Title: Historia de la computaci
1Historia de la computación
- Introducción a la Ing. en Computación
- Ing. Moisés E. Ramírez G.
2Introducción
- 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.
3Abaco
- 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 ábaco
- Los 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.
4Los 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/Desventajas
- Los 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.
5La 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.
6Sistema 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.
7Charles 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
8Partes 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.
9Las 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 .
10Máquina 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).
11 - 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.
12John 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.
13Conrad 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
14Generaciones de computadoras
15Primera 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
16Segunda 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
17Tercera 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
18Cuarta 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
19Quinta generación (1978 -?)
- Inteligencia Artificial, Sistemas Expertos,
Visión Artificial, Comprensión de lenguaje
natural, robótica. - Computadoras cada vez más rápidas, baratas,
eficientes, pequeñas,...
20Charles 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.
21El 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
22Método de diferencias finitas
1a Diferencia 2a Diferencia
Xi Xi2 Xi2 - Xi-12 di di1 - 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
23- 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.
24Máquina de diferencias(artilugio de diferencias)
25La 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.
26- 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
27Ejemplo (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 pab - 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 qpc - 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 p2qd, p2 será ésta la
última tarjeta
28Salida
- Babbage inventó la primer máquina tipográfica
automatizada capaz de imprimir los resultados de
los cálculos.
Analizador
Salida
Entrada
Almacenamiento
29Ada 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.
30La 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
31El mecanismo de conteo
Corriente eléctrica
La tarjeta
Contador 0,1,2,3,4,
32El 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.
33- 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.
34El 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 - 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. - Almacenar las instrucciones en la memoria junto
con cualquier otra información (números, datos)
necesaria para el trabajo específico que se
trate. - Al correr el programa, tomar las instrucciones
directamente de la memoria, en vez de que haya
que leer una tarjeta perforada en cada paso.
35Ventajas 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.
36El modelo de Von Neumann
Procesamiento
Control
Memoria
Salida
Entrada
37Partes 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.
38Modelo del funcionamiento de una computadora
- Introducción a la
- Ing. en Computación
- Ing. Moisés E. Ramírez G.
39La memoria
- Su función es guardar datos.
- Es un conjunto de celdas (o casillas) con las
siguientes características - Cada celda puede contener un valor numérico.
- 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. - Las celdas de memoria están organizadas en forma
de vector (numeradas secuencialmente) para poder
hacer referencia a ellas de manera rápida. - Para hacer referencia a una celda se usa su
dirección sobre el vector, para ello se usa un
apuntador.
40- 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.
Dirección de la celda
... 51 52 53 54 55 ...
4 0 1 9 7
Dato en la celda
41- 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.
42Las 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.
43Observaciones
Instrucciones (escritas por el programador) Código generado (el programa que entiende la computadora)
Carga_Ac 21 Suma 22 Guarda_Ac 23 Alto 21 21 57 22 96 23 70
- 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).
44Ejecución del programa
10 11 12 13 14 15 16 21 22 23 Acumulador
21 21 57 22 96 23 70 ... 05 07 __ ...
- Qué pasará en este programa?
- Qué código (programa fuente) generó este
programa?
10 11 12 13 14 15 16 17 18 21 22 23 Acumulador
21 21 42 22 42 22 96 23 70 ... 60 07 _ ...
45Lenguaje ensamblador(Uso del comando DEBUG)
46Creación de un programa que suma 2 números
- Inicio/Ejecutar... ? DEBUG
- Algunos comandos básicos
- r ? muestra los registros del sistema
- rbx ? Visualizar un registro específico
(Rregistro a visualizar)
47Un programa que suma dos números
- a100
- 0CA70100 mov ax, 020
- 0CA70103 mov bx, 010
- 0CA70106 add ax, bx
- 0CA70108 int 20
- 0CA7010A ?
- 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 ? - -g108
- AX0030 BX0010 CX0000 DX0000 SPFFEE
BP0000 SI0000 DI0000 - DS0CA7 ES0CA7 SS0CA7 CS0CA7 IP0108 NV
UP EI PL NZ NA PE NC - 0CA70108 CD20 INT 20
- -
48Un programa que suma dos números y muestra en
pantalla el resultado
- 0D820100 B81300 MOV AX,0013
- 0D820103 BB2400 MOV BX,0024
- 0D820106 01D8 ADD AX,BX
- 0D820108 88C2 MOV DL,AL
- 0D82010A B440 MOV AH,40
- 0D82010C CD21 INT 21
- 0D82010E CD20 INT 20
- 0D820110 ?
- Escribir lo que está en negritas y después g
(ejecutar) - -g
- 7
- El programa ha terminado de forma normal
49Código ASCII
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 110 100
- 0210 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
51- Sabiendo la longitud del archivo se debe guardar
en el registro CX así - - rcx
- CX 0000
- 0010
- Finalmente para guardarlo escribir
- -w
- Writing 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
52- Para asegurarse que dicho programa está en
memoria usar el comando u - -u 100 110
- 0DCB0100 B81300 MOV AX,0013
- 0DCB0103 BB2400 MOV BX,0024
- 0DCB0106 01D8 ADD AX,BX
- 0DCB0108 88C2 MOV DL,AL
- 0DCB010A B402 MOV AH,02
- 0DCB010C CD21 INT 21
- 0DCB010E CD20 INT 20
- 0DCB0110 68 DB 68
- -
- Muestra lo que está en memoria entre las
localidades señaladas. - Para salir del programa usar el comando q
(quitsalir)
53El procesador
54El 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 PCs, 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.
55Integración de los procesadores
56- 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.
57Partes 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.
58Partes del procesador
Unidad de control
Unidad Aritmético-Lógica
BUS
Hacia otras partes de la computadora (memoria,
discos, teclado, monitor, etc).
BUS
BUS
BUS
Registros
59Características 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.
60(No Transcript)
61(No Transcript)
62CISC 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.
63RISC
- 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 .
64- Existe una controversia considerable entre estas
dos tecnologías. Los que están del lado de RISC
argumentan que los CPUs 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.
65La memoria
- Su función es guardar datos.
- Es un conjunto de celdas (o casillas) con las
siguientes características - Cada celda puede contener un valor numérico.
- 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. - Las celdas de memoria están organizadas en forma
de vector (numeradas secuencialmente) para poder
hacer referencia a ellas de manera rápida. - Para hacer referencia a una celda se usa su
dirección sobre el vector, para ello se usa un
apuntador.
66Más 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
67 - 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.
68Dispositivos de entrada (input)
- Estas unidades se encargan de recibir los datos
del usuario. - Entre ellos podemos contar a
- Teclado
- Ratón
- Scanner
- TouchScreen
- etc
69Tipos 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.
70 71Ratón
- Introducidos a finales de los 80s. Es un
dispositivo esencial para las PCs con interfaces
gráficas. - Tipos básicos de ratón
- Mecánico
- Optomecánico
- Óptico
- Se conecta a la PC de diferentes maneras
- Serial
- PS/2
- USB
72TouchScreen, scanner, multifuncionales
73Cámaras digitales
74Salida Monitores,Impresoras, etc
75Características 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).
76Por 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
77Tipos 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)
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
79Operación (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 acumulador1 si el acumulador es mayor que lo que está en una dirección de memoria dada, en caso contrario acumulador0. Ejm. 30 DIR
Igual 31 2 Hace el acumulador1 si el acumulador es igual que lo que está en una dirección de memoria dada, en caso contrario acumulador0 Ejm 31 DIR
Menor 32 2 Hace el acumulador1 si el acumulador es menor que lo que está en una dirección de memoria dada, en caso contrario acumulador0. 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