Este documento introduce conceptos básicos de informática. Explica que la informática involucra el tratamiento automático de información y define términos clave como ordenador, algoritmo e interfaz. También describe los sistemas binario y hexadecimal de representación numérica, métodos para representar signos y decimales, y cómo la lógica binaria permite representar información en un ordenador.

1. Fundamentos de Informática
E.U.P. Universidad de Sevilla
Capítulo 1:
INTRODUCCIÓN
A LA INFORMÁTICA
Departamento de Álgebra.
Área de Arquitectura y Teoría de Computadores

2. INDICE
n INFORMÁTICA E INGENIERÍA
¡ DEFINICIÓN de INFORMÁTICA
¡ APLICACIONES
n CONCEPTOS BÁSICOS
¡ ORDENADOR
¡ ALGORITMO
¡ INTERFAZ
¡ SISTEMA OPERATIVO
n SISTEMA DE REPRESENTACIÓN NUMÉRICA
¡ SISTEMA de numeración BINARIO
¡ SISTEMA de numeración HEXADECIMAL
¡ REPRESENTACIÓN DEL SIGNO
¡ REPRESENTACIÓN DE DECIMALES
¡ LÓGICA BINARIA Y ALGEBRA DE BOOLE
¡ REPRESENTACIÓN DE LA INFORMACIÓN

3. INFORMÁTICA E INGENIERÍA (1)
DEFINICIÓN DE INFORMÁTICA:
INFORMation (Tratamiento de información)
INFORMÁTICA = +
automATIQUE (Automatismo.- Control de sistemas)
Relación de Informática e Ingeniería (a nivel de usuario y
programación) en:
• Análisis, Gestión y Almacenamiento de datos
• Simulación, Análisis y Control de procesos físicos o industriales.

4. INFORMÁTICA E INGENIERÍA (2)
EJEMPLO DE APLICACIONES:
§ Análisis, Gestión y Almacenamiento de datos:
ORDENADOR DE ORDENADOR
SOBREMESA REMOTO
(APLICACIONES) RED DE (SERVIDOR)
USUARIO ORDENADORES
(p. ej. Internet)
Server
n Simulación, Análisis y Control de un Sistema Real:
SISTEMA
CONTROLADO
ACTUADORES SENSORES
ORDENADOR ADAPTADOR
ADAPTADOR
(MICROCONTROLADOR)

5. CONCEPTOS BÁSICOS (1)
n ORDENADOR:
ORDENADOR
¡ REALIZA cálculos.
¡ Puede ser programada para realizar nuevas operaciones
(PROGRAMABLE).
¡ Es de propósito general (ADAPTABLE).
n En un ordenador se distingue:
¡ HARDWARE: Soporte físico o material. No es modificable.
¡ SOFTWARE: Conjunto de programas para el tratamiento de la
información. Es modificable.
n ALGORITMO:
ALGORITMO
¡ Conjunto de acciones que determinan la secuencia de los pasos a
seguir para resolver un problema específico

6. CONCEPTOS BÁSICOS (2)
ORGANIZACIÓN BÁSICA DE UN COMPUTADOR:
DATOS DE PROCESADOR DATOS DE
ENTRADA SALIDA
INSTRUCCIONES
ENTRADA/
SALIDA PERIFÉRICOS
Ejemplo Organización à Modelo Von Neumann

7. CONCEPTOS BÁSICOS (3)
n INTERFAZ:
INTERFAZ
¡ Interfaz Hardware: Punto de contacto entre dos sistemas o
módulos de un sistema.
¡ Interfaz Software: Parte de un programa que sirve para
comunicarse con otro programa, parte del hardware o usuario.
“Interfaz Hombre-Máquina”: Parte del ordenador usada para
interactuar con el usuario:
¡ Interfaz hardware: teclado, pantalla…
¡ Interfaz software: presentación con números, letras, ventanas…
n SISTEMA OPERATIVO:
¡ Capa de enlace entre hardware/software, que permite a los
programas abstraerse del soporte físico y verlo como una serie APLICACIONES
de recursos con estructura similar a la de los programas.
SISTEMA
OPERATIVO
¡ Permite:
HARDWARE
n COMPATIBILIDAD:
Programa que se ejecuta sobre cualquier hardware.
n PORTABILIDAD:
Cuando el proceso de adaptación de software es ± automático.

8. SISTEMA DE REPRESENTACIÓN NUMÉRICA (1)
SISTEMAS DE NUMERACIÓN:
Sistema de Base de
Nº de signos
numeración numeración
Decimal Base 10 10 (del “0” al “9”)
Binario Base 2 2 (el “0” y el “1”)
16 (del “0” al “9” y
Hexadecimal Base 16
A,B,C,D,E,F)
Base de numeración: Nº de signos diferentes del Sist. de numeración

9. EL SISTEMA BINARIO (1)
Niveles de tensión de un ordenador:
5V
0V
DEFINE
Valores BIT: (Unidad mínima de información)
1
0
DEFINE
Sistema de Numeración Binario:
CÓDIGO BINARIO o BASE 2

10. EL SISTEMA BINARIO (2)
Todo número natural tiene una correspondencia directa en base 2
Expresión de un Nº binario como sumatorio de potencias de 2:
10010( 2 = 0 × 2 0 + 1× 21 + 0 × 2 2 + 0 × 2 3 + 1× 2 4 = 2 + 16 = 18(1
N −1
BIN DEC aN −1a N −2 Ka2 a1a0 = a0 2 + a1 2 + a2 2 + L + a N −2 2
0 1 2 N −2
+ a N −1 2 N −1
= ∑ 2i a
i =0
Con un Nº binario de N dígitos (bits) represento 2N Nos naturales.
Divisiones sucesivas por 2:
18 2
0 9 2
DEC BIN 1 4 2 18(10 = 10010(2
0 2 2
0 1
LSB
MSB

11. EL SISTEMA BINARIO (3)
+ 0 1 × 0 1
0 0 1 0 0 0
OPERACIONES MATEMÁTICAS:
1 1 10 1 0 1
SUMA PRODUCTO
* * 110
1001011 ×11
EJEMPLOS CON ACARREO: 1100010 110
10101101 110 .
10010 ,

12. SISTEMA DE NUMERACIÓN HEXADECIMAL
Binario Decimal Hexadecimal Binario Decimal Hexadecimal
0000 0 0 1000 8 8
0001 1 1 1001 9 9
0010 2 2 1010 10 A
0011 3 3 1011 11 B
0100 4 4 1100 12 C
0101 5 5 1101 13 D
0110 6 6 1110 14 E
0111 7 7 1111 15 F
EJEMPLO: 247(10 = 1111 0111(2

13. REPRESENTACIÓN DEL SIGNO (1)
n SIGNO MAGNITUD
¡ Se añade un bit informativo (signo) a la izquierda de la palabra
(magnitud):
n 1, si nº negativo ( - 127(10 = 1 111 1111(2 )
n 0, si nº positivo ( + 127(10 = 0 111 1111(2 )
¡ Rango: ( - 2n-1 -1, 2n-1 -1)
¡ Ventajas: Representación intuitiva y de fácil comprensión.
¡ Inconvenientes:
n Existen dos representaciones del 0 (“+ 0” y “- 0”)
n El signo se trata de un modo diferente en las sumas y restas.

14. REPRESENTACIÓN DEL SIGNO (2)
n COMPLEMENTO A 2
¡ Si nº es 0 o positivo: su representación C2 es su equivalente en
binario natural.
¡ Si nº es negativo: su representación C2 es el resultado de restar
ese número a la potencia 2n (sumar la unidad a su “complemento a
1”):
Decimal Binario Complemento a 1 Complemento a 2
+1
-151 10010111 01101000 01101001
¡ Rango: ( 2n-1 -1, - 2n-1 ).
¡ Ventajas:
n Existe una representación del 0.
n La suma y resta de n os binarios en C2 se puede realizar con el mismo
algoritmo.
n El valor del LSB define el signo de un nº (1: negativo; 0:positivo)

15. REPRESENTACIÓN DE NÚMEROS CON DECIMALES
n PUNTO o COMA FIJA
n PUNTO o COMA FLOTANTE

16. LÓGICA BINARIA Y ALGEBRA DE BOOLE
¡ El álgebra de Boole se compone de:
n dos valores: 0 ( o valor lógico “falso”)
1 ( o valor lógico “cierto”)
n y un conjunto de operaciones:
¡ Operaciones UNARIAS: A A’
n NOT (negación lógica):A’ 0 1
+ prioritaria 1 0
¡ Operaciones BINARIAS: A B AB A+B A⊕B
n AND (Y lógico):AB
0 0 0 0 0
n OR (O lógico):A+B
- prioritaria n XOR (O exclusivo):A ⊕ B 0 1 0 1 1
1 0 0 1 1
1 1 1 1 0

17. LEYES DEL ALGEBRA DE BOOLE
¡ CONMUTATIVA: A+B=B+A
¡ ASOCIATIVA: A + (B + C) = (A + B) + C
¡ DISTRIBUTIVA: (A + B)(A + C) = A + BC
¡ IDEMPOTENCIA: A + A = A; AA = A
¡ ABSORCIÓN: AB + A = A
¡ De MORGAN: (AB)’ = A’ + B’; (A+B)’ = A’B’
¡ DOBLE INVERSIÓN: (A’)’ = A
¡ LEYES DEL 0 y 1: A + A’ = 1; AA’ = 0
0 + A = A; 0A = 0

18. REPRESENTACIÓN DE LA INFORMACIÓN
n El ordenador es una máquina que procesa información. Toda
información debe ser traducida a código BINARIO (proceso de
digitalización).
n Ejemplos de Digitalización:
¡ Los valores de una entrada pertenecen a un conjunto finito o discreto
de valores. (Código ASCII: interpreta letras, y símbolos como números
binarios)
¡ Los valores de una entrada pertenecen a un conjunto infinito de
valores (señal continua):
A(t) n MUESTREO A(k∆T) An(k∆T)
n CUANTIZACIÓN A12
A11
Discretización Cuantización A10
A9
A8
A7
A6
A5
A4
A3
A2
A1
A0
t k∆T k∆T

19. CÓDIGO ASCII
¡ American Standard Code for Interchange
¡ Código binario: Palabra de 7 bits Codifica 128 eltos.
distintos: letras del abecedario, dígitos decimales y caracteres
especiales.
Carácter ASCII Carácter ASCII
A 100 0001 0 011 0000
B 100 0010 1 011 0001
C 100 0011 2 011 0010
D 100 0100 3 011 0011
E 100 0101 4 011 0100
F 100 0110 …
… … …
Y 101 1001 = 011 1101