Introducción al procesamiento de datos

IC-10/ I-228

Introducción al procesamiento de datos

IC-10/ I-228

Unidad 1: Reconocer las Computadoras

Fundamentos de la ComputaciónIC3 Módulo A

© ITCCS 3

Reseña Histórica

Una de las primeras máquinas de calcular inventadas fue el ábacoábaco, su origen se dio en el Oriente.

© ITCCS 4

Blaise PascalPascal

Gottfried Von Leibniz

Charles Babbage

© ITCCS 5

El filósofo y matemático francés Blaise Pascal (1623 1662) inventó y construyó la primera sumadora mecánica (máquina aritmética). Se le llamo Pascalina y funcionaba como maquinaria a base de engranes ruedas.

AC - Antes de los AC - Antes de los Computadores

© ITCCS 6

AC - Antes de los Computadores

PascalinaPascalinaBlaise Blaise PascalPascal

© ITCCS 7

AC - Antes de los Computadores

 Gottfried W. Von Leibnitz Creó una versión mejorada de la máquina aritmética de Pascal, denominada calculadora universal, o rueda de Leibnitz, la cual además de sumar y restar, podía realizar multiplicaciones y divisiones y calcular raíces cuadradas.

© ITCCS 8

AC - Antes de los Computadores

Máquina de Máquina de LeibnizLeibniz

Gottfried Gottfried Von Von LeibnizLeibniz

9

AC - Antes de los Computadores

Babbage diseño una máquina a vapor que podía programarse, llamada máquina analítica. Babbage fue considerado por eso el padre de la informática, ya que logro establecer el esquema formal de las computadoras que hoy se conocen : memorias, unidad de control, dispositivos de entrada y de salida y programas.

10

AC - Antes de los Computadores

Máquina Máquina DiferencialDiferencial

Charles Charles BabbageBabbage

11

12

1951 – 1959

Primera generación

Estas máquinas tenían las siguientes características:Construidas por medio de tubos de vacío.Programadas en lenguaje de máquina. Las máquinas son grandes y costosas (de

un costo aproximado de ciento de miles de dólares).

© ITCCS 13

1951 – 1959

Primera generación

El tubo al vacíotubo al vacío es un elemento que presenta gran consumo de energía, poca duración y poca disipación de mucho calor.

14

1959 - 1964Segunda generación

En 1947 tres científicos: W. Shockley, J. Bardeen y H.W. Brattain, trabajando en los laboratorios Bell, recibieron el premio Nobel por inventar el transistortransistor. Este invento nos lleva a la segunda generación de computadores.

© ITCCS 15

1959 - 1964

Segunda generación

El transistortransistor es mucho más pequeño que el tubo al vacío, consume menos energía y genera poco calor.

16

1965 - 1971

Tercera generación

Las computadoras de la tercera generación emergieron con el desarrollo de los circuitos integrados (pastillas de silicio). Las computadoras nuevamente se hicieron más pequeñas, más rápidas, desprendían menos calor y eran energéticamente más eficientes.

17

1965 - 1971

Tercera generación

El cambio de generación se presenta con la fabricación de un nuevo componente electrónico: el circuito circuito integradointegrado.

18

1971 - ?

Cuarta generación

En 1971 se logra implementar en un chip todos los componentes de la Unidad Central de Procesamiento fabricándose así un microprocesador, el cual a su vez dio origen a los microcomputadores.

19

El microprocesador

© ITCCS 20

1971 - ?

Cuarta generación

• Algunas características de esta generación de microelectrónica son:– Incremento notable en la velocidad de

procesamiento y en las memorias;– Reducción de tamaño,– Diseño modular y compatibilidad entre

diferentes marcas;

© ITCCS 21

Concepto de computadora

Es una máquina electrónica que tiene la capacidad para almacenar, recuperar y procesar información. Esta compuesto por cuatro unidades básicas a saber:

– La unidad de memoria de alta velocidad

– La Unidad Central de Procesamiento

– Los dispositivos de Entrada/Salida/

– Dispositivos de almacenamiento

Cómo se Pueden Utilizar las Computadoras

• Las computadoras Personales (PC) son herramientas muy poderosas– Pueden realizar cálculos rápidamente– Pueden completar varias tareas complejas

simultáneamente– Se les conoce como microcomputadoras

• Las computadoras se hacen cada vez más pequeñas pero las grandes aún se utilizan

• El poder y la velocidad son las principales características en las que se diferencian los diferentes tipos de computadoras

Máquinas Antiguas

ENIAC ENIAC COMPACTA

atari_portfolio_1

Grandes Sistemas

• La Supercomputadora es considerada el tipo de computadora más rápido– Son caras debido a la gran

cantidad de información que puede procesar

– Generalmente tienen instalados programas software especializados y se utilizan para tareas científicas o de ingeniería

– La energía empieza a fluir y a realizar cálculos

Grandes Sistemas• Las computadoras centrales pueden abarcar toda una habitación• Pueden manejar cientos de programas diferentes sin perder o bajar el

rendimiento• Procesan grandes cantidades de información a una velocidad

increíble• Comúnmente se encuentran en agencias gubernamentales o grandes

compañías• También se les conoce con el nombre de sistemas centralizados.

Cray X1 Supercomputer

Grandes Sistemas

• Las mini computadoras pueden llenar gran parte de una habitación

• Procesan información a una velocidad más lenta y en menores cantidades

• Entre más usuarios menor la velocidad

• Comúnmente se encuentran en compañías medianas o en firmas legales o de contabilidad

Grandes Sistemas • El Súper Computador es considerado el tipo más rápido de las

Computadoras

Computadoras Personales

• Procesan información rápidamente y están diseñadas para un usuario, se colocan debajo o al lado de un escritorio

ApplePC

Computadoras Personales PC Antiguos

Computadoras Personales PCModernos

G4 iMac

Computadores Personales Pc

Computadoras Notebooks o Laptop

Apple

© ITCCS 34

FUNCIONAMIENTO DE LA PC.

Recibir información Procesar información Emitir información

Dis

pos

itiv

os d

e en

trad

a.

•Teclado.

•Ratón.

•Micrófono.

•Palanca de juegos.

•Escáner

•Módem

•Unidad Central de

procesamiento.

(C.P.U)

•Monitor

•Impresora.

•Alta voces.

•Audífonos.

•Modem

Dis

pos

itiv

os d

e sa

lid

a.

Dis

pos

itiv

os d

e al

mac

enam

ien

to.

•Memoria.

•Disquetes

•Unidad de Zip.

•CD- ROM

•IPOD.

•Llaves mayas

Almacenar Información

© ITCCS 35

CONCEPTO DE HARDWARE

Parte tangible y material del computador. Es la máquina y sus piezas, como teclado, ratón, tornillos, tarjetas, etc. En definitiva, el hardware son todos los dispositivos físicos de un sistema.

Un Vistazo• Hay cuatro importantes componentes

hardware en un sistema:

– Unidad de Sistema (CPU)

– la Memoria de Acceso Aleatorio (RAM)

– Dispositivos de Entrada y Salida

– Dispositivos de almacenamiento

• También se les conoce como componentes internos y externos

– Un dispositivo interno es algo que se puede instalar en la unidad de sistema

– un dispositivo externo es un dispositivo que se puede enchufar a un conector en la computadora

Tarjeta Madre

• La tarjeta de circuito electrónica más grande de la computadora es la tarjeta madre

• Es la base de la computadora y consiste del CPU, el RAM y el ROM BIOS

• Tarjetas de circuito más pequeñas se conectan en ranuras de expansión prefabricadas se llaman tarjetas hijas

Tarjeta Madre

Tarjeta madre

Unidad de Sistema

Ranuras de Expansion

Ranuras CPU

Ranuras RAM

RanurasAGP

Ranuras PCI

Unidad de SistemaRanuras de expansión

Diseñadas para que usted pueda expandir su computadora al agregar elementos como tarjetas de video, memoria, etc.

Ranuras PCI Peripheral Component Interconnect; permiten agregar nuevos componentes o tarjetas a la computadora, por ejemplo módem, sonido, etc.

Ranuras AGP Accelerated Graphics Port; diseñada para una tarjeta que acepte gráficos 3-D

Ranuras CPU Central Processing Unit; contiene el microprocesador

Ranuras RAM Random Access Memory; diseñadas para este tipo tarjetas de memoria

Looking at the System Unit

RAM SlotsPCI Slots

Expansion Slots

AGP Slot

CPU Slot

El Microprocesador• El microprocesador es el “cerebro” de la computadora

y se encuentra en la tarjeta madre • También es conocido como CPU (Central Processing

Unit) o Unidad Central de Proceso • Recibe y ejecuta las instrucciones del programa

software y del usuario • procesa información y ejecuta instrucciones a

velocidades diferentes , medida en Megahertz (MHz) o Gigahertz (GHz).

Los Microprocesadores

Los Microprocesadores

Socket

Cooler

Lección 4: Memoria

• ¿Qué es memoria?

• ¿Cómo se mide la memoria?

• Memoria ROM

• Memoria RAM

• Memoria Caché

Memoria de solo lectura o ROM BIOS

• Grupo de circuitos integrados responsables de:– iniciar la computadora

– chequear el RAM

– cargar el sistema operativo

• Esto sucede cuando se enciende una computadora o cuando se reinicia la computadora

• Lee la información ingresada y la procesa mientras está en la memoria

• Se encuentra en la tarjeta madre

• Mantiene o retiene el programa software activo y la información creada por el usuario

• Esta memoria RAM es volátil, solo funciona mientras la computadora esté encendida, una vez apagada la computadora la información se “desvanece”

Memoria de Acceso Aleatorio o RAM

DIMM Soporte para módulos dobles de memoria en línea

SIMM Soporte para módulos individuales de memoria en línea

Memoria de Acceso Aleatorio o RAM

Memoria Caché

• Almacena instrucciones o datos de uso frecuente

• Hay dos tipos de memoria utilizada para caché:

– DRAM o RAM Dinámico en constante cambio al utilizar tanta memoria como necesite; se “actualiza” constantemente

– SRAM o RAM estático cantidad específica de RAM; no necesita “actualizarse”

Puertos Conexiones en la parte trasera de la computadora

u otro dispositivo:

• Generalmente, los puertos se utilizan para conectar las unidades, pantallas y teclados, impresoras y módems

• Se pueden clasificar en :– Los puertos paralelos se utilizan para conectar

impresoras

– Los puertos seriales se utilizan para conectar un ratón o un módem

– Los puertos de interfase para pequeños sistemas de computadoras (SCSI) se utilizan para conectar dispositivos que requieren de un buen rendimiento, como un escritor de CD.

– Los puertos seriales de bus universales o USB se utilizan para conectar los nuevos modelos de dispositivos

– Puertos de Red o Internet se conectan a otra computadora en una red, módem o Internet

Puertos• Midi o interfase digitalizada para

instrumentos musicales son similares a los puertos paralelos o seriales pero especializados para dispositivos de música

• Puertos infrarrojos que trabajan de la misma manera que las conexiones inalámbricas, los dispositivos se reconocen por ondas de luz infrarroja

• Pueden conectar múltiples dispositivos en un puerto por medio de un cable de extensión, hub o por “cadenas” de diapositivos Si una computadora tiene conectores de USB limitados considere comprar un hub.

El Sistema Operativo• El Sistema Operativo es una colección de programas diseñados para

controlar el funcionamiento del computador y la interacción con el usuario

• Esencialmente ejecuta dos tareas o funciones

– Administra dispositivos de entrada-salida, y unidades de almacenamiento

– Administra archivos y programas instalados en la computadora

• Todas las computadoras requieren un SO para poder funcionar

• Algunos ejemplos de SO son:

– DOS

– Windows

– Unix

– Linux

– Apple Operating System

© ITCCS 54

CONCEPTO DE SOFTWAREParte intangible de la computadora. Son las instrucciones que indican al hardware lo que es necesario hacer con los datos recibidos. O sea es el conjunto de programas indispensable para que funcione el computador.

© ITCCS 55

PROGRAMACIÓN

• Un programa es una secuencia de instrucciones que indican al hardware de un computador qué operaciones debe realizar con los datos. Los programas pueden estar incorporados al propio hardware, o bien pueden existir de manera independiente en forma de software.

© ITCCS 56

LENGUAJES

Las instrucciones deben darse en un lenguaje de programación. Lenguaje que los programadores usan para comunicar instrucciones a una computadora y poder ejecutar un programa.

© ITCCS 57

LENGUAJE MÁQUINA

Lenguaje original de la computadora. Este es generado por software y no por el programador. El programador escribe en un lenguaje de programación, el cual es traducido al lenguaje de máquina mediante interpretes y compiladores. Es propio del computador, basado en el sistema binario, o código máquina,

© ITCCS 58

INTÉRPRETES Y COMPILADORES

Un compilador lee el código fuente creado en un determinado lenguaje de programación, lo interpreta, comprueba su sintaxis y traduce a lenguaje o código máquina toda la serie de instrucciones, generando el archivo ejecutable final (programa compilado).

El intérprete es un programa capaz de traducir y ejecutar simultáneamente cada línea de código de un programa.

© ITCCS 59

CÓDIGO FUENTE

Código fuente, en informática, las instrucciones de programa legibles por el programador y escritas en un lenguaje ensamblador o de más alto nivel. El concepto contrario es el código objeto, que se deriva del código fuente y está diseñado para ser legible sólo por la máquina.

© ITCCS 60

Código objeto

Código objeto, generado por un compilador o un ensamblador, traducido a partir del código fuente de un programa. Casi siempre este término se refiere al código máquina que puede ejecutarse directamente en la unidad central de proceso (CPU) del sistema.

© ITCCS 61

Bibliografía

Biblioteca de Consulta Microsoft ® Encarta ® 2005. © 1993-2004 Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos.

Grauer, Robert T. y Maryann Barber

Introducción a la Informática con Microsoft Office XP y 2000. Primera Edición.

Manuales de IC3 de Microsoft

McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A.Cedro 512,Col Atlampa Delegación de Cuauhtemoc,c.p.06450,Mèxico,D.F.