! En el siglo XVIII, el francés Jacquard, ideó unas tarjetas perforadas para realizar cálculos matemáticos.

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1 TEMA 1: INTRODUCCIÓN A LA INFORMÁTICA INFORMÁTICA APLICADA 1. Orígenes de la informática! Las computadoras son el epicentro de nuestras vidas. Están en nuestros escritorios, en nuestros bolsillos y aún en los tableros de nuestros autos. Las usamos para trabajar, para jugar, para la educación y para ordenar datos.! Pero, cómo la raza humana ha evolucionado a una especie tecnofílica? Las opiniones varían de extremo a extremo. Algunos dicen que fué Apple cuando en 1984 introdujo la MacIntosh "La computadora para el resto de nosotros" Otros dicen que empezó antes, con la primera PC de IBM. Algunos académicos apuntan a 1975 con la aparición de un kit de computadora por Altair en la portada "Popular Electronics". Este movimiento lanzó una pequeña empresa de programadores llamada Microsoft...! Realmente no es ninguna de estas cosas. Hoy día cuando comemos RAM en el desayuno y nos traladamos en un conmutador DSL cada mañana, sabemos que la computación empezó mucho antes, alrededor del año 20,000 AC, de hecho. Hemos dependido por muchísimo tiempo de aparatos que hacen cálculos y otros trabajos que nuestro cerebro lo haría con gran esfuerzo.! En el siglo XVIII, el francés Jacquard, ideó unas tarjetas perforadas para realizar cálculos matemáticos.! En 1824, el matemático G. Boole ideó el álgebra booleanas que pone las bases para diseñar los circuitos digitales. Es la teoría que da a poyo a la técnica digital. Se basa en 0 y 1, verdadero y falso, que es con lo que más tarde trabajaran los ordenadores. Es decir, sienta las bases teóricas de la informática.! En 1945, Von Neuman, ideó un modelo teórico de ordenador. Las características de este modelo son: La máquina tendrá una memoria y una unidad central de proceso (actualmente hardware), de manera que la memoria almacenará los programas y la unidad procesará las instrucciones de los programas (software en la actualidad). Programa: instrucciones para realizar un proceso (de manera genérica: algoritmo). 2. Generaciones de ordenadores! Uno de los primeros dispositivos mecánicos para contar fue el ábaco, cuya historia se remonta a las antiguas civilizaciones griega y romana. Este dispositivo es muy sencillo, consta de cuentas ensartadas en varillas que a su vez están montadas en un marco rectangular. Al desplazar las cuentas sobre varillas, sus posiciones representan valores almacenados, y es mediante dichas posiciones que este representa y almacena datos. A Página : 1

2 este dispositivo no se le puede llamar computadora por carecer del elemento fundamental llamado programa.! Otro de los inventos mecánicos fue la Pascalina inventada por Blaise Pascal ( ) de Francia y la de Gottfried Wilhelm von Leibniz ( ) de Alemania. Con estas máquinas, los datos se representaban mediante las posiciones de los engranajes, y los datos se introducían manualmente estableciendo dichas posiciones finales de las ruedas, de manera similar a como leemos los números en el cuentakilómetros de un automóvil. Primera Generación de Computadores! En esta generación había una gran desconocimiento de las capacidades de las computadoras, puesto que se realizó un estudio en esta época 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 se conoce como la primera generación. Estas máquinas tenían las siguientes características: Estas máquinas estaban construidas por medio de tubos de vacío. Eran programadas en lenguaje de máquina.! En esta generación las máquinas son grandes y costosas (de un costo aproximado de ciento de miles de dólares). 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, se utilizó para procesar el censo de 1950 en los Estados Unidos INFORMÁTICA APLICADA! En las dos primeras generaciones, las unidades de entrada utilizaban tarjetas perforadas, retomadas por Herman Hollerith ( ), quien además fundó una compañía que con el paso del tiempo se conocería como IBM (International Bussines Machines).! Después se desarrolló por IBM la IBM 701 de la cual se entregaron 18 unidades entre 1953 y 1957.! Posteriormente, la compañía Remington Rand fabricó el modelo 1103, que competía con la 701 en el campo científico, por lo que la IBM desarrollo la 702, la cual presentó problemas en memoria, debido a esto no duró en el mercado.! La computadora más exitosa de la primera generación fue la IBM 650, de la cual se produjeron varios cientos. Esta computadora que usaba un esquema de memoria secundaria llamado tambor magnético, que es el antecesor de los discos actuales.! Otros modelos de computadora que se pueden situar en los inicios de la segunda generación son: la UNIVAC 80 y 90, las IBM 704 y 709, Burroughs 220 y UNIVAC Página : 2

3 Segunda Generación de Computadores.! Cerca de la década de 1960, 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: Están construidas con circuitos de transistores. Se programan en nuevos lenguajes llamados lenguajes alto nivel. En esta generación las computadoras se reducen de tamaño y son de menor costo. Aparecen muchas compañías y las computadoras eran bastante avanzadas para su época como la serie 5000 de Burroughs y la ATLAS de la Universidad de Manchester.! Algunas de estas computadoras se programaban con cintas perforadas y otras más por medio de cableado en un tablero. Los programas eran hechos a la medida por un equipo de expertos: analistas, diseñadores, programadores y operadores que se manejaban como una orquesta 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" (alimentarle instrucciones) para obtener resultados; por lo tanto su uso estaba limitado a aquellos audaces pioneros que gustaran de pasar un buen número de horas escribiendo instrucciones, "corriendo" el programa resultante y verificando y corrigiendo los errores o bugs que aparecieran. Además, para no perder el "programa" resultante había que "guardarlo" (almacenarlo) en una grabadora de astte, 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. Pero aquí aparece un nuevo elemento:! El usuario de las computadoras va cambiando y evolucionando con el tiempo. De estar totalmente desconectado a ellas en las máquinas grandes pasa la PC a ser pieza clave en el diseño tanto del hardware como del software. Aparece el concepto de human interface que es la relación entre el usuario y su computadora. Se habla entonces de hardware ergonómico (adaptado a las dimensiones humanas para reducir el cansancio), diseños de pantallas antirreflejos y teclados que descansen la muñeca. Con respecto al software se inicia una verdadera carrera para encontrar la manera en que el usuario pase Página : 3

4 menos tiempo capacitándose y entrenándose y más tiempo produciendo. Se ponen al alcance programas con menús (listas de opciones) que orientan en todo momento al usuario (con el consiguiente aburrimiento de los usuarios expertos); otros programas ofrecen toda una artillería de teclas de control y teclas de funciones (atajos) para efectuar toda suerte de efectos en el trabajo (con la consiguiente desorientación de los usuarios novatos). Se ofrecen un sinnúmero de cursos prometiendo que en pocas semanas hacen de cualquier persona un experto en los programas comerciales. Pero el problema "constante" es que ninguna solución para el uso de los programas es "constante". Cada nuevo programa requiere aprender nuevos controles, nuevos trucos, nuevos menús. Se empieza a sentir que la relación usuario PC no está acorde con los desarrollos del equipo y de la potencia de los programas. Hace falta una relación amistosa entre el usuario y la PC.! Las computadoras de esta generación fueron: la Philco 212 (esta compañía se retiró del mercado en 1964) y la UNIVAC M460, la Control Data Corporation modelo 1604, seguida por la serie 3000, la IBM mejoró la 709 y sacó al mercado la 7090, la National Cash Register empezó a producir máquinas para proceso de datos de tipo comercial, introdujo el modelo NCR 315.! La Radio Corporation of America introdujo el modelo 501, que manejaba el lenguaje COBOL, para procesos administrativos y comerciales. Después salió al mercado la RCA 601. Tercera generación de Computadores! 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: Su fabricación electrónica esta basada en circuitos integrados. Su manejo es por medio de los lenguajes de control de los sistemas operativos.! 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 (no todos los modelos usaban estas técnicas, sino que estaba dividido por aplicaciones).! 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. INFORMÁTICA APLICADA! En 1964 CDC introdujo la serie 6000 con la computadora 6600 que se consideró durante algunos años como la más rápida. Página : 4

5 ! En la década de 1970, la IBM produce la serie 370 (modelos 115, 125, 135, 145, 158, 168). UNIVAC compite son los modelos 1108 y 1110, máquinas en gran escala; mientras que CDC produce su serie 7000 con el modelo Estas computadoras se caracterizan por ser muy potentes y veloces.! A finales de esta década la IBM de su serie 370 produce los modelos 3031, 3033, Burroughs con su serie 6000 produce los modelos 6500 y 6700 de avanzado diseño, que se reemplazaron por su serie Honey Well participa con su computadora DPS con varios modelos. 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), pero disponen 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. Cuarta Generación de Computadores INFORMÁTICA APLICADA! Aquí aparecen los microprocesadores que es un gran adelanto de la microelectrónica, son circuitos integrados de alta densidad y con una velocidad impresionante. Las microcomputadoras con base en estos circuitos 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 la Apple que fue la segunda 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 computadoras personales, al siguiente subió a 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 que con ellas de manejan 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 Página : 5

6 sistemas operativos y métodos para lograr una utilización sencilla de las microcomputadoras (son los creadores de CP/M y de los productos de Microsoft).! No todo son microcomputadoras, por su puesto, las minicomputadoras y los grandes sistemas continúan en desarrollo. De hecho las máquinas pequeñas rebasaban por mucho la capacidad de los grandes sistemas de 10 o 15 años antes, que requerían de instalaciones costosas y especiales, pero sería equivocado suponer que las grandes computadoras han desaparecido; por el contrario, su presencia era ya ineludible en prácticamente todas las esferas de control gubernamental, 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. Quinta Generación de Computadores.! 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. INFORMÁTICA APLICADA! 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, que pueden resumirse de la siguiente manera: 1 Procesamiento en paralelo mediante arquitecturas y diseños especiales y circuitos de gran velocidad. 2 Manejo de lenguaje natural y sistemas de inteligencia artificial.! El futuro previsible de la computación es muy interesante, y se puede esperar que esta ciencia siga siendo objeto de atención prioritaria de gobiernos y de la sociedad en conjunto. Página : 6

7 3. Componentes de un ordenador Placa Base (Mainboard)! Es la placa en la que se conectan e insertan todos los componentes (microchips) que hacen funcionar al ordenador. Se pueden distinguir:! Slots de expansión: donde se conectan tarjetas adicionales, como por ejemplo, las tarjetas de video. Bancos de memoria: donde se insertan las tarjetas de memoria RAM. Zócalo del microprocesadoro: donde se inserta el microprocesador Conectores externos: que permiten comunicarse con periféricos exteriores (salidas USB, impresoras, conectores de disco duro...) Chipset: conjunto de circuitos adicionales que acompañan al microprocesador. Uno de esos chips es la que almacena la BIOS (Basic Input Output System), en este circuito están almacenados la fecha, hora y todos los datos básicos (de inicio) sobre las características de nuestro ordenador. Para que esos datos no se borren la placa base aloja una pila botón. El chipset sirve de puente de Página : 7

8 comunicación con el resto de componentes de la placa, como son la memoria, las tarjetas de expansión, los puertos USB, ratón, teclado, etc. CHIPSET Componentes adicionales de de una placa base CARCASA: caja externa donde se insertan todos los componentes. FUENTE DE ALIMENTACIÓN: sirve para proveer de electricidad al ordenador. TARJETAS DE EXTENSIÓN: (tarjeta de video, de sonido, de red ) DISCO DURO: donde se almacena la información de modo permanente, (en inglés Hard Disk Drive, HDD) es un dispositivo de almacenamiento de datos no volátil que emplea un sistema de grabación magnética para almacenar datos digitales. Se compone de uno o más platos o discos rígidos, unidos por un mismo eje que gira a gran velocidad dentro de una caja metálica sellada. Sobre cada plato, y en cada una de sus caras, se sitúa un cabezal de lectura/escritura que flota sobre una delgada lámina de aire generada por la rotación de los discos. LETORES CD/DVD, DISQUETERA, CONECTORES USB OTROS PUERTOS DE CONEXIÓN: sirven para la comunicación para otros periféricos Página : 8

9 4. Periféricos! Se entenderá por periférico al conjunto de dispositivos que, sin pertenecer al núcleo fundamental de la computadora, formado por la CPU y la memoria central, permitan realizar operaciones de entrada/salida (E/S) complementarias al proceso de datos que realiza la CPU.!! Los periféricos pueden clasificarse en 3 categorías principales: Periféricos de entrada: captan y digitalizan los datos de ser necesario, introducidos por el usuario o por otro dispositivo y los envían al ordenador para ser procesados. Periféricos de salida: son dispositivos que muestran o proyectan información hacia el exterior del ordenador. La mayoría son para informar, alertar, comunicar, proyectar o dar al usuario cierta información, de la misma forma se encargan de convertir los impulsos eléctricos en información legible para el usuario. Sin embargo, no todos de este tipo de periféricos es información para el usuario. Periféricos de entrada/salida (E/S): sirven básicamente para la comunicación de la computadora con el medio externo.! Los periféricos de entrada/salida son los que utiliza el ordenador tanto para mandar como para recibir información. Su función es la de almacenar o guardar, de forma permanente o virtual, todo aquello que hagamos con el ordenador para que pueda ser utilizado por los usuarios u otros sistemas. ENTRADA SALIDA ALMACENAMIENTO COMUNICACIÓN Escáner Ratón Teclado Micrófono Lápiz óptico Lector de tarjetas Joystick Cámara Web Monitor Impresora Altavoces Plotter Disquetera Grabador CD/DVD Disco duro externo Memorias USB Módem Router Switch HUB CARACTERÍSTICAS DE ALGUNOS PERIFÉRICOS MONITORES: - CRT: Monitores de Rayos Catódicos (más grandes y antiguas). - TFT y LCD: pantallas planas de tecnología TFT y cristal líquido. - Plasma: pantallas planas con tecnología de plasma. - Pantalla táctil: pantallas planas que al ser tocadas permiten la entrada de datos, y son de entrada y salida. - Monitor LED: Es un dispositivo semiconductor, el cual emite luz de manera incoherente y luminiscente, es decir, es como una pequeña campanita de cristal pintado relleno de un elemento que al recibir la electricidad se ilumina. Tienen una luz muy focalizada, es decir, en una dirección. Un led por si solo no alumbra demasiado, sin embargo, muchos de ellos juntos dan una luz muy pura y eficaz. Los monitores led están formados por un Página : 9

10 conjunto de led que al recibir el impulso electrico se iluminan. Tienen muchas ventajas, ya que no se funden como ocurre con los pixeles, permiten fabricar pantallas extremadamente planas y con una gran calidad. - Monitores DLP: Se basa en un semiconductor óptico llamado Digital Micromirror Device, o integrado DMD es básicamente un microinterruptor extremadamente exacto que permite modular digitalmente la luz mediante millones de espejos microscópicos dispuestos en un colector rectangular. Cada espejo esta separado de su vecina menos de 1 micrón. Estos espejos son literalmente capaces de activarse miles de veces por segundo y se utilizan para dirigir la luz hacia un espacio específico de un pixel. La duración de la sincronización de encendido/ apagado determina el nivel del gris que muestra el pixel. Los integrados actuales de DMD pueden producir hasta 1024 grados de gris. TECLADOS: QWERTY: Existen distintas disposiciones de teclado, para que se puedan utilizar en diversos lenguajes. El tipo estándar de teclado inglés se conoce como QWERTY. Denominación de los teclados de computadora y máquinas de escribir que se utilizan habitualmente en los países occidentales, con alfabeto latino. Las siglas corresponden a las primeras letras del teclado, comenzando por la izquierda en la fila superior. El teclado en español o su variante latinoamericana son teclados QWERTY que se diferencian del inglés por presentar la letra "Ñ" en su distribución de teclas. Página : 10

11 - Multimedia: incorporan altavoces y botones especiales para funciones de audio y vídeo. - Inalámbricos: se comunican normalmente por infrarrojos y no necesitan cable de conexión. Necesita de un emisor-receptor de infrarrojos. RATONES: - De bola: bola giratoria - Opticos: emite una señal óptica que refleja sobre la superficie donde se apoya y rebota para hacer que e ratón se mueva. - Inalámbricos: comunicación sin cable a través de infrarrojos. - Trackball: En vez de mover el ratón, giramos una bola que realiza sus funciones. - Touchpad: es el ratón que incorporan los portátiles. - Magic mouse: novedad tecnológica de Apple en que el ratón es multitáctil. Página : 11

12 IMPRESORAS: - Matriciales, de aguja, de margarita: tienen todas las letras del abecedario que van impactando en el papel. - Chorro de tinta: funcionan mediante cartuchos de tinta. - Láser: tóners, más rápidas. - Térmicas: uso específico (tickets), el papel se calienta, no utilizan tinta. - Plotter: impresoras de uso industrial. - Multifunción: imprimen, escanean, fotocopian, y algunas incorporan fax. Página : 12

13 NUEVOS PERIFÉRICOS Y DISPOSITIVOS: - MICRÓFONOS, ALTAVOCES-AURICULARES INALÁMBRICOS - WEBCAM - SCANNER - LECTOR DE CÓDIGOS DE BARRAS - TARJETA BLUETOOH-INFRARROJOS - LECTOR DE TARJETAS (DNI electrónico) - LAPIZ ÓPTICO-TABLETA DIGITALIZACIÓN - REFRIGERACIÓN. TUNEADO - DISCOS DUROS MULTIMEDIA - HUELLAS DACTILARES, RECONOCIMIETO DEL IRIS - TELEFONO (SKYPE) (VOIP IP). - VIDEOPROYECTORES (CABLE, WIFI, TECNOLOGÍA LED) - PENDRIVER - DISCOS DUROS DE ESTADO SOLIDO (SSD). Página : 13

14 5. Sistemas de Numeración - Representación Interna 5.1. Sistemas de Numeración: Sistemas Numéricos Posicionales! La necesidad de representar conjuntos de objetos ha llevado a las distintas culturas a adoptar diversas formar de simbolizar su valor numérico.! Una primer manera de representar el número de elementos que constituyen un cierto conjunto, es establecer una correspondencia con un número igual de símbolos.! Esto lo hacemos cuando lo contamos con los dedos, como ser los días de la semana, dibujamos igual número de trazos: I I I I I I I! Tal sistema sería unario, pues utiliza un sólo tipo de símbolo. Su desventaja es que no permite simbolizar cómoda y rápidamente conjuntos con muchos elementos.! Para poder simbolizar conjuntos de muchos elementos será necesario definir mayor cantidad de símbolos. A su vez, a fin de minimizar esta cantidad, se dedinen una cantidad de operaciones implícitas entre los mismos.! Los romanos utilizaron un sistemas de signos de valor creciente: I, V, X, L, C, D, M, etc., que se agrupaban de derecha a izquierda, sumándose o restándose entre sí, según siguieran o no el orden creciente:!! CXVII = cien + diez + cinco + uno + uno!! MCMV = mil + (mil cien) + cinco INFORMÁTICA APLICADA! Esta codificación requería nuevos símbolos cuando se agotaban los de mayor valor, a la par que los cálculos convenía realizarlos con ábacos.! Fueron los pueblo orientales y americanos (mayas) los que desarrollaron los sistemas posicionales, basados en un conjunto limitado y constante de símbolos, entre los cuales se encontraba el cero, para indicar ausencia de elementos.! En estos sistemas, cada símbolo, además del número de unidades que representa considerado en forma aislada, tiene un significado o peso distinto según la posición que ocupa en el grupo de caracteres del que forma parte.! De esta manera es posible representar sistemáticamente cualquier número, empleando en forma combinada un conjunto limitado de caracteres.! Relacionado con los diez dedos, el sistema posicional tendría 10 elementos diferentes (que forman una sucesión monótona creciente 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) y se denomina sistema posicional decimal o sistema base diez. Los caracteres (elementos) se denominan dígitos, y constituyen piezas de información digital. Página : 14

15 ! Los sistemas digitales actúan bajo el control de variables discretas, entendiéndose por éstas, las variables que pueden tomar un número finito de valores. Por ser de fácil realización los componentes físicos con dos estados diferenciados.! Tanto si se utilizan en procesamiento de datos como en control industrial, los sistemas digitales han de realizar operaciones con números discretos. Los números pueden representarse en diversos sistemas de numeración, que se diferencian por su base.! La base de un sistema de numeración es el número de símbolos distintos utilizados para la representación de las cantidades del mismo. El sistema de numeración utilizado en la vida cotidiana es el de base diez, en el cual existen diez símbolos distintos, del 0 al 9.! En sistemas digitales se trabaja con un sistema de numeración de base dos, denominado sistema binario. Sistema Binario! Como ya hemos expuesto, este sistema utiliza solamente dos símbolos distintos que se representan gráficamente por 0 y 1 y reciben el nombre de bit. La utilización casi exclusiva de este sistema de numeración en los equipos de cálculo y control automático es debida a la seguridad y rapidez de respuesta de los elementos físicos que poseen dos estados diferenciados y a la sencillez de las operaciones aritméticas en este sistema (para representar una misma cantidad) que en los sistemas cuya base es mayor de dos. Sistema Hexadecimal INFORMÁTICA APLICADA! El sistema hexadecimal es el de base dieciséis, es decir para la representación de las cantidades utiliza dieciséis símbolos diferentes que son los dígitos del 0 al 9 y las letras del alfabeto de la A a la F. El interés de este sistema, es debido a que 16 es una potencia de 2 (2 4 =16) y por lo tanto resulta muy sencilla la conversión de los números del sistema binario al hexadecimal y viceversa, permitiendo una representación compacta de cantidades binarias. Página : 15

16 Conversión a otro Sistema Base b a decimal! De acuerdo con lo dicho hasta ahora, resulta inmediato hallar la representación decimal de un número expresado en otra base cualquiera b. Binario a Decimal, ej.:!! = 1 x x x x x 2 0 = 2210!! = 1 x x x x 2-2 = Hexadecimal a decimal, ej.:!! 1AF16 = 1 x x x 16 0 = 43110!! 2B.E16 = 2 x x x 16-1 = Hexadecimal a Binario y Binario a Hexadecimal! Ya se aclaró que el interés sobre el sistema hexadecimal es debido a que 16 (su base) es una potencia de 2 (2 4 =16), y por lo tanto resulta muy sencilla la conversión de los números del sistema binario al hexadecimal y viceversa.! Para convertir un número del sistema hexadecimal al binario se sustituye cada símbolo por su equivalente en binario indicado en la Tabla 1. Sea por ejemplo el número 81AE16. El equivalente a cada símbolo es:!! 816 = !! 116 = !! A16 = !! E16 = Por lo tanto resulta: 81AE16 = ! La conversión de un número del sistema binario al hexadecimal se realiza a la inversa, agrupando los bits enteros y fraccionarios en grupos de cuatro a partir del punto decimal yconvirtiendo cada grupo independientemente. Para completar el último grupo se añaden los ceros que sean necesarios.! Sea por ejemplo el número ; debemos completarlo con dos ceros a la izquierda y tres a la derecha: Página : 16

17 !! Resultando por lo tanto: = 27.A816!! Otro ejemplo: = = Decimal a otro sistema! El pasaje de un número decimal a otra base se realiza analizando por separado la parte entera (prescindiendo del signo) y la parte fraccionaria.! Parte Entera: Se divide el número por la base a la que se desea convertir (división entera); luego se divide el cociente obtenido por la base, y así sucesivamente hasta que el cociente sea cero. Los restos enteros de cada división, que son siempre menores que la base, son los dígitos de la nueva representación del número, ordenados del menos significativo al más significativo.! Parte Fraccionaria: Se multiplica la parte fraccionaria por la base a la que se desea convertir.! La parte entera del resultado, que siempre es menor que la base, será el primer dígito fraccionario de la nueva representación. Se multiplica ahora la parte fraccionaria del resultado por la base y así sucesivamente. Página : 17

18 6. Representación Interna de la Información en los Sistemas de Computación! Hemos visto que la información que maneja una computadora digital, ya sean datos numéricos, alfanuméricos o instrucciones de programas, sólo puede ser almacenada y procesada internamente en casilleros elementales llamados bits. Un bit puede tomar uno y sólo uno de dos estados posibles, denominados por convención estado 0 y estado 1. De aquí la necesidad de codificar la información empleando el sistema binario de numeración (cadenas de ceros y unos).! El sistema hexadecimal permite visualizar en forma más compacta esta información, dada la rapidez de conversión al binario, pero teniendo presente que la máquina no lo maneja directamente. Representación de Caracteres! La convención habitual es asignar un número a cada carácter (letra, número, signo de puntuación u operación, etc.) y almacenar la forma binaria de este número en un byte Página : 18

19 u octeto, es decir un conjunto de 8 bits consecutivos. El byte es la unidad mínima accesible en forma directa. Ejemplo de byte: INFORMÁTICA APLICADA! De acuerdo a esto, en un byte es posible almacenar números binarios que comprenden los códigos que van desde el 0 hasta el 255 (256 códigos en total).! Quiere decir que hay 256 caracteres posibles. Los distintos códigos establecen la correspondencia: Nº carácter. Uno de los más usados es el ASCII (código americano estándar para el intercambio de información). Otro es el EBCDIC. En general los códigos normalizan menos de 256 caracteres; los restantes quedan disponibles y pueden a veces ser definidos por el usuario. Página : 19

20 Estándar Unicode! La especificación Unicode define un esquema de codificación único para prácticamente todos los caracteres usados con más frecuencia en todo el mundo. Todos los equipos convierten de forma coherente los patrones de bits de los datos Unicode en caracteres con la especificación única de Unicode. Esto asegura que el mismo patrón de bits se convierte siempre al mismo carácter en todos los equipos. Los datos se pueden transferir libremente desde un equipo a otro, sin preocuparse de que el sistema que los reciba pueda convertir los patrones de bits de forma correcta.! Un problema con los tipos de datos que usan un byte (código ASCII) para codificar cada carácter es que el tipo de datos sólo puede representar 256 caracteres distintos. Esto supone que tenga que haber varias especificaciones de codificación (o páginas de códigos) para distintos alfabetos, como, por ejemplo, los europeos, que son relativamente pequeños. Tampoco se puede tratar sistemas tales como el alfabeto Kanji japonés o el Hangul coreano, que tienen miles de caracteres.! La especificación Unicode resuelve este problema al utilizar 2 bytes para codificar cada carácter.! Hay suficientes patrones distintos (65.536) en 2 bytes para establecer una única especificación que abarque la mayor parte de los idiomas comerciales comunes. Dado que todos los sistemas! Unicode usan de forma coherente los mismos patrones de bits para representar todos los caracteres, se resuelve el problema que plantea el hecho de que los caracteres se pudieran convertir de forma incorrecta al pasarlos de un sistema a otro. 7. Unidades básicas de información y almacenamiento de datos.! Hoy en día casi todos en el mundo están más o menos familiarizados con términos como megabyte, gigabytes, memoria, disco duro, etc. pero no todos están familiarizados con términos como petabyte, terabyte, SSD, etc. Todos hablamos de archivos, de lo que ocupan en nuestras computadoras, de lo que tardan las descargas en Internet, pero la verdad es que se desconoce (en muchos casos) como se almacena y distribuye esa información. Bit! Un Bit es el acrónimo de Binary digit (dígito binario). Un bit es un dígito del sistema de numeración binario. Un sistema de numeración es un conjunto de símbolos y reglas de generación que permiten construir todos los números válidos y el sistema binario, en matemáticas e informática, es un sistema de numeración en el que los números se representan utilizando solamente las cifras cero y uno (0 y 1).! En pocas palabras, y como ya muchos sospechan: las computadoras solo entienden 0 y 1. Esto se debe principalmente a que trabajan con voltajes internos: encendido = 1 y apagado = 0. Pues bien un bit o dígito binario puede representar uno de esos dos valores, 0 ó 1. Página : 20

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