Alvaro de la calle sanz historia de los ordenadores
1. Equipo e Infraestructura
Física
Índice
• Concepto de Ordenador
• Estructura del Ordenador
• Funcionamiento del Ordenador
• Montando un Ordenador
• Historia de los Ordenadores
2. Ordenador o Computadora
Una computadora u ordenador es un sistema digital contecnología
microelectrónica capaz de procesar informacióna partir de un grupo de
instrucciones denominado programa sistema digital microelectrónica
información programa
Ordenador o Computadora
Una computadora u ordenador es un sistema digital contecnología
microelectrónica capaz de procesar informacióna partir de un grupo de
instrucciones denominado programa
La estructura básica de una computadora incluye microprocesador (CPU),
memoria y dispositivos de entrada/salida (E/S), junto a los buses que
permiten la comunicación entre ellos
3. Concepto de Ordenador
Sistema Digital
Un sistema digital es cualquier dispositivo destinado a la generación,
transmisión, procesamiento o almacenamiento de señales digitales
Se dice que una señal es digital cuando las magnitudes de la misma se
representan mediante valores discretos en lugar de variables continuas
Por ejemplo, el interruptor de la luz sólo puede tomar dos valores o
estados: abierto o cerrado (lámpara encendida o apagada)
Microelectrónica
La microelectrónica es la aplicación de la ciencia electrónica a
componentes y circuitos de dimensiones muy pequeñas, microscópicas y
hasta de nivel molecular para producir dispositivos y equipos electrónicos
de dimensiones reducidas pero altamente funcionales
El teléfono celular, el microprocesador de la CPU y la
computadora tipo Palm son claros ejemplos de los alcances actuales de la
Tecnología Microelectrónica
4. Información
En sentido general, la información es un conjunto organizado de
datos, que constituyen un mensaje sobre un determinado ente o fenómeno
Si, por ejemplo, se organizan los datos sobre un país (número de habitantes,
densidad de población, nombre del presidente, ...) y se escribe, por ejemplo,
el capítulo de un libro, podemos decir que ese capítulo constituye
información sobre ese país
Programa
Programa es un esquema que muestra la secuencia que lleva a cabo un
proceso
Software es el conjunto de programas que puede ejecutar el hardware para
la realización de las tareas de computación a las que se destina
Se trate del conjunto de instrucciones que permite la utilización del
ordenador
5.
6. Estructura del Ordenador
Estructura
La estructura básica de una computadora incluye microprocesador
(CPU), memoria y dispositivos de entrada/salida (E/S), junto a los buses que
permiten la comunicación entre ellos memória microprocesador dispositivos
de entrada/salida buses
CPU
Microprocesador
Un Microprocesador es un conjunto de circuitos electrónicos
altamente integrado para cálculo y control computacional, es utilizado como
Unidad Central de Proceso (CPU) en un ordenador y en otros dispositivos
electrónicos complejos como cámaras fotográficas , impresoras, ... Intel,
ADM, …
CPU
Se denomina CPU (siglas de Central Processing Unit) o Unidad
Central de Proceso (UCP) a la unidad donde se ejecutan las instrucciones
7. de los programas y se controla el funcionamiento de los distintos
componentes del ordenador
Suele estar integrada en un chip denominado microprocesador
Es el corazón de todo computador
8. Memoria
Dispositivo capaz de almacenar información
La memoria de ordenador es la parte del hardware que retiene durante
cierto período de tiempo información que necesita el sistema para funcionar
correctamente
Tipos de Memoria
Disco duro: almacena los archivos y programas del usuario; Mantiene
la información incluso si el ordenador es apagado y tiene una gran capacidad
de almacenamiento
Memoria RAM: usada para almacenar cosas tales como programas e
información de manera temporal mientras el ordenador está siendo
utilizado; Este tipo de memoria es rápida y es útil para acceder a datos sin
tener que leerlos de un soporte de almacenamiento más lento, como un disco
duro.
La información se pierde cuando el ordenador es apagado (es volátil)
Memoria caché: es generalmente encontrada en los
microprocesadores, discos duros u otros aparatos, es una pequeña cantidad
de memoria de muy alta velocidad
Dispositivos Entrada/Salida
9. Un dispositivo de entrada/salida es cada uno de los elementos físicos
(hardware) de un ordenador o computadora que permiten al sistema
interactuar con elementos o actores físicos externos a la computadora
Pantallas o terminales (dispositivos de salida)
Teclados o dispositivos apuntadores, comoratones, joystick
(dispositivos de entrada)
Sistemas de almacenamiento, como discos duros (dispositivos de
entrada y salida) o lectores de medios ópticos
Impresoras (dispositivos de salida)
Buses
En arquitectura de ordenadores, un bus es un subsistema que
transfiere datos o electricidad entre componentes del ordenador dentro de
un ordenador o entre ordenadores
10. Funcionamiento del Ordenador
Arquitectura von Neumann
Aunque las tecnologías empleadas La arquitectura von Neumann
en las computadoras digitales han describe un computador con 4
cambiado mucho desde que secciones principales: la unidad
aparecieron los primeros lógica y aritmética (ALU), la
computadores en los años 40, la unidad de control, la memoria, y
mayoría todavía utilizan la los dispositivos de entrada y salida
arquitectura von Neumann, (E/S); Estas partes están
propuesta a principios de los años interconectadas por un conjunto
1940 por John von Neumann de cables denominados buses
Esquema
11. mismo dispositivo de almacenamiento tanto para las instrucciones como para
los datos
CPU
Fase 1 von Neumann
1) Obtiene la siguiente instrucción desde la memoria
2) en la dirección indicada por el contador de programa
3) y la guarda en el registro de instrucción
Fase 2 von Neumann
12. 4) Aumenta el contador de programa en la longitud de la instrucción para
apuntar a la siguiente
Fase 3 von Neumann
5) Descodifica la instrucción mediante la unidad de control
Ésta se encarga de coordinar el resto de componentes del ordenador
para realizar una función determinada
Fase 4 von Neumann
13. Se ejecuta la instrucción (Ésta puede cambiar el valor del contador
del programa, permitiendo así operaciones repetitivas; El contador puede
cambiar también cuando se cumpla una cierta condición aritmética, haciendo
que el ordenador pueda 'tomar decisiones', que pueden alcanzar
Cualquier grado de complejidad, aritmética y lógica)
+-x/
Fase 5 von Neumann
Vuelve al paso 1 y obtiene la siguiente instrucción desde la memoria
en la dirección indicada por el contador de programa y la guarda en el
registro de instrucción
14. Añadidos
Hoy en día, la mayoría de ordenadores están basados en esta
arquitectura, aunque pueden incluir otros dispositivos adicionales, (por
ejemplo, para gestionar las interrupciones de dispositivos externos como
ratón, teclado, …)
18. Encender el Ordenador
Cuando se conecta el interruptor de un ordenador, ocurren una serie
de operaciones (dos grandes tipos)
Los test de comprobación: Entrada de la alimentación eléctrica al ordenador
desde la fuente de alimentación;
Llamada del microprocesador a la ROM-BIOS; La BIOS le da las
indicaciones de los test a realizar; Comprobación del bus de expansión
(placas instaladas); Verificación de la tarjeta de vídeo; Comprobación de la
memoria caché;
Comprobación de la memoria RAM; Comprobación del teclado; Comprobación
de las unidades de disco
La carga del resto del sistema operativo: según el sistema operativo que se
tenga
19. Historia de los Ordenadores
Calculadoras
Historia de los Ordenadores 36
Las calculadoras aparecen porque el hombre necesita realizar cálculos
básicos para el control de sus propiedades
La calculadora más antigua son las manos
Luego empieza a utilizar trozos de madera y piedras
El paso siguiente es asignar un valor simbólico a un objeto
El ábaco se compone de un marco de madera en el que hay tendidos una
serie de varillas; en cada una se insertan uma serie de cuentas que permiten
almacenar números y realizar operaciones de suma y resta
Calculadora Mecánica
En 1623, un alemán llamado
Schickard diseño la primera
calculadora que sumaba y restaba
20. (tuvo tan mala suerte que el modelo
fue destruido en un incendio)
La calculadora más famosa de esta
época fue desarrollada por el filósofo
Blaise Pascal a los 19 años
Machina Aritmética (sumas y restas)
G.W. Leibniz
En 1671, Gottfried Wilhelm Leibniz construye la primera máquina
capaz de sumar, restar, multiplicar y dividir
La Máquina Universal
Todas estas máquinas no eran completamente automáticas ya que requerían
la intervención humana durante el proceso de cálculo
Comienzos Siglo XIX
21. A comienzos del XIX el francés Joseph-Marie Jacquard inventa un
telar mecánico cuyos diseños se reproducían gracias a una serie de tarjetas
perforadas
22. La Máquina Analítica
Utilizando el procedimiento de las tarjetas perforadas unido a los
diseños de ruedas mecánicas, Charles Babbage desarrolla em 1834 la
Máquina Analitica
Tenía los tres componentes básicos de un ordenador moderno: una memoria,
una unidad de cálculo y una unidad de control Almacenaba programas
IBM
En 1980 Herman Hollerith, crea una máquina para realizar
el censo de los EEUU
Esta máquina utiliza un sistema electrónico para la lectura de las tarjetas
perforadas y un sistema mecánico para calcular
En 1924 la compañía fundada por Hollerith cambia de nombre para
denominarse “International Business Machines”
Ordenadores Modernos
Aparece la tecnología eléctrica que permite la incorporación de reles
23. En china antiguamente ya se había utilizado um sistema binario de
numeración
Se desarrolla la Lógica Algebraica de Boole
Las computadoras, a diferencia de las calculadoras, poseen un programa, el
cual puede ser modificado para que la máquina realice diferentes
operaciones, mientras que las calculadoras se limitan a un único propósito, o
varios, pero ya prefijados desde su fabricación
Primera Generación (1940-1960)
En 1936 Turing desarrolla una teoría sobre el funcionamiento de
calculadores binarios
En 1941 el científico alemán Konrad Zuse construye la primera computadora
que plasma la teoría de Turing con reles
La Universidad de Harvard establece un acuerdo con IBM pare crear un
computador de carácter general; Terminada en 1944, el
Mark I tardaba diez segundos en multiplicar ocupando 25m2
ENIAC
En 1947 se construyó en la
Universidad de Pennylvania la
ENIAC, que fue la primera
computadora propiamente dicha
Ocupaba todo un sótano de la
Universidad y pesaba 30
toneladas, pero realizaba cinco mil
operaciones aritméticas por
segundo
24.
25. J. von Neumann
Considerado el padre de las computadoras modernas por el impacto
de sus ideas, John von Neumann se incorpora al proyecto ENIAC Bajo
subvención del Departamento de Defensa de EEUU, crea EDVAC
la primera máquina que, además de almacenar los datos, era capaz de
almacenar programas para su funcionamiento
Segunda Generación (1960-1965)
Se cambia la válvula de vacío por el transistor
Su aparición hizo que las computadoras fuesen más rápidas, pequeñas y
baratas
Tercera Generación (1965-1975)
26. Se caracteriza por la aparición de los circuitos integrados realizados
a base de silicio, el aumento de la velocidad, el mayor número de programas
y la aparición de terminales
Nace el concepto de Sistema Operativo (IBM serie 360)
27. Cuarta Generación (1975-1990)
Aparecen los chip, circuitos integrados con gran cantidad de
transistores integrados en un pequeño espacio
Se abre una nueva era con la aparición de las Computadoras Personales
(Personal Compute; PC)
En 1976 Steve Wozniak y Steve Jobs fabrican en el garaje de su casa
Apple I, la primera microcomputadora del mundo
Quinta Generación (1990-)
La velocidad se dispara y se generaliza el Ordenador Personal
Ley de Moore: “El número de transistores por microprocesador se duplica
cada 18 meses”
La ley de Moore se ha cumplido en los últimos 30 años y se prevé que se
cumpla durante los próximos 20 años
