Tecnología de la información
BachilleratoTecnologías de la información
Tema 1: Introducción a la informática 1.1.- Conceptos generales
z
La informática es la
ciencia que estudia
el tratamiento de la información
,
abarcando su codificación y su
utilización, buscando los mejores
sistemas para procesarla.
z
El ordenador en la forma que lo conocemos hoy en
día no tiene más de 4 o 5 décadas. No obstante,
podemos enumerar una serie de antecedentes
históricos que llevaron en continua evolución a
conseguir la máquina actual llamada ordenador.
Tema 1: Introducción a la informática 1.2.- Antecedentes históricos
Siglo I a.C.
El ábaco
z
El matemático griego
Pitágoras utilizó el
ábaco
para elaborar
tablas numéricas
Siglo XVII.
Máquina mecánica de calcular
z
Pascal diseñó una
máquina mecánica
de calcular que
servía para sumar y
restar.
Finales siglo XVII.
Máquina de multiplicar y dividir
z
Leibniz mejoró la
máquina de calcular
de Pascal,
ampliando sus
capacidades a las
operaciones de
multiplicar y dividir.
Siglo XIX.
Máquina con tarjetas perforadas
z
Babbage diseñó la
máquina analítica
. Los
datos e instrucciones se
introducían mediante
unas
tarjetas
perforadas
.
Siglo XIX.
Álgebra de Boole
z
George Boole
desarrolla una lógica
simbólica que es, en la
actualidad, la piedra
angular de todos los
programas.
z
Se basaba en circuitos
que podías estar
abiertos (1, verdadero,
si) o cerrados (0, falso,
no)
Finales siglo XIX.
Máquina del censo estadounidense
z Hollerith utilizó el sistema de tarjetas perforadas para almacenar y procesar la información del censo estadounidense.
z El hueco de la tarjeta perforada producía una corriente eléctrica distinta dependiendo del lugar donde estaba hecho. La información procesada se mostraba en unos paneles con agujas
1940 - 1944
Enigma contra Colossus
z Enigma. Máquina utilizada por los alemanes para el cifrado de datos de
mensajes. A cada letra le correspondía un número u otra letra
z Colossus. Máquina utilizada por los aliados para
descifrar enigma. Realizaba miles de combinaciones de letras con el fin de hallar el mensaje oculto.
1944
ENIAC – Primer Ordenador Reconfigurable
z
Con una superficie de
167 m² y operaba con un
total de 17.468 tubos de
vacío (bombillas).
z
Fue construida para
calcular las trayectorias
de los proyectiles. El
resultado se mostraba
en un panel con
Principios siglo XX.
Arquitectura de Von Neumann
z John Von Neumann (Trabajador en el proyecto ENIAC) desarrolla un modelo de ordenador básico, incluyendo un programa interno, que todavía
utilizamos en la actualidad
z Dividió el Hardware en 5 grupos principales:
•
CPU•
Los componentes de entrada•
Los componentes de salida•
Memoria de trabajo1950 – 1960
1ª Generación: Válvulas de Vacio
z
1ª Generación de
ordenadores
. Su base
electrónica eran las
válvulas de vacío
.
z
Sus características
fundamentales son una
baja velocidad y
reducida capacidad de
memoria.
1960 – 1965
2ª Generación: Transistores
z
2ª Generación de
ordenadores
. Gracias a la
aparición del
transistor
(menor tamaño, mayor
fiabilidad y escaso
consumo)
z
Se aumenta a velocidad y
disminuye el tamaño físico
del ordenador.
1965 – 1974
3ª Generación: Circuitos Integrados
z
3ª Generación de
ordenadores
. Otro
componente electrónico
revoluciona las técnicas
de fabricación, se trata
de los
circuitos
integrados
.
z
Se abren las puertas de
la minituarización y se
pueden ejecutar varios
programas a la vez.
1975 – 1985
4ª Generación: Mayor complejidad
z
4ª Generación de
ordenadores
.
Nacimiento del
microprocesador
.
z
Mayor complejidad de
los circuitos integrados
lo que lleva a una
disminución de tamaño
de los ordenadores.
z
Se crea el sistema
1985 – 1990
5ª Generación: Programas de
aplicaciones
z 5ª Generación de ordenadores. Desarrollo impresionante de los programas deaplicaciones para que funcionen con diferentes propósitos.
z El sistema operativo de
apple mediante ventanas es “aprovechado” por Bill Gates para crear su nuevo sistema operativo Windows
1990 –Hoy en día
Ordenadores actuales
z
Explosión de las
comunicaciones
entre
los ordenadores.
z
Nace
Internet
tal y como
lo conocemos hoy en
día.
z
Ordenadores de
Tecnología de la información
Llamamos
hardware
a los
componentes físicos
del
ordenador: las cajas, monitores, teclados, … Están
formados de sílice, plástico, metales; por si solos no
sirven para nada, necesita quien los dirija.
El
software
es el
componente lógico
; son los programas
que permiten que el hardware resulte de alguna utilidad.
Un sistema informático es la conjunción de componentes
físicos (hardware) y componentes lógicos (software) para
conseguir los mejores resultados en el trabajo
informático.
Tema 2: Componentes de un ordenador 2.1.- Componentes del ordenador personal
z
Se distinguen dos partes, la
unidad central de
proceso
y
los periféricos
. En la unidad central se
realizan todas las operaciones matemáticas y
lógicas necesarias para llevar a cabo el cometido de
los programas. Los periféricos se encargan de
almacenar la información y comunicarse con el
usuario y otros ordenadores.
Tema 2: Componentes de un ordenador 2.2.- Componentes del hardware
z
Podemos calificar esta zona del ordenador como “la
inteligente”. Es imprescindible en la composición del
ordenador.
z
Esta compuesta por:
•
Unidad de Control: Encargada del control de todo el complejo entramado de relaciones entre los diferentes componentes de un ordenador.•
Unidad aritmético – lógica (ALU): Responsable de hacer posible todo tipo de cálculos matemáticos, de comparar y de clasificar.•
Memoria interna: Capaz de almacenar la información a procesar, además de servir como memoria intermedia para su posterior archivo en disco.PERIFÉRICOS
z Los periféricos son todos aquellos elementos que pueden conectarse a la unidad central para realizar las operaciones
que faciliten la entrada o salida de información hacia o desde la unidad central. Se puede encontrar infinidad de periféricos
susceptibles de incorporarse a la configuración de un ordenador.
Todos los periféricos pueden clasificarse en 3 grupos: z De entrada: Todos aquellos que sirven para introducir
información. Por ejemplo, el teclado, el ratón, …
z De salida: Todos aquellos que suministran información contenida en la unidad central. Por ejemplo, el monitor, la impresora, …
z De entrada y salida (de almacenamiento): Presentan la doble función de poder introducir y sacar información. Por ejemplo, el disco duro, el MODEM, …
Resumen
Unidad de Control
Unidad Central de Proceso Unidad Aritmético - Lógica Memoria Interna
Ordenador
De entrada Periféricos De salida
Ejemplos de periféricos
z
El software es el encargado de comunicar el
hardware con las personas.
z
Los dos componentes fundamentales del software
son:
•
El sistema Operativo. En contacto con el Hardware•
Los programas. En contacto con las personas.z
Entre ambos existe una gran interacción.
.
Tema 2: Componentes de un ordenador 2.3.- Componentes del Software
El sistema Operativo
z Hasta la aparición de los sistemas operativos la única forma de comunicarse
con el ordenador era utilizando su propio lenguaje, conocido como “lenguaje máquina”, basado en el sistema de numeración binario, es decir 1 y 0.
Las finalidades de los sistemas operativos son 5:
1) Arrancar el sistema informático y, por tanto, poner en funcionamiento el ordenador.
2) Facilitar al usuario una serie de operaciones básicas y frecuentes en el trabajo diario del ordenador. Ejemplo, Organización de archivos, operaciones de los periféricos.
3) Ofrecer algunas aplicaciones de utilidad que nos permitan confeccionar pequeños textos o dibujos.
4) Actuar de intermediario entre el sistema informático (Hardware) y los programas.
5) Permitir personalizar el entorno de trabajo en función de nuestras necesidades o gustos.
Los Programas
zProcesadores de texto.
zHojas de cálculo.
zNavegadores.
zBases de datos.
zPresentaciones electrónicas.
zProgramas de diseño.
zProgramas de retoque
fotográfico.
Tecnología de la información
Tema 3: Funcionamiento de un ordenador 3.1.- Procesamiento de la información Entrada de datos Proceso de los datos Salida de resultados Almacenamiento de la información
Esquema general de
funcionamiento
CPU MEMORIA Periféricos de Salida Periféricos de Entrada Periféricos de Entrada y Salidaz Los datos analógicos (el texto, el sonido, las imágenes) se traducen en una sucesión de unos y ceros.
z Estos números (valores binarios) se manifiestan en forma de diminutas cargas eléctricas en circuitos microscópicos, donde un
transistor puede adoptar dos estados: cargado o no cargado. Así, un bit puede estar activado o desactivado.
z Puede haber millones de estos bits microscópicos en el interior de un PC.
z Por ejemplo, la letra “A” puede representarse mediante un patrón de bits de 8 dígitos específicos. En el caso de la A, el patrón es
01000001.
z Cuando se pulsa la tecla “A” en el teclado, se crea una secuencia de datos digitales: 01000001.
Tema 3: Funcionamiento de un ordenador 3.2.- Codificación de la información
Tema 3: Funcionamiento de un ordenador 3.2.- Codificación de la información
Paso de Decimal a Binario
En el caso de los números la codificación al lenguaje máquina se realiza dividiendo entre 2 hasta que el cociente sea menor que 2:
Ejemplo: 29 2 09 14 2 1 0 7 2 1 3 2 1 1
Tema 3: Funcionamiento de un ordenador 3.2.- Codificación de la información
Paso de Binario a Decimal
Para pasar de un número binario a un número decimal actuaremos de la siguiente manera:
1) Cada número binario va multiplicado por una potencia de 2
2) Esta potencia de 2 estará relacionada con la posición que ocupa el número Ejemplo:
101100 = 1x25 + 0x24 + 1x23 + 1x22 + 0x21 + 0x20 = 32 + 0 + 8 + 4 + 0 + 0 = 44
Posición 5: 25
z El código ASCII (Código
Estadounidense Estándar para el Intercambio de Información), es un código de caracteres
basado en el alfabeto latino. z Casi todos los sistemas
informáticos actuales utilizan el código ASCII o una extensión compatible para representar textos y para el control de
dispositivos que manejan texto.
Tema 3: Funcionamiento de un ordenador 3.3.- El Código ASCII
Binario Dec Representación 0100 0000 64 @ 0100 0001 65 A 0100 0010 66 B 0100 0011 67 C 0100 0100 68 D 0100 0101 69 E 0100 0110 70 F 0100 0111 71 G 0100 1000 72 H 0100 1001 73 I 0100 1010 74 J 0100 1011 75 K 0100 1100 76 L 0100 1101 77 M 0100 1110 78 N
z
BIT
: Mínima cantidad de información. Un
“1” o un “0”
z
BYTE
: Grupos de 8 bits. Ej. 10011101
z
Múltiplos
•
1B = 8 bits
•
1KB = 1024 B
•
1MB = 1024 KB = 1.048.576 B
•
1GB = 1024 MB = 1.048 576 KB = 1.073.741.824 B
Tema 3: Funcionamiento de un ordenador 3.4.- Las medidas en Informática
Tecnología de la información
Tema 4: Estructura interna de un ordenador
Lector/grabador de CD/DVD Memoria RAM Microprocesador Fuente de Alimentación Puertos Tarjeta Gráfica Tarjeta de Sonido Placa base Disquetera Disco DuroTema 4: Estructura interna de un ordenador Lector/grabador de CD/DVD
z En un CD la información se almacena en formato digital, es decir, utiliza un sistema binario para guardar los datos. Estos datos se graban en una única espiral que comienza desde el interior del disco
(próximo al centro), y finaliza en la parte externa.
z Los datos binarios se almacenan en forma de pozos y llanos, de tal forma que al incidir el haz de luz del láser, el ángulo de reflexión es distinto en función de si se trata de un pozo o de un llano.
z Capacidad CD: 700 MB
Tema 4: Estructura interna de un ordenador Disquetera
z
Es la unidad que permite leer
y grabar en disquetes de 3 ½.
Un disco flexible o disquete es
un dispositivo de
almacenamiento de datos
formado por una pieza circular
de
material magnético
, fina y
flexible encerrada en una
carcasa de plástico cuadrada
o rectangular.
Tema 4: Estructura interna de un ordenador Disco duro
z Se llama disco duro (hard disk,HDD) al dispositivo encargado de almacenar información de forma persistente en un ordenador.
z Los discos duros generalmente utilizan un sistema de grabación magnética analógica. En este tipo de disco
encontramos dentro de la carcasa una serie de platos metálicos apilados
girando a gran velocidad. Sobre estos platos se sitúan los cabezales
encargados de leer o escribir los impulsos magnéticos.
Tema 4: Estructura interna de un ordenador Placa base
z
La placa base (motherboard) es la tarjeta de circuitos
impresos que sirve como
medio de conexión
entre
todos los componentes del ordenador como el
microprocesador, la memoria RAM, las tarjetas, …
Tema 4: Estructura interna de un ordenador Tarjeta de sonido
z
Es una tarjeta de expansión para computadoras que
permite la
entrada y salida de audio
bajo el control
de un programa informático.
Tema 4: Estructura interna de un ordenador Tarjeta Gráfica
z Es una tarjeta encargada de transformar las señales eléctricas
que llegan desde el microprocesador en información comprensible y representable por la pantalla del ordenador.
Características: Resolución
Tema 4: Estructura interna de un ordenador Puertos
z Un puerto permite acoplar un conector o cable. Existen distintos tipos de puertos: USB, PS/2, Firewire, …
z Muchos periféricos, ratón, teclado, memorias extraíbles, .. están acoplados en puertos.
Tema 4: Estructura interna de un ordenador Fuente de alimentación
z
Es un dispositivo que
proporciona la energía
Tema 4: Estructura interna de un ordenador Microprocesador
z
Es el
cerebro
del ordenador. Contiene miles, o
incluso millones, de transistores que trabajan, guardan
y manipulan datos para que el microprocesador pueda
realizar una gran variedad de funciones útiles
Tema 4: Estructura interna de un ordenador Memoria RAM
z Memoria de acceso aleatorio. Se trata de una memoria en la que se puede tanto leer como escribir información.
z Es una memoria volátil, es decir, pierde su contenido al desconectar la energía eléctrica. Se utiliza normalmente como memoria temporal para almacenar resultados intermedios y datos similares no