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TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN Y LA COMUNICACIÓN

Curso 2012/2013 IES Gerardo Diego


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TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN Y LA COMUNICACIÓN U T1 : L A S OC I ED A D D E L A I NF ORM AC I ÓN Y E L O RD ENA D OR

1.1 LA SOCIEDAD DE LA INFORMACIÓN En el transcurso del tiempo, el ser humano se ha ido perfeccionando en su labor de transmitir y procesar datos, motivado por el afán de elevar los niveles de calidad en la información.

Un DATO es la unidad mínima de información y puede consistir en magnitudes numéricas o valores cualitativos.

La INFORMÁTICA se puede definir como la ciencia encargada del estudio y desarrollo del tratamiento informático de la información.

Hasta mediados del siglo XX no se puede hablar de informática tal y como la entendemos en la actualidad. Sin embargo aunque el ENIAC fue el primer ordenador digital totalmente electrónico construido en 1946, la máquina analítica, diseñada por Charles Babbage en 1833, habría sido una auténtica computadora programable si se hubiese llegado a construir.

1.2 LA INFORMACIÓN Y SU REPRESENTACIÓN A lo largo de la historia el ser humano ha ideado muchas maneras de transcribir la información, por ejemplo, a través de señales de humo o señales sonoras. Sin embargo, cuando se pretende que esa información perdure para que alguien la utilice después, es necesario plasmarla en un soporte físico.


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Surgió así la ESCRITURA, que todavía hoy conserva plena vigencia. Su fundamente siempre ha sido el mismo: definir un conjunto de símbolos, escoger algunos de ellos y disponerlos secuencialmente para que adquieran significado.

1.3. EL ORDENADOR El ordenador es un dispositivo electrónico capaz de procesar datos a gran velocidad.

Su función básica es el tratamiento de la información, tarea que realiza porque es programado previamente para la ejecución de una serie de órdenes. Las dos

características principales de los ordenadores son la potencia de cálculo (número de operaciones ejecutadas en un espacio de tiempo que se mide en millones de

instrucciones por segundo) y la velocidad (frecuencia a la que un cristal de cuarzo genera las señales del reloj que el sistema usa como referencia), que se mide actualmente en gigahercios (GHz).

La utilización de máquinas de calcular como el ábaco, las calculadoras y computadores mecánicas y el ordenador, se puede decir que cierran la historia del proceso de datos (cuya primera etapa fue la escritura). Observa el siguiente vídeo, que muestra el funcionamiento de un ábaco:

http://www.youtube.com/watch?v=tIGrYRGtngg

1.3.1. Tipos de Ordenadores En función de la capacidad y la potencia de los equipos informáticos, los ordenadores se pueden clasificar en las siguientes categorías:

• Superordenadores. Realizan multitud de cálculo a gran velocidad. Un ejemplo es la Cray Jaguar (creada por Cray Inc). Se compone de procesadores Hexa Core y es capaz de realizar más de 1,5 trillones de operaciones por segundo. En

http://www.youtube.com/watch?v=tIGrYRGtngg


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2010 ocupó el número 1 de la lista TOP500 (ranking de los superordenadores más potentes del mundo: www.top500.org)

• Mainframe. Ordenador especializado en gestión que realiza cálculos complicados a gran velocidad y al que están conectados terminales para la entrada de datos. Fue diseñado ara que grandes empresas pudiesen trabajar en red. Un ejemplo de ello es la gestión de cajeros automáticos, en la que el mainframe es el ordenador principal.

• Miniordenadores. Son similares a los anteriores (un ordenador central y varios terminales) pero tienen menor capacidad. Por ejemplo, son los que emplean algunas empresas para realizar controles de producción.

• Microordenadores. De prestaciones inferiores a las de los anteriores, su capacidad de cálculo, su precio y sus características multimedia han hecho que se generalicen entre particulares y en pequeñas y medianas empresas. Aparecieron en la década de 1980 y ejemplo de ellos son los PC de torre y los de sobremesa.

• Ordenadores portátiles. Tienen el tamaño de una carpeta y realizan las mismas funciones que un PC de sobremesa. Disponen de pantalla en color ubicada en la tapa. Su particularidad es que funcionan también mediante batería, por lo que se pueden utilizar en cualquier lugar.

• NC, PC-NET o PC-WEB. Son ordenadores personales de bajo coste, destinados a trabajar exclusivamente usando redes como, por ejemplo, Internet. No tienen dispositivos de almacenamiento. Suelen encontrarse en lugares públicos, donde se utilizan como centro de información.

• PDA. Ordenador de mano utilizado principalmente como agenda electrónica, para acceder a Internet y para consultar el correo electrónico.

• Nanoordenadores. Ordenadores de tamaño muy pequeño. Su uso es cada vez más frecuente, sobre todo en el campo de la medicina.

Cray Jaguar

Mainframe

PDA

http://www.top500.org/


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1.4. REPRESENTACIÓN INTERNA DE LOS DATOS En la mayoría de los casos, los circuitos electrónicos de los ordenadores están capacitados para reconocer señales eléctricas de tipo digital. Por tanto, es necesario que los métodos de codificación tengan su origen en el sistema binario. Así, por medio de los dígitos 1 y 0 se puede representar todo tipo de informaciones y órdenes que maneja un procesador. En los circuitos electrónicos, desde el punto de vista lógico, la presencia de tensión en un punto suele representarse mediante un 1, y el 0 significa ausencia de tensión. En este caso, se dice que se emplea lógica positiva, y es la que se utiliza en la mayoría de los casos. Sin embargo, si se asocia el 0 a la presencia de tensión y el 1 a la ausencia, decimos que se utiliza lógica negativa. Un SISTEMA DE NUMERACIÓN es el conjunto de símbolos utilizado para la representación de cantidades, así como las reglas que rigen dicha representación. En un sistema de numeración es importante distinguir la base, que es el número de símbolos que utiliza y que se caracteriza por ser el coeficiente que determina cuál es el valor de cada símbolo, dependiendo de su posición. Los sistemas de numeración más relevantes presentan los símbolos que se pueden observar en la tabla siguiente:


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1.4.1. Conversión de una base cualquiera a base decimal

1.4.2. Conversión de base decimal a base binaria


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CASO PRÁCTICO:

COMPARAR VELOCIDADES DE PROVEEDORES DE INTERNET


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1.4.3. Unidades mínimas de información El bit es la unidad mínima de información, es decir, una cifra binaria (0 ó 1), una posición del circuito (abierto, cerrado) o una posición de una cinta perforada (presencia o no de agujero).

1.4.4. Sistemas de codiFicación de caracteres Cuando una información que originariamente viene representada en un alfabeto es transcrita a un segundo alfabeto, se dice que ha sido codificada. El caso más sencillo se produce cuando ambos alfabetos tienen el mismo número de símbolos. Resulta más complicado cuando uno de los alfabetos tiene menos símbolos que el otro.

Las codificaciones más utilizadas en la actualidad son:

CÓDIGO ASCII

Las aplicaciones del ordenador no sólo manejan datos numéricos, sino también alfanuméricos. Para expresar la información, es necesario formular un código binario que represente las letras del alfabeto y las diferentes teclas que se pueden requerir, como los caracteres espciales, las mayúsculas, etc.

El código ASCII (American Standard Code for Information Interchange; código estadounidense estándar para el intercambio de información) es un código binario estándar para la representación de caracteres alfanuméricos. Se trata de un total de 255 caracteres, entre los que destacan:


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CÓDIGO EBCDIC

El código EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code; código extendido y codificado de intercambio binario decimal) es un código binario que represente caracteres alfanumérico, de control y signos de puntuación empleado en algunos equipos de IBM. Tiene los mismos símbolos de caracteres que el ASCII, pero el bit de asignación para los caracteres es diferente.

UNICODE

Unicode es un estándar que pretende unificar los sistemas de codificación de caracteres: su misión es que cualquier texto escrito en cualquier idioma pueda codificarse para uso informático. La mayoría de las tecnologías y de los sistemas operativos recientes ya ha adoptado este sistema de codificación.


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1.5 ELEMENTOS DE HARDWARE • Placa Base • Microprocesador o CPU • Buses • Memoria • Registros • Periféricos de entrada y salida

o Teclado o Ratón o Monitor o Impresora o Otros periféricos de entrada y/o salida o Periféricos de almacenamiento de la información

<FOTOCOPIAS>

\

2\lnformática básica l-

a 3. Elementos de hardware

E[ tratamiento de [a informacién es e[ conjunto de operaciones que se realizan conla información. Estas operaciones consisten en [a entrada (recogida, depuración y at-macenamiento de datos), e[ proceso de datos (aritmético o Lógico) y La saLida de dltos(recogida y distribución de resultados).

::ra que estas operaciones puedan reatizarse óptimamente, [a Informática dispone de tres:'-ares fundamentates: etsoporte físico o hardware; e[ medio tógico o software, y e[ etemen-:: humano.

' Hardware. Estructura física de un sistema informático, es decir, elementos mecánicos yetectrónicos que [o componen. Consta de dos áreas: [a unidad centraI de proceso y losperiféricos (unidades de intercambio de información).

' Software. Parte intangibte del ordenador, es decir, e[ e[emento l"ógico (conjunto de apli-caciones y programas).

' Elemento humano. Profesionates (anatistas, programadores, administradores de siste-mas, etc.) y los usuarios, es decir, los destinatarios finates de cuatquier software.

) 3.1. Placa base

= caja del PC contiene una gran tarjeta de circuito impreso, llamada placa base cuya misión''' interconectar todos los etementos de[ ordenador. Los componentes más importañtes de ta:,¡ca base se pueden ver en [a Figura 2.5.

8i9.2.4. Ventilador.

Conector eléctrico para que laplaca reciba alimentación eléctri-ca. Aquí se conecta la fuente dealimentación (véase Fig. 2.8).

-ócalo para colocar el m¡cro-:'ocesador. Sobre este último- coloca el ventilador y un di-: eador para disipar la tempe--=tura (véase Fig. 2.4).

:a¡uras para colo-a las tarjetas de-ernoria RAM.

:'-s del sistema: cir-:'-:os integrados en¿ claca que trans-:':rtan datos entre+ 'nicroprocesador

stros componen-*=-

l,:rectores PS/z

=;-:a ratón y tecla-:r:-

:'-erto Serie o Com,:Fvr"t por ejemplo.

Pila o batería. Proporciona la energía ne-cesaria para mantener en hora el reloj delsistema y que no se pierda la informaciónque se haya modificado en la BIOS.

Conectores SATApara estos nue-vos dispositivos.

Ranura de ex-pansión para co-locar la tarjeta devídeo.

gg- 2.5. Placa base.

para mó-

lnformática básica

Atgunos de sus componentes merecen ser explicados con más detenimiento:

. Ranuras de expansión o slots: a través de e[tos se conectan a [a p[aca base tarjetasnominadas tarjetas de expansión. Entre las más comunes destacan [a tarjeta de[a gráfica (véase Fig. 2.6), [a de módem-fax y [a de red (véase Fig. 2.7).

8i9.2.8. Fuente de alirnentación.

BI0S (Bosrc Input-}utput System; Sistema básico de entrada-satida): es e[ primer códique se ejecuta durante eI proceso de arranque deI ordenador y se encuentra en unde memoria EEPROM (Erasoble Programmoble Reod-)nly lvlemory; Memoria borrable ygramabte de sóto lectura).

Chipset conjunto de chips que se encargan de enLazary gestionar secciones de [a placa

Conectores para periféricos externos: ratón, impresora, tectado, etc. Se suelen utililos siguientes:

Dentro de [a caja deL PC también se encuentran sistemas de almacenamiento y controle[ disco duro o [a unidad de CD-R0M/DVD-R0M.

3 3.2. Microprocesador o CPU

Está envuelto en una carcasa que rodea [a [ámina de si[icio para protegerse de agentesternos y debe ser insertado en un zócalo. Algunos ejemptos son los siguientes:o Pentium 4, Pentium D, Pentium EE, Core 2 Duo, Core 2 Quad, Core 2 Extreme, Core

(véase Fig. 2.10), fabricados por Intel.o Athlon, Phenom, Dua[ Core Athlon 64x2 de AMD.

o Power6 de IBM.

E[ tratamiento de [a información se realiza en ét. E[ archivo denominado Tratamientol-a información del. CEO que acompaña a[ libro exptica de forma esquemática [a i

a

a

Eig. 2.6. Tarjeta gráfica.

8i9.2.7. Tarjeta de red.

Puertos USB, Es estrecho y rectan-gular y conecta los dispositivos USB.

Puerto PS/2. Son pequeños y re-dondos y conectan el ratón y el te-clado.

periféricos externos.

Puerto DVl. Conecta la tarjeta devídeo de un ordenador con una te-levisión o un monitor TFT.

Conectores de audio. A la salida dela tarjeta de sonido se conectan losaltavoces, el micrófono, etc.

Conector para tarjeta de red, Es algo másde que el conector del teléfono. A él seel cable de red.

Puerto VGA de la tarjeta de vídeoadicional.

Puerto HDMI. Conecta la tarjeta de vídeo de un orde-nador con dispositivos multimedia de alta definición (re-productor Blu-ray, televisión digital, etc.)

Fig. 2.10. Ejempto de procesador. ción y las funciones de los etementos que por regla general intervienen en e[ proceso.

lnformática básica 2

a 3.3. Buses

Los buses son conjuntos de líneas paratelas de conductores eléctricos que interconec-

tan los distintos eiementos de un ordenador'

Según La información que ltevan pueden ser de diferentes tipos:

. Buses de direcciones. Empleados por La unidad de controI para indicar a [a memoria [a

dirección que se va a utilizar. Por e[[os viajan direcciones de memoria.

. Buses de datos. Los bits que circulan por Las líneas constituyen los datos con los que

trabaja e[ microprocesador. Estos buses pueden tener distintos anchos (8, 16, 32, 64

bits). Transporta mayor cantidad de datos e[ que más anchura posee. En [a actuatidad es

común eL de 64 bits. Se emplean para [a transmisión de datos entre e[ procesador y [a

memoria, o entre e[ procesador y los periféricos (véanse las Figuras 2.I1' y 2.1'2).

¡ Buses de control. Se encargan de transportar señales de control que informan sobre [a

conexión de Los periféricos, e[ estado de los puertos, etc.; también transportan las órde-

nes desde e[ procesador a los periféricos.

E[ bus interno se encuentra dentro del procesador; e[ bus externo conecta elementos de

hardware distintos y separados. Cuando se dice que un procesador es de 32 bits, significa

que su bus de datos interno es de 32 bits.

a 3.4. Memoria

-a finatidad de [a memoria es recibir información (datos y programas), a[macenarla y después

s¡ministrarla. Una determinada información, si no se encuentra en [a memoria, no puede ser

:rocesada. Existen distintas c[asjficaciones de memoria, pero [a más común es [a que hace

'eferencia a [a permanencia de [a información en e[[a:

. Memoria RAM. Representa una medida de almacenamiento temporal en [a que se carga,

en primer lugar, e[ sistema operativo y, a continuación, e[ resto de los programas de

usuario que se estén utitizando. En La actuatidad, los módulos de memoria más corrientes

son los de 5].2 MB, 1GB, 2G8,4 GB (véase Fig.2.13).. Memoria DDR2 SDRAM es compatibLe con los nuevos procesadores de dobte núcteo y

admite una capacidad máxima de 2GB por móduto, siempre que [a ptaca en [a que se vaya

a insertar admita esa capacidad. Es muy rápida, ya que consigue transferir 4 bits por

ciclo (impulso deL reLoj).

o Memoria R0M. Es una memoria de sóLo lectura utilizada como medio de almacenamiento

de datos. Por ejempLo, La BI0S se guarda en un chip EEPROM (tipo de memoria ROM que

puede ser programado, borrado y reprogramado e[éctricamente). No es una memoria

volátit, es decir, permite atmacenar información de forma indefinida aunque se corte e[

ftuido etéctrico.

Otros ejemplos de memorias son [a memoria caché externa, ubicada en [a placa base, que es

ruy veloz y se interca[a entre eI procesador y [a memoria RAM y [a memoria VRAM, ubicada

en [a tarjeta de vídeo, cuya función es recibir [a información y pasarla a[ monitor.

a 3.5. Registros

Los registros son dispositivos de atmacenamiento temporat de dimensión muy reducida

cuya función es guardar transitoriamente valores utilizados en las operaciones actuates

de La CPU.

E[ microprocesador dispone de una serie de registros para realizar sus funciones. Así, La ar-

quitectura de un microprocesador es [a característica fundamental que determina e[ número

de registros y su tamaño.

Dentro de [a caja hay esPacio librepara que circuten con flujdez las

corrjentes de aire generadas Porlos ventiladores (de [a fuente de

alimentación, del micro, de [a caja.

etc.) cuya misión es disminuir las

attas temperaturas internas.

Eig. 2.11. Cabtes de datos.

Eig. 2.12. Cabtes serial ATA.

Fig. 2.13. Módulo de memoria RAM.

lnformática básica

$ a 4. Periféricos de entrad a y salidaLas ventajas que presenta eI ratónfrente aI tec[ado son:

r Interactúa con [a pantalta más

rápidamente.

¡ Nos evita memorizar ciertascombinaciones de tectas.

Fig. 2.14. Teclado expandido.

Fig. 2.15. Ratón mecánico. Anverso yreverso-

A continuación describimos las unidades periféricas de manera detaltada.

ffi 4.1. Teclado

E[ teclado es un elemento periférico que permite introducir datos en e[ ordenador.

5u aspecto es parecido aI de una máquina de escribir, pero cuenta con más teclas que per-miten realizar ciertas funciones especiales. Aunque existen muchos tipos de teclado, uno delos más utilizados es etteclado expandido (véase Fi1.2.1,4).

ffi 4.2. Ratón

E[ ratón es un periférico de entrada que permite interactuar con [a panta[[a del orde-nador.

Permite utitizar [a mayoría de los programas de forma más rápida y cómoda. Mediante e[ratón se pueden seteccionar los etementos e iconos que aparecen en [a pantatta y accionarlas funciones de los programas.

Según [a tecnotogía que utilizan, hay varias clases de ratones, aunque las categorías no sonexctuyentes entre sí:

o Ratones mecánicos. En su base tienen una bolita que gira a[ mover e[ ratón sobre una su-perficie plana (véase Fiq. 2.15). Actualmente se ven desplazados por los ópticos y los [áser.

. Ratones ópticos. Utitizan un sensor óptico y un procesador de señaI digital para leery seguir sus movimientos. Con este sistema se evitan los prob[emas de [a acumu[aciónde suciedad, así como los movimientos erráticos, [o que proporciona mayor precisión.La rueda que atgunos modelos incorporan entre los botones tiene numerosas funciones,como zoom y scrotting (véase Fig. 2.18).

. Ratones con tecnología Wireless, denominados también inatámbricos. Son de recienteaparición y se comunican con e[ ordenador por medio de rayos infrarrojos, como e[ mandoa distancia de un tetevisor. Funcionan con pita, pues no pueden recibir energía etéctri-ca deI ordenador. Los más novedosos en esta categoría son [os de radiofrecuencia. Suprincipal ventaja es que no tienen necesidad de línea de visión directa con e[ receptor.Es muy frecuente encontrar en eI mercado eI conjunto de tec[ado y ratón ina[ámbricos(véase Figura 2.16).

. Ratones con tecnología láser. Permiten mayor precisión en los movimientos y e[ desti-zamiento sobre cuatquier tipo de superficie.

Por su parte, en [a actuatidad, casi todos los ordenadores portátiles incorporan un <touchpad>que permite hacer eI trabajo deI ratón con los dedos, aunque también disponen de puertospara conectar un ratón con cabte (véase Fi1.2.17).

Fig. 2.16. Teclado y ratón inalámbricos. Eig.2.t7. Ratón USB para portátil. Fig. 2.18. Ratón óptico. Anverso y reverso.

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