Historia de la Computación: Componentes, Funcionamiento y Avances Tecnológicos

Evolución de la Informática: Del Ábaco a la Era Digital

Primeros Instrumentos de Cálculo y Máquinas Censadoras

El primer instrumento construido por la humanidad para simplificar las operaciones aritméticas básicas fue el ábaco (2000-1000 a.C.). La necesidad de realizar operaciones con mayor rapidez condujo a la aparición de las calculadoras mecánicas, con contribuciones de figuras como Leonardo da Vinci, Pascal y Leibniz. Posteriormente, Herman Hollerith construyó una máquina censadora que procesaba datos mediante tarjetas perforadas.

Desarrollos Durante la Segunda Guerra Mundial y la Creación de ARPANET

Durante la Segunda Guerra Mundial, Howard Aitken, basándose en las ideas de Babbage, creó un ordenador llamado Mark I. El Ministerio de Defensa de EE. UU. desarrolló el ENIAC, que funcionaba con válvulas de vacío, logrando un mayor incremento de velocidad, aunque desprendía mucho calor, lo que limitaba su tiempo de operación. Se crearon nuevos modelos del Mark I; el Mark III empleaba únicamente componentes electrónicos, y el Mark IV utilizaba válvulas de vacío. A finales de los años 60, el Departamento de Defensa de EE. UU. desarrolló la red ARPANET y el protocolo de transmisión TCP/IP, que permitían el envío de información entre ordenadores por distintas rutas.

Codificación de la Información

Datos, Información y Códigos

Los datos pueden ser números, nombres, símbolos, imágenes, sonidos, colores, etc. Por sí solos, no permiten tomar decisiones; es necesario procesarlos para obtener información. La información es un dato o conjunto de datos con un significado concreto. Los códigos son las distintas formas de representar la información (por ejemplo, los colores de los semáforos, los idiomas chino y español, etc.).

Código ASCII

El PC necesita tener los datos codificados en forma binaria. Por lo tanto, los caracteres deben disponer de un código binario, lo que da lugar al denominado código de caracteres, que representa cada carácter mediante un código binario constituido por un número de dígitos igual a 8. Este sistema, conocido como ASCII, asigna a cada carácter un número decimal entre 0 y 255.

Almacenamiento de la Información

Microprocesador

El microprocesador es una placa de silicio llena de circuitos electrónicos que se conecta a la placa base por medio de pines. Realiza todas las operaciones de control y procesamiento de datos. Sus funciones principales son:

• Procesar las instrucciones de los programas (CPU).
• Llevar a cabo los cálculos necesarios (ALU).
• Manejar el flujo de información entre los componentes del ordenador (CPU).

Memoria RAM

La memoria RAM (Random Access Memory) es una memoria de acceso aleatorio en la que se puede leer y escribir información. Es volátil, por lo que al apagar el PC se pierden todos los datos que contenga. La memoria RAM tiene un índice que permite acceder a la parte específica de la memoria que se desea. Su misión es tener preparadas las instrucciones y los datos para que la CPU pueda procesarlos, y también almacenar temporalmente el resultado de las operaciones de la CPU. Se utiliza porque, al ser pequeña y de acceso rápido, permite acceder con más facilidad a los datos y programas que las memorias masivas, como los discos duros.

Los Buses

Los buses son cables especiales por los que fluye la información entre el microprocesador, la RAM y el resto de los componentes del sistema. Existen tres tipos principales:

• Bus de control: Sirve para que el procesador mande instrucciones a cualquier elemento del ordenador.
• Bus de direcciones: Transmite la dirección de memoria que se va a leer o en la que se va a escribir en un momento determinado.
• Bus de datos: Transmite las instrucciones y los datos de los programas entre el procesador y la memoria, o entre cualquier otro periférico que lo necesite. Este último determina en gran parte la velocidad del procesador.

El Monitor

El monitor es un dispositivo imprescindible para el PC, que permite visualizar el resultado de la información procesada, comprobar los procesos que se están ejecutando y tomar decisiones en función de esta información. Existen dos tipos principales:

• CRT (Tubo de Rayos Catódicos): Contiene un tubo que envía desde el fondo hasta la pantalla una corriente de electrones. Esta corriente, al chocar con una superficie de material fosforescente situada en la parte interior de la pantalla, la ilumina, formando la imagen.
• LCD (Pantalla de Cristal Líquido): Utiliza millones de celdas de cristal que, al recibir una señal eléctrica de una determinada intensidad, se polarizan en mayor o menor medida, permitiendo el paso de la luz que conforma la imagen del monitor.