El computador
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COMPUTACION
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El ComputadorEs una máquina electrónica que recibe y procesa datos para convertirlos en información conveniente y útil. Una computadora está formada, físicamente, por numerosos circuitos integrados y otros muchos componentes de apoyo, extensión y accesorios, que en conjunto pueden ejecutar tareas diversas con suma rapidez y bajo el control de un programa.
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Historia del Computador
La computadora es el resultado de múltiples creaciones e ideas de diversas personas a lo largo de varios años: por un lado, el ábaco que fue uno de los primeros dispositivos mecánicos para contar; por otro lado, la Pascalina, inventada por Blaise Pascal permitía realizar cálculos de manera mecánica por medio de engranajes.
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Historia del Computador
En 1892 Charles Babbage diseña la “máquina analítica”, que no fue construida hasta 1989. Esta máquina poseía elementos que influyeron en las subsiguientes computadoras: flujo de entrada, memoria, procesador e impresora de datos. Por esto, Babbage es considerado el "Padre de las Computadoras Modernas".A partir de la mitad del siglo XX el desarrollo de la computadora es mayor y más rápido. Este desarrollo se suele dividir en generación.
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Generaciones del ComputadorPrimera Generación: Tubo de Vació
(1951-1958)
- Tubos de vacío.
- Grandes dimensiones.
- Altos consumo de energía. El voltaje de los tubos era de 300.v.
- Uso de tarjetas perforadas.
- Almacenamiento de información en un tambor magnético interior.
Segunda Generación: Transistor (1959-1964)
- Transistores. Disminuye el riesgo de averías, debido a su reducido voltaje.
- Mayor rapidez. La simplificación y reducción de circuitos aporta una mayor rapidez de funcionamiento.
- Introducción de elementos modulares.
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Generaciones del ComputadorTercera Generación: Circuito Integrado
(1965-1970)
- Circuito integrado. Miniaturización y reunión de centenares de elementos en una plaquita de silicio o chip.
- Menor consumo.
- Apreciable reducción de espacio.
- Aparición de Sistemas Operativos.
Cuarta Generación: Microprocesador (1971-1981)
- Aparecen los microprocesadores
- Los núcleos magnéticos son remplazados por chips de silicio.
- Sistemas de tratamiento de bases de datos.
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Ventajas Desventajas- Fácil acceso a la información.- Permite la comunicación a - distancia. - Ayuda en los deberes cotidianos ya sean tareas o asuntos de trabajo.- Ahorro de recursos tales como papel.- Almacenaje de mucha información.- Muchas actividades a la vez.- Bibliotecas Virtuales.- Información Actualizada.
- La información puede no ser verídica.- Daña la vista.- Tiende a ser adictivo.- Violación de privacidad.- Se pierde la interacción social.
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Hardware del Computador
El Hardware es la parte tangible del computador, aquella que se puede palpar. Los componentes Hardware se refiere a las partes físicas y accesorios complementarios que componen la Unidad Central de Procesamiento (CPU) así como a los periféricos externos, tales como, monitor, impresora, teclado, mouse, altavoces.
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Periféricos del ComputadorSalida:
- Monitor: es un dispositivo de salida que, mediante una interfaz, muestra los resultados, o los gráficos del procesamiento de una computadora. - Altavoces: Se utilizan para escuchar los sonidos emitidos por el computador- Impresora: Permite producir una copia permanente de textos o gráficos de documentos almacenados en formato electrónico.
Entrada:- Teclado: Utilizado para la introducción de órdenes y datos en una computadora.- Mouse: Detecta el movimiento relativo en dos dimensiones por la superficie horizontal en la que se apoya, reflejándose habitualmente a través de un puntero o flecha en el monitor.- Escáner: Se utiliza para convertir, mediante el uso de la luz, imágenes o cualquier otro impreso a formato digital.
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Componentes del Computador- Fuente de Alimentación: es un montaje eléctrico/electrónico capaz de transformar la corriente de la red eléctrica en una corriente que el ordenador pueda soportar.- Tarjeta Madre: Es quien gestiona y controla el funcionamiento de todos los dispositivos de tu ordenador. En ella o van conectados los elementos directamente o por medio de buses.
- Disco Duro: Es la unidad de almacenamiento más importante y más grande del ordenador. En él se guardan los programas, archivos, etc. que tenemos en nuestro ordenador. - Tarjetas de Expansión: : La función principal es transformar la señal enviada por el ordenador (microprocesador) en señales que pueden reconocer y trabajar los periféricos y viceversa. Tarjeta de vídeo, de audio, de red, etc.- Lector de CD/DVD: Es un dispositivo óptico que nos ayuda a ver la información que se encuentra grabada en el disco a través de un láser.- Fan Cooler: Elimina el exceso de calor del interior de una computadora.
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Componentes de la Tarjeta Madre- Slots ó ranuras de expansión: Ranuras de plástico con conectores eléctricos, dónde se insertan y controlan las tarjetas de expansión.- Chipset: Dirige el tráfico de bits en la placa base, sirve de puente de comunicación con el resto de los componentes de la placa como son las memorias, puertos y tarjetas de expansión. - Memoria ROM: Su nombre viene del inglés Read Only Memory, que significa Memoria de Solo Lectura ya que la información que contiene puede ser leída pero no modificada. - BIOS: Es una memoria ROM, pero con la facultad de configurarse según las características particulares de cada máquina.- Memoria RAM: Es donde el ordenador guarda los datos de los programas que se están ejecutando en ese momento y de donde coge las órdenes el micro. - Memoria Cache: Es la memoria de acceso rápido de una computadora, que guarda temporalmente las últimas informaciones procesadas. Es usada por el microprocesador para reducir el tiempo de acceso a datos ubicados en la memoria RAM.
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Componentes de la Tarjeta Madre- Microprocesador (CPU): Se encarga de realizar todas las operaciones de cálculo, y de controlar todo lo que sucede en el ordenador recibiendo información y enviando órdenes (solo de la cache y de la RAM) para que los otros componentes trabajen. Consta internamente de dos partes:- Unidad aritmética–lógica: esta unidad realiza todos los cálculos matemáticos
de la CPU. - Unidad de control: este componente es responsable de dirigir el flujo de
instrucciones y de datos dentro de la CPU.
- Ventilador: Se encarga de disipar el calor generado por el microprocesador.- Puertos: Un puerto es por donde se recibe o envía información al ordenador desde el exterior.
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Software del Computador
Están compuestos por una serie de rutinas, las cuales están formadas por instrucciones, procedimientos y comandos que conforma dicho programa.
El Software es el soporte lógico e inmaterial que permite que la computadora pueda desempeñar tareas inteligentes, dirigiendo a los componentes físicos o hardware con instrucciones y datos a través de diferentes tipos de programas.
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Tipos de Software- Software de Sistema: Se llama Software de Sistema o Software de Base al conjunto de programas que sirven para interactuar con el sistema, confiriendo control sobre el hardware, además de dar soporte a otros programas.El Software de Sistema se divide en:
1. Sistema Operativo: Es un conjunto de programas que administran los recursos de la computadora y controlan su funcionamiento. Este realiza cinco funciones básicas: Suministro de Interfaz al Usuario, Administración de Recursos, Administración de Archivos, Administración de Tareas y Servicio de Soporte.
2. Controladores de Dispositivos: Los Controladores de Dispositivos son programas que permiten a otros programa de mayor nivel como un sistema operativo interactuar con un dispositivo de hardware.
3. Programas Utilitarios: Los Programas Utilitarios realizan diversas funciones para resolver problemas específicos, además de realizar tareas en general y de mantenimiento. Algunos se incluyen en el sistema operativo.
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Tipos de Software
- Software de Aplicación: Son los programas diseñados para o por los usuarios para facilitar la realización de tareas específicas en la computadora, como pueden ser las aplicaciones ofimáticas u otros tipos de software especializados como software médico, software educativo, editores de música, programas de contabilidad, etc.
- Software de Programación: Es el conjunto de herramientas que permiten al desarrollador informático escribir programas usando diferentes alternativas y lenguajes de programación.
Este tipo de software incluye principalmente compiladores, intérpretes, ensambladores, enlazadores, depuradores, editores de texto y un entorno de desarrollo integrado que contiene las herramientas anteriores, y normalmente cuenta una avanzada interfaz gráfica de usuario (GUI).
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Estructura funcional del computador• (Central Process Unit) es el corazón del computador, encargándose del
control de los dispositivos periféricos (unidades de entrada y salida), de las operaciones y de la comunicación con la memoria interna.
• Está compuesta de: la Unidad de Control (UC) y la Unidad Aritmética lógica (UAL), algunos autores consideran la Memoria Principal como un elemento del CPU.
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Memoria principalEsta formada por un conjunto de celdas, posiciones o palabras de memoria. En cada celda se archiva determinada información (datos o instrucciones de programa). ACCESO A MEMORIA• Para realizar estas funciones es necesario disponer de dos registros destinados a
gestionar la memoria.• Por registros se entiende una pequeña memoria unitaria, de tratamiento muy
rápido (más que las celdas normales), que sirve para conservar datos temporalmente esos dos registros son:
• RDM o registro de dirección de Memoria.• RIM o registro de Intercambio de Memoria
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Proceso de lectura y escritura• Proceso de LecturaPara acceder a la celda 324 con 18, debe introducirse su direcciónEn el RDM (RDM= 324). Cuando llega una orden de lectura, el contenido del RDM pasa a un complejo circuito de selección que permite acceder a la palabra de memoria solicitada y lleva el contenido de la misma al RIM (RIM= 18).• Proceso de EscrituraAhora se quiere escribir el dato numérico 23 en la celda o Palabra de dirección 437.La dirección de la celda a seleccionar se introduce en el RDM.El dato a escribir se introduce en el RIM. Se da una orden de escritura, y el contenido del RIM es llevado a la celda seleccionada por el RDM y queda grabado en ella.
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Unidad de controlCombina todos los componentes del computador, de modo que los eventos tomen lugar en la secuencia apropiada en el momento correcto
• Localizar y extraer de la memoria principal la instrucción correspondiente
• Transferir la instrucción de la memoria a la Unidad de control• Determinar qué tipo de operación se debe ejecutar• Ejecutar la instrucción, enviando las señales de control u
órdenes a los elementos pertinentes• Supervisar la operación anterior para determinar si ha finalizado
correctamente.• Localizar la siguiente instrucción a ejecutar.
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Unidad aritmética lógica• Es la encargada de realizar las operaciones aritméticas sobre los datos de la memoria (por
ejemplo: "sumar dos números binarios") u operaciones lógicas (por ejemplo: "cambiar los valores de los bits, los unos por ceros, y viceversa"). Las operaciones aritméticas son: suma, resta, multiplicación y división; las operaciones lógicas son del tipo verdadero y falso.
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Bus de datos• Bus: Es en esencia una ruta compartida que conecta diferentes
partes del sistema, como el microprocesador, la controladora de unidad de disco, la memoria y los puertos de entrada y salida para permitir la transmisión de información.
• Bus de Datos: Es aquel que por medio de un grupo de líneas en realidad trazos conductores sobre una placa de circuito impreso transporta los datos.
• Bus de Dirección: Realiza las ubicaciones en las que puede encontrarse información específica.
• Bus de Control: Es aquel que se asegura a través de sus señales que las diferentes partes del sistema utilizan su ruta compartida sin conflicto.