Fundamentos de la Computación: Arquitectura y Representación de Datos

¿Qué es un Ordenador?

Un ordenador es una máquina electrónica diseñada para recibir y procesar datos, transformándolos en información útil. Para que este procesamiento de la información sea efectivo, un ordenador debe ser capaz de representar dichos datos mediante un método que resulte factible.

El Desafío de la Representación de Datos

Los pioneros en el diseño de computadores se enfrentaron a un problema fundamental: encontrar un método para representar la información que cumpliera, entre otras, las siguientes condiciones:

• Representar cualquier tipo de información.
• Ser compatible con la tecnología existente.
• Representar la información de forma unívoca.

Concepto de Código

Un código se define formalmente como la ley de correspondencia biunívoca que existe entre los datos a representar y su configuración binaria asociada. Al conjunto de caracteres que puede transmitirse utilizando un determinado código se le denomina alfabeto. Actualmente, el código más utilizado es el código ASCII.

Sistemas de Numeración

Un sistema de numeración es un conjunto de símbolos y reglas que permiten representar cantidades. Los sistemas de numeración más comunes son los posicionales. Nuestro sistema de numeración habitual es el sistema decimal hindú-arábigo.

El Sistema Binario

El sistema binario, o sistema de numeración en base 2, fue introducido por Leibniz en el siglo XVII. También conocido como binario natural, es el sistema fundamental utilizado por las máquinas electrónicas digitales, dado que estas solo pueden representar dos estados diferentes (0 y 1).

Arquitectura de un Ordenador

La arquitectura de un ordenador se refiere a la manera en que se seleccionan e interconectan los diferentes componentes de hardware para construir computadoras, considerando los requisitos de funcionalidad, rendimiento y costo.

Componentes Clave del Hardware

• La CPU (Unidad Central de Procesamiento) interpreta las instrucciones contenidas en los programas y procesa los datos.
• La MEMORIA es donde se almacenan las instrucciones y los datos que la CPU necesita para su operación.
• El programa BIOS (Basic Input/Output System) de un ordenador es un firmware cuyo propósito es activar la máquina desde su encendido y preparar el entorno para la instalación de un Sistema Operativo complejo.
• El Hardware corresponde a todas las partes físicas y tangibles de un ordenador.
• El Chipset es una serie de circuitos electrónicos que gestionan las transferencias de datos entre los diferentes componentes de la computadora, actuando como un centro de comunicación.
• El Microprocesador es el circuito integrado más importante, considerado el cerebro de una computadora. Se conecta a la placa base a través de un socket o zócalo CPU.