introducion a la computación by Alejandro Soriano

INTRODUCCION A LA COMPUTACION DANIEL ALEJANDRO FLORES SORIANO

19 DE AGOSTO 2013

INDICE BLOQUE 1 HISTORIA DE LAS COMPUTADORAS 1.1

Historia de las computadoras………………………………………………………………………. 2

1.2

Generaciones de las computadoras…………………………………………………………….. 9

1.3

Clasificación por su tamaño, función y uso…………………………………………………. 10

1.4

Definición de computadora……………………………………………………………………….. 13

1.5

Importancia y clasificación de las computadoras…………………………………………. 14

BLOQUE 2 ARQUITECTURA BASICA DE UNA COMPUTADORA 2.1

Definición de hardware y de software.................................................................... 16

2.2

Computadoras analógicas, digitales e híbridas....................................................... 17

2.3

Componentes, organización y funcionamiento de una computadora digital…………… 18

2.4

El microprocesador………………………………………………………………………………………………… 19

2.5

Memorias……………………………………………………………………………………………………………… 20

2.6

Periféricos……………………………………………………………………………………………………………… 21

2.7

Buses y tarjetas……………………………………………………………………………………………………… 22

2.8

Dispositivos de almacenamiento secundario………………………………………………………… 22

2.9

Software………………………………………………………………………………………………………………. 23

BLOQUE 3 REDES, COMUNICACIONES Y DATOS 3.1 Definición de red…………………………………………………………………………………………… 24 3.2 Clasificación de redes……………………………………………………………………………………. 25 3.3 Topologías de red…………………………………………………………………………………………. 26 3.4 Medios de hardware de redes………………………………………………………………………. 26 3.5 Internet……………………………………………………………………………………………………….. 27

IMÁGENES…………………………………………………………………………………………………………… 29 REFERENCIAS…………………………………………………………………………………………………………………… 30

BLOQUE 1 HISTORIA DE LA COMPUTACIÓN 1.1 HISTORIA DE LAS COMPUTADORAS Uno de los primeros dispositivos mecánicos para contar fue el ábaco, cuya historia se remonta a las antiguas civilizaciones griega y romana. Este dispositivo es muy sencillo, consta de cuentas ensartadas en varillas que a su vez están montadas en un marco rectangular. Otro de los inventos mecánicos fue la Pascalina inventada por Blaise Pascal (1623 - 1662) de Francia y la de Gottfried Wilhelm von Leibniz (1646 - 1716) de Alemania. Con estas máquinas, los datos se representaban mediante las posiciones de los engranajes, y los datos se introducían manualmente estableciendo dichas posiciones finales de las ruedas, de manera similar a como leemos los números en el cuentakilómetros de un automóvil. La primera computadora fue la máquina analítica creada por Charles Babbage, profesor matemático de la Universidad de Cambridge e Ingeniero Ingles en el siglo XIX. En 1823 el gobierno Británico lo apoyo para crear el proyecto de una máquina de diferencias, un dispositivo mecánico para efectuar sumas repetidas. La idea que tuvo Charles Babbage sobre un computador nació debido a que la elaboración de las tablas matemáticas era un proceso tedioso y propenso a errores. Las características de está maquina incluye una memoria que puede almacenar hasta 1000 números de hasta 50 dígitos cada uno. Las operaciones a ejecutar por la unidad aritmética son almacenados en una tarjeta perforadora. Se estima que la maquina tardaría un segundo en realizar una suma y un minuto en una multiplicación. La máquina de Hollerith. En la década de 1880, la oficina del Censo de los Estados Unidos, deseaba agilizar el proceso del censo de 1890. Para llevar a cabo esta labor, se contrató a Herman Hollerith, un experto en estadística para que diseñara alguna técnica que pudiera acelerar el levantamiento y análisis de los datos obtenidos en el censo. Entre muchas cosas, Hollerith propuso la utilización de tarjetas en las que se perforarían los datos, según un formato preestablecido. Una vez perforadas las tarjetas, estas serian tabuladas y clasificadas por maquinas especiales. La idea de las tarjetas perforadas no fue original de Hollerith. Él se basó en el trabajo hecho en el telar de Joseph Jacquard que ingenio un sistema donde la trama de un diseño de una tela así como la información necesaria para realizar su confección era almacenada en tarjetas perforadas. El telar realizaba el diseño leyendo la información contenida en las tarjetas. De esta forma, se podían obtener varios diseños, cambiando solamente las tarjetas. En 1944 se construyó en la Universidad de Harvard, la Mark I, diseñada por un equipo encabezado por Howard H. Aiken. Este computador tomaba seis segundos para efectuar una multiplicación y doce para una división. Computadora basada en rieles (tenía aprox. 3000), con 800 kilómetros de cable, con dimensiones de 17 metros de largo, 3 metros de alto y 1 de profundidad. Al Mark I se le hicieron mejoras sucesivas, obteniendo así el Mark II, Mark III y Mark IV. En 1947 se construyó en la Universidad de Pennsylvania la ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator) que fue la primera computadora electrónica que funcionaba con tubos al vacío, el

equipo de diseño lo encabezaron los ingenieros John Mauchly y John Eckert. Este computador superaba ampliamente al Mark I, ya que llego hacer 1500 veces más potente. En el diseño de este computador fueron incluidas nuevas técnicas de la electrónica que permitían minimizar el uso de partes mecánicas. Esto trajo como consecuencia un incremento significativo en la velocidad de procesamiento. Así, podía efectuar 5000 sumas o 500 multiplicaciones en un segundo y permitía el uso de aplicaciones científicas en astronomía, meteorología, etc. Durante el desarrollo del proyecto Eniac, el matemático Von Neumann propuso unas mejoras que ayudaron a llegar a los modelos actuales de computadoras: 1.- Utilizar un sistema de numeración de base dos (Binario) en vez del sistema decimal tradicional. 2.- Hacer que las instrucciones de operación estén en la memoria, al igual que los datos. De esta forma, memoria y programa residirán en un mismo sitio. La EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer), construida en la Universidad de Manchester, en Connecticut (EE.UU), en 1949 fue el primer equipo con capacidad de almacenamiento de memoria e hizo desechar a los otros equipos que tenían que ser intercambios o reconfigurados cada vez que se usaban. Tenía aproximadamente cuatro mil bulbos y usaba un tipo de memoria basado en tubos llenos de mercurio por donde circulaban señales eléctricas sujetas a retardos. EDCAV pesaba aproximadamente 7850 kg y tenía una superficie de 150 m2. En realidad EDVAC fue la primera verdadera computadora electrónica digital de la historia, tal como se le concibe en estos tiempos y a partir de ella se empezaron a fabricar arquitecturas más completas. El UNIVAC fue la primera computadora diseñada y construida para un propósito no militar. Desarrollada para la oficina de CENSO en 1951, por los ingenieros John Mauchly y John Presper Eckert, que empezaron a diseñarla y construirla en 1946. La computadora pesaba 7257 kg. Aproximadamente, estaba compuesta por 5000 tubos de vacío, y podía ejecutar unos 1000 cálculos por segundo. Era una computadora que procesaba los dígitos en serie. Podía hacer sumas de dos números de diez dígitos cada uno, unas 100000 por segundo. Así Von Neumann, junto con Babbage se consideran hoy como los padres de la Computación. A continuación te presentamos una línea del tiempo sobre la historia de las computadoras 1617: John Napier (1550-1617), famoso por su invención de los logaritmos, desarrolló un sistema para realizar operaciones aritméticas manipulando barras, a las que llamó "huesos" ya que estaban construidas con material de hueso o marfil, y en los que estaban plasmados los dígitos. Dada su naturaleza, se llamó al sistema "huesos de Napier" (ábaco neperiano). Los huesos de Napier tuvieron una fuerte influencia en el desarrollo de la regla deslizante (cinco años más tarde) y las máquinas calculadoras subsecuentes, que contaron con logaritmos. 1623: La primera calculadora mecánica fue diseñada por Wilhelm Schickard en Alemania. Llamada "reloj calculador", la máquina incorporó los logaritmos de Napier, hacía rodar cilindros en un albergue grande.

1645: Blaise Pascal inventa la pascalina. Con esta máquina, los datos se representaban mediante las posiciones de los engranajes. La pascalina es una de las primeras calculadoras mecánicas, que funcionaba a base de ruedas de diez dientes en las que cada uno de los dientes representaba un dígito del 0 al 9. Las ruedas estaban conectadas de tal manera que podían sumarse números haciéndolas avanzar el número de dientes correcto. 1837: Charles Babbage describe la máquina analítica. Es el diseño de un computador moderno de propósito general. La idea que tuvo Charles Babbage sobre un computador nació debido a que la elaboración de las tablas matemáticas era un proceso tedioso y muy propenso a errores. 1869: La primera máquina lógica en usar el álgebra de Boole para resolver problemas más rápido que humanos, fue inventada por William Stanley Jevons. La máquina, llamada el piano lógico, usó un alfabeto de cuatro términos lógicos para resolver silogismos complicados. 1879: Herman Hollerith es contratado como asistente en las oficinas del censo estadounidense y desarrolló un sistema de cómputo mediante tarjetas perforadas en las que los agujeros representaban información sobre el sexo o la edad, entre otros. Gracias a la máquina tabuladora de Hollerith el censo de 1890 se realizó en dos años y medio, cinco menos que el censo de 1880. 1884: Dorr Felt desarrolló su comptómetro, el cual fue la primera calculadora que se operaba con sólo presionar teclas en vez de, por ejemplo, deslizar ruedas. 1906: el estadounidense Lee De Forest inventa el tubo de vacío. El "Audion", como se llamaba, tenía tres elementos dentro de una bombilla del vidrio evacuada. Los elementos eran capaces de hallar y amplificar señales de radio recibidas de una antena. El tubo al vacío encontraría uso en varias generaciones tempranas de 5 computadoras, a comienzos de 1930. 1931: Kurt Gödel publicó un documento sobre los lenguajes formales basados en operaciones aritméticas. Lo usó para codificar arbitrariamente sentencias y pruebas formales, y mostró que los sistemas formales, como las matemáticas tradicionales, son inconsistentes en un cierto sentido, o que contienen sentencias improbables pero ciertas. Sus resultados son fundamentales en las ciencias teóricas de la computación. 1936: Konrad Zuse completa la primera computadora electro-mecánica, aunque no 100% operativa, la Z1. 1941: La computadora Z3 fue creada por Konrad Zuse. Fue la primera máquina programable y completamente automática. 1946: en la Universidad de Pensilvania se construye la ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator), que fue la primera computadora electrónica de propósito general. Esta máquina ocupaba todo un sótano de la Universidad, tenía más de 18.000 tubos de vacío, consumía 200 kW de energía eléctrica y requería todo un sistema de aire acondicionado; tenía la capacidad para realizar cinco mil operaciones aritméticas por segundo 1949: Jay Forrester desarrolla la primera memoria, la cual reemplazó los no confiables tubos al vacío como la forma predominante de memoria por los próximos diez años. 1950: Alan Turing expone un artículo que describe lo que ahora conocemos como la prueba de Turing. Su publicación explora el desarrollo natural y potencial de la inteligencia y comunicación humana y de computadoras.

1951: comienza a operar la EDVAC, a diferencia de la ENIAC, no era decimal, sino binaria y tuvo el primer programa diseñado para ser almacenado 1951: el Sistema A-0 fue inventado por Grace Murray Hopper. Fue el compilador desarrollado para una computadora electrónica. 1953: IBM fabrica su primera computadora a escala industrial, la IBM 650. Se amplía el uso del lenguaje ensamblador para la programación de las computadoras. 1953: se crean memorias a base de magnetismo (conocidas como memorias de núcleos magnéticos). 1956: Edsger Dijkstra inventa un algoritmo eficiente para descubrir las rutas más cortas en grafos como una demostración de las habilidades de la computadora ARMAC. 1957: IBM pone a la venta la primera impresora de matriz de puntos. 1958: comienza la segunda generación de computadoras, caracterizados por usar circuitos transistorizados en vez de válvulas al vacío. 1957: Jack S. Kilby construye el primer circuito integrado. 1960: se desarrolla COBOL, el primer lenguaje de programación de alto nivel transportable entre modelos diferentes de computadoras. 1960: aparece ALGOL, el primer lenguaje de programación estructurado y orientado a los procedimientos. 1960: se crea el primer compilador de computador. 1960: C. Antony R. Hoare desarrolla el algoritmo de ordenamiento o clasificación llamado quicksort. 1961: en IBM, Kenneth Iverson inventa el lenguaje de programación APL. 1962: en el MIT, Hart y Levin inventan para Lisp el primer compilador autocontenido, es decir, capaz de compilar su propio código fuente. 1962: un equipo de la Universidad de Mánchester completa la computadora ATLAS. Esta máquina introdujo muchos conceptos modernos como interrupciones, pipes (tuberías), memoria entrelazada, memoria virtual y memoria paginada. Fue la máquina más poderosa del mundo en ese año. 1962: El estudiante del MIT Steve Russell escribe el primer juego de computadora, llamado Spacewar. 1964: aparece el CDC 6600, la primera supercomputadora comercialmente disponible. 1964: en el Dartmouth College, John George Kemeny y Thomas Eugene Kurtz desarrollan el lenguaje BASIC (el Dartmouth BASIC). 1965: La lógica difusa, diseñada por Lofti Zadeh, se usa para procesar datos aproximados.

1966: la mayoría de ideas y conceptos que existían sobre redes se aplican a la red militar ARPANET. 1966: aparecen los primeros ensayos que más tarde definirían lo que hoy es la programación estructurada. 1967: en IBM, David Noble ―bajo la dirección de Alan Shugart― inventa el disquete (disco flexible). 1968: Robert Noyce y Gordon Moore fundan la corporación Intel. 1969: Data General Corporation distribuye la primera minicomputadora de 16-bit. 1969: en los laboratorios Bell, Ken Thompson y Dennis Ritchie desarrollan el lenguaje de programación B. 1970: la empresa Corning Glass Works vende comercialmente el primer cable de fibra óptica. 1970: E. F. Codd se publica el primer modelo de base de datos relacional. 1970: el profesor suizo Niklaus Wirth desarrolla el lenguaje de programación Pascal. 1970: Intel crea la primera memoria dinámica RAM. Se le llamó 1103 y tenía una capacidad de 1024 bits (1 kbits). 1971: Intel presenta el primer procesador comercial y a la vez el primer chip microprocesador, el Intel 4004. 1971: Ray Tomlinson crea el primer programa para enviar correo electrónico. Como consecuencia, la arroba se usa por primera vez con fines informáticos. 1971: en el MIT, un grupo de investigadores presentan la propuesta del primer "Protocolo para la transmisión de archivos en Internet" (FTP). 1972: en los Laboratorios Bell, Ken Thompson y Dennis M. Ritchie crean el lenguaje de programación C. 1973: La división de investigación Xerox PARC desarrollo el primer ordenador que utilizó el concepto de Computadora de Escritorio llamado Xerox Alto, además de ser el primer ordenador en utilizar una GUI y un mouse 1974: Se crea el sistema Ethernet para enlazar a través de un cable único a las computadoras de una LAN (red de área local) 1975: en enero la revista Popular Electronics hace el lanzamiento del Altair 8800, el primer microcomputador personal reconocible como tal. 1975: se funda la empresa Microsoft. 1975: se funda la empresa Microsoft. 1976: se funda la empresa Apple.

1977: se hace popular el ordenador Apple II, desarrollado por Steve Jobs y Steve Wozniak en un garaje. 1980: la empresa Mycron lanza la primera microcomputadora de 16 bits, llamada Mycron 2000. 1980: Laboratorios Bell desarrolla el primer microprocesador de 32-bit en un solo chip, llamado Bellmac-32. 1981: se lanza al mercado el IBM PC, que se convertiría en un éxito comercial, marcaría una revolución en el campo de la computación personal y definiría nuevos estándares. 1981: Apple presenta el primer computador personal que se vende a gran escala, el Apple II. 1981: Sony crea los disquetes de 3 1/2 pulgadas. 1982: la Asociación Internacional MIDI publica el MIDI (protocolo para comunicar computadoras con instrumentos musicales). 1982: Rod Canion, Jim Harris y Bill Murto fundan Compaq Computer Corporation, una compañía de computadoras personales. 1983: Microsoft ofrece la versión 1.0 del procesador de textos Word para DOS. 1983: Bjarne Stroustrup publica el lenguaje de programación C++. 1983: Sun lanza su primer sistema operativo, llamado SunOS. 1983: la compañía Lotus Software lanza el famoso programa de hoja de cálculo Lotus 1-2-3. 1983: el sistema DNS (de Internet) ya posee 1000 hosts. 1984: Apple Computer presenta su Macintosh 128K con el sistema operativo Mac OS, el cual introduce la interfaz gráfica ideada en Xerox. 1984: las compañías Philips y Sony crean los CD-Roms para computadores. 1984: se desarrolla el sistema de ventanas X bajo el nombre X1 para dotar de una interfaz gráfica a los sistemas Unix. 1984: aparece el lenguaje LaTeX para procesamiento de documentos 1985: Microsoft presenta el sistema operativo Windows 1.0. 1986: Compaq lanza el primer computador basado en el procesador de 32 bits Intel 80386, adelantándose a IBM. 1990: Tim Berners-Lee idea el hipertexto para crear el World Wide Web (www) una nueva manera de interactuar con Internet. También creó las bases del protocolo de transmisión HTTP, el lenguaje de documentos HTML y el concepto de los URL. 1990: en AT&T (Laboratorios de Bell) se construye el primer prototipo de procesador óptico. 1991: Linus Torvalds comenzó a desarrollar Linux, un sistema operativo compatible con Unix. 1991: comienza a popularizarse la programación orientada a objetos. 7

1991: surge la primera versión del estándar Unicode. 1991: aparece la primera versión de Adobe Premiere. 1991: Compaq pone a la venta al por menor con la Compaq Presario, y fue uno de los primeros fabricantes en los mediados de los años noventa en vender una PC de menos de 1000 dólares estadounidenses. Compaq se convirtió en una de los primeros fabricantes en usar micros de AMD y Cyrix. 1992: Microsoft lanza Windows 3.1. 1992: Aparece la primera versión del sistema operativo Solaris. 1995: Microsoft lanza de Windows 95, junto con su navegador web predeterminado, Windows Internet Explorer. 1995: aparece la primera versión de MySQL. 1995: se especifica la versión 1.5 del DVD, base actual del DVD. 1996: se crea Internet2, más veloz que la Internet original. 1998: Microsoft lanza al mercado el sistema Windows 98. 2000: Microsoft lanza el sistema operativo Windows 2000. 2000: Microsoft lanza el sistema operativo Windows Me. 2000: Macintosh lanza el sistema operativo Mac OS X. 2001: Microsoft desarrolla, como parte de su plataforma .NET, el lenguaje de programación C#, que después fue aprobado como un estándar por la ECMA e ISO. 2001: Se lanza el sistema operativo Windows XP por parte de Microsoft. 2005: Lanzamiento de Windows XP Media Center Edition 2005: Puesta en funcionamiento del supercomputador MareNostrum en el BSC. 2007: La empresa Dell lanza al mercado la primera computadora portátil (laptop) con la distribución Linux Ubuntu preinstalada. 2007: La empresa de Steve Jobs, Apple, lanza al mercado la nueva versión el Mac OS X Leopard 10.5 2008: Apple lanza al mercado la MacBook Air la cual, al parecer, es la laptop más delgada del mundo en ese momento. 2008: Apple lanza en toda Europa y América, el iPhone 3G. 2008: Google, contrarresta a Apple lanzando el G1 con su nuevo sistema Android para móviles. 2008: El supercomputador IBM Roadrunner es el primero en superar el PetaFLOP alcanzando el número 1 en la lista de los más veloces, TOP500.

1.2 GENERACIONES DE LAS COMPUTADORAS PRIMERA GENERACIÓN 1938-1958 Las computadoras de esta generación empleaban tubos al vacío para procesar información, utilizaban tarjetas perforadas para ingresar programas, eran sumamente grandes, utilizaban gran cantidad de electricidad, generaban gran cantidad de calor y eran sumamente lentas. En esta generación se desarrollaron los primeros discos duros, que eran grandes tambores que giraban rápidamente, escribían y leían información desde el medio magnético. La programación implicaba la modificación directa de los cartuchos y eran sumamente grandes. El verdadero éxito se obtuvo con la IBM 650 o mediados de la década de los años 50. SEGUNDA GENERACIÓN 1955-1964 En la segunda generación se inventó el transistor, esto significó un gran avance ya que permitió la construcción de computadoras más poderosas, más confiables y menos costosas; Además ocupaban menos espacio y producían menos calor que las computadoras que operaban a base de tubos de vacio.se desarrollaron nuevos leguajes de programación como COBOL y FORTRAN los cuales eran comercialmente accesibles. Estas computadoras se usaron para muchos fines comerciales y gubernamentales. TERCERA GENERACIÓN 1964-197 En la tercera generación se inventaron los circuitos integrados, gracias a esto surgieron las primeras computadoras PDP-11 y la IBM 360, eran más poderosas que las computadoras de la generación anterior, eran más pequeñas y despedían menos calor. Las computadoras podían llevar a cabo tareas de procesamiento o análisis matemáticos. CUARTA GENERACION 1971-1988 En esta generación se reemplazaron las memorias magnéticas, por microfichas de silicio. Aparecen los microprocesadores que es un gran adelanto de la microelectrónica, son circuitos integrados de alta densidad y con una velocidad impresionante. Se miniaturizaron los componentes lo que hizo posible la creación de la computadora personal. QUINTA GENERACION 1984-1999 Las computadoras de esta generación están basadas en inteligencia artificial usando lo que se puede llamar micro chip inteligente. Surge la PC tal cual como la conocemos en la actualidad. IBM presenta su primera computadora personal y revoluciona el sector informativo. En vista de la acelerada marcha de la microelectrónica, la sociedad industrial se ha dio a la tarea de poner también a esa altura el desarrollo del software y los sistemas con que se manejan las computadoras.

SEXTA GENERACION 1999-ACTUALIDAD Las computadoras de esta generación cuentan con arquitecturas combinadas paralelo-vectorial, con cientos de microprocesadores vectoriales trabajando al mismo tiempo. Las redes de área mundial (Wide Área Network, WAN) seguirán creciendo desorbitadamente utilizando medios de comunicación a través de fibras ópticas y satélites, con anchos de banda impresionantes. Las tecnologías de esta generación ya han sido desarrolladas o están en ese proceso. Algunas de ellas son: inteligencia / artificial distribuida; teoría del caos, sistemas difusos, holografía, transistores ópticos, etc.

1.3 Clasificación de las computadoras por su tamaño función y uso COMPUTADORAS DIGITALES Es aquella que cuenta directamente los números (0 dígitos) que representan numerales, letras y otros símbolos especiales. Son capaces de almacenar diferentes programas por lo que se les puede utilizar en incontables aplicaciones. Una máquina de este tipo puede procesar una nómina, graficas, comparaciones, etc., por ejemplo IBM. Todo lo que hace una computadora digital se basa en una operación: la capacidad de determinar si un conmutador, o ‘puerta’, está abierto o cerrado. Es decir, solo puede reconocer dos estados en cualquiera de sus circuitos microscópicos: abierto o cerrado, alta o baja tensión o, en el caso de números, 0 o 1. Sin embargo, es la velocidad con la cual la computadora realiza este acto tan sencillo lo que lo convierte en una maravilla de la tecnología moderna. Las velocidades del ordenador se miden en megahercios (millones de ciclos por segundo), aunque en la actualidad se alcanzan velocidades del orden de los gigahercios (miles de millones de ciclo por segundo). Una computadora con una velocidad de reloj de 1 gigahercio (GHz), velocidad bastante representativa de una microcomputadora, es capaz de ejecutar 1.000 millones de operaciones discretas por segundo, mientras que las supercomputadoras utilizadas en aplicaciones de investigación y de defensa alcanzan velocidades de billones de ciclos por segundo. La velocidad y la potencia de cálculo de las computadoras digitales se incrementan aun mas por la cantidad de datos manipulados durante cada ciclo. Si un ordenador verifica solo un conmutador cada vez, dicho conmutador puede representar solamente dos comandos o números. Así, ON simbolizaría una operación o un número, mientras que OFF simbolizará otra u otro. Sin embargo, al verificar grupos de conmutadores enlazados como una sola unidad, la computadora aumenta el número de operaciones que puede reconocer en cada ciclo. Por ejemplo, una computadora que verifica dos conmutadores cada vez, puede representar cuatro números (del 0 al 3), o bien ejecutar en cada ciclo una de las cuatro operaciones, una para cada uno de los siguientes modelos de conmutador: OFF-OFF (0), OFF-ON (1), ON-OFF (2) u ON-ON (3). El desarrollo de procesadores capaces de manejar simultáneamente 16, 32 y 64 bits de datos permitió incrementar la velocidad de las computadoras.

COMPUTADORAS ANALÓGICAS Es un dispositivo electrónico diseñado con el fin de manipular la entrada de datos en términos de por mencionar un ejemplo, niveles de tensión o presiones hidráulicas, en lugar de hacerlo como datos numéricos. Un dispositivo de cálculo analógico más simple es la regla de cálculo, que utiliza longitudes de escalas especialmente calibradas para facilitar la multiplicación, la división y otras funciones. En el clásico ordenador analógico electrónico, las entradas se convierten en tensiones que pueden sumarse o multiplicarse empleando elementos de circuito de diseño especial. Las respuestas se generan continuamente para su visualización o para su conversión en otra forma deseada. Sin embargo presenta dos grandes desventajas: primero, problemas distintos requieren circuitos eléctricos distintos y es muy fácil que la información pierda integridad. Estas computadoras suelen utilizarse para control industrial en pilotaje automático o en simulación de fenómenos mecánicos. Miden magnitudes físicas que se distribuyen en escala continua como puede ser la temperatura o la presión. COMPUTADORAS HÍBRIDAS Son máquinas que combinan las características de las máquinas analógicas y digitales para crear un sistema de cómputo híbrido. Las instalaciones que contienen elementos de ordenadores digitales y analógicos se denominan ordenadores híbridos. Por lo general se utilizan para problemas en los que hay que calcular grandes cantidades de ecuaciones complejas, conocidas como integrales de tiempo. En un ordenador digital también pueden introducirse datos en forma analógica mediante un convertidor analógico digital, y viceversa (convertidor digital a analógico).

por función en: *Microcomputadoras *Minicomputadoras *Macrocomputadoras *Supercomputadoras MICROCOMPUTADORA Una microcomputadora es una computadora que tiene un microprocesador (circuito integrado que tiene la mayoría de las capacidades de procesamiento de las grandes computadoras) y como mínimo algún tipo de memoria semiconductora. Generalmente, el microprocesador tiene los circuitos de almacenamiento y entrada/salida en el mismo circuito integrado. El primer microprocesador comercial fue el Intel 4004, que salió el 15 de noviembre de 1971. La primera generación de microcomputadora fue conocida también como computadoras domésticas.

Fue el lanzamiento de la hoja de cálculo VisiCalc lo que hizo que los microcomputadoras dejasen de ser un pasatiempo para los aficionados de la informática para convertirse en una herramienta de trabajo. Una microcomputadora es un tipo de computadora que utiliza un microprocesador como unidad central de procesamiento (CPU). Generalmente son computadoras que ocupan espacios físicos pequeños, comparadas a sus predecesoras históricas, las mainframes y las minicomputadoras. De todas maneras dentro del término microcomputadora pueden agruparse computadoras de diferentes tipos y usos como consolas de videojuegos, notebooks, Tablet, PC’s, dispositivos de mano, teléfonos celulares y las computadoras personales. Actualmente el término microcomputadora no es muy utilizado, probablemente por la gran diversidad de computadoras basadas en un microprocesador. Sus principales características son: Velocidad de procesamiento: decenas de millones de instrucciones por segundo. Su uso más común es para propósitos personales. MINICOMPUTADORA Las minicomputadoras son una clase de computadora multiusuario, que se encuentran en el rango intermedio del espectro computacional; es decir entre los grandes sistemas multiusuario (mainframes), y los más pequeños sistemas monousuarios (microcomputadoras, computadoras personales, o PC, etc.) El nombre comenzó a hacerse popular a mediados de la década de 1960, para identificar un tercer tipo de computadoras, diseñadas gracias a dos innovaciones fundamentales: El uso de los circuitos integrados (que impactó directamente en la creación de equipos con tamaños menores al mainframe), y las mejoras en el diseño de la memoria RAM, que permitieron una mayor disponibilidad de recursos. Posteriormente, durante los años 80s el minicomputador por excelencia fue la línea AS/400 de IBM. Sin embargo, más recientemente se han fabricado equipos servidores muy poderosos; diseñados por fabricantes como la misma IBM o HP. Así pues, la expansión en el uso de servidores tuvo lugar debido al mayor coste del soporte físico basado en macropocesadores y el deseo de los usuarios finales de depender menos de los inflexibles terminales tontos, con el resultado de que los mainframes y los terminales fueron remplazados por computadoras personales interconectadas entre sí, conectadas con un servidor. MACROCOMPUTADORAS La macrocomputadora es un sistema de aplicación general cuya característica principal es el hecho de que el CPU es el centro de casi todas las actividades de procesamiento secundario.

Por lo general cuenta con varias unidades de disco para procesar y almacenar grandes cantidades de información. El CPU actúa como árbitro de todas las solicitudes y controla el acceso a todos los archivos, lo mismo hace con las operaciones de Entrada/Salida cuando se preparan salidas impresas o efímeras. El usuario se dirige a la computadora central de la organización cuando requiere apoyo de procesamiento. El CPU es el centro de procesamiento. Están diseñadas para sistemas multiusuario. SUPERCOMPUTADORA Una supercomputadora o un superordenador es aquella con capacidades de cálculo muy superiores a las computadoras corrientes y de escritorio y que son usadas con fines específicos. Hoy día los términos de supercomputadora y superordenador están siendo reemplazados por computadora de alto desempeño y ambiente de cómputo de alto desempeño, ya que las supercomputadoras son un conjunto de poderosos ordenadores unidos entre sí para aumentar su potencia de trabajo y desempeño. Al año 2011, los superordenadores más rápidos funcionaban en aproximadamente más de 200 teraflops (que en la jerga de la computación significa que realizan más de 200 billones de operaciones por segundo). Velocidad de Proceso: miles de millones de instrucciones de coma flotante por segundo. Usuarios a la vez: hasta miles, en entorno de redes amplias. Tamaño: requieren instalaciones especiales y aire acondicionado industrial. Dificultad de uso: solo para especialistas.

1.4 COMPUTADORA Una computadora o computador (del inglés computer y este del latín computare -calcular), también denominada ordenador (del francés ordinateur, y este del latín ordinator), es una máquina electrónica que recibe y procesa datos para convertirlos en información útil. Una computadora es una colección de circuitos integrados y otros componentes relacionados que puede ejecutar con exactitud, rapidez y de acuerdo a lo indicado por un usuario o automáticamente por otro programa, una gran variedad de secuencias o rutinas de instrucciones que son ordenadas, organizadas y sistematizadas en función a una amplia gama de aplicaciones prácticas y precisamente determinadas, proceso al cual se le ha denominado con el nombre de programación y al que lo realiza se le llama programador. La computadora, además de la rutina o programa informático, necesita de datos específicos (a estos datos, en conjunto, se les conoce como "Input" en inglés o de entrada) que deben ser suministrados, y que son requeridos al momento de la ejecución, para proporcionar el producto final del procesamiento de datos, que recibe el nombre de "output" o de salida. La información puede ser entonces utilizada, reinterpretada, copiada, transferida, o retransmitida a otra(s) persona(s), computadora(s) o componente(s) electrónico(s) local o remotamente usando diferentes sistemas de

telecomunicación, que puede ser grabada, salvada o almacenada en algún tipo de dispositivo o unidad de almacenamiento. La característica principal que la distingue de otros dispositivos similares, como la calculadora no programable, es que es una máquina de propósito general, es decir, puede realizar tareas muy diversas, de acuerdo a las posibilidades que brinde los lenguajes de programación y el hardware.

1.5 IMPORTANCIA Y CLASIFICACIÓN DE LAS COMPUTADORAS MICROCOMPUTADORA Una microcomputadora es una computadora que tiene un microprocesador (circuito integrado que tiene la mayoría de las capacidades de procesamiento de las grandes computadoras) y como mínimo algún tipo de memoria semiconductora. Generalmente, el microprocesador tiene los circuitos de almacenamiento y entrada/salida en el mismo circuito integrado. El primer microprocesador comercial fue el Intel 4004, que salió el 15 de noviembre de 1971. La primera generación de microcomputadora fue conocida también como computadoras domésticas. Fue el lanzamiento de la hoja de cálculo VisiCalc lo que hizo que los microcomputadoras dejasen de ser un pasatiempo para los aficionados de la informática para convertirse en una herramienta de trabajo. Una microcomputadora es un tipo de computadora que utiliza un microprocesador como unidad central de procesamiento (CPU). Generalmente son computadoras que ocupan espacios físicos pequeños, comparadas a sus predecesoras históricas, las mainframes y las minicomputadoras. De todas maneras dentro del término microcomputadora pueden agruparse computadoras de diferentes tipos y usos como consolas de videojuegos, notebooks, Tablet, PC’s, dispositivos de mano, teléfonos celulares y las computadoras personales. Actualmente el término microcomputadora no es muy utilizado, probablemente por la gran diversidad de computadoras basadas en un microprocesador. Sus principales características son: Velocidad de procesamiento: decenas de millones de instrucciones por segundo. Su uso más común es para propósitos personales. MINICOMPUTADORA Las minicomputadoras son una clase de computadora multiusuario, que se encuentran en el rango intermedio del espectro computacional; es decir entre los grandes sistemas multiusuario (mainframes), y los más pequeños sistemas monousuarios (microcomputadoras, computadoras personales, o PC, etc.)

El nombre comenzó a hacerse popular a mediados de la década de 1960, para identificar un tercer tipo de computadoras, diseñadas gracias a dos innovaciones fundamentales: El uso de los circuitos integrados (que impactó directamente en la creación de equipos con tamaños menores al mainframe), y las mejoras en el diseño de la memoria RAM, que permitieron una mayor disponibilidad de recursos. Posteriormente, durante los años 80s el minicomputador por excelencia fue la línea AS/400 de IBM. Sin embargo, más recientemente se han fabricado equipos servidores muy poderosos; diseñados por fabricantes como la misma IBM o HP. Así pues, la expansión en el uso de servidores tuvo lugar debido al mayor coste del soporte físico basado en macropocesadores y el deseo de los usuarios finales de depender menos de los inflexibles terminales tontos, con el resultado de que los mainframes y los terminales fueron remplazados por computadoras personales interconectadas entre sí, conectadas con un servidor. MACROCOMPUTADORAS La macrocomputadora es un sistema de aplicación general cuya característica principal es el hecho de que el CPU es el centro de casi todas las actividades de procesamiento secundario. Por lo general cuenta con varias unidades de disco para procesar y almacenar grandes cantidades de información. El CPU actúa como árbitro de todas las solicitudes y controla el acceso a todos los archivos, lo mismo hace con las operaciones de Entrada/Salida cuando se preparan salidas impresas o efímeras. El usuario se dirige a la computadora central de la organización cuando requiere apoyo de procesamiento. El CPU es el centro de procesamiento. Están diseñadas para sistemas multiusuario. SUPERCOMPUTADORA Una supercomputadora o un superordenador es aquella con capacidades de cálculo muy superiores a las computadoras corrientes y de escritorio y que son usadas con fines específicos. Hoy día los términos de supercomputadora y superordenador están siendo reemplazados por computadora de alto desempeño y ambiente de cómputo de alto desempeño, ya que las supercomputadoras son un conjunto de poderosos ordenadores unidos entre sí para aumentar su potencia de trabajo y desempeño. Al año 2011, los superordenadores más rápidos funcionaban en aproximadamente más de 200 teraflops (que en la jerga de la computación significa que realizan más de 200 billones de operaciones por segundo). Velocidad de Proceso: miles de millones de instrucciones de coma flotante por segundo. Usuarios a la vez: hasta miles, en entorno de redes amplias. Tamaño: requieren instalaciones especiales y aire acondicionado industrial. Dificultad de uso: solo para especialistas.

BLOQUE 2 ARQUITECTURA BÁSICA DE UNA COMPUTADORA 2.1 HARDWARE Y SOFTWARE EL HARDWARE: El término hardware se refiere a todas las partes tangibles de un sistema informático; sus componentes son: eléctricos, electrónicos, electromecánicos y mecánicos. Son cables, gabinetes o cajas, periféricos de todo tipo y cualquier otro elemento físico involucrado; contrariamente, el soporte lógico es intangible y es llamado software. El término es propio del idioma inglés (literalmente traducido: partes duras), su traducción al español no tiene un significado acorde, por tal motivo se la ha adoptado tal cual es y suena; la Real Academia Española lo define como «Conjunto de los componentes que integran la parte material de una computadora”. El término, aunque sea lo más común, no solamente se aplica a las computadoras; del mismo modo, también un robot, un teléfono móvil, una cámara fotográfica o un reproductor multimedia poseen hardware (y software) EL SOFTWARE: Se conoce como software1 al equipamiento lógico o soporte lógico de un sistema informático, que comprende el conjunto de los componentes lógicos necesarios que hacen posible la realización de tareas específicas, en contraposición a los componentes físicos que son llamados hardware. Los componentes lógicos incluyen, entre muchos otros, las aplicaciones informáticas; tales como el procesador de texto, que permite al usuario realizar todas las tareas concernientes a la edición de textos; el llamado software de sistema, tal como el sistema operativo, que básicamente permite al resto de los programas funcionar adecuadamente, facilitando también la interacción entre los componentes físicos y el resto de las aplicaciones, y proporcionando una interfaz con el usuario. También tenemos de dos tipos: Sistemas Operativos: Tienen como misión que el ordenador gestione sus recursos de forma eficiente, además de permitir su comunicación con el usuario. Nosotros utilizamos el Sistema Windows. Aplicaciones: Son programas informáticos que tratan de resolver necesidades concretar del usuario, como por ejemplo: escribir, dibujar, escuchar música.

2.2 COMPUTADORAS ANALÓGICAS, DIGITALES E HÍBRIDAS COMPUTADORAS DIGITALES Es aquella que cuenta directamente los números (0 dígitos) que representan numerales, letras y otros símbolos especiales. Son capaces de almacenar diferentes programas por lo que se les puede utilizar en incontables aplicaciones. Una máquina de este tipo puede procesar una nómina, graficas, comparaciones, etc., por ejemplo IBM. Todo lo que hace una computadora digital se basa en una operación: la capacidad de determinar si un conmutador, o ‘puerta’, está abierto o cerrado. Es decir, solo puede reconocer dos estados en cualquiera de sus circuitos microscópicos: abierto o cerrado, alta o baja tensión o, en el caso de números, 0 o 1. Sin embargo, es la velocidad con la cual la computadora realiza este acto tan sencillo lo que lo convierte en una maravilla de la tecnología moderna. Las velocidades del ordenador se miden en megahercios (millones de ciclos por segundo), aunque en la actualidad se alcanzan velocidades del orden de los gigahercios (miles de millones de ciclo por segundo). Una computadora con una velocidad de reloj de 1 gigahercio (GHz), velocidad bastante representativa de una microcomputadora, es capaz de ejecutar 1.000 millones de operaciones discretas por segundo, mientras que las supercomputadoras utilizadas en aplicaciones de investigación y de defensa alcanzan velocidades de billones de ciclos por segundo. La velocidad y la potencia de cálculo de las computadoras digitales se incrementan aún más por la cantidad de datos manipulados durante cada ciclo. Si un ordenador verifica solo un conmutador cada vez, dicho conmutador puede representar solamente dos comandos o números. Así, ON simbolizaría una operación o un número, mientras que OFF simbolizará otra u otro. Sin embargo, al verificar grupos de conmutadores enlazados como una sola unidad, la computadora aumenta el número de operaciones que puede reconocer en cada ciclo. Por ejemplo, una computadora que verifica dos conmutadores cada vez, puede representar cuatro números (del 0 al 3), o bien ejecutar en cada ciclo una de las cuatro operaciones, una para cada uno de los siguientes modelos de conmutador: OFF-OFF (0), OFF-ON (1), ON-OFF (2) u ON-ON (3). El desarrollo de procesadores capaces de manejar simultáneamente 16, 32 y 64 bits de datos permitió incrementar la velocidad de las computadoras. COMPUTADORAS ANALÓGICAS Es un dispositivo electrónico diseñado con el fin de manipular la entrada de datos en términos de por mencionar un ejemplo, niveles de tensión o presiones hidráulicas, en lugar de hacerlo como datos numéricos. Un dispositivo de cálculo analógico más simple es la regla de cálculo, que utiliza longitudes de escalas especialmente calibradas para facilitar la multiplicación, la división y otras funciones. En el clásico ordenador analógico electrónico, las entradas se convierten en tensiones que pueden sumarse o multiplicarse empleando elementos de circuito de diseño especial. Las respuestas se generan continuamente para su visualización o para su conversión en otra forma deseada.

Sin embargo presenta dos grandes desventajas: primero, problemas distintos requieren circuitos eléctricos distintos y es muy fácil que la información pierda integridad. Estas computadoras suelen utilizarse para control industrial en pilotaje automático o en simulación de fenómenos mecánicos. Miden magnitudes físicas que se distribuyen en escala continua como puede ser la temperatura o la presión. COMPUTADORAS HÍBRIDAS Son máquinas que combinan las características de las máquinas analógicas y digitales para crear un sistema de cómputo híbrido. Las instalaciones que contienen elementos de ordenadores digitales y analógicos se denominan ordenadores híbridos. Por lo general se utilizan para problemas en los que hay que calcular grandes cantidades de ecuaciones complejas, conocidas como integrales de tiempo. En un ordenador digital también pueden introducirse datos en forma analógica mediante un convertidor analógico digital, y viceversa (convertidor digital a analógico).

2.3 COMPUTADORAS DIGITALES Es aquella que cuenta directamente los números (0 dígitos) que representan numerales, letras y otros símbolos especiales. Son capaces de almacenar diferentes programas por lo que se les puede utilizar en incontables aplicaciones. Una máquina de este tipo puede procesar una nómina, graficas, comparaciones, etc., por ejemplo IBM. Todo lo que hace una computadora digital se basa en una operación: la capacidad de determinar si un conmutador, o ‘puerta’, está abierto o cerrado. Es decir, solo puede reconocer dos estados en cualquiera de sus circuitos microscópicos: abierto o cerrado, alta o baja tensión o, en el caso de números, 0 o 1. Sin embargo, es la velocidad con la cual la computadora realiza este acto tan sencillo lo que lo convierte en una maravilla de la tecnología moderna. Las velocidades del ordenador se miden en megahercios (millones de ciclos por segundo), aunque en la actualidad se alcanzan velocidades del orden de los gigahercios (miles de millones de ciclo por segundo). Una computadora con una velocidad de reloj de 1 gigahercio (GHz), velocidad bastante representativa de una microcomputadora, es capaz de ejecutar 1.000 millones de operaciones discretas por segundo, mientras que las supercomputadoras utilizadas en aplicaciones de investigación y de defensa alcanzan velocidades de billones de ciclos por segundo. La velocidad y la potencia de cálculo de las computadoras digitales se incrementan aún más por la cantidad de datos manipulados durante cada ciclo. Si un ordenador verifica solo un conmutador cada vez, dicho conmutador puede representar solamente dos comandos o números. Así, ON simbolizaría una operación o un número, mientras que OFF simbolizará otra u otro. Sin embargo, al verificar grupos de conmutadores enlazados como una sola unidad, la computadora aumenta el número de operaciones que puede reconocer en cada ciclo. Por ejemplo, una computadora que verifica dos conmutadores cada vez, puede representar cuatro números (del 0 al 3), o bien ejecutar en cada ciclo una de las cuatro operaciones, una para cada uno de los siguientes modelos de conmutador: OFF-OFF (0), OFF-ON (1), ON-OFF (2) u ON-ON (3). El desarrollo de procesadores

capaces de manejar simultáneamente 16, 32 y 64 bits de datos permitió incrementar la velocidad de las computadoras.

2.4 MICROPROCESADOR El chip es el cerebro de la computadora Es el corazón de nuestras computadoras, algo cuya velocidad todo el mundo tiene claro que hay que mirar cuando se compra un nuevo equipo. ¿Pero en qué consiste realmente un procesador? Un microprocesador, también conocido como procesador, micro, chip o microchip, es un circuito lógico que responde y procesa las operaciones lógicas y aritméticas que hacen funcionar a nuestras computadoras. En definitiva, es su cerebro. Pero un procesador no actúa por propia iniciativa, recibe constantemente órdenes de múltiples procedencias. Cuando encendemos nuestra computadora, lo primero que hace el micro es cumplir con las instrucciones de la BIOS (basic input/output system), que forma parte de la memoria de la computadora. Una vez funcionando, además de la BIOS, será el sistema operativo y los programas instalados los que seguirán haciéndose obedecer por el microprocesador. Pese a que los microprocesadores siempre nos hacen pensar en ordenadores, lo cierto es que están disponibles en multitud de 'cacharros' que nos rodean habitualmente, como cámaras de fotografía o vídeo, coches, teléfonos móviles... No obstante, es cierto que aquellos que se emplean en las computadoras son los más potentes y complejos. Cómo se crea un procesador Con mucha dificultad. Para traer al mundo micros en cantidades industriales es necesario levantar factorías que suponen una inversión multimillonaria. Por ejemplo, una factoría que levantó hace no mucho Advanced Micro Devices (AMD) en Dresde, Alemania, costó unos 3.000 millones de euros. La principal característica de estas fábricas es que son inmaculadamente limpias, ya que una simple mota de polvo podría echar a perder millares de microprocesadores. Para evitarlo cuentan con sistemas de filtración que renuevan el aire diez veces por minuto. Es decir, son 10.000 veces más limpias que un quirófano. Sus trabajadores van completamente forrados con un traje estéril que una persona poco familiarizada tardaría más de media hora en ponerse. Traer al mundo un procesador es sumamente complejo, pero resumiéndolo mucho podríamos decir que se elaboran de la siguiente manera: 1. Exposición. Se expone un capa de dióxido de silicio al calor y a determinados gases para lograr que crezca y obtener una lámina u oblea de silicio tan fina que es imperceptible al ojo humano. 2. Fotolitografía. Se aplica luz ultravioleta sobre la oblea a través de una plantilla. El dibujo de dióxido de silicio resultante se fija con productos químicos. Un procesador consta de varias de estas capas, cada una con una plantilla distinta y cada una más fina que la anterior. 19

3. Implantación de iones. La oblea es bombardeada con iones para alterar la forma en la que el silicio conduce la electricidad en esas zonas. 4. División. En cada oblea se han creado miles de micros. Una vez el trazado de su circuito ha sido comprobado, se cortan individualmente con una sierra de diamante. 5. Empaquetado. La parte más fácil. Cada micro se inserta en el paquete protector que le da la apariencia que todos conocemos y que le permitirá ser conectado a otros dispositivos. El nacimiento de un procesador, paso a paso Antes de que naciera el primer procesador, tuvo que crearse el transistor: unos diminutos interruptores electrónicos que permiten descomponer toda instrucción informática en los famosos ceros y unos. El primer transistor nació en 1947 en los laboratorios Bell y, además de conseguir un premio Nobel para sus creadores, dio la puntilla a las computadoras basadas en interruptores mecánicos y tubos de silicio. Auténticos dinosaurios. El segundo gran paso fue crear un circuito, que empleaba dos transistores sobre un cristal de silicio. Este segundo avance, en el que participó el que sería cofundador de Intel Robert Noyce, tuvo lugar más de diez años después, en 1958. El tercer y definitivo avance supuso la creación del primer procesador rudimentario en 1961. Cuatro años más tarde el procesador más complejo apenas contaba con 64 transistores. Pero el crecimiento fue extraordinario: el primer procesador comercial fue distribuido por Intel en 1971 y ya contaba con la friolera de 2.300 transistores. Un prodigio entonces pero que se queda en nada comparado con los cerca de 30 millones que cuenta un Pentium II de andar por casa. La tecnología de creación de microprocesadores ya está llegando a su tope. Cada vez son más diminutos, más rápidos, más complejos de fabricar... Precisamente por ello se lleva hablando desde hace tiempo de nuevos tipos de micros revolucionarios. Las tecnologías más prometedoras son las que apuestan por la nanotecnología (computadoras moleculares), que parece la más viable, y por la integración de elementos biológicos.

2.5 MEMORIAS En informática, la memoria (también llamada almacenamiento) se refiere a parte de los componentes que integran una computadora. Son dispositivos que retienen datos informáticos durante algún intervalo de tiempo. Las memorias de computadora proporcionan una de las principales funciones de la computación moderna, la retención o almacenamiento de información. Es uno de los componentes fundamentales de todas las computadoras modernas que, acoplados a una unidad central de procesamiento (CPU por su sigla en inglés, central processing unit), implementa lo fundamental del modelo de computadora de Arquitectura de von Neumann, usado desde los años 1940. En la actualidad, memoria suele referirse a una forma de almacenamiento de estado sólido conocido como memoria RAM (memoria de acceso aleatorio, RAM por sus siglas en inglés random

access memory) y otras veces se refiere a otras formas de almacenamiento rápido pero temporal. De forma similar, se refiere a formas de almacenamiento masivo como discos ópticos y tipos de almacenamiento magnético como discos duros y otros tipos de almacenamiento más lentos que las memorias RAM, pero de naturaleza más permanente. Estas distinciones contemporáneas son de ayuda porque son fundamentales para la arquitectura de computadores en general.

2.6 PERIFERICOS Periférico de entrada, es un dispositivo utilizado para proporcionar datos y señales de control a la unidad central de procesamiento de un computador. Por ejemplo: teclado,raton óptico, escáner, joystick, que están conectados al computador y son controlados por su microprocesador. A pesar de que el término periférico implica a menudo el concepto de “adicional pero no esencial”, muchos de ellos son elementos fundamentales para un sistema informático. Sin embargo, al ser las fuentes primordiales de entrada, se pueden considerar como extensiones del sistema. Un dispositivo de entrada es cualquier periférico (pieza del equipamiento del hardware de computadora) utilizado para proporcionar datos y señales de control a un sistema de procesamiento de información. Los periféricos de entrada y salida componen la interfaz de hardware, por ejemplo entre un escáner o controlador 6DOF. Muchos periféricos de entrada se pueden clasificar de acuerdo a: Modalidad de entrada (por ejemplo, el movimiento mecánico, sonoro, visual, etc.) Si la entrada es discreta (por ejemplo, pulsaciones de teclas) o continua (por ejemplo, una posición, aunque digitalizados en una cantidad discreta, es lo suficientemente rápido como para ser considerado continúo) El grado de libertad que se trate (por ejemplo, los ratones tradicionales en dos dimensiones, o los navegantes tridimensionales para aplicaciones CAD) Los dispositivos de señalamiento, que son dispositivos de entrada usados para especificar una posición en el espacio, además se pueden clasificar de acuerdo a: Si la entrada es directa o indirecta. Con la entrada directa, el espacio de entrada coincide con el espacio de exhibición, es decir, señalando que se hace en el espacio donde la retroalimentación visual o el cursor aparece. Las Pantallas táctiles y los lápices ópticos cuentan con la aportación directa. Ejemplos de participación indirecta de entrada incluyen el ratón y el trackball. Si la información de posición es absoluta (por ejemplo, en una pantalla táctil) o familiar (por ejemplo con un ratón que se puede levantar y reposicionar) Tenga en cuenta que la entrada directa es casi necesariamente favorable, pero de entrada indirecta puede ser absoluta o relativa. Por ejemplo, la digitalización de tabletas gráficas que no tienen una pantalla incrustada cuentan con la aportación indirecta y el sentido posiciones absolutas y con frecuencia se ejecuta en un modo de entrada favorable, pero también pueden ser

configurados para simular un modo de entrada de la familia cuando el lápiz o disco puede ser levantado y colocado de nuevo. Las líneas mediante las que se comunican los componentes de la CPU entre ellos y con los elementos externos (memorias, BIOS) se denominan buses. Se clasifican según la información que transportan en: bus de datos, bus de direcciones y bus de control.

2.7 BUSES Y TARJETAS Los buses transportan información de tres tipos: Bus de datos.- líneas que transportan lo datos en forma de números binarios (1 y 0) agrupados en palabras llamadas byte. Bus de direcciones.- líneas que transportan la dirección de memoria o del dispositivo al que dirigen los datos. Bus de control.- líneas que dirigen el tráfico de información. Envían señales para activar y desactivar dispositivos mediante interrupciones y transportan información sobre el estado de éstos. Las tarjetas de expansión son el intermediario entre los periféricos y la CPU. Son circuitos montados sobre tarjetas en cuyos extremos se encuentran los contactos que encajan en las ranuras de la placa base y los puertos o conectores en los que se conectarán los periféricos. Las tarjetas de expansión más comunes son: la tarjeta gráfica o de vídeo, de sonido, de red, módem interno. Para mejorar el rendimiento y el aprovechamiento del espacio, permitiendo la conexión de más tarjetas, se tiende a incorporarlas en la placa base.

2.8 DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO SECUNDARIO El almacenamiento secundario (memoria secundaria, memoria auxiliar o memoria externa) es el conjunto de dispositivos (aparatos) y medios (soportes) de almacenamiento, que conforman el subsistema de memoria de una computadora, junto a la memoria principal.

No deben confundirse las "unidades o dispositivos de almacenamiento" con los "medios o soportes de almacenamiento", pues los primeros son los aparatos que leen o escriben los datos almacenados en los soportes. La memoria secundaria es un tipo de almacenamiento masivo y permanente (no volátil), a diferencia de la memoria RAM que es volátil; pero posee mayor capacidad de memoria que la memoria principal, aunque es más lenta que ésta.

El proceso de transferencia de datos a un equipo de cómputo se le llama "procedimiento de lectura". El proceso de transferencia de datos desde la computadora hacia el almacenamiento se denomina "procedimiento de escritura". En la actualidad para almacenar información se usan principalmente tres 'tecnologías': Magnética (ej. disco duro, disquete, cintas magnéticas); Óptica (ej. CD, DVD, Blu-ray Disc, etc.) Algunos dispositivos combinan ambas tecnologías, es decir, son dispositivos de almacenamiento híbridos, por ej., discos Zip. Memoria Flash (Tarjetas de Memorias Flash y Unidades de Estado sólido SSD). Características del almacenamiento secundario[editar · editar fuente] Capacidad de almacenamiento grande. No se pierde información a falta de alimentación. Altas velocidades de transferencia de información. Mismo formato de almacenamiento que en memoria principal. Siempre es independiente del CPU y de la memoria primaria. Debido a esto, los dispositivos de almacenamiento secundario, también son conocidos como, Dispositivos de Almacenamiento.

2.9 EL SOFTWARE Se conoce como software1 al equipamiento lógico o soporte lógico de un sistema informático, que comprende el conjunto de los componentes lógicos necesarios que hacen posible la realización de tareas específicas, en contraposición a los componentes físicos que son llamados hardware. Los componentes lógicos incluyen, entre muchos otros, las aplicaciones informáticas; tales como el procesador de texto, que permite al usuario realizar todas las tareas concernientes a la edición de textos; el llamado software de sistema, tal como el sistema operativo, que básicamente permite al resto de los programas funcionar adecuadamente, facilitando también la interacción entre los componentes físicos y el resto de las aplicaciones, y proporcionando una interfaz con el usuario. También tenemos de dos tipos: Sistemas Operativos: Tienen como misión que el ordenador gestione sus recursos de forma eficiente, además de permitir su comunicación con el usuario. Nosotros utilizamos el Sistema Windows. Aplicaciones: Son programas informáticos que tratan de resolver necesidades concretar del usuario, como por ejemplo: escribir, dibujar, escuchar música.

BLOQUE 3

REDES, COMUNICACIONES Y DATOS

3.1 REDES Se entiende por red al conjunto de medios (transmisión y conmutación), tecnologías (procesado, multiplexación, modulaciones), protocolos y facilidades en general, necesarios para el intercambio de información entre los usuarios de la red. La red es una estructura compleja. Para su estudio suele dividirse en dos grandes bloques componentes: *Red de acceso *red de tránsito o núcleo de red Los siguientes son ejemplos de redes de telecomunicaciones: Redes de computadoras Internet La red telefónica La red global Télex La red aeronáutica ACARS Todas las redes de telecomunicaciones se componen de cinco componentes básicos que están presentes en cada entorno de red sin importar el tipo o el uso. Estos componentes básicos incluyen terminales, procesadores de telecomunicaciones, canales de telecomunicaciones, computadoras, y software para el control de las telecomunicaciones. Las terminales son los puntos de arranque y parada en cualquier entorno de red de telecomunicación. Cualquier dispositivo de entrada o salida que se utiliza para transmitir o recibir datos puede ser clasificado como un componente de terminal. Los procesadores de telecomunicaciones apoyan la transmisión de datos y la recepción entre las terminales y los ordenadores, proporcionando una variedad de funciones de control y apoyo. (es decir, convertir los datos de digital a analógico y viceversa) Los canales de telecomunicaciones son el camino por el cual los datos son transmitidos y recibidos. Los canales de telecomunicaciones se crean a través de una variedad de medios de los cuales los más populares incluyen alambres de cobre, y cables coaxiales (cableado estructurado). Los cables de fibra óptica se utilizan cada vez más para traer conexiones más rápidas y robustas a empresas y hogares. En Un Entorno de Telecomunicaciones los ordenadores están conectados a través de los medios para efectuar sus tareas de comunicación.

El software de control de telecomunicaciones está presente en todos los ordenadores conectados a una red y es responsable de controlar las actividades y la funcionalidad de la red. Las primeras redes fueron construidas sin ordenadores, pero a finales del siglo XX sus centros de conmutación fueron informatizados o las redes fueron remplazadas con las redes de ordenadores. En general, todas las redes de telecomunicaciones conceptualmente constan de tres partes o planos (llamados así porque puede considerarse como, y a menudo lo son, superposiciones de redes separadas): El plano de control lleva la información de control (también conocida como señalización). El plano de datos, el plano de usuario o el plano portador transmite el tráfico de la red de usuarios. El plano de gestión transmite las operaciones y la administración de tráfico necesarias para la gestión de red.

3.2 CLASIFICACION DE REDES La red de datos se utiliza ampliamente en todo el mundo para conectar a individuos y organizaciones. Las redes de datos se pueden conectar para permitir a los usuarios un acceso libre de irregularidades a fuentes alojadas fuera del proveedor particular al que están conectadas. Internet es el mejor ejemplo de muchas redes de datos de diferentes organizaciones, todas funcionando bajo un único espacio de direcciones. Las terminales unidas a las redes TCP/IP son dirigidas mediante las direcciones IP. Hay diferentes tipos de direcciones IP, pero la más común es la IPv4. Cada única dirección se compone de 4 números enteros entre 0 y 255, por lo general separados por puntos cuando están escritos, por ejemplo, 82.131.34.56. TCP/IP son los protocolos fundamentales que proporcionan el control y el envío de mensajes a través de la red de datos. Hay muchas estructuras de red diferentes por las que TCP/IP se pueden utilizar para enrutar los mensajes eficientemente, por ejemplo: Redes de área extensa (WAN) Redes de área metropolitana (MAN) Redes de área local (LAN) Redes de área universitaria (CAN) Redes virtuales privadas (VPN) Estas son las tres características que diferencian a las redes MAN de las LAN o WAN: El área del tamaño de la red se encuentra entre las redes LAN y WAN. La red MAN tendrá un área física de entre 5 y 50 km de diámetro.

Las redes MAN generalmente no pertenecen a una sola organización. El equipo que interconecta la red, los enlaces, y la propia MAN suelen pertenecer a una asociación o un proveedor de red que proporciona o alquila el servicio a los demás. Una red MAN es un medio para compartir fuentes a gran velocidad dentro de la red. A menudo proporciona conexiones a las redes WAN para el acceso a las fuentes que están fuera del alcance de la MAN.

3.3 TOPOLOGIA DE RED La topología de red se define como una familia de comunicación usada por los computadores que conforman una red para intercambiar datos. En otras palabras, la forma en que está diseñada la red, sea en el plano físico o lógico. El concepto de red puede definirse como "conjunto de nodos interconectados". Un nodo es el punto en el que una curva se intercepta a sí misma. Lo que un nodo es concretamente, depende del tipo de redes a que nos refiramos. Un ejemplo claro de esto es la topología de árbol, la cual es llamada así por su apariencia estética, por la cual puede comenzar con la inserción del servicio de internet desde el proveedor, pasando por el router, luego por un switch y este deriva a otro switch u otro router o sencillamente a los hosts (estaciones de trabajo), el resultado de esto es una red con apariencia de árbol porque desde el primer router que se tiene se ramifica la distribución de internet dando lugar a la creación de nuevas redes o subredes tanto internas como externas. Además de la topología estética, se puede dar una topología lógica a la red y eso dependerá de lo que se necesite en el momento. En algunos casos se puede usar la palabra arquitectura en un sentido relajado para hablar a la vez de la disposición física del cableado y de cómo el protocolo considera dicho cableado. Así, en un anillo con una MAU podemos decir que tenemos una topología en anillo, o de que se trata de un anillo con topología en estrella. La topología de red la determina únicamente la configuración de las conexiones entre nodos. La distancia entre los nodos, las interconexiones físicas, las tasas de transmisión y los tipos de señales no pertenecen a la topología de la red, aunque pueden verse afectados por la misma.

3.4 MEDIOS DE HADWARE DE REDES Hardware de Red Partes físicas que conforman una Red Ordenadores Cables de conexión Modems Gateway Switch Canaletas Etc. Medios de Transmisión Transportan las señales de los ordenadores TIPOS DE CABLES Cable Recto: distancias cortas Cable Coaxial: de cobre y costo accesible (cortas distancias) Cable UTP y STP: para cableado estructurado Cable Fibra Óptica: soporta voz y video (grandes y cortas distancias a gran velocidad)

Medios de Transmisión Transmisiones inalámbricas: Infrarrojos Vías Telefónicas Internet Adaptadores de Red Medios materiales que conectan a los ordenadores y permiten transmitir información entre las computadoras Hubs Routers Switch Gateway Modems Etc. Modem Dispositivo o medio electrónico, el cual: Comunica a las computadoras a través de líneas telefónicas La comunicación la realiza a través de modulación y demodulación Router Dispositivo inteligente que permite la conexión de diferentes redes locales (LAN) Controla el flujo de datos entre 2 o más redes Hub Es un punto de conexión común para computadores dentro de una red Se utiliza en topologías de redes en estrella Otros Adaptadores SWITCH: transmite datos de una red a otra e interconecta 2 o más ordenadores de una red BRIGETS: es una especie de puente para conectar 2 subredes GATEWAY: interconecta redes que utilizan protocolos de comunicación diferente o datos entre aplicaciones no compatibles.

3.5 INTERNET Internet es un conjunto descentralizado de redes de comunicación interconectadas que utilizan la familia de protocolos TCP/IP, garantizando que las redes físicas heterogéneas que la componen funcionen como una red lógica única, de alcance mundial. Sus orígenes se remontan a 1969, cuando se estableció la primera conexión de computadoras, conocida como ARPANET, entre tres universidades en California y una en Utah, Estados Unidos. Uno de los servicios que más éxito ha tenido en Internet ha sido la World Wide Web (WWW, o "la Web"), hasta tal punto que es habitual la confusión entre ambos términos. La WWW es un conjunto de protocolos que permite, de forma sencilla, la consulta remota de archivos de hipertexto. Ésta fue un desarrollo posterior (1990) y utiliza Internet como medio de transmisión. Existen, por tanto, muchos otros servicios y protocolos en Internet, aparte de la Web: el envío de correo electrónico (SMTP), la transmisión de archivos (FTP y P2P), las conversaciones en línea (IRC), la mensajería instantánea y presencia, la transmisión de contenido y comunicación multimedia -telefonía (VoIP), televisión (IPTV)-, los boletines electrónicos (NNTP), el acceso remoto a otros dispositivos (SSH y Telnet) o los juegos en línea.

1.1

1.2

1.3

1.4

IMÁGENES

1.1 1.2 1.3 1.4

COMPUTADORA HIBRIDA SUPERCOMPUTADORA MICROPROCESADOR MODEM DE RED (INTERNET)

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS http://es.wikipedia.org/wiki/Internet http://www.slideshare.net/pabloto/medios-y-hardware-de-redes-454947#btnNext http://es.wikipedia.org/wiki/Topolog%C3%ADa_de_red http://es.wikipedia.org/wiki/Red_de_telecomunicaci%C3%B3n http://educativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio//1000/1060/html/24_buses_tarjetas_de_ expansin_y_puertos.html http://es.wikipedia.org/wiki/Almacenamiento_secundariO http://es.wikipedia.org/wiki/Software http://es.wikipedia.org/wiki/Hardware http://engendros.galeon.com/U1T5.htm http://roble.pntic.mec.es/jprp0006/tecnologia/1eso_recursos/unidad02_componentes_ordenado r/teoria/teoria1.htm http://www.cad.com.mx/generaciones_de_las_computadoras.htm http://www.cad.com.mx/historia_de_la_computacion.htm http://books.google.com.mx/books?id=kzcgMjhkM-MC&printsec=frontcover&hl=es http://www.consumer.es/web/es/tecnologia/hardware/2005/03/17/140483.php http://es.wikipedia.org/wiki/Computadora http://es.wikipedia.org/wiki/Computadora_h%C3%ADbrida http://es.wikipedia.org/wiki/Generaciones_de_computadoras http://www.slideshare.net/grupoborozco/las-6-generaciones-de-computadoras