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Computación Ing. Paul Zelaya

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Concepto de Computación1

Historia de la Computación2

Componentes de una computadora3

4Dispositivos de E/S, Almacenamiento,

Comunicación.

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La Computación es la disciplina que busca establecer una base científica para resolver problemas mediante el uso de dispositivos electrónicos y sistemas computacionales.

DefiniciónComputación

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Historia de la Computación

Uno de los primeros dispositivos mecánicos para contar fue el ábaco, cuya historia se remonta a las antiguas civilizaciones griega y romana. Este dispositivo es muy sencillo, consta de cuentas ensartadas en varillas que a su vez están montadas en un marco rectangular. Al desplazar las cuentas sobre varillas, sus posiciones representan valores almacenados, y es mediante dichas posiciones que este representa y almacena datos. A este dispositivo no se le puede llamar computadora por carecer del elemento fundamental llamado programa.

Abaco

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Historia de la Computación

La primera computadora fue la máquina analítica creada por Charles Babbage, profesor matemático de la Universidad de Cambridge en el siglo XIX. La idea que tuvo Charles Babbage (Padre del Ordenador) sobre un computador nació debido a que la elaboración de las tablas matemáticas era un proceso tedioso y propenso a errores. En 1823 el gobierno Británico lo apoyo para crear el proyecto de una máquina de diferencias, un dispositivo mecánico para efectuar sumas repetidas.

En 1944 se construyó en la Universidad de Harvard, la Mark I, diseñada por un equipo encabezado por Howard H. Aiken. Esta máquina no está considerada como computadora electrónica debido a que no era de propósito general y su funcionamiento estaba basado en dispositivos electromecánicos llamados relevadores.

 

Maquina Analítica

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Historia de la Computación

Una antigua patente de un dispositivo que mucha gente creyó que era la primera computadora digital electrónica, se invalidó en 1973 por orden de un tribunal federal, y oficialmente se le dio el crédito a John V. Atanasoff como el inventor de la computador a digital electrónica.

El Dr. Atanasoff, catedrático de la Universidad Estatal de Iowa, desarrolló la primera computadora digital electrónica entre los años de 1937 a 1942. Llamó a su invento la computadora Atanasoff-Berry, ó solo ABC (Atanasoff Berry Computer). Un estudiante graduado, Clifford Berry, fue una útil ayuda en la construcción de la computadora ABC.

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Historia de la Computación

Mauchly y Eckert, después de varias conversaciones con el Dr. Atanasoff, leer apuntes que describían los principios de la computadora ABC y verla en persona, el Dr. John W. Mauchly colaboró con J.Presper Eckert, Jr. Para desarrollar una máquina que calculara tablas de trayectoria para el ejército estadounidense. El producto final, una computadora electrónica completamente operacional a gran escala, se terminó en 1946 y se llamó ENIAC (Integrador numérico y calculador electrónico).

La ENIAC construida para aplicaciones de la Segunda Guerra mundial, se terminó en 30 meses por un equipo de científicos que trabajan bajo reloj.

ENIAC

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Historia de la Computación

La ENIAC, mil veces más veloz que sus predecesoras electromecánicas, irrumpió como un importante descubrimiento en la tecnología de la computación. Pesaba 30 toneladas y ocupaba un espacio de 450 mts cuadrados, llenaba un cuarto de 6 m x 12 m y con tenía 18,000 bulbos, tenía que programarse manualmente conectándola a 3 tableros que contenían más de 6000 interruptores.

Ingresar un nuevo programa era un proceso muy tedioso que requería días o incluso semanas. A diferencia de las computadoras actuales que operan con un sistema binario (0,1) la ENIAC operaba con uno decimal (0,1,2..9) La ENIAC requería una gran cantidad de electricidad. La leyenda cuenta que la ENIAC, construida en la Universidad de Pensilvania.

ENIAC

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Historia de la Computación

El proyecto, auspiciado por el departamento de Defensa de los Estados Unidos, culminó cuando se integró a ese equipo el ingeniero y matemático húngaro John von Neumann (1903 - 1957). Las ideas de von Neumann resultaron tan fundamentales para su desarrollo posterior, que es considerado el padre de las computadoras.

La EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer): Tenía aproximadamente cuatro mil bulbos y usaba un tipo de memoria basado en tubos llenos de mercurio por donde circulaban señales eléctricas sujetas a retardos.

La idea fundamental de von Neumann fue: permitir que en la memoria coexistan datos con instrucciones, para que entonces la computadora pueda ser programada en un lenguaje, y no por medio de alambres que eléctricamente interconectaban varias secciones de control, como en la ENIAC.

EDVAC

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Historia de la Computación

El siguiente desarrollo importante en el diseño de las computadoras fueron los programas intérpretes, que permitían a las personas comunicarse con las computadoras utilizando medios distintos a los números binarios.

En 1952 Grace Murray Hoper una oficial de la Marina de E.U., desarrolló el primer compilador, un programa que puede traducir enunciados parecidos al inglés en un código binario comprensible para la maquina llamado COBOL (Common Business-Oriented Languaje).

COBOL

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Primera Generación

Esta generación abarco la década de los cincuenta. Y se conoce como la primera generación. Estas máquinas tenían las siguientes características:

Estaban construidas por medio de tubos de vacío.

Eran programadas en lenguaje de máquina.

En 1951 aparece la UNIVAC (UNIVERSAL COMPUTER), fue la primera computadora comercial, que disponía de mil palabras de memoria central y podían leer cintas magnéticas, se utilizó para procesar el censo de 1950 en los Estados Unidos.

UNIVAC I

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Primera Generación

En las dos primeras generaciones, las unidades de entrada utilizaban tarjetas perforadas, retomadas por Herman Hollerith (1860 - 1929), quien además fundó una compañía que con el paso del tiempo se conocería como IBM (International Bussines Machines).

La computadora más exitosa de la primera generación fue la IBM 650, de la cual se produjeron varios cientos. Esta computadora que usaba un esquema de memoria secundaria llamado tambor magnético, que es el antecesor de los discos actuales.  

Otros modelos de computadora que se pueden situar en los inicios de la segunda generación son: la UNIVAC 80 y 90, las IBM 704 y 709, Burroughs 220 y UNIVAC 1105.

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Segunda Generación

Cerca de la década de 1960, las computadoras seguían evolucionando, se reducía su tamaño y crecía su capacidad de procesamiento. Las características de la segunda generación son las siguientes:

Están construidas con circuitos de transistores. Se programan en nuevos lenguajes llamados lenguajes de alto nivel.

En esta generación las computadoras se reducen de tamaño y son de menor costo. Aparecen muchas compañías y las computadoras eran bastante avanzadas para su época como la serie 5000 de Burroughs y la ATLAS de la Universidad de Manchester.

  Algunas de estas computadoras se programaban con cintas perforadas y otras más por medio de cableado en un tablero.

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Segunda Generación

Las computadoras de esta generación fueron: la Philco 212 (esta compañía se retiró del mercado en 1964) y la UNIVAC M460, la Control Data Corporation modelo 1604, seguida por la serie 3000, la IBM mejoró la 709 y sacó al mercado la 7090, la National Cash Register empezó a producir máquinas para proceso de datos de tipo comercial, introdujo el modelo NCR 315.

La Radio Corporation of America introdujo el modelo 501, que manejaba el

lenguaje COBOL, para procesos administrativos y comerciales. Después salió

al mercado la RCA 601.

 

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Tercera GeneraciónLa tercera generación de las computadoras. Se inaugura con la IBM 360 en abril de 1964.

  Las características de esta generación fueron las siguientes:  

Su fabricación electrónica esta basada en circuitos integrados.

Su manejo es por medio de los lenguajes de control de los sistemas operativos.

La IBM produce la serie 360 con los modelos 20, 22, 30, 40, 50, 65, 67, 75, 85,

90, 195 que utilizaban técnicas especiales del procesador, unidades de cinta de nueve canales, paquetes de discos magnéticos y otras características que ahora son estándares .

IBM 360

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Tercera Generación El sistema operativo de la serie 360, se

llamó OS que contaba con varias configuraciones, incluía un conjunto de técnicas de manejo de memoria y del procesador que pronto se convirtieron en estándares.

A mediados de la década de 1970, aparecen en el mercado las computadoras de tamaño mediano, o minicomputadoras que no son tan costosas como los grandes mainframes que significa también, gran sistema, pero disponen de gran capacidad de procesamiento.

Algunas minicomputadoras fueron las siguientes: la PDP - 8 y la PDP - 11 de Digital Equipment.

IBM 360

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Cuarta Generación

Aparecen los microprocesadores que es un gran adelanto de la microelectrónica, son circuiros integrados de alta densidad y con una velocidad impresionante.

Las microcomputadoras con base en estos circuitos son extremadamente pequeñas y baratas, por lo que su uso se extiende al mercado industrial. Aquí nacen las computadoras personales que han adquirido proporciones enormes y que han influido en la sociedad en general sobre la llamada “Revolución Informática"

Chip Intel 4004

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Cuarta Generación En 1976 Steve Wozniak y Steve Jobs

inventan la primera microcomputadora de uso masivo y más tarde forman la compañía conocida como la Apple que fue la segunda compañía más grande del mundo.

Surgen otras aplicaciones como los procesadores de palabra, las hojas electrónicas de cálculo , paquetes gráficos, etc.

Surgen las industrias del software de las computadoras personales crece con gran rapidez, Gary Kildall y William Gates se dedicaron durante años a la creación de sistemas operativos y métodos para lograr una utilización sencilla de las microcomputadoras (son los creadores de CP/M y de los productos de Microsoft).

Chip Intel 4004

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Quinta Generación

Surge la competencia internacional por el dominio del mercado de la computación, en la que se perfilan dos líderes que, sin embargo, no han podido alcanzar el nivel que se desea: la capacidad de comunicarse con la computadora en un lenguaje más cotidiano y no a través de códigos o lenguajes de control especializados.

Japón lanzó en 1983 el llamado "programa de la quinta generación de computadoras", con los objetivos explícitos de producir máquinas con innovaciones reales en los criterios mencionados. Y en los Estados Unidos ya está en actividad un programa en desarrollo que persigue objetivos semejantes:

Procesamiento en paralelo mediante arquitecturas y diseños especiales y circuitos de gran velocidad.

Manejo de lenguaje natural y sistemas de inteligencia artificial.

 

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Quinta Generación Surge la competencia internacional por el dominio del mercado de la computación, en la que se

perfilan dos líderes que, sin embargo, no han podido alcanzar el nivel que se desea: la capacidad de comunicarse con la computadora en un lenguaje más cotidiano y no a través de códigos o lenguajes de control especializados.

Japón lanzó en 1983 el llamado "programa de la quinta generación de computadoras", con los objetivos explícitos de producir máquinas con innovaciones reales en los criterios mencionados. Y en los Estados Unidos ya está en actividad un programa en desarrollo que persigue objetivos semejantes:

Procesamiento en paralelo mediante arquitecturas y diseños especiales y circuitos de gran velocidad.

Manejo de lenguaje natural y sistemas de inteligencia artificial.

Las computadoras digitales actuales se ajustan al modelo propuesto por el matemático John Von Neumann. De acuerdo con el, una característica importante de este modelo es que tanto los datos como los programas, se almacenan en la memoria antes de ser utilizados.

 

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Una computadora (del latín computare -calcular-), también denominada ordenador o computador, es una maquina Electrónica que recibe y procesa datos para convertirlos en información útil.

Una computadora es una colección de circuitos integrados y otros componentes relacionados que puede ejecutar con exactitud, rapidez, y de acuerdo a lo indicado por un usuario o automáticamente por otro programa, una gran variedad de secuencias o rutinas de instrucciones que son ordenadas, organizadas y sistematizadas.

DefiniciónComputadora

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Arquitectura de una Computadora

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Componentes de una Computadora

La memoria: Es una secuencia de celdas de almacenamiento numeradas, donde cada una es un bit o unidad de información. La instrucción es la información necesaria para realizar lo que se desea con el computador CPU.

El procesador: (también llamado Unidad central de procesamiento o CPU) consta de: La unidad aritmético lógica o ALU es el dispositivo diseñado y construido para llevar a cabo

las operaciones elementales como las operaciones aritméticas (suma, resta, ...),

operaciones lógicas (Y, O, NO), y operaciones de comparación o relacionales.

La unidad de control sigue la dirección de las posiciones en memoria que contienen la instrucción que el computador va a realizar en ese momento; recupera la información poniéndola en la ALU para la operación que debe desarrollar.

Los dispositivos de E/S: sirven a la computadora para obtener información del mundo exterior y/o comunicar los resultados generados por el computador al exterior.

 

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Componentes de una Computadora

El Registro Hardware: una memoria de alta velocidad que almacena valores usados en operaciones matemáticas dentro del microprocesador.

Bus del Sistema: Todos los componentes de la CPU se vinculan a través del bus de sistema, mediante distintos tipos de datos el microprocesador y la memoria principal que también involucra a la memoria cache de nivel 2.

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Arquitectura de una Computadora

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Componentes de una Computadora

1. El monitor o Pantalla de computadora : Es un es un dispositivo de salida.

Tipos: El Tubo de Rayos Catódicos (CRT). Una pantalla de cristal líquido (LCD).

2. Tarjeta Madre: es una tarjeta de circuito impreso que da soporte de las demás partes de la computadora. Tiene instalados una serie de integrados , entre los que se encuentra el Chipset que sirve como centro de conexión entre el procesador, la memoria ROM, los buses de expansión y otros dispositivos

3. La unidad Central de Procesamiento, o CPU: (Central Processing Unit), o, simplemente, el procesador, es el componente en una computadora digital que interpreta las instrucciones y procesa los datos contenidos en los programas de la computadora.

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Componentes de una Computadora

4. El puerto IDE: (Integrated device Electronics) o ATA (Advanced Technology Attachment) controla los dispositivos de almacenamiento masivo de datos, como los discos duros y ATAPI (Advanced Technology Attachment Packet Interface) y además añade dispositivos como las unidades CD-ROM.

En el sistema IDE el controlador del dispositivo se encuentra integrado en la electrónica del dispositivo.

5. La memoria de acceso aleatorio: (en inglés: Random Access Memory cuyo acrónimo es RAM) es la memoria desde donde el procesador recibe las instrucciones y guarda los resultados. Es el área de trabajo para la mayor parte del software de un computador. Existe una memoria intermedia entre el procesador y la RAM, llamada caché, pero ésta sólo es una copia de acceso rápido de la memoria principal.

6. Las tarjetas de expansión son dispositivos: con diversos circuitos integrados y controladores que, insertadas en sus correspondientes ranuras de expansión, sirven para ampliar la capacidad de un ordenador.

 

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Componentes de una Computadora

7. Fuente eléctrica: En electricidad se entiende por fuente al elemento activo que es capaz de generar una diferencia potencial entre sus bornes o proporcionar una corriente eléctrica.

8. Almacenamiento óptico: Consistente en la lectura a través de haces de luz que interpretan las refracciones provocadas sobre su propia emisión. Los soportes de almacenamiento más famosos son el CD-ROM y el DVD. Existen otros en desarrollo como el EVD. el Blu-ray o el HD DVD. disco de DVD.

9. Disco duro: Un disco duro o disco rígido (en inglés hard disk drive) es un dispositivo de almacenamiento no volátil, que conserva la información aun con la pérdida de energía, que emplea un sistema de grabación magnética digital; es donde en la mayoría de los casos se encuentra almacenado el sistema operativo de la computadora.

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Componentes de una Computadora

Tipos de Discos Duros: Integrated Drive Electronics (IDE, también llamado ATA). SCSI generalmente usado en servidores. SATA. FC exclusivo para servidores.

10. Un teclado es un periférico o dispositivo que consiste en un sistema de teclas, como las de una máquina de escribir, que permite introducir datos a un ordenador o dispositivo digital.

Las teclas en los teclados de ordenador se clasifican normalmente de la siguiente manera:

Teclas alfanuméricas: letras y números. Teclas de puntuación: coma, punto, punto y coma, entre otras. Teclas especiales: teclas de funciones, teclas de control, teclas de flecha, tecla de

mayúsculas, teclas de edición de texto.

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Componentes de una Computadora

11. El ratón o mouse: Es un dispositivo apuntador, generalmente fabricado en plástico. Se utiliza con una de las manos del usuario y detecta su movimiento relativo en dos dimensiones por la superficie plana en la que se apoya, reflejándose habitualmente a través de un puntero o flecha en el monitor.

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Dispositivos de Entrada

Son los que envían información a la unidad

de procesamiento, en código binario.

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Dispositivos de Salida

Los dispositivos de salida convierten la

información que sale de una computadora en imágenes en pantalla, impresiones u otras formas.

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Dispositivos de Almacenamiento

Las unidades de almacenamiento son dispositivos periféricos del sistema, que actúan como medio de soporte para la grabación de los programas de usuario,

y de los datos y ficheros que son manejados por las aplicaciones que se ejecutan en estos sistemas.

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Dispositivos de Comunicación

Los dispositivos de comunicación son los que envían y reciben archivos de una computadora a otra. Entre los más comunes tenemos el módem y las tarjetas de red.

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