UTILIZACIÓN DE LAS COMPUTADORAS

UTILIZACIÓN DE LAS COMPUTADORAS

En esta sección se dan algunas ideas sobre la sistemática o metodología que usualmente se sigue para la realización de una aplicación o computadora.

Metodología: Para resolver un problema con computadora es necesario definir y describir, como se debe resolver el problema, para ello se suelen seguir las siguientes fases:

• Planteamiento o definición del problema: Consiste en describir claramente que es lo que se pretende, incluyendo la presentación (formato) de resultados que se desean obtener
• En el planteamiento debe especificarse reglas o pasos que son necesarios seguir para resolver el problema general. Se trata de definir los algoritmos inherentes a la aplicación. Un algoritmo es un conjunto ordenado de reglas o instrucciones
• Análisis: Consiste en el estudio por un procedimiento lógico de la solución del problema. El análisis, partiendo del planteamiento, determina como se debe estructurar los datos de entrada, como se depuran los errores de dichos datos, que archivos de datos deben de definirse, entre otros
• Programación: Consiste en describir los módulos o programas, definidos ene l análisis, por medio de instrucciones de lenguaje de programación
• Prueba y depuración de la aplicación: Esta etapa consiste en la comprobación de cada programa de manera individual con datos ficticios y reales
• Explotación de la aplicación: En esta fase los programas se utilizan produciendo la información requerida.

ORGANIZACIÓN DE LOS DATOS

Los datos e informaciones que se dan o almacenan en una computadora, no se introducen o guardan sin orden y al azar, se estructuran y planifican. Esta organización es decidida por los analistas y programadores.

APLICACIONES DE LA INFORMÁTICA

·         Uno de los agentes más importantes de la sociedad actual es la información; de ahí el gran desarrollo e interés de la informática cuyo objetivo es el tratamiento automático de la información.

    La computadora resulta útil para aplicaciones que reúnen una o varias de las siguientes características:

·    Necesidad de un gran volumen de datos: Las computadoras resultan particularmente adecuadas para procesar grandes cantidades de datos.

·         Datos comunes: La base de datos posibilita que los datos incluidos en una computadora puedan utilizarse en múltiples aplicaciones, sin necesidad de que estén físicamente repetidos.

BIBLIOGRAFÍA

• Armando E. de Giusti, Algoritmos, Datos y Programas, . Ed., Prentice Hall.
• Enciclopedia Microsoft "Informática", "Ordenador" y "Hardware". Año: 1993 – 1997.
• Beekman G: Introducción a la computación. Addison Wesley Longman, 1999.
• Zuñiga, I. C. (28 de Septiembre de 2010). Recuperado el 09  de abril  de 2017, de http://rafazarquitectura.blogspot.com/2010/09/unidad-aritmetica-logica.html
• Arantxa. (2008). Arantxa. Recuperado el 09  de abril de 2017, de http://arantxa.ii.uam.es/~ig/teoria/temas/IG_tema-7-2008-2009.pdf
• Centro Comunitario de Aprendizaje. (2011). Centro Comunitario de Aprendizaje. Recuperado el 09 de abril de 2017, de http://cca.org.mx/cca/cursos/cucfc/modulo2/tema2-02.html 

Niveles Conceptuales de Descripción de una Computadora

Niveles Conceptuales de Descripción de una Computadora

El hardware o soporte físico de una computadora es la máquina en sí: el conjunto de circuitos eléctricos, cables, armarios, dispositivos electromecánicos, y otros elementos físicos que forman la computadora.

 El software o soporte lógico de una computadora es el conjunto de programas (del sistema operativo, de utilidades y de los usuarios) ejecutables por la computadora.

  Para que una computadora funcione es necesario utilizar programas; es decir, un computador con tan sólo sus elementos físicos no funciona: tan imprescindible es el hardware como el software.

  La computadora es uno de los sistemas más complejos ideados por el hombre. Para facilitar su diseño o análisis, se puede describir según distintos niveles conceptuales. El estudio o diseño dentro de cada nivel se efectúa utilizando o viendo a la computadora según primitivas proporcionadas por el nivel inmediato inferior.

• Los tres niveles inferiores (1, 2 y 3) corresponden a los de tecnología de computadoras.
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• Nivel 4, lenguaje máquina, es el genuino nivel de arquitectura de la computadora, ya que el diseño de una computadora parte de la especificación de las instrucciones del lenguaje máquina.
• Nivel 5, sistema operativo, puede considerarse como la interfaz entre el hardware y software. Añade una capa para facilitar el uso del hardware y hacerlo lo más eficaz posible desde el punto de vista de los usuarios y de los programas de aplicación.
• Nivel 6, máquina simbólica, es el que realmente ven los programadores de aplicaciones y los usuarios, y está formado básicamente por los traductores o, en general, procesadores de lenguajes.

Tipos de Computadoras

Tipos de computadoras

Supercomputadora 

Una supercomputadora es la computadora más potente disponible en un momento dado. Estas máquinas están construidas para procesar enormes cantidades de información en forma muy rápida. Las supercomputadoras pueden costar desde 10 millones hasta 30 millones de dólares, y consumen energía eléctrica suficiente para alimentar 100 hogares.

Macrocomputadoras

La computadora de mayor tamaño en uso común es el macrocomputadora. Las macrocomputadoras (mainframe) están diseñadas para manejar grandes cantidades de entrada, salida y almacenamiento.

Minicomputadoras

 La mejor manera de explicar las capacidades de una minicomputadora es diciendo que están en alguna parte entre las de una macrocomputadora o mainframe y las de las computadoras personales. Al igual que las macrocomputadoras, las minicomputadoras pueden manejar una cantidad mucho mayor de entradas y salidas que una computadora personal. Aunque algunas minis están diseñadas para un solo usuario, muchas pueden manejar docenas o inclusive cientos de terminales.

Estaciones de trabajo

Entre las minicomputadoras y las microcomputadoras (en términos de potencia de procesamiento) existe una clase de computadoras conocidas como estaciones de trabajo . 

Una estación de trabajo se ve como una computadora personal y generalmente es usada por una sola persona, al igual que una computadora. Aunque las estaciones de trabajo son más poderosas que la computadora personal promedio. 

Las computadoras personales 

vienen en todas formas y tamaños. Modelos de escritorio El estilo de computadora personal más común es también el que se introdujo primero: el modelo de escritorio. computadoras notebook Las computadoras notebook, como su nombre lo indica, se aproximan a la forma de una agenda. Las laptop son las predecesoras de las computadoras notebook y son ligeramente más grandes que éstas. Asistentes personales digitales Los asistentes personales digitales (PDA)son las computadoras portátiles más pequeñas.

Programas e Instrucciones de un Computador

PROGRAMAS E INSTRUCCIONES

Una Instrucción es un conjunto de símbolos que representa una orden operación o tratamiento para la computadora. Las instrucciones se forman con elementos o símbolos.

Un programa es un conjunto ordenado de instrucciones que se dan a la computadora indicándole las operaciones o tareas que se desea realizar.

Todo lo relativo a los símbolos y reglas para construir o redactar con ellos un programa, se denomina lenguaje de programación. Las instrucciones de un lenguaje de programación se pueden clasificar en los siguientes grupos:

• Instrucción de transferencia de datos: Por ejemplo, de entrada o lectura (llevar un dato de una unidad a la memoria o a un registro del camino de datos), de salida o de escritura, (llevar un dato de la memoria o de un registro a una unidad de salida).
• Instrucciones de tratamiento: Por ejemplo sumar dos datos, comparar dos datos para comprobar que son iguales, si son iguales, o unos mayor que otro.
• Instrucciones de flujo de control o de bifurcación y salto: Las instrucciones de un programa se ejecutan secuencial mente, estas instrucciones permiten alterar el orden de ejecución.
• Otras instrucciones: Tal como detener el funcionamiento de la computadora a la espera de una acción del operador

Los circuitos electrónicos de la unidad de control de la computadora solo pueden interpretar instrucciones de un determinado lenguaje, denominado lenguaje máquina. Las instrucciones de este lenguaje están formado por bits agrupado usualmente por al menos dos bloques:

• Código de operación: Indica la operación correspondiente a la instrucción.
• Campo de dirección: especifica el lugar donde se encuentra el dato o los datos con los que hay que operar 

Unidades Funcionales del Computador

Unidades Funcionales 

La arquitectura interna de las computadoras es de suma importancia desde el punto de vista electrónico y funcional. En una computadora se pueden distinguir tres grandes elementos fundamentales:

• La Unidad Central de Proceso (CPU), que dirige el funcionamiento del resto del sistema.
• La memoria central o principal, que es la encargada del almacenamiento de los datos que se manejan en el sistema.
• El bus del sistema, encargado de conducir los flujos de datos que se mueven en el sistema entre la CPU, memoria, periféricos, entre otros .

La Unidad Central de Proceso (CPU): La unidad central de proceso, procesador central o CPU (Central Process Unit) constituye el componente más importante de cualquier placa base, la CPU gestiona cada paso en el proceso de los datos, actúa como el conductor de supervisión de los componentes de hardware del sistema, y está unida directa o indirectamente con todos los demás componentes de la placa principal (placa base o placa madre).

La memoria central: La memoria central, principal o interna es la unidad donde están almacenadas las instrucciones y los datos necesarios para poder realizar un determinado proceso, está constituida por multitud de celdas o posiciones de memoria, numeradas de forma consecutiva, capaces de retener, mientras la computadora esté conectada, la información depositada en ella.

Bus del Sistema: El bus es el elemento responsable de la correcta interacción entre los diferentes componentes de la computadora y esta compuesto por conductos, asume todas las tareas relacionadas con la comunicación que van dirigidas a la placa base, desde el envío de paquetes de datos hasta la puesta a punto, pasando por la devolución de información

cuando el receptor esta ausente o se retrasa.

Elementos Básicos de la computadora y sus funciones

Los componentes Básicos de una computadora se clasifican  en :

·         Hardware (Unidades Físicas)

·         Software (Unidades Lógicas)

El hardware es la parte que puedes ver del computador, es decir todos los componentes de su estructura física. La pantalla, el teclado, la torre y el ratón hacen parte del hardware de tu equipo.

Algunas de las partes más conocidas del Hardware son:

Componentes externos o periféricos de salida:

• Monitor: se conecta a la placa de video (muchas veces incorporada a la placa madre) y se encarga de mostrar las tareas que se llevan a cabo en la computadora. Actualmente vienen en CRT o LCD
• Impresoras: imprime documentos informáticos en papel u otros medios
• Altavoces: Forma parte del sistema de sonido de la computadora. Se conecta ala salida de la placa de sonido muchas veces incorporada en la tarjeta madre.
• Componentes o periféricos externos de entrada:
• Mouse o ratón: Dispositivo empleado Para mover un cursor en las interfaces  gráficos del usuario. Cumplen funciones similares el: Touchpad, Trackball , y el lápiz óptico.
• Teclado: Componente fundamental para la entrada de datos en la computadora.
• Webcam: entrada de vídeo especialmente para videoconferencias

Estructura Funcional del Computador

Estructura funcional de la computadora                          

El funcionamiento de una computadora se basa  en la captura de datos que se van a procesar por medio de alguna unidad de entrada; en su almacenamiento en la unidad central de procesamiento; en la ejecución de un programa que transforma los datos de entrada en resultados, y en la comunicación de esos resultados (información) al exterior, por medio de una unidad de salida. Tanto la captura de los datos como la salida de la información se ejecutan a partir de una unidad de almacenamiento.

Unidades periféricas

El tratamiento de los datos corre por cuenta de la unidad central de procesamiento (CPU). Para ello, los datos y los programas deben introducirse en ella, a la vez que los resultados del proceso deben transferirse para su presentación al exterior o su almacenamiento ulterior. Las unidades encargadas de estas operaciones se denominan periféricos.

Las unidades periféricas se clasifican en:

• Unidades de entrada (permiten el ingreso de datos y  programas en la CPU para su tratamiento). Teclado, escáner, joystick, lápiz óptico, lector de código de barras, entre otros .
• Unidades de salida (distribuyen los datos provenientes de la CPU al exterior por medio de una representación visual o auditiva). Plotter, monitor, impresora
• Unidades de entrada/salida. MODEM, plaqueta digitalizadora de audio.
• Unidades de almacenamiento (según la instrucción que ejecuten en un momento determinado, pueden realizar una operación de entrada (recuperar un archivo) o una de salida (grabar un archivo). Unidades de disco o drive (discos flexible, rígido, CD, DVD, cintas magnéticas, etc.)

Unidad Central de Procesamiento

Se encarga de administrar el sistema. Consiste en un conjunto de circuitos electrónicos integrados en una diminuta pastilla de silicio, o chip: el microprocesador, que se encuentra en la placa madre (motherboard).

Básicamente, la CPU está formada por la unidad de control, la memoria central y la unidad aritmética-lógica.

La unidad de control regula la ejecución de las instrucciones y el acceso del procesador a la memoria principal, sincroniza las operaciones de las que se encarga el procesador, envía y recibe señales de control desde los periféricos.

La memoria central almacena datos y el programa activo que se necesitan para llevar a cabo un proceso. Está constituida por celdas. Se distinguen dos tipos RAM (volátil) y la ROM (permanente).

En la unidad aritmético-lógica (ALU) se realizan los cálculos aritméticos (sumas, restas, multiplicaciones, divisiones) y las operaciones lógicas (comparaciones) definidas en los programas.

Definiciones básicas

Conceptos  Básicos de Computación

Computador

 Un computador es una máquina capaz de recibir instrucciones a través de algún medio, entenderlas y finalmente ejecutarlas.

Para que un computador pueda ejecutar alguna instrucción, primero ésta debe entregársela por algún medio físico y codificado en algún lenguaje entendible por el computador.

Programa

Un programa es un conjunto de instrucciones escritas en algún lenguaje entendible por la máquina. A través de los programas el computador puede realizar variadas operaciones, desde procesar textos y dibujos hasta resolver complejos problemas matemáticos.

Unidad Central de Proceso (CPU)

 La CPU es la parte 'pensante' o 'inteligente' del computador. Es el encargado de atender las órdenes y datos, realiza las operaciones aritmético-lógicas y controla la operación de los diferentes dispositivos.

Sistema Operativo

Es el conjunto de programas que permiten la interacción (comunicación) entre el usuario y el . Además, hace que el hardware sea utilizable y lo administra de manera de lograr un buen rendimiento.

Un computador es el resultado de la suma de dos componentes: hardware y software.