Evolución, Funcionamiento y Componentes del Sistema Informático

Introducción a los Sistemas Informáticos

Sistema de comunicación: Se define como el conjunto de elementos que emiten, reciben e interpretan información.

Sistema Informático (SI): Es un conjunto de dispositivos, con al menos una CPU, que están conectados entre sí a través de canales (en modo local) o por medio de dispositivos o medios de transporte (en modo remoto).

Objetivo del SI: Dar soporte al procesado, almacenamiento, entrada y salida de datos.

Evolución Histórica desde un Punto de Vista Físico

• Ábaco.
• Telar de Jacquard.
• Tarjetas perforadas, calculadoras mecánicas, ENIAC.
• 1ª Generación: Válvulas de vacío.
• 2ª Generación: Transistores.
• 3ª Generación: Circuito integrado.
• 4ª Generación: Microprocesadores, LSI.
• 5ª Generación: Evolución de microprocesadores.
• 6ª Generación: VLSI.

Evolución desde un Punto de Vista Funcional

• Sistemas centralizados.
• Sistemas distribuidos (en horizontal y en vertical).

Almacenamiento de Datos Multimedia

Almacenamiento de Imágenes

Se realiza de forma rasterizada, matricial o de mapa de bits.

Almacenamiento de Audio y Vídeo

• Tamaño de fichero de audio: Número de canales x frecuencia de muestreo (Hz) x duración (s) x calidad de muestreo (bits).
• Tamaño de fichero de vídeo: [Resolución (alto x ancho) x profundidad de color (bits) x duración (s) x fps()] x [resultado del tamaño del fichero de audio].

Funcionamiento de la Unidad Central de Procesamiento (CPU)

Fases de la CPU

1. Carga y búsqueda: Obtención de la instrucción.
2. Decodificación: Interpretación de la instrucción.
3. Ejecución: Finalización de la instrucción.
4. Incremento del contador de programa: Para pasar a la siguiente instrucción.
5. Escritura: Almacenamiento de resultados.

Características de una CPU

• Velocidad del procesador (MHz).
• Juego de instrucciones.
• Tamaño del bus de datos y de direcciones.
• Número de registros.
• Líneas y señales de interrupción.

Modos de Direccionamiento

• Absoluto: Ejemplo: move r1, r2.
• Relativo: Ejemplo: move cp, cp+1.
• Indirecto: Ejemplo: move r1(r2).
• Indirecto relativo a registro base: Ejemplo: move r1(r2+20).

Arquitectura de Buses y Memoria

Memoria Secundaria

Espacio de almacenamiento masivo y persistente.

Tipos de Buses

• Bus de datos: Camino por donde viajan los datos e instrucciones; es bidireccional.
• Bus de direcciones: Similar al anterior, pero es unidireccional.
• Bus de control: Transporta señales de control (lectura o escritura); es bidireccional.

Control de Transmisión de Datos

Se puede realizar a partir de un programa o mediante el DMA (Acceso Directo a Memoria).

Sincronización de la CPU con los Periféricos

• Por sondeo: La CPU pregunta constantemente a los dispositivos si tienen información.
• Por interrupción: La CPU continúa sus procesos hasta que recibe una señal de que el periférico tiene información lista.

Modelos de Color y Tecnologías Avanzadas

Modelos de Color

• RGB: Basado en hexadecimal, utilizado principalmente para pantallas.
• CMYK: Utilizado para impresoras y artes gráficas; posee una profundidad de color de 32 bits.
• Pantone: Estándar utilizado frecuentemente en diseño web.
• RYB: (Red, Yellow, Blue), considerado un modelo CMYK anticuado.

Tecnología Pipeline

Pipeline: En tecnología RISC, este concepto indica cuántas instrucciones se ejecutan en un espacio de tiempo determinado.