Informática Básica, DCE-UPNA 1

Informática Básica

2º Diplomatura en Ciencias EmpresarialesUniversidad Pública de Navarra

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La información (en la Informática)

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¿Qué hacen los ordenadores?

Un ordenador trabaja únicamente con información. Cuatro funciones básicas:

• Recibe información (entrada).• Procesa la información recibida.• Almacena la información.• Produce información (salida).

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Sobre la información

• Def. Información• El ordenador no entiende de noticias, música o

arte. El ordenador se alimenta de datos para posteriormente procesar y almacenar la información obtenida.

• Cuando un ordenador almacena una determinada información lo que hace es transformar esta a un conjunto de ceros y unos.

• Def. Bit: BInary digiT, dígito binario.• ¿Por qué sólo dos estados (0 y 1)?

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Sobre la información

¿Qué podemos representar mediante bits?• Números• Caracteres• Imágenes• Sonidos• Imágenes + sonidos = vídeo• ..

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Números Binarios

Representación Binaria de los 6 primeros números:• 0 -> 0• 1 -> 1• 2 -> 10• 3 -> 11• 4 -> 100• 5 -> 101

De decimal a binario: método de las divisionesDe binario a decimal: método del polinomio equivalente.

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Carácteres

¿Cuántos bits nos hacen falta?26 letras (inglés).Mayúsculas + Minúsculas = 26 * 2 = 52.Símbolos: %, &, ..Caracteres no imprimibles.

127 carácteres -> 7 Bits + 1 = 8 Bits = 1 Byte

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Carácteres

• ASCII: American Standard Code forInformation Interchange7 bits -> 128 caracteres.

• Extension ISO-88598 bits -> 256 caracteres.

• UNICODE16 bits (2 Bytes) -> 65000 caracteres (griego,

cirilo, ….).

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Medidas de información (tradicionales)

• Bit: La unidad de información.• Byte: Un conjunto de 8 bits.• Kilobyte: Se representa por KB y es el equivalente de

1024 bytes. 210.• Megabyte: Se representa por MB y es el equivalente de

1024 KB. 220.• Gigabyte: Se representa por GB y es el equivalente de

1024 MB. 230.• Terabyte: Se representa por TB y es el equivalente de

1024 GB. 240.

Cuando queremos pasar de una unidad inferior a otra superior debemos dividir por 1024.

Cuando queremos pasar de una unidad superior a otra inferior debemos multiplicar por 1024.

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Medidas de información: ejercicio de ejemplo

• He comprado un disco duro con 512 MB. ¿Cuantos ficheros de 150 bytes puedo almacenar en él?

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Imagenes

• Pixel: de Picture Element.

• Resolución: matriz de X columnas por Y filas de pixeles. Nos da cuantos puntos (pixeles) hay.

• VGA: 640x480 = 307200 pixels• SVGA: 1024x768 = 786432 pixels

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Imagenes

• B/N, Monocromo: 1 bit por pixel.

• Escala de grises: 8 bits para tonos del blanco al negro.

• Color: – 8 bits (256 colores),– 16 bit (65536 colores),– 24 bits (16 millones), “true color”

• Profundidad de color = numero bits (bytes) de colores.

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Tamaño de Imagen

• Tamaño imagen = Resolución * Profundidad de Color

• 640x480 pixels* 1 bits = 37,5 KBytes• 640x480 pixels* 8 bits = 300 KBytes

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Hardware

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¿Cómo están formados los ordenadores?

Los ordenadores cuentan con componentes hardware (es decir, elementos físicos) especializados en realizar ciertas tareas:

• Dispositivos de entrada (Recibe información) • Procesador o Unidad Central de Proceso

(UCP/CPU) (Procesa información) • Memoria principal y dispositivos de

almacenamiento secundario. (Almacena información)

• Dispositivos de salida (produce información)Además software (componente lógico).

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Hardware

CPU

Memoria

principal

Memoria

Secundaria

Bus

Bus

Bus

Dispositivos

de entrada/salida

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La Memoria

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Memoria

El corazón del ordenador es la CPU, pero...La memoria es fundamental para que todo

funcione. Imagina que no tienes memoria...Clasificación general:• Memoria principal: accesible directamente por la

CPU, temporal, rápida, cara.• Memoria secundaria: no accesible directamente

por la CPU, persistente, lenta, barata.• Memoria offline, terciaria: persistente, no

conectada al ordenador permanentemente.

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Memoria principal: temporal

• Ideal para tener datos temporales:– Leemos datos de mem. secundaria:

(5+2) x (5+5)

– 5+2 = 7, lo guardamos en mem. temporal.– 5+5 = 10, lo guardamos en mem. temporal.

– resultado final = A x B = 7 x 10 = 70.– Guardamos resultado en mem. secundaria: 70.

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Memoria secundaria: persistente

• ¿Hay datos que tienen que persistir cuando apagamos el ordenador?

• ¿Vamos a programar las aplicaciones de nuevo cada vez que encendemos el ordenador?

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Memorias: comparando

• Capacidad de almacenamiento (MB, GB...).• Tasa de transferencia de datos (MB/s,

GB/s...).• Tiempo de acceso (milisegundos (10−3),

microsegundos (10−6), nanosegundos (10−9)).

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Memoria principal: temporal

• Registros CPU• RAM• Cache• ROM• CMOS

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RAM (Random Access Memory)• Volatil, se borra si se apaga el ordenador.• El número y tipo de programas que se

pueden ejecutar dependen de la cantidad de RAM que tenemos.

• Capacidad: 256 MB a 2 GB.• Tasa de transferencia: 1GB/s a 12 GB/s• Tiempo de acceso: 10 a 20 ns.

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CACHE

• Memoria muy pequeña entre la RAM y la CPU.

• Sólo guarda datos que se utilizan mucho.• Varios niveles:

– L1: muy muy pequeñas, p.e. 16 KB (Pentium 4 Prescott).

– L2: pequeñas, p.e. 2 MB (Pentium 4 Prescott). Tasa de transferencia: 45 GB/s.

– L3: no todas las CPUs.

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ROM (Read Only Memory)

• Sólo lectura, no se pueden escribir.• Se escriben en la fabrica.• No volátiles.• Imprescindibles para el arranque del

ordenador: BIOS o el FIRMWARE. (Programa que: Identifica los dispositivos conectados, los chequea, los prepara para ser usados, arranca la máquina)

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Memoria secundaria: persistente

• Mecánicos:– discos magnéticos, discos ópticos

– discos floppy– cintas.

• Estado sólido (chips): – Memorias flash.

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Discos Mágneticos

• Disco duro (HD): 180 GigaBytes – 4 TeraBytes.

• Información en caras de disco sensible a magnetismo: orientación campo magnético determina si 1 o 0.

• Acceso directo a cualquier información.

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Discos Mágneticos

• Platos, pista, sector.• Cabezas: lee y escribe en pistas.• Velocidad rotación (de platos):

– Mayor velocidad, mayortranferencia,

– Pero mayor calentamiento y ruido,– RPM: revoluciones por minuto:

5.000 a 10.000 RPM

• Tiempo de acceso: cambio de plato, busqueda pista, busquedasector.

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Discos Ópticos

• CD-ROM• Disco de plástico almacena

0 y 1 como “marca”, “no marca”.• Lector es un laser.• Disco giratorio con pista, y

sectores.• Velocidad transferencia: 150

Kbits – 54X

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Discos Ópticos

• DVD: 4.7 Gbytes com marcas más pequeñas.

• DVD-R, DVD+R, DVD-RAM,...• BLUE-RAY: 25 Gbytes.• ...

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Memoria FLASH

• Memoria secundaria de “estado sólido”: Chip.

• No tiene partes móviles (mecánicas).• Ventajas: bajo consumo, no hace ruido,

tamaño reducido, se pueden mover bruscamente.

• Desventajas: más cara que un disco duro, tiempo de vida reducido.

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Lapiz USB

• Pen-Drive: – Con una interfaz USB.

– De 256 MB a 4 GB.– Tasa de transferencia de

150 MB/s.

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Tarjetas FLASH

• Para cámaras, consolas, reproductores de música, teléfonos, etc.

• De 128 MB a 2 GB.

• COMPACT FLASH, SMART MEDIA, SD-CARD, MMC-CARD, MEMORY STICK...