Historia de la computacin Introduccin a la Ing

Historia de la computación Introducción a la Ing. en Computación Ing. Moisés E. Ramírez G. MERG

Introducción n El objetivo de esta sección es hacer una perspectiva histórica breve del campo de la computación haciendo énfasis en los inventos y personajes que han influido de mayor manera para el desarrollo de ésta. MERG 2

Abaco n n Uno de los problemas que siempre ha fascinado al hombre es el relacionado con la actividad de contar y el concepto de número. De ahí que entre las primeras herramientas que inventó están dispositivos mecánicos capaces de ayudarlo con estas tareas. El ábaco Los egipcios (500 años AC) inventaron el primer dispositivo para calcular, basado en bolillas atravesadas por alambres. Posteriormente, a principios del siglo II DC, los chinos perfeccionaron este dispositivo, al cual le agregaron un soporte tipo bandeja, poniéndole por nombre Saun-pan. El ábaco permite realizar sumar, restar, multiplicar y dividir. MERG 3

Los sistemas de numeración n n Para contar, nuestros antepasados inventaron diversos sistemas de numeración que prevalecen hasta nuestros días. Una forma de clasificarlos es en ‘posicionales’ y ‘no posicionales’. Ventajas/Desventajas Los posicionales (ejm. El sistema decimal) tienen como ventaja sobre los no posicionales (ejm. El sistema de numeración romano) que pueden representar cualquier número con un conjunto limitado de guarismos o cifras, además de que las operaciones aritméticas son más fáciles de realizar. MERG 4

La pascalina n Blaise Pascal (1623 -1662) En 1649 gracias a un decreto real obtuvo el monopolio para la fabricación y producción de su máquina de calcular conocida como la PASCALINA. Esta máquina consistía en una serie de engranes que permitía obtener los resultados de las operaciones de sumas y restas de forma directa de hasta 8 dígitos. MERG 5

Sistema Binario n Gottfried Wilhelm Leibniz (1646 -1716). En 1670, Leibniz mejora la máquina inventada por Blaise Pascal, al agregarle capacidades de multiplicación, división y raíz cúbica. En 1979 crea y presenta el modo aritmético binario, basado en "ceros" y "unos", lo cual serviría unos siglos más tarde para estandarizar la simbología utilizada aplicada en el procesamiento de la información en las computadoras modernas. MERG 6

Charles Babbage y Ada Byron n Ø Ø n Charles Babbage (1792 -1871) Babbage concibió dos máquinas: La Máquina Diferencial era un dispositivo de 6 dígitos que resolvía ecuaciones polinómicas por el método diferencial. La máquina Analítica, fue diseñada como un dispositivo de cómputo general. Babbage trabajó en estos proyectos con Ada Byron, considerada la primer programadora de la era de la computación ya que fue ella quien se hizo cargo del análisis y desarrollo de todo el trabajo del inventor y la programación de los cálculos a procesarse MERG 7

Partes de la máquina analítica n n n 1. Dispositivo de entrada de la información: recibe la información a procesar y las instrucciones del programa. 2. Unidad de almacenaje: que almacena información. 3. Procesador: con la función de realizar operaciones lógicas y aritméticas sobre la información. 4. Unidad de control: dirige a todas las demás unidades determinando cuándo debe leer información, que operación realizar, . . . 5. Dispositivo de salida: muestra la información ya procesada. MERG 8

Las tarjetas perforadas n n Joseph Marie Jacquard (1752 - 1834) modificó una maquinaria textil, inventada por Vaucanson, a la cual implementó un sistema de plantillas o moldes metálicos perforados unidas por correas, que permitían programar las puntadas del tejido, logrando obtener una diversidad de tramas y figuras. A partir del invento de Jacquard empezaron a proliferar, las máquinas y equipos programados por sistemas perforados, tales como los pianos mecánicos, conocidos como pianolas , muñecos y otros novedosos juguetes mecánicos. MERG 9

Máquina tabuladora n n Herman Hollerith (1860 -1929) empezó a trabajar con el sistema de máquinas tabuladoras logrando su primera patente en 1884. El gobierno norteamericano convocó a una licitación para un sistema de procesamiento de datos que proporcionase resultados más rápidos (se había estimado que tardarían en procesarse unos 10 ó 12 años). MERG 10

n n n Herman Hollerith, que trabajaba como empleado del buró de Censos, propuso su sistema basado en tarjetas perforadas, y que puesto en práctica constituyó el primer intento exitoso de automatizar el procesamiento de grandes volúmenes de información. Las máquinas de Hollerith clasificaron, ordenaban y enumeraban las tarjetas perforadas que contenían los datos de las personas censadas, logrando una rápida emisión de reportes, a partir de los 6 meses. Nace IBM Los resultados finales del censo de 1890 se obtuvieron en el tiempo record de 2 años y medio. Herman Hollerith en 1896 fundó la TABULATING MACHINE COMPANY que luego se convirtió en la Computer Tabulating Machine (CTR). Hollerith se retiró en 1921 y en 1924 CTR cambió su nombre por el de International Business Machines Corporation (IBM), que años más tarde se convertiría en el gigante de la computación. MERG 11

John Louis von Neumann (1903 -1957) n En 1944 contribuyó en forma directa en los diseños de fabricación de computadoras de esa generación, asesorando a Eckert y John Machly , creadores de la ENIAC y que construyeran además la UNIVAC en 1950. Durante esa década trabajó como consultor para la IBM colaborando con Howard Aiken para la construcción de la computadora Mark I de Harvard. MERG 12

Conrad Zuse (1910 -1957) n n Entre 1936 y 1939 construyó la primera computadora electromecánica binaria programable, la cual hacía uso de relés eléctricos para automatizar los procesos (Z 1). En 1940 Zuse terminó su modelo Z 2, el cual fue la primera computadora electromecánica completamente funcional del mundo. Al año siguiente, en 1941, fabricó su modelo Z 3 para el cual desarrolló un programa de control que hacía uso de los dígitos binarios. Entre 1945 y 1946 creó el "Plankalkül" (Plan de Cálculos), el primer lenguaje de programación de la historia y predecesor de los lenguajes modernos de programación algorítmica. En 1949 formó la fundación ZUSE KG dedicada al desarrollo de programas de control para computadoras electro mecánicas. En 1956 esta fundación fue adquirida por la empresa Siemens Computadoras MERG 13

Generaciones de computadoras MERG

Primera generación (1945 -1958) n n n n Tubos de vacío Almacenamiento masivo de datos en tambores y cintas magnéticas Máquinas muy grandes y con grandes Necesidades de energía. Grandes sistemas de ventilación Tarjetas perforadas Lenguaje máquina. UNIVAC I, ENIAC, ABC (Atanasoff-Berry ), Mark I, EDVAC MERG 15

Segunda Generación (1959 -1964) n n n Transistores Equipos de tamaño, consumo de energía y necesidades de ventilación menores Aparecen los primeros lenguajes de programación: COBOL y Fortran Aumenta la confiabilidad. IBM 360, Digital PDP-8 MERG 16

Tercera generación (1964 -1971) n n n n Circuitos integrados Computadoras más rápidas, pequeñas, menos costosas y con mayores capacidades. Aparecen los primeros sistemas operativos. Interconexión de las primeras computadoras en red. Aparición de la multiprogramación. Desarrollo de lenguajes de programación de alto nivel y software en general –mayor variedad de aplicaciones. Aparecen las minicomputadoras. CRAY-1 MERG 17

Cuarta generación n n n Miniaturización de los circuitos integrados usando chips de silicio. Aparición de las computadoras personales. Procesador 8008 Cada vez más eficientes, baratas, capacidades mayores y consumo de energía menor. Interfaces gráficas. IBM PC, APPLE II MERG 18

Quinta generación (1978 -? ) n n Inteligencia Artificial, Sistemas Expertos, Visión Artificial, Comprensión de lenguaje natural, robótica. Computadoras cada vez más rápidas, baratas, eficientes, pequeñas, . . . MERG 19

Charles Babbage n n Se considera a Charles Babbage (matemático inglés profesor en Cambridge) como el precursor de las ciencias informáticas; tanto por establecer los conceptos teóricos en que se basa actualmente la arquitectura de computadores, como por diseñar sus máquinas analítica y de las diferencias: auténticas pioneras de las calculadoras digitales, pese a basarse en principios puramente mecánicos, lo que constituye todo un alarde de ingeniería. El tal sujeto era un bicho raro ya desde estudiante en el Trinity College: aficionado a repasar los errores de cálculo, transcripción o tipográficos que se acumulaban en las tablas matemáticas de la época cual ratón de biblioteca, se le ocurrió la genial idea de construir una máquina capaz de recopilar las tablas de logaritmos, que por aquel entonces apenas tenían un siglo de antigüedad. MERG 20

El método de diferencias finitas n n De carácter muy excéntrico, se movía en círculos privilegiados, donde lo hacían también Charles Dickens, Pierre S. de Laplace o Charles Darwin, lo que le dotaba de una visión de la realidad muy avanzada para su época. Su primera calculadora digital fue inventada en 1822 para el Servicio de Correos Británico; determinaba valores sucesivos de funciones polinómicas utilizando solamente la operación de adición, mediante el método de las diferencias finitas: partiendo de los valores iniciales conocidos de una serie de potencias obtenemos los demás mediante la realización de restas entre valores consecutivos hasta obtener una columna de un valor constante; y retroceder sumando hasta el valor siguiente que deseamos obtener, como se ve en este ejemplo para las segundas potencias de x: MERG 21

Método de diferencias finitas 1 a Diferencia Xi 2 - Xi-12 = di 2 a Diferencia di+1 - di Xi X i 2 1 1 3 2 2 4 5 2 3 9 7 2 4 16 9 2 5 25 11 2 6 36 13 2 7 49 15 2 8 64 17 2 9 81 19 2 10 100 21 MERG 2 22

n n Todo el sistema estaba basado en la numeración decimal, de forma que cada una de las cifras de un número se representaba por una rueda dentada, y su valor por la rotación angular asociada a ella. Este funcionamiento hace que sólo sean posibles las rotaciones correspondientes a valores numéricos enteros. Su diseño fue basado en interruptores mecánicos a base de barras, cilindros, cremalleras y ruedas dentadas. MERG 23

Máquina de diferencias (artilugio de diferencias) MERG 24

La máquina analítica de Babbage La máquina analítica se asemejaba mucho a las primeras computadoras. Sus componentes eran: n n El analizador o molino (MILL) con operaciones de suma, resta, multiplicación y división con 50 cifras de precisión. El almacenamiento o memoria: con la finalidad de conservar los números para referencia futura. Eran series de columnas cada una conteniendo series de ruedas. El diseño contenía un banco de memoria de mil registros, cada uno capaz de almacenar un número. Estos números podían ser el resultado de alguna operación efectuada por el molino o provenientes de la entrada de las tarjetas perforadas. MERG 25

n n n n Tarjetas perforadas Las instrucciones para estas operaciones se leían a partir de tarjetas perforadas que transmitían no sólo los datos a procesar sino también el conjunto de instrucciones que se iban a procesar. Las tarjetas de variables contenían los números que eran sujetos de operación en el analizador. Existía un sistema para pasar el contenido de estas tarjetas directamente al molino para ser procesadas. Las tarjetas de operaciones que servían para preescribir la secuencia de operaciones que se deseaban realizar. Estas no actuaban sobre los números directamente. Las posibles operaciones de las tarjetas perforadas eran: Ingresar un número en el almacenamiento. Llevar un número del analizador a la memoria. Dar instrucciones al analizador para que efectúe una operación. Ingresar un número al analizador Llevar un número de la memoria al analizador Egresar un numero desde la memoria al analizador MERG 26

Ejemplo: (a b + c) · d n n n n 4 tarjetas de variables con los números a, b, c, d Una tarjeta de operación que indique la multiplicación de a y b Una tarjeta de variable p, que contenga el resultado del producto de a y b : p=ab Una tarjeta de operación para direccionar la adición de p y c Una tarjeta de variable q, para registrar el resultado de la suma de p y c: q=p+c Una tarjeta de operación para indicar la operación de multiplicación entre q y d. Una tarjeta de operación para detectar la multiplicación de q y d: p 2=q·d, p 2 será ésta la última tarjeta MERG 27

Salida n Babbage inventó la primer máquina tipográfica automatizada capaz de imprimir los resultados de los cálculos. Analizador Salida Entrada Almacenamiento MERG 28

Ada Augusta n n n Subrutina: una secuencia de instrucciones que se puede usar una y otra vez en contextos muy diferentes. Iteración: El hacer que la lectora de tarjetas vuelva a una tarjeta específicada, de modo que la secuencia que se inicia con ésta última pueda ejecutarse en repetidas ocasiones. Salto condicional: La lectora de tarjetas puede saltar a cierta tarjeta si (IF) se cumple con cierta condición. MERG 29

La máquina tabuladora n n Las preguntas que se hacían venían en el formato de opción múltiple. Las respuestas se ponían en tarjetas donde la perforación en cierta posición de cada columna representaba la respuesta a una pregunta. 1 A 2 O D 4 5 6 O B C 3 7 … O O O MERG 30

El mecanismo de conteo Corriente eléctrica . La tarjeta Contador: 0, 1, 2, 3, 4, … MERG 31

El interruptor (switch) n n n Es un circuito que puede abrir o cerrar (deja pasar o no la corriente) a través de un circuito eléctrico. Un ejemplo de la aplicación de este elemento es en los conmutadores telefónicos. Cuando se quiere la conexión entre dos líneas. Siempre está abierto (no hay conexión) entre las dos líneas. Pero cuando se quiere comunicación, se cierra el circuito, es decir se conectan las partes en velocidades de aproximadamente 5 veces por segundo. Antes de la existencia de estos aparatos, las conexiones se hacían directamente por la operadora usando un tablero de interruptores. MERG 32

n n n Otro tipo de interruptor fue el tubo electrónico de vacío que podía hacer el mismo trabajo a velocidades de hasta 1, 000 veces por segundo. Este aparato fue usado por las primeras computadoras electrónicas (ENIAC con 18, 000 tubos de vacío) para sumar, almacenar e incluso realizar operaciones lógicas. Otro tipo de interruptor, el llamado relevador fue usado por Konrad Zuse en la Z 1. MERG 33

El modelo de John Von Neumann n A pesar de las velocidades alcanzadas en la computadora ENIAC (500 multiplicaciones por segundo) resultaba todavía ineficiente en el sentido de que para realizar un nuevo cálculo se tenían que realizar cambios completos en el cableado. Neumann analizó este problema y propuso un modelo que contiene lo siguiente: 1. Un medio para codificar o cifrar las instrucciones, a fin de que fuera posible almacenarlas en la memoria de la máquina. Von Neumann sugirió el uso de cadenas o series de unos y ceros. 2. Almacenar las instrucciones en la memoria junto con cualquier otra información (números, datos) necesaria para el trabajo específico que se trate. 3. Al correr el programa, tomar las instrucciones directamente de la memoria, en vez de que haya que leer una tarjeta perforada en cada paso. MERG 34

Ventajas obtenidas n n n Velocidad. Las instrucciones se leían directamente de la memoria (más rápido que las tarjetas perforadas) Flexibilidad. Teniendo varios programas, se puede correr uno, después otro o combinaciones de los mismos. Automodificación. Al estar almacenados electrónicamente es fácil hacer programas que se puedan modificar o ajustar por si mismos. MERG 35

El modelo de Von Neumann Procesamiento Control Memoria Salida Entrada MERG 36

Partes del modelo n n n Entrada: Los datos en bruto que se van a procesar. MEMORIA: almacena la entrada, los resultados del procesamiento y el programa que se va a ejecutar. Control: Lee el programa y lo traduce en una serie de operaciones que realiza la unidad procesadora. Unidad procesadora: Lleva a cabo todas las operaciones reales de suma, multiplicación, cuenta, comparación, etc. , sobre la información que recibe desde la memoria. Salida: Responde a los resultados de la unidad de procesamiento, almacenados en memoria y transmitidos a un dispositivo específico. MERG 37

Modelo del funcionamiento de una computadora Introducción a la Ing. en Computación Ing. Moisés E. Ramírez G. MERG

La memoria n n Su función es guardar datos. Es un conjunto de celdas (o casillas) con las siguientes características: 1. 2. 3. 4. Cada celda puede contener un valor numérico. Cada celda tiene la propiedad de ser direccionable, es decir, se puede distinguir una de otra por medio de un número único que es su dirección. Las celdas de memoria están organizadas en forma de vector (numeradas secuencialmente) para poder hacer referencia a ellas de manera rápida. Para hacer referencia a una celda se usa su dirección sobre el vector, para ello se usa un apuntador. MERG 39

n n Todas las celdas tienen una dirección, por ejemplo, la celda 51 tiene un 4, la 54 tiene un 9, etc Suponemos que existen operaciones elementales que permiten leer o escribir en ciertas posiciones de memoria, esto se haría con un código especial. Dirección de la celda . . . 51 52 53 54 55 4 0 1 9 7 Dato en la celda MERG . . . 40

n n Además de las operaciones de lectura/escritura en la memoria se pueden realizar ciertas operaciones básicas (a las que se denominarán primitivas) según un código especial, como puede ser suma y resta, por ejemplo. Supongamos que se desea realizar la operación de suma a los operandos 5 y 7. n n n Se necesitaran 3 casillas: una para cada número (5, 7) y una más para almacenar el resultado. Supongamos que dichas casillas son la 21, 22 y 23. Se deben definir a nivel de detalle las operaciones que se desean realizar y su orden, así como obtener una codificación adecuada (instrucciones que la computadora pueda entender). Introducir todos los datos (e instrucciones) en la memoria. MERG 41

Las operaciones a realizar (set de instrucciones) Operación Código Long Descripción itud (mnemónico) Carga_Ac 21 2 Lleva el contenido de una celda al acumulador. Ejm 21 23 Lleva al acumulador el contenido de la celda 23 Suma 57 2 Suma al acumulador el contenido de la celda descrita por la dirección Resta 42 2 Resta al acumulador el contenido de la celda descrita por la dirección Guarda_Ac 96 2 Guarda (deposita) el contenido del acumulador en una celda Alto 70 1 Se detiene el programa y regresa el control al sistema. MERG 42

Observaciones Instrucciones n Código generado (el programa (escritas por el programador) que entiende la computadora) Carga_Ac 21 Suma 22 Guarda_Ac 23 Alto 21 21 57 22 96 23 70 Cabe notar aquí dos lenguajes: uno mnemónico (más fácil de comprender para nosotros, programa fuente) y otro que está escrito en código numérico (que sólo la computadora puede entender, programa objeto). MERG 43

Ejecución del programa 10 11 12 13 14 15 16 21 22 23 Acumulador 21 21 57 22 96 23 70. . . 05 07 __. . . n 10 Qué pasará en este programa? 22 23 21 21 42 22 96 23 70. . . 60 07 _ n 11 12 13 14 15 16 17 18 21 Acumulador . . . ¿Qué código (programa fuente) generó este programa? MERG 44

Lenguaje ensamblador (Uso del comando DEBUG) Propedéutico corto UTM MERG

Creación de un programa que suma 2 números n Inicio/Ejecutar. . . DEBUG n Algunos comandos básicos n n r muestra los registros del sistema rbx Visualizar un registro específico (R+registro a visualizar) MERG 46

Un programa que suma dos números a 100 0 CA 7: 0103 0 CA 7: 0106 0 CA 7: 0108 mov add int ax, 020 bx, 010 ax, bx 20 0 CA 7: 010 A n Las direcciones de memoria aparecen por parte del programa (lo que se deberá escribir está en negritas). n Para ejecutar el programa hasta la instrucción que está en la localidad de memoria 108 H escribir: g 108 -g 108 AX=0030 BX=0010 DS=0 CA 7 ES=0 CA 7: 0108 CD 20 - CX=0000 DX=0000 SS=0 CA 7 CS=0 CA 7 INT 20 SP=FFEE IP=0108 MERG BP=0000 SI=0000 DI=0000 NV UP EI PL NZ NA PE NC 47

Un programa que suma dos números y muestra en pantalla el resultado 0 D 82: 0100 0 D 82: 0103 0 D 82: 0106 0 D 82: 0108 0 D 82: 010 A 0 D 82: 010 C 0 D 82: 010 E 0 D 82: 0110 B 81300 BB 2400 01 D 8 88 C 2 B 440 CD 21 CD 20 MOV ADD MOV INT AX, 0013 BX, 0024 AX, BX DL, AL AH, 40 21 20 Escribir lo que está en negritas y después g (ejecutar) -g 7 El programa ha terminado de forma normal MERG 48

Código ASCII MERG 49

n n El número enviado a pantalla es la representación en ASCII de dicho valor. Recordando que la última dirección de memoria que se usó fue la 110 h, escribir: h 110 100 0210 0010 n n Para obtener la suma y diferencia entre las dos cantidades dadas (el número de bytes que ocupa el programa) Posteriormente n nombre. com n El nombre del archivo en donde se desea guardar la información, siempre con extensión COM MERG 50

Sabiendo la longitud del archivo se debe guardar en el registro CX así - rcx CX 0000 : 0010 n Finalmente para guardarlo escribir -w Writing 0010 bytes Con eso se guarda el archivo en disco. Para abrirlo escribir -n prueba. com -l Con esto se cargará el programa en memoria n MERG 51

n Para asegurarse que dicho programa está en memoria usar el comando u -u 100 110 0 DCB: 0100 B 81300 0 DCB: 0103 BB 2400 0 DCB: 0106 01 D 8 0 DCB: 0108 88 C 2 0 DCB: 010 A B 402 0 DCB: 010 C CD 21 0 DCB: 010 E CD 20 0 DCB: 0110 68 - MOV ADD MOV INT DB AX, 0013 BX, 0024 AX, BX DL, AL AH, 02 21 20 68 n Muestra lo que está en memoria entre las localidades señaladas. n Para salir del programa usar el comando MERG q (quit=salir) 52

El procesador MERG

El procesador n n n Es un circuito integrado hecho de silicio con millones de diminutos componentes electrónicos. Es el lugar donde toda la información es procesada, además de indicar a las otras partes de la computadora que es lo que tienen que hacer. Aunque la fama de los procesadores actuales viene de su trabajo como cerebro de las PC’s, hoy día una enorme cantidad de ellos se usan para casi cualquier aplicación imaginable: calculadoras, relojes, juegos de video, hornos de microondas, hasta los complejos sistemas de rastreo de aviones, tanques y mísiles. MERG 54

Integración de los procesadores MERG 55

n n n Cada trabajo que el µ hace se divide en muchas pequeñas operaciones llamadas instrucciones. La lista completa de instrucciones necesarias para que el microprocesador haga un trabajo se llama programa. Puesto que el µ no tiene capacidad de razonamiento, todas las instrucciones que se le dan a ejecutar deben ser muy precisas. La gran ventaja e su que se puede programar para una gran variedad de tareas. El programa que dice al procesador que va a hacer es leído desde un dispositivo de almacenamiento. MERG 56

Partes del procesador n n Unidad aritmético-lògica (ALU): que realiza los cálculos numéricos y toma decisiones lògicas Registros: que son pequeñas memorias que guardan información temporal mientras el ALU realiza sus operaciones. Unidad de control: interpreta las instrucciones del programa y le dice a la ALU qué operaciones realizar. BUSES: Son las líneas encargadas de transmitir los datos de ida y vuelta entre el microprocesador y las otras partes de la computadora, y también dentro del mismo chip. MERG 57

Partes del procesador Unidad de control Unidad Aritmético. Lógica BUS BUS Registros MERG Hacia otras partes de la computadora (memoria, discos, teclado, monitor, etc). 58

Características básicas que diferencian a un procesador n n n Instruction set: Conjunto de instrucciones que el micro puede ejecutar Bandwidth: Número de bits procesados por cada instrucción. Clock speed : Se da en MHz la velocidad del reloj determina cuantas instrucciones pueden ser ejecutadas por segundo por el procesador. MERG 59

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CISC y RISC n n Los procesadores también pueden ser clasificados en estas categorias: CISC (complex instruction set computer) RISC (reduced instruction set computer) CISC: La mayor parte de las computadoras personales usan la arquitectura CISC en la que la CPU soporta alrededor de doscientas instrucciones. MERG 62

RISC n n Son un tipo especial de procesadores que pueden reconocer un muy limitado número de instrucciones. Hasta mediados de los 80's la tendencia era construir CPU's cada vez más complejos que tuvieran cada vez sets de instrucciones mayores. Esta tendencia fue detenida por los fabricantes al comenzar a fabricar CPU's capaces de ejecutar solamente un número muy limitado de instrucciones, siendo esto una ventaja el hecho de que al ser menos instrucciones se ejecutan más rápido debido a que son más simples. Otra ventaja es que los procesadores RISC requieren menos transistores, por lo tanto su costo en diseño y producción disminuye. Desde la aparicion de RISC las computadoras anteriores se les han referido como CISC. MERG 63

n n Existe una controversia considerable entre estas dos tecnologías. Los que están del lado de RISC argumentan que los CPU’s se han vuelto cada vez más rápidos. Los escépticos opinan que cada vez se está dejando mayor carga al software al tener un número tan limitado de instrucciones. Aunque los primeros argumentan que esto no es tan relevante ya que los procesadores se están haciendo cada vez más rápidos y baratos. Independientemente de lo anterior estas dos tecnologías están pareciéndose cada vez más. Ya que los procesadores RISC tienden a soportar las instrucciones CISC y para la construcción de procesadores CISC se usan muchas técnicas que están asociadas con procesadores RISC. MERG 64

La memoria n n Su función es guardar datos. Es un conjunto de celdas (o casillas) con las siguientes características: 1. 2. 3. 4. Cada celda puede contener un valor numérico. Cada celda tiene la propiedad de ser direccionable, es decir, se puede distinguir una de otra por medio de un número único que es su dirección. Las celdas de memoria están organizadas en forma de vector (numeradas secuencialmente) para poder hacer referencia a ellas de manera rápida. Para hacer referencia a una celda se usa su dirección sobre el vector, para ello se usa un apuntador. MERG 65

Más sobre memorias n n La memoria es el elemento del ordenador que almacena información. La información se va a almacenar en forma de unos y ceros (sólo almacenamos información digital en binario). La memoria se puede dividir en dos tipos: principal y secundaria. La memoria principal es la que almacena las cosas (el programa y los datos) que se están utilizando en un momento dado. Si se apaga la luz, perdemos su contenido (por ello se le llama volátil). También se conoce como memoria RAM. MERG Las memorias comerciales más comunes son: SIMM (single in-line memory module) bus de 32 bits, cap hasta 64 MB DIMM (dual in-line memory module) bus de 32 bits, a partir de 64 MB, 133 MHz RIMM (Rambus Inline Memory Module), velocidades de 100 a 800 66 MHz

n n La memoria secundaria es una memoria de almacenamiento, aquí se almacena toda la información que tengamos (aunque en un momento dado no se esté usando). Aunque apaguemos la luz, la información que tenemos almacenada, permanece en este tipo de memoria. Cuando tenemos una computadora, en memoria secundaria (por ejemplo en el disco duro) se pueden almacenar muchos programas (procesador de textos, juegos, etc. ) pero cuando queremos usar uno de ellos, debemos tenerlo en memoria principal. Si seleccionamos el procesador de textos y estamos escribiendo una carta, el programa y los datos (las letras de la carta) están en memoria principal. Si en ese momento se va la luz, perdemos el trabajo que esté en memoria principal, sólo quedara almacenada definitivamente si la pasamos al disco duro (o a un disquete) es decir, sólo queda la que tenemos almacenada en memoria secundaria. MERG 67

Dispositivos de entrada (input) n n Estas unidades se encargan de recibir los datos del usuario. Entre ellos podemos contar a: n n n Teclado Ratón Scanner Touch. Screen etc MERG 68

Tipos de teclado n n n El tipo de teclado estándar es el QWERTY (diseñado en 1880 para máquinas de escribir). Existe otro teclado (distribución de teclas) llamado Dvorak (Diseñado en 1930 s por August Dvorak). Se estima que en una jornada de 8 horas al día la mano de una persona viaja alrededor de 16 millas en un teclado QWERTY y en un Dvorak solamente una milla. MERG 69

n MERG 70

Ratón n n Introducidos a finales de los 80’s. Es un dispositivo esencial para las PC’s con interfaces gráficas. Tipos básicos de ratón n n Mecánico Optomecánico Óptico Se conecta a la PC de diferentes maneras n n n Serial PS/2 USB MERG 71

Touch. Screen, scanner, multifuncionales MERG 72

Cámaras digitales MERG 73

Salida: Monitores, Impresoras, etc MERG 74

Características de los monitores n Resolución: Es el número de píxeles (puntos) sobre la pantalla, se describe dando el número columnas por el número de filas n n n VGA 640 x 480 SVGA 800 x 600 XGA 1024 x 768 n n Paleta de colores: Número de colores que soporta. n n n Monocromático: Sólo puede desplegar dos colores Escala de grises: (tipo especial de monocromático) Colores: Pueden desplegar desde 16 hasta arriba de 1 millón de colores diferentes. A veces se les refiere como monitores RGB. n n Refrescado (frecuencia de escaneo): Es el número de MERG por segundos (Hz). veces que se dibuja la pantalla 75

Por su tecnología de construcción se clasifican n n CRT (Monitores de Tubos de Rayos Catódicos) LCD (Cristal líquido) n De matriz pasiva (la más usada y barata) n TFT (thin film transistor) o de matriz activa Pantallas de plasma CRT vs LCD n CRT consumen mucha más electricidad n CRT ocupan mucho más espacio n CRT generan radiación dañina para la salud n Los principios físicos sobre los que funcionan los CRT son ampliamente comprendidos. n CRT son más fáciles de fabricar y baratos. n Producen imágenes estables n Los CRT (desv. ) tienen el efecto de tambor MERG n Los CRT tienen más ángulo de visión 76

Tipos de impresoras n Impresoras láser n n Tienen la ventajas de mayor rapidez y calidad de impresión en escala de grises, pero son muy caras en resolución a colores. Impresoras de inyección de tinta n Dos tecnologías n n Tecnología térmica (Bubble Jet) HP, Cannon Tecnología piezo-eléctrica Epson Las HP tienen en el cartucho los cabezales, por ello son más caras. En las Epson los cabezales están en la impresora, por ello los cartuchos son más baratos. Funcionan con los tres colores primarios sustractivos Cyan, Magenta, Amarillo (CMYK) MERG 77

n n n Impresoras de matriz de punto Tinta sólida (Tektronix) Sublimación de tinta Aplicaciones fotográficas de gran calidad Thermo autochrome Se usa un papel especial que reacciona a diferentes temperaturas para cada color CMYK Cera térmica Se usa para transparencias MERG 78

Operación (mnemónico) Códig o Longit ud Descripción Carga_Ac 21 2 Lleva el contenido de una celda al acumulador. Ejm 21 23 Lleva al acumulador el contenido de la celda 23 Suma 57 2 Suma al acumulador el contenido de la celda descrita por la dirección Resta 42 2 Resta al acumulador el contenido de la celda descrita por la dirección Guarda_Ac 96 2 Guarda (deposita) el contenido del acumulador en una celda Alto 70 1 Se detiene el programa y regresa el control al sistema. Guarda_Dat 15 3 Guarda un valor en una dirección de memoria. Ejm: 15 [DIR] [DATO] Salta_Cero 20 2 Salta a una dirección de memoria (Memoria de instrucciones) si el acumulador es cero Ejm: 20 [DIR] Mayor 30 2 Hace el acumulador=1 si el acumulador es mayor que lo que está en una dirección de memoria dada, en caso contrario acumulador=0. Ejm. 30 [DIR] Igual 31 2 Hace el acumulador=1 si el acumulador es igual que lo que está en una dirección de memoria dada, en caso contrario acumulador=0 Ejm 31 [DIR] Menor 32 2 Hace el acumulador=1 si el acumulador es menor que lo que está en una dirección de memoria dada, en caso contrario acumulador=0. Ejm 32 [DIR] Residuo 22 2 Guarda en el acumulador el residuo de la division entera de acumulador/[DIR] Ejm. 22 [DIR] Cociente 40 2 Guarda en el acumulador el cociente del Acumulador entre la celda descrita por la dirección. Multiplica 41 2 Guarda en el acumulador el producto del Acumulador por la celda descrita por la dirección. Entrada 17 1 Guarda en el acumulador un número leído por el teclado Salida 18 1 Muestra el número que está en el acumulador en la pantalla MERG 79