introducciÓn reseÑa histÓrica primeras herramientas de cÓmputo stonehenge

INTRODUCCIÓN

RESEÑA HISTÓRICA

PRIMERAS HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO

STONEHENGE

EL ÁBACO

PRIMERAS HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO(continuación)

PRIMERAS HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO(continuación)

ESTRUCTURAS DE NAPIER

PRIMERAS HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO(continuación)

REGLA DE CÁLCULO

Principio de la regla de cálculo

PRIMERAS HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO(continuación)

COMPUTADORAS MECÁNICAS

•Pascal (1642) Calculadora Mecánica, realizaba sumas

mediante ruedas dentadas.

•Leibniz la perfeccionó para realizar multiplicaciones.

•Joseph Marie Jacquard diseño un telar controlado por

tarjetas perforadas.

•Herman Hollerith utilizó tarjetas perforadas para

procesar el censo de 1890.

•Charles Babbage y Augusta Ada Byron inventaron una

serie de máquinas como la máquina diferencial, se les

considera los padres de la computadora digital moderna.

MÁQUINA DIFERENCIAL DE CHARLES BABBAGE

Pascal y su máquina sumadora

(1645)

Máquina multiplicadora de Leibniz (1690)

Máquinas para multiplicar y dividir (1820)

Willgodt Teophil Odhner

Máquinas de diferencias

Georg and Edvard Scheutz (1843)

Charles Babbage (1834)

Integrador de James Thomson (Lord Kelvin) (1876)

Telar automático de Jackard (1805)

COMPUTADORAS ELECTRÓNICAS

Máquinas basadas en tubos de vacío

•(1939-1945) Alan Turing trabajo en el proyecto Colossus

en Bletchley Park, Inglaterra.

•1945 Se desarrolló el Calculador e Integrador Numérico

Digital Electrónico (ENIAC) basado en trabajos de

Atanasoff y Berry.

•John von Neumann diseño un computador con

almacenamiento de programa.

LA ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator)

•18,000 tubos de vacío

•70,000 resistores

•10,000 capacitores

•150 kilovatios de potencia

•15,000 metros cuadrados de superficie

•30 toneladas de peso

•trabajo 80223 horas

•se programaba mediante alambrado

COMPUTADORAS DE IBM

•701 (1953) de tubos de vacío.

•702 (1955) memoria de tubo de rayos catódicos

•705 (memoria de núcleos de ferrita, core)

•7090 en 1959 (de transistores)

•360 en 1961 y sus descendientes

•IBM PC en 1981 la computadora personal que se

considera un estándar, basada en el 8086.

DESARROLLO DEL MICROPROCESADOR

•1971 Intel 4004, contenía 2300 transistores, 4-bits,

realizaba 60,000 operaciones por segundo.•1972 Intel 8008 contenía 3300 transistores, 4-bits.•1974 Intel 8080 8-bits, contenía 4500 transistores,

200,000 instrucciones por segundo.•Intel Pentium Pro, 5.5 millones de transistores•UltraSparc-II, by Sun Microsystems, 5.4 millones de

transistores •PowerPC620, Apple, IBM y Motorola, 7 millones de

transistores•Alpha 21164A de Digital Equipment Corporation, 9.3

millones de transistores

COMPUTADORAS ACTUALES

Modelo de Von Neuman

El matemático Húngaro John Von Neuman definió la arquitectura de un sistema de cómputo moderno.

En este modelo se almacenan los datos y los programas en la misma memoria a diferencia de los modelos anteriores.

El modelo consta de cinco partes básicas:

1. Unidad de control

2. Unidad de memoria

3. Unidad lógica y aritmética

4. Dispositivos de entrada

5. Dispositivos de salida

UNIDAD DE ENTRADA

•Es la encargada de introducir datos y programas en la memoria•Generalmente es: teclado, mouse, etc.

UNIDAD DE SALIDA

•Sirve para desplegar los resultados de algún cómputo.•Generalmente es: monitor, impresora, etc.

MEMORIA

•Almacena programas, datos y resultados

•Esta formada de circuitos electrónicos

La unidad básica de memoria es el bit, este es como

una celda que puede tomar dos valores 0 o 1.

La memoria se organiza en bytes. Un byte es un

grupo de 8 bits.

bit byte

MEMORIA (continuación)

La memoria se organiza como una secuencia de bytes. Para reconocer un byte de otro se le asigna a cada byte un número llamado dirección del byte.

0123456.

Dirección Byte

MEMORIA SECUNDARIA (disco)

Sector

Anillo, pista o track

Cabezalectora / escritora

UNIDAD LÓGICA/ARITMÉTICA

•Lleva a cabo las operaciones lógicas y aritméticas.

•Esta formada de circuitos electrónicos

UNIDAD DE CONTROL

•La unidad de control coordina todas las actividades

realizadas por la computadora.•Esta formada por circuitos electrónicos digitales

DIAGRAMA BÁSICO DE UNA COMPUTADORA

Unidad de control

UnidadLógica/Aritmética

Memoria SalidaEntrada

CPU

Bases numéricas

La base numérica que utilizamos normalmente es la base decimal.

En esta base se utilizan 10 símbolos para representar los dígitos de los números: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 y 9 .

Por ejemplo el número 34564 realmente representa:

34564 = 3 x 104 + 4 x 103 + 5 x 102 + 6 x 101 + 4 x 100= 30000 + 4000 + 500 +60 + 4

Otras bases importantes en computación son la base 2, 8 y 16.

Utiliza solo dos dígitos, 0 y 1. Un número en binario representa una suma de potencias de 2. Ejemplo:

1101002 = 1x25+ 1x24+ 0x23+ 1x22+ 0x21+ 0x20

= 32 + 16 + 0 + 4 + 0 + 0 = 5210

Para convertir de decimal a binario se sigue el siguiente esquema:

105 52 26 13 6 3 1 0

2 210 105 52 26 13 6 3 1

0 1 0 0 1 0 1 1

El número binario equivalente es: 11010010

Note que los dígitos binarios corresponden al residuo de cada cociente en orden inverso

SISTEMA BINARIO

Sistema octal

El sistema en base 8, llamado sistema octal, consta de los dígitos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7.

En este sistema los números están basados en potencias de 8. El número 4526 representa al

4526 = 4 x 83 + 5 x 82 + 2 x 81 + 6 x 80

= 4 x 512 + 5 x 64 + 2 x 8 + 6 = 2048 + 320 + 16 + 6 = 2390

45268 = 239010

Sistema hexadecimal

En el sistema de base 16 se utilizan 16 símbolos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E y F.

Este sistema se llama hexadecimal.

El número A34E representa

A34E = 10 x 163 + 3 x 162 + 4 x 161 + 14 x 160

= 10 x 4096 + 3 x 256 + 4 x 16 + 14 = 40960 + 768 + 64 +14 = 41806

A34E16 = 4180610

Conversión entre bases numéricasLa conversión de la base decimal a cualquier otra se realiza mediante el siguiente procedimiento: dividir el número entre la base deseada obteniendo el residuo, repetir el proceso dividiendo el cociente de la división hasta que el resultado de la división sea cero, el número convertido consta de los valores de los residuos, convertidos a la base nueva, comenzando de izquierda a derecha por el último residuo obtenido.

Ejemplo: Convertir 346 de decimal a octal:

43 5 0 8 346 43 5 34610 = 5328

2 3 5

Ejemplo: Convertir 4560 de decimal a hexadecimal

285 17 1 0

16 4560 285 17 2 11D016 = 456010

0 13 1 1La conversión entre la base binaria y las bases octal y

hexadecimal es especialmente sencilla ya que 8 y 16 son potencias de 2.

Para convertir de binario a octal simplemente se agrupan los bits de 3 en 3 comenzando por la derecha, y a continuación se convierte cada terna en el dígito octal correspondiente.

Ejemplo:111010010012 = 11 101 001 001 = 3 5 1 1 = 35118

La conversión inversa es igualmente sencilla, ejemplo:346718 = 011 100 110 111 001 = 111001101110012

Para convertir hacia hexadecimal se agrupan de 4 en cuatro y se convierte cada grupo en el dígito hexadecimal correspondiente

Ejemplo:

111101000011112 = 11 1101 0000 1111 = 3 D 0 F = 3D0F16

El proceso contrario se ilustra en el siguiente ejemplo.

4FEA516 = 0100 1111 1110 1010 0101 0001 0110 = 100111111010100101000101102