Este documento proporciona una introducción a la informática. Explica que la informática trata sobre la adquisición, representación, tratamiento y transmisión automática de información utilizando computadoras. Luego describe las unidades funcionales básicas de un computador como la unidad de entrada, salida, memoria, unidad aritmético-lógica y unidad de control. Finalmente, discute técnicas como la memoria caché y los controladores de E/S y DMA que ayudan a superar las diferencias de velocidad entre las unidades de un

1. Introducción a la Informática 1 Víctor Menoscal García

2. Contenido Introducción Informática Datos Codificación de la Información Estructura funcional de los Computadores Clasificación de los Computadores Aplicaciones de la Informática 2

3. INTRODUCCIÓN Adquisición Representación Tratamiento y Transmisión de la información Estas operaciones se realizan automáticamente utilizando las computadores. 3 Informática

4. 4 Informática (origen francés) INFORMATICA = INFORmación + autoMÁTICA La Real Academia Española de la lengua define: Informática.-el conjunto de conocimientos científicos y técnicas que hacen posible el tratamiento automático de la información por medio de ordenadores.

5. 5 Información: Conjunto de símbolos usados para representar magnitudes, hechos, objetos o ideas Computadora: es una máquina capaz de aceptar unos datos de entrada, efectuar con ellos operaciones lógicas y aritméticas, y proporcionar la información resultante a través de un medio de salida; todo ello sin intervención de un operador humano y bajo el control de un programa de instrucciones previamente almacenado en el propio computador

6. Datos… Conjuntos de símbolos utilizados para expresar o representar un valor numérico, un hecho, un objeto o una idea. Pueden ser captados directamente por el computador: Detectando electrónicamente un sonido o fonema, una temperatura, el entorno de una figura, o el paso de un objeto Pueden ser dados en forma de letras y números (grafismos). Los grafismos (caracteres) resultan muy útiles, dada la gran variedad de informaciones que con ellos se pueden representar Es una de las formas más habituales de transmitir, comunicar o almacenar información en la sociedad actual: el lenguaje escrito Los mas usados son: caracteres numéricos (las diez cifras decimales) los caracteres alfabéticos los caracteres especiales (símbolos ortográficos, aritméticos y otros) 6

7. Datos de Salida… Son las salidas de un programa como: Los resultados de un cálculo matemático Los resultados la búsqueda de un nombre Estos pueden utilizarse como datos de un programa posterior La palabra dato se utiliza como contraposición a instrucción El computador actúa con dos tipos de informaciones: Instrucciones: que indican a la máquina qué es lo que tiene que hacer Datos: que son los elementos sobre los que actúa o que genera el programa 7 La disciplina de Informática es el cuerpo de conocimiento que trata del diseño, análisis, implementación, eficiencia, y aplicación de procesos que transforman la información.

8. Informática como ciencia y técnica Ciencia: Estudio de la información y los métodos para tratarla. Técnica: Estudio y diseño de los ordenadores. 8

10. Antes, era fácil identificar a simple vista cada una de las unidades.

11. En la actualidad, y debido principalmente al desarrollo de la microelectrónica, varias unidades pueden estar en un mismo armario, en una misma tarjeta de circuitos integrados, o incluso (como ocurre con los microprocesadores) en un mismo circuito integrado.9

13. Es el dispositivo por donde se introducen los datos e instrucciones.

14. Transforman la información de entrada en señales binarias de naturaleza eléctrica.

15. Ejemplo: el teclado de un microcomputador, el teclado de un terminal, un digitalizador, una lectora de tarjetas de crédito, etc.

16. UNIDAD DE SALIDA (S).

17. Es un dispositivo por donde se obtienen los resultados de los programas ejecutados en el computador.

18. Transforman las señales eléctricas binarias en caracteres escritos o visualizados.

19. Ejemplo: una pantalla o monitor, una impresora o un registrador gráfico.

20. MEMORIA (M).

21. Unidad donde se almacenan tanto los datos como las instrucciones.10

22. Tipos básicos de memoria: Memoria principal, o central, o interna. Mayor velocidad Ligada directamente a las unidades más rápidas del computador (UC y ALU) Para que un programa se ejecute debe estar almacenado (cargado) en la memoria principal La memoria está dividida en posiciones (denominadas también palabras de memoria) de un determinado número de bits. Para leer o escribir una información es necesario dar la dirección de la posición ROM: la memoria en la que sólo se puede leer y la información es permanente RAM: se puede leer y escribir y que es volátil. Memoria masiva auxiliar, secundaria o externa. La memoria principal, aunque es muy rápida pero no tiene gran capacidad para almacenar información. Para guardar masivamente información se utilizan otros tipos de memoria (discos, cintas y discos ópticos) Más lentos (mil veces mas lentos) Más capacidad que la memoria principal (mil veces más capaces) Datos y programas se graban (a través de unidades de E) en la memoria masiva La información guardada es permanente 11

23. 12

24. Cont… UNIDAD ARITMETICO-LOGICA o ALU (Arithmetic Logic Unit) Contiene los circuitos electrónicos con los que se hace las operaciones: Aritméticas Sumas Restas Multiplicación, etc Lógicas comparar dos números operaciones del Algebra de Boole binaria, etc. También se puede denominar unidad de tratamiento o camino o ruta de datos, pues también tiene elementos auxiliares por donde se transmiten o almacenan temporalmente (registros) los datos con que opera. 13

25. Cont… UNIDAD DE CONTROL (UC) Detecta señales de estadoprocedentes de las distintas unidades, indicando su situación o condición de funcionamiento. Capta de la memoria una a una las instrucciones del programa, y, de acuerdo con el código de operación de la instrucción captada y con las señales de estado, genera señales de control dirigidas a todas las unidades, monitorizando las operaciones que implican la ejecución de la instrucción. Reloj o generador de Pulsos Se encuentra en la unidad de control, por medio de los pulsos sincroniza todas las operaciones elementales del computador. El período de esta señal se denomina tiempo de ciclo (nanosegundos y varios microsegundos). La frecuencia del reloj (millones de ciclos/segundo, o Megahercios, abreviadamente Mhz) Es un parámetro que en parte determina la velocidad de funcionamiento del computador.

26. Otros elementos… El computador es un sistema complejo que está formado por distintas unidades, módulos o dispositivos ensamblados adecuadamente uno con otro. Periféricos: Conjunto de unidades de E/S y de memoria masiva. Interfaces (o interfases):Adaptan las características (niveles eléctricos, velocidad, etc.) de dos módulos que se acoplan, para que la conjunción de los dos funcione adecuadamente, o entre un módulo y su entorno. Sirven de comunicación entre los dos módulos El concepto de interfaz se aplica también a los programas: Interfaz entre dos programas o Interfaz de usuario Interfaz de usuario: conjunto de instrucciones que hace que un programa o aplicación intercambie información con el usuario del mismo 15

27. Parámetros para caracterización de Prestaciones Capacidad de Almacenamiento: Posibilidades para almacenar datos e instrucciones de una forma fija o permanente. Tiempo de Acceso: de una unidad es el intervalo de tiempo que transcurre desde el instante que se proporciona la dirección del dato/Instrucción que se quiere Leer o Escribir (E/L, I/O) y el instante en se obtiene o grava en el mismo. Ancho de banda: Representa la cantidad de información transferida por segundo entre una unidad y otra. Por ejemplo, el ancho de banda entre la memoria y la CPU es de 133 MB/s, En un segundo se pueden transferir 133 millones de bytes entre las unidades citadas. Palabra: es una unidad superior a la byte, pues este esuna unidad de información relativamente pequeña para los cálculos que realiza la ALU Está formada por un número entero de bytes (1, 2, 4, 8 o 16) Representa a los datos con los que opera la ALU o a las unidades de información que se transfieren entre la memoria principal y la CPU. 16

28. 17 Cont… Longitud de palabra:número de bits (integrantes de datos o instrucciones) que se transmiten simultáneamente entre las unidades del computador central en un instante dado. Coincide con el número de bits de la mayoría de los datos e instrucciones con las que opera la CPU. En la mayoría de computadores de longitud de palabra de 32 bits el direccionamiento a memoria se efectúa por bytes, y es posible acceder directamente a bytes (8 bits), medias palabras (16 bits), y palabras (32 bits). Algunos incluso permiten acceder a dobles palabras (64 bits). La longitud de palabra determina, en cierta medida, la precisión de los cálculos, la capacidad máxima de la memoria principal y la variedad de instrucciones de la máquina. Registros. Elementos internos a la CPU, para memorizar temporalmente la información correspondiente a una palabra o a un byte. Ejemplo: cuando la ALU realiza una suma, ésta se efectúa entre dos datos que temporalmente la UC los almacena en dos registros, el resultado de la operación, a su vez, debe almacenarse en un registro (suele utilizarse uno de los dos sumandos).

29. 18 Factores importantes que determinan la potencia de un computador Son: La longitud de palabra, El tiempo de ciclo, El ancho de banda y La capacidad de memoria

30. Estructuras Básicas de Computadores Las unidades funcionales de un computador se interconectan de acuerdo con una determinada organización. La interconexión se realiza mediante hilos conductores en paralelo que transmiten simultáneamente información (una palabra de datos, por ejemplo). Se consigue una velocidad razonable de funcionamiento. BUS: Conjunto de cables que transmite información en paralelo Son de tres tipos: sub-bus de datos sub-bus de direcciones sub-bus de control 19

31. Cont… Sub-Bus de Datos Transporta los datos que se transfieren entre las unidades. Su número de hilos determina la longitud de palabra del computador. Si un computador contiene un sub-bus de datos de 16 hilos para transmitir simultáneamente datos de 16 bits, se dice que esta organizado en palabras de 16 bits. Suele ser bidireccional; transmite información hacia adentro o hacia afuera de una unidad (la CPU, por ejemplo), en instantes diferentes. Sub-Bus de Direcciones Transporta la dirección de posición de memoria o del puerto periférico que interviene en el tráfico de información (de donde procede el dato o a donde se dirige). Sub-Bus de Control Contiene hilos que transporta las señales de control y las señales de estado, indicando la dirección de la transferencia de datos, coordinando la temporización de eventos durante la transferencia, transmitiendo las señales de interrupción, etc. 20

32. Las formas más sencillas de interconexiones de unidades son: 21 Memoria CPU Periférico 0 Periférico 1 Bus del sistema a) a) Organización con un bus específico para conexión CPU- Memoria Dispone de un bus específico de interconexión CPU-Memoria. Todo el tráfico de información entre periféricos y memoria, necesariamente ha de hacerse a través de la CPU.

33. Cont… 22 Memoria CPU Periférico 0 Periférico 1 Bus del sistema b) b) Organización con estructura de bus único Esta configuración es más sencilla, y utiliza un único bus. Todas las unidades se conectan a él. Este bus se denomina bus del sistema. Como en un instante dado sólo puede transmitirse una información por el bus, solo una unidad (el procesador ) puede tener el control del bus del sistema. La ventaja principal de esta estructura es su bajo coste y flexibilidad para conectar periféricos.

34. Problema en el funcionamiento global del computador: Es el de las diferentes velocidades operativas del mismo. La CPU es mucho más rápida que la memoria principal (unas 10 veces) La memoria es muchísimo más rápida que los periféricos (unas 200.000 veces). En toda transferencia de información entre dos unidades la unidad más lenta impone la velocidad Por esto el rendimiento global del computador sería muy bajo. Recordemos que en toda instrucción máquina al menos hay una transferencia entre CPU y M. Esto relentiza considerablemente la velocidad de la CPU. Solución Se han ideado diversas técnicas: memoria caché, controladores de E/S y controladores DMA 23

36. Son mas caras

37. Los microprocesadores modernos suelen incluir en su propio chip parte de la caché.

38. Se caracteriza por guardar aquellos datos e instrucciones que son usados con frecuencia por la CPU, en un determinado proceso de datos.

39. Datos comparativos entre CPU, caché y memoria principal (los valores dados son órdenes de magnitud)24

40. Controlador(o canal o procesador)de entradas/salidas(o de periféricos) Es un procesador especializado en controlar las operaciones de transferencia de datos entre los periféricos conectados a él, y entre éstos y la CPU. Estas operaciones de control normalmente son función de la CPU, por lo que los controladores de E/S descargan trabajo a la CPU. Una vez finalizada la operación encomendada por la CPU, envía a ésta una señal de interrupción indicando que está listo para realizar otra operación. Cada controlador de entradas/salidas monitoriza la actuación de distintos periféricos. Su conexión con el bus del sistema suele denominarse canal de entrada/salida o sencillamente canal. 25

41. Cont… 26 CPU Per.0n Per.01 Per.00 Per.1n Per.11 Per.10 Memoria Principal Caché Controlador de E/S Controlador de E/S Bus del sistema a) a) Configuraciones con controladores de entrada/salida de bus único Muestra una estructura con un bus único que incluye memoria caché y controladores de E/S. Es una estructura de bus único El inconveniente es que una orden de transferencia de datos entre periféricos de dos canales distintos puede interferir con, por ejemplo, la captación de una instrucción de la memoria principal por la CPU.

42. Cont… 27 Per.10 Per.11 Per.1n Per.01 Per.0n Per.00 Controlador de E/S Controlador de E/S CPU Canal 1 Canal 0 Memoria principal Caché Adaptador bus Bus delsistema b) b) Configuraciones con controladores de entrada/salida con un bus específico de E/S Para evitar este problema usualmente se utiliza una estructura con dos buses. En el aparece un bus específico de E/S.

43. Cont… Los controladores de E/S evitan que la CPU tenga que adaptarse entre operaciones de E/S individuales a la velocidad y ritmo que marca el periférico con el que se hace la transferencia. La CPU sigue siendo responsable de todas las operaciones individuales de E/S. Las operaciones de E/S que realizan los usuarios, normalmente se hacen entre la M y un periférico, y viceversa 28

44. Controladores DMA(Direct Memory Access = acceso directo a memoria) 29 Per.10 Per.11 Per.1n Per.01 Per.0n Per.00 Controlador de E/S Controlador de E/S CPU Canal 1 Canal 0 Memoria principal Caché DMA Bus delsistema Se han creado para descargar de este trabajo a la CPU. Es un procesador especializado para transferir datos entre memoria y un periférico (y viceversa). Mientras la CPU puede realizar otras tareas. Es externo a la CPU y actúa, combinadamente con la CPU, como controlador del bus.

45. Cont… Cuando se hace una transferencia de un bloque de información controlado por DMA, previamente la CPU inicializa unos registros especializados del DMA en los que se especifica: tamaño del bloque a transferir, dirección inicial del bloque a leer en la unidad de origen, dirección inicial donde se escribirá el bloque en la unidad de destino y sentido de la transferencia Una vez inicializado el DMA, la CPU cede el control del bus al DMA, encargándose éste de controlar toda la transferencia de información. Mientras la CPU puede realizar otras tareas. Una vez finalizado el trasvase del bloque, el DMA envía a través del sub-bus de control una señal de interrupción al procesador, para que éste vuelva a tomar el control del bus del sistema. 30

46. Jerarquía De Memoria Parámetros: capacidad, velocidad y precio Problema: Diferencia de velocidad de 1 ó 2 órdenes de magnitud entre procesador y memoria. 31

47. Cont… 32

48. Soporte Físico (hardware) y Soporte Lógico (software) Soporte Físico, o Hardware Es la máquina en sí El conjunto de circuitos electrónicos, cables, armarios, dispositivos electromecánicos, y otros elementos físicos que forman el computador. La palabra hardware no sólo se utiliza para designar los dispositivos físicos del computador y su interconexión (arquitectura), sino también todo lo relacionado con ellos Soporte Lógico, Software o Logical El conjunto de programas (del sistema operativo, de utilidades, y de los usuarios) ejecutables por el computador. Para que un computador funcione es necesario utilizar programas. Tan imprescindible es el hardware como el software. No son sólo los programas de un computador, sino que también todas las materias relacionadas con la construcción de los programas: organización y estructuración de los datos, construcción de algoritmos, análisis de aplicaciones, metodología utilizada para redactar programas, etc. 33

50. Cont… Desbordamiento. Cuando en un cálculo aritmético se produce un desbordamiento, es normal producir una interrupción, para lanzar a ejecución un programa que de un mensaje de error, o se tomen otras medidas tendentes a no falsear los resultados de la ALU. Utilización de una instrucción máquina inexistente. Está anomalía se produciría cuando en el registro de instrucción (IR) se carga un valor que no corresponde a ningún código del lenguaje máquina. El procedimiento que atendería a la interrupción daría un mensaje de error. Gestión de tiempo compartido. El tiempo compartido permite la ejecución concurrente de varios programas ubicados simultáneamente en memoria. El sistema operativo va dando pequeños turnos sucesivos de tiempo a cada uno de los programas, de forma tal que todos van avanzando en su ejecución. Los sistemas disponen de un temporizador (reloj de tiempo real) que genera una señal de interrupción cuando transcurre el periodo de tiempo asignado a cada programa, y se lanza una interrupción para suspender momentáneamente la ejecución del programa. 36

51. Cont… Violación de la protección de memoria. Es corriente que en la memoria principal se encuentren ubicados diversos programas. El computador dispone de mecanismos que detectar si, por error, un programa invade la zona de memoria donde se encuentra otro programa. Este evento suele ser prevenido por medio de una interrupción. Peticiones del programador o usuario. Existe la posibilidad de que el propio programador o usuario deseen provocar una interrupción. 37

52. 38 Reconocimiento de la interrupción (IA) 2 Programa PE que se va a interrumpir 1 -Inhábil interrupciones -Salvar contenidos CPU Petición de Interrupción (IR) Determinación del origen de la interrupción 3 Programa preferente Servicio del requerimiento realizado Instrucciones 4 -Restaurar contenidos CPU -Habilitar interrupciones Fin de la interrupción Regreso a PE 5 Petición de interrupción (Interrupción Request, o IR). Gestión de una interrupción de un procedimiento PE para atender a otro más preferente, volviendo posteriormente a continuar ejecutándose el procedimiento interrumpido

53. Niveles de Descripción de un Computador Un computador puede ser analizado o estudiado según distintos niveles conceptuales. La distinción entre niveles más sencilla es la que hay entre software y hardware. Nivel de componentes electrónicos también denominado nivel de dispositivos y circuitos electrónicos Nivel de lógica digital o nivel de circuito lógico Nivel de microprogramación (microoperaciones) o nivel RTL (Register Transfer Level, nivel de transferencia entre registros o nivel de micromáquina Nivel de lenguaje máquina y ensamblador o nivel de máquina convencional Nivel de sistema operativo o nivel de máquina operativa Nivel de programa de aplicación o nivel de máquina simbólica 39

54. 40 USUARIOS Y PROGRAMAS DE APLICACIONES Nivel de máquina simbólica (compiladores, editores, intérpretes del LC) Software Nivel de máquina operativa (sistema operativo) Arquitectura Nivel de máquina convencional (lenguajes máquina y ensamblador)) Nivel de micromáquina (microprogramación) Hardware Tecnología Nivel de lógica digital Nivel de dispositivos y ctos. electrónicos Niveles de Descripción de un Computador

55. Clasificación de los Computadores Según la Generalidad de uso o Propósito: De uso general: Puede dedicarse a distintos tipos de aplicaciones, tales como gestión administrativa, cálculo científico, etc. De uso específico: Es el que únicamente puede utilizarse para una aplicación concreta. Ejemplo, el que contiene un robot, la computadora para el control del tráfico, el de un horno de microondas, etc. Según el Paralelismo: Unico flujo de instrucciones, único flujo de datos (Monoprocesadores): En un instante dado, se encuentra ejecutando una única instrucción con unos datos aislados. Unico flujo de instrucciones, múltiples flujos de datos (Matriciales y Vectoriales ): Para mayores velocidades de cómputo, procesan las instrucciones de una en una, pero cada una de ellas opera con múltiples datos. Múltiples flujos de instrucciones, múltiples flujo de datos (Multiprocesadores y Multicomputadores): Sistemas compuestos por distintos computadores completos trabajando en paralelo e interconectados adecuadamente entre ellos. 41

56. Cont… Según la Potencia: Supercomputadores: Pueden ser utilizados simultáneamente por muchos usuarios, en cálculos científicos o de simulación. Son muy caros y su velocidad es enorme. Servidores de gama alta o Mainframes: Dedicados principalmente a las gestión, por lo que admiten gran cantidad de trabajos simultáneos. Ejemplo: controlar una red de terminales en las distintas sucursales de una empresa, o una red de cajeros automáticos de un Banco. 42

57. Cont… Servidores de gama media y básica: Son equipos en principio dedicados a tareas departamentales dentro de un organismo o empresa. Su capacidad principal es la de soportar gran cantidad de terminales, pues están orientados a la gestión. Bajo precio en comparación con los grandes ordenadores. Computadores personales: Son equipos ampliamente difundidos. Precio muy reducido. Prestaciones suficientes no sólo para el nivel personal, sino para pequeñas empresas. Actualmente se están conectando entre sí, formando grandes redes lo cual los hace adecuados para entornos más exigentes, sustituyendo en muchos casos a los miniordenadores. 43

58. Cont… Computadores Móviles Son monousuario, dotados de grandes capacidades de cálculo y con posibilidades gráficas muy elevadas. Se caracterizan por su pequeño tamaño, peso reducido y alimentación por acumuladores para gran movilidad. Incluyen: Asistentes digitales personales (PDA) Computadores de bolsillo, organizadores y agenda Comunicadores personales (teléfonos) Calculadoras programables 44

59. Cont… Según el ámbito de uso Ordenador de bolsillo: Verdadero sustituto, con tremenda ganancia de precisión, de la antigua regla de cálculo. Ordenador doméstico: Pensado para juegos, aprendizaje asistido por ordenador de diversas materias, gestión de agendas, pequeñas contabilidades domésticas, etc. Ordenador profesional: Diseñado para satisfacer las necesidades de proceso de datos de una amplia gama de profesionales y también de pequeñas oficinas técnicas o empresas familiares. 45

61. Con capacidad local para abordar con autosuficiencia la mayoría de necesidades del departamento, pero vinculado a un ordenador de mayor potencia y capacidad de archivos para aquellos procesos que requieren una mayor potencia en el procesador.

62. Ordenador central:

63. Ordenador central de la empresa al cual recurren todos los usuarios de la empresa cuando la capacidad local es desbordada.

64. Red de ordenadores:

65. Conjunto de ordenadores vinculados entre sí para ofrecer un mismo tipo de servicio a un conjunto de usuarios, en forma repartida evitando sobrecargas y la caída de un ordenador único central que represente la caída de todo el servicio.46

66. Deber… Presentación de: Proceso de Encendido del Computador Bios, Cmos, Setup DEBER EN GRUPO 47

67. Computadores Personales (Pc) Se observa que hay una gran variedad de buses Las unidades centrales se ensamblan en una placa base (tarjeta madre), en la que existen ranuras para tarjetas de expansión. 48

68. Cont… Memoria principal: Se suministran en pequeñas tarjetas de circuito impreso o módulos de memoriaque agrupan varios chips. Tipos de módulos: SIMM, pueden contener 8 chips de 32 o 64 Mbits cada uno totalizando una módulo de 32 ó 64 Mbytes, respectivamente. Hay versiones con conectores de 30 ó72 contactos, según sea de 8 ó32 bits el ancho del bus. DIMM, pueden almacenar 64 ó128 MB o más. Los contactos están por las dos superficies de la tarjeta, teniendo 84 por cada lado (168 en total. En un instante dado es capaz de leer o escribir datos de 64 bits (ancho del bus de datos de 64 hilos). RIMM, son como los DIMM, pero tienen una asignación de conectores distinta, y se usan como módulos de las memorias Direct RDRAM 49

69. 50

70. Ejemplo de placa 51

71. Cont… Slot1:procesador Pentium II Memoria DIMM: módulos de 8 ó16 ó32 ó64 ó128 MB (memoria total máxima: 384Mb). Acelerador de gráficos(AGP): conector para tarjeta aceleradora de cambios de imágenes en pantalla de altas prestaciones (bus de 128 bits) Conectores PCI: para insertar elementos tales como: tarjeta de video, tarjeta de red, tarjeta de captura de vídeo (TV), y disco duro (SCSII) Conectores ISA: para conectar elementos tales como disco duro (SCSII), módem interno, tarjeta de red, y tarjeta de sonido Conectores IDE: (en cada uno hasta 2 periféricos):para conectar, con anchos de banda de hasta 16,6 MB/s dispositivos EIDE (que contienen en su interior el controlador) tales como disco duro (HD), unidad de CD-ROM, unidad grabadora de CD-ROM, y unidad de DVD-ROM 52

72. Cont… Conector paralelo (LPT): conexión de dispositivos tales como impresora y escáner de imágenes. Conectores serie (COM1, COM2): para dispositivos tales como ratón,modemexterno, y otro tipo de periféricos serie, etc. USB: conector para periféricos con interfaz USB: conexión serie a 12Mbits/seg, con alimentación a través del bus y plug andplay; es decir, el sistema operativo automáticamente reconoce e instala los periféricos a élconectables. Chipset: son unos circuitos integrados (1, 2 ó3) que agrupan una funciones diversas de la placa base. Dependen del tipo de microprocesador, contienen el reloj de tiempo real, diversos adaptadores (puente PCI, por ejemplo), controladores (de memoria, de teclado, del ratón, del acelerador de gráficos, de la interfaz USB, etc.) y determinan la velocidad máxima del bus de memoria y otros circuitos externos al microprocesador. 53

73. Cont… Disquetera: conector para unidad de disquetes. Conectores del panel frontal: Conexión para altavoz Interruptor para reiniciar el arranque del PC (Reset) Indicador luminoso de encendido (POWER LED) Indicador luminoso de disco duro en funcionamiento (HD LED) Entrada para infrarrojos Indicador de que el sistema esta con alimentación eléctrica pero en reposo; es decir, en estado suspendido (Sleep). Interruptor para encendido (Power On) Dentro del chasis también se encuentra la fuente de alimentación. En un Pentium IV, a partir de la tensión alterna de la red (200-240V, consumo 2,5 A) se obtienen las siguientes DC: +5V (20A), -5V (0,5A), 12V (8A), -12V (0,5A) y 3,3V (14A) 54

74. Deber… Presentación de: Historia de los Computadores Generaciones de los Computadores Modelo de Von Newman DEBER EN GRUPO 55

75. Aplicaciones de la Informática Uno de los agentes más importantes de la sociedad actual es la información. Esto ha originado el gran desarrollo e interés de la Informática (tratamiento automático de la información). Hay pocas actividades humanas en que la informática no tenga incidencia (directa o indirecta). 56

76. Cont... Los computadores resultan útiles para aplicaciones que reúnen una o varias de las siguientes características: Necesidad de un gran volumen de datos. Datos comunes. Las BD posibilitan que los datos puedan utilizarse en múltiples aplicaciones, sin necesidad de que estén físicamente repetidos. Ahorrar tiempo en la introducción de los datos, y espacio en la memoria masiva. Repetitividad. Procesar ciclos de instrucciones iterativamente. También un mismo programa o rutina puede ser ejecutado con gran cantidad de datos. 57

77. Cont... Distribución. El origen y destino de la información no necesita estar ubicado en el computador central. La información puede introducirse u obtenerse a través de terminales distribuidos por distintas áreas geográficas. puede procesarse la información en distintos computadores de la red. Operaciones con precisión controlada, obteniendo resultados consistentes con la precisión de los datos introducidos. Cálculos complejos. Utilizando lenguajes de programación adecuados y rutinas de bibliotecas matemáticas, es posible efectuar cálculos sofisticados. Las operaciones se realizan a una gran velocidad, en comparación con la de los humanos. 58

78. Aplicación de la Informática 1. Procesamiento de datos administrativos Este es el campo de aplicación más extendido. Trata de automatizar las funciones de gestión típicas de una empresa. Ejemplo: Contabilidad. Control de caja. Procesamiento de pedidos. Facturación. Control de proveedores y clientes. Control de almacén. Control de producción y de productividad. Gestión de personal. Nóminas. Planificación y control de proyectos grandes y complejos. Programación lineal: búsqueda de soluciones óptimas; por ejemplo, minimización de costos de transporte. Investigación y prospección de mercado. Modelos financieros y predicción (de bolsa, por ejemplo). 59

79. Cont... Gestión bancaria (control de clientes, gestión de cajeros automáticos, etc.). Sistemas de gestión de terminales punto de ventas (cajas de abono en almacenes comerciales). Gestión bibliotecaria. Archivos automatizados de bibliotecas. Control de préstamos, localización de libros, etc. Seguros (evaluación de riesgos, etc.). Sistema de reserva y expedición de billetes (compañías de transporte aéreas, ferrocarriles, etc.). Paquetes integrados o no, denominados de oficina electrónica o de ofimática. Procesador de textos. Hoja electrónica o de cálculo. Gestión de archivos o/y bases de datos. Correo electrónico. Agenda electrónica. Aplicaciones gráficas. 60

80. Cont... 2. Ciencias físicas e ingeniería El computador se utiliza como instrumento para la resolución de modelos y cálculos matemáticos, tales como: Resolución de ecuaciones y problemas matemáticos, en general (cálculo numérico o simbólico). Análisis de datos experimentales utilizando técnicas estadísticas. Simulación y evaluación de modelos (por ejemplo, los utilizados en predicción meteorológica). Realización de tablas matemáticas. 61

81. Cont... 3. Ciencias de la vida y médicas Aquí se incluyen aplicaciones tales como: Investigación médica biológica y farmacéutica (análisis de datos de experimentos sobre efectos de medicamentos, etc.). Ayuda al diagnóstico (sistemas expertos para diagnóstico médico, por ejemplo). Bases de datos con historias clínicas. Medicina preventiva (control de vacunación de niños, por ejemplo). Electromedicina. 62

82. Cont... 4. Ciencias sociales y del comportamiento Algunos ejemplos de aplicaciones en este apartado son: Análisis de datos (evaluación de encuestas, por ejemplo). Base de datos jurídicas (incluyendo legislación, jurisprudencia, etc.). Aplicaciones en educación Juegos con computador (video juegos, ajedrez, etc.). 5. Arte y Humanidades Se usa el computador en aspectos como: Composición de cuadros Composición Musical Elaboración de publicaciones como libros, periódicos y revistas Realización de escenas animadas para películas de cine y TV 63

83. Cont… 6. Ingeniería con Ayuda de Computador Comprende aplicaciones en las que se usa el computador como herramienta para facilitar diseños de ingeniería, productos comerciales, trazado de planos, etc. Incluyen: Diseño, fabricación y test (CAD) Cartografía Minería Informática Industrial

84. Cont.. 7. Computadores en otros Campos o Sistemas Inteligencia artificial Es una metodología ideada para el uso de computadores, para simular varios aspectos del comportamiento inteligente. Estos aspectos incluyen el razonamiento deductivo, visión, comprensión del lenguaje natural, habla, resolución de problemas y modelado del comportamiento humano. Puede decirse que los programas de Inteligencia artificial responden ante una situación o datos, como previsiblemente lo haría una persona inteligente. Un modelo creado dentro esta disciplina es el de los sistemas expertos o sistemas basados en el conocimiento (IKBS: Intelligent Knowledge-Based Systems). Se pretende que un programa actúe, ante consultas en un campo específico, como una persona experta en dicho campo. Hay sistemas expertos para diagnóstico médico, reparación y mantenimiento de computadores, concesión de préstamos bancarios, etc. 65

85. Cont.. Informática gráfica Reúne una serie de materias y conceptos para poder visualizar en las pantallas de los computadores imágenes con apariencia de la realidad. La Informática gráfica ha ideado procedimientos para que estas imágenes se puedan visualizar en dos o tres dimensiones, girarlas, cambiarlas de escala, animarlas (dando la sensación de movimiento), etc. Todas estas operaciones se realizan por el usuario con un sencillo lenguaje de órdenes. 66

86. Cont.. Aplicaciones Multimedia Son presentaciones que se realizan a través de una combinación de texto, gráficos, dibujos, animación, vídeo y sonido. Tradicionalmente las imágenes producidas por computador eran estáticas, ahora se ha dado un salto cualitativo que implica la utilización de cámaras digitales de vídeo, tarjeta de sonido, micrófonos, etc. Como las imágenes digitalizadas ocupan mucha memoria, se requieren redes de comunicación de gran ancho de banda, altas capacidades de memoria principal y de disco, y uso de técnicas de compresión de datos Como evolución ha surgido la realidad virtual, que añade una tercera dimensión y logra la recreación en la pantalla de lo que aparece en el espacio físico real. 67

87. 68 Cont.. Internet Es un sistema mundial de computadores interconectados a través de redes de comunicación La principal característica es ofrecer un medio, a un precio muy razonable, para poder intercambiar programas, información multimedia, y cualquier información almacenable en forma digital, entre cualquier conjunto de computadores conectados a la red. Los servicios mas utilizados son los siguientes: Correo electrónico (e-mail) Boletines de noticias Acceso remoto a otro computador Guías para búsqueda Charlas interactivas de usuarios en red Acceso a páginas de la red mundial (www o world wide web) Comercio electrónico (e-commerce)