Conceptos informáticos básicos

La informática es la solución que hoy ofrece la tecnología para cubrir la necesidad de usar eficientemente toda la información de que hoy se dispone. Dicha solución, cuyos orígenes se remontan a los años cuarenta, se apoya básicamente en el uso de ordenadores.

Hasta llegar al ordenador tal y como se concibe actualmente se han atravesado una serie de etapas. Tales etapas son conocidas como Generaciones. El cuadro resumen de las mismas es el siguiente:

Para realizar los trabajos que necesitamos con la información utilizamos una máquina el ordenador destinada al proceso y tratamiento de la misma.

El ordenador procesa automáticamente la información (datos) que le suministramos mediante unas instrucciones (que indican al ordenador que hacer con esos datos). Dichas instrucciones, colocadas ordenadamente por alguien en el ordenador constituyen un programa. Un programa es un conjunto de instrucciones que al ser sucesivamente ejecutadas producen un resultado.

Un ordenador es un aparato eléctrico, por lo que en esencia su manera de trabajar es mediante impulsos electrónicos combinando tensiones altas (positivas) y bajas (negativas). Estas combinaciones se representan mediante unos y ceros que son las que integran el lenguaje de la máquina. Estas combinaciones se denominan código binario y su unidad mínima es el bit.

Para formar signos - por ejemplo, la letra A - usamos una agrupación de 8 bits. Así, por ejemplo, para el ordenador la letra A puede ser 00000001. Esta agrupación de 8 bits recibe el nombre de byte - que podríamos asociar con la idea de signo o carácter -. El byte tiene una serie de múltiplos conocidos como el Kilobyte - 1024 bytes -, el Megabyte - 1000 kilobytes - o el Gigabyte - un millón de bytes -. Cuando nos dicen que un cd_rom tiene una capacidad de 600 Megabytes o que la de un disco duro es de 2 Gigabytes hemos de entender que en el primero caben seiscientos millones de carácteres y en el segundo dos mil millones.

El proceso de conversión del lenguaje natural al lenguaje máquina recibe el nombre de codificación. A la inversa, la recuperación de la información del ordenador al lenguaje natural se denomina decodificación

Existen dos conceptos reiteradamente utilizados al referirse a un proceso informático. Estos son el concepto de hardware (elemento físico) y software (elemento lógico).

·         El hardware es la parte física del ordenador, la máquina (todo lo que podemos tocar) e incluye los elementos electrónicos (circuitos), los electromecánicos (disqueteras) y los mecánicos.

·         El software es el elemento lógico o inmaterial constituido por el conjunto de grupos de instrucciones y programas necesarios para que el ordenador funcione y toda la documentación asociada con dichos programas.

Hardware

El hardware está constituido por todos los elementos tangibles de un sistema informático. Tales elementos se agrupan en dos categorías:

·         La Unidad Central del Proceso (UCP o CPU) y

·         Los Periféricos

La Unidad Central del Proceso

La Unidad Central del Proceso puede considerarse que es el núcleo del sistema informático. Físicamente se ubica en la caja que podemos encontrar junto o bajo el monitor - si bien no todos los componentes que están dentro de dicha caja forman parte de la CPU -.

Las partes que componen la Unidad Central de Proceso son tres.:

·         El procesador - que actualmente cumple las funciones tradicionalmente asignadas al procesador y a la unidad aritmético lógica -.

·         La memoria y

·         Los puertos.

Procesador

Es la parte de la UCP que recibe la información que hemos introducido a través de los periféricos - p. ej.: teclado o ratón - y la lleva hasta la memoria principal, la procesa, la sitúa en la memoria una vez procesada y envía los resultados a las unidades de salida. También se encarga de coordinar el funcionamiento de las otras partes que componen el ordenador.

La velocidad a la que trabaja el procesador se mide en megahertzios.

La UCP dirige todo el proceso. Para ello guarda temporalmente la información en unos dispositivos denominados registros que son de dos tipos:

·       De Instrucción.- En donde se almacena la operación a ejecutar y la dirección en donde se localizan los datos y

·       Contador de Programa.- Que almacena la dirección de la instrucción que se ejecuta y, una vez terminada, obtiene la siguiente instrucción a ejecutar

La Unidad de Control envía a los registros las instrucciones que deben ser ejecutadas y estos registros plantean las preguntas que contienen dichas instrucciones a la Unidad Aritmético Lógica, que realizará las operaciones. El resultado de dichas operaciones se almacena en otro registro llamado Acumulador. Los datos del Acumulador pueden ser almacenados en la memoria o salir al exterior a través de un periférico.

Memoria.-

La memoria es la unidad encargada de almacenar toda la información que necesita manejar el ordenador.  Físicamente la memoria se divide en filas y columnas. Cada cuadro definido por la intersección de filas y columnas almacena un bit; es decir: o almacena energía 1 o no la almacena 0 Cada fila esta numerada y el número que la identifica se denomina Dirección.

Las memorias se caracterizan por la capacidad, es decir, por el número máximo de bytes que pueden almacenar. Así si decimos que un ordenador tiene 32 Megabytes de RAM es por que la memoria de dicho ordenador está compuesta - por ejemplo - por 32 columnas y un millón de filas.

Tipos de memoria

Básicamente son cuatro:

En el ordenador coexisten la ROM - incluida por el fabricante y no modificable - y la RAM, que es la que usamos en nuestro trabajo. Las características de la RAM son:

·       Volátil.- Si se pierde la corriente eléctrica la información con la que estamos trabajando desaparece

·       De lectura y escritura. Podemos ver su contenido y modificarlo

·       La escritura es destructiva.- Si escribimos un dato en una dirección ya ocupada perdemos la información que teníamos.

Puertos (o canales)

Constituyen el nexo que une a la Unidad Central de Proceso con los periféricos. Son de dos clases: en paralelo y en serie. Los puertos en paralelo se identifican con las letras LPT - LPT1, LPT2,... - y los puertos en serie con las letras COM - COM1, COM2, COM3,...-. Usualmente los puertos en paralelo se conectan con las impresoras y los puertos en serie con otros dispositivos periféricos (ratón, módem,...)

Los Periféricos

Todas las funciones que hemos visto hasta el momento son internas del ordenador. Para comunicarnos con la máquina son necesarios unos dispositivos agrupados bajo la expresión de periféricos y a los que ya hemos hecho mención al hablar de los puertos o canales. 

Los periféricos son de tres clases:

Teclado

Es el periférico de entrada por excelencia. En principio sus características se configuran como las del teclado de una máquina de escribir que irá complicándose a medida que se incorporen nuevas funciones.

En el mismo diferenciamos varios tipos de teclas.

·         Teclas de función.- Son usadas por los programas para acceder a funciones de los mismos. Tenían una importancia fundamental cuando se trabajaba con MS-DOS. Actualmente el empleo del ratón las ha hecho caer en desuso.

·         Teclado ordinario.- Está formado por las teclas que empleamos para escribir letras, números o determinados caracteres como $%&.

·         Teclado numérico.- Se activa pulsando la tecla Bloq. Num. Su utilidad estriba en que permite insertar cantidades con la mano derecha (lo que es útil cuando hay que mecanizar gran número de datos).

·         Teclas con funciones especiales.- Su uso dependerá del programa que estemos utilizando si bien hay teclas como Enter o Esc que tienen una aplicación practicamente universal.

·         Teclas de desplazamiento.- Son las teclas Incio, Fin, Re Pág, Av Pág o las de cursor. Igual que dijimos respecto de las teclas de función eran muy importantes cuando se trabajaba con MS-DOS pero hoy en día, en que se ha generalizado el uso del ratón, su utilidad es más reducida.

Ratón

El ratón es un periférico que se utiliza para desplazarse por la pantalla del monitor. Consiste en una caja con una bola que se desliza sobre una almohadilla o pad. Por lo general en el mismo hay dos botones. El botón izquierdo sirve para seleccionar haciendo clic o doble clic sobre el mismo. El botón derecho cumple una función parecida a la tecla Escape y si trabajamos en Windows 95 se utiliza para abrir el menú del objeto sobre el que en esos momentos estamos posicionados.

Scánner

El scánner es un periférico de entrada que se utiliza para digitalizar documentos registrados en papel u otro soporte material. Los documentos pueden digitalizarse en formato gráfico - *.tif, *.bmp, *.jpg,... - o pueden convertirse en un documento de texto si disponemos del software adecuado - OCR o de Reconocimiento Optico de Caracteres - .

Monitor

El monitor es semejante a una pantalla de video. Requiere una tarjeta de video para comunicarse con la UCP y tiene una resolución que se mide en pixels. El monitor, obviamente, sirve para visualizar la información que en esos momentos estamos gestionando. Dicha visualización puede ser en modo de texto - la más frecuente si estamos en MS-DOS - o en modo de gráfico - obligada si estamos trabajando en Windows -.

Impresoras

Las impresoras son periféricos de salida controlados por la UCP. Con ellas re recupera la información sobre papel u otro soporte análogo. Los principales tipos de impresoras son tres:

·         Matriciales

·         De chorro de Tinta y

·         Lásser

Las impresoras matriciales, también denominadas de puntos o agujas, tienen una velocidad de impresión típica de 120 a 250 caracteres por segundo. Su calidad de impresión no es muy buena, pues los caracteres son discontinuos (a puntos). Sin embargo ofrecen la ventaja de que pueden trabajar con papel continuo y obtener documentos con varias copias. En una impresora matricial las agujas se mueven por una serie de imanes que hacen que el rodillo de agujas golpee una cinta impregnada de tinta, de modo que dibuja distintos caracteres.

En las impresoras de chorro de tinta el funcionamiento es similar al de las pantallas de video. En lugar de transmitir un haz de electrones - pantalla de video - lo que se emite es un chorro de tinta ionizada que en su recorrido es desviado por unos electrodos que se encuentran a un potencial fijo. Al ser desviados las gotas de tinta forman el carácter.

El funcionamiento de una impresora lásser es similar al de una fotocopiadora. Así cargan el papel de electricidad estática mediante un haz de lásser y dejan caer sobre él un polvo de tinta especial llamada tónner que se adhiere al mismo. La calidad y velocidad de impresión es superior a todas las anteriores y su velocidad no se mide en caracteres sino en páginas por minuto.

Módem

Un módem es un dispositivo electrónico que permite al ordenador usar el teléfono. Este dispositivo resulta esencial en los procesos de correo electrónico.

Al hablar del lenguaje del ordenador indicamos que éste se basa en señales digitales. El teléfono, sin embargo, utiliza señales analógicas. La función del modem es doble - de ahí que le incluyamos entre los periféricos de entrada y salida -.

Cuando el ordenador quiere mandar información a través del teléfono, el modem convierte las señales en ondas analógicas para que la información que mandamos pueda viajar por la línea telefónica (esta conversión se denomina modulación)

Cuando nos llega información a través del teléfono, el modem reconvierte estas ondas analógicas en digitales para que el ordenador pueda interpretar la información (esta conversión se denomina demodulación)

El nombre modem viene de modulator-demodulator.

Discos

Los discos son las unidades de almacenamiento más extendidas. Se clasifican en duros y flexibles.

Los discos duros presentan como base metal, son internos y no pueden sacarse del ordenador. Es por ello que se dice que no son removibles si bien existen ya discos duros que pueden sacarse del ordenador.

Los discos flexibles son de plástico, externos y pueden sacarse del ordenador. Tienen dos tamaños o formatos diferentes 5 1/4 y 3 1/2 - denominación que corresponde al número de pulgadas de su cubierta externa -. Los primeros han caído practicamente en desuso.

Tanto en un caso como en otro se dividen concéntricamente en pistas y radialmente en sectores. Dentro de cada pista la información queda almacenada en su correspondiente sector. El disco se caracteriza por una densidad de grabación dada en bit/unidad de superficie. Su capacidad se mide en bytes. Actualmente un disco duro puede tener uno o varios Gigabytes - un gigabyte equivale a un millón de bytes -

La forma en la que se guarda la información en un disco es poco más o menos la siguiente. Supongamos que a la letra A le corresponde el byte 0 0 0 0 0 0 0 1. La ubicación en un disco de este carácter sería:

CD-ROM

Un CD-ROM es un soporte de almacenamiento de sistema parecido al de un disco pero con la ventaja de que los datos están grabados mediante un haz de lásser, lo que permite un volumen de almacenamiento muy superior al de un disco flexible - diskette ., Aproximadamente en un disco de CD-ROM caben 600 Megabytes.

Software

Hasta aquí sólo nos hemos encargado de los elementos físicos de la informática, pero tan importantes como ellos son los sistemas lógicos que utilizamos para que el ordenador funcione. Es el denominado software o logical. El software del ordenador se clasifica en tres categorías:

Lenguajes

Como hemos dicho son las instrucciones que nos permiten codificar los programas.

Al comienzo de la informática sólo existía el lenguaje máquina, usado, sobre todo en aplicaciones. El programador traducía programas y datos a conjuntos de unos y ceros lo que presentaba dos inconvenientes:

·         Dificultad para codificar (lenguaje muy distinto al natural)

Dependía de la máquina y por tanto variaba con el ordenador.

De aquella programación, realizada por una minoría de especialistas, hemos pasado al momento actual en el que los lenguajes se clasifican en:

Sistema Operativo

El Sistema operativo es un conjunto de programas que cubren tres funciones fundamentales:

·       Disponer de un entorno en el que el ordenador pueda ejecutar programas de aplicación.

·       Controlar las instrucciones para que el hardware - teclado, impresoras, etc., - realicen tareas rutinarias y

·       Gestionar los recursos del sistema.

Los Sistema operativos opera sobre dos terrenos básicos:

·       Sobre el hardware, controlando la UCP, la memoria y los dispositivos de entrada y salida. Por ejemplo los drivers de la impresora.

·       Sobre los archivos, manejando datos externos llevándolos entre la memoria y los distintos dispositivos periféricos.

Actualmente el sistema operativo más extendido es Windows 95

A los sistemas operativos nos referiremos más ampliamente en el próximo tema.

Programas de aplicación

Son un conjunto de instrucciones para el tratamiento de un problema específico de manipulación de una determinada información. Tales programas se clasifican en dos grupos fundamentales:

·         Aquellos que tienen un carácter general, como los procesadores de texto, las hojas de cálculo o las bases de datos y

·         Aquellos que cubren necesidades más concretas: nóminas, facturación, almacén, etc., etc.