Resumen
1. Introducción
En este capítulo, se va a descubrir qué es un sistema informático, la forma de representar la información dentro del mismo, qué operaciones permite realizar y cómo se manipula la información que a través del sistema se va a tratar. Para ello, se incidirá tanto en los componentes que integran un sistema informático como en su estructura básica y todo esto diferenciando dos puntos de vista, lógico y físico o, lo que es lo mismo, software y hardware.
Asimismo, se detallarán los diferentes sistemas de codificación existentes, tanto para números como para caracteres, y se realizarán ejercicios prácticos de conversión entre ellos, además de conocer su representación mediante una tabla que muestra una serie de números en cada uno de los sistemas.
Además, se recorrerá la historia de la computación y se aprenderá el funcionamiento de la arquitectura de von Neumann.
A lo largo del capítulo, se tratarán los dispositivos de entrada y salida y de almacenamiento, exponiendo ejemplos para cada uno de ellos. Por último, se analizará la división que existe entre los diferentes tipos de software.
2. Tratamiento de la información en un sistema informático
Es de obligatorio cumplimiento partir de la definición de informática, que se entiende como la ciencia encargada del tratamiento y procesamiento de la información de un modo automático.
Un sistema informático es el encargado de manipular una serie de datos de entrada con el objetivo de presentarlos de la mejor forma, cumpliendo la finalidad para la cual ha sido diseñado dicho sistema.
Nota
Ni se diseñará un sistema informático de igual forma si sus datos de entrada o información de entrada son diferentes, ni recibirán el mismo tratamiento datos de diferente naturaleza.
El sistema informático (en un ordenador, la CPU) requerirá de diversos dispositivos que faciliten la entrada de datos, ya sea el usuario, por medio del teclado, o que se encuentren contenidos en una unidad de almacenamiento, como un CD-ROM, DVD o pendrive u otras fuentes de datos como pueden ser internet. Del mismo modo, para la salida de la información obtenida se hará uso de dispositivos tales como el propio monitor o una impresora.
Nota
El tratamiento de la información se divide en tres fases:
1 Fase de entrada de datos al sistema.
2 Fase de manipulación o procesamiento de datos.
3 Fase de salida o presentación de los mismos.
3. Sistemas de codificación
La comunicación es un proceso por el cual las personas intercambian información a través del lenguaje que se utiliza en cada país de origen. Si se extrapola esta afirmación al mundo de la informática, se podría pensar que esta comunicación se realiza como la de un país más con su propio idioma, algo peculiar, eso sí.
En lugar de palabras compuestas por las letras del alfabeto y números decimales, los ordenadores utilizan su propio lenguaje, que se compone por dos únicos valores, el 0 y el 1. Este lenguaje numérico es conocido como Sistema binario y es un sistema en base 2.
Sabía que…
Cualquier número mayor que 1 se puede utilizar como base de un sistema numérico.
Como ejemplos de sistemas numéricos más relevantes que se han utilizado a lo largo de la historia y que aún se utilizan para diversas causas, se tienen:
1 Sistema decimal: el más extendido y universal dentro del lenguaje humano, se basa en 10 números, concretamente 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 y 9.
2 Sistema octal: utilizado también por los ordenadores gracias a ser su base 8 potencia de 2. Los símbolos utilizados por el sistema octal son 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7.
3 Sistema hexadecimal: caso similar al anterior, al ser la base potencia de 2. En este caso, se requieren 16 símbolos para representar un número. Los numéricos son: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 y 9, y los no numéricos: A, B, C, D, E y F.
Si se codifica un número de un sistema numérico cualquiera en forma de vector, la forma de representarlo en el sistema decimal se determina por medio de la siguiente fórmula:
N (vector) = (dígiton, dígiton1, …, dígitoi, …, dígito1, dígito0, dígito-1, …, dígito-m) N (valor) = ∑i=-d,n (dígito)i, ⋅ (base)i
Esta fórmula es consecuencia directa del Teorema fundamental de la numeración, que se pasa a comprobar en la siguiente aplicación práctica, en la se convierten diferentes números de distintos sistemas numéricos al sistema decimal.
Aplicación práctica
Imagine que está trabajando en una empresa del sector informático como técnico de sistemas y un compañero del departamento de desarrollo de aplicaciones está codificando una aplicación informática para la cual necesita la conversión entre números de diferentes sistemas de numeración y, como usted sabe hacerlo, le pide ayuda para convertir los siguientes números, cada uno desde la base que se especifica a base decimal: 2D1(16), 1321(8) y 1011010001(2).
SOLUCIÓN
2D1(16) (D equivale a 13)
2 x 162 + 13 x 161 + 1 x 160 = 512 + 208 + 1 = 721(10) 1321(8)
1 x 83 + 3x82 + 2x81 + 2x80 = 512 +192 + 16 + 1 = 721(10) 1011010001(2)
1 x 29 + 0 x 28 + 1 x 27 + 1 x 26 + 0 x 25 + 1 x 24 + 0 x 23 + 0 x 22 + 0 x 21 + 1 x 20 = 512 + 0 + 128 + 64 + 0 + 16 + 0 + 0 + 0 + 1 = 721(10)
Se ha comprobado cómo convertir diferentes números de diferentes sistemas numéricos al sistema decimal. Para realizar el proceso inverso, se realizarán divisiones sucesivas del número decimal entre la base del sistema a transformar y se irán almacenando los restos de las divisiones para posteriormente formar el valor transformado.
