COMPUTADOR

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COMPUTADOR

SUS ELEMENTOS

PERIFÉRICOS

Y APLICACIONES

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GENERALIDADES

COMPUTADORA

Máquina capaz de efectuar una secuencia de operaciones mediante un

programa, de tal manera, que se realice un procesamiento sobre un conjunto de

datos de entrada, obteniéndose otro conjunto de datos de salida.

TIPOS DE COMPUTADORAS

Se clasifican de acuerdo al principio de operación de Analógicas y

Digitales.

· COMPUTADORA ANALÓGICA

Aprovechando el hecho de que diferentes fenómenos físicos se

describen por relaciones matemáticas similares (v.g. Exponenciales,

Logarítmicas, etc.) pueden entregar la solución muy rápidamente. Pero

tienen el inconveniente que al cambiar el problema a resolver, hay que

rediseñar sus circuitos (cambiar el Hardware).

· COMPUTADORA DIGITAL

Están basadas en dispositivos biestables, que sólo pueden tomar

uno de dos valores posibles: ‘1’ ó ‘0’. Tienen como ventaja, el poder

ejecutar diferentes programas para diferentes problemas, sin tener que

la necesidad de modificar físicamente la máquina.

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hardware

Computadora: aparato electrónico capaz de interpretar y ejecutar comandos

programados para operaciones de entrada, salida, cálculo y lógica.

Las computadoras:

1. Reciben entradas. La entrada son los datos que se capturan en un

sistema de computación para su procesamiento.

2. Producen salidas. La salida es la presentación de los resultados del

procesamiento.

3. Procesan información

4. Almacenan información

Todo sistema de cómputo tiene componentes de hardware dedicados a estas

funciones:

1. Dispositivos de entrada

2. Dispositivos de salida

3. Unidad central de procesamiento. Es la computadora real, la

"inteligencia" de un sistema de computación.

4. Memoria y dispositivos de almacenamiento.

Cada dispositivo de entrada es sólo otra fuente de señales eléctricas; cada

dispositivo de salida no es más que otro lugar al cual enviar señales; cada

dispositivo de almacenamiento es lo uno o lo otro, dependiendo de lo que

requiera el programa; no importa cuáles sean los dispositivos de entrada y salida

si son compatibles.

Los elementos fundamentales que justifican el uso de las computadoras, radican

en que las computadoras son:

· Útiles.

· Baratas: tanto con respecto a sí mismas como con

respecto al costo de la mano de obra.

· Fáciles de utilizar.

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DESCRIPCIÓN DEL PROCESADOR

Los procesadores se describen en términos de su tamaño de palabra, su

velocidad y la capacidad de su RAM asociada (v.g.: 32 bits, 333MHz, 64 MB)

· Tamaño de la palabra: Es el número de bits que se maneja como una

unidad en un sistema de computación en particular. Normalmente, el

tamaño de palabra de las microcomputadoras modernas es de 32 bits;

es decir, el bus del sistema puede transmitir 32 bits (4 bytes de 8 bits) a

la vez entre el procesador, la RAM y los periféricos.

· Velocidad del procesador: Se mide en diferentes unidades según el

tipo de computador:

· MHz (Megahertz): para microcomputadoras. Un oscilador de

cristal controla la ejecución de instrucciones dentro del

procesador. La velocidad del procesador de una micro se mide

por su frecuencia de oscilación o por el número de ciclos de reloj

por segundo. El tiempo transcurrido para un ciclo de reloj es

1/frecuencia. Por ejemplo un procesador de 50MHz (o 50

millones de ciclos de reloj) necesita 20 nanosegundos para

concluir un ciclo. Cuanto más breve es el ciclo de reloj, más

veloz es el procesador.

· MIPS (Millones de instrucciones por segundo): Para estaciones

de trabajo, minis y macrocomputadoras. Por ejemplo una

computadora de 100 MIPS puede ejecutar 100 millones de

instrucciones por segundo.

· FLOPS (floating point operations per second, operaciones de

punto flotante por segundo): Para las supercomputadoras. Las

operaciones de punto flotante incluyen cifras muy pequeñas o

muy altas. Hay supercomputadoras para las cuales se puede

hablar de GFLOPS (Gigaflops, es decir 1.000 millones de

FLOPS).

· Capacidad de la RAM: Se mide en términos del número de bytes que

puede almacenar. Habitualmente se mide en KB y MB, aunque ya hay

computadoras en las que se debe hablar de GB.

TECNOLOGÍAS Y AVANCES

· 1ª generación:

o Con tubos de vacío, tubos de vidrio del tamaño de una bombilla

que albergaban circuitos eléctricos. Estas máquinas eran muy

grandes caras y de difícil operación.

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· 2ª generación:

o Con transistores. Máquinas más pequeñas, confiables y

económicas.

· 3ª generación:

o Con la tecnología que permitió empaquetar cientos de

transistores en un circuito integrado de un chip de silicio.

· 4ª generación:

o Con el microprocesador, que es un computador completo

empaquetado en un solo chip de silicio.

Las características básicas de las computadoras desde las de 3ª generación

son:

· Confiabilidad: Son menos susceptibles de averías que las anteriores,

ya que los chips pueden probarse rigurosamente antes de ser

instalados.

· Tamaño: Un solo chip sustituyó tableros de circuitos, lo cual permite

construir máquinas más pequeñas.

· Velocidad: Como la electricidad tiene que viajar distancias más

pequeñas, las máquinas son mucho más rápidas que sus predecesoras.

Las operaciones que realiza una computadora se miden en

milisegundos, microsegundos, nanosegundos y picosegundos.

· Eficiencia: Por su pequeño tamaño, los chips emplean menos energía

eléctrica. También generan menos calor.

· Costo: Las técnicas de producción masiva facilitan la manufactura de

chips económicos.

· Compatibilidad: No hay normas de software universales, de manera

que un programa escrito para una máquina quizás no funcione en otra;

casi todos los programas de software son inservibles si el hard y el soft

no son compatibles.

CLASIFICACIÓN DE LAS COMPUTADORAS

Por su fuente de energía: pueden ser:

· Mecánicas: funcionan por dispositivos mecánicos con movimiento.

· Electrónicas: Funcionan en base a energía eléctrica. Dentro de este

tipo, y según su estructura, las computadoras pueden ser:

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o Analógicas: Trabajan en base a analogías. Requieren de un

proceso físico, un apuntador y una escala (v.g.: balanza). Las

características del cálculo analógico son las siguientes

§ Preciso, pero no exacto;

§ Barato y rápido;

§ Pasa por todos los infinitésimos, es decir que tiene valor

en todo momento, siempre asume un valor.

o Digitales: Llamadas así porque cuentan muy

rudimentariamente, "con los dedos"; sus elementos de

construcción, los circuitos electrónicos, son muy simples, ya que

solo reconocen 2 estados: abierto o cerrado. Manejan variables

discretas, es decir que no hay valores intermedios entre valores

sucesivos. Dentro de las digitales encontramos otros 2 grupos,

según su aplicación:

§ De aplicación general: Puede cambiarse el software

por la volatilidad de la memoria, y por lo tanto el uso que

se le da.

· De aplicación específica: Lleva a cabo tares

específicas y sólo sirve para ellas.. En lo esencial es

similar a cualquier PC, pero sus programas suelen estar

grabados en silicio y no pueden ser alterados

(Firmware: Programa cristalizado en un chip de silicio,

convirtiéndose en un híbrido de hard y soft.). Dentro de

este tipo tenemos:

§ Computador incorporado: Mejora todo tipo de

bienes de consumo (relojes de pulso, máquinas

de juegos, aparatos de sonido, grabadoras de

vídeo). Ampliamente utilizado en la industria, la

milicia y la ciencia, donde controla todo tipo de

dispositivos, inclusive robots.

§ Computador basado en pluma: Es una

máquina sin teclado que acepta entradas de

una pluma que se aplica directamente a una

pantalla plana. Simula electrónicamente una

pluma y una hoja de papel. Además de servir

como dispositivo apuntador, la pluma puede

emplearse para escribir, pero sólo si el soft. del

computador es capaz de descifrar la escritura

del usuario.

§ Asistente personal digital (PDA, personal

digital assistant): usa la tecnología basada en

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pluma y funciona como organizador de bolsillo,

libreta, agenda y dispositivo de comunicación.

Por su tamaño: La característica distintiva de cualquier sistema de

computación es su tamaño, no su tamaño físico, sino su capacidad de cómputo.

El tamaño o capacidad de cómputo es la cantidad de procesamiento que un

sistema de computación puede realizar por unidad de tiempo.

· Macrocomputador: Máquina de enormes dimensiones, que usan

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