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      OFICINA DE TECNOLOGIAS DE INFORMACIÓN Y COMUNICACIÓN
                           ( OTIC )




                    MANUAL

 INTRODUCCIÓN A LA INFORMÁTICA


Curso: Operador Básico de Microcomputadora


      ELABORADO: LIC. RÓGER VIDEA ARAICA




                MANAGUA, NICARAGUA

                      ABRIL 2008
UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA
                        OFICINA DE TECNOLOGIAS DE INFORMACIÓN Y COMUNICACIÓN
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Índice de contenido
1.Introducción....................................................................................................................................................2
2.Conceptos Básicos...........................................................................................................................................3
3.Clases y Clasificación de las Computadoras..................................................................................................4
   A)Clases de computadoras ........................................................................................................................................4
   B)Clasificación de la Computadoras.........................................................................................................................5
4.Unidades de Medidas de Almacenamiento.....................................................................................................8
5.La Velocidad de la Computadora...................................................................................................................8
6.Sistemas de Numeración...............................................................................................................................10
7.Historia de las Computadoras.......................................................................................................................11
8.Generaciones de Computadoras...................................................................................................................14
9.Tecnología de Almacenamiento ...................................................................................................................19


1. Introducción

     Las computadoras no han nacido en los últimos años, en realidad el hombre siempre buscó tener dispositivos que le
     ayudaran a efectuar cálculos precisos y rápidos. Desde la aparición de las calculadoras binarias hasta nuestros días,
     hay muy pocas actividades humanas que no estén ligadas en una u otra forma a las máquinas electrónicas. De tal
     forma podemos definir a la computadora como un dispositivo electrónico capaz de recibir un conjunto de
     instrucciones y ejecutarlas realizando cálculos sobre los datos numéricos, o compilando y correlacionando otros
     tipos de información para obtener otro conjunto de datos o información como respuesta.


     La informática, por su rapidez de crecimiento y expansión, ha venido transformando rápidamente las sociedades
     actuales; sin embargo el público en general solo las conoce superficialmente. Lo importante para entrar en el
     asombroso mundo de la computación, es perderle el miedo a esa extraña pantalla, a ese complejo teclado y a esos
     misteriosos discos y así poder entender lo práctico, lo útil y sencillo que resulta tenerlas como nuestro aliado en el
     día a día de nuestras vidas.




Docente: Lic. Róger Videa Araica                                                                                                                Pág. 2/22
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Una computadora es un dispositivo que acepta ENTRADAS, PROCESA DATOS, los ALMACENA y
GENERA SALIDAS.



        ENTRADA                  PROCESAMIENTO DE                  ALMACENAMIENTO                            SALIDA
        (ORIGEN)                      DATOS
   Persona                      Proceso sistemático que          La mayor parte tiene más de      Es el resultado de los procesos
   Ambiente                     realiza la computadora sobre     un lugar de almacenamiento.      anteriores, ejemplo: informes,
   Computadora                  los datos de origen ejecutando   El sitio donde guarda los        documentos, música, gráficos
                                 cálculos, clasificación de       resultados depende de su uso.    y figuras.
Palabras, símbolos de un         listas de palabras o números,    Los pone en espera de ser
documento, números para          modificación de documentos       procesador (memoria) y en
efectuar un cálculo,             y figuras, siguiendo             otro cuando no se necesitan de
instrucciones para realizar un   instrucciones del usuario y      inmediato (medios de
proceso, figuras, señales de     trazado de gráficas, entre       almacenamiento).
audio, temperaturas de un        otros.
termostato, etc.

                                    Tabla 1: Procesos realizados por la computadora




2. Conceptos Básicos
    (a) Sistema de Computación: comprende hardware, periféricos y software o programas.

    (b) Hardware: Comprende los Dispositivos electricos, electronicos y mecánicos que se emplean para procesar
         datos. La computadora es parte del hardware del sistema de computación.
    (c) Los Perifericos: aumentan las posibilidades de acceso, salida y almacenamiento de la computadora.
    (d) Dispositivo de Entrada: Es un periférico que tiene por objeto reunir y traducir la entrada en una forma que
         pueda procesar la máquina. Ej.: Teclado, Escáner, Mouse, etc.
    (e) Dispositivos de Salida: Es un periférico que presenta, imprime o transfiere los resultados de procesamiento,
         sacándolos de la memoria de la computadora. Ej. Monitor, Impresora, Parlantes, etc.
    (f) Software o Programa: Es un conjunto de instrucciones que le dicen cómo llevar a cabo determinada tarea.
         Los programas la preparan para efectuar cierta función, diciéndole cómo interactuar con el usuario y procesar
         sus datos.
    (g) Datos: Son los símbolos que describen personas eventos, cosas e ideas. Las computadoras los manejan de
         muchas maneras y esa manipulación se llama procesamiento.


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   (h) Proceso: Es una serie sistemática de acciones que realiza una computadora para manipular datos.
   (i) CPU – Central Processing Unit (Unidad Central de Procesamiento): Es el conjunto de instrucciones, dentro de
       una computadora, que ejecuta operaciones aritméticas y lógicas e instrucciones.


3. Clases y Clasificación de las Computadoras

       A) Clases de computadoras
       A.1.1.Analógica
       Trabaja con variables que son medidas a lo largo de una escala contínua y que son almacenadas con cierto
      grado de veracidad. Ejemplo la temperatura de un paciente, el tacómetro del auto, etc. No computan
      directamente con números. Son usadas mayormente en el control de procesos.

       A.1.2.Digital

      Es un aparato de cómputo que opera con data discreta. La data se puede obtener como resultado de un
      contador. Ejemplo el número de estudiantes, etc. Opera directamente con cómputos de números o dígitos, que
      representan letras, números y símbolos especiales.


       A.1.3.Híbridas

      Es una combinación de la Digital y la Análoga.


       A.1.4.De uso general

      Son aquellas que pueden almacenar diferentes tipos de programas y pueden ser usadas en diferentes
      aplicaciones. La versatilidad de estos sistemas sólo es limitada por la imaginación humana (idealmente).


       A.1.5.De uso especial

      Esta diseñada para trabajar un problema en específico.Las instrucciones del programa son almacenadas
      permanentemente en la máquina. Trabajan el problema con rapidez y eficiencia.Ejemplos: sistema de ignición o
      de gasolina del auto, las utilizadas en la navegación, etc.




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      Tradicionalmente se clasifica a las computadoras en cuatro categorías según su función, tamaño físico, costo y
      eficiencia: Microcomputadora, Minicomputadoras, Computadoras Centrales o Principales (Mainframes) y
      Supercomputadoras.



   B) Clasificación de la Computadoras

   B.1)Las microcomputadoras.
       Se conocen como computadoras personales o PC (Personal Computer), suelen verse en hogares y empresas
       pequeñas. Hay muchas empresas que fabrican microcomputadoras, pero pocos diseños o plataformas. En la
       actualidad existen dos plataformas principales: IBM compatibles y MACINTOSH compatibles. Las primeras
       también se llaman PC Compatibles y su arquitectura es basada en la primera microcomputadora de IBM.
       Esta compañía sigue fabricando PC, y las compatibles con IBM las producen: Compaq, Dell, Gateway,
       Toshiba, etc. La otra plataforma principal se basa en la Macintosh, fabricada por Apple Computer, Inc.


       Las computadoras que trabajan del mismo modo se llaman compatibles. Dos computadoras son compatibles
       si se pueden intercomunicar, comparten software y datos, y pueden usar los mismos periféricos.


       B.1.1.Tipos de Microcomputadora


       • Microcomputadora Estándar de Escritorio: Cabe en un escritorio y
          funciona con corriente de una toma eléctrica normal. El monitor suele
          colocarse sobre el gabinete horizontal de escritorio,




       • Microcomputadora de Gabinete de Torre, Media Torre o Minitorre: Contiene los mismos
                                              componentes básicos que una de escritorio, pero la caja vertical es
                                              mayor y tiene más espacio para expansiones. La torre se puede colocar
                                              en el piso a fin de ahorrar espacio en el escritorio.




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       • Notebook: Es una computadora pequeña, ligera y con la ventaja de la
          portabilidad, que no tiene la máquina normal de escritorio. Puede trabajar con
          electricidad de una toma normal o de una batería.




       • Asistente Digital Personal (PDA, Personal Digital Assitant): Es menor en
          peso y en tamaño que un teclado. Los PDA´s aceptan entradas mediante un estilógrafo especial.




       B.1.2.Las minicomputadoras.
            Son algo mayores que las micro y casi siempre las usan empresas e industrias en tareas específicas, como
            el procesamiento de la nómina. Estos aparatos pueden ejecutar las tareas de procesamiento de muchos
            usuarios.




       B.1.3.Las Computadoras Centrales (Mainframes).
            Son grandes, rápidas y bastantes costosas. Casi siempre las utilizan las empresas privadas u oficinas de
            gobierno para tener centralizado el almacenamiento, procesamiento y administración de grandes
            cantidades de datos, y estar en condiciones de proporcionar estos datos a solicitud de muchos usuarios. A
            fin de procesar grandes cantidades de datos, a menudo estos aparatos tienen más de una unidad de
            procesamiento: una unidad dirige las operaciones generales, otra maneja la comunicación con todos los
            usuarios que solicitan datos y una tercera localiza los datos que esto solicitan.




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       B.1.4.Las supercomputadoras.
            Constituyen el más grande, rápido y costoso de estos aparatos. A diferencia de las mini y las centrales, no
            se diseñan para optimizar el procesamiento de usuarios múltiples, usan su gran poder de procesamiento
            en la solución de problemas muy difíciles, como predecir el clima y modelar la reacciones nucleares.


            La BlueGene/L de IBM y la diseñada por Silicon Graphics para la NASA desplazaron a Earth Simulator,
            la súperPC de NEC, del primer lugar que ostentó durante tres años. La big Blue está a la cabeza de las
            500 computadoras más poderosas del mundo. Constructor de las supermáquina del Departamento de
            Energía (DOE), IBM ha dotado al equipo de más de 32.000 procesadores BlueGene/L para atender una
            capacidad de cálculo de 70,72 teraflops por segundo, es decir, es decir, 70 trillones de cálculos por
            segundo que al ser humano le demandaría 2,2 trillones de años procesar.


            En el top 500 el tradicional número 1 del ránking fue Earth Simulador, la supercomputadora de NEC, que
            con 35,8 teraflops por segundo, pasó al tercer lugar de esa lista.


           Después de un liderazgo de tres años consecutivos, el equipo japonés se doblega frente a la máquina de
           IBM y de la de Silicon Graphis, que logró alcanzar los 51,8 teraflops por segundo y forma parte de la
           infraestructura de la NASA.


   Propietarios poderosos
   Los poseedores de las computadoras más importantes del mundo son en su gran mayoría empresas o entidades
   públicas radicadas en los EE.UU:


   - "Blue Gene" - IBM y Department of Energy (EE.UU.) : 70,7 Tflops
   - "Columbia" - NASA y AMES research Center (EE.UU): 51,8 Tflops
   - "Earth Simulator" - Earth Simulator Center (Japón): 35,8 Tflops
   - "Mare Nostrum": Barcelona Supercomputer Center (España): 20,5 Tflops
   - "Thunder" - Lawrence Livermore National Laboratory (EE.UU.): 19,9 Tflops




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4. Unidades de Medidas de Almacenamiento

       La unidad mínima de almacenamiento es el bit, cuyo valor puede ser “1” (uno) o “0” (cero).


                                                        Bit   =    0ó1
                                                   (B) Byte   =    8 bits
                                            (KB) Kilobyte     =    1024 Byte
                                          (MB) Megabyte       =    1024 KB
                                            (GB) Gigabyte     =    1024 MB
                                             (TB) Terabyte    =    1024 GB
                                              (PB) Petabyte   =    1024 TB
                                              (EB) Exabyte    =    1024 PB
                                            (ZB) Zettabyte    =    1024 EB
                                           (YB) Yottabyte     =    1024 ZB


   Usted puede preguntarse porqué 1024 en lugar de 1000 bytes por kilobyte. Porqué las computadoras no cuentan
   por decenas. Las computadoras cuentan sobre la base de 2 y las potencias del 2. 1024 es el resultado de 2 x 2 x 2 x
   2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2x 2. Es un sistema bastante conveniente de dimensionar números, para las computadoras.



5. La Velocidad de la Computadora.

   Todos somos impacientes y queremos que nuestra computadora funcione lo más rápidamente posible. Diferentes
   factores determinan con qué rapidez la computadora ejecuta los trabajos.La Velocidad del Procesador es un
   factor, sin embargo existen otros factores que determinan la velocidad.


   Reloj   del    Sistema     =   Un     pulso    electrónico     usado   para   sincronizar   el   procesamiento.
   (Entre pulso y pulso solamente puede tener lugar una sola acción).


   Medido en megahertz (MHz) donde 1 MHz= 1 millón de ciclos por segundo o gigahertz (GHz) donde 1 GHz = 1
   ciclos de mil millones por segundo. De esto es lo que están hablando cuando dicen que una computadora es una
   máquina de 2.4 GHz. La velocidad de su reloj es de 2.4 mil millones de ciclos por segundo. Cuanto más grande el
   número = más rápido el procesamiento.




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   Ancho del Bus = Es la cantidad de datos que la CPU puede transmitir en cada momento hacia la memoria
   principal y a los dispositivos de entradas y salidas. Cualquier camino para conducir bits lo denominaremos como
   un bus. Un bus de 8 bits mueve en cada instante 8 bits de datos. El ancho del Bus puede ser de 8, 16, 32, 64, o 128
   bits, hasta ahora.


   Piense en ello como "cuántos pasajeros (bits) puede caber en determinado momento, dentro del autobús a fin de
   trasladarse de una parte de la computadora a otra."


   Cuanto más grande sea el número = más rápida será la transferencia de datos.


   Tamaño de la palabra = Una palabra es la cantidad de datos que la CPU puede procesar en un ciclo de reloj.


   Un procesador de 8 bits puede manejar 8 bits cada vez. Los procesadores pueden ser, hasta ahora, de 8, 16, 32, o
   64bits. Cuanto más grande sea el número = más rápida será la procesamiento.


   Es necesaria la plena coincidencia entre el tamaño de la palabra, tamaño del bus y el reloj. No serviría de nada
   tener un bus que entregue 128 bits cada vez, si la CPU solo puede, utilizar 8 bits y tiene un reloj de baja velocidad.
   Se formaría una enorme fila de datos esperando poder salir del bus. Cuando las computadoras se saturan como en
   ese caso, pueden suceder cosas indeseables con sus datos.




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6. Sistemas de Numeración

   Los Sistemas de Numeración utilizados en informática son:


   Decimal: De diez dígitos (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9)
   Binario: De dos dígitos (0,1)
   Octal: De ocho dígitos (0,1,2,3,4,5,6,7)
   Hexadecimal: De dieciséis dígitos (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F)


                                      Decimal       Binario   Octal   Hexadecimal
                                         0              0       0          0
                                         1              1       1          1
                                         2             10       2          2
                                         3             11       3          3
                                         4            100       4          4
                                         5            101       5          5
                                         6            110       6          6
                                         7            111       7          7
                                         8           1000      10          8
                                         9           1001      11          9
                                        10           1010      12         A
                                        11           1011      13         B
                                        12           1100      14         C
                                        13           1101      15         D
                                        14           1110      16          E
                                        15           1111      17          F

                              Tabla 2: Equivalencias entre Sistemas de Numeración




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7. Historia de las Computadoras

   Uno de los primeros dispositivos mecánicos para contar fue el ABACO,
   cuya historia se remonta a 3000 años AC desarrollada por los chinos y
   utilizado por civilizaciones griegas y romanas. Este dispositivo es muy
   sencillo, consta de un marco rectangular de madera ensartado de varillas en
   las que se desplazaban bolas agujereadas de izquierda a derecha. Al
   desplazar las cuentas (bolas) sobre las varillas, sus posiciones representan
   valores almacenados, y es mediante estas posiciones que se representa y
   almacena datos. A este dispositivo no se le puede llamar computadora pues carece de un elemento fundamental
   llamado programa.


   En el siglo XVII, el creciente interés en Europa por las ciencias, tales como la astronomía y la navegación, impulsó
   a las mentes creativas a simplificar los cálculos, se encontraba en uso "la regla del cálculo", calculadora basada en
   las invenciones de Napier, Gunther Bissaker. En 1614, el escocés Napier había anunciado el descubrimiento de los
   logaritmos permitiendo que los resultados de complicadas multiplicaciones se redujeran a un proceso simple de
   suma; Edmund Gunther se encarga de enmarcar los logaritmos de Napier en líneas, por su parte Bissaker coloca las
   líneas de ambos sobre un pedazo de madera, creando de esta manera la regla del cálculo.


   Blaise Pascal a la edad de 19 años, además de escribir tratados filosóficos,
   literarios, científicos y matemáticos inventó una máquina para calcular
   capaz de realizar sumas y restas, parecida a los cuenta kilómetros de los
   automóviles, el cual utilizaba una serie de ruedas de 10 dientes en las que
   cada uno de los dientes representaba un dígito del 0 al 9; las ruedas estaban
   conectadas de tal manera que podían sumarse números haciéndolas avanzar
   el número de dientes correctos.


   Los conceptos de esta máquina se utilizaron durante mucho tiempo, pero estas calculadoras exigían intervención de
   un operador, pues este debía escribir cada resultado parcial en una hoja de papel. Esto era sumamente largo y por lo
   tanto produce errores en los informes.




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   En 1670 el filósofo y matemático alemán Gottfried Wilhelm Leibnizf fue el siguiente en avanzar en el diseño de
   una máquina calculadora mecánica, perfeccionó la anterior inventada además de añadir la función de multiplicar,
   efectuaba divisiones y raíces cuadradas.


   Charles Babbage (1792-1781), profesor de matemáticas de la Universidad de Cambridge, Inglaterra, desarrolla en
   1823 el concepto de un artefacto, que el denomina "máquina diferencial". La máquina estaba concebida para
   realizar cálculos, almacenar y seleccionar información, resolver problemas y entregar resultados impresos.
   Babbage imaginó su máquina compuesta de varias otras, todas trabajando armónicamente en conjunto: los
   receptores recogiendo información; un equipo transfiriéndola; un elemento almacenador de datos y operaciones; y
   finalmente una impresora entregando resultados. Pese a su increíble concepción, la máquina de Babbage, que se
   parecía mucho a una computadora, no llegó jamás a construirse. Los planes de Babbage fueron demasiado
                                  ambiciosos para su época. Demasiado y demasiado pronto. Este avanzado concepto,
                                  con respecto a la simple calculadora, le valió a Babbage ser considerado el precursor
                                  de la computadora. La novia de Babbage, Ada Augusta Byron, luego Condesa de
                                  Lovelace, hija del poeta inglés Lord Byron, que le ayuda en el desarrollo del
                                  concepto de la Máquina Diferencial, creando programas para la máquina analítica,
                                  es reconocida y respetada, como el primer programador de computadoras.




   Joseph Jacquard (1752-1834), industrial francés es el siguiente en aportar algo al moderno concepto de las
   computadoras, para seguir adelante. Jacquard tuvo la idea de usar tarjetas perforadas para manejar agujas de tejer,
   en telares mecánicos. Un conjunto de tarjetas constituían un programa, el cual creaba diseños textiles.


   Una ingeniosa combinación de los conceptos de Babbage y Jacquard,
   dan origen en 1890 a un equipo electromecánico, que salva del caos a
   la Oficina de Censo de Estado Unidos. Hermann Hollerith usa una
   perforadora mecánica para representar letras del alfabeto y dígitos en
   tarjetas de papel, que tenían 80 columnas y forma rectangular. La
   máquina de Hollerith usando información perforada en las tarjetas,
   realiza en corto tiempo la tabulación de muchos datos.




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                                                   En el año 1944 se construyó en la Universidad de Harvard, la MARK
                                                   I, diseñada por un equipo encabezada por el Dr. Howard Aiken, es
                                                   esta la primera máquina procesadora de información. La Mark I
                                                   funcionaba eléctricamente, tenia 760.000 ruedas y relés y 800 Km. de
                                                   cable y se basaba en la máquina analítica de Babbage., a pesar de su
                                                   peso   superior   a   5
                                                   toneladas y su lentitud
   comparada con los equipos actuales fue la primera máquina en
   poseer todas las características de una verdadera computadora.


   La primera computadora electrónica fue terminada de construir en
   1946, por J.P.ECKERT y J.W MAUCHLY en la Universidad de
   Pensilvania y se llamó ENIAC(Electric Numeric Integrator And Calculador); podía multiplicar 10.000 veces más
   rápido que la máquina de Airen pero tenía problemas pues estaba construida con casi 18.000 válvulas de vacío, era
   enorme la energía que consumía y el calor que producía; esto hacia que las válvulas se quemaran rápidamente y
   que las casas vecinas tuviesen cortes de luz.




   Considerado como el padre de las computadoras el
   matemático    JOHNN       VON     NEUMANN          propuso
   almacenar el programa y los datos en la memoria del
   ordenador, su idea fundamental era permitir que en la
   memoria coexistan datos con instrucciones, para que
   entonces la computadora pueda ser programada en un
   lenguaje, y no por medio de alambres que eléctricamente




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   interconectaban varias secciones de control, a este se le llamó EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic
   Computer).


   Todo este desarrollo de las computadoras suele dividirse por generaciones y el criterio que se empleo para
   determinar el cambio de generación no está muy bien definido, pero por lo menos deben cumplirse al menos los
   siguientes requisitos: La forma en que están construidas y la forma en el ser humano se comunica con ellas.




8. Generaciones de Computadoras

   GENERACION CERO (1942 - 1950)


   Aparecieron los primeros ordenadores analógicos: comenzaron a construirse a principios del siglo XX los primeros
   modelos realizaban los cálculos mediante ejes y engranajes giratorios. Con estas máquinas se calculaban las
   aproximaciones numéricas de ecuaciones demasiado difíciles como para poder ser resueltas mediante otros
   métodos.


   La generación cero que abarcó la década de la segunda guerra mundial un equipo de científicos y matemáticos
   crearon lo que se considera el primer ordenador digital totalmente eléctrico: EL COLOSSUS, este incorporaba
   1500 válvulas o tubos de vacío y era ya operativo. Fue utilizado por el equipo dirigido por Alan Turíng para
   decodificar los mensajes de radio cifrado de los Alemanes.


   PRIMERA GENERACION (1951 - 1958)


   En esta generación había un gran desconocimiento de las capacidades de las computadoras, puesto que se realizó
   un estudio en esta época que determinó que con veinte computadoras se saturaría el mercado de los Estados Unidos
   en el campo de procesamiento de datos. Estas tenían las siguientes características:


   * Emplearon bulbos (Válvulas al vacío) para procesar la información.
   * Esta generación de máquinas eran muy grandes y costosas.




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   * Alto consumo de energía. El voltaje de los bulbos era de 300 v y la posibilidad de fundirse era grande, además de
   que requerían de sistemas de aire acondicionado especial.
   * Uso de tarjetas perforadas. Se utilizaba un modelo de codificación de la información originado en el siglo pasado,
   las tarjetas perforadas.
   * Almacenamiento de información en tambor magnético interior. Un tambor magnético dispuesto en el interior de
   la computadora, recogía y memorizaba los datos y los programas que le suministraban mediante tarjetas.
   * Lenguaje máquina. La programación se codificaba en un lenguaje muy rudimentario denominado "Lenguaje
   Máquina" el cual consistía en la yuxtaposición de largos bits o cadenas de ceros y unos, la combinación de los
   elementos del sistema binarios era la única manera de "instruir a la máquina", pues no entendía más lenguaje que el
   numérico.
   * Tenían aplicaciones en el área científica y militar.


   Eckert y Mauchly contribuyeron al desarrollo de las computadoras de la primera generación, formando una
   compañía privada y construyendo la UNIVAC I, la cual se utilizó para evaluar el censo de 1950 en los Estados
   Unidos.


   En las dos primeras generaciones, las unidades de entrada utilizaban tarjetas perforadas, retomadas por Herman
   Hollerith, quien además fundó una compañía que con el paso del tiempo se conocería como IBM (Internacional
   Bussines Machines).


   Después se desarrolló la IBM 701 de la cual se entraron 18 unidades entre 1953 y 1957.


   La computadora mas exitosa de esta generación fue la IBM 650 la cuál usaba un esquema de memoria secundaria
   llamado tambor magnético que es el antecesor de los discos actuales.


   SEGUNDA GENERACION (1959-1964)


   La segunda generación se basa en el funcionamiento del transistor, lo que hizo posible una nueva generación de
   computadoras más pequeñas, más rápidas y con menores necesidades de ventilación, por todos estos motivos la
   densidad del circuito podía ser aumentada significativamente, lo que quería decir que los componentes podían
   colocarse mucho más cerca unos de otros y así ahorrar mas espacio.




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   Diversas compañías como IBM, UNIVAC, HONEYWELL, construyen ordenadores de este tipo. Las principales
   características son:


   * El componente principal es un pequeño trozo de semiconductor: el transistor.
   * Disminución del tamaño.
   * Disminución del consumo y la producción de calor.
   * Aumento de la factibilidad.
   * Mayor rapidez.
   * Memoria interna de núcleo de ferrita y tambor magnético.
   * Instrumento de almacenamiento: accesorio para almacenar en el exterior información (Cintas y discos).
   * Mejoran los dispositivos de entradas y salidas, para la mejor lectura de las tarjetas perforadas, se disponía de
   células fotoeléctricas.
   * Introducción de elementos modulares.
   * Las impresoras aumentan su capacidad de trabajo.
   * Lenguajes de programación más potentes, ensambladores y de alto nivel (Fortran, Cobol y Algol).


   Se usaban para nuevas aplicaciones, como en los sistemas de reservación de líneas aéreas y simulaciones para uso
   general. Las empresas comenzaron a usarlas en tareas de almacenamiento de registros, nóminas y contabilidad.


   TERCERA GENERACION (1964-1971)


   Con los progresos de la electrónica y los avances en comunicación con las computadoras en la década de 1960,
   surge la tercera generación de las computadoras. Se inaugura con la IBM 360 en abril de 1064. Las principales
   características son:


   * Circuito integrado. Miniaturización y reunión de centenares de elementos en una placa de silicio o "Chip".
   * Menor consumo de energía.
   * Apreciable reducción de espacio.
   * Aumento de la fiabilidad.
   * Teleprocesos. Se instalan terminales remotos que acceden a la computadora central para realizar operaciones,
   extraer o introducir información en bancos de datos, etc.




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   * Trabajo a tiempo compartido: uso de las computadoras por varios clientes a tiempo compartido, pues el aparato
   puede discernir entre diversos procesos que realiza simultáneamente.
   * Multiprogramación.
   * Renovación de periféricos.
   * Generalización de los lenguajes de alto nivel
   * Instrumentalización del sistema.
   * Compatibilidad.
   * Ampliación de aplicaciones: en procesos industriales, en la educación, en el hogar, agricultura, etc.


   La miniaturización de los sistemas lógicos conduce a la fabricación de la mini computadora, que agiliza y
   descentraliza los procesos.


   CUARTA GENERACION (1972-1983)
   El Microprocesador: el proceso de reducción del tamaño de los componentes llega a operar a escalas
   microscópicas. La microminiaturización permite construir el microprocesador, circuito integrado que rige las
   funciones fundamentales del ordenador.


   Las aplicaciones del microprocesador se han proyectado más allá de la computadora y se encuentra en multitud de
   aparatos, sean instrumentos médicos, automóviles, juguetes, electrodomésticos, etc.


   Memorias Electrónicas: Se desechan las memorias internas de los núcleos magnéticos de ferrita y se introducen
   memorias electrónicas, que resultan más rápidas. Al principio presentan el inconveniente de su mayor costo, pero
   este disminuye con la fabricación en serie.


   Sistema de tratamiento de base de datos: el aumento cuantitativo de las bases de datos lleva a crear formas de
   gestión que faciliten las tareas de consulta y edición. Lo sistemas de tratamiento de base de datos consisten en un
   conjunto de elementos de hardware y software interrelacionados que permite un uso sencillo y rápido de la
   información. Las principales características son:


   * Aparición del microprocesador.
   * Memoria electrónica.
   * Sistema de tratamiento de base de datos.



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   * Se fabrican computadoras personales y microcomputadoras.
   * Se utiliza el disquete (Floppy Disk) como unidad de almacenamiento.
   * Aparecieron gran cantidad de lenguajes de programación y las redes de transmisión de datos (Teleinformática).


   QUINTA GENERACION (1983 a la fecha)


   Basada en la Inteligencia artificial, que es el campo de estudio que trata de aplicar los procesos del pensamiento
   humano usados en la solución de problemas a la computadora, como consecuencia surge la robótica como el arte y
   ciencia de la creación y empleo de robots.


   Un robot es un sistema de computación híbrido independiente que realiza actividades físicas y de cálculo. Están
   siendo diseñados con inteligencia artificial, para que puedan responder de manera más efectiva a situaciones no
   estructuradas.


   Creación de Sistemas Expertos, que es una aplicación de inteligencia artificial que usa una base de conocimiento
   de la experiencia humana para ayudar a la resolución de problemas. Ejemplos de sistemas expertos:


   * Diagnósticos médicos
   * Reparación de equipos
   * Análisis de inversiones
   * Planeamiento financiero
   * Elección de rutas para vehículos
   * Ofertas de contrato
   * Asesoramiento para clientes de autoservicio
   * Control de producción y entrenamiento
   * Redes de comunicaciones




   Los canales de comunicaciones que interconectan terminales y computadoras se conocen como redes de
   comunicaciones; todo el "hardware" que soporta las interconexiones y todo el "software" que administra la
   transmisión.




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   Ejemplos de redes de comunicaciones:


   LAN - Local Area Network
   BBN - Back Bone Network
   MAN - Metropolitan Area Network
   WAN - Wide Area Network




9. Tecnología de Almacenamiento
   Tecnología de Almacenamiento: Se refiere a un dispositivo de almacenamiento y los medios que usa.
   Un medio de almacenamiento es el disco, cinta, papel u otro objeto que contiene los datos. Un dispositivo de
   almacenamiento es el aparato mecánico como unidad de disco, que registra y recupera los datos que hay en el
   medio de almacenamiento. La mayor parte de las computadoras tienen más de un dispositivo de almacenamiento
   que usa el sistema operativo a fin de guardar los archivos. Cada dispositivo se identifica con una letra y dos punto.
   Las unidades de disquete suelen ser A: y B:, en tanto que el disco duro es C:. Si existen más dispositivos se les
   asignan de la D: a la Z:.


   El almacenamiento lógico es un modelo conceptual del modo en que se almacenan los datos en el disco. Este
   aspecto lógico es un modelo mental cómodo que ayuda a comprender el sistema de almacenamiento de la
   computadora; pero no es la forma real de almacenamiento.El almacenamiento físico indica cómo se el
   almacenamiento en el disco físico.


   Con frecuencia el proceso de almacenar datos se denomina escribir datos o guardar un archivo, porque el
   dispositivo de almacenamiento escribe los datos en el medio de almacenamiento para tenerlos disponibles cuando
   se usen.


   El proceso de recuperar datos se llama leer o cargar datos o abrir un archivo.


   La capacidad de almacenamiento es la máxima cantidad de datos que se puede guardar en un medio. Los datos se
   guardan como bytes; usualmente cada byte representa un carácter.




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   El medio que más se usa para grabar es el magnético. Con el almacenamiento magnético la computadora guarda
   los datos en disco o en cinta al magnetizar determinadas partículas de una superficie recubierta de óxido
   magnético. Las partículas retienen su orientación magnética hasta que cambia esa orientación, lo que hace que
   discos y cintas sean medios permanentes pero modificables. Los dos tipos más comunes son los disquetes y los
   discos duros, la cinta magnética son un tercer tipo.


   Un disquete es un disco de plástico mylar flexible, cubierto por una delgada capa de óxido magnético. Si cortas y
   abres la protección de un disquete, verás que el disco de mylar que hay dentro es delgado y flexible. El tamaño más
   usual es: 3.5”. Un disco de 3.5” de diámetro de mylar flexible está dentro de una caja protectora de plástico rígido.
   Cuando se introduce en la unidad de disco, la tapa de acceso, con tensión en el resorte, se desliza a un lado a fin de
   dejar expuesta la superficie del disco a la lectura y escritura de datos.


   La Densidad del disco indica el tamaño de las partículas magnéticas en la superficie del disco. La densidad limita
   la cantidad de datos almacenables con seguridad. Los disquetes de doble densidad o DD, también se llaman de baja
   densidad; mientras que un disquete de alta densidad o HD, almacena más datos que uno de doble densidad.




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ANEXO 1: Foto de una Microcomputadora de Gabinete con sus componentes internos.




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ANEXO 2: Bibliografía


   1) Conceptos de Computación. Parsons, June Jamrich. University of the Virgen Islands. International Thomson
       Editores S.A. 1997.

   2) Generación de las Computadoras. Prof. Irma G. Álvarez.
   http://coqui.lce.org/ialvarez/genera.htm

   3) Historia de la Computación y estructura de un computador. Lic. Milvia Benitez, Dr. Tulio Infante.
   http://www.monografias.com/trabajos13/histcomp/histcomp.shtml




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  • 1. UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA OFICINA DE TECNOLOGIAS DE INFORMACIÓN Y COMUNICACIÓN ( OTIC ) MANUAL INTRODUCCIÓN A LA INFORMÁTICA Curso: Operador Básico de Microcomputadora ELABORADO: LIC. RÓGER VIDEA ARAICA MANAGUA, NICARAGUA ABRIL 2008
  • 2. UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA OFICINA DE TECNOLOGIAS DE INFORMACIÓN Y COMUNICACIÓN OTIC Índice de contenido 1.Introducción....................................................................................................................................................2 2.Conceptos Básicos...........................................................................................................................................3 3.Clases y Clasificación de las Computadoras..................................................................................................4 A)Clases de computadoras ........................................................................................................................................4 B)Clasificación de la Computadoras.........................................................................................................................5 4.Unidades de Medidas de Almacenamiento.....................................................................................................8 5.La Velocidad de la Computadora...................................................................................................................8 6.Sistemas de Numeración...............................................................................................................................10 7.Historia de las Computadoras.......................................................................................................................11 8.Generaciones de Computadoras...................................................................................................................14 9.Tecnología de Almacenamiento ...................................................................................................................19 1. Introducción Las computadoras no han nacido en los últimos años, en realidad el hombre siempre buscó tener dispositivos que le ayudaran a efectuar cálculos precisos y rápidos. Desde la aparición de las calculadoras binarias hasta nuestros días, hay muy pocas actividades humanas que no estén ligadas en una u otra forma a las máquinas electrónicas. De tal forma podemos definir a la computadora como un dispositivo electrónico capaz de recibir un conjunto de instrucciones y ejecutarlas realizando cálculos sobre los datos numéricos, o compilando y correlacionando otros tipos de información para obtener otro conjunto de datos o información como respuesta. La informática, por su rapidez de crecimiento y expansión, ha venido transformando rápidamente las sociedades actuales; sin embargo el público en general solo las conoce superficialmente. Lo importante para entrar en el asombroso mundo de la computación, es perderle el miedo a esa extraña pantalla, a ese complejo teclado y a esos misteriosos discos y así poder entender lo práctico, lo útil y sencillo que resulta tenerlas como nuestro aliado en el día a día de nuestras vidas. Docente: Lic. Róger Videa Araica Pág. 2/22
  • 3. UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA OFICINA DE TECNOLOGIAS DE INFORMACIÓN Y COMUNICACIÓN OTIC Una computadora es un dispositivo que acepta ENTRADAS, PROCESA DATOS, los ALMACENA y GENERA SALIDAS. ENTRADA PROCESAMIENTO DE ALMACENAMIENTO SALIDA (ORIGEN) DATOS  Persona Proceso sistemático que La mayor parte tiene más de Es el resultado de los procesos  Ambiente realiza la computadora sobre un lugar de almacenamiento. anteriores, ejemplo: informes,  Computadora los datos de origen ejecutando El sitio donde guarda los documentos, música, gráficos cálculos, clasificación de resultados depende de su uso. y figuras. Palabras, símbolos de un listas de palabras o números, Los pone en espera de ser documento, números para modificación de documentos procesador (memoria) y en efectuar un cálculo, y figuras, siguiendo otro cuando no se necesitan de instrucciones para realizar un instrucciones del usuario y inmediato (medios de proceso, figuras, señales de trazado de gráficas, entre almacenamiento). audio, temperaturas de un otros. termostato, etc. Tabla 1: Procesos realizados por la computadora 2. Conceptos Básicos (a) Sistema de Computación: comprende hardware, periféricos y software o programas. (b) Hardware: Comprende los Dispositivos electricos, electronicos y mecánicos que se emplean para procesar datos. La computadora es parte del hardware del sistema de computación. (c) Los Perifericos: aumentan las posibilidades de acceso, salida y almacenamiento de la computadora. (d) Dispositivo de Entrada: Es un periférico que tiene por objeto reunir y traducir la entrada en una forma que pueda procesar la máquina. Ej.: Teclado, Escáner, Mouse, etc. (e) Dispositivos de Salida: Es un periférico que presenta, imprime o transfiere los resultados de procesamiento, sacándolos de la memoria de la computadora. Ej. Monitor, Impresora, Parlantes, etc. (f) Software o Programa: Es un conjunto de instrucciones que le dicen cómo llevar a cabo determinada tarea. Los programas la preparan para efectuar cierta función, diciéndole cómo interactuar con el usuario y procesar sus datos. (g) Datos: Son los símbolos que describen personas eventos, cosas e ideas. Las computadoras los manejan de muchas maneras y esa manipulación se llama procesamiento. Docente: Lic. Róger Videa Araica Pág. 3/22
  • 4. UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA OFICINA DE TECNOLOGIAS DE INFORMACIÓN Y COMUNICACIÓN OTIC (h) Proceso: Es una serie sistemática de acciones que realiza una computadora para manipular datos. (i) CPU – Central Processing Unit (Unidad Central de Procesamiento): Es el conjunto de instrucciones, dentro de una computadora, que ejecuta operaciones aritméticas y lógicas e instrucciones. 3. Clases y Clasificación de las Computadoras A) Clases de computadoras A.1.1.Analógica Trabaja con variables que son medidas a lo largo de una escala contínua y que son almacenadas con cierto grado de veracidad. Ejemplo la temperatura de un paciente, el tacómetro del auto, etc. No computan directamente con números. Son usadas mayormente en el control de procesos. A.1.2.Digital Es un aparato de cómputo que opera con data discreta. La data se puede obtener como resultado de un contador. Ejemplo el número de estudiantes, etc. Opera directamente con cómputos de números o dígitos, que representan letras, números y símbolos especiales. A.1.3.Híbridas Es una combinación de la Digital y la Análoga. A.1.4.De uso general Son aquellas que pueden almacenar diferentes tipos de programas y pueden ser usadas en diferentes aplicaciones. La versatilidad de estos sistemas sólo es limitada por la imaginación humana (idealmente). A.1.5.De uso especial Esta diseñada para trabajar un problema en específico.Las instrucciones del programa son almacenadas permanentemente en la máquina. Trabajan el problema con rapidez y eficiencia.Ejemplos: sistema de ignición o de gasolina del auto, las utilizadas en la navegación, etc. Docente: Lic. Róger Videa Araica Pág. 4/22
  • 5. UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA OFICINA DE TECNOLOGIAS DE INFORMACIÓN Y COMUNICACIÓN OTIC Tradicionalmente se clasifica a las computadoras en cuatro categorías según su función, tamaño físico, costo y eficiencia: Microcomputadora, Minicomputadoras, Computadoras Centrales o Principales (Mainframes) y Supercomputadoras. B) Clasificación de la Computadoras B.1)Las microcomputadoras. Se conocen como computadoras personales o PC (Personal Computer), suelen verse en hogares y empresas pequeñas. Hay muchas empresas que fabrican microcomputadoras, pero pocos diseños o plataformas. En la actualidad existen dos plataformas principales: IBM compatibles y MACINTOSH compatibles. Las primeras también se llaman PC Compatibles y su arquitectura es basada en la primera microcomputadora de IBM. Esta compañía sigue fabricando PC, y las compatibles con IBM las producen: Compaq, Dell, Gateway, Toshiba, etc. La otra plataforma principal se basa en la Macintosh, fabricada por Apple Computer, Inc. Las computadoras que trabajan del mismo modo se llaman compatibles. Dos computadoras son compatibles si se pueden intercomunicar, comparten software y datos, y pueden usar los mismos periféricos. B.1.1.Tipos de Microcomputadora • Microcomputadora Estándar de Escritorio: Cabe en un escritorio y funciona con corriente de una toma eléctrica normal. El monitor suele colocarse sobre el gabinete horizontal de escritorio, • Microcomputadora de Gabinete de Torre, Media Torre o Minitorre: Contiene los mismos componentes básicos que una de escritorio, pero la caja vertical es mayor y tiene más espacio para expansiones. La torre se puede colocar en el piso a fin de ahorrar espacio en el escritorio. Docente: Lic. Róger Videa Araica Pág. 5/22
  • 6. UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA OFICINA DE TECNOLOGIAS DE INFORMACIÓN Y COMUNICACIÓN OTIC • Notebook: Es una computadora pequeña, ligera y con la ventaja de la portabilidad, que no tiene la máquina normal de escritorio. Puede trabajar con electricidad de una toma normal o de una batería. • Asistente Digital Personal (PDA, Personal Digital Assitant): Es menor en peso y en tamaño que un teclado. Los PDA´s aceptan entradas mediante un estilógrafo especial. B.1.2.Las minicomputadoras. Son algo mayores que las micro y casi siempre las usan empresas e industrias en tareas específicas, como el procesamiento de la nómina. Estos aparatos pueden ejecutar las tareas de procesamiento de muchos usuarios. B.1.3.Las Computadoras Centrales (Mainframes). Son grandes, rápidas y bastantes costosas. Casi siempre las utilizan las empresas privadas u oficinas de gobierno para tener centralizado el almacenamiento, procesamiento y administración de grandes cantidades de datos, y estar en condiciones de proporcionar estos datos a solicitud de muchos usuarios. A fin de procesar grandes cantidades de datos, a menudo estos aparatos tienen más de una unidad de procesamiento: una unidad dirige las operaciones generales, otra maneja la comunicación con todos los usuarios que solicitan datos y una tercera localiza los datos que esto solicitan. Docente: Lic. Róger Videa Araica Pág. 6/22
  • 7. UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA OFICINA DE TECNOLOGIAS DE INFORMACIÓN Y COMUNICACIÓN OTIC B.1.4.Las supercomputadoras. Constituyen el más grande, rápido y costoso de estos aparatos. A diferencia de las mini y las centrales, no se diseñan para optimizar el procesamiento de usuarios múltiples, usan su gran poder de procesamiento en la solución de problemas muy difíciles, como predecir el clima y modelar la reacciones nucleares. La BlueGene/L de IBM y la diseñada por Silicon Graphics para la NASA desplazaron a Earth Simulator, la súperPC de NEC, del primer lugar que ostentó durante tres años. La big Blue está a la cabeza de las 500 computadoras más poderosas del mundo. Constructor de las supermáquina del Departamento de Energía (DOE), IBM ha dotado al equipo de más de 32.000 procesadores BlueGene/L para atender una capacidad de cálculo de 70,72 teraflops por segundo, es decir, es decir, 70 trillones de cálculos por segundo que al ser humano le demandaría 2,2 trillones de años procesar. En el top 500 el tradicional número 1 del ránking fue Earth Simulador, la supercomputadora de NEC, que con 35,8 teraflops por segundo, pasó al tercer lugar de esa lista. Después de un liderazgo de tres años consecutivos, el equipo japonés se doblega frente a la máquina de IBM y de la de Silicon Graphis, que logró alcanzar los 51,8 teraflops por segundo y forma parte de la infraestructura de la NASA. Propietarios poderosos Los poseedores de las computadoras más importantes del mundo son en su gran mayoría empresas o entidades públicas radicadas en los EE.UU: - "Blue Gene" - IBM y Department of Energy (EE.UU.) : 70,7 Tflops - "Columbia" - NASA y AMES research Center (EE.UU): 51,8 Tflops - "Earth Simulator" - Earth Simulator Center (Japón): 35,8 Tflops - "Mare Nostrum": Barcelona Supercomputer Center (España): 20,5 Tflops - "Thunder" - Lawrence Livermore National Laboratory (EE.UU.): 19,9 Tflops Docente: Lic. Róger Videa Araica Pág. 7/22
  • 8. UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA OFICINA DE TECNOLOGIAS DE INFORMACIÓN Y COMUNICACIÓN OTIC 4. Unidades de Medidas de Almacenamiento La unidad mínima de almacenamiento es el bit, cuyo valor puede ser “1” (uno) o “0” (cero). Bit = 0ó1 (B) Byte = 8 bits (KB) Kilobyte = 1024 Byte (MB) Megabyte = 1024 KB (GB) Gigabyte = 1024 MB (TB) Terabyte = 1024 GB (PB) Petabyte = 1024 TB (EB) Exabyte = 1024 PB (ZB) Zettabyte = 1024 EB (YB) Yottabyte = 1024 ZB Usted puede preguntarse porqué 1024 en lugar de 1000 bytes por kilobyte. Porqué las computadoras no cuentan por decenas. Las computadoras cuentan sobre la base de 2 y las potencias del 2. 1024 es el resultado de 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2x 2. Es un sistema bastante conveniente de dimensionar números, para las computadoras. 5. La Velocidad de la Computadora. Todos somos impacientes y queremos que nuestra computadora funcione lo más rápidamente posible. Diferentes factores determinan con qué rapidez la computadora ejecuta los trabajos.La Velocidad del Procesador es un factor, sin embargo existen otros factores que determinan la velocidad. Reloj del Sistema = Un pulso electrónico usado para sincronizar el procesamiento. (Entre pulso y pulso solamente puede tener lugar una sola acción). Medido en megahertz (MHz) donde 1 MHz= 1 millón de ciclos por segundo o gigahertz (GHz) donde 1 GHz = 1 ciclos de mil millones por segundo. De esto es lo que están hablando cuando dicen que una computadora es una máquina de 2.4 GHz. La velocidad de su reloj es de 2.4 mil millones de ciclos por segundo. Cuanto más grande el número = más rápido el procesamiento. Docente: Lic. Róger Videa Araica Pág. 8/22
  • 9. UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA OFICINA DE TECNOLOGIAS DE INFORMACIÓN Y COMUNICACIÓN OTIC Ancho del Bus = Es la cantidad de datos que la CPU puede transmitir en cada momento hacia la memoria principal y a los dispositivos de entradas y salidas. Cualquier camino para conducir bits lo denominaremos como un bus. Un bus de 8 bits mueve en cada instante 8 bits de datos. El ancho del Bus puede ser de 8, 16, 32, 64, o 128 bits, hasta ahora. Piense en ello como "cuántos pasajeros (bits) puede caber en determinado momento, dentro del autobús a fin de trasladarse de una parte de la computadora a otra." Cuanto más grande sea el número = más rápida será la transferencia de datos. Tamaño de la palabra = Una palabra es la cantidad de datos que la CPU puede procesar en un ciclo de reloj. Un procesador de 8 bits puede manejar 8 bits cada vez. Los procesadores pueden ser, hasta ahora, de 8, 16, 32, o 64bits. Cuanto más grande sea el número = más rápida será la procesamiento. Es necesaria la plena coincidencia entre el tamaño de la palabra, tamaño del bus y el reloj. No serviría de nada tener un bus que entregue 128 bits cada vez, si la CPU solo puede, utilizar 8 bits y tiene un reloj de baja velocidad. Se formaría una enorme fila de datos esperando poder salir del bus. Cuando las computadoras se saturan como en ese caso, pueden suceder cosas indeseables con sus datos. Docente: Lic. Róger Videa Araica Pág. 9/22
  • 10. UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA OFICINA DE TECNOLOGIAS DE INFORMACIÓN Y COMUNICACIÓN OTIC 6. Sistemas de Numeración Los Sistemas de Numeración utilizados en informática son: Decimal: De diez dígitos (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9) Binario: De dos dígitos (0,1) Octal: De ocho dígitos (0,1,2,3,4,5,6,7) Hexadecimal: De dieciséis dígitos (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F) Decimal Binario Octal Hexadecimal 0 0 0 0 1 1 1 1 2 10 2 2 3 11 3 3 4 100 4 4 5 101 5 5 6 110 6 6 7 111 7 7 8 1000 10 8 9 1001 11 9 10 1010 12 A 11 1011 13 B 12 1100 14 C 13 1101 15 D 14 1110 16 E 15 1111 17 F Tabla 2: Equivalencias entre Sistemas de Numeración Docente: Lic. Róger Videa Araica Pág. 10/22
  • 11. UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA OFICINA DE TECNOLOGIAS DE INFORMACIÓN Y COMUNICACIÓN OTIC 7. Historia de las Computadoras Uno de los primeros dispositivos mecánicos para contar fue el ABACO, cuya historia se remonta a 3000 años AC desarrollada por los chinos y utilizado por civilizaciones griegas y romanas. Este dispositivo es muy sencillo, consta de un marco rectangular de madera ensartado de varillas en las que se desplazaban bolas agujereadas de izquierda a derecha. Al desplazar las cuentas (bolas) sobre las varillas, sus posiciones representan valores almacenados, y es mediante estas posiciones que se representa y almacena datos. A este dispositivo no se le puede llamar computadora pues carece de un elemento fundamental llamado programa. En el siglo XVII, el creciente interés en Europa por las ciencias, tales como la astronomía y la navegación, impulsó a las mentes creativas a simplificar los cálculos, se encontraba en uso "la regla del cálculo", calculadora basada en las invenciones de Napier, Gunther Bissaker. En 1614, el escocés Napier había anunciado el descubrimiento de los logaritmos permitiendo que los resultados de complicadas multiplicaciones se redujeran a un proceso simple de suma; Edmund Gunther se encarga de enmarcar los logaritmos de Napier en líneas, por su parte Bissaker coloca las líneas de ambos sobre un pedazo de madera, creando de esta manera la regla del cálculo. Blaise Pascal a la edad de 19 años, además de escribir tratados filosóficos, literarios, científicos y matemáticos inventó una máquina para calcular capaz de realizar sumas y restas, parecida a los cuenta kilómetros de los automóviles, el cual utilizaba una serie de ruedas de 10 dientes en las que cada uno de los dientes representaba un dígito del 0 al 9; las ruedas estaban conectadas de tal manera que podían sumarse números haciéndolas avanzar el número de dientes correctos. Los conceptos de esta máquina se utilizaron durante mucho tiempo, pero estas calculadoras exigían intervención de un operador, pues este debía escribir cada resultado parcial en una hoja de papel. Esto era sumamente largo y por lo tanto produce errores en los informes. Docente: Lic. Róger Videa Araica Pág. 11/22
  • 12. UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA OFICINA DE TECNOLOGIAS DE INFORMACIÓN Y COMUNICACIÓN OTIC En 1670 el filósofo y matemático alemán Gottfried Wilhelm Leibnizf fue el siguiente en avanzar en el diseño de una máquina calculadora mecánica, perfeccionó la anterior inventada además de añadir la función de multiplicar, efectuaba divisiones y raíces cuadradas. Charles Babbage (1792-1781), profesor de matemáticas de la Universidad de Cambridge, Inglaterra, desarrolla en 1823 el concepto de un artefacto, que el denomina "máquina diferencial". La máquina estaba concebida para realizar cálculos, almacenar y seleccionar información, resolver problemas y entregar resultados impresos. Babbage imaginó su máquina compuesta de varias otras, todas trabajando armónicamente en conjunto: los receptores recogiendo información; un equipo transfiriéndola; un elemento almacenador de datos y operaciones; y finalmente una impresora entregando resultados. Pese a su increíble concepción, la máquina de Babbage, que se parecía mucho a una computadora, no llegó jamás a construirse. Los planes de Babbage fueron demasiado ambiciosos para su época. Demasiado y demasiado pronto. Este avanzado concepto, con respecto a la simple calculadora, le valió a Babbage ser considerado el precursor de la computadora. La novia de Babbage, Ada Augusta Byron, luego Condesa de Lovelace, hija del poeta inglés Lord Byron, que le ayuda en el desarrollo del concepto de la Máquina Diferencial, creando programas para la máquina analítica, es reconocida y respetada, como el primer programador de computadoras. Joseph Jacquard (1752-1834), industrial francés es el siguiente en aportar algo al moderno concepto de las computadoras, para seguir adelante. Jacquard tuvo la idea de usar tarjetas perforadas para manejar agujas de tejer, en telares mecánicos. Un conjunto de tarjetas constituían un programa, el cual creaba diseños textiles. Una ingeniosa combinación de los conceptos de Babbage y Jacquard, dan origen en 1890 a un equipo electromecánico, que salva del caos a la Oficina de Censo de Estado Unidos. Hermann Hollerith usa una perforadora mecánica para representar letras del alfabeto y dígitos en tarjetas de papel, que tenían 80 columnas y forma rectangular. La máquina de Hollerith usando información perforada en las tarjetas, realiza en corto tiempo la tabulación de muchos datos. Docente: Lic. Róger Videa Araica Pág. 12/22
  • 13. UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA OFICINA DE TECNOLOGIAS DE INFORMACIÓN Y COMUNICACIÓN OTIC En el año 1944 se construyó en la Universidad de Harvard, la MARK I, diseñada por un equipo encabezada por el Dr. Howard Aiken, es esta la primera máquina procesadora de información. La Mark I funcionaba eléctricamente, tenia 760.000 ruedas y relés y 800 Km. de cable y se basaba en la máquina analítica de Babbage., a pesar de su peso superior a 5 toneladas y su lentitud comparada con los equipos actuales fue la primera máquina en poseer todas las características de una verdadera computadora. La primera computadora electrónica fue terminada de construir en 1946, por J.P.ECKERT y J.W MAUCHLY en la Universidad de Pensilvania y se llamó ENIAC(Electric Numeric Integrator And Calculador); podía multiplicar 10.000 veces más rápido que la máquina de Airen pero tenía problemas pues estaba construida con casi 18.000 válvulas de vacío, era enorme la energía que consumía y el calor que producía; esto hacia que las válvulas se quemaran rápidamente y que las casas vecinas tuviesen cortes de luz. Considerado como el padre de las computadoras el matemático JOHNN VON NEUMANN propuso almacenar el programa y los datos en la memoria del ordenador, su idea fundamental era permitir que en la memoria coexistan datos con instrucciones, para que entonces la computadora pueda ser programada en un lenguaje, y no por medio de alambres que eléctricamente Docente: Lic. Róger Videa Araica Pág. 13/22
  • 14. UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA OFICINA DE TECNOLOGIAS DE INFORMACIÓN Y COMUNICACIÓN OTIC interconectaban varias secciones de control, a este se le llamó EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer). Todo este desarrollo de las computadoras suele dividirse por generaciones y el criterio que se empleo para determinar el cambio de generación no está muy bien definido, pero por lo menos deben cumplirse al menos los siguientes requisitos: La forma en que están construidas y la forma en el ser humano se comunica con ellas. 8. Generaciones de Computadoras GENERACION CERO (1942 - 1950) Aparecieron los primeros ordenadores analógicos: comenzaron a construirse a principios del siglo XX los primeros modelos realizaban los cálculos mediante ejes y engranajes giratorios. Con estas máquinas se calculaban las aproximaciones numéricas de ecuaciones demasiado difíciles como para poder ser resueltas mediante otros métodos. La generación cero que abarcó la década de la segunda guerra mundial un equipo de científicos y matemáticos crearon lo que se considera el primer ordenador digital totalmente eléctrico: EL COLOSSUS, este incorporaba 1500 válvulas o tubos de vacío y era ya operativo. Fue utilizado por el equipo dirigido por Alan Turíng para decodificar los mensajes de radio cifrado de los Alemanes. PRIMERA GENERACION (1951 - 1958) En esta generación había un gran desconocimiento de las capacidades de las computadoras, puesto que se realizó un estudio en esta época que determinó que con veinte computadoras se saturaría el mercado de los Estados Unidos en el campo de procesamiento de datos. Estas tenían las siguientes características: * Emplearon bulbos (Válvulas al vacío) para procesar la información. * Esta generación de máquinas eran muy grandes y costosas. Docente: Lic. Róger Videa Araica Pág. 14/22
  • 15. UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA OFICINA DE TECNOLOGIAS DE INFORMACIÓN Y COMUNICACIÓN OTIC * Alto consumo de energía. El voltaje de los bulbos era de 300 v y la posibilidad de fundirse era grande, además de que requerían de sistemas de aire acondicionado especial. * Uso de tarjetas perforadas. Se utilizaba un modelo de codificación de la información originado en el siglo pasado, las tarjetas perforadas. * Almacenamiento de información en tambor magnético interior. Un tambor magnético dispuesto en el interior de la computadora, recogía y memorizaba los datos y los programas que le suministraban mediante tarjetas. * Lenguaje máquina. La programación se codificaba en un lenguaje muy rudimentario denominado "Lenguaje Máquina" el cual consistía en la yuxtaposición de largos bits o cadenas de ceros y unos, la combinación de los elementos del sistema binarios era la única manera de "instruir a la máquina", pues no entendía más lenguaje que el numérico. * Tenían aplicaciones en el área científica y militar. Eckert y Mauchly contribuyeron al desarrollo de las computadoras de la primera generación, formando una compañía privada y construyendo la UNIVAC I, la cual se utilizó para evaluar el censo de 1950 en los Estados Unidos. En las dos primeras generaciones, las unidades de entrada utilizaban tarjetas perforadas, retomadas por Herman Hollerith, quien además fundó una compañía que con el paso del tiempo se conocería como IBM (Internacional Bussines Machines). Después se desarrolló la IBM 701 de la cual se entraron 18 unidades entre 1953 y 1957. La computadora mas exitosa de esta generación fue la IBM 650 la cuál usaba un esquema de memoria secundaria llamado tambor magnético que es el antecesor de los discos actuales. SEGUNDA GENERACION (1959-1964) La segunda generación se basa en el funcionamiento del transistor, lo que hizo posible una nueva generación de computadoras más pequeñas, más rápidas y con menores necesidades de ventilación, por todos estos motivos la densidad del circuito podía ser aumentada significativamente, lo que quería decir que los componentes podían colocarse mucho más cerca unos de otros y así ahorrar mas espacio. Docente: Lic. Róger Videa Araica Pág. 15/22
  • 16. UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA OFICINA DE TECNOLOGIAS DE INFORMACIÓN Y COMUNICACIÓN OTIC Diversas compañías como IBM, UNIVAC, HONEYWELL, construyen ordenadores de este tipo. Las principales características son: * El componente principal es un pequeño trozo de semiconductor: el transistor. * Disminución del tamaño. * Disminución del consumo y la producción de calor. * Aumento de la factibilidad. * Mayor rapidez. * Memoria interna de núcleo de ferrita y tambor magnético. * Instrumento de almacenamiento: accesorio para almacenar en el exterior información (Cintas y discos). * Mejoran los dispositivos de entradas y salidas, para la mejor lectura de las tarjetas perforadas, se disponía de células fotoeléctricas. * Introducción de elementos modulares. * Las impresoras aumentan su capacidad de trabajo. * Lenguajes de programación más potentes, ensambladores y de alto nivel (Fortran, Cobol y Algol). Se usaban para nuevas aplicaciones, como en los sistemas de reservación de líneas aéreas y simulaciones para uso general. Las empresas comenzaron a usarlas en tareas de almacenamiento de registros, nóminas y contabilidad. TERCERA GENERACION (1964-1971) Con los progresos de la electrónica y los avances en comunicación con las computadoras en la década de 1960, surge la tercera generación de las computadoras. Se inaugura con la IBM 360 en abril de 1064. Las principales características son: * Circuito integrado. Miniaturización y reunión de centenares de elementos en una placa de silicio o "Chip". * Menor consumo de energía. * Apreciable reducción de espacio. * Aumento de la fiabilidad. * Teleprocesos. Se instalan terminales remotos que acceden a la computadora central para realizar operaciones, extraer o introducir información en bancos de datos, etc. Docente: Lic. Róger Videa Araica Pág. 16/22
  • 17. UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA OFICINA DE TECNOLOGIAS DE INFORMACIÓN Y COMUNICACIÓN OTIC * Trabajo a tiempo compartido: uso de las computadoras por varios clientes a tiempo compartido, pues el aparato puede discernir entre diversos procesos que realiza simultáneamente. * Multiprogramación. * Renovación de periféricos. * Generalización de los lenguajes de alto nivel * Instrumentalización del sistema. * Compatibilidad. * Ampliación de aplicaciones: en procesos industriales, en la educación, en el hogar, agricultura, etc. La miniaturización de los sistemas lógicos conduce a la fabricación de la mini computadora, que agiliza y descentraliza los procesos. CUARTA GENERACION (1972-1983) El Microprocesador: el proceso de reducción del tamaño de los componentes llega a operar a escalas microscópicas. La microminiaturización permite construir el microprocesador, circuito integrado que rige las funciones fundamentales del ordenador. Las aplicaciones del microprocesador se han proyectado más allá de la computadora y se encuentra en multitud de aparatos, sean instrumentos médicos, automóviles, juguetes, electrodomésticos, etc. Memorias Electrónicas: Se desechan las memorias internas de los núcleos magnéticos de ferrita y se introducen memorias electrónicas, que resultan más rápidas. Al principio presentan el inconveniente de su mayor costo, pero este disminuye con la fabricación en serie. Sistema de tratamiento de base de datos: el aumento cuantitativo de las bases de datos lleva a crear formas de gestión que faciliten las tareas de consulta y edición. Lo sistemas de tratamiento de base de datos consisten en un conjunto de elementos de hardware y software interrelacionados que permite un uso sencillo y rápido de la información. Las principales características son: * Aparición del microprocesador. * Memoria electrónica. * Sistema de tratamiento de base de datos. Docente: Lic. Róger Videa Araica Pág. 17/22
  • 18. UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA OFICINA DE TECNOLOGIAS DE INFORMACIÓN Y COMUNICACIÓN OTIC * Se fabrican computadoras personales y microcomputadoras. * Se utiliza el disquete (Floppy Disk) como unidad de almacenamiento. * Aparecieron gran cantidad de lenguajes de programación y las redes de transmisión de datos (Teleinformática). QUINTA GENERACION (1983 a la fecha) Basada en la Inteligencia artificial, que es el campo de estudio que trata de aplicar los procesos del pensamiento humano usados en la solución de problemas a la computadora, como consecuencia surge la robótica como el arte y ciencia de la creación y empleo de robots. Un robot es un sistema de computación híbrido independiente que realiza actividades físicas y de cálculo. Están siendo diseñados con inteligencia artificial, para que puedan responder de manera más efectiva a situaciones no estructuradas. Creación de Sistemas Expertos, que es una aplicación de inteligencia artificial que usa una base de conocimiento de la experiencia humana para ayudar a la resolución de problemas. Ejemplos de sistemas expertos: * Diagnósticos médicos * Reparación de equipos * Análisis de inversiones * Planeamiento financiero * Elección de rutas para vehículos * Ofertas de contrato * Asesoramiento para clientes de autoservicio * Control de producción y entrenamiento * Redes de comunicaciones Los canales de comunicaciones que interconectan terminales y computadoras se conocen como redes de comunicaciones; todo el "hardware" que soporta las interconexiones y todo el "software" que administra la transmisión. Docente: Lic. Róger Videa Araica Pág. 18/22
  • 19. UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA OFICINA DE TECNOLOGIAS DE INFORMACIÓN Y COMUNICACIÓN OTIC Ejemplos de redes de comunicaciones: LAN - Local Area Network BBN - Back Bone Network MAN - Metropolitan Area Network WAN - Wide Area Network 9. Tecnología de Almacenamiento Tecnología de Almacenamiento: Se refiere a un dispositivo de almacenamiento y los medios que usa. Un medio de almacenamiento es el disco, cinta, papel u otro objeto que contiene los datos. Un dispositivo de almacenamiento es el aparato mecánico como unidad de disco, que registra y recupera los datos que hay en el medio de almacenamiento. La mayor parte de las computadoras tienen más de un dispositivo de almacenamiento que usa el sistema operativo a fin de guardar los archivos. Cada dispositivo se identifica con una letra y dos punto. Las unidades de disquete suelen ser A: y B:, en tanto que el disco duro es C:. Si existen más dispositivos se les asignan de la D: a la Z:. El almacenamiento lógico es un modelo conceptual del modo en que se almacenan los datos en el disco. Este aspecto lógico es un modelo mental cómodo que ayuda a comprender el sistema de almacenamiento de la computadora; pero no es la forma real de almacenamiento.El almacenamiento físico indica cómo se el almacenamiento en el disco físico. Con frecuencia el proceso de almacenar datos se denomina escribir datos o guardar un archivo, porque el dispositivo de almacenamiento escribe los datos en el medio de almacenamiento para tenerlos disponibles cuando se usen. El proceso de recuperar datos se llama leer o cargar datos o abrir un archivo. La capacidad de almacenamiento es la máxima cantidad de datos que se puede guardar en un medio. Los datos se guardan como bytes; usualmente cada byte representa un carácter. Docente: Lic. Róger Videa Araica Pág. 19/22
  • 20. UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA OFICINA DE TECNOLOGIAS DE INFORMACIÓN Y COMUNICACIÓN OTIC El medio que más se usa para grabar es el magnético. Con el almacenamiento magnético la computadora guarda los datos en disco o en cinta al magnetizar determinadas partículas de una superficie recubierta de óxido magnético. Las partículas retienen su orientación magnética hasta que cambia esa orientación, lo que hace que discos y cintas sean medios permanentes pero modificables. Los dos tipos más comunes son los disquetes y los discos duros, la cinta magnética son un tercer tipo. Un disquete es un disco de plástico mylar flexible, cubierto por una delgada capa de óxido magnético. Si cortas y abres la protección de un disquete, verás que el disco de mylar que hay dentro es delgado y flexible. El tamaño más usual es: 3.5”. Un disco de 3.5” de diámetro de mylar flexible está dentro de una caja protectora de plástico rígido. Cuando se introduce en la unidad de disco, la tapa de acceso, con tensión en el resorte, se desliza a un lado a fin de dejar expuesta la superficie del disco a la lectura y escritura de datos. La Densidad del disco indica el tamaño de las partículas magnéticas en la superficie del disco. La densidad limita la cantidad de datos almacenables con seguridad. Los disquetes de doble densidad o DD, también se llaman de baja densidad; mientras que un disquete de alta densidad o HD, almacena más datos que uno de doble densidad. Docente: Lic. Róger Videa Araica Pág. 20/22
  • 21. UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA OFICINA DE TECNOLOGIAS DE INFORMACIÓN Y COMUNICACIÓN OTIC ANEXO 1: Foto de una Microcomputadora de Gabinete con sus componentes internos. Docente: Lic. Róger Videa Araica Pág. 21/22
  • 22. UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA OFICINA DE TECNOLOGIAS DE INFORMACIÓN Y COMUNICACIÓN OTIC ANEXO 2: Bibliografía 1) Conceptos de Computación. Parsons, June Jamrich. University of the Virgen Islands. International Thomson Editores S.A. 1997. 2) Generación de las Computadoras. Prof. Irma G. Álvarez. http://coqui.lce.org/ialvarez/genera.htm 3) Historia de la Computación y estructura de un computador. Lic. Milvia Benitez, Dr. Tulio Infante. http://www.monografias.com/trabajos13/histcomp/histcomp.shtml Docente: Lic. Róger Videa Araica Pág. 22/22