NUEVAS TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN Y LA CONECTIVIDAD PROFESORA UMAÑO SILVIA NTICX PRINCIPIOS BÁSICOS DE INFORMÁTICA Profesora: Umaño Silvia
QUÉ ES LA INFORMÁTICA? La Informática es una de las ramas en las que se dividen las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC). Es la ciencia que trata la información de una manera automática y racional. Decimos automática porque para procesar la información se utiliza una máquina (la computadora) y decimos racional porque para funcionar la computadora necesita de instrucciones lógicas, organizadas en programas que provienen de la razón humana. La palabra informática apareció en Francia en 1962. Es una contracción de las palabras Información automática. Los tres pilares básicos que dan sustento a la Informática son: El elemento físico o Hardware. El elemento lógico o Software. Los Recursos Humanos o Humanware. Las 3 etapas diferentes del tratamiento automático de la Información son: ENTRADA. Dar al ordenador los datos necesarios del problema a resolver juntamente con el programa que será necesario utilizar. PROCESO. Siguiendo las instrucciones del programa se hará el tratamiento de los datos de entrada para poder obtener los resultados. SALIDA. Dar salida a los resultados obtenidos. ENTRADA PROCESO SALIDA En un sistema informático se introducen datos a través de los periféricos de Entrada o los de Entrada/Salida. Introducir la información de Entrada (Datos) Teclado Mouse Escáner Otros Una vez que se introducen los datos al Sistema Informático, éste debe procesarlos. Pero qué es procesar datos? Cuando llegan los datos al Sistema Informático, éste los organiza y una vez organizados los almacena temporalmente y cuando pueda los transforma según las instrucciones recibidas. Esto normalmente lo realiza el Microprocesador. 1
Ya tenemos los datos transformados qué hacemos con ellos? Lógicamente, debemos tomarlos de alguna forma, los periféricos de Salida o los de Entrada/Salida reciben la información procesada. Recibir la información de Salida (Datos procesados) Monitor Impresora Modem Otros TRANSFORMACIÓN DE LA INFORMACIÓN EN EL MUNDO DIGITAL La información que percibimos y manejamos es de tipo analógico: un texto, una imagen, un sonido, etc. Sin embargo, la computadora sólo entiende de ceros y unos, es decir de información digital. La información digital, funciona traduciendo a números enteros (1 y 0) en forma de pulsos eléctricos la información que transmite, donde 1 significa pasa corriente y 0 no pasa corriente. Uno y Cero son los únicos dos valores del sistema de numeración binario con que operan las computadoras. SISTEMA BINARIO Un número binario puede ser representado por cualquier secuencia de bits (dígitos binarios), que suelen representar cualquier mecanismo capaz de estar en dos estados mutuamente excluyentes. Las siguientes secuencias de símbolos podrían ser interpretadas como el mismo valor numérico binario: El valor numérico representado en cada caso depende del valor asignado a cada símbolo. En una computadora, los valores numéricos pueden representar dos voltajes diferentes; también pueden indicar polaridades magnéticas sobre un disco magnético. 2
Un "positivo", "sí", o "sobre el estado" no es necesariamente el equivalente al valor numérico de uno; esto depende de la nomenclatura usada. De acuerdo con la representación más habitual, que es usando números árabes, los números binarios comúnmente son escritos usando los símbolos 0 y 1. Los números binarios se escriben a menudo con subíndices, prefijos o sufijos para indicar su base. CONVERSIÓN ENTRE BINARIO Y DECIMAL Decimal a binario Se divide el número del sistema decimal entre 2, cuyo resultado entero se vuelve a dividir entre 2, y así sucesivamente. Ordenados los restos, del último al primero, éste será el número binario que buscamos. Ejemplo: Transformar el número decimal 100 en binario. Binario a decimal Para realizar la conversión de binario a decimal, realice lo siguiente: 1. Inicie por el lado derecho del número en binario, cada cifra multiplíquela por 2 elevado a la potencia consecutiva (comenzando por la potencia 0, 2 0 ). 2. Después de realizar cada una de las multiplicaciones, sume todas y el número resultante será el equivalente al sistema decimal. Ejemplos: Los números de arriba indican la potencia a la que hay que elevar 2 También se puede optar por utilizar los valores que presenta cada posición del número binario a ser transformado, comenzando de derecha a izquierda, y sumando los valores de las posiciones que tienen un 1. Ejemplo: 3
OPERACIONES CON NÚMEROS BINARIOS Suma de números binarios La tabla de sumar para números binarios es la siguiente: + 0 1 0 0 1 1 1 10 Las posibles combinaciones al sumar dos bits son: 0 + 0 = 0 0 + 1 = 1 1 + 0 = 1 1 + 1 = 10 Note que al sumar 1 + 1 llevamos 1 a la siguiente posición de la izquierda (acarreo). Esto es equivalente, en el sistema decimal a sumar 9 + 1, que da 10: cero en la posición que estamos sumando y un 1 de acarreo a la siguiente posición. Resta de números binarios El algoritmo de la resta en sistema binario es el mismo que en el sistema decimal. Pero conviene repasar la operación de restar en decimal para comprender la operación binaria, que es más sencilla. Los términos que intervienen en la resta se llaman minuendo, sustraendo y diferencia. - 0 1 0 0 1 1 1 0 Las restas básicas 0-0, 1-0 y 1-1 son evidentes: 0-0 = 0 1-0 = 1 1-1 = 0 0-1 = 1 (se transforma en 10-1 = 1) ->(en sistema decimal equivale a 2-1 = 1) La resta 0-1 se resuelve, igual que en el sistema decimal, tomando una unidad prestada de la posición siguiente: 0-1 = 1 y me llevo 1, lo que equivale a decir en el sistema decimal, 2-1 = 1. Producto de números binarios La tabla de multiplicar para números binarios es la siguiente: X 0 1 0 0 0 1 0 1 El algoritmo del producto en binario es igual que en números decimales; aunque se lleva a cabo con más sencillez, ya que el 0 multiplicado por cualquier número da 0, y el 1 es el elemento neutro del producto. División de números binarios La división en binario es similar a la división decimal; la única diferencia es que a la hora de hacer las restas, dentro de la división, éstas deben ser realizadas en binario. 4
UNIDADES DE MEDIDA DE ALMACENAMIENTO Una computadora no entiende palabras, imágenes, notas musicales, ni siquiera las letras del alfabeto; de hecho la computadora sólo puede entender el sistema binario. La siguiente tabla muestra la relación entre las distintas unidades de almacenamiento que usan las computadoras. EN EL INTERIOR DEL ORDENADOR El procesamiento de datos se lleva a cabo en la Unidad Central de Proceso, CPU (Central Processing Unit, en inglés), conjuntamente con la memoria. Éste es el lugar donde se almacenan los datos e instrucciones de los programas que los ejecutan, así como los resultados intermedios y finales, producto de las operaciones que se llevan a cabo durante dicho proceso. CPU es la forma habitual de referirse al gabinete de la computadora y convengamos que su uso se ha extendido tanto, que no se entendería si alguien dijera UCP. Sin embargo, no es totalmente correcto, ya que dentro de ese gabinete hay más elementos que el procesador y la memoria: se encuentran también otros componentes. Placa base: a la que se acoplan el microprocesador, la memoria RAM, la tarjeta gráfica y la tarjeta de sonido. Es la superficie donde se conectan los diferentes componentes de un ordenador. Se trata de un circuito impreso donde se integran otros componentes. Muchas placas llevan incorporadas la tarjeta de sonido, de red, etc. 5
La CPU: está compuesta por la Unidad de Control (UC) y la Unidad Aritmético Lógica (UAL). La Unidad de Control (UC) es el componente principal del procesador ya que se encarga de leer e interpretar las instrucciones de los programas, ordenarle a la UAL la operación a realizar y coordinar el flujo de entrada-salida con los dispositivos de almacenamiento primario y secundario. La Unidad Aritmético Lógica (UAL) es el componente encargado de los cálculos matemáticos y las operaciones lógicas o comparaciones (=><), con o sin operadores lógicos AND, OR, NOT. Memoria principal: se llama memoria principal a aquella con la que interactúa directamente la CPU. Es electrónica, por la rapidez que se requiere para el almacenamiento en el procesamiento de datos. Se pueden llevar a cabo dos acciones: lectura y escritura. 1. Memoria no volátil La información no puede borrarse por el hecho de desconectar el ordenador. Este es el caso de la Memoria ROM. ROM es el acrónimo de Read Only Memory. 2. Memoria volátil La información se pierde en el momento de apagar el ordenador. Este es el caso de la Memoria RAM. RAM es el acrónimo de Random Access Memory. Si el ordenador está desconectado (parado) en la memoria RAM no hay ninguna información guardada. En esa memoria el ordenador guarda los programas que se están ejecutando en ese momento, así como los datos que está utilizando. Se almacena la información de forma temporal. La memoria caché: es un búfer especial de memoria que poseen las computadoras, que funciona de manera similar a la memoria principal, pero es de menor tamaño y de acceso más rápido. Es usada por el microprocesador para reducir el tiempo de acceso a datos ubicados en la memoria principal que se utilizan con más frecuenci a Fuente de alimentación: La fuente de alimentación convierte la corriente alterna que tomamos de la red eléctrica en continua, que es la que necesitan los circuitos electrónicos del ordenador. Además, reduce la tensión desde 220 V hasta unos pocos voltios. Tiene un potente ventilador que evacua el calor que se produce en su interior durante su funcionamiento. 6
El Chipset: Normalmente está formado por dos chips de gran tamaño, y cuya función es regular el flujo de datos entre los diferentes componentes conectados a la placa base (procesador, memoria RAM, tarjeta gráfica, disco duro, etc.). Actualmente el chipset puede incluir también circuitos con funciones de sonido, de tarjeta gráfica, de red y de MODEM, si bien las prestaciones en cuanto al sonido y a los gráficos son muy inferiores a las que se consiguen con tarjetas específicas. La BIOS: Se trata de una memoria ROM (de solo lectura, que no se borra al apagar el ordenador) que contiene las instrucciones necesarias para arrancar el ordenador y cargar el sistema operativo (por ejemplo, Windows). Durante el arranque la BIOS lee los datos que contiene la memoria CMOS y realiza un chequeo de los dispositivos de hardware. Si todo va bien, busca el sistema operativo y lo carga. A partir de ese momento es el sistema operativo el que toma el control del ordenador. La memoria CMOS: Se trata de una memoria RAM que contiene la fecha y la hora, así como otros datos básicos de la configuración del hardware del ordenador. Para evitar que estos datos se borren al apagar el ordenador, existe una pila que le suministra corriente. Los datos de la memoria CMOS se pueden modificar mediante el programa Setup, al que suele accederse pulsando la tecla Supr al iniciarse el arranque del ordenador. El microprocesador: es un circuito integrado formado por millones de transistores, cuya función es procesar los datos y las instrucciones que recibe de la memoria RAM. El área ocupada por dicho circuito viene a ser un cuadrado de 1 cm de lado, pero la gran cantidad de patillas de conexión que necesita para conectarse a la placa base, hace que su tamaño total sea mayor. El disco duro: Es un dispositivo de almacenamiento permanente de tipo magnético, donde se guardan los archivos del sistema operativo, los programas y los archivos del propio usuario. La unidad de disco 3 ½, también llamada disquetera (hoy día en desuso). La unidad óptica, ya sea de tipo CD-ROM o DVD: Se denominan así las unidades que permiten leer o escribir información digital en discos mediante la acción de un rayo láser. Pueden ser de varios tipos: Lector de CD-ROM. Grabadora de CD-RW. Lector de DVD. Grabadora de DVD. El Bus: "Son cada una de líneas metálicas de los circuitos impresos, por aquí circula todo tipo de información, que va de un dispositivo a otro". 7