1 Unidad • Analizar las características de un sistema informático. • Diferenciar entre hardware y software. • Identificar y describir los elementos funcionales de un sistema informático. • Conocer los datos que maneja un sistema informático. • Conocer los sistemas de numeración utilizados por un sistema informático. • Codificar y relacionar la información en los diferentes sistemas de representación. En esta Unidad aprenderemos a: • El hardware. • El software. • El procesador, la memoria y los dispositivos de entrada/salida. • Datos numéricos, alfabéticos y alfanuméricos. • El código binario, octal y hexadecimal. • Los códigos alfanuméricos. • Las medidas de la información. Y estudiaremos: Introducción a los sistemas informáticos
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Unidad Introducción a los sistemas informáticos€¦ · • Datos numéricos, alfabéticos y alfanuméricos. • El código binario, octal y hexadecimal. • Los códigos alfanuméricos.
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Veamosunejemplo.Elegimosuncoche;elmotor,lasruedas,laamortiguación,lagasolina, los cilindros, etc., constituirían el hardware.Como un coche nopuedecircularporsímismo,hacefaltaalguienquelopongaenmarcha,queloarranque,quepiseelacelerador,etc.Pongamosporcasoquelapersonasentadaalvolanteeselequivalenteaunprogramainformático,yaquedisponedetodalainformaciónnecesariaparahacerfuncionarelvehículo.Tieneórdenesprecisasdecómoarran-car,decómocircular,etc.,peroesevidentequelefaltalaformadeinteractuarconelvehículo.Esporelloporloquelosfabricantesdevehículosponenadisposición
Introducciónalossistemasinformáticos1
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Un programa, también llamadoprograma informático, progra-madecomputaciónoprogramade ordenador, es simplemen-te un conjunto de instruccionesparaunordenador.
VocabularioA
Analiza el significado de lapalabra informática a lo largodeltiempo.
Ampliación
del usuario una serie de instrumentos, como palancas de intermitentes, llave decontacto,palancasdecambios,pedales,etc.Comparemosestoselementosconelsistemaoperativoomediodecomunicacióndelsoftware(conductor)conelhard-ware(vehículo).
El fi rmware es un bloque deinstruccionesdeprogramaparapropósitos específicos,grabadoenunamemoriatipoROM,queestablecelalógicademásbajonivel que controla los circuitoselectrónicosdeundispositivodecualquiertipo.
Vocabulario A
1. ¿Todos los programas están formados por ins-trucciones?
2. ¿Hay programas que es-tán formados por otros programas?
3. ¿El firmware es hard-ware o software?
Act iv idades
Fig. 1.1. Firmware:ROM-BIOS.
3. Componentes software. Sistema operativo y aplicaciones
Elsistemaoperativoeselalmadelordenador.Sirvedecomunicaciónentreelusuarioyelhardwarede lamáquina.Controla los recursoshardwarede lamáquinasegúnlasnecesidades,losprogramasdeaplicación,ellugardondesealmacenanlosdatos,elmomentoenquehayqueimprimir,elmomentoenquesepulsaunbotóndelratón,etcétera.
Elsoftware de aplicaciones es lapartedelsoftwarequesirveparaprocesar lainfor-macióndeformapersonalizada.Lointegranlosprogramasylosdatos.Losprogramaspermiteneditartextos,extraerinformación,editargráficos,realizarcálculosnuméricos,etcétera.
Otraclasificacióndelsoftwaredeaplicaciónsehacesegúnesteseaestándaroa me-dida.Elestándareselqueencontramosenelmercadoyestáadisposicióndelusuarioconunascaracterísticaspredeterminadas.Estesoftwareloutilizaelusuarioadaptadoasuformadetrabajoyalascaracterísticasdelpropiosoftware.Porelcontrario,elsoftwareamedidaeselquediseñananalistaseimplementan(codificanenunlenguajede programación) programadores atendiendo a las necesidades concretas de cadausuario.Enestecaso,elsoftwareseadaptaalusuario.
Es la parte fundamental del ordenador. Se encarga de controlar todas las tareas yprocesosqueserealizandentrodeél.Estáformadoporlaunidad de control(UC),launidad aritmético-lógica(UAL)ysupropiamemoria,quenoeslaRAM.Elprocesadores lapartepensantedelordenador; seencargade todo:controla losperiféricos, lamemoria,lainformaciónquesevaaprocesar,etc.
La unidad central de procesogestionaycontrola todoloqueocurredentrodeunordenador.
Ten en cuenta
Fig. 1.2. Componentes de un ordenador.
1 2 3 4
5
6 6
BUS DEL SISTEMA (BUS DE DATOS, DIRECCIONES Y CONTROL)
PERIFÉRICOS DE ENTRADA / SALIDA
MEMORIA CONTROLADORES UNIDAD DE E/SUC UAL
MEMORIAS AUXILIARES
UNIDAD DE E/S
A. Unidad de control (UC)
Launidad de controloUCeslapartepensantedelordenador;escomoeldirectordeunaorquesta,yaqueseencargadelgobiernoyfuncionamientodelosaparatosquelacomponen.LatareafundamentaldelaUCesrecibirinformaciónparainterpretarlayprocesarladespuésmediantelasórdenesqueenvíaalosotroscomponentesdelorde-nador(véaseFig.1.3).
Seencargadetraeralamemoriainternaocentraldelordenador(RAM)lasinstruccio-nesnecesariaspara laejecuciónde losprogramasyelprocesamientode losdatos.Estasinstruccionesydatosseextraen,normalmente,delossoportesdealmacenamientoexterno.Además, laUC interpretayejecuta las instruccionesenelordenadecuadoparaquecadaunadeellasseproceseeneldebidoinstanteydeformacorrecta.
1 Registro de instrucción.Eselencargadodealmacenar la instrucciónqueseestáejecutando.
2 Registro contador de programas.Contieneladireccióndememoriadelasiguienteinstrucciónaejecutar.
3 Controlador y decodifi cador.Seencargadeinterpretarlainstrucciónparasupos-teriorproceso.Eselencargadodeextraerelcódigodeoperacióndelainstrucciónencurso.
•Memorias de almacenamiento externo.Selesdaestadenominaciónalossoportesdealmacenamiento,yaquesoncapacesdealmacenarinformación.Sonmemo-riasexternas:discosduros,disquetes,cintasDAT,pen drives,etc.,yaunqueesténfísicamentedentrodelacarcasadelordenador,comoeselcasodelosdiscosdu-ros,ladenominacióndeexternasesparadiferenciarlasprecisamentedelapropiaRAM.
Por otro lado, no hay que confundir los soportes de almacenamiento con lamemoria interna;esdecir,undiscoduronoesmemoria interna.Eldiscodurose consideramemoria externa o auxiliar. Los disquetes, CD-ROM, cintas,pen drives,etc.,sonsoportesdealmacenamiento.Sedenominanmemoriasexternasy,aligualquelamemoriainterna,todasalmacenaninformación.Loqueocurreesque lamemoria internaalmacena la información solo temporalmente,paraprocesarla,mientrasquelossoportesdealmacena-mientoexternotienenlafunciónprincipaldealma-cenarlainformacióndeformapermanente.
Físicamente hablando, los componentes electrónicosque forman laMC son las denominadas celdillas obiestables,queactúancomopequeñoscondensado-res,detalformaquelapresenciadeenergíadentrodeellaspuedetraducirsecomoununo(1)lógicoylaausenciade energía comoun cero (0) lógico (Figu-ra1.6).
La información enmemoria se suele almacenar enbloques.Estosbloquessuelenserdeochoceldillas;esdecir,equivalena8bitsysedenominanbyte(combinacióndecerosyunos).Cadaconjuntodeellosrepresentauncarácter,esdecir,cualquierletraonúmerocomocombinaciónde8bits.
Estoscondensadores,comotales,transcurridociertotiempo,sevandescargando.Evidentemente,paranoperder la informaciónde lamemoria,elpropiosistemainformáticotendráqueprocederarecargarlosantesdequesedescarguendefini-tivamente.Esteprocesoesconocidocomorefresco de memoria.
•DRAM (Dynamic RAM).EsuntipodememoriaRAMelectrónicaconstruidame-diantecondensadores.Cuandouncondensadorestácargadosedicequealma-cenaunBIT a uno.Siestádescargado,elvalordelBIT es cero.Paramantenerlas celdillas cargadas, este tipo de memoria necesita refrescarse cada ciertotiempo:elrefrescodeunamemoriaRAMconsisteenrecargarnuevamenteconenergía los condensadores que tienenalmacenado un unopara evitar que lainformaciónsepierda(deahílodeDynamic).LamemoriaDRAMesmáslentaquelamemoriaSRAM,peromuchomásbaratadefabricar.
•DDRAM(Double Data Rate)omemoriadedoblerecargaomemoriadedobletasadetransferencia.CompuestapormemoriasSDRAM,tienelacaracterísticadequese refrescados vecespor impulsode reloj. Es unamemoriade funcionamientomuycomplejo,perotienelaventajadeserprácticamenteeldoblederápidaquecualquieradelasanteriores.
Lamemoria ROM omemoria de solo lectura contiene programas especiales quesirvenparacargareiniciarelarranquedelordenador.Enellaseencuentraalmace-nadatodalainformaciónreferentealoscomponenteshardwaredelosqueconstanuestroequipo.
Posteriormente, será labor del sistemaoperativo realizar el resto de operacionesparapoderempezarautilizarelordenador.
El softwareque integra laROMformaelBIOSdelordenador (Basic Input Output System) osistemabásicodeentrada/salida.
ElBIOSseencuentrafísicamenteenvariaspartesdelordenador.Elcomponenteprincipalestáenlaplacabase.Inicialmente,losBIOSseprogramabansobreme-moriasdetipoROM,loqueimplicabaquecualquiermodificaciónenelsistemanopodía realizarseamenosque lohicieseel fabricante.HabíaquesustituirelcomponenteelectrónicoparamodificarlaconfiguracióndelBIOS.Poreso,poste-riormente,elBIOSsemontóenmemoriasdetipoPROM(Programmable Read Only Memory),quesonprogramablesunasolavezydespuésdehabersidomontadasenlaplaca.
ElBIOSesuncódigoquelocalizaycargaelsistemaoperativoenlaRAM;esunsoftwareelemental instaladoenunapequeñaROMdelaplacabasequepermiteque esta comience a funcionar. Proporciona las órdenes básicas para poner enfuncionamientoelhardwareindispensableparaempezaratrabajar.Comomínimo,manejaeltecladoyproporcionasalidabásica(emitiendopitidosnormalizadosporelaltavozdelordenadorsiseproducenfallos)duranteelarranque.
Enlaactualidad,seutilizanlasmemoriasdetipoEPROM(Erasable Programmable Read Only Memory),quepermitencambiarlaconfiguraciónasignada.Esteprocesoes complejo,perono implica realizaroperaciones físicas sobre los componentesqueestánmontados.
LaCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)esuntipodememoriainter-nadelordenadorquesecaracterizaporconsumirmuypocaenergíaeléctrica,loquelahaceidóneaparaalmacenardatosdelBIOS.
Introducciónalossistemasinformáticos1
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9. ¿Todas las memorias ROM son de solo lectura?
10. ¿Cómo se accede al BIOS del equipo?
Act iv idades
Analizaen laWeb los tiposdeBIOSmáscomercializadas.
Invest igación@
En la Web del Centro deEnseñanza Online encontrarásmás información de configura-ción de los diferentes tipos deBIOSmáscomunes.
CEO
ElBIOSesuntipodememoriaqueenlosordenadoresseutilizaparaguardarlosdatos básicos de hardware y de configuración. Por ejemplo, en él se guarda lainformaciónsobrelosdiscosduros(cuántosydequécaracterísticas)yotrasinfor-macionescomolafechaylahora.Paraquetodalainformaciónquemantienenoseborre,esnecesarioquelaCMOSsiempretengacorrienteeléctrica.Cuandoelordenadorestáapagado,obtieneenergíadeunapequeñapilaobateríaubicadaenlaplacabase.
Otros tiposdememorias internasqueno sonRAMcomo tal, pueden ser lasme-moriasqueincorporanlastarjetasgráficas,queliberanalaRAMdelastareasdeprocesamientográfico.Así,lamemoriaVRAMomemoriadevídeoseutilizaparaalmacenarlasimágenesquesequierenvisualizar,envezdehacerlodirectamentesobrelaRAM.Actualmente,estetipodememoriaesfundamentaldebidoalaevo-lucióndelatecnologíamultimedia.
Enlaactualidad,lamayoríadelosordenadoresincorporanenlapropiatarjetaoadaptadorgráfico la llamadaSGDRAM (Super Graphics Dynamic Random Access Memory). Setratadeunamemoriadeelevadacapacidad,avecesverdaderamenteelevada,quesecaracterizaporsualtavelocidadybajoconsumo.
Los fabricantes de ordenadores han dividido desde unprincipiolaestructuraenesastrespartesfundamentales,quesongestionadasdeformadiferenteporcadasistemaoperativo.Así,porejemplo,MS-DOSgestionalamemo-riadividiéndolarealmenteenestastrescapas.Windows9X, XP, Vista 2003 Server, 2008 Server, UNIX o Linuxgestionan la memoria de forma diferente, olvidándosecasiporcompletodeestaestructura.Yaveremosquéges-tiónsehacedelamemoriaencadaunodelossistemasoperativos.
Encualquiercaso,estacuestiónesfundamental,puesunacosaeselmodoenquelosordenadoresreconocenlame-moriadespuésde ser fabricados (tres capas) yotramuydistintaelmodoenqueelsistemaoperativogestiona lasdiferentescapasdelaRAM.
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1Introducciónalossistemasinformáticos
Fig. 1.7. Esquema de la estructura de la memoria.
............................
...............................
.....................
Memoria
Extendida
ROM-BIOS
Memoria Vídeo
MemoriaConvencional
Marco de Página EMS
4 096 Mb 386 /486
1 088 Kb
1 024 Kb 8088
640 Kb
0 Kb
6 Mb 286
Memoria Alta (HMA)
3
2
1
Mem
ori
a C
onv
enci
on
alM
emo
ria
Su
per
ior
Mem
ori
a E
xten
did
a
Paraaccederalasceldillasdememoriahayqueatenderalconceptodedirección de memoria. Estadirecciónes lasituacióndelcomponenteelectrónicodentrodelconjuntodecomponentesdelamemoria.Deestaforma,cuandoseaccedeaunadireccióndememoria,loquesehaceesaccederaunconjuntodebiestables(con-densadores).Cadaunodeestosbiestablesfísicosreferenciaunbitlógico(0,1).Elbitsedefinecomolamínimaunidaddeinformación.
Eldireccionamientoesunaoperaciónqueserealizacuandoelprocesadorejecutaointerpretaunainstrucción.Todainstrucciónestácompuestaporuncódigo de ope-raciónyun operando.Elcódigodeoperacióneslainstrucciónensí(suma,resta,multiplicación,etc.)yeloperandoeseldatooinformaciónquesevaaprocesar.Segúnelmétodoutilizado,larapidezdeejecucióndeunprogramaserámayoromenor.Losllamadosmodos de direccionamientosonlasdiferentesformasdeaccedera los operandos en cada instrucción. La Figura1.8muestra losmodosdedireccio-namiento:
Fig. 1.8. Esquema de los diferentes direccionamientos.
DIRECCIONAMIENTO INMEDIATO
DIRECCIONAMIENTO DIRECTO
DIRECCIONAMIENTO INDIRECTO
DIRECCIONAMIENTO RELATIVO
1
2
3
4
Código de Operación Dato
Dirección «A»
Dirección «A»
Dirección «A»
Registro Especial
Código de Operación
Código de Operación
Código de Operación
«A»
«A»
«B»
«A» + «K» Dato
Dato
Dato
Dirección “B”
+
K
4.3. Unidades de entrada/salida y buses
Launidad de entrada/salidasirveparacomunicarelprocesadoryelrestodecompo-nentesinternosdelordenadorconlosperiféricosdeentrada/salidaylasmemoriasdealmacenamientoexternooauxiliares.
Elbuseselelementoresponsabledeestablecerunacorrectainteracciónentrelosdi-ferentes componentesdelordenador.Es,por lo tanto,eldispositivoprincipaldeco-municación.Enunsentidofísico,sedefinecomounconjuntode líneasdehardware(metálicasofísicas)utilizadasparalatransmisióndedatosentreloscomponentesdeunsistemainformático.Encambio,ensentidofiguradoesunarutacompartidaqueconec-tadiferentespartesdelsistema.
11. ¿Cómo se accede al con-tenido de una celda de memoria?
12. ¿Se puede modificar el contenido de una celda o posición de memoria?
Act iv idades
Tipo de direccionamiento que se utiliza según la instruc-ción a ejecutar:
a) SilainstrucciónaejecutaresSUMA 56,elprocesa-doraccededirectamentealdato,enestecaso,alaposición56dememoria en laque se encuentra eldato,y realiza laoperación.El resultadodesumarse queda en lamisma posición dememoria. Es loqueenprogramación sedenominaunacumulador.Sien laposición56dememoriahay,porejemplo,un8,elresultadodelaoperaciónSUMA 56generaun valor de16, que se almacena en lamisma po-sicióndememoria,esdecir,en la56.Ahoraen laposición56hayun16.
b) SilaoperaciónaejecutaresSUMA 10 20,elproce-sadoraccedealaposición10yalaposición20dememoriaparaextraereldatoquehayencadaunadeellasyalmacenaelresultadoenlaposición20dememoria.Silaposición10dememoriacontieneun3ylaposición20un2, elresultadoeslasumade2
c) Si la operación a ejecutar es RESTA 32 12 45, elprocesadorrestaelcontenidodelaposición32dememoria y el contenido de la posición 12, y dejael resultado en la posición 45. Si, por ejemplo, laposición 32 contiene un 5 y la posición 12 un 3, independientementedeloquecontengalaposición45,elresultadoquedaráasí:
Tambiénesmuy importante la velocidadcon laque losbits circu-lanpor el bus. Esta velocidad semide enmegahercios, y de ellodepende el rendimientoglobal del equipo.Haybuses a66Mhz,pasandopor todaunagamaquevahastamásde1066Mhzenlos ordenadores que montan procesadores de última generación.Comparémosloconunaautopistaocarretera:noes lomismoqueexistaunalimitaciónde90km/hqueotrade130km/h.Siunbustienemuchas líneasysonmuyrápidas,mejorparaelrendimientodelordenador.
Losperiféricosseconectanconelordenador,esdecir,conlaUCPysuscomponentes,atravésdelosdenominadospuertosoconectoresexternos.Estagestiónlallevaacabootraparteesencialdelordenador:launidad de entrada/salida,componentehardwareusadoparalagestióndeperiféricos.
Enunaprimeraaproximaciónpodemoshacerunaclasificacióndelosperiféricostenien-doencuentadesdeohaciadóndeenvíaninformación.Esdecir,laclasificaciónsehaceatendiendoaquelainformaciónquecirculaatravésdelbusdedatoslohagadesdeelperiféricoalamemoriacentral(periférico de entrada)oviceversa(periférico de salida).
13. ¿Puede ser más rápido un equipo con un bus de 16 bits que otro con un bus de 32 bits?
14. El bus de direcciones de un equipo, ¿qué indica exactamente?
Act iv idades
Paradiferenciarsiunperiféricoesdeentrada,salidaodeentra-da/salida,solamentetienesquefijarte en si el periférico envíainformación a la memoria delordenador, en cuyocasoesdeentrada.Sieslamemorialaqueenvía información al periférico,entonces es de salida. Si seenvíaorecibeinformaciónsimul-táneamentedesdelamemoria,elperiféricoesdeentrada/salida.
Truco
Muchosdelosperiféricosdeentrada/salidanecesitanuntipodesoftwareespe-cial para ser configurados; enotraspalabras, para utilizar una impresora, porejemplo, primero hay que instalarla. Esto significa que es necesario introducirdentrode laconfiguracióndelordenadoryacordeconnuestrosoftwarebásicounos programas específicos quepermitanal sistemaoperativo reconocer el pe-riférico y utilizarlo de forma correcta. Estos programas se denominandrivers ocontroladores.
1 Datos de entrada.Sonlosquesesuministranalordenadordesdelosperiféricosdeentrada(teclado,ratón,módem,escáner,etc.)odesdelosdiferentessopor-tesdeinformación(disquetes,discosduros,CD-ROM,etc.).Formanlaprimerafasedeltratamientoautomáticodelainformación:entrada.
2 Datos intermedios.Sonaquellosqueseobtienenenlasegundafasedeltrata-mientoautomáticoodelainformación:proceso.
3 Datos de salida.Tambiénllamadosresultados,completanelprocesodeltratamientoautomáticodelainformación:salida.
Introducciónalossistemasinformáticos1
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15. ¿Cuántos tipos de dri-vers puede tener un dis-positivo periférico?
•Datos fi jos. Son los quepermanecerán constantes durante el proceso o programaqueselesaplique.Losdatosfijosrecibenelnombredeconstantes.Unejemploesunprogramaqueemitafacturaseneurosypesetas;esevidentequeelcambiodeleuroseráelmismoentodoelproceso.
Fig. 1.10. Tratamiento automático de la información. Tipos de datos.
Datos de entrada:
Hola...
Pedro Martín...
12 200 * 2...
PROCESO:
111 0 01 01
01 011 0 0 0
Datos de salida:
Adiós...
Redactor Jefe...
24 400...
1 3
2
Lasceldillas de memoriapuedentomarlosdosestadossiguientes:
Indica ausencia decorrienteeléctrica.
Indica presencia decorrienteeléctrica.
Ten en cuenta
5.2. Los sistemas de codificación
A. Introducción a los sistemas de codificación
Los sistemasdecodificación seutilizanparaprocesar la informaciónqueelusuarioentiendeyelordenadorno.Esevidentequeelusuarioyelsistemainformáticotrabajanenlenguajesdiferentes.
El sistema operativo y el resto de componentes hard-ware tienen que transformar ese carácter en algunacombinaciónválidade impulsoseléctricosparaalma-cenarlo. En este caso, las ocho celdillas dememoriacorrespondientessemagnetizaránonodelasiguienteforma(Fig.1.11):
Podemosmeditar en qué se basa el sistema informáticoparasaberquéceldillatienequemagnetizarono.Sencillayllanamente,sebasaenunCÓDIGO.Cuandotecleamoselcarácter,sebuscadentrodeunatabla(códigoASCIIoUNICODEqueveremosmásadelante)lacorrespondenciaadecuada.
En el ejemplo anterior, el conjunto de ocho celdillas dememoriasehanmagnetizadoal introducirelcarácter\,yaqueelsistemaoperativohaleídoensutabladecódigoselsiguientevalor:
TodoslossistemasposicionalesestánbasadosenelTeorema Fundamental de la Nume-ración (TFN),quesirvepararelacionarunacantidadexpresadaencualquiersistemadenumeraciónconlamismacantidadexpresadaenelsistemadecimal.
•Octal.Esunsistemaenbase8queutilizalossímbolosdel0al7para representar las cantidades, las cuales quedan reproducidasposicionalmenteporpotenciasde8.Elsistemadenumeraciónenbase8 tieneunacorrespondenciadirecta conelbinario, yaquecadasímboloenbase8puederepresentarsemedianteunacombi-naciónde3bits.
•Hexadecimal.Esunsistemadenumeraciónenbase16.Utiliza16símbolosdiferentes,del0al9ylosdígitosvalores(oletras)A,B,C,D, E y F. Estas letras representan, respectivamente, losdígitos10,11,12,13,14y15delsistemadecimal.Estesistematambiéntieneunacorrespondenciadirectaconel sistemabinario,yaquecadasímboloenbase16sepuederepresentarmedianteunacom-binaciónde4bits.
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1Introducciónalossistemasinformáticos
283=2·102+8·101+3·100=200+80+3
NÚM=Xn·10n+...+X2·10
2+X1·101+X0·10
0+X–1·10–1+X–2·10
–2...+X–N·10–N
El Teorema Fundamental de la Numeración (TFN) queda deter-minadoporlafórmulasiguiente:
Ten en cuenta
NÚM=ΣXi·Bi
Decimal Binario Base 8 Base 16 0 00000 0 0
1 00001 1 1
2 00010 2 2
3 00011 3 3
4 00100 4 4
5 00101 5 5
6 00110 6 6
7 00111 7 7
8 01000 10 8
9 01001 11 9
10 01010 12 A
11 01011 13 B
12 01100 14 C
13 01101 15 D
14 01110 16 E
15 01111 17 F
16 10000 20 10
17 10001 21 11
18 10010 22 12
19 10011 23 13
Tabla 1.3. Sistemas decimal, binario, octal y hexadecimal.
El sistema informático trabaja en el sistemade numeraciónbinario.Nosotros traba-jamosenelsistemadenumeracióndecimal.Elordenadornoentiendeelsistemadenumeracióndecimalpararealizarsuscálculos,peronosotrosnoentendemoselbinariopararealizarlosnuestros.
Siloquequeremoshacereslaoperacióncontraria,esdecir,pasardebase2abase10, procederemosmultiplicando por potencias sucesivas de 2, empezando por 20cadadígitobinariodeizquierdaaderecha.Sumaremoslosvaloresobtenidosytendre-mospasadoelnúmero.
Elbloquede4bitsdemásaladerechatienesuequivalenciaconeldígito10enhexadecimal,perocomoestesímbolonoexisteenestesistemadenumeración,lo hacemos corresponder con su símbolo correspondiente que es la letraA. Elbloquedelcentrosecorrespondeconeldígito5y,evidentemente,loscuatro0delaizquierdarepresentanun0,ycomotal,notienevalorprecisamenteporestaralaizquierda.Enestecaso,elresultadoseríaelsiguiente:
a) Pasar el número 0111 1011 1010 0011 que está en binario a base 16 y base 8.b) Pasar el número 100 101 100 que está en binario a base 8 y base 16.c) Pasar el número 1274 de base 8 a base 2 y a base 16.d) Pasar el número ABF de base 16 a base 8 y base 2.
a) Primero,hacemoselcambiodebase16.Agrupamos losbitsde4en4em-pezandoporladerecha.Elresultadoeselsiguiente: 0111 1011 1010 0011(2.Localizamoslosdígitosequivalentesenbase16yelresultadoqueobtenemoseselsiguiente: 7 B A 3(16
b) Procediendode forma similaral casoa), los resultadosobtenidos son lossiguientes:
100101100(2=454(8
000100101100(2=12C(16
c) Aquí,elprocedimientoesalainversa.Tomamosdederechaaizquierdacadadígitodelnúmerodebase8yescribimossusequivalentesenbinario.Cadadígitoenbase8correspondea3dígitosbinarios.Esteeselresultado:
1274(8=001010111100(2
(Continúa)
Caso práct ico 4
Caso práct ico 5
Los símbolos del sistema hexa-decimal,apartirdeldécimo,serepresentan con las letrasA, B,C,DyF.
Ten en cuenta
E. Otros tipos de codificación numérica
Coma o punto fijo. Elpuntofijoseusaparalarepresentacióndenúmerosenteros.Haytresformasderepresentarlosnúmerosencomafija:binario puro, decimal desempa-quetadoydecimal empaquetado.
Cadanúmeroendecimaldesempaquetadollevaenlos4bitsdelaizquierdacuatro1denominadosbits de zona. Elcuartetodeladerechaseutilizaparacodificarelnú-meroenDCB.Elsignoserepresentaenelcuartetodebitsdelaizquierdacorrespon-dientealúltimoocteto:1100paraelsignopositivoy1101paraelsignonegativo.
Coma flotante.Seutilizapararepresentarnúmerosrealesyenterosconunrangoderepresentaciónmayorqueelqueofreceelpuntofijo.Conesoconseguimosqueelordenadorpuedatratarnúmerosmuygrandesomuypequeños.
17. ¿Se puede pasar direc-tamente un número de base 3 a base 5?
18. Si existiera el sistema de numeración de base 32, ¿se podría pasar un número de base 8 a 32 de forma directa?
Act iv idades
Decimal DCB
0 0000
1 0001
2 0010
3 0011
4 0100
5 0101
6 0110
7 0111
8 1000
9 1001
Tabla 1.4. Esquema del código DCB o BCD.
Así se representa el número –10 en coma opuntofijo.
10000000000000000000000000001010
Ejemplo
F. La codificación alfanumérica
Ya sabemos que los datos, además de numéricos, pueden ser alfabéticos o alfanu-méricos.Normalmente,conlosdatosalfanuméricospodemosconstruirinstruccionesyprogramas.Porotrolado,eslógicopensarqueelordenadornosolamenteprocesarádatos numéricos, sino también datos alfabéticos y combinaciones de los anteriores,comodatosalfanuméricos.
• ASCII(American Standard Code for Information Interchange).Estesistemautilizaunacombinaciónde7u8bits,dependiendodelfabricante,pararepresentarcadasím-bolo.Eselmásutilizadoyelqueempleasímbolosdiferentes(28).Conestecódigosepuedenrepresentardígitosdel0al9,letrasmayúsculasdelaAalaZ,letrasminús-culas,caracteresespecialesyalgunosotrosdenominadosdecontrol.
1. La información contenida en disquete y discos duros, ¿es software o hardware?
2. Dibuja un esquema de cómo se representaría la pala-bra HOLA en las celdillas de memoria.
3. Clasifica los siguientes periféricos y soportes según su tipo: impresora, escáner, módem, monitor, disco duro, pen drive, tarjeta de sonido.
4. Indica las partes y funciones de un sistema informá-tico.
5. Completa las siguientes tablas de códigos:
6. En el ejercicio anterior se han manejado códigos numéricos que pueden corresponder, por ejemplo, a una dirección de memoria, etc. Pero en el ordenador se maneja todo tipo de información, no únicamente numérica. No sólo existen códigos numéricos como BCD (4 bits), sino que, como sabemos, existen códigos alfanuméricos, ASCII (7 u 8 bits), EBCDIC (8 bits), FIEL-DATA (6 bits), que hacen corresponder cada carácter con una cadena binaria de un número de bits.
a) UsandoASCIIde8bitsyEBCDIC,transcribeaunacadenabinarialapalabraCADENA.
b) UsandoASCIIde8bitsyEBCDIC,transcribeaunacadenabinarialafrase«HOYes3-10-01».
c) ¿Tiene alguna ventaja o inconveniente usar uncódigouotro?
d) ¿Cuántos caracteres distintos pueden represen-tarseconestoscódigos:BCD,FIELDATA,ASCII,EBCDIC?
7. ¿Puede funcionar un ordenador sin software básico? ¿Y sin unidad de disco duro?
8. Explica qué tipo de método de direccionamiento siguen las siguientes instrucciones para ejecutarse:
SUMA 45
RESTA 34 12
PROD 32 12 45
9. Realiza el seguimiento del siguiente programa infor-mático y especifica qué resultados se obtienen al final del mismo:
SUMA 20 12 15
RESTA 15 14 13
SUMA 13 17
MOVER 17 18
Contesta las siguientes preguntas:
a) ¿Cuáleselcontenidodelaposición18dememo-ria?¿Ydelaposición13?
b) ¿Enquéposiciónsealmacenaelresultadofinaldelaoperación?
c) Realizatodoelseguimientodelaejecucióndelprogramasuponiendoqueentodaslasposicionesdememoriahayun1.
Nota. En los ejercicios 8 y 9, los números indicados son posiciones de memoria.
Binario 11111111
Decimal 123
Octal 16
Hexadecimal CAE
Binario 10101001
Decimal 987
Octal 701
Hexadecimal FEA
Binario 111001001
Decimal 110
Octal 621
Hexadecimal ADAD
Introducciónalossistemasinformáticos1
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10. Explica cada uno de los componentes del siguiente esquema:
• Registrodeinstrucción.
• Registrocontadordeprogramas.
• Controladorydecodificador.
• Secuenciador.
• Reloj.
11. Explica cada uno de los componentes del siguiente esquema:
• Operacionalocircuitooperacional.
• Registrosdeentrada.
• Registroacumulador.
• Registrodeestado.
12. Explica cada uno de los componentes del siguiente esquema:
• Registrodedirecciones.
• Registrodeintercambio.
• Selectordememoria.
• Señaldecontrol.
13. Teniendo en cuenta la siguiente tabla, sigue la repre-sentación de los números hasta el 31 decimal: