Temarios Oposiciones FP Informática

Temario De Las Oposiciones De Profesor De Formación Profesional De Sistemas Y Aplicaciones Informáticas

2008-03-30T22:15:00.000-07:00

Bloque 01 - Información, Hardware, Arquitectura

Tema 01 - Representación y comunicación de la información.
Tema 02 - Elementos funcionales de un ordenador digital. Arquitectura.
Tema 03 - Componentes, estructura y funcionamiento de la Unidad Central de Proceso.
Tema 04 - Memoria interna. Tipos. Direccionamiento. Características y funciones.
Tema 05 - Microprocesadores. Estructura. Tipos. Comunicación con el exterior.
Tema 06 - Sistemas de almacenamiento externo. Tipos. Características y funcionamiento.
Tema 07 - Dispositivos periféricos de entrada-salida. Características y funcionamiento.
Tema 08 - Componentes 'hardware' comerciales de un ordenador. Placa base. Tarjetas controladoras de dispositivo y de entrada-salida.

Bloque 02 - Los Datos, Representación Interna Y Organización Lógica

Tema 09 - Lógica de circuitos. Circuitos combinacionales y secuenciales.
Tema 10 - Representación interna de los datos.
Tema 11 - Organización lógica de los datos. Estructuras estáticas.
Tema 12 - Organización lógica de los datos. Estructuras dinámicas.

Bloque 03 - Ficheros

Tema 13 - Ficheros. Tipos. Características. Organizaciones.
Tema 14 - Utilización de ficheros según su organización.

Bloque 04 - Sistemas Operativos

Tema 15 - Sistemas operativos. Componentes. Estructura. Funciones. Tipos.
Tema 16 - Sistemas operativos: Gestión de procesos.
Tema 17 - Sistemas operativos: Gestión de memoria.
Tema 18 - Sistemas operativos: Gestión de entradas-salidas.
Tema 19 - Sistemas operativos: Gestión de archivos y dispositivos.
Tema 20 - Explotación y administración de un Sistema Operativo Monousuario.
Tema 21 - Explotación y administración de un Sistema Operativo Multiusuario.

Bloque 05 - Sistemas Informáticos

Tema 22 - Sistemas informáticos. Estructura física y funcional.
Tema 23 - Instalación de un sistema informático. Entorno. Elementos. Conexión. Configuración. Medidas de seguridad.
Tema 24 - Planificación y explotación de un Sistema Informático.

Bloque 06 - Algoritmos Y Programación

Tema 25 - Diseño de algoritmos. Técnicas descriptivas.
Tema 26 - Lenguajes de programación. Tipos y características.
Tema 27 - Programación estructurada. Estructuras básicas. Funciones y procedimientos.
Tema 28 - Programación modular. Diseño de funciones. Recursividad. Librerías.
Tema 29 - Programación orientada a objetos. Objetos. Clases. Herencia. Poliformismos.
Tema 30 - Programación en tiempo real. Interrupciones. Sincronización y comunicación entre tareas.
Tema 31 - Utilidades para el desarrollo y pruebas de programas. Compiladores. Intérpretes. Depuradores.
Tema 32 - Técnicas para la verificación, prueba y documentación de programas.
Tema 33 - Programación en lenguaje ensamblador. Instrucciones básicas. Formatos. Direccionamientos.
Tema 34 - Lenguaje C: Características generales. Elementos del lenguaje. Estructura de un programa. Funciones de librería y usuario. Entorno de compilación. Herramientas para la elaboración y depuración de programas en lenguaje C.
Tema 35 - Lenguaje C: Manipulación de estructuras de datos dinámicas y estáticas. Entrada y salida de datos. Gestión de punteros. Punteros a funciones. Gráficos en C.

Bloque 07 - Bases De Datos

Tema 36 - Sistemas gestores de bases de datos. Funciones. Componentes. Arquitectura de referencia y operacionales. Tipos de sistemas.
Tema 37 - Modelo de datos relacional. Estructura. Operaciones. Álgebra relacional.
Tema 38 - Lenguajes para definición y manipulación de datos en sistemas de bases de datos relacionales. Tipos. Características. Lenguaje SQL.
Tema 39 - Desarrollo de aplicaciones mediante bases de datos relacionales.

Bloque 08 - Sistemas De Información Y Aplicaciones informáticas

Tema 40 - Explotación automática de documentación administrativa.
Tema 41 - Aplicaciones informáticas de propósito general y para la gestión comercial. Tipos. Funciones. Características.
Tema 42 - Instalación y explotación de aplicaciones informáticas.
Tema 43 - Utilización compartida de recursos, ficheros y datos entre aplicaciones informáticas.

Bloque 09 - Ingeniería Del Software, Análisis Y Diseño

Tema 44 - Análisis y diseño de aplicaciones informáticas.
Tema 45 - Análisis y diseño de servicios de presentación en un entorno gráfico.
Tema 46 - Diseño de interfaces gráficas de usuario.
Tema 47 - Diseño de interfaces en contexto de gestión.
Tema 48 - Lenguajes de alto nivel en entorno gráfico.
Tema 49 - Sistemas multimedia.
Tema 50 - Calidad y documentación en entornos gráficos.
Tema 51 - Ayudas automatizadas para el desarrollo de 'software' (herramientas CASE). Tipos. Estructura. Prestaciones.

Bloque 10 - Redes Y Comunicaciones

Tema 52 - Sistemas en red. Tipos. Componentes y topologías.
Tema 53 - Transmisión de datos. Medios. Tipos. Técnicas. Perturbaciones.
Tema 54 - Arquitectura de sistemas de comunicación. Niveles. Funciones. Servicios.
Tema 55 - Conexión de ordenadores en red. Elementos 'hardware' necesarios. Tipos y características.
Tema 56 - 'Software' de sistemas en red. Componentes. Funciones y estructura.
Tema 57 - Redes de área local. 'Hardware'. 'Software'. Recursos compartidos.
Tema 58 - Redes de área extensa. Interconexión redes locales.
Tema 59 - Análisis e implantación de un sistema en red.
Tema 60 - Instalación y configuración de sistemas en red local.
Tema 61 - Integración de sistemas. Medios de interconexión estándares.
Tema 62 - Evaluación y mejora del rendimiento de sistemas en red.
Tema 63 - Seguridad de los sistemas en red.
Tema 64 - Explotación y administración de sistemas en red.
Tema 65 - Análisis comparativo entre un sistema operativo multiusuario y un sistema en red.

Tema 08 - Componentes 'hardware'. Placa base. Tarjetas controladoras.

2008-03-30T14:08:00.000-07:00

Índice

Introducción
Placa base
1. Zócalos del microprocesador
  1. PGA
  2. ZIF (Zero Insertion Force, Fuerza de Inserción Nula)
  3. Slot-1
  4. Slot-A
  5. Actualmente
2. Chipset
  1. El Northbridge ("puente norte" en inglés)
  2. El Southbridge ("puente sur" en inglés)
3. La frecuencia del Frontal Side Bus (FSB) y el factor multiplicador
4. BIOS y memoria CMOS
5. Pila del sistema
6. Slots de memoria
  1. SIMM (Single Inline Memory Module, Módulo de Memoría Lineal Simple)
  2. RIMM (Rambus Inline Memory Module, Módulo de Memoría Lineal Rambus)
  3. DIMM (Dual In-Line Memory Module, Módulo de Memoría Lineal Doble)
7. Ranuras de expansión
  1. Ranuras ISA (Industry Standard Architecture, Arquitectura Estándar Industrial
  2. Ranuras PCI (Peripheral Component Interconnect, Interconexión de Componentes Periféricos)
  3. Ranuras AGP (Accelerated Graphics Port, Puerto de Gráficos Acelerados)
  4. Ranuras PCI-Express
8. Puertos de comunicaciones
  1. Puertos Serie
    1. RS-232 (COM)
    2. Teclado y Ratón
    3. USB (Universal Serial Bus, Bus Serie Universal)
    4. IEEE 1394 (conocido como FireWire por Apple Inc. y como i.Link por Sony)
    5. Serial ATA o S-ATA (Serial Advanced Technology Attachment)
  2. Puertos Paralelos
    1. IEEE 1284 (LPT)
    2. Paralell ATA o P-ATA (Pararell Serial Advanced Technology Attachment)
    3. SCSI (Small Computer System Interface)
9. Factor de fabricación
  1. Baby-AT
  2. ATX
  3. MicroATX
10. Conector eléctrico
11. Elementos integrados
  1. Controladoras de dispositivos
  2. Tarjeta de red
  3. Tarjeta de sonido
  4. Tarjetas de video
Tarjetas controladoras de dispositivos y de E/S
1. Controladoras de discos duros
  1. Paralell ATA o P-ATA (Pararell Serial Advanced Technology Attachment)
  2. Serial ATA o S-ATA (Serial Advanced Technology Attachment)
  3. SCSI (Small Computer System Interface)
2. Otras tarjetas controladoras de E/S
  1. Tarjetas de video
    1. Funciones
    2. Historia
      1. MDA (Monochrome Display Adapter)
      2. CGA (Color Graphics Adapter)
      3. HGC (Hercules Graphic Card)
      4. VGA (Video Graphics Array)
      5. SVGA (Super Video Graphics Array)
    3. Componentes
      1. GPU (Graphics Processing Unit)
      2. Memoria de vídeo
      3. RAMDAC
      4. Dispositivos refrigerantes
      5. Alimentación
    4. Conectores
      1. SVGA
      2. DVI (Digital Visual Interface)
      3. S-Video
      4. Vídeo Compuesto
      5. Vídeo por componentes
      6. HDMI (High-Definition Multimedia Interface)
  2. Otras Tarjetas
    1. Tarjetas de sonido
    2. Tarjetas Ethernet
    3. Tarjetas Wifi
    4. Tarjetas Sintonizadoras
    5. Tarjetas Modem

Introducción
El hardware de un ordenador es el conjunto de componentes físicos que lo componen.
Externamente, un ordenador es una caja con una fuente de alimentación, con ciertos conectores tanto en la parte trasera como en la delantera, y con, por lo general, un CD/DVD-ROM en la parte frontal.
Conectados a esta caja están una serie de dispositivos que le acompañan, como el teclado, el ratón, el monitor, los altavoces, la impresora, el escanner, ecétera.
Si abrimos dicha caja, observamos que el ordenador está compuesto de una placa que prácticamente tiene el tamaño de la caja, y en la cual están conectados otra serie de dispositivos como el microprocesador, la memoria, el disco duro, otras tarjetas, ecétera.
Esta placa es la llamada placa base o tarjeta madre y es la columna vertebral física y lógica de todo el sistema.
Placa base
Podemos considerar a la placa base (también llamada tarjeta madre) la pieza fundamental del ordenador, ya que a ella (de uno u otro modo) se conectan todos los periféricos y componentes del ordenador.
Físicamente, se trata de una oblea de material sintético, sobre la cual existe un circuito electrónico que conecta diversos elementos que se encuentran anclados sobre ella. Los principales son:
- El microprocesador, pinchado en un elemento llamado zócalo.
- La memoria, generalmente en forma de módulos.
- Diversos chips de control: la Bios, el chipset.
- Los slots de expansión, donde se conectan las tarjetas controladoras.
- Diferentes conectores para teclado, ratón, disquetera, disco duro, etc.
1. Zócalos del microprocesador
  Es el lugar donde se instala el microprocesador del ordenador. En ocasiones, no existe zócalo en absoluto, sino que el microprocesador está soldado a la placa, en cuyo caso a veces resulta hasta difícil de reconocer. Es el caso de muchos 8086, 286 y 386.
  1. PGA (Pin grid array, Colección De Pines en forma de Regilla)
    Modelo clásico usado en el 386 y el 486. Consiste en un cuadrado de conectores en forma de agujero donde se insertan las patitas del chip a presión (con más o menos patitas dependiendo del micro).
  2. ZIF (Zero Insertion Force, Fuerza de Inserción Nula)
    Eléctricamente es como un PGA, pero gracias a un sistema mecánico el microchip se introduce sin esfuerzo, con lo que se evitan problemas de roturas de patitas.
    Apareció en la época del 486 y sus distintas versiones (sockets 3, 5 y 7, principalmente) se han utilizado hasta que apareció el Pentium II.
  3. Slot 1
    Es un zócalo patentado por Intel para el Pentium II, Celeron y las primeras versiones del Pentium III, lo cual impide utilizarlo a los otros fabricantes de microprocesadores (AMD y Cyrix fundamentalmente). No se parece a los anteriores zócalos: en vez de un rectángulo con agujeritos para las patitas del chip, es un slot, una especie de conector alargado como los ISA o PCI. con lo que se evitan problemas de roturas de patitas.
  4. Slot A
    Es la respuesta de AMD al Slot 1. Físicamente ambos "slots" son idénticos, pero lógica y eléctricamente son totalmente incompatibles por los motivos indicados antes. Utilizado únicamente por los primeros AMD K7 Athlon.
  5. Actualmente
    Por razones de precio, la tendencia actual en los nuevos microprocesadores es utilizar de nuevo el formato Socket (ZIF) en sus multiples variantes y número de pines.
2. Chipset
  Traducido literalmente del inglés significa conjunto de circuitos integrados. Es el conjunto de chips que se encargan de controlar determinadas funciones del ordenador, como la forma en que interacciona el microprocesador con la memoria o la caché, o el control de puertos PCI, AGP, USB, ecétera.
  En los PC y otros sistemas el chipset está formado por 2 circuitos auxiliares al procesador principal:
  1. El Northbridge ("puente norte" en inglés)
    Se usa como puente de enlace entre el microprocesador y la memoria. Controla las funciones de acceso hacia y entre el microprocesador, la memoria RAM, el puerto gráfico AGP, y las comunicaciones con el Southbridge.
  2. El Southbridge ("puente sur" en inglés)
    También conocido como Concentrador de Controladores de Entrada/Salida, en inglés I/O Controller Hub (ICH), es un circuito integrado que se encarga de coordinar los diferentes dispositivos de entrada y salida y algunas otras funcionalidades de baja velocidad dentro de la tarjeta madre.
    No está conectado a la CPU y se comunica con ella indirectamente a través del Northbridge.
  Antiguamente estas funciones eran relativamente sencillas de realizar, y el chipset apenas influía en el rendimiento del ordenador. Pero los nuevos y complejos micros, junto con un amplio abanico de tecnologías en memorias y periféricos, han hecho que la importancia del chipset crezca enormemente.
  De la calidad y características del chipset dependerán:
  1. obtener o no el máximo rendimiento del microprocesador
  2. las posibilidades de actualización del ordenador
  3. el uso de ciertas tecnologías avanzadas de memoria y periféricos
  Existe una amplia gama de chipsets para cada tipo de microprocesador y bus, pero los dos fabricantes más conocidos por su expansión en el mercado son INTEL (que fabrica chipsets para las placas bases diseñadas para procesadores del mismo nombre) y VIA (fabrica chipsets para procesadores AMD)
3. La frecuencia del Fontal Side Bus (FSB) y el factor multiplicador
  Front Side Bus o su acrónimo FSB (traducido "Bus de la parte frontal"), es el término usado para referirse al bus de datos bidireccional que dispone la CPU para comunicarse con el northbridge.
  La frecuencia del FSB marca el ritmo de funcionamiento de todos los elementos del PC. Dicha frecuencia suele ser menor que la de los microprocesadores actuales, por lo cual, para alcanzar la frecuencia de este útimo, la placa base usa un factor multiplicador.
  Tanto la frecuencia del FBS como el factor de multiplicación son valores configuravles por el usuario. Aunuqe ya vienen ajustados de fábrica hay quien saca partido forzando sus valores (Overclocking)
4. BIOS y memoria CMOS
  La BIOS (Basic Input-Output System) es el sistema básico de entrada/salida, compuesto por un programa incorporado en un chip de la placa base que se encarga de realizar las funciones básicas de manejo y configuración del ordenador. Físicamente es un chip de forma rectangular.
  Además, la BIOS conserva ciertos parámetros como el tipo de disco duro, la fecha y la hora del sistema, etc, los cuales guarda en una memoria del tipo CMOS, de muy bajo consumo y que es mantenida por un pila cuando el ordenador está desconectado.
  Las BIOS pueden actualizarse mediante la extracción y sustitución del chip (método muy delicado) o mediante software, si son del tipo flash-BIOS.
5. Pila del sistema
  La pila del ordenador, o más correctamente, el acumulador, se encarga de conservar los parámetros de la BIOS cuando el ordenador está apagado. Sin ella, cada vez que encendiéramos tendríamos que introducir las características del disco duro, del chipset, la fecha y la hora, ecétera.
  Se trata de un acumulador, pues se recarga cuando el ordenador está encendido, aunque con el paso de los años pierde esta capacidad y llega un momento (entre 2 y 6 años) que hay que cambiarla.
6. Slots de memoria
  Son los conectores de la memoria principal del ordenador. Antiguamente, los chips de memoria se colocaban uno a uno sobre la placa. Para facilitar su colocación se agruparon varios chips de memoria soldados a una plaquita con conectores o pines en el borde, en lo que se conoce como módulo. Estos módulos han ido variando en tamaño, capacidad y forma de conectarse.
  Tipos de módulos de memoria:
  1. SIMM (Single Inline Memory Module, Módulo de Memoría Lineal Simple)
    Se empezaron a utilizar desde el 386. Han progresado desde los 30 hasta los 72 contactos. En desuso.
  2. RIMM (Rambus Inline Memory Module, Módulo de Memoría Lineal Rambus)
    Uutilizan una tecnología denominada RDRAM, desarrollada por Rambus Inc. a mediados de los años 1990 con el fin de introducir un módulo de memoria con niveles de rendimiento muy superiores a los módulos de memoria SDRAM de 100 Mhz y 133 Mhz disponibles en aquellos años.
    Los módulos RIMM RDRAM cuentan con 184 pins y debido a sus altas frecuencias de trabajo requieren de difusores de calor consistentes en una placa metálica que recubre los chips del módulo.
    A pesar de tener la tecnología RDRAM niveles de rendimiento muy superiores a la tecnología SDRAM y las primeras generaciones de DDR RAM, debido al alto costo de esta tecnología no han tenido gran aceptación en el mercado de PCs.
  3. DIMM (Dual In-Line Memory Module, Módulo de Memoría Lineal Doble)
    Los módulos DIMM son reconocibles externamente por poseer sus contactos (o pines) separados en ambos lados.
    Los hay de:
    1. 168 contactos para las SDR SDRAM.
    2. 184 contactos para las DDR SDRAM.
    3. 240 contactos para las DDR2 SDRAM.
7. Ranuras de expansión
  Son unas ranuras de plástico con conectores eléctricos (slots) donde se introducen las tarjetas de expansión. Según la tecnología en que se basen presentan un aspecto externo diferente, con diferente tamaño y color.
  1. Ranuras ISA (Industry Standard Architecture, Arquitectura Estándar Industrial
    Las más antiguas, de los primeros PC?s. Funcionan a 8 Mhz, suficiente para conectar un módem o una tarjeta de sonido, pero muy poco para una tarjeta de vídeo. En desuso
  2. Ranuras PCI (Peripheral Component Interconnect, Interconexión de Componentes Periféricos)
    El estándar actual. Ofrecen hasta 33 Mhz, llegando a una tasa de transferencia máxima de 266 MB/s en el bus de 64 bits, suficiente para casi todo, excepto algunas tarjetas de vídeo 3D.
  3. Ranuras AGP (Accelerated Graphics Port, Puerto de Gráficos Acelerados)
    Usada exclusivamente para conectar una tarjeta de vídeo 3D. Más veloces que las anteriores, pueden llegar a una velocidad de 533 MHz con una tasa de transferencia de 2 GB/s.
  4. Ranuras PCI-Express
    Ees una evolución de PCI, en la que se consigue aumentar el ancho de banda mediante el incremento de la frecuencia. Usado mayormente para conectar tarjetas gráficas.
8. Puertos de comunicaciones
  Los puertos constituyen, por así decirlo, el vínculo del ordenador con el mundo exterior. Hablando algo más técnicamente, se puede decir que son los intermediarios que se encargan de facilitar el intercambio de información entre el ordenador y los periféricos externos. Actualmente los puertos vienen integrados en la placa base, pero en las algunos casos de placas base anteriores a Pentium, esto no sucedía así, y los puertos venían en tarjetas que se conectaban a los slots de expansión.
  Por su forma de enviar/recibir datos, se pueden clasificar en 2:
  1. Puertos Serie
    La información es transmitida bit a bit enviando un solo bit a la vez.
    Entre los más importantes destacamos:
    1. RS-232 (COM)
      Conector macho de color verde azulado en forma de D de 25 pines, sin embargo la mayoría de dichos pines no se utilizaban, por lo que IBM incorporó un conector más pequeño de solamente 9 pines que es el que actualmente se utiliza. En desuso.
    2. Teclado y Ratón
      Conectores hembra de 6 pines, de forma redonda de color violeta para el teclado y verder para el ratón
    3. USB (Universal Serial Bus, Bus Serie Universal)
      De forma rectangular, es el puerto más utilizado hoy en día llegando a tener una tasa de transferencia de 60MB/s (en su versión 2.0) Posibilidad de Plug-and-Play permitiendo conectar o desconectr los dispositivos al sistema sin necesidad de reiniciar. Además, cuando se conecta un nuevo dispositivo, el servidor lo enumera y agrega el software necesario para que pueda funcionar.
    4. IEEE 1394 (conocido como FireWire por Apple Inc. y como i.Link por Sony)
      Estándar multiplataforma para entrada/salida de datos en serie a gran velocidad. Suele utilizarse para la interconexión de dispositivos digitales como cámaras digitales y videocámaras a computadoras.
    5. Serial ATA o S-ATA (Serial Advanced Technology Attachment)
      Es una interfaz de transferencia de datos entre la placa base y algunos dispositivos de almacenamiento, como puede ser el disco duro, u otros dispositivos de altas prestaciones que están siendo todavía desarrollados. Serial ATA sustituye a la tradicional Parallel ATA o P-ATA (estándar que también se conoce como IDE o ATA). El S-ATA proporciona mayores velocidades, mejor aprovechamiento cuando hay varios discos, mayor longitud del cable de transmisión de datos y capacidad para conectar discos en caliente (con la computadora encendida).
  2. Puertos Paralelos
    Los bits de datos viajan juntos enviando un byte completo o más a la vez. Es decir, se implementa un cable o una vía física para cada bit de datos formando un bus. Entre los más importantes destacamos:
    1. IEEE 1284 (LPT)
      Conector hembra de color magenta en forma de D con 25 pines en 2 hileras, que se utiliza generalmente para conectar impresoras antiguas. En desuso.
    2. Paralell ATA o P-ATA (Pararell Serial Advanced Technology Attachment)
      Es una interfaz de transferencia de datos entre la placa base y algunos dispositivos de almacenamiento, como puede ser el disco duro, el CD-ROM, DVD, ecetera. Actualmente en desuso por la implantación del S-ATA.
    3. SCSI (Small Computer System Interface)
      Es un interfaz estándar para la transferencia de datos entre distintos dispositivos del bus de la computadora. En el pasado, era muy popular entre todas las clases de ordenadores. Actualmente sigue siendo popular en lugares de trabajo de alto rendimiento, servidores, y periféricos de gama alta.
9. Factor de fabricación
  Las placas base existen en diferentes formas y con diversos conectores para periféricos. Para abaratar costes permitiendo la intercambiabilidad entre placas base, los fabricantes han ido definiendo varios estándares que agrupan recomendaciones sobre su tamaño y la disposición de los elementos sobre ellas.
  De cualquier forma, el hecho de que una placa pertenezca a una u otra categoría, no tiene nada que ver, en teoría, con sus prestaciones ni calidad.
  1. Baby-AT
    El estándar absoluto durante años. Es una placa de 220x330 mm, con unas posiciones determinadas para el conector de teclado, los slots de expansión y los agujeros de anclaje a la caja, así como un conector eléctrico dividido en dos piezas.
    Son las típicas de los ordenadores clónicos, desde el 286 hasta los primeros Pentium. Con el aumento de los periféricos se acentúan sus problemas:
    1. Mala circulación del aire.
    2. Enorme maraña de cables que impide el acceso a la placa.
  2. ATX
    Son las más utilizadas hoy en día. Tienen una mejor ventilación y menos maraña de cables, debido a la disposición de los conectores sobre la placa. Suele tener más conectores, incluyendo alguno del tipo USB.
  3. MicroATX
    Compatibles con estas últimas pero más pequeñas.
10. Conector eléctrico
  Es donde se conectan los cables para que la placa base reciba la alimentación eléctrica. En las placas baby-AT son dos, y en las ATX uno solo.
  Una de las ventajas de las fuentes de alimentación ATX es que permiten el apagado por software, es decir, que al pulsar "Apagar el sistema" el ordenador se apaga solo.
11. Elementos integrados
  En las placas base modernas resulta muy común que ciertos componentes se incluyan en la propia placa base, en vez de ir en forma de tarjetas de expansión. Salen más baratas y es más cómodo (se quitan cables y tarjetas), y aunque los componentes no son de alta gama, suelen ser suficientes para el usuario común.
  Los más comunes son:
  1. Controladoras de dispositivos
    En general todas las placas vienen con unos chips que se encargan de manejar los discos duros, los CD-ROM, los DVD-ROM, las diqueteras y los puertos de comunicaciones.
  2. Tarjeta de red
    Dada la expansión de las redes de intranet y/o internet, practicamente la totalidad las placa base de hoy en día vienen con una tarjeta de red para poder comunicar diferentes aparatos conectados entre si y también poder compartir recursos entre dos o más equipos. Hay diversos tipos de adaptadores en función del tipo de cableado o arquitectura que se utilice en la red, pero actualmente el más común es del tipo Ethernet utilizando un interfaz o conector RJ-45, o bien el un adaptador WiFi (Wireless-Fidelity) para redes inalámbricas.
  3. Tarjeta de sonido
    Cada vez más presente en las placas base, suelen ser suficientes, incluso para los usuarios más melómanos que no sean profesionales.
  4. Tarjetas de video
    Integradas en menor medida, no suelen ser muy potentes y comparten parte de la memoria principal del ordenador, pero sulen ser suficientes para trabajos de oficina, no obstante no son aptas para edición fotográfica, de video, CAD/CAM, o para juegos 3D de última generación.
Tarjetas controladoras de dispositivos y de E/S
1. Controladores de discos duros
  Una parte imprescindible de un ordenador son las tarjetas controladoras de discos duros y disqueteras (estas últimas ya en desuso)
  El trabajo más importante que tiene que realizar la controladora de disco duro es efectuar la conexión de comunicación entre la unidad de disco duro y el bus de datos. Para esto no es suficiente traducir los datos a una forma comprensible, sino que hay que controlar la secuencia de tiempo de emisión y recepción.
  El disco duro se conecta actualmente a la placa madre por medio de:
  1. Paralell ATA o P-ATA (Pararell Serial Advanced Technology Attachment)
    Es una interfaz de transferencia de datos entre la placa base y algunos dispositivos de almacenamiento, como puede ser el disco duro, el CD-ROM, DVD, ecetera. Actualmente en desuso por la implantación del S-ATA.
  2. Serial ATA o S-ATA (Serial Advanced Technology Attachment)
    Es una interfaz de transferencia de datos entre la placa base y algunos dispositivos de almacenamiento, como puede ser el disco duro, u otros dispositivos de altas prestaciones que están siendo todavía desarrollados. Serial ATA sustituye a la tradicional Parallel ATA o P-ATA (estándar que también se conoce como IDE o ATA). El S-ATA proporciona mayores velocidades, mejor aprovechamiento cuando hay varios discos, mayor longitud del cable de transmisión de datos y capacidad para conectar discos en caliente (con la computadora encendida).
  3. SCSI (Small Computer System Interface)
    Es un interfaz estándar para la transferencia de datos entre distintos dispositivos del bus de la computadora. En el pasado, era muy popular entre todas las clases de ordenadores. Actualmente sigue siendo popular en lugares de trabajo de alto rendimiento, servidores, y periféricos de gama alta.
2. Controlador de E/S
  1. Tarjetas de video
    Es la que transmite al monitor la información gráfica que debe presentar en la pantalla.
    1. Funciones
      1. Interpreta los datos que le llegan del procesador, ordenándolos y calculando para poder presentarlos en la pantalla en forma de un rectángulo más o menos grande compuesto de puntos individuales de diferentes colores (pixels).
      2. Coge la salida de datos digitales resultante de ese proceso y la transforma (si es necesario) en una señal análogica que pueda entender el monitor.
    2. Historia
      1. MDA (Monochrome Display Adapter) Introducidas en 1981. Tarjetas de vídeo monocromo de los primeros ordenadores. Trabajaba en modo texto y era capaz de representar 25 líneas de 80 caracteres en pantalla. Contaba con una memoria de vídeo de 4KB, por lo que sólo podía trabajar con una página de memoria. Se usaba con monitores monocromo, de tonalidad normalmente verde.
      2. CGA (Color Graphics Adapter) Introducida también en 1981, fué la primera tarjeta gráfica en color lanzada por IBM. Fue poco usada al principio, ya que la mayoría de los compradores adquirían un PC para uso profesional. Para juegos había otros ordenadores mucho más populares, y en aquella época no se consideraba que los gráficos en color tuvieran otro uso que el puramente lúdico.
      3. HGC (Hercules Graphic Card) Se comercializó 1982, y permitía mostrar gráficos en monocromo a una resolución mucho mayor que la CGA, además de ser más compatible con la MDA, lo que perjudicó todavía más a las ventas de la CGA.
      4. EGA (Enhanced Graphics Adapter)Introducida en 1984 por IBM alcanzando una resolución de 640x350 puntos y 16 colores.
      5. VGA (Video Graphics Array) Lo comercializó por primera vez en 1988 por IBM. Ha sido el estandadar desde entonces. Incluso hoy en día es el mínimo que todo el hardware gráfico soporta antes de cargar un dispositivo específico. Ofrece una resolución de 640x480 puntos y 256 colores.
      6. SVGA (Super Video Graphics Array) Fue definido en 1989 y en su primera versión se estableció para una resolución de 800x600 pixels y 16 colores. Después fue ampliado rápidamente a los 1024x768 pixels y 256 colores, y a otras mayores en los años siguientes.
        Aunque el número de colores fue definido en la especificación original, esto pronto fue irrelevante, ya que el interfaz entre la tarjeta de vídeo y el monitor VGA o SVGA utiliza voltajes simples para indicar la profundidad de color deseada. En consecuencia, en cuanto al monitor se refiere, no hay límite teórico al número de colores distintos que pueden visualizarse. Para aumentar el número de colores que un sistema de visualización SVGA puede producir, no se precisa ningún cambio en el monitor, solo es necesario rediseñar la tarjeta gráfica. Debido a esto, los principales fabricantes de chips gráficos empezaron a producir componentes para tarjetas vídeo del alta densidad de color apenas unos meses después de la aparición de SVGA.
        Sobre el papel, el SVGA original debía ser sustituido por el estándar XGA, pero la industria pronto abandonó el plan de dar un nombre único a cada estándar superior y así, casi todos los sistemas de visualización hechos desde finales de los 80 hasta la actualidad se denominan SVGA.
      7. XGA (Extended Graphics Array)Creada por IBM por IBM en 1990, pretende ser una mejora del VGA, pero no es seguido por las demás compañías, las cuales comienzan a crear tarjetas de vídeo SVGA.
    3. Componentes
      1. GPU (Graphics Processing Unit) Es un procesador (como la CPU) dedicado al procesamiento de gráficos. Su razón de ser es aligerar la carga de trabajo del procesador central y, por ello, está optimizada para el cálculo en coma flotante, predominante en las funciones 3D. Los principales fabricantes de GPU que existen hoy en día (2008) en el mercado son ATI y NVIDIA
      2. Memoria de vídeo Según la tarjeta gráfica esté integrada en la placa base (bajas prestaciones) o no, utilizará la memoria RAM propia del ordenador o dispondrá de una propia. Cuanto más memoria más resolucion, y más número de colores podrá procesar.
      3. RAMDACEs el conversor de memoria RAM de digital a analógico. Se encarga de transformar las señales digitales producidas en el ordenador en una señal analógica que sea interpretable por el monitor. Influye directamente en las velocidades de refresco del monitor (se recomienda trabajar a partir de 75 Hz, nunca con menos de 60)
      4. Dispositivos refrigerantesDebido a las cargas de trabajo a las que son sometidas, las tarjetas gráficas alcanzan temperaturas muy altas. Si no es tenido en cuenta, el calor generado puede hacer fallar, bloquear o incluso averiar el dispositivo. Para evitarlo, se incorporan dispositivos refrigerantes (disipadores y ventiladores) que eliminen el calor excesivo de la tarjeta.
      5. Alimentación Hasta ahora la alimentación eléctrica de las tarjetas gráficas no había supuesto un gran problema, sin embargo, la tendencia actual de las nuevas tarjetas es consumir cada vez más energía. Aunque las fuentes de alimentación son cada día más potentes, el cuello de botella se encuentra en el puerto PCIe que sólo es capaz de aportar una potencia de 150 W. Por este motivo, las tarjetas gráficas con un consumo superior al que puede suministrar PCIe incluyen un conector que permite una conexión directa entre la fuente de alimentación y la tarjeta.
    4. Conectores
      1. SVGA Estándar analógico de los años 1990. Diseñado para dispositivos CRT.
      2. DVI (Digital Visual Interface) Sustituto del anterior, fue diseñado para obtener la máxima calidad de visualización en las pantallas digitales como los LCD o proyectores.
      3. S-Video Incluido para dar soporte a televisores, reproductores de DVD, vídeos, y videoconsolas.
      4. Vídeo Compuesto Analógico de baja resolución mediante conector RCA.
      5. Vídeo por componentes De calidad comparable a la de SVGA, dispone de tres clavijas (Y, Cb y Cr)
      6. HDMI (High-Definition Multimedia Interface) Tecnología digital emergente en 2007 que pretende sustituir a todas las demás.
  2. Otras Tarjetas
    1. Tarjetas de sonido
      Permite la entrada y salida de audio, además de cierto procesamineto de la señal, como compresión , descompresión, o introducción de efectos.
    2. Tarjetas Ethernet
      Permiten la comunicación entre diferentes aparatos conectados entre si y también permite compartir recursos entre dos o más equipos (discos duros, CD-ROM, impresoras, etc.)
    3. Tarjetas Wifi
      Al igual que la anterior permiten la comunicación entre diferentes aparatos conectados entre si y también permite compartir recursos entre dos o más equipos (discos duros, CD-ROM, impresoras, etc.) pero de forma inalámbrica.
    4. Tarjetas Sintonizadoras
      Permiten capturar señales hertzianas de televisión o radio.
    5. Tarjetas Modem
      Permiten modular/demodular señales para la comunicación vía telefónica de diferentes ordenadores.

Tema 01 - Representación y Comunicación de la Información

2008-03-30T07:52:00.000-07:00

Índice

Introducción
¿A qué nos referimos cuando hablamos de Información?
1. Definición de Información
2. La Información a lo largo de la Historia
  1. Edad Media
  2. Edad Moderna
  3. Siglo XX
  4. Siglo XXI
3. Tipos de Información
  1. Magnitudes
  2. Textos
  3. Imágenes
  4. Señales
4. La Información Digital
Representación Digital de la Información
1. Sistemas de numeración (posicionales, no posicionales)
  1. Cambios de sistemas de numeración
    1. Paso de base b a decimal
    2. Paso de un decimal a cualquier base
    3. Paso de base b a base c
  2. El sistema binario
    1. El BIT (del inglés Binary digiIT, Dígito Binario)
    2. Nombre de los grupos de bits
    3. Múltiplos del BYTE
    4. Operaciones en binario (aritméticas, lógicas)
  3. El sistema octal
  4. El sistema hexadecimal
2. Conversión de la información al formato digital
  1. Cuantificación
  2. Margen de error
  3. Codificación
3. Extracción de la información desde el formato digital
4. Datos binarios
  1. Magnitudes
    1. Enteros
    2. Decimales
    3. Reales
  2. Símbolos y Textos
  3. Imágenes
  4. Audio
  5. Video
5. Redundancia en las codificaciones binarias
  1. Cálculo de la redundancia R
  2. Detección de errores
Comunicación de la información
1. Características generáles de la comunicación
2. Sistemas de transmisión
  1. Según sistema de transmisión (por línea, por radio)
  2. Según la direccionalidad de la transmisión (Simplex, Semi-duplex, Full-duplex)
  3. Según la forma de sincronización (Asíncrona, Síncrona)
  4. Según la naturaleza de la señal (Analógicas, Digitales)
3. Problemas de transmisión
  1. Distorsión
  3. Atenuación ó pérdidas de potencia
  4. Alteración de la temporización
  5. Ruido
4. Codificación de línea analógica
5. Cifrado digital
6. Compresión digital
  1. Comprensión lossless (sin perdida)
    1. Compresores estadísticos
    2. Compresores basados en diccionario o sustitucionales
    3. Compresores híbridos o de dos fases
  2. Comprensión lossy (con perdida)
    1. Codificación diferencial
    2. Compresión basada en transformadas
    3. Cuantización de vectores
    4. Compresión fractal
    5. Técnicas de compresión de imágenes en movimiento (interframe)
7. Velocidades de transmisión digital
8. Elementos de un sistema de comunicación digital

Introducción
El término Informática proviene del francés Informatique, acuñado por el ingeniero Philippe Dreyfus en 1962, acrónimo de las palabras information y automatique. La informática es el conjunto de conocimientos científicos y de técnicas que hacen posible el tratamiento automático de la información por medio de dispositivos electrónicos y sistemas computacionales.
Así pues, aunque la informática tiene su primer origen en los primitivos intentos de lograr una máquina capaz de realizar automáticamente operaciones de cálculo, y aunque en términos relativos es una disciplina reciente (naciente en los años 60 del pasado siglo XX), su realidad actual es muy distinta, siendo ahora herramienta imprescindible en todos los campos de las ciencias, en cualquier actividad comercial, y siendo característica de la sociedad moderna en los países industrializados, donde se ha acuñado el concepto de sociedad de la información, que ha permitido el mayor grado de intercomunicación global entre todos los puntos del planeta.
¿A qué nos referimos cuando hablamos de Información?
1. Definición de Información
  Denominamos información a todo conocimiento comprensible y aprehensible para el ser humano, susceptible de ser expresado en un lenguaje apropiado y de ser transferido a otros seres humanos, para ser compartido y utilizado.
2. La Información a lo largo de la Historia
  1. En la Edad Media el almacenamiento, acceso y uso limitado de la información se realizaba en las bibliotecas de los monasterios.
  2. En la Edad Moderna, con el nacimiento de la imprenta (Gutenberg), los libros empiezan a fabricarse en serie y surgen los primeros periódicos.
  3. En el siglo XX, irrumpe la radio, la televisión e Internet
  4. Hoy en día, ya en el siglo XXI, se habla de la sociedad de la información, que ha permitido el mayor desarrollo social y tecnológico en la historia de la humanidad, y se basa en la globalización del acceso a los enormes volúmenes de información existentes en medios cada vez más complejos, con capacidades ascendentes de almacenamiento y en soportes cada vez más reducidos.
3. Tipos de Información
  1. Magnitudes
    Son valores numéricos (cuantitativos) expresados en una determinada unidad de medida.
  2. Textos
    Son agrupaciones de símbolos especiales que son directamente interpretables en el modo humano de expresarse por escrito. Cada símbolo es distinguible y legible por separado, y se compone de símbolos elementales formantes de la comunicación verbal llamados caracteres (letras y números, también denominados caracteres alfanuméricos). Se llama alfabeto al conjunto básico de símbolos diferentes que componen todas las palabras formantes del texto.
  3. Imágenes
    Es el tipo de información que emula a la capacidad humana de la visión. Son percibidas directamente como representación del mundo real y su valor de información será mayor cuanto más lo sea su tamaño, y la precisión con que la imagen representa el objeto real. Esto se expresa con los conceptos de fiabilidad ó similitud entre la imagen y el objeto representado, y de resolución ó precisión empleada para la representación.
  4. Señales
    Son el tipo de información ligada a la variación de características físicas, que se va percibiendo de forma continuada con el paso del tiempo, como puede ser una sucesión más ó menos continua de sonidos y/ó imágenes. Valores como frecuencia de llegada de las señales, calidad de las mismas, precisión de las mismas son criterios para considerar el valor informativo de las señales.
4. La Información Digital
  Como hemos dicho, los dos conceptos claves de la información son:
  1. poder ser expresada de la manera más adecuada, para que pueda ser mantenida y aumentada sistemáticamente
  2. y poder ser comunicada de forma eficaz a cualquier lugar donde se necesita, y en el momento en que se precisa
  Para conseguir estos dos objetivos, se han inventado y desarrollado sucesivamente nuevas herramientas para el tratamiento y la transmisión de la información.
  Estas herramientas se basan en la información digital, que utiliza sólo dos símbolos, el 0 y el 1, para cualquier tipo de dato.
  Cualquier tipo de información es susceptible de ser convertida en digital, para su tratamiento y transmisión, y ser recuperada posteriormente con sus características originales.
Representación Digital de la Información
El fenómeno que convierte cualquier tipo de información en digital se denomina codificación y al proceso inverso decodificación. Para tener claro los conceptos de codificación y decodificación de la información, hay que conocer primeramente como funciona el sistema de numeración binario. Por ello entraremos brevemente en el estudio de sistemas de numeración.
1. Sistemas de numeración
  Sistema para expresar gráficamente los números. Existen sistemas posicionales donde el valor depende de la posición (por ejemplo la numeración decimal) y otros no posicionales (sistema romano) donde el valor es independiente de la posición.
  1. Cambios de sistemas de numeración
    1. Paso de base b a decimal
      Para p cifras enteras, q cifras decimales y siendo b la base:
      N_(b = n_p-1·b^p-1 + n_p-2·b^p-2 + ... + n₁·b¹ + n₀·b⁰ + n₁·b^-1 + n₂·b^-2 + ... + n_q·b^-q = N₍₁₀
      
      Ejemplo: 1234₍₅ = 194₍₁₀ (p = 4, q = 0, b = 5)
      N₍₅ = n_4-1·5^4-1 + n_4-2·5^4-2 + ... + n₁·5¹ + n₀·b⁰ + n₁·5^-1 + n₂·5^-2 + ... + n₀·5^-0 = N₍₁₀
      N₍₅ = n₃·5³ + n₂·5² + n₁·5¹ + n₀·5⁰ + n₁·5^-1 + n₂·5^-2 + ... + n₀·5^-0 = N₍₁₀
      N₍₅ = 1·5³ + 2·5² + 3·5¹ + 4·5⁰ = N₍₁₀
      N₍₅ = 1·125 + 2·25 + 3·5 + 4·1 = N₍₁₀
      N₍₅ = 125 + 50 + 15 + 4 = N₍₁₀
      1234₍₅ = 194₍₁₀
    2. Paso de un decimal a cualquier base
      Se divide el número decimal por la base hasta que se obtenga un cociente menor que la base, luego se recoge el último cociente y los restos obtenidos en orden inverso.
      
      Ejemplo: 1234₍₁₀ = 14414₍₅
      1234 / 5 = 246 | resto 4
      246 / 5 = 49 | resto 1
      49 / 5 = 9 | resto 4
      9 / 5 = 1 | resto 4
      1 / 5 = 0 | resto 1
      1234₍₁₀ = 14414₍₅
    3. Paso de base b a base c
      Se pasará de base b a base decimal y luego de base decimal a base c.
  2. El sistema binario
    El sistema de numeración de base dos, se conoce como sistema binario y utiliza los símbolos 0 y 1 que correxponden con un BIT (del inglés Binary digiIT, Dígito Binario).
    1. Nombre de los grupos de bits, dependiendo de su longitud
      1. 4 bits nibble
      2. 8 bits byte / octeto
      3. 16 bits media palabra
      4. 32 bits palabra
      5. 64 bits doble palabra
    2. Múltiplos del BYTE
      1. 1024¹ bytes KiloByte KB
      2. 1024² bytes MegaByte MB (1024 KB)
      3. 1024³ bytes GigaByte GB (1024 MB)
      4. 1024⁴ bytes TeraByte TB (1024 GB)
      5. 1024⁵ bytes PetaByte PB (1024 TB)
    3. Operaciones en binario
      1. Operaciones aritméticas
        
        Suma
        0 + 0 = 0
        0 + 1 = 1
        1 + 0 = 1
        1 + 1 = 0 (y acarreo 1)
        
        Resta
        0 - 0 = 0
        0 - 1 = 1 (y acarreo 1)
        1 - 0 = 1
        1 - 1 = 0
        
        Multiplicación
        0 · 0 = 0
        0 · 1 = 0
        1 · 0 = 0
        1 · 1 = 1
      2. Operaciones lógicas
        
        AND
        0 and 0 = 0
        0 and 1 = 0
        1 and 0 = 0
        1 and 1 = 1
        
        OR
        0 or 0 = 0
        0 or 1 = 1
        1 or 0 = 1
        1 or 1 = 1
        
        XOR
        0 xor 0 = 0
        0 xor 1 = 1
        1 xor 0 = 1
        1 xor 1 = 0
  3. El sistema octal
    El sistema octal utiliza 8 símbolos {0,1,2,3,4,5,6,7}, la ventaja de este sistema es la facilidad para pasar un número octal a binario y viceversa.
    
    000₍₂ = 0₍₈
    001₍₂ = 1₍₈
    010₍₂ = 2₍₈
    011₍₂ = 3₍₈
    100₍₂ = 4₍₈
    101₍₂ = 5₍₈
    110₍₂ = 6₍₈
    111₍₂ = 7₍₈
    
    Ejemplo: 1234₍₈ = 1 2 3 4 = 001 010 011 100 = 001010011100₍₂
  4. El sistema hexadecimal
    El sistema hexadecimal utiliza 16 símbolos {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F} y ofrece la misma ventaja que el sistema octal.
    
    0000₍₂ = 0₍₁₆
    0001₍₂ = 1₍₁₆
    0010₍₂ = 2₍₁₆
    0011₍₂ = 3₍₁₆
    0100₍₂ = 4₍₁₆
    0101₍₂ = 5₍₁₆
    0110₍₂ = 6₍₁₆
    0111₍₂ = 7₍₁₆
    1000₍₂ = 8₍₁₆
    1001₍₂ = 9₍₁₆
    1010₍₂ = A₍₁₆
    1011₍₂ = B₍₁₆
    1100₍₂ = C₍₁₆
    1101₍₂ = D₍₁₆
    1110₍₂ = E₍₁₆
    1111₍₂ = F₍₁₆
    
    Ejemplo: 1234₍₈ = 1 2 3 4 = 0001 0010 0011 0100 = 0001001000110100₍₂
2. Conversión de la información al formato digital
  1. Cuantificación
    La información en general es denominada analógica por su naturaleza continua, presentándose en un rango continuo de valores. El primer paso para convertirla al formato digital, es asumir un valor fijo para todos los valores analógicos comprendidos dentro de un determinado intervalo, y este valor suele ser el valor central del intervalo considerado.
    Otras variedades de este proceso pueden ser establecidas, eligiendo intervalos de distinta longitud, más pequeños en aquellos rangos de valores donde es necesaria mayor precisión.
  2. Margen de error
    El error cometido como diferencia entre el valor efectivo, y el valor central asumido para su representación está limitado por la mitad de la anchura del intervalo. Es por lo tanto predecible y controlable.
    El nivel de estos errores se puede reducir adecuadamente, y en todo caso, por debajo del umbral de percepción del ser humano. La información es objeto del conocimiento humano, y es percibida con unos órganos sensoriales, que son dispositivos analógicos, basados en reacciones físicas y químicas. Su precisión no es infinita, lo que hace que no sean distinguibles pequeñas diferencias entre señales analógicas antes y después del procesamiento digital.
  3. Codificación
    Una vez reducido el rango continuo a un conjunto de valores discretos, el siguiente proceso es codificar numéricamente estos valores, obteniendo el conjunto de los valores numéricos digitales, en el código binario adecuado.
3. Extracción de la información desde el formato digital
  Los valores binarios obtenidos contienen toda la información que contenía su forma analógica, de manera que se puede volver a recuperar ésta, si se han observado las debidas precauciones en los procesos anteriormente explicados.
4. Datos binarios
  1. Magnitudes
    1. Enteros
      Cuantificados en binario natural, más codificación del signo.
    2. Decimales
      Codificando por separado los números a ambos lados de la coma, y su posición.
    3. Reales
      Codificando la expresión denominada coma flotante, con una base decimal, y un exponente entero.
  2. Símbolos y Textos
    Los textos son la expresión del lenguaje humano escrito, y se representan codificando por separado cada uno de los símbolos (caracteres) que lo componen, que pueden ser letras del un alfabeto, cifras numerales sin correspondencia con su valor numérico, signos de puntuación, caracteres especiales, y caracteres de control, y alineación.
    La codificación se realiza mediante los códigos ASCII (American Standar Code for Information Interchange) y EBCDIC (Extended Binary Code Decimal Interchange Code), especialmente el primero.
    Cualquier información digital binaria se puede agrupar en bloques, e interpretarse directamente como un conjunto de caracteres, en este caso se dice que se tratan como ficheros de texto.
  3. Imágenes
    Se codifican como datos el tamaño de la imagen, la posición de cada elemento de la imagen en las dos dimensiones, generalmente llamado píxel, y los valores que definen su color. Hay multitud de formatos que guardan dicha información (JPG, GIF, PNG, DWG, TIFF, ecétera), algunos de ellos permiten la compresión de la información a base de perder cierta cálidad de la imagen. Los algoritmos de compresión tienen en cuenta ciertos parámetros de la visión humana para que esta perdida de informacón no sea visible a simple vista.
  4. Audio
    Hay multitud de formatos que guardan dicha información (CDA, WMA, ACC, MP3, OGG, ecétera), algunos de ellos permiten la compresión de la información a base de perder cierta cálidad del sonido. Los algoritmos de compresión tienen en cuenta ciertos parámetros del oido humano para que esta perdida de informacón no sea perceptible.
  5. Video
    Se consideran imágenes en movimiento, lo que equivale a una sucesión de imágenes a un ritmo suficiente para crear la percepción de movimiento. Se codifican de la misma forma, es decir, como imágenes sucesivas codificadas. Se les sueleñadir sonido, lo que se consigue incluyendo la información sonora intercalada dentro del formato del video. Los formatos de video más conocidos son VCD, SVCD, AVI, DVD. La compresión de la información está implícita.
5. Redundancia en las codificaciones binarias
  1. Cálculo de la redundancia R
    R = 1 - (I_n / I_t) , siendo:
    - I_n = cantidad de información utilizada por el código
    - I_t = cantidad de información total
    Por ejemplo el código BCD usa 4 bits para representa 10 símbolos distintos:
    
    R = 1 - (10 / 2⁴) = 1 - (10 / 16) = 1 - 0.625 = 0.375 = 37.5 % de redundancia.
    
    Un código poco redundante es el que aprovecha al máximo todas las posibilidades que tiene para representar la información.
  2. Detección de errores
    A veces es interesante que un código sea redundante para facilitar la detección de errores e incluso repararlo.
    El bit de paridad (par o impar) es un ejemplo de redundancia para detectar errores. El inconveniente que tiene es que no es capaz de detectar un cambio en más de un bit. Hay otros tipos de métodos capaces de corregir dichos fallos, uno de estos fallos consiste en añadir un bit de paridad vertical por cada grupo de bytes, cada uno de los cuales lleva su propio bit de paridad. Si el error fuera múltiple este se podrá detectar pero no corregir.
    Existen métodos más efectivos como son los códigos de Hamming que son capaces de detectar errores múltiples y corregir errores sencillos utilizando en proporción menos bits de paridad. Estos códigos consisten en añadir varios bits de paridad colocados en las posiciones que son potencia de 2, de forma que cada uno proteja a varios bits del dato. Estos códigos son cada vez más utilizados en las memorias.
    Si lo que se pretende es la detección de errores en las comunicaciones serie, existen códigos especiales ya que los errores producidos suelen afectar a varios bits consecutivos. Estos códigos llamados polinomiales o de redundancia cíclica (CRC) consisten en añadir a cada bloque un residuo (módulo) con respecto a un valor concreto representado por un polinomio.
    Los códigos de Huffman presentan la particularidad de emplear códigos de longitud variable, de manera que el número de bits utilizados para codificar un carácter va a depender de la frecuencia de utilización.
    Otro código corrector, el 2 entre 3, consiste en enviar la información por triplicado de forma que si dos de los tres bytes enviados son iguales podemos desechar el tercero.
Comunicación de la información
1. Características generáles de la comunicación
  La comunicación es el intercambio de información entre dos o más entes. El emisor es el ente que envía dicha información a través de un canal de comunicación y el receptor es el ente que la recibe.
2. Sistemas de transmisión
  1. Según sistema de transmisión:
    1. Por línea: cable de par trenzado, coaxial, fibra óptica.
    2. Por radio: ondas terrestres y ondas vía satélite.
  2. Según la direccionalidad de la transmisión:
    1. Simplex: la comunicación se efectúa en un solo sentido.
    2. Semi-duplex: existe comunicación en ambos sentidos pero no simultáneamente.
    3. Full-duplex: hay comunicación en ambos sentidos de manera simultánea.
  3. Según la forma de sincronización:
    1. Asíncrona: la emisión y la recepción de la información no se realizan al unísono.
    2. Síncrona: la emisión y la recepción de la información se realizan práticamente a la vez.
  4. Según la naturaleza de la señal:
    1. Analógicos: señal que toma valores continuos en el tiempo.
    2. Digitales: señal que toma un número finito de valores (si sólo toma 2 se llaman señal digital binaria).
3. Problemas de transmisión
  Los problemas asociados a la transmisión están relacionados con la naturaleza del medio físico de transporte, que no tiene una respuesta digital, sino que tiene propiedades físicas intensivas y extensivas (inercia, resistencia al cambio, elasticidad, interacción de desgaste con las señales que lo atraviesan?) cuyo efecto en conjunto es la degradación de la señal transmitida, que llega alterada al punto de recepción.
  Los problemas asociados a la transmisión de señales, se pueden enunciar como:
  1. Distorsión
    Consiste, en alteraciones de la forma de la señal, debidos las características del medio.
  2. Atenuación ó pérdidas de potencia
    Consiste en la pérdida del nivel de la señal, debido al desgaste.
  3. Alteración de la temporización
    Causados por retardos, y tiempos de transmisión diferentes para distintas formas de señales.
  4. Ruido
    Son las señales no deseadas que acompañan a la señal enviada, y que aparecen en recepción debido a su paso por el medio, y que en ocasiones pueden ocultarla, y, en todo caso dificultar su detección.
4. Codificación de línea analógica
  Aunque estamos hablando de información de tipo digital, los medios de transmisión utilizados tienen una característica, y un comportamiento analógico, determinado por el transporte físico de las señales que contienen la información, por lo tanto, las señales que se transmiten por el medio son analógicas, aunque transportando secuencias de símbolos digitales.
  Es necesario pues, una nueva adaptación al medio analógico que se denomina codificación de línea, que consiste en generar, para cada símbolo binario, una señal que se adapte a las características del medio y que conserve el carácter digital, que va a ser transmitida alternativamente por la línea.
  Esta adaptación analógica permite además evitar las principales causas de pérdida de calidad que afectan a las señales analógicas, especialmente la distorsión ó variación de forma de la señal.
5. Cifrado digital
  Puesto que la transmisión utiliza un medio común físico, la información contenida en las señales puede ser accesible por otros, para ser leída, ó para ser alterada, ambas situaciones son altamente peligrosas.
  Las características de la información digital permite un proceso de codificación-decodificación completamente digital, que haga ininteligible la información ante cualquier acceso a ella de sistemas que no conozcan el tipo de codificación ó sus parámetros.
6. Compresión digital
  Con el fin de reducir el tamaño de los datos a transmitir, y aumentar asñi la velocidad de transmisión, existen algoritmos de compresión de la información.
  1. Comprensión lossless (sin perdida)
    1. Compresores estadísticos
      1. Compresores del tipo Huffman o Shannon-Fano
        Longitud codificación inversamente proporcional a la probabilidad de aparición del mensaje.
      2. Compresores aritméticos
        Compresor también basado en la probabilidad de aparición de un mensaje, pero en este caso para la representación se utiliza un número en coma flotante.
      3. Compresores predictivos
        Pretenden predecir el siguiente mensaje a transmitir partiendo del conocimiento que se tiene de los mensajes enviados hasta el momento.
    2. Compresores basados en diccionario o sustitucionales
      1. Compresión RLE
        Compresor de los menos eficaces pero de los más sencillos. Se basa en la sustitución de caracteres repetidos por un carácter más el número de repeticiones.
      2. Compresores Lempel-Ziv (LZ)
        
        LZ78
        Esta técnica consiste en la elaboración dinámica de un diccionario donde se irán almacenando las cadenas aparecidas hasta el momento y a las que se le irán asignando identificadores, de forma que si aparece una cadena que ya está en eldiccionario, se enviará su identificador. Uno de los problemas de este método es el delimitar el crecimiento infinito del diccionario.
        
        LZ77
        Este método guarda un registro de caracteres enviados, pero no construyen un diccionario propiamente dicho, sino que mantienen una "historia (o ventana)" de la entrada y un "buffer de adelantamiento". Este método de comprensión es utilizado en la mayoría de los compresores actuales, por ejemplo, hacen uso de él PK-ZIP, RAR, ARJ, etc.
    3. Compresores híbridos o de dos fases
      Los compresores actuales utilizan ambos métodos (estadísticos y sustitucionales) para comprimir de manera más óptima.
  2. Comprensión lossy (con perdida)
    Se utiliza sobre todo para la codificación de archivos multimedia, dónde no es tan importante que la información recibida sea exacta y sí es muy importante la capacidad de comprensión.
    1. Codificación diferencial
      La secuencia de valores son representados como la diferencia con respecto a un valor previo.
    2. Compresión basada en transformadas
      Se basa en la representación de la imagen muestreada en términos de contenido de frecuencias de la imagen.
    3. Cuantización de vectores
      División de la imagen en rectángulos de tamaño fijo y se basa en la utilización de un libro de códigos que se crea previamente, a raiz de las estadísticas de un grupo de imágenes de prueba que son similares en contenido a la imagen que se va a comprimir.
    4. Compresión fractal
      Similar a la anterior técnica, pero en vez de seleccionar el bloque del libro más parecido, se puede aplicar una transformación geométrica a los bloques del libro de códigos para hacerlos coincidir mejor con el bloque de pixels que está siendo evaluando.
    5. Técnicas de compresión de imágenes en movimiento (interframe)
      La comprensión se basa por la eliminación de redundancia que se produce por las mínimas diferencias entre imágenes sucesivas.
7. Velocidades de transmisión digital
  La transmisión digital se caracteriza por un parámetro, que es la velocidad binaria, expresada en baudios (símbolos por segundo), ó en la medida homogénea de bits / Kbits / Mbits por segundo.
8. Elementos de un sistema de comunicación digital
```
+-------------------+                           +-------------------+
|       EMISOR      |                           |      RECEPTOR     |
+---------+---------+                           +-------------------+
          v                                               ^          
+-------------------+                           +---------+---------+
|   CODIFICACIÓN    |                           |   DECODIFICACIÓN  |
| DE LA INFORMACIÓN |                           | DE LA INFORMACIÓN |
+---------+---------+                           +-------------------+
          v                                               ^          
+-------------------+                           +---------+---------+
|   ENCRIPTACIÓN    |                           |  DESENCRIPTACIÓN  |
|   DE LOS DATOS    |                           |    DE LOS DATOS   |
+---------+---------+                           +-------------------+
          v                                               ^          
+-------------------+                           +---------+---------+
|    COMPRESIÓN     |                           |   DESCOMPRESIÓN   |
|   DE LOS DATOS    |                           |   DE LOS DATOS    |
+---------+---------+                           +-------------------+
          v                                               ^          
+-------------------+                           +---------+---------+
|    REDUNDANCIA    |                           | COMPROBAR ERRORES |
|  CONTRA ERRORES   |                           |    TRANSMISIÓN    |
+---------+---------+                           +-------------------+
          v                                               ^          
+-------------------+   +-------------------+   +---------+---------+
|   CODIFICACIÓN    |   |    TRANSMISIÓN    |   |  DECODIFICACIÓN   |
|    DEL CANAL      + > |    POR EL CANAL   + > |    DEL CANAL      |
+-------------------+   +-------------------+   +-------------------+
    
```
  1. El emisor es el encargado de generar la información a transmitir. Dependiendo del tipo de información, esta se codifica en binario, mediante la transformación más adecuada. Luego, si es necesario, los datos se encriptan para que no puedan ser interceptados. Opcionalmente, se comprimen para reducir su tamaño y así aumentar la velocidad de transmisión. Antes de enviar los datos, se realiza una nueva codificación orientada a que el receptor pueda detectar y corregir errores. Para enviar los datos, estos se transforman en una señal analógica que pueda ser enviada a traves del canal de comunicación.
  2. En la recepción se realiza el proceso inversio. Se decodifica la señal analógica, se detectan y corrigen posibles fallos. Si procede se descomprimen los datos y se desencriptan. Y por último se descodifica la información de forma que esta pueda ser comprendida por el receptor.

Temarios Oposiciones FP Informática

Temario De Las Oposiciones De Profesor De Formación Profesional De Sistemas Y Aplicaciones Informáticas

Bloque 01 - Información, Hardware, Arquitectura

Bloque 02 - Los Datos, Representación Interna Y Organización Lógica

Bloque 03 - Ficheros

Bloque 04 - Sistemas Operativos

Bloque 05 - Sistemas Informáticos

Bloque 06 - Algoritmos Y Programación

Bloque 07 - Bases De Datos

Bloque 08 - Sistemas De Información Y Aplicaciones informáticas

Bloque 09 - Ingeniería Del Software, Análisis Y Diseño

Bloque 10 - Redes Y Comunicaciones

Tema 08 - Componentes 'hardware'. Placa base. Tarjetas controladoras.

Índice

Introducción

Placa base

Zócalos del microprocesador

PGA (Pin grid array, Colección De Pines en forma de Regilla)

ZIF (Zero Insertion Force, Fuerza de Inserción Nula)

Slot 1

Slot A

Actualmente

Chipset

El Northbridge ("puente norte" en inglés)

El Southbridge ("puente sur" en inglés)

La frecuencia del Fontal Side Bus (FSB) y el factor multiplicador

BIOS y memoria CMOS

Pila del sistema

Slots de memoria

SIMM (Single Inline Memory Module, Módulo de Memoría Lineal Simple)

RIMM (Rambus Inline Memory Module, Módulo de Memoría Lineal Rambus)

DIMM (Dual In-Line Memory Module, Módulo de Memoría Lineal Doble)

Ranuras de expansión

Ranuras ISA (Industry Standard Architecture, Arquitectura Estándar Industrial

Ranuras PCI (Peripheral Component Interconnect, Interconexión de Componentes Periféricos)

Ranuras AGP (Accelerated Graphics Port, Puerto de Gráficos Acelerados)

Ranuras PCI-Express

Puertos de comunicaciones

Puertos Serie

RS-232 (COM)

Teclado y Ratón

USB (Universal Serial Bus, Bus Serie Universal)

IEEE 1394 (conocido como FireWire por Apple Inc. y como i.Link por Sony)

Serial ATA o S-ATA (Serial Advanced Technology Attachment)

Puertos Paralelos

IEEE 1284 (LPT)

Paralell ATA o P-ATA (Pararell Serial Advanced Technology Attachment)

SCSI (Small Computer System Interface)

Factor de fabricación

Baby-AT

ATX

MicroATX

Conector eléctrico

Elementos integrados

Controladoras de dispositivos

Tarjeta de red

Tarjeta de sonido

Tarjetas de video

Tarjetas controladoras de dispositivos y de E/S

Controladores de discos duros

Paralell ATA o P-ATA (Pararell Serial Advanced Technology Attachment)

Serial ATA o S-ATA (Serial Advanced Technology Attachment)

SCSI (Small Computer System Interface)

Controlador de E/S

Tarjetas de video

Funciones

Historia

Componentes

Conectores

Otras Tarjetas

Tarjetas de sonido

Tarjetas Ethernet

Tarjetas Wifi

Tarjetas Sintonizadoras

Tarjetas Modem

Tema 01 - Representación y Comunicación de la Información

Índice

Introducción

¿A qué nos referimos cuando hablamos de Información?

Definición de Información