Contenido
                                                              Introducción
Introducción a la Informática        ...
Información: Conjunto de símbolos usados para representar
   magnitudes, hechos, objetos o ideas                          ...
Estructura funcional
                    de los computadores
                                                             ...
Cont…                                                                          Cont…
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Cont…
Longitud de palabra: número de bits (integrantes de datos o                            Factores importantes que dete...
Las formas más sencillas de
interconexiones de unidades son:                                                        Cont…
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Controlador (o canal o procesador) de
     entradas/salidas (o de periféricos)                                            ...
Controladores DMA
(Direct Memory Access = acceso directo a memoria)                                                       ...
Soporte Físico (hardware) y Soporte Lógico (software)                                       Interrupción
  Soporte Físico,...
Petición de interrupción (Interrupción Request, o IR).


Cont…                                                            ...
Clasificación de los Computadores                                                  Cont…
Según la Generalidad de uso o Pro...
Cont…                                                                           Cont..
Según el ámbito de uso             ...
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 Memoria principal: Se suministran en pequeñas tarjetas de
 circuito impreso o módulos de memoriaque agrupan varios...
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 Slot1:procesador Pentium II     ...
Aplicaciones de la Informática                                                                 Cont...
  Uno de los agente...
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       Gestión bancaria (control...
Cont…                                                                Cont..

6. Ingeniería con Ayuda de Computador        ...
Cont..                                                                                Software de un computador
     Inter...
Cont…                                                                                     Cont…
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  1. 1. Contenido Introducción Introducción a la Informática Informática Datos Codificación de la Información Ing. Soldiamar Matamoros Encalada Estructura funcional de los Computadores Clasificación de los Computadores Aplicaciones de la Informática 1 2 INTRODUCCIÓN Informática (origen francés) Adquisición INFORMATICA = INFORmación + autoMÁTICA Representación Informática Tratamiento y La Real Academia Española de la lengua define: Transmisión de la información Informática.- el conjunto de conocimientos científicos y Estas operaciones se realizan técnicas que hacen posible el tratamiento automático de la automáticamente utilizando las información por medio de ordenadores. computadores. 3 4 1
  2. 2. Información: Conjunto de símbolos usados para representar magnitudes, hechos, objetos o ideas Datos… Computadora: es una máquina capaz de aceptar unos datos de Conjuntos de símbolos utilizados para expresar o representar un entrada, efectuar con ellos operaciones lógicas y aritméticas, y valor numérico, un hecho, un objeto o una idea. proporcionar la información resultante a través de un medio de salida; todo ello sin intervención de un operador humano y bajo el control de un Pueden ser captados directamente por el computador: programa de instrucciones previamente almacenado en el propio Detectando electrónicamente un sonido o fonema, una temperatura, el entorno computador de una figura, o el paso de un objeto Pueden ser dados en forma de letras y números (grafismos). Los grafismos (caracteres) resultan muy útiles, dada la gran variedad de informaciones que con ellos se pueden representar Es una de las formas más habituales de transmitir, comunicar o almacenar información en la sociedad actual: el lenguaje escrito Los mas usados son: caracteres numéricos (las diez cifras decimales) los caracteres alfabéticos los caracteres especiales (símbolos ortográficos, aritméticos y otros) 5 6 Datos de Salida… Informática como ciencia y técnica Son las salidas de un programa como: Los resultados de un cálculo matemático Ciencia: Estudio de la información y los Los resultados la búsqueda de un nombre métodos para tratarla. Estos pueden utilizarse como datos de un programa posterior La palabra dato se utiliza como contraposición a instrucción Técnica: Estudio y diseño de los El computador actúa con dos tipos de informaciones: Instrucciones: que indican a la máquina qué es lo que tiene que hacer ordenadores. Datos: que son los elementos sobre los que actúa o que genera el programa La disciplina de Informática es el cuerpo de conocimiento que trata del diseño, análisis, implementación, eficiencia, y aplicación de procesos que transforman la información. 7 8 2
  3. 3. Estructura funcional de los computadores Unidades funcionales… UNIDAD DE ENTRADA (E). Es el dispositivo por donde se introducen los datos e instrucciones. Transforman la información de entrada en señales binarias de naturaleza eléctrica. Ejemplo: el teclado de un microcomputador, el teclado de un terminal, un digitalizador, una lectora de tarjetas de crédito, etc. UNIDAD DE SALIDA (S). Es un dispositivo por donde se obtienen los resultados de los programas ejecutados en el computador. Transforman las señales eléctricas binarias en caracteres escritos o visualizados. Ejemplo: una pantalla o monitor, una impresora o un registrador …Diagrama de los primeros computadores es conceptualmente válido hoy día. gráfico. Antes, era fácil identificar a simple vista cada una de las unidades. En la actualidad, y debido principalmente al desarrollo de la microelectrónica, varias unidades pueden estar en un mismo armario, en una misma tarjeta de circuitos integrados, o incluso (como MEMORIA (M). ocurre con los microprocesadores) en un mismo circuito integrado. Unidad donde se almacenan tanto los datos como las instrucciones. 9 10 Tipos básicos de memoria: Memoria principal, o central, o interna. Mayor velocidad Ligada directamente a las unidades más rápidas del computador (UC y ALU) Para que un programa se ejecute debe estar almacenado (cargado) en la memoria principal La memoria está dividida en posiciones (denominadas también palabras de memoria) de un determinado número de bits. Para leer o escribir una información es necesario dar la dirección de la posición ROM: la memoria en la que sólo se puede leer y la información es permanente RAM: se puede leer y escribir y que es volátil. Memoria masiva auxiliar, secundaria o externa. La memoria principal, aunque es muy rápida pero no tiene gran capacidad para almacenar información. Para guardar masivamente información se utilizan otros tipos de memoria (discos, cintas y discos ópticos) Más lentos (mil veces mas lentos) Más capacidad que la memoria principal (mil veces más capaces) Datos y programas se graban (a través de unidades de E) en la memoria masiva La información guardada es permanente 11 12 3
  4. 4. Cont… Cont… UNIDAD DE CONTROL (UC) UNIDAD ARITMETICO-LOGICA o ALU Detecta señales de estado procedentes de las distintas unidades, (Arithmetic Logic Unit) indicando su situación o condición de funcionamiento. Capta de la memoria Contiene los circuitos electrónicos con los que se hace las una a una las instrucciones del programa, y, de acuerdo con el código de operación de la instrucción captada y con las señales de estado, genera operaciones: señales de control dirigidas a todas las unidades, monitorizando las Aritméticas operaciones que implican la ejecución de la instrucción. Sumas Restas Reloj o generador de Pulsos Multiplicación, etc Se encuentra en la unidad de control, por medio de los pulsos sincroniza todas las operaciones elementales del computador. Lógicas El período de esta señal se denomina tiempo de ciclo (nanosegundos y comparar dos números varios microsegundos). operaciones del Algebra de Boole binaria, etc. También se puede denominar unidad de tratamiento o La frecuencia del reloj (millones de ciclos/segundo, o Megahercios, camino o ruta de datos, pues también tiene elementos abreviadamente Mhz) auxiliares por donde se transmiten o almacenan temporalmente Es un parámetro que en parte determina la velocidad de (registros) los datos con que opera. funcionamiento del computador. 13 Otros elementos… Parámetros para caracterización de Prestaciones El computador es un sistema complejo que está formado por Capacidad de Almacenamiento: Posibilidades para almacenar datos e distintas unidades, módulos o dispositivos ensamblados instrucciones de una forma fija o permanente. adecuadamente uno con otro. Periféricos: Conjunto de unidades de E/S y de memoria masiva. Tiempo de Acceso: de una unidad es el intervalo de tiempo que transcurre desde el instante que se proporciona la dirección del dato/Instrucción que se Interfaces (o interfases): Adaptan las características (niveles quiere Leer o Escribir (E/L, I/O) y el instante en se obtiene o grava en el eléctricos, velocidad, etc.) de dos módulos que se acoplan, para que mismo. la conjunción de los dos funcione adecuadamente, o entre un módulo y su entorno. Ancho de banda: Representa la cantidad de información transferida por Sirven de comunicación entre los dos módulos segundo entre una unidad y otra. Por ejemplo, el ancho de banda entre la memoria y la CPU es de 133 MB/s, El concepto de interfaz se aplica también a los programas: En un segundo se pueden transferir 133 millones de bytes entre las unidades citadas. Interfaz entre dos programas o Interfaz de usuario Palabra: es una unidad superior a la byte, pues este es una unidad de información relativamente pequeña para los cálculos que realiza la ALU Está formada por un número entero de bytes (1, 2, 4, 8 o 16) Interfaz de usuario: conjunto de instrucciones que hace que un Representa a los datos con los que opera la ALU o a las unidades de información que se programa o aplicación intercambie información con el usuario del transfieren entre la memoria principal y la CPU. mismo 15 16 4
  5. 5. Cont… Longitud de palabra: número de bits (integrantes de datos o Factores importantes que determinan la instrucciones) que se transmiten simultáneamente entre las unidades del computador central en un instante dado. potencia de un computador Coincide con el número de bits de la mayoría de los datos e instrucciones con las que opera la CPU. Son: En la mayoría de computadores de longitud de palabra de 32 bits el La longitud de palabra, direccionamiento a memoria se efectúa por bytes, y es posible acceder directamente a bytes (8 bits), medias palabras (16 bits), y palabras (32 bits). El tiempo de ciclo, Algunos incluso permiten acceder a dobles palabras (64 bits). La longitud de palabra determina, en cierta medida, la precisión de los El ancho de banda y cálculos, la capacidad máxima de la memoria principal y la variedad de La capacidad de memoria instrucciones de la máquina. Registros. Elementos internos a la CPU, para memorizar temporalmente la información correspondiente a una palabra o a un byte. Ejemplo: cuando la ALU realiza una suma, ésta se efectúa entre dos datos que temporalmente la UC los almacena en dos registros, el resultado de la operación, a su vez, debe almacenarse en un registro (suele utilizarse uno de los dos sumandos). 17 18 Estructuras Básicas de Computadores Cont… Las unidades funcionales de un computador se interconectan de Sub-Bus de Datos acuerdo con una determinada organización. Transporta los datos que se transfieren entre las unidades. La interconexión se realiza mediante hilos conductores en Su número de hilos determina la longitud de palabra del computador. paralelo que transmiten simultáneamente información (una Si un computador contiene un sub-bus de datos de 16 hilos para palabra de datos, por ejemplo). transmitir simultáneamente datos de 16 bits, se dice que esta Se consigue una velocidad razonable de funcionamiento. organizado en palabras de 16 bits. Suele ser bidireccional; transmite información hacia adentro o hacia afuera de una unidad (la CPU, por ejemplo), en instantes diferentes. BUS: Conjunto de cables que transmite información en paralelo Son de tres tipos: Sub-Bus de Direcciones sub-bus de datos Transporta la dirección de posición de memoria o del puerto periférico sub-bus de direcciones que interviene en el tráfico de información (de donde procede el dato o sub-bus de control a donde se dirige). Sub-Bus de Control Contiene hilos que transporta las señales de control y las señales de estado, indicando la dirección de la transferencia de datos, coordinando la temporización de eventos durante la transferencia, transmitiendo las señales de interrupción, etc. 19 20 5
  6. 6. Las formas más sencillas de interconexiones de unidades son: Cont… Memoria CPU Memoria Periférico 0 Periférico 1 CPU Periférico 0 Periférico 1 Bus del sistema b) Bus del sistema a) b) Organización con estructura de bus único Esta configuración es más sencilla, y utiliza un único bus. Todas las unidades se conectan a él. a) Organización con un bus específico para conexión CPU- Memoria Este bus se denomina bus del sistema. Dispone de un bus específico de interconexión CPU-Memoria. Como en un instante dado sólo puede transmitirse una información por el bus, Todo el tráfico de información entre periféricos y memoria, necesariamente ha solo una unidad (el procesador ) puede tener el control del bus del sistema. de hacerse a través de la CPU. La ventaja principal de esta estructura es su bajo coste y flexibilidad para conectar periféricos. 21 22 Problema en el funcionamiento global del computador: Memoria Oculta o Caché Es el de las diferentes velocidades operativas del mismo. Es una pequeña memoria rápida que se coloca entre la memoria principal y el La CPU es mucho más rápida que la memoria principal (unas 10 veces) procesador, de forma tal que éste se comunica directamente con ella y no con La memoria es muchísimo más rápida que los periféricos (unas la memoria principal. 200.000 veces). Son mas caras En toda transferencia de información entre dos unidades la unidad más Los microprocesadores modernos suelen incluir en su propio chip parte de la lenta impone la velocidad caché. Por esto el rendimiento global del computador sería muy bajo. Se caracteriza por guardar aquellos datos e instrucciones que son usados con Recordemos que en toda instrucción máquina al menos hay una frecuencia por la CPU, en un determinado proceso de datos. transferencia entre CPU y M. Datos comparativos entre CPU, caché y memoria principal (los valores dados Esto relentiza considerablemente la velocidad de la CPU. son órdenes de magnitud) Unidad Tiempo de acceso Capacidad Ancho de banda Solución (ns) (MB/s) Se han ideado diversas técnicas: CPU 10 <1KB 800 (registros) memoria caché, controladores de E/S y Caché 20 <1 MB 200 controladores DMA Memoria 60 a 100 <1 GB 150 23 Disco 20 * 10 6 >1GB 4 24 6
  7. 7. Controlador (o canal o procesador) de entradas/salidas (o de periféricos) Cont… Es un procesador especializado en controlar las operaciones de Per.00 Per.01 Per.0n Per.10 Per.11 Per.1n CPU transferencia de datos entre los periféricos conectados a él, y entre éstos y la CPU. Estas operaciones de control normalmente son función de la Caché Memoria Principal Controlador de E/S Controlador de E/S CPU, por lo que los controladores de E/S descargan trabajo a la CPU. Una vez finalizada la operación encomendada por la CPU, envía a ésta una señal de interrupción indicando que está listo para Bus del sistema a) realizar otra operación. Cada controlador de entradas/salidas monitoriza la actuación de a) Configuraciones con controladores de entrada/salida de bus único distintos periféricos. Muestra una estructura con un bus único que incluye memoria caché y Su conexión con el bus del sistema suele denominarse canal de controladores de E/S. entrada/salida o sencillamente canal. Es una estructura de bus único El inconveniente es que una orden de transferencia de datos entre periféricos de dos canales distintos puede interferir con, por ejemplo, la captación de una instrucción de la memoria principal por la CPU. 25 26 Cont… Cont… Per.00 Per.01 Per.0n Per.10 Per.11 Per.1n Los controladores de E/S evitan que la CPU tenga Controlador de E/S Controlador de E/S que adaptarse entre operaciones de E/S CPU Canal 0 Canal 1 individuales a la velocidad y ritmo que marca el Memoria periférico con el que se hace la transferencia. principal Caché Adaptador bus La CPU sigue siendo responsable de todas las operaciones individuales de E/S. Bus del sistema b) Las operaciones de E/S que realizan los usuarios, normalmente se hacen entre la M y un periférico, b) Configuraciones con controladores de entrada/salida con un bus específico de E/S y viceversa Para evitar este problema usualmente se utiliza una estructura con dos buses. En el aparece un bus específico de E/S. 27 28 7
  8. 8. Controladores DMA (Direct Memory Access = acceso directo a memoria) Cont… Se han creado para descargar de este trabajo a la CPU. Cuando se hace una transferencia de un bloque de información Es un procesador especializado para transferir datos entre memoria y controlado por DMA, previamente la CPU un periférico (y viceversa). inicializa unos registros especializados del DMA en los que se Mientras la CPU puede realizar otras tareas. especifica: Es externo a la CPU y actúa, combinadamente con la CPU, como tamaño del bloque a transferir, controlador del bus. dirección inicial del bloque a leer en la unidad de origen, dirección inicial donde se escribirá el bloque en la unidad de destino y Per.00 Per.01 Per.0n Per.10 Per.11 Per.1n sentido de la transferencia Una vez inicializado el DMA, la CPU cede el control del bus al DMA, encargándose éste de controlar toda la transferencia de información. Controlador de E/S Controlador de E/S Mientras la CPU puede realizar otras tareas. Una vez finalizado el trasvase del bloque, el DMA envía a través del CPU Canal 0 Canal 1 sub-bus de control una señal de interrupción al procesador, para que Memoria éste vuelva a tomar el control del bus del sistema. principal Caché DMA Bus del sistema 29 30 Jerarquía De Memoria Cont… Parámetros: capacidad, velocidad y precio Problema: Diferencia de velocidad de 1 ó 2 órdenes de magnitud entre procesador y memoria. 31 32 8
  9. 9. Soporte Físico (hardware) y Soporte Lógico (software) Interrupción Soporte Físico, o Hardware Es la máquina en sí El conjunto de circuitos electrónicos, cables, armarios, dispositivos electromecánicos, y otros elementos físicos que forman el computador. Interrupción, excepción, fallo, aborto o Trap La palabra hardware no sólo se utiliza para designar los dispositivos físicos del computador y su interconexión (arquitectura), sino también Es una detención de la ejecución de un programa todo lo relacionado con ellos antes de que concluya, continuándose después Soporte Lógico, Software o Logical con la ejecución del programa interrumpido El conjunto de programas (del sistema operativo, de utilidades, y de los usuarios) ejecutables por el computador. Para que un computador funcione es necesario utilizar programas. Tan imprescindible es el hardware como el software. No son sólo los programas de un computador, sino que también todas Normalmente se realiza para ejecutar otro las materias relacionadas con la construcción de los programas: organización y estructuración de los datos, construcción de algoritmos, programa o procedimiento prioritario o análisis de aplicaciones, metodología utilizada para redactar programas, etc. procedimiento de gestión de la interrupción. 33 34 Cont… Cont… Causa de las Interrupciones: Desbordamiento. Fallo de la alimentación. Cuando en un cálculo aritmético se produce un desbordamiento, es normal producir una interrupción, para lanzar a ejecución un programa que de un El computador puede disponer de sistemas auxiliares que detecten mensaje de error, o se tomen otras medidas tendentes a no falsear los anomalías en el suministro de energía eléctrica. resultados de la ALU. Caso de que se prevea que inminentemente se va a producir una Utilización de una instrucción máquina inexistente. caída de tensión, se puede generar una interrupción que lance a Está anomalía se produciría cuando en el registro de instrucción (IR) se ejecutar un programa que salve el contenido total de la memoria carga un valor que no corresponde a ningún código del lenguaje máquina. en disco. El procedimiento que atendería a la interrupción daría un mensaje de error. Anomalías del hardware. Gestión de tiempo compartido. Si detecta un fallo del hardware puede generar una interrupción El tiempo compartido permite la ejecución concurrente de varios que lance a ejecutar un programa que produzca el consiguiente programas ubicados simultáneamente en memoria. mensaje de error y/o reconfigure el hardware. El sistema operativo va dando pequeños turnos sucesivos de tiempo a cada uno de los programas, de forma tal que todos van avanzando en su Petición de E/S de un periférico. ejecución. El método más común de efectuar una operación de E/S es por Los sistemas disponen de un temporizador (reloj de tiempo real) que medio de interrupciones. genera una señal de interrupción cuando transcurre el periodo de tiempo asignado a cada programa, y se lanza una interrupción para suspender momentáneamente la ejecución del programa. 35 36 9
  10. 10. Petición de interrupción (Interrupción Request, o IR). Cont… Programa PE que se va a interrumpir 2 Reconocimiento de la interrupción (IA) Violación de la protección de memoria. Es corriente que en la memoria principal se encuentren ubicados 1 -Inhábil interrupciones diversos programas. -Salvar contenidos CPU El computador dispone de mecanismos que detectar si, por error, Petición de Interrupción un programa invade la zona de memoria donde se encuentra otro (IR) Determinación del origen programa. de la interrupción Este evento suele ser prevenido por medio de una interrupción. 3 Peticiones del programador o usuario. Existe la posibilidad de que el propio programador o usuario Servicio del requerimiento Program a deseen provocar una interrupción. Instrucciones realizado preferent e 4 -Restaurar contenidos CPU -Habilitar interrupciones Fin de la interrupción Gestión de una interrupción de un procedimiento PE para atender a otro más preferente, volviendo Regreso a PE posteriormente a continuar ejecutándose el procedimiento interrumpido 37 5 38 Niveles de Descripción de un Computador Niveles de Descripción de un USUARIOS Y PROGRAMAS DE APLICACIONES Computador Nivel de máquina simbólica Un computador puede ser analizado o estudiado según distintos (compiladores, editores, intérpretes del LC) niveles conceptuales. La distinción entre niveles más sencilla es la Software que hay entre software y hardware. Arquitectura Nivel de máquina operativa Nivel de componentes electrónicos (sistema operativo) también denominado nivel de dispositivos y circuitos electrónicos Nivel de lógica digital o nivel de circuito lógico Nivel de máquina convencional (lenguajes máquina y ensamblador)) Nivel de microprogramación (microoperaciones) o nivel RTL (Register Transfer Level, nivel de transferencia entre registros o nivel de micromáquina Nivel de micromáquina Nivel de lenguaje máquina y ensamblador (microprogramación) Hardware o nivel de máquina convencional Nivel de sistema operativo Tecnología o nivel de máquina operativa Nivel de lógica digital Nivel de programa de aplicación o nivel de máquina simbólica 39 Nivel de dispositivos y ctos. electrónicos 40 10
  11. 11. Clasificación de los Computadores Cont… Según la Generalidad de uso o Propósito: Según la Potencia: De uso general: Puede dedicarse a distintos tipos de aplicaciones, tales como gestión administrativa, cálculo científico, etc. Supercomputadores: De uso específico: Es el que únicamente puede utilizarse para una Pueden ser utilizados simultáneamente por muchos usuarios, aplicación concreta. en cálculos científicos o de simulación. Ejemplo, el que contiene un robot, la computadora para el control del tráfico, el de un horno de microondas, etc. Son muy caros y su velocidad es enorme. Según el Paralelismo: Unico flujo de instrucciones, único flujo de datos Servidores de gama alta o Mainframes: (Monoprocesadores): En un instante dado, se encuentra ejecutando una única instrucción con unos datos aislados. Dedicados principalmente a las gestión, por lo que admiten Unico flujo de instrucciones, múltiples flujos de datos gran cantidad de trabajos simultáneos. (Matriciales y Vectoriales ): Para mayores velocidades de cómputo, Ejemplo: controlar una red de terminales en las distintas procesan las instrucciones de una en una, pero cada una de ellas opera con múltiples datos. sucursales de una empresa, o una red de cajeros automáticos Múltiples flujos de instrucciones, múltiples flujo de datos de un Banco. (Multiprocesadores y Multicomputadores): Sistemas compuestos por distintos computadores completos trabajando en paralelo e interconectados adecuadamente entre ellos. 41 42 Cont… Cont… Servidores de gama media y básica: Son equipos en principio dedicados a tareas departamentales dentro de un organismo o empresa. Computadores Móviles Su capacidad principal es la de soportar gran cantidad de Son monousuario, dotados de grandes capacidades de cálculo terminales, pues están orientados a la gestión. Bajo precio en comparación con los grandes ordenadores. y con posibilidades gráficas muy elevadas. Se caracterizan por su pequeño tamaño, peso reducido y Computadores personales: alimentación por acumuladores para gran movilidad. Son equipos ampliamente difundidos. Incluyen: Precio muy reducido. Asistentes digitales personales (PDA) Prestaciones suficientes no sólo para el nivel personal, Computadores de bolsillo, organizadores y agenda sino para pequeñas empresas. Comunicadores personales (teléfonos) Actualmente se están conectando entre sí, formando Calculadoras programables grandes redes lo cual los hace adecuados para entornos más exigentes, sustituyendo en muchos casos a los miniordenadores. 43 44 11
  12. 12. Cont… Cont.. Según el ámbito de uso Ordenador departamental: Con capacidad local para abordar con autosuficiencia la mayoría de Ordenador de bolsillo: necesidades del departamento, pero vinculado a un ordenador de Verdadero sustituto, con tremenda ganancia de precisión, de la antigua mayor potencia y capacidad de archivos para aquellos procesos que regla de cálculo. requieren una mayor potencia en el procesador. Ordenador doméstico: Ordenador central: Pensado para juegos, aprendizaje asistido por ordenador de diversas materias, gestión de agendas, pequeñas contabilidades domésticas, etc. Ordenador central de la empresa al cual recurren todos los usuarios de la empresa cuando la capacidad local es desbordada. Ordenador profesional: Diseñado para satisfacer las necesidades de proceso de datos de una Red de ordenadores: amplia gama de profesionales y también de pequeñas oficinas técnicas o empresas familiares. Conjunto de ordenadores vinculados entre sí para ofrecer un mismo tipo de servicio a un conjunto de usuarios, en forma repartida evitando sobrecargas y la caída de un ordenador único central que represente la caída de todo el servicio. 45 46 Deber… Computadores Personales (Pc) Se observa que hay una gran variedad de buses Presentación de: Las unidades centrales se ensamblan en una placa base (tarjeta Proceso de Encendido del Computador madre), en la que existen ranuras para tarjetas de expansión. Bios, Cmos, Setup DEBER EN GRUPO 47 48 12
  13. 13. Cont… Memoria principal: Se suministran en pequeñas tarjetas de circuito impreso o módulos de memoriaque agrupan varios chips. Tipos de módulos: SIMM, pueden contener 8 chips de 32 o 64 Mbits cada uno totalizando una módulo de 32 ó 64 Mbytes, respectivamente. Hay versiones con conectores de 30 ó72 contactos, según sea de 8 ó32 bits el ancho del bus. DIMM, pueden almacenar 64 ó128 MB o más. Los contactos están por las dos superficies de la tarjeta, teniendo 84 por cada lado (168 en total. En un instante dado es capaz de leer o escribir datos de 64 bits (ancho del bus de datos de 64 hilos). RIMM, son como los DIMM, pero tienen una asignación de conectores distinta, y se usan como módulos de las memorias Direct RDRAM 49 50 Ejemplo de placa 51 52 13
  14. 14. Cont… Cont… Slot1:procesador Pentium II Conector paralelo (LPT): conexión de dispositivos tales como Memoria DIMM: módulos de 8 ó16 ó32 ó64 ó128 MB (memoria total impresora y escáner de imágenes. máxima: 384Mb). Conectores serie (COM1, COM2): para dispositivos tales como Acelerador de gráficos(AGP): conector para tarjeta aceleradora de ratón,modemexterno, y otro tipo de periféricos serie, etc. cambios de imágenes en pantalla de altas prestaciones (bus de 128 USB: conector para periféricos con interfaz USB: conexión serie a bits) 12Mbits/seg, con alimentación a través del bus y plug andplay; es Conectores PCI: para insertar elementos tales como: tarjeta de decir, el sistema operativo automáticamente reconoce e instala los video, tarjeta de red, tarjeta de captura de vídeo (TV), y disco duro periféricos a élconectables. (SCSII) Chipset: son unos circuitos integrados (1, 2 ó3) que agrupan una Conectores ISA: para conectar elementos tales como disco duro funciones diversas de la placa base. Dependen del tipo de (SCSII), módem interno, tarjeta de red, y tarjeta de sonido microprocesador, contienen el reloj de tiempo real, diversos Conectores IDE: (en cada uno hasta 2 periféricos):para conectar, con adaptadores (puente PCI, por ejemplo), controladores (de memoria, de anchos de banda de hasta 16,6 MB/s dispositivos EIDE (que contienen teclado, del ratón, del acelerador de gráficos, de la interfaz USB, etc.) y en su interior el controlador) tales como disco duro (HD), unidad de determinan la velocidad máxima del bus de memoria y otros circuitos CD-ROM, unidad grabadora de CD-ROM, y unidad de DVD-ROM externos al microprocesador. 53 54 Cont… Deber… Disquetera: conector para unidad de disquetes. Presentación de: Conectores del panel frontal: Conexión para altavoz Historia de los Computadores Interruptor para reiniciar el arranque del PC (Reset) Indicador luminoso de encendido (POWER LED) Generaciones de los Computadores Indicador luminoso de disco duro en funcionamiento (HD LED) Entrada para infrarrojos Modelo de Von Newman Indicador de que el sistema esta con alimentación eléctrica pero en reposo; es decir, en estado suspendido (Sleep). Interruptor para encendido (Power On) Dentro del chasis también se encuentra la fuente de alimentación. En un Pentium IV, a partir de la tensión alterna de la red (200-240V, DEBER EN GRUPO consumo 2,5 A) se obtienen las siguientes DC: +5V (20A), -5V (0,5A), 12V (8A), -12V (0,5A) y 3,3V (14A) 55 56 14
  15. 15. Aplicaciones de la Informática Cont... Uno de los agentes más importantes de la sociedad actual es Los computadores resultan útiles para aplicaciones que reúnen una o la información. varias de las siguientes características: Esto ha originado el gran desarrollo e interés de la Informática (tratamiento automático de la información). 1. Necesidad de un gran volumen de datos. Hay pocas actividades humanas en que la informática no 2. Datos comunes. tenga incidencia (directa o indirecta). Las BD posibilitan que los datos puedan utilizarse en múltiples aplicaciones, sin necesidad de que estén físicamente repetidos. Ahorrar tiempo en la introducción de los datos, y espacio en la memoria masiva. 3. Repetitividad. Procesar ciclos de instrucciones iterativamente. También un mismo programa o rutina puede ser ejecutado con gran cantidad de datos. 57 58 Cont... Aplicación de la Informática 4. Distribución. 1. Procesamiento de datos administrativos El origen y destino de la información no necesita estar ubicado en el Este es el campo de aplicación más extendido. computador central. La información puede introducirse u obtenerse a través de Trata de automatizar las funciones de gestión típicas de una terminales distribuidos por distintas áreas geográficas. empresa. puede procesarse la información en distintos computadores de la Ejemplo: red. Contabilidad. Control de caja. Procesamiento de pedidos. Facturación. 5. Operaciones con precisión controlada, obteniendo resultados Control de proveedores y clientes. consistentes con la precisión de los datos introducidos. Control de almacén. 6. Cálculos complejos. Control de producción y de productividad. Utilizando lenguajes de programación adecuados y rutinas de Gestión de personal. Nóminas. bibliotecas matemáticas, es posible efectuar cálculos sofisticados. Planificación y control de proyectos grandes y complejos. Programación lineal: búsqueda de soluciones óptimas; por ejemplo, 7. Las operaciones se realizan a una gran velocidad, en comparación minimización de costos de transporte. con la de los humanos. Investigación y prospección de mercado. Modelos financieros y predicción (de bolsa, por ejemplo). 59 60 15
  16. 16. Cont... Cont... Gestión bancaria (control de clientes, gestión de cajeros automáticos, etc.). 2. Ciencias físicas e ingeniería Sistemas de gestión de terminales punto de ventas (cajas de abono El computador se utiliza como instrumento para la resolución en almacenes comerciales). de modelos y cálculos matemáticos, tales como: Gestión bibliotecaria. Archivos automatizados de bibliotecas. Control de Resolución de ecuaciones y problemas matemáticos, en general préstamos, localización de libros, etc. (cálculo numérico o simbólico). Seguros (evaluación de riesgos, etc.). Análisis de datos experimentales utilizando técnicas Sistema de reserva y expedición de billetes (compañías de transporte estadísticas. aéreas, ferrocarriles, etc.). Paquetes integrados o no, denominados de oficina electrónica o de Simulación y evaluación de modelos (por ejemplo, los utilizados ofimática. en predicción meteorológica). Procesador de textos. Realización de tablas matemáticas. Hoja electrónica o de cálculo. Gestión de archivos o/y bases de datos. Correo electrónico. Agenda electrónica. Aplicaciones gráficas. 61 62 Cont... Cont... 3. Ciencias de la vida y médicas 4. Ciencias sociales y del comportamiento Aquí se incluyen aplicaciones tales como: Algunos ejemplos de aplicaciones en este apartado son: Investigación médica biológica y farmacéutica (análisis de Análisis de datos (evaluación de encuestas, por ejemplo). datos de experimentos sobre efectos de medicamentos, etc.). Ayuda al diagnóstico (sistemas expertos para diagnóstico Base de datos jurídicas (incluyendo legislación, jurisprudencia, médico, por ejemplo). etc.). Bases de datos con historias clínicas. Aplicaciones en educación Medicina preventiva (control de vacunación de niños, por Juegos con computador (video juegos, ajedrez, etc.). ejemplo). Electromedicina. 5. Arte y Humanidades Se usa el computador en aspectos como: Composición de cuadros Composición Musical Elaboración de publicaciones como libros, periódicos y revistas Realización de escenas animadas para películas de cine y TV 63 64 16
  17. 17. Cont… Cont.. 6. Ingeniería con Ayuda de Computador 7. Computadores en otros Campos o Sistemas Comprende aplicaciones en las que se usa el computador como herramienta para facilitar Inteligencia artificial diseños de ingeniería, productos comerciales, Es una metodología ideada para el uso de computadores, para simular varios aspectos del comportamiento inteligente. trazado de planos, etc. Incluyen: Estos aspectos incluyen el razonamiento deductivo, visión, Diseño, fabricación y test (CAD) comprensión del lenguaje natural, habla, resolución de problemas y modelado del comportamiento humano. Cartografía Puede decirse que los programas de Inteligencia artificial Minería responden ante una situación o datos, como previsiblemente lo Informática Industrial haría una persona inteligente. Un modelo creado dentro esta disciplina es el de los sistemas expertos o sistemas basados en el conocimiento (IKBS: Intelligent Knowledge-Based Systems). Se pretende que un programa actúe, ante consultas en un campo específico, como una persona experta en dicho campo. Hay sistemas expertos para diagnóstico médico, reparación y mantenimiento de computadores, concesión de préstamos bancarios, etc. 66 Cont.. Cont.. Informática gráfica Aplicaciones Multimedia Son presentaciones que se realizan a través de una combinación Reúne una serie de materias y conceptos para poder visualizar de texto, gráficos, dibujos, animación, vídeo y sonido. en las pantallas de los computadores imágenes con apariencia Tradicionalmente las imágenes producidas por computador eran de la realidad. estáticas, ahora se ha dado un salto cualitativo que implica la La Informática gráfica ha ideado procedimientos para que estas utilización de cámaras digitales de vídeo, tarjeta de sonido, micrófonos, etc. imágenes se puedan visualizar en dos o tres dimensiones, Como las imágenes digitalizadas ocupan mucha memoria, se girarlas, cambiarlas de escala, animarlas (dando la sensación de requieren redes de comunicación de gran ancho de banda, altas movimiento), etc. capacidades de memoria principal y de disco, y uso de técnicas Todas estas operaciones se realizan por el usuario con un de compresión de datos sencillo lenguaje de órdenes. Como evolución ha surgido la realidad virtual, que añade una tercera dimensión y logra la recreación en la pantalla de lo que aparece en el espacio físico real. 67 68 17
  18. 18. Cont.. Software de un computador Internet Conjunto de programas asociados a dicho computador. Es un sistema mundial de computadores interconectados a Incluyen los programas: través de redes de comunicación suministrados por el constructor, La principal característica es ofrecer un medio, a un precio muy adquiridos en empresas especializadas en venta de programas, y razonable, para poder intercambiar programas, información redactados por los propios usuarios del computador. multimedia, y cualquier información almacenable en forma digital, entre cualquier conjunto de computadores conectados a Estudia todo lo relativo a la programación de los computadores, la red. tanto desde el punto de vista de los programas como de los datos. Los servicios mas utilizados son los siguientes: Correo electrónico (e-mail) Software de control Boletines de noticias Utilidades Acceso remoto a otro computador Software de aplicaciones Guías para búsqueda Charlas interactivas de usuarios en red Acceso a páginas de la red mundial (www o world wide web) Comercio electrónico (e-commerce) 69 70 Cont… Cont… Software de control Programas de diagnóstico y mantenimiento Es el conjunto de programas que controla el funcionamiento de los Integrado por: programas que se ejecutan y administra los recursos hardware. Programas de test de arranque. Facilitan el uso del computador de la forma más eficiente posible. Programas que utilizan las personas responsables del mantenimiento y puesta al día del hardware y del software del SOFTWARE DE UN COMPUTADOR computador. Ejemplo: Software de control Para localizar automáticamente las averías de un determinado — sistema operativo: dispositivo o circuito, o las causas de un mal funcionamiento de algún • núcleo módulo del sistema operativo. • módulos de gestión de procesos (distribuidor, planificador, etc.) Un programa de detección de averías de la memoria principal. • módulos de gestión de memoria Software de instalación y mantenimiento del sistema operativo. • módulos de gestión de periféricos • sistema de archivos — intérprete del lenguaje de control o concha — programas de diagnóstico y Mantenimiento 71 72 18
  19. 19. Cont… Cont… Utilidades El software de aplicación Programas de servicio, pueden considerarse una ampliación del sistema Incluye programas relacionados con aplicaciones específicas, tanto operativo. adquiridos como realizados por los propios usuarios. SOFTWARE DE UN COMPUTADOR SOFTWARE DE UN COMPUTADOR Software de aplicación — bibliotecas matemáticas y estadísticas Utilidades — procesadores de textos — traductores (ensambladores, macroensambladores, compiladores e intérpretes) — programas de presentaciones — cargadores/montadores de programas — programas de hojas electrónicas — editores de textos — sistemas de administración de archivos y bases de datos — rastreadores/depuradores — programas para gestión de comunicaciones (correo electrónico, etc.) — respaldo de seguridad — Visualizadores y navegadores web — compactación de disco — programas de aplicaciones gráficas — recuperación de archivos — programas CAD/CAM — antivirus — videojuegos, etc. — compresión de datos — programas de los usuarios — administrador de bibliotecas 73 74 19

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