Bloque 1 EQUIPOS INFORMTICOS Y REDES 1 1
Bloque 1 EQUIPOS INFORMÁTICOS Y REDES
1. 1 Las tecnologías de la información y de la comunicación Son herramientas que nos permiten acceder, gestionar y transformar la información. En el pasado: prensa, radio, televisión. Hoy: internet. Ejemplos: redes sociales, webs 2. 0, foros, email, etc. Ahora el usuario no solo recibe la información, sino que puede crearla. El acceso es rápido. Es interactivo. Podemos acceder desde cualquier lugar.
1. 1 Las tecnologías de la información y de la comunicación Las TIC constan de: SOFTWARE HARDWARE REDES
1. 1 Las tecnologías de la información y de la comunicación Las TIC ofrecen: Información Comunicación Entretenimiento
1. 1 Las tecnologías de la información y de la comunicación Las TIC nos aportan Fácil acceso a una cantidad INMENSA de información. Proceso rápido y fiable de todo tipo de datos. cálculo, bases de datos, editores. Canales de comunicación inmediata. foros, blogs, chat. Capacidad de almacenamiento. soportes de alta capacidad, como pendrives. Automatización de trabajos. algoritmos que realizan tareas programadas. Interactividad. la comunicación entre usuario y dispositivo, interfaz de usuario. Digitalización de la información. formato en el que se guarda la información.
1. 1 Las tecnologías de la información y de la comunicación Barreras de las TIC Problemas técnicos: incompatibilidades, problemas o lentitud de conexión, etc. Falta de formación: falta de conocimientos o actitud favorable para entender la tecnología. Problemas de seguridad: accesos no autorizados, robo de información, etc. Barreras económicas: coste de los equipos, obsolescencia… gasto continuo. Barreras culturales: idioma inglés predominante.
1. 2 El ordenador, concepto, funciones e historia ¿Qué es un ordenador? Podemos definir un “ordenador” como una máquina digital, electrónica, programable para el procesamiento de la información. Su operación básica consiste en procesar los datos (ordenar, seleccionar, ejecutar cálculos, etc. ) obteniendo una salida, la información.
1. 2 El ordenador, concepto, funciones e historia Operaciones esenciales de un ordenador Entrada de datos: teclado, código de barras… Salida de información: ver resultados en pantalla, impresora Almacenamiento: guardar datos de forma permanente Recuperación: poder hacer uso de los datos almacenados Transmisión: enviar información a través de la red a otro ordenador Recepción: ser capaz de recibir la información Tratamiento: operaciones sobre los datos, cálculos, etc.
1. 2 El ordenador, concepto, funciones e historia Algoritmos y programas Llamaremos ALGORITMO a un conjunto de pasos que especifican de forma no ambigua y finita la secuencia de operaciones a realizar para procesar datos con un determinado objetivo. Para el caso en que le procesador sea un ordenador, la forma de expresión de este algoritmo se denomina PROGRAMA. Cada paso del algoritmo se expresa en el programa por medio de un conjunto de INSTRUCCIONES escritas en un determinado lenguaje.
1. 2 El ordenador, concepto, funciones e historia Prehistoria informática Cuenta manual y desarrollo de aparatos mecánicos de cálculo Primera generación Aparatos electromecánicos y electrónicos de tubos al vacío XIII d. C. Ábaco. Dispositivo manual para calcular, hecho con esferas atravesadas por alambres 1550 -1617 El teólogo y matemático escocés John Napier desarrolla los logaritmos Siglos XVII y XVIII Algunos intentos de construir aparatos mecánicos capaces de producir cálculos aritméticos fueron realizados por Blais Pascal y muchos otros (incluyendo a Leonardo Da Vinci) 1930 -1940 John Vincent Atanasoff inventa el primer calculador digital de datos, el ABC (Atanasoff-Berry. Computer) 1946 Se presenta ENIAC, primera computadora completamente electrónica, compuesta por más de 70, 000 resistencias, 75, 000 interruptores y 17, 000 tubos al vacío. Pesaba 30 toneladas y medía 1, 600 metros cuadrados 1823 Charles Babbage (1791 -1871) diseña un mecanismo capaz de calcular tablas matemáticas, es decir, una computadora de propósitos generales 1880 Herman Hollerit (1860 -1929) diseña un sistema de tarjetas perforadas para el censo de Estados Unidos de 1890. Luego funda la Tabulating Machine Company en 1896 y la International Business Machine (IBM) en 1924 1954 IBM lanza la 650, primera computadora de producción masiva. IBM y UNIVAC fueron los grandes innovadores y productores de la tecnología que posibilitó el nacimiento de la computadora personal
ENIAC
IBM 650
1. 2 El ordenador, concepto, funciones e historia Segunda generación Electrónica basada en transistores Tercera generación Implementación de circuitos integrados Cuarta generación Desarrollo del microprocesador 1960 DEC PDP-1 Primera computadora con un “cinescopio” ( monitor de tubo de rayos catódicos). Se fabricaron 50 unidades a un precio de 1. 200. 000 dólares. En ella se programó el primer juego de video Space Wars 1958 Jack Kilby completa el primer circuito integrado (chip) en Texas Instruments. 1970 El Ejército de Estados Unidos encarga la invención del primer microprocesador para control de vuelo de naves de guerra F -14. Este dato permaneció en secreto militar hasta 1998. 1969 La misión espacial Apollo 11 al hombre a la Luna. La computadora de vuelo contaba con solo 24 Kb de memoria y una velocidad de 1 Mhz. 1974 MITS lanza la primera computadora personal, el Altair 8800. No contaba con pantalla, ni teclado y por eso la programación se realizaba con interruptores. Los programas se borraban cada vez que se apagaba la máquina. El primer software para el Altair 8800 fue escrito por la pequeña empresa Traf-O-Data, de los jóvenes Paul Allen y Bill Gates, luego renombrada Microsoft en 1977. 1976 Steve Wozniak y Steve Jobs fundan Apple Computers. Junto a empresas de software como Digidesign y Adobe posibilitan el desarrollo de la creación musical y producción gráfica digital.
IBM 360 (3ª generación)
ALTAIR 8800 (4ª generación)
1. 2 El ordenador, concepto, funciones e historia Quinta generación Sistemas actuales 1981 IBM lanza la IBM PC y popularizó el término Personal Computer. El sistema operativo de esta computadora fue desarrollado por la entonces pequeña empresa Microsoft 1984 Apple introduce Macintosh, la primera computadora comercial con mouse y una interface con íconos, carpetas y un escritorio. La IBM PC, en cambio, utilizaba comandos de DOS. 1993 Se globaliza Internet, un sistema de redes de comunicación militar disponible desde los años 70. 2000 Las computadoras portátiles se vuelven cada vez más asequibles. 2006 Por primera vez la venta de computadoras portátiles supera la venta de equipos de escritorio. Las redes inalámbricas de datos se popularizan. Los gobiernos de Estados Unidos y China lideran sistemas de espionaje del correo electrónico público y censura de Internet con fines de control político. Los microprocesadores se fabrican con tecnología de 65 nanómetros. El cabello humano, por ejemplo, tiene 100, 000 nanómetros de ancho.
1. 3 Componentes físicos del ordenador personal Unidades básicas Unidades de entrada Memoria Unidad Central de Proceso (CPU) Unidad de Control Unidad Aritmético-Lógica Unidades de salida
1. 3 Componentes físicos del ordenador personal Unidades básicas Unidades de entrada Memoria Unidad Central de Proceso (CPU) Unidad de Control Unidad Aritmético-Lógica Unidades de salida El operador utiliza las unidades de entrada para introducir la información al ordenador. Dicha información pasa a la unidad de control para ser procesada de manera inmediata o a la memoria para ser procesada posteriormente.
1. 3 Componentes físicos del ordenador personal Unidades básicas Unidades de entrada Memoria Unidad Central de Proceso (CPU) Unidad de Control Unidad Aritmético-Lógica Unidades de salida La memoria tiene como único objetivo el de almacenar los datos y los programas.
1. 3 Componentes físicos del ordenador personal Unidades básicas Unidades de entrada Memoria Unidad Central de Proceso (CPU) Unidad de Control Unidad Aritmético-Lógica Unidades de salida La Unidad Central de Proceso (UCP -CPU), también llamada procesador o microprocesador, se encarga de tratar los datos almacenados en la memoria e interactuar con ésta tras generar nuevos datos. Las velocidades de sus integrantes son mucho mayores que las de cualquier elemento conectado al ordenador, por lo que un único procesador es capaz de controlar simultáneamente varios dispositivos externos.
1. 3 Componentes físicos del ordenador personal Unidades básicas Unidades de entrada Memoria Unidad Central de Proceso (CPU) Unidad de Control Unidad Aritmético-Lógica Unidades de salida La unidad de control supervisa y controla las operaciones desarrolladas por el resto de elementos del ordenador, ejecuta las instrucciones de los programas que se encuentran en la memoria y controla su secuencia de ejecución. La UC se encarga de coordinar las unidades de almacenamiento y procesar la información, así como controlar la entrada y la salida de la información.
1. 3 Componentes físicos del ordenador personal Unidades básicas Unidades de entrada Memoria Unidad Central de Proceso (CPU) Unidad de Control Unidad Aritmético-Lógica Unidades de salida La Unidad Aritmético-Lógica (UALALU) se encarga de ejecutar las operaciones matemáticas y lógicas de la UCP.
1. 3 Componentes físicos del ordenador personal Unidades básicas Unidades de entrada Memoria Unidad Central de Proceso (CPU) Unidad de Control Unidad Aritmético-Lógica Unidades de salida Los dispositivos de salida transfieren al exterior los datos procesados, bien de forma escrita o visual.
1. 3 Componentes físicos del ordenador personal El procesador El “cerebro” de la máquina alojado en el zócalo de la CPU El zócalo de la CPU condiciona el tipo de procesador Coordina las acciones de todos los componentes del ordenador y realiza cálculos y operaciones lógicas. Constituido por un circuito integrado (micro o microprocesador) Evolución: desde el Intel 8086 (año 1978) hasta los Pentium. Características principales: Tamaño del bus: 8/16/32/64/128… bits Frecuencia de reloj (velocidad medida en hercios): p. ej. 3, 4 GHz Fabricante y modelo: Intel, AMD, Sun, … Modelo: Pentium 4, Core i 5, i 7, Phenom, … Núcleos: Dual-core, Quad-core, Hexa-core, . . .
1. 3 Componentes físicos del ordenador personal El chipset Conjunto de circuitos que componen la placa base Es el foco de atención para decidirse por una placa También el fabricante de la placa, naturalmente, aunque, en general, éste se limita a seleccionar el chipset y montar sus circuitos El chipset determina (entre otras): El tipo de CPU (o familia) que se pueden montar en la placa Muchas características importantes: Soporte específico para determinados componentes del ordenador, tecnología, conectividad y compatibilidad con otros dispositivos, memoria máxima, posibilidades de ampliación, etc. La velocidad con que se comunican entre sí los componentes del ordenador En resumen, determina la calidad (y el precio) de la placa
1. 3 Componentes físicos del ordenador personal La Memoria RAM (Random Access Memory) memoria de lectura-escritura cuyo contenido desaparece al apagar el sistema La memoria máxima depende de las ranuras de la placa El número de ranuras en una placa suele oscilar entre 2 y 6 Varios tipos según el número de contactos y la disposición de éstos, (sólo en un lado o en ambos lados): SIMM (sólo en un lado, 32 bits, en desuso) módulos de 30 ó de 72 contactos DIMM (en ambos lados, 64 bits) SDR (168 contactos) DDR (184 contactos) DDR 2 (240 contactos) DDR 3 (240 contactos) DDR 4 (288 contactos) SO DIMM (32 y 64 bits) Utilizado en los portátiles (144 contactos)
1. 3 Componentes físicos del ordenador personal Memoria ROM-BIOS (Read-Only Memory): Memoria de sólo lectura que almacena los datos y programas que el ordenador requiere para su arranque inicial. Todo su contenido se mantiene intacto al apagar el ordenador. Controlado por el sistema BIOS (Basic Input/Output System) que contiene un conjunto de programas y rutinas básicos que coordina la actividad de los componentes hardware conectados al ordenador. Memoria CMOS: Parte configurable de la BIOS que mantiene la configuración de los componentes instalados en el ordenador, modificable a través de un programa de configuración (SETUP) De muy bajo consumo, mantiene su contenido con una batería (pila). Memoria CACHÉ: Memoria de acceso rápido en la que se almacenan aquellos datos o programas más utilizados con el fin de agilizar los procesos al no ser necesario consultar siempre la RAM (más lenta).
1. 3 Componentes físicos del ordenador personal Los controladores de disco se encargan de comunicar la UCP con dispositivos de almacenamiento: Unidad de disco flexible Disco duro Unidades de almacenamiento óptico (CD, DVD, Blu-ray, …) . . . En un PC, existen distintos tipos de conexiones de unidades de disco: IDE (ATA): dos primarias y dos secundarias. 66 -133 Mb/s SATA: una unidad por cada conector. 150 MB/s SATA II: mejora de velocidad a 300 MB/s SATA III: mejora de velocidad a 600 MB/s
1. 3 Componentes físicos del ordenador personal Puertos de entrada/salida Los puertos de entrada/salida son un conjunto de controladores conectados a la placa base cuyo objetivo es la conexión de distintos periféricos de entrada/salida como módems, impresoras, ratones, etc. Tipos de puertos en un PC VGA, DVI, HDMI Serie RS-232 o COM (comunicaciones) PS/2 Paralelo o LPT (impresora) USB (Universal Serial Bus): USB 1. 0, USB 2. 0, USB 3. 0. e. SATA (conector SATA externo) RJ 45 (ethernet) Firewire Inalámbricos: bluetooth, infrarrojos, Wi. Fi
1. 3 Componentes físicos del ordenador personal Las ranuras de expansión Permiten ampliar la capacidad del ordenador conectando otras tarjetas a la placa Red, Video, Audio, etc. Tipos más comunes ISA AGP Sólo para tarjetas de video, insuficiente ancho de banda para la tecnología actual, en desuso, reemplazado por PCI Express. PCI Escaso ancho de banda, en desuso, reemplazado por PCI. Resultó muy eficaz en tecnología “plug and play”, 32 bits. PCI Express Evolución de PCI: 64 bits, transferencia de datos en serie mediante el uso de múltiples canales: PCI Express x 1, PCI Express x 2, x 4, x 8, x 16.
1. 3 Componentes físicos del ordenador personal La placa base, también conocida como placa madre o placa principal, es una tarjeta de circuito impreso a la que se conectan los componentes que constituyen la computadora. Tiene instalados una serie de circuitos integrados, entre los que se encuentra el circuito integrado auxiliar (chipset), que sirve como centro de conexión entre el microprocesador (CPU), la memoria de acceso aleatorio (RAM), las ranuras de expansión y otros dispositivos.
1. 3 Componentes físicos del ordenador personal Periféricos del sistema Almacenan la información y conectan a la UCP con el exterior Habitualmente compuestos por una parte mecánica y una parte electrónica Se conectan a través de los puertos de entrada-salida, las ranuras de expansión o los controladores de disco. Clasificaremos los periféricos en: Periféricos de almacenamiento Periféricos de entrada-salida Periféricos de comunicaciones
1. 3 Componentes físicos del ordenador personal Periféricos de almacenamiento Los dispositivos y soportes de almacenamiento guardan los datos que usa la CPU una vez que han sido eliminados de la memoria principal, porque la memoria se borra cada vez que se apaga la computadora. Pueden ser internos o portátiles, como un disco duro, o extraíbles, como un CD o DVD. ÓPTICOS MAGNÉTICOS MAGNETO-ÓPTICOS (OBSOLETO) MEMORIAS FLASH
1. 3 Componentes físicos del ordenador personal Periféricos de comunicaciones Su función es permitir o facilitar la interacción entre dos o más computadoras, o entre una computadora y otro periférico externo a la computadora. Tarjeta de red Módem HUB/Switch Bluetooth Wi-Fi
1. 3 Componentes físicos del ordenador personal Periféricos de entrada Son los que permiten introducir datos externos a la computadora para su posterior tratamiento por parte de la CPU. Estos datos pueden provenir de distintas fuentes, siendo la principal un ser humano. Teclado / Ratón Escáner Webcam Micrófono Cámara digital
1. 3 Componentes físicos del ordenador personal Periféricos de salida Los periféricos de salida reciben la información procesada por la CPU y la reproducen, de modo que sea perceptible por el usuario. Monitor / Proyector Altavoces Impresora
1. 3 Componentes físicos del ordenador personal Periféricos de entrada/salida Los periféricos de entrada/salida son los que utiliza la computadora para mandar y para recibir información. Monitor táctil Multifunción Tarjeta de sonido Realidad virtual
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