Introducción a la Informática

Introducción a los ordenadores

Introducción histórica

4000 – 1200 AC: Piedras (calculus) 3000 AC: Ábac en Babilonia.

1642: Pascal, Pascalina. Primera calculadora mecánica.

– Sumas y restas contando los dientes de un engranaje (similar a un cuentakilómetros)

1694: Leibnitz, Máquina Universal – Mejora con multiplicación (sumas

sucesivas) y división (restas sucesivas)

1806: Telar mecánico de Jaquard– Mediante tarjetas perforadas se

transmitía a la tejedora las instrucciones necesarias para su funcionamiento (reproducción de diseños)

Abaco

Pascalina

Telar mecánico

Introducción histórica

1832-35: Charles Babbage. Máquina diferencial/ Màquina analítica– Mecanismo de ruedas dentadas – 3 componentes básicos:

Una memoria Una unidad de cálculo Una unidad de control de las

operaciones mediante tarjetas perforadas.

1854: George Boole, lógica algebraica– Reduce las operaciones

matemátiques a combinaciones de elementos binarios

1876: Alexander Graham Bell, teléfono

Máquina diferencial

Teléfono

Introducción histórica

1889: Hans Hollerith, el censo de EUA

– Máquina con un sistema electrónico para la lectura de las tarjetas perforadas y un sistema mecánico para calcular

1904: J. A. Fleming, válvula de diodo para radiocomunicaciones

1939: MARK 1. Resolución de ecuaciones lineales

Máquina de HollerithVálvula diodo

Mark I

Introducción histórica

1ª Generación de ordenadores (1940-52): válvulas de vacío

– 1945: EDVAC (Electronic Discrete Variable Numeric Computer) John von Newman

– 1946: ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator).

Primera computadora sólo electrónica

Codificación decimal Programada manualmente Pesaba 30 toneladas, tenía

18.000 válvulas y ocupaba 150m2.

– 1951: UNIVAC 1. 1er ordenador comercial

ENIAC

UNIVAC

Introducción histórica

2ª Generación de ordenadores (1958-64): transistores

– Características: Menor tamaño Menor coste de fabricación Menor disipación de calor Menor consumo eléctrico Mayor fiabilidad

– Aparecen los disquets– Lenguajes de programación

(COBOL, FORTRAN, ALGOL60)

Introducción histórica

3ª Generación de ordenadores (1964-71): circuitos integrados

– IBM serie 360.– DEC VAX 11-780– Popularización de los

miniordenadores.

DEC VAX 11-780

IBM 360

Circuito integrado

Introducción histórica

4ª Generación de ordenadores (1971-81): microprocesadores

– integración de todos los elementos básicos del ordenador en un solo circuito integrado

– Periféricos más versátiles– 1983 IBM PC MS DOS– 1985 Apple Macintosh

IBM PC MS DOS

Apple Macintosh

Introducción histórica

5ª Generación de ordenadores (1981-1990)

– Inteligencia artificial– trabajo en paralelo de

múltiples microprocesadores.

-------------– 1992: Popularización del

uso de Internet.– 2002: Windows XP, Mac

OS X

Arquitectura y funcionamiento

Elementos de procesamiento Almacenamiento de datos Puertos de comunicación Dispositivos de entrada Dispositivos de salida

Arquitectura Von Newman

Arquitectura y funcionamiento

Elementos de procesamiento Almacenamiento de datos Puertos de comunicación Dispositivos de entrada Dispositivos de salida

Elementos del proceso de datos

Placa madre o placa principal: superficie que contiene los componentes internos

– El Microprocesador CPU Velocidad de ejecución de

intrucciones (1’2 GHz – 6 GHz)

– Bus de Datos Velocidad de transferencia

(Gb/seg)

– Conexión de periféricos externos, denominados slots o ranuras de expansión

Placa madre

Tarjetas y ranuras de expansión

Conexiones externas

Conexión eléctrica

Ventilador

Ranuras de expansión

Puertos serie y puertos paralelos

CPU. Ciclo de máquina

1. Obtener la instrucción que se ha de procesar2. Interpretar la instrucción3. Procesar las tareas indicadas por la instrucción, que

pueden ser: Extraer información de la memoria Realizar cálculos aritmeticológicos (Unidad

aritmeticológica, ALU) Transferir datos desde un dispositivo de entrada

hacia la memoria (Unidad de control) Transferir datos desde la memoria hacia un

dispositivo de salida (Unidad de control)4. Informar si se han producido errores

Arquitectura de los procesadores

Gama procesadores Intel(sobremesa)

– Core– Pentium– Celeron

Gama procesadores AMD (sobremesa)

– Phenom– Athlon– Sempron

Fabricantes de microprocesadores: Intel, AMD ,IBM, Zilog, Motorola, Cyrix

Arquitectura y funcionamiento

Elementos de procesamiento Almacenamiento de datos Puertos de comunicación Dispositivos de entrada Dispositivos de salida

Almacenamiento de datos

Velocidad de la memoria: tiempo que tarda en vaciarse para poder dar entrada a la siguiente serie de datos. Unidad de medida: Ns

Tecnologia de VLSI (Very Large Scale Integration)

Tipos de memorias

Memoria

Principal

Secundaria

RAM

ROM

Disco duro

Disquet

CD-ROM

...

Memorias portátiles USB

Memoria RAM (Random Acces Memory)

Es una memoria volátil de lectura y escritura

Es donde el ordenador guarda los datos que está utilizando en el momento presente

Las memorias se agrupan en módulos que se conectan a la placa base

– SIMM (Single In-line Memory Module)

– DIMM (Double In-line Memory Module)

Módulo de 30 contactos (SIMM)

Módulo de 72 contactos (SIMM)

Módulo de 168 contactos (DIMM)

Módulo de 184 contactos (DIMM)

Tipos de memoria RAM

SRAM o RAM estàtica: circuitos lógicos.< tamaño, + rápida, + cara. – Memoria caché: almacena los

datos que se usan más frecuentemente

DRAM o RAM dinámica: condensadores+ sencilla, + utilizada+ lenta (necesita ser refrescada

cientos de veces por segundo)

Memòria ROM (Read Only Memory)

Es una memoria sólo para ser leída y no destructible– no se puede escribir sobre ella– conserva intacta la información almacenada, incluso en el

caso de que se interrumpa la corriente (memoria no volátil). La ROM suele almacenar la configuración del

sistema o el programa de arranque de la computadora.

Tipos de ROM– PROM (Programable Read Only Memory)– EPROM (Erasable Programable Read Only Memory)– EEPROM (Electrically erasable programmable read-only memory)– EPROM Flash

Unidades de medida de la memoria

Unidad Descripción Referencia

8 bits 1 Byte Unitat bàsica 1 caràcter

1024 bytes 1 KB Kilobyte ½ pàgina

1024 KB 1 MB Megabyte 500 pàgs.

1024 MB 1 GB Gigabyte

1024 GB 1 TB Terabyte

1024 TB 1 PB Petabyte

Dispositivos de Almacenamiento

• Disco duro

Capacidades: MB y GB Tiempo de acceso: Tiempo que tardan los cabezales del disco en ir de una pista a otra (miliseg)

Tiempo de latencia: Tiempo que tarda el disco en dar una vuelta completa

Conectores IDE

• Disco flexible, disquet o FD

Se leen en disqueteras, FDD

Sirven para transportar información

Capacidad: 1’44 MB

Tamaño: 3,5’’

Dispositivos de Almacenaniento

• Memoria portátil USB (pendrive, flash drive o memory stick)

Capacidad : 128 MB – 16 GB

Conexión al puerto USB

Dispositivos de Almacenaniento

Dispositivos de Almacenaniento

Capacidad: 650 - 700 MB (~80 min)

• CD-Rom /CD-R / CD-RW

Funcionamiento como el del CD musical (rayo láser)

Velocidad básica: 150 KB/s

Velocidades mayores se expresanen función de múltiplos respecto de la v. bàsica: Ex. 10x, 32x … 52x

Dispositivos de Almacenaniento

• DVD / DVD-R / DVD-RW– Disco Versátil Digital– Similares al CD

– Velocidad de transferencia: múltiplos de 1.350 KB/s– Capacidad: 4’7 GB (una cara) – 9’4 GB (dos caras)

Dispositivos de Almacenaniento

HD-DVD: DVD alta definición– Capacidad: 15GB, 30GB. – Velocidad: 36,5 Mbps

Blu-ray: – Disco óptico de nueva

generación. – Sony i Philips. – Capacidad: 25GB, 50GB. – Velocidad: 54 Mbps

Dispositivos de Almacenaniento

• CintasBajo coste

Copias de seguridad de grandes ordenadores

Arquitectura y funcionamiento

Elementos de procesamiento Almacenamiento de datos Puertos de comunicación Dispositivos de entrada Dispositivos de salida

Puertos de comunicaciones

– Puertos Serie. Los bits se transmiten de uno en uno. 9 y 25 pins Ejemplo: teclado y ratón

– Puertos Paralelos: Transmisión simultanea de bits 25 pins Ejemplo: impresora

– Puertos USB (UNIVERSAL SERIAL BUS) Puerto en serie, de alta velocidad (12 Mb/s)

Dispositivos de comunicaciones

Modem

Tarjetas de red local

Modem externoModem interno Modem PC-Card

(PCMCIA)

Arquitectura y funcionamiento

Elementos de procesamiento Almacenamiento de datos Puertos de comunicación Dispositivos de entrada Dispositivos de salida

Dispositivos de entrada de datos

MicrófonoTeclado Ratón

Escáner

Joystick

Lector de tarjetas o códigos de barras Pantalla

táctil

Cámara

Tableta gráfica

Arquitectura y funcionamiento

Elementos de procesamiento Almacenamiento de datos Puertos de comunicación Dispositivos de entrada Dispositivos de salida

Dispositivos de salida de datos

MonitorAltavoces

Impresoras

El monitor

• Resolución:Nº de píxeles de pantallaEjemplo: 1024x768; 640x480

Veces por segundo que se renueva la imagen de pantallaDepende de la velocidad y memoria de la tarjeta gráfica

• Velocidad de refresco

Monitor TFT

• Tamaño del monitorSe mide en pulgadas.Un monitor de 15” significa que la diagonal tiene 15 pulgadas

Impresoras

MatricialTecnologia como lade la máquina de escribir

Injección de tinta Proyección magnética degotas de tinta

Láser

Plóters

Videoclip “Destripando un ordenador”

Videoclip “Elección del hardware”

Videoclip “Compra de Dispositivos”

Videoclip “Elección del software”