Ordenadores

Informática. Computación. Evolución histórica de las computadoras. Generaciones. Principales máquinas

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El Ordenador

Índice

1.- Cómo funciona un ordenador.

2.- Partes que lo componen.

3.- John Von Neumann. Biografía.

4.- Principales avances tecnológicos de 1888.

5.-Mejoras que supuso para la calidad de vida.

6.- ¿Cómo mejorarías el ordenador?

7.- Bibliografía.

1.- Cómo funciona un ordenador:

Un ordenador es una máquina electrónica para el tratamiento automático de la información, que realiza operaciones en un tiempo muy corto y almacena gran cantidad de información en poco espacio. Los ordenadores están constituidos por dos tipos de componentes, elementos físicos y elementos lógicos:

  • Elementos físicos: Son las partes mecánicas y electrónicas.

También llamadas Hardware. El Hardware hace referencia a las partes del sistema que se puede ver y tocar. Los elementos físicos lo componen la CPU ( Unidad Central de Proceso).

Memoria auxiliar:

P. entada P. salida

  • Elementos lógicos: Son programas que suministra el usuario, así como los programas internos que posee el ordenador para su funcionamiento. También llamado Software. El ordenador en sí no funciona, si no cuenta desde el principio con un mínimo de elementos lógicos. El Software son los programas que hacen posible el funcionamiento del sistema.

P. control

Software básico

P. utilidad

Software

Programas

Software aplicación +

Datos

La informática puede definirse como la ciencia que trata automáticamente la información. Tratar la información es manejar y operar un conjunto de datos suministrados, dando un resultado terminado.

Programas de control: Se encarga de hacer que la máquina funcione y sepa en que entorno se mueve.

Programas de utilidad: Nos ayuda a formatear discos, hacer cheques de memoria, comparar ficheros, etc.

Los diversos órganos del ordenador se comunican entre sí enviándose pequeños impulsos de corriente eléctrica. La combinación de dos circunstancias que haya impulso y que no lo haya constituye el lenguaje que entiende el microprocesador (llamado lenguaje máquina). Este es un lenguaje binario, pues esta basado en dos señales, ceros y unos (0 - 1).

La unidad mínima de información se llama Bit (dígito binario) y puede tomar dos valores distintos;

1 si hay impulso y 0 si no lo hay.

Por combinación de bits se puede representar todas las letras, todos los signos ortográficos, todas las cifras numéricas, etc.

Cada ordenador tiene su propio lenguaje máquina, cada grupo de 8 bits se llama Byte.

2.- Partes que lo componen.

Los ordenadores están compuestos por:

  • Unidad central de procesos (CPU):

Su función es acumular información y proceder a su tratamiento. La información se acumula en la memoria central y es tratada por la ALU y la UC.

  • Memoria central:

La memoria almacena datos e instrucciones que forman el programa, así como resultados intermedios y finales del problema. La memoria central se divide en:

Memoria ROM: Significa memoria de sólo lectura. La memoria ROM contiene los programas que rigen el funcionamiento básico de los diversos órganos del ordenador. Esta es permanente y no puede borrarse.

Memoria RAM: Significa memoria de acceso al azar. La memoria RAM es de lectura-escritura. Al trabajar con el ordenador, nuestros programas y datos se almacenan provisionalmente en la memoria RAM. La memoria RAM se borra automáticamente al desconectar la corriente, por eso se guarda en los diferentes discos.

La memoria RAM de un ordenador puede clasificarse de la siguiente forma:

Memoria convencional Son los primeros 640 K. Se divide en dos secciones:

* Zona del sistema operativo.- Es donde se carga el sistema operativo y los controladores de dispositivos.

* Zona de aplicaciones.- Es donde se cargan y ejecutan las aplicaciones (programas).

Memoria superior Comprende entre los 640 K y 1 Mega.

Memoria extendida o expandida Es la memoria direccionada por encima de 1 Mega.

  • Unidad aritmético lógica (ALU):

Realiza las operaciones matemáticas y relacionales .

  • Unidad de control (UC):

Extrae de la memoria las instrucciones, las decodifica e interpreta enviando a la ALU las órdenes oportunas para que se ejecuten las operaciones indicadas.

La unidad de control se encarga de dirigir todas las operaciones que tienen lugar en las restantes unidades que componen el ordenador.

  • Microprocesador:

Consiste en esencia en la CPU que esta formada por circuitos electrónicos contenidos en los chips (conjunto electrónico que integra a miles de componentes electrónicos como son transmisores, resistencias, condensadores, etc.)

  • Periféricos:

Son las distintas instrucciones a través de las cuales nos podemos comunicar con el ordenador.

*Periféricos de entrada: Son los dispositivos físicos conectados a la CPU que permiten la entrada de datos. Los más generales son:

  • + Consola.- Conjunto formado por el teclado y el monitor o pantalla. El monitor es un periférico de salida, pero lo mencionamos aquí ya que nos permite ver la información que estamos introduciendo en el ordenador a través del teclado, siendo un elemento de apoyo.

  • + Teclado.- Es un despliegue sobre un plano de un conjunto de teclas agrupadas e identificadas con los símbolos a que corresponde. Cada vez que es presionada una tecla (o una combinación de ellas) se genera un impulso eléctrico, a través del cable que lo conecta con el ordenador. La distribución de las teclas es semejante al de una máquina de escribir, si bien en él, aparecen unas teclas especiales. Actualmente, los más utilizados son los llamados “teclados expandidos” de 101 o 102 teclas.

  • + Ratón.- Recibe este nombre por su aspecto de pequeño ratón, desplazándose sobre la mesa de trabajo. El cuerpo del llamado ratón, contiene un microprocesador y un sensor que calcula en cada momento la posición relativa del ratón en el plano en el que se mueve. Moviendo el ratón sobre una superficie plana cualquiera, el cursor se mueve análogamente en la pantalla. Suele bastar un cuadro de 12x12cms.

Él ratón es sumamente cómodo para dibujar, actualmente, gran cantidad de aplicaciones, nos permiten trabajar con él, haciendo más cómodo el manejo del programa. Su control se realiza a través de un programa, y su limitación está limitada a aquellos programas pensados para ello.

  • Joistic.- es un dispositivo empleado con mucha facilidad y rapidez el cursor de la pantalla en cualquier dirección. Su uso ha sido popularizado por los videojuegos y ordenadores domésticos. Es una palanca que gira sobre una rótula en cualquier dirección de los 360º posibles del plano y que lleva un interruptor en el asa para activarlo.

    • Lápiz óptico.- es un dispositivo similar en su forma a un rotulador y al aproximarlo a la pantalla se van encendiendo los puntos, es decir, la imagen se realiza sobre la misma pantalla. Está conectado al terminal de pantalla mediante un cable. También recibe el nombre de lápiz luminoso o pluma luminosa.

    • Pantallas sensibles al tacto.- en ellas el usuario se limita a señalar con el dedo al dibujo gráfico, símbolo o palabra que expresa la acción deseada por él, entre el abanico de opciones que a cada paso le ofrece el programa.

  • Sensores ubicados en la pantalla detectan el área particular indicada y lo comunican al ordenador.

    • + Scanner.- es una cajita plástica dotada de un lector que transfiere a la pantalla la imagen recogida en el papel (fotografía),. El tamaño de la imagen que se puede copiar depende del tamaño del escáner y del programa que lo utilice .

  • Las imágenes así obtenidas, pueden posteriormente modificarse, utilizando los programas destinados para tal fin.

    • + Pantalla: es el nombre popular que recibe uno de los dispositivos de salida de mayor aceptación y que en su día revolucionó la forma de trabajar de los sistemas de proceso automático de datos.

  • Se trata simplemente de una superficie rectangular de cristal sobre la que aparecen los caracteres y los gráficos e imágenes de forma similar a la empleada por los aparatos de televisión domésticos.

  • De hecho, casi nunca aparecen solo sino que viene acompañada por un teclado que lo complementa, formando un todo como terminal interactivo de entrada-salida, que conocemos con el nombre de consola.

  • Podemos clasificar las pantallas, según su capacidad para mostrar o no colores en:

+ Monitor monocromo: puede tener fondo verde, ámbar o blanco.

+ Monitor en color: utiliza varios colores. Según el sistema de circuitos lógicos que establecen los patrones de despliegue éstos pueden ser:

  • Pantallas alfanuméricas: sólo admiten caracteres.

  • Pantallas gráficas: permiten el trazado de líneas y curvas continuas.

  • Resaltamos una serie de características técnicas importantes a tener en cuenta a la hora de establecer comparaciones entre dos modelos distintos de terminales de pantallas.

  • Tamaño de la pantalla: se mide en pulgadas (1pulgada=2,54cm) de la dimensión diagonal.

Son tamaños normales (12-14-15-19 pulgadas), pero caben tamaños muy pequeños y otros muy superiores.

  • Capacidad de pantalla: se trata del número de caracteres que en total se pueden visualizar en la pantalla. Es normal, por ejemplo, 24 líneas de 80 caracteres; lo cual da una capacidad de (24.80) 1920 caracteres.

  • Resolución: sería el número total de puntos individualizados que la pantalla es capaz de memorizar y desplegar. Depende de la tarjeta gráfica instalada (Hércules, CGA, EGA, MCGA, UGA, Super UGA, etc.).

  • Plotters: los trazadores gráficos (plotters) son dispositivos de salida que permiten trazar sobre el papel dibujos resultantes de cálculos y procesos de los programas. Los hay de muy diferentes tamaños y muy diferentes resoluciones, de un único color y de varios colores.

*Periféricos de salida: Son aquellos que permiten la salida de los resultados.

La impresora es un dispositivo de salida, que sobre el papel escribe la información resultante en forma directamente inteligible para el usuario.

Existe una amplísima gama de impresoras de distintos anchos de papel, distintos tamaños y velocidades, que puede variar desde 10 caracteres por segundo a 50.000 caracteres por segundo, y son muchas y variadas las tecnologías inventadas en la construcción de impresoras.

Otros periféricos llamados periféricos de entrada y salida, permiten el almacenamiento e intercambio de los resultados.

3.- John Von Neumann. Biografía.

Neumann, John von (1903-1957), matemático estadounidense nacido en Hungría, que desarrolló la rama de las matemáticas conocida como teoría de juegos. Nació en Budapest y estudió en Zurich y en las universidades de Berlín y Budapest. Viajó a Estados Unidos en 1930 para unirse al claustro de la Universidad de Princeton. A partir de 1933 se incorporó al Instituto de Estudios Avanzados de Princeton (Nueva Jersey). Adquirió la nacionalidad estadounidense en 1937 y durante la II Guerra Mundial ejerció como asesor en el proyecto de la bomba atómica de Los Álamos. En marzo de 1955 fue nombrado miembro de la Comisión de Energía Atómica de los Estados Unidos.

Von Neumann fue un gran matemático. Destacó por sus aportaciones fundamentales a la teoría cuántica, especialmente el concepto de anillos de operadores (actualmente conocido como álgebra de Neumann) y también por su trabajo de iniciación de las matemáticas aplicadas, principalmente la estadística y el análisis numérico. También es conocido por el diseño de computadoras electrónicas de gran velocidad y en 1952 diseñó la primera computadora que utilizaba un programa archivado flexible, el MANIAC I. En 1956, la Comisión de Energía Atómica le concedió el premio Enrico Fermi por sus notables aportaciones a la teoría y al diseño de las computadoras electrónicas.

4.- Principales avances tecnológicos de 1880 a 1890.

LAS LLANTAS:

John Dunlop, norteamericano, 1888.

EL AUTOMÓVIL:

Daimler, alemán, 1885.

Carlos Benz, alemán, 1885.

EL CINE:

William Friese Greene, inglés, 1885.

Thomas Alva Edison, norteamericano, 1888.

EL AVIÓN:

Clément Ader, francés, 1890.

5.-Mejoras que supuso para la calidad de vida.

  • Ahorra tiempo y trabajo, facilitando una mejor corrección de las faltas, sin necesidad de volver a repetir de nuevo todo el documento.

  • Permite acumular mucha información en muy poco espacio.

  • Mediante internet nos permite acceder a todo tipo de información, procedente de todo el mundo.

  • Permite hacer varias copias del documento sin necesidad de volver a escribirlo.

  • Facilita el cálculo de grandes operaciones, superficies, instalaciones de todo tipo (eléctricas, electrónicas, de agua, etc).

  • Permite la construcción de planos para los distintos proyectos que se puedan realizar (arquitectónicos, eléctricos ...).

  • Gracias al ordenador y a internet puedes enviar documentos, hablar, enviar e-mail ... ahorrando dinero y esfuerzo.

En general la aparición del ordenador ha cambiado la vida de mucha gente, facilitándole su trabajo, ahorrando tiempo, etc.

6.- ¿Cómo mejorarías el ordenador?

Una tendencia constante en el desarrollo de los ordenadores es la micro miniaturización, iniciativa que tiende a comprimir más elementos de circuitos en un espacio de chip cada vez más pequeño. Además, los investigadores intentan agilizar el funcionamiento de los circuitos mediante el uso de la superconductividad, un fenómeno de disminución de la resistencia eléctrica que se observa cuando se enfrían los objetos a temperaturas muy bajas.

Las redes informáticas se han vuelto cada vez más importantes en el desarrollo de la tecnología de computadoras. Las redes son grupos de computadoras interconectados mediante sistemas de comunicación. La red pública Internet es un ejemplo de red informática planetaria. Las redes permiten que las computadoras conectadas intercambien rápidamente información y, en algunos casos, compartan una carga de trabajo, con lo que muchas computadoras pueden cooperar en la realización de una tarea. Se están desarrollando nuevas tecnologías de equipo físico y soporte lógico que acelerarán los dos procesos mencionados.

Otra tendencia en el desarrollo de computadoras es el esfuerzo para crear computadoras de quinta generación, capaces de resolver problemas complejos en formas que pudieran llegar a considerarse creativas. Una vía que se está explorando activamente es el ordenador de proceso paralelo, que emplea muchos chips para realizar varias tareas diferentes al mismo tiempo. El proceso paralelo podría llegar a reproducir hasta cierto punto las complejas funciones de realimentación, aproximación y evaluación que caracterizan al pensamiento humano. Otra forma de proceso paralelo que se está investigando es el uso de computadoras moleculares. En estas computadoras, los símbolos lógicos se expresan por unidades químicas de ADN en vez de por el flujo de electrones habitual en las computadoras corrientes. Las computadoras moleculares podrían llegar a resolver problemas complicados mucho más rápidamente que las actuales supercomputadoras y consumir mucha menos energía.

7.- Bibliografía.

http://www1.1dc.lu.se/latinam/virtual/tecnica/historia.htm

Apuntes de un curso de informática.

Enciclopedia encarta '99.

Memoria interna

Unidad de control Unidad aritméticológica