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Introducción a la informática
Informática Aplicada. 4º ESO.
Contenidos
Historia de la informática
Codificación de la información
El ordenador
La placa base y el microprocesador
Conectores, puertos y tarjetas de expansión
Dispositivos de entrada
Dispositivos de salida
La memoria y los sistemas de almacenamiento
Otros dispositivos de almacenamiento
1. Historia de la informática
Informática:
La informática es la ciencia o tecnología que estudia el tratamiento
automático de la información.
El ábaco (2000 – 1000 a.C.):
Primer instrumento de cálculo.
Simplifica las operaciones aritméticas básicas (+ – × ÷)‫‏‬
1. Historia de la informática
Calculadoras mecánicas:
Calculadora de Pascal (+ –).
Calculadora de Leibniz (+ – × ÷).
Máquina Charles Babbage (1832): primera
en encadenar varias operaciones
automáticamente.
1. Historia de la informática
Máquina censadora
de Hollerith (1887):
Diseñada para acelerar la
confección del censo de
EE.UU.
Utilizaba tarjetas perforadas
para procesar los datos.
1. Historia de la informática
MARK I (1944):
Primer ordenador.
Basado en las ideas de Babbage.
Dimensiones: 15 × 2,5 m.
Peso: 5 toneladas.
1. Historia de la informática
ENIAC (1945):
Construido con más de
18.000 válvulas de vacío
(más velocidad).
Se averiaba con
frecuencia debido al calor
que generaba.
Dimensiones: 140 m²
1. Historia de la informática
Nuevos modelos del MARK I
(1951 - ):
MARK III: sólo componentes electrónicos.
MARK IV: sólo válvulas de vacío.
Modelo de Von Neumann, en el que se
basan los ordenadores modernos de
programa almacenado.
Constituyen la primera generación de
ordenadores.
1. Historia de la informática
Primeros transistores y
circuitos integrados o chips
(1958):
Reducen el tamaño de los ordenadores.
Aumentan su velocidad.
Son ordenadores de segunda y tercera
generación.
1. Historia de la informática
Microprocesadores (1969):
Millones de transistores y resistencias en un
solo chip.
Integra una unidad central de proceso
completa.
Ordenadores muy pequeños.
Procesador Intel 4004 (4 bits)
1. Historia de la informática
Ordenadores personales:
Destaca el IBM PC (1981).
Basado en el sistema operativo MS-DOS
de Microsoft.
Compatible y muy versátil.
Utilizaba discos magnéticos de 5”½.
1. Historia de la informática
PC's más potentes:
Procesadores 8086, 80286, 80386, 80486, Pentium...
Interconexión de PC's mediante redes: intercambio de
información y recursos.
Generalización del uso de portátiles.
1. Historia de la informática
Multimedia:
Ordenadores con capacidades gráficas, sonido, vídeo, etc.
Nuevos soportes de almacenamiento masivo: CD-ROM y
DVD.
1. Historia de la informática
Comunicación entre
ordenadores:
Conexión en una red de área
local (LAN): intranet.
Conexión a través de Internet.
1. Historia de la informática
Actualidad:
Nuevos dispositivos para
conectar al ordenador.
Formas más fiables y rápidas
de conectarse a Internet
(ADSL).
1. Historia de la informática
Para saber más...
Ver el documental «Historia de la computadora» en la
siguiente dirección:
http://www.youtube.com/watch?v=FWglvHJjdU0
Contenidos
Historia de la informática
Codificación de la información
El ordenador
La placa base y el microprocesador
Conectores, puertos y tarjetas de expansión
Dispositivos de entrada
Dispositivos de salida
La memoria y los sistemas de almacenamiento
Otros dispositivos de almacenamiento
2. Codificación de la información
Datos e información
Datos: números, palabras, símbolos... Por sí solos carecen de
significado.
Información: son datos procesados (con significado).
Para que la información sea duradera debe plasmarse en un
soporte físico (papel, disco...).
Datos
Datos
Procesamiento
Procesamiento
Información
Información
2. Codificación de la información
Códigos
Código: cada una de las formas de representar información.
Todo código está formado por un conjunto de símbolos y unas
reglas de uso.
Ejemplos: lenguaje escrito, código Morse, señales de humo, etc.
2. Codificación de la información
Sistemas de numeración
Sistema de numeración: conjunto de reglas y de símbolos
(código) que permite representar números.
Sistema de numeración decimal: utiliza diez símbolos o dígitos
(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) y es un sistema de numeración
posicional (el valor de un dígito depende de su posición en el
número).
Ejemplo: el valor del número 5283 viene dado por:
5·103 + 2·102 + 8·10 + 3 = 5000 + 200 + 80 + 3
2. Codificación de la información
DEC
Sistemas de numeración
Sistema de numeración binario: también es
posicional pero emplea solo dos símbolos (0 y
1).
Empleado
por
los
ordenadores
para
representar la información porque sus circuitos
trabajan con dos estados: apagado (0) y
encendido (1).
Apagado = 0
Encendido = 1
BIN
0
1
2
3
4
5
6
7
0
1
10
11
100
101
110
111
2. Codificación de la información
Cálculo de la expresión binaria de un número decimal y
viceversa:
Paso de un número del sistema decimal al binario:
Método de las divisiones sucesivas por 2
74(10 = 1001010(2
Paso de un número del sistema binario al decimal:
Método del desarrollo polinómico
10010110(2 = 150(10
2. Codificación de la información
Unidades de medida de la información
El bit (b) es la unidad más pequeña de información que un
ordenador puede manejar.
Corresponde a un dígito binario (0 ó 1).
Un byte u octeto (B) es un grupo formado por 8 bits. Se
emplea como unidad para medir la cantidad de memoria.
Corresponde al tamaño de un carácter ASCII.
Múltiplos del bit
b
Múltiplos del byte
Magnitud
Equivalencia
Magnitud
Equivalencia
1 kilobit (kb)
1000 b
1 Kilobyte (KB)
1024 B
1 Megabit (Mb)
1000 kb
1 Megabyte (MB)
1024 KB
1 Gigabit (Gb)
1000 Mb
1 Gigabyte (GB)
1024 MB
1 Terabit (Tb)
1000 Gb
1 Terabyte (TB)
1024 GB
B
2. Codificación de la información
Código ASCII
Conjunto de caracteres de lenguas
occidentales.
Asigna a cada carácter un número
decimal comprendido entre 0 y 255.
Estos números, en binario, ocupan un
byte.
Carácter
Código
Byte
A
65
01000001
B
66
01000010
z
122
01111010
9
57
00111001
Código Unicode
Código de caracteres de multitud de lenguas del mundo y
símbolos técnicos de uso común.
Está basado en el código ASCIl y emplea dos octetos (16 bits)
para representar cada carácter (hasta 65536 caracteres distintos).
Contenidos
Historia de la informática
Codificación de la información
El ordenador
La placa base y el microprocesador
Conectores, puertos y tarjetas de expansión
Dispositivos de entrada
Dispositivos de salida
La memoria y los sistemas de almacenamiento
Otros dispositivos de almacenamiento
3. El ordenador
Ordenador
Máquina capaz de recibir datos e información y, mediante un
conjunto de instrucciones que se le suministra (programa),
procesarla para conseguir unos resultados determinados.
Hardware y software
Hardware o soporte físico: conjunto de componentes físicos de
un ordenador
Software: conjunto de instrucciones (programas) necesarias para
que el ordenador pueda funcionar.
3. El ordenador
Cómo funciona un ordenador
El funcionamiento de un ordenador se reduce a recibir, almacenar,
procesar y mostrar información.
Hay un dispositivo para cada una de estas acciones:
Dispositivos de entrada. Para introducir datos e instrucciones
en el ordenador. Son transformados previamente a código
binario.
Dispositivos del almacenamiento. Almacenan información
procesada o introducida por el usuario.
Dispositivos de procesamiento. La Unidad Central de
Proceso (CPU) es la encargada de ejecutar las instrucciones
de los programas y de controlar el funcionamiento del
ordenador.
Dispositivos de salida. Muestran los resultados obtenidos por
el procesamiento de la CPU.
3. El ordenador
TECLADO
TECLADO
RATÓN
RATÓN
CPU
CPU
MEMORIA
MEMORIA
MONITOR
MONITOR
CD-ROM
CD-ROM
IMPRESORA
IMPRESORA
MICRÓFONO
MICRÓFONO
ALTAVOCES
ALTAVOCES
ESCÁNER
ESCÁNER
DISPOSITIVOS DE
DE
DISPOSITIVOS
ALMACENAMIENTO
ALMACENAMIENTO
Diagrama de bloques. Componentes de un ordenador personal
3. El ordenador
Una visión global de un PC
Los componenes de un PC se distingen en dispositivos externos (fuera
de la torre) y en dispositivos internos (dentro de la torre).
Todos los dispositivos se comunincan entre sí mediante buses (cables y
pistas de circuito impreso).
Los dispositivos externos se acoplan a la torre mediante conectores o
puertos de comunicación.
La placa base o placa madre es una gran placa en el interior de la torre
a la que se conectan todos los dispositivos.
El chip más importante de la placa base es el microprocesador o CPU.
Los modulos de memoria RAM contiene la información con la que
trabaja la CPU. Están conectados a placa base.
Las ranuras de expansión son unas ranuras en la placa base donde se
conectan las tarjetas de expansión.
3. El ordenador
Ranuras de
expansión
Conectores de
dispositivos
externos
Zócalo del
microprocesador
(CPU)
Placa base
Zócalos de
memoria
Contenidos
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Codificación de la información
El ordenador
La placa base y el microprocesador
Conectores, puertos y tarjetas de expansión
Dispositivos de entrada
Dispositivos de salida
La memoria y los sistemas de almacenamiento
Otros dispositivos de almacenamiento
4. La placa base y el microprocesador
La placa base y el chipset
La placa base contiene componentes tan
importantes como el microprocesador, la
memoria principal, las ranuras de
expansión, el chipset, los puertos y toda
la cirtuitería en general.
El chipset es un conjunto de chips
encargado de tareas como:
Gestionar los periféricos externos.
Controlar las ranuras de expansión.
Controlar las transferencias de datos
entre el microprocesador y la memoria.
4. La placa base y el microprocesador
Unidad Central de Proceso (CPU)
Es el componente principal de un ordenador.
Realiza todas las operaciones de control y procesamiento de
datos:
Procesa las instrucciones de los programas.
Realiza cálculos.
Toma decisiones.
Maneja el flujo de información.
Está formada por varios componentes:
Unidad aritmético-lógica: realiza cálculos y toma decisiones
lógicas.
Conjunto de registros: contienen los datos con los que se
está trabajando en ese momento.
Unidad de control: interpreta y ejecuta las instrucciones.
4. La placa base y el microprocesador
Buses
Son conductos (cables y pistas de circuito
impreso) por donde fluye la información.
Clases de buses:
Bus de datos: transmite datos.
Bus de control: transmite intrucciones de
control desde la CPU a los otros dispositivos.
Bus de direcciones: indica en qué lugar de la
memoria se deben leer o escribir los datos.
La calidad de un bus depende de:
El número de hilos: 8 hilos (1 byte), 16 hilos (2
bytes), 32 hilos (4 bytes) o 64 hilos (8 bytes).
La velocidad: determinada por la frecuencia
del bus.
4. La placa base y el microprocesador
Ver los siguientes videos:
Interior de un PC
Como funciona un PC
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Codificación de la información
El ordenador
La placa base y el microprocesador
Conectores, puertos y tarjetas de expansión
Dispositivos de entrada
Dispositivos de salida
La memoria y los sistemas de almacenamiento
Otros dispositivos de almacenamiento
5. Conectores, puertos y tarjetas de
expansión
Conectores
Todos los dispositivos deben tener unas conexiones para
comunicarse entre sí y con el ordenador.
En la placa base existen múltiples conectores para conectar
diversos dispositivos: unidades de disco, teclado, impresoras...
Algunos de estos conectores están en la parte trasera de la torre
para poder conectar los dispositivos externos.
5. Conectores, puertos y tarjetas de
expansión
Conectores
8
5. Conectores, puertos y tarjetas de
expansión
Conectores de teclado y ratón
En la parte trasera de la torre se encuentran los conectores para el
teclado (morado) y para el ratón (verde). (1)
También existen teclados y ratones inalámbricos.
Puertos
Puertos serie: son lentos (bit a bit). Se usan para conectar el
ratón y otros dispositivos lentos: ratones, módems... (4)
Puertos paralelo: (byte a byte) para dispositivos más rápidos
(impresoras y escáneres). (2)
Puertos USB: puerto serie de alta velocidad de transferencia. Los
dispositivos se pueden conectar «en caliente». Hay varios tipos de
diferente velocidad USB 1.0, USB 1.1 y USB 2.0. (5)
Puertos Firewire: similar al USB 2.0 pero para conectar
videocámaras digitales. (6)
5. Conectores, puertos y tarjetas de
expansión
Puertos
Salidas de la tarjeta de sonido: : Se usan para conectar los
altavoces, microfonos, etc.. (3)
Puertos Lan: Se usa para conectar el ordenador a una red local
Ethernet o a un router. (7)
Puertos Firewire: similar al USB 2.0 pero para conectar
videocámaras digitales. (6)
5. Conectores, puertos y tarjetas de
expansión
Tarjetas de expansión
Proporcionan conectores especiales que la
placa base no posee para ciertos disposivos
externos. Ejemplo: monitor.
Existen otros dispositivos que físicamente
son tarjetas de expansión: tarjeta de sonido,
módem interno, tarjeta de red, etc.
Algunas tarjetas de expansión:
Tarjeta gráfica: genera las imágenes que se van a mostrar en
el monitor a partir de los datos que le envía la CPU.
Tarjeta de sonido: genera y recoge sonidos. A ella se
conectan los altavoces, el micrófono y el joystick.
Módem interno: permite enviar y recibir datos a través de la
línea telefónica.
Tarjeta de red: permite conectar varios ordenadores entre sí
formando una red de área local.
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Dispositivos de entrada
Dispositivos de salida
La memoria y los sistemas de almacenamiento
Otros dispositivos de almacenamiento
6. Dispositivos de entrada
Dispositivos de entrada
Permiten introducir información desde el exterior al ordenador.
Algunos ejemplos:
Teclado: permite introducir caracteres en el ordenador para así
escribir textos.
Ratón: los movimientos del ratón se transmiten al puntero del
ratón en la pantalla. Hay dos tipos: de bola y ópticos.
Escáner: digitaliza imágenes y textos impresos en papel. La
resolución del escáner se mide en puntos por pulgada (ppp). La
imagen generada es un mapa de bits que se almacena en un
archivo o puede procesarse con un programa de OCR.
Joystick: dispositivo para controlar un juego de ordenador.
Micrófono: capta sonidos y los envía a la tarjeta de sonido
para que ésta pueda procesarlos y almacenarlos en un archivo.
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El ordenador
La placa base y el microprocesador
Conectores, puertos y tarjetas de expansión
Dispositivos de entrada
Dispositivos de salida
La memoria y los sistemas de almacenamiento
Otros dispositivos de almacenamiento
7. Dispositivos de salida
Dispositivos de salida
Permiten obtener información desde el ordenador al exterior.
Monitor. Permite visualizar los datos que se introducen,
comprobar los procesos que se realizan y visualizar sus
resultados.
Tipos:
Monitores convencionales (CRT): tubo de rayos catódicos.
Pantallas planas de cristal líquido (LCD): cristal líquido
polarizable.
Pantallas planas TFT: matriz de puntos transistorizada.
Conexiones:
A una toma de corriente eléctrica.
Al conector VGA de la tarjeta de vídeo.
7. Dispositivos de salida
Dispositivos de salida
Impresora. Obtienen resultados impresos en papel.
Tipos:
Láser: utilizan una tecnología similar a las fotocopiadoras. Son
muy rápidas (varias páginas por minuto, ppm). Las hay en
negro o en color.
De chorro de tinta: son más lentas. Imprimen mediante
pequeñas gotas de tinta que obtienen de los cartuchos de tinta.
Las hay en negro y en color.
Las impresoras tradicionalmente se han conectado la puerto
paralelo LPT1 aunque las actuales se conectan a un puerto USB.
Para que una impresora funcione, hay que instalar un software
especial denominado controlador de impresora.
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El ordenador
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Conectores, puertos y tarjetas de expansión
Dispositivos de entrada
Dispositivos de salida
La memoria y los sistemas de almacenamiento
Otros dispositivos de almacenamiento
8. La memoria y los sistemas de
almacenamiento
La memoria
Contiene las instrucciones y los datos con los que la CPU va a
trabajar, y almacena temporalmente los resultados.
El término memoria también hace alusión a los dispositivos de
almacenamiento permanente: discos duros, DVD...
Memoria RAM (Random Access Memory)
Es la memoria a la que accede directamente la CPU para leer y
grabar información.
Su contenido es temporal; se pierde al apagar el ordenador.
El rendimiento del ordenador depende directamente de la cantidad
de memoria RAM porque la CPU trabaja directamente con los
datos que contiene (cuanta más capacidad, mejor).
Actualmente el tamaño de la memoria RAM suele estar entre 512
MB y 2 GB.
8. La memoria y los sistemas de
almacenamiento
Memoria RAM (Random Access Memory)
Proceso que realiza la CPU para llevar a cabo una acción:
Lee las instrucciones (programas) y los datos desde un sistema
de almacenamiento (ej. disco) o de un dispositivo de entrada
(ej. teclado), y los almacena en la memoria RAM.
Ejecuta las instrucciones.
Los resultados los guarda en la memoria RAM.
Envía los resultados a un periférico de salida (ej. monitor) o los
guarda en un sistema de almacenamiento (ej. disco).
La memoria RAM se puede ampliar añadiendo o sustituyendo
módulos de memoria en los zócalos de memoria de la placa base.
Módulo de memoria RAM DDR-II de 1 GB a 667 MHz
8. La memoria y los sistemas de
almacenamiento
Memoria ROM (Read Only Memory)
Es de sólo lectura (no se puede borrar ni modificar).
Es permanente (su contenido no desaparece al apagar el
ordenador).
Contiene programas y datos técnicos grabados por el fabricante
de placa base que se utilizan para chequear el ordenador cuando
éste se enciende.
ROM-BIOS
8. La memoria y los sistemas de
almacenamiento
Memoria ROM (Read Only Memory)
Es de sólo lectura (no se puede borrar ni modificar).
Es permanente (su contenido no desaparece al apagar el
ordenador).
Contiene programas y datos técnicos grabados por el fabricante
de placa base que se utilizan para chequear el ordenador cuando
éste se enciende.
ROM-BIOS
8. La memoria y los sistemas de
almacenamiento
Sistemas de almacenamiento: discos
magnéticos
Se utilizan para almacenar permanentemente la información de la
memoria RAM que se perdería al apagar el ordenador.
Sistemas de almacenamiento más frecuentes:
Discos magnéticos: discos duros y discos flexibles.
Discos ópticos: CD y DVD.
Disco magnético: disco metálico o de plástico recubierto de una
película magnetizable que permite almacenar información en
código binario.
Se graba por una o las dos caras y un brazo, que se mueve por
su superficie, contiene las cabezas que leen o graban la
información mientras el disco gira a gran velocidad.
Los disco magnéticos pueden ser internos (dentro de la caja; ej.
disco duro), o externos o extraíbles (disquetes).
8. La memoria y los sistemas de
almacenamiento
Discos flexibles
Disco magnético extraíble recubierto por una
carcasa de plástico y con un protector metálico
que protege del polvo la apertura de acceso de
las cabezas de lectura/escritura.
Los más utilizados son los discos de 3½ cuya
capacidad máxima es de 1440 KB.
Discos duros
Suelen estar fijos en el interior de la torre aunque
algunos son externos o extraíbles.
Formados por varios discos metálicos apilados
que giran sobre un eje común.
Son más rápidos y tienen más capacidad (entre
100 GB y 500 GB) que un disco de 3½.
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El ordenador
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Conectores, puertos y tarjetas de expansión
Dispositivos de entrada
Dispositivos de salida
La memoria y los sistemas de almacenamiento
Otros dispositivos de almacenamiento
9. Otros dispositivos de almacenamiento
CD (Compact Disc)
Es un disco que utiliza tecnología láser para almacenar gran
cantidad de información de todo tipo.
La información, en código binario, se almacena en forma de
pequeñas endiduras creadas en la superficie del disco seguiendo
una pista espiral.
Su capacidad habitual es de 700 MB.
Tipos de CD:
CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory): se compran
con la información ya grabada y sólo puedn ser leídos.
Discos grabables o CD-R (Compact Disc Recordable): se
compran sin información y se graba en ellos con un láser de
alta potencia. Una vez escritos, no se pueden volver a grabar.
Discos regrabables o CD-RW (Compact Disc Rewritable):
se compran sin información, se graba en ellos pero se pueden
borrar y volver a grabar en ellos.
9. Otros dispositivos de almacenamiento
Lectores de CD-ROM
Para leer un CD es necesario desponer de una lector de CDROM.
La calidad de un lector de CD-ROM depende de su velocidad de
transferencia.
La velocidad máxima se obtiene multiplicando el número que está
delante de la «×» por 150 KB/s. Por ejemplo:
Una unidad de 50× tendrá una velocidad máxima de 75000 KB/s.
9. Otros dispositivos de almacenamiento
Grabadoras y regrabadoras de CD
Una unidad grabadora puede leer cualquier CD y además
escribir en un CD-R virgen.
Las unidades regrabadoras funcionan como las unidades
grabadoras pero además permiten escribir y borrar CD-RW.
Las regrabadoras tienen un láser triple:
El más potente para escritura.
El de intensidad media para borrado.
El menos potente para lectura.
Como las regrabadoras realizan tres funciones (grabar, regrabar y
leer) se caracterizan por las velocidades con qué efectúan estas
operaciones. Así, una grabadora de 16× , 8× , 48×
Graba a 16×
Regraba a 8×
Lee a 48×
9. Otros dispositivos de almacenamiento
DVD
Son discos similares a los CD pero con una capacidad de hasta 17
GB (típicamente 4,7 GB).
Tienen más capacidad porque los huecos son más pequeños y
además pueden grabarse en varias capas o a doble cara.
La mayoría de las lectoras actuales son lectoras de DVD que
también pueden leer CD.
También existen DVD grabables (DVD-R y DVD+R) y DVD
regrabables (DVD-RW y DVD+RW). Para utilizarlos es necesario
disponer de una grabadora de DVD o de una regrabadora de
DVD.
Dispositivos de almacenamiento
Fin del Tema 1