Tema 1_ El Sistema Informatico

TEMA 1: EL SISTEMA INFORMÀTIC

1

1. QUÈ ÉS LA INFORMÀTICA? La humanitat, al llarg de

la història, ha necessitat transmetre i tractar

informació, per aquest motiu no ha parat de crear màquines i mètodes per processar informació. La realització de la nòmina d’una empresa, la gestió de la reserva i venda de bitllets d’avió d’una companyia àrea, el control de semàfors, etc., són clars exemples. En aquest casos, i en molts altres, és imprescindible automatitzar, per mitjans electrònics, les operacions més rutinàries i repetitives, generalment les de càlcul i gestió. A partir d’aquesta idea, neix la informàtica. El terme informàtica és d’origen francés i està formada per la contracció de les paraules INFORmació i autoMÀTICA. Hi ha diferents accepcions del terme informàtica. En alguns llocs, apareix com a ciència, en d’altres, com a enginyeria i, en molts altres, com a branca de la tecnologia. Ens quedarem amb la definició següent: La informàtica és la ciència que estudia el tractament automàtic de la informació mitjançant màquines electròniques.

Per processar la informació, aquestes màquines (ordinadors, en general) utilitzen una sèrie de circuits electrònics (hardware) i una sèrie de programes (software). La informàtica, en l’actualitat, s’aplica a la pràctica pràcticament a totes les àrees del coneixement, agrupades per àrees tècniques podem destacar:


Investigació científica i humanística.




Aplicacions tècniques.




Documentació e informació.




Gestió administrativa.




Aplicacions educatives. 2




Aplicacions gràfiques i multimèdia.




Altres: Intel—ligència artificial, entreteniment i oci, domèstiques.

Exercicis 1. Accedeix a Internet i visita les pàgines següents:


http://www.viquipedia.cat




http://www.google.cat




http://www.enciclopedia.cat

Busca en cadascuna d’elles la definició del terme informàtica. Quines diferències hi trobes? 2. Cita uns quants exemples d’aplicacions informàtiques en cada una de les àrees tècniques. 3. Busca informació sobre la Intel—ligència Artificial i fes un petit document explicant les seves característiques principals.

2. COMPONENTS D’UN PC Un sistema informàtic és el conjunt d’elements necessaris per a la realització i utilització d’aplicacions informàtiques. Aquest està format per dos grans blocs: una part física i per una part lògica. Maquinari o hardware És la part física del sistema informàtic, la part que "es pot tocar". Tindrem, doncs, com a exemples tots els elements que tracten la informació: l’ordinador, els circuits electrònics, els perifèrics, els cables, etc. L’ordinador és una màquina electrònica capaç de realitzar una gran quantitat d’operacions aritmètiques i lògiques a molt alta velocitat i amb una gran exactitud, sempre que es donin les ordres adequades.

3

Programari o software És la part lògica del sistema informàtic, la part que "no es pot tocar". Els programes i les instruccions que controlen el treball del maquinari i fan el tractament de la informació són els exemples típics de programari. Bàsicament, les funcions dels ordinadors són les següents:


Obtenció de dades procedents de l’exterior.




Emmagatzematge de dades.




Processament de les dades.




Presentació de resultats.

Exercicis 4. Què és un sistema informàtic? Quins són els seus elements principals? 5. Fes l’esquema bàsic del maquinari o hardware d’un sistema informàtic. 6. Quina és la funció del programari o software en el sistema informàtic? 7. Analitza les similituds i diferències que pot haver-hi entre l’estructura d’un ordinador i el cos humà.

3. EL SISTEMA BINARI El sistema binari és el sistema de numeració que utilitzen internament els ordinadors per la senzillesa de les seves regles de representació. Es tracta també d’un sistema de base 2, que utilitza únicament dos dígits: 0 i 1. En els circuits electrònics interns de l’ordinari es representa amb presència (1) o absència (0) de senyal elèctric. Així doncs, l’ordinador transforma qualsevol instrucció, dada o informació que hi volem comunicar, en zeros i uns (procés de codificació) i, posteriorment, presenta els resultats en un llenguatge comprensible per a nosaltres (procés de descodificació). CONVERSIÓ BINÀRIA - DECIMAL

4

CONVERSIÓ DECIMAL – BINÀRI

Exercicis 8. Transforma els números decimals següents en binaris: 7, 12, 23, 30, 48 9. Transforma els números binaris següents en decimals: 1000, 1101, 10000, 110011

4. UNITATS DE MESURA Mesura de la velocitat La velocitat amb que l’ordinador processa la informació es mesura en Mega Hertzs (MHz) ( Milió de cicles por segon). 1000 Mhz són un GigaHertzs (GHz). Mesura de la informació 5

La unitat mínima d’informació utilitzada en Informàtica és el Bit, aquest pot tenir només dos estats mútuament exclusius, representats per 0 i 1, o verdader o fals. Un grup de 8 bits s’anomena Byte o Octet, i és el mínim conjunt d’informació amb què treballen els ordinadors. S’utilitza principalment per designar la quantitat de memòria de l’ordinador i dels sistemes d’emmagatzematge. Un byte pot prendre 2 8 (256) valors diferents. DESCRIPCIÓ SÍMBOL

EQUIVALÈNCIA

Bit

b

0o1

Byte

B

8 bits

Kilobyte

KB

1024 bytes

Megabyte

MB

1024 KB

GB

1024 MB

TB

1024 GB

Gigabyte Terabyte

2 8 = 256 Valors disponibles

Exercicis 10.

Quants bits d’informació hi ha en 2,2 gigaoctets.

5. El HARDWARE Com em esmentat anteriorment, el hardware o maquinari d’un ordinador és el conjunt de les seves parts físiques. Es classifica principalment per situació (central o perifèric) i funció (entrada, sortida, entrada-sortida o emmagatzematge).

6

Els elements bàsics que constitueixen el maquinari d’un sistema informàtic poden agrupar-se en tres grans components: La unitat central de processament, la memòria i els perifèrics.

Perquè tots aquests elements físics puguin dur a terme amb èxit la seva tasca s’han d’interconnectar mitjançant uns cables o busos que s’encarreguen de comunicar i intercanviar la informació entre els diferents dispositius. Els diferents xips de l’ordinador (CPU, memòria, etc.) van muntats sobre la placa base o placa mare, que és una superfície plana sobre la qual es munten aquests circuits integrats. A més, posseeix ranures (slots) perquè puguin connectar-se els perifèrics: monitor, impressora, tarja de so, etc.

5.1 UNITAT CENTRAL DE PROCESSAMENT. És el cervell de l’ordinador que governa i controla tot el sistema, s’encarrega de processar la informació, i també de controlar i coordinar tots els elements electrònics del sistema informàtic. Físicament, la unitat central de processament és formada per circuits de naturalesa electrònica, que en un ordinador personal (PC) es troben integrats en una pastilla o xip anomenat microprocessador. 7

Actualment, els fabricants de microprocessadors més importants són IBM, Intel, Zilog, Motorola, AMD, etc. Els elements bàsics del processador són:


La unitat de control.

És la part del processador encarregada de governar la resta d’unitats i d’interpretar i executar les instruccions que operen sobre les dades.


La unitat aritmeticològica.

És la part del processador encarregada de realitzar totes les operacions aritmètiques i lògiques.


Els registres interns.

Són com petites memòries que serveixen per emmagatzemar temporalment dades i instruccions que han de processar la unitat de control i la unitat arimetocològica. Totes les dades i les ordres van canalitzades per mitjà d’unes vies anomenades busos. Els busos són un conjunt de línies de transmissió en paral—lel que serveixen per comunicar els diferents blocs (CPU, memòria, perifèrics, etc.) que componen un ordinador.

Exercicis 11. Per què a la CPU se la considera el cervell de l’ordinador? 12. Quins elements componen la CPU? Explica la funció que realitza cadascun d’ells. 13. Documenta’t sobre els nous microprocessadors que han sortit al mercat i indica quines són les seves característiques principals, novetats que aporten, etc. 5.2 LA MEMÒRIA. La memòria és la unitat o unitats on s’emmagatzema la informació.

8

La capacitat de la memòria d’un ordinador es mesura pel nombre total de caràcters que pot emmagatzemar. Per exemple, una memòria de 8 Mb pot emmagatzemar 8 milions de caràcters. La memòria està distribuïda en diferents parts. En podem distingir dos tipus: la memòria interna i la memòria externa.


La memòria interna

La memòria interna és la unitat encarregada d’emmagatzemar els programes i les dades necessàries perquè el sistema informàtic dugui a terme un determinat treball. La memòria interna dels ordinadors és principalment de dos tipus: - ROM (Read Only Memory): És una memòria de només lectura. És a dir, només podem llegir la informació que conté, però no hi podem escriure o emmagatzemar res de nou. La memòria ROM conté una sèrie de programes, introduïts pel fabricant, necessaris per al bon funcionament de l’equip. Aquets programes contenen la informació per la verificació d’errors en la memòria RAM, detectar i reconèixer els perifèrics, etc. - RAM (Random Access Memory): Constitueix essencialment la memòria principal del ordinador. La seva funció és emmagatzemar les dades i programes que la CPU està processant mentre hi treballem; per això, quan desconnectem l’ordinador, la informació continguda en la memòria RAM s’esborra. És una memòria de lectura i escriptura, es a dir, podem llegir la informació que conté i, a més, enregistrar-n’hi de nova. En funció de la quantitat de memòria que tinguem al sistema informàtic, aconseguirem que aquest funcioni més o menys ràpid. Actualment els ordinadors tenen un mínim de 128 Mb, tot i que es possible fer ampliacions de memòria per tal d’optimitzar el rendiment del sistema en funció de les nostres necessitats

9




La memòria externa

Els dispositius de memòria externa s’utilitzen per emmagatzemar informació de forma permanent. El processador accedeix indirectament a aquesta memòria a través d’uns circuits anomenats controladors. Les memòries externes actuals són dispositius d’emmagatzematge magnètic o òptic. - Dispositius d’emmagatzematge magnètic. Discs durs: Són discos magnètics rígids d’alta capacitat, d’entre 2,5 i 3,5 polzades de diàmetre,

les

cares

dels

quals

són

recobertes

d’un

material

magnetitzable. Físicament, un disc dur es compon d’un conjunt de petits discos rígids, generalment d’alumini, de 0,6 a 2 mm d’espessor, col—locats uns sobre els altres i que giren a gran velocitat dins d’una carcassa metàl—lica. Entre disc i disc es troben intercalats els capçals lectors que s’encarreguen de llegir o escriure en cadascuna de les cares dels discos. Disquests Cintes magnètiques -

Dispositius d’emmagatzematge òptic.

Es basa en l’enregistrament digital i en el procediment de lectura-escriptura òptica per raig làser. Exemples: CD-ROM, DVD, etc.

Exercicis 14. Quina funció realitza la memòria en un sistema informàtic? 15. En un ordinador, en què es diferencia la memòria externa de la interna? 16. Quines són les diferències més significatives entre la memòria ROM i la RAM? 5.3 ELS PERIFÈRICS Permeten enviar i rebre informació del món exterior a l’ordinador i a la inversa. Depenent del tipus de comunicació de l’ordinador amb l’exterior podem distingir entre perifèrics d’entrada, perifèrics de sortida i perifèrics d’entrada i sortida.

10

Entrada

Són dispositius que permeten que l’usuari introdueixi informació a l’ordinador. Exemples: Teclat, ratolí, escàner, micròfon, càmera digital.

Sortida

Són dispositius que usa l’ordinador per mostrar els resultats a l’usuari, es a dir, les dades flueixen des de l’ordinador

cap

a

l’exterior.

Exemples:

monitor,

impressora, plòter, altaveus. Entrada i sortida Compleixen les funcions d’enviar i rebre les dades a l’ordinador, o des d’ell. Exemple: mòdem, discos flexibles, llapis de memòria USB, targeta de xarxa, targeta de so, etc.

Exercicis

17. Comenta la classificació dels perifèrics del sistema informàtic. Completa la taula següent amb la funció i els exemples més destacats de cada tipus.

Entrada

Perifèrics Funció: Exemples:

Sortida

Funció: Exemples:

Entrada/ Funció: sortida Exemples:

11

6. EL SOFTWARE Amb el terme programari o software designem tot el conjunt de programes que treballen sobre el maquinari i que permeten dur a terme totes les operacions desitjades per l’usuari. La informació que aporta el programari pot ser de dos tipus: instruccions (ordres que configuren el programa que l’ordinador ha d’executar) i dades (conjunt de símbols que representen un valor). Entenem, per tant, com a programa tot un conjunt d’instruccions i dades interpretables per l’ordinador i que s’executen automàticament o amb interacció amb l’usuari i que habiliten el treball amb el maquinari. Depenent de la funció del programari aquest es pot classificar en tres categories: 6.1 Software de sistema És el conjunt de programes encarregats de dur a terme les operacions bàsiques de control de l’ordinador i els seus perifèrics entre usuari i màquina. Està constituït principalment per sistemes operatius, llenguatges de programació, entorns operatius i programes de serveis i utilitats.


Sistema operatiu

És d’intermediari entre la màquina i el usuari. És la base software de qualsevol ordinador i és el conjunt de programes que fan possible el control simple i senzill del maquinari per part dels usuaris. Els principals sistemes operatius utilitzats en els ordinadors personals són: MS-DOS; Windows i SO Macintosh. Drivers o controladors de dispositius: programes que permeten que el sistema operatiu es comuniqui amb els perifèrics.


Software de desenvolupament

Són aquells programes que permeten crear altres programes a través dels llenguatges de programació.

Aquests programes s’anomenen compiladors i, en ocasions,

intèrprets. Els llenguatges de programació És el llenguatge que actua d’intermediari o traductor entre el llenguatge que utilitza l’ordinador (codi binari) i l’usuari.

12

Atenent a la seva estructura i a la facilitat d’ús per part de l’usuari, es poden classificar en dos grans blocs: Llenguatges de baix nivell. Llenguatges d’alt nivell.




Software d’aplicació

Són programes que s’executen sobre el software del sistema i permeten que els usuaris facis tasques específiques. Exemples: processadors de textos, fulls de càlcul, presentacions, Internet, compressors, etc.

Exercicis 18.Fes una relació del programari d’aplicació que fas servir normalment i explica breument les característiques principals. 19. Com és pot classificar el software? Quines diferències hi ha entre els diferents grups? 20.Quin tipus de programari és el que permet a l’usuari utilitzar una impressora? 21.Troba informació sobre el significat d’un programari shareware i un programari freeware.

13