INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN Programación en C para electrónicos

Índice Introducción. Lenguajes de programación. Compiladores e interpretes. Tratamiento de la información. Modelo de computadora. INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN - David Carmona 2010

Objetivos Describir conceptos básicos de la programación. Distinguir los tipos de lenguajes de programación y sus diferencias. Diferenciar lenguajes compilados e interpretados. Describir de manera sencilla el funcionamiento básico de un ordenador cuando ejecuta un programa. INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN - David Carmona 2010

¿Que es un programa informático? Un programa es un conjunto de instrucciones que una vez ejecutadas realizarán una o varias tareas en un computador. Las instrucciones se ejecutan de manera secuencial indicando como y en que orden se realizan las tareas. Al conjunto general de programas, se lo denomina software. Linux = Binarios Windows = Ejecutables INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN - David Carmona 2010

¿Que es la programación? Proceso por el cual se escribe, se prueba, se depura y se mantiene el código fuente de un programa informático. Para que la computadora entienda nuestras instrucciones debe usarse el código máquina. Compuesto por cadenas de unos y ceros. El lenguaje máquina depende del procesador. Para los programadores es muy complicado utilizar el código máquina. INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN - David Carmona 2010

Lenguajes de programación Introducción a la programación INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN - David Carmona 2010

Lenguajes de programación Para facilitar la programación se utilizan lenguajes de programación. es un idioma artificial diseñado para expresar instrucciones que pueden ejecutarse en un computador. Es un conjunto de símbolos y reglas sintácticas y semánticas que definen su estructura y el significado de sus elementos y expresiones. Al conjunto de instrucciones escrito en un lenguaje de programación se le llama código fuente. El código fuente debe ser “traducido” a código máquina para poder ser ejecutado por el computador. INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN - David Carmona 2010

Tipos de lenguajes. Lenguajes de bajo nivel: Lenguajes de alto nivel: Lenguaje cercano al código máquina que utiliza nemotécnicos. Es fácil de traducir a código máquina. Depende del hardware. Ejemplo: Ensamblador. Lenguajes de alto nivel: Cercanos al lenguaje natural. Independientes de la arquitectura del ordenador. Ejemplos: C, C#, C++, java, python, pascal, basic, perl, frotran… INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN - David Carmona 2010

Lenguaje de bajo nivel Ventajas: Inconvenientes: Mayor adaptación al equipo. Posibilidad de obtener la máxima velocidad con mínimo uso de memoria. Inconvenientes: Imposibilidad de escribir código independiente de la máquina. Mayor dificultad en la programación y en la comprensión de los programas. El programador debe conocer más de un centenar de instrucciones. Es necesario conocer en detalle la arquitectura de la máquina. INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN - David Carmona 2010

Lenguaje de alto nivel Ventajas: Inconvenientes: Genera un código más sencillo y comprensible. Escribir un código válido para diversas máquinas y, posiblemente, sistemas operativos. Inconvenientes: Reducción de velocidad al ceder el trabajo de bajo nivel a la máquina. Algunos requieren que la máquina cliente posea una determinada plataforma. INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN - David Carmona 2010

Compiladores e intérpretes Introducción a la programación INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN - David Carmona 2010

Compiladores e intérpretes Un programa escrito en un lenguaje de alto nivel debe ser “traducido” al lenguaje máquina. Formas: Compilado. Interpretado. Para la traducción de los programas se utilizan programas (compilador o interprete) que lo hacen automáticamente. INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN - David Carmona 2010

Lenguaje compilado El compilador lee y analiza todo el código fuente. Si el programa está correctamente escrito compilador genera un nuevo archivo con su traducción a código de maquina, y si no, muestra los errores que ha detectado. Para ejecutar el programa utilizamos el nombre del archivo ejecutable generado. El ejecutable se puede reutilizar. INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN - David Carmona 2010

Lenguaje compilado Compilador Suma.exe Suma.c Resultados Suma.exe INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN - David Carmona 2010

Compilado de un programa INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN - David Carmona 2010

Lenguaje interpretado El interprete analiza y ejecuta cada instrucción del código fuente paso a paso. El interprete traduce y ejecuta cada instrucción del código fuente en el momento en que se va a ejecutar. El programa no se puede ejecutar sin interprete. Para ejecutar nuevamente hay que volver a interpretar. INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN - David Carmona 2010

Lenguaje interpretado Interprete Resultados Suma.c INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN - David Carmona 2010

Tratamiento de la información Introducción a la programación INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN - David Carmona 2010

Tratamiento de la información Un programa procesa información. Etapas del procesado: Entrada: recogida de datos. Proceso: Tratamiento de los datos. Salida: Obtención del resultado. El programa dialoga con el hardware para llevar a cabo el procesado de la información. Un procesador solo es capaz de procesar datos (e instrucciones) en binario. INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN - David Carmona 2010

Información digital Bit: Unidad mínima de información. Puede tomar dos valores 0 ó 1. Mediante agrupaciones de bits podemos codificar más cantidad de información. Byte u octeto: Puede representar 28 = 256 datos distintos. Word o palabra: Puede representar 216 = 65536 datos distintos. INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN - David Carmona 2010

Codificación de la información Codificación es el proceso de representar símbolos o secuencias de un alfabeto en otro. En informática permite la representación de símbolos humanos como combinaciones de bits. Números enteros positivos y negativos. Números reales. Coma fija. Coma flotante. Caracteres de texto. INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN - David Carmona 2010

Código ASCII INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN - David Carmona 2010

Modelo de computadora Introducción a la programación INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN - David Carmona 2010

Modelo de computadora En resumen un ordenador es un sistema formado por: Procesador: Elemento capaz de ejecutar las instrucciones de un programa. Memoria principal: Encargado de almacenar temporalmente instrucciones y datos del programa. Subsistema de E/S: Dispositivos capaces de comunicar al conjunto procesador- memoria con el exterior durante la ejecución del programa. INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN - David Carmona 2010

El procesador Para ejecutar un programa el SO primero lo carga en memoria principal. El procesador lee las instrucciones de la memoria y realiza las operaciones indicadas. Las instrucciones se ejecutan desde la primera de manera consecutiva. Las instrucciones especifican: Operación a realizar. Datos sobre los que se realizan las operaciones. INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN - David Carmona 2010

Ejecución El procesador lee la instrucción y la decodifica. Toma nota de los datos que necesita y la operación a realizar. Lee de la memoria los datos que necesita. Los memoriza en registros internos. Realiza las operaciones con los datos. Escribe el resultado de la operación en la memoria.. INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN - David Carmona 2010

La memoria principal. Almacena tanto las instrucciones como los datos necesarios. Se puede representar como un conjunto ordenado de casillas susceptibles de contener datos. Cada casilla se puede identificar por: Nombre. Definido por el programador. Dirección. Definido por el hardware INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN - David Carmona 2010

La memoria principal. Al inicio de la ejecución de un programa se considera que la celda está vacía. Contiene datos no válidos. Cuando el procesador (o la E/S) escribe un dato en una celda, esta contiene un dato válido que puede leerse. Cuando se escribe desaparece el dato anterior. Todas las celdas de memoria actúan como contenedores de datos. Los datos pueden ser de distintos tipos pero siempre se almacenan en formato binario. INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN - David Carmona 2010

Declaración de variables Cuando escribimos un programa reservamos celdas de memoria para utilizarlas dentro del programa. Una variable de un programa es una cantidad de memoria (una o más celdas) pensada para almacenar distintos valores de un tipo durante la ejecución de un programa . Al declarar una variable indicamos: Nombre de la variable. Tipo de dato que va a almacenar. INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN - David Carmona 2010

Declaración de variables Para poder utilizar una variable hay que reservarle un espacio de memoria. Se le asigna celdas que se reservan para esa variable. Esto se hace dándole: Nombre que se utilizará en el programa. Tipo de dato que almacenará la variable. En función del tipo de dato se reservará más o menos cantidad de memoria. (Longitud de dato) INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN - David Carmona 2010

Declaración de variables dirección nombre contenido #100 Vacío #101 #102 #103 #104 #105 #106 INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN - David Carmona 2010

Subsistema de entrada-salida El subsistema de E/S permite que: se introduzcan datos en celdas de memoria desde el teclado (u otros). (Entrada) Se representen en la pantalla (u otros) el contenido de celdas de memoria. (Salida) Lectura: Los datos se leen del teclado y se escriben en memoria. Escritura: Los datos se leen de la memoria y se escriben en pantalla. INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN - David Carmona 2010

Subsistema de entrada-salida Lectura de teclado Escritura en pantalla SUBSISTEMA DE E/S ENTRADA SALIDA Escritura en memoria Lectura de memoria MEMORIA INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN - David Carmona 2010

INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN SOLP – CIPFP misericordia 2010