T3.ORDENADOR Y TECNOLOGÍA, HERRAMIENTA DE TRABAJO. USOS Y PERSPECTIVAS

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1 BIBLIOGRAFÍA Vaquero, A.; Joyanes, L. (1985) Glosario de términos y siglas. McGraw Hill. Madrid. Prieto, A.; Lloris, A.; Torres, J.C. (2001) Introducción a la informática. McGraw Hill. Madrid. García, F.; Chamorro, F.; Molina, J.M. (2000) Informática de Gestión y Sistemas de Información. McGraw Hill. Madrid. DOCUMENTALES Historia de los Ordenadores. Maravillas Modernas (Modern Marvels). Canal Historia Lecturas Introducción Componentes básicos PC Historia de la Informática Nuevas tendencias 1

2 3.1 INTRODUCCIÓN INFORMÁTICA: Ciencia que estudia el tratamiento automático de la información. (INFORmación y automática) Qué hacen los ordenadores? Funciones básicas: Recibir datos de entrada (input) Procesar información recibida, haciendo operaciones aritméticas o lógicas. Producir una salida, comunicando información al mundo exterior (output) Almacenar información 2

3 DIAGRAMA DE VON NEUMANN (Original) 3

4 DIAGRAMA DE VON NEUMANN DISPOSITIVOS DE ENTRADA DE DATOS DISPOSITIVOS DE PROCESAMIENTO DE DATOS DISPOSITIVOS DE SALIDA DE DATOS DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO DE DATOS 4

5 COMPONENTES BÁSICOS DE UN ORDENADOR Maquinaria (Hardware): Componentes físicos que forman un ordenador. Arquitectura básica Dispositivos del sistema Periféricos del sistema Programas (Software): Programas que utilizan los ordenadores. Sistemas Operativos Lenguajes de Programación Aplicaciones Informáticas 5

6 DISPOSITIVOS DEL SISTEMA: EL PROCESADOR Elemento principal del ordenador Coordina las acciones de todos los componentes del ordenador. Constituido por un circuito integrado (micro o microprocesador) El velocidad se mide en megahercios (mhz). La arquitectura interna del procesor (8, 16, 32, 64 bits) Dos tecnologías CISC (Intel Pentium, AMD, 68000): instrucciones complejas y potentes) RISC (Alpha, G5, Intel Itanium): instrucciones sencillas en hardware muy rápidas) 6

7 EL PROCESADOR: TABLA DE EQUIVALENCIAS. INTEL AMD -Celeron -Pentium 4 -Core 2 Duo -Quad Core -Centrino -Xeon -Itanium (RISC) -Sempron -Athlon64 -Athlon 64 x2 -Phenon -Turion -Opteron 7

8 DISPOSITIVOS DEL SISTEMA: LA MEMORIA Memoria RAM (Random Acces Memory): Memoria de acceso aleatorio Usada para almacenar temporalmente instrucciones de programas y datos Junto al micro es el elemento más importante del ordenador Memoria ROM-BIOS (Read Only Memory): Memoria de sólo lectura Información almacenada permanentemente en un chip Contiene instrucciones de arranque y otros datos 8

9 DISPOSITIVOS DEL SISTEMA: RANURAS DE EXPANSIÓN Las ranuras o slots de expansión sirven para alojar diferentes dispositivos en forma de tarjeta de expansión Algunos tipos conocidos de ranuras de expansión para PC son: SCSI PCI AGP PCMCIA (Portátiles) 9

10 DISPOSITIVOS DEL SISTEMA: CONTROLADORES DE DISCO Los controladores de disco se encargan de comunicar la UCP con dispositivos de almacenamiento: Disco duro Unidad de disco flexible CD-ROM, DVD, Blue-Ray... En un PC, existen distintos tipo s de conexiones de disco: IDE (ATA): dos primarias y dos secundarias S-ATA: una unidad por cada conector S-ATA II SCSI, Ultra-SCSI e-sata 10

11 DISPOSITIVOS DEL SISTEMA: Puertos de entrada/salida Los puertos de entrada/salida son un conjunto de controladores conectados a la placa base cuyo objetivo es la conexión de distintos periféricos de entrada/salida como módems, impresoras, ratos, etc. Tipos de puertos en un PC Serie RS-232 o COM (comunicaciones) Paralelo o LPT (impresora) USB (Universal Serial Bus) Firewire (400, 800) Inalámbricas: bluetooth, infrarrojos, WiFi. 11

12 DISPOSITIVOS DEL SISTEMA: La placa base 12

13 PERIFÉRICOS DEL SISTEMA Almacenan información y conectan a la UCP con el exterior Habitualmente compuestos por una parte mecánica y una electrónica Se conectan a través de los buses de entrada-salida y las ranuras de expansión Se pueden clasificar en: Periféricos de almacenamiento Periféricos de entrada-salida Periféricos de comunicaciones 13

14 PERIFÉRICOS DEL SISTEMA: ALMACENAMIENTO Calificables en: magnéticos, ópticos, magneto-ópticos Cinta magnéticas Gran capacidad y bajo coste Acceso secuencial --> copias de seguridad Discos magnéticos Acceso aleatrorio fijos: DISCO DURO extraibles: disqueteras, unidades zip / jaz 14

15 PERIFÉRICOS DEL SISTEMA: ALMACENAMIENTO Medios ópticos Rayo de luz láser lee y escribe bits en la superficie Medios basados en CD CD-ROM, CD-R, CD-RW Medios basados en DVD DVD-RAM, solo para datos DVD-ROM, DVD-R, DVD+R, DVD-RW, DVD+RW, DVD-DL Medio basados en Blue-Ray Medios de estado sólido (memoria flash) Desde 16 Mb a 120 Gb, sin partes móviles Alternativa a los componentes extraíbles 15

16 PERIFÉRICOS DEL SISTEMA: ENTRADA-SALIDA DE ENTRADA: Teclado (más familiar. QWERTY, ergonómicos, inalámbricos. Dispositivos de señalización Ratón (Touchpad, pointing sticj, trackball, multitouch) Joystick, gamepad. Tabletas gráficas Pantallas táctiles Herramientas de lectura Lector óptico de marcas Lector de carácter de tinta magnética Lector de código de barras (UPC, POC) OCR. Reconocimiento óptico de caracteres Escáner. (Tipo lápiz) PDA. (Programables). Dispositivos de RV (Realidad Virtual) 16

17 PERIFÉRICOS DEL SISTEMA: ENTRADA-SALIDA DE SALIDA: IMPRESORAS De impacto (líneas, matriciales) De no impacto (tinta, láser, sublimación y térmicas) Multifunción: impresora + escaner + fax Plotter: planos, mapas, pósters (A0-size) FAX Ratón (Touchpad, pointing sticj, trackball, multitouch) Joystick, gamepad. Tabletas gráficas Pantallas táctiles Monitor o pantalla gráfica Tecnología CRT, LCD/TFT Pixel (o punto): unidad mínima representable Resolución de pantalla: nº de puntos representables vertical y horizontalmente 17

18 PERIFÉRICOS DEL SISTEMA: ENTRADA-SALIDA DISPOSITIVOS DE ENTRADA (DIGITALIZADORES) Cámara digital: captura de imágenes digitales Digitalizador de video: captura señales de video (videocámara, rep. video, TV...) Sistemas de videoconferencia Digitalizador de audio --> reconocimiento automático del habla Sensores: capturam magnitudes del mundo real. 18

19 SISTEMA OPERATIVO Programa que hace de enlace entre el usuario y el ordenador. Es es responsable de gestionar los recursos de la máquina (procesador, memoria, disco duro y otros periféricos) Conjunto de programas destinados a permitir la comunicación del usuario con el ordenador y gestionar sus recursos de forma eficiente. Empieza a trabajar en el momento que es encendido y gestiona la máquina desde los niveles más básicos. Multiusuario: cuando un ordenador puede trabajar con más de un usuario al mismo tiempo Multitarea: sistema capaz de realizar al mismo tiempo diversos trabajos o procesos simultáneamente 19

20 SISTEMA OPERATIVO, EJEMPLOS MS-DOS Puede ser cargado desde la unidad de disco. Bajas prestaciones y mínimos requerimientos Creado por Microsoft, sistema monousuario y monotarea, aparece con el nacimiento del IBM PC en 1981 Conjunto de programas cuya ejecución se solicita con órdenes sencillas (comandos) que suelen servir para gestionar ficheros y unidades. Consta de un conjunto de órdenes internas y externas Mac O.S. (X-Leopard) Sistema desarrollado por la empresa Apple Inc. Basado en e funcionamiento con hardware propio. Su evolución hasta el MacOs X Leopard (2008) y la utilización de hardware convencional en sus equipos esta propiciando un rápida expansión del sistema entre el sector del consumidor 20

21 SISTEMA OPERATIVO, EJEMPLOS WINDOWS Sistema operativo gráfico Necesita ser instalado en el disco duro para su completo funcionamiento Surge como un entorno gráfico que trabaja sobre MS-DOS Sistema de ventanas multitarea e independiente del hardware Múltiples versiones: 2000, 2000 Server, XP, 2003 Server, Vista, 2008 Server UNIX (Y sus derivados LINUX) Diseñado en los laboratorios Bell de la empresa AT&T, para su empleo en ordenadores Digital, la primera versión de UNIX aparece en SO de propósito general, multitarea y multiusuario, escrito en un lenguaje de alto nivel (C). Amplia difusión en ambientes universitarios. Existen multitud de ramificaciones de este sistema operativo. Una de ellas es el Minix, origen de uno de los SO más populares: Linux. 21

22 3.3 HISTORIA DE LA INFORMÁTICA: PREVIOS A LA 1ª GENERACIÓN EL HOMBRE SIEMPRE HA TENIDO LA NECESIDAD DE CALCULAR Y PROCESAR LA INFORMACIÓN SURGEN LOS PRIMEROS INSTRUMENTOS ARITMETICOS COMO EL ÁBACO. 1866: Origen del procesamiento automático de la información se remonta a 1866, cuando Hollerit funda una empresa que da lugar a IBM. Los primeros ordenadores son electromecánicos (basados en relés) Los laboratorios Bell construyen una máquina programable que trabaja con números complejos. En 1941 se construye el Z3, considerado el primer ordenador. En 1944 se construye en Mark I en la Universidad de Hardwar. Pesaba 5 toneladas, piezas i más de 800 km de cable ABC: J. Atanassoff & C. Berry: automatización de cálculos de física. Primer ordenador con propósito educativo. 22

23 3.3 HISTORIA DE LA INFORMÁTICA: 1ª GENERACIÓN Sustitución de los reles por tubos de vacío dio lugar a la Primera Generación de ordenadores eléctricos. ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator, 1945), fue el primer ordenador eléctrico aplicado al cálculo de trayectorias de proyectiles. Tenía tubos, pesaba kilos. Era 300 veces más rápido que el Mark I. Se incorpora al proyecto Von Neumann, proponiendo que los programas se guardaran en memoria como si fueran datos. Se desarrolla el EDSACC (1949) ENIAC 23

24 3.3 HISTORIA DE LA INFORMÁTICA: 2ª GENERACIÓN y 3ª GENERACIÖN 2ª GENERACIÓN Aparece en 1958 con la sustitución de los tubos de vacío por transistores. Durante esta época se introdujeron las cintas y discos magnéticos, los lectores de tarjetas perforadas y las impresoras de alta velocidad. Ordenadores: IBM7070 (1960) y UNIVAC 1107 (1962) Aparecen algunos lenguajes de programación: COBOL (1959) Algol (1960) LISP (1962) FORTRAN (1954) 3ª GENERACIÓN Elemento característico: circuito integrado. Ordenadores: IBM 360 (1964) y IBM 370 (1970) Durante esta época empieza a aparecer la multiplexación y el tiempo compartido Aparece una crisis del software Estandarización de los lenguajes Microordenadores PDP 11 (70) 24

25 3.3 HISTORIA DE LA INFORMÁTICA: 4ª GENERACIÓN 4ª GENERACIÓN Elemento característico: microprocesador Intel 4040 (1971) Primer ordenador personal: Altair 8800 (1974) Desarrollo de intérpretes de BASIC Gran evolución de la empresa Microsoft al facilitar a IBM el sistema operativo MS-DOS para los PC. Otros ordenadores típicos de esta generación fueron: Sinclair ZX80 Spectrum Amstrad En 1981 aparece el IBM PC La microinformática aparece en el estado español en 1973, cuando se desarrolla el ordenador personal Kentelek 8 por la empresa Distesa. 25

26 3.4 NUEVAS TENDENCIAS Dispositivos más económicos, potentes y pequeños: Netbooks PC Sistemas Operativos Embedidos y Multifuncionales: Teléfonos Móviles Pocket PC/GPS/Mobil/WIFI MOBILIDAD Y ACCESIBILIDAD El futuro está en la Nube (Web 2.0) 26

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