Informatica de sistemas, Numeros Binarios, Ejercicios

Tecnologías de la Información y de las Telecomunicaciones.
Computadoras.
En sus comienzos las denominadas hoy primeras computadoras eran maquinas mecánicas las
cuales mediante lecturas de tarjetas perforadas permitían cálculos matemáticos. La utilización de estas
maquinas requería de la operación de expertos conocedores de la maquinaria y la programación
propietaria de cada una de ellas.
Estas maquinas no eran ni masivas, ni de utilización comercial, sino mas bien maquinas
desarrolladas por universidades con fines específicos de cálculos.(Z1, Z2,Z3)
Posteriormente con el avance de la tecnología y la utilización de válvulas de vacío se construyen
las primeras maquinas de propósito general siendo la primera el ENIAC en 1944, la cual es conocida por
calcular trayectorias de misiles en la segunda guerra mundial. Esta maquina se programaba mediante
jumpers (cables) e interruptores. Posteriormente le sucede el EDVAC, la primera maquina que operaba
con un programa almacenado y que era 10 veces más rápida que su predecesora. Posteriormente le
suceden maquinas más completas como la EDSAC y MARK I a la MARK IV.
Bordeando los 50’s aparecieron los primeros computadores comerciales como el INIVAC,
BINAC, IBM.
Luego en la década de los 60’ junto con el desarrollo de la electrónica de semiconductores, IBM
lanza la serie 360 y la empresa DEC lanza el primer minicomputador PDP-8.
Comenzando la década de los 70 Intel introduce al mercado el primer microprocesador el Intel
4004, para posteriormente Apple lanzar los primeros computadores personales. Prontamente Intel lanzaría
uno de los más populares microprocesadores el 80x86 con lo cual se produciría la introducción de
múltiples computadores personales de diferentes empresas como Altair, Processor Technology, North
Star, Tandy, Commodore y Apple.
Durante la década de los 80 y 90 comenzarían a aparecer computadoras con múltiples procesadores.
Sistema decimal y Binario.
El sistema decimal ampliamente conocido por nosotros está compuesto por el ordenamiento de
10 dígitos, desde el 0 al 9. De un sistema numero es incrementar a la izquierda una nueva columna y
repetir la secuencia de números a medida que se van incrementando. Científicamente podemos decir que
la representación de un numero como por ejemplo 123 se hace como una centena, dos decenas y tres
unidades o 1 x 102 + 2 x 101+ 3 x 100.
123 = 1C + 2D + 3U = 1 x 102 + 2 x 101+ 3 x 100
En el sistema decimal las unidades de magnitudes son las siguientes:
Nombre Símbolo Múltiplo
kilo
k
103
1.000
mega
M
106
1.000 K
giga
G
109
1.000 M
12
tera
T
10
1.000 G
peta
P
1015 1.000 T
exa
E
1018 1.000 P
zetta
Z
1021 1.000 E
yotta
Y
1024 1.000 Z
De forma similar en un sistema de cuente con solamente dos dígitos 0 y 1 se mantiene la misma
lógica. 0, 1, 10, 11, 100, etc. La representación de igual forma que en el sistema decimal de un número
como 101 sería una centena en base 2, o decenas en base 2 una unidad en base 2 o 1 x 2 2 + 0 x 21 + 1 x 20.
101 = 1C2 + 0D2+1U2 = 1 x 22 + 0 x 21 + 1 x 20
El sistema binario es comúnmente usado por las computadoras, ya que los valores 0 o 1 son
internamente representados por valores de voltajes como por ejemplo un 0 es representado por cero
voltios y un uno por 5 voltios. La utilización de un digito binario se conoce como bit y la agrupación de 8
bits como Byte
8 bits = 1 Byte
Dado que las unidades de magnitud en un sistema decimal y binario no son coincidentes, la
representación de ellas varía de la siguiente forma.
Nombre Símbolo Múltiplo
KiloByte
kB
210
1.024
MegaByte
MB
220
1.024 KB
GigaByte
GB
230
1.024 MB
40
TeraByte
TB
2
1.024 GB
PetaByte
PB
250
1.024 TB
60
ExaByte
EB
2
1.024 PB
ZettaByte
ZB
270
1.024 EB
80
YottaByte
YB
2
1.024 ZB
Arquitectura de computadores
La arquitectura de computadores es una representación lógica utilizada para comprender su
funcionamiento. La más utilizada es la arquitectura de Von Neumann, la cual expone que un computador
está representado principalmente por tres partes: Memoria, dispositivos de entrada/salida y CPU.
MEMORIA
ENTRADA/SALIDA
CPU
Los dispositivos de memoria almacenan temporal o permanentemente información, programas o
resultados de cálculos realizados. Este almacenamiento se realiza en forma binaria (ceros o unos) y
existen diversos tipos de almacenamiento: Óptico (CD-DVD’s): en los cuales un haz de luz recorre la
superficie del disco pudiendo ser o no reflejado. Esta información es interpretada como ceros o unos,
magnético (Disquetes, discos duros): en la cual la información se guarda mediante pequeñísimos campos
magnéticos (imanes) teniendo una polaridad determinada, la cual al ser leída es interpretada como ceros o
unos y por ultimo los medios capacitivos (RAM): en los cuales la información se guarda en pequeños
capacitares o condensadores, capaces de almacenar un voltaje por un lapso de tiempo determinado.
La CPU (Central Processor Unit) es la unidad encargada de realizar todas las operatorias lógicas
y matemáticas de la computadora.
Los dispositivo de entrada y salida permiten la comunicación de la computadora desde y hacia
otros elementos de la misma y del operador. Cabe señalar que aquí se distinguen dos tipos de
comunicación: La serial y Paralela. La comunicación serial se caracteriza por utilizar un solo canal de
comunicación y la información viaja en forma secuencial (una tras otra) debiendo el receptor recibir
varios bits de datos para poder comprender el dato enviado. La comunicación Paralela en cambio se
caracteriza por el envío por varios canales de comunicación en la cual cada dato llega de forma inmediata
a destino. Ambos tipos de comunicación llevan además señales de control para poder corroborar si el dato
enviado llegó correctamente a destino.
Ejercicios
1.- Convierte a Decimal los siguientes dígitos binarios:
2.- Convierte las siguientes unidades de magnitud:
2.048 Kbits
16 bits
64 MByte
256 bits
1Byte
1Gbyte
1024Mbits
________
________
________
_______
_______
_______
_______
Mbits
Byte
Mbits
Bytes
bits
Mbits
Gb
3.- Basado en el texto de la guía, explique el funcionamiento de las computadoras
mecánicas, de válvulas de vacío y las electrónicas.
4.- Indique como se almacena la información en un dispositivo óptico y en un
dispositivo magnético.
5.- Explique el concepto de Dispositivos de entrada y salida de datos.
6.- Explique el concepto de comunicación serial y paralela.
7.- La arquitectura de Von Neumann consiste en…