Sin ttulo de diapositiva

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ESTRUCTURA HARDWARE DE LOS COMPUTADORES
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HARDWARE BÁSICO
Periféricos Adaptan la información para que
podamos manejarla, almacenan información, ayudan
a ejecutar programas, etc.
Unidad de Control (UC) Envía las órdenes
necesarias para ejecutar los programas a la ALU y
la memoria.

• Registros
• Almacenan información necesaria para ejecutar los
  programas
• Contador de programa
• Cálculos intermedios
• Palabra de estado
• ...

Buses Transportan información entre todos los
elementos. Se caracterizan por un ancho de
palabra.

• Memorias
• RAM (Random Access Memory) memoria de acceso
  aleatorio
• ROM (Read-Only Memory) memoria de sólo lectura
• Otras EAROM (Electrucally Alterable ROM), PROM,
  EPROM, Flash, etc

Reloj Sincroniza todos los elementos. Se
caracteriza por su frecuencia.
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REPRESENTACIÓNDE LA INFORMACION EN EL COMPUTADOR
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REPRESENTACIÓN DE LA INFORMACIÓN
Índice de la presentación
1. Introducción 2. Sistemas de numeración 3.
Sistema binario 4. Sistemas hexadecimal y
octal 5. Representación de la información
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REPRESENTACIÓN DE LA INFORMACIÓN
Índice de la presentación
1. Introducción 2. Sistemas de numeración 3.
Sistema binario 4. Sistemas hexadecimal y
octal 5. Representación de la información 6.
Redundancia y detección de errores
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INTRODUCCIÓN
Representación de la información
El computador es un aparto electrónico digital
binario
Sólo 2 señales eléctricas posibles 0 y 1
La información se representa mediante
combinaciones de ceros y unos
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INTRODUCCIÓN
Representación de la información
En un lugar de La Mancha...
?
110101010101010101 101010101010101011 110101100100
010101 101010010101010010
28.941.200
Lunes
3,141592653...
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REPRESENTACIÓN DE LA INFORMACIÓN
Índice de la presentación
1. Introducción 2. Sistemas de numeración 3.
Sistema binario 4. Sistemas hexadecimal y
octal 5. Representación de la información 6.
Redundancia y detección de errores
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SISTEMAS DE NUMERACIÓN
Sistema Romano
Símbolos C D I L M X V
Reglas Valor de los símbolos A la izquierda
resta, a la derecha suma
I
1
X
10
C
100
M
1000
V
5
L
50
D
500
I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII, IX, X, XI, XII,
XIII, XIV, XV, XVI,...
Carencias cero? números grandes?
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SISTEMAS DE NUMERACIÓN
Sistema Arábigo
Símbolos 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Reglas Colocación de las cifras (dígitos) en
unidades, decenas, centenas, millares, decenas
de millar, centenas de millar, etc. Separar
con un punto cada 3 cifras
Se basa en el 10 Sistema decimal
5 1000 2 100 3 10 7 1 5237
5 103 2 102 3 101 7 100 5237
5237
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SISTEMAS DE NUMERACIÓN
Sistema Decimal
Cada cifra tiene un peso dependiendo de su
posición La posición más a la derecha un peso de
1 (100)
DN ... D4 D3 D2 D1 D0
Se interpreta como
DN10N ... D4104 D3103 D2102 D1101
D0100
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SISTEMAS DE NUMERACIÓN
Sistema Decimal
En general utilizamos la expresión
i0 para la posición más a la derecha a la
izquierda de la coma decimal
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SISTEMAS DE NUMERACIÓN
Sistemas en otras bases
Sistemas semejantes en otras bases que no son
10 En general, para una base B
Cada dígito Di es un símbolo del conjunto de B
elementos 0, 1, 2,..., B-1
B2 en el caso del sistema binario B8 en el caso
del sistema octal B10 en el caso del sistema
decimal B16 en el caso del sistema haxadecimal
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REPRESENTACIÓN DE LA INFORMACIÓN
Índice de la presentación
1. Introducción 2. Sistemas de numeración 3.
Sistema binario 4. Sistemas hexadecimal y
octal 5. Representación de la información 6.
Redundancia y detección de errores
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SISTEMA BINARIO
Fundamentos del sistema binario
Semejante al sistema decimal, pero con base B2
Por lo tanto, utiliza sólo 2 símbolos 0,1
Cada dígito es un bit
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SISTEMA BINARIO
Fundamentos del sistema binario
Los símbolos son los mismos que en otras bases
En caso de ambigüedad, especificamos la base
1110100)10 ? 1110100)2
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SISTEMA BINARIO
Conversión de binario a decimal
Interpretamos números en binario utilizando
Es decir,
... D4 D3 D2 D1 D0 )2
se interpreta como
...D424 D323 D222 D121 D020
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SISTEMA BINARIO
Conversión de binario a decimal
1110100)2
Ejemplo
126 125 124 023 122 021 020
164 132 116 08 14 02
01 64 32 16 4 116)10
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SISTEMA BINARIO
Conversión de binario a decimal
1010011)2
Lo hacemos por pasos
1. Numerar la posición del bit
2. Calcular el peso
3. Eliminamos los pesos que tengan un 0
4. Sumamos 641621 83)10
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SISTEMA BINARIO
Conversión de binario a decimal
1101100)2
Otro ejemplo
1. Numerar la posición del bit
2. Calcular el peso
3. Eliminamos los pesos que tengan un 0
4. Sumamos 643284 108)10
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SISTEMA BINARIO
Conversión de decimal a binario
146)10
Parte entera
146
73
36
18
9
4
2
1
0
0
10010010)2
0
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SISTEMA BINARIO
Conversión de decimal a binario
Observamos que la representación binaria ocupa
más dígitos que la decimal
Cuanto menor es la base, más dígitos para el
mismo valor
Podemos averiguar el número D de dígitos que
necesitamos como mínimo para representar el
número N)10 en la base B
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SISTEMA BINARIO
Conversión de decimal a binario
Más fácil con una tabla
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SISTEMA BINARIO
Representación de números negativos
En decimal anteponemos un signo menos
12.736 ? -12.736
En binario convenio de complemento a 2
010001001 ? 101110111
El primer bit indica el signo (1negativo)
más otras reglas que no estudiamos
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SISTEMA BINARIO
Representación de números negativos
Con 8 bits hacemos 256 combinaciones
Números positivos y negativos
Números positivos
Números con signo
Números sin signo
-128 a 127
0 a 255
La mitad del rango negativo y la mitad positivo
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SISTEMA BINARIO
Representación de números fraccionarios

• Dos estrategias
• Punto fijo
• Punto flotante

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SISTEMA BINARIO
Punto fijo
Consideramos que los números están a escala
1,82 metros 182 centímetros
(el punto es la coma decimal y está siempre en el
mismo sitio)
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SISTEMA BINARIO
Punto flotante
Consideramos que los números están a escala
variable
1,82 18,2 /10 182 /100
(el punto es la coma decimal y se indica dónde se
pone)
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SISTEMA BINARIO
Punto flotante
Se indican las primeas cifras y el número de ceros
Se indica tanto el número como la posición de la
coma
El número indica los dígitos, la posición la
magnitud
N Número)2 2Posición
,
Número
Posición
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SISTEMA BINARIO
Punto flotante
Los bits se reparten para signo, mantisa y
exponente
Signo es el signo del número 0 positivo, 1
negativo Mantisa son los dígitos del número
(binario natural) Exponente es la posición de la
coma en la mantisa
N (-1)Signo Mantisa)2 2Exponente
Exponente puede ser positivo o negativo
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SISTEMA BINARIO
Representación de números fraccionarios

• Resumen estrategias
• Punto fijo
• Todos los bits son dígitos
• El tamaño viene dado por la escala
• Precisión, pero poco rango
• Punto flotante
• Algunos bits son dígitos
• Otros son escala
• Mucho rango, menos precisión

p
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REPRESENTACIÓN DE LA INFORMACIÓN
Índice de la presentación
1. Introducción 2. Sistemas de numeración 3.
Sistema binario 4. Sistemas hexadecimal y
octal 5. Representación de la información 6.
Redundancia y detección de errores
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SISTEMAS HEXADECIMAL Y OCTAL
Fundamentos
Octal base 8 0,1,2,3,4,5,6,7 Hexadecimal bas
e 16 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F
Conversión Octal-Decimal, Hexadecimal-Decimal
Igual que binario-decimal, pero basado en 8 o
16 Divisiones sucesivas entre 8 o 16 Pesos de
los dígitos en potencias de 8 o 16
Por qué nos interesan?
Porque 8 y 16 son potencias de 2
La conversión Octal-Binario y Hexadecimal-Binario
es sencilla
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SISTEMAS HEXADECIMAL Y OCTAL
Conversión entre octal y binario
1 dígito octal equivale a 3 binarios
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SISTEMAS HEXADECIMAL Y OCTAL
Conversión entre hexadecimal y binario
1 dígito hexadecimal equivale a 4 binarios
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REPRESENTACIÓN DE LA INFORMACIÓN
Índice de la presentación
1. Introducción 2. Sistemas de numeración 3.
Sistema binario 4. Sistemas hexadecimal y
octal 5. Representación de la información 6.
Redundancia y detección de errores
Tipos de datos Tablas de caracteres Representación
de literales Operadores
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REPRESENTACIÓN DE LA INFORMACIÓN
Tipos de datos
Con 1 byte (8 bits) hacemos 28256 combinaciones
Binario natural valores del 0 al
255 Complemento a 2 valores del -128 al 127
Cómo representamos números más grandes? Cómo
representamos lo que no son números?
Tipos de datos forma de representar la
información en la memoria del ordenador
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REPRESENTACIÓN DE LA INFORMACIÓN
Tipos de datos
Clasificación
Tipos simples almacenan 1 valor Tipos
compuestos agrupaciones de simples o compuestos
Simples Lógicos Números enteros Números
reales Caracteres Compuestos Vectores Reg
istros Otros
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REPRESENTACIÓN DE LA INFORMACIÓN
Lógicos
Representan valores Verdadero/Falso
Basta con 1 bit, pero se gasta un byte
completo Si todos los bits son 0 ? Falso Si
algún bit es 1 ? Verdadero
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REPRESENTACIÓN DE LA INFORMACIÓN
Números enteros
Representan números enteros, en punto fijo
Variantes con/sin signo, tamaño (número de
bits) Sin signo binario natural Con
signo complemento a 2 Número de bits 8, 12,
16, 32, 64...? rango
Bits
Rango con signo
Rango sin signo
8
-128 .. 127
0 .. 255
12
-2.048 .. 2.047
0 .. 4.095
16
-32.768 .. 32.767
0 .. 65.535
32
-2.147.483.648 .. 2.147.483.647
0 .. 4.294.967.296
64
-9.223.372.036.854.775.808 .. 9.223.372.036.854.77
5.807
0 .. 18.446.744.073.709.551.616
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REPRESENTACIÓN DE LA INFORMACIÓN
Números reales
Representan números reales, en punto flotante
Según el número de bits Precisión simple (32
bits) Precisión doble (64 bits)

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REPRESENTACIÓN DE LA INFORMACIÓN
Caracteres
Representan las letras del alfabeto
Normalmente se utiliza 1 byte para representar
cada letra Cada letra tiene un número (entre 0 y
255) según alguna tabla de equivalencia 256
letras diferentes letras, números, signos de
puntuación, símbolos... EBDIC, ASCII (ANSI),
UNICODE, UTF-8

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REPRESENTACIÓN DE LA INFORMACIÓN
Vectores
Representan conjuntos de múltiples
elementos todos del mismo tipo (tipo base)
También se llaman Arrays
Cada elemento se llama celda y se identifica
mediante un número que se llama índice
Índices
Celdas
Vector de 8 enteros
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REPRESENTACIÓN DE LA INFORMACIÓN
Vectores
Un vector de caracteres se llama cadena de
caracteres y sirve para representar texto
Cadena de 8 caracteres
Cadena de 13 caracteres
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REPRESENTACIÓN DE LA INFORMACIÓN
Vectores
El tipo base de un vector puede ser un tipo
compuesto Un vector de vectores es un vector de
2 dimensiones o matriz
Vector de 3 vectores de 8 elementos (matriz de
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REPRESENTACIÓN DE LA INFORMACIÓN
Registros
Representan conjuntos de múltiples elementos
que pueden ser de distinto tipo
Cada elemento se llama campo, se identifica
mediante un nombre y es de un determinado tipo
Registro de 3 campos (DNI, Nombre, Edad)
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REPRESENTACIÓN DE LA INFORMACIÓN
Resumen de tipos
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REPRESENTACIÓN DE LA INFORMACIÓN
Otros tipos
Combinando tipos simples y compuestos
podemos definir estructuras que se parecen más a
la organización real de la información
Ejemplos Pilas, Colas, Árboles,
Grafos ... Imágenes, sonidos, vídeos
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REPRESENTACIÓN DE LA INFORMACIÓN
Ficheros
La información se guarda en disco en forma de
ficheros
Un fichero o archivo es una secuencia de
bytes igual que la memoria RAM, pero en soporte
no volátil
Los datos se guardan en los ficheros igual que en
la RAM se traspasan fragmentos de RAM a
fragmentos de ficheros y al contrario
Algunos ficheros tienen estructuras regulares,
otros no
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REPRESENTACIÓN DE LA INFORMACIÓN
Ficheros
Tipos de ficheros, según su estructura
Fichero de registros secuencia de registros,
todos iguales Fichero de texto secuencia de
caracteres Fichero binario no tiene una
estructura regular