Tema 1 - Equipos Informáticos (4 ESO) PDF

Tema 1.- Equipos Informáticos  4 ESO Tema 1: Equipos Informáticos Sumario 1. INTRODUCCIÓN............................................................................................................

Tema 1.- Equipos Informáticos  4 ESO Tema 1: Equipos Informáticos Sumario 1. INTRODUCCIÓN.........................................................................................................................................3 2. REPRESENTACIÓN DE LA INFORMACIÓN...................................................................................................3 2.1. UNIDADES DE MEDIDA.................................................................................................................... 3 2.2. CODIFICACIÓN DE LA INFORMACIÓN.............................................................................................. 6 2.3. CONVERSIÓN DE DECIMAL A BINARIO............................................................................................ 7 2.4. CONVERSIÓN DE BINARIO A DECIMAL............................................................................................ 7 3. SISTEMAS INFORMÁTICOS....................................................................................................9 3.1 TIPOS DE ORDENADORES................................................................................................................. 9 3.2. HARDWARE DEL ORDENADOR...................................................................................10 3.2.1. Elementos de la CPU............................................................................................................ 11.................................................................................................................................................11.................................................................................................................................................11 3.2.1.1. La fuente de alimentación.......................................................................................... 11 3.2.1.2. La placa base.............................................................................................................. 12 3.2.1.3. El microprocesador.....................................................................................................13 3.2.1.4. La memoria RAM........................................................................................................ 14 3.2.1.5. Las unidades de almacenamiento.............................................................................. 14 3.2.1.6. Las tarjetas de expansión........................................................................................... 16 3.2.2. Periféricos............................................................................................................................ 18 3.2.3. Puertos...................................................................................................................18 3.3. SOFTWARE DEL ORDENADOR................................................................................... 20 2 / 23 4 ESO Tema 1: Equipos Informáticos 1. INTRODUCCIÓN Llamamos Informática a la ciencia que estudia el tratamiento automático de la información. La herramienta que se utiliza en esta ciencia se denomina Ordenador o Computadora (del inglés Computer). En estos apuntes veremos cómo se codifica la información en un ordenador, cómo funciona un ordenador analizando sus componentes y aprenderemos a utilizar la terminología propia de esta materia. 2. REPRESENTACIÓN DE LA INFORMACIÓN La información que puede manejar un ordenador (y por tanto puede estar contenida en su memoria) es de tipo digital, es decir, está representada en un lenguaje que sólo emplea dos símbolos: 0 y 1, llamados dígitos binarios. Cada uno de esos símbolos representa una unidad mínima de información y recibe el nombre de bit (BInary digiT). Cuando circula corriente por una celda de memoria de un ordenador, se representa mediante un «1» y si no circula corriente por dicha celda, se representa mediante un «0». 2.1. UNIDADES DE MEDIDA Por sí sólo, un bit no tiene significado, no es más que una letra de un idioma numérico. En nuestro lenguaje, para representar información, las letras forman palabras. Del mismo modo, los bits se agrupan para formar entidades que tengan un significado 3 / 23 4 ESO Tema 1: Equipos Informáticos concreto. Esas entidades también son palabras pero a diferencia de los lenguajes humanos, las palabras que entiende un ordenador deben tener todas exactamente el mismo número de bits. Según el diseño del procesador y de la memoria los ordenadores usan palabras de 8, 16, 32, 64... bits. Cuanto mayor sea el tamaño de la palabra que el ordenador puede manejar, mayor será la capacidad de dicho ordenador. Las palabras de 8 bits se denominan bytes u octetos. Así pues, un byte es una combinación de 8 bits. (Por ejemplo, 01000111, 11001010, 00001000 son bytes). Puesto que un byte tiene 8 elementos y cada elemento puede tomar dos valores distintos, 0 ó 1, resulta que pueden formarse 28 = 256 bytes diferentes. Puede considerarse sin pérdida de generalidad que un byte representa una letra (como veremos más adelante en el código ASCII). Como el byte es una unidad muy pequeña, para medir la capacidad de almacenar o manejar información de los distintos componentes del ordenador se emplean múltiplos del byte: Kilobyte (KB) = 1024 B. Megabyte (MB) = 1024 KB. Gigabyte (GB) = 1024 MB. Terabyte (TB) = 1024 GB. Petabyte (PB) = 1024 TB. Exabyte (EB) = 1024 PB. Zetabyte (ZB) = 1024 EB. Para pasar de una unidad de medida a otra habrá que multiplicar o dividir por 1024. 4 / 23 4 ESO Tema 1: Equipos Informáticos 1. Si una memoria USB tiene una capacidad de 128 GB, ¿de cuántos bytes dispone? 2. Si el disco duro de un ordenador tiene una capacidad de 1,5 TB, ¿Cuántas unidades de memoria USB de 128 GB de información cabrían dentro del mismo? 3. Si tengo un pendrive de 2 Gbyte y guardo una carpeta que contiene: ∙ Un archivo de Word de 2357 Kbyte. ∙ Un archivo de Power Point de 1,25 Mbyte. ∙ Una subcarpeta de 5873 Kbyte. ∙ Un vídeo de 4250 Kbyte. ¿Cuánto espacio tendría ocupado y cuánto libre? 4. Un cliente viene a la tienda donde trabajo y quiere que le hagamos una copia de seguridad de las fotos, videos y documentos que tiene en su teléfono. Quiere que la copia se la hagamos en un share drive en la nube con capacidad para 5 GB. En su teléfono tiene: ​ 300 fotos que ocupan 3.5 MB cada una ​ 50 videos que ocupan 2125 MB cada uno ​ documentos que ocupan 1256235 KB Calcula si le cabe todo en el share drive: 5. ¿Cuántas fotos de 2,5 MB caben en una memoria de 10 GB? 5 / 23 4 ESO Tema 1: Equipos Informáticos 2.2. CODIFICACIÓN DE LA INFORMACIÓN Como ya se ha comentado, los ordenadores sólo pueden trabajar con ceros y unos. Por lo tanto hay que traducir tanto los números como cualquier otro símbolo a este sistema para que el ordenador lo pueda entender. El proceso de traducción de los símbolos que utilizamos para comunicarnos a combinaciones de ceros y unos se llama CODIFICAR. Los ordenadores utilizan el código ASCII (American Standard Code for Information Interchange) para representar tanto los símbolos del teclado como otros caracteres especiales o de otras lenguas. Como vemos en la siguiente imagen, la tabla ASCII nos muestra el número decimal que corresponde a cada carácter: Texto to ASCII converter https://es.rakko.tools/tools/76/ 6 / 23 4 ESO Tema 1: Equipos Informáticos Si alguna vez necesitáis consultar la tabla de caracteres y símbolos ASCII (American Standard Code for Information Interchange) y únicamente disponéis de una terminal Linux, hacerlo es tan sencillo como ejecutar el la línea de comandos la página man: $ man ascii 2.3. CONVERSIÓN DE DECIMAL A BINARIO Para obtener la representación en cualquier base de un determinado número decimal hay que ir dividiendo sucesivamente por la base a la que queremos convertir y colocar los restos en orden inverso a como se han obtenido. Como queremos convertir a binario, tendremos que ir dividiendo entre 2. 2.4. CONVERSIÓN DE BINARIO A DECIMAL Para obtener el valor decimal de un determinado número en cualquier base hay que ir sumando el producto de cada dígito del número por la base (2) elevado a la posición de dicho dígito. 7 / 23 4 ESO Tema 1: Equipos Informáticos 7. Convierte a decimal el número binario 11000111 8. Convierte a binario el número decimal 87 9. Convierte a binario el número decimal 138 10. Convierte a decimal el número binario 010101 11. Calcula a qué carácter corresponde el número binario 1010111 12. ¿Cuántos bytes ocuparía tu nombre completo? ¿Y bits? 13. Mensaje secreto: piensa en el nombre de un compañero y codifícalo en binario en una hoja en blanco. El profesor hará que se la entregues a otro compañero que deberá decodificar la palabra ¿lo conseguirá? 14. Suponiendo que estamos escribiendo un documento de texto muy largo, que pretendemos que no ocupe más de 1,44 MB a) ¿Cuántos caracteres puede tener como máximo? b) ¿Cuántos documentos iguales a este cabrían en un pen drive de 2 GB? 8 / 23 4 ESO Tema 1: Equipos Informáticos 3. SISTEMAS INFORMÁTICOS Todo sistema informático está compuesto por tres elementos fundamentales: ✔ Hardware: Es el conjunto de componentes físicos del ordenador (informalmente se trata de todas las partes del ordenador que pueden ser tocadas con las manos: procesador, memoria, periféricos, placas, buses, circuitos, etc). ✔ Software: Es el conjunto de componentes lógicos del ordenador. En esencia son los programas que utiliza el ordenador para tratar la información. Esto incluye desde los programas de control y el Sistema Operativo hasta los programas de aplicaciones más sofisticadas, como juegos, procesadores de texto, programas de cálculo, programas de tratamiento de imágenes, etc. ✔ Usuario: No podemos olvidar que un sistema informático necesita de nuestra intervención para la organización y planificación de las tareas. Por lo tanto nosotros también somos un componente de los sistemas informáticos. 3.1 TIPOS DE ORDENADORES Los sistemas informáticos son muy versátiles. Presentan diferentes características dependiendo del uso, tamaño, potencia y movilidad que presenten. 9 / 23 4 ESO Tema 1: Equipos Informáticos 3.2. HARDWARE DEL ORDENADOR El hardware de un ordenador se divide a su vez en dos grupos: ​ ​ La CPU o unidad central de proceso ​ Los periféricos, que pueden ser de entrada, o de salida 10 / 23  4 ESO Tema 1: Equipos Informáticos 3.2.1. Elementos de la CPU A menudo se le llama a la caja del ordenador CPU con todo lo que contiene dentro, aunque ya veremos que la CPU es solo el microprocesador. Dentro de la CPU podemos encontrar varios elementos electrónicos, que funcionan en conjunto para conseguir que el ordenador funcione correctamente. En los ordenadores de sobremesa, se pueden cambiar varios de estos elementos con el fin de ampliar el sistema o repararlos. Los ordenadores portátiles, al ser más compactos, no permiten tanta flexibilidad. Los elementos principales de la CPU son los siguientes: ​ ​ ​3.2.1.1. La fuente de alimentación Es la que proporciona la energía eléctrica dentro de la CPU. 11 / 23 4 ESO Tema 1: Equipos Informáticos La fuente dispone de un ventilador que expulsa el aire al exterior, ya que el circuito interno se calienta mucho. ​3.2.1.2. La placa base La placa base, también conocida como placa madre o tarjeta madre (del inglés motherboard o mainboard) es una placa de circuito impreso a la que se conectan los componentes que constituyen la computadora u ordenador. Es una parte fundamental a la hora de armar un pc de escritorio o portátil. Tiene instalado un chipset, que sirve como centro de conexión entre el microprocesador, la memoria de acceso aleatorio (RAM), las ranuras de expansión y otros dispositivos. 12 / 23 4 ESO Tema 1: Equipos Informáticos La placa base, además, incluye un programa (firmware) llamado BIOS, que le permite realizar las funcionalidades básicas, como pruebas de los dispositivos, vídeo y manejo del teclado, reconocimiento de dispositivos y carga del sistema operativo. ​3.2.1.3. El microprocesador Es el microchip más importante en un ordenador, es considerado el «cerebro» de una computadora. Se ubica en un zócalo especial en la placa madre y dispone de un sistema de enfriamiento (generalmente un ventilador). En el microprocesador se procesan todas las acciones del ordenador. Su «velocidad» es medida por la cantidad de operaciones por segundo que puede realizar: la frecuencia de reloj. La frecuencia de reloj se mide en Megahercios (Mhz) o Gigahercios (GHz). Los principales fabricantes de microprocesadores son AMD e Intel. El microprocesador se comunica con la memoria RAM y con el disco duro y los periféricos mediante buses, que son varios cables unidos en paralelo. Existe un bus de datos, un bus de direcciones y un bus de control. Todos los microprocesadores se basan en la arquitectura de Von Neumann. 13 / 23 4 ESO Tema 1: Equipos Informáticos Intel utiliza las denominaciones i3, i5, i7 o i9 para determinar la gama de sus procesadores. Los i9 son los más potentes y funcionan más rápido que los i7. Por su parte, los Intel i7 son más veloces que los i5 que, a su vez, superan a los i3. 14. Busca la diferencia entre los procesadores Intel Xenon e Intel Core 15. Busca la diferencia entre procesadores AMD e Intel Core I3, I5, I7 e I9 ​3.2.1.4. La memoria RAM La memoria RAM (Random Access Memory) es la memoria que el ordenador utiliza para almacenar el programa que se está ejecutando y los datos necesarios. Una vez apagado el ordenador, la memoria RAM se borra completamente. La cantidad de memoria de un ordenador actual es desde 8 GB hasta 128 GB. ​3.2.1.5. Las unidades de almacenamiento Como hemos visto, la memoria RAM se borra al apagar el ordenador, por eso, debemos tener unidades de almacenamiento que conserven los datos, programas, archivos, etc. Las principales unidades de almacenamiento de un ordenador son las siguientes: Discos duros: Es el medio de almacenamiento por excelencia. La capacidad de un disco duro actual es de 1, 2, 3 o 4 TB. Los discos duros están siendo desplazados por los discos de estado sólido SSD, que son mucho más rápidos y silenciosos. 14 / 23 4 ESO Tema 1: Equipos Informáticos Se pueden utilizar los discos duros y los SSD de manera externa, dentro de una caja que se conecta al ordenador mediante un cable USB. ​ Unidades NMVE: Un tipo nuevo de discos duros que se conectan en la placa base y tienen un acceso más directo a la memoria RAM, por lo que la transferencia de datos es mucho más rápida. Su capacidad actual es de 1 o 2 TB. Pen drives: Creados por IBM en 1998, funcionan bajo el Estándar USB Mass Storage (Almacenamiento masivo USB) Actualmente existen la capacidad de los mismos van desde 1 GB hasta 2 TB. ​ Tarjetas de memoria: Necesitan de unidades lectoras para poder funcionar. Se utilizan sobre todo en teléfonos móviles y en cámaras de fotos por su reducido tamaño. 15 / 23 4 ESO Tema 1: Equipos Informáticos ​3.2.1.6. Las tarjetas de expansión Las tarjetas de expansión son dispositivos que sirven para ampliar las capacidades de un ordenador. Las principales tarjetas de expansión que podemos encontrar son: ​ Tarjeta de vídeo: Integran dentro un circuito integrado o chip encargado del proceso de gráficos, por lo que liberan al microprocesador de estas actividades, llamado GPU/VPU. Pueden ir integradas en la placa base. 16 / 23 4 ESO Tema 1: Equipos Informáticos ​ Tarjeta de sonido: Integran dentro un circuito integrado o chip encargado de procesar el sonido, por lo que libera al microprocesador de esta actividad.Suelen tener varias conexiones: Entrada de micrófono, salida de altavoces, entrada auxiliar, etc. ​ Tarjeta de red: Tienen uno o varios puertos para la conexión en red del ordenador. Actualmente se están sustituyendo por las tarjetas de red inalámbricas (Wifi), ya que ésta última tiene muchas ventajas y el precio es similar.Pueden ir integradas en la placa base. 3.2.2. Periféricos Periférico es todo dispositivo que se pueda utilizar para introducir información, obtener información o ambas cosas de un ordenador. Según esto los periféricos se clasifican respectivamente en: Periféricos de entrada, de salida, de entrada/salida y de almacenamiento. 17 / 23 4 ESO Tema 1: Equipos Informáticos ✔ Periféricos de entrada: Sirven para introducir información en el ordenador. Ejemplos: teclado, ratón, escáner, micrófono, webcam... ✔ Periféricos de salida: Sirven para que el usuario reciba la información elaborada por el ordenador. Ejemplos: monitor, impresora, altavoces, auriculares, proyector… ✔ Periféricos de entrada y salida: Permiten la comunicación en ambos sentidos: introducir y sacar información. Ejemplos: equipos multifunción (impresora+escáner), pantallas táctiles, tarjetas de red, tarjetas gráficas, tarjetas de sonido, módem… ✔ Periféricos de almacenamiento: Se utilizan para almacenar de forma permanente grandes volúmenes de información. Ejemplos: discos duros, CD/DVD, unidades de estado sólido (SSD), pendrives, tarjetas de memoria… 3.2.3. Puertos Además de los distintos componentes que se conectan a la placa base directamente, ésta también dispone de una serie de conexiones externas para la conexión de distintos periféricos. A estas conexiones se las conoce como PUERTOS, y se diferencian entre sí por la velocidad de transmisión y el tipo de dispositivos que se pueden conectar a ellos. Es importante que se conozcan los puertos de que dispone un ordenador antes de realizar la compra de cualquier periférico. Los puertos más comunes son: 18 / 23 4 ESO Tema 1: Equipos Informáticos 19 / 23 4 ESO Tema 1: Equipos Informáticos 1. ¿Qué diferencia hay entre el hardware y el software de un ordenador? 2. Tienen los ordenadores portátiles fuente de alimentación. ¿Cómo es?. 3. ¿Qué es una placa base? 4. ¿Qué es la BIOS y cómo se conserva su configuración?. 5. ¿Qué es el microprocesador? 6. ¿Qué es la frecuencia de reloj de un microprocesador? 7. ¿Qué es la memoria RAM y para qué se utiliza? 8. ¿Por qué es necesario que el ordenador disponga de unidades de memoria no volátiles? a. ¿Qué son las tarjetas de expansión y para qué sirven? b. ¿Por qué crees que los ordenadores portátiles no tienen ranuras de expansión? 10. Busca información sobre cómo se utilizan las tarjetas de vídeo para minar Bitcoins. 3.3. SOFTWARE DEL ORDENADOR Como se dijo en un principio, software es el conjunto de programas que utiliza el ordenador, tanto para los programas necesarios para el propio funcionamiento del ordenador como las aplicaciones de usuario más variadas. El conjunto de programas necesarios para que el usuario pueda controlar todos los dispositivos del ordenador recibe el nombre de Sistema Operativo (SO). El SO contiene los programas necesarios para manipular los dispositivos que componen el ordenador. Por ello los diseñadores de sistemas operativos deben conocer los procesadores que van a utilizar esos sistemas. En otras palabras, no todos los procesadores admiten todos los sistemas operativos. 20 / 23 4 ESO Tema 1: Equipos Informáticos Los fabricantes de sistemas operativos más importantes son Microsoft y Apple. Microsoft es el fabricante de los sistemas operativos Windows, como el Windows 8, Windows 10 y el actual Windows 11. Por su parte, Apple fabrica los sistemas operativos Mac/OS que son utilizados por los ordenadores Macintosh. Hay que destacar los sistemas operativos utilizados en los móviles actuales, como Android e IOS. Cada vez se extiende más el uso de un SO gratuito y libre, llamado Linux, fruto de la colaboración desinteresada de miles de programadores, y que se presenta como alternativa a los tradicionales Windows y Mac OS. A parte del software básico para el manejo del ordenador (es decir, el SO) existen infinidad de programas que permiten hacer del ordenador la herramienta más polivalente que existe: Software de aplicación: Es aquel que permite a los usuarios llevar a cabo una o varias tareas específicas, en cualquier campo de actividad susceptible de ser automatizado o asistido, con especial énfasis en los negocios. Incluye entre otros: ✔ Aplicaciones para Control de sistemas y automatización industrial ✔ Aplicaciones ofimáticas (Word, Excel, PowerPoint, Access…) ✔ Software educativo ✔ Software empresarial ✔ Bases de datos ✔ Telecomunicaciones (Messenger, Skype,...) 21 / 23 4 ESO Tema 1: Equipos Informáticos ✔ Videojuegos ✔ Software médico ✔ Software de Cálculo Numérico y simbólico ✔ Software de Diseño Asistido (CAD) ✔ Software de Control Numérico (CAM) Software de programación: Es el conjunto de herramientas que permiten al programador desarrollar programas informáticos, usando diferentes alternativas y lenguajes de programación, de una manera práctica. 22 / 23 4 ESO Tema 1: Equipos Informáticos 1. ¿Qué es el Sistema Operativo? Escribe el nombre de los SO que aparecen en los apuntes. ¿Qué diferencia hay entre Linux y los otros SO? 2. a) ¿Qué es Software Libre? b) Detalla las 4 libertades del Sw libre. c) Indica 4 aplicaciones libres 3. a) ¿Qué es Open Source? b) Indica 4 aplicaciones Open Source 4. Indica si las siguientes afirmaciones son ciertas o faltas. Justifica tu respuesta: “Toda aplicación open source es libre” “Toda aplicación libre es open source” “ Toda aplicación libre es gratuita” “Toda aplicación open source es gratuita” 5. Investiga que es la licencia GNU-GPL. ¿Quién fue el creador de esta licencia? 6. Diferencia entre copy-right y copy-left. 7. ¿Qué es Creative Commons? Explica los distintos tipos de licencias. 23 / 23