CONCEPTOS BASICOS

UNIDAD I
INTRODUCCION A LA INFORMATICA

1- Concepto De:

Informática: Es la Ciencia que estudia la Información como un recurso de la Organización o Administración.

Ordenador: Dispositivo electrónico capaz de tratar la información según las instrucciones que le suministra un programa confeccionado por el ser humano.

Computador:
· Es un conjunto de sistema electrónicos, capaces de recibir datos, procesarlos y dar una respuesta. Este procesamiento de datos es aritmético y lógico.

Dispositivo o máquina electrónica diseñada y programada para llevar a cabo secuencias de operaciones aritmética y lógicas con altísima velocidad. Los computadores están constituidos por el Hardware y son de aplicación general, realizan funciones específicas de Entrada – Procesamiento – Salida cuando se almacenan en su memoria un conjunto de instrucciones denominada programa.
Hardware: Es el conjunto de componentes que conforman físicamente el computador, dichos componentes permiten procesar información, almacenarla y hacen posible la comunicación con los usuarios. (Monitor, Teclado, CPU o UCP, Mouse, Impresora, Módem).

Software: Son todos los programas que se procesan en una máquina (o computador).
Programa: Conjunto de Instrucciones, comandos, rutinas y sentencias que se utilizan para la realización de una tarea o proceso determinado.

Archivo: Grupo de registros (Datos, textos o instrucciones) relacionados entre ellos y que puede ser almacenado dentro y fuera del computador, en un disquette o cinta magnética, cada uno de los cuales tienen un nombre único. El Nombre de archivo consta de dos partes. El nombre de “Pila” y su extensión o “Apellido”. El nombre puede tener de 1 a 8 caracteres y la extensión que es opcional (el usuario puede o no colocarle extensión al archivo) puede tener de 1 a 3 caracteres separados del nombre por un punto(.).

Registro:
a- Es un conjunto de datos relacionados que se trata como una unidad.
b- Nombre que recibe cada uno de los elementos que forman un fichero.

Dato: Se denomina dato a cualquier objeto manipulable por la computadora. Un dato puede ser un carácter leído de un teclado, información almacenada en disco, un número que se encuentre en memoria principal.

Información: Es un Conjunto de datos relacionados con un propósito que crea un reconocimiento y un estímulo al receptor de la misma información.

Chip (Pastilla): Pieza pequeña de silicio sobre el cual se fabrica un circuito electrónico integrado. Un solo chip puede reemplazar miles de transistores, resistencias y diodos, e incluso, un chip puede contener la Unidad Central de Procesamiento (CPU) completa de un microcomputador.

Yo soy un Diskette Flexible de 3 ½”Disco o Disquette: Es un soporte de almacenamiento de información.
Pista: Canal o línea concéntrica o paralela de almacenamiento de información, en disco o cinta que consiste en una secuencia de bits uno después de otros.

Sectores: Sección de una pista en un disco que generalmente corresponde a la unidad de almacenamiento más pequeña que puede a la vez leer o escribir la unidad de disco.


TIPOS DE DISQUETTE

TAMAÑO
DESCRIPCION
CAPACIDAD
3 ½”
Aaa Alta densidad 1.44 Megabyte
1.440.000 Bytes Aprox
3 ½”
Doble densidad 720 Kilobyte
720.000 Bytes Aprox
5 ¼”
Alta densidad 1.22 Megabyte
1.220.000 Bytes Aprox
5 ¼”
Doble densidad 360 Kilobyte
360.000 Bytes Aprox


Bit: Es la más pequeña unidad mínima de información. Corresponde a uno de los dígitos de la notación binaria 1 y 0.

Byte: Es la agrupación de 8 bits que es equivalente a un carácter alfanumérico.

2 – Medidas De Memoria.

1 Bit = 0 y 1
1 Byte = 8 bits (1 carácter alfanumérico).
1 Kilobyte = 1024 bytes.
1 Megabyte = 1024 Kilobytes à 1.048.576 Bytes
1 Gigabyte = 1024 Megabyte à 1073.741.824 Bytes
1 Terabyte = 1000 Gigabyte à 1.073.741.824.000 Bytes

Nota: La capacidad de memoria del computador se mide en bytes, que es la unidad básica de información.

3 – Evolución Historica: Características de:
Primera Genración:
Ø Empezó con el ENIAC y UNIVAC I.
Ø Eran enormes y caros de mantener.
Ø El componente electronico principal son las Válvulas de Vacio.
Ø Ejercian 1.000 instrucciones por segundo y tenian una capacidad de memoria hasta de 20.000 posiciones.
Ø Fueron utilizadas en el campo cientifico y militar.
Ø Se construyo el UNIVAC II, equipado con una memoria de núcleos magnéticos de ferrita.

Segunda Generación:
Ø Se reemplazarón las válvulas de vacios por transitores que eran mucho más pequeño que una válvula.
Ø Se caracterizo por lograr una sustancial reducción de consumo de energia y del volumen ocupado por las máquinas.
Ø Aumenta la fiabilidad y la velocidad de cálculos de las instalaciones (que alcanzó en esta generación 1.000.000 de instrucciones por segundo).
Ø Los progresos del sistema lógico de los ordenadores dieron paso asimismo a la aparición de los primeros sistemas operativos.
Ø La reducción del tamaño de los componentes principales del ordenador dio inicio a la construcción en serie de los ordenadores que entraron a formar parte del mundo de los negocios.

Tercera Generación:
Ø Los transistores experimentaron una creciente miniaturización.
Ø Los transistores se juntaron y formaron una sola pastilla de silicio, también llamada Chip, surguieron circuitos integrados.
Ø La miniaturización de los componentes y el uso de los circuitos integrados, posibilitaron obtener ordenadores más rapidos, asequibles, potentes y de menor tamaño.
Ø El primer fruto de esta tecnologia fueron los microprocesadores.
Ø El segundo gran fruto fue la aparición de memorias internas volatiles RAM (o memorias de acceso aleatorio).

Cuarta Generación:
Ø En un Chip se integraban la unidad aritmético lógica, la unidad de control y los registros.
Ø Se termino la fabricación de microprocesadores.
Ø Se redujo el costo.
Ø El microprocesador se instaló en calculadoras de bolsillo, automoviles, equipos de musica, aviones.
Ø Empezaron a aparecer los primeros superordenadores equipados con muchos microprocesadores y capaces de desarrollar velocidades de calculos de hasta 100.000.000 de operaciones por segundo

Quinta Generación:
Ø Esta constituido por ordenadores relacionados con la Inteligencia artificial.
Ø El desarrollo de ordenadores inteligentes.


Adelantos Cientificos en el Desarrollo de Computadores.

UNIDAD II
EL COMPUTADOR “HARDWARE”

1- Componentes Básicos del Computador ( Estructura)

El ordenador más sencillo que podemos considerar es aquel que presenta una estructura formada por las unidades de entrada, de salida, memoria, aritméticos - lógicas y de control.

Dispositivos de Entrada: Los dispositivos de entrada sirven para introducir la información al computador, es decir, para tomar la información dada por el usuario y convertirla en señales eléctricas, que sean interpretadas por el computador. Entre los dispositivos de entrada tenemos:

v Teclado (Keyboard): Es un dispositivo usual para introducir información en el computador frecuentemente se encuentra físicamente unido a otro elemento del sistema, bien sea a la consola que contiene el sistema. Sin embargo en sí mismo es un dispositivo separado. El teclado consiste en un conjunto de interruptores que pueden ser operados pulsándolos.
Es un conjunto de teclas que permiten al usuario establecer comunicación con el computador.

v Ratón (Mouse): Pequeño dispositivo conectado al CPU o UCP por un largo cable. Al desplazarlo sobre la mesa desplaza también el cursor o puntero por pantalla facilitando así al usuario el manejo de instrucciones de algunos programas, por medio de la pantalla dispone de uno o varios botones dependiendo el modelo que podemos usar para dar diversas ordenes.

v Scanner (Explorador): Dispositivo que muestra información tal y como se encuentra escrita o dibujada en hoja de papel por pantalla.

v Palanca de Juego (Joystick): Dispositivo que permite el manejo de los juegos de vídeo instalados en un computador.

Entre otros dispositivos de Entrada tenemos: Lectora de código de Barra, Lápiz Optico, Decodificador de Voz, Cámaras Fotográficas o de Vídeo.

Dispositivo de Salida: Se encargan de dar salida a la información que se procesa en el computador por medio de la impresora, pantalla o monitor. Entre los dispositivos de salida tenemos:

v Pantalla o Monitor: Es el dispositivo donde el usuario visualiza toda la información requerida para realizar alguna actividad. Una clasificación general divide a los monitores policromaticos (a color) y monocromáticos.

v Impresora: Son equipos que sirven para reproducir información en papel, en forma de texto y gráfica. El tipo de impresora más popular es: la de matriz de puntos, la de chorro de tinta y la impresora láser.
Conmigo puedes Imprimir todo lo que quieras

Entre otros componentes básicos importantes que conforman el computador también tenemos:

v Unidad Central de Proceso (UCP o CPU): Es el subsistema del computador encargado de realizar las operaciones aritméticas y lógicas, y de controlar el flujo de información en el computador, es decir, es el cerebro del computador que coordina, controla y realiza todas las operaciones del sistema consta de las siguientes partes:
v Unidad Aritmética – Lógica (UAL): Es la parte encargada de realizar operaciones aritméticas tales como Suma(+), resta(-), multiplicación(*), división(/) y las operaciones lógicas como AND (Y), NOT (NO), OR (O), OR EXCLUSIVA (O EXCLUSIVA).
v Unidad de Control (UC): Se encarga de supervisar y comprobar todas las funciones realizadas por el computador. La unidad de control esta constituida por el Microprocesador y es el lugar donde reside la “Electrónica Inteligente” del computador y que hace que este sea más o menos potente.

v Memoria Principal: Memoria residente o de trabajo sirve para almacenar las instrucciones y los datos a ser procesados. Consta de dos (2) Memorias:
v Memoria Ram (Random Access Memory): Memoria de acceso aleatorio. En esta memoria se almacenan en forma temporal, todo lo que es programas, datos, etc., mientras el computador este encendido y en ella se puede leer y escribir. ( Esta memoria es volátil).
v Memoria Rom (Read Only Memory): Memoria de solo lectura. Es una memoria permanente en ella el fabricante graba las instrucciones básicas que coordinan el arranque de la máquina.

v Memoria Secundaria: Sirve para almacenar gran cantidad de información que por razones tales como limitación de espacio, seguridad no se mantiene en memoria principal.


ENTRADA

SALIDA

MEMORIA
UNIDAD DE
ENTRADA
SALIDA


UNIDAD
Aritmético
Lógica

UNIDAD
DE CONTROL
UNIDAD CENTRAL DE
PROCESAMIENTO
El Diagrama muestra juntas las tres partes fundamentales de un ordenador, la unidad de E/S, la memoria y el CPU.


2- Tipos de Computadores: Los computadores se clasifican en dos aspectos básicos:

SEGÚN SU FUNCION:

v Digital o Numérico:
· Son capaces de aceptar, guardar y procesar información directa (digital o por impulsos). Las repuestas son digitales por pantalla o por impresora, ya que las mismas se emiten en forma digital.
Este computador es trabajado con números, los cuales representan dígitos de los sistemas de numeración, tales como el Binario (0 y 1), el decimal, etc., representados por niveles de tensión.
· Es aquel que utiliza magnitudes discontinuas e interpreta los valores numéricos como series definidas de unos (1) o ceros (0), es decir, basa su funcionamiento en el sistema binario de numeración. De este tipo son la mayoría de los ordenadores existentes en la actualidad.

v Analógicos:
· Este tipo de computador opera con señales continuas, tales como, voltaje, resistencia, rotación de ejes, temperatura, presión, humedad, etc. En ellas el cálculo matemático se realiza a través de una analogía, que tiene adecuadas magnitudes físicas. Este tipo de máquinas necesitan de un circuito adecuado para cada operación. Son utilizados en la industria para controlar procesos tales como: Fabricación de Acero, Control de Mezclado de Productos Químicos o la distribución de materiales enviados por tubería.
· Es aquel que procesa directamente magnitudes que varían de manera continua, como por ejemplo: la temperatura, la presión, y muchas otras magnitudes físicas. Así los ordenadores analógicos operan con dichas magnitudes y no con números sino que se presentan a modo de una corriente eléctrica, un voltaje o una temperatura, que varían de forma continua lo que supone una pérdida importe de precisión en el resultado.

v Hibridos (Digital-Analógico):
· Este computador permite manejar señales digitales y analógicas. Funciona por medio de ondas, impulsos eléctricos, etc. Existen dispositivos que transforman las señales analógicas a digitales y viceversa y se denominan convertidores analógicos/digitales o digitales/analógicos. Con ello s podemos interconectar un computador analógico con uno digital.
· En ellos se conjuntan la capacidad y precisión de cálculo que ofrece el ordenador con mayor fidelidad en la presentación de la realidad que brindan los dispositivos analógicos interconectados.


SEGÚN SU TAMAÑO:

v Macrocomputadores: Se les denomina multiusuarios y también computadores a tiempo compartido, ya que son un conjunto de terminales que se encuentran conectados a un mismo cerebro, C.P.U.
Estos computadores tienen gran capacidad de almacenamiento, es decir, manejar grandes cantidades de información.

v Computadores Medios: Al igual que los macrocomputadores, están conectados a un Cerebro o C.P.U., son a tiempo compartido y procesan gran volumen de información, pero su capacidad de almacenamiento es menor que la de los macrocomputadores (para estos computadores se utilizan dispositivos periféricos de información, carretos, cintas magnéticas, etc.).

v Microcomputadores: Se les denomina computadores personales, ya que el mismo está destinado a un sólo usuario. El uso de este tipo de computador es muy generalizado para todo tipo de aplicaciones menores, ya que los mismos manejan relativamente cantidades pequeñas de información. Son limitados por su menor velocidad y memorización de datos pero tienen gran utilidad tanto en grandes o pequeñas empresas:

a) Cálculo de Nóminas
b) Contabilidad
c) Cálculos de Ingeniería
d) Gráficos
e) Programación y manejo de Bases de Datos
f) Procesadores de Palabras, etc.




UNIDAD III
LOS PROGRAMAS “SOFTWARE”


SOFTWARE: Es el componente lógico que actuando, sobre el Hardware, permite que el computador pueda realizar su trabajo. Por consiguiente el Software, es el conjunto de programas que controlan el funcionamiento del computador. También sabemos que los programas están formados por instrucciones, que son los elementos más básicos del software.

1- Concepto de Programas: Son una serie de pasos o procedimientos estructurados y de forma secuencial, que tienen como característica que son realizados en Lenguaje Técnico o Codificado. Esta definición es similar a la de Algoritmo, con la diferencia que el programa en vez de utilizar un lenguaje humano usa un lenguaje inteligible por la máquina. El programa es una relación hombre – máquina y el algoritmo es una relación hombre – hombre.
También podemos decir que es un archivo de almacenamiento de pasos denominados rutinas, las cuales están dedicadas

2- Serie de acciones que puede llevar a cabo un ordenador y que el operador le indica mediante un conjunto de líneas que contienen por ejemplo las ordenes.
3- Concepto de Sistema: Es un conjunto de partes o elementos interrelacionados que actúan con la finalidad de cumplir un objetivo.
4- Tipos de Software (Sistemas, Programas y Aplicación).

Software de Sistemas: El Software, o soporte lógico, del ordenador son los programas que nos permiten sacar partido de la máquina y comunicarse con ella. Mención especial merece un conjunto de programas que se agrupan bajo el nombre de Sistemas Operativos (También llamados Software de Sistemas). El Sistema Operativo es la parte del Software más íntimamente relacionada con el Hardware del ordenador. Es el primer programa que necesita cualquier ordenador para empezar a funcionar. El sistema operativo gestiona todas las ordenes que damos al computador y que supongan la utilización de alguno de sus dispositivos, ya sean internos o externos. Si por ejemplo, deseamos leer una determinada información de un disco magnético y cargarla en la memoria principal, para que de esta manera sea posible procesarla, será el sistema operativo quien se encargue de llevar a cabo esta tarea, efectuando una multitud de verificaciones y controles para asegurar el buen funcionamiento del ordenador.
Entre los sistemas operativos más extendidos se encuentran el PC/M-86, el UNIX, y el más extendido para ordenadores de tipo personal, el PC-DOS (Que es una variante del MS-DOS). Las funciones más utilizadas del sistema operativo de disco (DOS, acrónimo de la expresión inglesa Disk Operating System) son las centradas en la copia de ficheros y discos, la visualización de los archivos a través de la pantalla, el borrado de los archivos contenidos en los discos y el propio formateado de los discos, para prepararlos para su utilización.
Los elementos fundamentales del sistema son tres programas imprescindibles de los cuales del COMMAND.COM se puede ver a través del directorio, mientras que los archivos IBMBIO.COM e IBMDOS.COM no aparecen en la pantalla cuando preguntamos al ordenador qué contiene el disco del sistema operativo.
También entre los Sistemas Operativos tenemos el UNIX, el NETWARE, los cuales son útiles para trabajar con grupo de máquinas en redes y son los más utilizados en las empresas. Así como también tenemos actualmente el Sistema Operativo WINDOWS 95, que permite al usuario trabajar en redes, como también en ordenadores personales (PC).

Software de Programas: Podemos considerar que el ordenador es como un instrumento musical que necesita de una partitura (que es el papel en realidad el programa) y de un intérprete (el programador de la instalación) para componer una sinfonía (resultado final: por ejemplo, procesamiento de los datos por parte del programa). Un computador solamente entiende y trabaja ejecutando instrucciones del lenguaje de máquina que tiene en su unidad central de proceso. Este lenguaje, que utiliza exclusivamente cifras binarias, puede resultar tremendamente complicado para el usuario, pues la mayoría de instrucciones funcionan a base de registros y posiciones de memoria que se manipulan aritméticamente (sumados, restados, etc..). Intentar abordar la resolución de un problema cualquiera con estos elementos puede ser una tarea que desanime al más avanzado de los programadores. Es por esta razón que pronto aparecieron otros lenguajes intermedios que posibilitaban la comunicación con microprocesador utilizando términos y símbolos que estuvieran relacionados con el problema a resolver. Son los denominados lenguajes de alto nivel. Estos lenguajes permiten, por un lado, plantear las operaciones a realizar de un modo parecido a como la escribimos en un papel y, por el otro, se encargaban de traducir nuestros deseos al lenguaje de máquina que finalmente es la que encargará de ejecutar el programa. El ordenador es una máquina virtual, capaz de resolver tantos problemas como nosotros somos capaces de programar. El análisis del problema planteado nos llevará a la obtención de un algoritmo que, escrito en el lenguaje de programación adecuado, nos permitirá obtener el resultado apetecido.
En la actualidad hay muchos tipos de lenguaje de programación. Cada uno de ellos tiene su propia gramática, terminología y sintaxis. Entre los más extendidos se encuentra el BASIC, el PASCAL, el FORTRAN, el COBOL, el PL/1, el C, el LOGO, etc…Hay algunos expresamente creados para aplicaciones científicas o de interés matemático general (como el BASIC, FORTRAN o PASCAL). Otros se orientan más al campo empresarial y al manejo de textos y ficheros, como si de un archivador de información se tratase (es el caso del COBOL y el PL/1). Finalmente existen algunos orientados a la docencia y enseñanza de la informática (como el LOGO) o muy relacionados con el lenguaje máquina del ordenador (como el C y el ASSEMBLER).

Software de Aplicación: Constituido por todos aquellos programas de producción. Entre los ejemplos más destacados del software de aplicación cabe mencionar los programas estándar o los paquetes integrados que hacen posible al usuario, sin conocimiento profundos de informática y desconociendo las técnicas de programación, sea capaz de sacar provecho de un ordenador (principalmente los ordenadores personales) y utilizarlo para resolver tareas importantes para el desarrollo de su actividad.
Este tipo de Software comprende: los procesadores de textos o procesadores de palabras, las hojas de cálculo o hojas electrónicas de calculo, los paquetes integrados, Juegos, Manejadores de Bases de Datos, Paquetes Comerciales y los programas para la generación y manejo de gráficos (graficadores).


Lenguajes de Programación:

Son las únicas, instrucciones que una computadora puede entender y almacenar en su memoria. Combinaciones de 0 y 1, estas instrucciones se denominan código Binario o Lenguaje de máquina, requiere de un proceso largo, meticuloso y de programadores que conozcan perfectamente las instrucciones elementales de cada computadora.

Los Lenguajes se pueden dividir en: Lenguajes de Alto y Bajo Nivel.

Lenguajes de Bajo Nivel: Es el que realmente entiende la computadora, está formado por códigos binarios ceros (0) y unos (1). Dado que los programas escritos en lenguaje de máquina son difíciles de entender, surgió la necesidad de sustituir el sistema binario por un lenguaje técnico que luego será traducido al lenguaje de máquina. De esta manera nace un lenguaje especial llamado Assembler.

Lenguaje Assembler o Ensamblador: Este lenguaje nos permite escribir programas a nivel de lenguaje de máquina, utilizando abreviaturas alfabéticas para instrucciones y nombre simbólicos para los circuitos de memoria y los datos.

Ventajas de los Lenguajes de Bajo Nivel:

- Son más rápidos en su ejecución que los de alto nivel
- Ocupan menos espacio de memoria

Desventajas de Los Lenguajes de Bajo Nivel

- Difícil de Aprender
- Largos, confusos y tediosos
- Alta probabilidad de cometer errores.

Lenguajes de Alto Nivel: Se caracterizan por ser prácticamente independientes del equipo en el cual se utilizan, esto los hace variables de un computador a otro. Los lenguajes de Alto Nivel (Código Fuente), requieren ser traducidos a Lenguaje de Máquina (Código Objeto), para poder ser entendidos por el computador, están dedicados a los usuarios comunes representados por un Lenguaje Natural pero técnico (representación más usual en inglés). Esta definición se entiende como codificación y esto se logra con el uso de programas que operan de dos formas:

- Interpretador
- Compilador


Características de Un Lenguaje de Alto Nivel.

- Un programa escrito en un lenguaje de alto nivel puede ser utilizando en distintos equipos.
- El tiempo de formación de los programas es relativamente corto, en comparación con el necesario para aprender los lenguajes de bajo nivel.
- El programador no necesita conocer como funciona un computador específico para poder confeccionar programas.
- El tiempo necesario para codificar y poner a punto un programa en lenguaje de alto nivel, es inferior al necesario en el caso de los lenguajes menos evolucionados.
- Los cambios y correcciones en los programas resultan más fáciles.
- Se reduce el costo de creación y mantenimiento de los programas.

A pesar de las virtudes relacionadas también existen inconvenientes; los más importantes son:

- El incremento del tiempo de compilación
- No se aprovechan las posibles ventajas de la Arquitectura interna del Sistema.
- Se incrementa la ocupación de memoria interna, tanto por parte del programa compilador como por el propio programa objeto resultante.
- El tiempo de ejecución es mayor, puesto que las instrucciones generadas por el compilador son más numerosas que las correspondientes al mismo programa escrito directamente en código de máquina.