tema 1_introduccion a los sistemas informaticos

57
Instituto de Enseñanza Secundaria “El Fontanal” Segundo Ciclo: Cuarto Curso Informática Aplicada 4ª ESO Tema 1: INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS INFORMÁTICOS

Upload: jorgemaltrago2

Post on 15-Jul-2016

229 views

Category:

Documents


2 download

DESCRIPTION

tema 1 sistemas informaticos 4 eso

TRANSCRIPT

Page 1: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

Instituto de Enseñanza Secundaria “El Fontanal”Segundo Ciclo: Cuarto Curso

Informática Aplicada 4ª ESO

Tema 1: INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS INFORMÁTICOS

Page 2: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

Historia de la informática

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Codificación de la información

Memoria y sistemas de almacenamiento

Discos ópticos

Periféricos: Dispositivos de Entrada

Buses: Placa Base

Periféricos: Dispositivos de Salida

1

3

2

4

5

6

7

8

Conceptos Básicos0

La arquitectura de Von Neumann . La CPU

Page 3: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

Codificación de la información

Memoria y sistemas de almacenamiento

Discos ópticos

Periféricos: Dispositivos de Entrada

Buses: Placa Base

Periféricos: Dispositivos de Salida

3

2

4

5

6

7

8

0

Historia de la informática1

Conceptos Básicos

La arquitectura de Von Neumann . La CPU

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 4: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

0 Conceptos Básicos

En el mundo se mueven millones de datos que, procesados de la forma adecuada, producen información. Las personas, en su afán de simplificar todo proceso, han tratado de automatizar de alguna manera cualquier tipo de trabajo.

Informática = Información + automáticaDato = Cantidad, magnitud o palabra por sí solo no indica nada. Aportan conocimientos para resolver un problema.

Información = Conjunto de datos susceptible de aportar nuevos conocimientos. Si no aporta nada nuevo no se puede considerar información.

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 5: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

0 Conceptos Básicos

ORDENADOR:(Definición de la Real Academia de la Lengua Española).

Máquina electrónica dotada de una memoria de gran capacidad y de métodos de tratamiento de la información, capaz de resolver problemas aritméticos y lógicos gracias a la utilización automática de programas registrados en ella.

Hardware.Conjunto de los componentes que integran la parte material de una computadora. Software. Conjunto de programas, instrucciones y reglas informáticas para ejecutar ciertas tareas en una computadora.

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 6: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

0 Conceptos Básicos

Entrada = Medio por el cual se reciben los datos.

Proceso = Transformación de los datos hasta conseguir una información.

Salida = Medio por el cual se recoge la información.

Entrada

Proceso

Salida

PROCESO DE DATOS

Datos

Transformación

Información

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 7: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

0 Conceptos Básicos

Periféricos = Máquinas conectadas al ordenador capaces de recibir (periférico de salida) o proporcionar (periférico de entrada) datos e información.

Ordenador = Máquina capaz de procesar y transformar la información.

Programa = Conjunto de instrucciones que indican las transformaciones que deben sufrir los datos y que controlan todos los elementos que forman el sistema.

PROCESO ELECTRÓNICO DE DATOS

Teclado

Ordenador

Impresora

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 8: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

Historia de la informática

Codificación de la información

Memoria y sistemas de almacenamiento

Discos ópticos

Periféricos: Dispositivos de Entrada

Buses: Placa Base

Periféricos: Dispositivos de Salida

1

3

2

4

5

6

7

8

Conceptos Básicos0

La arquitectura de Von Neumann . La CPU

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 9: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

1 Historia de la informática

El tratamiento de los datos y la recogida de información ha ido evolucionando con el paso del tiempo. Uno de los primeros instrumento que facilitaba las operaciones de cálculo fue el ábaco, inventado por los chinos y utilizado por los romanos hasta el siglo IV a.C.

Desde el ábaco hasta los últimos procesadores…

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 10: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

1 Historia de la informática

El camino desde el ábaco hasta los últimos ordenadores lo dividimos en dos:

-Desde el ábaco a Von Neumann

-De Von Neumann a hoy

Pitágoras inventa las tablas de multiplicar

Pascal 1645: Máquina capaz de sumar y restar. Rueda dentada de 10 posiciones

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 11: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

1 Historia de la informática

En 1837 se diseña el primer “ordenador” por Charles Babbage. El diseño incluía cintas y tarjetas para introducir los pasos necesarios para manipular los datos (Electromecánica)

La Mark I 1943 (Harvard): Se programaba a través de una cinta de papel en la que había perforadas las instrucciones codificadas, la salida podía ser tanto por tarjetas perforadas como en papel

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 12: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

La Mark I tenía 2.5 metros de alto y 17 metros de largo, pesaba 31500 kg, contenía 800 km de cable aproximadamente y tenía más de 3000000 de conexiones. Se programaba a través de una cinta de papel en la que había perforadas las instrucciones codificadas, la salida podía ser tanto por tarjetas perforadas como en papel ya que a la salida se podía conectar una máquina de escribir eléctrica. La máquina llamaba la atención porque tenía elegantes cubiertas de cristal muy llamativas.

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 13: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

1 Historia de la informática

El modelo Básico de arquitectura empleada en los ordenadores digitales fue establecida por Von Neumann (1903-1957) en 1945.

Esta máquina es capaz de ejecutar una serie de instrucciones u órdenes elementales llamadas instrucciones de máquina, que deben estar almacenadas en la memoria principal (programa almacenado) para poder ser leídas y ejecutadas. El poder ejecutar distintos programas hace que el modelo de máquina Von Neumann sea de propósito general. La máquina está compuesta por las siguientes unidades:

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 14: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

1 Historia de la informática

Registros

UNIDAD ARITMÉTICO-LÓGICA

UNIDAD DE CONTROL Puntero

MEMORIA PRINCIPAL

UN

IDA

D D

E E

NTR

AD

A/S

ALI

DA

Periférico

Periférico

Periférico

Periférico

UNIDAD CENTRAL DE PROCESO (CPU)

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 15: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

1 Historia de la informáticaA partir de Von Neumann el avance de los ordenadores se divide por generaciones. Cada una de éstas se distingue por los componentes físicos que integran el ordenador y por el tratamiento de los datos.

Primera Generación (1946-1955): Válvulas de vacío y relés electromagnéticos. El tratamiento de los datos era secuencial: hasta que no terminaba un proceso no se podía realizar otro. Usaban tarjetas perforadas.

ENIAC (junio 1946): La ENIAC fue construida en la Universidad de Pensilvania ocupaba una superficie de 167 m² .

La computadora podía calcular trayectorias de proyectiles, lo cual fue el objetivo primario al construirla. En 1.5 segundos era posible calcular la potencia 5000 de un número de hasta 5 cifras.

La ENIAC podía resolver 5.000 sumas y 360 multiplicaciones en 1 segundo.

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 16: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

1 Historia de la informáticaSegunda Generación (1955-1964): Se comienza a usar transistores y memorias de ferrita. El tratamiento de los dato se hace por lotes: se utiliza un ordenador auxiliar para realizar las operaciones de entrada/salida.

UNIVAC: Pesaba 13.154 kg, consumía 125 kW, y podría realizar cerca de 1905 operaciones por segundo con un reloj de 2,25 MHz. El procesador central con la memoria de línea de retardo de mercurio (mercury delay line memory) era de 4,27 x 2,44 x 2,60 m de alto. El sistema completo ocupaba más de 32,52 m² de superficie.

La memoria central estaba compuesta por 1000 palabras de 12 carácteres

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 17: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

1 Historia de la informática

Tercera Generación (1964-1970): en 1958 se construye el primer circuito integrado a partir de una única pieza. En 1964 aparecen los primeros ordenadores que usan esta tecnología. Los datos se tratan mediante lotes con carga continua: Se divide la memoria del ordenador de manera que en ella puedan coexistir varios programas, aunque en un momento dado sólo uno podrá ser procesado; en ese momento el otro programa aprovecha para realizar operaciones de entrada/salida: multiprogramación.

IBM 360: Comercializado a partir de 1964, fue el primero en usar la palabra byte para referirse a 8 bits.

Esta arquitectura de computación fue la que a partir de este modelo siguieron todos los ordenadores de IBM.

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 18: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

1 Historia de la informática

Cuarta Generación (1970-1980): nacen en 1971 con la creación de circuitos con mayor nivel de integración, que hace posible reducir su tamaño. Así, Intel construye en 1971 el primer microprocesador (4004).

También comienza a construirse la memoria con semiconductores.

El tratamiento de los datos incorpora:

- Multiproceso (varios procesos simultáneos)

- Tiempo real (la respuesta en el mayor tiempo posible)

-Tiempo compartido (utilización del mismo ordenador por varios usuarios, terminales)

En 1975, Bill Gates y Paul Allen fundan Microsoft, con el objetivo principal de desarrollar un sistema operativo por encargo de la empresa IBM: el “famoso” MS-DOS

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 19: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

1 Historia de la informática

Microprocesador de 4 bits

Contiene 2.300 transistores

Encapsulado de 16 pines

Máxima velocidad del reloj 740 KHz

Memoria hasta 4 KB

(MicroSoft Disk Operating System, Sistema operativo de disco de Microsoft) ***

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 20: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

1 Historia de la informática

Quinta Generación (1981-?): en 1981 se crea el primer ordenador personal o PC (Personal Computer). La integración de circuitos cada vez a mayores niveles, la bajada de los precios y el avance continuo en cuanto a prestaciones y servicios generalizan el uso del ordenador.

El aumento del número de ordenadores genera la necesidad de intercomunicación apareciendo las primeras redes. La forma de explotación de los datos incorpora nuevos conceptos: el entorno gráfico (o comunicación con el usuario en base a dibujos) y la multimedia (utilización de nuevos periféricos dotados de sonido e imágenes).

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 21: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

1 Historia de la informática

IBM PC (procesador intel-8088) con teclado y monitor monocromo verde, ejecutando MS-DOS 5.0

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 22: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

Codificación de la información

Memoria y sistemas de almacenamiento

Discos ópticos

Periféricos: Dispositivos de Entrada

Buses: Placa Base

Periféricos: Dispositivos de Salida

3

2

4

5

6

7

8

0

Historia de la informática1

Conceptos Básicos

La arquitectura de Von Neumann . La CPU

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 23: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

2 Codificación de la Información

La información que maneja el ser humano se representa por una combinación de números y letras con los que se forman cantidades y palabras. Para las cantidades se emplea el sistema numérico decimal, que usa los dígitos del 0 al 9 {0,1,2,3,…,9}. Para las palabras se emplea el alfabeto del idioma que se esté utilizando, en nuestro caso el alfabeto español.

Sin embargo el ordenador sólo es capaz de representar dos estados:

=Apagado (no pasa corriente)

=Encendido (sí pasa corriente)

Normalmente el estado de “Apagado” se idetifica con la representación “0” (cero) y el “Encendido” con “1” (uno). Esta nomenclatura se llama: Lógica Directa.

Cuando “Apagado” se identifica con “1” y “Encendido” con ”0” estamos hablando de Lógica Inversa.

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 24: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

2 Codificación de la Información

Representación de Cantidades

El sistema de numeración utilizado por el ser humano para representar cantidades es el decimal o base 10.

b=10 {0,1,2,3,…,9}

2 1 0634 6 10 3 10 4 10 600 30 4 634(10 x x x= + + = + + =

El valor de la cantidad representada se obtiene con la suma de los productos de cada uno de los dígitos multiplicados por la potencia de la base de numeración (10 para el ejemplo) tomando como exponente la posición que ocupa contando de derecha a izquierda y comenzando con cero.

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 25: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

2 Codificación de la Información

Representación de Cantidades

Así, para el caso del sistema de numeración del ordenador llamado Sistema Binario cuya base es 2, el cálculo será.

b=2 {0,1}

4 3 2 1 010111 1 2 0 2 1 2 1 2 1 2 16 0 4 2 1 23(2 x x x x x= + + + + = + + + + =

Es paso que hemos hecho se llama decodificación de sistema binario a decimal.

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 26: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

2 Codificación de la Información

Representación de CantidadesAhora hagamos el paso inverso la codificación de decimal a binario; usaremos un ejemplo: queremos representar en binario el número 23(10.

1 2

03 11 2

1 1 5 2

1 2 2

0 1

23(10 = 10111(2

Para pasar una cantidad del sistema decimal al sistema binario, se realizan divisiones sucesivas por dos. Primero se toma la cantidad decimal y se divide por dos, a continuación se toma el cociente de esa división y se vuelve a dividir por dos, tomamos de nuevo el cociente de la última división y lo dividimos por dos, así sucesivamente hasta que el cociente ya no sea divisible entre dos. El número binario estará formado por el último cociente (que será el

primer dígito binario por la izquierda) y los restos de las sucesivas divisiones empezando por la última hasta llegar al resto de la primera división.

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 27: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

2 Codificación de la InformaciónRepresentación de caracteres alfanuméricos , especiales y funciones.

Cuando leemos un texto se puede apreciar que está compuesto por párrafos, que a su vez se dividen en frases, y éstas se dividen en palabras que se dividen en letras. Sin embargo las letras pueden ser mayúsculas o minúsculas, se utilizan también espacios en blanco, signos de puntuación, etc. ¿Cómo representa el ordenador todos estos símbolos si sólo emplea ceros y unos? La respuesta es la codificación.

Un comité americano se encargó de crear un código estándar para representar estos caracteres: el Código ASCII (American Standard Code for Information Interchange o Código Estándar Americano para el Intercambiio de Información). Que no es más que un código numérico (de unos y ceros) asociado a cada carácter. Usa una cadena de 8 bits para cada carácter por lo que puede representar 28 = 256 caracteres diferentes.

Cuando el usuario teclea una letra, ésta se transforma en el código binario correspondiente a este carácter ASCII y cuando debe mostrar un carácter por el monitos o la impresora hace el proceso inverso.

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 28: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

2 Codificación de la Información

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 29: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

2 Codificación de la Información

Escala de Magnitudes

En informática la unidad mas pequeña es el bit:

bit:”unidad mínima de información. Se representa mediante un 1 o un 0. La letra que lo identifica es la “b” minúscula.”

Sin embargo la unidad más utilizada es el byte:

byte:”conjunto de 8 bits que permite representar un carácter en el ordenador. La letra que lo identifica es la “B” mayúscula”.

Para hablar de grandes cantidades aparecen nuevas cantidades que nos facilitan el trabajo. Las más utilizadas son el kilo, el mega y el giga.

Las magnitudes basadas en el bit se suelen usar para tasas o velocidades de transferencia de datos, ejemplo una conexión a internet de 10 Megas es de de 10 Megabits/segundo.

Las magnitudes basadas en el byte se suelen usar para capacidad o tamaño de almacenamiento de discos, cd´s, dvd´s, memorias usb.. Ejemplo una memoria usb de 16 Gigas es que almacena hasta 16 Gigabytes.

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 30: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

2 Codificación de la InformaciónMAGNITUDES INFORMÁTICAS

Magnitud Símbolo Equivalencia Magnitud Símbolo Equivalencia

1 bit b 1 bit 1 byte B 8 bits

1 kilobit Kb 1024 bits 1 kilobyte KB 1024 bytes

1 megabit Mb 1024 kilobits 1 megabyte MB 1024 kilobytes

1 gigabit Gb 1024 megabits 1 gigabyte GB 1024 megabytes

1 terabit Tb 1024 gigabits 1 terabyte TB 1024 gigabytes

1 petabit Pb 1024 terabits 1 petabyte PB 1024 terabytes

exa | zetta | yotta

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 31: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

Codificación de la información

La arquitectura de Von Neumann . La CPU

Memoria y sistemas de almacenamiento

Discos ópticos

Periféricos: Dispositivos de Entrada

Buses: Placa Base

Periféricos: Dispositivos de Salida

3

2

4

5

6

7

8

0

Historia de la informática1

Conceptos Básicos

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 32: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

3 La CPU (Unidad Central de Proceso)

Registros

UNIDAD ARITMÉTICO-LÓGICA

UNIDAD DE CONTROL Puntero

MEMORIA PRINCIPAL

UN

IDA

D D

E E

NTR

AD

A/S

ALI

DA

Periférico

Periférico

Periférico

Periférico

UNIDAD CENTRAL DE PROCESO (CPU)

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 33: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

3

Registros

UNIDAD ARITMÉTICO-LÓGICA

UNIDAD DE CONTROL Puntero

UNIDAD CENTRAL DE PROCESO (CPU)

La unidad central de proceso (CPU, Central Process Unit) es el cerebro del ordenador, encargada de controlar y efectuar “toda” la gestión de los programas. Entre sus funciones principales destacan: la codificación, transporte y almacenamiento de los datos, el desplazamiento interno de los datos entre los distintos componentes, la interpretación y ejecución de las instrucciones que forman los programas. Activar y controlar los componentes que se necesitan para ejecutar un programa…..

El microprocesador es el nombre que reciben las CPU´s de los ordenadores actuales.

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

La CPU (Unidad Central de Proceso)

Page 34: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

UNIDAD DE CONTROL Puntero

Unidad de control (UC): Interpreta las instrucciones a ejecutar , dirige y controla todo el sistema. Todas estas operaciones de control se efectúan en cada uno de los pulsos que emite el reloj interno de esta unidad de control. Tiene un registro especial llamado puntero que es el encargado de indicar cuál es la dirección de memoria de la siguiente instrucción a ejecutar.

Los programas se dividen en procesos y estos a su vez en instrucciones simples que se ejecutan coordinadas por pulsos de reloj, el ordenador tiene un reloj que emite pulsos electrónicos y en cada pulso ejecuta una instrucción. La velocidad del microprocesador es la cantidad de instrucciones por segundos que puede ejecutar y hoy en día son del orden de Ghz ( gigaherzio) que equivale a 1000 millones de instrucciones simples por segundo.

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

3 La CPU (Unidad Central de Proceso)

Page 35: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

Registros

UNIDAD ARITMÉTICO-LÓGICA

Unidad aritmético-lógica (ALU): encargada de efectuar las operaciones aritméticas o lógicas que requieran los procesos que se van a ejecutar. Los resultados de estas operaciones son colocados en los registros internos de la propia ALU. Dentro la misma se distinguen:

-Circuitos lógicos: encargados de realizar las operaciones de comparación lógicas.

-Circuitos operacionales: encargados de realizar las operaciones de cálculo básicas como suma, resta, multiplicación y división.

-Registros: permiten almacenar de forma temporal algún tipo de información.

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

3 La CPU (Unidad Central de Proceso)

Page 36: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

Codificación de la información

La arquitectura de Von Neumann . La CPU

Memoria y sistemas de almacenamiento

Discos ópticos

Periféricos: Dispositivos de Entrada

Buses: Placa Base

Periféricos: Dispositivos de Salida

3

2

4

5

6

7

8

0

Historia de la informática1

Conceptos Básicos

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 37: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

4 La Memoria y Sistema de AlmacenamientoLos ordenadores trabajan con memorias ROM y RAM.

ROM (Read Only Memory) Memoria de solo lectura.

Almacenan datos que no varían de una sesión a otra. Son de tamaño reducido y hoy en día se usan principalmente para almacenar datos de la BIOS configuración de inicio sobre los componentes físicos del ordenador, es lo primero que se lee cuando inicia el ordenador .

RAM (Random Access Memory): Memoria de Acceso Aleatorio

Son memorias sonde se almacenan temporalmente los programas y los datos durante las sesiones de ejecución, Es volátil, cuando no hay elcetr4icidad se pierden esos datos. Pueden ser estáticas o dinámicas:

• Estáticas (SRAM): Se llaman estáticas porque mantienen la información sin necesidad de “refresco”. Son las más rápidas y por esos se usan en los Cachés. Desventaja: para pequeñas cantidades de memoria ocupan mucho espacio.

• Dinámicas (DRAM): Necesita un “refresco” periódico para no perder los datos que contiene, digamos que los datos se almacenan en unas celdas que necesitan refrescarse eléctricamente ( mantener un voltaje concreto) tiene una batería o condensador que se descarga en periodos de tiempo muy pequeños , del orden de ns

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 38: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

4 La Memoria y Sistema de Almacenamiento

RAM (Random Access Memory): Memoria de Acceso Aleatorio

•Actualmente los ordenadores utilizan una tecnología e memoria RAM síncrona llamada DDRam (Double Data Read Only Memory) que ha tenido distintas evoluciones DDR, DDR2, DDR3. Se presenta en módulos DIMM.

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 39: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

4 La Memoria y Sistema de Almacenamiento

Sistemas de Almacenamiento: Discos Magnéticos

• Aunque normalmente los discos están instalados dentro de la torre son periféricos de entrada/salida ya que permiten al usuario introducir datos en el ordenador y obtener información de ellos. Los más utilizados son las unidades de discos magnéticos. También se les llama discos duros.

• Emplean técnicas de magnetización para escribir y leer la información. Las unidades tienen un motor que hace girar al disco (plato) y unas cabezas de lectura y escritura que se posicionan en el lugar donde se debe leer o escribir.

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 40: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

4 La Memoria y Sistema de Almacenamiento

Sistemas de Almacenamiento: Discos Magnéticos

• Los disco tienen varios platos y cada cara de estos se dividen en celdas magnéticas que pueden tener polaridad norte o sur (bloques de disco) y se organizan en pistas y sectores. Las pistas son círculos concéntricos al eje central del disco. Las pistas a su vez se dividen en secciones del mismo tamaño llamadas sectores. La información sólo se escribe en los sectores del disco y en todos los sectores se escribe siempre la misma cantidad de información.

• Los primeros bloques se usan para guardar la tabla de organización del disco que es un índice de lo que el disco contiene. Cuando grabamos archivos en el disco se guardan el los bloques libres y se graba en la tabla maestra donde se han guardado para poder acceder directamente a leerlo cuando se necesita.

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 41: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

4 La Memoria y Sistema de Almacenamiento

Sistemas de Almacenamiento: Discos Magnéticos

• Las unidades de disco se clasifican en dos grandes grupos: unidades de disco flexible y unidades de disco duro.

• Las unidades de discos flexibles son conocidas como disqueteras. Se suelen situar en la parte frontal de las torres y permiten leer y escribir en los disquetes.

Hoy en día están obsoletas.

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 42: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

4 La Memoria y Sistema de Almacenamiento

• Los discos duros son unidades magnéticas de gran capacidad de almacenamiento.. Se encuentran instalados en el interior de la torre.

• Están formados por varios discos rígidos o platos cubiertos por material magnetizable y unidos por un eje central al que va conectado el motor que los hace girar. De cada plato se utilizan las dos caras y cada cara se divide en pistas y sectores.

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 43: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

4 La Memoria y Sistema de Almacenamiento

Sistemas de Almacenamiento: Discos Duros.

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 44: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

Codificación de la información

La arquitectura de Von Neumann . La CPU

Periféricos : Dispositivos de Entrada

Buses: Placa Base

Periféricos: Dispositivos de Salida

3

2

6

5

7

8

0

Historia de la informática1

Conceptos Básicos

Discos Ópticos y memorias usbMemoria y sistemas de almacenamiento4

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 45: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

Fabricados en policarbonato y aluminio reflectante. Cuando se graban se hacen hendiduras en el policarbonato de forma que si la luz del laser interno se refleja o no se puede codificar si es un cero u un uno.

CD-ROM (Compact Disc – Read Only Memory)•Policarbonato y aluminio reflectante, recubierto de plástico .De 700 MB y 800MB

DVD (Digital Versatile Disc)•Semejante al CD-ROM, pero con mayor densidad en las pistas y en la grabación de las hendiduras. De 4’7 GB (doble capa, 8’5 GB)

Blu Ray•Utiliza una menor onda de longitud del láser (25 GB / Capa)•Hasta 50 GB (en el futuro, 16 capas 400 GB)

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

5 Discos Ópticos y memorias usb

Page 46: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

Memoria Flash

La memoria Flash es un tipo de memoria informática basada en semiconductores, no volátil y reescribidle. No tiene una vida infinita se calcula unos 20 años y un millón de grabaciones. Según su tecnología de conexión hay distintas tecnologías: usb, compact flash, sd….

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

5 Discos Ópticos y memorias usb

Page 47: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

Codificación de la información

La arquitectura de Von Neumann . La CPU

Discos ópticos

Buses: Placa Base

Periféricos: Dispositivos de Salida

3

2

5

6

7

8

0

Historia de la informática1

Conceptos Básicos

Periféricos: Dispositivos de Entrada

Memoria y sistemas de almacenamiento4

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 48: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

Teclado

• Teclas en matriz de interruptores• Cuando un interruptor se cierra, un microcontrolador en el teclado identifica la tecla según sus coordenadas• El microcontrolador acude a una tabla en la ROM del teclado y calcula un código• Ese código se envía al procesador del ordenador para que lo interprete

Ratón

Básicamente hay dos tipos:

• Mecánico: la bola mueve dos rodillos (X e Y). En el extremo de los rodillos hay una rueda con ranuras y a cada lado de ambas un emisor y un receptor de luz, de forma que al girar el movimiento es recogido por los sensores• Óptico: un sensor fotografía la superficie y detecta las variaciones entre fotografías.

6 Periféricos: Dispositivos de Entrada

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 49: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

Codificación de la información

La arquitectura de Von Neumann . La CPU

Discos ópticos

Buses: Placa Base

Periféricos: Dispositivos de Entrada

3

2

5

7

6

8

0

Historia de la informática1

Conceptos Básicos

Periféricos: Dispositivos de Salida

Memoria y sistemas de almacenamiento4

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 50: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

Monitor

CRT (Tubo de Rayos Catódicos)Tres cañones (RGB) disparan un haz de electrones contra una pantalla de material fosforescente dividida en píxeles (celdas)

LCD (Cristal Líquido)Líquido situado entre dos pantallas de vidrio paralelas. Con la polarización adecuada, las moléculas del líquido se agrupan y reflejan o absorben más o menos luz. Las TFT son variantes formadas por transistores

PlasmaLos píxeles contienen neón y xenón. Unos electrodos hacen que el gas se ionice, formando el plasma. Al colisionar los iones del gas emiten fotones

7 Periféricos: Dispositivos de Salida

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 51: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

Impresoras

MatricialesUna aguja o rueda golpea contra una cinta con tinta.

De inyección / chorro de tintaAl calentar los inyectores las burbujas de tinta son expulsadas hacia el papel

LáserLa luz de un láser incide sobre un tambor fotosensible que crea en el rodillo una imagen electrostática del documento a imprimir; al pasar por el depósito donde está el tóner, éste se queda adherido al tambor, que luego será transferido al papel mediante presión y calor

7 Periféricos: Dispositivos de Salida

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 52: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

Codificación de la información

La arquitectura de Von Neumann . La CPU

Discos ópticos

Buses: Placa Base

Periféricos: Dispositivos de Entrada

3

2

5

7

6

8

0

Historia de la informática1

Conceptos Básicos

Periféricos: Dispositivos de Salida

Memoria y sistemas de almacenamiento4

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 53: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

8 Buses: Placa Base

Buses

• Cada una de las partes de un ordenador (recordar diseño de Von Neumann) están interconectadas a través de unas “vías” o “canales” que son, físicamente, un conjunto de líneas por las que se comunica información binaria. Observa el siguiente esquema:

Unidad de Control

U. Aritmético - Lógica

Memoria Principal

Controlador Ent./Sal.

Disco Duro

Teclado

Tarjeta Gráfica

Bus de Direcciones

Bus de Control

Bus de Datos

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 54: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

8 Buses: Placa Base

Buses

• Bus de Datos (Bidireccional): transporta información (datos) procedentes de o con destino a la memoria principal y la unidad de E/S. La velocidad del bus de datos para la conexión de la memoria RAM es crítico en cuanto al rendimiento del sistema, y por tanto ha ido evolucionando a lo largo de los años. (FSB, BSB).

• Bus de Direcciones (Unidireccional): transporta las direcciones de la unidad de control a la memoria principal o a los periféricos.

• Bus de Control (Bidireccional): transporta las señales de control (microórdenes) generadas por la unidad de control.

•Se llama ruta de datos (datapath) ala estructura constituida por buses, registros y circuitos interconectados cuyas funciones son transferir, memorizar y procesar las informaciones (instrucciones, direcciones y operandos) procedentes de (o con destino a) la memoria principal y los periféricos.

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 55: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

8 Buses: Placa BasePlaca Base

“placa madre o tarjeta madre (en inglés motherboard) es la tarjeta de circuitos impresos que sirve como medio de conexión entre: El microprocesador, circuitos electrónicos de soporte, ranuras para conectar parte o toda la RAM del sistema, la ROM y ranuras especiales (slots) que permiten la conexión de tarjetas adaptadoras adicionales. Estas tarjetas de expansión suelen realizar funciones de control de periféricos tales como monitores, impresoras, unidades de disco, etc.”

Sus tareas son:

Conexión física.

Administración, control y distribución de energía eléctrica.

Comunicación de datos.

Temporización y Sincronismo.

Control y monitoreo.

Para que la placa base cumpla con su cometido, lleva instalado un software muy básico denominado BIOS.

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 56: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

8 Buses: Placa Base

Chipset

El Circuito Integrado Auxiliar o Chipset es un conjunto de circuitos integrados que se encarga de realizar las funciones que el microprocesador delega en ellos. Chipset traducido literalmente del inglés significa conjunto de circuitos integrados.

En los procesadores habituales el chipset está formado por 2 circuitos auxiliares al procesador principal:

El puente norte se usa como puente de enlace entre dicho procesador y la memoria. El NorthBridge controla las funciones de acceso hacia y entre el microprocesador, la memoria RAM, el puerto gráfico AGP, y las comunicaciones con el SouthBrigde.

El puente sur (SouthBridge) controla los dispositivos asociados como son la controladora de discos IDE, puertos USB, Firewire, SATA, RAID, ranuras PCI, ranura AMR, ranura CNR, puertos infrarrojos, disquetera, LAN y una larga lista de todos los elementos que podamos imaginar integrados en la placa madre. El puente sur es el encargado de comunicar el procesador con el resto de los periféricos).

Tema 1: Introducción a los Sistemas InformáticosInformática

Page 57: Tema 1_introduccion a Los Sistemas Informaticos

8 Buses: Placa Base

Placa Base