Del estudiante

Guía
Del estudiante
Modalidad a distancia
Modulo: INFORMATICA
DATOS DE IDENTIFICACION
TUTOR
HECTOR MAURICIO LEAL PARGA
Teléfono
000-000-0000
E-mail
infingml@yahoo.es
Lugar
CERES – SABANA DE OCCIDENTE –
Corporación Universitaria Minuto de Dios – Rectoría Cundinamarca
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BIENVENIDA
El presente trabajo es una recopilación a través de guías del modulo Informática, que se dictara en
el primer semestre de 2010, en CERES – Sabana de Occidente –, contiene definiciones de los libros
recomendados por la Unidad académica -Universidad del Tolima IDEA, como información extraída
principalmente de la Internet.
Debemos citar que los contenidos están basados en los lineamientos de la Unidad académica
Universidad del Tolima IDEA, las explicaciones del docente, como también gran parte de ella
basada en los libros recomendados por IDEA.
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INTRODUCCION
En el desarrollo del modulo a través de guías se podrá encontrar conceptos básicos de informática,
así como una introducción a Hardware y Software.
Las definiciones son tomadas principalmente de documentos y lecturas extraídas de de Internet,
También debemos indicar que los libros donde se basa este modulo son: Introducción a las
Computadoras y al procesamiento de Información y Fundamentos de Informática. Estos libros han
sido recomendados por IDEA, por lo tanto hay conceptos es extraída de estos libros.
El impacto local que se pretende desarrollar en los estudiantes con el modulo Informática, es que
identifiquen como se organizan la información en las organizaciones y especialmente en la oficina
de Saludo Ocupacional y en su entorno sociocultural para que puedan analizar y realizar con ella
procesos informáticos.
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UNIDAD DE TRABAJO No.1
Hardware y Software
Preguntas Generadoras
-
¿Cómo se puede definir una computadora?
¿Qué diferencia encuentra entre las diferentes generaciones de computadoras?
¿Las generaciones de computadoras reflejan el avance de la tecnología? ¿Por
qué?
¿Cómo han Influido las computadoras en las actividades del mundo de hoy?
¿Qué es un dispositivo de almacenamiento?
¿Qué es la memoria principal?
¿Qué entiende por Unidad Central de Proceso?
¿Qué es la multimedia?
¿Qué es el software?
¿Para qué le sirve el software a la computadora?
¿Qué diferencia hay entre hardware y software?
¿Para qué se utilizan los sistemas operativos?
¿Qué es un sistema operativo?.
¿Cuál es la importancia de los sistemas operativos?.
¿Cuál es la Función de un compilador?
¿Cuál es la diferencia entre un lenguaje de alto nivel y uno de bajo nivel?
-
INDICADORES
-
Reconocer y diferenciar las generaciones de computadoras, su clasificación y
los componentes.
-
Reconocer y diferenciar los diferentes tipos de Software, su clasificación y
aplicación.
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TEMAS A DESARROLLAR EN LA UNIDAD
-
Historia y evolución de la computadora
Clasificación de las computadoras
Descripción de la computadora y sus componentes
Dispositivos de Entrada y Salida.
Dispositivos de almacenamiento de datos.
La memoria principal y su función
Unidad Central de Proceso y sus componentes
Sistema Binario
Categoría de los lenguajes
Evolución del Software
Sistemas operativos
Compiladores
Lenguajes de programación
Evolución
Aplicaciones del software
Herramientas de productividad personal
MARCO TEORICO DE FORMACION
-
Historia y evolución de la computadora
Por siglos los hombres han tratado de usar fuerzas y artefactos de diferente tipo para realizar sus
trabajos, para hacerlos más simples y rápidos. La historia conocida de los artefactos que calculan o
computan, se remonta a muchos años antes de Jesucristo.
El Ábaco
Dos principios han coexistido respecto a este tema. Uno es usar cosas para contar, ya sea los
dedos, piedras, conchas, semillas. El otro es colocar esos objetos en posiciones determinadas.
Estos principios se reunieron en el ábaco, instrumento que sirve hasta el día de hoy, para realizar
complejos cálculos aritméticos con enorme rapidez y precisión.
En el Siglo XVII en occidente se encontraba en uso la regla de cálculo, calculadora basada en las
investigaciones de Nappier, Gunther y Bissaker. John Napier (1550-1617) descubre la relación
entre series aritmética y geométricas, creando tablas que llama logaritmos. Edmund Gunter se
encarga de marcar los logaritmos de Napier en líneas. Bissaker por su parte coloca las líneas de
Nappier y Gunter sobre un pedazo de madera, creando de esta manera la regla de cálculo.
Durante más de 200 años, la regla de cálculo es perfeccionada, convirtiéndose en una calculadora
de bolsillo, extremadamente versátil.
Por el año 1700 las calculadoras numéricas digitales, representadas por el ábaco y las
calculadoras análogas representadas por la regla de cálculo, eran de uso común en toda Europa.
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La Pascalina
La primera máquina de calcular mecánica, un precursor del ordenador digital, fue inventada en
1642 por el matemático francés Blaise Pascal. Aquel dispositivo utilizaba una serie de ruedas de
diez dientes en las que cada uno de los dientes representaba un dígito del 0 al 9. Las ruedas
estaban conectadas de tal manera que podían sumarse números haciéndolas avanzar el número
de dientes correcto. En 1670 el filósofo y matemático alemán Gottfried Wilhelm Leibniz perfeccionó
esta máquina e inventó una que también podía multiplicar.
El inventor francés Joseph Marie Jacquard, al diseñar un telar automático, utilizó delgadas placas
de madera perforadas para controlar el tejido utilizado en los diseños complejos. Durante la década
de 1880 el estadístico estadounidense Herman Hollerith concibió la idea de utilizar tarjetas
perforadas, similares a las placas de Jacquard, para procesar datos. Hollerith consiguió compilar la
información estadística destinada al censo de población de 1890 de Estados Unidos mediante la
utilización de un sistema que hacía pasar tarjetas perforadas sobre contactos eléctricos.
La máquina analítica
También en el siglo XIX el matemático e inventor británico Charles Babbage elaboró los principios
de la computadora digital moderna. Inventó una serie de máquinas, como la máquina diferencial,
diseñadas para solucionar problemas matemáticos complejos. Muchos historiadores consideran a
Babbage y a su socia, la matemática británica Augusta Ada Byron (1815-1852), hija del poeta
inglés Lord Byron, como a los verdaderos inventores de la computadora digital moderna. La
tecnología de aquella época no era capaz de trasladar a la práctica sus acertados conceptos; pero
una de sus invenciones, la máquina analítica, ya tenía muchas de las características de un
ordenador moderno. Incluía una corriente, o flujo de entrada en forma de paquete de tarjetas
perforadas, una memoria para guardar los datos, un procesador para las operaciones matemáticas
y una impresora para hacer permanente el registro.
Primeros Ordenadores
Los ordenadores analógicos comenzaron a construirse a principios del siglo XX. Los primeros
modelos realizaban los cálculos mediante ejes y engranajes giratorios. Con estas máquinas se
evaluaban las aproximaciones numéricas de ecuaciones demasiado difíciles como para poder ser
resueltas mediante otros métodos. Durante las dos guerras mundiales se utilizaron sistemas
informáticos analógicos, primero mecánicos y más tarde eléctricos, para predecir la trayectoria de
los torpedos en los submarinos y para el manejo a distancia de las bombas en la aviación.
Ordenadores electrónicos
1944 marca la fecha de la primera computadora, al modo actual, que se pone en funcionamiento.
Es el Dr. Howard Aiken en la Universidadde Harvard, Estados Unidos, quien la presenta con el
nombre de Mark I. Es esta la primera máquina procesadora de información. La Mark I funcionaba
eléctricamente, instrucciones e información se introducen en ella por medio de tarjetas perforadas y
sus componentes trabajan basados en principios electromecánicos. A pesar de su peso superior a
5 toneladas y su lentitud comparada con los equipos actuales, fue la primer máquina en poseer
todas las características de una verdadera computadora.
La primera computadora terminada de construir en 1946, por J.P.Eckert y J.W.Mauchly en la
Universidad de Pensilvania, U.S.A. y se le llamó ENIAC. Con ella se inicia una nueva era, en la
cual la computadora pasa a ser el centro del desarrollo tecnológico, y de una profunda modificación
en el comportamiento de las sociedades.
Durante la II Guerra Mundial(1939-1945), un equipo de científicos y matemáticos que trabajaban
en Bletchley Park, al norte de Londres, crearon lo que se consideró el primer ordenador digital
totalmente electrónico: el Colossus. Hacia diciembre de 1943 el Colossus, que incorporaba 1.500
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válvulas o tubos de vacío, era ya operativo. Fue utilizado por el equipo dirigido por Alan Turing para
descodificar los mensajes de radio cifrados de los alemanes. En 1939 y con independencia de este
proyecto, John Atanasoff y Clifford Berry ya habían construido un prototipo de máquina electrónica
en el Iowa State College (EEUU). Este prototipo y las investigaciones posteriores se realizaron en
el anonimato, y más tarde quedaron eclipsadas por el desarrollo del Calculador e integrador
numérico electrónico (en inglés ENIAC, Electronic Numerical Integrator and Computer ) en 1945. El
ENIAC, que según se demostró se basaba en gran medida en el ordenador Atanasoff-Berry (en
inglés ABC, Atanasoff-Berry Computer), obtuvo una patente que caducó en 1973, varias décadas
más tarde.
El ENIAC contenía 18.000 válvulas de vacío y tenía una velocidad de varios cientos de
multiplicaciones por minuto, pero su programa estaba conectado al procesador y debía ser
modificado manualmente. Se construyó un sucesor del ENIAC con un almacenamiento de
programa que estaba basado en los conceptos del matemático húngaro-estadounidense John Von
Neumann. Las instrucciones se almacenaban dentro de una llamada memoria, lo que liberaba al
ordenador de las limitaciones de velocidad del lector de cinta de papel durante la ejecución y
permitía resolver problemas sin necesidad de volver a conectarse al ordenador.
A finales de la década de 1950 el uso del transistor en los ordenadores marcó el advenimiento de
elementos lógicos más pequeños, rápidos y versátiles de lo que permitían las máquinas con
válvulas. Como los transistores utilizan mucha menos energía y tienen una vida útil más
prolongada, a su desarrollo se debió el nacimiento de máquinas más perfeccionadas, que fueron
llamadas ordenadores o computadoras de segunda generación. Los componentes se hicieron más
pequeños, así como los espacios entre ellos, por lo que la fabricación del sistema resultaba más
barata.
Circuitos integrados
A finales de la década de 1960 apareció el circuito integrado (CI), que posibilitó la fabricación de
varios transistores en un único sustrato de silicio en el que los cables de interconexión iban
soldados. El circuito integrado permitió una posterior reducción del precio, el tamaño y los
porcentajes de error. El microprocesador se convirtió en una realidad a mediados de la década de
1970, con la introducción del circuito de integración a gran escala (LSI, acrónimo de Large Scale
Integrated) y, más tarde, con el circuito de integración a mayor escala (VLSI, acrónimo de Very
Large Scale Integrated), con varios miles de transistores interconectados soldados sobre un único
sustrato de silicio.
Generaciones
Teniendo en cuenta las diferentes etapas de desarrollo que tuvieron las computadoras, se
consideran las siguientes divisiones como generaciones aisladas con características propias de
cada una, las cuáles se enuncian a continuación.
Primera Generación (1951-1958)
(Bulbos )
Características Principales:
Sistemas constituidos por tubos de vacío, desprendían bastante calor y tenían una vida
relativamente corta.
Máquinas grandes y pesadas. Se construye el ordenador ENIAC de grandes dimensiones (30
toneladas).
Alto consumo de energía. El voltaje de los tubos era de 300 v y la posibilidad de fundirse era
grande.
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Almacenamiento de la información en tambor magnético interior. Un tambor magnético disponía de
su interior del ordenador, recogía y memorizaba los datos y los programas que se le suministraban.
Continúas fallas o interrupciones en el proceso.
Requerían sistemas auxiliares de aire acondicionado especial.
Programación en lenguaje máquina, consistía en largas cadenas de bits, de ceros y unos, por lo
que la programación resultaba larga y compleja.
Alto costo.
Uso de tarjetas perforadas para suministrar datos y los programas.
Computadora representativa UNIVAC y utilizada en las elecciones presidenciales de los E.U.A. en
1952.
Fabricación industrial. La iniciativa se aventuro a entrar en este campo e inició la fabricación de
computadoras en serie.
Segunda generación (1959-1964)
(Transistores)
Cuando los tubos de vacío eran sustituidos por los transistores, estas últimas eran más
económicas, más pequeñas que las válvulas miniaturizadas consumían menos y producían menos
calor. Por todos estos motivos, la densidad del circuito podía ser aumentada sensiblemente, lo que
quería decir que los componentes podían colocarse mucho más cerca unos a otros y ahorrar
mucho más espacio.
Características Principales:
Transistor como potente principal. El componente principal es un pequeño trozo de semiconductor,
y se expone en los llamados circuitos transistorizados.
Disminución del tamaño.
Disminución del consumo y de la producción del calor.
Su fiabilidad alcanza metas inimaginables con los efímeros tubos al vacío.
Mayor rapidez, la velocidad de las operaciones ya no se mide en segundos sino en ms.
Memoria interna de núcleos de ferrita.
Instrumentos de almacenamiento: cintas y discos.
Mejoran los dispositivos de entrada y salida, para la mejor lectura de tarjetas perforadas, se
disponía de células fotoeléctricas.
Introducción de elementos modulares.
Aumenta la confiabilidad.
Las impresoras aumentan su capacidad de trabajo.
Lenguajes de programación más potentes, ensambladores y de alto nivel (fortran, cobol y algol).
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Aplicaciones comerciales en aumento, para la elaboración de nóminas, facturación y contabilidad,
etc.
Tercera generación (1964 - 1971)
Circuito integrado (chips)
Características Principales:
Circuito integrado desarrollado en 1958 por Jack Kilbry.
Circuito integrado, miniaturización y reunión de centenares de elementos en una placa de silicio o
(chip).
Menor consumo de energía.
Apreciable reducción de espacio.
Aumento de fiabilidad y flexibilidad.
Aumenta la capacidad de almacenamiento y se reduce el tiempo de respuesta.
Generalización de lenguajes de programación de alto nivel.
Compatibilidad para compartir software entre diversos equipos.
Computadoras en Serie 360 IBM.
Teleproceso: Se instalan terminales remotas, que accesen la Computadora central para realizar
operaciones, extraer o introducir información en Bancos de Datos, etc...
Multiprogramación: Computadora que pueda procesar varios Programas de manera simultánea.
Tiempo Compartido: Uso de una computadora por varios clientes a tiempo compartido, pues el
aparato puede discernir entre diversos procesos que realiza simultáneamente.
Renovación de periféricos.
Instrumentación del sistema.
Ampliación de aplicaciones: en Procesos Industriales, en la Educación, en el Hogar, Agricultura,
Administración, Juegos, etc.
La mini computadora.
Cuarta generación (1971-1982)
(Microcircuito integrado)
El microprocesador: el proceso de reducción del tamaño de los componentes llega a operar a
escalas microscópicas. La micro miniaturización permite construir el microprocesador, circuito
integrado que rige las funciones fundamentales del ordenador.
Las aplicaciones del microprocesador se han proyectado más allá de la computadora y se
encuentra en multitud de aparatos, sean instrumentos médicos, automóviles, juguetes,
electrodomésticos, etc.
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Memorias Electrónicas: Se desechan las memorias internas de los núcleos magnéticos de ferrita y
se introducen memorias electrónicas, que resultan más rápidas. Al principio presentan el
inconveniente de su mayor costo, pero este disminuye con la fabricación en serie.
Sistema de tratamiento de base de datos: el aumento cuantitativo de las bases de datos lleva a
crear formas de gestión que faciliten las tareas de consulta y edición. Lo sistemas de tratamiento
de base de datos consisten en un conjunto de elementos de hardwarey software interrelacionados
que permite un uso sencillo y rápido de la información
Características Principales
Microprocesador: Desarrollado por Intel Corporation a solicitud de una empresa Japonesa (1971).
El Microprocesador: Circuito Integrado que reúne en la placa de Silicio las principales funciones de
la Computadora y que va montado en una estructura que facilita las múltiples conexiones con los
restantes elementos.
Se minimizan los circuitos, aumenta la capacidad de almacenamiento.
Reducen el tiempo de respuesta.
Gran expansión del uso de las Computadoras.
Memorias electrónicas más rápidas.
Sistemas de tratamiento de bases de datos.
Generalización de las aplicaciones: innumerables y afectan prácticamente a todos los campos de
la actividad humana: Medicina, Hogar, Comercio, Educación, Agricultura, Administración, Diseño,
Ingeniería, etc...
Multiproceso.
Microcomputador
Generación Posterior y La Inteligencia Artificial (1982- )
El propósito de la Inteligencia Artificial es equipar a las Computadoras con "Inteligencia Humana" y
con la capacidad de razonar para encontrar soluciones. Otro factor fundamental del diseño, la
capacidad de la Computadora para reconocer patrones y secuencias de procesamiento que haya
encontrado previamente, (programación Heurística) que permita a la Computadora recordar
resultados previos e incluirlos en el procesamiento, en esencia, la Computadora aprenderá a partir
de sus propias experiencias usará sus Datos originales para obtener la respuesta por medio del
razonamiento y conservará esos resultados para posteriores tareas de procesamiento y toma de
decisiones. El conocimiento recién adquirido le servirá como base para la próxima serie de
soluciones.
Características Principales:
Mayor velocidad.
Mayor miniaturización de los elementos.
Aumenta la capacidad de memoria.
Multiprocesador (Procesadores interconectados).
Lenguaje Natural.
Lenguajes de programación: PROGOL (Programming Logic) y LISP (List Processing).
Máquinas activadas por la voz que pueden responder a palabras habladas en diversas lenguas y
dialectos.
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Capacidad de traducción entre lenguajes que permitirá la traducción instantánea de lenguajes
hablados y escritos.
Elaboración inteligente del saber y número tratamiento de datos.
Características de procesamiento similares a las secuencias de procesamiento Humano.
La Inteligencia Artificial recoge en su seno los siguientes aspectos fundamentales:
Sistemas Expertos
Un sistema experto no es una Biblioteca (que aporta información), si no, un consejero o
especialista en una materia (de ahí que aporte saber, consejo experimentado).
Un sistema experto es un sofisticado programa de computadora, posee en su memoria y en su
estructura una amplia cantidad de saber y, sobre todo, de estrategias para depurarlo y ofrecerlo
según los requerimientos, convirtiendo al sistema en un especialista que está programado.
Duplica la forma de pensar de expertos reconocidos en los campos de la medicina, estrategia
militar, exploración petrolera, etc... Se programa a la computadora para reaccionar en la misma
forma en que lo harían expertos, hacia las mismas preguntas, sacaba las mismas conclusiones
iniciales, verificaba de la misma manera la exactitud de los resultados y redondeaba las ideas
dentro de principios bien definidos.
Lenguaje natural
Consiste en que las computadoras (y sus aplicaciones en robótica) puedan comunicarse con las
personas sin ninguna dificultad de comprensión, ya sea oralmente o por escrito: hablar con las
máquinas y que éstas entiendan nuestra lengua y también que se hagan entender en nuestra
lengua.
Robótica
Ciencia que se ocupa del estudio, desarrollo y aplicaciones de los robots.
Los Robots son
dispositivos compuestos de sensores que reciben Datos de Entrada y que están conectados a la
Computadora. Esta recibe la información de entrada y ordena al Robot que efectúe una
determinada acción y así sucesivamente.
Las finalidades de la construcción de Robots radican principalmente en su intervención en
procesos de fabricación. ejemplo: pintar en spray, soldar carrocerías de autos, trasladar
materiales, etc...
Reconocimiento De La Voz
Las aplicaciones de reconocimiento de la voz tienen como objetivo la captura, por parte de una
computadora, de la voz humana, bien para el tratamiento del lenguaje natural o para cualquier otro
tipo de función.
Bibliografía
-
Clasificación de las computadoras
Supercomputadoras
·
Una supercomputadora es el tipo de computadora más potente y más rápido que existe en
un momento dado.
·
Estas máquinas están diseñadas para procesar enormes cantidades de información en poco
tiempo y son dedicadas a una tarea específica.
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·
Asimismo son las más caras, sus precios alcanzan los 30 MILLONES de dólares y más; y
cuentan con un control de temperatura especial, ésto para disipar el calor que algunos
componentes alcanzan a tener.
·
Unos ejemplos de tareas a las que son expuestas las supercomputadoras son los siguientes:
1. Búsqueda y estudio de la energía y armas nucleares.
2. Búsqueda de yacimientos petrolíferos con grandes bases de datos sísmicos.
3. El estudio y predicción de tornados.
4. El estudio y predicción del clima de cualquier parte del mundo.
5. La elaboración de maquetas y proyectos de la creación de aviones, simuladores de vuelo.
·
Debido a su precio, son muy pocas las supercomputadoras que se construyen en un año.
Macrocomputadoras
·
Las macrocomputadoras son también conocidas como Mainframes.
·
Los mainframes son grandes, rápidos y caros sistemas que son capaces de controlar cientos
de usuarios simultáneamente, así como cientos de dispositivos de entrada y salida.
·
Los mainframes tienen un costo de varios millones de dólares.
·
De alguna forma los mainframes son más poderosos que las supercomputadoras porque
soportan más programas simultáneamente. Pero las supercomputadoras pueden ejecutar un sólo
programa más rápido que un mainframe.
·
En el pasado, los Mainframes ocupaban cuartos completos o hasta pisos enteros de algún
edificio, hoy en día, un Mainframe es parecido a una hilera de archiveros en algún cuarto con piso
falso, ésto para ocultar los cientos de cables de los periféricos, y su temperatura tiene que estar
controlada.
Minicomputadoras
·
En 1960 surgió la minicomputadora, una versión más pequeña de la Macrocomputadora.
·
Al ser orientada a tareas específicas, no necesitaba de todos los periféricos que necesita un
Mainframe, y esto ayudó a reducir el precio y costos de mantenimiento.
·
Las Minicomputadoras, en tamaño y poder de procesamiento, se encuentran entre los
mainframes y las estaciones de trabajo.
·
En general, una minicomputadora, es un sistema multiproceso (varios procesos en paralelo)
capaz de soportar de 10 hasta 200 usuarios simultáneamente.
·
Actualmente se usan para almacenar grandes bases de datos, automatización industrial y
aplicaciones multiusuario.
Microcomputadoras
·
Las microcomputadoras o Computadoras Personales (PC´s) tuvieron su origen con la
creación de los microprocesadores.
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Un microprocesadores "una computadora en un chic", o sea un circuito integrado
independiente.
·
Las PC´s son computadoras para uso personaly relativamente son baratas y actualmente se
encuentran en las oficinas, escuelas y hogares.
·
El término PC se deriva de que para el año de 1981 , IBM®, sacó a la venta su modelo"IBM
PC", la cual se convirtió en un tipo de computadora ideal para uso "personal", de ahí que el término
"PC" se estandarizó y los clones que sacaron posteriormente otras empresas fueron llamados "PC
y compatibles", usando procesadores del mismo tipo que las IBM , pero a un costo menor y
pudiendo ejecutar el mismo tipo de programas.
-
Descripción de la computadora y sus componentes
El AREA DE PROCESAMIENTO.
Los componentes que pertenecen al área de procesamiento se sitúan sobre la placa madre
(también denominada placa principal) de la computadora. Se usa el término placa madre debido a
que todos los demás grupos de componentes y dispositivos periféricos son controlados a través de
la misma.
Con la excepción de los puertos de entrada y salida de datos y el dispositivo de almacenamiento
masivo, que de hecho son periférico, la placa madre constituye la computadora en sí.
Actúa como el componente central de todo sistema. La placa principal determina la categoría a la
cual pertenece el sistema en términos generales (que depende de las condiciones). Trataremos las
clases o categorías mas adelante. El procesamiento o el tratamiento de los datos tiene lugar
siempre sobre la placa madre.
Si la computadora se encuentra dentro de una carcasa de sobremesa, la placa madre esta
adosada al fondo de la misma. Sin embargo, las carcasas y minitorre se hacen cada vez más
populares. En estas carcasas verticales, la placa principal se encuentra adosada de forma vertical
a un lateral.
Las dimensiones de placa madre (es decir, su tamaño, la ubicación de los orificios de montaje,
etc.) pueden variar según el fabricante. Algunas placas madres proceden de fabricantes de marcay
otros provienen de suministros poco conocidos que proporcionan placas sin marca. La mayoría de
las placas sin marca tienen las mismas dimensiones y por eso siempre encajan en el mismo lugar.
No obstante, los fabricantes de marca no quieren que los demás sustituyan sus placas originales
por otras, y por eso encontramos que frecuentemente las conexiones se colocan de forma especial
(por ejemplo las de una red) para que solo se puedan utilizar las de la casa que suministro la
computadora.
Una de las ventajas de las computadoras clónicas (sin marca conocida) es que en las mismas
suelen ser más fácil intercambiar o agregar componentes de mayor capacidad y rendimiento. Al
algunos fabricantes, tales como Zenith y Tandon, han vuelto a descubrir un viejo procedimiento:
tratar la placa principal como si fuese una tarjeta de expansión. Así el fondo de la carcasa contiene
únicamente el bus y varias ranuras de expansión.
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Al igual de otras tarjetas de expansión, este tipo de placa madre se conecta a una de estas
ranuras. La ventaja de esta configuración es la de reemplazar fácilmente la placa principal con otra
mas potente. Sin embargo hay que usar la misma marca. Por desgracia, esto significa que acaba
dependiendo de los últimos avances tecnológicos de un fabricante en concreto y de sus niveles de
precios.
Las placas principales modernas normalmente consisten en un material no conductor que es
insensible al calor (Pertinax). Se puede imaginar este tipo de construcción como una serie de
capas de circuitosimpresos. La corriente fluye a través de líneas conductoras sobre cada capa.
Estas líneas están conectadas a los chips y a otros componentes ubicados en la superficie de la
placa. Estas líneas o circuitos pueden apreciarse a simple vista sobre la placa madre.
La interrupción de estas líneas conductoras, bien debido a daños físicos o bien debido a un corto
circuito, suele provocar que toda la placa puede inutilizarse. Debido a la compleja construcción de
multicapas de la placa madre, es prácticamente imposible proceder a la reparación de estos
componentes. Así, pues, trate de manipular la placa madre con precaución.
Tal como señalamos anteriormente, la placa principal contiene todos los componentes electrónicos
necesarios para procesar datos. Los componentes más importantes, que son el procesador y su
acompañante numérico, el procesador matemático, constituye el cuartel general de la computadora
para la emisión de ordenes. Partes fundamentales también son, la memoria del sistema y de
trabajo, así como los buses de datos y de direcciones.
Comentaremos sobre estos componentes y otros de la placa madre más adelante en los siguientes
temas. No todos los componentes pueden intercambiarse por otros, ni siquiera por componentes
más potentes.
El PROCESADOR (CPU).
El chip más importante de cualquier placa madre es el procesador. Sin el la computadora no podría
funcionar. A menudo este componente se determina CPU, que describe a la perfección su papel
dentro del sistema. El procesador es realmente el elemento central del proceso de procesamiento
de datos.
El CPU gestiona cada paso en el proceso de los datos. Actúa como el conductor de supervisión de
los componentes de hardware del sistema. Esta unidad directa o indirectamente con todos los
demás componentes de la placa principal. Por lo tanto, muchos grupos de componentes reciben
ordenes y son activados de forma directa por la CPU.
El procesador esta equipado con buses de direcciones, de datos y de control, que le permiten
llevar acabo sus tareas. Estos sistemas de buses están configurados de forma distinta según sea
la categoría del procesador, lo que analizaremos más adelante. Durante el desarrollode las PC, la
arquitectura a lo que podríamos llamar unidades funcionales internas de los procesadores, han
evolucionado drásticamente. Sea incorporado cada vez mayor número de transistores y circuitos
integrados dentro de un espacio sumamente reducido, con objeto de satisfacer las demandas cada
vez más exigentes de mayores prestaciones.
El procesador para computadoras personales más avanzados que se dispone en el mercado es el
Intel 80486. Este procesador esta ubicado sobre una placa de cerámica de aproximadamente 20
cm² y con un espesor de apenas 2 ó 3 centímetros, más de 1.2 millones de transistores, la CPU, el
coprocesador matemático y adicionalmente 8kb de memoria caché. Más adelante nos referimos a
estos componentes en detalle.
Puesto que se hayan varios componentes en un espacio tan reducido, hace falta aplicar una
técnica especial de fabricación. Estas técnicas permiten construir elementos que miden nada más
que un micrómetro. Esta técnica fue implementada por la firma Intel. Para apreciar la
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miniaturización en cuestión, piense que un cabello humano tiene un anchura que se extendería
sobre 100 unidades de estas.
La configuración y la capacidad del procesador son los factores que determinan el rendimiento
general de la computadora personal. El chip del procesador define en que categoría debe incluirse
en cada computadora.
Un factor importante para determinar la prestación de un procesador es su frecuencia de reloj o su
velocidad de trabajo. La CPU depende de un cristal de cuarzo para su funcionamiento, que
constituye una fuente externa de frecuencia, la frecuencia del reloj, se mide en impulsos por
segundo, descritos como megahergios (MHz). Un megahergio equivale a un millón de impulsos por
segundo. Por lo tanto una CPU de 80386 que funciona a una velocidad de 33 MHz puede realizar
una operación unos 33 millones de veces cada segundo.
Intel es el fabricante principal de procesadores para computadoras de IBM y compatibles. Los
procesadores 8086, 80286, 80386, 80486, producidos por Intel desde 1978 representan cuatro
generaciones y cuatro categorías de prestaciones dentro de la historia de los microprocesadores.
Los otros componentes de la placa madre han evolucionado junto con el procesador en sí. Estos
componentes han sido adaptados según se ha ido presentado los cambios efectuados en las
características del procesador, al igual que la utilización de un nuevo tipo de motor con lleva
cambios en otras partes de un automóvil.
Para entender la información ofrecida en este tema, primero hay que saber como ha cambiado el
procesador a lo largo de los años. Así, comentaremos brevemente sobre la historia de las
computadoras personales y la evolución de los microprocesadores.
EL PUNTO DE PARTIDA DE LA HISTORIA DE LA PC:
LA CPU 8086/8088 DE INTEL.
La empresa Intel introdujo el microprocesador 8086 de 16 bits en el año 1978. Era el primer
procesador que podía disponer de los avances tecnológicos conseguidos en lenguajes de
programación de alto nivel y en sistemas operativos más potentes, con lo cual se obtuvo la base
para el diseño de las computadoras. Desde entonces, todos los sistemas compatibles IBM se
basan, en última instancia, en la CPU 8086. Todos los descendientes de la 8086 de Intel han de
ser capaces de emular este procesador.
El software que se desarrollo para el 8086 también tenía que ser compatible con chips posteriores.
El chip 8086 disponía de una estructura real de 16 bits, que el permitía trabajar con un formato de
datos de 16 bits, tanto interna como externamente. Pero el elevado precio de los componentes de
memoria requeridos para su uso, dificulto su comercialización.
La empresa IBM contrato la firma Intel para diseñar el sucesor del chip 8086, se llama CPU 8088.
Las primeras computadoras personales se introdujeron en el mercado en 1981. Estas
computadoras, que contaban con una capacidad de 16kb de memoria, una unidad de cinta en
forma de cassette, y un monitor monocromo de color verde sin prestaciones gráficas. Ya hace más
de 15 años de este acontecimiento.
Externamente, el chip 8088 solo usaba un formato de 8 bits para su bus de datos. Pero
internamente, trabaja con 16 bits, como el procesador 8086.
La CPU 8086/8088 fue equipada con un bus de direcciones de 20 bits, que el permitía seleccionar
2 elevado a la 20 ubicaciones de memoria en forma directa, equivalente a 1 MB (1,048,576 bytes),
lo que definía el límite físico de la memoria de este procesador. En sus inicios, en sus inicios
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funcionaba a una frecuencia de reloj impresionante de 4.77MHz. Las computadoras XT eran
versiones mejoradas de las PC de IBM, con la incorporación de un disco duro. Más adelante los
modelos de Turbo XT compatibles, contaban con velocidades 8 MHz, 10 MHz e incluso 12MHz.
Comparado con la potencia disponible hoy en día, es difícil imaginar cual era la utilidad de una
computadora con un procesador 8086/8088. No obstante, el software que se disponía aquellos
días no precisaba mucha potencia. Incluso un programa de tratamiento de textos reciente, como el
programa Word 5.5 de Microsoft, podría funcionar correctamente con una CPU 8088.
EL 80286.
Pronto Intel introdujo un procesador más sofisticado, la CPU 80286, que elevo las prestaciones de
la PC a un nuevo nivel. El procesador 80286 usaba un bus de datos de 16 bits, tanto interna como
externamente, con lo cual superaba a su predecesor, sobre todo con respecto a la cada vez mas
potente nuevas aplicaciones. Se amplio también el bus de direcciones de este procesador para
direccionar 16 MB de memoria.
Otra diferencia básica entre el procesador 80286 y su predecesor era el juego de comandos
condensada en la CPU. Aumento el numero de instrucciones que podría ejecutarse por segundo,
no solamente durante una mayor frecuencia de reloj, sino también mediante una estructura de
comandos más eficiente. Como resultado se multiplico por tres el valor de MIPS (millones de
instrucciones por segundo).
De todas formas, la diferencia predominante entre las CPU 8086/8088 y 80286 radica en la adición
de un nuevo modelo operativo. En el modo real o normal, la 286 funciona de la misma manera que
su predecesor, con la misma limitación de un MB de memoria: Pero su mayor velocidad de reloj y
juego de comandos más eficientes permitía superar a sus predecesores, incluso en el modo real.
El nuevo modo operativo, llamado modo protegido, le permite al procesador 80286 direccionar y
gestionar más memoria, hasta 16 MB. Así es posible procesar varias aplicaciones diferentes
simultáneamente. A esta técnica se le llama multitarea.
El 80286 fue el primer procesador Intel capaz de realizar multitareas que disfrutó de una fuerte
comercialización. En todo esto, solo unas cuantas aplicaciones, tales como Lotus 1-2-3 y Windows
de Microsoft podían aprovecharse de esta capacidad. El sistema operativo MS/PCDos de las PC
por sí solo no puede funcionar en el modo protegido puesto que solo puede poner 640 KB de
memoria de trabajo a disposición de las aplicaciones. Sin embargo, existen otros sistemas
operativos, como el UNIX y el OS/2, ofrecen mucho mas en este sentido.
En las PC de la categoría AT ( tecnología avanzada), el procesador 286 se encuentra a menudo en
la misma forma y en el mismo lugar que en la CPU 8086/8088. En cambio, hay que notar que el
chip 286 no se fabricó con un formato completo. Es decir, tanto puede ser una lámina cuadrada
que se sujeta mediante clips metálicos, puede ser un chip de forma cuadrada montada en un
zócalo de plástico. Su ubicación sobre las distintas placas madre puede variar también.
Normalmente, la única manera de identificar este chip es mediante las siglas grabadas sobre su
superficie.
EL 80386.
La siguiente generación de procesadores para la PC trajo consigo importantes cambios en el
mundo de la PC. Con la CPU 80386 DX, Intel ofreció un chip de proceso que era ampliamente
superior al de sus predecesores. El 386 DX era el primer procesador de 32 Bites que pudo usarse
en placas madre de las PC. Al doblar la anchura externa e interna del bus de datos utilizado en el
286, tanto interna como externamente, se le abrieron nuevos horizontes a las computadoras
personales.
16
Las aplicaciones gráficas, que anteriormente corrían lentamente, ahora podrían funcionar con más
rapidez. Asimismo, el uso de las interfaces gráficas de usuario (GUI), que requieren mucha más
potencia del procesador, dado que redefinen toda la pantalla después de cada acción, comenzó a
ser realmente posible y práctico después de haberse introducido en 80386.
Desde que las velocidades de los relojes se elevaron de 16 a 33 y 40 MHz y que se instaló un
caché externo de memoria (ver más adelante) para incrementar el rendimiento del procesador, casi
todas las computadoras modernas pueden clasificarse como "computadoras gráficas", una
distinción que ya existía desde hacía algún tiempo entre las computadoras Apple, Commodore,
Amiga y Atari ST que utilizan procesadores Motorola.
Desde que el bus de direcciones se expandió a 32 bits, el chip puede direccionar directamente
4.294.967.296 (2 elevado a la 32) localizaciones de memoria, o 4 gigabytes de RAM. Esto hace
posible direccionar incluso 64 terabytes de forma virtual, lo que permite otro modo de operación,
llamado el modo real virtual. Con este modo de operación, es posible efectuar la multitarea bajo
MS- /PC-DOS porque cada aplicación involucrada en el proceso de multitarea recibe una CPU
virtual con 1 MB de memoria.
Estas computadoras virtuales por separado operan como varios procesadores 8088
independientes, trabajando en paralelo en un solo sistema. No obstante, para crear este mundo
artificial en la PC, se necesitaba otra ampliación del sistema operativo. Esta adición pronto fue
introducida por Microsoft con la versión 3.0 del entorno gráfico de usuario MS-Windows.
Al igual que la CPU 286, la 386 permanece completamente compatible con códigos objeto en
relación a sus predecesores. Esto significa que todos los sistemas operativos y aplicaciones
diseñados para procesadores 8086 u 80286 también funcionarán en la CPU 386, sólo que mucho
más deprisa.
El 386 también entiende los juegos de comandos utilizados por los chips más antiguos y los
tiempos de ejecución son más rápidos. A una velocidad de reloj idéntica, por ejemplo 16 MHz, el
386 puede alcanzar dos veces los MIPS (millones de instrucciones por segundo) que la CPU
80286.
Una característica especial de la generación 386 es que cuenta con una versión "degradada" del
procesador, llamada 386SX con velocidades de reloj entre 16 y 25 MHz. "Degradada" quiere decir
en este contexto que el 386SX utiliza una estructura de 32 bits sólo de forma interna. En este
sentido no es inferior a su hermano el 386 "puro".
No obstante, externamente el SX utiliza un bus de datos que tiene el mismo tamaño que el bus
encontrado en la CPU 286. También el bus de direcciones del "SX" es similar al del 286, lo cual le
limita en aplicaciones multitarea.
El 386SX consiste básicamente en un procesador 386 en una placa madre 286. Este es el motivo
por el que el SX ejecuta muchas tareas de forma mas lenta que la de su hermano mayor, el 386
"puro". Debe estar cambiando constantemente entre su estructura interna propia de 32 bits y la
operación externa de 16 bits, lo cual cuesta tiempo.
El 386DX es fácilmente identificable en el marco de la placa madre. Tiene forma cuadrada, una
inscripción que lo distingue, y una impresión en tinta azul-roja. Esta CPU 386DX está normalmente
localizada transversalmente frente a las ranuras de expansión de la placa madre.
Puesto que los procesadores de la clase 386SX son considerablemente más pequeños, es difícil
localizarlos. En vez de estar montados en un zócalo como otros procesadores Intel, están soldados
directamente al circuito madre. Así pues, no pueden sacarse ni intercambiarse. Si una CPU 386SX
deja de funcionar, deberá cambiarse toda la placa madre.
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LA ACTUAL ESTRELLA DE LA FAMILIA INTEL.
EL PROCESADOR 1486
El último procesador de Intel es el i486. Esta CPU, que es mas que un procesador, se llama chip
integrado. Este chip agrupa cuatro grupos de funciones distintas (la CPU real, un coprocesador
matemático, un controlador caché y dos memorias de caché con 4k cada una) en un solo
componente. El i486 trabaja interna y externamente con una estructura completa de 32 bits y
puede alcanzar frecuencias de reloj que van desde 25 hasta 50 MHz.
La diferencia principal entre el i486 y sus predecesores, particularmente el chip 386, es el elevado
nivel de integración del i486, Incluso un 386 con un coprocesador, no puede compararse a un i486.
La estructura del i486 tiene un controlador caché que está construido dentro del chip, junto con dos
cachés de 4k. Al igual que el caché on-chip actúa como un buffer entre el procesador y la memoria
de trabajo. La operación básica del caché integrado es idéntica a la del "caché de segundo nivel"
externo, véase la descripción en el apartado 2.1.6, que explica el principio de caché RAM en
detalle.
Él caché interno localizado en el i486 está organizado como un caché "a través de una escritura
buffer". Este método lee los datos, que no pueden encontrarse en el caché, desde la memoria de
trabajo y traslada esta información a la CPU y al caché. Las operaciones de escritura para
localizaciones de memoria que actualmente están almacenadas en el caché, se efectúan tanto a
las localizaciones de la memoria de trabajo como a las del caché.
Esto asegura que la información en el caché esté actualizada. Un algoritmo de gestión interna
efectúa un buffer en estas operaciones de lectura y escritura, hasta que el bus externo está
disponible y puede realizarse un acceso de escritura a la memoria de trabajo de la computadora.
Esto libera al procesador e impide períodos de espera. Los contenidos del caché que menos se
utilizan durante un cierto período de tiempo, se identifican mediante un algoritmo de control
especial y vuelven a escribirse la próxima vez que se "refresca" el caché.
Debido al controlador interno caché, la CPU, con su elevada frecuencia de operación, rara vez
debe esperar a la lentitud de la RAM de la máquina. El caché actúa como un tipo de buffer
inteligente, una característica que también puede aplicarse al controlador caché. Ya que esta
técnica es capaz de impedir cualquier período de espera, el i486 puede ejecutar casi todas las
operaciones en un solo ciclo de reloj. Esta capacidad, por sí sola, hace que el i486 sea superior al
386.
El i486 tiene un conjunto de comandos completo, que incluye todos los conjuntos de comandos
utilizados por sus predecesores. Esto da lugar a una estructura de procesador compleja. Al igual
que sus predecesores, el i486 es un CISC (Com-plex Instruction Set Computer) y es compatible en
forma descendente hasta el 8086. La compatibilidad descendente significa que el i486 ejecutará
aplicaciones originalmente escritas para los procesadores anteriores. Debido a sus amplios
conjuntos de comandos, los procesadores CISC se caracterizan por una gran flexibilidad con las
aplicaciones lo cual, no obstante, puede también implicar una reducción de su velocidad.
Otros procesadores, los llamados RISC (Reduced Instruction Set Computer) alcanzan unos niveles
de rendimiento superiores utilizando un reducido conjunto de comandos, que normalmente está
unido a una aplicación específica (como, por ejemplo, CAD). No obstante, esto significa que el
conjunto de comandos del procesador puede no ser capaz de ejecutar otras aplicaciones. Así
pues, la velocidad aumenta mientras que la flexibilidad disminuye.
El i486 es algo así como un compromiso entre un nivel máximo de flexibilidad y una velocidad de
procesamiento que es significativamente elevada para una computadora personal. La complejidad
18
del procesador CISC y la velocidad del procesador RISC están satisfactoriamente combinadas en
el 486.
Sin embargo, Intel ha desarrollado un sucesor al i486. El nuevo procesador de 64 bits, llamado
80586 o Pentium.
Ahora que ya se tiene una visión general de la historia de los microprocesadores Intel, pasamos a
la pregunta que le interesa a todos los usuarios: ¿Qué procesador se requiere para una aplicación
específica?
La prensa técnica en el campo de la informática tiende a hacer que las computadoras estén listas
para salir a la venta. Así pues, puede parecer como si cierto tipo de hardware y software fuera
obsoleto muchos meses antes de que esto sucediera realmente. Incluso dentro del siempre
cambiante campo de la informática, suelen aparecer productos que rompen todos los moldes sólo
dos veces al año.
Así pues, si lee estas publicaciones con frecuencia, no asuma automáticamente que las
predicciones sean totalmente exactas.
Cuando se compra el hardware, muchos usuarios de computadoras no tienen en consideración la
aplicación que van a utilizar con el mismo. Normalmente, sólo están interesados en los sistemas
más recientes o en el que está actualmente en venta. Sin embargo, la forma mejor y más
económica para determinar el hardware que se necesita es considerar cómo va a ser utilizado y
con qué aplicación.
Desde el punto de vista de la aplicación, la selección de una configuración, determinada de
hardware en un principio en una consecuencia de la decisión de utilizar un determinado software.
Por ejemplo, supongamos que vaya a utilizar su computadora principalmente para procesar texto,
dado que quiere preparar en su casa lo que finalmente llevara a la oficina o a la inversa.
Otros programas no le interesan. Por supuesto, que se sobre entiende que se quiere trabajar con
el mismo procesador de textos en casa y en la oficina. Si este programa es una aplicación DOS
como Microsoft Word5.5, una computadora 286 es suficiente para sus necesidades. Sin embargo,
si en la oficina está instalado Microsoft Word para Windows 2.0 y se tiene que trabajar con el
mismo en casa entonces su computadora debe ajustarse a unos requisitos distintos.
Aunque vaya a ejecutar las mismas tareas que con Microsoft Word 5.5 (es decir, escribir cartas)
necesitara una computadora más potente.
Mientras vaya a tratar principalmente contextos y cálculos, una computadora personal equipada
con una CPU 286. Esto incluye la utilización de la máquina para propósitos de negocios tales como
contabilidad, teneduría de libros, inventario y correspondencia.
Pero también es cierto que algunas aplicaciones exigencias más elevadas al sistema. Esto es
especialmente válido cuando la aplicación utiliza un entorno gráfico de usuario, tal como Windows.
En estos casos un 386 sería más adecuado y de acuerdo a las características se podrá optar entre
386SX y un 386DX. Normalmente, un 486 solo es necesario cuando quiera ejecutar aplicaciones
especiales, tales como programa CAD complejos.
INCREMENTOS
PROCESADOR.
DEL
RENDIMIENTO
MEDIANTE
LA
INSTALACION
DE
UN
NUEVO
El rendimiento de un chip procesador no puede aumentarse. Apretando tornillos no lograremos
nada que él no pueda dar por sí mismo. A menudo sucede lo contrario: debido a una configuración
errónea el sistema opera a un rendimiento menor al potencial.
19
Solo cabe configurar óptimamente la computadora para obtener mejores resultados. Aunque esto
no aumentara la capacidad operativa de su procesador, asegura que un sistema funcione a pleno
rendimiento.
Es imposible mejorar su computadora personal a una generación elevada de procesadores
simplemente instalando una nueva CPU. Recuerde que los procesadores están unidos a otros
componentes de la placa madre a través de varios sistemas bus. Estas conexiones están
dispuestas de forma distinta en cada tipo de procesador. Así la única forma de mejorar su 286 a un
386 o un 386 a un 486 es sustituir totalmente la placa madre.
EL AUMENTO DE LA FRECUENCIA DE RELOJ DEL SISTEMA:
UNA CUESTION POLEMICA.
Dentro de la misma generación de procesadores (por ejemplo, la generación 386), es teóricamente
posible aumentar gradualmente el rendimiento del procesador, mediante un sistema que aumente
la frecuencia del reloj, esto aumentaría el número de operaciones que el procesador podría
ejecutar cada segundo, aumentando de esta forma la productividad del procesador. De este modo,
se puede crear un 386 de 20 MHz a un 386 de 25 MHz, simplemente cambiando el reloj del
sistema por un más potente.
Probablemente el procesador no podrá funcionar a la frecuencia aumentada ya que no fue
diseñado para operar a esa velocidad. No obstante, incluso si usted también a instalado una CPU
capaz de manejar la velocidad aumentada del reloj, podría encontrarse con problemas adicionales
ya que las placas madre y sus componentes, especialmente el juego de chips, tampoco estaban
diseñados para operar a esa velocidad o frecuencia aumentada.
Así pues, el éxito de este tipo de mejora no puede garantizarse ya que muchas operaciones con
periodo de tiempo crítico dependen de la velocidad de reloj con que opera la CPU.
Puesto que este tipo de mejora rara vez funciona, no la discutiremos en detalle. Asimismo recuerde
que no vale la pena aumentar el funcionamiento de su sistema mediante una velocidad de reloj
superior a un 25%, pues se corre el riesgo de dañar el procesador. El único modo de aumentar el
funcionamiento de el significativamente, es sustituir la placa madre de su computadora.
EL COPROCESADOR.
El termino completo es ¨ coprocesador matemático¨, con este nombre se puede deducir que
no se trata de un elemento central, si no de un asistente. Un coprocesador matemático aumenta la
velocidad de una computadora, ocupándose de algunas de las tareas de la CPU. No obstante el
coprocesador no es un componente indispensable en una maquina. Se puede instalar un
coprocesador en la placa madre, siempre y cuando esta disponga de la ranura correspondiente.
Puesto que lo que hace la CPU no es otra cosa de cálculos, el lector podría estar preguntándose
porque necesita ayuda para realizarlos. Lo que ocurre es que la CPU solo puede llevar a cabo
operaciones aritméticas básicas con números enteros.
La CPU tiene problemas para procesar operaciones con valores fraccionarios puesto que no son
números enteros. Así la CPU requiere bastante tiempo para resolverlas. Siempre deban realizar
muchos cálculos complejos (por ejemplo, al calcular funciones tangentes, exponenciales y raíces)
puede disminuir su velocidad considerablemente, debido especialmente a la unidad de
procesamiento tiene que ejecutar también otras tareas simultáneamente.
Especialmente en aquellas operaciones en las cuales se trabaja con fracciones y cifras muy
complicadas en cuestiones aritméticas de coma flotante, el coprocesador muestra su idoneidad. En
aquellos campos de aplicación donde se requieren muchas posiciones decimales y los errores de
20
redondeo deben de mantenerse tan insignificantes como sea posible, resulta imprescindible la
utilización de un coprocesador.
Un coprocesador puede ser extremadamente útil para realizar este tipo de cálculos. Normalmente,
las aplicaciones científicas y técnicas requieren un coprocesador matemático. No obstante, para
utilizar un coprocesador los programas deben estar específicamente diseñados para ello. De nuevo
el paquete de software que vaya usted a utilizar constituye el factor decisivo que determinara si su
sistema debe estar equipado con un coprocesador. Algunos paquetes de programas modernos de
CAD/CAM, como AutoCAD, requieren un coprocesador.
Un coprocesador es también útil para utilizar gráficos vectoriales. Sin embargo, no aumenta el
rendimiento de las aplicaciones que utilizan gráficas de puntos.
Con cada generación de CPU utilizada en sistemas de computadoras personales Intel, también
introducía sus correspondiente coprocesador. Así las familias de procesadores Intel, desde 8088 al
80386, tienen sus compañeros coprocesadores matemáticos, el 8087, 80287, 80387SX y 80387.
Sin embargo, otros fabricantes, como AMD, CYRIX, ITT, y ULSI, también fabrican coprocesadores.
Los coprocesadores de estos fabricantes pueden utilizarse sin ningún problema. Son totalmente
compatibles con los coprocesadores de Intel, en ocasiones son más rápidos y precisos y siempre
más económicos. Aunque la denominación del modelo utilizado por los distintos fabricantes para
cada generación de procesadores varía, es fácil determinar para cada línea de CPU se ha
diseñado un coprocesador dado.
Los coprocesadores están todavía más críticamente ajustados a la velocidad del reloj que los
procesadores normales. Por lo tanto, debe asegurarse que cualquier coprocesador que seleccione
para su sistema este diseñado para manejar la frecuencia de reloj de su computadora. Para ello,
debe considerar varios factores.
Los coprocesadores para computadoras 286, al contrario que los coprocesadores de las demás
familias de los procesadores, operan a solo 2/3 de la capacidad de la frecuencia de reloj del
sistema. Esto significa que, para una computadora 286 de 16 MHz, podría realmente utilizar un
coprocesador diseñado para operar a 12 MHz. Por parte de Intel ya se ofertan coprocesadores
cuyo margen de frecuencia va de 6 a 20 MHz. Puesto que la frecuencia del procesador es solo 2/3
de la frecuencia real del sistema, solo hay un pequeño aumento en el rendimiento cuando se
añade un coprocesador a una CPU 286. Habría un mayor aumento en el rendimiento con un
sistema 386 porque este sistema utiliza un coprocesador que funciona a la velocidad real del
sistema.
Tal como mencionamos, el coprocesador para el 486 ya está construido en el chip de procesador.
Como resultado, ya no es necesario que los dos procesadores se comuniquen mediante un
externo.
El 486SX, la versión base del 486, no está equipada con un coprocesador integrado, pero puede
instalarse un coprocesador externo 487SX. Puesto que estos dos procesadores, al igual que las
familias inferiores de procesadores, diseñados para varias aplicaciones especificas. Por ejemplo,
se ha diseñado un coprocesador que se utiliza específicamente con el paquete de software de
AutoCAD.
Weitek también ha desarrollado un coprocesador mayor y significativamente más rápido que puede
conectarse a las mayorías de placas 386 y 486. Normalmente, las placas madres 386 están
equipadas con un zócalo capaz de aceptar tanto el Intel 80387 como el Weitek 1167. Muchas
placas 486 también pueden aceptar un Weitek 4167 además del coprocesador integrado. Puesto
que el procesador Weitek opera de forma más precisa que el Intel estándar, se utiliza a menudo en
aplicaciones científicas.
21
EMULACIONES DEL COPROCESADOR.
No hace tanto que los coprocesadores costaban una fortuna, si bien su utilización era necesaria
como hoy en algunas aplicaciones. Por esta razón, la alternativa más socorrida era servirse de un
emulador de coprocesador, dichos programas de emulación han sido diseñados para dotar a la
CPU de la metodología de trabajo de un coprocesador y hacerlas actuar como si dispusieran del
correspondiente chip numérico.
Algunos de esos programas registran un elevado rendimiento y funcionan de forma excelente. Su
Software de aplicaciones, asimismo, adecuado. También los programas de aplicación trabajan bien
con estas emulaciones. Aun así, no llegan a sustituir las alternativas de hardware. En la actualidad
los precios de los coprocesadores son tan bajos que las alternativas de adquisición son bajas.
AUMENTO DEL RENDIMIENTO DEL COPROCESADOR MEDIANTE LA UTILIZACION DE
ZOCALOS FAST.
En general los coprocesadores pueden aplicarse ya lo expuesto en relación con la sustitución de
procesadores en los tema 2.1.1. Únicamente puede añadirse la posibilidad que ofrece el 286 de
mejorar el rendimiento del procesador numérico con independencia del resto de componentes de la
placa madre. Como ya hemos mencionado, la NPU 287 opera a una frecuencia de reloj de 2/3.
Esto admite modificaciones si se agrega al zócalo del procesador un zócalo fast que sea entonces
el que incorpore al coprocesador. Este Trubozócalo contiene su propio cuarzo y actúa, por tanto,
independientemente de la frecuencia de reloj del sistema.
Los zócalos rápidos se pueden obtener en todas las frecuencias del 286. El chip del coprocesador
que debe instalarse encima de ellos tiene que estar configurado, naturalmente, para la frecuencia
en cuestión. Esto se mantiene igual. Emplear este método para que el procesador funcione
bastante más rápidamente que la CPU no tiene mucho sentido: es como disponer de una
calculadora muy veloz que no pueda ofrecer resueltos por tener que adecuarse al ritmo de
reacción de su dueño.
EL SISTEMA DE BUS.
El bus es algo así como el correo de una computadora. Asume todas las tareas relacionadas con la
comunicación que van dirigidas a la placa principal, desde el envío de paquetes de datos hasta la
puesta a punto y supervisión de números telefónicos, pasando por la devolución de información
cuando el receptor está ausente o se retrasa.
El bus vincula la CPU con la placa madre o con las tarjetas de expansión. A través de él se
reproducen caracteres en el monitor o se escriben informaciones procedentes de un escáner
directamente en la memoria de trabajo, esquivando la CPU.
El bus puede, por ejemplo, abastecer una tarjeta de audio con datos en forma de música desde la
memoria de trabajo, liberando al procesador de esa tarea. Asimismo se encarga de interrumpir sus
operaciones si el sistema registra algún error, ya sea que un sector de la memoria no pueda leerse
correctamente o que la impresora, que como no también opera bajo su dirección, se haya quedado
sin papel. En pocas palabras, el bus es el elemento responsable de la correcta interacción entre los
diferentes componentes de la computadora. Es, por tanto, su dispositivo central de comunicación.
Resulta obvio, pues, que un dispositivo tan importante y complejo puede ejercer una influencia
decisiva sobre el desarrollo de los procesos informativos. Es también evidente que de la capacidad
operativa del bus dependerá en buena medida el rendimiento general de la maquina. Por todo ello,
hemos decidido abordar este tema con más detenimiento.
LOS COMPONENTES DEL BUS
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Un bus está compuesto ni más ni menos que de conductos. Imagíneselos simplemente como hilos,
porque, a decir verdad, esta imagen se acerca mucho a la realidad. En efecto, buena parte de las
conexiones de la CPU no son sino conductos del bus. Si exceptuamos unas cuantas funciones
adicionales, estos conductos constituyen la única vía de contacto del procesador con el mundo
exterior.
A través de las mencionadas vais, la CPU puede acceder a la memoria de trabajo para interpretar
las instrucciones de un programa ejecutable o para leer, modificar o trasladar los datos ahí
ubicados. Los conductos especialmente destinados al transporte de datos reciben el nombre de
buses de datos.
No basta con que el procesador escriba en el bus de datos sus informaciones-cualquiera que sea
su formato, es necesario también que establezca cual va a ser el destino de los mismos. Esta
operación se lleva a cabo seguramente ya lo habrá adivinado a través de otro grupo de conductos
conocido como el bus de direcciones.
A los dos ya mencionados debe añadirse el llamado bus de sistema (también conocido como bus
de control). Su participación es necesaria porque, como ya hemos comentado, al bus se hallan
conectados otros dispositivos, aparte de la CPU y la memoria de trabajo. Si no existiese un
mecanismo de control, las operaciones de acceso iniciadas por diferentes componentes en
procesos de escritura, lectura o direccionamiento se sumirían en un autentico caos. Para evitarlo
esta el bus del sistema.
Este bus permite el acceso de los distintos usuarios, el se encarga de identificar si se trata de un
proceso de escritura o lectura etc. Por supuesto, el bus el bus de control es, también, en primera
instancia, un sistema de conductos. Pero entonces, ¿cómo puede ser- se estarán ustedes
preguntando-que un sistema compuesto simplemente por cables sea capaz de dirigir tareas tan
complejas como el direccionamiento?
Esa tarea la asume el controlador de bus, un componente o mejor dicho, un grupo de
componentes, de cuya existencia aun no habíamos hablado. El controlador es el autentico cerebro
del sistema de bus. Se ocupa, a través del bus del sistema, de evitar cualquier colisión y de que
toda la información llegue al destino prefijado.
Seguramente resulta obvio que la capacidad operativa del bus en general depende, entre otras
cosas, de la "inteligencia" del sistema de control. Los factores más determinantes son la velocidad
y la amplitud del bus, esto es, el numero de conductos de datos que operan en paralelo.
Probablemente lo recuerda: en las CPU del 286 y del 386SX son 16, en las del 386DX y en las del
486, 32. En el apartado de los procesadores ya hemos tratado este tema.
El número de conductos de datos de una CPU es un parámetro apenas modificable. En la
frecuencia de reloj del bus, por el contrario, si pueden introducirse cambios. En este sentido, son
varios los Setup del BIOS entre ellos sobresale el AMIBIOS que ofrecen la posibilidad de variar la
velocidad del bus. El primer AT de IBM, lanzado en 1984, registraba una frecuencia de bus de 8
MHz. Dicha frecuencia sigue siendo un valor estándar hoy en día, si bien puede mejorarse
considerablemente mediante tarjetas de expansión.
Si dispone de u BIOS con la opción arriba mencionada debería considerar un aumento significativo
de la frecuencia del Bus para alcanzar los 10 o 12MHz. Ello le permitirá incrementar el rendimiento
de su tarjeta gráfica o del controlador del disco duro. Lamentablemente, en modelos antiguos de
controladores se pueden presentar problemas.
Los controladores MFM más antiguos como, por ejemplo, el WD1003 (entre otros) suelen
reaccionar a este tipo de ajustes con fallos de escritura ocasionales. En estos casos no le quedara
más remedio que recuperar la frecuencia original de su Bus AT.
23
LAS RANURAS DE EXPANSION.
Las ranuras de expansión de puede decir que son los enchufes madre del sistema del Bus. A
través de ellas, el Bus tiene acceso a tarjetas de expansión como el adaptador gráfico o el
controlador del disco duro.
No es precios que abarquen todos los conductos del Bus. Así, a menudo vemos como sobre la
placa madre de una CPU de 32 bits hay ranuras para conductos de datos de solo 8 o 16 bits. Estas
ranuras, también llamadas Slots, se encuentran en la parte trasera izquierda de la placa madre.
Se trata de las ranuras alargadas y negras en las que, probablemente, ya se encuentren encajadas
algunas tarjetas. Las pequeñas, compuestas de un solo elemento, son las ranuras de 8 bits y las
largas, divididas en dos partes, son las de 16. A veces puede advertirse también una ranura
adicional especialmente larga o curvada. Esta recibe las tarjetas de expansión de memoria, que,
en las placas madre del 386 o del 486 suelen disponer de un Bus de 32 bits. A continuación vamos
a describir con detalle lops diferentes sistemas de Bus de expansión.
EL BUS ISA.
Las siglas ISA hacen referencia a la (I)nduistrial (S)tandart (A)rchitecture (Arquitectura Industrial
Estandarizada). Cuando en la actualidad se habla de estándares industriales o del bus ISA se
suele hacer pensando en el Bus AT de 16 bits. Este preconcepto no es, de todos modos,
absolutamente adecuado pues la denominación ya se empleaba en los tiempos del XT de IBM y
por razones muy validas.
Las ranuras de expansión uniformes del XT fueron unas de las razones fundamentales para la
enorme difusión de este tipo de computadoras y la de sus sucesores. Las mismas representan de
la forma más clara el concepto de la arquitectura abierta de las computadoras, la cual, a través de
la incorporación de tarjetas de expansión de todo tipo, capacita a la computadora para realizar
cualquier clase de tarea, sobre todo las relacionadas con entornos industriales. Las ranuras del XT
incluían, junto al Bus de direcciones de 20 bits, un solo Bus de datos de 8 bits. Su capacidad
operativa era, por tanto, y desde una perspectiva actual bastante limitada.
Como ya hemos apuntado, en las mayorías de las placas madres encontramos, junto a las citadas
ranuras de 16 bits, dos o más ranuras de 8 bits. Ello se debe a la ambición de economizar (¿
tacañería ?) del fabricante, pues la introducción de tarjetas de 8 bits es, naturalmente, posible en
los slots de 16 bits.
Con una frecuencia de reloj de 8MHz, el Bus AT alcanza un índice máximo de transmisión de datos
de 6.5 MB/S, un valor más que aceptable pero que es plenamente utilizado por muy pocas tarjetas.
Pero desde hace poco, y merced a la cada vez más común utilización de CPU de 32 bits, pueden
emplearse sistemas de Bus capaces de alcanzar cotas de transmisión de datos más elevadas.
EL BUS EISA.
Las siglas EISA corresponden a la (E)nhanced (I)ndustrial (S)tandart (A)rchitecture, que vendría a
ser algo así como la arquitectura industrial estandarizada y ampliada. En la practica el Bus EISA no
es sino una prolongación del Bus AT, desarrollada por los fabricantes de computadoras más
importantes del mundo ( a excepción de IBM) a fin de enfrentar los cada vez más importantes retos
planteados por los procesadores de 32 bits. El BUS EISA es un Bus de 32 bits autentico. Esto
significa que los 32 conductos de datos de su CPU están disponibles en el slot de expansión
correspondiente.
24
El índice notablemente superior de transmisión de datos no es la única ventaja que lo caracteriza
frente al BUS ISA. Hay un rasgo mucho más importante y habitualmente menos tomado en cuenta
que lo define: la capacidad multiusuario. Esta posibilita el acceso común de varios procesadores a
un mismo Bus, con lo cual problemas como la configuración de una computadora en paralelo a
través de tarjetas de CPU, tendrían fácil solución.
EL BUS MCA.
El bus MCA o MICROCHANNEL, como se le suele denominar, no es en realidad un bus, sino una
especie de sistema de canalización, en el cual los datos no son transmitidos al receptor
correspondiente mediante un código simple de direccionamiento, sino que, prácticamente, tienen
que ser recogidos por él. Para ello, previamente se informa al receptor (que puede ser, por
ejemplo, la tarjeta gráfica) sobre el punto en el que se encuentran los datos y se le da acceso a un
canal, por el cual pueden ser transportados.
Este proceso tiene lugar sin la participación de la CPU. El MICROCHANNEL, que fue desarrollado
por IBM para su línea de equipos PS/2, alcanza, con esta metodología un índice de rendimiento
nada despreciable. La cota de transmisión de datos puede llegar a los 20 MB/s y además el
procesador, también mejora su ritmo operativo.
Sin embargo, este sistema no ha conseguido implantarse fuera de la generación IBM PS/2 para la
que fue diseñado. La razón de ello no es otra que su total incompatibilidad con las demás tarjetas
existentes. Por consiguiente, si desea instalar una placa MICROCHANNEL tendrá que descartar
los componentes del sistema que ya disponía y adquirir los que se corresponden con ella. Y todo
esto a un precio superior al que usted estaba acostumbrado.
En efecto, hasta la más insignificante ampliación, pensemos, por ejemplo, en una ranura adicional,
requiere elementos electrónicos costosos y complejos (al fin y al cabo el objetivo es liberar de
trabajo a la CPU) para adaptarse al MICROCHANNEL. Este hecho, junto a la difícil situación de las
patentes, llevo al resto de fabricantes a desarrollar el estándar EISA arriba descrito.
LA MEMORIA DE TRABAJO
La placa principal contiene cada componente integral de las computadoras personales. La
memoria de trabajo, al igual que la CPU, es fundamental para la operación del sistema. Incluso el
sistema operativo que se necesita para llevar a cabo un programa, necesita esta memoria para
cargarse.
La memoria de trabajo actúa como una especia de "memoria a corto plazo" y frecuentemente nos
referimos a ella como RAM (Memoria de Acceso Aleatorio). La CPU utiliza esta memoria para
realizar sus funciones normales. Los contenidos de la memoria de trabajo se cambian y se
actualizan, según se necesite, mientras el procesador esté en funcionamiento. Con frecuencia, las
diferentes secciones de los programas se leen desde el disco duro y se almacenan en la memoria
mientras el programa se ejecuta. La memoria de trabajo es una memoria temporal, porque toda la
información almacenada se pierde cuando la computadora se desconecta. Sin embargo, los
dispositivos de almacenamiento como los discos duros y los disquetes, son capaces de conservar
la información de manera permanente.
LA RAM DE 640 Kb: HASTA HACE POCO UN ESTANDAR.
Las computadoras personales se suministran hoy, según su tipo, con memorias de hasta 8 MB. No
hace demasiado tiempo, la medida estándar para la memoria de trabajo de una PC era de 640k,
por lo que en aquella ‚poca, 1 MB se consideraba una cantidad increíble de memoria.
25
Y lo mejor de todo era que los programas funcionaban con esa memoria. Antes de profundizar en
la materia y ocuparnos de la administración de la memoria, veamos las distintas partes de la
memoria de trabajo de una PC.
CHIPS DE MEMORIA.
En las computadoras personales actuales se utilizan aproximadamente unos 12 tipos distintos de
chips de memoria. Estos chips se combinan de diferentes maneras según el tamaño y alcance de
la memoria de trabajo en concreto.
La compatibilidad con una placa de memoria dada viene determinada por las tomas (zócalos) que
hay en esa placa. Los chips simplemente se enchufan a esas tomas, por lo que el soldador, que se
utilizaba años atrás para realizar ampliaciones de memoria, ya no es necesario.
Los distintos chips que se utilizan para la memoria de trabajo pueden dividirse en dos grupos: chips
DRAM (RAM din mica) y SIMM (Single In- line Memory Module) o SIP (Single In- line Packages).
La diferencia entre estos dos grupos es fácil de explicar.
Mientras los chips de RAM din mica constan de elementos individuales de chips sencillos, en los
módulos SIMM o SIP varios chips RAM se agrupan en un solo elemento. Por lo tanto, Los SIMM o
SIP son simplemente un grupo de chips RAM que se han soldado conjuntamente para formar un
único componente. Más adelante analizaremos esta cuestión m s detalladamente.
CHIPS DE RAM DINAMICA.
Los chips de RAM din mica están situados en unas pequeñas carcasas negras para chips con
patillas que sobresalen de sus lados mayores. Estas patillas permiten que el chip esté conectado al
resto del sistema. Según la capacidad del chip éste tendrá 16, 18, o incluso 20 patillas. Los chips
están disponibles en capacidades de 64, 256 kilobytes e incluso de 1 megabits, y por lo general
contienen las inscripciones correspondientes (4164, 41256, y 411000 o 411024 respectivamente).
En los últimos tiempos se ha venido haciendo más popular una versión especial de chips RAM que
utiliza una estructura de bit cuádruple. Estos chips tienen cuatro veces más capacidad de
almacenamiento que un chip normal de 1 bit, y están disponibles en los modelos 464, 4256 y 4400.
Sin embargo, no debe preocuparse por las denominaciones de chips RAM, ya que con un poco de
práctica podrá determinar la capacidad de un chip RAM por el numero de patillas de cada chip (los
chips de 64 y 256 kilobits tienen 16, los de 464 y los de 1000 kilobits tienen 18 y los chips de bits
cuádruple tienen 20 patillas) y por los tres a cuatro últimos dígitos que hay inscritos en la carcasa
del chip.
Este tipo de chips RAM se denominan "din micos" porque los contenidos de su memoria deben
refrescarse continuamente. Esto significa que estos chips están sometidos a un "ciclo de refresco"
constante. Esto sucede simplemente por la naturaleza de estos componentes, porque el elemento
real de almacenamiento es solamente el condensador, que puede estar cargado o descargado.
Dado que un elemento así puede presentar dos estados, representan exactamente el valor de un
bit. Por lo tanto, se necesita un condensador para cada bit.
Por ejemplo, un chip de un megabit, capas de almacenar exactamente 1,040,576 bits de
información, necesita más de un millón de condensadores. Sin embargo, uno de estos
condensadores pierde su carga después de un corto periodo de tiempo. Para conservar la
información almacenada en el chip durante más tiempo del establecido, es necesario leer el estado
de los condensadores del chip antes de que se pierda su carga y seguidamente recargarlos. Esto
es el mencionado "ciclo de refresco".
26
No se puede acceder a la información almacenada en el chip mientras éste está siendo
refrescado. Dado que los intervalos entre cada reposición varían según los distintos tipos de chips,
puede escoger entre chips RAM más rápidos y más lentos. El tiempo de acceso de los chips RAM
viene especificados en nanosegundos, y por lo general oscila entre 70 y 120 nanosegundos.
Contra mayor sea el tiempo de acceso, m s lento ser el chip.
ACERCA DE BITS Y BYTES.
Como ya hemos mencionado anteriormente, estos chips tienen capacidades que varían entre 64 y
1024 kilobits. Sin embargo, la memoria de trabajo de una PC está dispuesta en segmentos de
kilobytes. Como debe saber, ocho bits forman un byte, por o tanto, ocho chips de 64 kilobits cada
uno equivalen a 64k de memoria. Los chips RAM se agrupan en hileras de nueve elementos cada
una. Ocho de estos elementos se utilizan para almacenar los bits reales de datos, por lo que
pueden almacenar entre 64 y 1024k, según sea el tipo de chip que se utilice. El noveno chip actúa
como elemento de control y es el responsable de realizar la comprobación de paridad. Durante el
proceso operativo, las filas de chips realizan constantemente una suma de comprobación que se
coteja con los bits de paridad almacenados en el noveno chip.
LA TECNICA DE LOS TRES CHIPS.
En un principio, los chips cuádruples mencionados anteriormente, de los cuales el más utilizado en
las PC's es el chip de 4X256 kilobits, parecen ser una excepción al método de agrupación de
nueve chips conjuntamente. Sin embargo, resulta más fácil de entender si se imagina el chip
cuádruple simplemente como cuatro chips individuales de 256 kilobits. Una hilera de chips de 256
kilobits puede constar, o bien de nueve chips individuales de 256 kilobits o bien de dos chips
cuádruples de 256 m s un chip de 256 kilobits (2X4+1=9), que hacen un total de tres chips.
De esta manera, una hilera completa de chips solamente ocupa un tercio del espacio porque sólo
se necesitan tres tomas de chip en lugar de nueve, incluso teniendo en cuenta que los chips
cuádruples tienen dos patillas más en cada lado que los chips normales de 256 kilobits.
MODULOS SIP Y SIMM.
Los módulos SIP y SIMM se crearon como resultado de las aplicaciones de la computadora que
continuamente necesitaban más memoria. Cada módulo corresponde a una hilera completa de
chips de memoria. Dado que el espacio que ocupan estos módulos es considerablemente más
pequeño que el que utilizan las tomas convencionales DRAM, se puede instalar más memoria en la
placa principal.
Estos módulos están disponibles en grupos de nueve chips y de tres chips; la ordenación de tres
chips parece ser la que tiene más aceptación. Sin embargo, no todas las placas principales son
compatibles con esta tecnología. Si la placa no es compatible con el modulo de tres chips, es
posible que surjan problemas de memoria o incluso mensajes de errores de paridad "Parity error",
que indican que la placa no soporta los módulos. Estos módulos de memoria están disponibles en
capacidades de 256k, 1 MB y 4 MB.
Los módulos SIP (Single In-line Packages) tienen una hilera de 30 patillas pequeñas insertadas en
la banda de toma correspondiente. Sin embargo, Los SIMM (Single In-line Memory Module) utilizan
una banda de contacto parecida a las que se utilizan en las tarjetas de expansión. Por tanto, los
SIMM están insertados en conectores envueltos o tipo snap.
LOS BANCOS DE MEMORIA.
27
Sea cual sea el tipo de elementos de memoria que se utiliza, la memoria situada en la placa
principal de una PC se ha organizado en dos bancos de memoria desde la generación de la PC
286. El primero se denomina "Banco0" y el segundo "Banco 1".
Dado que, por lo general, es posible instalar diferentes tipos de chips de memoria, la capacidad de
un banco de memoria depende del tipo de chips que utilice. Por esta razón, las placas 286 más
antiguas pueden alcanzar dos valores máximos, de 1 o de 4 MB de RAM, dependiendo de si se
utilizan chips de 256 kilobits o chips de 1 megabit.
Las placas principales de las PC de alta velocidad 386 y 486 contienen casi siempre SIMM.
Cuando se utilizan módulos de 4 MB, se pueden alcanzar capacidades de memoria de 32 MB "en
la placa". Esto es posible porque un banco de memoria, por regla general, incluye cuatro tomas o
zócalos, por lo tanto, un total de ocho tomas puede recibir SIMM. Algunas placas contienen incluso
16 tomas de este tipo, por lo cual se puede instalar hasta un máximo de 64 MB de RAM en la
placa.
COMBINACION DE DISTINTOS CHIPS DE MEMORIA.
Dentro de un mismo banco de memoria, solo se deben utilizar chips de memoria de igual
capacidad. Sin embargo, se permite el uso de chips con distintos tiempos de acceso. Los accesos
a memoria se comportar simplemente con referencia al chip más débil del sistema. Aunque dentro
de un banco de memoria se pueden mezclar chips de distintos fabricantes, en ocasiones esto
pudiera traer problemas.
No siempre está permitido utilizar chips con diferentes capacidades entre los bancos de memoria
de una placa principal.
LA ADMINISTRACION DE MEMORIA DE LAS COMPUTADORAS COMPATIBLES IBM.
Ya mencionamos con anterioridad en este capítulo la correlación existente entre generaciones de
procesadores y memoria direccionable cuando se analizaron las diferentes generaciones de
procesadores de computadoras personales. Durante los últimos once años el límite de memoria
física ha aumentado de manera espectacular. Como resultado, la cantidad de memoria que puede
direccionarse gracias a estos procesadores ha crecido de 1 MB a 4 gigabytes.
Ya sea un 386 o un 486, los sistemas actuales de las PC de alta velocidad son compatibles hacia
abajo con la PC original IBM de 1981, basada en la CPU 8088 esto significa que todas las
generaciones de PC son todavía capaces de operar en el mismo modo de la PC original y también
utilizan el mismo sistema operativo. Aunque este sistema operativo se encuentra en su sexta
generación, todavía obliga a las PC modernas a trabajar muy por abajo de su potencial. Además
del problema de compatibilidad con el 8088 y el uso de DOS, en las computadoras actuales nos
encontramos con el problema que se esconde en la administración de la memoria.
El 8088 dividía su memoria direccionable en un segmento para el sistema operativo y los
programas de aplicación (un máximo de 640k de memoria de trabajo) y en otro segmento de
sistema de memoria o controlador de memoria. El último segmento contiene segmentos de
dirección para el adaptador de video, el sistema BIOS y los otros componentes del hardware, el
cual se fijo en un tamaño de 384k. La suma total dio un resultado de 1024k o 1 MB de memoria.
Este sistema utilizó por completo toda la franja de memoria direccionable por la CPU 8088.
El 80286 y sus sucesores disponen de una franja de memoria direccionable bastante mas amplia,
que va desde 1 MB. Los requerimientos ineludibles de compatibilidad con el 8088 determinaron la
capacitación de las líneas 286, 386, y 486 para trabajar en "Real Adress Mode" (modo real de
direccionamiento). En este modo operativo el bus de direcciones queda restringido a los conductos
A0 hasta A19, en otras palabras, a los 20 conductos de direccionamiento con que cuenta el 8088.
28
De este modo, la franja de memoria direccionable se reduce a 1 MB. Así, las computadoras rápidas
experimentan una restricción y operan como los equipos 8088 de más alto rendimiento.
Los procesadores sólo pueden aprovechar la capacidad completa de los 24 o 32 bits si operan en
"modo protegido". Sólo de este modo es posible el aprovechamiento de la "memoria extendida" y
del espacio de memoria direccionable que excede 1 MB como memoria de trabajo. Por desgracia,
este modo operativo es totalmente ajeno al DOS, pues este sistema fue desarrollado originalmente
para su integración en un equipo que ni lo conocía ni lo necesitaba. En este sentido, puede decirse
que el MS-DOS se ha quedado obsoleto.
MEMORIA EXTENDIDA Y EXPANDIDA.
Mediante la ampliación del bus de direcciones, primero a 24 y después a 32 conductos, se
consiguió aumentar la franja de memoria direccionable. Así se creó la "memoria extendida", no
utilizable por el DOS y no apta para el almacenamiento de programas. De todos modos, el DOS, a
partir de su versión 4.01, incluye algunos controladores que aportan cierta utilidad a este tipo de
memoria. Gracias a ellos y al VDISK.SYS, puede instalarse un disco virtual en la memoria
extendida.
Cabe también la posibilidad de instalar en la memoria extendida dispositivos de control del disco
duro o de la impresora. Pero esta forma tan práctica de liberar de tareas a la memoria de trabajo no
impedir que en la pantalla del usuario del DOS aparezca el mensaje de "insuficient memory"
(memoria insuficiente). Únicamente ciertos productos muy selectos de software, entre ellos el
LOTUS 123 versión 2.2, consiguen utilizar la memoria extendida.
Existe una posibilidad de ampliar la memoria de trabajo para las aplicaciones DOS y es el
aprovechamiento de la ventana EMS. se trata de un sector de memoria no utilizado y situado en el
marco de los 384 KB de la memoria del sistema (controller Memory). El principio EMS es realmente
complejo, pero con un poco de fantasía se puede asimilar. Según la EMS (especificación de
memoria expandida), pueden utilizarse todos los espacios direccionables vacíos entre 640 KB y 1
MB para fusionar en ellos sectores de memoria procedentes de otros espacios direccionables. La
"ventana" que se consigue de esta manera muestra siempre la parte de la memoria que se esta
empleando en cada momento. La totalidad de la memoria fusionada (hasta 32 MB) queda dividida
en páginas con sus correspondientes direcciones lógicas. Para posibilitar el resaltado casi
instantáneo de páginas de memoria adicionales, es preciso que la conexión rápida entre las
direcciones de las memorias lógicay física(ventana EMS) se produzca en un segundo plano.
Para poder ampliar la memoria según las directrices EMS es imprescindible cargar un determinado
controlador al ponerse el sistema en funcionamiento. Los 286 y los 8088 precisan para este fin un
hardware especial dotado de Bank-switching-Logic (lógica de conmutación de bancos). Por esta
razón, el controlador de software depende también del hardware y viene siendo distribuido
conjuntamente con las placas madre con capacidad EMS o con las tarjetas de expansión de
memoria.
Pero no todas las placas madre 286 soportan la EMS. Muchas se ayudan en tarjetas de expansión
de memoria determinadas, como, por ejemplo, la Intel-Avobe-Board. Los procesadores de
aplicaciones 386 y 486 disponen de un "Virtual-Address-Mode"(modo virtual de direcci¢n) que
facilita la operatividad de un sistema EMS dirigido únicamente por software. Se puede decir, por
tanto, que estas computadoras ya salen de fábrica preparadas para acogerse a la metodología
EMS. Desde el DOS 5.0 se incluye con vistas a ello un controlador especial EMS(EMM386.EXE).
También hay otros programas que, como el 386MAX o el QEMM se adaptan a la ventana EMS, a
fin de incrementar el volumen de memoria de trabajo disponible para el DOS y sus aplicaciones.
Estos programas son independientes de hardware y por ello no requieren ningún entorno especial.
De todos modos, cabe señalar que algunos de ellos pueden presentar problemas.
29
Desde la aparición de su versión 4.01, el DOS puede incorporar una llamada "High Memory
Area"(área de memoria alta) en los primeros 64 KB de la memoria direccionable, cuyo volumen
supera el megabyte y, desde el lanzamiento de su versión 5.0, puede incluso descargar partes del
sistema operativo residentes en los más altos sectores de la memoria, de modo que queden libres
más de 620 kB de la memoria de trabajo.
Mediante el gestionador de memoria XMS conocido como HIMEM.SYS, programas como el
Windows 3.0 a modo de aplicación del DOS, pueden acceder sin restricciones a toda la memoria
existente y ponerla a disposición del resto de las aplicaciones. Para ello el Windows 3.0 asume el
control total de la memoria y precisamente ello es causa de los problemas que plantea este asunto.
Ya va siendo hora de que DOS sea sustituido por un sistema operativo autentico, capaz de trabajar
en modo protegido y preparado para seguir el ritmo que marque la memoria direccionable ampliada
de los procesadores más rápidos. IBM ha logrado esto con la versión 2.0 del ya conocido OS/2.
Esta operación la reportar mas ventajas en cuanto al manejo de memoria. Por otra parte, la
ampliación de la memoria de un 386 o de un 486 que se opere bajo el Windows resulta siempre
ventajosa, ya que se agiliza su administración. Lo ideal en estos casos son 8 MB. Si usted
únicamente trabaja con el DOS y sus aplicaciones, una ampliación de memoria no tendría mucho
sentido. Contrariamente, si lo que utiliza es el OS/2, cualquier ampliación será bienvenida, pues
cuanto mayor sea el volumen de RAM, mas rápido ser el funcionamiento del software.
LA MEMORIA DEL SISTEMA.
Como ya hemos mencionado, cuando IBM desarrollo la PC, el segmento de memoria entre 640k y
1 MB estaba reservado para uso del sistema. Esta franja de dirección se ha reservado desde
entonces para la ROM (memoria de solo lectura). Así, y a diferencia de la RAM, desde la ROM sólo
se quede leer, y no escribir.
De hecho, El término "ROM" ya no se aplica a cada parte de la memoria del sistema. Sin embargo,
todavía implica que toda esta franja de dirección está controlada por el sistema. Por lo tanto, esta
memoria está controlada por el hardware, y no se puede utilizar por software externo bajo ninguna
circunstancia.
Esto también puede aplicarse a los diferentes sistemas BIOS internos de una PC. Cada placa
principal está equipada con un sistema BIOS o un BIOS principal, también llamado ROM BIOS. El
sistema BIOS está situado en la parte superior del sistema de memoria. Los últimos 64kB por
debajo del límite de 1 MB en cada PC, están reservados para este propósito.
Un segmento de dirección de 192k, reservado para sistemas adaptadores BIOS que se utilizan en
su PC compatibles con IBM, está situado directamente debajo del segmento del sistema BIOS.
Estos segmentos pueden incluir EGA-BIOS o VGA BIOS, así como los BIOS para un controlador
de disco duro SCSI. Las tarjetas de conexión también deben ser direccionables a través de una
dirección específica de ROM.
Si en su sistema hay varias tarjetas de expansión que necesitan su propio BIOS, este segmento de
memoria reservada puede saturarse y dar lugar a conflictos de dirección. Esto es algo que debería
tener en cuenta antes de comprar un hardware de este tipo. Muchas tarjetas de expansión ofrecen
direcciones BIOS que el usuario puede seleccionar, con lo que se pueden evitar muchos conflictos
de dirección.
! Mucho cuidado con la PC IBM originales¡ Estos equipos disponen de un ROM BASIC que permite
funcionar a la computadora aunque no encuentre ningún sistema operativo para cargarlo en la
30
memoria de trabajo. El ROM BASIC ocupa otros 64 kilobytes de la franja direccionable prevista
para el Adapter-BIOS, con lo cual éste se reduce aún más.
Debajo del espacio direccionable del Adapter-BIOS se encuentra la franja de la Video-RAM con
una extensión de 128 kB. De este modo quedan distribuidos los 384 kB disponibles. Debe quedar
claro que estamos hablando de espacios de direccionamiento, no de contenidos de la memoria.
Con esto queremos decir que los datos de extensión ofrecidos no guardan relación con las
capacidades de almacenamiento, sino con las direcciones por las que se guía la CPU cuando
necesita dirigirse a los puntos correspondientes de la memoria. Exceptuando la Video-RAM y la
ventana-EMS(ver apartado siguiente), a estas direcciones de memoria solo puede accederse por
medio de un acceso de lectura.
Físicamente los contenidos de memoria se encuentran detrás de sus respectivos espacios
direccionables (véase, por ejemplo, en la tarjeta gráfica, la Video-RAM y el Video-BIOS). En efecto,
el BIOS del sistema se encuentra en la placa madre y otros BIOS se hallan en determinadas
tarjetas. Los BIOS vienen almacenados como programa rutina en uno o dos de los elementos
llamados EPROM.
Las siglas EPROM significan (E)rasable and (P)rogrammable (R)ead (O)nly (M)emory, y designan,
en definitiva, un componente de la memoria ROM que puede ser borrado y programado. si se
utiliza un hardware apropiado y técnicas especificas, los elementos EPROM, fuera de la PC,
admiten también la escritura.
LA VENTANA EMS.
En el marco del espacio direccionable ya descrito y en dependencia del numero y el tamaño del los
Adapter-BIOS y de la presencia eventual de un ROM BASIC, queda una franja continua de 64 kB
como mínimo sin emplear. Este sector, desde el establecimiento de la Expanded Memory
Specification (EMS), por las firmas Lotus, Intel y Microsoft (LIM), puede ser utilizado por los
sistemas operativos y sus aplicaciones, para fusionar paginas de memoria adicionales a través de
un controlador EMS especial. En el apartado 2.1.4 hemos abordado este punto con más detalle.
EL PRINCIPIO ROM SHADOW.
De lo que hemos explicado hasta ahora se deduce claramente que físicamente, la memoria del
sistema no se sirve de la capacidad de almacenamiento de los elementos RAM instalados; no
emplea ni un solo byte de los mismos. Tanto en el sentido físico, como desde la perspectiva de los
espacios direccionables, la memoria del sistema se halla radical y limpiamente separada de la
memoria de trabajo. Así, los elementos de memoria destinados al almacenamiento que se colocan
sobre la placa madre quedan a completa disposición de la memoria de trabajo.
En las computadoras modernas suele contarse con la posibilidad de instalar la llamada ShadowRAM a través del CMOS-Setup. Esta opción sirve para fundir los contenidos BIOS de la memoria
del sistema en la RAM. Los mencionados contenidos quedan copiados como una sombra (shadow)
en la memoria de trabajo. Esto tiene el objetivo de acelerar los accesos de la CPU a dichos
contenidos, ya que un acceso a la RAM es sustancialmente más rápido que uno a la ROM.
Las opciones Shadow se ofrecen por muchas PC-BIOS para el System-BIOS y el Video-BIOS. La
activación de la opción suele venir preconfigurada. El AMI-BIOS le presenta el usuario un detallado
informe de las correspondencias Shadow para todo el espacio de memoria del sistema para que,
además del Video-BIOS y del System-BIOS, como extra, pueda copiarse el Adapter-BIOS en la
RAM.
Para establecer esta definición de forma técnicamente impecable, debe restárseles el espacio que
físicamente está a disposición de la memoria de trabajo un sector de extensión suficiente como
31
para poder ser reconvertido en "memoria Shadow". Y es que para que los contenidos BIOS que
van a copiarse sean aceptados debe haberse determinado un sector de memoria fijo
exclusivamente para ese uso. El espacio precisado se le "sustrae", pues, a la memoria de trabajo,
que queda, así, reducida.
LA SHADOW-RAM REDUCE LA MEMORIA DE TRABAJO.
La reconversión de memoria de trabajo en Shadow-RAM no está exenta de complicaciones. Hay
varias técnicas y cada una de ellas provoca efectos diferentes en la memoria de trabajo.
Sobre todo en el terreno de los modernos BIOS 286 suele pasar que, curiosamente, al activar la
opción Shadow, se "arrancan" 256 kB de la memoria de trabajo, independientemente de la
cantidad de espacio que en realidad se utilice para la Shadow-ROM. Esto implica que, con una
capacidad de almacenamiento global de 1 MB, la memoria extendida queda reducida, pasando de
384 a 128 kB.
Dejando aparte el hecho de que vaya a activarse o no una opción Shadow, muchos BIOS 386 y
486 reservan 384 kB de la memoria de trabajo. De este modo lo habitual es que de, por ejemplo,
4096 kb de memoria instalada, queden útiles 640 kB de almacenamiento convencional y 3072 kB
de memoria ampliada. Otros prefieren extraer de la memoria de trabajo la cantidad exacta de
capacidad que precisan para la Shadow.
La activación de esta opción implica, eso sí, un aumento en el rendimiento del sistema que, al
menos en una 386 y 486, se aprecia muy claramente. Pero la perdida de capacidad de
almacenamiento ligada a ella puede no compensar(especialmente en el caso de los 286) el nivel
de rendimiento alcanzado.
Con carácter de excepción (comúnmente en placas con chips NEAT) encontramos en el CMOS
ampliado una opción designada como "RAM Relocation", "Relocate Option" o "Remapping".
Gracias a ella podemos, en caso de no emplear la opción Shadow, incorporar de nuevo a la
memoria de trabajo el espacio que le habíamos extraído. Se trata de un procedimiento un tanto
complejo, que a los 286 con poca memoria global puede, sin embargo, serles de gran ayuda.
LA MEMORIA CACHE.
Desde la aparición en el mercado de procesadores con frecuencia de reloj de 25 o incluso 33 MHz
o más, una memoria de trabajo constituida por RAM dinámica ya no está preparada para satisfacer
las exigencias de la CPU en términos de tiempo de acceso.
Con esas frecuencias, el procesador se ve forzado a aguardar continuamente hasta que la
memoria de trabajo reaccione, lo cual conlleva que su capacidad operativa no sea aprovechada al
máximo.
En principio, la memoria de trabajo debería poder ser sustituida completamente por componentes
estáticos de RAM que permitiesen intervalos de acceso bastante más breves. Pero esto sería
demasiado caro. Por eso, en los casos en relación a equipos 386 y 486 de altas frecuencias, se ha
recurrido a un método que ya se utilizaba en las gigantescas computadoras de los años setenta: la
instalación de una RAM cache externa. "Externa" quiere decir, en este contexto, que se sitúa fuera
de la CPU, en su entorno y unida a ella por el sistema bus.
En los 486, la memoria caché‚ que estamos describiendo recibe también el nombre de "caché‚ de
segundo nivel", se ubica físicamente sobre la placa madre y consta de una serie de componentes
estáticos de RAM con una capacidad de 64 o 256 kilobits.
32
Así pues, con este procedimiento pueden obtenerse cachés de 64 o 256 kilobytes, tamaño
bastante inferior al de la memoria de trabajo. La vigilancia de la memoria caché corre a cargo del
controlador caché 82385 de Intel.
EL FUNCIONAMIENTO DE LA RAM CACHE.
La RAM caché está, pues, situada entre la CPU y la memoria de trabajo y opera a modo de
memoria intermedia. Dado que las computadoras compatibles IBM procesan las instrucciones de
forma secuencial (por orden de llegada), los mejores programas son los escritos partiendo del
"principio de localidad". Este principio determina que al ponerse en marcha el programa se utilicen
partes de memoria de un sector inmediato, ubicadas en serie y lo más cerca posible unas de otras.
Los saltos a zonas de la memoria más alejadas ("far jumps") son poco frecuentes.
Para activar un bucle de programación que vaya a ejecutarse con asiduidad, debe extraerse de la
memoria una y otra vez la misma instrucción. La memoria caché funciona de forma que ante una
solicitud de la CPU, el fragmento de la memoria a leer y el que le sigue han de ser cargados
primero en la memoria caché y luego enviados a la CPU. Cualquier usuario que conozca las bases
técnicas de la programación sabe que la próxima solicitud de la CPU hará referencia al mismo
sector de la memoria o a uno vecino del anteriormente consultado. Así, con este método al
memoria caché puede satisfacer, en la mayoría absoluta de los casos, las consultas formuladas. Si
no dispusiéramos de ella, la memoria de trabajo tendría, una vez más, que pasar a la acción.
El procedimiento descrito optimiza, asimismo, los accesos del procesador a la memoria de trabajo.
El aprovechamiento de la operatividad de los procesadores de alto rendimiento depende, así, de la
capacidad que tenga la memoria caché de satisfacer a la CPU. Frente a un fallo de la caché la
CPU se ve obligada a recurrir a la relativamente más lenta memoria de trabajo. Los fabricantes de
placas madre utilizan estrategias de caché muy diversas. Las diferencias residen en la manera de
almacenar y localizar los datos y los usos que se le dan al contenido de esta memoria. También los
procesos de reproducción, es decir, los principios que rigen el modo de copiar la memoria de
trabajo sobre la caché, pueden diferir unos de otros. Las dimensiones de la memoria caché son
igualmente importantes, pero no vamos a recrearnos aquí¡ sobre las peculiaridades que distinguen
a un principio de reproducción asociativo total de uno parcial.
En resumen puede decirse que las placas con una frecuencia idéntica pero con o sin caché‚
externa son tan diferentes como la noche del día. Solo mediante una RAM caché puede
aprovecharse de forma real toda la capacidad de un procesador. Incluso en las placas 386SX las
diferencias mencionadas se hacen palpables.
Respecto a las dimensiones de la memoria caché, cabe señalar que una computadora con el DOS
tiene más que suficiente con 64 Kb (es el tamaño ideal). Comparaciones efectuadas revelaron que,
por ejemplo, un 486 que opere bajo el DOS se verá alentizado en proporción a las dimensiones de
la caché instalada. El rendimiento del mismo, tras la ampliación de una memoria caché de 64 a 256
kilobytes se redujo en un 10% aproximadamente. Bajo el OS/2, en cambio, se constató un claro
aumento de la capacidad operativa.
LOS CHIPS DE LA PLACA MADRE.
Acercándose ya al fin de esta descripción de los componentes involucrados en tareas de
procesamiento, vamos a abordar el último grupo de elementos situado regularmente sobre la placa
madre.
Se trata del juego de chips, que es un grupo de circuitos integrados con un elevado grado de
armonización interna que actúa, por así decirlo, como auxiliar de la CPU en las tareas de dirección
y control de la computadora. Estos componentes ayudan al procesador a organizar, entre otras
cosas, el acceso a la memoria de trabajo y al bus de datos o direcciones.
33
Hay un buen número de juegos de chips que suele estar soldado de forma fija sobre los distintos
tipos de place madre. Entre los fabricantes más conocidos se incluyen Chips & Tecnologies,
Symphony, OPTI, UMC, VLSI, Video Seven, Headland, etc. Los hay de todo tip. evidentemente, no
podemos centrarnos ahora en describir todas y cada una de las diferencias existentes entre los
diferentes juegos.
Las incompatibilidades o problemas entre determinados juegos de chips y componentes de
hardware concretos son frecuentes. Así, por ejemplo, podemos citar, por experiencia, que las
placas de los equipos 486 con juego de chips Forex suelen presentar incompatibilidad con algunas
tarjetas gráficas, entre ellas con la Diamond Speedstar HiColor. Otras tarjetas gráficas con las
mismas especificaciones técnicas, funcionan, no obstante, sin tacha. Queremos dejar claro en este
punto que las incompatibilidades entre componentes de hardware asociadas a determinados
juegos de chips y placas madre son fenómenos frecuentes.
En este apartado nos gustaría detenernos especialmente en el llamado juego de chips NEAT, que
suele encontrarse en las placas de las computadoras 286 y 386SX. Las siglas NEAT significan
"New Enhanced Advanced Tecnology" y vienen a referirse al nuevo AT ampliado, tomando la
denominación AT como sinónimo de computadora con bus de 16 bits.
Este juego de chips consta de un controlador de bus(82C211), un controlador de memoria
(82C212), un buffer de datos y direcciones (82C215) y un controlador de periféricos (82C206). En
las placas del 386 estos chips reciben nombres un tanto diferentes (82C811,82C812,82C815 y
82C806), si bien realizan, especialmente, las mismas funciones.
Los juegos de chips (el mas conocido es el NET de chips & Tecnologies) ofrecen una función
ampliada de Setup, con la cual es posible la programación bit a bit de los registros de control. Entre
otras cosas, permite efectuar una especie de direccionamiento de la memoria que posibilita rápidos
cambios entre dos bancos de la misma mientras ambos son utilizados. Mientras un banco está
siendo refrescado, puede accederse al otro, obteniendo, en consecuencia, un ritmo de acceso a
memoria mucho más rápido.
Este procedimiento conocido como "Page Interleavin" es empleado también por otros fabricantes
de chips NEAT, como, por ejemplo, OPTI. Pero la configuración correcta del CMOS en estos chips
es realmente compleja. Si usted desconoce lo que se esconde detrás de cada opción configurativa,
ser mejor que siga utilizando los valores preconfigurados. Otros tipos de chips diferentes de los
NEAT también pueden ser objeto de manipulación a través de setups del CMOS especializados o
ampliados. Todas las posibles configuraciones. por regla general, los juegos de chips de placas
nuevas suelen salir de fabrica con una configuración óptima para su uso estándar y no tienen
porque ser modificados. Autor: Juan Carlos Maggi Cardenas - Estudiante Ingeniería Industrial
-
Dispositivos de Entrada y Salida.
Los Dispositivos de Entrada:
Estos dispositivos permiten al usuario del computador introducir datos, comandos y programas en
el CPU. El dispositivo de entrada más común es un teclado similar al de las máquinas de escribir.
La información introducida con el mismo, es transformada por el ordenador en modelos
reconocibles. 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.
Los Tipos de Dispositivos de Entrada Más Comunes Son:
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a) Teclado: El teclado es un dispositivo eficaz para introducir datos no gráficos como rótulos de
imágenes asociados con un despliegue de gráficas. Los teclados también pueden ofrecerse con
características que facilitan la entrada de coordenadas de la pantalla, selecciones de menús o
funciones de gráficas.
Teclado 101: El teclado pesa 1.1 Lb y mide 11.6 Pulgadas de ancho, 4.3 pulgadas de profundidad
y 1.2 de altura. Entre los accesorios disponibles se encuentran: cableado para Sun, PC(PS/2) y
computadoras Macintosh. Las dimensiones de este teclado son su característica principal. Es
pequeño. Sin embargo se siente como un teclado normal.
Teclado Ergonómico: Al igual que los teclados normales a través de éste se pueden introducir
datos a la computadora pero su característica principal es el diseño del teclado ya que éste evita
lesiones y da mayor comodidad al usuario, ya que las teclas se encuentran separadas de acuerdo
al alcance de nuestras manos, lo que permite mayor confort al usuario.
Teclado para Internet:El nuevo Internet Keyboard incorpora 10 nuevos botones de acceso directo,
integrados en un teclado estándar de ergonómico diseño que incluye un apoya manos. Los nuevos
botones permiten desde abrir nuestro explorador Internet hasta ojear el correo electrónico. El
software incluido, posibilita la personalización de los botones para que sea el teclado el que trabaje
como nosotros queramos que lo haga.
Teclado Alfanumérico: Es un conjunto de 62 teclas entre las que se encuentran las letras,
números, símbolos ortográficos, Enter, alt, etc; se utiliza principalmente para introducir texto.
Teclado de Función: Es un conjunto de 13 teclas entre las que se encuentran el ESC, tan utilizado
en sistemas informáticos, más 12 teclas de función. Estas teclas suelen ser configurables pero por
ejemplo existe un convenio para asignar la ayuda a F1.
Teclado Numérico: Se suele encontrar a la derecha del teclado alfanumérico y consta de los
números así como de un Enter y los operadores numéricos de suma, resta, etc.
Teclado Especial: Son las flechas de dirección y un conjunto de 9 teclas agrupadas en 2 grupos;
uno de 6 (Inicio y fin entre otras) y otro de 3 con la tecla de impresión de pantalla entre ellas.
Teclado de Membrana: Fueron los primeros que salieron y como su propio nombre indica
presentan una membrana entre la tecla y el circuito que hace que la pulsación sea un poco más
dura.
Teclado Mecánico: Estos nuevos teclados presentan otro sistema que hace que la pulsación sea
menos traumática y más suave para el usuario.
b) Ratón ó Mouse: Es un dispositivo electrónico que nos permite dar instrucciones a nuestra
computadora a través de un cursor que aparece en la pantalla y haciendo clic para que se lleve a
cabo una acción determinada; a medida que el Mouse rueda sobre el escritorio, el cursor
(Puntero) en la pantalla hace lo mismo. Tal procedimiento permitirá controlar, apuntar, sostener y
manipular varios objetos gráficos (Y de texto) en un programa.
A este periférico se le llamó así por su parecido con un roedor.
Existen modelos en los que la transmisión se hace por infrarrojos eliminando por tanto la necesidad
de cableado.
Al igual que el teclado, el Mouse es el elemento periférico que más se utiliza en una PC (Aunque
en dado caso, se puede prescindir de él).
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Los "ratones" han sido los elementos que más variaciones han sufrido en su diseño.
Tipos de Mouse: Existen diferentes tecnologías con las que funciona el Mouse:
Mecánica: era poco precisa y estaba basada en contactos físicos eléctricos a modo de escobillas
que en poco tiempo comenzaban a fallar.
Óptica: es la más utilizada en los "ratones" que se fabrican ahora.
Opto mecánica: son muy precisos, pero demasiado caros y fallan a menudo.
Existen "ratones", como los trackballs, que son dispositivos en los cuales se mueve una bola con la
mano, en lugar de estar abajo y arrastrarla por una superficie.
Mouse Óptico Mouse Trackball: Es una superficie del tamaño de una tarjeta de visita por la que se
desliza el dedo para manejar el cursor, son estáticos e ideales para cuando no se dispone de
mucho espacio.
Hay otro tipo de "ratones" específicos para algunas aplicaciones, como por ejemplo las
presentaciones en PC. Estos "ratones" suelen ser inalámbricos y su manejo es como el del tipo
TrackBall o mediante botones de dirección. Y por último, podemos ver modelos con ruedas de
arrastre que permiten visualizar más rápidamente las páginas de Internet.
c) Micrófono: Los micrófonos son los transductores encargados de transformar energía acústica en
energía eléctrica, permitiendo, por lo tanto el registro, almacenamiento, transmisión y
procesamiento electrónico de las señales de audio. Son dispositivos duales de los altoparlantes,
constituyendo ambos transductores los elementos más significativos en cuanto a las características
sonoras que sobre imponen a las señales de audio.
Existen los llamados micrófonos de diadema que son aquellos, que, como su nombre lo indica, se
adhieren a la cabeza como una diadema cualquiera, lo que permite al usuario mayor comodidad ya
no necesita sostenerlo con las manos, lo que le permite realizar otras actividades.
d) Scanner: Es una unidad de ingreso de información. Permite la introducción de imágenes gráficas
al computador mediante un sistema de matrices de puntos, como resultado de un barrido óptico del
documento. La información se almacena en archivos en forma de mapas de bits (bit maps), o en
otros formatos más eficientes como Jpeg o Gif.
Existen scanners que codifican la información gráfica en blanco y negro, y a colores. Así mismo
existen scanners de plataforma plana fija (Cama Plana) con apariencia muy similar a una
fotocopiadora, y scanners de barrido manual. Los scanners de cama plana pueden verificar una
página entera a la vez, mientras que los portátiles solo pueden revisar franjas de alrededor de 4
pulgadas. Reconocen imágenes, textos y códigos de barras, convirtiéndolos en código digital.
Los exploradores gráficos convierten una imagen impresa en una de video (Gráficos por Trama) sin
reconocer el contenido real del texto o las figuras.
e) Cámara Digital: se conecta al ordenador y le transmite las imágenes que capta, pudiendo ser
modificada y retocada, o volverla a tomar en caso de que este mal. Puede haber varios tipos:
Cámara de Fotos Digital: Toma fotos con calidad digital, casi todas incorporan una pantalla LCD
(Liquid Cristal Display) donde se puede visualizar la imagen obtenida. Tiene una pequeña memoria
donde almacena fotos para después transmitirlas a un ordenador.
Cámara de Video:Graba videos como si de una cámara normal, pero las ventajas que ofrece en
estar en formato digital, que es mucho mejor la imagen, tiene una pantalla LCD por la que ves
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simultáneamente la imagen mientras grabas. Se conecta al PC y este recoge el video que has
grabado, para poder retocarlo posteriormente con el software adecuado.
Webcam: Es una cámara de pequeñas dimensiones. Sólo es la cámara, no tiene LCD. Tiene que
estar conectada al PC para poder funcionar, y esta transmite las imágenes al ordenador. Su uso es
generalmente para videoconferencias por Internet, pero mediante el software adecuado, se pueden
grabar videos como una cámara normal y tomar fotos estáticas.
Lector de Código de Barras: Dispositivo que mediante un haz de láser lee dibujos formados por
barras y espacios paralelos, que codifica información mediante anchuras relativas de estos
elementos. Los códigos de barras representan datos en una forma legible por el ordenador, y son
uno de los medios más eficientes para la captación automática de datos.
Lápices Ópticos: Es una unidad de ingreso de información que funciona acoplada a una pantalla
fotosensible. Es un dispositivo exteriormente semejante a un lápiz, con un mecanismo de resorte
en la punta o en un botón lateral, mediante el cual se puede seleccionar información visualizada en
la pantalla. Cuando se dispone de información desplegada, con el lápiz óptico se puede escoger
una opción entre las diferentes alternativas, presionándolo sobre la ventana respectiva o
presionando el botón lateral, permitiendo de ese modo que se proyecte un rayo láser desde el lápiz
hacia la pantalla fotosensible. No requiere una pantalla ni un recubrimiento especiales como puede
ser el caso de una pantalla táctil, pero tiene la desventaja de que sostener el lápiz contra la
pantalla durante periodos largos de tiempo llega a cansar al usuario.
h) Palancas de Mando (Joystick): Dispositivo señalador muy conocido, utilizado mayoritariamente
para juegos de ordenador o computadora, pero que también se emplea para otras tareas. Un
joystick o palanca de juegos tiene normalmente una base de plástico redonda o rectangular, a la
que está acoplada una palanca vertical. Es normalmente un dispositivo señalador relativo, que
mueve un objeto en la pantalla cuando la palanca se mueve con respecto al centro y que detiene el
movimiento cuando se suelta. En aplicaciones industriales de control, el joystick puede ser también
un dispositivo señalador absoluto, en el que con cada posición de la palanca se marca una
localización específica en la pantalla.
i) Tarjetas Perforadas: ficha de papel manila de 80 columnas, de unos 7,5 cm. (3 pulgadas) de
ancho por 18 cm. (7 pulgadas) de largo, en la que podían introducirse 80 columnas de datos en
forma de orificios practicados por una máquina perforadora. Estos orificios correspondían a
números, letras y otros caracteres que podía leer un ordenador equipada con lector de tarjetas
perforadas.
2.- Los Dispositivos de Salida:
Estos dispositivos permiten al usuario ver los resultados de los cálculos o de las manipulaciones de
datos de la computadora. El dispositivo de salida más común es la unidad de visualización (VDU,
acrónimo de Video Display Unit), que consiste en un monitor que presenta los caracteres y gráficos
en una pantalla similar a la del televisor.
Los tipos de Dispositivos de Salida más Comunes Son:
a) Pantalla o Monitor: Es en donde se ve la información suministrada por el ordenador. En el caso
más habitual se trata de un aparato basado en un tubo de rayos catódicos (CRT) como el de los
televisores, mientras que en los portátiles es una pantalla plana de cristal líquido (LCD).
Puntos a Tratar en un Monitor:
Resolución:Se trata del número de puntos que puede representar el monitor por pantalla, en
horizontal x vertical. Un monitor cuya resolución máxima sea 1024x 768 puntos puede representar
hasta 768 líneas horizontales de 1024 puntos cada una.
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Refresco de Pantalla: Se puede comparar al número de fotogramas por segundo de una película
de cine, por lo que deberá ser lo mayor posible. Se mide en HZ (hertzios) y debe estar por encima
de los 60 Hz, preferiblemente 70 u 80. A partir de esta cifra, la imagen en la pantalla es sumamente
estable, sin parpadeos apreciables, con lo que la vista sufre mucho menos.
Tamaño de punto (Dot Pitch): Es un parámetro que mide la nitidez de la imagen, midiendo la
distancia entre dos puntos del mismo color; resulta fundamental a grandes resoluciones. En
ocasiones es diferente en vertical que en horizontal, o se trata de un valor medio, dependiendo de
la disposición particular de los puntos de color en la pantalla, así como del tipo de rejilla empleada
para dirigir los haces de electrones.
b) Impresora: es el periférico que el ordenador utiliza para presentar información impresa en papel.
Las primeras impresoras nacieron muchos años antes que el PC e incluso antes que los monitores,
siendo el método más usual para presentar los resultados de los cálculos en aquellos primitivos
ordenadores.
En nada se parecen las impresoras a sus antepasadas de aquellos tiempos, no hay duda de que
igual que hubo impresoras antes que PCs, las habrá después de éstos, aunque se basen en
tecnologías que aún no han sido siquiera inventadas.
Hay Varios Tipos:
Matriciales:Ofrecen mayor rapidez pero una calidad muy baja.
Inyección: La tecnología de inyección a tinta es la que ha alcanzado un mayor éxito en las
impresoras de uso doméstico o para pequeñas empresas, gracias a su relativa velocidad, calidad y
sobre todo precio reducidos, que suele ser la décima parte de una impresora de las mismas
características. Claro está que hay razones de peso que justifican éstas características, pero para
imprimir algunas cartas, facturas y pequeños trabajos, el rendimiento es similar y el costo muy
inferior. Hablamos de impresoras de color porque la tendencia del mercado es que la informática
en conjunto sea en color. Esta tendencia empezó hace una década con la implantación de tarjetas
gráficas y monitores en color. Todavía podemos encontrar algunos modelos en blanco y negro
pero ya no son recomendables.
Láser: Ofrecen rapidez y una mayor calidad que cualquiera, pero tienen un alto costo y solo se
suelen utilizar en la mediana y grande empresa. Por medio de un haz de láser imprimen sobre el
material que le pongamos las imágenes que le haya enviado la CPU.
c) Altavoces: Dispositivos por los cuales se emiten sonidos procedentes de la tarjeta de sonido.
Actualmente existen bastantes ejemplares que cubren la oferta más común que existe en el
mercado. Se trata de modelos que van desde lo más sencillo (una pareja de altavoces estéreo),
hasta el más complicado sistema de Dolby Digital, con nada menos que seis altavoces, pasando
por productos intermedios de 4 o 5 altavoces.
d) Auriculares: Son dispositivos colocados en el oído para poder escuchar los sonidos que la
tarjeta de sonido envía. Presentan la ventaja de que no pueden ser escuchados por otra persona,
solo la que los utiliza.
e) Bocinas: Cada vez las usa más la computadora para el manejo de sonidos, para la cual se
utiliza como salida algún tipo de bocinas. Algunas bocinas son de mesas, similares a la de
cualquier aparato de sonidos y otras son portátiles (audífonos). Existen modelos muy variados, de
acuerdo a su diseño y la capacidad en watts que poseen.
f) Multimedia: Combinación de Hardware y Software que puede reproducir salidas que emplean
diversos medios como texto, gráficos, animación, video, música, voz y efectos de sonido.
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g) Plotters (Trazador de Gráficos): Es una unidad de salida de información que permite obtener
documentos en forma de dibujo.
Existen plotters para diferentes tamaños máximos de hojas (A0, A1, A2, A3 y A4); para diferentes
calidades de hojas de salida (bond, calco, acetato); para distintos espesores de línea de dibujo
(diferentes espesores de rapidógrafos), y para distintos colores de dibujo (distintos colores de tinta
en los rapidógrafos).
h) Fax: Dispositivo mediante el cual se imprime una copia de otro impreso, transmitida o bien, vía
teléfono, o bien desde el propio fax. Se utiliza para ello un rollo de papel que cuando acaba la
impresión se corta.
I) Data Show (Cañón): Es una unidad de salida de información. Es básicamente una pantalla plana
de cristal líquido, transparente e independiente. Acoplado a un retro proyector permite la
proyección amplificada de la información existente en la pantalla del operador.
-
Dispositivos de almacenamiento de datos.
Dispositivos de Almacenamiento de un Computador.
Los sistemas informáticos pueden almacenar los datos tanto interna (en la memoria) como
externamente (en los dispositivos de almacenamiento). Internamente, las instrucciones o datos
pueden almacenarse por un tiempo en los chips de silicio de la RAM(memoria de acceso aleatorio)
montados directamente en la placa de circuitos principal de la computadora, o bien en chips
montados en tarjetas periféricas conectadas a la placa de circuitos principal del ordenador. Estos
chips de RAM constan de conmutadores sensibles a los cambios de la corriente eléctrica, esto
quiere decir que los datos son almacenados por tiempo limitado (hasta que dejamos de suministrar
energía eléctrica) por esta razón aparecen los dispositivos de almacenamiento secundarios o
auxiliares, los cuales son capaces de conservar la información de manera permanente, mientras su
estado físico sea óptimo. Los dispositivos de almacenamiento externo pueden residir dentro del
CPU y están fuera de la placa de circuito principal.
Clasificación de los Dispositivos de Almacenamiento.
Los Dispositivos de Almacenamiento se pueden clasificar de acuerdo al modo de acceso a los
datos que contienen:
Acceso secuencial: En el acceso secuencial, el elemento de lectura del dispositivo debe pasar por
el espacio ocupado por la totalidad de los datos almacenados previamente al espacio ocupado
físicamente por los datos almacenados que componen el conjunto de información a la que se
desea acceder.
Acceso aleatorio: En el modo de acceso aleatorio, el elemento de lectura accede directamente a la
dirección donde se encuentra almacenada físicamente la información que se desea localizar sin
tener que pasar previamente por la almacenada entre el principio de la superficie de grabación y el
punto donde se almacena la información buscada.
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Tipos de Dispositivos de Almacenamiento
Memorias:
Memoria ROM: Esta memoria es sólo de lectura, y sirve para almacenar el programa básico de
iniciación, instalado desde fábrica. Este programa entra en función en cuanto es encendida la
computadora y su primer función es la de reconocer los dispositivos, (incluyendo memoria de
trabajo), dispositivos.
Memoria RAM: Esta es la denominada memoria de acceso aleatorio o sea, como puede leerse
también puede escribirse en ella, tiene la característica de ser volátil, esto es, que sólo opera
mientras esté encendida la computadora. En ella son almacenadas tanto las instrucciones que
necesita ejecutar el microprocesador como los datos que introducimos y deseamos procesar, así
como los resultados obtenidos de esto.
Memorias Auxiliares: Por las características propias del uso de la memoria ROM y el manejo de la
RAM, existen varios medios de almacenamiento de información, entre los más comunes se
encuentran: El disco duro, El Disquete o Disco Flexible, etc...
Medidas de Almacenamiento de la Información
Byte: unidad de información que consta de 8 bits; en procesamiento informático y almacenamiento,
el equivalente a un único carácter, como puede ser una letra, un número o un signo de puntuación.
Kilobyte (Kb): Equivale a 1.024 bytes.
Megabyte (Mb): Un millón de bytes o 1.048.576 bytes.
Gigabyte (Gb): Equivale a mil millones de bytes.
Dispositivos Magnéticos
Cinta Magnética: Esta formada por una cinta de material plástico recubierta de material
ferromagnético, sobre dicha cinta se registran los caracteres en formas de combinaciones de
puntos, sobre pistas paralelas al eje longitudinal de la cinta. Estas cintas son soporte de tipo
secuencial, esto supone un inconveniente puesto que para acceder a una información determinada
se hace necesario leer todas las que le preceden, con la consiguiente pérdida de tiempo.
Tambores Magnéticos: Están formados por cilindros con material magnético capaz de retener
información, Esta se graba y lee mediante un cabezal cuyo brazo se mueve en la dirección del eje
de giro del tambor. El acceso a la información es directo y no secuencial.
Disco Duro: Son en la actualidad el principal subsistema de almacenamiento de información en los
sistemas informáticos. Es un dispositivo encargado de almacenar información de forma persistente
en un ordenador, es considerado el sistema de almacenamiento más importante del computador y
en él se guardan los archivos de los programas.
Disquette o Disco flexible: Un disco flexible o también disquette (en inglés floppy disk), es un tipo
de dispositivo de almacenamiento de datos formado por una pieza circular de un material
magnético que permite la grabación y lectura de datos, fino y flexible (de ahí su denominación)
encerrado en una carcasa fina cuadrada o rectangular de plástico. Los discos, usados usualmente
son los de 3 ½ o 5 ¼ pulgadas, utilizados en ordenadores o computadoras personales, aunque
actualmente los discos de 5 ¼ pulgadas están en desuso.
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Dispositivos Ópticos
El CD-R: es un disco compacto de 650 MB de capacidad que puede ser leído cuantas veces se
desee, pero cuyo contenido no puede ser modificado una vez que ya ha sido grabado. Dado que
no pueden ser borrados ni regrabados, son adecuados para almacenar archivos u otros conjuntos
de información invariable.
CD-RW: posee la capacidad del CD-R con la diferencia que estos discos son regrabables lo que
les da una gran ventaja. Las unidades CD-RW pueden grabar información sobre discos CD-R y
CD-RW y además pueden leer discos CD-ROM y CDS de audio. Las interfaces soportadas son
EIDE, SCSI y USB.
DVD-ROM: es un disco compacto con capacidad de almacenar 4.7 GB de datos en una cara del
disco, un aumento de más de 7 veces con respecto a los CD-R y CD-RW. Y esto es en una sola
cara. Los futuros medios de DVD-ROM serán capaces de almacenar datos en ambas caras del
disco, y usar medios de doble capa para permitir a las unidades leer hasta cuatro niveles de datos
almacenados en las dos caras del disco dando como resultado una capacidad de almacenamiento
de 17 GB. Las unidades DVD-ROM son capaces de leer los formatos de discos CD-R y CD-RW.
Entre las aplicaciones que aprovechan la gran capacidad de almacenamiento de los DVD-ROM
tenemos las películas de larga duración y los juegos basados en DVD que ofrecen videos MPEG-2
de alta resolución, sonido inmersivo Dolby AC-3, y poderosas graficas 3D.
DVD-RAM: este medio tiene una capacidad de 2.6 GB en una cara del disco y 5.2 GB en un disco
de doble cara, Los DVD-RAM son capaces de leer cualquier disco CD-R o CD-RW pero no es
capaz de escribir sobre estos.
Los DVD-RAM son regrabables pero los discos no pueden ser
leídos por unidades DVD-ROM.
Pc - Cards: La norma de PCMCIA es la que define a las PC Cards. Las PC Cards pueden ser
almacenamiento o tarjetas de I/O. Estas son compactas, muy fiable, y ligeras haciéndolos ideal
para notebooks, palmtop, handheld y los PDAs,. Debido a su pequeño tamaño, son usadas para el
almacenamiento de datos, aplicaciones, tarjetas de memoria, cámaras electrónicas y teléfonos
celulares. Las PC Cards tienen el tamaño de una tarjeta del crédito, pero su espesor varía. La
norma de PCMCIA define tres PC Cards diferentes: Tipo I 3.3 milímetros (mm) de espesor, Tipo II
son 5.0 mm espesor, y Tipo III son 10.5 mm espesor. Entre los producto más nuevos que usan PC
Cards tenemos el Clik! PC Card Drivede Iomega esta unidad PC Card Tipo II la cual puede leer y
escribir sobre discos Clik! de 40 MB de capacidad, esta unidad esta diseñada para trabajar con
computadores portátiles con mínimo consumo de baterías, el tamaño de los discos es de 2x2
pulgadas.
Flash Cards: son tarjetas de memoria no volátil es decir conservan los datos aun cuando no estén
alimentadas por una fuente eléctrica, y los datos pueden ser leídos, modificados o borrados en
estas tarjetas. Con el rápido crecimiento de los dispositivos digitales como: asistentes personales
digitales, cámaras digitales, teléfonos celulares y dispositivos digitales de música, las flash cards
han sido adoptadas como medio de almacenamiento de estos dispositivos haciendo que estas
bajen su precio y aumenten su capacidad de almacenamiento muy rápidamente. Recientemente
Toshiba libero al mercado sus nuevas flash cards la SmartMedia de 64 MB y el super-thin 512M-bit
chip. La SmartMedia es capaz de almacenar 72 imágenes digitales con una resolución de
1800x1200 pixels y más de 1 hora de música con calidad de CD. Entre los productos del mercado
que usan esta tecnología tenemos los reproductores de audio digital Rio de Diamond, Nomad de
Creative Labs, los PDAs de Compaq, el Microdrive de IBM con 340 MB de almacenamiento entre
otros.
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Dispositivos Extraíbles
Pen Drive o Memory Flash : Es un pequeño dispositivo de almacenamiento que utiliza la memoria
flash para guardar la información sin necesidad de pilas. Los Pen Drive son resistentes a los
rasguños y al polvo que han afectado a las formas previas de almacenamiento portable, como los
CD y los disquetes. Los sistemas operativosmás modernos pueden leer y escribir en ello sin
necesidad de controladores especiales. En los equipos antiguos (como por ejemplo los equipados
con Windows 98) se necesita instalar un controlador de dispositivo. [4]
Unidades de Zip : La unidad Iomega ZIP es una unidad de dis co extraíble. Está disponible en tres
versiones principales, la hay con interfaz SCSI, IDE, y otra que se conecta a un puerto paralelo.
Este documento describe cómo usar el ZIP con Linux. Se debería leer en conjunción con el
HOWTO SCSI a menos que posea la versión IDE.
Marcas de los Dispositivos de Almacenamiento de un Computador
Hoy en día en el mercado, se encuentran infinidades de marcas de dispositivos de
almacenamiento; debido a la gran demandaque surge y por la búsqueda de la mejor calidad y
garantía del producto. Entre las marcas de mayor uso se tienen:
SAMSUNG
SEAGATE
WESTERN DIGITAL
MARKVISION
TOSHIBA
SONY
IBM
DYSAN
LG
HP
MAXTOR
KINGSTON
IMATION
TDK
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La memoria principal y su función
Su definición es: almacenes internos en el ordenador. El término memoria identifica el almacenaje
de datos que viene en forma chips, y el almacenaje de la palabra se utiliza para la memoria que
existe en las cintas o los discos. Por otra parte, el término memoria se utiliza generalmente como
taquigrafía para la memoria física, que refiere a los chips reales capaces de llevar a cabo datos.
Algunos ordenadores también utilizan la memoria virtual, que amplía memoria física sobre un disco
duro.
Cada ordenador viene con cierta cantidad de memoria física, referida generalmente como memoria
principal o RAM. Se puede pensar en memoria principal como arreglo de celdas de memoria, cada
una de los cuales puede llevar a cabo un solo byte de información.
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Un ordenador que tiene 1 megabyte de la memoria, por lo tanto, puede llevar a cabo cerca de 1
millón de bytes (o caracteres) de la información.
La memoria funciona de manera similar a un juegode cubículos divididos usados para clasificar la
correspondencia en la oficina postal. A cada bit de datos se asigna una dirección. Cada dirección
corresponde a un cubículo (ubicación) en la memoria.
Para guardar información en la memoria, el procesadorprimero envía la dirección para los datos. El
controlador de memoria encuentra el cubículo adecuado y luego el procesador envía los datos a
escribir.
Para leer la memoria, el procesador envía la dirección para los datos requeridos. De inmediato, el
controlador de la memoria encuentra los bits de información contenidos en el cubículo adecuado y
los envía al bus de datos del procesador.
Hay varios tipos de memoria:
RAM (memoria de acceso aleatorio): Éste es igual que memoria principal. Cuando es utilizada por
sí misma, el término RAM se refiere a memoria de lectura y escritura; es decir, usted puede tanto
escribir datos en RAM como leerlos de RAM. Esto está en contraste a la ROM, que le permite solo
hacer lectura de los datos leídos. La mayoría de la RAM es volátil, que significa que requiere un
flujo constante de la electricidad para mantener su contenido. Tan pronto como el suministro de
poder sea interrumpido, todos los datos que estaban en RAM se pierden.
ROM (memoria inalterable): Los ordenadores contienen casi siempre una cantidad pequeña de
memoria de solo lectura que guarde las instrucciones para iniciar el ordenador. En la memoria
ROM no se puede escribir.
PROM (memoria inalterable programable): Un PROM es un chip de memoria en la cual usted
puede salvar un programa. Pero una vez que se haya utilizado el PROM, usted no puede reusarlo
para salvar algo más. Como las ROM, los PROMS son permanentes.
EPROM (memoria inalterable programable borrable): Un EPROM es un tipo especial de PROM que
puede ser borrado exponiéndolo a la luz ultravioleta.
EEPROM (eléctricamente memoria inalterable programable borrable): Un EEPROM es un tipo
especial de PROM que puede ser borrado exponiéndolo a una carga eléctrica.
MEMORIA RAM
Memoria de la computadora, denominada Memoria de Acceso Aleatorio, es un área de
almacenamiento a corto plazo para cualquier tipo de dato que la computadora está usando.
RAM a menudo se confunde con el almacenamiento. Para una aclaración, comparemos la
computadora con una oficina. El gabinete de archivos representa el almacenamiento (unidad de
disco duro) y el escritorio representa la RAM. Los archivos a usar se recuperan del
almacenamiento.
Mientras los archivos están en uso se guardan en la RAM, un área de trabajo de fácil acceso.
Cuando los archivos dejan de usarse se regresan al sector de almacenamiento o se eliminan.
RAM, son las siglas para la memoria de acceso al azar, un tipo de memoria de computadora que
se puede alcanzar aleatoriamente; es decir, cualquier byte de memoria puede ser alcanzado sin el
tocar los bytes precedentes. La RAM es el tipo más común de memoria encontrado en
ordenadores y otros dispositivos, tales como impresoras.
Hay dos tipos básicos de RAM:
RAM estática (SRAM)
RAM dinámica (DRAM)
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Estos 2 tipos difieren en la tecnología que utilizan para almacenar datos, RAM dinámica que es el
tipo más común. La RAM dinámica necesita ser restaurada millares de veces por segundo. La
RAM estática no necesita ser restaurada, lo que la hace más rápida; pero es también más costosa
que la DRAM.
Ambos tipos de RAM son volátiles, significando que pierden su contenido cuando se interrumpe el
suministro de poder.
En uso común, el término RAM es sinónimo de memoria principal, la memoria disponible para los
programas. Por ejemplo, un ordenador con la RAM de los 8M tiene aproximadamente 8 millones de
bytes de memoria que los programas puedan utilizar. En contraste, la ROM (memoria inalterable)
se refiere a la memoria especial usada para salvar los programas que inician el ordenador y
realizan diagnóstico. La mayoría de los ordenadores personales tienen una cantidad pequeña de
ROM (algunos tantos miles de bytes). De hecho, ambos tipos de memoria (ROM y RAM) permiten
el acceso al azar. Para ser exacto, por lo tanto, RAM se debe referir como RAM de lectura/escritura
y ROM como RAM inalterable.
RAM DINÁMICA
Un tipo de memoria física usado en la mayoría de los ordenadores personales. El término dinámico
indica que la memoria debe ser restaurado constantemente (reenergizada) o perderá su contenido.
La RAM (memoria de acceso aleatorio) se refiere a veces como DRAM para distinguirla de la RAM
estática (SRAM). La RAM estática es más rápida y menos volátil que la RAM dinámica, pero
requiere más potencia y es más costosa.
RAM ESTÁTICA
Abreviatura para la memoria de acceso al azar estática. SRAM es un tipo de memoria que es más
rápida y más confiable que la DRAM más común (RAM dinámica). El término se deriva del hecho
de que no necesitan ser restaurados como RAM dinámica.
Mientras que DRAM utiliza tiempos de acceso de cerca de 60 nanosegundos, SRAM puede dar los
tiempos de acceso de hasta sólo 10 nanosegundos. Además, su duración de ciclo es mucho más
corta que la de la DRAM porque no necesita detenerse brevemente entre los accesos.
Desafortunadamente, es también mucho más costoso producir que DRAM. Debido a su alto costo,
SRAM se utiliza a menudo solamente como memoria caché.
MEMORIA ROM
ROM, siglas para la memoria inalterable, memoria de computadora en la cual se han grabado de
antemano los datos. Una vez que los datos se hayan escrito sobre un chip ROM, no pueden ser
quitados y pueden ser leídos solamente.
Distinto de la memoria principal (RAM), la ROM conserva su contenido incluso cuando el ordenador
se apaga. ROM se refiere como siendo permanente, mientras que la RAM es volátil.
La mayoría de los ordenadores personales contienen una cantidad pequeña de ROM que salve
programas críticos tales como el programa que inicia el ordenador. Además, las ROM se utilizan
extensivamente en calculadoras y dispositivos periféricostales como impresoras láser, cuyas
fuentes se salvan a menudo en las ROM.
Una variación de una ROM es un PROM (memoria inalterable programable). PROM son
manufacturados como chips en blanco en los cuales los datos pueden ser escritos con dispositivo
llamado programador de PROM.
44
LA UNIDAD DE MEMORIA
Los registros de un computador digital pueden ser clasificados del tipo operacional o de
almacenamiento. Un circuito operacional es capaz de acumular información binaria en sus flip-flops
y además tiene compuertas combinacionales capaces de realizar tare as de procesamiento de
datos.
Un registro de almacenamiento se usa solamente para el almacenamiento temporal de la
información binaria. Esta informaci6n no puede ser alterada cuando se transfiere hacia adentro y
afuera del registro. Una unidad de memoria es una colección de registros de almacenamiento
conjuntamente con los circuitos asociados necesarios par a transferir información hacia adentro y
afuera de los registros. Los registros de almacenamiento en una unidad de memoria se llaman
registros de memoria.
La mayoría de los registros en un computador digital son registros de memoria, a los cuales se
transfiere la informaci6n para almacenamiento y se encuentran pocos registros operacionales en la
unidad procesadora. Cuando se lleva a cabo el procesamiento de datos, la información de los
registros seleccionados en la unidad de memoria se transfiere primero a los registros operacionales
en la unidad procesadora. Los resultados intermedios y finales que se obtienen en los registros
operacionales se transfieren de nuevo a los registros de memoria seleccionados. De manera
similar, la informaci6n binaria recibida de los elementos de entrada se almacena primero en los
registros de memoria. La información transferida a los elementos de salida se toma de los registros
en la unidad de memoria.
El componente que forma las celdas binarias de los registros en una unidad de memoria debe
tener ciertas propiedades básicas, de las cuales las más importantes son: (1) debe tener una
propiedaddependiente de dos estados par a la representación binaria. (2) debe ser pequeño en
tamaño. (3) el costo por bit de almacenamiento debe ser lo mas bajo posible. (4) el tiempo de
acceso al registro de memoria debe ser razonablemente rápido.
Ejemplos de componentes de unidad de memoria son los núcleos magnéticos los CI
semiconductores y las superficies magnéticas de las cintas, tambores y discos.
Una unidad de memoria almacena información binaria en grupos llamados palabras, cada palabra
se almacena en un registro de memoria. Una palabra en la memoria es una entidad de n bits que
se mueven hacia adentro y afuera del almacenamiento como una unidad. Una palabra de memoria
puede representar un operando, una instrucción, o un grupo de caracteres alfanuméricos o
cualquier información codificada binariamente. La comunicación entre una unidad de memoria y lo
que la rodea se logra por medio de dos señales de control y dos registros externos. Las señales de
control especifican la dirección de la trasferencia requerida, esto es, cuando una palabra debe ser
acumulada en un registro de memoria o cuando una palabra almacenada previamente debe ser
transferida hacia afuera del registro de memoria. Un registro externo especifica el registro de
memoria particular escogido entre los miles disponibles; el otro especifica la configuración e bits
particular de la palabra en cuestión.
El registro de direcciones de memoria especifica la palabra de memoria seleccionada. A cada
palabra en la memoria se le asigna un número de identificaci6n comenzando desde 0 hasta el
número máximo de palabras disponible. Par a comunicarse con una palabra de memoria
especifica, su número de localización o dirección se transfiere al registro de direcciones.
Los circuitos internos de la unidad de memoria aceptan esta dirección del registro y abren los
caminos necesarios par a seleccionar la palabra buscar. Un registro de dirección con n bits puede
especificar hasta 2n palabras de memoria.
45
Las unidades de memoria del computador pueden tener un rango entre 1.024 palabras que
necesitan un registro de direcciones de bits, hasta 1.048.576= 22" palabras que necesitan un
registro de direcciones de 20 bits.
Las dos señales de control aplicadas a la unidad de memoria se llaman lectura y escritura. Una
señal de escritura especifica una función de transferencia entrante; una señal de lectura específica,
una función de trasferencia saliente. Cada una es referenciada por la unidad de memoria.
Después de aceptar una de las señales, los circuitos de control interno dentro de la unidad de
memoria suministran la funci6n deseada. Cierto tipo de unidades de almacenamiento, debido a las
características de sus componentes, destruyen la informaci6n almacenada en una celda cuando se
lea el bit de ella. Este tipo de unidad se dice que es una memoria de lectura destructible en
oposici6n a una memoria no destructible donde la informaci6n permanece en la celda después de
haberse leído. En cada caso, la informaci6n primaria se destruye cuando se escribe la nueva
informaci6n. La secuencia del control interno en una memoria de lectura destructible debe proveer
señales de control que puedan causar que la palabra sea restaurada en sus celdas binarias si la
aplicaci6n requiere de una funci6n no destructiva.
La informaci6n transferida hacia adentro y afuera de los registros en la memoria y al ambiente
externo, se comunica a través de un registro comúnmente llamado (buffer register) registro
separador de memoria (otros nombres son registro de información y registro de almacenamiento).
Cuando la unidad de memoria recibe una señal de control de escritura, el control interno interpreta
el contenido del registro separador como la configuraci6n de bits de la palabra que se va a
almacenar en un registro de memoria.
Con una señal de control de lectura, el control interno envía la palabra del registro de memoria al
registro separador. En cada caso el contenido del registro de direcciones especifica el registro de
memoria particular referenciado para escritura o lectura. Por medio de un ejemplo se puede
resumir las características de trasferencia de informaci6n de una unidad de memoria. Considérese
una unidad de memoria de 1.024 palabras con 8 bits por palabra. Par a especificar 1.024 palabras,
se necesita una direcci6n de 10 bits, ya que 21° = 1.024. Por tanto, el registro de direcciones debe
contener diez flip-flops. El registro separador debe tener ocho flip-flops para almacenar los
contenidos de las palabras transferidas hacia dentro y afuera de la memoria. La unidad de
memoria tiene 1.024 registros con números asignados desde 0 hasta 1.023.
La secuencia de operaciones necesarias par a comunicarse con la unidad de memoria par a
prop6sitos de transferir una palabra hacia afuera dirigida al BR es:
1. Transferir los bits de direcci6n de la palabra seleccionada al AR.
2. Activar la entrada de control de lectura.
La secuencia de operaciones necesarias par a almacenar una nueva palabra a la memoria es:
1. Transferir los bits de direcci6n de la palabra seleccionada al MAR.
2. Transferir los bits de datos de la palabra al MBR.
3. Activar la entrada de control de escritura.
En algunos casos, se asume una unidad de memoria con la propiedad de lectura no destructiva.
Tales memorias pueden ser construidas con CI semiconductores. Ellas retienen la informaci6n en
el registro de memoria cuando el registro se catea durante el proceso de lectura de manera que no
ocurre pérdida de informaci6n. Otro componente usado comúnmente en las unidades de memoria
es el núcleo magnético. Un núcleo magnético tiene la característica de tener lecturas destructivas,
es decir, pierde la informaci6n binaria almacenada durante el proceso de lectura.
46
Debido a la propiedad de lectura destructiva, una memoria de núcleos magnéticos debe tener
funciones de control adicionales par a reponer la palabra al registro de memoria. Una señal de
control de lectura aplicada a una memoria de núcleos magnéticos transfiere el contenido de la
palabra direccionada a un registro externo y al mismo tiempo se borra el registro de memoria. La
secuencia de control interno en una memoria de núcleos magnéticos suministra entonces señales
apropiadas par a causar la recuperaci6n de la palabra en el registro de memoria. La trasferencia de
informaci6n de una memoria de núcleos magnéticos durante una operación.
Una operación de lectura destructiva transfiere la palabra seleccionada al MBR pero deja el
registro de memoria con puros ceros. La operación de memoria normal requiere que el contenido
de la palabra seleccionada permanezca en la memoria después de la operación de lectura. Por
tanto, es necesario pasar por una operación de recuperación que escribe el valor del MBR en el
registro de memoria seleccionada. Durante la operación de recuperaci6n, los contenidos del MAR y
el MBR deben permanecer in variables.
Una entrada de control de escritura aplicada a una memoria de núcleos magnéticos causa una
trasferencia de información. Para transferir la nueva información a un registro seleccionado, se
debe primero borrar la información anterior borrando todos los bits de la palabra a 0. Después de
hacer lo anterior, el contenido del MBR se puede transferir a la palabra seleccionada. El MAR no
debe cambiar durante la operación para asegurar que la misma palabra seleccionada que se ha
borrado es aquella que recibe la nueva información.
Una memoria de núcleo magnético requiere dos medios ciclos par a leer o escribir. El tiempo que
se toma la memoria par a cubrir los dos medios ciclos se llama tiempo de un ciclo de memoria.
El modo de acceso de un sistema de memoria se determina por el tipo de componentes usados.
En una memoria de acceso aleatorio, se debe pensar que los registros están separados en el
espacio, con cada registro ocupando un lugar espacial particular en una memoria de núcleos
magnéticos.
En una memoria de acceso secuencial, la informaci6n almacenada en algún medio no es accesible
inmediatamente pero se obtiene solamente en ciertos intervalos de tiempo. Una unidad de cinta
magnética es de este tipo. Cada lugar de la memoria pasa por las cabezas de lectura y escritura a
la vez pero la información se lee solamente cuando se ha logrado la palabra solicitada. El tiempo
de acceso de una memoria es el tiempo requerido par a seleccionar una palabra o en la lectura o
en la escritura. En una memoria de acceso aleatorio, el tiempo de acceso es siempre el mismo a
pesar del lugar en el espacio particular de la palabra. En una memoria secuencial, el tiempo de
acceso depende de la posici6n de la palabra en el tiempo que se solicita. Si la palabra esta
justamente emergiendo del almacenamiento en el tiempo que se solicita, el tiempo de acceso es
justamente el tiempo necesario par a leerla o escribirla. Pero, si la palabra por alguna razón esta
en la última posición, el tiempo de acceso incluye también el tiempo requerido para que todas las
otras palabras se muevan pasando por los terminales.
Así, el tiempo de acceso a una memoria secuencial es variable.
Las unidades de memoria cuyos componentes pierden información almacenada con el tiempo o
cuando se corta el suministro de energía, se dice que son volátiles. Una unidad de memoria de
semiconductores es de esta categoría ya que sus celdas binarias necesitan potencia externa par a
mantener las señales necesarias. En contraste, una unidad de memoria no volátil, tal como un
núcleo magnético o un disco magnético, retiene la información almacenada una vez que se hay a
cortado el suministro de energía.
Esto es debido a que la información acumulada en los componentes magnéticos se manifiestan por
la dirección de magnetización, la oval se retiene cuando se corta la energía. Una propiedad no
volátil es deseable en los computadores digitales porque muchos programas útiles se dejan
47
permanentemente en la unidad de memoria. Cuando se corte el suministro de energía y luego se
suministre, los programas almacenados previamente y otra información no se pierden pero
continúan acumulados en la memoria.
Métodos de direccionamiento
Hemos visto que generalmente (aunque no necesariamente) una instrucción consta de una parte
de operación y una de dirección. La parte de dirección puede contener la dirección de un operando
utilizado en la ejecución de la instrucción. En otras ocasiones la parte dirección de la instrucción
puede no contener la dirección donde se encuentra el operando, sino la dirección donde se
encuentra la dirección del operando. En el primer caso la dirección se describe como la dirección
directa; en el segundo caso es una operación indirecta. En las computadoras, minicomputadoras y
microcomputadoras se emplea una amplia gama de modos de direccionamiento de los que
consideraremos algunos en esta sección.
DIRECTO. En el direccionamiento directo, como ya señalamos, la instrucción contiene la dirección
de la posición de memoria donde se encuentra el operando.
INDIRECTO. En el direccionamiento indirecto, señalamos de nuevo, la dirección contiene no la
dirección donde se encuentra el operando, sino la dirección donde se encuentra la dirección del
operando.
RELATIVO. En el direccionamiento relativo la parte dirección de la instrucción contiene el número
N. En memoria la dirección del operando se encuentra sumando el numero N al número del
contador del programa.
INDEXADO. En el direccionamiento indexado como en el relativo, la parte dirección de la
instrucción contiene un numero N que puede ser positivo o negativo. Sin embargo para utilizar el
direccionamiento indexado, el computador debe estar equipado con un registro especial empleado
para permitir direccionamiento indexado, y denominado naturalmente registro índice. La posición
de memoria donde se localiza el operando se encuentra mediante la suma I + N.
REGISTRO INDIRECTO. Algunos computadores que incorporan la facultad del direccionamiento
de registro indirecto tienen un registro especial, a menudo llamado registro (P). Este registro
contiene la dirección de memoria del operando. Una instrucción que invoque realmente
direccionamiento de registro indirecto no tiene bits significativos en su parte dirección. En lugar de
ello, la instrucción completa se incluye en los bits asignados a la parte de operación de la
instrucción. Una instrucción típica que use un registro de direccionamiento indirecto debería
especificar "cargar" el acumulador con el operando localizado en la dirección de memoria dada en
el registro (p).
INMEDIATO. EN el direccionamiento inmediato, la parte de dirección de la instrucción contiene no
la dirección del operando sino el mismo operando.
INHERENTE. Ordinariamente una dirección que es parte de una instrucción se refiere a una
posición de memoria. Cuando una instrucción indica una fuente o un destino de datos y no se
direcciona específicamente, ya no se hace referencia a la posición de memoria, se dice que la
instrucción tiene una dirección inherente. Autor: Carlos Eduardo Barradas - Joel Balboa Martinez
-
Unidad Central de Proceso y sus componentes
(conocida por sus siglas en inglés, CPU), circuito microscópico que interpreta y ejecuta
instrucciones. La CPU se ocupa del control y el proceso de datos en las computadoras.
Generalmente, la CPU es un microprocesador fabricado en un chip, un único trozo de silicio que
contiene millones de componentes electrónicos. El microprocesador de la CPU está formado por
una unidad aritmético-lógica que realiza cálculos y comparaciones, y toma decisiones lógicas
(determina si una afirmación es cierta o falsa mediante las reglas del álgebra de Boole); por una
48
serie de registros donde se almacena información temporalmente, y por una unidad de control que
interpreta y ejecuta las instrucciones. Para aceptar órdenes del usuario, acceder a los datos y
presentar los resultados, la CPU se comunica a través de un conjunto de circuitos o conexiones
llamado bus. El bus conecta la CPU a los dispositivos de almacenamiento (por ejemplo, un disco
duro), los dispositivos de entrada (por ejemplo, un teclado o un mouse) y los dispositivos de salida
(por ejemplo, un monitor o una impresora).
Funcionamiento de la CPU
Cuando se ejecuta un programa, el registro de la CPU, llamado contador de programa, lleva
cuenta de la siguiente instrucción, para garantizar que las instrucciones se ejecuten en
secuencia adecuada. La unidad de control de la CPU coordina y temporiza las funciones de
CPU, tras lo cual recupera la siguiente instrucción desde la memoria. En una secuencia típica,
CPU localiza la instrucción en el dispositivo de almacenamiento correspondiente.
la
la
la
la
La instrucción viaja por el bus desde la memoria hasta la CPU, donde se almacena en el registro
de instrucción. Entretanto, el contador de programa se incrementa en uno para prepararse para la
siguiente instrucción. A continuación, la instrucción actual es analizada por un descodificador, que
determina lo que hará la instrucción. Cualquier dato requerido por la instrucción es recuperado
desde el dispositivo de almacenamiento correspondiente y se almacena en el registro de datos de
la CPU. A continuación, la CPU ejecuta la instrucción, y los resultados se almacenan en otro
registro o se copian en una direcciónde memoria determinada.
-
Sistema Binario
Un número binario puede ser representado por cualquier secuencia de bits (dígitos binarios), que
suelen representar cualquier mecanismo capaz de estar en dos estados mutuamente excluyentes.
Las siguientes secuencias de símbolos podrían ser interpretadas como el mismo valor numérico
binario:
1010011010
|-|--||-|xoxooxxoxo
ynynnyynyn
El valor numérico representado en cada caso depende del valor asignado a cada símbolo. En una
computadora, los valores numéricos pueden representar dos voltajes diferentes; también pueden
indicar polaridades magnéticas sobre un disco magnético. Un "positivo", "sí", o "sobre el estado" no
es necesariamente el equivalente al valor numérico de uno; esto depende de la nomenclatura
usada.
Conversión entre binario y decimal [editar] Decimal a binario [editar]Se divide el número del
sistema decimal entre 2, cuyo resultado entero se vuelve a dividir entre 2, y así sucesivamente.
Ordenados los restos, del último al primero, éste será el número binario que buscamos.
Ejemplo
Transformar el número decimal 131 en binario. El método es muy simple:
131 dividido entre 2 da 65 y el resto es igual a 1
65 dividido entre 2 da 32 y el resto es igual a 1
32 dividido entre 2 da 16 y el resto es igual a 0
16 dividido entre 2 da 8 y el resto es igual a 0
8 dividido entre 2 da 4 y el resto es igual a 0
4 dividido entre 2 da 2 y el resto es igual a 0
2 dividido entre 2 da 1 y el resto es igual a 0
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1 dividido entre 2 da 0 y el resto es igual a 1
-> Ordenamos los restos, del último al primero: 10000011
en sistema binario, 131 se escribe 10000011
Ejemplo
Transformar el número decimal 100 en binario.
Otra forma de conversión consiste en un método parecido a la factorización en números primos. Es
relativamente fácil dividir cualquier número entre 2. Este método consiste también en divisiones
sucesivas. Dependiendo de si el número es par o impar, colocaremos un cero o un uno en la
columna de la derecha. Si es impar, le restaremos uno y seguiremos dividiendo entre dos, hasta
llegar a 1. Después sólo nos queda tomar el último resultado de la columna izquierda (que siempre
será 1) y todos los de la columna de la derecha y ordenar los dígitos de abajo a arriba.
Ejemplo
100|0
50|0
25|1 --> 1, 25-1=24 y seguimos dividiendo por 2
12|0
6|0
3|1
1|1 --> (100)10 = (1100100)2
Existe un último método denominado de distribución. Consiste en distribuir los unos necesarios
entre las potencias sucesivas de 2 de modo que su suma resulte ser el número decimal a convertir.
Sea por ejemplo el número 151, para el que se necesitarán las 8 primeras potencias de 2, ya que
la siguiente, 28=256, es superior al número a convertir. Se comienza poniendo un 1 en 128, por lo
que aún faltarán 23, 151 - 128 = 23, para llegar al 151. Este valor se conseguirá distribuyendo unos
entre las potencias cuya suma dé el resultado buscado y poniendo ceros en el resto. En el ejemplo
resultan ser las potencias 4, 2, 1 y 0, esto es, 16, 4, 2 y 1, respectivamente.
Ejemplo
20= 1|1
21= 2|1
22= 4|1
23= 8|0
24= 16|1
25= 32|0
26= 64|0
27= 128|1
128 + 16 + 4 + 2 + 1 = (151)10 = (10010111)2
Decimal (con decimales) a binario [editar]Para transformar un número del sistema decimal al
sistema binario:
Se inicia por el lado izquierdo, multiplicando cada número por 2 (si la parte entera es mayor que 0
en binario será 1, y en caso contrario es 0).
En caso de ser 1, en la siguiente multiplicación se utilizan sólo los decimales.
Después de realizar cada multiplicación, se colocan los números obtenidos en el orden de su
obtención.
Algunos números se transforman en dígitos periódicos, por ejemplo: el 0,1.
Ejemplo
0,3125 (decimal) => 0,0101 (binario).
Proceso:
0,3125 x 2 = 0,625 => 0
0,625 x 2 = 1,25 => 1
0,25 x 2 = 0,5 => 0
0,5 x 2 = 1 => 1
50
En orden: 0101
-> 0,0101 (binario)
0,1 x 2 = 0,2 ==> 0
0,2 x 2 = 0,4 ==> 0
0,4 x 2 = 0,8 ==> 0
0,8 x 2 = 1,6 ==> 1
0,6 x 2 = 1,2 ==> 1
0,2 x 2 = 0,4 ==> 0 <--se repiten las cuatro cifras, periódicamente
0,4 x 2 = 0,8 ==> 0 <0,8 x 2 = 1,6 ==> 1 <0,6 x 2 = 1,2 ==> 1 <- ...
En orden: 0 0011 0011 ...
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Categoría de los lenguajes
Un lenguaje de programación es un idioma artificial diseñado para expresar computaciones que
pueden ser llevadas a cabo por máquinas como las computadoras. Pueden usarse para crear
programas que controlen el comportamiento físico y lógico de una máquina, para expresar
algoritmos con precisión, o como modo de comunicación humana. Está formado de un conjunto de
símbolos y reglas sintácticas y semánticas que definen su estructura y el significado de sus
elementos y expresiones. Al proceso por el cual se escribe, se prueba, se depura, se compila y se
mantiene el código fuente de un programa informático se le llama programación.
También la palabra programación se define como el proceso de creación de un programa de
computadora, mediante la aplicación de procedimientos lógicos, a través de los siguientes pasos:
El desarrollo lógico del programa para resolver un problema en particular.
Escritura de la lógica del programa empleando un lenguaje de programación específico
(codificación del programa)
Ensamblaje o compilación del programa hasta convertirlo en lenguaje de máquina.
Prueba y depuración del programa.
Desarrollo de la documentación.
Existe un error común que trata por sinónimos los términos 'lenguaje de programación' y 'lenguaje
informático'. Los lenguajes informáticos engloban a los lenguajes de programación y a otros más,
como por ejemplo el HTML. (lenguaje para el marcado de páginas web que no es propiamente un
lenguaje de programación sino un conjunto de instrucciones que permiten diseñar el contenido y el
texto de los documentos)
Permite especificar de manera precisa sobre qué datos debe operar una computadora, cómo
deben ser almacenados o transmitidos y qué acciones debe tomar bajo una variada gama de
circunstancias. Todo esto, a través de un lenguaje que intenta estar relativamente próximo al
lenguaje humano o natural, tal como sucede con el lenguaje Léxico. Una característica relevante
de los lenguajes de programación es precisamente que más de un programador pueda usar un
conjunto común de instrucciones que sean comprendidas entre ellos para realizar la construcción
del programa de forma colaborativa.
Historia [editar]
Código Fortran en una tarjeta perforada, mostrando el uso especializado de las columnas 1-5, 6 y
73-80.Para que la computadora entienda nuestras instrucciones debe usarse un lenguaje
específico conocido como código máquina, el cual la máquina comprende fácilmente, pero que lo
hace excesivamente complicado para las personas. De hecho sólo consiste en cadenas extensas
de números 0 y 1.
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Para facilitar el trabajo, los primeros operadores de computadoras decidieron hacer un traductor
para reemplazar los 1 y 0 por palabras o abstracción de palabras y letras provenientes del inglés;
éste se conoce como lenguaje ensamblador. Por ejemplo, para sumar se usa la letra A de la
palabra inglesa add (sumar). En realidad escribir en lenguaje ensamblador es básicamente sigue la
misma estructura del en lenguaje máquina, pero las letras y palabras son más fáciles de recordar y
entender que los números.
La necesidad de recordar secuencias de programación para las acciones usuales llevó a
denominarlas con nombres fáciles de memorizar y asociar: ADD (sumar), SUB (restar), MUL
(multiplicar), CALL (ejecutar subrutina), etc. A esta secuencia de posiciones se le denominó
"instrucciones", y a este conjunto de instrucciones se le llamó lenguaje ensamblador.
Posteriormente aparecieron diferentes lenguajes de programación, los cuales reciben su
denominación porque tienen una estructura sintáctica similar a los lenguajes escritos por los
humanos, denominados también lenguajes de alto nivel.
La primera programadora de computadora conocida fue Ada Lovelace, hija de Anabella Milbanke
Byron y Lord Byron. Anabella introdujo en las matemáticas a Ada quien, después de conocer a
Charles Babbage, tradujo y amplió una descripción de su máquina analítica. Incluso aunque
Babbage nunca completó la construcción de cualquiera de sus máquinas, el trabajo que Ada
realizó con éstas le hizo ganarse el título de primera programadora de computadoras del mundo. El
nombre del lenguaje de programación Ada fue escogido como homenaje a esta programadora.
A finales de 1953, John W. Backus sometió una propuesta a sus superiores en IBM para
desarrollar una alternativa más práctica al lenguaje ensamblador para programar el computador
central IBM 704. El histórico equipo Fortran de Backus consistió en los programadores Richard
Goldberg, Sheldon F. Best, Harlan Herrick, Peter Sheridan, Roy Nutt, Robert Nelson, Irving Ziller,
Lois Haibt y David Sayre.[2]
El primer manual para el lenguaje Fortran apareció en octubre de 1956, con el primer compilador
Fortran entregado en abril de 1957. Esto era un compilador optimizado, porque los clientes eran
reacios a usar un lenguaje de alto nivel a menos que su compilador pudiera generar código cuyo
desempeño fuera comparable al de un código hecho a mano en lenguaje ensamblador.
En 1960, se creó COBOL, uno de los lenguajes usados aun en 2010 en informática de gestión.
A medida que la complejidad de las tareas que realizaban las computadoras aumentaba, se hizo
necesario disponer de un método más eficiente para programarlas. Entonces, se crearon los
lenguajes de alto nivel, como lo fue el BASIC en las versiones introducidas en los
microordenadores de la década de 1980. Mientras que una tarea tan sencilla como sumar dos
números puede necesitar varias instrucciones en lenguaje ensamblador, en un lenguaje de alto
nivel bastará con solo una.
Implementación
Código fuente de un programa escrito en el lenguaje de programación JavaLa implementación de
un lenguaje es la que provee una manera de que se ejecute un programa para una determinada
combinación de software y hardware. Existen básicamente dos maneras de implementar un
lenguaje: Compilación e interpretación. Compilación es la traducción a un código que pueda utilizar
la máquina. Los programas traductores que pueden realizar esta operación se llaman
compiladores. Éstos, como los programas ensambladores avanzados, pueden generar muchas
líneas de código de máquina por cada proposición del programa fuente.
Se puede también utilizar una alternativa para traducir lenguajes de alto nivel. En lugar de traducir
el programa fuente y grabar en forma permanente el código objeto que se produce durante la
compilación para utilizarlo en una ejecución futura, el programador sólo carga el programa fuente
en la computadora junto con los datos que se van a procesar. A continuación, un programa
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intérprete, almacenado en el sistema operativo del disco, o incluido de manera permanente dentro
de la máquina, convierte cada proposición del programa fuente en lenguaje de máquina conforme
vaya siendo necesario durante el procesamiento de los datos. El código objeto no se graba para
utilizarlo posteriormente.
La siguiente vez que se utilice una instrucción, se la deberá interpretar otra vez y traducir a
lenguaje máquina. Por ejemplo, durante el procesamiento repetitivo de los pasos de un ciclo o
bucle, cada instrucción del bucle tendrá que volver a ser interpretada en cada ejecución repetida
del ciclo, lo cual hace que el programa sea más lento en tiempo de ejecución (porque se va
revisando el código en tiempo de ejecución) pero más rápido en tiempo de diseño (porque no se
tiene que estar compilando a cada momento el código completo). El intérprete elimina la necesidad
de realizar una compilación después de cada modificación del programa cuando se quiere agregar
funciones o corregir errores; pero es obvio que un programa objeto compilado con antelación
deberá ejecutarse con mucha mayor rapidez que uno que se debe interpretar a cada paso durante
una ejecución del código.
La mayoría de lenguajes de altonivel, permiten la programación multipropósito, sin embargo,
muchos de ellos fueron diseñados para permitir programación dedicada, como lo fue PASCAL con
las matemáticas en su comienzo. También, se han implementado lenguajes educativos infantiles
como LOGO que mediante una serie de simples instrucciones, permitía mover una tortuga entre
otras cosas. En el ámbito de infraestructura de internet, cabe destacar a Perl con un poderoso
sistema de procesamiento de texto y una enorme colección de módulos.
Técnica
Llibros sobre diversos lenguajes de programación.Para escribir programas que proporcionen los
mejores resultados, cabe tener en cuenta una serie de detalles.
Corrección. Un programa es correcto si hace lo que debe hacer tal y como se estableció en las
fases previas a su desarrollo. Para determinar si un programa hace lo que debe, es muy importante
especificar claramente qué debe hacer el programa antes de desarrollarlo y, una vez acabado,
compararlo con lo que realmente hace.
Claridad. Es muy importante que el programa sea lo más claro y legible posible, para facilitar así su
desarrollo y posterior mantenimiento. Al elaborar un programa se debe intentar que su estructura
sea sencilla y coherente, así como cuidar el estilo en la edición; de esta forma se ve facilitado el
trabajo del programador, tanto en la fase de creación como en las fases posteriores de corrección
de errores, ampliaciones, modificaciones, etc. Fases que pueden ser realizadas incluso por otro
programador, con lo cual la claridad es aún más necesaria para que otros programadores puedan
continuar el trabajo fácilmente. Algunos programadores llegan incluso a utilizar Arte ASCII para
delimitar secciones de código. Otros, por diversión o para impedir un análisis cómodo a otros
programadores, recurren al uso de código ofuscado.
Eficiencia. Se trata de que el programa, además de realizar aquello para lo que fue creado (es
decir, que sea correcto), lo haga gestionando de la mejor forma posible los recursos que utiliza.
Normalmente, al hablar de eficiencia de un programa, se suele hacer referencia al tiempo que
tarda en realizar la tarea para la que ha sido creado y a la cantidad de memoria que necesita, pero
hay otros recursos que también pueden ser de consideración al obtener la eficiencia de un
programa, dependiendo de su naturaleza (espacio en disco que utiliza, tráfico de red que genera,
etc.).
Portabilidad. Un programa es portable cuando tiene la capacidad de poder ejecutarse en una
plataforma, ya sea hardware o software, diferente a aquélla en la que se elaboró. La portabilidad es
una característica muy deseable para un programa, ya que permite, por ejemplo, a un programa
que se ha desarrollado para sistemas GNU/Linux ejecutarse también en la familia de sistemas
operativos Windows. Esto permite que el programa pueda llegar a más usuarios más fácilmente.
Paradigmas [editar]Los programas se pueden clasificar por el paradigma del lenguaje que se use
para producirlos. Los principales paradigmas son imperativos y declarativos.
53
Los programas que usan un lenguaje imperativo especifican un algoritmo, usan declaraciones,
expresiones y sentencias.[3] Una declaración asocia un nombre de variable con un tipo de dato,
por ejemplo: var x: integer; . Una expresión contiene un valor, por ejemplo: 2 + 2 contiene el valor
4. Finalmente, una sentencia debe asignar una expresión a una variable o usar el valor de una
variable para alterar el flujo de un programa. Por ejemplo: x := 2 + 2; if x == 4 then haz_algo();. Una
crítica común en los lenguajes imperativos es el efecto de las sentencias de asignación sobre una
clase de variables llamadas "no locales".[4]
Los programas que usan un lenguaje declarativo especifican las propiedades que la salida debe
conocer y no especifica cualquier detalle de implementación. Dos amplias categorías de lenguajes
declarativos son los lenguajes funcionales y los lenguajes lógicos. Los lenguajes funcionales (como
Haskell) no permiten asignaciones de variables no locales, así, se hacen más fácil, por ejemplo,
programas como funciones matemáticas.[4] El principio detrás de los lenguajes lógicos (como
Prolog) es definir el problema que se quiere resolver (el objetivo) y dejar los detalles de la solución
a el sistema de Prolog.[5] El objetivo es definido dando una lista de sub-objetivos. Cada subobjetivo también se define dando una lista de sus sub-objetivos, etcétera. Si al tratar de buscar una
solución, una ruta de sub-objetivos falla, entonces tal sub-objetivo se descarta y sistemáticamente
se prueba otra ruta.
La forma en la cual es programa se crea puede ser por medio de texto o de forma visual. En un
lenguaje de programación visual, los elementos son manipulados gráficamente en vez de
especificarse por medio de texto.
-
Evolución del Software
El Software representa la vida interna de un computador, el manejo y aprovechamiento del mismo
y todas las ventajas que se brindan el mundo de las computadoras, depende del software,
facilitando a los usuarios el desarrollo de programasque contribuyen con tareas diarias tanto
personales como generales, empresariales y organizacionales el software en sus diferentes tipos
es el elemento esencial como interfaz entre usuario - computador, su historia desde un principio se
muestra con poca atención pero con el paso del tiempo se ha tornado importante para los
programadores y creadores de sistemas tanto de aplicación como operativos, todo lo que se ve
digitalizado en un computador representa el software clasificado de alguna forma, las herramientas
del menú inicio y todas aquellas que se despliegan al encendido del CPU, el desarrollo de esta
herramienta ha permitido innovar en cuanto a la robótica he inteligencia artificial facilitando el
trabajoen determinadas áreas laborales y agilizando las mismas por ejemplo en la fabricación de
vehículos mediante software de programación se diseñan estructuras robóticas inmensas y fuertes
que realizan tareas que al brazo humano le tomarían mas tiempo.
Reseña Histórica del Software
En 1990 La crisis del software se fundamentó en el tiempo de creación de software, ya que en la
creación del mismo no se obtenían los resultados deseados, además de un gran costo y poca
flexibilidad.
Es un término informático acuñado en 1968, en la primera conferencia organizada por la OTAN
sobre desarrollo de software, de la cual nació formalmente la rama de la ingeniería de software. El
término se adjudica a F. L. Bauer, aunque previamente había sido utilizado por Edsger Dijkstra en
su obra The Humble Programmer.
Básicamente, la crisis del software se refiere a la dificultad en escribir programas libres de
defectos, fácilmente comprensibles, y que sean verificables. Las causas son, entre otras, la
complejidad que supone la tarea de programar, y los cambios a los que se tiene que ver sometido
un programa para ser continuamente adaptado a las necesidades de los usuarios.
54
Además, no existen todavía herramientas que permitan estimar de una manera exacta, antes de
comenzar el proyecto, cuál es el esfuerzo que se necesitará para desarrollar un programa. Este
hecho provoca que la mayoría de las veces no sea posible estimar cuánto tiempo llevará un
proyecto, ni cuánto personalserá necesario. Cuando se fijan plazos normalmente no se cumplen
por este hecho. Del mismo modo, en muchas ocasiones el personal asignado a un proyecto se
incrementa con la esperanza de disminuir el plazo de ejecución.
Por último, las aplicaciones de hoy en día son programas muy complejos, inabordables por una
sola persona. En sus comienzos se valoró como causa también la inmadurez de la ingeniería de
software, aunque todavía hoy en día no es posible realizar estimaciones precisas del coste y
tiempo que necesitará un proyecto de software.
Englobó a una serie de sucesos que se venían observando en los proyectos de desarrollo de
software:
Los proyectos no terminaban en plazo.
Los proyectos no se ajustaban al presupuesto inicial.
Baja calidad del software generado.
Software que no cumplía las especificaciones.
Código inmantenible que dificultaba la gestión y evolución del proyecto.
Aunque se han propuesto diversas metodologías para intentar subsanar los problemas
mencionados, lo cierto es que todavía hoy no existe ningún método que haya permitido estimar de
manera fiable el coste y duración de un proyecto antes de sus comienzos.
En 1984 Richard Stallman deja el MIT y comienza a trabajar en su proyecto GNU, con el objetivo
de desarrollar un sistema operativo completamente libre, desde el kernel, editores, compiladores,
debuggers, hasta utilitarios más complejos como procesadores de texto e inclusive juegos. Uno de
los primeros desarrollos realizados por el mismo Stallman fue el editor de textos GNU Emacs a
principiosde 1985. Ese mismo año se funda la Free Software Fundation, ente que financia desde
entonces al proyecto GNU, la misma se mantiene con donaciones y con el producto de la venta de
CD-ROMs tanto de programas binarios como códigofuente, manualesy distribuciones completas
(conjunto de software para una dada plataforma de hardware).
-
Sistemas operativos
Un Sistema Operativo (SO) es el software básico de una computadora que provee una interfaz
entre el resto de programas del ordenador, los dispositivos hardware y el usuario.
Las funciones básicas del Sistema Operativo son administrar los recursos de la máquina, coordinar
el hardware y organizar archivos y directorios en dispositivos de almacenamiento.
Los Sistemas Operativos más utilizados son Dos, Windows, Linux y Mac. Algunos SO ya vienen
con un navegador integrado, como Windows que trae el navegador Internet Explorer.
El sistema operativo es el programa (o software) más importante de un ordenador. Para que
funcionen los otros programas, cada ordenador de uso general debe tener un sistema operativo.
Los sistemas operativos realizan tareas básicas, tales como reconocimiento de la conexión del
teclado, enviar la información a la pantalla, no perder de vista archivos y directorios en el disco, y
controlar los dispositivos periféricos tales como impresoras, escáner, etc.
55
En sistemas grandes, el sistema operativo tiene incluso mayor responsabilidad y poder, es como
un policía de tráfico, se asegura de que los programas y usuarios que están funcionando al mismo
tiempo no interfieran entre ellos. El sistema operativo también es responsable de la seguridad,
asegurándose de que los usuarios no autorizados no tengan acceso al sistema.
Clasificación de los Sistemas Operativos
Los sistemas operativos pueden ser clasificados de la siguiente forma:
Multiusuario: Permite que dos o más usuarios utilicen sus programas al mismo tiempo. Algunos
sistemas operativos permiten a centenares o millares de usuarios al mismo tiempo.
Multiprocesador: soporta el abrir un mismo programa en más de una CPU.
Multitarea: Permite que varios programas se ejecuten al mismo tiempo.
Multitramo: Permite que diversas partes de un solo programa funcionen al mismo tiempo.
Tiempo Real: Responde a las entradas inmediatamente. Los sistemas operativos como DOS y
UNIX, no funcionan en tiempo real.
Cómo funciona un Sistema Operativo
Los sistemas operativos proporcionan una plataforma de software encima de la cual otros
programas, llamados aplicaciones, puedan funcionar. Las aplicaciones se programan para que
funcionen encima de un sistema operativo particular, por tanto, la elección del sistema operativo
determina en gran medida las aplicaciones que puedes utilizar.
Los sistemas operativos más utilizados en los PC son DOS, OS/2, y Windows, pero hay otros que
también se utilizan, como por ejemplo Linux.
Cómo se utiliza un Sistema Operativo
Un usuario normalmente interactúa con el sistema operativo a través de un sistema de comandos,
por ejemplo, el sistema operativo DOS contiene comandos como copiar y pegar para copiar y
pegar archivos respectivamente. Los comandos son aceptados y ejecutados por una parte del
sistema operativo llamada procesador de comandos o intérprete de la línea de comandos. Las
interfaces gráficas permiten que utilices los comandos señalando y pinchando en objetos que
aparecen en la pantalla.
Ejemplos de Sistema Operativo
A continuación detallamos algunos ejemplos de sistemas operativos:
Familia Windows
Windows 95
Windows 98
Windows ME
Windows NT
Windows 2000
Windows 2000 server
Windows XP
Windows Server 2003
Windows CE
Windows Mobile
Windows XP 64 bits
Windows Vista (Longhorn)
Familia Macintosh
Mac OS 7
Mac OS 8
Mac OS 9
Mac OS X
Familia UNIX
AIX
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AMIX
GNU/Linux
GNU / Hurd
HP-UX
Irix
Minix
System V
Solaris
UnixWare
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Compiladores
Un compilador es un programa informático que traduce un programa escrito en un lenguaje de
programación a otro lenguaje de programación, generando un programa equivalente que la
máquina será capaz de interpretar. Usualmente el segundo lenguaje es lenguaje de máquina, pero
también puede ser simplemente texto. Este proceso de traducción se conoce como compilación.[1]
Un compilador es un programa que permite traducir el código fuente de un programa en lenguaje
de alto nivel, a otro lenguaje de nivel inferior (típicamente lenguaje de máquina). De esta manera
un programador puede diseñar un programa en un lenguaje mucho más cercano a como piensa un
ser humano, para luego compilarlo a un programa más manejable por una computadora.
La construcción de un compilador involucra la división del proceso en una serie de fases que
variará con su complejidad. Generalmente estas fases se agrupan en dos tareas: el análisis del
programa fuente y la síntesis del programa objeto.
Análisis: Se trata de la comprobación de la corrección del programa fuente, e incluye las fases
correspondientes al Análisis Léxico (que consiste en la descomposición del programa fuente en
componentes léxicos), Análisis Sintáctico (agrupación de los componentes léxicos en frases
gramaticales ) y Análisis Semántico (comprobación de la validez semántica de las sentencias
aceptadas en la fase de Análisis Sintáctico).
Síntesis: Su objetivo es la generación de la salida expresada en el lenguaje objeto y suele estar
formado por una o varias combinaciones de fases de Generación de Código (normalmente se trata
de código intermedio o de código objeto) y de Optimización de Código (en las que se busca
obtener un código lo más eficiente posible).
Alternativamente, las fases descritas para las tareas de análisis y síntesis se pueden agrupar en
Front-end y Back-end:
Front-end: es la parte que analiza el código fuente, comprueba su validez, genera el árbol de
derivación y rellena los valores de la tabla de símbolos. Esta parte suele ser independiente de la
plataforma o sistema para el cual se vaya a compilar, y está compuesta por las fases
comprendidas entre el Análisis Léxico y la Generación de Código Intermedio.
Back-end: es la parte que genera el código máquina, específico de una plataforma, a partir de los
resultados de la fase de análisis, realizada por el Front End.
Esta división permite que el mismo Back End se utilice para generar el código máquina de varios
lenguajes de programación distintos y que el mismo Front End que sirve para analizar el código
fuente de un lenguaje de programación concreto sirva para generar código máquina en varias
plataformas distintas. Suele incluir la generación y optimización del código dependiente de la
máquina.
El código que genera el Back End normalmente no se puede ejecutar directamente, sino que
necesita ser enlazado por un programa enlazador (linker)
57
-
Lenguajes de programación
Los primeros lenguajes de programación surgieron de la idea de Charles Babagge, la cual se le
ocurrió a este hombre a mediados del siglo XIX. Era un profesor matemático de la universidad de
Cambridge e inventor ingles, que la principio del siglo XIX predijo muchas de las teorías en que se
basan los actuales ordenadores. Consistía en lo que él denominaba la maquina analítica, pero que
por motivos técnicos no pudo construirse hasta mediados del siglo XX. Con él colaboro Ada
Lovedby, la cual es considerada como la primera programadora de la historia, pues realizo
programas para aquélla supuesta maquina de Babagge, en tarjetas perforadas.
Como la maquina no llego nunca a construirse, los programas de Ada, lógicamente, tampoco
llegaron a ejecutarse, pero si suponen un punto de partida de la programación, sobre todo si
observamos que en cuanto se empezó a programar, los programadores utilizaron las técnicas
diseñadas por Charles Babagge, y Ada, que consistían entre otras, en la programación mediante
tarjetas perforadas. A pesar de ello, Ada ha permanecido como la primera programadora de la
historia. Se dice por tanto que estos dos genios de antaño, se adelantaron un siglo a su época, lo
cual describe la inteligencia de la que se hallaban dotados.
En 1823 el gobierno Británico lo apoyo para crear el proyecto de una máquina de diferencias, un
dispositivo mecánico para efectuar sumas repetidas. Pero Babagge se dedico al proyecto de la
máquina analítica, abandonando la maquina de diferencias, que se pudiera programar con tarjetas
perforadas, gracias a la creación de Charles Jacquard (francés). Este hombre era un fabricante de
tejidos y había creado un telar que podía reproducir automáticamente patrones de tejidos, leyendo
la información codificada en patrones de agujeros perforados en tarjetas de papel rígido. Entonces
Babagge intento crear la máquina que se pudiera programar con tarjetas perforadas para efectuar
cualquier cálculo con una precisión de 20 dígitos. Pero la tecnología de la época no bastaba para
hacer realidad sus ideas. Si bien las ideas de Babagge no llegaron a materializarse de forma
definitiva, su contribución es decisiva, ya que los ordenadores actuales responden a un esquema
análogo al de la máquina analítica. En su diseño, la máquina constaba de cinco unidades básicas:
1) Unidad de entrada, para introducir datos e instrucciones; 2) Memoria, donde se almacenaban
datos y resultados intermedios; 3) Unidad de control, para regular la secuencia de ejecución de las
operaciones; 4) Unidad Aritmético-Lógica, que efectúa las operaciones; 5) Unidad de salida,
encargada de comunicar al exterior los resultados. Charles Babbage, conocido como el "padre de
la informática" no pudo completar en aquella época la construcción del computador que había
soñado, dado que faltaba algo fundamental: la electrónica. El camino señalado de Babbage, no fue
nunca abandonado y siguiéndolo, se construyeron las primeras computadoras.
LENGUAJES DE MÁQUINA
El lenguaje máquina de una computadora consta de cadenas de números binarios (ceros y unos) y
es el único que "entienden" directamente los procesadores. Todas las instrucciones preparadas en
cualquier lenguaje de máquina tienen por lo menos dos partes. La primera es el comando u
operación, que dice a la computadora cuál es la función que va a realizar. Todas las computadoras
tienen un código de operación para cada una de sus funciones. La segunda parte de la instrucción
es el operando, que indicaa la computadora dónde hallar o almacenar los datosy otras
instrucciones que se van a manipular; el número de operandos de una instrucción varía en las
distintas computadoras. En una computadora de operando único, el equivalente binario de
"SUMAR 0814" podría hacer que se sume el valor que se encuentra en la localidad de
almacenamiento o dirección 0814 al valor que se encuentra en la unidad aritmética lógica. En una
máquina de dos operandos, la representación binaria de "SUMAR 0814 8672" podría hacer que se
sume el valor que está en la localidad 8672 al valor que está en la dirección 0814. El formato de
operando único es popular en las microcomputadoras más pequeñas; la estructura de dos
operandos se encuentra en casi todas las demás máquinas.
58
Según los estándares actuales, las primeras computadoras eran poco tolerantes. Los
programadores tenían que traducir las instrucciones de manera directa a la forma de lenguaje de
máquina que comprendían las computadoras. Por ejemplo, un programador que escribiera la
instrucción "SUMAR 0814" para una de las primeras máquinas IBM hubiera escrito:
000100000000000000000000000010111000
Además de recordar las docenas de códigos numéricos para los comandosdel conjunto de
instrucciones de la máquina, el programador tenía que conocer las posiciones donde se almacenan
los datos y las instrucciones. La codificación inicial muchas veces requería meses, por lo que era
costosa y era frecuente que originara errores. Revisar las instrucciones para localizar errores era
casi tan tedioso como escribirlas por primera vez. Además, si era necesario modificar un programa
posteriormente, la tarea podía llevarse meses.
1.3. LENGUAJES ENSAMBLADORES
A principios de la década de 1950, y con el fin de facilitar la labor de los programadores, se
desarrollaron códigos nemotécnicos para las operaciones y direcciones simbólicas. La palabra
nemotécnico se refiere a una ayuda para la memorización. Uno de los primeros pasos para mejorar
el proceso de preparación de programas fue sustituir los códigos de operaciones numéricos del
lenguaje de máquina por símbolos alfabéticos, que son los códigos nemotécnicos. Todas las
computadoras actuales tienen códigos nemotécnicos aunque, naturalmente, los símbolos que se
usan varían en las diferentes marcas y modelos. La computadora sigue utilizando el lenguaje de
máquina para procesar los datos, pero los programas ensambladores traducen antes los símbolos
de código de operación especificados a sus equivalentes en lenguaje de máquina.
Este procedimientopreparó avances posteriores. Si la computadora era capaz de traducir símbolos
convenientes en operaciones básicas, ¿por qué no hacer también que realizara otras funciones
rutinarias de codificación, como la asignación de direcciones de almacenamiento a los datos? La
técnica de direccionamiento simbólico permite expresar una dirección no en términos de su
localización numérica absoluta, sino en términos de símbolos convenientes para el programador.
Durante las primeras etapas del direccionamiento simbólico, el programador asigna un nombre
simbólico y una dirección real a un dato. Por ejemplo, el programador podría asignar el valor total
de mercancía adquirida durante un mes por un cliente de una tienda de departamentos a la
dirección 0063, y darle el nombre simbólico TOTAL. Se podría asignar el valor de la mercancía
devuelta sin usar durante el mes a la dirección 2047 y dársele el nombre simbólico CRÉDITO. Así,
durante el resto del programa, el programador se referirá a los nombres simbólicos, más que a las
direcciones, cuando fuera preciso procesar estos datos. Por ejemplo, se podría escribir la
instrucción "S CRÉDITO TOTAL" para restar el valor de las mercancías devueltas del importa total
de compras para obtener el importe de la factura mensual del cliente. A continuación, el programa
ensamblador traduciría la instrucción simbólica a esta cadena de bits:
Más adelante se hizo otra mejora. Se dejó a la computadora la tarea de asignar y recordar las
direcciones de las instrucciones. Lo único que tenía que hacer el programador era indicar a la
computadora la dirección de la primera instrucción, y el programa ensamblador se encargaba de
almacenar, de manera automática, todas las demás en forma secuencial a partir de ese punto. Así,
si se agregaba más tarde otra instrucción al programa, no era necesario modificar las direcciones
de todas las instrucciones que seguían al punto de inserción (como tendría que hacerse en el caso
de programas escritos en lenguaje de máquina). En vez de ello, el procesador ajustaba
automáticamente las localidades de memoria la próxima vez que se ejecutaba el programa.
59
En la actualidad, los programadores no asignan números de dirección reales a los datos
simbólicos, simplemente especifican dónde quieren que se coloque la primera localidad del
programa, y el programa ensamblador se encarga de lo demás: asigna localidades tanto para las
instrucciones como para los datos.
Estos programas de ensamble, o ensamblador, también permite a la computadora convertir las
instrucciones en lenguaje ensamblador del programador en su propio código de máquina. Un
programa de instrucciones escrito en lenguaje ensamblador por un programador se llama
programa fuente. Después de que el ensamblador convierte el programa fuente en código de
máquina a éste se le denomina programa objeto. Para los programadores es más fácil escribir
instrucciones en un lenguaje ensamblador que en códigos de lenguajes de máquina, pero es
posible que se requieran dos corridas de computadora antes de que se puedan utilizar las
instrucciones del programa fuente para producir las salidas deseadas.
Los lenguajes ensambladores tienen ventajas sobre los lenguajes de máquina. Ahorran tiempo y
requieren menos atención a detalles. Se incurren en menos errores y los que se cometen son más
fáciles de localizar. Además, los programas en lenguaje ensamblador son más fáciles de modificar
que los programas en lenguaje de máquina. Pero existen limitaciones. La codificación en lenguaje
ensamblador es todavía un proceso lento. Una desventaja importante de estos lenguajes es que
tienen una orientación a la máquina. Es decir, están diseñados para la marca y modeloespecífico
de procesador que se utiliza, y es probable que, para una máquina diferente, se tengan que volver
a codificar los programas.
1.4. LENGUAJES DE ALTO NIVEL
Los primeros programas ensambladores producían sólo una instrucción en lenguaje de máquina
por cada instrucción del programa fuente. Para agilizar la codificación, se desarrollaron programas
ensambladores que podían producir una cantidad variable de instrucciones en lenguaje de
máquina por cada instrucción del programa fuente. Dicho de otra manera, una sola
macroinstrucción podía producir varias líneas de código en lenguaje de máquina. Por ejemplo, el
programador podría escribir "LEER ARCHIVO", y el programa traductor produciría una serie
detallada de instrucciones al lenguaje de máquina previamente preparadas, con lo que se copiaría
un registro del archivo que estuviera leyendo el dispositivo de entrada a la memoria principal. Así,
el programador no se tenía que ocupar de escribir una instrucción por cada operación de máquina
realizada.
El desarrollo de las técnicas nemotécnicas y las macroinstrucciones condujo, a su vez, al desarrollo
de lenguajes de alto nivel que a menudo están orientados hacia una clase determinada de
problemas de proceso. Por ejemplo, se han diseñado varios lenguajes para procesar problemas
científico-matemático, asimismo han aparecido otros lenguajes que hacen hincapié en las
aplicaciones de proceso de archivos.
A diferencia de los programas de ensamble, los programas en lenguaje de alto nivel se pueden
utilizar con diferentes marcas de computadores sin tener que hacer modificaciones considerables.
Esto permite reducir sustancialmente el costode la reprogramación cuando se adquiere equipo
nuevo. Otras ventajas de los lenguajes de alto nivel son:
Son más fáciles de aprender que los lenguajes ensambladores.
Se pueden escribir más rápidamente.
Permiten tener mejor documentación.
60
Son más fáciles de mantener.
Un programador que sepa escribir programas en uno de estos lenguajes no está limitado a utilizar
un solo tipo de máquina.
-
Evolución
Lenguajes de primera generación
Lenguajes de segunda generación
Lenguajes de tercera generación
Lenguajes de cuarta generación
Lenguajes de programación orientados a objetos
Smalltalk
C++
Java
Lenguajes de programación visual
Lenguajes de quinta generación
LENGUAJES DE PRIMERA GENERACIÓN
Lo constituyen los lenguajes maquina.
Estos se consideran como de bajo nivel por que no existe un programa de codificación menos
complicado que el que utiliza los símbolos binarios 1 y 0.
Ascii, utiliza ceros y unos para representar letras del alfabeto.
Como este es el lenguaje del CPU, los archivos de texto traducidos a los grupos binarios
ASCIIpueden leerse por casi cualquier plataforma de sistemas de computadoras.
LENGUAJES DE SEGUNDA GENERACIÓN
A estos se les denomió lenguaje ensamblador.
Los lenguajes ensambladores usan códigos como a para agregar o mvc para mover, y asi
sucesivamente.
Los programas de software de sistemas tales como los sistemas operativos y los programas de
utilidad se escriben con frecuencia en un lenguaje ensamblador.
LENGUAJES DE TERCERA GENERACIÓN
Estos son mas fáciles de aprender y usar que los lenguajes maquina y el lenguaje ensamblador,
pues su similitud con la comunicación y comprensión humana cotidiana es mayor.
Enunciados, Print, Total sales, Read normal Pay etc.
Aunque son mas fáciles de programar, no son tan eficientes en términos de rapidez operacional y
memoria.
LENGUAJES DE TERCERA GENERACIÓN
Son relativamente independientes del hardware de la computadora. Esto significa que el mismo
programa puede utilizarse en varias computadoras diferentes de distintos fabricantes
LENGUAJES DE CUARTA GENERACIÓN
61
Son lenguajes que se relacionan menos con procedimientos y que son aun mas parecidos al ingles
que los lenguajes de tercera generación.
Algunas características incluyen capacidades de consulta y base de datos, de creación de códigos
y capacidades gráficas.
Ejemplos Visual C++, Visual Basic, Power Builder, Delphi, Forte y muchos otros.
Lenguajes de consulta son utilizados para hacer preguntas ala computadora con frases parecidas
alas de un idioma, ejemplo el inglés.
Lenguaje de consulta estructurado. Lenguaje estándar que a menudo se usa para realizar
consultas y manipulaciones ala base de datos.
LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN ORIENTADOS A OBJETOS
Permiten la interacción de objetos de programación incluyendo elementos de datos y las acciones
que se realizan en ellos.
Un objeto denotar datos respecto a un empleado y todas las operaciones que se pudieran realizar
sobre los datos (cálculo de nóminas).
En la programación orientada al objeto, los datos, instrucciones y otros procedimientos de
programación se agrupan en un elemento denominado objeto.
Encapsulación. Receso de reagrupar elementos dentro de un objeto.
Polimorfismo. Receso que le permite al programador desarrollar una rutina o grupo de actividades
que operaran sobre objetos múltiples.
Herencia. Propiedad utilizada para describir objetos en un grupo de este tomando características
de otros en el mismo grupo o clase de objetos.
Código reutilizable. Código de instrucciones dentro de un objeto que se puede usar repetidamente
en diferentes programas de diversas aplicaciones.
SMALLTALK
Lenguaje de programación amplio uso, orientado a objetos.
C++
Es una versión mejorada del lenguaje de programación c original.
Es un lenguaje de tiempo real, de propósito general, que se ha utilizado para aplicaciones
empresariales y científicos.
JAVA
Proporciona a los programadores un ambiente de programación con gran capacidad y las
condiciones para desarrollar aplicaciones de trabajo a través de Internet.
Para desarrollar pequeñas, Apletts, las cuales pueden insertarse en las páginas WebInternet.
Incluye un depurador, un generador de documentación, un compilador, y un visualizador, para
ejecutar aplicaciones Java sin navegador de Internet.
LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN VISUAL
Lenguajes que usan el ratón, iconos o símbolos en la pantalla y menús despegables para
desarrollar programas.
LENGUAJES DE QUINTA GENERACIÓN
Alrededor de la mitad 1998 surgieron gripos de herramientas de lenguajes de quinta generación,
los cuales combinan la creación de códigos basadas en reglas, la administración de reutilización y
otros avances.
Programación basada en conocimiento. Método para el desarrollo de programas de computación
en el que se le ordena ala computadora realizar un propósito en vez de instruirla para hacerlo.
SELECCIÓN DE UN LENGUAJE DE PROGRAMACIÓN
62
El mejor lenguaje de programación para usarse en un programa en particular incluye equilibrar las
características funcionales del lenguaje con aspectos como costo, control y complejidad.
Un factor importante que debe considerarse al seleccionar cualquier lenguaje de programación es
la cantidad de control directo que se necesita para operar el hardware.
TRADUCTORES DE LENGUAJE
Traductor de lenguaje. Software de sistemas que convierte un código fuente del programador en su
equivalente en lenguaje maquina.
Código fuente. Código de programación de nivel alto escrito por el programador.
Código objeto. Otro nombre para el código de lenguaje maquina.
Intérprete. Traductor de lenguajes que convierte, ala vez, una sentencia de programa a un código
de máquina.
-
Aplicaciones del software
Software se refiere al equipamiento lógico o soporte lógico de una computadora digital, y
comprende el conjunto de los componentes lógicos necesarios para hacer posible la realización de
tareas específicas; en contraposición a los componentes físicos del sistema, llamados hardware.
Tales componentes lógicos incluyen, entre muchos otros, aplicaciones informáticas como
procesador de textos, que permite al usuario realizar todas las tareas concernientes a edición de
textos; software de sistema, tal como un sistema operativo, que, básicamente, permite al resto de
los programas funcionar adecuadamente, facilitando la interacción con los componentes físicos y el
resto de las aplicaciones, también provee una interfaz para el usuario.
Si bien esta distinción es, en cierto modo, arbitraria, y a veces confusa, a los fines prácticos se
puede clasificar al software en tres grandes tipos:
Software de sistema: Su objetivo es desvincular adecuadamente al usuario y al programador de los
detalles de la computadora en particular que se use, aislándolo especialmente del procesamiento
referido a las características internas de: memoria, discos, puertos y dispositivos de
comunicaciones, impresoras, pantallas, teclados, etc. El software de sistema le procura al usuario y
programador adecuadas interfaces de alto nivel, herramientas y utilidades de apoyo que permiten
su mantenimiento. Incluye entre otros:
Sistemas operativos
Controladores de dispositivos
Herramientas de diagnóstico
Herramientas de Corrección y Optimización
Servidores
Utilidades
Software de programación: Es el conjunto de herramientas que permiten al programador
desarrollar programas informáticos, usando diferentes alternativas y lenguajes de programación, de
una manera práctica. Incluye entre otros:
Editores de texto
Compiladores
Intérpretes
Enlazadores
Depuradores
Entornos de Desarrollo Integrados (IDE): Agrupan las anteriores herramientas, usualmente en un
entorno visual, de forma tal que el programador no necesite introducir múltiples comandos para
63
compilar, interpretar, depurar, etc. Habitualmente cuentan con una avanzada interfaz gráfica de
usuario (GUI).
Software de aplicación: Es aquel que permite a los usuarios llevar a cabo una o varias tareas
específicas, en cualquier campo de actividad susceptible de ser automatizado o asistido, con
especial énfasis en los negocios. Incluye entre otros:
Aplicaciones para Control de sistemas y automatización industrial
Aplicaciones ofimáticas
Software educativo
Software empresarial
Bases de datos
Telecomunicaciones (p.ej. internet y toda su estructura lógica)
Videojuegos
Software médico
Software de Cálculo Numérico y simbólico.
Software de Diseño Asistido (CAD)
Software de Control Numérico (CAM)
-
Herramientas de productividad personal
El proceso personal de software Es un conjunto de prácticas disciplinadas para la gestión del
tiempo y mejora de la productividad personal de los programadores o ingenieros de software, en
tareas de desarrollo y mantenimiento de sistemas. Está alineado y diseñado para emplearse en
organizaciones con modelos de procesos CMMI o ISO 15504. Fue propuesto por Watts Humphrey
en 1995 y estaba dirigido a estudiantes. A partir de 1997 con el lanzamiento del libro "An
introduction to the Personal Software Process" se dirige ahora a ingenieros juniors.
Se puede considerar como la guía de trabajo personal para ingenieros de software en
organizaciones que emplean un modelo CMMI con nivel de madurez o de capacidad de procesos
que implica la medición cualitativa y mejora de procesos.
Uno de los mayores problemas que tiene es la gran cantidad de datos que hay que tomar. El PSP
tiene obsesión por la toma de datos y elaboración de tablas. El PSP se orienta el conjunto de áreas
clave del proceso que debe manejar un desarrollador cuando trabaja de forma individual.
Niveles [editar]Nivel 2 - inicial:
Seguimiento y control de proyectos.
Planeación de los proyectos.
Nivel 3 - repetible:
Revisión entre colegas.
Ingeniería del producto de software.
Manejo integrado del software.
Definición del proceso de software.
Foco del proceso de software.
Nivel 4 - Definido:
Control de calidad.
Administración cuantitativa del proyecto.
Nivel 5 - Controlado:
Administración de los cambios del proceso.
Administración del cambio tecnológico.
Prevención de defectos.
Fases [editar]PSP0: proceso base,registro de tiempos,registro de errores,estándar de tipo de
errores.[Proceso personal de arranque]
PSP0.1: estándar de codificación, medicion de tamaño, propuesta de mejoramiento del
proceso(PIP).[Proceso personal de arranque]
64
PSP1: estimación del tiempo, reporte de pruebas.[Proceso personal de administración]
PSP1.1: planeación de actividades, planeación de tiempos.[Proceso personal de administración]
PSP2: revisión de codificación, revisión del diseño.[Proceso personal de calidad]
PSP2.1: formatos de diseño.[Proceso personal de calidad]
PSP3: desarrollo en ciclos.[Proceso cíclico]
Taller

Taller No 1-INF – Hardware – NT1
CALENDARIO DEL MODULO
(Se define por semanas y Núcleos temáticos según Matriz de Acuerdos
pedagógicos)
UNIDAD DE
APRENDIZAJE
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
SEMANA
Inducción y
Acuerdos
Se entrega Matriz temática al estudiante fotocopiada
para realizar acuerdos pedagógico del Modulo
INFORMATICA
NT1. La
Computadora y sus
Componentes.

1
2
El Software y su
Función




Guía y Documentos
– Wiki
NT2. Redes
computacionales.

TALLERES – Preguntas Generadoras (Situaciones –
Problemas) Aprendizaje – Significativo – Portafolio.
TALLERES Ejercicios- Portafolio
PRUEBA – DIRECTA - (Evaluación Escrita)- Portafolio
PRODUCTOS – FINALES - Practicas pedagógicas
productiva - (Temáticas y Portafolio).
Seguimiento de: Temáticas y Portafolio – Según –
Criterios.
TALLERES – Preguntas Generadoras (Situaciones –
Problemas) Aprendizaje – Significativo – Portafolio.
TALLERES Ejercicios- Portafolio
PRUEBA – DIRECTA - (Evaluación Escrita)- Portafolio
PRODUCTOS – FINALES - Practicas pedagógicas
productiva - (Temáticas y Portafolio).
Seguimiento de: Temáticas y Portafolio – Según –
Criterios.
TALLERES – Preguntas Generadoras (Situaciones –
Problemas) Aprendizaje – Significativo – Portafolio.
Windows



Guía y Documentos
– Wiki

NT3. Word

Guía y Documentos
– Wiki

TALLERES Ejercicios- Portafolio

PRUEBA – DIRECTA - (Evaluación Escrita)- Portafolio

PRODUCTOS – FINALES - Practicas pedagógicas
productiva - (Temáticas y Portafolio).
3
4
65

Seguimiento de: Temáticas y Portafolio – Según –
Criterios.
NT4. Excel

TALLERES – Preguntas Generadoras (Situaciones –
Problemas) Aprendizaje – Significativo – Portafolio.
Guía y Documentos
– Wiki

TALLERES Ejercicios- Portafolio

PRUEBA – DIRECTA - (Evaluación Escrita)- Portafolio

PRODUCTOS – FINALES - Practicas pedagógicas
productiva - (Temáticas y Portafolio).

Seguimiento de: Temáticas y Portafolio – Según –
Criterios.
NT5. PowerPoint

TALLERES – Preguntas Generadoras (Situaciones –
Problemas) Aprendizaje – Significativo – Portafolio.
Guía y Documentos
– Wiki

TALLERES Ejercicios- Portafolio

PRUEBA – DIRECTA - (Evaluación Escrita)- Portafolio

PRODUCTOS – FINALES - Practicas pedagógicas
productiva - (Temáticas y Portafolio).

Seguimiento de: Temáticas y Portafolio – Según –
Criterios.


Presentación y sustentación de proyecto de INFORMATICA.
Presentación y Sustentación de Preguntas
Generadoras
7

Presentación y Sustentación de Portafolio
8
Sustentación –
Productos Finales.
Convocatoria.
Sustentación –
Productos Finales
Convocatoria
5
6
66
METODOLOGIA
En la educación a distancia en CERES – Sabana de Occidente del Modulo Informática es
importante que el estudiante de Salud Ocupacional asuma una estricta responsabilidad
con sus procesos, condición que lo lleva a adquirir autoesigencia con su aprendizaje. El
estudiante debe considerar la capacidad para organizar el tiempo de su estudio por sí
mismo (autodisciplina), para poder cumplir con TALLERES – Preguntas Generadoras
(Situaciones – Problemas) Aprendizaje – Significativo – y Portafolio. TALLERES Ejercicios- y
Portafolio, PRUEBA – DIRECTA - (Evaluación Escrita)-, Portafolio y PRODUCTOS – FINALES
- Practicas pedagógicas productiva - (Temáticas y Portafolio), y Seguimiento de: Temáticas
y Portafolio – Según – Criterios.
Usted estudiante de Salud Ocupacional cuenta con varios recursos a su disposición los
cuales le ayudaran a alcanzar la competencia al final de este modulo. Ellos son:
 Texto de Estudio.
 Guía de Estudio.
 El espacio tutorial.
 Material Interactivo (Wiki implementada por el tutor – Mauricio Leal Parga para el
trabajo colaborativo con los estudiantes de Modulo Informatica).
Bibliografía
-
-
Sonia Villarreal. Introducción a la Computación. Mc Graw Hill.
Peter Norton. Introducción a la computación. Mc Graw Hill.
Larry Long. Introducción a las Computadoras y al procesamiento de Información. Prentice
may. E. Alcalde/J.Morera – J.A. Pérez – Campanero. Introducción a los sistemas
Operativos. Mc Graw Hill.
67
Web grafía:
Historia y evolución del computador http://www.monografias.com/trabajos12/histcomp/histcomp.shtml
Clasificación de las computadoras - http://www.monografias.com/trabajos65/clasificacioncomputadoras/clasificacion-computadoras.shtml
Componentes de una PC - http://www.monografias.com/trabajos/compopc/compopc.shtml
Dispositivos periféricos de entrada y salida de un computador http://www.monografias.com/trabajos34/dispositivos-perifericos/dispositivos-perifericos.shtml
Dispositivos del almacenamiento de una computadora http://www.monografias.com/trabajos35/dispositivos-almacenamiento/dispositivosalmacenamiento.shtml
Memoria - http://www.monografias.com/trabajos/memoria/memoria.shtml
Sistema Binario - http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_binario
Lenguajes de programación - http://es.wikipedia.org/wiki/Lenguaje_de_programaci%C3%B3n
La evolución del software - http://www.monografias.com/trabajos73/evolucionsoftware/evolucion-software.shtml
Sistema operativo - http://www.masadelante.com/faqs/sistema-operativo
Compilador - http://es.wikipedia.org/wiki/Compilador
Tipos de Lenguajes de programación - http://www.monografias.com/trabajos38/tipos-lenguajesprogramacion/tipos-lenguajes-programacion.shtml
Evolución de los lenguajes de programación - http://www.monografias.com/trabajos26/lenguajesprogramacion/lenguajes-programacion.shtml#evoluc
Software - http://es.wikipedia.org/wiki/Software
Personal Software Process - http://es.wikipedia.org/wiki/Personal_Software_Process
68
Lecturas complementarias.

Introducción a la informática – Fernando Bersal

Accesibilidad en aplicaciones informáticas. Mª Paz Prendes Espinosa pazprend@um.es
Lucía Amorós Poveda lucia@um.es.

El Software.
Wiki
Espacio creado por el Tutor Mauricio Leal Parga – donde se publican periódicamente –
documentos y lecturas, Talleres, Preguntas Generadoras, Guías.
Del Modulo
Informática. Es de anotar que la información aquí publicada se puede descargar.
http://edumin-inf23.wikispaces.com/Saludo
EVALUACION









TALLERES – Preguntas Generadoras (Situaciones – Problemas) Aprendizaje – Significativo –
Portafolio.
TALLERES Ejercicios- Portafolio
PRUEBA – DIRECTA - (Evaluación Escrita)- Portafolio
PRODUCTOS – FINALES - Practicas pedagógicas productiva - (Temáticas y Portafolio).
Seguimiento de: Temáticas y Portafolio – Según – Criterios.
Presentación y sustentación de proyecto de Informática (Folleto).
Presentación y Sustentación de Preguntas Generadoras
Presentación y Sustentación de Portafolio
LABORATORIOS - (Trabajo – Práctico) – CIPA - Portafolio
69
POLITICAS
A continuación se presentan los siguientes enunciados que se deben cumplir para dar
orden al proceso de aprendizaje, que orientan a cada estudiante para que cada
participante presente sus actividades para poder alcanzar las competencias necesarias
para la aprobación del modulo. Estas políticas dan una estructura al trabajo de todos.
Tutor y estudiante.











Documentos – E-Mail (El estudiante debe consultar periódicamente la Wiki
Edumin-INF donde se le envían documentos y lecturas complementarias de cada
Núcleo Temático – NT).
El estudiante debe resolver las Preguntas Generadoras de cada Núcleo, como política de
cumplimiento de la metodología de la educación a distancia del proyecto CERES.
Los talleres serán publicados en la Wiki Edumin-INF semanalmente, para resolverlos por
dada Núcleo Temático.
Se realizara LABORATORIO - (Trabajo – Práctico) – CIPA y es de obligatoriedad su
asistencia.
Se realizaran Pruebas escritas, finalizando cada sesión de tutorías según Núcleos
Temáticos.
El estudiante debe exponer libremente sus ideas, mediante momentos de discusión,
reflexión donde se promueva el desarrollo autónomo, con un aporte de índole social en la
ampliación de su profesión.
El estudiante debe presentar Memorias de temática expuesta.
El estudiante debe presentar temáticas y portafolios según acuerdo.
El estudiante debe presentar y sustentar un proyecto final del Modulo Informática.
El estudiante debe presentar y sustentar el desarrollo de preguntas generadoras.
El estudiante debe presentar y sustentar el Portafolio del modulo –INFORMATICA-
Rol del Tutor:
El propósito fundamental como tutor es el de dar un servicio a los estudiantes, facilitando
su proceso de aprendizaje y el logro de sus competencias. La supervisión que hago se
enfocará tanto a los procesos, como a los productos de aprendizaje que evidencien
70
desarrollo de habilidades que conlleven a alcanzar la competencia, para ello asumo entre
otros los compromisos de:








Atender directamente a los estudiantes utilizando diversos medios: encuentro tutorial,
e-mail, Wiki, sistemas de mensajería y laboratorios prácticos.
Asistir al lugar de tutoría asignado, en la hora y el día indicados previamente para tal
fin.
Respetar el calendario académico y cada una de las actividades propuestas en el.
Guiar, facilitar, asesorar y orientar al estudiante en su proceso de aprendizaje.
Suscitar la reflexión e indagar a los estudiantes sobre su proceso de aprendizaje.
Evaluar las actividades teniendo en cuenta los criterios de evaluación al plantearsen
las actividades.
Retroalimentar las actividades y sus evidencias de competencia en las fechas
acordadas.
Las dudas académicas serán atendidas por E-mail y medios como foros en aulas
virtuales y Wiki.
Rol del estudiante
Los estudiantes son participantes, honestos y comprometidos que. Como tales, son los
principales responsables de iniciar, dirigir y sostener sus propios procesos de aprendizaje.
Cada estudiante se compromete a propiciar las condiciones que estén a su alcance para
maximizar las oportunidades de aprendizaje de acuerdo a su contexto y posibilidades. De
igual forma se asume que nuestros estudiantes no incurrirán en actos deshonestos y de
plagio intelectual de ideas en las diversas formas de interacción, actividades terminales e
intermedias. Se espera que los estudiantes participen activamente en cada una de las
actividades descritas en la guía de estudio, para ello es necesario tener en cuenta que:


El estudiante es el protagonista del proceso de aprendizaje, que lo lleva a ser más
activo y propositivo, por consiguiente a desarrollar el auto – estudio.
Debe estar preparado para participar activamente de las actividades de aprendizaje,
habiendo leído los contenidos de su texto de estudio y materiales adicionales
relacionados en la guía de estudio, documentos y lecturas complementarias.
71


Debe realizar las actividades planteadas en la guía de estudio, entregando las
evidencias de manera acorde a lo planteado en los criterios de evaluación, dentro de
los tiempos establecidos en el calendario y bajo las instrucciones descritas en cada
actividad.
En las evidencias escritas, deberá saber citar las fuentes, es decir usar debidamente la
bibliografía a fin de evitar el plagio.
Guía Elaborada por el Tutor
HECTOR MAURICIO LEAL PARGA
Uso exclusivo de estudiantes - I Semestre de Salud Ocupacional
Universidad Minuto de Dios
CERES SABANA DE OCCIDENTE
MODULO: INFORMATICA
Se prohíbe la publicación o reproducción total o parcial de esta Guía.
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