Tecnologías Digitales. Apuntes

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Componentes de una computadora personal: Hardware y Software

La computadora es una máquina que procesa información. Recibe datos, los procesa y entrega resultados.

Hardware

Todo aquello que en un sistema informático puede tocarse; dispositivos físicos.

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Motherboard, también conocida como placa madre ó placa base. BIOS o sistema básico de entrada/salida, en computadoras IBM PC compatibles, también conocido como “System BIOS”, “ROM BIOS” o “PC BIOS”, es un estándar de facto que define la interfaz de firmware

RAM Random Access Memory -> Memoria, de acceso aleatorio, en la que ocurren todos los fenómenos informáticos. Entre 8 y 16 GB de memoria. La mente de la PC. Y, Disco duro, disco rígido ó alguna otra forma de almacenamiento donde se guardan datos y programas.

Está constituida por microchips, capacitores y/o transistores. Todo pasa por la memoria, está en la memoria y ocurre en la memoria, hasta que la maquina se apaga. Memoria electrónica volátil

La memoria RAM pasa ó entrega instrucciones de los programas que se encuentran almacenados en el disco rígido al -> Microprocesador

CPU -> Microprocesador (cerebro electrónico). Lo más importante en el mundo. Es el hardware dentro de una computadora u otros dispositivos programables, que interpreta las instrucciones de un programa informático mediante la realización de las operaciones básicas aritméticas, lógicas y de entrada/salida del sistema. -> Hay un chip que ejecuta instrucciones y saca cuentas

Silicio. Entre 1 y 2 millones de componentes activos. Chips -> 63 mil años al humano; 1 segundo de chip. La tierra tiene mucho silicio (Si).

El microprocesador tiene un reloj interno que marca los ciclos de procesador (processor cycle time) millones de veces por segundo, es decir megahertz (MHz)

Cerebro electrónico

– Aritmética y matemática

– Evalúa proposiciones lógicas

– Micro instrucción

-Transistores; entienden lenguaje de 1 y 0.

¿Cómo lo hace?

Tabla periódica. Con elementos que conducen la electricidad -> Metales, la plata (Ag), el cobre (Cu)

Aíslan el plástico, la goma, el agua pura desmineralizada.

(H) Hidrógeno, el helio (He) – hasta llegar el níquel (Ni) -> se libera Energía

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Reactor de fusión / Sol tiene 5 millones de años y le quedan otros 5 más. “Somos polvo de estrellas”. Basta pensar que cosas tan diferentes como un ser humano, la Torre Eiffel ó una hamburguesa con papas fritas se construyen con la misma tabla periódica de algo más de 100 elementos.

El Universo todo intenta buscar su equilibrio.

La electricidad

La pila con electrones.

Galvanic cell with no cation flow.png

Transistores; entienden lenguaje de 1 y 0.

Conector lógico. Cuando ambas proposiciones son verdaderas con dos transistores.

Adentro de un chip -> millones. Adentro de una computadora sólo hay bits (0 y 1).

Ej. del lavarropas. Si se pude reducir a números se puede digitalizar. 1) toma agua 2)gira a la izquierda 0) enguaje, centrifugado (0 y 1)

→ On 1

→ Off  0

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Sistemas numéricos

Binario (0 y 1)

Decimal (potencia de 10)

Hexadecimal (16)

Sexagesimal (60)

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Unidades en tecnología de la información ¿Cómo medimos la información?

El bit, de la contracción de digital binary, es la cantidad de información más pequeña que puede almacenar, procesar ó transmitir una computadora. Con dos cifras hacemos todo. El átomo de la información.

Es la unidad mínima de información empleada en informática, en cualquier dispositivo digital, o en la teoría de la información. Con él, podemos representar dos valores cualesquiera, como verdadero o falso, abierto o cerrado, blanco o negro, norte o sur, masculino o femenino, rojo o azul, etc.

Las computadoras modernas usan componentes que pueden adoptar solamente dos estados: encendido y apagado, con voltaje o sin voltaje. Usando exclusivamente el cero y el uno, se puede representar estos dos estados y operar matemática y lógicamente con ellos. Se simplifica la microelectrónica usando dispositivos de sólo dos estados.

Mail 7 bits; después 8 bits.

– 1 bit (b) -> 2 (0 y 1)

– 8 b = 1 Byte (B) . Byte es la unidad de información de base utilizada en computación y en telecomunicaciones, y que resulta equivalente a un conjunto ordenado de bits (generalmente 8 bits por lo que en español también se le denomina octeto)

– 1000 Mil B = 1 KiloByte (KB)

– 1 Millón de B = 1 Megabyte (MB)

– 1.000.000.000 Mil Millones de B = 1 Gigabyte (GB) 1 dvd generalmente tiene 4.5 GB

– 1.000.000.000.000 1 Billón de B = 1 Terabyte (TB)

– 1.000.000.000.000.000 Mil Billones de B = 1 Petabyte (PB)

 

Tasas de Transferencias: bps y  Bps

-bits por segundo

– Byte por segundo

 

En la práctica nos sirven para mensurar la cantidad de información, el tamaño del texto, una imagen ó un programa en nuestra PC.

Dispositivos de Entrada y Salida

-Teclado, método de entrada estándar. Lógica mecánica. Qwerty, teclado. Hay un cerebro electrónico en 1 chip. 1 tecla, infinitas funciones. Tablero de mando.

– Mouse

-placa de video

Disquetera y una lectora de CD – ROM, que sirven para ingresar ó sacar datos y/o programas de una computadora

Para conectar dispositivos en red:

Ethernet

Wifi

Bluetooth

Puertos

Sirven para conectar datos.

USB, puerto serial universal

Una máquina ó dispositivo digital adentro tiene códigos binarios y programas que hacen que la máquina haga algo.

– Archivos sólo de datos, no tienen código ejecutable: .txt .jpg (metadatos) lugar, hora, apertura del obturador; llamada telefónica, videos.

– Archivos que obligan a la máquina a hacer algo. ¿Qué hacemos con la maquina? -> Configuración de vistas y que muestre las extensiones. .exe .sys .pif .ttf .scr . pdf .word (libreoffice – openoffice de Apache), paint ó xnview, adobe reader ó foxit reader.

Sistemas operativos

Lenguaje de alto nivel. Programa ó paquete de software hace funcionar a la PC. Dirije y administra el transporte de instrucciones del disco a la memoria.

Administra y controla la ejecución de los programas, el acceso a los dispositivos de entrada y salida y el acceso a los archivos: Poniendo todo esto en un sólo paquete de software se le evita a los programadores tener que volver a escribir las instrucciones necesarias para cada una de estas tareas.

Unix, tecnología de los ’70

Mac OS X

GNU – Linux.

Microsoft  Sus Sistemas Operativos -> Windows – Microsoft, en los ’90.

W.  NT (corporativo) DOS W 3.1 pantalla negra; W 95 – 98 con Interfaz gráfica Humano – Máquina, W. Milenium; W. 2000, W XP; Vista, 7, 8, 10. Con tecnología NT para todos.

Control-Alt-Delete, el error de Bill Gates. Ingeniero Dave Bradley

Bill Gates -> pequeña cantidad de dinero x cada computadora vendida

Clones:

– CPU Intel 8088/8086 Chips

– BIOS (código genético de la máquina)

– Protegida con licencia de Copyright

– Abierto. Arquitectura abierta e inclusiva

En telefonos celulares, plataformas: BBio, Android – Linux, IOS – Darwin – Free BSD, Steam – Linux, B.B – ONX – VNIX, W. Phone – Win

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Revolución móvil

70% de smathphone

⇒ 2 GB de RAM

– entrada de datos

– entrada de datos x pantalla (Entrada y Salida)

– se conecta wifi

– almacenamiento

– puertos – microfrono

– cámara – sensores (temperatura, luz)

– 130 gramos. No tiene la misma potencia que una computadora de escritorio.

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Imagen y Sonido

Imagen:

– Vectores (VF) -> ecuaciones que describen la imagen

– Bitmaps -> mapas de bit

– jpg. Comprime las imágenes

– gif

En lugar de películas hay CCD -> efecto fotoeléctricos. Fotos – partícula de la luz

Pixel: 800 x 600. Resolución de la imagen

Profundidad de color

Para papel: 300 ppp -> diario   27000 <- ppp   /  96 a 120 ppp

Para la web: de la resolución promedio de la pantalla que usa la gente. 900 x 640 pixeles. Que se vea y cargue rápido.

Grados:  de 0 a 100 % de compresión. 80 y 90 para imprimir. Para mail 50%

Programa de edición: por ejemplo XnView

 

Sonido:

MP3, compresión al sonido.   CD  – 65 MB

CD -> PCM -> MP3.

– wav

Algoritmos con niveles de compresión. Se mide en bit

90/ 128 kbps

– 60 minutos

– 256 kbps en Spotify – Streaming – Tidal (calidad CD)

– 320 kbps -> FLAC -> 200/250 MB

Ver Música en Internet en Internet. Apuntes

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La Cámara de fotos tb. es una computadora

– Sensor de luz

– Cerebro electrónico

– RAM, memoria

– Espacio de almacenamiento

El Grabador digital

– Ondas de sonido – Inducción

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Software

Lenguaje de máquina. El cerebro electrónico solo entiende (0 y 1). Equipo 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.

Lenguaje de alto nivel. Con palabras generalmente en inglés. Programas, controladores, virus y cualquier otra forma de código activo que instruyen a la computadora para que haga algo.

– C  lenguaje de programación originalmente desarrollado por Dennis M. Ritchie entre 1969 y 1972 en los Laboratorios Bell, como evolución del anterior lenguaje B, a su vez basado en BCPL.

– C++ lenguaje de programación diseñado a mediados de los años 1980 por Bjarne Stroustrup. La intención de su creación fue el extender al lenguaje de programación C mecanismos que permiten la manipulación de objetos. En ese sentido, desde el punto de vista de los lenguajes orientados a objetos, el C++ es un lenguaje híbrido.

C#  (pronunciado si sharp en inglés) es un lenguaje de programación orientado a objetos desarrollado y estandarizado por Microsoft como parte de su plataforma .NET, que después fue aprobado como un estándar por la ECMA (ECMA-334) e ISO (ISO/IEC 23270). C# es uno de los lenguajes de programación diseñados para la infraestructura de lenguaje común.

– Java  tipo de lenguaje de programación de propósito general, concurrente, orientado a objetos que fue diseñado específicamente para tener tan pocas dependencias de implementación como fuera posible. Su intención es permitir que los desarrolladores de aplicaciones escriban el programa una vez y lo ejecuten en cualquier dispositivo (conocido en inglés como WORA, o “write once, run anywhere”), lo que quiere decir que el código que es ejecutado en una plataforma no tiene que ser recompilado para correr en otra. Java es, a partir de 2012, uno de los lenguajes de programación más populares en uso, particularmente para aplicaciones de cliente-servidor de web, con unos 10 millones de usuarios reportados.

JavaScript  lenguaje de programación interpretado, dialecto del estándar ECMAScript. Se define como orientado a objetos, basado en prototipos, imperativo, débilmente tipado y dinámico.

Visual Basic  lenguaje de programación dirigido por eventos, desarrollado por Alan Cooper para Microsoft. Este lenguaje de programación es un dialecto de BASIC, con importantes agregados. Su primera versión fue presentada en 1991, con la intención de simplificar la programación utilizando un ambiente de desarrollo que facilitó en cierta medida la programación misma.

– Pascal  lenguaje de programación desarrollado por el profesor suizo Niklaus Wirth entre los años 1968 y 1969 y publicado en 1970. Su objetivo era crear un lenguaje que facilitara el aprendizaje de programación a sus alumnos, utilizando la programación estructurada y estructuración de datos. Sin embargo con el tiempo su utilización excedió el ámbito académico para convertirse en una herramienta para la creación de aplicaciones de todo tipo.

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1993

– Internet se dona a la Humanidad

IBM reporta perdidas y despide. 96% mercado. Mantiene el sistema operativo

Apple. 4% Mercado

Sistema operativo de Apple

CPU -> Motorola -> Intel

BIOS

Gran producto:  el iPod Oix  I.O.S

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1984 La Mac Macintosh. Surge con lo de la Alto, vendió acciones

La vista en el humano es el sentido primordial.

Next Step -> Mac os ios

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12/8/1981 Computadora Personal. IBM PC. Modelo 5150. Philip Donald Estridge,  lideró el desarrollo del primer IBM Personal Computer (PC) (Radar Doppler, cuando hay una variación en el sonido ó la luz)

IBM PC 5150.jpg

Mayúsculas y minúsculas. Productividad plena

Apple 1 -> Ni siquiera tenía carcaza

Apple 2 -> No podía hacer minúsculas

Apple Lisa, fabricada por Apple Computer a principios de la década de 1980 y el segundo en tener una interfaz gráfica de usuario la GUI, el ratón, el sistema de mapa de bits, pantalla de fondo blanco con visualización WYSIWYG antes de impresión, el disco duro, el microfloppy, la memoria virtual, capacidad multitarea, ventanas de tareas traslapables y un software de Suite ofimática como paquete incorporado, basado en 7 programas utilitarios compatibles y auto-integrables con capacidades de generación de gráficas matemáticas y financieras.

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Douglas Engelbart – > inventor del mouse.  Pionero de la interacción humana con las computadoras, incluyendo el hipertexto y las computadoras en red.

Su visión sirvió para que los ingenieros de Xerox PARC llegaran finalmente a un mejor diseño del mouse, empleado por la Xerox Alto, la primera computadora personal con interfaz gráfica.

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1977

– John R. Opel, presidente de IBM que tenía medio millón de usuarios. Grupo de innovación.

– DEC /Compaq -> HP.  “No hay ninguna razón para que un individuo tenga un ordenador en su casa”. Ken Olsen, Presidente de DEC – Digital Equipment Corporation.

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1973 Primer borrador de protocolos -> TCP/IP. Comunicación de paquetes

IP -> para dividir y encapsular información en paquetes

TCP ->  control de la transferencia

Router los paquetes viajan de manera inteligente.

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1971

– Se inventó el CPU, microprocesador, por la empresa estadounidense INTEL

– Se inventó UNIX

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1968 Abuela ó Madre de la Computadora 29/10/1969. 1962 la primera computadora.

IAS Computer, ya utilizaban números binarios. → (Sistema binario. Hablemos un poco de computadoras – Matemática Dinámica. 2 Leopoldo Varela y Juan A. Foncuberta -)

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1946 ENIAC, Universidad de Pensilvania – Estados Unidos. Computadora de propósito general, que no tiene ninguna función específica. No era binaria sino decimal.

Su memoria estaba formada por 20 acumuladores, cada uno capaz de albergar un número decimal de diez dígitos. Cada dígito, que podía adoptar diez estados posibles, del 0 al 9, estaba representado por un anillo de diez válvulas de vacío. Según cuál de esas diez válvulas estuviese encendida, cada anillo representaba uno sólo de los diez dígitos posibles.

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Década de 30 Z1, primer computador mecánico programable del mundo. Fue diseñado por el ingeniero alemán Konrad Zuse entre 1935 y 1936, construido entre 1936 y 1938, y destruido junto a todos sus planos de construcción en diciembre de 1943 durante el bombardeo aliado de Berlín en la Segunda Guerra Mundial.

3 comentarios en “Tecnologías Digitales. Apuntes

  1. Pingback: Matemática Dinámica 2 de Leopoldo Varela y Juan A. Foncuberta. Apuntes | CELN - ¿Cuál es la noticia...?

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