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Introducción a la Programación “Componentes y Arquitectura de un computador”

Introducción a la Programación “Componentes y Arquitectura de un computador”. Pedro Campos S., Manuel Crisosto M., Claudio Gutiérrez S., Christian Vidal C . Hardware y software. En computación tenemos dos elementos básicos: Hardware Software. Hardware y software.

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Introducción a la Programación “Componentes y Arquitectura de un computador”

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  1. Introducción a la Programación“Componentes y Arquitectura de un computador” Pedro Campos S., Manuel Crisosto M., Claudio Gutiérrez S., Christian Vidal C.

  2. Hardware y software • En computación tenemos dos elementos básicos: • Hardware • Software

  3. Hardware y software • En computación tenemos dos elementos básicos: • Hardware • En términos simples, corresponde a todas aquellas partes físicas o materiales, que podemos ver y tocar. Por ejemplo, el monitor, el teclado, mouse, disco duro, tarjeta de video, CPU, etc. • Software • Podríamos entender por software el “conjunto de instrucciones que los computadores emplean para manipular y procesar datos” • Sin el sw el computador sería un conjunto de dispositivos físicos sin utilidad.

  4. Componentes Físicos • Electro-Mecánicos • Dispositivos de Entrada • Dispositivos de Salida • Unidad Central de Proceso • Memoria Principal • Memoria Secundaria Hardware Componentes lógicos que se ejecutan en el hardware: Sistema Operativo Paquetes Básicos: Procesador de Texto Planilla Electrónica Presentación Programas de Aplicación Software Hardware y software

  5. Hardware • Los computadores están formados por una serie de componentes, los cuales determinan en conjunto las capacidades del computador • CPU y tarjeta madre • Memoria RAM y ROM • Disco duro y disquetera • Monitor y tarjeta de video • Otros dispositivos

  6. Hardware • CPU (Central Process Unit) • Unidad de procesamiento central • Cerebro • Memoria ROM • Instintos • Memoria RAM • Información que se maneja en el momento • Memoria secundaria • Discos magnéticos y ópticos, cintas • Información que se busca en elementos adicionales Memoria RAM Memoria Secundaria Disp. Entrada (mirar, escuchar) CPU Disp. Salida hablar)

  7. Hardware • Dispositivos de entrada • Ingreso de información • Sentidos (ojos, oídos) • Dispositivos de salida • Entrega de información • Gestos, voz Memoria RAM Memoria Secundaria Disp. Entrada (mirar, escuchar) CPU Disp. Salida hablar)

  8. Hardware: Tarjeta madre • Tarjeta madre (mother board) • Es la placa de circuitos integrados en la cual se inserta el procesador, la memoria y otros componentes a través de los buses y las ranuras de expansión • Es la base para comenzar a “armar” un computador • Las ranuras de expansión permiten conectar, por ejemplo, tarjetas de sonido (que permiten al PC reproducir sonido), modem (para navegar por internet), tarjeta de video (para mostrar imágenes en la pantalla)

  9. Almacenamiento (Memoria) • Unidades de memoria • 1 bit (puede tomar valores: 1 ó 0 - binarios) • 1 byte : 8 bits • 1 kilobyte (Kb) : 210 bytes • 1 megabyte (Mb) : 210 kilobytes: 220 bytes • 1 gigabyte (Gb) : 210 megabytes: 230 bytes • 1 terabyte : 210 gigabytes: 240 bytes

  10. Almacenamiento (Memoria) • Tipos de memoria • Memoria RAM (random access memory) • Permite al computador almacenar información que la CPU está accesando frecuentemente y necesita para operar • Por ejemplo, información de un programa, instrucciones, datos, etc. • Memoria ROM (read only memory) • Contiene la información preinstalada, la cual es imposible modificar o borrar por completo • Es la información que indica los procesos básicos que debe ejecutar el computador (antes de ejecutar cualquier programa)

  11. Las partes de un computador • Caché • es una unidad pequeña de memoria ultrarrápida en la que se almacena información a la que se ha accedido recientemente o a la que se accede con frecuencia, lo que evita que el microprocesador tenga que recuperar esta información de circuitos de memoria más lentos.

  12. Almacenamiento (Memoria) • La memoria secundaria son todas las unidades de disco que un computador puede tener • Disco duro: 400 Mb, 20 Gb, 100 Gb • Unidad de disco flexible (disquete) • Disquete tamaño 5¼, capacidad 360 Kb, 1.2 Mb • Disquete tamaño 3½, capacidad 720 Kb, 1.44 Mb • CD-ROM (compact disc, read only memory) • Tamaño 700 Mb, usualmente se utilizan con información sólo para lectura • DVD (digital video disc o digital versatile disk) • 4.7 Gb a 17 Gb • Cintas • Originalmente gran tamaño y lentas. Hoy existe el DAT (digital audio tape), usado para tener respaldos de información de discos duros

  13. CPU (Unidad Central de Procesamiento) • Es un chip que viene en una tarjeta de circuitos (tarjeta madre) • Grandes computadores (mainframe) usan CPU más poderosas e incluso varias dentro del mismo computador • PC utilizan una sola CPU • Su capacidad se indica por el modelo (en PC: 8088, 80286, 80386, 80486, Pentium) • Intel – Pentium IV (3 GHz) • AMD – Athlon (2,1 GHz) • CPU tiene un reloj interno cuya velocidad se mide en hertz, lo que determina la velocidad de procesamiento

  14. CPU (Unidad Central de Procesamiento) • Unidad de Control (CU) • Se encarga de traer las instrucciones de memoria principal y determinar su tipo • Unidad de Aritmética y Lógica (ALU) • Se encarga de llevar a cabo evaluaciones aritméticas (adición, substracción, multiplicación, división) y lógicas (and, or, not, etc.) necesarias para realizar las distintas instrucciones • Registros • Constituyen una pequeña memoria de alta velocidad, utilizada para almacenamiento de resultados intermedios y de cierta información de control • Contador de programa: almacena información (la dirección) de la siguiente instrucción a ejecutar • Registro de instrucción: contiene la instrucción que se está ejecutando • Registro de propósito general: registros accesibles por programadores de bajo nivel

  15. CPU (Unidad Central de Procesamiento) • Diferentes computadores entienden diferentes conjuntos de instrucciones • Assembler • Dentro de la misma familia de computadores entienden las mismas instrucciones • Pentium III vs Pentium IV (nuevas instrucciones) • Aplicación hecha para un tipo de procesador no funcionará en otro tipo de computador • Macintosh vs PC

  16. Dispositivos de entrada • Teclado • Expandido 101 teclas, etc. • Mouse • 2 – 3 botones • Scanner • Modem • Joystick • Lector óptico

  17. Dispositivos de salida • Monitor • VGA, SVGA, UVGA, CGA • Impresora • Láser, inyección de tinta, matriz de puntos • Modem • Parlantes

  18. Como hemos visto, la arquitectura general de un computador consta básicamente de 3 partes: CPU Memoria Dispositivos de entrada/salida Esta arquitectura fue propuesta por John Von Neumann en 1945, y hoy en día la mayoría de los computadores están basados en ella Arquitectura de un computador

  19. Arquitectura de Von Neumann

  20. La CPU de von Neumann Flags ALU: Arithmetic Logic Unit Arithmetic Logic Circuits Bus de datos Registros del Procesador AC Main Memory DR Control Unit Bus de control PC IR AR C0 Control Circuits C1 Devices C2 ... C12 Bus de direcciones

  21. Mapas Conceptuales

  22. Mapas Conceptuales • Fueron propuesto formalmente por Joseph Novack. • Son una forma de “organizar” el conocimiento respecto de un tema • Se trata de presentar CONCEPTOS relacionados mediante ENLACES. • Son una forma gráfica de organizar conocimientos para comunicarlo y distribuirlo rápidamente.

  23. Mapa Conceptual Recuerda: • Un mapa conceptual no tiene que ser simétrico. • Un mapa conceptual es una forma breve de representar información. • No existe un mapa correcto o perfecto para un grupo de conceptos, los errores solo ocurren si las relaciones entre los conceptos son incorrectas.

  24. Ejemplo Las plantas

  25. Herramientas • Existen Herramientas de Software que apoyan la construcción y distribución de Mapas Conceptuales. • CmapTools (http://cmap.ihmc.us/download). • FreeMind

  26. ¿Qué es un mapa Conceptual?

  27. Ejercicio • Con respecto a lo que UD. sabe (y se ha revisado en clases) acerca del Hardware y Software, construya un mapa conceptual que represente ese conocimiento. Debe representar qué son, para qué sirven, donde se utilizan, sus componentes y funciones.

  28. Ejemplo

  29. ¿Preguntas?

  30. Procesador de Texto Word (Microsoft)

  31. Planilla Electrónica Excel (Microsoft)

  32. Software de Presentación PowerPoint (Microsoft)

  33. Programa de Aplicación Algoritmo EC 1er Grado Variables a,b,x de tipo entero Inicio Escribir(“Ingrese valores de EC”) Leer (a,b) Si a = 0 entonces escribir (“Error”) sino Inicio x=-b/a Escribir (“La solución es:”,x) Fin Escribir(“Fin programa”) Fin Programa que permite resolver la ecuación de primer grado Programa que permite resolver la ecuación de primer grado #include <stdio.h> int a,b,x; main() { printf(“Ingrese valores de EC”); scanf(“%d %d”,&a,&b); if a ==0 printf (“error”); else { x = -b / a; printf(“La solución es %d:”,x); } printf(“Fin programa”); } a x + b = 0 ? a b x = -b / a

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