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Tema 1: Introducción

•Introducción a los ordenadores

•Introducción a la informática

•Introducción a la programación

Fundamentos de Informática. DSIC/UPV 2


• Introducción a los ordenadores

– Ordenador: conjunto de sistemas mecánicos y

electrónicos diseñado para la gestión automática de los

datos y que puede ser programado

– Hardware: Parte física de un ordenador: pantalla,

teclado, impresora, discos, etc

– Software: Parte lógica de un ordenador: sistema

operativo, programas, datos, etc

• Hardware y software

– Un ordenador tiene elementos de ambos grupos ya que

el hardware no sería operativo sin el software



• Estructura básica de un ordenador

– Hardware:

• Dispositivos de entrada: ratón, teclado, joystick, red, etc.

• Dispositivos para el proceso de la información: procesador,

memoria principal, placa base, tarjeta gráfica,….

• Dispositivos de almacenamiento de la información: disco duro,

cds, DVDs, memorias USB, …, etc.

• Dispositivos de salida: monitor, impresora, red, plotter,...

– Software:

• Sistema operativo

• Programas de usuario

• Datos

– Existen diferentes clases de ordenadores, nosotros nos

referiremos a los personales (PCs)



• Dispositivos de entrada

– Ratón: se utiliza como puntero

– Teclado: dispositivo de entrada por excelencia

• Se divide en: alfanumérico, numérico, desplazamiento, teclas

grises, teclas de función, teclas especiales.

• Dispositivos para el proceso de la información

– Procesador: se conoce también como CPU (unidad

central de proceso), es el cerebro del ordenador, en los

ordenadores personales se ha pasado del 8088 a 4,77

Mhz en 1978 a Quad-Cores a 3.0 Ghz en la actualidad.



– Memoria: la memoria principal RAM almacena la

información cuando esta es procesada

– Electrónica de la placa base: circuito electrónico

principal en el que se interconectan el procesador, la

memoria y otros dispositivos

• Dispositivos de almacenamiento

– Disco duro: unidades de almacenamiento de gran

capacidad

– Memorias USB: Son discos de pequeño tamaño,

extraibles y capacidad cada vez mayor

– CDs (800Mb), DVDs (4Gb)



• Dispositivos de salida

– Pantalla: permite visualizar imágenes y texto: su

calidad y precio dependen de tamaño, resolución y

frecuencia de refresco

– Impresora: permite presentar los resultados en un

soporte definitivo (papel)

• Componentes: sistema de alimentación del papel, cabeza de

impresión, placa de control, botones y luces de control,

conectores y cables.

• Tipos: matriciales, de inyección y láser.



• Sistema operativo– Es el componente software más importante ya que entre otras funciones se

ocupa de que el Hw funcione bien

– Los SO más conocidos son: windows (XP, Vista, Windows 7), MacOS , Linux.

– Funciones de un SO• Gestión de procesos: gestionar los recursos que soliciten

• Gestión de la memoria: la memoria RAM es limitada

• Gestión del almacenamiento secundario: guardar y recuperar información

• Gestión de E/S: la información llegue a los dispositivos y sea tratada correctamente

• Gestión de archivos: la información se almacena en archivos y se estructura en directorios

• Programas de usuario– Se compone de todo el software que no es el SO: Procesador de texto, hojas

de cálculo, agendas, juegos, aplicaciones gráficas, etc.


Tipos de programas

• Programas de uso universal

– Numéricos

– Procesadores de texto

– Gráficos

– Gestión

– De información remota

• Programas de uso particular

– Informática

– Ingeniería



• ¿Qué hace el ordenador?:

-Hace cálculos

-Reproduce música y películas

-permite escribir documentos, guardarlos, imprimirlos

-Permite, a través de la red, enviar correos, hablar o

incluso videoconferencia.

-Guarda datos (de empresas, hospitales, hacienda, …) y

permite acceder a ellos rápidamente

…

EL ORDENADOR PROCESA INFORMACIÓN



• Pasos necesarios en el proceso de información:

– Información de entrada: Cualquier información que se

introduce en el ordenador para ser procesada: conocida.

– Información de salida: Cualquier información generada

en un ordenador por medios automáticos:

– Proceso: Mecanismo automático, conocido y bien

definido por el cual un ordenador es capaz de obtener

unos resultados a partir de la información de entrada

proporcionada



Ejemplo:Proceso sumar dos números:

• Información de entrada: los dos números a sumar (5 y 12)

• Proceso: Sumar los dos números (5+12)

• Información de salida: la suma de ambos (17)

– Procesador: componente principal del ordenador capaz

de procesar la información

Información

de entradaProceso

Información

de salida



• El camino de la información

– Introducir la información en el ordenador mediante los

dispositivos de entrada

– Almacenar la información en los dispositivos de

almacenamiento

– Procesar la información para obtener resultados

mediante los dispositivos de proceso

– Visualizar los resultados en los dispositivos de salida

y/o almacenarlos



• Introducción a la informática

– Información:

• Ideas o hechos transmitidos entre personas

– Informática:

• Conjunto de ciencias, técnicas o actividades que se dedican al estudio,

tratamiento y almacenamiento de los datos por medios automáticos.

– Como representar la información en los ordenadores?

• A través de “interruptores”: encendido (1)/apagado(0)

• Representación de la información en base 2

• La información se codifica como una secuencia de símbolos binarios:

0 y 1.



• Representación de números en sistema binario

– Normalmente las personas usamos el sistema decimal (Base

10):

• 5946=5*1000+ 9*100+4*10+6*1= 5*103 +9*102+4*101+6*100

– Es posible representar los numeros con cualquier base; en

particular, con base 2

• 17 =1·24+ 0·23+ 0·22+0·21+ 1·20 1710 = 100012

– Cuantos numeros se pueden representar con N interruptores

(o bits)?



• Codificación de la información:

– Codificación

• Proceso que consiste en representar la información mediante

una combinación de símbolos determinada: dos informaciones

distintas tienen dos combinaciones distintas.

– Información analógica

• La manera en que existe la información en el mundo real:

carta, fotos, una cinta de música.

– Información digital

• Si en vez de utilizar papel, lápiz, magnetófonos, etc. se utiliza

un ordenador, la información pasa a ser digital

• La información analógica se traduce a codificación binaria

• Ejemplo telégrafo y código morse:



“Confirmo asistencia a boda. Llegaré Valencia sábado mañana temprano”

escribiré en código Morse la siguiente secuencia de símbolos:

“- · - · - - - - · · · - · · - · - - - - -

· - · · · · · · · · · · - · - · - · - · · · · - “ etc...

Alfabeto (código) Morse

A · - H · ·· · Ñ · · -· · U · · -

B -· · · I · · O --- V · · · -

C -· -· J · --- P · --· W · --

D -· · K -· - Q --· - X -· · -

E · L · -·· R · -· Y -· --

F ·· -· M - - S · · · Z --· ·

G --· N -· T · · -



– Si se utilizara la codificación binaria:

“01000011 01001111 01000110 01001001 01010010 01001101 01001111

01000001 01010011 01001001 01010011 ...”

• Esta codificación es transparente para el usuario (se produce

dentro del ordenador, pero el usuario nunca ve esta

codificación)

• Del mismo modo que el texto se puede codificar imágenes y

sonido, e incluso animaciones.

Código binario (ASCII)

A 01000001 H 01001000 Ñ 10100101 U 01010101

B 01000010 I 01001001 O 01001111 V 01010110

C 01000011 J 01001010 P 01010000 W 01010111

D 01000100 K 01001011 Q 01010001 X 01011000

E 01000101 L 01001100 R 01010010 Y 01011001

F 01000110 M 01001101 S 01010011 Z 01011010

G 01000111 N 01001110 T 01010100



• Unidades de medida de la información

– Información analógica

• libro en páginas, fotografía en cm, cinta en minutos

– Información digital

• Cada elemento de información (1,0) se llama bit (binary digit)

• Un conjunto de 8 bits es un byte (sería como una letra)

• Con un byte podemos conseguir 256 combinaciones distintas:

28

• 1024 bits/bytes = 1 Kbit/Kbytes = 210 bits/bytes

• 1024 Kbits/Kbytes = 1 Megabit/Megabyte = 220 bits/bytes

• 1024 Mbits/Mbytes = 1 Gigabit/Gigabyte = 230 bits/bytes



– Ocupación orientativa de distintos tipos de información:

Tipo de información Cantidad Tamaño

Texto simple Una página 3 kilobytes

Sonido de baja calidad Un minuto 1 megabyte

Sonido de alta calidad Un minuto 10 megabytes

Imagen en color Pantalla completa 500 kilobytes

Vídeo en movimiento Un minuto, ventana de 100x100

puntos

10 megabytes



• Introducción a la programación

– Algoritmo: Procedimiento bien definido que nos permite resolver un problema. Se definen mediante pasos:Dados 2 números visualizar el mayor

Inicio

Averiguar el valor del primer número

Averiguar el valor del segundo número

Si el primer número es mayor que el segundo, visualizar el primero, sino visualizar el segundo

Fin

– Programa: Representación de un algoritmo mediante un lenguaje de programación concreto. Secuencia de instrucciones de un lenguaje de programación que resuelven el problema planteado por un algoritmo.



– Implementar: traducir un algoritmo a un programa.

– Desarrollo del Software:

• Diseño del algoritmo.

• Implementación.

• Ejecución y validación.

– Lenguaje de programación: Cjto de reglas, símbolos

y palabras especiales empleadas para construir un

programa.

– Instrucción: Cada una de las posibles órdenes que se

pueden utilizar en un lenguaje de programación. El

conjunto y sintaxis de instrucciones depende del

lenguaje utilizado.



El problema debe ser susceptible de ser resuelto por

ordenador:

Dados dos números visualizar el mayor (lenguaje C)

#include <stdio.h>

int primer_numero, segundo_numero;

main()

{

scanf(" %d ",&primer_numero);

scanf(" %d ",&segundo_numero);

if (primer_numero>segundo_numero) printf("%d",primer_numero);

else printf("%d",segundo_numero);

}



• Funcionamiento de un programa

– Entrada de datos: el programa solicita los datos

necesarios para resolver el programa: los scanf

– Proceso de la información: el programa opera

con los datos para obtener el resultado: una

suma

– Salida de resultados: presentación en pantalla

del resultado: los printf


Los lenguajes de programación

Los lenguajes de programación pueden dividirse en dos tipos:

Lenguajes de alto nivel: Lenguaje en el que un programador escribe el programa. Se caracteriza por:

ser independiente de la máquina y del Sistema Operativo para el que se realiza el programa, y

ser relativamente sencillo de entender por una persona (programador) que escribe el programa.

Lenguajes de bajo nivel: Estos lenguajes se caracterizan justo por lo contrario que los anteriores: son difíciles de entender y manejar por una persona, y son dependientes de un procesador en concreto.


Los lenguajes de Alto Nivel (I)

Dentro de los lenguajes de alto nivel pueden distinguirse varios tipos:

Imperativos o procedurales (depende de a qué característica se refiera se utiliza un nombre u otro). También llamados lenguajes de 3ª generación. El análisis de los problemas y el planteamiento del diseño de los programas que solucionan un determinado problema se lleva a cabo dividiendo el problema en tareas y subtareas. Ejemplos: C, Pascal, Fortran, ...

Orientados a Objetos. También llamados de 4ª generación. El planteamiento de la solución consiste en la identificación de objetos del mundo real con sus características y comportamiento. Ejemplos: C++, Java, Pascal-OO, ...

Otros: Plantean la solución del problema de la programación desde otros puntos de vista. Se utilizan a nivel de investigación.


Los lenguajes de Alto Nivel (II)

• Según el tipo de aplicación que se les da se pueden

clasificar de la siguiente manera:

– De propósito general: BASIC, PASCAL, ADA, C, ...

– Científicos: FORTRAN, C, ...

– De gestión: COBOL, PRG, C, ...

– Educativos: LOGO, ...

– De Inteligencia Artificial: LISP, PROLOG, C, ...

– Programación en Internet: JAVA, PERL, HTML

• El lenguaje C/C++ es de los más utilizados hoy en día.

También lo es el PASCAL y los que se refieren a Internet.


Los lenguajes de Bajo Nivel

• Existen dos lenguajes de Bajo Nivel principalmente:

– El ensamblador: Lenguaje de símbolos en el que se

expresan las instrucciones elementales que ha de

realizar el procesador para el que se está programando.

– El lenguaje máquina: Lenguaje formado por cadenas

de 1’s y 0’s que constituyen las instrucciones últimas

que ejecuta el procesador. Es el único lenguaje de todos

los anteriores que entiende el procesador directamente.


Proceso de programación

Una vez el programador escribe un programa en un lenguaje de Alto Nivel, es necesario traducirlo a lenguaje máquina para que el procesador pueda ejecutarlo.

La traducción se realiza mediante un programa traductor. Existen dos tipos de traductores:

Compiladores: Traducen el programa escrito en un lenguaje de Alto Nivel a lenguaje máquina de un procesador determinado. En un proceso intermedio generan código en lenguaje ensamblador.

Intérpretes: Programas que interpretan las instrucciones de un determinado lenguaje de Alto Nivel y las van ejecutando a medida que las descifran. Ejemplo: Un navegador de Internet es un intérprete del lenguaje de Alto Nivel HTML.

Código fuente

(Editor)

Compilador

Intérprete

Código ejecutable

Código intermedio


Esquema del proceso de programación

Lenguaje de

programación

de Alto Nivel

Fichero fuente

Lenguaje

máquina o

binario

Fichero ejecutable

o programa

Extensión: *.c,

*.pas *.f, etc. Extensión: *.exe



– Pseudocódigo

• Aunque el conjunto de palabras y símbolos de los distintos

lenguajes es muy diferente su funcionalidad es similar

• Nos permite realizar un esbozo del programa final utilizando

un lenguaje cercano al natural

• Después será sencillo traducir al lenguaje elegido.

Ejemplo: Dados 2 números, visualizar la suma de ambos

Inicio

Leer el primer número

Leer el segundo número

Calcular la suma de ambos

Visualizar el resultado

Fin

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