Coputacion coyeyo

336 views

Published on

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
336
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1
Actions
Shares
0
Downloads
1
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Coputacion coyeyo

  1. 1. INGENIERO DE SISTEMAS: JUAN CARLOS MARTINEZ Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  2. 2. UNIDAD I Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  3. 3. EL COMPUTADOR (VISION GENERAL DE SUS ELEMENTOS O PARTES) -HARDWARE Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  4. 4. LA COMPUTADORA La computadora o computador (del inglés computer y este del latín computare calcular), también denominada ordenador (del francés ordinateur, y este del latín ordinator), es una máquina automática capaz de recibir un conjunto de instrucciones, para ser ejecutadas con el programa registrado en la memoria. (RENA.EDU.VE 2013) Una computadora es una colección de circuitos integrados y otros componentes relacionados que puede ejecutar con exactitud, rapidez y de acuerdo a lo indicado por un usuario o automáticamente por otro programa, una gran variedad de secuencias o rutinas de instrucciones que son ordenadas, organizadas y sistematizadas en función a una amplia gama de aplicaciones. (Organización y Sistematización) = Programación Programación = Programador (Sofía Bravo – 2012) Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  5. 5. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  6. 6. (Sofía Bravo – 2012) Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  7. 7. COMPONENTES EN GENERAL DEL COMPUTADOR 1-MONITOR El monitor es la pantalla en la que se ve la información suministrada por el ordenador. En el caso más habitual se trata de un aparato basado en un tubo de rayos catódicos (CRT) como el de los televisores, mientras que en los portátiles y los monitores nuevos, es una pantalla plana de cristal líquido (LCD). (ERIYE 2012) Existen 2 tipos de monitores (en cuanto a color): 1. Monocromáticos Son las de Blanco y Negro, actualmente están casi extintos ya que poseen baja calidad de visualización y ofrece solo dos colores. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  8. 8. 2. A color Son la mayoría de los monitores existentes, son de muchos colores y tienen una excelente calidad de visualización. Los monitores a color de plasma, no dañan la vista y eso los hace superiores a los monitores a color normales. Monitor CTR (RAYOS CATODICOS) El monitor es el encargado de traducir a imágenes las señales que provienen de la tarjeta gráfica. Su interior es similar al de un televisor convencional. La mayoría del espacio está ocupado por un tubo de rayos catódicos en el que se sitúa un cañón de electrones. Este cañón dispara constantemente un haz de electrones contra la pantalla, que está recubierta de fósforo (material que se ilumina al entrar en contacto con los electrones). En los monitores a color, cada punto o píxel de la pantalla está compuesto por tres pequeños puntos de fósforo: rojo, azul y verde. Iluminando estos puntos con diferentes intensidades, puede obtenerse cualquier color. Ésta es la forma de mostrar un punto en la pantalla. Pero ¿cómo se consigue rellenar toda la pantalla de puntos? El cañón de electrones activa el primer punto de la esquina superior izquierda y, rápidamente, activa los siguientes puntos de la primera línea horizontal. Después sigue pintando y rellenando las demás líneas de la pantalla hasta llegar a la última y vuelve a comenzar el proceso. Esta acción es tan rápida que el ojo humano no es capaz de distinguir cómo se activan los puntos por separado, percibiendo la ilusión de que todos los píxele s se activan al mismo tiempo. Monitor MDA El Monochrome Display Adapter (MDA), también tarjeta MDA ó Monocrhome Display and Printer Adapter (MDPA), con tecnología Hércules Graphics Card (HGC) fue introducido en 1981. El MDA no tenía modos gráficos, ofrecía solamente un solo modo de texto monocromático, que podía exhibir 80 columnas por 25 líneas de caracteres de texto Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  9. 9. de alta resolución en un monitor TTL que mostraba la imagen en verde y negro. (TECNOLOGIA BLACK & WHITE®) Monitor CGA La Color Graphics Adapter (Adaptador de Gráficos en Color) o CGA, comercializada en 1981, fue la primera tarjeta gráfica en color de IBM (originalmente llamada "Color/Graphics Monitor Adapter"), y el primer estándar gráfico en color para el IBM PC. (TECNOLOGIA BLACK & WHITE®) Monitor VGA El término Video Graphics Array (VGA) se refiere tanto a una pantalla analógica estándar de ordenadores, como a la resolución 640 × 480. Si bien esta Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  10. 10. resolución ha sido reemplazada en el mercado de las computadoras, se está convirtiendo otra vez popular por los dispositivos móviles. (TECNOLOGIA BLACK & WHITE®) Monitor SVGA Súper Video Graphics Array, también conocida como SVGA, Súper VGA o Dsub-15, es un término que cubre una amplia gama de estándares de visualización gráfica de ordenadores, incluyendo tarjetas de video y monitores. SVGA fue definido en 1989 y en su primera versión se estableció para una resolución de 800 × 600 píxeles y 4 bits de color por pixel, es decir, hasta 16 colores por pixel. Después fue ampliado rápidamente a 1024 × 768 pixels y 8 bits de color por pixel, y a otras mayores en los años siguientes. (TECNOLOGIA BLACK & WHITE®) Pantalla LCD (LIQUID CRISTAL DISPLAY) El funcionamiento de estas pantallas se fundamenta en sustancias que comparten las propiedades de sólidos y líquidos a la vez. Cuando un rayo de luz atraviesa una partícula de estas sustancias tiene necesariamente que seguir el espacio vacío que hay entre sus moléculas como lo haría Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  11. 11. atravesar un cristal sólido pero a cada una de estas partículas se le puede aplicar una corriente eléctrica que cambie su polarización dejando pasar a la luz o no. Una pantalla LCD está formada por 2 filtros polarizados colocados perpendicularmente de manera que al aplicar una corriente eléctrica al segundo de ellos dejaremos pasar o no la luz que ha atravesado el primero de ellos. Para conseguir el color es necesario aplicar tres filtros más para cada uno de los colores básicos rojo, verde y azul y para la reproducción de varias tonalidades de color se deben aplicar diferentes niveles de brillo intermedios entre luz y no luz lo, cual consigue con variaciones en el voltaje que se aplicaba los filtros. Una pantalla de cristal líquido o LCD (acrónimo del inglés Liquid Crystal Display) es una pantalla delgada y plana formada por un número de píxeles en color o monocromos colocados delante de una fuente de luz o reflectora, existen 2 tipos principales de pantallas LCD: 1. Monitor LCD de matriz activa (TFT -Thin Film Transistor) Es un monitor LCD que contiene un transistor por cada pixel. La tecnología TFT se conoce también como –de Matriz Activa– y se caracteriza por que la imagen se "refresca" más rápidamente que en las pantallas de "Matriz Pasiva". Además tienen un ángulo de visión más amplio que los monitores de matriz pasiva, esto significa que se pueden ver claramente incluso cuando no se está directamente frente a ellos. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  12. 12. 2. Monitor LCD de matriz pasiva DSTN Están formadas por dos filtros polarizantes con filas de cristales líquidos alineados perpendicularmente; aplicando una corriente eléctrica a los filtros se consigue que la luz pase o no dependiendo de que lo permita o no el segundo filtro. Si se intercalan tres filtros adicionales de colores básicos (rojo, verde, azul), se obtienen pantallas que reproducen imágenes en color. Ésta es la base de las pantallas DSTN, o de matriz pasiva, que se emplearon en ordenadores portátiles y otros dispositivos móviles, porque tenían ventajas frente a las pantallas de tubo de rayos catódicos. Monitor De Plasma Se basan en el principio de que haciendo pasar un alto voltaje por un gas a baja presión se genera luz. Estas pantallas usan fósforo como los monitores CRT pero son emisivas como las LCD, y, frente a las pantallas LCD, consiguen una gran mejora del color y un estupendo ángulo de visión. Son como fluorescentes, y cada pixel es como una pequeña bombilla de color. Un gas, como el XENON, almacenado en celdas, se convierte en plasma por la acción de una corriente eléctrica y produce luz ultra-violeta que incide sobre el fósforo rojo, verde y azul, y al volver a su estado original el fósforo emite luz. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  13. 13. El problema de esta tecnología son la duración y el tamaño de los píxeles, por lo que su implantación más común es en grandes pantallas de TV de hasta 70''. Su ventaja está en su bajo coste de fabricación, similar al de los monitores CRT. Monitores Led Una pantalla LED es un dispositivo de vídeo que utiliza LEDs disponiéndolos en forma de matriz utilizando diodos de distintos colores RGB para formar el píxel actualmente las encontramos en resoluciones HD 1920 x 1080 y ahora con las nuevas pantallas samsung led 3d existe nueva experiencia de imágenes en casa. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  14. 14. Monitor DLP Es una tecnología propietaria de TEXAS INSTRUMENTS y actualmente solamente se utiliza en proyectores. Es un diseño de memoria estática en la que los bits se almacenan en celdas de silicona en forma de carga eléctrica y la imagen se consigue por medio de unas ópticas muy complejas. Los problemas de esta tecnología surgen por el calor producido y la necesidad de enfriamiento, que genera bastante ruido. Además, la tecnología de color supone una complicación importante, al utilizar lentes triples giratorias, y su lentitud la hace poco adecuada para la reproducción de vídeo. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  15. 15. Monitores oled HP y el Flexible han desarrollado asequible. Estas nuevas pantallas transportables y actuales. Las aplicaciones electrónico y la señalización. Display Center (FDC) de la Arizona State University (ASU) el primer prototipo de monitor electrónico flexible y están fabricadas completamente en plástico, son fácilmente consumen menos energía en comparación con los monitores más adecuadas para esta tecnología incluyen el papel La producción de estos dispositivos es un hito en los esfuerzos de la industria por crear un mercado masivo de monitores flexibles de alta resolución. Además, y desde el punto de vista medioambiental, estos monitores emplean un 90 por ciento menos de materiales que los convencionales. La producción masiva de estos monitores puede permitir la producción de notebooks, smartphones y otros mecanismos electrónicos a un precio mucho más reducido, ya que el monitor es, precisamente, uno de los componentes más costosos. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  16. 16. 2-Placa Base (Tarjeta Madre – MotherBoard) La tarjeta madre, placa base o motherboard es una tarjeta de circuito impreso que permite la integración de todos los componentes de una computadora. Para esto, cuenta con un software básico conocido como BIOS, que le permite cumplir con sus funciones. (http://definicion.de/tarjeta-madre/) Existen distintos tipos de placas madre como: XT, AT, Baby-AT, ATX, MiniATX, micro ATX, LPX, NLX, Nano-ITX, BTX, WTX y ETX, entre otras. La placa base o tarjeta madre cumple funciones vitales para la computadora, tales como la conexión física, la administración y distribución de energía eléctrica, la comunicación de datos, la temporización y el sincronismo, el control y monitoreo y otras. (http://www.definicionabc.com/tecnologia/tarjeta-madre.php) Actualmente entre los conectores más importantes y fundamentales que presenta toda placa base se encuentran los de sonido, el puerto USB, el puerto paralelo, el puerto firewire y el de serie, el de Red y los de tipo PS/2. Si bien existe una gran cantidad de diseños acorde a cada fabricante, las tecnologías que posea o la aptitud de expansión de cada modelo, lo cierto es que básicamente debe contar con los siguientes componentes: (http://www.mastermagazine.info/termino/5967.php) 1 . CPU Slot: Es la ranura o el zócalo donde se encuentra todo lo necesario para una correcta conexión del CPU dentro de la Tarjeta Madre 2. Conectores: Estos conectores tienen la tarea de brindar la Energía Eléctrica apta para que la Tarjeta Madre se encargue de otorgar cada voltaje necesario para cada dispositivo electrónico presente en el equipo 3. Chipset: Consiste en una gran cantidad de Circuitos Eléctricos que tienen la única misión de establecer un nexo entre los dispositivos que estén conectados a la Motherboard, actuando como una especie de canal de comunicación eléctrica Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  17. 17. 4. Ranuras de Memoria: Como su nombre lo indica, son los Slots donde se colocan las Memorias necesarias para el funcionamiento del ordenador. 5. El socket o zócalo es un sistema electromecánico de soporte y conexión eléctrica que permite la fijación y conexión del microprocesador al motherboard. 6. Los puertos IDE o ATA son aquellos que controlan los dispositivos de almacenamiento de datos, como los discos duros. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  18. 18. Conectores para unidades de almacenamiento Estos conectores se encargan de enviar y recibir datos entre los dispositivos de almacenamiento masivo internos (discos duros, disqueteras, lectoras de tarjetas digitales, entre otros.). Se muestran los conectores básicos que pueden estar presentes en las tarjetas principales: (http://www.informaticamoderna.com/Motherboard.htm) Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  19. 19. Puertos de la Placa Base Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  20. 20. ¿Qué son FSB, Hypertransport, DMI, QPI, y FDI? Un procesador no está sólo dentro del PC. Necesita tener comunicación con todos los demás elementos. El micro se conecta con por ejemplo, la memoria RAM, la tarjeta gráfica o el disco duro. La tecnología de estos enlaces no ha parado de evolucionar. Siempre se ha pretendido por parte de los fabricantes que este elemento no se convierta en un cuello de botella que tire para abajo las prestaciones de tu equipo. Durante años, la propia configuración de la placas base ha cambiado totalmente. Estos cambios son debidos a mejoras introducidas en los micros. Si algo podemos saber de los procesadores futuros es que van a ser capaces de integrar cada vez un número mayor de elementos en su interior. ¿Cómo han evolucionado las conexiones internas dentro del procesador? El cambio en las conexiones internas del procesador ha venido de la mano de las evoluciones que se han producido en las capacidades de integración de cada momento: 1. FSB (Front side Bus). Es el bus que utilizaban procesadores como los Core 2 Duo o los Atom. Se llama bus por que todos los dispositivos de la placa base pueden acceder a la vez a él. Es un bus paralelo con lo cual cada uno de los elementos conectados tiene que esperar a que los otros acaben sus comunicaciones para poder usarlo. Como puedes imaginar no es un diseño muy inteligente. En cuanto las necesidades de velocidad de las memorias RAM y de las tarjetas gráficas discretas empezaron a subir las caídas de rendimiento debidas a cuellos de botellas están casi aseguradas. 2. HyperTransport. Lo puedes encontrar tanto en quipos de AMD, como de Nvidia, o Apple. AMD decide incluir el controlador de memoria dentro del chip y debido a esto descarga el bus de un gran trasiego de información. Este elemento es Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  21. 21. una de las razones por las cuales los procesadores Athlon fueron durante unos años los reyes en prestaciones. 3. DMI (Direct Media Interface). Es la respuesta de Intel al Hypertransport de AMD. Ha estado presente en varias versiones de los procesadores del fabricante. En principio conectaba el controlador de memoria con la parte del chipset encargado de comunicarse con los otros elementos de la placa base. Cuando Intel integra el controlador en el procesador se encarga de conectar este a esa parte del chipset al que están conectados todos los dispositivos. En los procesadores más modernos y por lo tanto que tienen un mayor número de elementos integrados en la CPU, las necesidades de este enlace en cuanto a velocidad son menores, y por lo tanto su importancia en las prestaciones decrece. 4. QPI (Quick Path Interconnet). Surge para cubrir básicamente dos tipos de configuraciones. La de los equipos para entusiastas, que utilizan varias tarjetas graficas y en los cuales el controlador PCIe no está dentro del procesador, y la que nos encontramos cuando nos encontramos con varios procesadores en la misma placa base. Para esto, se hace necesario tener un gran ancho de banda de salida desde la CPU. 5. FDI (Flexible Display Interface). Este enlace surge del hecho de tener una tarjeta gráfica integrada en el propio procesador. Ahora necesitamos llevar los gráficos desde ese elemento a la pantalla. Obviamente, el procesador no tiene una conexión HDMI o VGA ya que esta la proporciona la placa base. Este enlace lleva esos datos desde el procesador hasta las partes del chipset encargadas de darte este servicio. Chipset El Chipset se encarga de entablar la conexión correcta entre la placa madre y diversos componentes esenciales de la PC, como lo son el procesador, las placas de video, las memorias RAM y ROM, entre otros. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  22. 22. Por este motivo, la existencia del chipset es fundamental para que nuestra computadora funcione, ya que es el encargado de enviar las órdenes entre la motherboard y el procesador, para que ambos componentes puedan lograr trabajar con armonía. En otras palabras, es este pequeño elemento el que permite que la motherboard sea el eje principal de todo el sistema de hardware de nuestra PC, y permite la comunicación constante entre diversos componentes, a través del uso de los buses. Por otra parte, el chipset mantiene una comunicación directa y permanente con el procesador, y se encarga de administrar la información que ingresa y egresa a través del bus principal del procesador. Incluso su función se extiende a las memorias RAM y ROM y a las placas de video. Con el fin de permitir que la motherboard se interconecte con los componentes principales de la PC a través del chipset, este elemento suele estar fabricado en base a interfaces estándar que puedan brindar soporte a diversos dispositivos de distintas marcas. (http://www.informatica-hoy.com.ar/aprender-informatica/Que-eselChipset. php) Puertos IDE – SATA El puerto IDE (Integrated Device Electronics) es el encargado de controlar los dispositivos de almacenamiento de datos, algunos de estos son el Disco Duro y las Unidades de Discos Ópticos. Serial ATA o SATA (acrónimo de Serial Advanced Technology Attachment) es una interfaz de transferencia de datos entre la placa base y algunos dispositivos de almacenamiento, como puede ser el disco duro, lectores y regrabadores de CD/DVD/BR, Unidades de Estado Sólido u otros dispositivos de altas prestaciones que están siendo todavía desarrollados. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  23. 23. 3-Procesador (Unidad Central de Procesos – CPU) Las empresas pioneras y las más importantes en procesadores para computadores son: AMD y INTEL. (TECNOLOGIA BLACK & WHITE®) AMD (Advanced Micro Devices) Se fundó en 1.969 en Sunnyvale (California). Es la segunda empresa productora de microprocesadores para ordenadores, por detrás de INTEL. En el año 1.982 firma un acuerdo con INTEL que duraría hasta 1.986. Posteriormente entraron en un conflicto legal que duro varios años. En 1994 vuelven a firman ambas empresas un nuevo acuerdo con ciertas restricciones para AMD. Hasta ese momento, AMD no es más que un fabricante de microprocesadores con tecnología de terceros (en este caso INTEL), pero con unos costos menores, lo que la hizo popular en muchos mercados. En 1.995 saca al mercado la serie K (el K5), que es el primer microprocesador desarrollado íntegramente por AMD, para competir con los Pentium de INTEL. Posteriormente lanzaría los K6 (1.997) y K6-2 (1.999) para competir con los nuevos P-II y P-III de INTEL. Estos procesadores utilizan parte de la arquitectura RISC, lo que hace que a menor velocidad de reloj las prestaciones sean superiores a las de INTEL. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  24. 24. En el año 2.000 lanza al mercado los K7 (Athlon), para entrar en competencia directa con los P4 de INTEL. AMD adoptó el sistema de nombrar a sus microprocesadores por su equivalente en rendimiento a INTEL P4, no por su velocidad real. INTEL (Integrated Electronic) Se fundó en 1.968 en Santa Clara (California). Es la primera empresa productora de microprocesadores para ordenadores del mundo, si bien sus diferencias han bajado en los últimos años (llegó a ser del 85% en 1.995) con respecto a AMD. Reseña de los principales micros: 1971.-Intel 4004. Fue el primer microprocesador comercial, salió al mercado el 15 de noviembre de 1971. 1974.-Intel 8008. 1978.-Intel 8086. 1979.-Intel 8088. 1982.-Intel 80286. 1985.-Intel 80386, AMD 386. 1989.-Intel 80486, AMD 486. 1993.-Intel Pentium, AMD K5. 1995.-Intel Pentium Pro. 1997.-Intel Pentium II, AMD K6. 1999.-Intel Pentium III, AMD K6-2. 2000.-Intel Pentium 4, Intel Itanium 2, AMD Athlon XP, AMD Duron. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  25. 25. 2004.-Intel Pentium M. 2005.-Intel Pentium D, Intel Extreme Edition con hyper threading, Intel Core Duo, AMD Athlon 64, AMD Athlon FX. 2006.-Intel Core 2 Duo, Intel Core 2 Extreme, AMD Athlon 64 X2. 2007.-Intel Core 2 Quad, AMD Quad Core. Funcionamiento del Procesador o CPU (lógicamente) Su funcionamiento, se puede ver, de forma esquemática y simplificada dividido en los siguientes pasos: Lee una instrucción. Los programas Las primeras indican al procesador segundos. Una instrucción por ejemplo, es la datos. Por lo tanto el primer paso memoria. están compuestos de instrucciones y datos. que tareas deben de realizarse sobre los suma de A más B, donde tanto A como B son consiste en leer esa instrucción de la Lee los datos asociados a esa instrucción. Una vez leída la instrucción, y analizados los datos que se van a procesar, estos son leídos de la memoria. Siguiendo con el ejemplo anterior, A y B serían leídos de la memoria. Dependiendo de la instrucción estos pueden o no estar en memoria. Procesa la información y se escribe a memoria los datos. Se realiza la operación. Dependiendo de la instrucción, el resultado puede ser escrito en memoria, o quedar almacenado dentro del procesador, en un registro del mismo para un posterior uso. Se pasa a la siguiente instrucción. Lo normal es pasar a la siguiente instrucción. Pero no todas son iguales y puede que alguna cambie el flujo del programa. Por ejemplo, una puede decidir que se repitan las anteriores instrucciones hasta que no se cumpla una determinada condición. (Ángel Luis Sánchez Iglesias) Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  26. 26. Almacenamiento de los datos y las instrucciones por el Procesador Los procesadores, de los PC, utilizan la arquitectura de Von Neumann. En ella, tanto los datos como las instrucciones, son leídos de la misma memoria. En un PC, no existe un sólo dispositivo al que podamos denominar memoria, sino que realmente estamos ante un sistema jerarquizado en varios niveles. Cuando el equipo está apagado, los datos y programas se almacenan en el disco duro. Cuando este se enciende, se leen y se escriben en la memoria RAM que es donde los programas realmente se ejecutan. Acelerar el flujo de datos e instrucciones en el Procesador El uso de la arquitectura de Von Neumann hace que la velocidad a la que se leen y escriben los datos e instrucciones sea muy importante. Puede darse el caso que todo el procesador se encuentre a la espera de recibir datos quedando la máquina bloqueada hasta que estos no lleguen. La solución tomada por los ingenieros de los procesadores para acelerar este enlace es añadir más niveles a la jerarquía de memoria. Se insertan varios niveles de memoria, los cuales son denominados cache, dentro del procesador. Cada nivel, intenta almacenar los valores que más se consultan, haciendo las sucesivas lecturas más fluidas. El cometido de la memoria cache es por tanto sencillo, que los datos estén lo más cerca posible de donde van a ser procesados. Este elemento, es muy importante y por eso se suele dar su tamaño cuando consultamos las especificaciones técnicas de los micros. Aceleración del procesamiento de las instrucciones en el Procesador Una vez que se soluciona el problema de los flujos de instrucciones y datos, los ingenieros se enfrentan a otro problema y es acelerar en la medida de lo posible el procesamiento de cada una de ellas. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  27. 27. Un procesador no tiene un sólo bloque para trabajar con las funciones si no que puede estar compuesto por varios. Cuando se procesa una instrucción, se divide para utilizar los distintos bloques del procesador. Realmente lo que se hace es dividir una instrucción muy compleja en partes más pequeñas conocidas como microinstrucciones. De esta forma un procesador es capaz incluso, de ejecutar varias de estas instrucciones por reloj. Todo depende de la habilidad que tenga. La parte del procesador encargada de realizar todo este proceso es la unidad de control. Ejecución de las operaciones en el Procesador El micro tiene en su interior unas pequeñas memorias denominadas registros. En estos, se introducen los datos de las operaciones que van a ser almacenados, se ejecuta la operación y en otro de estos registros se devuelve la información. Si las operaciones son complejas se utilizan bloques funcionales adaptados como son las ALUS y las FPUs. Con la aparición de nuevos conjuntos de instrucciones, orientadas a acelerar procesados matemáticos como los que puedes encontrar en aplicaciones multimedia o de generación de gráficos tridimensionales, el número de estos registros y sus tamaños ha aumentado de manera exponencial. Intervención de las instrucciones de salto en el Procesador No todas las instrucciones son del mismo tipo sino que existen algunas que dependiendo de ciertas condiciones pueden saltar a otros lugares del programa. Los procesadores juegan con adelantarse a los resultados, a veces ejecutas la primera y la tercera operación siguientes por ejemplo antes que se realiza la segunda, pero las instrucciones condicionales lo pueden cambiar todo. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  28. 28. Esto hace que buen predictor de salto sea importante para que el procesador pueda seguir funcionando a plena potencia. 4-Memorias Memoria RAM Es una memoria basada en capacitores, por lo que es relativamente lenta. Se encarga de almacenar de manera temporal la información que el sistema necesite guardar para su correcto funcionamiento. La más moderna ranura es DDR3 y soporte de capacidad instalada de 32 Gb hasta 64 Gb. Memoria ROM Almacena las características básicas del equipo en el que está instalado, así como el software para reconocer algunos otros que no vienen integrados en la tarjeta principal como el teclado, el monitor CRT, la pantalla LCD, disqueteras, la memoria RAM, etc. Esta memoria se encuentra alimentada de manera constante por una batería que se encuentra instalada en la tarjeta principal. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  29. 29. Asimismo la BIOS proviene de las siglas ("Basic In Out System") ó sistema básico de entrada y salida: se le llama así al conjunto de rutinas que se realizan desde la memoria ROM al encender la computadora, permite reconocer los periféricos de entrada y salida básicos con que cuenta la computadora así como inicializar un sistema operativo desde alguna unidad de disco o desde la red. Hay varios tipos básicos de ROM, aunque todas tienen algo en común: * Los datos que se almacenan en estos chips son no volátiles, lo cual significa que no se pierden cuando se apaga el equipo. *Los datos almacenados no pueden ser cambiados o en su defecto necesitan alguna operación especial para modificarse. 1. ROM (read-only memory) Es la memoria que se utiliza para almacenar los programas que ponen en marcha el ordenador y realizan los diagnósticos. La mayoría de los ordenadores tienen una cantidad pequeña de memoria ROM (algunos miles de bytes). (http://www.masadelante.com/faqs/memoria-rom) Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  30. 30. 2. PROM (programmable read-only memory) Crear chips desde la nada lleva mucho tiempo. Por ello, los desarrolladores crearon un tipo de ROM conocido como PROM. Los chips PROM vacíos pueden ser comprados económicamente y codificados con una simple herramienta llamada programador. La peculiaridad es que solo pueden ser programados una vez. Son más frágiles que los chips ROM hasta el extremo que la electricidad estática lo puede quemar. Afortunadamente, los dispositivos PROM vírgenes son baratos e ideales para hacer pruebas para crear un chip ROM definitivo. (http://www.ordenadores-yportatiles. com/memoria-rom.html) 3. EPROM (Erasable programmable read-only memory) Los chips EPROM pueden ser regrabados varias veces. Borrar una EEPROM requiere una herramienta especial que emite una frecuencia determinada de luz ultravioleta. Son configuradas usando un programador EPROM que provee voltaje a un nivel determinado dependiendo del chip usado. Para sobrescribir una EPROM, tienes que borrarla primero. El problema es que no es selectivo, lo que quiere decir que borrará toda la EPROM. Para hacer esto, hay que retirar el chip del dispositivo en el que se encuentra alojado y puesto debajo de la luz ultravioleta. (http://www.ordenadores-y-portatiles.com/memoria-rom.html) 4. EEPROM (Electrically erasable programmable read-only memory) Aunque las EPROM son un gran paso sobre las PROM en términos de utilidad, siguen necesitando un equipamiento dedicado y un proceso intensivo para ser retirados y reinstalados cuando un cambio es necesario. Como se ha dicho, no se pueden añadir cambios a la EPROM; todo el chip sebe ser borrado. Aquí es donde entra la EEPROM. Algunas peculiaridades incluyen: Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  31. 31. * Los chips no tienen que ser retirados para sobre escribirse. * No se tiene que borrar el chip por completo para cambiar una porción del mismo. * Para cambiar el contenido no se requiere equipamiento adicional. En lugar de utilizar luz ultra violeta, se pueden utilizar campos eléctricos para volver a incluir información en las celdas de datos que componen circuitos del chip. El problema con la EEPROM, es que, aunque son muy versátiles, también pueden ser lentos con algunos productos lo cuales deben realizar cambios rápidos a los datos almacenados en el chip. Los fabricantes respondieron a esta limitación con la memoria flash, un tipo de EEPROM que utiliza un “cableado“ interno que puede aplicar un campo eléctrico para borrar todo el chip, o simplemente zonas predeterminadas llamadas bloques. (http://www.ordenadores-y-portatiles.com/memoria-rom.html) Memoria Cache En informática, el caché de CPU, es un área especial de memoria que poseen los ordenadores. Funciona de una manera similar a como lo hace la memoria principal (RAM), pero es de menor tamaño y de acceso más rápido. Es usado por la unidad central de procesamiento para reducir el tiempo de acceso a datos ubicados en la memoria principal que se utilizan con más frecuencia. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  32. 32. Registros Es una memoria de alta velocidad y poca capacidad, integrada en el microprocesador, que permite guardar transitoriamente y acceder a valores muy usados, generalmente en operaciones matemáticas. Los registros del procesador se emplean para controlar instrucciones en ejecución, manejar direccionamiento de memoria y proporcionar capacidad aritmética. Los registros son espacios físicos dentro del microprocesador con capacidad de 4 bits hasta 64 bits dependiendo del microprocesador que se emplee. Los registros son direccionables por medio de una viñeta, que es una dirección de memoria. Los bits, por conveniencia, se numeran de derecha a izquierda (15, 14,13“. 3, 2, 1,0), los registros están divididos en seis grupos los cuales tienen un fin específico. Los registros se dividen en: a) Registros de segmento, b) Registros de apuntadores de instrucciones, c) Registros apuntadores, d) Registros de propósitos generales, e) Registro índice y f) Registro de bandera. Jerarquía de Memorias en el Computador Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  33. 33. 5-Placas de Expansión Son placas de circuitos impresos que pueden insertarse en una computadora para agregarle nuevas funciones, como ser: adaptadores de video, aceleradores de gráficos, placas de sonido, módems internos, etc. Las placas de expansión para PCs vienen en dos tamaños básicos, que se corresponden con el tipo de slot para el que se haya diseñado: medio o full. Las de tamaño medio se llaman también placas de 8 bits porque esa es su capacidad de transferencia. Las de tamaño full a veces se denominan placas de 16 bits. Además, algunas placas están diseñadas para operar directamente con el bus PCI. Las placas de expansión también se denominan adaptadores, tarjetas, add-ins o add-ons. 6-Fuente de Alimentación o Poder del PC La fuente de poder o de alimentación es un dispositivo que se monta en el gabinete de la computadora y que se encarga básicamente de transformar la corriente alterna de la línea eléctrica comercial en corriente directa; la cuál es utilizada por los elementos electrónicos y eléctricos de la computadora. Otras funciones son las de suministrar la cantidad de corriente y voltaje que los dispositivos requieren así como protegerlos de subidas de problemas en el suministro eléctrico como subidas de voltaje. Fuente de Poder AT AT son las siglas de ("Advanced Technology") ó tecnología avanzada, que se refiere a un estándar de dispositivos introducidos al mercado a inicios de los años 80´s que reemplazo a una tecnología denominada XT ("eXtended Technology") ó tecnología extendida. La fuente AT es un dispositivo que se acopla en el gabinete de la computadora y que se encarga básicamente de transformar la corriente alterna de la línea eléctrica del enchufe de pared en corriente directa; la cuál es utilizada por los elementos Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  34. 34. electrónicos y eléctricos de la computadora con un menor voltaje. Otras funciones son las de suministrar la cantidad de corriente y voltaje que los dispositivos requieren así como protegerlos de problemas en el suministro eléctrico como subidas de voltaje. Se le puede llamar fuente de poder AT, fuente de alimentación AT, fuente analógica, fuente de encendido mecánico, entre otros nombres. La fuente AT actualmente está en desuso y fue sustituida por la tecnología de fuentes de alimentación ATX. (http://www.informaticamoderna.com/Fuente_AT.htm) Sus características principales son: * Para su encendido y apagado, cuenta con un interruptor mecánico. * Algunos modelos integraban un conector de tres terminales para alimentar adicionalmente al monitor CRT desde la misma fuente. * Este tipo de fuentes se integran desde equipos tan antiguos con microprocesador Intel® 8026 hasta equipos con microprocesador Intel® Pentium MMX. * Es una fuente ahorradora de electricidad, ya que no se queda en modo "Stand by" ó en estado de espera; esto porque al oprimir el interruptor se corta totalmente el suministro. * Es una fuente segura, ya que al oprimir el botón de encendido se interrumpe la electricidad dentro de los circuitos, evitando problemas de cortos al manipular su interior. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  35. 35. * Aunque si el usuario manipula directamente el interruptor para realizar alguna modificación, corre el riesgo de choque eléctrico, ya que esa parte trabaja directamente con la electricidad de la red eléctrica doméstica. Por otro lado, internamente cuenta con una serie de circuitos encargados de transformar la electricidad para que esta sea suministrada de manera correcta a los dispositivos. Externamente consta de los siguientes elementos: 1.-Ventilador: expulsa el aire caliente del interior de la fuente y del gabinete, para mantener frescos los circuitos. 2.-Conector de alimentación: recibe el cable de corriente desde el enchufe de pared. 3.-Selector de voltaje: permite seleccionar el voltaje de 127V ó 240V. 4.-Conector de suministro a otros dispositivos: permite alimentar cierto tipo de monitores CRT. 5.-Conector AT: alimenta de electricidad a la tarjeta principal. 6.-Conector de 4 terminales MOLEX: utilizado para alimentar los discos duros y las unidades ópticas. 7.-Conector de 4 terminales para BERG: alimenta las disqueteras. 8.-Interruptor manual: permite encender la fuente de manera mecánica. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  36. 36. Fuente de Poder ATX ATX son las siglas de ("Advanced Technology eXtended") ó tecnología avanzada extendida, que es una segunda generación de fuentes de alimentación introducidas al mercado para computadoras con microprocesador Intel® Pentium MMX, y a partir de ese momento, se extiende su uso. La fuente ATX es un dispositivo que se acopla internamente en el gabinete de la computadora, el cual se encarga básicamente de transformar la corriente alterna de la línea eléctrica comercial en corriente directa; así como reducir su voltaje. Esta corriente es utilizada por los elementos electrónicos y eléctricos de la computadora. Otras funciones son las de suministrar la cantidad de corriente y voltaje que los dispositivos requieren así como protegerlos de problemas en el suministro eléctrico como subidas de voltaje. A la fuente ATX se le puede llamar fuente de poder ATX, fuente de alimentación ATX, fuente digital, fuente de encendido digital, fuentes de pulsador, entre otros nombres. ATX es el estándar actual de fuentes que sustituyeron a las fuentes de alimentación AT. (http://www.informaticamoderna.com/Fuente_ATX.htm) Las características generales de este tipo de fuente de alimentación son: * Es de encendido digital, es decir, tiene un pulsador en lugar de un interruptor mecánico como sus antecesoras. * Algunos modelos integran un interruptor mecánico trasero para evitar consumo innecesario de energía eléctrico, evitando el estado de reposo "Stand By" durante la cual consumen cantidades mínimas de electricidad. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  37. 37. * Este tipo de fuentes se integran desde los equipos con microprocesador Intel® Pentium MMX hasta los equipos con los más modernos microprocesadores. * El apagado de este tipo de fuentes puede ser manipulado con software. Asimismo, las partes que componen la fuente ATX son: 1.-Ventilador: expulsa el aire caliente del interior de la fuente y del gabinete, para mantener frescos los circuitos. 2.-Interruptor de seguridad: permite encender la fuente de manera mecánica. 3.-Conector de alimentación: recibe el cable de corriente desde el enchufe de pared. 4.-Selector de voltaje: permite seleccionar el voltaje de 127V ó 240V. 5.-Conector SATA: utilizado para alimentar los discos duros y las unidades ópticas tipos SATA. 6.-Conector de 4 terminales: utilizado para alimentar de manera directa al microprocesador. 7.-Conector ATX: alimenta de electricidad a la tarjeta principal. 8.-Conector de 4 terminales MOLEX: utilizado para alimentar los discos duros y las unidades ópticas. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  38. 38. 9.-Conector de 4 terminales BERG: alimenta las disqueteras. 7-Unidad de Almacenamiento Óptico Se trata de aquellos dispositivos que son capaces de guardar datos por medio de un rayo láser en su superficie plástica, ya que se almacenan por medio de ranuras microscópicas (ó ranuras quemadas). La información queda grabada en la superficie de manera física, por lo que solo el calor (puede producir deformaciones en la superficie del disco) y las ralladuras pueden producir la pérdida de los datos, sin embargo es inmune a los campos magnéticos y la humedad. La tecnología de almacenamiento óptica compite en el mercado contra las tecnologías de almacenamiento magnético y la tecnología de almacenamiento electrónico-digital. (http://www.informaticamoderna.com/Almac_optic.htm) A continuación se presentan las unidades de almacenamiento óptico en orden de aparición en el mercado, siendo los primeros los más antiguos y los últimos los más recientes: 1. Discos LS-120 (estos escriben de manera magnética pero las cabezas se guían por un láser). 2. CD-ROM ("Compact Disc Read") y miniCD. 3. CD-RW ("Compact Disc ReWrittable"). 4. DVD±ROM ("Disc Versatile Digital ± Read Only Memory") y mini DVD±ROM. 5. DVD±RW ("Disc Versatile Digital ± ReWrittable") y miniDVD±RW. 6. DVD-RAM ("Disc Versatile Digital -Random Aleatory Memory"). 7. HD-DVD ("High Density -Disc Versatile Digital"). 8. Discos Blu-ray. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  39. 39. 8-Disco Duro El disco duro es una unidad de almacenamiento de información; este dispositivo está clasificado en los tipos de memoria no volátil (No desaparecen los datos por falta de energía). Un disco duro está conformado por pistas, sectores y cilindros. (http://programacionjj.galeon.com/Mainboard/PuertoIDE.html) Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  40. 40. Entre los formatos de discos duros se encuentran: FAT "Tabla de Asignación de Archivos" (File Allocation Table) Es un sistema de archivos en el cual se estructura la información guardada en un disco duro, este sistema fue desarrollado para MS-DOS y hoy en día sigue siendo muy utilizado principalmente por pendrivers (Memorias de puerto USB). Este tipo de formato tiene algunas desventajas, por ejemplo: * Cuando se borran y escriben nuevos archivos, se tiende a dejar fragmentos que con el tiempo hacen más lento el proceso de lectura y escritura. * No fue diseñado para ser soltar fallos. * Soporta nombres muy cortos para el archivo, ocho para el nombre y tres para la extensión. * Carece de permisos de seguridad. A lo largo de su historia el formato FAT tuvo varias versiones FAT12, FAT16 y FAT32. NTFS "Sistema de Archivos de Nueva Tecnología" (New Technology File System) Sucesor de FAT32, el cual se encargo de mejorar algunos defectos anteriormente mencionados del sistema de archivos FAT, como: * La longitud del nombre es mayor que en el sistema FAT ya que este solo admite ocho caracteres y en NTFS se permite hasta 255 caracteres. * Permite asignar atributos al archivo. * Seguridad para los archivos. * Mayor rendimiento. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  41. 41. 9-Ratón (Mouse) Los mouse para computadores se distinguen por dos factores importantes, que son el mecanismo y la conexión. (TECNOLOGIA BLACK & WHITE®) Mecanismo Mecánico Tienen una gran esfera de plástico o goma, de varias capas, en su parte inferior para mover dos ruedas que generan pulsos en respuesta al movimiento de éste sobre la superficie. Una variante es el modelo de Honeywell que utiliza dos ruedas inclinadas 90 grados entre ellas en vez de una esfera. La circuitería interna cuenta los pulsos generados por la rueda y envía la información a la computadora, que mediante software procesa e interpreta. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  42. 42. Mecanismo Óptico Es una variante que carece de la bola de goma que evita el frecuente problema de la acumulación de suciedad en el eje de transmisión, y por sus características ópticas es menos propenso a sufrir un inconveniente similar. Se considera uno de los más modernos y prácticos actualmente. Su funcionamiento se basa en un sensor óptico que fotografía la superficie sobre la que se encuentra y detectando las variaciones entre sucesivas fotografías, se determina si el ratón ha cambiado su posición. En superficies pulidas o sobre determinados materiales brillantes, el ratón óptico causa movimiento nervioso sobre la pantalla, por eso se hace necesario el uso de una alfombrilla o superficie que, para este tipo, no debe ser brillante y mejor si carece de grabados multicolores que puedan "confundir" la información luminosa devuelta. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  43. 43. Mecanismo Laser Este tipo es más sensible y preciso, haciéndolo aconsejable especialmente para los diseñadores gráficos y los jugadores de videojuegos. También detecta el movimiento deslizándose sobre una superficie horizontal. Mecanismo Trackball El concepto de trackball es una idea que parte del hecho: se debe mover el puntero, no el dispositivo, por lo que se adapta para presentar una bola, de tal forma que cuando se coloque la mano encima se pueda mover mediante el dedo pulgar, sin necesidad de desplazar nada más ni toda la mano como antes. De esta manera se reduce el esfuerzo y la necesidad de espacio. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  44. 44. Conexión por Cable Es el formato más popular y más económico, sin embargo existen multitud de características añadidas que pueden elevar su precio, por ejemplo si hacen uso de tecnología láser como sensor de movimiento. Actualmente se distribuyen con dos tipos de conectores posibles, tipo USB y PS/2; antiguamente también era popular usar el puerto serie. Es el preferido por los video-jugadores experimentados, ya que la velocidad de transmisión de datos por cable entre el ratón y la computadora es óptima en juegos que requieren de una gran precisión. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  45. 45. Conexión Inalámbrica En este caso el dispositivo carece de un cable que lo comunique con la computadora (ordenador), en su lugar utiliza algún tipo de tecnología inalámbrica. Para ello requiere un receptor que reciba la señal inalámbrica que produce, mediante baterías, el ratón. El receptor normalmente se conecta a la computadora a través de un puerto USB o PS/2. Según la tecnología inalámbrica usada pueden distinguirse varias posibilidades: Radio Frecuencia (RF): Es el tipo más común y económico de este tipo de tecnologías. Funciona enviando una señal a una frecuencia de 2.4Ghz, popular en la telefonía móvil o celular. Es popular, entre otras cosas, por sus pocos errores de desconexión o interferencias con otros equipos inalámbricos, además de disponer de un alcance suficiente, hasta unos 10 metros. Infrarrojo (IR): Esta tecnología utiliza una señal de onda infrarroja como medio de trasmisión de datos, popular también entre los controles o mandos remotos de televisiones, equipos de música o en telefonía celular. A diferencia de la anterior, tiene un alcance medio inferior a los 3 metros, y tanto el emisor como el receptor deben estar en una misma línea visual de contacto directo ininterrumpido para que la señal se reciba correctamente. Por ello su éxito ha sido menor, llegando incluso a desaparecer del mercado. Bluetooth (BT): Bluetooth es la tecnología más reciente como transmisión inalámbrica, que cuenta con cierto éxito en otros dispositivos. Su alcance es de unos 10 metros o 30 pies. 10-Teclados Los teclados para computadoras no presentan grandes descripciones, por lo tanto solo se señalan los existentes y sus características importantes. (TECNOLOGIA BLACK & WHITE®) Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  46. 46. Tipo XT de 83 teclas Tipo AT de 101/102 teclas Tipo windows 95/98 de 104 letras Se le agregaron al teclado AT tres teclas especiales que llaman a los menús contextuales del Windows. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  47. 47. Tipo ergonómico Con un formato diferente, con mayor comodidad para el usuario. Tipos de conectores 1. Conector DIN: grande, de 5 pines. 2. Conector Mini DIN: chico, de 6 pines. También conocido como conector PS/2, ya que el modelo PS/2 de IBM fue el primero que tuvo este tipo. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  48. 48. 3. Conector USB Tipos de teclado según su alfabetización 1. Teclado QWERTY Es la distribución de teclado más común. Fue diseñado y patentado por Christopher Sholes en 1868 y vendido a Remington en 1873. Su nombre proviene de las primeras seis letras de su fila superior de teclas. 2. Teclado Dvorak Es más fácil teclear alternando las dos manos. Para lograr la máxima velocidad y eficiencia, las letras más comunes y los dígrafos deberían ser los más fáciles de teclear. Esto significa que deberían estar en la fila intermedia, que es donde descansan los dedos. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  49. 49. 3. Teclado AZERTY El teclado AZERTY es una distribución de teclados francesa que se utiliza en algunos países francófonos. Tiene varias diferencias con el teclado QWERTY: * A y Q están intercambiadas. * Z y W están intercambiadas. * M se mueve de la derecha de N a la derecha de L (en lugar de coma/punto y coma (US), eñe (ES), entre otros.). * Los dígitos 1-0 de la fila superior ocupan las mismas teclas, pero para escribirlos debe pulsarse shift (mayúsculas). La posición por defecto se usa para mostrar vocales acentuadas en minúsculas. 4. Teclado QWERTZ El teclado QWERTZ o teclado QWERTZU es una distribución de teclado que se usa principalmente en regiones germanohablantes. El nombre proviene de las seis primeras teclas de la fila superior del teclado. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  50. 50. Se diferencia de QWERTY en el intercambio de las teclas Z e Y, debido a que la Z es mucho más común que la Y en el alemán y a que T y Z suelen aparecer una tras otra en el idioma alemán. Parte del teclado ha sido adaptada para incluir las vocales con diéresis locales, como ä, ö, ü, entre otros. Incluye también el símbolo del Euro (“) en la posición recomendada por la Comunidad Europea. Algunos símbolos especiales ocupan también un lugar diferente. (QWERTZ usado en Alemania y Austria) 5. QWERTZ usado en Suiza 6. QWERTZ usado en Hungría 7. Teclado HCESAR Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  51. 51. El Teclado HCESAR (O según la pronunciación Cesar) fue un teclado creado por el primer ministro y dictador portugués Oliveira Salazar mediante un decreto en el año 1937. Era común en estos teclados que se omitiera el cero con el fin de sustituir esta tecla por la letra "O". Este teclado fue el único aceptado oficialmente en Portugal hasta mediados de los años setenta, cuando gradualmente se comenzó a usar el teclado AZERTY. Durante los años ochenta se denominaba al HCESAR, como "teclado nacional" y al AZERTY como "internacional"; después de un tiempo los teclados HCESAR fueron eliminados del mercado. 8. Teclado Colemak Colemak es una distribución de teclado QWERTY y Dvorak, que fue desarrollada por Shai Coleman principalmente para el idioma inglés en enero de 2006 alternativa a las distribuciones. Shai Coleman desarrolló la distribución de teclado Colemak con el objetivo de facilitar la escritura colocando las letras de mayor frecuencia bajo los dedos más fuertes. De tal manera se logra una escritura más rápida. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  52. 52. 9. Teclado tipo chiclet Un teclado de chiclet (también conocido como teclado de goma) es un argot para un teclado de computadora construido con un arreglo de teclas pequeñas, rectangulares y planas hechas de goma o plástico, que parecen borradores o chicle de mascar. El término viene de "Chiclets", la marca de una variedad de chicle (Chiclets Adams). La expresión "teclado de chiclet" no es común para cada país. Por ejemplo, en el Reino Unido, donde la goma de mascar Chiclets no se vende, es referido más a menudo como el teclado de carne muerta (por la sensación de las teclas) o simplemente el teclado de goma. En Noruega, el término teclado de borrador fue comúnmente usado, por la semejanza de las teclas con los borradores de lápiz. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  53. 53. 10. Teclado Braille Los teclados braille están compuestos de un conjunto de 6 u 8 teclas principales, una tecla de espacio y algunas auxiliares. Las teclas principales permiten la escritura en braille de 6 u ocho puntos (según el dispositivo), la tecla de espacio puede realizar otras funciones y las teclas auxiliares permiten añadir diversas funcionalidades al dispositivo. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  54. 54. EL COMPUTADOR SOFTWARE Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  55. 55. PROGRAMA (SOFTWARE) 1-Programa Programa es un concepto con numerosas acepciones. Puede tratarse de una planificación, un temario, un cronograma, una unidad temática o una emisión de radio o televisión, por citar algunas posibilidades. (http://definicion.de/programaeninformatica/# ixzz2cwaEBUnS) Cuando hablamos específicamente de programa en informática, estamos haciendo referencia a un software. Se trata de aplicaciones y recursos que permiten desarrollar diferentes tareas en una computadora (ordenador), un teléfono u otros equipos tecnológicos. Para desarrollar un programa informático, se necesita apelar a los lenguajes de programación que posibilitan el control de las máquinas. A través de diversas reglas semánticas y sintácticas, estos lenguajes especifican los datos que transmite el software y que tendrá que operar la computadora. Existen diferentes tipos de programas en informática. El software de base, por ejemplo, es aquel que le brinda a la persona el control sobre los elementos físicos de la computadora, que se conocen como hardware. Dentro del software de base puede nombrarse a los sistemas operativos, como Windows o Linux. 2-Aplicación Una aplicación (también llamada app) es simplemente un programa informático creado para llevar a cabo o facilitar una tarea en un dispositivo informático. Cabe destacar que aunque todas las aplicaciones son programas, no todos los programas son aplicaciones. Existe multitud de software en el mercado, pero sólo se denomina así a aquel que ha sido creado con un fin determinado, para realizar tareas concretas. No se consideraría una aplicación, por ejemplo, un sistema operativo, ni una suite, pues su Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  56. 56. propósito es general. (http://www.mastermagazine.info/termino/3874.php#ixzz2cwdW4BHs) 3-BIOS Pequeño componente de la placa base y programa que se almacena en una memoria de tipo ROOM 4 – CMOS (Complementary metal-oxide-semiconductor) Normalmente semiconductor complementario de óxido de metal, o CMOS, se refiere a un chip de memoria del equipo alimentado con batería, donde se almacena información del proceso de inicio. El sistema básico de entrada y salida (BIOS) del equipo usa esta información al encender el equipo. (http://windows.microsoft.com/) Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  57. 57. Los mensajes de error relativos al CMOS pueden deberse a que la batería esté descargada o tenga algún problema. La batería se puede descargar si el equipo ha estado apagado durante mucho tiempo. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  58. 58. 5 -SETUP Setup significa literalmente estructuración. Se trata de un pequeño programa (con una interfaz básica para el usuario), integrado en la memoria ROM, el cual no necesita del sistema operativo de la máquina (Apple MacOS®, Linux óMicrosoft® Windows) para funcionar; en él se puede acceder de manera inmediata al encender el equipo. (http://www.informaticamoderna.com/Setup.htm) Tiene la finalidad de configurar ciertos parámetros importantes que posteriormente serán funcionales al sistema operativo (dar de alta y baja unidades de disco, prioridad de la unidad de inicio y velocidad del microprocesador entre otras), además de contener datos del fabricante de la tarjeta principal y de la memoria ROM. Contenido del SETUP Cuenta con una interfaz sencilla, básicamente en inglés, la cual permite por medio del teclado la modificación de los parámetros. Las funciones más importantes son: (http://www.informaticamoderna.com/Setup.htm) Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  59. 59. * Reconocimiento automático de discos duros y unidades ópticas (CD/DVD/Blu-Ray). * Alta y baja de disqueteras (5.25", 3.5", unidades ZIP y unidades LS-120). * Actualización de fecha y hora. * Alta y baja de puertos instalados en la tarjeta principal (Motherboard (USB, COM, LPT, entre otros). * Orden de arranque de la computadora (inicio desde una memoria USB, la red local (LAN -red de computadoras cercanas entre sí e interconectadas), disco duro, disquete ó unidad óptica). * Asignación de memoria de video ó alta en el sistema de la tarjeta de video. * Velocidad de frecuencia del bus de la tarjeta principal contra el microprocesador, entre muchas otras. * Como podemos darnos cuenta, son muchos parámetros, por ello es recomendable solamente utilizar el Setup cuando sea necesario. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  60. 60. 6-Sistema Operativo Un sistema Operativo (SO) es en sí mismo un programa de computadora. Sin embargo, es un programa muy especial, quizá el más complejo e importante en una computadora. El SO despierta a la computadora y hace que reconozca a la CPU, la memoria, el teclado, el sistema de vídeo y las unidades de disco. Además, proporciona la facilidad para que los usuarios se comuniquen con la computadora y sirve de plataforma a partir de la cual se corran programas de aplicación. (http://www.e-mas.co.cl/categorias/informatica/tiposso.htm) Funciones Básicas de los Sistemas Operativos * Administrar los recursos de hardware y Software. * Coordinar el hardware para que operen eficientemente. * Organizar archivos y directorios en dispositivos de almacenamiento. Tipos de Sistemas Operativos Actualmente existen muchos sistemas operativos, por lo que el siguiente documento solo se mencionara algunos de ellos: Microsoft Windows Mac OS X GNU/Linux Unix Solaris FreeBSD OpenBSD Google Chrome OS Debian Ubuntu Mandriva Sabayon Fedora Linpus linux Haiku (BeOS) 7-Lenguajes de Programación Un lenguaje de programación es un lenguaje que puede ser utilizado para controlar el comportamiento de una máquina, particularmente una computadora. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  61. 61. Consiste en un conjunto de reglas sintácticas y semánticas que definen su estructura y el significado de sus elementos, respectivamente. Cuando se programa, se indica una serie de instrucciones para que la computadora las ejecute. Para asegurarse que la computadora entienda las instrucciones, se han establecido lenguajes bien definidos para especificar y poder generar la comunicación con la computadora. Estos lenguajes tienen características similares a los lenguajes comunes que utilizan las personas para comunicarse unas con otras, pues cuentan con reglas y estructuras que deben seguirse. (http://www.rena.edu.ve/) Niveles de los lenguajes de programación Lenguajes de bajo nivel A nivel de circuitos, los microprocesadores sólo son capaces de procesar señales electrónicas binarias. Estas instrucciones binarias que se envían al microprocesador, se componen de series de unos y ceros, espaciadas en el tiempo de una forma determinada. Esta secuencia de señales se denomina código máquina. Lenguajes de alto nivel Al pensar en una computadora, normalmente se concibe como una máquina que realiza tareas de procesamiento de texto y cálculos. Esta es una percepción bastante sintética y esquemática de entender la computadora. Existe un alto nivel de abstracción entre lo que se pide a la computadora y lo que realmente comprende. De un modo paralelo se presenta una relación compleja entre los lenguajes de alto nivel y el código máquina. Un programa escrito en un lenguaje de alto nivel, debe ser compilado o interpretado para traducir su código, en otro de bajo nivel (lenguaje máquina). Como ejemplo de lenguajes de alto nivel se tienen Pascal, BASIC, FORTRAN, COBOL, Java, C y C++. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  62. 62. Lenguaje interpretado Un lenguaje de programación es, por definición, diferente al lenguaje máquina. Por lo tanto, debe traducirse para que el procesador pueda comprenderlo. Un programa escrito en un lenguaje interpretado requiere de un programa auxiliar (el intérprete), que traduce los comandos de los programas según sea necesario. Lenguaje compilado Un programa escrito en un lenguaje "compilado" se traduce a través de un programa anexo llamado compilador que, a su vez, crea un nuevo archivo independiente que no necesita ningún otro programa para ejecutarse a sí mismo. Este archivo se llama ejecutable. Un programa escrito en un lenguaje compilado posee la ventaja de no necesitar un programa anexo para ser ejecutado una vez que ha sido compilado. Además, como sólo es necesaria una traducción, la ejecución se vuelve más rápida. 8-Virus Informático Un virus informático es un programa de computación que se reproduce a sí mismo y es diseñado de forma intencionada para alterar el funcionamiento del sistema sin permiso del usuario y sin su conocimiento. Los virus están creados para reproducirse y evitar su detección. Para replicarse, el virus hace copias de sí mismo, la que adjunta a otros archivos. (http://www.rena.edu.ve/) Funcionamiento Básico de un Virus Informático Como cualquier otro programa informático, los virus tienen que ser ejecutados para que funcionen, es decir, la computadora debe cargar el virus desde la memoria y seguir sus instrucciones. A estas instrucciones se les suele llamar carga activa del virus. La carga activa puede trastornar, modificar o dañar archivos de datos y aplicaciones, presentar un determinado mensaje o provocar comportamientos Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  63. 63. irregulares y fallos en el sistema operativo. Los virus son activados cuando se ejecuta un programa que esté infectado, cuando el sistema arranca desde un disco dañado o cuando se abre un documento infectado. Expansión de un Virus Informáticos Los virus informáticos se difunden cuando las instrucciones que los hacen funcionar pasan de una computadora a otra. Una vez que un virus está activado, puede reproducirse copiándose en discos flexibles, un pendrive, en el disco duro, en programas informáticos o a través de redes informáticas. Tipos de Virus Informáticos Al tratar de agrupar los virus según algunas características más específicas, se obtienen seis categorías de virus: a) Virus parásitos: infectan archivos ejecutables o programas de la computadora. No modifican el contenido del programa huésped, pero se adhieren al huésped de tal forma, que el código del virus se ejecuta en primer lugar. Estos virus pueden dividirse en los de acción directa o los residentes. Un virus de acción directa, selecciona uno o más programas para infectar cada vez que se ejecuta. Un virus residente, se oculta en la memoria del ordenador e infecta un programa determinado cuando éste se ejecuta. b) Virus del sector de arranque: residen en la primera parte del disco duro o flexible, conocida como sector de arranque inicial y sustituyen los programas que almacenan información sobre el contenido del disco o los programas que arrancan la computadora. Estos virus suelen difundirse por el intercambio de discos flexibles. c) Virus multipartitos: combinan las capacidades de los virus parásitos y de sector de arranque inicial, y pueden infectar tanto ficheros como sectores de arranque inicial. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  64. 64. d) Virus acompañantes: no modifican los ficheros, sino que crean un nuevo programa con el mismo nombre que un programa legítimo y engañan al sistema operativo para que lo ejecute. e) Virus de vínculo: modifican la forma en que el sistema operativo encuentra los programas y lo engañan para que ejecute primero el virus y luego el programa deseado. Un virus de vínculo, puede infectar todo un directorio de una computadora y cualquier programa ejecutable al que se acceda en dicho directorio, desencadeno el virus. f) Virus de archivos (nombre generalizado): infectan programas que contienen lenguajes de macros potentes que pueden abrir, manipular y cerrar ficheros de datos. Están escritos en lenguajes de macros y se ejecutan automáticamente cuando se abre el programa legítimo. Son independientes de la máquina y del sistema operativo. Otros programas maliciosos Existen otros programas nocivos, que son similares a los virus, pero que no cumplen las características de reproducirse y eludir su detección. A estos programas se les divide en tres categorías: a) Caballo de Troya: aparenta ser algo interesante e inocuo, por ejemplo, un juego, por lo que los usuarios se sienten motivados a ejecutarlos. Pero cuando se ejecutan puede tener efectos dañinos sobre los archivos o introducir un virus al sistema. Un caballo de Troya no es un virus, por lo que los archivos que lo constituyen no se pueden reparar y cuando se detectan deben ser eliminados. b) bomba lógica: libera su carga activa cuando se cumple una condición determinada, como cuando se alcanza una fecha u hora determinada o cuando se teclea una combinación de letras. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  65. 65. c) Gusano: se limita a reproducirse, sin infectar otros programas. Algunos se expanden copiándose de disco a disco. Buscan determinados tipos de archivos en el disco duro o en volumen del servidor para corromperlos o destruirlos. Existen otros que se reproducen por millares y que pueden ocupar memoria de la computadora y hacer que sus procesos vayan más lentos, disminuyendo el rendimiento del sistema. Los gusanos no son virus y no pueden repararse, para solucionar el problema deben eliminarse del equipo. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  66. 66. UNIDAD II Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  67. 67. ALGORITMO: PSEUDOCODICO Y DIAGRAMAS DE FLUJOS (LA BASE DE LA PROGRAMACION) Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  68. 68. ALGORITMO Un Algoritmo, se puede definir como una secuencia de instrucciones que representan un modelo de solución para determinado tipo de problemas. O bien como un conjunto de instrucciones que realizadas en orden conducen a obtener la solución de un problema. Por lo tanto podemos decir que es un conjunto ordenado y finito de pasos que nos permite solucionar un problema. (Frida 2009) Los algoritmos son independientes de los lenguajes de programación. En cada problema el algoritmo puede escribirse y luego ejecutarse en un lenguaje de diferente programación. El algoritmo es la infraestructura de cualquier solución, escrita luego en cualquier lenguaje de programación. Clasificación de los Algoritmos Los algoritmos se pueden clasificar en cuatro tipos: Algoritmo computacional Es un algoritmo que puede ser ejecutado en una computadora. Ejemplo: Fórmula aplicada para un cálculo de la raíz cuadrada de un valor x. Algoritmo no computacional Es un algoritmo que no requiere de una computadora para ser ejecutado. Ejemplo: Instalación de un equipo de sonido. Estructura Básica de un Algoritmo A continuación se describe cada uno de los puntos señalados anteriormente: Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  69. 69. 1 -Inicio: inicio del proceso de solución al problema. Normalmente esta fase solo se señala para cubrir la teoría de sistemas donde todo proceso tiene un inicio, desarrollo y final. 2 -Datos de Entrada: son los datos necesarios que el algoritmo necesita para ser ejecutado. 3 -Procesamiento de Datos: análisis y procesamiento de los datos de entrada, los cuales serán presentando posteriormente como solución al problema. Por lo tanto, es la fase donde se cumple la secuencia de pasos para ejecutar el algoritmo. 4 -Datos de Salida: son los datos obtenidos después de la ejecución del algoritmo. 5 -Fin: culminación del algoritmo, donde se alcanzo la solución al problema. Elementos de un Algoritmo Datos Hechos que describen sucesos y entidades. Tipos de Datos Todos los datos tienen un tipo asociado con ellos. El tipo de dato determina la naturaleza del conjunto de valores que puede tomar una variable. A continuación se describen los tipos de datos bajo conceptos generalizados: (A.A 2010) 1 -Datos Numéricos: Permiten representar valores escalares de forma numérica, esto incluye a los números enteros y los reales. Este tipo de datos permiten realizar operaciones aritméticas comunes. 2 -Datos Lógicos: Son aquellos que solo pueden tener dos valores (cierto o falso) ya que representan el resultado de una comparación entre otros datos (numéricos o alfanuméricos). 3 -Datos Alfanuméricos (Cadena): Es una secuencia de caracteres alfanuméricos que permiten representar valores identificables de forma descriptiva, esto incluye nombres de personas, direcciones, códigos, entre otros. Es posible Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  70. 70. representar números como alfanuméricos, pero estos pierden su propiedad matemática, es decir, no es posible hacer operaciones con ellos. Este tipo de datos se representan encerrados entre comillas. Operadores y Operandos Operadores: Son elementos que relacionan de forma diferente, los valores de una o más variables y/o constantes. Es decir, los operadores nos permiten manipular valores. Operadores Aritméticos Los operadores aritméticos permiten la realización de operaciones matemáticas con los valores (variables y constantes), los cuales pueden ser utilizados con tipos de datos enteros o reales. Si ambos son enteros, el resultado es entero; si alguno de ellos es real, el resultado es real. Operando (Operador) Operando Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  71. 71. Prioridad de los Operadores Aritméticos Todas las expresiones entre paréntesis se evalúan primero. Las expresiones con paréntesis anidados, se evalúan desde el más interno. Dentro de una misma expresión los operadores se evalúan en el siguiente orden. ^ Exponenciación *, / Multiplicación, división, resto +, Suma y resta. Operadores Lógicos Utilizados para combinar valores lógicos y así obtener un resultado –verdadero– o –falso–, lo cual determina el flujo de control de un algoritmo o programa. Operadores Lógicos And Y Or O Not No (Negación) Operador AND A continuación se presenta los posibles resultados a través del operador AND: (el resultado es verdadero si ambas expresiones son verdaderas) Operando 1 Operador Operando 2 Resultado True And True True True And False False False And True False False And False False Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  72. 72. Operador OR A continuación se presenta los posibles resultados a través del operador OR: (el resultado es verdadero si alguna expresión es verdadera) Operando 1 Operador Operando 2 Resultado True Or True True True Or False True False Or True True False Or False False Operador NOT A continuación se presenta los posibles resultados a través del operador NOT, el cual posee la característica de invertir el valor lógico del operador al que sea aplica: (el resultado invierte la condición de la expresión) Operando 1 Operador Resultado True Not False False Not True Operadores Relacionales Se utilizan para establecer una relación entre dos valores, comparándolos entre sí lo que produce un resultado verdadero o falso. Por otro lado, estos operadores comparan valores del mismo tipo (numéricos o cadenas) y tienen el mismo nivel de prioridad en su evaluación. Los operadores relaciónales tiene menor prioridad que los aritméticos. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  73. 73. Identificadores Un identificador es un nombre que se le da a una constante, una variable y a cualquier elemento de programa que necesite nombrarse. Existen reglas para construir identificadores, las cuales son las siguientes: 1 -Debe comenzar con un carácter alfabético (A -Z, mayúscula o minúscula) 2 -Los demás caracteres pueden ser letras, dígitos o el carácter especial de subrayado (_) 3 -No se admiten espacios en blanco. 4 -No deberá coincidir con palabras reservadas del lenguaje algorítmico. (Ejemplo: Var, Const, Entero, Real, etc.) 5 -La longitud de los identificadores puede variar según el lenguaje de programación utilizado. Constantes Una constante es un dato numérico o alfanumérico que no cambia durante la ejecución del programa. (Wilder Urbaez, 2010) Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  74. 74. Variable Es un espacio en la memoria de la computadora que permite almacenar temporalmente un dato durante la ejecución de un proceso, su contenido puede cambiar durante la ejecución del programa. Para poder reconocer una variable en la memoria de la computadora, es necesario darle un nombre con el cual se identifique dentro de un algoritmo. (Wilder Urbaez, 2010) Por su contenido 1 -Variables Numéricas: Son aquellas en las cuales se almacenan valores numéricos, positivos o negativos. 2 -Variables Lógicas: Son aquellas que solo pueden tener dos valores (cierto o falso) estos representan el resultado de una comparación entre otros datos. 3 -Variables Alfanuméricas: Esta formada por caracteres alfanuméricos.– Por su uso 1 -Variables de Trabajo: variables que reciben el resultado de una operación matemática completa y que se usan normalmente dentro de un programa. 2 -Contadores: se utilizan para llevar el control del número de ocasiones en que se realiza una operación o se cumple una condición. 3 -Acumuladores: forma que toma una variable y que sirve para llevar la suma acumulativa de una serie de valores que se van leyendo o calculando progresivamente. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  75. 75. PseudoCódigo (Representador de Algoritmos) Se utiliza para escribir o representar un algoritmo utilizando un lenguaje natural para que el ser humano pueda entenderlo fácilmente; el pseudocódigo no tiene una sintaxis a seguir (solo reglas de escritura) debido a que es libre y por eso es mas fácil escribir o representar un algoritmo. (Buhos 2012) Según Niklaus Wirdth cualquier problema algorítmico podía resolverse con el uso de estos tres tipos de instrucciones: * Secuenciales: instrucciones que se ejecutan en orden normal. El flujo del programa ejecuta la instrucción y pasa a ejecutar la siguiente. * Alternativas: Instrucciones en las que se evalúa una condición y dependiendo si el resultado es verdadero o no, el flujo del programa se dirigirá a una instrucción o a otra. * Iterativas: Instrucciones que se repiten continuamente hasta que se cumple una determinada condición. Estructura a Seguir para Elaborar un Pseudocódigo 1 -CABECERA 1 -Programa 2 -Modulo 3 -Tipos de Datos 4 -Constantes 5 -Variables 2 -CUERPO 1 -Inicio Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  76. 76. 2 -Instrucciones 3 -Fin Partes Las partes que conforman cualquier pseudocódigo son: Instrucción de Comienzo Indica el comienzo del algoritmo a realizar, permitiendo de estar manera identificarlo y referirse a él en un momento dado. Además esta instrucción contiene una sub-instrucción de finalización, la cual identifica el final del proceso algorítmico. Instrucción de Proceso Maneja las instrucciones de cálculos matemáticos y análisis lógicos, asignados valores a las variables definidas para posteriormente ser mostradas, impresas o almacenadas (de forma lógica). Además contiene una sub-instrucción de asignación, la que permite asignar a una variable de la izquierda el valor que apunta o resulta de variables o expresiones del lado derecho, tal como se muestra a continuación: Instrucciones de Entrada de Datos Son los datos iniciales o de entrada que se requieren para la resolución del problema planteado. Son introducidos a través de instrucción que permitan “leer o solicitar“ esta información para posteriormente procesarla y generar el resultado esperado. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  77. 77. Instrucciones de Salida de Datos Permite conocer los resultados a través de impresiones o mensajes y demás productos del algoritmo, haciendo uso de instrucciones de “escritura o salida“ de datos. Instrucciones de Decisión Estable las diferentes posibilidades dependiendo de una u otra particularidad en el algoritmo, tal como se muestra a continuación: Reglas para la Elaboración de Pseudocódigos El pseudocódigo son instrucciones escritas en un lenguaje orientado a ser entendido por un ordenador. Por ello en pseudocódigo sólo se pueden utilizar ciertas instrucciones. La escritura de las instrucciones debe cumplir reglas muy estrictas. Las únicas permitidas son: (Jorge Sánchez Asenjo, 2007) * De Entrada /Salida: para leer o escribir datos desde el programa hacia el usuario. * De proceso: operaciones que realiza el algoritmo (suma, resta, cambio de valor, entre otros) * De control de flujo: instrucciones alternativas o iterativas (bucles y condiciones). * De declaración: mediante las que se crean variables y subprogramas. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  78. 78. * Llamadas a subprogramas: internos y externos. * Comentarios: notas que se escriben junto al pseudocódigo para explicar mejor su funcionamiento. A continuación se presentan una seria de ejemplo de algoritmos representados en pseudocódigo: Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  79. 79. Diagrama de Flujo (Representador de Algoritmos) Es un representador gráfico de los pasos a seguir en un algoritmo. Cada paso del proceso es representado por un símbolo diferente que contiene una breve descripción de la etapa de proceso. Los símbolos gráficos del flujo del proceso están unidos entre sí con flechas que indican la dirección de flujo del proceso. (Talavera Pleguezuelos -2013) El diagrama de flujo ofrece una descripción visual de las actividades implicadas en un proceso mostrando la relación secuencial ente ellas, facilitando la rápida comprensión de cada actividad y su relación con las demás, el flujo de la información y los materiales, las ramas en el proceso, la existencia de bucles repetitivos, el número de pasos del proceso, las operaciones de interdepartamentales, entre otros. Facilita también la selección de indicadores de proceso. Es el esquema más viejo de la informática. Se trata de una notación que pretende facilitar la escritura o la comprensión de algoritmos. Gracias a ella se esquematiza el flujo del algoritmo. Fue muy útil al principio y todavía se usa como apoyo para explicar ciertos algoritmos. Si los algoritmos son complejos, este tipo de esquemas no son adecuados. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  80. 80. No obstante cuando el problema se complica, resulta muy complejo de realizar y de entender. De ahí que actualmente, sólo se use con fines educativos y no en la práctica. Pero sigue siendo interesante en el aprendizaje de la creación de algoritmos. (Jorge Sánchez Asenjo, 2007) Símbolos Imagen o Figura con la que se representa un concepto. Simbología Para la construcción de diagramas de flujos se utilizan los siguientes símbolos: Elaboración del Diagrama de Flujo El diagrama de flujo debe ser realizado por un equipo de trabajo en el que las distintas personas aporten, en conjunto, una perspectiva completa del proceso, por lo Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  81. 81. que con frecuencia este equipo será multifuncional y multijerárquico. La elaboración estandarizada se describe a continuación: (Talavera Pleguezuelos -2013) 1-Determinar el proceso a diagramar. 2 -Definir el grado de detalle: el diagrama de flujo del proceso puede mostrar a grandes rasgos la información sobre el flujo general de actividades principales, o ser desarrollado de modo que se incluyan todas las actividades y los puntos de decisión. Un diagrama de flujo detallado dará la oportunidad de llevar realizar un análisis más exhaustivo del proceso. 3 -Identificar la secuencia de pasos del proceso: situándolos en el orden en que son llevados a cabo. 4 -Construir el diagrama de flujo: para ello se utilizan habitualmente los símbolos descritos en el cuadro de simbología descrito anteriormente, sin embargo cada organización puede definir su propio grupo de símbolos. Por otro lado, para la elaboración de un diagrama de flujo, los símbolos estándar han sido normalizados por el American National Standars Institute (ANSI). 5 -Revisar el diagrama de flujo del proceso. A continuación se presentan ejemplos de diagramas de flujo: Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  82. 82. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  83. 83. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  84. 84. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  85. 85. UNIDAD III Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  86. 86. ESTRUCTURAS DE CONTROL (SECUENCIALES, DE DECISION Y REPETITIVAS) Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  87. 87. ESTRUCTURAS DE CONTROL Las estructuras de control permiten controlar el flujo de ejecución de las instrucciones en un código. Con estas estructuras, el programador puede determinar el orden y las veces que se ejecutaran las instrucciones que están dentro de estas estructuras. Las estructuras de control tienen una finalidad bastante definida: señalar el orden en que tienen que sucederse los pasos de un algoritmo. (Lissette Alvarez, 2004) Normalmente estas instrucciones utilizan expresiones lógicas que dan como resultado un valor lógico (verdadero o falso) y suelen ser comparaciones entre datos. Los operadores de relación (de comparación) que se pueden utilizar son: > Mayor que < Menor que = Mayor o igual = Menor o igual . Distinto = Igual Por otro lado, que poseen las siguientes características: * Una estructura de control tiene un único punto de entrada y un único punto de salida. * Una estructura de control se compone de sentencias o de otras estructuras de control. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  88. 88. Tales características permiten desarrollar de forma muy flexible todo tipo de algoritmos aún cuando sólo existen tres tipos fundamentales de estructuras de control: secuencial, alternativa (decisión) y repetitiva. Secuencial Es la más sencilla de todas, simplemente indica al procesador que debe ejecutar de forma consecutiva una lista de acciones (que pueden ser, a su vez, otras estructuras de control); para construir una secuencia de acciones basta con escribir cada acción en una línea diferente. Alternativa, Selectiva o Decisión Las estructuras selectivas se utilizan para tomar decisiones (por eso también se llaman estructuras de decisión o alternativas). El mecanismo de acción evalúa una condición, y, a continuación, en función del resultado, se lleva a cabo una opción u otra. Es importante asentar esta idea: El programa está diseñado para evaluar una condición, y actuar en consecuencia, según que la condición sea verdadera o falsa. Por lo tanto, permite bifurcar el “flujo“ del programa en función de una expresión lógica; dispone de tres estructuras alternativas diferentes: alternativa simple, alternativa doble y alternativa múltiple. (Lissette Alvarez, 2004) Estructura alternativa simple (SI “ ENTONCES) Esta estructura permite evaluar una expresión lógica y en función de dicha evaluación ejecutar una acción (o composición de acciones) o no ejecutarla. A continuación se muestra la notación algorítmica: Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  89. 89. Estructura alternativa doble (SI “ SINO SI ()) La estructura alternativa doble es similar a la anterior con la salvedad de que en este tipo de estructura se indican acciones no sólo para la rama “verdadera“ sino también para la “falsa“; es decir, en caso de la expresión lógica evaluada sea cierta se ejecutan una acción o grupo de acciones y en cado de que sea falsa se ejecuta un grupo diferente. La sintaxis en la notación algorítmica es la siguiente: Estructura multi-alternativa (SEGÚN CASO ()) Esta estructura evalúa una expresión que pueda tomar n valores (enteros, caracteres y lógicos pero nunca reales) y ejecuta una acción o grupo de acciones diferente en función del valor tomado por la expresión selectora. La sintaxis de esta estructura es la siguiente: Estructura repetitiva Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  90. 90. La estructura repetitiva o iterativa permite, como su propio nombre indica, repetir una acción (o grupo de acciones); dicha repetición puede llevarse a cabo un número prefijado de veces o depender de la evaluación de una expresión lógica. Existen tres tipos de estructuras repetitivas: Estructura mientras Esta estructura repite una acción o grupo de acciones mientras una expresión lógica sea cierta; la sintaxis en la notación algorítmica es la siguiente: Estructura repetir-hasta Esta estructura repite una acción o grupo de acciones hasta que una expresión lógica sea cierta; la sintaxis en la notación algorítmica es la siguiente: Un aspecto muy importante de la presente estructura de control es que la expresión lógica no se evalúa hasta el final con lo cual el bucle se ejecuta al menos una vez por contraposición a la estructura anterior que podía no ejecutarse ninguna. Estructura (desde “ hasta) o (para “ hasta) Este bucle permite repetir un conjunto de instrucciones un número determinado de veces, con la peculiaridad que la instrucción incrementa (o decrementa), automáticamente y de uno en uno, la variable que se utiliza como contador. La sintaxis básica es: Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  91. 91. Y en cuando al punto de valor de la variable en decremento: Es de hacer notar, que el contador siempre se inicializa automáticamente en el valor inicial indicado en la estructura. Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  92. 92. UNIDAD IV Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  93. 93. ARREGLOS Y MATRICES Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  94. 94. ARREGLOS (UNIDIMENSIONAL) Un arreglo es una estructura de datos. Informáticamente es un espacio de memoria que permite almacenar una colección de elementos, todos del mismo tipo; por lo tanto un arreglo es una secuencia contigua de celdas (espacios de memoria) para almacenar una serie de datos u objetos. Una representación estándar es la siguiente: (unal.edu.co, 2010) La dimensión o conforman, por las casillas de un única. A este número se tamaño de un arreglo es el número de casillas que lo ende, el arreglo anterior tiene una dimensión de 7. Cada una de arreglo tiene asociado un número que la identifica de manera le llama índice o dirección. Los lenguajes de programación, permiten que el programador declare arreglos de cualquier tipo y prácticamente de cualquier tamaño. En pseudocódigo, un arreglo se declara usando el siguiente formato o plantilla: De una forma más clara con un ejemplo, donde se requiere almacenar las ventas del día, se podría representar de la siguiente manera: Los índices se crearon para permitir que el programador se pueda referir, de forma específica, a una cualquiera de las casillas del arreglo, tanto para guardar un dato en esa casilla, como para obtener el dato guardado. Para referirse a una casilla particular de un arreglo se debe seguir el siguiente formato: Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  95. 95. En el siguiente ejemplo, se declara un arreglo de tipo entero, de la siguiente manera: (unal.edu.co, 2010) cifras: arreglo [10] de entero * Se genera la siguiente instrucción donde se asigna el número 100 en la primera casilla de este, es decir, en su índice cero (0): arreglo: cifras[0]:= 100 * La siguiente instrucción iterativa guarda 550 en cada una de las últimas 5 casillas del arreglo: i:=5 MIENTRAS (i<10) HACER cifras[i]:= 550 i:=i+1 FIN-MIENTRAS A continuación se muestra el arreglo cifras después de ejecutadas las instrucciones de los dos ejemplos anteriores. Las casillas vacías no tienen valores definidos: MATRICES (BIDIMENSIONAL) Una matriz es una estructura de datos que igualmente que los arreglo, son un espacio de memoria que donde se almacena una colección de elementos, todos del mismo tipo. La diferencia con los arreglos está en que, en las matrices, los elementos no están organizados linealmente sino que su organización es bidimensional, es decir, en filas y columnas. (unal.edu.co, 2010) Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  96. 96. La matriz anterior es de cuatro filas (numeradas verticalmente de 0 a 3) y seis columnas (numeradas horizontalmente de 0 a 5). En cada una de las 24 celdas o casillas se puede guardar un dato. La dimensión o tamaño de una matriz es el número filas por el número de columnas. Debe ser claro entonces que la figura anterior es la gráfica de una matriz de dimensión 4x6. En el pseudocódigo, un matriz se declara usando el siguiente formato estándar: En este formato aparecen en mayúsculas y entre los caracteres < y > los componentes que el programador puede determinar. Así por ejemplo, si se quiere declarar una matriz con nombre mat, de dimensión 15x4 y que pueda almacenar datos de tipo carácter, se debe escribir la siguiente línea de código: mat : matriz [15][4] de carácter Los índices se crearon para permitir que el programador se pueda referir, de forma específica y directa, a una cualquiera de las casillas de la matriz, tanto para guardar un dato en esa casilla, como para obtener el dato almacenado en ella. En pseudocódigo, para referirse a una casilla particular de una matriz se debe seguir el siguiente formato: Ing. Juan Carlos Martínez (2013).
  97. 97. Es decir, se debe escribir el nombre de la matriz seguido por el índice de fila y por el índice de columna, ambos entre paréntesis cuadrados, de la casilla que se quiere consultar. En el siguiente ejemplo, se muestra el recorrido del arreglo bidimensional “mágica“, asignando el valor de cada celda al arreglo unidimensional “sumas“: Ing. Juan Carlos Martínez (2013).

×