historia de la computación introducción a la ing. en computación ing. moisés e. ramírez g
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Historia de la computación
Introducción a la Ing. en Computación
Ing. Moisés E. Ramírez G.
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Introducción El objetivo de esta sección es hacer una
perspectiva histórica breve del campo de la computación haciendo énfasis en los inventos y personajes que han influido de mayor manera para el desarrollo de ésta.
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Abaco Uno de los problemas que siempre ha fascinado al hombre
es el relacionado con la actividad de contar y el concepto de número. De ahí que entre las primeras herramientas que inventó están dispositivos mecánicos capaces de ayudarlo con estas tareas.
El ábacoLos egipcios (500 años AC) inventaron el primer dispositivo para calcular, basado en bolillas atravesadas por alambres. Posteriormente, a principios del siglo II DC, los chinos perfeccionaron este dispositivo, al cual le agregaron un soporte tipo bandeja, poniéndole por nombre Saun-pan. El ábaco permite realizar sumar, restar, multiplicar y dividir.
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Los sistemas de numeración
Para contar, nuestros antepasados inventaron diversos sistemas de numeración que prevalecen hasta nuestros días. Una forma de clasificarlos es en ‘posicionales’ y ‘no posicionales’.
Ventajas/DesventajasLos posicionales (ejm. El sistema decimal) tienen como ventaja sobre los no posicionales (ejm. El sistema de numeración romano) que pueden representar cualquier número con un conjunto limitado de guarismos o cifras, además de que las operaciones aritméticas son más fáciles de realizar.
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La pascalina Blaise Pascal (1623-1662) En 1649
gracias a un decreto real obtuvo el monopolio para la fabricación y producción de su máquina de calcular conocida como la PASCALINA. Esta máquina consistía en una serie de engranes que permitía obtener los resultados de las operaciones de sumas y restas de forma directa de hasta 8 dígitos.
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Sistema Binario Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716). En
1670, Leibniz mejora la máquina inventada por Blaise Pascal, al agregarle capacidades de multiplicación, división y raíz cúbica.
En 1979 crea y presenta el modo aritmético binario, basado en "ceros" y "unos", lo cual serviría unos siglos más tarde para estandarizar la simbología utilizada aplicada en el procesamiento de la información en las computadoras modernas.
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Charles Babbage y Ada Byron
Charles Babbage (1792-1871) Babbage concibió dos máquinas:
La Máquina Diferencial era un dispositivo de 6 dígitos que resolvía ecuaciones polinómicas por el método diferencial.
La máquina Analítica, fue diseñada como un dispositivo de cómputo general.
Babbage trabajó en estos proyectos con Ada Byron, considerada la primer programadora de la era de la computación ya que fue ella quien se hizo cargo del análisis y desarrollo de todo el trabajo del inventor y la programación de los cálculos a procesarse
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Partes de la máquina analítica 1. Dispositivo de entrada de la
información: recibe la información a procesar y las instrucciones del programa.
2. Unidad de almacenaje: que almacena información.
3. Procesador: con la función de realizar operaciones lógicas y aritméticas sobre la información.
4. Unidad de control: dirige a todas las demás unidades determinando cuándo debe leer información, que operación realizar,...
5. Dispositivo de salida: muestra la información ya procesada.
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Las tarjetas perforadas Joseph Marie Jacquard (1752 - 1834) modificó
una maquinaria textil, inventada por Vaucanson, a la cual implementó un sistema de plantillas o moldes metálicos perforados unidas por correas, que permitían programar las puntadas del tejido, logrando obtener una diversidad de tramas y figuras.
A partir del invento de Jacquard empezaron a proliferar, las máquinas y equipos programados por sistemas perforados, tales como los pianos mecánicos, conocidos como pianolas , muñecos y otros novedosos juguetes mecánicos .
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Máquina tabuladora Herman Hollerith (1860-1929) empezó
a trabajar con el sistema de máquinas tabuladoras logrando su primera patente en 1884.
El gobierno norteamericano convocó a una licitación para un sistema de procesamiento de datos que proporcionase resultados más rápidos (se había estimado que tardarían en procesarse unos 10 ó 12 años).
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Herman Hollerith, que trabajaba como empleado del buró de Censos, propuso su sistema basado en tarjetas perforadas, y que puesto en práctica constituyó el primer intento exitoso de automatizar el procesamiento de grandes volúmenes de información.
Las máquinas de Hollerith clasificaron, ordenaban y enumeraban las tarjetas perforadas que contenían los datos de las personas censadas, logrando una rápida emisión de reportes, a partir de los 6 meses.
Nace IBM Los resultados finales del censo de 1890 se obtuvieron en el tiempo record de 2 años y medio. Herman Hollerith en 1896 fundó la TABULATING MACHINE COMPANY que luego se convirtió en la Computer Tabulating Machine (CTR). Hollerith se retiró en 1921 y en 1924 CTR cambió su nombre por el de International Business Machines Corporation (IBM), que años más tarde se convertiría en el gigante de la computación.
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John Louis von Neumann (1903-1957)
En 1944 contribuyó en forma directa en los diseños de fabricación de computadoras de esa generación, asesorando a Eckert y John Machly , creadores de la ENIAC y que construyeran además la UNIVAC en 1950. Durante esa década trabajó como consultor para la IBM colaborando con Howard Aiken para la construcción de la computadora Mark I de Harvard.
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Conrad Zuse (1910-1957) Entre 1936 y 1939 construyó la primera computadora
electromecánica binaria programable, la cual hacía uso de relés eléctricos para automatizar los procesos (Z1).
En 1940 Zuse terminó su modelo Z2, el cual fue la primera computadora electromecánica completamente funcional del mundo. Al año siguiente, en 1941, fabricó su modelo Z3 para el cual desarrolló un programa de control que hacía uso de los dígitos binarios.
Entre 1945 y 1946 creó el "Plankalkül" (Plan de Cálculos), el primer lenguaje de programación de la historia y predecesor de los lenguajes modernos de programación algorítmica.
En 1949 formó la fundación ZUSE KG dedicada al desarrollo de programas de control para computadoras electro mecánicas. En 1956 esta fundación fue adquirida por la empresa Siemens Computadoras
Generaciones de computadoras
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Primera generación (1945-1958)
Tubos de vacío Almacenamiento masivo de datos en tambores
y cintas magnéticas Máquinas muy grandes y con grandes Necesidades de energía. Grandes sistemas de ventilación Tarjetas perforadas Lenguaje máquina. UNIVAC I, ENIAC, ABC (Atanasoff-Berry ), Mark
I, EDVAC
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Segunda Generación (1959-1964) Transistores Equipos de tamaño, consumo de energía y
necesidades de ventilación menores Aparecen los primeros lenguajes de programación: COBOL y Fortran Aumenta la confiabilidad. IBM 360, Digital PDP-8
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Tercera generación (1964-1971) Circuitos integrados Computadoras más rápidas, pequeñas, menos
costosas y con mayores capacidades. Aparecen los primeros sistemas operativos. Interconexión de las primeras computadoras
en red. Aparición de la multiprogramación. Desarrollo de lenguajes de programación de
alto nivel y software en general –mayor variedad de aplicaciones.
Aparecen las minicomputadoras . CRAY-1
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Cuarta generación Miniaturización de los circuitos integrados
usando chips de silicio. Aparición de las computadoras personales. Procesador 8008 Cada vez más eficientes, baratas, capacidades
mayores y consumo de energía menor. Interfaces gráficas. IBM PC, APPLE II
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Quinta generación (1978 -?) Inteligencia Artificial, Sistemas Expertos,
Visión Artificial, Comprensión de lenguaje natural, robótica.
Computadoras cada vez más rápidas, baratas, eficientes, pequeñas,...
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Charles Babbage Se considera a Charles Babbage (matemático inglés
profesor en Cambridge) como el precursor de las ciencias informáticas; tanto por establecer los conceptos teóricos en que se basa actualmente la arquitectura de computadores, como por diseñar sus máquinas analítica y de las diferencias: auténticas pioneras de las calculadoras digitales, pese a basarse en principios puramente mecánicos, lo que constituye todo un alarde de ingeniería.
El tal sujeto era un bicho raro ya desde estudiante en el Trinity College: aficionado a repasar los errores de cálculo, transcripción o tipográficos que se acumulaban en las tablas matemáticas de la época cual ratón de biblioteca, se le ocurrió la genial idea de construir una máquina capaz de recopilar las tablas de logaritmos, que por aquel entonces apenas tenían un siglo de antigüedad.
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El método de diferencias finitas
De carácter muy excéntrico, se movía en círculos privilegiados, donde lo hacían también Charles Dickens, Pierre S. de Laplace o Charles Darwin, lo que le dotaba de una visión de la realidad muy avanzada para su época.
Su primera calculadora digital fue inventada en 1822 para el Servicio de Correos Británico; determinaba valores sucesivos de funciones polinómicas utilizando solamente la operación de adición, mediante el método de las diferencias finitas: partiendo de los valores iniciales conocidos de una serie de potencias obtenemos los demás mediante la realización de restas entre valores consecutivos hasta obtener una columna de un valor constante; y retroceder sumando hasta el valor siguiente que deseamos obtener, como se ve en este ejemplo para las segundas potencias de x:
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Método de diferencias finitas 1a Diferencia 2a Diferencia
Xi Xi2 Xi
2 - Xi-12 = di di+1 - di
1 1 3 2
2 4 5 2
3 9 7 2
4 16 9 2
5 25 11 2
6 36 13 2
7 49 15 2
8 64 17 2
9 81 19 2
10 100 21 2
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Todo el sistema estaba basado en la numeración decimal, de forma que cada una de las cifras de un número se representaba por una rueda dentada, y su valor por la rotación angular asociada a ella. Este funcionamiento hace que sólo sean posibles las rotaciones correspondientes a valores numéricos enteros.
Su diseño fue basado en interruptores mecánicos a base de barras, cilindros, cremalleras y ruedas dentadas.
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Máquina de diferencias(artilugio de diferencias)
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La máquina analítica de Babbage
La máquina analítica se asemejaba mucho a las primeras computadoras. Sus componentes eran:
El analizador o molino (MILL) con operaciones de suma, resta, multiplicación y división con 50 cifras de precisión.
El almacenamiento o memoria: con la finalidad de conservar los números para referencia futura. Eran series de columnas cada una conteniendo series de ruedas.El diseño contenía un banco de memoria de mil registros, cada uno capaz de almacenar un número. Estos números podían ser el resultado de alguna operación efectuada por el molino o provenientes de la entrada de las tarjetas perforadas.
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Tarjetas perforadas Las instrucciones para estas operaciones se leían a partir de
tarjetas perforadas que transmitían no sólo los datos a procesar sino también el conjunto de instrucciones que se iban a procesar.Las tarjetas de variables contenían los números que eran sujetos de operación en el analizador. Existía un sistema para pasar el contenido de estas tarjetas directamente al molino para ser procesadas.Las tarjetas de operaciones que servían para preescribir la secuencia de operaciones que se deseaban realizar. Estas no actuaban sobre los números directamente.
Las posibles operaciones de las tarjetas perforadas eran: Ingresar un número en el almacenamiento. Llevar un número del analizador a la memoria. Dar instrucciones al analizador para que efectúe una
operación. Ingresar un número al analizador Llevar un número de la memoria al analizador Egresar un numero desde la memoria al analizador
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Ejemplo: (a b + c) · d 4 tarjetas de variables con los números a,b,c,d Una tarjeta de operación que indique la
multiplicación de a y b Una tarjeta de variable p, que contenga el
resultado del producto de a y b : p=ab Una tarjeta de operación para direccionar la adición
de p y c Una tarjeta de variable q, para registrar el
resultado de la suma de p y c: q=p+c Una tarjeta de operación para indicar la operación
de multiplicación entre q y d. Una tarjeta de operación para detectar la
multiplicación de q y d: p2=q·d, p2 será ésta la última tarjeta
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Salida Babbage inventó la primer máquina tipográfica
automatizada capaz de imprimir los resultados de los cálculos.
Entrada Salida
Almacenamiento
Analizador
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Ada Augusta Subrutina: una secuencia de instrucciones que se
puede usar una y otra vez en contextos muy diferentes.
Iteración: El hacer que la lectora de tarjetas vuelva a una tarjeta específicada, de modo que la secuencia que se inicia con ésta última pueda ejecutarse en repetidas ocasiones.
Salto condicional: La lectora de tarjetas puede saltar a cierta tarjeta si (IF) se cumple con cierta condición.
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La máquina tabuladora Las preguntas que se hacían venían en el formato
de opción múltiple. Las respuestas se ponían en tarjetas donde la
perforación en cierta posición de cada columna representaba la respuesta a una pregunta.
1 2 3 4 5 6 7 …
A O O O
B O O
C O
D O
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El mecanismo de conteo
.
Contador: 0,1,2,3,4, …
Corriente eléctrica
La tarjeta
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El interruptor (switch) Es un circuito que puede abrir o cerrar (deja pasar
o no la corriente) a través de un circuito eléctrico. Un ejemplo de la aplicación de este elemento es en
los conmutadores telefónicos. Cuando se quiere la conexión entre dos líneas. Siempre está abierto (no hay conexión) entre las dos líneas. Pero cuando se quiere comunicación, se cierra el circuito, es decir se conectan las partes en velocidades de aproximadamente 5 veces por segundo.
Antes de la existencia de estos aparatos, las conexiones se hacían directamente por la operadora usando un tablero de interruptores.
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Otro tipo de interruptor fue el tubo electrónico de vacío que podía hacer el mismo trabajo a velocidades de hasta 1,000,000 veces por segundo.
Este aparato fue usado por las primeras computadoras electrónicas (ENIAC con 18,000 tubos de vacío) para sumar, almacenar e incluso realizar operaciones lógicas.
Otro tipo de interruptor, el llamado relevador fue usado por Konrad Zuse en la Z1.
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El modelo de John Von Neumann
A pesar de las velocidades alcanzadas en la computadora ENIAC (500 multiplicaciones por segundo) resultaba todavía ineficiente en el sentido de que para realizar un nuevo cálculo se tenían que realizar cambios completos en el cableado.
Neumann analizó este problema y propuso un modelo que contiene lo siguiente:
1. Un medio para codificar o cifrar las instrucciones, a fin de que fuera posible almacenarlas en la memoria de la máquina. Von Neumann sugirió el uso de cadenas o series de unos y ceros.
2. Almacenar las instrucciones en la memoria junto con cualquier otra información (números, datos) necesaria para el trabajo específico que se trate.
3. Al correr el programa, tomar las instrucciones directamente de la memoria, en vez de que haya que leer una tarjeta perforada en cada paso.
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Ventajas obtenidas Velocidad. Las instrucciones se leían
directamente de la memoria (más rápido que las tarjetas perforadas)
Flexibilidad. Teniendo varios programas, se puede correr uno, después otro o combinaciones de los mismos.
Automodificación. Al estar almacenados electrónicamente es fácil hacer programas que se puedan modificar o ajustar por si mismos.
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El modelo de Von Neumann
Control
Entrada
Procesamiento
Salida
Memoria
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Partes del modelo Entrada: Los datos en bruto que se van a
procesar. MEMORIA: almacena la entrada, los resultados del
procesamiento y el programa que se va a ejecutar. Control: Lee el programa y lo traduce en una serie
de operaciones que realiza la unidad procesadora. Unidad procesadora: Lleva a cabo todas las
operaciones reales de suma, multiplicación, cuenta, comparación, etc., sobre la información que recibe desde la memoria.
Salida: Responde a los resultados de la unidad de procesamiento, almacenados en memoria y transmitidos a un dispositivo específico.
Modelo del funcionamiento de una
computadora
Introducción a la Ing. en Computación
Ing. Moisés E. Ramírez G.
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La memoria Su función es guardar datos. Es un conjunto de celdas (o casillas) con las
siguientes características:1. Cada celda puede contener un valor numérico.2. Cada celda tiene la propiedad de ser direccionable, es
decir, se puede distinguir una de otra por medio de un número único que es su dirección.
3. Las celdas de memoria están organizadas en forma de vector (numeradas secuencialmente) para poder hacer referencia a ellas de manera rápida.
4. Para hacer referencia a una celda se usa su dirección sobre el vector, para ello se usa un apuntador.
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Todas las celdas tienen una dirección, por ejemplo, la celda 51 tiene un 4, la 54 tiene un 9, etc
Suponemos que existen operaciones elementales que permiten leer o escribir en ciertas posiciones de memoria, esto se haría con un código especial.
... 51 52 53 54 55 ...
4 0 1 9 7
Dato en la celda
Dirección de la celda
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Además de las operaciones de lectura/escritura en la memoria se pueden realizar ciertas operaciones básicas (a las que se denominarán primitivas) según un código especial, como puede ser suma y resta, por ejemplo.
Supongamos que se desea realizar la operación de suma a los operandos 5 y 7. Se necesitaran 3 casillas: una para cada número (5,7) y una más para almacenar el resultado. Supongamos que
dichas casillas son la 21,22 y 23. Se deben definir a nivel de detalle las operaciones que se desean realizar y su orden, así como obtener una
codificación adecuada (instrucciones que la computadora pueda entender). Introducir todos los datos (e instrucciones) en la memoria.
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Las operaciones a realizar(set de instrucciones)
Operación (mnemónico)
Código
Longitud
Descripción
Carga_Ac 21 2 Lleva el contenido de una celda al acumulador. Ejm 21 23 Lleva al acumulador el contenido de la celda 23
Suma 57 2 Suma al acumulador el contenido de la celda descrita por la dirección
Resta 42 2 Resta al acumulador el contenido de la celda descrita por la dirección
Guarda_Ac 96 2 Guarda (deposita) el contenido del acumulador en una celda
Alto 70 1 Se detiene el programa y regresa el control al sistema.
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Observaciones
Cabe notar aquí dos lenguajes: uno mnemónico (más fácil de comprender para nosotros, programa fuente) y otro que está escrito en código numérico (que sólo la computadora puede entender, programa objeto).
Instrucciones(escritas por el programador)
Código generado (el programa que entiende la computadora)
Carga_Ac 21Suma 22Guarda_Ac 23Alto
21 2157 2296 2370
MERG 44
Ejecución del programa
Qué pasará en este programa?
¿Qué código (programa fuente) generó este programa?
10 11 12 13 14 15 16 21 22 23 Acumulador
21
21
57
22
96
23
70
... 05
07
__ ...
10 11 12 13 14 15 16 17 18 21 22 23 Acumulador
21
21
42
22
42
22
96
23
70
... 60
07
_ ...
Lenguaje ensamblador
(Uso del comando DEBUG)
Propedéutico corto UTM
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Creación de un programa que suma 2 números Inicio/Ejecutar... DEBUG
Algunos comandos básicos r muestra los registros del sistema rbx Visualizar un registro específico
(R+registro a visualizar)
MERG 47
Un programa que suma dos números
a1000CA7:0100 mov ax, 0200CA7:0103 mov bx, 0100CA7:0106 add ax, bx0CA7:0108 int 20
0CA7:010A Las direcciones de memoria aparecen por parte del programa (lo que se deberá escribir está en
negritas). Para ejecutar el programa hasta la instrucción que está en la localidad de memoria 108H escribir: g108
-g108AX=0030 BX=0010 CX=0000 DX=0000 SP=FFEE BP=0000 SI=0000 DI=0000DS=0CA7 ES=0CA7 SS=0CA7 CS=0CA7 IP=0108 NV UP EI PL NZ NA PE NC0CA7:0108 CD20 INT 20-
MERG 48
Un programa que suma dos números y muestra en pantalla el resultado
0D82:0100 B81300 MOV AX,00130D82:0103 BB2400 MOV BX,00240D82:0106 01D8 ADD AX,BX0D82:0108 88C2 MOV DL,AL0D82:010A B440 MOV AH,400D82:010C CD21 INT 210D82:010E CD20 INT 20
0D82:0110
Escribir lo que está en negritas y después g (ejecutar)
-g7El programa ha terminado de forma normal
MERG 49
Código ASCII
MERG 50
El número enviado a pantalla es la representación en ASCII de dicho valor.
Recordando que la última dirección de memoria que se usó fue la 110h, escribir:
h 110 1000210 0010
Para obtener la suma y diferencia entre las dos cantidades dadas (el número de bytes que ocupa el programa)
Posteriormente
n nombre.com
El nombre del archivo en donde se desea guardar la información, siempre con extensión COM
MERG 51
Sabiendo la longitud del archivo se debe guardar en el registro CX así
- rcxCX 0000:0010
Finalmente para guardarlo escribir-wWriting 0010 bytes
Con eso se guarda el archivo en disco.Para abrirlo escribir
-n prueba.com-l
Con esto se cargará el programa en memoria
MERG 52
Para asegurarse que dicho programa está en memoria usar el comando u-u 100 1100DCB:0100 B81300 MOV AX,00130DCB:0103 BB2400 MOV BX,00240DCB:0106 01D8 ADD AX,BX0DCB:0108 88C2 MOV DL,AL0DCB:010A B402 MOV AH,020DCB:010C CD21 INT 210DCB:010E CD20 INT 200DCB:0110 68 DB 68-
Muestra lo que está en memoria entre las localidades señaladas. Para salir del programa usar el comando q (quit=salir)
El procesador
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El procesador Es un circuito integrado hecho de silicio con
millones de diminutos componentes electrónicos. Es el lugar donde toda la información es procesada,
además de indicar a las otras partes de la computadora que es lo que tienen que hacer.
Aunque la fama de los procesadores actuales viene de su trabajo como cerebro de las PC’s, hoy día una enorme cantidad de ellos se usan para casi cualquier aplicación imaginable: calculadoras, relojes, juegos de video, hornos de microondas, hasta los complejos sistemas de rastreo de aviones, tanques y mísiles.
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Integración de los procesadores
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Cada trabajo que el µ hace se divide en muchas pequeñas operaciones llamadas instrucciones.
La lista completa de instrucciones necesarias para que el microprocesador haga un trabajo se llama programa.
Puesto que el µ no tiene capacidad de razonamiento, todas las instrucciones que se le dan a ejecutar deben ser muy precisas.
La gran ventaja e su que se puede programar para una gran variedad de tareas.
El programa que dice al procesador que va a hacer es leído desde un dispositivo de almacenamiento.
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Partes del procesador Unidad aritmético-lògica (ALU): que realiza los
cálculos numéricos y toma decisiones lògicas Registros: que son pequeñas memorias que guardan
información temporal mientras el ALU realiza sus operaciones.
Unidad de control: interpreta las instrucciones del programa y le dice a la ALU qué operaciones realizar.
BUSES: Son las líneas encargadas de transmitir los datos de ida y vuelta entre el microprocesador y las otras partes de la computadora, y también dentro del mismo chip.
MERG 58
Partes del procesadorUnidad
de control
Unidad Aritmético-
Lógica
Registros
BUS BUS
BUS
BUS
Hacia otras partes de la computadora (memoria, discos, teclado, monitor, etc).
MERG 59
Características básicas que diferencian a un procesador
Instruction set: Conjunto de instrucciones que el micro puede ejecutar
Bandwidth: Número de bits procesados por cada instrucción.
Clock speed : Se da en MHz la velocidad del reloj determina cuantas instrucciones pueden ser ejecutadas por segundo por el procesador.
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Comparación entre micros
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CISC y RISC Los procesadores también pueden ser
clasificados en estas categorias: CISC (complex instruction set computer) RISC (reduced instruction set computer)
CISC: La mayor parte de las computadoras personales usan la arquitectura CISC en la que la CPU soporta alrededor de doscientas instrucciones.
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RISC Son un tipo especial de procesadores que pueden
reconocer un muy limitado número de instrucciones. Hasta mediados de los 80's la tendencia era construir CPU's cada vez más complejos que tuvieran cada vez sets de instrucciones mayores.
Esta tendencia fue detenida por los fabricantes al comenzar a fabricar CPU's capaces de ejecutar solamente un número muy limitado de instrucciones, siendo esto una ventaja el hecho de que al ser menos instrucciones se ejecutan más rápido debido a que son más simples.
Otra ventaja es que los procesadores RISC requieren menos transistores, por lo tanto su costo en diseño y producción disminuye.
Desde la aparicion de RISC las computadoras anteriores se les han referido como CISC .
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Existe una controversia considerable entre estas
dos tecnologías. Los que están del lado de RISC argumentan que los CPU’s se han vuelto cada vez más rápidos. Los escépticos opinan que cada vez se está dejando mayor carga al software al tener un número tan limitado de instrucciones. Aunque los primeros argumentan que esto no es tan relevante ya que los procesadores se están haciendo cada vez más rápidos y baratos.
Independientemente de lo anterior estas dos tecnologías están pareciéndose cada vez más. Ya que los procesadores RISC tienden a soportar las instrucciones CISC y para la construcción de procesadores CISC se usan muchas técnicas que están asociadas con procesadores RISC.
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La memoria Su función es guardar datos. Es un conjunto de celdas (o casillas) con las
siguientes características:1. Cada celda puede contener un valor numérico.2. Cada celda tiene la propiedad de ser direccionable, es
decir, se puede distinguir una de otra por medio de un número único que es su dirección.
3. Las celdas de memoria están organizadas en forma de vector (numeradas secuencialmente) para poder hacer referencia a ellas de manera rápida.
4. Para hacer referencia a una celda se usa su dirección sobre el vector, para ello se usa un apuntador.
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Más sobre memorias
La memoria es el elemento del ordenador que almacena información. La información se va a almacenar en forma de unos y ceros (sólo almacenamos información digital en binario). La memoria se puede dividir en dos tipos: principal y secundaria.
La memoria principal es la que almacena las cosas (el programa y los datos) que se están utilizando en un momento dado. Si se apaga la luz, perdemos su contenido (por ello se le llama volátil). También se conoce como memoria RAM.
Las memorias comerciales más comunes son:
SIMM (single in-line memory module) bus de 32 bits, cap hasta 64MB
DIMM (dual in-line memory module) bus de 32 bits, a partir de 64 MB, 133 MHz
RIMM (Rambus Inline Memory Module), velocidades de 100 a 800 MHz
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La memoria secundaria es una memoria de almacenamiento, aquí se almacena toda la información que tengamos (aunque en un momento dado no se esté usando). Aunque apaguemos la luz, la información que tenemos almacenada, permanece en este tipo de memoria.
Cuando tenemos una computadora, en memoria secundaria (por ejemplo en el disco duro) se pueden almacenar muchos programas (procesador de textos, juegos, etc.) pero cuando queremos usar uno de ellos, debemos tenerlo en memoria principal. Si seleccionamos el procesador de textos y estamos escribiendo una carta, el programa y los datos (las letras de la carta) están en memoria principal. Si en ese momento se va la luz, perdemos el trabajo que esté en memoria principal, sólo quedara almacenada definitivamente si la pasamos al disco duro (o a un disquete) es decir, sólo queda la que tenemos almacenada en memoria secundaria.
MERG 68
Dispositivos de entrada (input) Estas unidades se encargan de
recibir los datos del usuario. Entre ellos podemos contar a:
Teclado Ratón Scanner TouchScreen etc
MERG 69
Tipos de teclado
El tipo de teclado estándar es el QWERTY (diseñado en 1880 para máquinas de escribir).
Existe otro teclado (distribución de teclas) llamado Dvorak (Diseñado en 1930s por August Dvorak).
Se estima que en una jornada de 8 horas al día la mano de una persona viaja alrededor de 16 millas en un teclado QWERTY y en un Dvorak solamente una milla.
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MERG 71
Ratón Introducidos a finales de los
80’s. Es un dispositivo esencial para las PC’s con interfaces gráficas.
Tipos básicos de ratón Mecánico Optomecánico Óptico
Se conecta a la PC de diferentes maneras
Serial PS/2 USB
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TouchScreen, scanner, multifuncionales
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Cámaras digitales
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Salida: Monitores,Impresoras, etc
MERG 75
Características de los monitores
Resolución: Es el número de píxeles (puntos) sobre la pantalla, se describe dando el número columnas por el número de filas
VGA 640x480 SVGA 800x600 XGA 1024x768
Paleta de colores: Número de colores que soporta. Monocromático: Sólo puede desplegar dos colores Escala de grises: (tipo especial de monocromático) Colores: Pueden desplegar desde 16 hasta arriba de 1 millón
de colores diferentes. A veces se les refiere como monitores RGB.
Refrescado (frecuencia de escaneo): Es el número de veces que se dibuja la pantalla por segundos (Hz).
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Por su tecnología de construcciónse clasifican CRT (Monitores de Tubos de Rayos Catódicos) LCD (Cristal líquido)
De matriz pasiva (la más usada y barata) TFT (thin film transistor) o de matriz activa
Pantallas de plasma
CRT vs LCD CRT consumen mucha más electricidad CRT ocupan mucho más espacio CRT generan radiación dañina para la salud Los principios físicos sobre los que funcionan los CRT son ampliamente
comprendidos. CRT son más fáciles de fabricar y baratos. Producen imágenes estables Los CRT (desv.) tienen el efecto de tambor Los CRT tienen más ángulo de visión
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Tipos de impresoras Impresoras láser
Tienen la ventajas de mayor rapidez y calidad de impresión en escala de grises, pero son muy caras en resolución a colores.
Impresoras de inyección de tinta Dos tecnologías
Tecnología térmica (Bubble Jet) HP, Cannon Tecnología piezo-eléctrica Epson
Las HP tienen en el cartucho los cabezales, por ello son más caras. En las Epson los cabezales están en la impresora, por ello los cartuchos son más baratos.
Funcionan con los tres colores primarios sustractivos Cyan, Magenta, Amarillo (CMYK)
MERG 78
Impresoras de matriz de punto Tinta sólida (Tektronix) Sublimación de tinta Aplicaciones
fotográficas de gran calidad Thermo autochrome Se usa un papel
especial que reacciona a diferentes temperaturas para cada color CMYK
Cera térmica Se usa para transparencias
MERG 79
Operación (mnemónico)
Código
Longitud
Descripción
Carga_Ac 21 2 Lleva el contenido de una celda al acumulador. Ejm 21 23 Lleva al acumulador el contenido de la celda 23
Suma 57 2 Suma al acumulador el contenido de la celda descrita por la dirección
Resta 42 2 Resta al acumulador el contenido de la celda descrita por la dirección
Guarda_Ac 96 2 Guarda (deposita) el contenido del acumulador en una celda
Alto 70 1 Se detiene el programa y regresa el control al sistema.
Guarda_Dat
15 3 Guarda un valor en una dirección de memoria. Ejm: 15 [DIR] [DATO]
Salta_Cero 20 2 Salta a una dirección de memoria (Memoria de instrucciones) si el acumulador es cero Ejm: 20 [DIR]
Mayor 30 2 Hace el acumulador=1 si el acumulador es mayor que lo que está en una dirección de memoria dada, en caso contrario acumulador=0. Ejm. 30 [DIR]
Igual 31 2 Hace el acumulador=1 si el acumulador es igual que lo que está en una dirección de memoria dada, en caso contrario acumulador=0 Ejm 31 [DIR]
Menor 32 2 Hace el acumulador=1 si el acumulador es menor que lo que está en una dirección de memoria dada, en caso contrario acumulador=0. Ejm 32 [DIR]
Residuo 22 2 Guarda en el acumulador el residuo de la division entera de acumulador/[DIR] Ejm. 22 [DIR]
Cociente 40 2 Guarda en el acumulador el cociente del Acumulador entre la celda descrita por la dirección.
Multiplica 41 2 Guarda en el acumulador el producto del Acumulador por la celda descrita por la dirección.
Entrada 17 1 Guarda en el acumulador un número leído por el teclado
Salida 18 1 Muestra el número que está en el acumulador en la pantalla