FUNDAMENTOS DE
LA PROGRAMACION
VICTOR ANDRES OCHOA CORREA CORPOCIDES I SEMESTRE 2016
HISTORIA DE LA
COMPUTACION.
PRIMEROS INSTRUMENTOS DE
CALCULO.
EL ABACO
El Abaco quizá fue el
primer dispositivo
mecánico de contar
que existió, se calculo
que tuvo su origen el
en año 400 A.C.
consistía en un marco
rectangular de madera
con dos niveles de hilos
paralelos con esferas
ensartadas.
TABLA DE LOGARITMOS
En el año 1617 John
Napier descubrió el
fundamento de los
logaritmos para realizar
cálculos complejos,
publico las primeras
tablas de logaritmos y
sentó las bases para la
elaboración de un
nuevo sistema de
calculo.
REGLA DE CALCULO
Esta regla se derivo
del empleo de los
logaritmos. Con ella
se podía realizar el
calculo de funciones
trigonométricas,
logarítmicas,
exponenciales,
multiplicaciones y
divisiones.
MAQUINA DE PASCAL
En el año 1642 el
filosofo y matemático
francés Blaise Pascal
invento una maquina
para sumar y restar
números hasta por un
máximo de 7 cifras.
Estaba construido con
base en ruedas
giratorias que movían
discos con números y
el resultado se veía en
una ventanilla.
MAQUINA DE LEIBNIZ
En el año 1671 el matemático y filosofo alemán Gottfried Leibniz diseño otro tipo de calculadora con base en
cilindros o piñones dentados de varias longitudes,
perfeccionando el mecanismo de acarreo automático y
superando así a la maquina de Pascal. La maquina de Leibniz podía realizar multiplicaciones, divisiones y extraer raíces
cuadradas. Cabe mencionar que Leibniz desarrollo la teoría del sistema binario y realizo las primeras investigaciones para desarrollar la lógica formal.
MAQUINA CALCULADORA DE HAHN
En el año 1779,
Mattieu Hahn diseño
y construyo una
maquina de calculo
capaz de realizar
sumas, restas,
multiplicaciones y
divisiones.
MAQUINAS DE BABBAGE
Maquina
diferencial.
Diseñada con
fundamentos
mecánicos, basados
en ruedas dentadas,
para la resolución de
funciones y obtención
de tablas de dichas
funciones
MAQUINAS DE BABBAGE
Maquina analítica.
Teóricamente similar a
una computadora
actual, disponía de un
programa, una
memoria, UC, ALU,
periféricos de entrada y
de salida. Era una
computadora de
propósito general que
podía multiplicar, sumar
y dividir.
CHARLES BABBAGE
Visionario ingles que
hubiera podido
acelerar el desarrollo
de las computadoras.
Adelanto la situación
del hardware
computacional.
Debido a sus diseños
es considerado como
el padre de la
MAQUINA DE JACQUARD
Construyo una
maquina tejedora
automática de control
numérico siguiendo un
patrón o programa
hecho en tarjetas
perforadas ordenadas
secuencialmente para
bordar y crear distintos
tipo de diseño.
LA PRIMERA PROGRAMADORA
En 1843 Lady Ada
Augusta Byron
condesa de Lovelace
sugirió la idea de que
las tarjetas
perforadas pudieran
adaptarse de manera
que propiciaran que
el motor de Babbage
repitiera ciertas
Algebra de Boole.
En 1850 el matemático ingles George Boole busco un método para describir matemáticamente la forma en que piensan los seres humanos. Desarrollo el algebra de Boole en la cual las ideas (preposiciones o premisas) solo pueden tener uno de dos valores (verdadero o falso pero no ambos), y los
razonamientos se presentan uniendo las proposiciones mediante conjunciones (unión de ideas con y), disyunciones (unión de ideas con o), y negaciones (cambiar el valor de verdad de una idea). Así como la adición, sustracción, multiplicación y división son las
operaciones primaria de la aritmética, AND (Y), OR (O) Y NOT (NO), son las operaciones lógicas fundamentales en el algebra booleana.
MAQUINA ELECTROMECANICA DE
COMPUTO.
Maquina de Hollerit
Herman Hollerit
empleado de la oficina
de censos de Estados
Unidos pensando en
facilitar la tabulación
de los datos desarrollo
un método que sirvió
de base al posterior
almacenamiento de
datos mediante
El ABC
El doctor John V.
Atanasoff, catedrático
de la universidad
estatal de Iowa
desarrollo la primera
computadora digital
electrónica construida
entre los años 1937 a
1942. llamo a su
invento Atanasoff
Berry Computer.
MARK I
El Harvard Mark I fue
el primer ordenador
electromecánico
construido en la
universidad de
Harvard. Tenia 760,000
ruedas y 800 Km de
cable. Empleaba
señales
electromagnéticas para
mover las partes
ENIAC
Maquina que se
desarrollo para
calcular tablas de
trayectoria para el
ejercito de Estados
Unidos. Fue
construida para
aplicaciones de la 2
guerra mundial
EDVAC
Utilizo el concepto de
programa almacenado
que permitía la lectura de
un programa en la
memoria de la
computadora y después
la ejecución de las
instrucciones del mismo
sin tener que volverlas a
escribir. Desarrollada por
John Von Neumann
considerado como el
padre de la arquitectura
moderna de las
COBOL
El siguiente desarrollo
importante en el diseño
de las computadoras
fueron los programas
interpretes, que
permitían a las
personas comunicarse
con las computadoras
utilizando medios
distintos a los números
binarios.
1. La 1º generación, de 1940 a 1952, la constituyen las maquinas diseñadas a base de válvulasde vacío, la aplicación que se les dio fue en los campos de la
ciencia y militar, el lenguaje utilizado en estas maquinas era el lenguaje de
máquina (conjunto de códigos binarios)y la unidad de almacenamiento era un
tambor que giraba rápidamente.
1º generación
2º generación
2. La 2º generación, de 1952 a 1964, la constituyen las maquinas diseñadas a base de
transistoresparaprocesarinformación,la aplicación que se les dió fue en los campos
de laboratorioy se comenzó a usarparapropósitogeneral, el lenguaje utilizado en estas máquinas era el lenguaje de alto nivel como CO BOL y FO RTRAN y la unidad de almacenamiento era de redesde núcleosmagnéticos.
3º generación
3. La 3º generación, de 1964 a 1970, la constituyen las maquinas diseñadas a base de circuitosintegrados, la aplicación que se les dió fue en los camposde tareasde procesamiento y análisismatemáticos, el lenguaje utilizado en estas maquinas era de lenguajesde programación
de alto nively la unidad de almacenamiento eran los chips (contiene los
4º generación
4. La 4º generación de 1971 a 1980, la constituyen las maquinas diseñadas a base de microprocesadores(miniaturización de los
circuitoselectrónicos),la aplicación que se le dió fue en los campos de
uso personal (aplicacionesque afectan prácticamente a todoslos camposde la actividad humana),el lenguaje utilizado en estas maquinas era de basesde datosy la unidad de almacenamiento eran
5º generación
5. La 5º generación, de 1980 a 1990 (algunos consideran que termino en 1990, otros que sigue hasta la actualidad), la constituyen las maquinas diseñadas a base de diversos microprocesadores, la
aplicación que se le dió fue en los campos de las grandes,
medianas, pequeñasempresasy entre los usuarios particularesde computadoras, el lenguaje utilizado en estas maquinas era el
lenguaje natural y lenguajes de programación, y la unidad de almacenamiento era en dispositivos magneto ópticos con gran
La 6º generación de las computadoras
La 6º generación se podría llamar a la era de las computadoras inteligentes basadas en redes neuronales artificiales o "cerebros artificiales". Serían computadoras que utilizarían superconductores como materia-prima para sus procesadores, lo cual permitirían no malgastar electricidad en calor debido a su nula resistencia. La ganancia de performance sería de aproximadamente 30 veces la de un procesador de misma frecuencia que utilice metales comunes. Ésta generación esta en desarrollo.
INTRODUCCION A LOS CONCEPTOS
BASICOS DE COMPUTACION E
Definición de computadora:
Conjunto de elementos electrónicos que interactúan entre si (Hardware) para procesar y almacenar la información de acuerdo a una serie de instrucciones adecuadas (Software). Que hace una computadora.
Una computadora puede tener múltiples aplicaciones, pero todas deben de ejecutar una labor. Esta es, el cómputo de datos. Dicha tarea significa la agrupación, comparación, cálculo, clasificación y síntesis de los datos.
Que hace una computadora considerando los tres niveles: el conceptual, que define la idea del “que hacer de una computadora”, el de usuario, que nos presenta en que momento el ser humano tiene injerencia en el proceso que realiza una computadora, y finalmente el nivel de la maquina que nos muestra que partes de la computadora están involucradas en tal proceso.
Nivel conceptual.
La computadora tiene: una entrada de datos,
un procesador de datos y una manera de
Ejemplo no informático:
Creación de una silla
Ejemplo informático:
Generación de un boletín de notas
Maderas
Tela
Esponja
puntillas
Proceso
de
Carpintería
Silla
Nombre alumnos
Notas
Fase de Entrada
Fase de Proceso
Fase de Salida
Curso
Tratamiento
Boletín
Grupo
Conceptos de interés.
DATO:
Cualquier elemento que nos sirve como punto de
partida para realizar un cálculo o un proceso.
INFORMACIÓN:
Resultado del tratamiento de los datos.
¿Cuál es la diferencia entre dato e información?
El dato es la materia prima de la información, pero no
es información en sentido estricto ya que por sí mismo
no nos dice nada, no aumenta nuestro conocimiento.
Ventaja de los procesos informáticos sobre los manuales.
•
Velocidad y capacidad de cálculo
•
Capacidad de almacenamiento
Nivel usuario.
El usuario participa introduciendo datos,
manejando un programa e interpretando
información.
Nivel maquina.
Por medio del teclado se introducen los datos
en el CPU, que trabajando con las memorias
los procesa mediante un programa de
aplicación especial y la información es emitida
por el monitor de la computadora.
Representación de caracteres.
Para representar caracteres, el ordenador sólo utiliza ceros y unos.
Para ello se emplea la
CODIFICACIÓN
Codificar
consiste
en
asignar a cada carácter
una
combinación
de
ceros y unos
2
¿y con dos dígitos?
4
¿Cuántos caracteres puedo codificar con un cero o un uno?
•Al cero le asigno el carácterA
•Al uno le asigno el carácter B
00
A
01
B
11
C
10
D
Escala de magnitudes.
En informática, la magnitud más pequeña es el
BIT
. Es la unidad
mínima de información y equivale a un 0 ó un 1.
Sin embargo, la más usada es el
BYTE
( 8 bits) que nos permite
representar un carácter.
Magnitud
Símbolo
Equivalencia
1 byte
B
8 bits
1 Kilobyte
Kb
1024 bytes
1 Megabyte
Mb
1024 Kb
CLASIFICACION DE LAS COMPUTADORAS EN
SUS 3 NIVELES
Por su tipo de procesamiento.
•Analógicas. Este tipo de computadoras operan mediante
órganos mecánicos que accionan dispositivos para regular la interrelación de otros elementos. Las computadoras de este tipo son científicas y de ingeniería y producen sus resultados en forma de gráficos.
Digitales. Procesan los datos representados por medio de
valores discretos. son diseñadas para un propósito específico: calculadoras científicas, electrodomésticos modernos. Sonde propósito general.
•Hibridas. Es construida en tal forma que pueden operar
CLASIFICACION DE LAS COMPUTADORAS EN
SUS 3 NIVELES
Por su utilidad se clasifican en:
•Comerciales. Se emplean en negocios, industrial, gobiernos
etc. Manejan grandes volúmenes de información y requieren de unidades de entrada y salida de datos de alta velocidad. Se caracterizan por manejar diferentes dispositivos de
almacenamiento y utilizar lenguajes de programación de alto nivel.
•Científicas. Están orientadas a la solución de problemas de
tipo científico, como la física nuclear, se caracterizan por su alta velocidad de calculo, exactitud y autocontrol de la
operaciones.
• Científico – comerciales. Combinan las características de
CLASIFICACION DE LAS COMPUTADORAS EN
SUS 3 NIVELES
Por su capacidad de almacenamiento.
•
Supercomputadoras:
es el tipo de computadora
mas rápida y potente que existe. Están diseñadas
para procesar gran cantidad de información.
•
Macro computadoras:
también conocidos como
mainframes son capaces de controlar cientos de
usuarios simultáneamente. Se orientan en ambientes
multiusuario y multitarea.
•
Minicomputadoras:
también conocidas como
computadoras de medio rango ,ocupan un lugar
intermedio entre las micro y las macro
CLASIFICACION DE LAS COMPUTADORAS EN
SUS 3 NIVELES
•
Estación de trabajo
: son computadoras de
alto rendimiento y pequeñas dimensiones
utilizadas en funciones cientifico-tecnicas.
•
Microcomputadoras
: es un sistema de
computo de aplicación general que funciona
con software de sistema. Se dividen en
HARDWARE
El hardware son todos aquellos componentes físicos de una computadora , todo lo visible y tangible.
El hardware realiza 4 actividades fundamentales : entrada, procesamiento, salida, y almacenamiento secundario.
Las partes en las cuales se divide una computadora son las siguientes:
La unidad central de proceso (CPU)
es el encargado de controlar el flujo de datos y de la ejecución de las instrucciones de los programas sobre los datos, realiza todos los cálculos.
HARDWARE
Se divide en 3 componentes.
1.Unidad de control: gobierna las actividades de la computadora.
2.Unidad aritmético lógica: es la que realiza cálculos y operaciones lógicas .
3. Almacenamiento primario: da al procesador
HARDWARE
La memoria.
La memoria se divide en primaria y secundaria
Memoria primaria.
a)
ROM: memoria de solo lectura, almacena ciertos
programas e información que necesita la
computadora las cuales están grabadas
permanentemente y no pueden ser modificadas
por el programador.
b)
RAM: memoria de acceso aleatorio, la utiliza el
HARDWARE
Memoria secundaria o de almacenamiento: es un medio de almacenamiento definitivo. Dispositivos de almacenamiento. a) magnéticos. b) Ópticos c) Óptico – magnéticos. Dispositivos de entrada:
sirven para ingresar datos a la computadora.
1. teclado. 2. Mouse
3. Lápiz óptico 4. Micrófono
5. Pantalla sensible al tacto (touch screen) 6. Lector de código de barras.
HARDWARE
Dispositivos de salida. Son los que se encargan de mandar una respuesta hacia el exterior de la computadora.
1.Monitor
2.Impresora (de impacto, sin impacto, térmicas, inyección de tinta, laser.
3. Bocinas
4. Plotter o graficadoras. 5. Cámaras web.
HARDWARE DE UN
ORDENADOR PC
Está compuesto básicamente por:
◦ Torre, dentro de la cual se encuentra la fuente de
alimentación y la placa base (microprocesador, memoria RAM, puertos, chipset, memoria BIOS, etc)
◦ Periféricos de entrada: Permiten que el usuario se comunique con el ordenador. Son: teclado, ratón, micrófono, etc..
◦ Periféricos de salida: Permiten que el ordenador se comunique con el usuario. Son: monitor, impresora, altavoces, etc..
◦ Unidades de almacenamiento: Son los dispositivos que permiten almacenar los programas y archivos de forma permanente ( cuando se apaga el ordenador no
Hardware
1.Monitor
2. Placa base
3. Microprocesador
4. Memoria RAM
5. Tarjetas de
expansión.
6. Fuente de
alimentación
7.Unidad CD/DVD
8.Disco duro
9. Teclado
10. Ratón
Carcasa
Es una caja donde
se encuentran los
elementos
fundamentales del
ordenador.
Contiene la fuente
de alimentación,
placa base y
algunas unidades
de almacenamiento
como dispositivo
CD/DVD, disco
duro, etc..
FUENTE DE ALIMENTACIÓN
Es un dispositivo que
transforma la tensión
de red (220 voltios
alternos) en el voltaje
necesario para
alimentar los
dispositivos
electrónicos del PC
(corriente continua y
bajo voltaje)
Placa base
Placa con circuitos impresos y chips
electrónicos donde se conectan todos los
elementos del ordenador.
Dispositivos de la placa base
Microprocesador: Es un chip
electrónico que procesa toda
la información. Es el cerebro
del ordenador. Este chip debe
de ser refrigerado por un
ventilador. Las características
que indican su velocidad son:
◦
El número de instrucciones que
puede ejecutar en un segundo
(en gigahercios)
◦
El número de bits que puede
usar en cada operación.
MEMORIA RAM
Es la memoria donde se escriben las instrucciones que debe ejecutar el
microprocesador.
Sin memoria RAM el ordenador no puede
funcionar, pues no existe un lugar donde almacenar aquello que debe de leer el microprocesador.
Cuanta mas memoria RAM tenga un PC mas rápido irá, pues menos accesos a las unidades de
almacenamiento deberá hacer.
RANURAS DE EXPANSIÓN
En ellas se insertan
tarjetas
electrónicas que
expanden las
posibilidades del
ordenador (tarjeta
gráfica, de sonido,
de televisión, de
red,..)
Chip BIOS
Es un chip alojado
en la placa base
que almacena las
instrucciones que
inician el
ordenador, antes
de que el sistema
operativo tome el
control del mismo.
Pila
Alimenta un reloj
interno de la placa
base que proporciona
la hora y fecha en
tiempo real. De esta
manera, aunque el PC
se halle desconectado
de la red eléctrica, el
reloj sigue funcionando
CONECTORES IDE/ATA/SATA
Son conectores
donde se conectan
los discos duros y
unidades CD/DVD.
CABLE BUS
En informática, las pistas eléctricas por donde
circulan los datos y direcciones, se les denomina BUS.
Los cables utilizados para unir el disco duro o
unidad CD/DVD son cables bus. Pueden ser:
◦ IDE
PUERTOS DE ENTRADA Y SALIDA
Son los conectores de la placa base
donde se conectan los dispositivos
externos (monitor, impresora, ratón,
disco duro externo, pen drive, conectores
audio, cable de red, etc..)
Unidades de almacenamiento
Son los dispositivos donde se
almacenan los programas y archivos de forma permanente, es decir, cuando se apaga el PC, los datos continúan guardados.
Pueden ser:
◦ Magnéticas: disco duro, disquete.
◦ Ópticas: Unidad CD/DVD/Blue ray
◦ Electrónicas: Pen drive, Memoria SD
Instalación de un nuevo
dispositivo
Para instalar un nuevo dispositivo en un
PC (nueva impresora, tarjeta de
expansión, etc..) son necesarios dos
pasos:
◦
Conectar el dispositivo: Por puertos, conectores
IDE/ATA/SATA.
◦
Instalar DRIVER, que es un software que
enseña al sistema operativo como debe utilizar
el nuevo dispositivo.
MANTENIMIENTO DEL PC
Para que el PC funcione correctamente se
debe de llevar a cabo un mantenimiento
periódico:
Disco duro: Eliminar programas no usados
y después se debe de desfragamentar.
Actualizaciones del sistema operativo: Debe
actualizarse para adaptarse en tiempo
real añadiendo nuevos drivers, mejoras y
correcciones de errores de programación
(service packs). Para ello el PC con
Microsoft (en el caso de windows)
mediante Windows Update.
SOFTWARE
Es el conjunto de instrucciones que las computadoras emplean para manipular datos.
Se clasifica en 4 diferentes categorías:
Sistemas operativos. Es el gestor y organizador de todas las actividades que realiza la computadora. Marca las pautas según las cuales se
intercambia información entre la memoria central y la externa, y determina las operaciones elementales que puede realizar el procesador.
Lenguajes de programación. Un lenguaje de programación es un conjunto de símbolos y reglas sintácticas y semánticas que definen su
estructura y el significado de sus elementos y expresiones. Es utilizado para controlar el comportamiento físico y lógico de una máquina.
Software de uso general. Ofrece la estructura para un gran numero de aplicaciones empresariales y personales (hoja de calculo, procesador de texto).
Software de aplicaciones. Esta diseñado para realizar tareas especificas personales, empresariales o científicas.
SOFTWARE
Kernel y Shell.
Las funciones centrales de un sistema operativo son
controladas por el núcleo (kernel), mientras que la interfaz del usuario es controlada por el entorno (Shell).
Categorías de sistemas operativos.
Multitarea. Se refiere a la capacidad de un sistema
operativo de correr mas de un programa al mismo tiempo. Multiusuario. Permite a mas de un usuario acensar a una computadora.
Multiproceso. Son las computadoras que tienen mas de un CPU.
SOFTWARE
Sistemas operativos mas comunes. 1. Windows
2. Mac OS X 3. Linux
4. Unix
Software
Es la parte no física del ordenador, es decir, las instrucciones o
programas que debe de ejecutar el microprocesador.
Tipos:
◦ Aplicaciones: Realizan alguna función específica. Word, Paint, Internet
Explorer.
◦ Sistemas operativos: Es el programa base de un PC. Gestiona todos los recursos del ordenador. Un ordenador no puede funcionar sin un sistema operativo instalado. Windows, Linux.
◦ Lenguajes de programación: Son programas para hacer programas. C++, Visual Basic, Pascal, etc..
