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Teoría Nº 1

Hardware y Software

Primer cuatrimestre 2017

1

Computadoras - Introducción

Una herramienta sirve para operar la conversión de una materia prima en un producto
mediante un dispositivo que desarrolla un proceso. El proceso a su vez, lo determina
una persona.

Materia Prima

Dispositivo que
realiza el proceso

Producto

Persona

Una computadora es, esencialmente, una herramienta.

2

Computadoras - Introducción

Una computadora es, esencialmente, una herramienta.

Una computadora es un sistema complejo compuesta por muchos
componentes electrónicos básicos.

Todo sistema complejo se compone de un conjunto de sistemas
interrelacionados, entre los cuales existe una jerarquía.

Cada sistema constará de un conjunto de componentes y
sus interrelaciones los cuales pueden organizarse
jerárquicamente.

3

Computadoras - Introducción

Para describirla es importante entonces, poder reconocer los sistemas que la
integran por medio de su naturaleza.

Cada sistema y conjunto de componentes tendrán un comportamiento que puede
catalogarse a través de una caracterización abstracta y simplificada.

Dicha caracterización se puede resumir en la determinación de dos aspectos:

• Estructura: el modo en que los sistemas (o componentes) están
interrelacionados.



• Función: la operación de cada sistema individual (o componentes)
como parte de la estructura.

4

Computadoras - Introducción

Materia Prima

Datos

Computadora

Persona

Producto
Información

En forma general y desde un punto de vista global se podría identificar las funciones
básicas de una computadora.

• Recibir la materia prima y entregar el producto.

• Procesar la materia prima.
Dado que la materia prima está constituida por datos que deberán ser operados, será
necesario
• Almacenamiento, al menos temporario, de los datos.


5

Computadoras - Introducción

ENTORNO OPERATIVO

(Usuario: Fuente y destino de los datos)

Esquema Funcional de una Computadora

Acorde con las funciones básicas
establecidas, se podrían establecer
las partes funcionales de una
computadora o Subsistemas.

Sistema de
transferencia

de datos

(recibir datos y entregar

información)

Sistema de
Interconexión

Sistema de

almacenamiento de

datos

Sistema de
procesamiento

de datos

6

Ruta de los datos según la función realizada

1- Transferencia de datos

Transfe-
rencia

Interco-
nexión

Almace-
namiento

Procesa-
miento

2- Almacenamiento
de datos

Transfe-
rencia

Interco-
nexión

Almace-
namiento

Procesa-
miento

7

Ruta de los datos según la función realizada

3- Procesamiento de
Datos en Tránsito

Transfe-
rencia

Interco-
nexión

Almace-
namiento

Procesa-
miento

4- Procesamiento de
Datos Almacenados

Transfe-
rencia

Interco-
nexión

Almace-
namiento

Procesa-
miento

Fund. de la Inf.(Ing.Elect.)-Introd.a la Comp.
(TUW,TUR)-Introd.a la Prog.
(TUM,TUG,Prof)

8

Hardware y Software

Computadoras - Introducción

La computadora es un dispositivo que desarrolla un proceso. El proceso a su vez, lo
determina una persona.

Dicho de otra manera, podríamos expresar que la computadora es un conjunto de
componentes físicos relacionadas que necesitan que se les indique de que manera se
debe realizar el proceso de la información. Quien determina dichas indicaciones es el
hombre.

El procesamiento de la información involucra tres elementos:
• Elemento físico: conjunto de componentes electrónicas, eléctricas o mecánicas.

• Elemento No físico: conjunto de directivas que describen la tarea a realizar.
• Elemento Coordinador: el hombre.

9

Hardware y Software

Computadoras - Introducción

Elemento físico

Elemento No físico

HARDWARE

SOFTWARE

Las componentes físicas se especifican y relacionan conservando las
definiciones funcionales e interrelaciones de los diferentes sistemas que
conforman una computadora, constituyendo la Estructura Física de la misma.

10

Esquema Estructural de una Computadora

Hardware

Entorno Operativo

Computadora

COMPUTADORA

Unidad
Central de
Procesamiento

Interconexión
del sistema
(Bus)

Módulo
de E/S

Memoria
Principal

11

La CPU

COMPUTADORA
E/S

Memoria

Bus
CPU

Hardware

Unidad Central de
Procesamiento

Unidad
de control

Interconexión

interna de
la CPU

Unidad
aritmético
lógica

Registros

12

Datos e Información - Alfabeto

Hardware

Qué tipo de información utilizará la computadora?

Los datos usualmente hacen referencia a situaciones reales y se representan por
medio de símbolos. Al ser interpretados adquieren un significado y a esto se le
denomina Información.
Es el contexto el que le confiere significado a los datos.
Las computadoras son herramientas digitales:


Símbolo



Dato
Hay tensión
No hay tensión

1
0

Datos e Información - Alfabeto

Hardware

La mínima unidad de información el BIT (Binary Digit) representa un dígito en el
sistema binario (0-1).
A la agrupación de 8 bits se la denomina BYTE (caracter).

Unidades de Medida

•  1Kb (Kilobyte) = 1024 bytes = 210 bytes
•  1Mb (Megabyte) = 1024 Kb = 1048576 bytes = 220 bytes
•  1Gb (Gigabyte) = 1024 Mb = 1048576 Kb = 230 bytes
•  1Tb (TeraByte) = 1024 Gb = 1048576 Mb = 240 bytes
•  1 Pb (Petabyte) = 1024 Tb = 250 bytes
•  1 Eb (Exabyte) = 1024 Pb = 260 bytes

14

Dispositivos Externos

Hardware

Una computadora no sirve para nada sin algún medio que le permita realizar las
entradas y las salidas. Las operaciones de E/S se ejecutan a través de una amplia
gama de dispositivos que proporcionan una forma de intercambiar datos entre el
exterior y la computadora.


Un dispositivo externo se lo denomina frecuentemente Dispositivo Periférico o,
simplemente Periférico.

15

Dispositivos Externos

Hardware

En sentido amplio los dispositivos externos se pueden clasificar en dos
categorías básicas:

•  De Entrada: son dispositivos mediante los cuales se ingresan datos desde el
exterior de la computadoras. Permiten la comunicación Hombre → Máquina.

•  De Salida: son dispositivos por medio de los cuales se muestran datos hacia el
exterior. Permiten la comunicación Máquina → Hombre.

Se puede mencionar una tercer categoría:

•  De Entrada/Salida: dispositivos que poseen la capacidad de ingresar, mantener
y mostrar datos.

Ningún periférico interactúa directamente con la CPU o la memoria.

16

Esquema Estructural de una Computadora

Hardware - Periféricos

Teclado

Monitor

Computadora

COMPUTADORA

Unidad
Central de
Procesamiento Interconexión
del sistema
(Bus)

Módulo
de E/S

Memoria
Principal

17

Entrada/Salida

Hardware

Junto con la CPU y la memoria, el tercer elemento clave de una computadora es un
conjunto de Módulos de E/S. Cada módulo se conecta al bus del sistema o a un
conmutador central y controla uno o más dispositivos periféricos.
Un módulo de E/S no es únicamente un conector mecánico sino que además está
dotado de cierta “inteligencia”, es decir, contiene la lógica necesaria para permitir la
comunicación entre el periférico y el bus.
Un módulo de E/S es un traductor de datos expresados en el lenguaje del periférico al
lenguaje de la máquina (0-1)

Dispositivos Periféricos

18

Teclado/Monitor

La forma más común de interacción computadora/usuario se produce a través de la
combinación teclado/monitor.

La unidad básica de intercambio de datos es el caracter.
La idea es asociar a cada caracter un código de interpretación (combinación de bits).
Tabla ASCII
Cada caracter se representa mediante un único código binario de 7 bits; por
consiguiente se pueden representar 128 caracteres.

b6b5b4 (column)
010
100

011

101

110

111

DEL

19

b3b2b1b0

0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
1001
1010
1011
1100
1101
1110
1111

row
(Hex)

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A
B
C
D
E
F

2
SP

000

0

001

1

NUL DLE
!
SOH DC1
"
STX DC2
#
ETX DC3
EOT DC4
$
ENQ NAK %
ACK SYN &
BEL ETB
'
(
BS CAN
)
EM
HT
*
SUB
LF
VT
ESC
+
´
FF
-
CR
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SI
/

FS
GS

S
US

4

5
3
0 @ P
Q
1
R
2
3
S
T
4
U
5
6
V
7
X
8
Y
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Z
:
[
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<
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^
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6
`
a
A
b
B
c
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d
D
e
E
F
f
G W g
h
H
i
I
j
J
K
k
l
L
m
n
o

N
O

7
p
q
r
s
t
u
v
w
x
y
z
{
|
}
~

La Memoria

Hardware

La memoria consiste de una sucesión de celdas con capacidad de almacenar datos
de información (secuencias de ceros y unos).
Clasificación por: su ubicación.

•  Memoria Interna: a la computadora normalmente conocida como Principal
(aunque hay otras formas de memoria interna).
Existe comunicación directa con la CPU.
Tiene la característica de poder ser accedida en forma aleatoria (el acceso a la
primer celda de memoria implica el mismo tiempo que el acceso a la última celda
de memoria)

•  Memoria Externa: también denominada Secundaria.
Existe comunicación indirecta con la CPU.
Consta de dispositivos de almacenamiento periféricos, tales como los discos que
son accesibles por la CPU a través de Módulos de E/S. No son memorias aleatorias
pues la forma en que se organizan los datos implica ciertos tiempos de demora
dependiendo de la celda a ser accedida.

20

La Memoria

Hardware

La memoria consiste de una sucesión de celdas con capacidad de almacenar datos
de información (secuencias de ceros y unos).

Clasificación por: su capacidad de almacenamiento.

Memoria Volátil: La memoria volátil es un dispositivo de almacenamiento cuyos
datos se pierden al interrumpirse la energía eléctrica que los alimenta. Por ejemplo:
memoria RAM (Random Access Memory)

Memoria No volátil: Dispositivo de almacenamiento cuyo contenido no se pierde
aún cuando no tiene energía eléctrica. Por ejemplo: disco rígido.

21

La Memoria
Otra clasificación:
Las restricciones de diseño de memoria de una computadora se pueden resumir
en tres preguntas: 1.-
  • Links de descarga
http://lwp-l.com/pdf12252

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