Tercero ESO. TEMA 6. SISTEMAS INFORMÁTICOS Página 1

TEMA 6. SISTEMAS INFORMÁTICOS

– 1. El lenguaje de los sistemas informáticos– 2. Hardware de un sistema informático– 3. Software de un sistema informático– 4. Redes de ordenadores e Internet

1. El lenguaje de los ordenadores

1.1.- Informática

La palabra informática proviene de información y de automática y se encarga, por tanto, de hacer un tratamiento automático de la información mediante un sistema informático. Para entender bien esta definición tendremos que entender las palabras que hemos usado para definirla: información, automática y sistema informático.

De la asignatura de lengua sabemos que recibimos información cuando aprendemos algo. Para transmitir información hacen falta cinco cosas: el emisor, el receptor, el mensaje, el canal y el código.

Algo se hace de forma automática cuando no se necesita al ser humano para su realización.

1.2.-Sistema informático

Un sistema informático está formado por estos tres tipos de dispositivos: periféricos de entrada, ordenador y periféricos de salida.

1.Los periféricos de entrada reciben nuestra información de entrada y se la mandan al ordenador de forma que el ordenador la entienda. Son periféricos de entrada: ratón, joystick, teclado, escáner y otros.

2.El ordenador o computador recibe la información de entrada que le llega de los periféricos de entrada. Luego procesa dicha información para obtener la información de salida. Finalmente manda la información de salida a los periféricos de salida.

3.Los periféricos de salida reciben la información de salida del ordenador y nos la presentan de forma que la podamos entender. Son periféricos de salida: monitor, impresora, altavoces y otros.

1.3.- Codificación binaria

Todo lenguaje necesita un código. Por ejemplo, el código escrito que utilizamos contiene los siguientes símbolos: letras mayúsculas y minúsculas de la a a la z, números del 0 al 9, signos de puntuación, etc. Por el contrario, los códigos que utiliza el ordenador sólo poseen dos símbolos, que se conocen como 0 y 1. Por tener dos símbolos se le conoce como código binario.

Esto significa que todos los archivos de ordenador son cadenas de unos y ceros. Por ejemplo: una canción en mp3, una foto de Paint, un archivo de Word, un video en Divx, un juego informático, etc. En el ejemplo del archivo de Word necesitamos un código binario que codifique caracteres; por ejemplo la letra F en un código binario llamado ASCII se representa como 01000110. En el ejemplo de la foto, cada pixel de la foto tendrá un color; por tanto habrá que codificar en binario los colores, esto es, cada color se representará mediante 0 y 1.

1.4.- Unidades de medida de la información

Un bit es la unidad más pequeña de información. Un bit sirve para distinguir entre dos cosas o estados: a un estado lo codificamos como 0 y al otro estado lo codificamos como 1. Con dos bits podemos codificar cuatro estados que son: 00, 01, 10, 11. Con tres bits podemos codificar ocho estados que son: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111. En general, con n bits podemos codificar 2n estados.

Como un bit (b) es una cantidad de información muy pequeña utilizamos sus múltiplos como el byte, el kilobyte, etc.

Unidad EquivalenciaBit (b) Es la unidad más pequeña de información.Byte (B) 8 bitsKilobyte (kB) 1024 BMegabyte (MB) 1024 kBGigabyte (GB) 1024 MBTerabyte (TB) 1024 GB

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Unidades CapacidadDisquete 1,44 MBCD 700 MBDVD 4,7 GB

1.5.- Paso de decimal a binario y viceversa

En el caso de hacer operaciones matemáticas, nosotros las hacemos en sistema decimal: 0, 1, 2, …, 9. Como el ordenador sólo utiliza dos símbolos, 0 y 1, a la hora de hacer operaciones con números, el ordenador primero tiene que codificar el número de decimal en binario, luego hará las operaciones en binario y, por último, codificará el resultado de nuevo a decimal para que nosotros podamos entenderlo.

<Explicar el paso de binario a decimal y de decimal a binario>

2. Hardware de un sistema informático

2.1.- Hardware y software de un sistema informático

Todo sistema informático está formado por dos tipos de elementos básicos que son el hardware y el software:

Hardware. Son los componentes físicos del sistema informático, es decir, lo que podemos ver y tocar. Ejemplos: circuitos del ordenador, altavoces, teclado, monitor, impresora, cables, etc…

Software. Son los programas, es decir, son las ristras de ceros y unos que le dicen al ordenador lo que debe hacer y hacen posible que el sistema funcione. Ejemplos: Windows, Word, MS2, Excel, Paint, Explorer, Messenger, Emule, Java.

2.2.- Placa base

La placa base es una gran placa sobre la que están conectados directa o indirectamente todos los componentes del ordenador: microprocesador, memoria RAM, ranuras de expansión, BIOS y chipset.

Para que la placa base pueda funcionar necesita energía eléctrica en forma de corriente continua de 12 V, por lo que es preciso utilizar una fuente

de alimentación que transforme los 230 V de c.a. de nuestras tomas a los 12 V de c.c. que precisa el ordenador.

2.3.- Microprocesador o CPU

El microprocesador es el cerebro del ordenador. En su interior hay millones de transistores encargados de procesar las instrucciones y los datos que le llegan desde la memoria. Las características más importantes del microprocesador son:

-El número de bits que puede procesar en cada operación. Por ejemplo, 64 bits/operación.

-La frecuencia o número de operaciones simples que es capaz de realizar por segundo. Se mide en hercios (Hz). Por ejemplo 2 GHz (2.000.000.000 Hz)

-La memoria caché o memoria del microprocesador.-Los núcleos en paralelo que posee; de forma que es como si

tuviéramos varios microprocesadores.

2.4.- Memorias

Las memorias que vamos a estudiar son: memoria RAM, memoria caché y memoria ROM BIOS.

-Memoria RAM. Es la memoria principal del ordenador. En ella se guardan los datos e instrucciones con los que trabaja el microprocesador, pues el acceso al disco duro es muy lento. Los datos de la RAM desaparecen cuando apagamos el ordenador, por eso antes de apagar hay que guardar los resultados en el disco duro.

-Memoria caché. Es una memoria de menos capacidad que la RAM pero mucho más rápida, tan rápida como el microprocesador, por eso almacena los datos que el microprocesador utiliza con más frecuencia.

-Memoria ROM BIOS. Esta memoria tiene almacenada el conjunto de instrucciones no modificables que hace que al encender el ordenador se efectúe un chequeo automático del sistema; si todo va bien la BIOS carga el sistema operativo del disco duro a la RAM para que ésta tome el control del ordenador.

2.5.- Unidades de almacenamiento

Para guardar los datos de forma permanente utilizamos las unidades de almacenamiento, que pueden ser magnéticas, ópticas o memorias flash.

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-Unidades magnéticas. Son el disco duro y los disquetes. Están formados por millones de pequeños imanes. Cada mini imán es un bit que según como esté orientado valdrá 0 o 1.

-Unidades ópticas. Son el CD-ROM y el DVD. Al leer el disco un rayo láser recorre su superficie. Si la superficie es plana el rayo se refleja y llega a un receptor óptico, entendiéndose un 1. Si en la superficie hay una muesca el rayo no llega al receptor óptico, entendiéndose un 0.

-Memorias flash. Son las tarjetas y lápices de memoria (pen drive) que se conectan al ordenador mediante el puerto USB. Almacenan los bits mediante transistores, que son mini interruptores que pueden estar abiertos o cerrados.

2.6.- Tarjetas de expansión

La mayoría de las placas base ofrecen la posibilidad de incorporar nuevos dispositivos para mejorar las capacidades de nuestro ordenador. Muchos de estos dispositivos son tarjetas de circuito impreso que se “pincha” en los slots libres de la placa base. Las más habituales son la tarjeta gráfica, la tarjeta de sonido y la tarjeta de red.

-Tarjeta gráfica. Es la encargada de recibir la información gráfica que le envía el microprocesador, adaptarla y enviarla, con el formato adecuado, al monitor del ordenador.

-Tarjeta de sonido. Es la encargada de convertir la información de audio digital procesada por nuestro equipo en sonidos que puedan ser reproducidos por los altavoces conectados a la propia tarjeta de sonido.

-Tarjeta de red. A través de ella, nuestro ordenador puede comunicarse con otros equipos para formar una red local. Su característica más importante es la velocidad a la que puede enviar o recibir información a través de la red.

2.7.- Puertos de comunicación

Los puertos más importantes son:-Puerto serie. Cada vez se utiliza menos porque es muy lento. Utiliza

conectores tipo DB9.-Puerto paralelo. Se usa para conectar algunas impresoras y

escáneres. Utiliza conectores tipo DB25.-Puerto PS2. Es el que se usa para conectar el ratón y el teclado.-Puerto USB. Se pueden conectar multitud de periféricos; además

ofrece características plug and play (conectar y listo), lo que permite que, al añadir un periférico al ordenador, sea reconocido inmediatamente sin necesidad de reiniciar el sistema. Su velocidad de transmisión es muy buena

y el consumo del dispositivo no es elevado, por lo que no es necesario utilizar una fuente de alimentación externa.

-Puerto para LAN. Es el que se utiliza para conectar alámbricamente ordenadores en red.

-Puerto FireWire o i.Link. Es el que se suele utilizar para conectar al ordenador cámaras fotográficas o videocámaras.

-Comunicación sin cables: Bluetooth. La tecnología Bluetooth conecta distintos dispositivos entre sí de forma inalámbrica, lo que permite solventar el problema de tener un montón de cables. Cada vez hay más periféricos que llevan incorporada esta tecnología.

3. Software de un sistema informático

3.1.- Aplicaciones informáticas

Hemos visto que el software son los programas de ordenador. El software se clasifica en: sistema operativo, aplicaciones informáticas y software de programación.

Las aplicaciones informáticas son programas que nos sirven para hacer tareas concretas. Son aplicaciones informáticas, por ejemplo:

-Procesador de textos. Realizan trabajos escritos (Word y Bloc de notas).-Hoja de cálculo. Realizan operaciones matemáticas, tablas, gráficos,

etc. (Excel).-Base de datos. Almacenan grandes cantidades de datos relacionados

entre sí (Access).-Presentaciones. Presentar trabajos por un proyector o monitor

(PowerPoint).-Navegadores Web. Sirven para navegar por internet (Explorer, Mozilla).-Editor de páginas Web. Sirven para diseñar páginas Web (FrontPage,

Dreamweaver).-Diseño gráfico. Sirven para dibujar planos e imágenes (Paint, Autocad,

Coreldraw).-Música y vídeo. Winamp, Windows Media Player.-Mensajería instantánea. Messenger.-Redes sociales. Tuenti, Facebook.

3.2.- Software de programación

Los informáticos que se dedican a diseñar aplicaciones informáticas no lo hacen escribiendo cadenas de 0 y 1, sino que escriben el programa en un

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lenguaje de programación de alto nivel. A este programa se le llama código fuente. Son lenguajes de programación: C++, Java, Visual Basic.

El software de programación es el encargado de traducir el código fuente de un determinado lenguaje a los 0 y 1 que entiende el ordenador. Es software de programación: Visual Studio.

3.3.- Sistema operativo

Es el programa que le dice al ordenador cómo debe hacer las funciones más básicas como, por ejemplo, imprimir por la impresora o grabar información en un disquete. Las aplicaciones informáticas no funcionan si el ordenador no tiene sistema operativo, ya que el sistema operativo es el intermediario entre el hardware y el resto de software. Son sistemas operativos: Windows, MS2, Unix, Macintosh y Linux.

Los iconos que nos encontramos por ejemplo en Windows pueden ser de tres tipos: aplicaciones, archivos y carpetas. Las aplicaciones ya las hemos visto.

Los archivos se crean cuando utilizamos una aplicación. Tienen un nombre y una extensión. Por ejemplo, si hacemos un trabajo en Word y le ponemos el nombre de Trabajo el archivo se llamará Trabajo.doc, ya que los archivos de Word tienen la extensión doc. Los de Excel, xls. Los de Access, mdb. Los de Paint, bmp. Las páginas web, html.

Las carpetas sirven para organizar los archivos. Las carpetas tienen un nombre. Dentro de una carpeta puede haber archivos y más carpetas.

4. Redes de ordenadores e Internet

4.1.- Red de ordenadores

Una red de ordenadores sirve para que varios ordenadores puedan compartir tres cosas: conexión a Internet, archivos o carpetas, e impresoras y otros periféricos.

Si el número de ordenadores de la red es reducido, como por ejemplo los ordenadores del aula de informática, la red se llama red de área local o LAN. Para formar una red de área local necesitamos

-Una tarjeta de red por cada equipo. Sirven para que los ordenadores puedan transmitir y recibir información.

-Un medio de transmisión. Está formado por los cables que conectan los ordenadores entre sí. Si la red es inalámbrica, no hacen falta cables.

-Un hub o switch. Los cables que conectados a cada ordenador tienen que estar también conectados a un hub o a un switch.

-Un sistema operativo que te posea funciones de red.

4.2.- Qué es Internet

Internet es una gran red de redes internacional de ordenadores. Permite compartir recursos, establecer comunicación inmediata con cualquier parte del mundo bien para comunicarnos con alguien o para obtener información sobre cualquier tema que nos interese.

Internet no es una sola red sino una red de redes, es decir, cada universidad, empresa o particular se une a una red local (por ejemplo, la del instituto) y esta red local se conecta a Internet.

4.3.- Identificación de los usuarios

Al igual que cada teléfono tiene un número y no hay dos iguales, Internet asigna a cada usuario un número o dirección, llamada dirección IP que está compuesto por cuatro números entre el 0 y 255. Ej. 147.96.31.21.

Cada usuario tiene además del IP un nombre que sólo le pertenece a él dicho nombre se llama DNS (Domain Name System). Ej. pcdocumen.ccinf.ucm.es. Este nombre no es aleatorio sino que tiene una cierta lógica.

4.4.- Transmisión de la información por Internet

El sistema de envío de información es por paquetes. Es decir, cada archivo es dividido en partes o paquetes de forma que cada paquete tiene su número de orden y su dirección de destino. Cada paquete viajará por la red desde la dirección de origen hasta la de destino; no todos los paquetes tienen que seguir el mismo recorrido. Una vez que todos los paquetes han llegado al ordenador de destino se recompone el archivo. El protocolo que se usa para esto es el TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol).

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EJERCICIOS TEMA 6. SISTEMAS INFORMÁTICOS

1. ¿Para qué sirven los periféricos de entrada? Cita tres periféricos de entrada.2. ¿Para qué sirven los periféricos de salida? Cita tres periféricos de salida y uno

de entrada-salida.3. ¿Cuántos estados puedo codificar con cuatro bits? Codifícalos.4. Codifica con el menor número de bits las estaciones del año.5. Codifica con el menor número de bits los días de la semana.6. Codifica con el menor número de bits los meses del año.7. Codifica con el menor número de bits los compañeros de tu clase.8. Contesta las siguientes preguntas: ¿Cuántos gigabytes equivalen a 3000 MB?

¿Cuántos kilobytes equivalen a 200 MB? ¿Cuántos bits equivalen a 1,44 MB? ¿Cuántos KB equivalen a 5.000.000 de bits?

9. Contesta las siguientes preguntas: ¿Cuántos bits hay en un pendrive de 2 GB? ¿Cuántos KB hay en un disquete? ¿Cuántos bits hay en un CD ROM? ¿Cuántos bytes hay en un DVD?

10. Contesta a las siguientes preguntas: ¿Cuántos disquetes hacen falta para copiar un CD-ROM? ¿Cuántos CD-ROM hacen falta para copiar un DVD? ¿Cuántos disquetes hacen falta para copiar un DVD? ¿Cuántos CD-ROM hacen falta para copiar un disco duro de 400 GB?

11. Un archivo de texto dispone de 512 caracteres diferentes. ¿Cuántos bits necesito para codificar cada carácter? Si el archivo es de mil caracteres, ¿cuántas kilobytes ocupa el archivo? ¿Cuántos archivos como el anterior podría guardar en un disquete?

12. Una imagen tiene 256 colores diferentes, ¿cuántos bits necesito para codificar cada color? Si la imagen es de 800x600 píxeles, ¿cuántos bytes ocupa la imagen? ¿Cuántas imágenes como esta entrarán en un CD?

13. Una imagen de 800x600 píxeles utiliza 16 bits para codificar cada color. ¿Cuántos colores distintos tiene dicho código? ¿Cuántos kilobytes ocupa la imagen? ¿Cuántas imágenes me caben en un DVD?

14. Pasa el número en binario (100110)b a decimal.15. Pasa el número binario (110010)b a decimal.16. Pasa el número binario (10000101)b a decimal.17. Pasa el número 38 a binario y el resultado pásalo a decimal.18. Pasa el número 160 a binario y el resultado pásalo a decimal.19. Pasa el número 200 a binario y el resultado pásalo a decimal.

20. ¿Cuál es la diferencia entre software y hardware?21. Clasifica las siguientes palabras en hardware o software: ratón, windows,

teclado, emule, word, impresora, placa base, microprocesador, excel, java.22. ¿Para qué sirve la placa base?23. ¿Por qué necesita la placa base una fuente de alimentación?24. ¿Qué es un microprocesador o CPU y para qué sirve? Cita algún modelo de

microprocesador.25. ¿Qué características determinan el rendimiento de un microprocesador?

26. ¿Cuántas operaciones por segundo puede hacer un microprocesador cuya frecuencia sea de 8 MHz? ¿Y si es de 2GHz?

27. ¿Cuántos hercios equivalen a un megahercio? ¿Cuántos bytes equivalen a un megabyte?

28. ¿Qué significa que el número de bits de un microprocesador es de 32 bits?29. ¿Qué tipos de memoria hay? ¿Qué tipos de unidades de almacenamiento hay?30. De entre la memoria RAM, la memoria caché y el disco duro:

a) Ordena de mayor a menor según la capacidad de memoria. b) Ordena de mayor a menor según la velocidad de transferencia.

31. ¿Para qué sirve la memoria ROM BIOS? ¿Por qué no podemos nosotros grabar datos en esta memoria?

32. Explica el siguiente esquema:CPU <--> Caché <--> RAM <--> Disco duroCPU <-- ROM-BIOS

33. Nos dicen que cierta memoria RAM es de 1024 MB y de 533 MHz, ¿qué podemos conocer de dicha memoria?

34. ¿Qué unidades de almacenamiento magnéticas conoces? Explica un poco cómo almacenan estas unidades los unos y los ceros.

35. ¿Qué unidades de almacenamiento ópticas conoces? Explica un poco cómo almacenan estas unidades los unos y los ceros.

36. ¿Cómo se conectan al ordenador las memorias flash? Explica un poco cómo almacenan estas unidades los unos y los ceros.

37. ¿Qué tipos de tarjetas de expansión hemos estudiado? ¿Dónde se “pinchan”?38. Explica el puerto USB.39. ¿Qué significa plug and play?

40. ¿Qué tipos de software conoces?41. ¿Qué son las aplicaciones informáticas? Cita tres ejemplos de aplicaciones.42. ¿Para qué sirve el sistema operativo? ¿Pueden funcionar las aplicaciones

informáticas de un ordenador si éste no tiene sistema operativo?43. ¿Para qué sirve el software de programación? Cita algún lenguaje de

programación y algún software de programación.44. Queremos que el sistema operativo abra cierto archivo con la aplicación Word:

a) ¿Cómo se lo decimos al sistema operativo? b) ¿Y si queremos que lo abra como página web? c) ¿Y si queremos que lo abra con Excel?

45. ¿Qué es una red de ordenadores? ¿Qué necesitamos para crearla?46. ¿Para qué sirve un hub o switch?47. ¿Qué inconvenientes tiene conectar varios ordenadores en red?48. ¿Qué significa WLAN?49. ¿Cómo se identifican los usuarios en Internet?50. ¿Qué es la dirección IP y el dominio DNS?51. ¿Qué es el cliente y qué es el servidor?52. ¿Qué es TCP/IP?

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