Introducción a la Informática: Hardware, Software y Sistemas

1. El Ordenador y sus Componentes

1.1. Tratamiento de la Información

La informática se define como el tratamiento automático de la información por medio de ordenadores. Este proceso se divide en tres fases:

  • Fase de entrada: Los datos son introducidos al ordenador por el usuario, generalmente mediante el teclado.
  • Fase de proceso: El ordenador realiza los cálculos y operaciones necesarios para obtener resultados. Estas operaciones se basan en programas, que son conjuntos de órdenes que indican al ordenador qué acciones realizar sobre los datos.
  • Fase de salida: Tras el procesamiento, los resultados se muestran al usuario, ya sea impresos o en la pantalla.

En los sistemas informáticos, existen dos componentes diferenciados: el hardware y el software.

  • Hardware: Comprende los elementos físicos del ordenador, como la carcasa, los circuitos, el teclado y el monitor.
  • Software: Consiste en el conjunto de programas que controlan el funcionamiento del ordenador.

1.2. Representación de la Información

El ordenador representa la información utilizando un sistema binario, compuesto por ceros y unos, que representan dos estados.

2. El Software

El software es la parte lógica del ordenador, el conjunto de programas que dirigen y controlan su funcionamiento. Se clasifica en tres grupos:

2.1. Software de Sistemas

Controla, coordina y gestiona el hardware. Los sistemas operativos actúan como intermediarios entre el hardware y el usuario. Se clasifican según su capacidad:

  • Monotarea: Ejecutan un solo programa a la vez.
  • Multitarea: Permiten la ejecución simultánea de varios programas.
  • Monousuario: Permiten el acceso a un solo usuario.
  • Multiusuario: Permiten el acceso simultáneo a varios usuarios.

Ejemplos: MS-DOS (monousuario, monotarea), Windows y Mac OS (monousuario, multitarea), UNIX (multiusuario, multitarea).

2.2. Software de Programación

Incluye las herramientas que los programadores utilizan para crear nuevos programas, empleando lenguajes de programación con palabras clave, instrucciones y reglas sintácticas. Se clasifican en:

  • Lenguajes de bajo nivel: Cercanos al hardware, como el lenguaje máquina (binario) y el ensamblador.
  • Lenguajes de alto nivel: Más cercanos al programador, facilitando la creación de programas.

2.3. Software de Aplicación

Son los programas que los usuarios utilizan para realizar tareas específicas. Se dividen en:

  • Programas verticales: Resuelven problemas concretos y se diseñan para una misión específica.
  • Programas horizontales o de propósito general: Realizan tareas generales, como procesadores de texto (Word, Writer), hojas de cálculo (Excel, Calc), bases de datos (Access, Base) y diseño gráfico (Corel Draw, Photoshop, GIMP).

3. El Hardware

El hardware comprende los componentes físicos del ordenador. Se divide en dos partes:

  • Unidad central: Contiene los componentes electrónicos que ejecutan los programas.
  • Periféricos: Dispositivos que se conectan a la unidad central para la comunicación con el ordenador. Se clasifican en:
    • Periféricos de entrada: Permiten introducir datos (teclado, ratón).
    • Periféricos de salida: Muestran resultados (monitor, impresora).
    • Periféricos de entrada/salida: Permiten la entrada y salida de datos (unidades de disco).

3.1. Puertos de Comunicación

Interfaces que permiten el intercambio de datos entre el ordenador y los periféricos:

  • USB: Puerto serie de alta velocidad que proporciona alimentación eléctrica.
  • SATA: Conecta dispositivos de almacenamiento internos y externos.
  • HDMI: Transfiere datos multimedia de alta definición.
  • Puerto de red: Conecta dispositivos en red.
  • Puerto de audio: Transmite sonido.

4. La Unidad Central

Dentro de la unidad central, los componentes electrónicos se conectan a la placa base mediante buses. En la placa base se encuentran:

4.1. Unidad Central de Proceso (CPU)

Interpreta y ejecuta las instrucciones de los programas. Se compone de:

  • Unidad de control: Dirige y coordina los elementos del ordenador.
  • Unidad aritmeticológica: Realiza operaciones aritméticas y lógicas.

En ordenadores personales, la unidad de control y la aritmeticológica se integran en el microprocesador.

4.2. Memoria

Almacena instrucciones y datos durante la ejecución de programas. Hay dos tipos:

  • RAM (Random Access Memory): Almacena instrucciones y datos de programas en ejecución. Es volátil (se borra al apagar el ordenador) y de lectura/escritura.
  • ROM (Read Only Memory): Memoria permanente que almacena instrucciones básicas para el funcionamiento del ordenador (BIOS). Es de solo lectura.

4.3. Ranuras de Expansión

Conectores en la placa base donde se insertan las tarjetas controladoras que gestionan la comunicación entre dispositivos y el ordenador.

5. Periféricos de Entrada

Permiten introducir información al ordenador, como el teclado, ratón, escáner y CD-ROM.

5.1. El Escáner

Digitaliza imágenes y documentos, convirtiéndolos en información binaria. Tipos:

  • Escáner de documentos.
  • Escáner 3D.
  • Escáner biométrico.
  • Lector de códigos de barras y códigos QR.

6. Periféricos de Salida

Permiten obtener la información procesada por el ordenador.

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