Aspectos estructurales de la computadora

Contenido

1.1. Objetivo 2

1.2. Introducción 2

1.3. Estructura física de una computadora 2

1.4. Estructura lógica de una computadora 4

1.5. Lenguajes de Programación 4

1.6. Tipos de datos 5

1.7. Resumen 5

2.1. Objetivo 6

2.2. Introducción 6

2.3. Diseño modular 6

2.4. Algoritmo 6

2.5. Diagramas de flujo 7

2.6. Pseudocódigo 9

2.7. Resumen 10

3.1. Objetivo 10

3.2. Introducción 10

3.3. Secuenciales 10

3.4. Selectivas 11

12

3.5. Repetitivas 12

3.6. Resumen 13

4.1. Objetivo 13

4.2. Introducción 13

4.3. Análisis 13

4.4. Diseño 13

14

4.5. Codificación 14

15

4.6. Compilación y ejecución 15

16

4.7. Depuración 16

4.8. Documentación y mantenimiento 16

4.9. Resumen 16

Módulo I: Aspectos Generales

1.1. Objetivo

Al finalizar el módulo el participante identificará aspectos estructurales de lacomputadora.

1.2. Introducción

El ser humano resuelve problemas y la computadora se encarga de automatizarlos. De ahí la importancia de comprender cómo opera la Unidad Central de Procesamiento en conjunto con los sistemas operativos, software de aplicación y lenguajes de programación.

El diseño de la Unidad Aritmética y Lógica de la Unidad Central de Procesamiento faculta a la computadora a realizar operaciones matemáticas, pero también de comparación, esto le brinda la posibilidad de emitir, por ejemplo: un listado de personas por grupo de edad, clasificar medicamentos por fecha de caducidad, localizar un dato en particular, etc.

A continuación se describe brevemente tanto la estructura física como lógica de una computadora.

1.3. Estructura física de una computadora

En general, una computadora se conforma de Dispositivos de Entrada, Unidad Central de Procesamiento, Dispositivos de Salida, Memoria Interna y Memoria externa.

La Unidad Central de Procesamiento es el elemento de una computadora que interpreta las instrucciones y procesa los datos contenidos en los programas, consta de la Memoria Central y el Procesador que, a su vez, se compone de: Unidad de Control (es la que coordina las actividades y determina qué operaciones se deben realizar y en qué orden) y la Unidad Aritmética y Lógica (realiza operaciones aritméticas y lógicas).

La Unidad Aritmética y Lógica además de procesar las operaciones aritméticas (suma, resta, etc.,) lleva a cabo las operaciones de comparación (Y, NO, O).

Lo anterior es posible porque la Unidad Central de Procesamiento cuenta con un diseño de circuitos que hace posible realizar operaciones análogas que indican los operadores lógicos.

Básicamente una tarea dentro de la Unidad Central de Procesamiento inicia con la lectura de la memoria de datos o instrucciones que hay que ejecutar y lo guarda en un registro, comprueba si necesita de nuevos datos, en caso de ser así, determina dónde buscarlos para proceder a ejecutarlos; por último, el resultado se almacena.

La memoria central es temporal, los datos e instrucciones almacenadas sólo están presentes cuando la computadora está encendida. Se organiza en unidades de almacenamiento;la unidad elemental de memoria se llama Byte, compuesta a su vez por unidades más pequeñas llamadas bits.

Tome en cuenta que los bytes almacenados en la memoria central tienen asociada una dirección única que indica su posición y mediante la cual la computadora puede acceder a sus datos e instrucciones almacenados. El contenido de estas direcciones puede contener palabras de 16, 32, y 64 bits, lo que significa que si trabaja con una aplicación de 32 bits su computadora puede alojar 32 dígitos en cada dirección de memoria.

1.4. Estructura lógica de una computadora

Una computadora se integra por una parte física y una parte lógica, donde las dos son igual de importantes a la hora de estar programando.

La estructura lógica parte en un primer estrado del Sistema Operativo seguido del Software de Aplicación y Lenguajes de Programación.

Lenguajes de programación

Software de Aplicación Procesador de Textos

Hojas de Cálculo

Bases de Datos

Gráficadores

Uso específico

Sistema Operativo Monousuario

Multiusuario

Por supuesto que cualquier computadora para funcionar debe tener “cargado” un Sistema Operativo, cuya función es administrar sus recursos (pantalla, teclado, mouse, etc.) además de fungir como un intérprete a las acciones de los usuarios (encender, copiar, pegar, cortar, etc.).

Sobre el Sistema Operativo se instalan el Software de Aplicación, cuya función es preparar a la computadora para que funcione como una máquina de escribir, calculadora, contenedor de datos, lienzo de dibujo, etc., claro está que con mucho más ventajas. Por otra parte, los Lenguajes de Programación se definen por un conjunto de símbolos a utilizar, bajo reglas de sintaxis y semántica.

1.5. Lenguajes de Programación

Normalmente una computadora es utilizada para optimizar y simplificar el trabajo, es por esto la necesidad de “preparar” a la computadora para automatizar tareas, tales como: llevar el control administrativo de una Unidad, gestionar datos, proveer de datos a directivos para la toma de decisiones, etc.

El preparar y controlar las tareas en las computadoras para llevar a cabo una acción determinada es conocida como programación, la cual es posible a través de un Lenguaje de Programación.

Un lenguaje de programación se conforma por símbolos que bajo una sintaxis y semántica se traducen en instrucciones entendibles por la computadora, se clasifican por su nivel de abstracción, forma de ejecución y paradigma de programación.

Por su nivel de abstracción:

Lenguaje máquina.

Aquellos cuyas instrucciones son entendibles directamente por la computadora, ya que se expresan en términos de dígito binario (0,1), prácticamente es una serie de bits que especifican la operación y dirección de memoria implicadas.

Lenguaje de bajo nivel.

Dependen del conjunto de instrucciones del microprocesador de las computadoras, generalmente las instrucciones se escriben en códigos nemotécnicos (move, lda, sto, add, sub, div, mpy, etc.) más fáciles de recordar que los 0 y 1.

Lenguaje de alto nivel.

Las instrucciones se escriben en un lenguaje natural al ser humano, generalmente en el idioma inglés (if, for, while, etc.).

Por su forma de ejecución:

Interpretables.

...