Instituto Tecnológico de Veracruz

Programación Básica

Profe. Armando Bravo Bautista

¿Qué es el lenguaje?El lenguaje se configura como aquella forma que tienen los seres humanos para comunicarse. Se trata de un conjunto de signos, tanto orales como escritos, que a través de su significado y su relación permiten la expresión y la comunicación humana.

El lenguaje es posible gracias a diferentes y complejas funciones que realiza el cerebro. Estas funciones están relacionadas con lo denominado como inteligencia y memoria lingüística. La complejidad del lenguaje es una de las grandes diferencias que separan al hombre de los animales, ya que si bien estos últimos también se comunican entre sí, lo hacen a través medios instintivos relacionados a diferentes condicionamientos que poca relación tienen con algún tipo de inteligencia como la humana.

¿Qué es un algoritmo?Es un conjunto prescrito de instrucciones o reglas bien definidas, ordenadas y finitas que permite realizar una actividad mediante pasos sucesivos que no generen dudas a quien deba realizar dicha actividad. Dados un estado inicial y una entrada, siguiendo los pasos sucesivos se llega a un estado final y se obtiene una solución. 

En la vida cotidiana, se emplean algoritmos frecuentemente para resolver problemas. Algunos ejemplos son los manuales de usuario, que muestran algoritmos para usar un aparato, o las instrucciones que recibe un trabajador por parte de su patrón. Algunos ejemplos en matemática son el algoritmo de multiplicación, para calcular el producto, el algoritmo de la división para calcular el cociente de dos números, el algoritmo de Euclides para obtener el máximo común divisor de dos enteros positivos, o el método de Gauss para resolver un sistema lineal de ecuaciones.

¿Qué es el lenguaje algorítmico?

Es una serie de símbolos y reglas que se utilizan para describir de manera explícita un proceso, que servirán de apoyo para describir las soluciones que aquí se plantean. Teniendo en cuenta la forma en que describen el proceso, existen dos tipos de lenguajes algorítmicos:

Gráficos: Es la representación gráfica de las operaciones que realiza un algoritmo (diagrama de flujo).

No Gráficos: Representa en forma descriptiva las operaciones que debe realizar un algoritmo (pseudo código).

Lenguaje de diagrama de flujoEs la representación gráfica del algoritmo o proceso. Se utiliza en disciplinas como programación, economía, procesos industriales y psicología cognitiva.

En Lenguaje Unificado de Modelado (UML), un diagrama de actividades representa los flujos de trabajo paso a paso de negocio y operacionales de los componentes en un sistema. Un diagrama de actividades muestra el flujo de control general.

En SysML el diagrama ha sido extendido para indicar flujos entre pasos que mueven elementos físicos (p.ej., gasolina) o energía (p.ej., presión). Los cambios adicionales permiten al diagrama soportar mejor flujos de comportamiento y datos continuos.

Estos diagramas utilizan símbolos con significados definidos que representan los pasos del algoritmo, y representan el flujo de ejecución mediante flechas que conectan los puntos de inicio y de fin de proceso.

Normas de TrabajoUn diagrama de flujo presenta generalmente un único punto de inicio y un único punto de cierre, aunque puede tener más, siempre que cumpla con la lógica requerida.

Las siguientes son acciones previas a la realización del diagrama de flujo:

Identificar las ideas principales al ser incluidas en el diagrama de flujo. Deben estar presentes el autor o responsable del proceso, los autores o responsables del proceso anterior y posterior y de otros procesos interrelacionados, así como las terceras partes interesadas.

Definir qué se espera obtener del diagrama de flujo. Identificar quién lo empleará y cómo. Establecer el nivel de detalle requerido. Determinar los límites del proceso a describir.

Los pasos a seguir para construir el diagrama de flujo son:

Establecer el alcance del proceso a describir. De esta manera quedará fijado el comienzo y el final del diagrama. Frecuentemente el comienzo es la salida del proceso previo y el final la entrada al proceso siguiente.

Identificar y listar las principales actividades/subprocesos que están incluidos en el proceso a describir y su orden cronológico.

Si el nivel de detalle definido incluye actividades menores, listarlas también. Identificar y listar los puntos de decisión. Construir el diagrama respetando la secuencia cronológica y asignando los

correspondientes símbolos. Asignar un título al diagrama y verificar que esté completo y describa con exactitud

el proceso elegido.

Simbología y significado

Círculo: Procedimiento estandarizado. Cuadrado: Proceso de control. Línea continua: Flujo de información vía formulario o

documentación en soporte de papel escrito. Línea interrumpida: Flujo de información vía

formulario digital. Rectángulo: Formulario o documentación. Se grafíca

con un doble de ancho que su altura.

Rectángulo Pequeño: Valor o medio de pago (cheque, pagaré, etc.). Se grafíca con un cuádruple de ancho que su altura, siendo su ancho igual al de los formularios.

Triángulo (base inferior): Archivo definitivo. Triángulo Invertido (base superior): Archivo Transitorio. Semióvalo: Demora. Rombo: División entre opciones. Trapezoide: Carga de datos al sistema. Elipsoide: Acceso por pantalla. Hexágono: Proceso no representado. Pentágono: Conector. Cruz de Diagonales: Destrucción de Formularios.

Lenguaje Natural de ProgramaciónNATURAL es un lenguaje de cuarta generación de Software AG.

Código del programa ¡Hola Mundo! en NATURAL:

WRITE '¡Hola Mundo!'END

Tiene la sentencia de control de flujo "ESCAPE TOP", la cual es similar a "continue" en C, o "Continue For" en "Visual Basic.NET 2005", excepto que también funciona dentro de una subrutina para retornar desde la misma y continuar con la siguiente iteracción del bucle de proceso.

Como "continue", evita gran número de indentaciones cuando se usan bloques anidados de instrucciones dentro de cualquier sentencia de tipo bucle.

Ejemplo con ESCAPE TOP:

DEFINE DATA LOCAL1 I (N3) /* 3 dígitos, sin decimalesEND-DEFINEFOR I = 2 TO 100 IF (I / 2 * 2) = I AND I > 2 WRITE 'Número' I 'es divisible entre 2' ESCAPE TOP END-IF IF (I / 3 * 3) = I AND I > 3 WRITE 'Número' I 'es divisible entre 3'

ESCAPE TOP END-IF IF (I / 5 * 5) = I AND I > 5 WRITE 'Número' I 'es divisible entre 5' ESCAPE TOP END-IF IF (I / 7 * 7) = I AND I > 7 WRITE 'Número' I 'es divisible entre 7' ESCAPE TOP END-IF IF (I / 11 * 11) = I AND I > 11 WRITE 'Número' I 'es divisible entre 11' ESCAPE TOP END-IF WRITE 'Número' I 'es primo'END-FOREND

Los niveles de indentación pueden ser ajustados automáticamente con el comando STRUCT dentro del Editor de NATURAL.

Lenguaje de programación de algoritmo Es aquél que se utiliza para introducir en la computadora un algoritmo específico. Se les conoce también como Lenguaje de Programación.

Lenguaje de Programación:

Es un conjunto de palabras, símbolos y reglas sintácticas mediante los cuales puede indicarse a la computadora los pasos a seguir para resolver un problema. Los lenguajes de programación pueden clasificarse por diversos criterios, siendo el más común su nivel de semejanza con el lenguaje natural, y su capacidad de manejo de niveles internos de la máquina.

Los principales tipos de lenguajes utilizados son tres :

Lenguaje Máquina. Lenguaje de bajo Nivel (ensamblador). Lenguajes de Alto Nivel.

Lenguaje Máquina.

Son aquéllos que están escritos en lenguajes directamente inteligibles por la máquina (computadora), ya que sus instrucciones son cadenas binarias (cadenas o series de caracteres de dígitos 0 y 1) que especifican una operación y las posiciones (dirección) de memoria implicadas en la operación se denominan instrucciones de máquina o código máquina. El código máquina es el conocido código binario.

Lenguaje de Bajo Nivel

Son más fáciles de utilizar que los lenguajes máquina, pero al igual que ellos, dependen de la máquina en particular. El lenguaje de bajo nivel por excelencia es el ensamblador. Las instrucciones en lenguaje ensamblador son instrucciones conocidas como nemotécnicos. Por ejemplo, nemotécnicos típicos de operaciones aritméticas son : en inglés : ADD, SUB, DIV, etc. ; en español : SUM, RES, DIV, etc.

Lenguaje de Alto Nivel

Estos lenguajes son los más utilizados por los programadores. Están diseñados para que las personas escriban y entiendan los programas de un modo mucho más fácil que los lenguajes máquina y ensambladores. Un programa escrito en lenguaje de alto nivel es independiente de la máquina (las instrucciones no dependen del diseño del hardware o de una computadora en particular), por lo que estos programas son portables o transportables. Los programas escritos en lenguaje de alto nivel pueden ser ejecutados con poca o ninguna modificación en diferentes tipos de computadoras.

Componentes de una computadora

ProcesadorEs el hardware dentro de un computador u otros dispositivos programables, que interpreta las instrucciones de un programa de ordenador mediante la realización de las operaciones básicas aritméticas, lógicas y de entrada/salida del sistema. Una computadora puede tener más de una CPU; esto se llama multiprocesamiento. Todas las CPU modernas son microprocesadores, lo que significa que contienen un solo chip. Algunos circuitos integrados (ICs) pueden contener varias CPUs en un solo chip; estos IC son denominados procesadores multi-core multinúcleo. Un CI que contiene una CPU también puede contener los dispositivos periféricos, y otros componentes de un sistema informático; esto se llama un sistema en un chip (SoC).

Memoria RAMSe utiliza como memoria de trabajo de computadoras para el sistema operativo, los programas y la mayor parte del software.

En la RAM se cargan todas las instrucciones que ejecutan la unidad central de procesamiento (procesador) y otras unidades de cómputo.

Se denominan «de acceso aleatorio» porque se puede leer o escribir en una posición de memoria con un tiempo de espera igual para cualquier posición, no siendo necesario seguir un orden

para acceder (acceso secuencial) a la información de la manera más rápida posible.

Disco Duro

Es el dispositivo de almacenamiento de datos que emplea un sistema de grabación magnética para almacenar datos digitales. Se compone de uno o más platos o discos rígidos, unidos por un mismo eje que gira a gran velocidad dentro de una caja metálica sellada. Sobre cada plato, y en cada una de sus caras, se sitúa un cabezal de lectura/escritura que flota sobre una delgada lámina de aire generada por la rotación de los discos. Es memoria no volátil.

Para poder utilizar un disco duro, un sistema operativo debe aplicar un formato de bajo nivel que defina una o más particiones. La operación de formateo requiere el uso de una fracción del espacio disponible en el disco, que dependerá del formato empleado. 

Gabinete Es la estructura metálica o plástica, cuya función consiste en albergar y proteger los componentes internos como la CPU, la RAM, la placa madre, la fuente de alimentación, la/s placas de expansión y los dispositivos o unidades de almacenamiento: disquetera, unidad de disco rígido, unidad de disco óptico (lectora o grabadora de: CD, DVD, Blu-Ray).

Normalmente están construídas

de acero electrogalvanizado, plástico o aluminio.

Fuente de poder Es el dispositivo que convierte la corriente alterna (CA), en una o varias corrientes continuas (CC), que alimentan los distintos circuitos del aparato electrónico al que se conecta (computadora, televisor,impresora, router, etcétera).

Las fuentes de alimentación para dispositivos electrónicos, pueden clasificarse básicamente como fuentes de alimentación lineales y conmutadas. 

Tarjeta de Video Es una tarjeta de expansión o un circuito integrado (chip), de la placa base de la computadora, que se encarga de procesar los datos provenientes de la unidad central de procesamiento (CPU) y transformarlos en información comprensible y representable en el dispositivo de salida (por ejemplo: monitor, televisor o proyector).

Es habitual que se utilice el mismo término, para las tarjetas dedicadas y separadas (tarjeta de expansión), y para los chips de las unidades de procesamiento gráfico (GPU) integrados en la placa base.

Algunas tarjetas gráficas han ofrecido funcionalidades añadidas como sintonización de televisión, captura de vídeo, decodificación MPEG-2 y MPEG-4, o incluso conectores IEEE 1394 (Firewire), de mouse, lápiz óptico o joystick.

Tarjeta de SonidoEs una tarjeta de expansión para computadoras que permite la salida de audio controlada por un programa informático llamado controlador (en inglés driver). El uso típico de las tarjetas de sonido consiste en hacer, mediante un programa que actúa de mezclador, que las aplicaciones multimedia del componente de audio suenen y puedan ser gestionadas. Estas aplicaciones incluyen composición de audio y en conjunción con la tarjeta de videoconferencia también puede hacerse una edición de

vídeo, presentaciones multimedia y entretenimiento (videojuegos). 

Lector ÓpticoSe encargan de oficiar como un Periférico de Entrada, pudiendo ingresar datos de la forma que desarrollaremos a continuación, sin contar con un teclado aunque anteriormente solían utilizar el puerto de comunicación del mismo,  algo que ha sido dejado de lado por la instalación de, entre otros, el Puerto USB.Un Lector Óptico tiene la misión fundamental de transformar en datos binarios todo tipo de información manuscrita o imágenes ya impresas en Datos Binarios que pueden ser procesados por el ordenador, teniendo distintas tecnologías que nos permiten contar con esta lectura, variando los diseños.

Lector de Tarjetas de MemoriaEs un dispositivo para acceder a los datos en una tarjeta memoria tales como CompactFlash (CF), Secure Digital (SD) o MultiMediaCard (MMC). La mayoría de los lectores de tarjetas también ofrecen capacidad de escritura, y junto con la tarjeta, esto puede funcionar como un pen drive.

Monitor Es el principal dispositivo de salida (interfaz), que muestra datos o información al usuario. Los monitores se conectan a la computadora a través de una tarjeta gráfica (o adaptador o tarjeta de video).

También puede considerarse un periférico de Entrada/Salida si el monitor tiene pantalla táctil o multitáctil.

-Periféricos

MouseEs un dispositivo apuntador utilizado para facilitar el manejo de un entorno gráfico en una computadora(ordenador). Generalmente está fabricado en plástico, y se utiliza con una de las manos. Detecta su movimiento relativo en dos dimensiones por la superficie plana en la que se apoya, reflejándose habitualmente a través de un puntero o flecha en el monitor.

TecladoEs un periférico de entrada o dispositivo, en parte inspirado en el teclado de las máquinas de escribir, que utiliza una disposición de botones o teclas, para que actúen como palancas mecánicas o interruptores electrónicos que envían información a la computadora. Después de las tarjetas perforadas y las cintas de papel, la interacción a

través de los teclados al estilo teletipo se convirtió en el principal medio de entrada para las computadoras. El teclado tiene entre 99 y 147 teclas aproximadamente.

BocinasSe tratan de dispositivos transductores, esto es, son capaces de transformar un tipo de energía en otro diferente, y en el caso de las bocinas (también llamadas parlantes), estas convierten energía eléctrica en energía

sonora, recibiendo las señales eléctricas de audio procedentes de la computadora, transformándolas en sonido.

Secuencia de ensamblado de una computadora

1. Para ensamblar correctamente una computadora, se debe tener en cuenta las necesidades especificas de quién la va a utilizar.

2. Adquirir los componentes solicitados por el usuario.

3. Antes de comenzar las labores de ensamblado se deben tener aspectos de seguridad para el equipo por existir componentes (tarjeta madre, microprocesador, memoria RAM, disco duro) sensibles a la llamada electricidad estática; las condiciones ideales son:

• AREA DE TRABAJO:

Evite trabajar en zonas alfombradas o sobre superficies forradas con telas sintéticas; y si es posible utilice un tapete antiestático.

• SEGURIDAD PERSONAL:

Evite utilizar ropa de poliéster y zapatos con suela de goma muy gruesa; esto permite el almacenamiento de carga eléctrica.

• SEGURIDAD DE LOS DISPOSITIVOS:

Utilice una pulsera antiestática, que incluye un cable para conectarla en el chasis metálico del gabinete.

4. Para preparar la inserción del microprocesador, Levante la palanca del zif-socket.

5. Tome el microprocesador solo de sus bordes y no toque su parte metálica.

6. Cuando haya asentado baje la palanca para asegurarlo.

7. Aplique una fina capa de silicona sobre el microprocesador y la base del disipador.

8. Coloque el disipador sobre el microprocesador y asegure las uñas del socket y conéctelo.

9. Procedemos a colocar la memoria RAM orientándose que las muescas coincidan y presione firmemente hasta que las muescas calcen perfectamente en el modulo.

10. Ahora procedemos a montar la tarjeta madre en el gabinete colocándola en la placa de montaje teniendo en cuenta que los postes coincida con los orificios de la tarjeta y los puertos de los periféricos con las aberturas del gabinete y atorníllela para que no se mueva.

11. Conecte los cables que vienen del panel frontal para el encendido, reset, luces piloto, y los puertos USB.

12. Luego se procede a instalar las unidades de disco en el gabinete y sujetándola con tornillos para que no se mueva

13. Procedemos realizar las conexiones eléctricas de la tarjeta madre, microprocesador (si existe); con los cables planos se conectan las unidades de disco y se alimentan con conector de 4 hilos

14. Ahora comenzamos a incrustar las tarjetas de video, sonido y demás salidas solicitadas; sujetándolas cada una al gabinete con un tornillo.

15. Ahora procedemos a conectar los periféricos necesarios para realizar un encendido inicial a la maquina.

• Conectamos el gabinete y el monitor a una fuente de energía.

• Encienda el monitor y presione el botón de encendido del gabinete.

• En la pantalla se visualizara las características de la tarjeta de video instalada y en otro mensaje se especificara el tipo y la velocidad del microprocesador y la memoria RAM y hará un reconocimiento de las unidades de disco; se indicará que es necesario entrar en el SETUP para realizar la configuración inicial de la maquina.

16. Fin y ensamblaje completo.