Conceptos Fundamentales de Informática

Vamos a explicar los conocimientos básicos de informática. Podrás aprender lo básico de informática sobre hardware (componentes) y software (programas). Veremos cómo funciona un ordenador, mejor dicho, un sistema informático y algunas de sus partes principales.

Incluimos unas preguntas al final para que las contestes y ver lo que has aprendido. Una vez acabado el tutorial, también es conveniente que realices el siguiente ejercicio Test de Informática y el Juego En Busca del Hardware Perdido para comprobar lo que aprendiste.

Comenzamos. Lo primero es saber qué es la informática.

Informática: tratamiento automático de la información mediante el ordenador (SISTEMA INFORMÁTICO).

Los componentes que constituyen un ordenador pueden ser:

• El Hardware: parte física del ordenador. Conjunto de placas, circuitos integrados, chips, cables, impresoras, monitores, etc. (lo que podemos tocar).
• El Software: son los programas, es decir, las instrucciones para comunicarse con el ordenador y que hacen posible su uso. Si quieres saber más sobre el software, te recomendamos este enlace: ¿Qué es el Software?.

Las dos partes son imprescindibles, no siendo posible el funcionamiento de un ordenador si faltara una de ellas.

Los periféricos son elementos externos al propio ordenador, como por ejemplo el teclado o el ratón para meter información. En un sistema informático se introducen datos a través de los periféricos de entrada, se sacan datos a través de los periféricos de salida (por ejemplo, el monitor) y también los hay de entrada/salida, que sirven para meter y sacar datos en el ordenador (por ejemplo, el router).

Para entender cómo funciona un sistema informático, primero metemos los datos.

Una vez que se introducen los datos al sistema informático, este debe procesarlos. Pero… ¿Qué es eso de procesar los datos? Pues es muy simple, organizarlos, almacenarlos y transformarlos. Eso es lo que hace el ordenador cuando hablamos de procesamiento de datos.

Cuando le llegan los datos al sistema informático, este los ORGANIZA, una vez organizados los ALMACENA temporalmente y cuando puede los TRANSFORMA según las instrucciones recibidas. Esto normalmente lo realiza el microprocesador.

Un ejemplo: Queremos hacer la suma 2 + 3. Mediante el teclado introducimos los números 2, el símbolo + y el número 3. El ordenador estos datos los organiza, por un lado, los números y por otro los símbolos, después los almacena (ya veremos dónde), y por último, con las instrucciones de un programa calculadora, hace la suma y los transforma en un 5.

Ya tenemos los datos transformados. ¿Qué hacemos ahora con ellos? Pues muy sencillo, debemos recoger los datos transformados de alguna forma. Estos datos transformados es lo que llamamos información de salida. La información de salida la recogemos mediante los periféricos de salida o de entrada/salida:

Como conclusión de lo dicho hasta ahora, vamos a ver un esquema de lo que hace un Sistema Informático:

La máquina que realiza todo esto es lo que se conoce como un Ordenador o una Computadora. Pero… ¿Y si tuviéramos que definirlo?

SISTEMA INFORMÁTICO: es el sistema encargado de recoger datos, procesarlos y transmitir la información una vez procesada. La máquina que realiza todo esto se llama Ordenador. La función básica que realiza un ordenador es la ejecución de un programa. Un programa consiste en un conjunto de instrucciones.

En un sistema informático se introducen datos, mediante los programas, ahora bien, para que este pueda entenderlos, los datos deben ser traducidos al lenguaje eléctrico, que es el único que el ordenador conoce, no debemos olvidar que el ordenador es una máquina eléctrica. Entonces…

¿Cómo nos entendemos con el Ordenador?

Debemos tener un idioma intermedio y que los dos conozcamos. Es igual que si una persona española sabe español e inglés, y otra portuguesa sabe portugués e inglés. ¿Cómo crees que se entenderían? ¡Se entenderían hablando inglés! Es el idioma que tienen en común, aunque no sea el idioma de ninguno de los dos. ¿Pero qué idioma tenemos en común un ordenador y una persona? ¡EL SISTEMA BINARIO DE NUMERACIÓN!

El sistema de numeración decimal es un sistema que usa diez dígitos para formar infinitos números (el 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 y el 9). Además, es el sistema que solemos usar. El número diez es una combinación del 1 con el 0, el 11 de dos unos, el trece del 1 con el 3 y así hasta el 19. Luego empezamos a combinar números con el 2 hasta el 29 y así hasta llegar al 99. Ahora, como ya no tenemos más combinaciones posibles de dos números, empezamos a combinar números con tres dígitos, siendo el más bajo el 100.

Pero en informática y electrónica también se usa otro sistema de numeración, igual de válido que el decimal, llamado BINARIO porque solo usa dos dígitos: el 0 y el 1. Así tendríamos los siguientes números de menor a mayor en el sistema binario: 0, 1, 10, 11, 100, 101, 110, 111, 1000, 1001, 1010, 1011, 1100, 1101. Recuerda, para construir el sistema de numeración binario solo se pueden usar los dígitos 0 y 1.

Si quisiéramos tener una equivalencia, por ejemplo, de los once primeros números del sistema decimal con los del sistema binario, tendríamos:

Puedes saber más sobre el sistema binario en este enlace: Sistema Binario.

¿Por qué se usa este sistema de numeración en electrónica y en informática?

El ordenador (el microprocesador) es como si estuviera formado por millones de interruptores que son accionados eléctricamente cuando les llega corriente eléctrica y están sin accionar cuando no les llega corriente. Estos dos estados para nosotros serán “0” y “1”, que corresponden a los estados de interruptor “abierto” y “cerrado”.

Si detrás del interruptor tuviéramos unas lámparas conectadas, unas estarían encendidas y otras apagadas, según estuvieran los interruptores.

De esta forma, podríamos decirle a un ordenador, formado solo por lámparas, cuándo quiero que estén unas encendidas y otras apagadas. Fíjate en la imagen de más abajo. Por ejemplo, si le introduzco el número (instrucción en binario) 01001, le estoy diciendo que encienda las lámparas de la figura (la segunda y la última que valen 1). ¡YA NOS ENTENDEMOS!.

En informática podríamos asignar a cada letra o símbolo (caracteres) o número, un número en binario de 8 cifras (8 ceros y unos) y así obtener un código mediante el cual podamos entendernos con el ordenador. Este código se llama código ASCII:

Por ejemplo, la letra A es el número 10100001. Cuando apretamos la tecla de la letra A, le mandamos la información al ordenador del número de 8 cifras en código binario (10100001) y él interpreta que le estamos diciendo que queremos que nos saque en la pantalla el símbolo de la letra A.

Cada 0 o 1 del número en binario se llama bit.

bit: es la unidad más pequeña de representación de información en un ordenador, que se corresponde con un dígito binario, 0 o 1.

La letra A (y cualquier carácter) en este código se expresa con 8 bits: 10100001

Un byte = conjunto de 8 bits, que es lo que ocupa un número o un carácter (letra, o símbolo) en el sistema de codificación usado en informática.

¿Cuánto ocupará un documento formado por 1000 caracteres? Pues muy sencillo ¡1000 bytes!.

Como podemos observar, cuantos más caracteres, más ocupará el documento. El Byte es la unidad básica de almacenamiento en informática (como el metro es de la longitud). Nos sirve para saber lo que ocupa un documento o cualquier programa (instrucciones que tendrá el programa).

Como esta unidad es muy pequeña, se suelen utilizar múltiplos de ella:

• 1 Byte = 8 bits (una letra, un número o un espacio en blanco en un documento)
• 1 Kilobyte = 1024 bytes
• 1 Megabyte = 1024 Kilobytes
• 1 Gigabyte = 1024 Megabytes

Por ejemplo, un documento que ocupa 1Mb estará formado por 1024 números, letras, símbolos o espacios en blanco.

Otra unidad muy usada en informática es la velocidad de transmisión de datos. Unidad usada para medir la velocidad a la que se mandan datos de un ordenador a otro en una red de ordenadores (por ejemplo, velocidad internet), o la velocidad a la que se envían los datos de una parte a otra del ordenador.

La unidad de velocidad de transmisión de datos (bytes) de un sitio a otro se expresará en Bytes/segundo (B/s), MB/s o GB/s.

¡OJO! En algunas ocasiones se representa por bits por segundo en lugar de bytes (sobre todo en Internet). En este caso se diferencia porque la abreviatura es b (minúscula) en lugar de la B (mayúscula) usada para los bytes: ejemplo Mb/s (megabits por segundo). “Es una unidad 8 VECES MENOR que la anterior”.

Almacenamiento de la Información

En un ordenador podemos almacenar información de forma externa al ordenador, o de forma interna en el disco duro. Las capacidades de las unidades de almacenamiento más comunes son:

De todas estas, la que solo se usa hoy en día, prácticamente, es el lápiz de memoria, también llamado Memoria USB o pendrive. Si quieres saber más sobre estas, te recomendamos este enlace: Memorias USB.

El Microprocesador

El microprocesador (CPU) ya vimos que es el encargado de ejecutar (interpretar) las instrucciones especificadas mediante el proceso de los datos, pero además de esto, también de gobernar y controlar todo el sistema (controlar todos los procesos que ocurren en el ordenador).
Para que el micro pueda hacer todo, en su interior está dividido en dos partes totalmente diferentes:

• Unidad aritmética lógica (ALU): esta unidad realiza todos los cálculos matemáticos de la CPU. La ALU puede sumar, restar, multiplicar, dividir, y realizar otros cálculos u operaciones con los números binarios (función lógica SI, por ejemplo).
• Unidad de control (UC): Controla todos los procesos que ocurren en el sistema. Este componente es responsable de dirigir el flujo (en qué orden deben ir, y cuándo) de las instrucciones y de los datos dentro de la CPU.

¿De dónde le llegan los datos (instrucciones) al microprocesador para que los procese? El micro siempre va a buscar los datos a un almacén del ordenador, llamado Memoria RAM.

La Memoria RAM

Cuando nosotros ejecutamos (abrimos) un programa en nuestro ordenador, estamos pasando las órdenes del programa a un almacén llamado memoria RAM. En esta memoria solo están los datos de los programas que estamos usando (ejecutando) en ese momento. Si yo abro el programa Word, todas sus instrucciones pasan del gran almacén, que es el disco duro, a otro almacén llamado memoria RAM. Cuando cierro el programa, este (las instrucciones) sale de la RAM y se almacena en el disco duro.

Este almacén tiene la peculiaridad de que es capaz de enviar los datos que le pida el micro de forma muy rápida. Además, el micro va a tardar poco en encontrar los datos porque solo buscará en los datos del propio programa, y no en todos los datos que tengamos en nuestro ordenador (podemos tener muchos programas diferentes en el disco duro). Es decir, el proceso se hace de esta forma de manera mucho más rápida.

¿Cómo definiríamos la memoria RAM?

• La memoria principal o RAM (Random Access Memory, Memoria de Acceso Aleatorio) es donde el computador guarda los datos que está utilizando (ejecutando) en ese momento. El almacenamiento es considerado temporal porque los datos y programas permanecen en ella mientras que el ordenador esté encendido y el programa en ejecución. Al apagarse el ordenador, los datos que hay en ella se pierden.

¿Qué es importante en una memoria RAM?

Es importante la capacidad de almacenamiento (32Mb, 64Mb, 128Mb, 256Mb, 512MB, 1GB…), el tipo de RAM, que determinará la velocidad de transferencia de datos entre la RAM y la CPU.

La RAM se puede ampliar con módulos de memoria RAM nuevos. Aquí vemos un módulo de memoria RAM:

Memoria ROM

Pasemos a otra cosa. Cuando nosotros encendemos el ordenador, ¿quién le dice lo que tiene que hacer hasta que se para en la pantalla de Windows?

Pues unas instrucciones que están en otro almacén. A este almacén el micro solo va a buscar las instrucciones que hay en él cuando pulsamos el botón de arranque. Este almacén se llama:

Memoria ROM.

Los datos que hay en esta memoria nunca se perderán, aún cuando se apague el ordenador. ¿Cómo se consigue que no se pierdan al apagarse? Mediante el acumulador o pila del ordenador. Veamos una pila de un ordenador:

Los datos de esta memoria ROM no se podían modificar nunca. Ahora, en vez de tener memoria ROM, los ordenadores llevan lo que se llama LA BIOS del sistema. La BIOS ha sustituido a la antigua memoria ROM, en este caso, algunos datos se pueden modificar por si el usuario quiere ampliar su ordenador (por ejemplo, añadirle un disco duro).

Conclusión, El BIOS (o la BIOS) de un PC es una memoria ROM, pero con la facultad de configurarse según las características particulares de cada máquina (hay datos que se pueden modificar).

La Placa Base

Todos estos componentes están alojados en la llamada placa base, y a ella tienen que llegar toda la información externa que viene de los llamados periféricos (componentes externos al ordenador): Ratón, monitor, teclado, etc.

¿Cómo envían/reciben la información los periféricos desde y hacia la placa base?

Pues mediante unos cables llamados Buses. Los buses son los cables por donde viaja la información por un ordenador.

Buses

Los buses pueden ser de dos tipos: IDE o los ATA, más modernos.

Los Buses (cables) tienen que ir conectados en algún sitio, estos sitios son los conectores. Un cable IDE solo se puede conectar en un conector IDE.

Los periféricos los podemos definir como los dispositivos que nos permiten comunicar el interior del ordenador con el mundo exterior.

Hay periféricos de entrada (para meter datos), de salida (sacar datos) y de entrada/salida (permiten meter y sacar datos).

Pero los periféricos se conectan al ordenador mediante los puertos (ranuras situadas en la placa base del ordenador), no directamente a la placa base. Veamos los tipos de puertos que hay:

Con todo esto creo que ya tenemos bastante para entender cómo funciona un ordenador. Puedes ampliar más la información en este enlace: Componentes de un Ordenador.