Alvaro de la calle sanz historia de los ordenadores

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Alvaro de la calle sanz historia de los ordenadores

  1. 1. Equipo e InfraestructuraFísica Índice • Concepto de Ordenador • Estructura del Ordenador • Funcionamiento del Ordenador • Montando un Ordenador • Historia de los Ordenadores
  2. 2. Ordenador o Computadora Una computadora u ordenador es un sistema digital contecnologíamicroelectrónica capaz de procesar informacióna partir de un grupo deinstrucciones denominado programa sistema digital microelectrónicainformación programaOrdenador o Computadora Una computadora u ordenador es un sistema digital contecnologíamicroelectrónica capaz de procesar informacióna partir de un grupo deinstrucciones denominado programaLa estructura básica de una computadora incluye microprocesador (CPU),memoria y dispositivos de entrada/salida (E/S), junto a los buses quepermiten la comunicación entre ellos
  3. 3. Concepto de OrdenadorSistema Digital Un sistema digital es cualquier dispositivo destinado a la generación,transmisión, procesamiento o almacenamiento de señales digitalesSe dice que una señal es digital cuando las magnitudes de la misma serepresentan mediante valores discretos en lugar de variables continuasPor ejemplo, el interruptor de la luz sólo puede tomar dos valores oestados: abierto o cerrado (lámpara encendida o apagada)Microelectrónica La microelectrónica es la aplicación de la ciencia electrónica acomponentes y circuitos de dimensiones muy pequeñas, microscópicas yhasta de nivel molecular para producir dispositivos y equipos electrónicosde dimensiones reducidas pero altamente funcionalesEl teléfono celular, el microprocesador de la CPU y lacomputadora tipo Palm son claros ejemplos de los alcances actuales de laTecnología Microelectrónica
  4. 4. Información En sentido general, la información es un conjunto organizado dedatos, que constituyen un mensaje sobre un determinado ente o fenómenoSi, por ejemplo, se organizan los datos sobre un país (número de habitantes,densidad de población, nombre del presidente, ...) y se escribe, por ejemplo,el capítulo de un libro, podemos decir que ese capítulo constituyeinformación sobre ese paísPrograma Programa es un esquema que muestra la secuencia que lleva a cabo unprocesoSoftware es el conjunto de programas que puede ejecutar el hardware parala realización de las tareas de computación a las que se destinaSe trate del conjunto de instrucciones que permite la utilización delordenador
  5. 5. Estructura del OrdenadorEstructura La estructura básica de una computadora incluye microprocesador(CPU), memoria y dispositivos de entrada/salida (E/S), junto a los buses quepermiten la comunicación entre ellos memória microprocesador dispositivosde entrada/salida busesCPUMicroprocesador Un Microprocesador es un conjunto de circuitos electrónicosaltamente integrado para cálculo y control computacional, es utilizado comoUnidad Central de Proceso (CPU) en un ordenador y en otros dispositivoselectrónicos complejos como cámaras fotográficas , impresoras, ... Intel,ADM, …CPU Se denomina CPU (siglas de Central Processing Unit) o UnidadCentral de Proceso (UCP) a la unidad donde se ejecutan las instrucciones
  6. 6. de los programas y se controla el funcionamiento de los distintoscomponentes del ordenadorSuele estar integrada en un chip denominado microprocesadorEs el corazón de todo computador
  7. 7. Memoria Dispositivo capaz de almacenar informaciónLa memoria de ordenador es la parte del hardware que retiene durantecierto período de tiempo información que necesita el sistema para funcionarcorrectamenteTipos de Memoria Disco duro: almacena los archivos y programas del usuario; Mantienela información incluso si el ordenador es apagado y tiene una gran capacidadde almacenamiento Memoria RAM: usada para almacenar cosas tales como programas einformación de manera temporal mientras el ordenador está siendoutilizado; Este tipo de memoria es rápida y es útil para acceder a datos sintener que leerlos de un soporte de almacenamiento más lento, como un discoduro.La información se pierde cuando el ordenador es apagado (es volátil) Memoria caché: es generalmente encontrada en losmicroprocesadores, discos duros u otros aparatos, es una pequeña cantidadde memoria de muy alta velocidadDispositivos Entrada/Salida
  8. 8. Un dispositivo de entrada/salida es cada uno de los elementos físicos(hardware) de un ordenador o computadora que permiten al sistemainteractuar con elementos o actores físicos externos a la computadora  Pantallas o terminales (dispositivos de salida)  Teclados o dispositivos apuntadores, comoratones, joystick (dispositivos de entrada)  Sistemas de almacenamiento, como discos duros (dispositivos de entrada y salida) o lectores de medios ópticos  Impresoras (dispositivos de salida)Buses En arquitectura de ordenadores, un bus es un subsistema quetransfiere datos o electricidad entre componentes del ordenador dentro deun ordenador o entre ordenadores
  9. 9. Funcionamiento del OrdenadorArquitectura von NeumannAunque las tecnologías empleadas La arquitectura von Neumannen las computadoras digitales han describe un computador con 4cambiado mucho desde que secciones principales: la unidadaparecieron los primeros lógica y aritmética (ALU), lacomputadores en los años 40, la unidad de control, la memoria, ymayoría todavía utilizan la los dispositivos de entrada y salidaarquitectura von Neumann, (E/S); Estas partes estánpropuesta a principios de los años interconectadas por un conjunto1940 por John von Neumann de cables denominados busesEsquema
  10. 10. mismo dispositivo de almacenamiento tanto para las instrucciones como paralos datosCPUFase 1 von Neumann 1) Obtiene la siguiente instrucción desde la memoria 2) en la dirección indicada por el contador de programa 3) y la guarda en el registro de instrucciónFase 2 von Neumann
  11. 11. 4) Aumenta el contador de programa en la longitud de la instrucción para apuntar a la siguienteFase 3 von Neumann 5) Descodifica la instrucción mediante la unidad de control Ésta se encarga de coordinar el resto de componentes del ordenador para realizar una función determinadaFase 4 von Neumann
  12. 12. Se ejecuta la instrucción (Ésta puede cambiar el valor del contadordel programa, permitiendo así operaciones repetitivas; El contador puedecambiar también cuando se cumpla una cierta condición aritmética, haciendoque el ordenador pueda tomar decisiones, que pueden alcanzarCualquier grado de complejidad, aritmética y lógica)+-x/Fase 5 von Neumann Vuelve al paso 1 y obtiene la siguiente instrucción desde la memoriaen la dirección indicada por el contador de programa y la guarda en elregistro de instrucción
  13. 13. Añadidos Hoy en día, la mayoría de ordenadores están basados en estaarquitectura, aunque pueden incluir otros dispositivos adicionales, (porejemplo, para gestionar las interrupciones de dispositivos externos comoratón, teclado, …)
  14. 14. Montando un OrdenadorLa CajaVentiladores de discosPlaca Base
  15. 15. CPUTarjetas
  16. 16. AlmacenamientoFinwww.pasarlascanutas.comhttp://users.servicios.retecal.es/jesussanz/html/hardware/montaje/montar1.htm
  17. 17. Encender el Ordenador Cuando se conecta el interruptor de un ordenador, ocurren una seriede operaciones (dos grandes tipos)Los test de comprobación: Entrada de la alimentación eléctrica al ordenadordesde la fuente de alimentación;Llamada del microprocesador a la ROM-BIOS; La BIOS le da lasindicaciones de los test a realizar; Comprobación del bus de expansión(placas instaladas); Verificación de la tarjeta de vídeo; Comprobación de lamemoria caché;Comprobación de la memoria RAM; Comprobación del teclado; Comprobaciónde las unidades de discoLa carga del resto del sistema operativo: según el sistema operativo que setenga
  18. 18. Historia de los OrdenadoresCalculadoras Historia de los Ordenadores 36Las calculadoras aparecen porque el hombre necesita realizar cálculosbásicos para el control de sus propiedadesLa calculadora más antigua son las manosLuego empieza a utilizar trozos de madera y piedrasEl paso siguiente es asignar un valor simbólico a un objetoEl ábaco se compone de un marco de madera en el que hay tendidos unaserie de varillas; en cada una se insertan uma serie de cuentas que permitenalmacenar números y realizar operaciones de suma y restaCalculadora Mecánica En 1623, un alemán llamado Schickard diseño la primera calculadora que sumaba y restaba
  19. 19. (tuvo tan mala suerte que el modelo fue destruido en un incendio) La calculadora más famosa de esta época fue desarrollada por el filósofo Blaise Pascal a los 19 años Machina Aritmética (sumas y restas)G.W. Leibniz En 1671, Gottfried Wilhelm Leibniz construye la primera máquinacapaz de sumar, restar, multiplicar y dividirLa Máquina UniversalTodas estas máquinas no eran completamente automáticas ya que requeríanla intervención humana durante el proceso de cálculoComienzos Siglo XIX
  20. 20. A comienzos del XIX el francés Joseph-Marie Jacquard inventa untelar mecánico cuyos diseños se reproducían gracias a una serie de tarjetasperforadas
  21. 21. La Máquina Analítica Utilizando el procedimiento de las tarjetas perforadas unido a losdiseños de ruedas mecánicas, Charles Babbage desarrolla em 1834 laMáquina AnaliticaTenía los tres componentes básicos de un ordenador moderno: una memoria,una unidad de cálculo y una unidad de control Almacenaba programasIBM En 1980 Herman Hollerith, crea una máquina para realizarel censo de los EEUUEsta máquina utiliza un sistema electrónico para la lectura de las tarjetasperforadas y un sistema mecánico para calcularEn 1924 la compañía fundada por Hollerith cambia de nombre paradenominarse “International Business Machines”Ordenadores Modernos Aparece la tecnología eléctrica que permite la incorporación de reles
  22. 22. En china antiguamente ya se había utilizado um sistema binario denumeraciónSe desarrolla la Lógica Algebraica de BooleLas computadoras, a diferencia de las calculadoras, poseen un programa, elcual puede ser modificado para que la máquina realice diferentesoperaciones, mientras que las calculadoras se limitan a un único propósito, ovarios, pero ya prefijados desde su fabricaciónPrimera Generación (1940-1960) En 1936 Turing desarrolla una teoría sobre el funcionamiento decalculadores binariosEn 1941 el científico alemán Konrad Zuse construye la primera computadoraque plasma la teoría de Turing con relesLa Universidad de Harvard establece un acuerdo con IBM pare crear uncomputador de carácter general; Terminada en 1944, elMark I tardaba diez segundos en multiplicar ocupando 25m2ENIAC En 1947 se construyó en la Universidad de Pennylvania la ENIAC, que fue la primera computadora propiamente dicha Ocupaba todo un sótano de la Universidad y pesaba 30 toneladas, pero realizaba cinco mil operaciones aritméticas por segundo
  23. 23. J. von Neumann Considerado el padre de las computadoras modernas por el impactode sus ideas, John von Neumann se incorpora al proyecto ENIAC Bajosubvención del Departamento de Defensa de EEUU, crea EDVACla primera máquina que, además de almacenar los datos, era capaz dealmacenar programas para su funcionamientoSegunda Generación (1960-1965) Se cambia la válvula de vacío por el transistorSu aparición hizo que las computadoras fuesen más rápidas, pequeñas ybaratasTercera Generación (1965-1975)
  24. 24. Se caracteriza por la aparición de los circuitos integrados realizadosa base de silicio, el aumento de la velocidad, el mayor número de programasy la aparición de terminalesNace el concepto de Sistema Operativo (IBM serie 360)
  25. 25. Cuarta Generación (1975-1990) Aparecen los chip, circuitos integrados con gran cantidad detransistores integrados en un pequeño espacioSe abre una nueva era con la aparición de las Computadoras Personales(Personal Compute; PC)En 1976 Steve Wozniak y Steve Jobs fabrican en el garaje de su casaApple I, la primera microcomputadora del mundoQuinta Generación (1990-) La velocidad se dispara y se generaliza el Ordenador PersonalLey de Moore: “El número de transistores por microprocesador se duplicacada 18 meses”La ley de Moore se ha cumplido en los últimos 30 años y se prevé que secumpla durante los próximos 20 años

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