CAPITULO 2 CONCEPTO DE COMPUTADOR Y ALMACENAMIENTO

CAPITULO 2

CONCEPTO DE COMPUTADOR Y ALMACENAMIENTO

2.1        CONCEPTO VON NEUMANN Y DE PROGRAMACION

Aparte de velocidad y precisión, la característica fundamental que diferencia a la computadora de otras máquinas es el hecho de que puede almacenar previamente  los datos que va a procesar, los resultados obtenidos y más aún, las instrucciones para efectuar una tarea. La computadora es capaz de recibir las instrucciones de antemano,  de “memorizar” dichas instrucciones y de ejecutarlas en el momento en que se le ordene. De la misma manera puede aceptar de antemano los datos con que se va a trabajar, memorizarlos o almacenarlos para utilizarlos en el momento en que las instrucciones se lo indiquen. Este conjunto de instrucciones que se le proporcionan al computador para realizar una tarea específica constituyen lo que se llama un programa.  En los capítulos siguientes se desarrollan técnicas para planificar los programas para la computadora y se presentará la metodología para diseñar un plan previo para producir un programa.

Para aprender a producir un programa es necesario conocer cuales son los grandes componentes de una computadora y cual es la función de cada uno de ellos. Existen muchos diseños y arquitecturas para computadoras, cuya descripción esta fuera de los objetivos de este libro, y para efectos de este estudio, se considerará un modelo basado en el de Von Neumann.

Gráficamente y de manera simplificada nuestro modelo de computador consta de tres componentes: Unidad de Entrada, Unidad Central de Proceso y Almacenamiento y Unidad de Salida, relacionadas de la manera siguiente:

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UNIDAD DE ENTRADA

Es un componente de la computadora, por medio del cual el usuario se comunica con la computadora al introducir datos o instrucciones. Se puede pensar en principio que el teclado es la unidad de entrada, sin embargo existen muchos dispositivos para este fin, como el “Mouse”, el lector del código de barras, el micrófono, etc.  La computadora solicita ingreso de datos de acuerdo al programa que previamente se le ha proporcionado. Del inglés INPUT (entrada) se toma la letra inicial I, con que muchas veces se  refiere a las unidades de entrada.

UNIDAD DE SALIDA

Es el componente  por medio del cual la computadora se comunica con el usuario.  A través de los dispositivos de salida la computadora proporciona los resultados deseados, interroga sobre las acciones que debe o puede tomar, y proporciona alguna otra información, todo ello según las instrucciones del programa que esté ejecutando. Un monitor (como el de TV) o una impresora en papel, los parlantes, etc., constituyen los medios de salida más comunes; pero no son los únicos.  También del inglés OUTPUT (salida) se toma la inicial O para referirse a la salida.

UNIDAD CENTRAL DE PROCESO Y ALMACENAMIENTO

Constituye la parte medular de la computadora en donde se efectúan las operaciones básicas del proceso. Se pueden distinguir tres componentes principales:

Unidad de Control

Interpreta las instrucciones y dirige el resto de dispositivos para la ejecución del programa.

Unidad Lógica / Aritmética

Efectúa los cálculos aritméticos requeridos (sumas, productos, etc.) y puede evaluar la veracidad o falsedad de algunas proposiciones y efectuar operaciones lógicas.

Almacenamiento o Memoria[pic 9]

Guarda o almacena  los datos y las instrucciones. Se puede distinguir lo que se llama la memoria principal (que se conoce como la Memoria de Acceso Aleatorio, o RAM – Random Access Memory), y la memoria auxiliar, que aunque más extensa, no es tan veloz (en las computadoras se puede considerar que la memoria auxiliar reside en los discos magnéticos).

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Cuando se programa un computador, se escriben las instrucciones de acuerdo a cierto código preestablecido dentro de la sintaxis de un lenguaje de programación de computadoras. Por ejemplo, si se desea que la computadora calcule el porcentaje de impuesto sobre la venta, no se  usa el español para indicar la instrucción “calcule el 12% de la venta” (aunque ello es posible), sino que se deberán usar las reglas de un lenguaje de programación como ADA, por ejemplo “IMP:= VAL_VEN * 0.12;”.

[pic 18]

EJERCICIOS 2.1

1. Determine la Veracidad (V) o Falsedad (F) de las siguientes proposiciones.

_____        Normalmente las computadoras van ejecutando  las instrucciones de un programa a medida que se le van proporcionando.

_____        Por medio de las unidades I/O se establece una comunicación con la computadora.

_____        Una vez  que  se determina  y escribe en lenguaje natural las instrucciones para la computadora, se tienen que codificar en un lenguaje de programación para proporcionárselo al computador.

_____        La unidad de control puede ejecutar instrucciones como multiplicaciones y divisiones.

_____Una unidad de entrada podría ser un reconocedor de la voz humana.

2.2        CONCEPTO DE ALMACENAMIENTO Y VARIABLE

Como se ha indicado anteriormente, el hecho de que la computadora puede almacenar los datos y las instrucciones (programas), previo a su ejecución, distingue a la computadora de cualquier máquina (cuando cualquier otra máquina  tiene esta capacidad se dice que está “computarizada”).  La computadora puede distinguir que porciones de la memoria contienen instrucciones (programas) y que porciones contienen datos.  Tanto los programas como los datos pueden estar en la memoria principal o en la auxiliar.  Por ahora  se abordara el problema de almacenar datos numéricos.

Concepto de Variable

[pic 19]

.

Si el dato es numérico, se dice que la variable es numérica. Imagínese una variable como una caja con una etiqueta para distinguirla de las otras. A la variable se le asigna un nombre, que es el que se coloca en la etiqueta.  Dentro de la caja se “guarda” el dato que se desea.        Ejemplo gráfico:[pic 20]

De esta manera, la variable tiene dos componentes:

• El nombre de la variable, que sirve para identificarla
• El valor de la variable, que es el dato que se almacena

El nombre de la variable es fijo, pero su valor “varia” según los requerimientos del programa en cuestión.

Para agilizar el  trabajo, se simplifica el dibujo de la caja de la siguiente manera:

                                                    [pic 21]

                                                                                                                           Nombre[pic 22][pic 23]

                                                                                                                           Valor  [pic 24]

El dibujo anterior muestra una variable llamada TOTAL cuyo valor es 1,500. Se dirá que 1,500 está almacenado en la variable TOTAL.   Otras formas de expresar esta situación son:

• La variable TOTAL contiene 1,500.
• Se ha guardado 1,500 en TOTAL
• En TOTAL se puso 1,500
• TOTAL vale 1,500
• Se asignó 1,500 en TOTAL

Ejemplo 2.1

Dibuje una memoria con 3 variables y almacene un 18 en la variable SALDO, un 15 en la variable PAGO y en la variable RESTO guarde el numero 34.

Primero se dibuja las tres cajas (una al lado de la otra) de la siguiente manera:

Luego se toma la primera instrucción “almacene 18 en la variable SALDO”. Para ello se escoge una caja, por ejemplo la primera y se identifica con el nombre SALDO.

Y se coloca el número 18

De la misma manera se procede con las siguientes dos instrucciones, y se llega a

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