Fundamentos Esenciales de la Informática: Conceptos, Sistemas Numéricos y Arquitectura de Ordenadores

Conceptos Fundamentales de la Informática

La informática es la ciencia tecnológica que estudia el tratamiento automático y racional de la información, con el fin de obtener de ella la máxima utilidad.

Más específicamente, la informática es el conjunto de conocimientos científicos y técnicos que hacen posible el tratamiento automático de la información por medio de los ordenadores.

Sistemas de Numeración

Se define un sistema de numeración como el conjunto de símbolos utilizados para la representación de cantidades, así como las reglas que rigen dicha representación.

Tipos de Sistemas de Numeración

• Sistema de Numeración Binario

  Es el sistema de numeración que se representa solo utilizando las cifras 1 y 0. Este sistema es el que se utiliza en los ordenadores, ya que trabaja con dos niveles de voltaje internamente (encendido=1 y apagado=0).

• Sistema de Numeración Decimal

  Es un sistema de numeración donde se toma como base el número 10 y comprende las cifras del 0 al 9 (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9).

• Sistema de Numeración Octal

  Sistema en el que se toma por base el 8 y comprende las cifras del 0 al 7 (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7).

• Sistema de Numeración Hexadecimal

  Sistema de numeración posicional que tiene como base el 16 y comprende los siguientes símbolos: (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F).

Componentes Clave de un Sistema Informático

Un sistema informático es un conjunto de elementos físicos y lógicos interconectados entre sí, destinados a gestionar el tratamiento automático y racional de la información, entendiendo por ello su organización, su transmisión, su procesamiento y su almacenamiento.

Software

El Software es el elemento lógico de un sistema informático. Es el conjunto de programas y datos que permiten gestionar el hardware, controlando y coordinando su funcionamiento para que realice las funciones deseadas del propio ordenador.

El software lo integran tanto los programas como los datos.

Programas

Los programas están formados por un conjunto de órdenes o instrucciones que se utilizan para procesar los datos que se le introducen como información. Son necesarios para la gestión y el control de los equipos y de los trabajos de los usuarios.

Datos

Los datos son en sí la información que los programas han de procesar, utilizando para ello los diferentes elementos máquina que componen el sistema informático. Son, en definitiva, el objeto o razón de ser del sistema informático.

Hardware

El Hardware es todo lo que forma parte del ordenador y puede ser tocado físicamente. Es decir, teclado, ratón, monitor, placa base, procesador, memoria, disco duro, cables, etc. Es la maquinaria necesaria utilizada para el tratamiento automático de la información.

Arquitectura de Von Neumann

¿Qué es un Ordenador?

Un ordenador es una máquina electrónica que permite procesar automáticamente información, facilitando su organización, almacenamiento y transmisión.

Estructura Jerárquica del Ordenador

Un ordenador está estructurado de manera jerárquica. Cada nivel de esta jerarquía, a su vez, se encuentra también estructurado jerárquicamente. Esta forma de organización se repite hasta llegar a componentes elementales y sin estructura interna.

Funciones Básicas de un Ordenador

Las funciones básicas de un ordenador se obtienen de su definición:

• Procesamiento de datos: El ordenador manipula y transforma datos.

• Almacenamiento de datos: Una vez procesada la información, se guarda para su posterior consulta.

• Transferencia de datos (E/S): La información procesada y guardada se consume en el exterior de la máquina. Esto se realiza a través de dispositivos denominados periféricos. El paso de información entre los periféricos y el ordenador recibe el nombre de entrada/salida de datos (E/S).

• Control: Todas las funciones anteriores son controladas por el propio ordenador.

Componentes Principales de la Arquitectura de Von Neumann

De la estructura de Von Neumann destacamos 4 de los componentes más importantes:

• Unidad Central de Proceso (CPU): Lleva a cabo la función de control y manipulación de los datos. También se conoce como procesador.

• Memoria Principal: Se encarga de la función de almacenamiento de la información. La memoria es una cuadrícula de celdas en las que puede almacenarse la cantidad mínima de información, el bit, que solo admite dos valores: 0 o 1.

• E/S (Entrada/Salida): Es el componente encargado de transferir información entre el ordenador y el entorno externo. Se encarga del control en la transferencia de datos entre la CPU, la memoria y los dispositivos periféricos.

• Sistema de Interconexión o Buses: Mecanismo físico por el que circulan los datos y que permite la comunicación entre los componentes anteriores.