<ul><ul><ul><li>Transformación de los Datos en Información </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>leCCIÓN 7 </li></ul></ul></ul>
<ul><li>Esta lección incluye las siguientes: </li></ul><ul><ul><li>Cómo Representa los Datos una Computadora </li></ul></u...
<ul><li>Números Binarios </li></ul><ul><li>El Sistema de Numeración Binario </li></ul><ul><li>Bits y Bytes </li></ul><ul><...
Cómo Representa los Datos la Computadora –  Números Binarios <ul><li>En la Computadora el Proceso es realizado por  transi...
Diez símbolos diferentes en el sistema decimal Números mayores  de 9 utilizan más de  1 dígito
<ul><li>Para convertir datos en cadenas de números, las computadoras utilizan el Sistema de Numeración Binario. </li></ul>...
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MEMORIA RAM
<ul><ul><li>Las dos partes principales del CPU son la Unidad de Control y la Unidad Aritmético Lógica (ALU) </li></ul></ul...
ENTRADA SALIDA CPU RAM ALMACENAMIENTO
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<ul><li>Registros </li></ul><ul><li>RAM </li></ul><ul><li>Reloj del Sistema </li></ul><ul><li>El Bus </li></ul><ul><li>Mem...
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<ul><li>Cantidad de RAM en un  PC tiene un efecto directo sobre la velocidad del sistema. </li></ul><ul><li>A mayor cantid...
A más RAM más OS puede cargarse al Arrancar el PC A más OS en RAM  Menos “swapping” de RAM a Disco Duro Disco Duro es más ...
Más RAM  =  Mejor Rendimiento!
<ul><li>Reloj del Sistema establece la velocidad del CPU mediante las vibraciones de un cristal de cuarzo. </li></ul><ul><...
<ul><li>Un “bus” es una ruta entre los componentes de una computadora. Los datos y las instruciones viajan a lo largo de e...
 
<ul><li>La Memoria Caché es una memoria que almacena los datos y las instrucciones que hayan sido cargadas por el CPU. </l...
 
<ul><li>Puertos </li></ul><ul><li>Ranuras de Expansión y Tarjetas   </li></ul>Extensión de la Potencia del Procesador a ot...
<ul><li>Dispositivos Externos—tales como los de Entrada y Salida— se conectan al sistema a través de los Puertos ubicados ...
<ul><li>Si el PC no tiene Puerto para un Dispositivo Externo, se le puede instalar una Tarjeta de Expansión en alguna de l...
leCCIÓN 7:  RePASO <ul><li>Liste dos razones que justifiquen el uso del Sistema de Numeración Binario en las Computadoras....
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N4 lección07

  1. 1. <ul><ul><ul><li>Transformación de los Datos en Información </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>leCCIÓN 7 </li></ul></ul></ul>
  2. 2. <ul><li>Esta lección incluye las siguientes: </li></ul><ul><ul><li>Cómo Representa los Datos una Computadora </li></ul></ul><ul><ul><li>Cómo Procesa Datos una Computadora </li></ul></ul><ul><ul><li>Factores que Afectan la Velocidad de Procesamiento </li></ul></ul><ul><ul><li>Extensión de la Potencia del Procesador a Otros Dispositivos </li></ul></ul>
  3. 3. <ul><li>Números Binarios </li></ul><ul><li>El Sistema de Numeración Binario </li></ul><ul><li>Bits y Bytes </li></ul><ul><li>Códigos de Texto </li></ul>Cómo Representa los Datos una Computadora
  4. 4. Cómo Representa los Datos la Computadora – Números Binarios <ul><li>En la Computadora el Proceso es realizado por transistores, los cuales son interruptores con dos estados posibles: on (encendido) y off (apagado) </li></ul><ul><li>Todos los datos en la computadora son convertidos en series de números– 1 y 0 en binario. Por ejemplo, el usuario ve una “oración gramatical” como un grupo de letras, pero la computadora ve cada letra como un grupo de 1’s y 0’s. </li></ul><ul><li>Si a un transistor se le asigna el valor 1, está en “on”. Si tiene un 0, está en “off”. Los transistores de la computadora pueden permutar “de 0 a 1” millones de veces por segundo. </li></ul>
  5. 5. Diez símbolos diferentes en el sistema decimal Números mayores de 9 utilizan más de 1 dígito
  6. 6. <ul><li>Para convertir datos en cadenas de números, las computadoras utilizan el Sistema de Numeración Binario. </li></ul><ul><li>Humanos usamos el Sistema Decimal (“deci” significa “10” en latín). </li></ul><ul><li>El Sistema de Numeración Binario trabaja igual que el Sistema Decimal, pero tiene sólo dos símbolos disponibles (0 y 1) en lugar de diez (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, and 9). </li></ul>Sistema de Numeración Binario 0 0 1 1 11 3 10 2 1010 1001 1000 111 110 101 100 Base 2 4 5 10 9 8 7 6 Base 10
  7. 7. <ul><li>La unidad de datos más pequeña se llama “bit”, y tiene un valor de “1” o de “0” </li></ul><ul><li>Las Computadoras trabajan con agrupamientos de bits, uniéndolos para representar elementos de datos mayores, tales como letras del alfabeto. </li></ul><ul><li>Ocho bits forman un “byte”. La cantidad de memoria necesaria para almacenar un Caracter Alfanumérico es un byte. </li></ul><ul><li>Con un byte, la computadora puede representar uno de 256 diferentes símbolos o caracteres. </li></ul>. Cómo Representa los Datos la Computadora- Bits y Bytes
  8. 8. 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
  9. 9. <ul><li>Un Código de Texto es un sistema que usa números binarios (1’s y 0’s) para representar caracteres que los seres humanos puedan entender (letras y números). </li></ul><ul><li>Uno de los primeros sistemas de Códigos de Texto, llamado EBCDIC, usa códigos de ocho-bits, pero es empleado principalmente en las computadoras “Mainframe” antiguas. </li></ul><ul><li>En el Código ASCII (el más común de los códigos de texto), cada caracter consta de ocho-bits (un byte) de datos. El ASCII es utilizado en la mayoría de los PC. </li></ul><ul><li>En el Código UNICODE, cada caracter consta de 16 bits (dos bytes) de data (65536 caracteres o símbolos) </li></ul>Cómo Representa los Datos la Computadora – Códigos de Texto
  10. 10. Ejemplos del Código ASCII 0 00110000 1 00110001 3 00110011 2 00110010 E D C B A 5 4 Caracter 00110100 00110101 01000101 01000100 01000011 01000010 01000001 Código
  11. 11. <ul><li>Dónde ocurre el Procesamiento: </li></ul><ul><ul><li>Unidad de Control </li></ul></ul><ul><ul><li>Unidad Aritmético Lógica </li></ul></ul><ul><ul><li>Ciclos de Máquina </li></ul></ul><ul><ul><li>El Rol de la Memoria en el Procesamiento </li></ul></ul><ul><ul><li>Tipos de RAM </li></ul></ul>Cómo Procesan Datos las Computadoras
  12. 12. <ul><ul><li>El Procesamiento ocurre en la Unidad Central del Procesamiento (CPU) del PC. </li></ul></ul><ul><ul><li>La Memoria del Sistema también desempeña un rol crucial en el Procesamiento de los Datos. </li></ul></ul><ul><ul><li>Tanto el CPU como la Memoria están instalados en la Tarjeta Madre del Sistema (Motherboard), la cual conecta todos los dispositivos de la computadora, permitiendo que se comuniquen entre sí. </li></ul></ul><ul><ul><li>Cómo Procesan Datos las Computadoras – </li></ul></ul><ul><ul><li>Dónde ocurre el Procesamiento </li></ul></ul>
  13. 13. MEMORIA RAM
  14. 14. <ul><ul><li>Las dos partes principales del CPU son la Unidad de Control y la Unidad Aritmético Lógica (ALU) </li></ul></ul><ul><ul><li>La Unidad de Control dirige el flujo de datos a través del CPU, hacia y desde otros dispositivos. </li></ul></ul><ul><ul><li>La Unidad de Control almacena el Microcódigo del CPU, el cual contiene todas las instrucciones que el CPU puede ejecutar. </li></ul></ul>Cómo Procesan Datos las Computadoras – La Unidad de Control
  15. 15. ENTRADA SALIDA CPU RAM ALMACENAMIENTO
  16. 16. <ul><li>La manipulación real de los datos se realiza en la Unidad Aritmético Lógica (ALU) </li></ul><ul><li>La ALU puede ejecutar operaciones lógicas y operaciones aritméticas. </li></ul><ul><li>Está conectada a un conjunto de registros—pequeñas áreas de memoria en el CPU, la cual almacena instrucciones de programa y datos mientras están siendo procesados. </li></ul>Cómo Procesan Datos las Computadoras – Unidad Aritmético Lógica (ALU)
  17. 17. ALU Operations List Operaciones de la ALU Operaciones Lógicas  ,  | menor que o igual a, no menor que o igual a ^ Elevar a Potencia  , |  mayor que o igual a, no mayor que o igual a  División <, <| menor que, no menor que x Multiplicación >, |> mayor que, no mayor que  Resta  ,  igual a, no igual a + Suma Operaciones Aritméticas
  18. 18. <ul><ul><ul><li>El CPU cumple un conjunto de pasos-conocido como ciclo de máquina-para cada instrucción que ejecuta. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Aplicando una técnica llamada “proceso pipeline”, muchos CPU’s pueden procesar más de una instrucción a la vez. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>El Ciclo de Máquina incluye dos ciclos menores: </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Durante el ciclo de instrucción , CPU “trae&quot; un comando o data de la memoria y lo &quot;descifra&quot;. </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Durante el ciclo de ejecución , el CPU lleva a cabo la instrucción, y puede almacenar su resultado en la memoria. </li></ul></ul></ul></ul>Cómo Procesan los Datos las Computadoras – Ciclos de Máquina
  19. 19. <ul><li>La RAM almacena data e instrucciones de programa requeridos por el CPU. Los contenidos de la RAM cambian rápida y frecuentemente. </li></ul><ul><li>La Memoria de sólo lectura (ROM) es no volátil (o permanente). Contiene instrucciones de inicio que la computadora ejecuta al conectar la máquina. </li></ul><ul><li>El CPU accede a cada localidad en la memoria RAM utilizando un número único, conocido como “dirección de memoria” </li></ul>Cómo Procesan los Datos las Computadoras – El Rol de la Memoria RAM
  20. 20. Favor enviar los datos en ranura número: OK, aquí van.
  21. 21. <ul><li>Hay dos tipos básicos de RAM: estática y dinámica </li></ul><ul><li>Los chips de la RAM Dinámica (DRAM) tienen que ser recargados con electricidad muy frecuentemente, o perderán sus contenidos. </li></ul><ul><li>La RAM Estática (SRAM) no requiere ser recargada </li></ul><ul><li>tan a menudo como la DRAM, y puede conservar su </li></ul><ul><li>contenido por más tiempo. </li></ul><ul><li>Otro tipo de RAM, llamado “flash memory” (Memoria Instantánea), puede almacenar su contenido después que se apaga la máquina. Se usa en Cámaras Digitales. </li></ul>Cómo Procesan Datos las Computadoras - Tipos de RAM
  22. 22. <ul><li>Registros </li></ul><ul><li>RAM </li></ul><ul><li>Reloj del Sistema </li></ul><ul><li>El Bus </li></ul><ul><li>Memoria Caché </li></ul>Factores que afectan Velocidad de Procesamiento
  23. 23. <ul><li>El CPU contiene cierta cantidad de pequeñas áreas de memoria, conocidas como Registros, los cuales almacenan datos e instrucciones mientras el CPU los procesa. </li></ul><ul><li>El tamaño de los Registros (también conocido como “tamaño de palabra”) determina la cantidad de data que la computadora puede manejar a la vez. </li></ul><ul><li>Actualmente, la mayoría de las PCs tienen Registros de 32-bits, lo que significa que el CPU puede procesar cuatro bytes de data a la vez. El tamaño de los Registros está creciendo rápidamente a 64 bits. </li></ul>Factores que Afectan Velocidad de Procesamiento – Registros
  24. 24. <ul><li>Cantidad de RAM en un PC tiene un efecto directo sobre la velocidad del sistema. </li></ul><ul><li>A mayor cantidad de RAM en el PC, mayor cantidad de instrucciones y data pueden ser almacenados en RAM, la cual es más rápida que el Disco Duro. </li></ul><ul><li>Si el PC no tiene suficiente RAM para ejecutar un programa, tiene entonces que mover los datos entre la RAM y el Disco Duro frecuentemente. Este proceso, llamado “swapping”, puede disminuir sustancialmente el rendimiento del PC. </li></ul>Factores que Afectan Velocidad de Procesamiento – RAM
  25. 25. A más RAM más OS puede cargarse al Arrancar el PC A más OS en RAM Menos “swapping” de RAM a Disco Duro Disco Duro es más lento que RAM. Menos “swapping” más rápidez del PC 7 MB de HD a la RAM al Inicio 16 MB de RAM Mucho Swapping 16 MB RAM LENTO 16 MB de HD a la RAM al Inicio 64 MB de RAM Poco Swapping 64 MB RAM RÁPIDO
  26. 26. Más RAM = Mejor Rendimiento!
  27. 27. <ul><li>Reloj del Sistema establece la velocidad del CPU mediante las vibraciones de un cristal de cuarzo. </li></ul><ul><li>Un simple &quot;tick&quot; del reloj es el tiempo requerido para encender o apagar un transistor. Se llama ciclo de reloj. </li></ul><ul><li>Ciclos del Reloj se miden en Hertz (Hz), una medida de ciclos por segundo. Si una computadora tiene un reloj de 300 MHz, entonces su reloj produce 300 millones de &quot;ticks&quot; por segundo. </li></ul><ul><li>A mayor velocidad del Reloj del Sistema, mayor cantidad de instrucciones ejecuta el PC por segundo. </li></ul>Factores que Afectan Velocidad de Procesamiento – Reloj del Sistema
  28. 28. <ul><li>Un “bus” es una ruta entre los componentes de una computadora. Los datos y las instruciones viajan a lo largo de esas rutas. </li></ul><ul><li>El ancho del Bus de Datos determina cuántos bits pueden ser transmitidos entre el CPU y otros dispositivos. </li></ul><ul><li>El Bus de Direcciones funciona solamente entre el CPU y la RAM, y sólo transporta direcciones de memoria para que las utilice el CPU. </li></ul><ul><li>Los Dispositivos Periféricos están conectados al CPU a través de un Bus de Expansión. </li></ul>Factores que Afectan Velocidad de Procesamiento – El Bus
  29. 30. <ul><li>La Memoria Caché es una memoria que almacena los datos y las instrucciones que hayan sido cargadas por el CPU. </li></ul><ul><li>La Caché es ubicada directamente en el CPU o entre el CPU y la RAM, lo cual hace que la Memoria Caché sea más rápida que la RAM normal. </li></ul><ul><li>El Caché Residente en CPU se conoce como Caché de Nivel 1 (Level-1 “L1” cache). El Caché Externo es conocido como Caché de Nivel 2 (Level-2 “L2” cache). </li></ul><ul><li>La cantidad de Memoria Caché instalada tiene un significativo impacto en la velocidad del PC. </li></ul>Factores que Afectan Velocidad de Procesamiento – Memoria Caché
  30. 32. <ul><li>Puertos </li></ul><ul><li>Ranuras de Expansión y Tarjetas </li></ul>Extensión de la Potencia del Procesador a otros Dispositivos
  31. 33. <ul><li>Dispositivos Externos—tales como los de Entrada y Salida— se conectan al sistema a través de los Puertos ubicados en la parte posterior del PC. </li></ul><ul><li>Las PCs vienen equipadas con una cierta cantidad de Puertos Internos, los cuales están configurados para aceptar dispositivos tales como Impresora, Mouse, Teclado, Línea Telefónica, Micrófono y Cornetas, y otros. </li></ul><ul><li>La mayoría de las computadoras vienen con un Puerto Serial y un Puerto Paralelo. Un Puerto Serial transmite un “bit de datos” a la vez; un Puerto Paralelo transmite un “byte” a la vez. </li></ul><ul><ul><ul><li>Extensión de la Potencia del Procesador a Otros Dispositivos – Puertos </li></ul></ul></ul>
  32. 34. <ul><li>Si el PC no tiene Puerto para un Dispositivo Externo, se le puede instalar una Tarjeta de Expansión en alguna de las Ranuras de Expansión disponibles. </li></ul><ul><li>Una Tarjeta proporciona el Puerto correcto para el nuevo dispositivo, y lo conecta al CPU a través del Bus de Expansión de la computadora. </li></ul><ul><li>Las nuevas tecnologías, tales como la “Universal Serial Bus (USB)” y la IEEE 1394 permiten que muchos dispositivos se conecten a un Puerto. </li></ul><ul><li>“ Small Computer System Interface (SCSI)” es un estándar antiguo (para el año 2005) que permite la extensión del Bus para múltiples dispositivos a través de un solo Puerto. </li></ul>Agregar Otros Dispositivos – Ranuras de Expansión y Tarjetas
  33. 35. leCCIÓN 7: RePASO <ul><li>Liste dos razones que justifiquen el uso del Sistema de Numeración Binario en las Computadoras. </li></ul><ul><li>Señale las dos partes principales del CPU y explique cómo trabajan en conjunto. </li></ul><ul><li>Explique la diferencia entre RAM y ROM. </li></ul><ul><li>Identifique dos tecnologías RAM usadas en las PCs. </li></ul><ul><li>Liste tres factores de hardware que afectan la velocidad de procesamiento. </li></ul><ul><li>Identifique cuatro conecciones utilizadas para conectar dispositivos al PC. </li></ul>

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