Procesamiento digital de señales. Introducción a la informática

TEMA 1º INTRODUCCIà N A
LA INFORMATICA
• Definiciones básicas.
• Parámetros caracterÃ−sticos de un ordenador.
• Clasificación de los ordenadores.
• Aplicación de los ordenadores.
• Evolución histórica de los ordenadores.
• Definiciones básicas.
• Informática.- Es el campo de conocimiento que abarca todas los aspectos del diseño y uso de la
computadora, este campo se divide en dos campos; Hardware y Software.
• Computadora ú ordenador.- Máquina capaz de aceptar unos datos de entrada, efectuando con ellos
operaciones lógicas y aritméticas, y proporcionando la información resultante a través de un
medio de salida, “todo ello sin intervención de un operador humano”.
• Pasos de una computadora.- Se introduce el programa adecuado, después datos e información
necesaria, el tercer paso procesar la información, y el último la salida de datos.
• Calculadora.- Máquina capaz de efectuar operaciones aritmetico-lógicas bajo el control directo del
usuario.
• Hardware.- Es el soporte fÃ−sico de la informática.
• Software.- Conjunto de instrucciones que cuando se ejecutan proporcionan la función y el
comportamiento deseado.
• Instrucción−.- Es la orden elemental de un programa, se encuentra escrita de un modo particular
definido por un conjunto de reglas del lenguaje de programación empleado en la realización de
dicho programa.
• Programa.- Es el conjunto ordenado de instrucciones que se ejecutan sobre un conjunto de datos.
• Datos.- Es la expresión simbólica que define un valor numérico, hecho, idea, objeto, etc. Los
datos pueden ser captados de muchas formas, todas ellas a través de periféricos.
• Lenguaje de programación.- Son el conjunto de reglas y sÃ−mbolos con las cuales es posible
construir un programa ejecutado por el ordenador.
• Codificación de la información.- Transformación en la cual se representan los elementos de un
conjunto mediante los de otro, por ejemplo los ordenadores trabajan con información binaria (0,1),
mientras que los humanos trabajamos con letras.
• BIT.- Es la mÃ−nima información que se maneja en informática, también podrÃ−a definirse
como uno cualquiera de los dos sÃ−mbolos del alfabeto de un código binario cualquiera
El BIT eléctrico lo utiliza la memoria RAM el magnético la burbuja magnética.
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Existen otras medidas de la cantidad información:
Byte=B=23 bits=8 bits.
1 kilobite=Kb=210 bits.
1 megabite=Mb=220 bits.
1 gigabite=Gb=230 bits.
1 terabite=Tb=240 bits.
• Comunicación Hombre-máquina.- La forma de comunicarse el hombre con la máquina es por
medio de los periféricos, con éstos, el hombre puede introducir datos en el ordenador
(periféricos de entrada) o extraerlos (periféricos de salida).
• Comunicación Maquina-Máquina.- Las máquinas se comunican entre si sin intervención
humana. A este tipo de comunicación se le llama telemática. Existe una red de comunicación de
apoyo y todos los ordenadores deben estar conectados a ella.
• Parámetros caracterÃ−sticos de un ordenador.
♦ Ancho de palabra.- Se refiere al número de bit que puede manejar en paralelo la
computadora dentro de la cpu, (microprocesador unidad control, unidad aritmetico-lógica y
unidad de registro) mientras mayor sea el ancho de palabra mejor es el ordenador.
♦ Capacidad de la memoria principal.- Es la capacidad de información que es capaz de
almacenar la memoria principal, en PC se mide en MB mientras que en superordenadores en
GB.
♦ Capacidad de la memoria auxiliar.- Es la capacidad del dispositivo de almacenamiento
masivo de datos (disco duro) se mide en bit aunque últimamente se usa el GB
♦ Velocidad.- Cantidad de instrucciones que se ejecutan por segundo, se miden de dos formas:
♦ MIPS.- Indica millones de instrucciones máquina por segundo que es capaz de ejecutar un
ordenador.
♦ MFLOPS.- Indica millones de operaciones, en coma flotante, que es capaz de ejecutar un
ordenador, esta medida normalmente se utiliza para trabajo cientÃ−fico.
♦ Frecuencia de reloj.- Es la frecuencia que genera el reloj del ordenador, se mide en Mhz y
debemos saber que .
♦ Tiempo de acceso.- Para un disco duro, es el tiempo que transcurre desde que se da la orden
de lectura o escritura, hasta que la cabeza lectora o escritora se sitúa donde esta la
información.
• Clasificación de los ordenadores.
La primera clasificación que podemos realizar es la siguiente:
♦ Ordenadores analógicos.- Son los ordenadores en que los datos se representan por señales
continuas, normalmente se utilizan para el cálculo diferencial.
♦ Ordenadores digitales.- Son los ordenadores mediante los cuales los datos se representan por
señales digitales, con bit magnético o eléctrico, dentro de los ordenadores digitales
podemos hacer la distinción:
♦ De propósito general.- Se puede programar para resolver un determinado problema.
♦ De propósito especifico.- Aquellos que se construyen para resolver un problema especifico o
realizar una tarea especifica.
Existen muchas clasificaciones de ordenadores y cada dÃ−a son mayores, dentro de los ordenadores
digitales podemos clasificar por su potencia.
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- Superordenadores.- mayor ancho de palabra, usados para investigación avanzada
- Microordenadores.- de investigación, ancho de palabra algo menor que él anterior.
♦ Superminicomputadores.♦ Estación de trabajo.- ancho de palabra pequeño, son lentos, se usan como servidores.
♦ PC ó MAC.- nivel usuario, de dividen en portátil y de sobremesa.
• Aplicaciones de los ordenadores.
Se usan en todos los campos de la sociedad y principalmente en los siguientes:
♦ Investigación cientÃ−fica y humanÃ−stica, resolución de ecuaciones etc.
♦ Aplicaciones técnicas, como diseño de circuito por computadora, cálculo de estructuras,
minerÃ−a, etc.
♦ Documentación e información (bases de datos), almacenamiento y recuperación de
grandes cantidades de datos.
♦ Gestión administrativa, contabilidad, facturación, control de existencias, gestión del
personal. etc.
♦ Inteligencia artificial (I.A.) tratando de emular ciertas facetas de la inteligencia humana.
♦ Instrumentación y control, electromedicina, robots industriales.
♦ Utilización del ordenador como herramienta pedagógica.
• Antecedentes históricos.
La evolución de la informática ha estado tremendamente marcada por la evolución tecnológica
de su sustrato básico: los ordenadores. Vamos a dar un pequeño repaso a algunos acontecimientos
históricos que nos servirán de punto de punto de referencia para valorar la situación actual.
Aunque no sea una lista completa de eventos, podemos citar por su relevancia las siguientes fechas y
acontecimientos:
♦ Primeros antecedentes.
♦ Se tiene conocimiento de la existencia de máquinas de cálculo automático hacia el siglo
X a. C. parece que son los egipcios y los hindúes los que desarrollaron el ábaco casi
simultáneamente
♦ Máquinas mecánicas.
♦ 1645. Máquina de Pascal. Esta máquina era capaz de sumar y restar. Funcionaba con
rodillos giratorios engranados.
♦ 1664. Leibnitz perfecciona su calculadora universal. Es capaz de realizar cuatro operaciones:
suma, resta, multiplicación y división.
♦ 1850. Charles Babbage inventa su máquina analÃ−tica. Efectúa operaciones encadenadas
diseñadas previamente por fichas perforadas.
♦ 1890. Herman Hollerith es contratado por la Oficina Federal para elaborar el censo. Crea, a
partir de modelos de máquinas anteriores, una máquina para clasificar las fichas del censo
de forma automática.
♦ Máquinas electrónicas.
♦ 1934. Aiken construye el MARK 1. TenÃ−a 250.000 piezas y 800Km de cable. Tardaba 30
segundos en sumar dos números. Esta máquina estaba compuesta por elementos
electromagnéticos, y no es considerada completamente electrónica.
♦ 1944. Eckert y Mauchly ponen en marcha el ENIAC con 18.000 lámparas de vacÃ−o y
50.000 conmutadores.
♦ 1946. El doctor John Von Neumann sugirió la idea de almacenar las instrucciones dentro del
ordenador, al igual que se hacÃ−a con los datos. Esta idea es la base de las modernas
arquitecturas de ordenadores.
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♦ 1951. Es presentado el UNIVAC 1, que se usará para el tratamiento de información
comercial y contable.
♦ TecnologÃ−a de estado sólido.
A partir del desarrollo de la tecnologÃ−a del estado sólido los diversos autores determinan la
existencia de diversas generaciones de ordenadores, teniendo en cuenta el grado de miniaturización
de los componentes usados para en la construcción de ordenadores.
♦ 1980. Podemos señalar esta fecha como un importante hito. IBM lanza al mercado el primer
modelo de PC (personal computer). Esta fecha marca el comienzo de la socialización de la
informática.
Las generaciones, decÃ−amos, están determinadas por la tecnologÃ−a empleada en la
construcción de los ordenadores y por el grado de miniaturización: desde la utilización de las
válvulas de vacÃ−o a la tecnologÃ−a VLSI (Very Long Scale Integration). Es difÃ−cil determinar
con exactitud cuando empieza y termina una generación. Probablemente, cuando se vea la época
actual con perspectiva histórica se considerará una única generación de ordenadores: la
generación prehistórica.
Coma flotante: números del tipo cientÃ−fico 1,7·107
Procesamiento digital de señales Tema 1º Introducción a la informática
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BIT magnético (orientación magnética)
Biestable
vo
V0=0 V 0
V0=5 V 1
BIT eléctrico (voltaje de salida)
Ordenador
Circuito lógico codificador
A
B
teclado
Computadora
programa
Entrada
4
Datos
Salida
información
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