Tecnologías de la Información y la Comunicación. Unidad 1. Introducción a la Informática.

1.1. Las Tecnologías de la Información y la Comunicación. Las Tecnologías de la Información y las Comunicación son el conjunto de tecnologías que permiten la adquisición, producción, almacenamiento, tratamiento, comunicación, registro y presentación de informaciones, en forma de voz, imágenes y datos contenidos en señales de naturaleza acústica, óptica o electromagnética, siendo la electrónica la tecnología base que soporta el desarrollo de las telecomunicaciones, la informática y el audiovisual. En los últimos años estamos asistiendo a una espectacular expansión de las tecnologías de la información y la comunicación. Lo que en un principio se planteaba como un sueño inalcanzable poco a poco se va cumpliendo, mejorando incluso las perspectivas más optimistas. Las bases de este desarrollo son: La evolución de los ordenadores. Cada vez se están fabricando ordenadores más baratos, mas rápidos y con más prestaciones. La irrupción de los ordenadores en todos los ámbitos. Actualmente su presencia se generaliza en campos como la administración, la industria, el comercio, la investigación, e incluso en la enseñanza. La utilización de la tecnología multimedia, que proporciona el soporte adecuado para almacenar y manipular fácilmente todo tipo de información: textos, gráficos, sonidos, imágenes, videos, etc. La aparición del módem. Posibilitó la comunicación entre ordenadores a través de la línea telefónica y está evolucionando para conseguir conexiones más veloces. El avance de las telecomunicaciones, que evolucionan mediante la aparición de nuevas tecnologías: redes telefónicas y digitales, fibra óptica, satélites artificiales, redes inalámbricas, etc.

1.1. Las Tecnologías de la Información y la Comunicación. La aparición de las autopistas de la información. Los ordenadores de cualquier punto del planeta pueden conectarse entre sí y realizar transferencias de información. La más conocida es internet. La utilización generalizada de las autopistas de información, que nos permite el acceso a cualquier tipo de información, nuevas posibilidades de entretenimiento, telecompra, teletrabajo, teleeducación, etc. La aparición de nuevas tecnologías para teléfonos móviles (WAP, GPRS, UMTS, HDPA, 3G Y 3,5G), que permiten usarlos para acceder a algunos servicios de internet. Actualmente, la incorporación al mundo laboral exige en casi todos los sectores un conocimiento en el manejo de la mayoría de herramientas de la información y la comunicación. Asimismo, el mundo académico vivimos esta misma realidad en todas las materias del currículo Su estudio supone además el desarrollo de capacidades intelectuales y la adquisición de ciertas destrezas. Sus funciones se han diversificado, estando integrado en prácticamente todos los sectores de la sociedad.

1.2. Evolución histórica. 1ª Generación (1932-1952). Tecnología. Se usaban las válvulas de vacío para construir las computadoras, eran componentes voluminosos, caros, de elevado consumo y producían mucho calor. Desarrollo histórico. El primer ordenador se llamaba E.N.I.A.C. y ocupaba toda una planta de un edificio. Teoría de Von Neuman. Todo ordenador va a estar fundamentado en unidades de proceso, memorias y un programa almacenado, utilizando el sistema binario. 2ª Generación (1953-1962). Tecnología. Se descubre el transistor que es una placa de silicio donde van impresos los circuitos, son: más pequeños, más baratos y consumen menos. Avances en el hardware. Dispositivos de Entrada/Salida, memorias y discos. Avances en el software. Aparecen los primeros lenguajes de programación como por ejemplo: FORTRAN y COBOL 3ª Generación (1963-1971). Tecnología. Circuitos integrados que son pastillas que contienen transistores, diodos, resistencias y condensadores. Cada vez son más pequeños. Características. Aparecen las familias de ordenadores, que son distintos ordenadores, de potencia y precio. Tienen la misma arquitectura, por lo que son compatibles. Aparecen los minicomputadores. Hardware. Memorias en circuitos integrados. Aparecen las memorias ultrarrápidas (Caché). Software. Aparecen lenguajes como BASIC y los Sistemas Operativos.

1.2. Evolución histórica. 4ª Generación (1972-1987) Tecnología. Aparecen los sistemas de alta densidad de integración denominados “Chips”, que contiene muchísimos componentes. Características. Aparecen los microprocesadores y por lo tanto los Personal Computer (PCs). Se desarrolla la inteligencia artificial y los programas de C.A.D. (Diseño Asistido por Computador). Hardware. Mejoras en las memorias y en la grabación de los discos magnéticos. Software. Lenguajes de alto nivel, capaces de utilizar distintos tipos de datos complejos. 5ª Generación (desde 1988) Tecnología. Se emplean modernos chips, con más de 1 millón de componentes, la industria y la investigación se decanta hacia construcción de dos tipos de máquinas: supercomputadoras de alta velocidad y computadores de funciones inteligentes. Características. Los chips se fabrican con otros materiales distintos al silicio y aparecen nuevos dispositivos de Entrada/Salida. Auge de las redes de comunicaciones.

2.1. El Ordenador: funciones. Ordenador: máquina específica para el tratamiento automático de la información, puede aceptar datos, procesarlos bajo el control de un programa y emitir una información resultante. Para comunicarse con el exterior dispone de unos medios de entrada, a través de los que recibe la información, y unos medios de salida, por donde la envía. Tiene dispositivos que le permiten almacenar la información (los datos, los resultados y el propio programa) y procesarla siguiendo las instrucciones del programa. La información que se procesa en el computador (programas, datos y resultados) esta expresada en forma digital binaria, combinando ceros y unos. En consecuencia, tanto los programas como los datos y resultados deben codificarse en este formato para poder ser procesados. Una vez obtenidos los resultados, estos tienen que ser decodificados para mostrarlos al usuario. Un ordenador se compone de dos partes claramente diferenciadas: una física, que podemos tocar, constituida por circuitos electrónicos, teclado, pantalla, unidades de disco, etc., llamado hardware, o en castellano soporte físico, y otra parte inmaterial, que no podemos tocar, constituida por los programas y datos, llamada software en ingles y soporte lógico en castellano. Ambas partes están íntimamente relacionadas de forma que una no puede operar sin la otra y viceversa.

2.3. Tipos de ordenadores. Dependiendo de su construcción existen dos tipos de computadoras: MÁQUINA CON LÓGICA CABLEADA: El programa está en memoria y es de solo lectura: calculadoras que ejecutan un determinado número de programas y calculadoras analógicas que se utilizan para el control de procesos y simulaciones. MÁQUINA CON LÓGICA PROGRAMADA: Se programan por medio de lenguajes. Son máquinas de propósito general y se pueden aplicar a cualquier tipo de proceso. Tienen gran velocidad de cálculo y capacidad de almacenamiento. Efectúan tres tipos de operaciones: lógicas, aritméticas y de almacenamiento y recuperación de la información.

2.3. Tipos de ordenadores. Atendiendo a su estructura interna se pueden dividir en: COMPUTADORAS ANALÓGICAS: Manejan señales eléctricas analógicas. COMPUTADORAS DIGITALES: Manejan señales eléctricas digitales y se programan con lenguajes de programación. Las computadoras digitales se dividen a su vez en: Supercomputadora: Se utilizan para realizar cálculos que precisan velocidad de proceso. Tienen muchos procesadores que trabajan en paralelo y pueden realizar billones de operaciones por segundo. Mainframes: Realizan millones de operaciones por segundo y soportan un gran número de estaciones de trabajo (terminales). Mini computadoras: Son computadoras de tipo medio, con una capacidad de proceso menor que las anteriores y controlan un número menor de estaciones. Micro computadoras: Máquina que usa un solo procesador y consigue cubrir la gama más baja. Hay dos tipos: Ordenador personal o PC: Fácil de usar y con grandes prestaciones. Tienen un puesto de trabajo. Estación de trabajo: PC conectado a través de una red a una computadora mayor. COMPUTADORAS HÍBRIDAS: Tienen características de las dos anteriores (analógicas y digitales). Están constituidas por una computadora digital que procesa información analógico y disponen de convertidores analógico – digitales.

2.4. Características de la información digital. Todo lo que hace un ordenador digital se basa en una operación: la capacidad de determinar si un conmutador, o ‘puerta’, está abierto o cerrado. Es decir, el ordenador puede reconocer sólo dos estados en cualquiera de sus circuitos microscópicos: abierto o cerrado, alta o baja tensión o, en el caso de números, 0 o 1. Esto se conoce como codificación binaria. número decimal 27 = 11011 número binario Bit (b) = es la unidad más pequeña de información manejada por el ordenador. Su valor sólo puede ser 0 o 1. procede de la contracción de las palabras BInary y digiT. 1 Byte (B) = 8 bits 1 Kilobyte (KB) = 1024 Bytes (B) 1 Megabyte (MB) = 1024 KB 1 Gigabyte (GB) = 1024 MB 1 Terabyte (TB) = 1024 GB Las velocidades de proceso de esta información, a través del microprocesador del ordenador se miden en hercios (Hz), que equivalen a la realización de un ciclo (operación) en un segundo. Así, un megahercio (MHz) es un millón de operaciones por segundo, aunque en la actualidad se alcanzan velocidades del orden de varios gigahercios (GHz). Un gigahercio equivale a 1000 megahercios.

3. Componentes físicos internos del ordenador. Monitor 2. Placa base 3. CPU 4. Memoria RAM 5. Tarjetas de expansión 6. Fuente de alimentación 7. Unidad de disco óptico 8. Disco duro 9. Teclado 10. Ratón

3. Componentes físicos internos del ordenador. Se denomina hardware al conjunto de dispositivos físicos de un ordenador. La primera distinción que hacemos cuando nos encontramos ante un ordenador es la que separa hardware de software. Llamamos hardware a la parte física del ordenador, es decir, a los materiales con los que está construido y los elementos que podemos conectar a él: monitor ratón, procesador, cables, conectores, etcétera. Si abrimos la caja del ordenador podemos comprobar que todos los elementos electrónicos de su interior se encuentran conectados a una plancha rectangular, que denominamos placa base. Todos los componentes básicos del ordenador se relacionan por medio de esta placa, por la que circulan los datos procedentes de distintos dispositivos y la corriente necesaria para que el sistema funcione.

3. Componentes físicos internos del ordenador. Entre los principales componentes, distinguimos: - La CPU (unidad central de proceso) es el «cerebro» del ordenador. Además de controlar y coordinar el funcionamiento de todos los dispositivos conectados al ordenador, interpreta, elabora y ejecuta las instrucciones que recibe de otros dispositivos. En ella diferenciamos dos partes principales: la unidad de control y la unidad aritmético-lógica. - La unidad de control se encarga de controlar y coordinar el funcionamiento de todos los componentes del ordenador. - La unidad aritmético-lógica se encarga de realizar las operaciones aritméticas (operaciones de cálculo: sumas, restas, multiplicaciones...) y las operaciones lógicas, generalmente de comparación (distinguir si un valor es mayor o igual que otro...). En los ordenadores personales, la unidad de control y la unidad aritmético-lógica se encuentran integradas en un único chip, al que denominamos microprocesador. La velocidad a la que procesa los datos se mide en Mhz (megahercios) o Ghz (gigahercios).

3. Componentes físicos internos del ordenador. - Memoria RAM: La memoria principal o memoria RAM (memoria de acceso aleatorio) es el componente electrónico donde se almacena la información, como las instrucciones de los programas que se están ejecutando y los datos o la información que se recibe a través de distintos dispositivos (teclado, procesador, escáner, etc.). La capacidad de la memoria se mide en Bytes y sus múltiplos (KB, MB, GB, TB...). . - Es una memoria de lectura/escritura: se pueden leer los datos que tiene almacenados y escribir en ella otros nuevos. - Es una memoria temporal: cuando se apaga el ordenador se borra todo su contenido. -Memoria ROM (memoria de sólo lectura) es una memoria cuyo contenido no puede alterarse. En ella el fabricante almacena las instrucciones básicas, entre las que se encuentran la rutina de arranque. - Tarjetas de expansión: Las tarjetas de expansión típicas sirven para añadir memoria, controladoras de unidad de disco, controladoras de vídeo, puertos adicionales, etc. - Los buses son los caminos mediante los cuales se comunican los dispositivos integrados en la placa base. El bus transporta los datos de la memoria al procesador y de éste a la memoria. Por un bus circulan varios bits al mismo tiempo, uno por cada línea, lo que denominamos envío de datos en paralelo.

3.1. Periféricos de entrada. Reciben esta denominación porque a través de ellos introducimos datos en el ordenador. Entre ellos distinguimos: - Teclado: dispositivo que permite la introducción de caracteres alfanuméricos en el ordenador. También posee teclas de función. Actualmente podemos adquirir teclados que se comunican con el ordenador mediante sistemas inalámbricos. Ratón: El ratón es otro de los dispositivos de entrada. Lo utilizamos principalmente para introducir órdenes y en los entornos gráficos. Su representación en el monitor es un puntero en forma de flecha. Existen otros periféricos como el escáner, el micrófono, la tableta gráfica, etc.

3.2. Periféricos de salida. Pantallas planas: - Son los dispositivos mediante los cuales el ordenador nos presenta la información que ha sido procesada, como por ejemplo: - Monitor: dispositivo en el que se muestran las imágenes generadas por ordenador, es imprescindible, salvo en casos muy específicos. La imágenes están constituidas por un número determinado de puntos, que reciben el nombre de píxeles. Tipos: - CRT (a extinguir): basados en tubos de rayos catódicos que envían una corriente de electrones que chocan con una superficie de material fosforescente, formando las imágenes. Pantallas planas: LCD: pantallas de cristal líquido, formados por millones de celdas que forman la imagen al polarizarse. Son los más vendidos actualmente. Plasma: habitualmente de grandes dimensiones. Es extraño verlos en equipos informáticos. - Impresora: es el dispositivo que nos permite obtener la información en papel. Las tecnologías más utilizadas son las de inyección de tinta y láser.

3.3. Periféricos de entrada/salida. Nos permiten tanto la entrada como la salida de información. Algunos ejemplos son las impresoras multifunción y los auriculares con micrófono. Los dispositivos de almacenamiento también son considerados por muchos como periféricos de entrada y salida. Entre ellos destacamos: - Disco duro: unidad de almacenamiento permanente de gran capacidad. Permite tanto la lectura como la escritura. Ha de ser formateado previamente para que pueda recibir información. Su capacidad de almacenamiento se mide en bytes (Gigabyte, Terabyte), como en el caso de la memoria RAM, aunque aquí la capacidad es mucho mayor Tipos: Externo. Interno.

3.3. Periféricos de entrada/salida. - Grabadora de DVD. Almacena y lee la información de los DVDs, que son discos ópticos, gracias a un láser. La capacidad estándar de los DVDs es de 4,7 GB. Aunque existen de mayor capacidad hasta (17,1 GB), no han tenido el tirón suficiente en el mercado. Únicamente los de doble capa para algunas aplicaciones. - Pen-drive. Dispositivos basados en memorias de tipo Flash (como las tarjetas Compact flash, Memory stick, Smart drive, etc.), gozan de gran éxito entre los consumidores. Sus capacidades hoy en día pueden llegar a los 32 GB. Pen-drive con lector de tarjetas. Pen-drive de 16 GB.

- El módem es el dispositivo que permite al ordenador comunicarse con otros ordenadores a través de la línea telefónica. Su trabajo consiste en transformar las ondas analógicas provenientes del cable telefónico en señales digitales, para que el ordenador sea capaz de entenderlas, pero también transforma las señales digitales del ordenador en analógicas para poder ser transmitidas por la línea telefónica (Fig. 1.10). Cuando una señal digital se transforma en analógica decimos que está modulando, y cuando la señal analógica es transformada en digital se habla de «demodular» (MOdular-DEModular). Existen dos tipos de módems: los externos, que se conectan al ordenador a través de un dispositivo llamado USB (Universal Serial Bus), y los internos, que se insertan en las ranuras de expansión integradas en la placa base. En la actualidad se usan bastante menos porque se tiende a utilizar otros sistemas de comunicaciones alternativos mucho más rápidos, como cable módem, ADSL y RDSI.

4. Tipos de conexiones. Llamamos puertos a los dispositivos mediante los cuales los periféricos se conectan a la CPU. Según el tipo de periférico que se ha de conectar al ordenador, distinguimos los siguientes puertos. - Puerto serie. En este tipo de conexión sólo hay un cable por donde viaja la información, la cual se transfiere bit a bit, es decir, dígito a dígito (ceros o unos). Los periféricos que utilizan este puerto son el teclado y el ratón. - Puerto paralelo. La información se transfiere byte a byte; es decir, de una vez se envían ocho bits, que equivale a un carácter del teclado. Los ordenadores personales llevan instalado un puerto paralelo al que se conecta la impresora. - Puerto USB (Universal Serial Bus). Este tipo de conexión se usa para conectar periféricos de alta velocidad, pero debido a que admite hub externos y hasta 127 dispositivos, se usa para múltiples tipos de dispositivos. - Puerto IEEE 1364 (Firewire o iLink). Se trata de un puerto de alto rendimiento, especialmente usado en cámaras de vídeo y en dispositivos portátiles de almacenamiento. - Sin cables. Cuando se hace referencia a conexión sin cables, se habla de WIFI y de Bluetooth. El término WIFI se suele referir a las redes sin cables que hacen las veces de una red local tradicional, aunque es un término que se usa a veces de forma genérica. Los dispositivos Bluetooth son dispositivos móviles (como ordenadores y teléfonos) que usan esta tecnología para establecer comunicación entre ellos.