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Introducción a la programación Conceptos generales de programación Antes de iniciar el tema, es conveniente, sobre todo para aquellos que comienzan su instrucción informática, hacer un breve repaso de conceptos fundamentales que se han de tomar en cuenta cuando se desarrollan programas que se utilizarán en computadoras. Se incluye la metodología que se requiere para diseñar algoritmos de manera sencilla y funcional. ¿Qué es una computadora? Es un dispositivo electrónico utilizado para procesar información y obtener resultados.

Introducción a la programación Los datos y la información se pueden introducir en la computadora por la entrada y a continuación se procesan para producir una salida (resultados). Los datos de entrada y los datos de salida pueden ser, realmente, cualquier cosa, texto, dibujos, o sonidos. ¿Qué es el software? Conjunto de programas escritos para una computadora. ¿Qué es el hardware? Componentes físicos que constituyen la computadora, junto con los dispositivos que realizan las tareas de entrada y salida

Introducción a la programación ¿Qué es un programa? Conjunto de instrucciones que hacen funcionar a la computadora. Organización física de la computadora UPC (procesador) Dispositivos de entrada Unidad de control Dispositivos de salida Memoria principal Memoria externa Almacenamiento permanente Unidad aritmética lógica

Introducción a la programación Dispositivos de Entrada/Salida Los dispositivos de Entrada/Salida permiten la comunicación entre la computadora y el usuario para introducir datos (información) para su proceso. Los datos se leen de los dispositivos de entrada y se almacenan en la memoria principal, convierten la información de entrada en señales eléctricas que se almacenan en la memoria principal. Tipos de dispositivos de entrada: • Teclados. • Lápices ópticos. • Palancas de mando (joystick). • Lectores de códigos de barra. • Micrófonos. • Mouse • Cámaras de video, etc

Introducción a la programación Los dispositivos de salida permiten representar resultados (salida) del proceso de los datos. Tipos de dispositivos de salida: • Pantalla. • Impresoras. • Trazadores gráficos (plotters). • Reconocedores de voz, etc. Memoria principal Conocida como RAM (Random Access Memory), almacena información (instrucciones de un programa y los datos con los que operan las instrucciones) de manera transitoria, es decir, durante la ejecución de un programa.

Introducción a la programación Unidad Central de Proceso (UPC) Dirige y controla el proceso de información realizado por la computadora, esta conformada por: • Unidad de control (UC).- coordina las actividades de la computadora y determina que operaciones se deben realizar y en que orden; así mismo controla y sincroniza todo el proceso de la computadora. • Unidad aritmética Lógica (ALU).- realiza operaciones aritméticas y lógicas, tales como sumas, restas, multiplicaciones divisiones y comparaciones. Los datos se pueden leer (recuperar) o escribir (cambiar) por la upc.

Introducción a la programación Memoria auxiliar (externa) Cuando un programa se ejecuta, se debe situar primero en la memoria principal de igual modo que los datos, sin embargo, la información almacenada en la memoria se pierde (borra) cuando se apaga la computadora y, por otra parte, la memoria principal es limitada en capacidad. Por esta razón, para poder disponer de almacenamiento permanente, tanto para programas como para datos se necesitan dispositivos de almacenamiento secundario, auxiliar o masivo. Los dispositivos de almacenamiento secundario o memorias auxiliares (externas o secundarias) más comúnmente utilizadas son CD-ROM, DVD, cintas y discos magnéticos, USB, etc.

Introducción a la programación Tipos de Lenguajes Para que un procesador realice un proceso se le debe suministrar en primer lugar un algoritmo adecuado. El procesador debe ser capaz de interpretar el algoritmo, lo que significa: • Comprender las instrucciones de cada paso. • Realizar las operaciones correspondientes. Cuando el procesador es una computadora, el algoritmo se ha de expresar en un formato que se denomina programa. Un programa se escribe en un lenguaje de programación y las operaciones que conducen a expresar un algoritmo en forma de programa se llama programación.

Introducción a la programación Así pues, los lenguajes utilizados para escribir programas de computadoras son los lenguajes de programación y programadores son los escritores y diseñadores de programas. Los principales tipos de lenguajes utilizados en la actualidad son: • Lenguajes máquina. • Lenguajes de bajo nivel (ensamblador) • Lenguajes de alto nivel. Lenguajes máquina Son aquellos que están escritos en lenguajes directamente inteligibles por la máquina (computadora), ya que sus instrucciones son cadenas binarias (cadenas o series de dígitos 0’s y 1’s) que especifican una operación.

Introducción a la programación Las posiciones (dirección) de memoria implicadas en la operación se denominan instrucciones de máquina o código máquina (código binario). Las instrucciones en lenguaje máquina dependen del hardware de la computadora y, por lo tanto, diferirán de una computadora a otra. Lenguajes de bajo nivel Son más fáciles de utilizar que los lenguajes máquina, pero, al igual, que ellos, dependen de la máquina en particular. El lenguaje de bajo nivel por excelencia es el ensamblador. Las instrucciones en lenguaje ensamblador son instrucciones conocidas como nemotécnicos. Por ejemplo, típicos de operaciones aritméticas: ADD, SUB, DIV.

Introducción a la programación Un programa escrito en lenguaje ensamblador no puede ser ejecutado directamente por la computadora, en esto se diferencia esencialmente del lenguaje máquina, sino que requiere una fase de traducción al lenguaje máquina. El programa original escrito en lenguaje ensamblador se denomina programa fuente y el programa traducido en lenguaje máquina se conoce como programa objeto, ya directamente inteligible por la computadora. El traductor de programas fuente a objeto es un programa llamado ensamblador.

Introducción a la programación Lenguajes de alto nivel Son los más utilizados por los programadores, están diseñados para que las personas escriban y entiendan los programas de un modo más fácil que los lenguajes máquina y ensambladores. Un programa escrito en lenguaje de alto nivel es independiente de la máquina; esto es, las instrucciones del programa de la computadora no dependen del diseño del hardware o de una computadora en particular. Los programas escritos en lenguaje de alto nivel son portables o transportables, lo que significa la posibilidad de poder ser ejecutados con poca o ninguna modificación en diferentes tipos de computadoras. Los programas fuente en lenguaje de alto nivel tiene que ser traducidos por los programas traductores, llamados en este caso compiladores.

Introducción a la programación Tipos de lenguajes de alto nivel: C, C++, Fortran, C#, VisualBasic, Java Muy extendidos: Modula-2, Prolog, LISP, Smaltalk Gran uso en el mundo profesional: Borland Delphi, C++ Builder, Power Builder Aunque hoy en día el mundo de Internet consume gran cantidad de recursos en forma de lenguajes de programación como: HTML, XML, JavaScript, etc.