1 Programación de computadores - Ingenierías Profesor: ANA MARIA QUINTERO BOTERO Módulo I: Conceptos básicos de informática HARDWARE Terminología Qué es hardware Dispositivos de Entrada Dispositivos de Salida Unidades internas del computador: CPU Unidades internas del computador: ALU Memorias (Tipos de memorias) Procesadores Dispositivos de almacenamiento Tipos de procesamiento Objetivo Definir hardware Para qué sirven los dispositivos de entrada, realizar una lista con dispositivos de entrada (desde los más antiguos a los mas recientes) Para qué sirven los dispositivos de salida, realizar una lista con dispositivos de salida (desde los más antiguos a los mas recientes) Que función cumple está unidad, explique brevemente como funciona Que función cumple está unidad, explique brevemente como funciona Para que se utilizan las memorias y cómo se clasifican, realice una lista con los tipos de memoria Qué papel desempeñan los procesadores dentro del computador, realice una lista de procesadores, identifique las características de acuerdo a su clasificación Para qué sirven los dispositivos de almacenamiento, realizar una lista con dispositivos de almacenamiento (desde los más antiguos a los mas recientes) Identifique la forma como se puede procesar la información dentro del computador 2 DESARROLLO Programación de computadores - Ingenierías Profesor: ANA MARIA QUINTERO BOTERO Módulo I: Conceptos básicos de informática HARDWARE Terminología Qué es hardware Dispositivos de Entrada Objetivo se refiere a todas las partes tangibles de un sistema informático; sus componentes son: eléctricos, electrónicos, electromecánicos y mecánicos. Son cables, gabinetes o cajas, periféricos de todo tipo y cualquier otro elemento físico involucrado; contrariamente, el soporte lógico es intangible y es llamado software. sirven para introducir datos a la computadora para su proceso. Los datos se leen de los dispositivos de entrada y se almacenan en la memoria central o interna. Los dispositivos de entrada convierten la información en señales eléctricas que se almacenan en la memoria central. Teclado Ratón Joystick Lápiz óptico Micrófono Webcam Escáner Escáner de código de barras Sensor de huella digital Código QR 3 Dispositivos de Salida permiten emitir o dar salida a la información resultante de las operaciones realizadas por la CPU (procesamiento). Los dispositivos de salida aportan el medio fundamental para exteriorizar y comunicar la información y datos procesados; ya sea al usuario o bien a otra fuente externa, local o remota. Unidades internas del computador: CPU Monitor Altavoz Auriculares Impresora Plotter Proyector es el componente principal del ordenador y otros dispositivos programables, que interpreta las instrucciones contenidas en los programas y procesa los datos. Las CPU proporcionan la característica fundamental del ordenador digital (la programabilidad) y son uno de los componentes necesarios encontrados en los ordenadores de cualquier tiempo, junto con la memoria principal y los dispositivos de entrada/salida. La operación fundamental de la mayoría de las CPU es ejecutar una secuencia de instrucciones almacenadas llamadas "programa". El programa es representado por una serie de números que se mantienen en una cierta clase de memoria de ordenador. Hay cuatro pasos que casi todos las CPU de arquitectura de von Neumann usan en su operación: fetch, decode, execute, y writeback, (leer, decodificar, ejecutar y escribir). 4 Unidades internas del computador: ALU La unidad aritmético lógica, también conocida como ALU (siglas en inglés de arithmetic logic unit), es un circuito digital que calcula operaciones aritméticas (como suma, resta, multiplicación, etc.) y operaciones lógicas (si, y, o, no), entre dos números. Muchos tipos de circuitos electrónicos necesitan realizar algún tipo de operación aritmética, así que incluso el circuito dentro de un reloj digital tendrá una ALU minúscula que se mantiene sumando 1 al tiempo actual, y se mantiene comprobando si debe activar el sonido de la alarma, etc. 5 Memorias (Tipos de memorias) La memoria (también llamada almacenamiento) se refiere a parte de los componentes que integran una computadora. Son dispositivos que retienen datos informáticos durante algún intervalo de tiempo. Las memorias de computadora proporcionan una de las principales funciones de la computación moderna, la retención o almacenamiento de información. La memoria RAM, la memoria ROM, la memoria SRAM o Caché y la memoria Virtual o de Swap.En la RAM se guarda distinto tipo de información, desde los procesos temporales como modificaciones de archivos, hasta las instrucciones que posibilitan la ejecución de las aplicaciones que tenemos instaladas en nuestra PC. Además de la memoria RAM, las computadoras trabajan con la memoria denominada ROM, Read Only Memory, que como su nombre lo indica se trata de una memoria sólo de lectura, ya que la mayoría de estas memorias no pueden ser modificadas debido a que no permiten su escritura. El proceso que realiza la memoria caché es guardar las ubicaciones en el disco que ocupan los programas que han sido ejecutados, para que cuando vuelvan a ser iniciados el acceso a la aplicación logre ser más rápido.En algunas computadoras, sobre todo en aquellas que poseen sistema operativo En algunas computadoras, sobre todo en aquellas que poseen sistema operativo Microsoft Windows o Linux, también encontraremos la denominada memoria virtual o de Swap. Este tipo de memoria, que funciona de manera similar a la caché, es creada por Windows o Linux para ser utilizada exclusivamente por el sistema operativo. En el caso de Linux esta denominada memoria swap generalmente está ubicada en una partición diferente del disco, mientras que en el sistema de Microsoft es un archivo dentro del sistema operativo mismo. Microsoft Windows o Linux, también encontraremos la denominada memoria virtual o de Swap. Este tipo de memoria, que funciona de manera similar a la caché, es creada por Windows o Linux para ser utilizada exclusivamente por el sistema operativo. En el caso de Linux esta denominada memoria swap generalmente está ubicada en una partición diferente del disco, mientras que en el sistema de Microsoft es un archivo dentro del sistema operativo mismo. 6 Procesadores El procesador es el cerebro del sistema, encargado de procesar toda la información. Básicamente, es el "cerebro" de la computadora. Prácticamente, todo pasa por él, ya que es el responsable de ejecutar todas las instrucciones existentes. Mientras más rápido vaya el procesador, más rápido serán ejecutadas las instrucciones. Ejemplos: La nomenclatura de los poderosos procesadores Core iX es dividida jerárquicamente de la siguiente forma Core i7: Procesadores de alto desempeño (y alto costo) Core i5: Procesadores de desempeño intermedio Core i3: Procesadores de desempeño básico 7 Dispositivos de almacenamiento En los dispositivos de almacenamiento del computador, se almacenan en forma temporal o permanentemente los programas y datos que son manejados por las aplicaciones que se ejecutan en estos sistemas. Debido a la cantidad de información que es manejada actualmente por los usuarios, los dispositivos de almacenamiento se han vuelto casi tan importantes como el computador. Aunque actualmente existen dispositivos para almacenar que superan los 650 MB de memoria; no es suficiente por la falta de capacidad para transportar los documentos y hacer reserva de la información más importante. Ej. Cinta magnética Tambores magnéticos Disco duro Disco flexible CD-R CD-RW DVD-ROM DVD-RAM MEMORIA FLASH EXTRAIBLE 8 Tipos de procesamiento El computador trabaja con un lenguaje particular para procesar la información, conocido como código binario, en el que los números, letras e imágenes que recibe en forma de señales eléctricas, se transforman en series de ceros y uno. Para realizar este proceso, el computador está formado por dos partes: una tangible o hardware (la maquinaria y los circuitos) y una parte no tangible denominada software, que son los programas que se instalan en el computador, incluido su sistema operativo. Este permite su encendido y es la plataforma sobre la que trabaja el resto de los programas o aplicaciones instaladas. El nexo entre ambas partes es el microprocesador o Cpu (Unidad Central de Proceso), que controla todas las funciones del computador. - La información es recibida a través del teclado, un CD, un disquette o una unidad de comunicación que lo conecta a Internet o a otros computadores, con los que se encuentre vinculado mediante una red. - Luego intervienen las memorias: la RAM, memoria interna o de acceso directo, que almacena los programas y las informaciones variables y tiene capacidad limitada, y la ROM, memoria externa o de solo lectura, que contiene las instrucciones permanentes (el sistema operativo y los programas) y es de acceso más lento. - A continuación, la CPU recibe la información captada por la RAM y selecciona, entre los softwares almacenados en la ROM, el programa apropiado dependiendo del tipo de información de la que se trate (texto, imágenes, fotografía, audio, estadísticas, etc.). Procesa la información mediante las instrucciones del programa escogido y muestra un resultado en la pantalla, que puede ser la solución de un cálculo o una modificación en un texto o imagen.