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Tecnología de la información

Bachillerato

Profesor: Juan Sánchez

Tecnologías de la información

Tema 1: Introducción a la informática


1.1.- Conceptos generales

La informática es la ciencia que estudia el tratamiento de la información, abarcando su codificación y su utilización, buscando los mejores sistemas para procesarla.

Informática = Información + Automática

El ordenador en la forma que lo conocemos hoy en día no tiene más de 4 o 5 décadas. No obstante, podemos enumerar una serie de antecedentes históricos que llevaron en continua evolución a conseguir la máquina actual llamada ordenador.


1.2.- Antecedentes históricos

Siglo I a.C.El ábaco

El matemático griego Pitágoras utilizó el ábaco para elaborar tablas numéricas

Siglo XVII.Máquina mecánica de calcular

Pascal diseñó una máquina mecánica de calcular que servía para sumar y restar.

Finales siglo XVII.Máquina de multiplicar y dividir

Leibniz mejoró la máquina de calcular de Pascal, ampliando sus capacidades a las operaciones de multiplicar y dividir.

Siglo XIX.Máquina con tarjetas perforadas

Babbage diseñó la máquina analítica. Los datos e instrucciones se introducían mediante unas tarjetas perforadas. Nunca se terminó

Siglo XIX.Álgebra de Boole

George Booledesarrolla una lógica simbólica que es, en la actualidad, la piedra angular de todos los programas.Se basaba en circuitos que podías estar abiertos (1, verdadero, si) o cerrados (0, falso, no)

Finales siglo XIX.Máquina del censo estadounidense

Hollerith utilizó el sistema de tarjetas perforadas para almacenar y procesar la información del censo estadounidense.

El hueco de la tarjeta perforada producía una corriente eléctrica distinta dependiendo del lugar donde estaba hecho. La información procesada se mostraba en unos paneles con agujas

1940 - 1944 Enigma contra Colossus

Enigma. Máquina utilizada por los alemanes para el cifrado de datos de mensajes. A cada letra le correspondía un número u otra letra

Colossus. Máquina utilizada por los aliados para descifrar enigma. Realizaba miles de combinaciones de letras con el fin de hallar el mensaje oculto.

1944ENIAC – Primer Ordenador Reconfigurable

Con una superficie de 167 m² y operaba con un total de 17.468 tubos de vacío (bombillas). Fue construida para calcular las trayectorias de los proyectiles. El resultado se mostraba en un panel con bombillas numeradas.

Principios siglo XX.Arquitectura de Von Neumann

John Von Neumann (Trabajador en el proyecto ENIAC) desarrolla un modelo de ordenador básico, incluyendo un programa interno, que todavía utilizamos en la actualidadDividió el Hardware en 5 grupos principales:

• CPU• Los componentes de entrada• Los componentes de salida• Memoria de trabajo• Memoria permanente

1950 – 19601ª Generación: Válvulas de Vacio

1ª Generación de ordenadores. Su base electrónica eran las válvulas de vacío. Sus características fundamentales son una baja velocidad y reducida capacidad de memoria.

1960 – 19652ª Generación: Transistores

2ª Generación de ordenadores. Gracias a la aparición del transistor (menor tamaño, mayor fiabilidad y escaso consumo) Se aumenta a velocidad y disminuye el tamaño físico del ordenador.

1965 – 19743ª Generación: Circuitos Integrados

3ª Generación de ordenadores. Otro componente electrónico revoluciona las técnicas de fabricación, se trata de los circuitos integrados. Se abren las puertas de la minituarización y se pueden ejecutar varios programas a la vez.

1975 – 19854ª Generación: Mayor complejidad

4ª Generación de ordenadores. Nacimiento del microprocesador.Mayor complejidad de los circuitos integrados lo que lleva a una disminución de tamaño de los ordenadores.Se crea el sistema operativo MS-DOS

1985 – 19905ª Generación: Programas de aplicaciones

5ª Generación de ordenadores. Desarrollo impresionante de los programas de aplicaciones para que funcionen con diferentes propósitos.El sistema operativo de apple mediante ventanas es “aprovechado” por Bill Gates para crear su nuevo sistema operativo Windows

1990 –Hoy en díaOrdenadores actuales

Explosión de las comunicaciones entre los ordenadores.Nace Internet tal y como lo conocemos hoy en día.Ordenadores de moléculas y cuánticos


Tema 2: Componentes de un Ordenador

Llamamos hardware a los componentes físicos del ordenador: las cajas, monitores, teclados, … Están formados de sílice, plástico, metales; por si solos no sirven para nada, necesita quien los dirija.

El software es el componente lógico; son los programas que permiten que el hardware resulte de alguna utilidad.

Un sistema informático es la conjunción de componentes físicos (hardware) y componentes lógicos (software) para conseguir los mejores resultados en el trabajo informático.

Tema 2: Componentes de un ordenador

2.1.- Componentes del ordenador personal

Se distinguen dos partes, la unidad central de proceso y los periféricos. En la unidad central se realizan todas las operaciones matemáticas y lógicas necesarias para llevar a cabo el cometido de los programas. Los periféricos se encargan de almacenar la información y comunicarse con el usuario y otros ordenadores.


2.2.- Componentes del hardware

Podemos calificar esta zona del ordenador como “la inteligente”. Es imprescindible en la composición del ordenador.Esta compuesta por:• Unidad de Control: Encargada del control de todo el

complejo entramado de relaciones entre los diferentes componentes de un ordenador.

• Unidad aritmético – lógica (ALU): Responsable de hacer posible todo tipo de cálculos matemáticos, de comparar y de clasificar.

• Memoria interna: Capaz de almacenar la información a procesar, además de servir como memoria intermedia para su posterior archivo en disco.

UNIDAD CENTRAL DE PROCESO (CPU)

PERIFÉRICOSLos periféricos son todos aquellos elementos que pueden conectarse a la unidad central para realizar las operaciones que faciliten la entrada o salida de información hacia o desde la unidad central. Se puede encontrar infinidad de periféricos susceptibles de incorporarse a la configuración de un ordenador.Todos los periféricos pueden clasificarse en 3 grupos:De entrada: Todos aquellos que sirven para introducir información. Por ejemplo, el teclado, el ratón, …De salida: Todos aquellos que suministran información contenida en la unidad central. Por ejemplo, el monitor, la impresora, …De entrada y salida (de almacenamiento): Presentan la doble función de poder introducir y sacar información. Por ejemplo, el disco duro, el MODEM, …

Resumen

Unidad de ControlUnidad Central de Proceso Unidad Aritmético - Lógica

Memoria Interna

Ordenador

De entradaPeriféricos De salida

De entrada y salida

Ejemplos de periféricosDe Entrada De Salida De E/S

El software es el encargado de comunicar el hardware con las personas.

Los dos componentes fundamentales del software son: • El sistema Operativo. En contacto con el Hardware • Los programas. En contacto con las personas.

Entre ambos existe una gran interacción..


2.3.- Componentes del Software

El sistema OperativoHasta la aparición de los sistemas operativos la única forma de comunicarse con el ordenador era utilizando su propio lenguaje, conocido como “lenguaje máquina”, basado en el sistema de numeración binario, es decir 1 y 0.

Las finalidades de los sistemas operativos son 5:

1) Arrancar el sistema informático y, por tanto, poner en funcionamiento el ordenador.2) Facilitar al usuario una serie de operaciones básicas y frecuentes en el trabajo diario del ordenador. Ejemplo, Organización de archivos, operaciones de los periféricos.3) Ofrecer algunas aplicaciones de utilidad que nos permitan confeccionar pequeños textos o dibujos.4) Actuar de intermediario entre el sistema informático (Hardware) y los programas.5) Permitir personalizar el entorno de trabajo en función de nuestras necesidades o gustos.

Los Programas

Procesadores de texto.Hojas de cálculo.Navegadores.Bases de datos.Presentaciones electrónicas.Programas de diseño.Programas de retoque fotográfico.


Tema 3: Funcionamiento de un Ordenador

Tema 3: Funcionamiento de un ordenador

3.1.- Procesamiento de la información

Entrada dedatos

Proceso de los datos

Salida de resultados

Almacenamiento de la información

Esquema general de funcionamiento

CPU

MEMORIA

Periféricos de Salida

Periféricos de Entrada

Periféricos de Entrada y

Salida

Los datos analógicos (el texto, el sonido, las imágenes) se traducen en una sucesión de unos y ceros.

Estos números (valores binarios) se manifiestan en forma de diminutas cargas eléctricas en circuitos microscópicos, donde untransistor puede adoptar dos estados: cargado o no cargado. Así, un bit puede estar activado o desactivado.

Puede haber millones de estos bits microscópicos en el interior de un PC.

Por ejemplo, la letra “A” puede representarse mediante un patrón de bits de 8 dígitos específicos. En el caso de la A, el patrón es 01000001.

Cuando se pulsa la tecla “A” en el teclado, se crea una secuencia de datos digitales: 01000001.


3.2.- Codificación de la información



Paso de Decimal a Binario

En el caso de los números la codificación al lenguaje máquina se realiza dividiendo entre 2 hasta que el cociente sea menor que 2:

Ejemplo:

29 209 14 21 0 7 2

1 3 21 1

Por lo que la codificación al lenguaje máquina del número 29 será: 11101



Paso de Binario a DecimalPara pasar de un número binario a un número decimal actuaremos de la siguiente manera:

1) Cada número binario va multiplicado por una potencia de 2

2) Esta potencia de 2 estará relacionada con la posición que ocupa el número

Ejemplo:

101100 = 1x25 + 0x24 + 1x23 + 1x22 + 0x21 + 0x20 = 32 + 0 + 8 + 4 + 0 + 0 = 44

Posición 5: 25Posición 0: 20

El código ASCII (Código Estadounidense Estándar para el Intercambio de Información), es un código de caracteresbasado en el alfabeto latino.

Casi todos los sistemas informáticos actuales utilizan el código ASCII o una extensión compatible para representar textos y para el control de dispositivos que manejan texto.


3.3.- El Código ASCIIBinario Dec Representación

0100 0000 64 @

0100 0001 65 A

0100 0010 66 B

0100 0011 67 C

0100 0100 68 D

0100 0101 69 E

0100 0110 70 F

0100 0111 71 G

0100 1000 72 H

0100 1001 73 I

0100 1010 74 J

0100 1011 75 K

0100 1100 76 L

0100 1101 77 M

0100 1110 78 N

BIT: Mínima cantidad de información. Un “1” o un “0”BYTE: Grupos de 8 bits. Ej. 10011101

Múltiplos• 1B = 8 bits• 1KB = 1024 B• 1MB = 1024 KB = 1.048.576 B• 1GB = 1024 MB = 1.048 576 KB = 1.073.741.824 B


3.4.- Las medidas en Informática


Tema 4: Estructura interna de un Ordenador

Tema 4: Estructura interna de un ordenador

Lector/grabador de CD/DVD

Memoria RAM

MicroprocesadorFuente de Alimentación

Puertos

Tarjeta Gráfica

Tarjeta de Sonido

Placa base

Disquetera

Disco Duro


Lector/grabador de CD/DVD

En un CD la información se almacena en formato digital, es decir, utiliza un sistema binario para guardar los datos. Estos datos se graban en una única espiral que comienza desde el interior del disco (próximo al centro), y finaliza en la parte externa.

Los datos binarios se almacenan en forma de pozos y llanos, de tal forma que al incidir el haz de luz del láser, el ángulo de reflexión es distinto en función de si se trata de un pozo o de un llano.

Capacidad CD: 700 MB

Capacidad DVD: 4.7 GB, 8.5 GB, 17 GB


Disquetera

Es la unidad que permite leer y grabar en disquetes de 3 ½. Un disco flexible o disquete es un dispositivo de almacenamiento de datos formado por una pieza circular de material magnético, fina y flexible encerrada en una carcasa de plástico cuadrada o rectangular.

Capacidad Disquete: 1.44 MB


Disco duro

Se llama disco duro (hard disk,HDD) al dispositivo encargado de almacenar información de forma persistente en un ordenador.

Los discos duros generalmente utilizan un sistema de grabación magnéticaanalógica. En este tipo de disco encontramos dentro de la carcasa una serie de platos metálicos apilados girando a gran velocidad. Sobre estos platos se sitúan los cabezales encargados de leer o escribir los impulsos magnéticos.


Placa base

La placa base (motherboard) es la tarjeta de circuitos impresos que sirve como medio de conexión entre todos los componentes del ordenador como el microprocesador, la memoria RAM, las tarjetas, …


Tarjeta de sonido

Es una tarjeta de expansión para computadoras que permite la entrada y salida de audio bajo el control de un programa informático.


Tarjeta Gráfica

Es una tarjeta encargada de transformar las señales eléctricasque llegan desde el microprocesador en información comprensible y representable por la pantalla del ordenador.

Características:

Resolución

Número de colores


Puertos

Un puerto permite acoplar un conector o cable. Existen distintos tipos de puertos: USB, PS/2, Firewire, …

Muchos periféricos, ratón, teclado, memorias extraíbles, .. están acoplados en puertos.


Fuente de alimentación

Es un dispositivo que proporciona la energíanecesaria al ordenador para funcionar


Microprocesador

Es el cerebro del ordenador. Contiene miles, o incluso millones, de transistores que trabajan, guardan y manipulan datos para que el microprocesador pueda realizar una gran variedad de funciones útiles

La velocidad de funcionamiento se mide en MHz o GHz


Memoria RAM

Memoria de acceso aleatorio. Se trata de una memoria en la que se puede tanto leer como escribir información.

Es una memoria volátil, es decir, pierde su contenido al desconectar la energía eléctrica. Se utiliza normalmente como memoria temporal para almacenar resultados intermedios y datos similares no permanentes.

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