1 Introducción a la ComputaciónUniversidad Federico Santa María Sede José Miguel Carrera Electrónica Introducción a la Computación Esquema Funcional de un Computador La Tarjeta Madre Profesor Sr. Gonzalo A. Garrido C.

2 Introducción a la ComputaciónArquitectura del Computador 1.1 Partes del computador 1.2 Esquema Funcional de un Computador 1.2.1 Unidades de Entrada 1.2.2 Unidad Central de Proceso 1.2.3 Unidades de Salida 1.3 Tipos de computadoras

3 Introducción al Estudio de la Computación2. Software 2.1 Sistemas Operativos 2.2 Software de Aplicación 2.3 Lenguajes de Programación 3. El mundo de las redes de computadoras 3.1 Redes LAN – Redes de Área Local 3.2 Redes WAN – Redes de Área Extendida 3.3 Redes MAN – Redes de Área Metropolitana 3.4 Ordenadores en la Red

4 ARQUITECTURA DEL COMPUTADOR

5 El Hardware 1.- ARQUITECTURA DEL COMPUTADORSon todas las partes físicas del computador o aquellas que el usuario puede tocar.

6 1.1 PARTES DE UN COMPUTADOR

7 1.2 Esquema Funcional de un ComputadorLas instrucciones e información, que necesita el computador se introduce por medio de Unidades de Entrada y necesita de Unidades de Almacenamiento y Procesamiento de información. Una vez finalizado el trabajo, debe disponer de Unidades de Salida para presentar su trabajo en forma inteligible para que el usuario pueda emplearlo, estos dispositivos que se añaden al computador reciben el nombre de Periféricos.

8 Fundamentalmente se dividen en tres áreas, que son:Entrada Proceso Salida El cual se denomina Esquema funcional de un computador

9 Unidades de Entrada Unidades de Salida Unidad Central de ProcesoC.P.U. Unidades de Salida

10 1.2.1 UNIDADES DE ENTRADA Componente de Hardware que el usuario utiliza para ingresar información, con el fin de ser procesada. Ejemplo: Teclado. Mouse. Scanner.

11 DESCRIPCIÓN EL TECLADO Es un dispositivo de entrada, a través de el se puede introducir datos, caracteres, símbolos, etc. Por medio de pulsos electrónicos de 5 voltios. Cuenta con 101 teclas en los teclados expandidos, donde se identifican 3 zonas importantes : las teclas funcionales, keypad y el teclado normal.

12 DESCRIPCIÓN EL MOUSE Es un dispositivo también conocido como Ratón, este dispositivo consta de dos a tres teclas funcionales que permiten mapear fácilmente la pantalla del computador.

13 1.2.2 UNIDAD CENTRAL DE PROCESOEs el lugar físico donde se encuentran los principales componentes internos del PC

14 LA TARJETA MADRE

15 ESQUEMA GENERAL DE UNA TARJETA MADREPlaca Procesador Memoria RAM Unidad de Memoria Ranuras Buses Unidad de Control ROM Unidad Lógica Aritmética DISCO DURO C:\ A:\ E:\ Unidad de control de periféricos

16 ALGUNOS COMPONENTES DE LA TARJETA MADRE1.- El Procesador o Micro Procesador 1.1 Modelos de microprocesadores 2.- La memoria o almacenamiento 2.1 Clasificación de la memoria 3.- Buses de comunicación. 3.1 Clasificación de buses de comunicación

17 1. EL PROCESADOR O MICRO PROCESADOREs una pastilla de silicona, esta compuesta por circuitos integrados. El procesador realiza las tareas de la Unidad Central de Tratamiento de una computadora. Todos los datos que utiliza el computador, deben pasar obligadamente por el microprocesador para ser procesado. a) Unidad de memoria b) Unidad de control c) Unidad aritmética lógica d) Unidad de control de periféricos Esta compuesto por:

18 a) Unidad de memoria COMPONENTES DEL MICRO PROCESADOREn esta unidad se depositaran los datos que son enviados para procesarse desde los dispositivos de almacenamiento (manejados por las unidades de entrada y salida), donde serán almacenados los programas que realizaran los procesos, y depositados los resultados de un proceso, para luego ser enviados a un dispositivo de almacenamiento secundario.

19 b) Unidad de control COMPONENTES DEL MICRO PROCESADOREs el responsable del correcto funcionamiento de los restantes componentes del computador Funciones: Leer e interpretar las instrucciones de los programas Dirigir la operación de los componentes internos del procesador Controlar el flujo de entrada y salida de programas y datos en la RAM. La UC dirige los componentes del procesador para que se lleven a cabo las operaciones para ejecutar las instrucciones La UC contiene áreas de almacenamiento que funcionan a alta velocidad, son los llamados REGISTROS.

20 c) Unidad aritmético lógica (alu)COMPONENTES DEL MICRO PROCESADOR c) Unidad aritmético lógica (alu) La ALU realiza todas las operaciones aritmético y lógicas La ALU necesita almacenar temporalmente datos mientras realiza las operaciones, es para este objeto que se utilizan los registros

21 d) Unidad de control de periféricos.COMPONENTES DEL MICRO PROCESADOR d) Unidad de control de periféricos. Es la que controla el tráfico de datos que entran y salen a los diferentes dispositivos periféricos, como el acceso a los mismos. Contiene : Un Canal Unidades de Control de Entrada y Salida Dispositivos de Entrada y Salida

22 1.1 MODELOS DE MICROPROCESADORES1972  8008 de Intel. 1973  8080. 1976  8085. 1980  8086 y el 8088 1982  80186 1983  1986  Desde entonces la Era de los Microprocesadores ha tenido una carrera vertiginosa apareciendo desde entonces el 80486, el 80586, Pentium; Pentium II, Pentium III, Pentium IV, etc..

23 2. LA MEMORIA O ALMACENAMIENTOSon dispositivos físicos que permiten almacenar datos, instrucciones y programas. La memoria es un lugar físico compuesto por celdas electrónicas, en la cual se pueden almacenar solo dígitos 0 y 1.

24 2.1 CLASIFICACION DE LA MEMORIAMemoria Primaria Memoria Secundaria RAM ROM Medio Electrónico Medio Magnético Disquete Disco Duro Medio Láser CD

25 1. MEMORIA PRIMARIA a) MEMORIA RAMRAM: Random Access Memory (Memoria de acceso aleatorio). Es la memoria Principal del Computador y sólo estará disponible cuando el computador se encuentre encendido Esta formada por una serie de casillas llamadas Bytes, cada casilla puede almacenar un solo carácter

26

27 Un computador no puede funcionar sin memoria RAM ya que al ser la memoria principal del PC se almacenan en ella los programas y datos con los cuales trabaja el computador.

28

29

30 b ) MEMORIA ROM Esta memoria contiene los datos que han sido grabados o guardados, y que el ordenador necesita para arrancar o comenzar su funcionamiento. Los datos le indican a la Unidad Central de Proceso que antes de comenzar debe: • Chequear que cada uno de los dispositivos este preparado. • Cargar en una parte de la RAM el Sistema Operativo.

31 2. MEMORIA SECUNDARIA Es el lugar donde podemos guardar o almacenar información en forma permanente. Estas son unidades de medio magnético, esto consiste en recubrir el disco con una película de óxido metálico (núcleos de ferrita) para que los datos puedan ser almacenados magnéticamente.

32 UNIDADES DE MEDIDA Un Byte corresponde a un carácter, símbolo, numero o espacio en blanco que se desee almacenar.

33 DISCO DURO ( C: )

34 DISCO DURO ( C: ) Unidad de Almacenamiento donde se puede recuperar o guardar gran cantidad de información. Un PC puede funcionar sin disco duro siempre y cuando se tenga un disco de arranque que posea los principales archivos del sistema y definir otras unidades de almacenamiento

35 COMPONENTES DE UN DISCO DURO

36 DISQUET DE 3 1/2’ ’ (A:) Es el dispositivo utilizado para introducir datos y almacenarlos. Un Disquete esta fabricado por un plástico circular llamado Mylar, posee sectores, 2 caras y pistas de almacenamiento. El acceso a la información en un disquete es aleatoria o secuencial.

37 CD ROM (D:) Es un medio óptico láser, el cuál una vez grabado se transforma en un disco de sólo lectura y no se pueden almacenar datos nuevos en ellos. .

38 MEMORIAS EXTERIORES

39 3.- BUSES DE COMUNICACIÓN.Es simplemente un canal de comunicación entre todas las unidades funcionales del sistema. La interconexión entre estas unidades se realiza al pinchar o colgar cada unidad al bus. Cuando se añade una nueva unidad (tarjeta), se conecta en una de las ranuras denominadas Slots de expansión, conectada directamente al bus. Un Bus se compone de varias líneas o hilos (uno por bit) por el que circula un cierto tipo de información.

40 3.1 CLASIFICACIÓN DE BUSES DE COMUNICACIÓN.Hay 3 tipos de buses, según la información que circula por el mismo. Estos son : Bus de Datos Bus de Direcciones Bus de Control Bus de Datos : funciona en conjunción con el bus de direcciones para transmitir datos. Bus de Direcciones : son n líneas de señales para transmitir las direcciones de las posiciones de memoria y de los dispositivos conectados al bus. Cada línea puede tener 2 valores (0 y 1), se pueden especificar 2n direcciones distintas.

41 Interconexión de los elementos de un MicroprocesadorBus de Control : son una serie de líneas que sirven básicamente para indicar el tipo de información que viaja por el bus. Interconexión de los elementos de un Microprocesador

42 Puerto. Un puerto de Entrada y Salida es una vía de comunicación con otros componentes del ordenador. Cada puerto se identifica por una dirección, pudiéndose leer datos de un punto o escribir datos sobre ella. Ejemplo : Puerto de impresión

43 1.2.3 UNIDADES DE SALIDA Componente de hardware por el cual el usuario recibe el resultado de la información que el PC ha procesado. Por Ejemplo: a) Pantalla. b) Impresoras. c) Parlantes.

44 LAS IMPRESORAS

45 CLASIFICACIÓN DE LAS IMPRESORASEn la actualidad, en el mercado existen cuatro tipos de impresora que son: Impresora Matriz de Punto. Impresora Inyección a Tinta. Impresora Láser Impresoras Plotters

46 1.3 TIPOS DE COMPUTADORAS La clasificación de las computadoras que se da a continuación es por el tipo de datos que procesan. Computadoras Analógicas Computadoras Digitales Computadoras Híbridas

47 Las computadoras analógicas :Procesan datos continuos, es decir, no calculan directamente números, es cambio lo hacen con variables, que están medidas en escala continua. Ejemplo: Procesos realizados en una refinería de petróleo, en los cuales se necesite tener un control continuo de los volúmenes de producción.

48 Las computadoras digitales1.4 TIPOS DE COMPUTADORAS Las computadoras digitales Procesan datos discretos, es decir, trabajan directamente con números, los que representan cifras, letras u otros símbolos especiales. Las computadoras híbridas Son computadoras que reúnen las características de las dos anteriores. Ejemplo: Utilizado en la sala de cuidado intensivo en un hospital, en los que los dispositivos analógicos pueden medir el funcionamiento del corazón, la temperatura y otros signos vitales del paciente. Estas medidas pueden ser convertidas en números y ser enviados a un componente digital del sistema, este Volver

49 2.- SOFTWARE

50 Los Sistemas Operativos Programas de Aplicación 2.- SOFTWARE Está constituidos por archivos de programas para el procesamiento de datos. El computador utiliza normalmente tres tipos de software: Los Sistemas Operativos Programas de Aplicación Lenguaje de Programación

51 2.1. SISTEMA OPERATIVO Tiempo de EjecuciónUn Sistema Operativo administra los recursos de la máquina en forma eficiente y productiva para el usuario. Además es el encargado de establecer un puente de comunicación entre el computador y el usuario. Tiempo de Ejecución Administración del disco y los archivos Memoria E/S Seguridad del sistema Recarga del Sistema

52 EJEMPLOS DE SISTEMAS OPERATIVOSMS-DOS Linux Windows

53 2.2. SOFTWARE DE APLICACIÓNCorresponde a los diversos programas que no permite realizar diferentes tareas, entre otros Microsoft Office Auto Cad Juegos

54 LENGUAJE DE PROGRAMACIÓNLenguaje de programación es un conjunto de sintaxis y reglas semánticas que definen los programas de Aplicaciones, entre otros

55 LENGUAJE DE PROGRAMACIÓNLos lenguajes de programación pueden ser de: Alto Nivel : Es un lenguaje que comprende el usuario. Ejemplo: Pascal, C, C++, etc. Bajo Nivel : Es un lenguaje que esta mas relacionado con el ordenador. Ejemplo: Lenguaje Ensamblador, Lenguaje Binario, etc. Un computador no puede decidir por si mismo, necesita ordenes de los usuarios como parte de la información. Estas ordenes se llaman Programas.

56 LENGUAJE DE PROGRAMACIÓNUn Programa es un conjunto de instrucciones u ordenes, escritas bajo cierto tipo de reglas, según este tipo de ordenes el computador sabe que es lo que debe realizar. En otras palabras un programa es la especificación de la solución a un problema que puede ejecutar un computador.

57 LOS VIRUS Y ANTIVIRUS VIRUS: Son programas residentes en memoria que permanecen en el sistema y esperan el momento oportuno para ejecutar lo que sea su función, la cual la mayoría de las veces de tipo destructivo ANTIVIRUS: Es un programa cuya función es detectar, eliminar y reparar el daño causado por el virus.

58 ARCHIVO CaracterísticaUnidad principal de almacenamiento de un computador que nos permite identificar entre un conjunto de datos y otro. Característica Nombre: permite identificar el archivo. El nombre puede llevar desde 1 a 255 caracteres. Extensión: Permite clasificar el tipo de archivo. La extensión puede llevar desde 1 a 3 caracteres.

59 CLASIFICACIÓN DE ARCHIVOSUn archivo se puede clasificar en: Archivos de Configuración. SYS , INI, COM, BAT Archivos de Programa EXE Archivos de Datos o Documentos DOC, XLS, PPT etc..

60 LAS CARPETAS CaracterísticaMedio en el cual se almacenas a los archivos, como también a carpetas a las cuales se les denomina Sub carpetas. Nombre: permite identificar a la carpeta. El nombre puede llevar desde 1 a 255 caracteres. Característica

61 UNIDADES DE ALMACENAMIENTOForma Nombre Capacidad Letra de Unidad Características Disquete de 3 ½ 1.44MB A: o B: Re-grabables, Muy lentos, Pierden la información fácilmente, Muy económicos, Intercambiables, Transportables Disco Rígido Entre 1 y 40 Gigabytes C: Re-grabables, Muy rápidos, Es la unidad de arranque, Seguros, Muy caros

62 Re-gravables, Rápidos, Seguros, Muy Caros, Removibles, TransportablesForma Nombre Capacidad Letra de Unidad Características ZIP o LS-120 100 Mb D:, E:, F: etc... (La PC les asigna la próxima letra disponible al arrancar) Re-gravables, Rápidos, Seguros, Muy Caros, Removibles, Transportables CD-ROM 650 Mega Bytes D:, E:, F: etc... (La PC les asigna la próxima letra disponible al arrancar, generalmente la última) Algunos re-gravables, Capacidad para Audio, Muy Rápidos Muy Seguros, Económicos, Transportables Volver

63 3.- EL MUNDO DE LAS REDES

64 3.- EL MUNDO DE LAS REDES Se pueden mencionar los siguientes tipos de redes: Redes LAN – Redes de Área Local Redes WAN – Redes de Área Extendida Redes MAN – Redes de Área Metropolitana

65 3.1 Redes LAN Nos va a permitir compartir bases de datos, programas y periféricos como puede ser un MODEM, una impresora, plotters, escáner, etc.; poniendo a nuestra disposición otros medios de comunicación como puede ser el correo electrónico y el chat. Además una red de área local, conlleva un importante ahorro, tanto de dinero, ya que no es preciso comprar muchos periféricos, se consumen menos papel y en una conexión a Internet se puede utilizar una única conexión telefónica compartida por varios ordenadores conectados en red. Las redes LAN permiten interconectar ordenadores que estén dentro de un mismo edificio o en edificio colindantes, pero teniendo en cuenta que el medio físico que los unen no puede tener mas de unos miles de metros.

66 3.2 Redes WAN (Wide Area Network), es utilizada para unir ordenadores separados por grandes distancias. Las redes WAN se sirven de otras redes de comunicaciones como puede ser la red telefónica para transmitir información entre los ordenadores comunicantes.

67 3.3 Redes MAN Metropolitan Area Network), son redes de área metropolitana que tienen un mayor alcance geográfico para transmitir información a los ordenadores.

68 3.4 ORDENADORES DE LA RED. Una red esta formada por ordenadores con sus respectivos periféricos y por elementos que los conectan entre si dichos ordenadores. Los dispositivos de conexión son tarjetas de red, cables o cualquier medio físico que permita a los ordenadores intercambiar bytes de información y otros equipos, como puede ser un HUB, necesarios para conectar los ordenadores entre si, de modo que quede formada la red local. Las grandes empresas suelen hacer uso de otras redes de comunicaciones, como puede ser la red telefónica, para interconectar sus redes locales entre si. Los ordenadores que forman parte de una red están formados por distinto hardware (procesadores RISC, CISC, ordenadores MAC, SUN, etc.) y rodar bajo distintos Sistemas Operativos (Windows, Amiga Work Bench MacOS, Linux,Unix, etc.); para que puedan comunicarse entre ellos solo es necesario que exista un camino físico y que empleen el mismo protocolo de comunicación (TCP-IP, NETBEUI,IPX-SPX,etc.)

69 Tipos de Ordenadores. Los ordenadores que forman parte de una red puede desarrollar 2 tipos de funciones: Servidor Estación de Trabajo

70 Servidor : Es aquel o aquellos ordenadores que van a compartir sus recursos de hardware y software con los demás equipos de la red. Es empleado tanto por su potencia de cálculo, como por la información que gestiona y los recursos que comparte. Estación de Trabajo : Aprovecha o tiene a su disposición los recursos que ofrece la red así como los servicios que proporcionan los servidores a los cuales pueden acceder. El diseño de la infraestructura de una red de ordenadores es una de las labores mas importantes que debe llevar a cabo el ingeniero de sistemas que la este montando para una Empresa. Por ejemplo : La red mas pequeña puede constar de un único servidor y unas cuantas estaciones de trabajo conectadas mediante tarjetas de red y cable coaxial.

71 Las redes mas grandes pueden estar constituidas por varios servidores y una gran cantidad de estaciones de trabajo con redes distribuidas alrededor de todo el mundo, lo cual conlleva el empleo de redes de comunicación (la red telefónica, la red Internet, etc) para interconectar entre si los equipos de todas las sedes. Clientes y Servidores. La metodología cliente servidor divide las aplicaciones comunicantes en 2 categorías, dependiendo de si la aplicación se queda en espera de conexiones (servidor) o las inicia (cliente). En general, una aplicación que inicia una comunicación con otra se la califica como cliente. Los usuario finales invocan aplicaciones cliente cuando utilizan un servicio de red. Cada vez que se ejecuta una aplicación cliente, esta contacta con el servidor, le envía una solicitud de servicio y espera la respuesta o resultados del servicio.

72 Direcciones IP. Se puede entender mejor si se establece una analogía entre computadoras y teléfonos. Del mismo modo que un teléfono posee un único numero a nivel mundial, cada computadora conectada directamente a la red Internet tendrá asignado un único numero IP a nivel mundial. Por lo tanto, cualquier computadora del planeta puede conectar con cualquier otra computadora, siempre y cuando conozca su numero IP y además exista un camino físico que una ambas computadoras para que puedan intercambiar información.

73 Tiene asignado un único numero Tiene asignado un único numero IP

74 PUERTOS STANDARD

75 LECTURAS PERSONALES. Historia de la Computación Ver Pagina Web : Generaciones de Computadoras Volver

76 Esquema Funcional de un ComputadorUnidades de Entrada Unidad Central de Proceso C.P.U. Unidades de Salida

77 ESQUEMA GENERAL DE UNA TARJETA MADREPlaca Procesador Memoria RAM Unidad de Memoria Ranuras Buses Unidad de Control ROM Unidad Lógica Aritmética DISCO DURO C:\ A:\ E:\ Unidad de control de periféricos inicio