Materíal de lectura tema 02

1. Ing. Carlos Medina Raymundo
Representación de
datos
Hardware y Software
Computación
Semana 2

2. Ing. Carlos Medina Raymundo
Propósito
• El estudiante aplica sus conocimientos sobre
representación de la información para explicar su uso
en el hardware de computadora. Así mismo diferencia
los componentes de un computador explicando su
propósito y funcionamiento.

3. Ing. Carlos Medina Raymundo
Agenda del día
1. Representación de datos
• Funcionamiento de un computador.
• Unidades de representación.
2. Hardware y Software
• Unidad central de procesamiento.
• La memoria real.
• Buses, puertos y periféricos.
• El software como lenguaje de las computadoras.
• Aplicaciones como herramientas para el usuario.

4. Ing. Carlos Medina Raymundo
1
FUNCIONAMIENTO DE UN COMPUTADOR

5. Ing. Carlos Medina Raymundo
Las computadoras
• Las computadoras programan los vuelos, predicen
el tiempo, reproducen e incluso ayudan a crear
música, controlan estaciones espaciales y
mantienen girando las ruedas de la economía
mundial. ¿Cómo puede una clase de máquina
hacer tantas cosas?

6. Ing. Carlos Medina Raymundo
Qué hacen las computadoras?
• En síntesis las computadoras realizan sólo cuatro
funciones básicas:
• Recibir una entrada. Aceptan información del
mundo exterior.
• Procesar información. Realizan operaciones
aritméticas o lógicas (toma de decisiones) sobre
la información.
• Producir una salida. Comunican información al
mundo exterior.
• Almacenar información. Desplazan y mueven
información en la memoria.

7. Ing. Carlos Medina Raymundo
Funcionamiento de una computadora

8. Ing. Carlos Medina Raymundo
1
UNIDADES DE REPRESENTACIÓN

9. Ing. Carlos Medina Raymundo
Fundamentos de los Bits
• En el mundo de las computadoras, la
información es digital: esto significa que
está hecha de unidades contables,
separadas (dígitos) de modo que puede
subdividirse.
• Una computadora no “entiende” palabras,
números, imágenes, notas musicales o
letras del alfabeto. Una computadora no
puede procesar información sin dividirla en
unidades más pequeñas denominadas bits.
Un bit, o dígito binario, es la unidad más
pequeña de información que puede
procesar una computadora. Un bit puede
tener uno de dos valores, 0 o 1.

10. Ing. Carlos Medina Raymundo
Bits como números
• Como las computadoras están
hechas de dispositivos de
conmutación que reducen toda
la información a ceros y unos,
representan números
utilizando el sistema numérico
binario, un sistema que denota
todos los números con
combinaciones de dos dígitos.
Igual que el sistema numérico
decimal que usamos todos los
días, el sistema numérico
binario tiene reglas claras,
coherentes, para cada
operación aritmética.

11. Ing. Carlos Medina Raymundo
Conversión decimal a binario
10010 = 11001002
100 2
0 50 2
0 25 2
1 12 2
0 6 2
0 3 2
1 1

12. Ing. Carlos Medina Raymundo
Conversión binario a decimal
1 1 0 1 0 1
1 x 32 1 x 16 0 x 8 1 x 4 0 x 2 1 x 1
32 16 0 4 0 1 = 53
1101012 = 5310

13. Ing. Carlos Medina Raymundo
Suma de binarios
• Sumas básicas:
• 0 + 0 = 0
• 0 + 1 = 1
• 1 + 0 = 1
• 1 + 1 = 10 (número 2 en binario)
1 1 1 1 1 1
1 0 0 1 1 0 1 0 1
+ 1 1 0 1 0 1 0 1
1 0 0 0 0 0 1 0 1 0

14. Ing. Carlos Medina Raymundo
Resta de binarios
• Restas básicas:
• 0 - 0 = 0
• 0 - 1 = 1 y acarreo 1
• 1 - 0 = 1
• 1 - 1 = 0
1 1 1
1 1 0 0 1
0 1
- 1 0 1 0
0 1 1 1 1

15. Ing. Carlos Medina Raymundo
Del bit al byte
• Una computadora puede procesar fragmentos más
grandes de información tratando grupos de bits
como unidades lógicas. Por ejemplo, una colección
de 8 bits, llamada byte, puede representar 256
mensajes diferentes (256 = 28).

16. Ing. Carlos Medina Raymundo
Medidas de almacenamiento
• Afortunadamente, las personas pueden utilizar las
computadoras sin pensar en los bits. Sin embargo, alguna
terminología relacionada con los bits viene en el
funcionamiento cotidiano de la computadora. La mayoría
de los usuarios necesitan tener al menos un conocimiento
básico de los siguientes términos para cuantificar los datos:
Unidad Equivalencia
Byte (B) 8 bits
Kilobyte (KB) 1024 B
Megabyte (MB) 1024 KB
Gigabyte (GB) 1024 MB
Terabyte (TB) 1024 GB
Petabyte (PB) 1024 TB

17. Ing. Carlos Medina Raymundo
2
HARDWAREY SOFTWARE

18. Ing. Carlos Medina Raymundo
Unidad central de procesamiento
• La CPU, a menudo llamada sólo procesador, realiza
las transformaciones de entrada en salida. Cada
computadora tiene al menos una CPU para
interpretar y ejecutar las instrucciones de cada
programa, para hacer las manipulaciones
aritméticas y lógicas de datos, y para comunicarse
con las otras partes del sistema indirectamente a
través de la memoria.
• Un microprocesador moderno, o CPU, es un
conjunto extraordinariamente complejo de
circuitos electrónicos.

19. Ing. Carlos Medina Raymundo
Cómo funciona la CPU
• La unidad central de procesamiento (CPU) es el
componente hardware que ejecuta los pasos de un
programa de software, realizando cálculos y moviendo
datos de una parte a otra del sistema. La CPU contiene
la circuitería para realizar una variedad de tareas
sencillas, llamadas instrucciones.

20. Ing. Carlos Medina Raymundo
La memoria de la computadora
• La principal tarea de la CPU es seguir las instrucciones
codificadas en los programas. Pero la CPU sólo puede
manipular una instrucción y unos pocos datos cada
vez. La computadora necesita un lugar donde
almacenar el resto del programa y los datos hasta que
el procesador esté listo. Para eso está la RAM.

21. Ing. Carlos Medina Raymundo
RAM
• La RAM (random access memory), es el tipo más común de
almacenamiento primario, o de memoria. Los chips de la RAM
contienen circuitos que almacenan temporalmente las
instrucciones y los datos del programa. La computadora divide
cada chip de la RAM en muchas ubicaciones de memoria del
mismo tamaño. Las ubicaciones de memoria, tienen direcciones
únicas para que la computadora pueda indicarles cuándo ha de
guardar o recuperar la información.

22. Ing. Carlos Medina Raymundo
Buses
• En una computadora, la CPU, los chips
de memoria y otros componentes
clave están integrados en la placa
madre. La información viaja entre los
componentes de la placa madre a
través de grupos de cables llamados
buses del sistema, o sólo buses. Los
buses tienen generalmente 32 o 64
cables, o rutas de datos; un bus de 32
cables se llama bus de 32 bits, porque
puede transmitir 32 bits de
información a la vez. Las
computadoras nuevas, más potentes,
tienen buses más amplios para que
puedan procesar la información con
más rapidez.

23. Ing. Carlos Medina Raymundo
Puertos
• Son los puntos de conexión de un computador con
cualquier elemento exterior, que generalmente es un
cable hacia un dispositivo.
• Si tenemos más puertos, tendremos la oportunidad de
conectar más dispositivos externos.

24. Ing. Carlos Medina Raymundo
Hardware externo o periférico
• Dentro del hardware externo o periférico, se tienen
todos los componentes externos e intermediarios
para el manejo físico del computador. Entre los
más importantes podemos mencionar:
• Periféricos de entrada.
• Periféricos de salida.
• Periféricos de entrada/salida.
• Periféricos de almacenamiento.

25. Ing. Carlos Medina Raymundo
Periféricos de entrada
• Son todos los componentes hardware externos
que permiten el ingreso de datos hacia el
procesamiento del computador.
• Entre los componentes más conocidos están:
• Teclado.
• Mouse.
• Micrófono.
• Escáner.

26. Ing. Carlos Medina Raymundo
Periféricos de salida
• Son todos los componentes hardware externos
que permiten mostrar el resultado del
procesamiento de los datos que realizó el
computador.
• Entre los componentes más conocidos están:
• Monitor.
• Impresora.
• Parlantes.

27. Ing. Carlos Medina Raymundo
Periféricos de entrada/salida
• Son todos los componentes hardware externos
que permiten realizar el ingreso de datos y a su vez
mostrar el resultado del procesamiento de los
datos que realizó el computador.
• Entre los componentes más conocidos están:
• Pantallas touchscreen.
• Cascos virtuales.
• Lentes de realidad virtual.

28. Ing. Carlos Medina Raymundo
Periféricos de almacenamiento
• Son todos los componentes hardware externos
que tienen la labor de apoyar el procesamiento a
través del almacenamiento temporal o
permanente de datos.
• Entre los componentes más conocidos están:
• Discos duros externos.
• Discos ópticos.
• Memorias flash.

29. Ing. Carlos Medina Raymundo
El software como lenguaje de las
computadoras
• Cada computadora procesa instrucciones en un lenguaje
máquina, el cual emplea códigos numéricos para representar las
operaciones más básicas de una computadora: sumar o restar
números, compararlos, moverlos, instrucciones de repetición,
etc. Los programadores de antaño estaban obligados a escribir
cada programa en lenguaje máquina, lo que suponía una tediosa
tarea de trasladar cada instrucción a código binario.
• Hoy en día, la mayoría de programadores emplean lenguajes de
programación como C++, C#, Java o Visual Basic.NET que se
encuentran a medio camino entre lo que entiende un humano y
lo que se debe suministrar a la máquina. Estos lenguajes,
llamados lenguajes de alto nivel, posibilitan que los científicos,
ingenieros y público en general resuelvan sus problemas
mediante una terminología familiar, en lugar de usar enigmáticas
instrucciones máquina.

30. Ing. Carlos Medina Raymundo
Lenguajes de programación
• Los lenguajes de programación han
evolucionado con paso firme durante
las dos últimas décadas. Cada nueva
generación de lenguajes facilita el
proceso de codificación, asumiendo y
ocultando al programador muchas de
las tareas propias de la máquina. Como
resultado, la programación es más
sencilla y menos propensa a los
errores. A medida que los traductores
se vuelven más sofisticados, los
programadores pueden comunicarse
con la computadora en un lenguaje
más próximo a los lenguajes naturales.
• Aun con la ayuda de estos lenguajes, la
programación es una tarea que precisa
de una gran inversión de tiempo y de
intensidad de pensamiento.

31. Ing. Carlos Medina Raymundo
Aplicaciones como herramientas para el
usuario
• Las aplicaciones de software permiten a los usuarios
controlar sus computadoras sin pensar del mismo
modo que los programadores.
• El proceso de compra de cualquier software es similar
al de cualquier CD de música. Pero existen algunas
sutiles diferencias que veremos a continuación:
• Documentación
• Actualización
• Compatibilidad
• Renuncias
• Licencia
• Distribución

32. Ing. Carlos Medina Raymundo
¿Por qué usamos aplicaciones?
• El rápido crecimiento de la industria de
software ha producido una gran
cantidad de programas que han
vendido millones de copias. ¿Por qué
tanta gente compra y usa este tipo de
programas? Desde luego, la respuesta
varia de una persona a otra y de un
producto a otro. Pero, en general, los
programas de más éxito comparten
dos importantes rasgos:
• Están construidos alrededor de
metáforas visuales de
herramientas del mundo real.
• Expanden, de alguna forma, las
capacidades humanas.

33. Ing. Carlos Medina Raymundo
Preguntas

34. Ing. Carlos Medina Raymundo
¿Qué hemos aprendido?

35. Ing. Carlos Medina Raymundo
Reflexionemos

36. Ing. Carlos Medina Raymundo
Ing. Jorge Eduardo Marmolejo Aguirre
jmarmolejo@continental.edu.pe