Conceptos, estructura y funcionamiento de equipos de cómputo.

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1 INFORMÁTICA MCC. Francisco Falconi Coronel Escuela Preparatoria No. 1 del Estado, Turno Matutino Tuxtla Gutiérrez, Chiapas México SECUENCIA DE APRENDIZAJE: Conceptos, estructura y funcionamiento de equipos de cómputo. PROPÓSITO DE LA SECUENCIA Conocer la funcionalidad del hardware, mediante la investigación teórica, observación virtual y directa de sus características, para elegir la mejor opción de herramientas informáticas que den solución a un problema propuesto. EJE PROBLEMATIZADOR Qué debo saber para elegir adecuadamente equipos de cómputo? 1

2 Competencias genéricas a desarrollar: SE EXPRESA Y SE COMUNICA CG4 Escucha, interpreta y emite mensajes pertinentes en distintos contextos mediante la utilización de medios, códigos y herramientas apropiados Atributo: Maneja las tecnologías de la información y comunicación para obtener información y expresar ideas. PIENSA CRÍTICA Y REFLEXIVAMENTE CG5. Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos Atributo: Ordena información de acuerdo a categorías, jerarquías y relaciones Competencia disciplinar: CD12. Utiliza tecnologías de la información y comunicación para investigar, resolver problemas, producir materiales y transmitir información ESTILOS DE APRENDIZAJE Visual Auditivo Kinestésico Lecto-escritura COMPETENCIAS DOCENTES IMPLICADAS: 1. Organiza su formación continua a lo largo de su trayectoria profesional 2. Domina y estructura los saberes para facilitar experiencias de aprendizaje significativo. 3. Plantea los procesos de enseñanza y de aprendizaje atendiendo al enfoque por competencias y los ubica en contextos disciplinares, curriculares y sociales amplios. 4. Lleva a la práctica procesos de enseñanza y de aprendizaje de manera efectiva, creativa e innovadora a su contexto institucional. 5. Evalúa los procesos de enseñanza y de aprendizaje con un enfoque formativo. 6. Construye ambientes para el aprendizaje autónomo y colaborativo. 2

3 Es el conjunto de conocimientos científicos y técnicos que hacen posible el tratamiento automático y racional de la información, apoyándose de herramientas tecnológicas como las computadoras y muchos dispositivos más. 3

4 INFORMACIÓN INFORMÁTICA AUTOMÁTICA Medicina Comercio Robótica Aeronáutica Televisión Entre otros Informática OTRAS ÁREAS ÁREA ADMINISTRATI VA TOMA DE DECISIÓN RADIO EDUCACIÓN TELEVISIÓN MEDICINA INFORMÁTICA AERONÁUTICA COMERCIO ROBOTICA TRANSPORTE URBANO VIGILANCIA O SEGURIDAD INDUSTRIA AUTOMOTRIZ 4

5 Informática En la medicina En sistemas comerciales En la aeronáutica En la robótica En sistemas GPS En los satélites En la industria televisiva 5

6 En aparatos electrónicos previamente programados En los sistemas de radio En la telefonía celular Actividad 01 Ensayo Importancia de la Informática Haciendo uso de los equipos de cómputo accede a un navegador y consulta páginas que resalten la importancia de la informática en las ciencias experimentales, en las matemáticas, ciencias sociales, en el aprendizaje de otros idiomas, en la filosofía y cómo apoya en los talleres de lectura y redacción (todas éstas, asignaturas que cursas en este semestre). En un documento de Microsoft Word, ve pegando la información que consideres relevante de los sitios consultados (texto e imágenes). Elabora un ensayo en donde se exponga la influencia que la informática tiene en las áreas investigadas, utilizando como recursos los textos e imágenes previamente descargadas. Al final del documento, deberás incluir tu propio punto de vista sobre la importancia de la informática en tu vida personal y como estudiante. <<< Competencia disciplinar No. 12 >>> <<< Competencia genérica No. 4 Atributo No. 5 >>> <<< Competencia genérica No. 6 Atributo No. 1 >>> 6

7 Qué debo saber para elegir adecuadamente equipos de cómputo? Qué equipo de cómputo comprarías y por qué? HP Pavilion HP Pavilion CPU AMD A8 CPU AMD A8 HD 750 GB HD 650 GB 4 GB RAM 4 GB RAM MONITOR LCD 18 MONITOR LCD 18 $ 8, $ 8,

8 Qué equipo de cómputo compraría y por qué? HP Pavilion HP Pavilion CPU INTEL i5 CPU INTEL i5 HD 1 TB HD 750 GB 4 GB RAM 8 GB RAM MONITOR LCD 18 MONITOR LCD 18 $ 8, $ 8, Qué equipo de cómputo compraría y por qué? HP Pavilion HP Pavilion CPU INTEL i7 CPU AMD A8 Quad Core HD 750 GB HD 750 GB 4 GB RAM 4 GB RAM MONITOR LCD 21 MONITOR LCD 21 $ 9, $ 8,

9 Reflexión Si bien es cierto, a través de las diapositivas anteriores nos damos cuenta que muchas veces existen especificaciones técnicas sobre artículos que deseamos adquirir, sin embargo, poco comprendemos de su significado y en ocasiones lo que adquirimos no es lo que verdaderamente necesitamos. Conozcamos este mundo maravilloso de la informática y tomemos decisiones adecuadas!!! SISTEMAS DE CÓMPUTO Qué es un sistema? Conjunto de elementos interrelacionados entre sí, con un propósito común. Cada elemento desempeña funciones específicas, necesarias e indispensables para el funcionamiento del sistema y contribuyen al logro de su propósito. Ejemplos: Sistema de suspensión Sistema respiratorio Computadora 9

10 SISTEMAS DE CÓMPUTO Qué es una computadora? Es un sistema para el procesamiento rápido, electrónico y preciso de datos, bajo la dirección de programas que aceptan datos de entrada, lo procesan y emiten resultados. Qué significa el término PC? Los elementos básicos de una computadora son: Hardware Software FirmWare HARDWARE HARDWARE El hardware de un equipo de cómputo, se refiere a todos los elementos físicos, aquello que es tangible (lo que se puede tocar). Básicamente se refiere a la parte electrónica de cualquier dispositivo. 10

11 SOFTWARE SOFTWARE El software se refiere a los elementos lógicos de un equipo de cómputo, aquello que se usa pero no se puede tocar, es decir, todos los programas. FIRMWARE FIRMWARE Es un bloque de instrucciones/códigos de máquina para propósitos específicos, grabado en una memoria. Está fuertemente integrado con la electrónica del dispositivo siendo el software que tiene directa interacción con el hardware. En resumen, un firmware es un software que maneja físicamente al hardware. 11

12 ESQUEMA BÁSICO DEL FUNCIONAMIENTO DE UNA COMPUTADORA Como se mencionó anteriormente, una computadora es un sistema electrónico que acepta datos de entrada, los procesa de acuerdo a las instrucciones contenidas en los programas y finalmente produce un resultado de salida. ENTRADA PROCESO SALIDA ESQUEMA BÁSICO DEL HARDWARE Como se mencionó anteriormente, una computadora es un sistema compuesto por varios elementos, cada uno desempeña funciones específicas e interactúa con otros elementos. El esquema básico del hardware está integrado por: Dispositivos de entrada Dispositivos de salida Dispositivos mixtos Dispositivos de almacenamiento secundario Microprocesador Memoria central 12

13 DISP. DE ENTRADA DISPOSITIVOS DE ENTRADA Son todos aquellos que permiten introducir datos, comandos, programas y señales a una computadora. DISP. DE SALIDA DISPOSITIVOS DE SALIDA Son todos aquellos que permiten visualizar datos o resultados procedentes de la computadora hacia el usuario u otro dispositivo. Algunas veces este resultado no es visual, puede ser un sonido, una señal digital, analógica, etc. 13

14 DISP. DE ENT. / SALIDA DISPOSITIVOS DE ENTRADA Y SALIDA Existen dispositivos que permiten ingresar y sacar datos de una computadora, a tales dispositivos se les cataloga como dispositivos de entrada y salida. Recientemente se les ha dado el nombre de Dispositivos Mixtos o Dispositivos de Comunicación. Ejemplos claros de este tipo de dispositivos son: MODEM Tarjeta de Red Tarjetas de captura y salida de video De acuerdo al esquema básico del hardware, clasifica los siguientes dispositivos, de acuerdo a la función que realizan. Haciendo uso de los equipos del centro de cómputo, crea una tabla en Microsoft Word y vacía los nombres de estos dispositivos. Utiliza una columna para cada tipo de dispositivo (entrada, salida y mixtos). 14

15 Actividad Consulta a través de la WEB Qué es un microprocesador? Qué funciones realiza? Cuáles son sus nombres alternativos? Cómo se encuentra estructurado? Qué es una memoria RAM? Cuáles son sus funciones? Cuáles son sus características? MICROPROCESADOR MICROPROCESADOR También conocido como procesador o CPU (Unidad Central de Proceso- Central Processing Unit). Se considera el cerebro de la computadora, ya que realiza el procesamiento de la información con base a las instrucciones proporcionadas por los programas (software), así como la coordinación del resto de los dispositivos de la computadora. Existen diversas marcas de procesadores, las más conocidas son AMD e INTEL. 15

16 MEMORIA PRINCIPAL MEMORIA PRINCIPAL También conocida como memoria central o RAM (Random Access Memory) Es una memoria de Acceso Aleatorio, es decir, algunas veces se utiliza para escribir sobre ella, otras para leer y otras para borrar su contenido. Esta memoria se considera volátil, ya que la información permanece en ésta mientras la computadora se encuentra encendida. Al apagar la máquina la información se pierde. En esta memoria, se almacenan todos los programas que están siendo ejecutados, los datos de entrada y cálculos de la computadora realiza. Cuando una computadora cuenta con una memoria RAM de baja capacidad, su rendimiento se ve afectado. 16

17 MEMORIA PRINCIPAL MEMORIA RAM O PRINCIPAL DISP. DE ALMACENAMIENTO DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO También conocidos como memorias auxiliares, secundarias o permanentes. Se consideran dispositivos de almacenamiento masivo, dado a su gran capacidad para guardar información de manera permanente, es decir, la información persiste aun cuando la computadora se encuentra apagada. Ejemplos: 17

18 Actividad 02 - Elabora un glosario con el significado de los siguientes términos: Informática Sistema Hardware Software Firmware Dispositivos de entrada Dispositivos de salida Microprocesador Dispositivos mixtos Dispositivos de almacenamiento Memoria RAM Algoritmo Programa Aplicación Informática Sistema Operativo Ejemplos Cuáles son sus funciones principales? Utiliza tus notas tomadas en clases, la antología de la asignatura y consulta otras fuentes, ya sean libros, revistas técnicas/tecnológicas o sitios en la web. Actividad 03 - Realiza un mural para representar el esquema básico del hardware. Elabora el mural sobre un tramo de pellón de aproximadamente 120 x 90 cm. Clasifica cada tipo de dispositivos mediante bloques representativos. Expón de manera textual la función de cada tipo de dispositivos. Ilustra los dispositivos a través de recortes, dibujos, dispositivos a escala, etc., mínimamente 05 de cada tipo. Cada uno tendrá su nombre correspondiente. Ilustra la relación que existe entre los diferentes tipos de dispositivos, mediante conectores/flechas unidireccionales o bidireccionales. En el caso del microprocesador, indica cuáles son sus funciones y describe las unidades internas que lo conforman. En el caso de la memoria principal indica nombres alternos, su función y características. 18

19 ESQUEMA BÁSICO DEL HARDWARE Dispositivos de Almacenamiento Dispositivos de Entrada Memoria Principal Microprocesador Dispositivos de Salida Dispositivos Mixtos Funcionalidad y rendimiento de equipos de cómputo El eje problematizador de esta secuencia de aprendizaje realiza la pregunta Qué debo saber para elegir adecuadamente equipos de cómputo? La respuesta fundamental está en conocer la funcionalidad del hardware, el tipo de lenguaje y tecnología que los dispositivos emplean, unidades de medición memoria, el significado de términos técnicos, etc., poniendo en segundo plano al software, ya que éste, se instala o desinstala de acuerdo a las necesidades que los usuarios tengan. 19

20 LENGUAJE BINARIO Qué es el lenguaje binario? También es conocido como lenguaje máquina. En el interior de una computadora, se ven principalmente circuitos electrónicos. En una computadora los datos son reducidos a interruptores eléctricos. Los interruptores pueden tener sólo uno de dos estados posibles: encendido o apagado. Así que sólo se cuenta con dos símbolos numéricos, 1 para encendido y O para apagado. Al contar con tan sólo dos símbolos numéricos, las computadoras funcionan internamente con el sistema binario que se compone de dos dígitos (0 y 1) para la representación de datos e instrucciones. Toda la información que entra a una computadora es convertida en estos números binarios (0s y 1s). Bit: Al referirse a datos de computadoras, cada interruptor que esté apagado (valor 0) o encendido (valor 1) es un bit. La palabra bit es la forma abreviada de binary digit (dígito binario) y constituye la unidad de datos más pequeña posible. Bytes: Para representar cualquier cosa significativa es necesario usar grupos de bits. El byte es una agrupación de ocho bits. En una computadora los bytes se utilizan para representar números, letras y caracteres especiales. Con un byte se tienen 256 combinaciones diferentes de ocho bits (combinaciones de ceros y unos). Esto permite representar todos los caracteres del teclado, incluyendo letras (mayúsculas y minúsculas), números, signos de puntuación y otros símbolos mediante alguna de estas combinaciones. Ingresa a estas direcciones de Internet para consultar videotutoriales acerca del código binario:

21 CÓDIGO ASCII Cómo se transforma un carácter a código binario? ASCII es un código numérico que representa los caracteres, usando una escala decimal del 0 al 256. Esos números decimales son convertidos por la computadora en números binarios para ser posteriormente procesados. Por lo tanto, cada una de las letras que escribas va a corresponder a uno de estos códigos. ASCII (acrónimo inglés de American Standard Code for Information Interchange Código Estándar Estadounidense para el Intercambio de Información) CODIGO ASCII 21

22 Cómo convertir un caracter a su equivalente en código binario? Para convertir un carácter, como una letra Ñ con valor decimal de 165 según se muestra en la tabla anterior, puedes emplear la siguiente tabla, donde muestra como encabezado el número 2 (por tratarse del lenguaje binario) elevado desde el exponente 0 hasta el 7, seguido de su valor según la potencia indicada en la segunda fila. El objetivo es colocar un 1 debajo que cada uno de los valores que sumados sean igual a 165. Por lo tanto el caracter Ñ, cuyo valor en decimal es 165, es equivalente a en código binario. Escriban en el pizarrón el código correspondiente a cada carácter y de manera grupal revisen si la conversión es correcta, caso contrario corrijan los errores bajo la supervisión del docente. 22

23 Unidades de medición de memoria bit o dígito binario: un bit es la unidad de información más pequeña que el procesador manipula y físicamente se representa con un elemento como un pulso o un punto (0 ó 1) Byte o unidad de almacenamiento: cuenta con 8 bits. Equivale a un sólo carácter, como una letra o un número. KiloByte (kb): equivale a bytes y a menudo es la unidad en la que se registra el almacenamiento de archivos pequeños como documentos de texto o imágenes en baja resolución. MegaByte (MB): equivale a más de un millón de bytes, y comúnmente archivos de tamaño considerable se almacenan en esta unidad. Por ejemplo, imágenes en alta resolución, archivos, carpetas, documentos y hasta programas. GigaByte (GB): equivale a mil millones de bytes. Es la unidad que típicamente se maneja hoy en día. Los archivos de tamaño considerable se miden en GB. TeraByte (TB): equivale a 1024 Gigabytes y es una medida que se utiliza para referirse a equipos de cómputo de alta complejidad. Funcionamiento de Discos Duros Los discos duros son dispositivos de almacenamiento secundario Guardan gran cantidad de información de manera permanente. En inglés se utilizan las siglas HD (Hard Disc) para hacer referencia a Disco Duro. Normalmente se encuentran ubicados dentro del gabinete de la computadora, salvo los discos duros externos que ya se encuentran en el mercado. Investiga en sitios web qué significa el término RPM aplicado a discos duros y que relación tiene con su desempeño. 23

24 Elementos internos 24

25 Tecnología utilizada El fundamento de este tipo de almacenamiento está basado en el magnetismo. Recordemos que en el sistema binario existen sólo dos posibles estados (valores), que son 0 y 1. Al igual que los imanes tienen sólo dos polos: Norte y Sur. De esta manera, magnetizando pequeñas partículas sobre la superficie del disco, es posible representar los 0s y 1s, dejando polos Norte o Sur hacia el cabezal de lectura / escritura. Principio de electroimanes En la punta del brazo se encuentra el cabezal, cuyo principio es el de un electroimán. 25

26 Escritura en el disco El disco se va magnetizando en forma de círculos concéntricos, es decir, un circulo alrededor de otro y así sucesivamente. A cada círculo se le llama pista. Cada pista es seccionada y a cada sección se le da el nombre de sector. El disco duro puede contener más de un plato internamente. Es posible escribir en ambos lados del plato. Cada lado es conocido como cara. Cuando hablamos del mismo número de pista de todas las caras de todos los platos, se forma un cilindro. Las pistas, sectores, caras y cilindros son enumeradas, de tal manera que se pueda hacer referencias por su número correspondiente. Los discos manejan una Tabla de Asignación de Archivos, conocida como FAT. En la FAT se encuentra información referente a todos los archivos contenidos en el disco, incluyendo sus nombres, número de plato, pista y sector en el que se encuentran alojados, entre otros datos más. La FAT es similar al índice de un libro, en el cual encontramos los temas y números de páginas en los que se encuentran. 26

27 Cuartos Limpios Existen piezas sumamente delicadas al interior de un disco duro, tal es el caso de los cabezales de lectura/escritura, que son ensamblados con la ayuda de microscopios. Este proceso se realiza en los llamados cuartos limpios, libre de toda partícula de polvo. Consulta el siguiente video tutorial, para reafirmar los conocimientos adquiridos sobre el funcionamiento de discos duros. 27

28 Antecedentes Tambor magnético Disco duro antiguo Disquetes o discos flexibles Fragmentación y defragmentación de discos Consulta el siguiente video tutorial, para comprender qué es la fragmentación, defragmentación de discos duros y qué software puedes emplear para dar solución a este tipo de problemas. 28

29 Dispositivos de almacenamiento con tecnología láser También conocidos como dispositivos ópticos. Entre éstos se pueden mencionar: CD DVD BLUE RAY Realmente los CDs y DVDs se queman? Qué tipo de tecnología se emplea en los CDs, DVDs y BlueRay? La información en este tipo de dispositivos de almacenamiento es guardada o leída mediante un láser. Qué es un rayo láser? La palabra láser es un acrónimo que significa Light Amplified by Stimulated Emission of Radiation (Luz amplificada por emisión estimulada de radiación). Un láser es básicamente una fuente de luz. 29

30 De qué manera se emplean los rayos láser para escribir o leer información en un disco óptico? Un CD/DVD virgen, es similar a la pintura de un auto nuevo Tiene un brillo perfecto!!! Sin embargo, los rayos del sol queman la pintura!!! 30

31 Un disco óptico cuenta con dos capas fundamentales: Policarbonato: Plástico de gran durabilidad, transparencia y resistencia. Capa reflejante: Hecha por diferentes aleaciones que dan brillo al disco óptico, muy similar a la pintura que encontramos al reverso de los espejos. Cuando una unidad de discos ópticos grava información, el rayo láser quema (opaca) la capa reflejante en diversos puntos, de tal manera que unas partes reflejen el láser y otras no, mecanismo que conduce a interpretar los reflejos/no reflejos como 0s y 1s. En los CDs y DVDs no existen pistas, en su lugar se va formando una espiral. Una vez que el disco óptico es quemado, sobre la capa reflejante se encuentran puntos brillantes u opacos. A estos puntos se les conoce como pits y lands. 31

32 Qué diferencia existen entre los CDs, DVDs y Blue Ray? 32

33 Investiga a través de la web los siguientes puntos Qué significa el término CD? Qué significa el término DVD? Qué significa el término DVD-R? Qué significa el término DVD-RW? Qué significado tienen las especificaciones tales como 24X48X52X que normalmente se observan en las lectoras o quemadoras de discos ópticos? Existen DVDs de dos o más capas? Sitio sugerido para reforzar conocimientos: Qué criterios debo considerar para elegir adecuadamente un Microprocesador? Como vimos anteriormente, el Microprocesador o CPU, es considerado el cerebro de la computadora, ya que realiza todas las operaciones aritméticas y lógicas, además de controlar al resto de los dispositivos de la computadora. Por tal razón, es importante poder seleccionar el microprocesador adecuado a nuestras necesidades. Accede a través de la web a los siguientes sitios:

34 Qué preguntas me debo hacer para comprar una computadora? Algunas preguntas importantes son las siguientes: Para qué necesito la computadora? Requiero una PC o una LapTop? Qué microprocesador me conviene? Qué cantidad de memoria RAM debe tener? Qué características debe tener su disco duro? Qué tipo de puertos requiero? Requiero tarjeta de red inalámbrica? Necesito quemar discos ópticos? A que velocidad? Si se trata de una LapTop, que batería me conviene? Qué marca debo comprar? La marca cuenta con soporte técnico? Tiene garantía? Accede a través de la web al siguientes sitio: Aplicando conocimientos: Consulta diferentes ofertas de computadoras en el mercado (volantes, folletos, periódicos, mercado libre, etc.). Compara las características técnicas que ofrece cada una de éstas y analiza cuál sería la mejor opción de acuerdo a las necesidades que como alumno tienes. Comparte dicha información con tus compañeros e intercambien opiniones. 34

35 Actividad 04 35

36 SECUENCIA DE APRENDIZAJE: Redes de cómputo PROPÓSITO DE LA SECUENCIA Comprende el funcionamiento de las redes de cómputo, conociendo la función de los dispositivos de hardware y software que en ella intervienen para realizar la transferencia de información en redes LAN, MAN y WAN. EJE PROBLEMATIZADOR Cómo se realizan envíos, recepción y búsqueda de información a través de las redes de cómputo? 36

37 Redes de cómputo El término Red de cómputo, hace referencia a un tipo de conectividad que puede existir entre diversas computadoras o aparatos tecnológicos y que tiene por objetivo, compartir los datos que existen dentro de una computadora a otras que formen parte de la red. La conexión entre las diferentes computadoras o dispositivos tecnológicos se establece normalmente tanto a través de medios físicos (como cables y conectores) así como ondas radiales y satelitales. Hay muchos tipos diferentes de redes que varían de acuerdo a las necesidades de los usuarios. De acuerdo a su alcance geográfico éstas pueden ser: LAN, MAN y WAN. REDES LAN Redes LAN El término LAN proviene de las siglas en inglés Local Area Network, que traducido al español significa Red de Área Local. Permiten la interconexión de computadoras y dispositivos ubicados en un mismo edificio o en edificios colindantes. La administración es local. El ancho de banda es muy alto, es decir, la velocidad de transmisión de datos es elevada. La conexión entre dispositivos puede ser cableada (UTP, coaxial, fibra óptica) o de manera inalámbrica. 37

38 REDES LAN A través de una red LAN, es posible compartir archivos, bases de datos, impresoras, conexión a internet, entre otros recursos más. Ejemplos de redes LAN pueden ser: Ciber café La red del laboratorio de cómputo de la escuela Ejemplos de redes LAN pueden ser: Una Red en el Hogar donde normalmente podemos compartir recursos de Internet, archivos o impresoras. Red para compartir archivos, bases de datos, impresoras, recursos de internet, etc., en una empresa u oficina 38

39 Redes MAN Significa Metropolitan Area Network, término que hace referencia Red de Trabajo de Área Metropolitana (a nivel de una ciudad). Son una versión mayor que las LAN y utilizan tecnología muy similar. Actualmente esta clasificación está cayendo en desuso, ya que todas las redes existentes se pueden catalogar como LAN o como WAN. Qué empresas consideras disponen de una red MAN en esta ciudad? Comenta con tus compañeros Redes WAN WAN (Wide Área Network) al igual que las redes LAN, estas redes permiten compartir dispositivos y tener un acceso rápido y eficaz, lo que la diferencia de las demás es que proporciona un medio de transmisión a larga distancia de datos, voz, imágenes, videos, sobre grandes áreas geográficas que pueden llegar a extenderse hacia un país, un continente o el mundo entero. Es la unión de dos o más redes LAN. 39

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