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I.S.E.T.
(Instituto Superior de Educación Técnica) Nº
57
Salta 1880 1º Piso – ROSARIO – Santa Fé - TE: 0341-4250840
UNIDAD: I
Carrera: Técnico Superior en Técnicas Digitales
Materia: Introducción a la Computación
Curso:
Primer Año
Año 2012
INTRODUCCIÓN A LA COMPUTACIÓN
UNIDAD I
AÑO 2012
INDICE
INTRODUCCION .....................................................................................................................................................3
DEFINICIÓN DE COMPUTADORA. .......................................................................................................................3
DIFERENCIA ENTRE DATO E INFORMACIÓN.....................................................................................................3
LOS WARES DE LA COMPUTACION. ...................................................................................................................4
CLASIFICACIONLOS COMPUTADORES. .............................................................................................................4
a) CLASIFICACIÓN SEGÚN SU FUNCIONAMIENTO. .................................................................................................. 4
b) CLASIFICACIÓN SEGÚN LA FINALIDAD. ................................................................................................................. 6
c) CLASIFICACIÓN COMERCIAL. ................................................................................................................................. 6
LOS ANTESESORES DE LAS COMPUTADORAS ACTUALES............................................................................7
a) LA MÁQUINA DE PASCAL LLAMADA PASCALINA .................................................................................................. 7
b) EL TELAR DE JACQUARD. ....................................................................................................................................... 7
c) LA MAQUINA ANALÍTICA DE CHARLES BABBAGE ................................................................................................ 7
d) ALGEBRA DE BOOLE ................................................................................................................................................ 8
e) MAQUINA TABULADORA DE HOLLERITH ............................................................................................................... 8
f)
LA MARK I .................................................................................................................................................................. 8
g) ENIAC ......................................................................................................................................................................... 9
GENERACIONES DE LAS COMPUTADORAS. .....................................................................................................9
1ª Generación (1940-1952) ............................................................................................................................................ 9
2ª Generación (1952 - 1964) .......................................................................................................................................... 9
3ª Generación (1964 - 1971) ........................................................................................................................................ 10
4ª Generación (1971 - 1981) ........................................................................................................................................ 10
5ª Generación (1981 - ?) .............................................................................................................................................. 11
ARQUITECTURAS DE LAS COMPUTADORAS ..................................................................................................11
ARQUITECTURA DE VON NEUMANN .......................................................................................................................... 12
ARQUITECTURA HARVARD ......................................................................................................................................... 13
SISTEMAS NUMERICOS......................................................................................................................................13
SISTEMA BINARIO ........................................................................................................................................................ 14
SISTEMA OCTAL ........................................................................................................................................................... 15
SISTEMA DECIMAL ....................................................................................................................................................... 15
SISTEMA HEXADECIMAL ............................................................................................................................................. 15
CONVERSIÓN ENTRE LOS SISTEMAS NUMERICOS .......................................................................................15
CONVERSIÓN BINARIA A LOS DIFERENTES SISTEMAS NUMERICOS ................................................................... 15
CONVERSIÓN DECIMAL A LOS DIFERENTES SISTEMAS......................................................................................... 18
OPERACIONES CON NUMEROS BINARIOS ............................................................................................................... 19
MEDIDAS DE ALMACENAMIENTO DE LA INFORMACIÓN ...............................................................................20
Bit (Binary Digit o Digito Binario):.................................................................................................................................... 20
Nibble: ............................................................................................................................................................................ 20
Byte: ............................................................................................................................................................................... 20
DBCS:(Double Byte Character Sets)............................................................................................................................. 21
GLOSARIO DE TERMINOS UTILIZADOS EN COMPUTACION .........................................................................22
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INTRODUCCIÓN A LA COMPUTACIÓN
UNIDAD I
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INTRODUCCION
La computadora fue el elemento tecnológico más importante que afectó a la sociedad en la década de los
sesenta y surge de la necesidad de encontrar formas eficientes de manipular información para representar
hechos o situaciones reales. En otras palabras, el hombre no ha parado de crear máquinas, dada su continua
necesidad de transmitir y tratar información. Se entendió, entonces, que el término computación se refería al
conjunto de conocimientos, técnicas y formas de usos relativos a las computadoras en general.
A consecuencia de esto en Francia en 1962, surge el término Informática (de la contracción de
INFORmación autoMÁTICA), para referirse a la ciencia encargada del estudio de los métodos y técnicas para
procesar la información en las computadoras
En general, se dice que el tratamiento de la información en la informática es automático porque se realiza
mediante equipos electrónicos sin intervención humana durante el proceso, y es racional porque está dirigido
y controlado mediante órdenes o instrucciones previamente cargadas que siguen el razonamiento humano.
DEFINICIÓN DE COMPUTADORA.
El nombre se deriva del latín computare, que significa contar o calcular, y es aplicable tanto a un ábaco en
la antigüedad, como a una máquina sumadora en la actualidad. Sin embargo hoy en día el término
“computadora” hace referencia a una máquina o dispositivo con características bien definidas que lo
diferencian de los calculadores mecánicos, como lo son: la velocidad, la memoria interna y los programas
almacenados.
Por lo que se puede decir que:
“Una computadora es simplemente cualquier dispositivo físico de tipo electrónico con gran capacidad para
el almacenamiento de los datos y elevada velocidad de cálculo, que pueda en forma automática y racional
procesar (contando, sumando, comparando, relacionando, etc.) datos para obtener información útil y
confiable, con la finalidad que el usuario final pueda tomar las decisiones adecuadas”.
DIFERENCIA ENTRE DATO E INFORMACIÓN
Para comenzar a entender con claridad estos conceptos necesariamente debe conocerse el significado de
algunos de los términos utilizados como lo son: dato, información y procesar.
Los datos son en general cifras originales, tomados de diversas fuentes que, solos, tienen poco significado.
El dato es un concepto básico o elemental, como los nombres de las cosas o las cantidades (un precio, una
fecha, el nombre de una persona, ...).
La información son los datos “ya trabajados” y con un orden y significado útil para las personas que los
reciben.
En general se entiende por información a toda forma de representación de hechos, objetos, valores, ideas,
etc., que nos permite adquirir el conocimiento de las cosas y la comunicación entre personas.
En otros términos, la información es un conjunto de datos convertidos en una forma útil o inteligible como, por
ejemplo, un documento impreso, un recibo, etc.
El procesamiento en una computadora se refiere a la realización de operaciones aritméticas (calcular (+, -, /,
*,...), mover, ordenar, comparar (>, =, <,...), buscar, clasificar,... y lógicas (decidir: si A > B, implica C).
Para que una computadora pueda procesar datos es necesario suministrarle las reglas para la manipulación
de esos datos (instrucciones adecuadas), las cuales le deben ser dadas en forma de programas. Un programa,
entonces, es la secuencia de instrucciones (órdenes) que se dan a una computadora para realizar un proceso
determinado.
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LOS WARES DE LA COMPUTACION.
Como toda ciencia o tecnología posee su vocabulario específico, en donde se destacan tres palabras de
origen ingles, que engloban y definen las principales partes que componen las computadoras,
independientemente de su tamaño, aplicación o construcción y son los siguientes:
•
HardWare: Hard = Duro y Ware = Parte, hace referencia a las partes duras de una computadora. La
traducción literal de este término significa “Ferretería” y se refiere a todas las partes físicas, es decir
todo lo que tiene peso y volumen, como: teclado, gabinete, circuitos electrónicos, memorias, mouse,
etc..
•
SoftWare: Soft = Blando, es la parte inteligente o lógica (no física) de las computadoras,
refiriéndose a los datos y programas (conjuntos de reglas e instrucciones), que estarán contenidas
en la memoria física del computador y permiten su correcta programación y operación. Este
software podrá ser reemplazado por el usuario en cualquier momento para llevar a cabo la
resolución de otros problemas.
•
FirmWare: Firm = Firme, y se refiere a los grupos de instrucciones residente en memoria de solo
lectura. Son los programas fijos (software) que se encuentran grabados en una ROM (hardware), y
son los que necesitan las computadoras para realizar sus funciones básicas, no pudiendo ser
modificados o reemplazados por el usuario.
CLASIFICACIONLOS COMPUTADORES.
Existen diversos métodos de clasificación de los computadores según su funcionamiento, su finalidad o por
su porte (clasificación comercial).
a)
CLASIFICACIÓN SEGÚN SU FUNCIONAMIENTO.
COMPUTADORAS DIGITALES
Están basadas en dispositivos biestables, que sólo pueden tomar uno de dos valores posibles: ‘1’ ó ‘0’. En el
interior de la computadora digital cada uno de los datos son representados por señales eléctricas con 2
niveles de tensiones bien definidos conocidos como BIT.
Representación de un BIT
PULSO – NIVEL ALTO – HIGH LEVEL – “1”
NO PULSO – NIVEL BAJO – LOW LEVEL – “0”
Tienen como ventaja, el poder ejecutar diferentes programas para diferentes problemas, sin tener la
necesidad de modificar físicamente la máquina.
Las computadoras digitales representan los datos en trenes de pulsos debidamente ordenados y
codificados.
Para que las señales eléctricas que representan los datos en el interior de una computadora tengan sentido,
son agrupadas generalmente en conjuntos de 8 BIT, llamados BYTE y codificadas por medio de convenciones
o acuerdos preestablecidos. Esta función la cumplen los dispositivos de entrada y salida (ejemplo: Teclado;
Monitor; etc.), que les permiten a estas maquinas conectarse con el mundo exterior.
Representación de un BYTE
5V
1
0
0
1
1
1
0
1
0V
El ancho del pulso lo determina el reloj interno del sistema.
Características de las Computadoras Digitales
Su funcionamiento está basado en el conteo de los valores que le son introducidos.
Este tipo de computadora debe ser programada antes de ser utilizada para algún fin específico.
Son máquinas de propósito general; dado un programa, ellas pueden resolver virtualmente todo tipo de
problemas.
Son precisas, proveen exactamente la respuesta correcta a algún problema específico. Estas computadoras
tienen una gran memoria interna, donde pueden ser introducidos millones de caracteres.
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Estas computadoras son las más utilizadas. En la actualidad el 95% de los computadores utilizados son
digitales dado a su gran utilidad a nivel comercial, científico y educativo.
COMPUTADORAS DIGITALES
Aprovechando que diferentes fenómenos físicos se describen por relaciones matemáticas similares
(Exponenciales, Logarítmicas, etc.) pueden entregar la solución muy rápidamente.
Pero tienen el inconveniente que al cambiar el problema a resolver, hay que cambiar su estructura física de
cálculo (cambiar el Hardware), cambiar el cableado de la circuitería interna.
Características de las Computadoras Digitales
Son las computadoras más rápidas, por la naturaleza directa de los circuitos que la componen.
La programación de estas computadoras no es necesaria; las relaciones de cálculo son definidas durante su
construcción y forman parte de estas.
Son maquinas de propósitos específicos.
Dan respuestas aproximadas, ya que están diseñadas para representar electrónicamente algunos conjuntos
de datos del mundo real, por lo que sus resultados son cercanos a la realidad.
Estas se utilizan generalmente para supervisar las condiciones del mundo real, tales como: vientos,
temperatura, sonido, movimientos, mareas, etc.
COMPUTADORAS
DIGITALES
ANALOGICAS
(precisas)
(imprecisas)
Eléctricas
Neumáticas
Hidráulicas
Eléctricas
Sucias y Ruidosas
Neumáticas
Hidráulicas
Sucias y Ruidosas
Limpias y Silenciosas
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COMPUTADORAS HÍBRIDAS
Es la combinación de los dos anteriores. Suelen estar constituidas por una computadora digital que procesa
información analógica, para lo cual tiene sus entradas y salidas controladas por medio de convertidores
analógicos-digitales y digital-analógicos.
Además, las computadoras tanto analógicas como las digitales pueden trabajar con señales eléctricas,
neumáticas o hidráulicas.
b) CLASIFICACIÓN SEGÚN LA FINALIDAD.
DE PROPÓSITO GENERAL
Cuando están dedicados a resolver cualquier tipo de aplicación dependiendo del programa que se utilice,
como por ejemplo los computadores de las grandes empresas y computadores personales.
DE PROPÓSITO ESPECIAL O ESPECÍFICO:
Cuando únicamente pueden resolver un tipo concreto y particular de problemas como el computador de un
automóvil o de una lavadora.
c)
CLASIFICACIÓN COMERCIAL.
Habitualmente se han dividido en cuatro tipos en los cuales, a mayor tamaño, mayor costo, complejidad,
potencia y necesidad de mantenimiento.
SUPERCOMPUTADORAS:
Una supercomputadora es el tipo de computadora más potente y más rápida que existe en un momento
dado. Estas máquinas están diseñadas para procesar enormes cantidades de información en poco tiempo y
son dedicadas a una tarea específica. Así mismo son las más caras, y cuentan con un control de temperatura
especial, para disipar el calor que alcanzan a tener algunos componentes. Unos ejemplos de tareas a las que
son expuestas las supercomputadoras son los siguientes:
1. Búsqueda y estudio de la energía y armas nucleares.
2. Búsqueda de yacimientos petrolíferos con grandes bases de datos sísmicos.
3. El estudio y predicción de tornados.
4. El estudio y predicción del clima de cualquier parte del mundo.
5. La elaboración de maquetas y proyectos en la creación de aviones, simuladores de vuelo. Etc.
Debido a su muy elevado precio, son muy pocas las supercomputadoras que se construyen en un año.
MACROCOMPUTADORAS:
Las macrocomputadoras son también conocidas como Mainframes (computador central). Los mainframes
son grandes, rápidos y caros. Son sistemas capaces de controlar cientos de usuarios simultáneamente, así
como cientos de dispositivos de entrada y salida. De alguna forma los mainframes son más poderosos que las
supercomputadoras porque soportan más programas simultáneamente. Pero las supercomputadoras pueden
ejecutar un sólo programa más rápido que un mainframe. En el pasado, los Mainframes ocupaban cuartos
completos o hasta pisos enteros de algún edificio, hoy en día, un Mainframe es parecido a una hilera de
archivos en algún cuarto preparado para ocultar los cientos de cables de los periféricos, y su temperatura
tiene que estar controlada.
MINICOMPUTADORAS:
La minicomputadora, es una versión más pequeña de la Macrocomputadora. Al ser orientada a tareas
específicas, no necesitando de todos los periféricos que necesita un Mainframe. Esto ayudó a reducir el precio
y costos de mantenimiento. En general, una minicomputadora, es un sistema multiproceso (varios procesos
en paralelo) capaz de soportar de 10 hasta 200 usuarios simultáneamente. Actualmente se usan para
almacenar grandes bases de datos, automatización industrial y aplicaciones multiusuario.
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MICROCOMPUTADORAS:
Las microcomputadoras o Computadoras Personales (PC´s) son computadoras para uso personal y son
relativamente baratas; actualmente se encuentran en las oficinas, escuelas y hogares. Existen otros tipos de
microcomputadoras, como la Macintosh, de uso personal. En la actualidad existen diseños variados de PC´s:
computadoras personales con el gabinete tipo minitorre separado del monitor. Computadoras personales
portátiles "Notebook". Las PC más populares son las de escritorio, que poseen el gabinete horizontal o vertical
separado del monitor y el teclado. Una variante más compacta de estas últimas son las PC “Only One” que
contienen en una sola unidad compacta, el monitor, la CPU y pueden contener además una unidad óptica,
siendo externa a esto solo el teclado y el mouse. Las "Notebook" son aquellas computadoras que están
diseñadas para poder ser transportadas de un lugar a otro, contenido en sí misma, la CPU, el teclado, el
monitor, una unidad óptica y un pad que reemplaza al mouse como elemento señalador, se alimentan por
medio de baterías recargables, pesan entre 2 y 5 kilos.
LOS ANTESESORES DE LAS COMPUTADORAS ACTUALES.
Desde épocas remotas el hombre necesito procesar datos, con la finalidad de obtener información respecto
a su economía contabilizando su ganado, sus granos, su territorio, etc., o en la guerra para poder medir y
comparar su fuerza bélica respecto de su enemigo. Para esto utilizó sus manos, nudos en cuerdas,
agrupación de piedras, etc. y almacenando toda información que le sea posible en su memoria, esto limitaba
el proceso de los datos manejados.
Una vez que el hombre invento una forma de contar, o sea que determino un
sistema numérico para realizar cálculos, empezó a utilizar mecanismos que los
auxiliaban para realizar dichas operaciones. Una de las primeras maquinas para el
conteo y procesamiento de estos datos fue el ABACO que se remonta a 5000 años
atrás.
También como antecesores lejanos de las computadoras actuales deben
considerarse fundamentalmente los siguientes dispositivos:
a) LA MÁQUINA DE PASCAL LLAMADA PASCALINA
El francés Blaise Pascal (1623-1662) uno de los grandes Filósofos y
Matemáticos de la historia ideo una máquina para sumar basada en
ruedas dentadas o engranes, llamada Pascalina esto fue en 1642 y
hasta la fecha se siguen empleando este sistema algunas cajas
registradoras mecánicas, en los cuenta kilómetros de los automóviles y
anteriormente en los surtidores de las estaciones de servicio.
b) EL TELAR DE JACQUARD.
El francés Joseph Marie Jacquard (1753-1871) de oficio tejedor, pasaba todo
su tiempo libre intentando mejorar las condiciones de trabajo de su gremio de
tejedores ya que (trabajaban 16 horas diarias sin día de descanso) su solución
fue el telar de Jacquard, que se construyo en 1801. El movimiento de las agujas
el hilo y la tela se dirigía por medio de perforaciones sobre una tarjeta para
generar los patrones elaborados que aún se conocen como tejidos de
Jacquard. El telar de Jacquard tuvo aceptación inmediata entre los propietarios
de las fábricas de telas porque podían contratar trabajadores menos
capacitados por menos dinero. A raíz de esto los tejedores se amotinaron y
tildaron de traidor a Jacquard.
c) LA MAQUINA ANALÍTICA DE CHARLES BABBAGE
El ingles Charles Babbage (1791-1871) en la primera mitad del siglo XIX
desarrollo la “máquina diferencial y la maquina analítica”. Personas de todo tipo
desde los banqueros hasta los navegantes dependían de las tablas matemáticas
durante la apresurada revolución industrial. Sin embargo estas tablas calculadas
en forma manual por lo regular contenían muchos errores. Después de
percatarse que sus propias tablas contenían gran cantidad de errores Charles
Babbage ideo una “maquina diferencial” accionada por vapor y luego una
“maquina analítica” que realizaba cálculos tediosos con precisión, podía realizar
todas las operaciones matemáticas (60 Operaciones por segundo), con
posibilidad de ser programadas por medio de tarjetas perforadas, también se ideo
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para la realización automática de las tablas de logaritmos y de funciones trigonométricas. Se diseño en
1833, requería miles de engranes y transmisiones, ocuparía el área de un campo de fútbol y se
impulsaría por medio de una maquina de locomotora, por otro lado, fue un fallido intento por crear una
enorme maquina de Pascal, y el intento fracasó debido a la limitada tecnología de los engranes y nunca
pudo completarse. A Babbage se le conoce como “el padre de la informática” murió en 1871 en un asilo
de ancianos y sus ideas desaparecieron en la obscuridad de la historia.
d) ALGEBRA DE BOOLE
En 1854 Boole publica "Las leyes del pensamiento" sobre las cuales son basadas las teorías
matemáticas de Lógica y Probabilidad. Empezaba así el Álgebra Booleana, que consiste en un método
para resolver problemas de lógica que recurre solamente a los valores binarios 1 y 0 y a tres
operadores: AND, OR y NOT.
e) MAQUINA TABULADORA DE HOLLERITH
El norteamericano Herman Hollerith (considerado
el primer informático) con la finalidad de agilizar los
resultados del censo de los EEUU, que hasta 1890
se realizaba manualmente y tardaban de 7 a 10
años en concluirlo. Hollerith observó que la mayor
parte de las preguntas contenidas en los censos se
podían contestar con un SÍ o un NO. Entonces ideó
una tarjeta perforada, en cartulina que según
estuviera perforada o no en determinadas
posiciones, se contestaba este tipo de preguntas.
La tarjeta tenía 80 columnas.
El Gobierno estadounidense eligió la máquina
tabuladora de Hollerith para elaborar el censo de
1890. Se tardaron sólo 3 años en perforar y
procesar unas 56 millones de tarjetas.
En 1896, Hollerith fundó la empresa Tabulating
Machine Company, con el fin de explotar
comercialmente su invento. En 1911, dicha
compañía se fusionó con Dayton Scale Company,
International Time Recording Company y Bundy
Manufacturing Company, para crear la Computing
Tabulating Recording Company (CTR). El 14 de
febrero de 1924, CTR cambió su nombre por el de
International Business Machines Corporation (IBM).
f)
LA MARK I
Entre los años 1937 al 1944 Howard Aiken, desarrollo el Automatic Séquense Controlled Calculador
(ASCC), mejor conocida como Harvard Mark I, con
la colaboración de IBM corporation, construyo la
computadora Mark I, en parte mecánica y en parte
electrónica, la cual fue la primera el realizar todas
las funciones de los computadores modernos
actuales. Esta máquina de cálculo automático
podía combinar la tecnología establecida con las
tarjetas de Hollerith.
Las operaciones internas eran controladas
automáticamente
con
relevadores
electromecánicos; los contadores aritméticos eran
mecánicos. El Mark I fue la realización del sueño,
que un siglo antes, había tenido Charles Babbage.
La Mark I fue retirada de sus funciones en el año
1959.
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g) ENIAC
Esta máquina tenía características que hoy llaman la
atención, la ENIAC ocupaba todo un sótano de la
Universidad y consumía 200.000 W de electricidad.
Necesitaba un sistema de aire acondicionado para
disipar el alto calor que generaban sus 18.000
válvulas que la formaban, además de otros elementos
electrónicos tales como resistencias, capacitores, etc.
La temperatura de la habitación se elevaba en
ocasiones (pese al aire acondicionado) a unos 50 ºC,
lo que ocasionaba, que las válvulas se quemen
frecuentemente. El encontrar la válvula averiada era
toda una tarea técnica.
Esta gigantesca computadora fue todo un éxito en la época y, pese a que tenía una pequeña
capacidad de cálculo comparada a las pequeñas computadoras actuales de uso doméstico, que la
superan ampliamente, podían realizar cálculos que de no poseer esta enorme computadora se hubiera
tardado demasiado tiempo en realizarlos.
GENERACIONES DE LAS COMPUTADORAS.
1ª Generación (1940-1952)
En esta generación había un gran desconocimiento de las capacidades
de las computadoras, puesto que se realizó un estudio que determinó
que con veinte computadoras se saturaría el mercado de los Estados
Unidos en el campo de procesamiento de datos.
Esta generación abarco la década de los cincuenta y los equipos
construidos en esta época tenían las siguientes características:
o
Estaban construidas por medio de tubos de vacío.
o
Eran programadas en lenguaje de máquina.
o
Memoria: Tarjetas perforadas y las líneas de demora de
mercurio.
En esta generación las máquinas eran grandes y costosas (de aproximadamente
de ciento de miles de dólares), por lo que su uso estaba limitado solo al ámbito
científico y militar.
En 1951 aparece la UNIVAC (NIVersAl Computer), fue la primera computadora
comercial, que disponía de mil palabras de memoria central y podían leer cintas
magnéticas.
2ª Generación (1952 - 1964)
Con la invención del transistor, las computadoras seguían evolucionando, se reducía su tamaño y crecía su
capacidad de procesamiento. También en esta época se empezó a definir la forma de comunicarse con las
computadoras, que recibía el nombre de programación de sistemas.
Las características de la segunda generación son las siguientes:
o
o
Están construidas con circuitos de transistores.
Se programan en nuevos lenguajes llamados lenguajes de alto
nivel. Aparecen lenguajes
como el FORTRAN (FORmula
TRANslation), ALGOL (ALGOrithimic Language) y COBOL
(COmmon Business Oriented Language).
o
Memoria: Núcleos de ferrita, cintas magnéticas, tambores magnéticos.
o
Uso: Científico y militar, más el administrativo y de gestión.
En esta generación las computadoras se reducen de tamaño y son de menor costo.
Algunas se programaban con cintas perforadas y otras por medio de cableado en un tablero. Los programas
eran hechos a la medida por un equipo de expertos: analistas, diseñadores, programadores y operadores,
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para resolver los problemas y cálculos solicitados por la administración. El usuario final de la información no
tenía contacto directo con las computadoras. Esta situación en un principio se produjo en las primeras
computadoras personales, pues se requería saberlas “programar”. Además, para no perder el “programa”
resultante había que “guardarlo” (almacenarlo) en una grabadora de casette, pues en esa época no había
discos flexibles y mucho menos discos duros para las PC; este procedimiento podía tomar de 10 a 45
minutos, según el programa. El panorama se modificó totalmente con la aparición de las computadoras
personales con mejore circuitos, más memoria, unidades de disco flexible y sobre todo con la aparición de
programas de aplicación general en donde el usuario compra el programa y se pone a trabajar. Aparecen los
programas procesadores de palabras como el célebre Word Star, la impresionante hoja de cálculo
(spreadsheet) Visicalc y otros más que de la noche a la mañana cambian la imagen de la PC. El sortware
empieza a tratar de alcanzar el paso del hardware.
3ª Generación (1964 - 1971)
Con los progresos de la electrónica y los avances de comunicación con las computadoras en la década de
los 1960, surge la tercera generación de las computadoras. Se inaugura con la IBM 360 en abril de 1964.
Las características de esta generación fueron las siguientes:
o
Su fabricación electrónica esta basada en circuitos integrados
(encapsula gran cantidad de componentes discretos como
resistencias, diodos, condensadores y transistores) conformando
uno o varios circuitos en una pastilla de silicio o plástico. La
miniaturización da origen a los Minicomputadores
o
Su manejo es por medio de los lenguajes de control de los
sistemas operativos (multiprogramación, tiempo real y modo interactivo).
o
Memoria: Semiconductores y discos magnéticos.
o
Uso: Igual al de la 2ª generación sólo que se suman a cadenas de producción de las plantas
industriales.
La IBM produce la serie 360 con los modelos 20, 22, 30, 40, 50, 65, 67, 75, 85, 90, 195 que utilizaban
técnicas especiales del procesador, unidades de cinta de nueve canales, paquetes de discos magnéticos y
otras características que ahora son estándares.
El sistema operativo de la serie 360, se llamó OS que contaba con
varias configuraciones, incluía un conjunto de técnicas de manejo de
memoria y del procesador que pronto se convirtieron en estándares.
En 1964 CDC introdujo la serie 6000 con la computadora 6600 que se
consideró durante algunos años como la más rápida.
A mediados de la década de 1970, aparecen en el mercado las
computadoras de tamaño mediano, o minicomputadoras que no son tan
costosas como las grandes (llamadas también como mainframes que
significa también, gran sistema), disponían de gran capacidad de
procesamiento. Algunas minicomputadoras fueron las siguientes: la
PDP-8 y la PDP-11 de Digital Equipment Corporation, la VAX (Virtual
Address eXtended) de la misma compañía, los modelos NOVA y ECLIPSE de Data General, la serie 3000 y
9000 de Hewlett-Packard con varios modelos el 36 y el 34, la Wang y Honey-Well-Bull, Siemens de origen
alemán, la ICL fabricada en Inglaterra. En la Unión Soviética se utilizó la US (Sistema Unificado, Ryad) que ha
pasado por varias generaciones.
4ª Generación (1971 - 1981)
Con un gran adelanto de la microelectrónica, aparecen los
microprocesadores, que son circuitos integrados de alta densidad de
integración y con elevada velocidad de procesamiento. Las nuevas
microcomputadoras con base en estos circuitos integrados son
extremadamente pequeñas y baratas, por lo que su uso se extiende al
mercado industrial. Aquí nacen las computadoras personales que han
adquirido proporciones enormes y que han influido en la sociedad en general
sobre la llamada “revolución informática”.
En 1976 Steve Wozniak y Steve Jobs inventan la primera
microcomputadora de uso masivo y más tarde forman la compañía conocida como Apple que fue la segunda
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INTRODUCCIÓN A LA COMPUTACIÓN
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compañía más grande del mundo, antecedida tan solo por IBM; y esta por su parte es aún de las cinco
compañías más grandes del mundo.
En 1981 se vendieron 80 000 computadoras personales, al siguiente subió a 1 400 000. Entre 1984 y 1987
se vendieron alrededor de 60 millones de computadoras personales, por lo que no queda duda que su
impacto y penetración han sido enormes.
Con el surgimiento de las computadoras personales, el software y los sistemas con las que se operaban han
tenido un considerable avance, porque han hecho más interactiva la comunicación con el usuario. Surgen
otras aplicaciones como los procesadores de palabra, las hojas electrónicas de cálculo, paquetes gráficos,
etc. También las industrias del Software de las computadoras personales crece con gran rapidez, Gary Kildall
y William Gates se dedicaron durante años a la creación de sistemas operativos y métodos para lograr una
utilización sencilla de las microcomputadoras (son los creadores de CP/M o Control Program/Monitor que es
un sistema operativo desarrollado por Gary Kildall para el microprocesador Intel 8080 y de los productos
desarrollados por Microsoft).
No todo son microcomputadoras, por supuesto, las minicomputadoras y los grandes sistemas continúan en
desarrollo. De hecho las pequeñas máquinas de hoy sobrepasaban por mucho, la capacidad de los grandes
sistemas de hace 10 o 15 años atrás, que requerían de instalaciones costosas y especiales. Sería equivocado
suponer que las grandes computadoras han desaparecido; por el contrario, su presencia es ineludible en
prácticamente todas las esferas de control gubernamental, científico/militar y de la gran industria. Las
enormes computadoras de las series CDC, CRAY, Hitachi o IBM por ejemplo, eran capaces de atender a
varios cientos de millones de operaciones por segundo.
Las características de esta generación son:
o
o
o
Computadoras construidas en base a: Microprocesador: consite en la integración de todo el
CPU de un computador en un sólo circuito integrado, implica el surgimiento de tecnología LSI
(integración a gran escala) y surgen las MICROCOMPUTADORAS Y COMPUTADORAS
PERSONALES.
Lenguaje de Programación: gran cantidad y de todo tipo, entre ellos lenguajes de consulta
SQL y generadores de aplicaciones y redes de transmición de datos (teleinformática) para la
interconexión de computadoras.
Memoria: disquette, discos duros.
5ª Generación (1981 - ?)
En vista de la acelerada marcha de la microelectrónica, la sociedad industrial se ha dado a la tarea de poner
también a esa altura el desarrollo del software y los sistemas con que se manejan las computadoras. Surge la
competencia internacional por el dominio del mercado de la computación, en la que se perfilan dos líderes
que, sin embargo, no han podido alcanzar el nivel que se desea: la capacidad de comunicarse con la
computadora en un lenguaje más cotidiano y no a través de códigos o lenguajes de control especializados.
Japón lanzó en 1983 el llamado “programa de la quinta generación de computadoras”, con los objetivos
explícitos de producir máquinas con innovaciones reales en los criterios mencionados. Y en los Estados
Unidos ya está en actividad un programa en desarrollo que persigue objetivos semejantes, pudiendo
resumirse de la siguiente manera:
o
Procesamiento en paralelo mediante arquitecturas y diseños especiales y circuitos de gran
velocidad.
o
Manejo de lenguaje natural y sistemas de inteligencia artificial. Muy alta velocidad de proceso.
o
Lenguaje de Programación: Lenguaje natural.
o
Memoria: de alta capacidad, disquette, discos rigidos, CD , DVD .
ARQUITECTURAS DE LAS COMPUTADORAS
El concepto de arquitectura en el entorno informático proporciona una descripción de la construcción y
distribución física de los componentes de la computadora.
Es el diseño conceptual y la estructura operacional fundamental de un sistema de computadora. Es decir, es
un modelo y una descripción funcional de los requerimientos y las implementaciones de diseño para varias
partes de una computadora, con especial interés en la forma en que la unidad central de proceso (CPU)
trabaja internamente y accede a las direcciones de memoria.
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INTRODUCCIÓN A LA COMPUTACIÓN
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También suele definirse como la forma de seleccionar e interconectar componentes de hardware para crear
computadoras según los requerimientos de funcionalidad, rendimiento y costo.
La arquitectura de una computadora explica la situación de sus componentes y permite determinar las
posibilidades de que un sistema informático, con una determinada configuración, pueda realizar las
operaciones para las que se va a utilizar.
En las primeras computadoras, cada vez que se deseaba resolver un problema distinto, era necesario
acceder en su interior para realizar cambios en el conexionado interno (cambios hardware), y así poder
programarla con las nuevas secuencia de cálculo. Esta tarea demandaba mucho tiempo y debían realizarla
grupos de especialista. Sobre este problema se interiorizo el matemático de origen húngaro, John Von
Neumann, quien fuera compañero de Einstein, Goedel y Turing, dando origen a la actual arquitectura de las
computadoras modernas.
ARQUITECTURA DE VON NEUMANN
Mientras John Von Neumann trabajaba en el laboratorio atómico de los Alamos se encontró con uno de los
constructores de la ENIAC, y se intereso por el problema de la necesidad de "recablear" la máquina para cada
nueva tarea. En 1949 había encontrado y desarrollado la solución a este problema, consistente en poner la
información sobre las operaciones a realizar, en la misma memoria utilizada para los datos, escribiéndola de la
misma forma, es decir en código binario.
Esto da origen a lo que hoy conocemos como arquitectura de Von Neumann, y es una familia de
arquitecturas de computadoras que utilizan el mismo dispositivo de almacenamiento tanto para las
instrucciones como para los datos. A esta memoria se accede a través de un sistema de buses únicos: bus de
datos, de direcciones y de control.
Este modelo se usa hoy día para describir los lenguajes de programación convencionales y es la base de
prácticamente todos los modelos de ordenadores actuales.
Otra de las características que poseen los micros controladores basados en este tipo de arquitectura es que
suelen tener un repertorio de instrucciones bastante grande. Este tipo de repertorio se llama CISC del inglés
Complex Instruction Set Computer. La característica principal de este conjunto de instrucciones es que suele
ser bastante elevado y las instrucciones están micro codificadas, es decir que una instrucción será decodificada
por la CPU en varias instrucciones básicas.
El primer computador comercial construido en esta forma fue el UNIVAC 1, fabricado en 1951 por la SperryRand Corporation y comprado por la Oficina del Censo de Estados Unidos.
Estos ordenadores realizan los siguientes pasos para la resolución de problemas:
1. El ordenador obtiene la siguiente instrucción desde la memoria en la dirección indicada por el contador de
programa y la guarda en el registro de instrucción.
2. Aumenta el contador de programa en la longitud de la instrucción para apuntar a la siguiente.
3. Decodifica la instrucción mediante la unidad de control. Ésta se encarga de coordinar el resto de
componentes del ordenador para realizar una función determinada.
4. Se ejecuta la instrucción. Ésta puede cambiar el valor del contador del programa, permitiendo así
operaciones repetitivas. El contador puede cambiar también cuando se cumpla una cierta condición
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aritmética, haciendo que el ordenador pueda 'tomar decisiones', que pueden alcanzar cualquier grado de
complejidad, mediante la aritmética y lógicas anteriores.
5. Vuelve al paso 1.
ARQUITECTURA HARVARD
El término Arquitectura Harvard originalmente se refería a las arquitecturas de computadoras que utilizaban
dispositivos de almacenamiento físicamente separados para las instrucciones y para los datos (en oposición a
la Arquitectura de von Neumann). El término proviene de la computadora Harvard Mark I, que almacenaba las
instrucciones en cintas perforadas y los datos en interruptores.
Este desdoblamiento de la memoria, permite a la CPU acceder a los datos y las instrucciones
simultáneamente, adecuando el tamaño de las palabras y los buses a los requerimientos específicos de las
instrucciones y de los datos, con lo que se propician numerosas ventajas al funcionamiento del sistema.
El procesador de los modernos micro controladores que responden a la arquitectura Harvard utilizan
repertorio de instrucciones RISC (Computadores de Juego de Instrucciones Reducido), que se identifica por
poseer un repertorio de instrucciones de máquina pequeño y simple, de forma que la mayor parte de las
instrucciones se ejecutan en un ciclo de instrucción.
En los últimos años la velocidad de las CPUs ha aumentado mucho en comparación al de las memorias con
las que trabaja, así que se debe poner mucha atención en reducir el número de veces que se accede a ella
para mantener el rendimiento. Si, por ejemplo, cada instrucción ejecutada en la CPU requiere un acceso a la
memoria, no se gana nada incrementando la velocidad de la CPU - este problema es conocido como
'limitación de memoria'.
Se puede fabricar memoria mucho más rápida, pero a costa de un precio muy alto. La solución, por tanto, es
proporcionar una pequeña cantidad de memoria muy rápida conocida con el nombre de caché. Mientras los
datos que necesita el procesador estén en la memoria caché, el rendimiento será mucho mayor que si lo tiene
que obtener de la memoria principal. La optimización de la memoria caché es un tema muy importante de cara
al diseño y desempeño de las computadoras.
La arquitectura Harvard ofrece una solución particular a este problema. Las instrucciones y los datos se
almacenan en cachés separadas para mejorar el rendimiento. Por otro lado, tiene el inconveniente de tener
que dividir la cantidad de caché entre los dos, por lo que funciona mejor sólo cuando la frecuencia de lectura
de instrucciones y de datos es aproximadamente la misma. Esta arquitectura suele utilizarse en DSPs (sigla
en inglés de Digital Signal Processor) o procesador de señal digital, usados habitualmente en productos para
procesamiento de audio y video.
SISTEMAS NUMERICOS
Antes de empezar a analizar la estructura interna de las computadoras es importante conocer los sistemas
de numeración que se utilizan en el ámbito de la informática y la computación. Como ya se mencionó al
describir las computadoras digitales, estas procesan únicamente información codificadas en señales eléctricas
que solo pueden tomar dos valores posible y que en nuestra representación los definimos como “0” y “1” para
los niveles bajos y altos respectivamente.
Los sistemas de numeración son conjuntos de dígitos usados para representar cantidades, así se tienen los
sistemas de numeración decimal, binario, octal, hexadecimal, romano, etc. Los cuatro primeros se
caracterizan por tener una base (número de dígitos diferentes: diez, dos, ocho, dieciséis respectivamente)
mientras que el sistema romano no posee base y resulta más complicado su manejo tanto con números, como
también en las operaciones aritméticas básicas.
•
I.S.E.T. No 57
Sistema binario, se representa con: 0, 1 y su base es: 2
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•
Sistema octal, se representa con: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 y su base es: 8
•
Sistema decimal, se representa con: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 y su base es: 10
•
Sistema hexadecimal, se representa con: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F y su base es: 16.
Los sistemas de numeración que poseen una base, tienen la característica de cumplir con la notación
posicional, es decir, la posición de cada número le da un valor o peso, así el primer dígito de derecha a
izquierda después del punto decimal, tiene un valor igual a “b veces” el valor del dígito, y así el dígito que se
n-1
encuentra en la posición “n” tiene un valor igual a: b
En términos generales los sistemas de numeración posicional se pueden representar por la siguiente
expresión:
N = ∑ A*(bn-1)
donde:
N= magnitud numérica
b = base del sistema
n = posición del digito
A = valor del dígito.
Por ejemplo para el sistema decimal el número 3489.125 es:
-3
-2
-1
0
1
2
3
= 5*(10 ) + 2*(10 ) + 1*(10 ) + 9*(10 ) + 8*(10 ) + 4*(10 ) + 3*(10 )
= 0.005 + 0.02 + 0.1 +
9
+ 80 + 400 + 3000
= 3489.125
Considerando la Notación Posicional del Sistema
-6
(10 ) = 0.000001
-5
(10 ) = 0.00001
-4
(10 ) = 0.0001
-3
(10 ) = 0.001
-2
(10 ) = 0.01
-1
(10 ) = 0.1
0
(10 ) = 1
1
(10 ) = 10
2
(10 ) = 100
3
(10 ) = 1000
4
(10 ) = 10000
5
(10 ) = 100000
6
(10 ) = 10000000
Un número decimal tal como 7392 representa una cantidad igual a 7 unidades de mil, más 3 centenas, más
9 decenas, más 2 unidades. Las unidades de mil, las centenas, etc., son potencias de 10 implícitamente
indicadas por la posición de los coeficientes. Para ser más exactos, 7392 puede ser escrito así:
3
2
1
0
7 x 10 + 3 x 10 + 9 x 10 + 2 x 10
Sin embargo, Io convencional es escribir solamente los coeficientes y a partir de su posición deducir las
potencias necesarias de 10. En general, un número con punto decimal puede ser representado por una serie
de coeficientes de la siguiente manera:
a5 a4 a3 a2 a1 a0,a-1 a-2 a-3
SISTEMA BINARIO
Binario, significa dos, y es el principio fundamental en que se basan las computadoras digitales. Todo lo
que se ingresa a la computadora se convierte en números binarios conformados por los dos dígitos 0 y 1
(bits). Por ejemplo, cuando presiona la tecla "A" en su computadora personal, el teclado genera y transmite el
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número 01000001 a la memoria de la computadora como una serie de pulsos. Los bits 1 se transmiten como
voltaje alto, mientras que los bits 0, como voltaje bajo.
SISTEMA OCTAL
Un sistema de numeración que emplea ocho dígitos. Es utilizado como una forma abreviada de representar
números binarios que emplean caracteres de seis bits. Cada tres bits (medio carácter) es convertido en un
único dígito octal. Okta es un término griego que significa 8.
SISTEMA DECIMAL
Decimal, significa 10. Sistema de numeración universal que usa 10 dígitos. Las computadoras utilizan
números binarios, ya que resulta más fácil diseñar sistemas electrónicos que puedan mantener dos estados
en vez de 10.
SISTEMA HEXADECIMAL
Hexa, significa dieciséis; un sistema numérico de base 16 es usado como una forma abreviada de
representar todos los valores posibles de un Byte (8 Bit). A cada medio byte (cuatro bits) también llamado
NIBLE se le asigna un dígito hexa.
El hexadecimal se utiliza para representar bytes por su uniformidad en la impresión y en la presentación por
pantalla. Dos dígitos hexadecimales siempre constituyen un Byte, mientras que el valor decimal de un byte
8
puede ser un número desde uno hasta tres dígitos de longitud 2 (0 a 255).
CONVERSIÓN ENTRE LOS SISTEMAS NUMERICOS
Consiste en la transformación de una determinada cantidad de un sistema de numeración, a su equivalente
en otro sistema.
CONVERSIÓN BINARIA A LOS DIFERENTES SISTEMAS NUMERICOS
CONVERSIÓN DEL BINARIO AL DECIMAL
Para realizar la conversión de Binario a Decimal, realice lo siguiente:
1) Inicie por el lado derecho del numero Binario, cada numero multiplíquelo por (2) y elevarlo a la potencia
consecutiva (iniciando por la potencia 0).
2) Después de realizar cada una de las multiplicaciones, sume todas y él numero resultante será el
equivalente al Sistema Decimal.
Ejemplos:
a. Binario
a
Decimal
110101
=
53
Proceso:
Potencia en
Valor
base 2
posicional
(Binario)
0
1
2
1
1
0
2
0
2
1
2
4
3
0
2
0
4
1
2
16
5
1
2
32
Sumatoria
53
Numero
BINARIO
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Digito menos significativo (LSB)
Digito más significativo (MSB)
Valor en decimal
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b. Binario
10010111
a
Decimal
=
151
Proceso:
Potencia en
Valor
base 2
posicional
(Binario)
0
1
2
1
Digito menos significativo (LSB)
1
1
2
2
2
1
2
4
3
0
2
0
4
1
2
16
5
0
2
0
6
0
2
0
7
1
2
128
Digito más significativo (MSB)
Sumatoria
151
Valor en decimal
Numero
BINARIO
c. Binario
a
Decimal
110111
=
55
Proceso:
Potencia en
Valor
base 2
posicional
(Binario)
0
1
2
1
1
1
2
2
2
1
2
4
3
0
2
0
4
1
2
16
5
1
2
32
Sumatoria
55
Numero
BINARIO
Digito menos significativo (LSB)
Digito más significativo (MSB)
Valor en decimal
CONVERSIÓN DEL BINARIO AL OCTAL
Para realizar la conversión de Binario a Octal, realice lo siguiente:
1) Agrupe la cantidad binaria en grupos de 3 en 3, iniciando por el lado derecho, si al terminar de agrupar no
completa 3 dígitos, entonces agregue ceros a la izquierda.
2) Posteriormente vea el valor que corresponde de acuerdo a la tabla:
CONVERSION de
BINARIO
a
OCTAL
000
=
0
001
=
1
010
=
2
011
=
3
100
=
4
101
=
5
110
=
6
111
=
7
3) La cantidad correspondiente en Octal se agrupa de derecha a izquierda.
Ejemplos:
a.
Binario
110111
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a
Octal
=
67
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Proceso:
110
111
6
7
Agrupe de Der-Izq: 67
b. Binario
11001111
a
Octal
=
317
Proceso:
011 001 111
3
1
7
Agrupe de Der-Izq: 317
c. Binario
1000011
a
Octal
=
103
Proceso:
001 000 011
1
0
3
Agrupe de Der-Izq: 103
CONVERSIÓN DEL BINARIO AL HEXADECIMAL
Para realizar la conversión de Binario a Hexadecimal, realice lo siguiente:
1) Agrupe la cantidad binaria en grupos de 4 en 4, iniciando por el lado derecho, si al terminar de agrupar
no completa 4 dígitos, entonces agregue ceros a la izquierda.
2) Posteriormente vea el valor que corresponde de acuerdo a la tabla:
CONVERSION de
BINARIO a HEXADECIMAL
0000
=
0
0001
=
1
0010
=
2
0011
=
3
0100
=
4
0101
=
5
0110
=
6
0111
=
7
1000
=
8
1001
=
9
1010
=
A
1011
=
B
1100
=
C
1101
=
D
1110
=
E
1111
=
F
3) La cantidad correspondiente en Hexadecimal se agrupa de derecha a izquierda.
Ejemplos:
a. Binario
110111010
a
Hexadecimal
=
1BA
Proceso:
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1010 = A
1011 = B
1 entonces agregue 0001 = 1
Agrupe de Der-Izq: 1AB
b. Binario
a
Hexadecimal
11011110101 =
6F5
Proceso:
0101 = 5
1111 = F
110 entonces agregue 0110 = 6
Agrupe de Der-Izq: 6F5
c. Binario
1101001001
a
Hexadecimal
=
349
Proceso:
1001 = 9
0100 = 4
11 entonces agregue 0011 = 3
Agrupe de Der-Izq: 349
CONVERSIÓN DECIMAL A LOS DIFERENTES SISTEMAS
NUMERICOS CONVERSIÓN DEL DECIMAL AL BINARIO
Para realizar la conversión de Decimal a Binario, realice lo siguiente:
1) Divida la cantidad decimal entre 2, de la división se obtienen dos números, uno llamado Residuo y otro
llamado Cociente.
2) Con ambos realice una lista poniendo al lado izquierdo el Cociente y al lado derecho el Residuo.
3) Y así sucesivamente, hasta que el Cociente sea cero.
4) Para agrupar o contar la cantidad binaria resultante, comience de la parte inferior.
Ejemplos:
a. Decimal
a
Binario
164
=
10100100
Proceso:
División:
164/2
82/2
41/2
20/2
10/2
5/2
2/2
1/2
Cociente:
82
41
20
10
5
2
1
0
Residuo:
0
0
1
0
0
1
0
1
Agrupe de Abajo hacia Arriba:10100100
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b. Decimal
a
Binario
1568
=
11000100000
Proceso:
División:
1568/2
784/2
392/2
196/2
98/2
49/2
24/2
12/2
6/2
3/2
1/2
Cociente:
784
392
196
98
49
24
12
6
3
1
0
Residuo:
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
1
Agrupe de Abajo hacia Arriba:11000100000
c. Decimal
1111
a
=
Binario
10001010111
Proceso:
División:
1111/2
555/2
277/2
138/2
69/2
34/2
8/2
4/2
2/2
1/2
Cociente:
555
277
138
69
34
17
4
2
1
0
Residuo:
1
1
1
0
1
0
0
0
0
1
Agrupe de Abajo hacia Arriba:10001010111.
OPERACIONES CON NUMEROS BINARIOS
Suma
10110+ 01101 = 100011
Resta:
1011010 - 110101 = 100101
Multiplicación:
101 x 1001(5 x 9)
101
x 1001
101
000
000
101
101101
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División:
1001 / 11 = 11
(9 / 3 = 3 )
1
0
1
0
0
0
0
1
0
0
0
1
1
1
0
11000 / 10 = 1100
1
1
0
1
1
0
1
1
0
0
1
resto
(24 / 2 = 12)
1
0
1
1
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
10001 / 101 = 11 resto = 10
1
0
1
1
1
0
0
0
1
0
0
0
0
0
1
1
0
0
1
0
1
1
0
1
1
1
0
1
1
0
0
0
Resto
(17 / 5 = 3 resto = 2 )
1
0
0
1
1
1
resto
• Las operaciones aritméticas con números en base 2 son muy sencillas. Las reglas básicas son: 1 + 1
= 10 y 1 × 1 = 1. El cero cumple las mismas propiedades que en el sistema decimal: 1 × 0 = 0 y 1 + 0 = 1.
La adición, sustracción y multiplicación se realizan de manera similar a las del sistema decimal. Reglas
de la división binaria: 0/0 no permitida, 1/0 no permitida, 0/1=0, 1/1=1
MEDIDAS DE ALMACENAMIENTO DE LA INFORMACIÓN
Bit (Binary Digit o Digito Binario):
Es la unidad de información más pequeña procesada por el microprocesador y físicamente está representada
como un pulso de tensión alto o bajo a travez de un circuito electrónico o un pequeña marca magnética en los
discos magnéticos, capaza de representar un “0” o un “1” (sistema de numeración binario).
Nibble:
En arquitectura de computadoras, un nibble equivale a 4 bits, lo que permite 16 posibles valores (2 elevado
a 4).
En el contexto de redes o telecomunicaciones, el nibble es a veces llamado "semiocteto" o "cuarteto".
Los Nibbles son importantes en las representaciones hexadecimales y BCD, pues ambas utilizan 4 bits para
representar cantidades.
Byte:
Unidad de información que consta de 8 Bit. En procesamiento informático y almacenamiento de información,
el Byte equivale a un único carácter, como puede ser una letra, un número, un signo de puntuación, un
espacio o un comando.
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Por ejemplo cuando se dice que un archivo de texto ocupa 5.000 Byte (5 KB) estamos afirmando que este
equivale a 5.000 caracteres. Ya que el Byte es una unidad muy pequeña se suelen utilizar múltiplos como:
Kilo Byte (KB), Mega Byte (MB), Giga Byte (GB) …
Como en informática se utilizan potencia de 2 en lugar de 10 se da que cada uno de estos múltiplos no es
10
1000 veces mayor que el anterior, sino que es 1024 (2 ) veces mayor, por lo que 1 GB = 1.024 MB =
1.048.576 KB = 1.073.741.824 Byte.
Nombre Símbolo Binario
Número de bytes
Equivale
Kilo byte
KB
210 1.024
1 KB
20
Mega byte MB
2
1.048.576
1.024 KB
30
Giga byte
GB
2
1.073.741.824
1.024 MB
Tera byte
TB
240 1.099.511.627.776
1.024 GB
50
Peta byte
PB
2
1.125.899.906.842.624
1.024 TB
60
Exa byte
EB
2
1.152.921.504.606.846.976
1.024 PB
70
Zetta byte
ZB
2
1.180.591.620.717.411.303.424
1.024 EB
Votta byte
YB
280 1.208.925.819.614.629.174.706.176 1.024 ZB
DBCS:(Double Byte Character Sets)
Es el conjunto de caracteres que necesitan dos Bytes para representarse. Estos son caracteres especiales
porque la mayoría utiliza sólo un byte.
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INTRODUCCIÓN A LA COMPUTACIÓN
UNIDAD I
AÑO 2012
GLOSARIO DE TERMINOS UTILIZADOS EN COMPUTACION
A
•
ALU: ALU (Unidad lógica aritmética). Es el último componente de la CPU que entra en juego.
La ALU es la parte inteligente del chip, y realiza las funciones de suma, resta, multiplicación o
división. También sabe cómo leer comandos, tales como OR, AND o NOT. Los mensajes de
la unidad de control le dicen a la ALU qué debe hacer.
•
APPLE: Apple Inc. es una empresa estadounidense de tecnología informática.
•
AT: El factor de forma AT es el formato de placa base empleado por el IBM AT y sus clones
en formato sobremesa completo y torre completo.
•
ATA: Serial ATA o S-ATA es una interfaz para discos que sustituye a la tradicional Parallel
ATA o P-ATA (estándar que también se conoce como IDE o ATA).
B
•
BIOS: El sistema básico de entrada/salida Basic Input-Output System (BIOS) es un código de
interfaz que localiza y carga el sistema operativo en la RAM; es un software muy básico
instalado en la placa base que permite que ésta cumpla su cometido.
•
BIT: BIT Binary Digit. Digito Binario. Unidad mínima de información, puede tener dos estados
"0" o "1".
•
BLU-RAY: Blu-ray es un formato de disco óptico de nueva generación de 12 cm de diámetro
(igual que el CD y el DVD) para vídeo de alta definición y almacenamiento de datos de alta
densidad.
•
BLUETOOTH: Es la tecnología más reciente como transmisión inalámbrica (estándar IEEE
802.15.1), que cuenta con un cierto éxito en otros dispositivos. Su alcance es de unos 10
metros o 30 pies (que corresponde a la Clase 2 del estándar Bluetooth).
•
BUFFER: Un buffer de datos es una ubicación de la memoria en una computadora o en un
instrumento digital reservada para el almacenamiento temporal de información digital,
mientras que está esperando ser procesada.
•
BUS: Bus es una palabra inglesa que significa "transporte". Aplicada a la informática, se
relaciona con la idea de las transferencias internas de datos que se dan en un sistema
computacional en funcionamiento.
•
BYTE: Voz inglesa, se pronuncia bait, que si bien la Real Academia Española ha aceptado
como equivalente a octeto, es decir a ocho bits, para fines correctos, un byte debe ser
considerado como una secuencia de bits contiguos, cuyo tamaño depende del código de
información o código de caracteres en que sea definido.
C
•
CACHÉ: La memoria caché es una clase de memoria RAM estática (SRAM) de acceso
aleatorio y alta velocidad, situada entre el CPU y la RAM; se presenta de forma temporal y
automática para el usuario, que proporciona acceso rápido a los datos de uso más frecuente.
•
CD: El disco compacto (conocido popularmente como CD, por las siglas en inglés de compact
disc) es un soporte digital óptico utilizado para almacenar cualquier tipo de información
(audio, video, documentos y otros datos). En español o castellano, se puede escribir "cedé" o,
como propone la Real Academia Española, "cederrón" (CD-ROM).
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•
CDA: Conocido también como CD-A y CD-DA. El CD audio pretendía superar las limitaciones
de los formatos convencionales, instituyéndose en el primer sistema de reproducción de
sonido que no se deteriora con el uso. Podía reproducirse una y otra vez sin perder calidad de
sonido.
•
CD-ROM: Un CD-ROM (del inglés Compact Disc - Read Only Memory, "Disco Compacto de
Memoria de Sólo Lectura"), también denominado cederrón o cederom (en terminología de la
Real Academia Española, con poca aceptación), es un disco compacto óptico utilizado para
almacenar información no volátil, el mismo medio utilizado por los CD de audio, puede ser
leído por un ordenador lector de CD-ROM.
•
CGA: El Extended Industry Standard Architecture (en inglés, Arquitectura Estándar Industrial
Extendida), casi siempre abreviado EISA, es una arquitectura de bus para computadora es
compatibles con el IBM PC.
•
CHIP: Un circuito integrado (CI) es una pastilla o chip muy delgado en el que se encuentran
una cantidad enorme (del orden de miles o millones) de dispositivos microelectrónicos
interconectados, principalmente diodos y transistores, además de componentes pasivos como
resistencias o condensadores.
•
CHIPSET: El Circuito Integrado Auxiliar o Chipset es un conjunto de circuitos integrados que
se encarga de realizar las funciones que el microprocesador delega en ellos. Chipset
traducido literalmente del inglés significa conjunto de circuitos integrados. Se designa circuito
integrado auxiliar al circuito integrado que es periférico a un sistema pero necesario para el
funcionamiento del mismo. La mayoría de los sistemas necesitan más de un circuito integrado
auxiliar.
•
CISC: CISC es un modelo de arquitectura de computadores (del inglés Complex Instruction
Set Computer). Los microprocesadores CISC tienen un conjunto de instrucciones que se
caracteriza por ser muy amplio y permitir operaciones complejas entre operandos situados en
la memoria o en los registros internos, en contraposición a la arquitectura RISC.
•
CMOS RAM: La Ram CMOS es la parte configurable de la BIOS. Contiene información
básica sobre algunos recursos del sistema que son susceptibles de ser modificados como el
disco duro, el tipo de disco flexible, etc.
•
CPU: CPU, abreviatura de Central Processing Unit (unidad de proceso central).La CPU es el
cerebro del ordenador. A veces es referido simplemente como el procesador o procesador
central, la CPU es donde se producen la mayoría de los cálculos. En términos de potencia del
ordenador, la CPU es el elemento más importante de un sistema informático.
•
CRT: El Tubo de Rayos Catódico (CRT o Cathode Ray Tube en inglés), fue inventado por
Karl Ferdinand Braun y a su desarrollo contribuyeron los trabajos de Philo Farnsworth. Este
componente es un dispositivo de visualización utilizado principalmente en pantallas de
ordenadores, televisiones y osciloscopios, aunque en la actualidad se tiende a ir
sustituyéndolo paulatinamente por tecnologías como plasma, LCD, DLP, etc.
D
•
DIMM: DIMM son las siglas de «Dual In-line Memory Module» y que podemos traducir como
Módulo de Memoria lineal doble. Son módulos de memoria RAM utilizados en ordenadores
personales. Se trata de un pequeño circuito impreso que contiene chips de memoria y se
conecta directamente en ranuras de la placa base.
•
DISCO DURO: Se llama disco duro o disco rígido (en inglés hard disk, abreviado con
frecuencia HD o HDD) al dispositivo encargado de almacenar información de forma
permanente en una computadora.
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•
DPI: Los puntos por pulgada (ppp) del inglés dots per inch (DPI) es una unidad de medida
para resoluciones de impresión, concretamente, el número de puntos individuales de tinta que
una impresora o tóner puede producir en un espacio lineal de una pulgada.
•
DRIVER: Un controlador de dispositivo (llamado normalmente controlador, o, en inglés,
driver) es un programa informático que permite al sistema operativo interactuar con un
periférico, haciendo una abstracción del hardware y proporcionando una interfaz posiblemente estandarizada- para usarlo.
•
DVD: El DVD (también conocido como "Digital Versatile Disc" o "Disco Versátil Digital",
anteriormente llamado "Digital Video Disc" o "Disco de Video Digital") es un formato de
almacenamiento óptico que puede ser usado para guardar datos, incluyendo películas con
alta calidad de vídeo y audio.
E
•
EGA: EGA es el acrónimo inglés de Enhanced Graphics Adapter, el la especificación
estándar de IBM PC para visualización de gráficos, situada entre CGA y VGA en términos de
rendimiento gráfico (es decir, amplitud de colores y resolución).
•
EISA: El Extended Industry Standard Architecture (en inglés, Arquitectura Estándar Industrial
Extendida), casi siempre abreviado EISA, es una arquitectura de bus para computadora es
compatibles con el IBM PC.
•
EMM: (Expanded Memory Manager) Administrador de memoria expandida. Software que
administra la memoria expandida (EMS). En XT y AT, también deben instalarse placas de
memoria expandida. En 386 y superiores, el EMM convierte la memoria extendida en EMS.
•
EMS: (Expanded Memory Specification) Especificación de memoria expandida. Técnica para
aumentar la memoria en computadores personales bajo DOS. EMS permite que DOS trabaje
con 32MB de memoria adicional mediante segmentos de conmutación de bancos de memoria
EMS en memoria convencional. Debe reservarse una porción de 64KB de memoria superior
(UMA) para el cuadro de páginas EMS, el túnel a través del cual la CPU tiene acceso a la
memoria EMS.
•
EPROM: EPROM son las siglas de Erasable Programmable Read-Only Memory (ROM
borrable programable). Es un tipo de chip de memoria ROM inventado por el ingeniero Dov
Frohman que retiene los datos cuando la fuente de energía se apaga.
•
EEPROM: EEPROM son las siglas de electrically-erasable programmable read-only memory
(ROM programable y borrable eléctricamente), en español o castellano se suele referir al
hablar como E²PROM y en inglés "E-Squared-PROM". Es un tipo de memoria ROM que
puede ser programado, borrado y reprogramado eléctricamente, a diferencia de la EPROM
que ha de borrarse mediante rayos ultravioletas.
F
•
FAT: Tabla de Asignación de Archivos, en inglés, File Allocation Table (FAT) es un sistema
de ficheros desarrollado para MS-DOS, así como el sistema de archivos principal de las
ediciones no empresariales de Microsoft Windows hasta Windows Me.
H
•
I.S.E.T. No 57
HARDWARE: El hardware se refiere a todos los componentes físicos (que se pueden tocar),
en el caso de una computadora personal serían los discos, unidades de disco, monitor,
teclado, la placa base, el microprocesador, etc.
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•
HD-DVD: HD-DVD (High Definition Digital Versatile Disc) es un formato de almacenamiento
óptico desarrollado como un estándar para el DVD de alta definición por las empresas
Toshiba, Microsoft y NEC, así como por varias productoras de cine.
•
HMA: (High Memory Area) Área alta de memoria. En computadores personales, los primeros
64K de memoria extendida de 1024K a 1088K, a la que se puede tener acceso por DOS. El
controlador HIMEM.SYS administra el HMA. Por accidente se descubrió que esta área de
memoria podría utilizarse por DOS, aun cuando estaba más allá de la barrera tradicional de
un megabyte.
I
•
IBM: International Business Machines o IBM, conocida coloquialmente como el Gigante Azul,
es una empresa que fabrica y comercializa hardware, software y servicios relacionados con la
informática. Tiene su sede en Armonk (Estados Unidos) y está constituida como tal desde el
15 de junio de 1911, pero lleva operando desde 1888.
•
IDE: El sistema IDE (Integrated Device Electronics, "Dispositivo con electrónica integrada") o
ATA (Advanced Technology Attachment,) controla los dispositivos de almacenamiento masivo
de datos, como los discos duros y ATAPI (Advanced Technology Attachment Packet
Interface) y además añade dispositivos como las unidades CD-ROM.
•
INTEL: Intel es una empresa multinacional que fabrica microprocesadores, circuitos
integrados especializados tales como circuitos integrados auxiliares para placas base de
ordenador y otros dispositivos electrónicos.
•
ISA: (Industry Standard Architecture). Bus de 8 bits instalado en los primeros PC fabricados
por IBM, que se amplió posteriormente a 16 bits en los PCs AT. El bus permite la conexión de
diferentes dispositivos al sistema a través de ranuras de expansión.
L
•
LCD: LCD (Liquid Crystal Display) son las siglas en inglés de Pantalla de Cristal Líquido,
dispositivo inventado por Jack Janning, quien fue empleado de NCR.
M
•
MEMORIA FLASH: La memoria flash es una forma evolucionada de la memoria EEPROM
que permite que múltiples posiciones de memoria sean escritas o borradas en una misma
operación de programación mediante impulsos eléctricos, frente a las anteriores que sólo
permite escribir o borrar una única celda cada vez.
•
MEMORIA: Memoria, también llamada memoria de ordenador en España, se refiere a
componentes de una computadora, dispositivos y medios de grabación que retienen datos
informáticos durante algún intervalo de tiempo.
•
MICROPROCESADOR: El microprocesador, micro o "unidad central de procesamiento",
CPU, es un circuito integrado que sirve como cerebro de la computadora. En el interior de
este componente electrónico existen millones de transistores integrados.
•
MODEM: Un módem es un equipo que sirve para modular y demodular (en amplitud,
frecuencia, fase u otro sistema) una señal llamada portadora mediante otra señal de entrada
llamada moduladora.
•
MOTOROLA: Motorola es una empresa estadounidense especializada en la electrónica y las
telecomunicaciones, establecida en Schaumburg, Illinois, un suburbio de Chicago.
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•
AÑO 2012
MOUSE: El mouse (del inglés) o ratón es un periférico de computadora de uso manual,
generalmente fabricado en plástico, utilizado como entrada o control de datos.
P
•
PARALELO: Un puerto paralelo es una interfaz entre un ordenador y un periférico cuya
principal característica es que los bits de datos viajan juntos enviando un byte completo o más
a la vez. Es decir, se implementa un cable o una vía física para cada bit de datos formando un
bus.
•
PENTIUM: El microprocesador Pentium se lanzó al mercado el 22 de marzo de 1993,
sucediendo al procesador Intel 80486.
•
PERIFERICO: Se denominan periféricos tanto a las unidades o dispositivos a través de los
cuales la computadora se comunica con el mundo exterior, como a los sistemas que
almacenan o archivan la información, sirviendo de memoria auxiliar de la memoria principal.
•
PIXEL: El píxel (del inglés picture element, es decir, "elemento de la imagen") es la menor
unidad en la que se descompone una imagen digital, ya sea una fotografía, un fotograma de
vídeo o un gráfico.
•
PLACA BASE: La placa base, placa madre o tarjeta madre (en inglés motherboard,
mainboard ) es la tarjeta de circuitos impresos que sirve como medio de conexión entre el
microprocesador, los circuitos electrónicos de soporte, las ranuras para conectar parte o toda
la RAM del sistema, la ROM y las ranuras especiales (slots) que permiten la conexión de
tarjetas adaptadoras adicionales. Estas tarjetas de expansión suelen realizar funciones de
control de periféricos tales como monitores, impresoras, unidades de disco, etc.
•
PLANTILLA TACTIL: es una zona sensible al tacto, el deslizamiento del dedo a lo largo de la
superficie de la plantilla corresponde a los movimientos del puntero en la pantalla.
•
PLASMA: Una pantalla de plasma es una pantalla plana en la cual la luz se crea por la
excitación de sustancias fosforescentes mediante una descarga de plasma entre dos
pantallas planas de vidrio. La descarga de gas no contiene mercurio (como en la luz de fondo
de las pantallas de LCD); una mezcla de gases nobles (neón y xenón) es utilizada en su
lugar. Esta mezcla de gas es inerte y totalmente inofensiva.
•
PPI: Los píxeles por pulgada (PPI) es una medida de la resolución de una exhibición de la
computadora relacionada al tamaño de la exhibición en pulgadas y el número total de píxeles
en las direcciones horizontales y verticales.
•
PROM: PROM es el acrónimo de Programmable Read-Only Memory (ROM programable). Es
una memoria digital donde el valor de cada bit depende del estado de un fusible (o
antifusible), que puede ser quemado una sola vez. Por esto la memoria puede ser
programada (pueden ser escritos los datos) una sola vez a través de un dispositivo especial,
un programador PROM. Estas memorias son utilizadas para grabar datos permanentes en
cantidades menores a las ROMs, o cuando los datos deben cambiar en muchos o todos los
casos.
R
•
RAM: RAM es el acrónimo inglés de Random Access Memory Module (memoria de acceso
aleatorio ó memoria de acceso directo).
•
RESOLUCION: La resolución de pantalla es el número de píxels (o máxima resolución de
imagen) que puede ser mostrada en la pantalla. Viene dada por el producto de las columnas
("X"), el cual se coloca al principio y el número de filas ("Y") con el que se obtiene una razón.
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•
RISC: De Arquitectura computacional, RISC del inglés Reduced Instruction Set Computer
(Computadora con Conjunto de Instrucciones Reducido).
•
ROM: ROM es la sigla de read-only memory, que significa "memoria de sólo lectura": una
memoria de semiconductor destinada a ser leída y no destructible, es decir, que no se puede
escribir sobre ella y que conserva intacta la información almacenada, incluso en el caso de
que se interrumpa la corriente (memoria no volátil). La ROM suele almacenar la configuración
del sistema o el programa de arranque de la computadora.
S
•
SCANNER: Es un dispositivo que puede leer, en modo semejante al de una fotocopiadora,
información grafica por rastreo.
•
SCSI: Interfaz estándar para transferencia de datos entre periféricos en el bus de la
computadora. Tanto la placa madre como el dispositivo deben soportar y disponer de un
controlador SCSI.
•
SERIE: El puerto en serie de un ordenador es un adaptador asíncrono utilizado para poder
intercomunicar varios ordenadores entre si. Un puerto serie recibe y envía información fuera
del ordenador mediante un determinado software de comunicación o un drive del puerto serie.
•
SIMM: SIMM (siglas de Single In-line Memory Module), un tipo de encapsulado consistente
en una pequeña placa de circuito impreso que almacena chips de memoria, y que se inserta
en un zócalo SIMM en la placa base o en la placa de memoria. Los SIMMs eran más fáciles
de instalar que los más antiguos chips de memoria individuales, y a diferencia de ellos son
medidos en bytes en lugar de bits.
•
SLOTS: Los slots o ranuras de expansión son conectores de plástico con contactos eléctricos
que permiten introducir distintas tarjetas de expansión para ampliar las funcionalidades de
nuestro ordenador (tarjetas de vídeo, de sonido, de red, etc.).
•
SOFTWARE: Se denomina software, programática, equipamiento lógico o soporte lógico a
todos los componentes intangibles de una computadora, es decir, al conjunto de programas y
procedimientos necesarios para hacer posible la realización de una tarea específica, en
contraposición a los componentes físicos del sistema (hardware). Esto incluye aplicaciones
informáticas tales como un procesador de textos, que permite al usuario realizar una tarea, y
software de sistema como un sistema operativo, que permite al resto de programas funcionar
adecuadamente, facilitando la interacción con los componentes físicos y el resto de
aplicaciones.
•
SVGA: Super Video Graphics Array o SVGA es un término que cubre una amplia gama de
estándares de visualización gráfica de ordenadores, incluyendo tarjetas de video y monitores.
T
•
TOUCHSCREEM: Una Pantalla táctil (touchscreen en inglés) es una pantalla que mediante
un contacto táctil sobre su superficie permite la entrada de datos y órdenes al ordenador. Este
contacto también se puede realizar con lápiz u otras herramientas similares. Actualmente hay
pantallas táctiles que pueden instalarse sobre una pantalla normal.
U
•
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UC: La Unidad de control es el "cerebro del microprocesador". Es la encargada de activar o
desactivar los diversos componentes del microprocesador en función de la instrucción que el
microprocesador esté ejecutando y en función también de la etapa de dicha instrucción que
se esté ejecutando.
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•
UMB: (Upper Memory Block) Bloque superior de memoria. Bloques no utilizados en el UMA
(640K-1M). Un proveedor de UMB, como EMM386.EXE, es software que puede cargar y
manejar controladores y TSR en estas áreas no ocupadas.
•
UNIVAC: La UNIVAC (UNIVersal Automatic Computer) creada en 1951 es la primera
computadora comercial, es decir, fabricada con el objetivo de ser vendida en el mercado,
disponía de 1000 palabras de memoria central y podía leer cintas magnéticas. Se utilizó para
procesar los datos del censo de 1950 en los Estados Unidos y se siguió empleando por un
largo periodo.
•
USB: El Universal Serial Bus (bus universal en serie) fue creado en 1996 por siete empresas:
IBM, Intel, Northern Telecom, Compaq, Microsoft, Digital Equipment Corporation y NEC.
V
•
VCD: Video CD, Compact Disc Digital Video o VCD es un formato estándar para
almacenamiento de vídeo en un disco compacto. Se pueden reproducir Video CDs en
reproductores adecuados, ordenadores personales y muchos reproductores de DVD.
•
VESA: El bus VESA (Video Electronics Standards Association, la compañía que lo diseñó) es
un tipo de bus de datos para ordenadores personales, utilizado sobre todo en equipos
diseñados para el procesador Intel 80486. Permite conectar directamente la tarjeta gráfica al
procesador.
•
VGA: Video Graphics Array (VGA) es una norma de visualización de gráficos para
ordenadores creada en 1987 por IBM. VGA pertenece a la familia de normas que comenzó
con la MDA.
•
VOLATIL (MEMORIA): La memoria volátil de una computadora, contrario a memoria no
volátil, es aquella memoria cuya información se pierde al interrumpirse el flujo de corriente
eléctrica.
X
•
XGA: XGA (siglas en inglés de Extended Graphics Array) es un estándar de visualización de
gráficos para ordenadores creada por IBM en 1990.
•
XMS: (Extended Memory Specification - Especificación de Memoria Extendida) Es un
procedimiento que consiste en utilizar la memoria RAM instalada más allá del primer mega.
Los microprocesadores 8086 y 8088 podían utilizar solamente 1 MB de memoria RAM. Los
sucesivos CPU, en cambio, pueden utilizar mayor cantidad de memoria. Toda la memoria
instalada más allá del primer mega es llamada Memoria Extendida.
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