Curso 1 – Introducción a los Sistemas Industriales

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1 Curso 1 – Introducción a los Sistemas Industriales
Módulo 1 – Introducción a los Sistemas de Información (IS) Tarea 1_2: Conceptos Informáticos – periféricos y software А. Петров, PU, Dep. ECIT Basics of IS - Task1_2

2 Temas principales Concepto del sistema informático Periféricos
Dispositivos de almacenamiento Pantallas Buses Informáticos Software Basics of IS - Task1_2

3 Dispositivos de almacenamiento–Discos Duros y Disquetes
• Mucho más lento que la memoria principal • Los Bits son almacenados como campo magnético de diferente polaridad. • La superficie magnética del disco gira bajo una cabeza magnetizada (mecanismo de lectura/escritura) • El disco está dividido en pistas, cada una con diferentes radios del centro • Las pistas están dividas en sectores Basics of IS - Task1_2

4 Geometría del Disco Duro
• La cabeza se mueve hacia delante y detrás • Para leer/escribir algunos datos: 1. La cabeza pasa sobre la pista deseada 2. El sistema espera hasta que el sector deseado pasa por debajo de la cabeza 3. El Dato es leido/escrito SECTOR PISTA CILINDRO Basics of IS - Task1_2

5 CD-ROMs • Más lentos que otros discos
• Los datos se codifican por la quema de diminutos "pits" en un superficie fotoreflectiva; leído por láser • CDs pueden almacenar hasta 650MB de datos. • La velocidad máxima de transferencia en los CD-ROM son múltiplos de 150KB/sec – 4X drive --> 600KB/sec – 20X drive --> 3000KB/sec Basics of IS - Task1_2

6 Componentes del reproductor deCD
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7 ¿Qué hace un reproductor de CD: Foco Laser?
Dentro del reproductor de CD, hay una buena cantidad de tecnología informática involucrada en la creación de datos en bloques de datos incomprensibles y el envio de ellos, ya sea a otro DAC (en el caso de un CD de audio) o en el ordenador (en el caso de un CD-ROM). Basics of IS - Task1_2

8 DVD Digital Video Disco
• CD-ROM Nuevo y mejorado: más pequeño, “pits” más densos; dos capas de“pits” grabados en el mismo disco • Los DVDs pueden almacenar hasta 17GB de datos (incluso hasta 27GB). Basics of IS - Task1_2

9 Discos ópticos de alta densidad
Actualmente hay dos tecnologías principales: HD (High Definition) DVD (Toshiba and NEC) y Blue-ray or BD (Sony). Ambas tecnologías utilizan láser azul-violeta de 405 nm. Esta diferencia de longitud es un requisito previo para la alta capacidad que ofrecen Blue-Ray y HD-DVD. Existe una tecnología combinada, una sola capa y los discos de doble capa para la compatibilidad con los DVD convencionales.

10 Memorias Flash Memoria Flash es una memoria no volátil.
Usa transistores de efecto de campo. De lectura ilimitada, pero la escritura está limitada (normalmente 10,000 veces). La razón es que la grabación antes debe ser borrada de la sección de la memoria y esto dura un pequeño numero de borrados. La memoria está dividida en bloques, no en bytes. Ventajas: compacta, bajo coste, alta velocidad de borrado y reprogramación, no necesita de fuente de alimentación. Usos: Como memoria en dispositivos portátiles - camaras digitales y videocámaras, reproductores MP3, PDA y otros. Como memoria flash USB para almacenar datos en ordenadores. En diferentes redes de dispositivos y periféricos (routers, impresoras, scaners). En las unidades flash de memoria drives de Estado Sólidas (SSD), empezando a parecerse a una mejor alternativa a la unidad de disco duro tradicional.

11 Dispositivos de salida - pantallas de ordenador
• La pantalla del ordenador está dividida en pequeños puntos (píxeles) • Cada píxel se puede mostrar en un color diferente • Resolución de pantalla: Número de píxeles por imagen – 640x480 – 1024x768 • Depende del vídeo estándar: VGA, SVGA, XGA etc. La información de color para cada píxel está almacenada en la memoria, lee y convierte a señal de video 60 (o más) veces por segundo – Para almacenar la información para una pantalla de 1024x768 con 256 colores posibles para cada pixel Nosotros necesitamos _______ bytes? Basics of IS - Task1_2

12 Tipos de pantallas De acuerdo con los productos y los principios físicos utilizados en las pantallas son: CRT – Tubo de Rayos Catódicos; LCD – Pantalla de Cristal Líquido; Con matriz pasiva PMLCD (DSTN); Matriz activa AMLCD (TFT); Pantalla de Plasma; LED – Diodo Emisor de Luz; Electrónico y más.

13 Características más importantes en las pantallas
La velocidad de respuesta; Resolución en dirección horizontal y vertical; Volumen de datos; Número de filas y el número de caracteres (característica) – en el texto; Número de pixels (puntos) en el eje X y el eje Y - para gráficos; Brillo- indicador de la evaluación cuantitativa de la luz emitida; Contraste. Expresado por la relación de la luminosidad de la imagen para el brillo del fondo K = Bi / Bf..

14 Resolución de pantalla
La resolución de la pantalla de una televisión u ordenador digital se refiere al número de diferentes píxeles en cada dimensión que se pueden mostrar [11]. Puede ser un término ambiguo especialmente como la resolución que se muestra está controlada por diferentes factores en el tubo de rayos catódicos (CRT) y el panel plano o pantallas de proyección utilizando matrices de imagen de elementos fijos (píxel). Uno de los usos del término "resolución de la pantalla" se aplica a las pantallas de píxel de matriz fija como plasmas de pantalla plana (PDP), pantallas de cristal líquido (LCD), y proyectores frontales y traseros somo LCD, DLP (Procesamiento Digital Luz), o tecnologías similares y es el número físico de columnas y filas de píxeles que crean la pantalla (por ejemplo, 800 × 600, 1024 × 768, etc.) Basics of IS - Task1_2

15 Normas actuales de resolución
Actualmente1024×768 (XGA/XVGA, eXtended), 1280×1024 (SXGA Super eXtended Graphics Array), y 1600×1200 resolución (UXGA, Ultra-eXtended) son las resoluciones de pantalla más comunes [cita requerida]. Muchos usuarios como usuarios como los de CAD diseñadores gráficos y los jugadores de videojuegos usan sus computadoras a una resolución 1600×1200 (UXGA, Ultra-eXtended) o mayores si tienen el equipo necesario—aunque1280×1024 (SXGA Super eXtended Graphics Array) es la más generalizada, ya que es la resolución óptima de la mayoría de pantallas de 19". Cuando una resolución de pantalla de la computadora es más alta que la resolución de la pantalla física, algunos controladores de vídeo hacen que la pantalla virtual se desplaze por la pantalla física. Algunos monitores CRT aceptan resoluciones superiores a su resolución original especificada. La resolución máxima real se calcula a partir del tamaño del punto. Pocos fabricantes de CRT indican la resolución original verdadera en su documentación, pero la mayoría de los fabricantes de LCD si lo hacen. Basics of IS - Task1_2

16 CRT Color display construction
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17 Organizacion de CS - buses
CPU Dispositivo de Control RAM A L U Registro Bus de Control Bus de Direcciones Bus de Datos I/O buses Dispositivos de entrada Memoria Externa Dispositivos de salida

18 Tipos de bus Actualmente los buses KC también son: Bus procesador .
Bus para conectar la CPU a la caché primaria (L1). Esta es más rápida y trabaja a la frecuencia de la CPU; alcanza hasta 256 bits y está hubicada en el chip de la CPU; Bus procesador . Es un Sistema de Bus FSB (Front Side Bus) y es uno de los más usados en los chipset y placas madres. Usado principalmente para la conexión a la RAM secundaria (L2) de la CPU, y desde / hasta Northbridge chipset. Además el bus del sistema Pentium II se dividen en dos: FSB (Front Side Bus) para conectar la CPU a la RAM; BSB (Back Side Bus - Bus trasero) para conectar la CPU con la caché secundaria(L2). Buses Entrada/Salida (I/O) - ISA, EISA, MCA, PCI y otros – para conectar con los dispositivos periféricos.

19 Tipos principales de buses en CS
BSB L1 L2 Bus Sistema FSB Conexión Periféricos I/O buses

20 Buses I/O : Conexión I/O a la CPU
• Un conjunto de cables conectan todos los dispositivos y la CPU – Transporte de información está compatida (público) – Por lo tranto llamado bus (transporte público) • Casi todos los ordenadores usan buses pa conectar la CPU y los dispostivos de entrada/salida. • Los Buses permiten una fácil conexión/desconexión de dispositivos de Entada/Salida – PCs modernos vienen equipados con ranuras de expansión directamente para conectarse al bus – Los controladores de los dispositivos I/O vienen implementados como tarjetas de expansión – Ejemplos: ISA, EISA, PCI, PCMCIA, USB, IEEE 1394 (FireWire) Basics of IS - Task1_2

21 Arquitectura Típica de CS
Bus de memoria Nivel 2 Caché Memoria principal Adaptador Gráfico Ranura PCI disponible Monitor Ratón Teclado Tarjeta de Sonido Impresora Ranura ISA disponible 21 Basics of IS - Task1_2

22 Resumen: Un PC* moderno
Procesador: Pentium/AMD u otro (1GHz – 3.6 GHz) – Doble núcleo o más Memoria Principal: 1GB - 4 GB Disco duro: 500GB – 2TB (Es posible que el esté disponoble SSD – especialmente en portátiles) CD/DVD (compatible Blue-Ray) Gráficos: desde 2048x1536 y más, hasta 16 milliones de colores Memoria de video : hasta 256MB y más * En la actualidad (2012) Basics of IS - Task1_2

23 Aplicaciones informáticas de IS
Software del sistema Software de aplicación sistema de apoyo a los programas Programa de desarrollo de sistemas Programas de aplicación de propósito general Programas de aplicación específica Programas de gestión de sistemas -Procesadores de texto -Hojas de cálculo -Base de datos -Telecomunicaciones -Gráficas Sistemas funcionales Entorno funcional Sistemas de base de datos administrativos Monitores de telecomunicaciones -Traductores de lenguaje en programación -Medios de programación (IDE) -Paquetes de software de ingeniería(CASE) asistido por ordenador -Libros de Contabilidad -Análisis de ventas Control de producción -Capital, financiación presupuesto -Utilidades de sistema -Monitores de rendimiento y seguridad Basics of IS - Task1_2

24 Sistemas de Funcionamiento
Sistema Operativo Mágico Las cuatro ilusiones 1. Muchos equipos independientes, uno para cada proceso “Multitarea” 2. Gran cantidad de memoria “Memoria virtual” 3. organización de discos y otros medios de almacenamiento secundario “Sistemas de archivos” 4. Ventanas y menús “Interfaz Gráfica de Usuario(GUI)” Selecting an Operating System Is our existing software compatible with the OS? Does the OS have a large base of compatible software? How reliable is the OS? Does it crash frequently? Is the OS available for a wide variety of hardware? How quickly does it run? How easy it is to learn and use? How easy is it to install and configure? How much does it cost? Basics of IS - Task1_2

25 Sistemas operativos- Ejemplos
MS DOS MS Windows (95, 98, NT, 2000, XP, Vista,7) Mac OS X Unix Linux ... Para las tabletas y otros dispositivos móviles hay otros sistemas operativos – Symbian, Android, Windows mobile etc. Operating system Allocates and assigns: memory » e.g., file system, virtual memory processor time » e.g., multitasking, multiprocessing input-output devices » e.g., printer, keyboard, etc. May also provide other capabilities useful to many users or programs Graphical User Interface (GUI) capabilities Fonts, network protocols, ... Web browser? Microcomputer Operating Systems DOS text-based interface, no multitasking Windows windows, cooperative multitasking filenames restricted to 8 characters bad memory management! Windows 98 large filenames built-in networking capabilities plug-and-play device configuration Windows NT (including Windows 2000, Windows XP) full multitasking full memory management Windows Vista is the latest release of Microsoft Windows, a line of graphical operating systems used on personal computers, including home and business desktops, notebook computers, Tablet PCs, and media centers. Prior to its announcement on July 22, 2005, Windows Vista was known by its codename "Longhorn".[1] Development was completed on November 8, 2006 UNIX (including Linux) great memory management, multitasking complex, text-based interface Mac OS X Based on Unix Easy to use can only run on Macintoshes Basics of IS - Task1_2

26 Lenguajes de programación
Lenguaje de máquina Lenguaje de ensamblador Lenguaje de alto nivel (Fortran, Basic / Visual Basic, Pascal / Delphi, C / C++, Java) Lenguaje de cuarta generación (Scripting, Database (SQL), Visual, Markup etc. ) Lenguaje de quinta generación (artificial inteligente) High-level languages • Closer to how people think about their problems • No one-to-one correspondence to machine language • General purpose • Example: Z = X + Y Basics of IS - Task1_2

27 Coordinación de los diferentes niveles de abstracción
Aplicación (MS Office) Sistema Operativo Compilador (Windows 7 Software Ensamblador Conjunto de instrucciones  Arquitectura Hardware Procesador Memoria Sistema I/O Ruta de datos y Control Diseño Digital Diseño de Circuito Transistores Basics of IS - Task1_2

28 Comentario: Niveles de programación de Representación
temp = v[k]; v[k] = v[k+1]; v[k+1] = temp; Programa de Lenguaje de Alto Nivel(p.e C) Compilador ldr r0 , [r2, #0] ldr r1 , [r2, #4] str r1 , [r2, #0] str r0 , [r2, #4] Lenguaje ensamblador Programa (p.e. ARM) Ensamblador Lenguaje de máquina Programa (ARM) Interpretación de la máquina señal de control especificación ALUOP[0:3] <= InstReg[9:11] & MASK Basics of IS - Task1_2

29 Programación orientada a objetos (POO)
• Un tipo especial de lenguaje de alto nivel • Se puede aumentar la eficiencia de la programación y software es reutilizable • Combina procedimientos y datos en "objetos" • Organiza los objetos en "jerarquías de clase" • Propiedades “heredadas" de los objetos de esta jerarquía Basics of IS - Task1_2

30 Herencia de clases en la programación orientada a objetos
Tarjeta de crédito Titular Balance Límite de crédito … Abrir Depósito Retirada Autorización de carga Cuenta Bancaria Titular Balance … Abrir Depósito retirada Cuenta de cheques de Joe Titular: Joe Balance: $400 Balance mínimo: $100 … Abrir Depósito Retirada Cuenta de cheques Titular Balance Balance mínimo: $100 … Abrir Depósito Retirada Basics of IS - Task1_2

31 ¿Qué es lo mejor de Java? • Altamente interactivo
Web tradicional - software de aplicación se ejecuta en el servidor Las aplicaciones Java se descargan y ejecutar en el cliente de forma dinámica (por ejemplo, la validación de datos de entrada) • Lenguaje de programación “amable" Más sencillo que C/C++ Orientada a objetos • Entorno de programación seguro “Sandbox” approach • Portátil ("escribir una vez, ejecutar en cualquier parte") Basado en Java intérprete de código de bytes Basics of IS - Task1_2

32 Java Operation Basics of IS - Task1_2

33 Software de Aplicación
Sirve al usuario para resolver sus tareas de aplicaciones específicas, tales como : procesamiento y publicación de textos; gestión de bases de datos; cálculos y modelado con hojas de cálculo y otros programas de matemáticas; tareas contables y financieras; procesamiento de imágenes (gráficos); multimedia y comunicaciones, juegos de ordenador; Ingeniería de diseño y fabricación (CAD-diseño asistido por ordenador y la CAM- Computer Ayuda a la Manufactura); procesamiento de datos integrada, incluida la aplicación de varias de las tareas anteriores y más. No está estrechamente relacionado con las características de la CA individual y es fácil de transportar de una plataforma a otra.

34 Resumen Los sistemas de información son por lo general sistemas de información basados ​​en computadora (CBIS) Los sistemas informáticos son: CPU, almacenamiento principal(RAM), almacenamiento secundario (HDD, CD, DVD), I/O incluyendo dispositivos de comunicación. El Sofware of CBIS incluye: 1. Sistema de sofware (OS, utilidades del sistema, lenguajes de programación etc.; 2. Software de aplicación (procesadores de texto, hojas de cálculo, administradores de bases de datos, programas especializados, etc.) Basics of IS - Task1_2

35 Preguntas de formación:
Introducción a IT Preguntas de formación: 1.¿Cómo trabaja el disco duro? 2.¿Cuál es la diferencia entre CD y DVD ópticos? 3. ¿Cuál es la función de los buses I/O? 4. Describe los tipos de software de CBIS. Basics of IS - Task1_2

36 Recursos Adicionales:
Introducción a IT Recursos Adicionales: Hutchinson S.E., Sawer S.C. Computers and Information Systems, IRWIN, USA Walters E.G., The Essential Guide to Computing, Prentice Hall PTR, USA 7. 8. 9. 10. Basics of IS - Task1_2