Introduccion a la informatica

Introducción a la Informática

Salvador Cusimayta Salazar

1

Contenido
 Introducción
 Informática
 Datos
 Codificación de la Información
 Estructura funcional de los
Computadores
 Clasificación de los Computadores
 Aplicaciones de la Informática
2

INTRODUCCIÓN

 Adquisición
 Representación
Informática  Tratamiento y
 Transmisión de la información

 Estas operaciones se realizan
automáticamente utilizando las
computadores.
3

Informática (origen francés)

INFORMATICA = INFORmación + autoMÁTICA

 La Real Academia Española de la lengua define:

Informática.- el conjunto de conocimientos científicos y
técnicas que hacen posible el tratamiento automático de la
información por medio de ordenadores.

4

Información: Conjunto de símbolos usados para representar
magnitudes, hechos, objetos o ideas

Computadora: es una máquina capaz de aceptar unos datos de
entrada, efectuar con ellos operaciones lógicas y aritméticas, y
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
programa de instrucciones previamente almacenado en el propio
computador

5

Datos…
 Conjuntos de símbolos utilizados para expresar o representar un
valor numérico, un hecho, un objeto o una idea.

 Pueden ser captados directamente por el computador:
 Detectando electrónicamente un sonido o fonema, una temperatura, el entorno
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)
6

Datos de Salida…
 Son las salidas de un programa como:
 Los resultados de un cálculo matemático
 Los resultados la búsqueda de un nombre

 Estos pueden utilizarse como datos de un programa posterior
 La palabra dato se utiliza como contraposición a instrucción
 El computador actúa con dos tipos de informaciones:
 Instrucciones: que indican a la máquina qué es lo que tiene que hacer
 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

Informática como ciencia y técnica

 Ciencia: Estudio de la información y los
métodos para tratarla.
 Técnica: Estudio y diseño de los
ordenadores.

8

Estructura funcional
de los computadores

 …Diagrama de los primeros computadores es conceptualmente válido hoy día.
 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
ocurre con los microprocesadores) en un mismo circuito integrado.
9

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
gráfico.

 MEMORIA (M).
 Unidad donde se almacenan tanto los datos como las instrucciones.
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

Cont…

 UNIDAD ARITMETICO-LOGICA o ALU
(Arithmetic Logic Unit)
 Contiene los circuitos electrónicos con los que se hace las
operaciones:
 Aritméticas

 Sumas
 Restas
 Multiplicación, etc
 Lógicas
 comparar dos números
 operaciones del Algebra de Boole binaria, etc.
 También se puede denominar unidad de tratamiento o
camino o ruta de datos, pues también tiene elementos
auxiliares por donde se transmiten o almacenan temporalmente
(registros) los datos con que opera.

13

Cont…
 UNIDAD DE CONTROL (UC)
 Detecta señales de estado procedentes de las distintas unidades,
indicando su situación o condición de funcionamiento. Capta de la memoria
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
señales de control dirigidas a todas las unidades, monitorizando las
operaciones que implican la ejecución de la instrucción.
 Reloj o generador de Pulsos
 Se encuentra en la unidad de control, por medio de los pulsos
sincroniza todas las operaciones elementales del computador.
 El período de esta señal se denomina tiempo de ciclo (nanosegundos y
varios microsegundos).

 La frecuencia del reloj (millones de ciclos/segundo, o Megahercios,
abreviadamente Mhz)
 Es un parámetro que en parte determina la velocidad de
funcionamiento del computador.

Otros elementos…
 El computador es un sistema complejo que está formado por
distintas unidades, módulos o dispositivos ensamblados
adecuadamente uno con otro.
 Periféricos: Conjunto de unidades de E/S y de memoria masiva.
 Interfaces (o interfases): Adaptan las características (niveles
eléctricos, velocidad, etc.) de dos módulos que se acoplan, para que
la conjunción de los dos funcione adecuadamente, o entre un
módulo y su entorno.
 Sirven de comunicación entre los dos módulos
 El concepto de interfaz se aplica también a los programas:
 Interfaz entre dos programas o
 Interfaz de usuario

 Interfaz de usuario: conjunto de instrucciones que hace que un
programa o aplicación intercambie información con el usuario del
mismo
15

Parámetros para caracterización de Prestaciones

 Capacidad de Almacenamiento: Posibilidades para almacenar datos e
instrucciones de una forma fija o permanente.
 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
quiere Leer o Escribir (E/L, I/O) y el instante en se obtiene o grava en el
mismo.

 Ancho de banda: Representa la cantidad de información transferida por
segundo entre una unidad y otra.
 Por ejemplo, el ancho de banda entre la memoria y la CPU es de 133 MB/s,
 En un segundo se pueden transferir 133 millones de bytes entre las unidades citadas.
 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)
 Representa a los datos con los que opera la ALU o a las unidades de información que se
transfieren entre la memoria principal y la CPU.

16

Cont…
 Longitud de palabra: número de bits (integrantes de datos o
instrucciones) que se transmiten simultáneamente entre las unidades del
computador central en un instante dado.
 Coincide con el número de bits de la mayoría de los datos e instrucciones con
las que opera la CPU.
 En la mayoría de computadores de longitud de palabra de 32 bits el
direccionamiento a memoria se efectúa por bytes, y es posible acceder
directamente a bytes (8 bits), medias palabras (16 bits), y palabras (32 bits).
Algunos incluso permiten acceder a dobles palabras (64 bits).
 La longitud de palabra determina, en cierta medida, la precisión de los
cálculos, la capacidad máxima de la memoria principal y la variedad de
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

 Factores importantes que determinan la
potencia de un computador
 Son:
 La longitud de palabra,
 El tiempo de ciclo,
 El ancho de banda y
 La capacidad de memoria

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Estructuras Básicas de
Computadores
 Las unidades funcionales de un computador se interconectan de
acuerdo con una determinada organización.
 La interconexión se realiza mediante hilos conductores en
paralelo que transmiten simultáneamente información (una
palabra de datos, por ejemplo).
 Se consigue una velocidad razonable de funcionamiento.

 BUS: Conjunto de cables que transmite información en paralelo
 Son de tres tipos:
 sub-bus de datos
 sub-bus de direcciones
 sub-bus de control

19

Cont…
Sub-Bus de Datos
 Transporta los datos que se transfieren entre las unidades.
 Su número de hilos determina la longitud de palabra del computador.
 Si un computador contiene un sub-bus de datos de 16 hilos para
transmitir simultáneamente datos de 16 bits, se dice que esta
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.
Sub-Bus de Direcciones
 Transporta la dirección de posición de memoria o del puerto periférico
que interviene en el tráfico de información (de donde procede el dato o
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.
20

Las formas más sencillas de
interconexiones de unidades son:

Memoria

CPU Periférico 0 Periférico 1

Bus del sistema
a)

a) Organización con un bus específico para conexión CPU- Memoria
 Dispone de un bus específico de interconexión CPU-Memoria.
 Todo el tráfico de información entre periféricos y memoria, necesariamente ha
de hacerse a través de la CPU.

21

Cont…

CPU Memoria Periférico 0 Periférico 1

Bus del sistema
b)

b) Organización con estructura de bus único
 Esta configuración es más sencilla, y utiliza un único bus.
 Todas las unidades se conectan a él.
 Este bus se denomina bus del sistema.
 Como en un instante dado sólo puede transmitirse una información por el bus,
solo una unidad (el procesador ) puede tener el control del bus del sistema.
 La ventaja principal de esta estructura es su bajo coste y flexibilidad para
conectar periféricos.

22

Problema en el funcionamiento global del
computador:

 Es el de las diferentes velocidades operativas del mismo.
 La CPU es mucho más rápida que la memoria principal (unas 10 veces)
 La memoria es muchísimo más rápida que los periféricos (unas 200.000
veces).
 En toda transferencia de información entre dos unidades la unidad más
lenta impone la velocidad
 Por esto el rendimiento global del computador sería muy bajo.
 Recordemos que en toda instrucción máquina al menos hay una
transferencia entre CPU y M.
 Esto relentiza considerablemente la velocidad de la CPU.

Solución
 Se han ideado diversas técnicas:
 memoria caché,
 controladores de E/S y
 controladores DMA

23

Memoria Oculta o Caché
 Es una pequeña memoria rápida que se coloca entre la memoria principal y el
procesador, de forma tal que éste se comunica directamente con ella y no con
la memoria principal.
 Son mas caras
 Los microprocesadores modernos suelen incluir en su propio chip parte de la
caché.
 Se caracteriza por guardar aquellos datos e instrucciones que son usados con
frecuencia por la CPU, en un determinado proceso de datos.
 Datos comparativos entre CPU, caché y memoria principal (los valores dados
son órdenes de magnitud)
Unidad Tiempo de acceso Capacidad Ancho de banda
(ns) (MB/s)

CPU 10 <1KB 800
(registros)

Caché 20 <1 MB 200
Memoria 60 a 100 <1 GB 150
Disco 20 * 10 6 >1GB 4 24

Controlador (o canal o procesador) de
entradas/salidas (o de periféricos)
 Es un procesador especializado en controlar las operaciones de
transferencia de datos entre los periféricos conectados a él, y
entre éstos y la CPU.
 Estas operaciones de control normalmente son función de la
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
realizar otra operación.
 Cada controlador de entradas/salidas monitoriza la actuación de
distintos periféricos.
 Su conexión con el bus del sistema suele denominarse canal de
entrada/salida o sencillamente canal.

25

Cont…

CPU Per.00 Per.01 Per.0n Per.10 Per.11 Per.1n

Memoria
Caché Principal Controlador de E/S Controlador de E/S

Bus del sistema
a)

a) Configuraciones con controladores de entrada/salida de bus único
 Muestra una estructura con un bus único que incluye memoria caché y
controladores de E/S.
 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.

26

Cont…

Per.00 Per.01 Per.0n Per.10 Per.11 Per.1n

Controlador de E/S Controlador de E/S

CPU Canal 0 Canal 1

Memoria
principal
Caché Adaptador bus

Bus del sistema
b)

b) Configuraciones con controladores de entrada/salida con un bus
específico de E/S
 Para evitar este problema usualmente se utiliza una estructura con dos buses.
 En el aparece un bus específico de E/S.

27

Cont…

 Los controladores de E/S evitan que la CPU tenga
que adaptarse entre operaciones de E/S
individuales a la velocidad y ritmo que marca el
periférico con el que se hace la transferencia.
 La CPU sigue siendo responsable de todas las
operaciones individuales de E/S.
 Las operaciones de E/S que realizan los usuarios,
normalmente se hacen entre la M y un periférico,
y viceversa

28

Controladores DMA
(Direct Memory Access = acceso directo a memoria)

 Se han creado para descargar de este trabajo a la CPU.
 Es un procesador especializado para transferir datos entre memoria y
un periférico (y viceversa).
 Mientras la CPU puede realizar otras tareas.
 Es externo a la CPU y actúa, combinadamente con la CPU, como
controlador del bus.

Per.00 Per.01 Per.0n Per.10 Per.11 Per.1n

Controlador de E/S Controlador de E/S

CPU Canal 0 Canal 1

Memoria
principal
Caché DMA

Bus del sistema 29

Cont…
 Cuando se hace una transferencia de un bloque de información
controlado por DMA, previamente la CPU
 inicializa unos registros especializados del DMA en los que se
especifica:
 tamaño del bloque a transferir,
 dirección inicial del bloque a leer en la unidad de origen,
 dirección inicial donde se escribirá el bloque en la unidad de destino y
 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.
 Mientras la CPU puede realizar otras tareas.
 Una vez finalizado el trasvase del bloque, el DMA envía a través del
sub-bus de control una señal de interrupción al procesador, para que
éste vuelva a tomar el control del bus del sistema.

30

Jerarquía De Memoria
 Parámetros: capacidad, velocidad y precio
 Problema: Diferencia de velocidad de 1 ó 2 órdenes de
magnitud entre procesador y memoria.

31

Soporte Físico (hardware) y Soporte Lógico (software)

 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.
 La palabra hardware no sólo se utiliza para designar los dispositivos
físicos del computador y su interconexión (arquitectura), sino también
todo lo relacionado con ellos

 Soporte Lógico, Software o Logical
 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
las materias relacionadas con la construcción de los programas:
 organización y estructuración de los datos, construcción de algoritmos,
análisis de aplicaciones, metodología utilizada para redactar programas, etc.

33

Interrupción

Interrupción, excepción, fallo, aborto o Trap
Es una detención de la ejecución de un programa
antes de que concluya, continuándose después
con la ejecución del programa interrumpido

 Normalmente se realiza para ejecutar otro
programa o procedimiento prioritario o
procedimiento de gestión de la interrupción.
34

Cont…
Causa de las Interrupciones:
 Fallo de la alimentación.
 El computador puede disponer de sistemas auxiliares que detecten
anomalías en el suministro de energía eléctrica.
 Caso de que se prevea que inminentemente se va a producir una
caída de tensión, se puede generar una interrupción que lance a
ejecutar un programa que salve el contenido total de la memoria
en disco.
 Anomalías del hardware.
 Si detecta un fallo del hardware puede generar una interrupción
que lance a ejecutar un programa que produzca el consiguiente
mensaje de error y/o reconfigure el hardware.
 Petición de E/S de un periférico.
 El método más común de efectuar una operación de E/S es por
medio de interrupciones.

35

Cont…
 Desbordamiento.
 Cuando en un cálculo aritmético se produce un desbordamiento, es normal
producir una interrupción, para lanzar a ejecución un programa que de un
mensaje de error, o se tomen otras medidas tendentes a no falsear los
resultados de la ALU.
 Utilización de una instrucción máquina inexistente.
 Está anomalía se produciría cuando en el registro de instrucción (IR) se
carga un valor que no corresponde a ningún código del lenguaje máquina.
 El procedimiento que atendería a la interrupción daría un mensaje de error.
 Gestión de tiempo compartido.
 El tiempo compartido permite la ejecución concurrente de varios programas
ubicados simultáneamente en memoria.
 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
ejecución.
 Los sistemas disponen de un temporizador (reloj de tiempo real) que
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.

36

Cont…
 Violación de la protección de memoria.
 Es corriente que en la memoria principal se encuentren ubicados
diversos programas.
 El computador dispone de mecanismos que detectar si, por error,
un programa invade la zona de memoria donde se encuentra otro
programa.
 Este evento suele ser prevenido por medio de una interrupción.
 Peticiones del programador o usuario.
 Existe la posibilidad de que el propio programador o usuario deseen
provocar una interrupción.

37

Petición de interrupción (Interrupción Request, o IR).

Reconocimiento de
2
Programa PE que la interrupción (IA)
se va a interrumpir

1
-Inhábil interrupciones
-Salvar contenidos CPU

Petición de
Interrupción
(IR) Determinación del origen
de la interrupción

3

Servicio del Program
requerimiento a
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
5 38

Niveles de Descripción de un
Computador
 Un computador puede ser analizado o estudiado según distintos
niveles conceptuales. La distinción entre niveles más sencilla es la
que hay entre software y hardware.

 Nivel de componentes electrónicos
 también denominado nivel de dispositivos y circuitos electrónicos
 Nivel de lógica digital
 o nivel de circuito lógico
 Nivel de microprogramación (microoperaciones)
 o nivel RTL (Register Transfer Level, nivel de transferencia entre registros o
nivel de micromáquina
 Nivel de lenguaje máquina y ensamblador
 o nivel de máquina convencional
 Nivel de sistema operativo
 o nivel de máquina operativa
 Nivel de programa de aplicación
 o nivel de máquina simbólica
39

Niveles de Descripción de un Computador

USUARIOS Y PROGRAMAS DE APLICACIONES

Nivel de máquina simbólica
(compiladores, editores, intérpretes del LC)
Software

Arquitectura Nivel de máquina operativa
(sistema operativo)

Nivel de máquina convencional
(lenguajes máquina y ensamblador))

Nivel de micromáquina
(microprogramación) Hardware

Tecnología
Nivel de lógica digital

Nivel de dispositivos y ctos. electrónicos 40

Clasificación de los Computadores
 Según la Generalidad de uso o Propósito:
 De uso general: Puede dedicarse a distintos tipos de aplicaciones,
tales como gestión administrativa, cálculo científico, etc.
 De uso específico: Es el que únicamente puede utilizarse para una
aplicación concreta.
 Ejemplo, el que contiene un robot, la computadora para el control del
tráfico, el de un horno de microondas, etc.
 Según el Paralelismo:
 Unico flujo de instrucciones, único flujo de datos
(Monoprocesadores): En un instante dado, se encuentra ejecutando
una única instrucción con unos datos aislados.
 Unico flujo de instrucciones, múltiples flujos de datos
(Matriciales y Vectoriales ): Para mayores velocidades de cómputo,
procesan las instrucciones de una en una, pero cada una de ellas
opera con múltiples datos.
 Múltiples flujos de instrucciones, múltiples flujo de datos
(Multiprocesadores y Multicomputadores): Sistemas compuestos
por distintos computadores completos trabajando en paralelo e
interconectados adecuadamente entre ellos. 41

Cont…
 Según la Potencia:
 Supercomputadores:
 Pueden ser utilizados simultáneamente por muchos usuarios,
en cálculos científicos o de simulación.
 Son muy caros y su velocidad es enorme.

 Servidores de gama alta o Mainframes:
 Dedicados principalmente a las gestión, por lo que admiten
gran cantidad de trabajos simultáneos.
 Ejemplo: controlar una red de terminales en las distintas
sucursales de una empresa, o una red de cajeros automáticos
de un Banco.

42

Cont…
 Servidores de gama media y básica:
 Son equipos en principio dedicados a tareas
departamentales dentro de un organismo o empresa.
 Su capacidad principal es la de soportar gran cantidad de
terminales, pues están orientados a la gestión.
 Bajo precio en comparación con los grandes ordenadores.

 Computadores personales:
 Son equipos ampliamente difundidos.
 Precio muy reducido.
 Prestaciones suficientes no sólo para el nivel personal,
sino para pequeñas empresas.
 Actualmente se están conectando entre sí, formando
grandes redes lo cual los hace adecuados para entornos
más exigentes, sustituyendo en muchos casos a los
miniordenadores.

43

Cont…

 Computadores Móviles
 Son monousuario, dotados de grandes capacidades de cálculo y
con posibilidades gráficas muy elevadas.
 Se caracterizan por su pequeño tamaño, peso reducido y
alimentación por acumuladores para gran movilidad.
 Incluyen:
 Asistentes digitales personales (PDA)
 Computadores de bolsillo, organizadores y agenda
 Comunicadores personales (teléfonos)
 Calculadoras programables

44

Cont…
 Según el ámbito de uso

 Ordenador de bolsillo:
 Verdadero sustituto, con tremenda ganancia de precisión, de la antigua
regla de cálculo.

 Ordenador doméstico:
 Pensado para juegos, aprendizaje asistido por ordenador de diversas
materias, gestión de agendas, pequeñas contabilidades domésticas, etc.

 Ordenador profesional:
 Diseñado para satisfacer las necesidades de proceso de datos de una
amplia gama de profesionales y también de pequeñas oficinas técnicas o
empresas familiares.

45

Cont..

Ordenador departamental:
 Con capacidad local para abordar con autosuficiencia la mayoría de
necesidades del departamento, pero vinculado a un ordenador de
mayor potencia y capacidad de archivos para aquellos procesos que
requieren una mayor potencia en el procesador.


Ordenador central:
 Ordenador central de la empresa al cual recurren todos los usuarios de
la empresa cuando la capacidad local es desbordada.


Red de ordenadores:
 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.

46

Deber…
 Presentación de:
 Proceso de Encendido del Computador
 Bios,
 Cmos,
 Setup

 DEBER EN GRUPO

47

Computadores Personales (Pc)
 Se observa que hay una gran variedad de buses
 Las unidades centrales se ensamblan en una placa base (tarjeta
madre), en la que existen ranuras para tarjetas de expansión.

48

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

Ejemplo de placa

51

Cont…

 Slot1:procesador Pentium II
 Memoria DIMM: módulos de 8 ó16 ó32 ó64 ó128 MB (memoria total
máxima: 384Mb).
 Acelerador de gráficos(AGP): conector para tarjeta aceleradora de
cambios de imágenes en pantalla de altas prestaciones (bus de 128
bits)
 Conectores PCI: para insertar elementos tales como: tarjeta de
video, tarjeta de red, tarjeta de captura de vídeo (TV), y disco duro
(SCSII)
 Conectores ISA: para conectar elementos tales como disco duro
(SCSII), módem interno, tarjeta de red, y tarjeta de sonido
 Conectores IDE: (en cada uno hasta 2 periféricos):para conectar, con
anchos de banda de hasta 16,6 MB/s dispositivos EIDE (que contienen
en su interior el controlador) tales como disco duro (HD), unidad de
CD-ROM, unidad grabadora de CD-ROM, y unidad de DVD-ROM

52

Cont…

 Conector paralelo (LPT): conexión de dispositivos tales como
impresora y escáner de imágenes.
 Conectores serie (COM1, COM2): para dispositivos tales como
ratón,modemexterno, y otro tipo de periféricos serie, etc.
 USB: conector para periféricos con interfaz USB: conexión serie a
12Mbits/seg, con alimentación a través del bus y plug andplay; es
decir, el sistema operativo automáticamente reconoce e instala los
periféricos a élconectables.
 Chipset: son unos circuitos integrados (1, 2 ó3) que agrupan una
funciones diversas de la placa base. Dependen del tipo de
microprocesador, contienen el reloj de tiempo real, diversos
adaptadores (puente PCI, por ejemplo), controladores (de memoria, de
teclado, del ratón, del acelerador de gráficos, de la interfaz USB, etc.) y
determinan la velocidad máxima del bus de memoria y otros circuitos
externos al microprocesador.

53

Cont…

 Disquetera: conector para unidad de disquetes.
 Conectores del panel frontal:
 Conexión para altavoz
 Interruptor para reiniciar el arranque del PC (Reset)
 Indicador luminoso de encendido (POWER LED)
 Indicador luminoso de disco duro en funcionamiento (HD LED)
 Entrada para infrarrojos
 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,
consumo 2,5 A) se obtienen las siguientes DC:
 +5V (20A), -5V (0,5A), 12V (8A), -12V (0,5A) y 3,3V (14A)

54

Deber…
 Presentación de:
 Historia de los Computadores
 Generaciones de los Computadores
 Modelo de Von Newman

 DEBER EN GRUPO

55

Aplicaciones de la Informática
 Uno de los agentes más importantes de la sociedad actual es
la información.
 Esto ha originado el gran desarrollo e interés de la Informática
(tratamiento automático de la información).
 Hay pocas actividades humanas en que la informática no
tenga incidencia (directa o indirecta).

56

Cont...
Los computadores resultan útiles para aplicaciones que reúnen una o
varias de las siguientes características:

 Necesidad de un gran volumen de datos.
 Datos comunes.
 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

Cont...
1. Distribución.
 El origen y destino de la información no necesita estar ubicado en el
computador central.
 La información puede introducirse u obtenerse a través de terminales
distribuidos por distintas áreas geográficas.
 puede procesarse la información en distintos computadores de la
red.
 Operaciones con precisión controlada, obteniendo resultados
consistentes con la precisión de los datos introducidos.
 Cálculos complejos.
 Utilizando lenguajes de programación adecuados y rutinas de
bibliotecas matemáticas, es posible efectuar cálculos sofisticados.
 Las operaciones se realizan a una gran velocidad, en comparación
con la de los humanos.

58

Aplicación de la Informática

1. Procesamiento de datos administrativos
 Este es el campo de aplicación más extendido.
 Trata de automatizar las funciones de gestión típicas de una
empresa.
 Ejemplo:
 Contabilidad. Control de caja.
 Procesamiento de pedidos. Facturación.
 Control de proveedores y clientes.
 Control de almacén.
 Control de producción y de productividad.
 Gestión de personal. Nóminas.
 Planificación y control de proyectos grandes y complejos.
 Programación lineal: búsqueda de soluciones óptimas; por ejemplo,
minimización de costos de transporte.
 Investigación y prospección de mercado.
 Modelos financieros y predicción (de bolsa, por ejemplo).

59

Cont...
 Gestión bancaria (control de clientes, gestión de cajeros automáticos,
etc.).
 Sistemas de gestión de terminales punto de ventas (cajas de abono
en almacenes comerciales).
 Gestión bibliotecaria. Archivos automatizados de bibliotecas. Control de
préstamos, localización de libros, etc.
 Seguros (evaluación de riesgos, etc.).
 Sistema de reserva y expedición de billetes (compañías de transporte
aéreas, ferrocarriles, etc.).
 Paquetes integrados o no, denominados de oficina electrónica o de
ofimática.
 Procesador de textos.
 Hoja electrónica o de cálculo.
 Gestión de archivos o/y bases de datos.
 Correo electrónico.
 Agenda electrónica.
 Aplicaciones gráficas.

60

Cont...
2. Ciencias físicas e ingeniería
 El computador se utiliza como instrumento para la resolución
de modelos y cálculos matemáticos, tales como:
 Resolución de ecuaciones y problemas matemáticos, en general
(cálculo numérico o simbólico).
 Análisis de datos experimentales utilizando técnicas
estadísticas.
 Simulación y evaluación de modelos (por ejemplo, los utilizados
en predicción meteorológica).
 Realización de tablas matemáticas.

61

Cont...
3. Ciencias de la vida y médicas
 Aquí se incluyen aplicaciones tales como:
 Investigación médica biológica y farmacéutica (análisis de datos
de experimentos sobre efectos de medicamentos, etc.).
 Ayuda al diagnóstico (sistemas expertos para diagnóstico
médico, por ejemplo).
 Bases de datos con historias clínicas.
 Medicina preventiva (control de vacunación de niños, por
ejemplo).
 Electromedicina.

62

Cont...

4. Ciencias sociales y del comportamiento
 Algunos ejemplos de aplicaciones en este apartado son:
 Análisis de datos (evaluación de encuestas, por ejemplo).
 Base de datos jurídicas (incluyendo legislación, jurisprudencia,
etc.).
 Aplicaciones en educación
 Juegos con computador (video juegos, ajedrez, etc.).

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

Cont…
6. Ingeniería con Ayuda de Computador
 Comprende aplicaciones en las que se usa el

computador como herramienta para facilitar
diseños de ingeniería, productos comerciales,
trazado de planos, etc. Incluyen:
 Diseño, fabricación y test (CAD)
 Cartografía
 Minería
 Informática Industrial

Cont..
7. Computadores en otros Campos o Sistemas

Inteligencia artificial
 Es una metodología ideada para el uso de computadores, para
simular varios aspectos del comportamiento inteligente.
 Estos aspectos incluyen el razonamiento deductivo, visión,
comprensión del lenguaje natural, habla, resolución de problemas y
modelado del comportamiento humano.
 Puede decirse que los programas de Inteligencia artificial
responden ante una situación o datos, como previsiblemente lo
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.
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Cont..

Informática gráfica
 Reúne una serie de materias y conceptos para poder visualizar
en las pantallas de los computadores imágenes con apariencia
de la realidad.
 La Informática gráfica ha ideado procedimientos para que estas
imágenes se puedan visualizar en dos o tres dimensiones,
girarlas, cambiarlas de escala, animarlas (dando la sensación de
movimiento), etc.
 Todas estas operaciones se realizan por el usuario con un
sencillo lenguaje de órdenes.

66

Cont..
Aplicaciones Multimedia
 Son presentaciones que se realizan a través de una combinación
de texto, gráficos, dibujos, animación, vídeo y sonido.
 Tradicionalmente las imágenes producidas por computador eran
estáticas, ahora se ha dado un salto cualitativo que implica la
utilización de cámaras digitales de vídeo, tarjeta de sonido,
micrófonos, etc.
 Como las imágenes digitalizadas ocupan mucha memoria, se
requieren redes de comunicación de gran ancho de banda, altas
capacidades de memoria principal y de disco, y uso de técnicas
de compresión de datos
 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

Cont..
Internet
 Es un sistema mundial de computadores interconectados a
través de redes de comunicación
 La principal característica es ofrecer un medio, a un precio muy
razonable, para poder intercambiar programas, información
multimedia, y cualquier información almacenable en forma
digital, entre cualquier conjunto de computadores conectados a
la red.
 Los servicios mas utilizados son los siguientes:
 Correo electrónico (e-mail)
 Boletines de noticias
 Acceso remoto a otro computador
 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)
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