Ordenador digital
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¿Qué es un ordenador digital?
El Ordenador Digital es una máquina o dispositivo que ayuda a procesar cualquier tipo de información.
Son los dispositivos a través de los cuales proporcionamos alguna entrada y obtenemos la salida en una fracción de segundos.
Las operaciones que se realizan internamente en el dispositivo suceden utilizando el sistema numérico binario ya que el ordenador sólo entiende de dígitos es decir 0’s y 1’s.
Todo el contenido que se escribe en inglés se convierte en lenguaje binario y así los ordenadores y los humanos se comunican entre sí.
Algunos de los ejemplos básicos de dispositivos digitales son los ordenadores personales, los ordenadores de sobremesa, los ordenadores portátiles, los teléfonos inteligentes y los móviles.
Hay principalmente tres partes en un ordenador digital y consiste en –
- Entrada: El usuario normalmente proporciona los datos al dispositivo que se conoce como entrada.
- Procesamiento: La entrada que es proporcionada por el usuario es procesada internamente usando alguna secuencia definida.
- Salida: Una vez completado el procesamiento, basado en la entrada, la salida se muestra al usuario.
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Diferentes tipos de Ordenador Digital
Los ordenadores digitales son un dispositivo que necesita ser programado para recibir la salida deseada.
Utiliza la tecnología electrónica para generar, almacenar y procesar diferentes tipos de datos.
En función del tamaño y el tipo de dispositivo, estos ordenadores digitales se clasifican en cuatro categorías.
- Microcomputadora
- Minicomputadora
- Ordenador central
- Supercomputadora
Microcomputadora
Una Microcomputadora no es realmente costosa y viene con un microprocesador como unidad central de procesamiento y dispositivos de entrada/salida.
Estos ordenadores se denominan generalmente ordenadores personales y algunos de los ejemplos son IBM pc, Apple, Dell.
Minicomputadores
Los minicomputadores se conocen como ordenadores de gama media que contienen uno o más procesadores.
Soportan el multiprocesamiento, lo que significa que estos múltiples procesadores comparten la misma memoria del ordenador y otros dispositivos periféricos necesarios para realizar la tarea determinada.
Los miniordenadores se utilizan generalmente para procesar transacciones, manejar archivos y gestionar bases de datos.
Ordenadores mainframe
Los ordenadores mainframe son generalmente ordenadores de gran tamaño que se utilizan principalmente para almacenar grandes cantidades de datos y procesarlos. Es conocido por un alto nivel de fiabilidad.
Estas máquinas son utilizadas por una organización que requiere una aplicación crucial como el censo, las estadísticas de los clientes para el cálculo grande que requiere un alto volumen de procesamiento de datos.
Superordenadores
Los superordenadores son muy caros y los ordenadores más rápidos del mundo disponibles.
Estos ordenadores tienen miles de procesadores que realizan billones de cálculos por segundo y, por lo tanto, son los más rápidos que se conocen.
Los superordenadores se utilizan mucho en empresas y organizaciones que requieren cálculos masivos.
Clasificación de los ordenadores
Los ordenadores se pueden clasificar en analógicos, digitales e híbridos. Cada categoría se utiliza para su propio propósito y tiene su propio significado.
Ordenadores analógicos
Los ordenadores analógicos se basan principalmente en voltajes y corrientes con señales eléctricas continuas y muestran la salida de forma continua.
Estos ordenadores almacenan los datos y realizan los cálculos de forma bastante diferente a los ordenadores digitales que hacen uso de la representación simbólica.
Estos son generalmente más lentos en la velocidad en comparación con los ordenadores digitales. Algunos de los ejemplos son el termómetro.
Ordenadores digitales
Los ordenadores digitales son ordenadores que procesan los datos en forma binaria es decir.0’s y 1’s.
La principal ventaja de los ordenadores digitales es que son rápidos y reprogramables.
Algunos de los ejemplos son los ordenadores portátiles, los smartphones y las calculadoras.
Ordenadores híbridos
Los ordenadores híbridos son un ordenador de propósito especial que tiene una combinación de ordenadores analógicos y digitales.
Son ordenadores digitales que aceptan señales analógicas y las convierten en forma digital.
Se utilizan generalmente para aplicaciones científicas, aviones y hospitales.
Algunos de los ejemplos incluyen la máquina de electrocardiograma, la máquina de ultrasonido, la máquina de monitoreo.
Ventajas y desventajas de la computadora digital/analógica
La principal ventaja de las computadoras digitales es que pueden almacenar cargas de datos y es muy precisa.
La computadora analógica es rápida y por lo tanto más rápida. Los ordenadores digitales son comparativamente más lentos que los analógicos y esta es la principal desventaja.
Los ordenadores analógicos almacenan menos datos y por lo tanto los ordenadores digitales son grandes de la memoria se considera.
Featuresof Digital computer
- Good Memory – Los ordenadores digitales pueden almacenar un gran número de datos y puede recuperar los datos en una fracción de segundo. Los datos pueden almacenarse durante cualquier tiempo y recuperarse en cualquier momento.
- Muy flexible – Estos ordenadores pueden realizar varias tareas sin ninguna interferencia humana y, por lo tanto, son muy flexibles y versátiles.
- Automático – Estos dispositivos, una vez puestos en marcha, son automáticos. No necesitan ninguna intervención hasta que la tarea lo requiera específicamente.
- Buena velocidad – Los ordenadores digitales son de alta velocidad y realizan todas las operaciones con una velocidad muy rápida.
- Precisos – Estos dispositivos ayudan a almacenar toda la información que ayuda a recuperar datos precisos en cualquier punto en un momento dado.
Componentes del ordenador digital
Un ordenador digital tiene los siguientes componentes básicos –
- Dispositivo de entrada
- CPU
- Dispositivo de salida
Dispositivo de entrada
El dispositivo de entrada es básicamente los dispositivos que se conectan al sistema como un ratón, un teclado y un escáner.
Estos dispositivos de entrada toman la entrada del usuario y la convierten en lenguaje binario que es comprensible para el ordenador haciéndolo fácil de entender.
Unidad Central de Procesamiento (CPU)
La CPU es la Unidad Central de Procesamiento que se conoce como el cerebro del ordenador, ya que controla todo el sistema informático.
Una vez que el usuario proporciona la entrada a través del dispositivo de entrada, como un teclado o un ratón, la misma se procesa en la unidad central de procesamiento.
Esta primero obtiene las instrucciones de la memoria y luego decide lo que hay que hacer.
De ahí que la CPU realice todas las partes del cálculo y lo envíe al dispositivo de salida.
La CPU tiene diferentes componentes en su interior, que tienen diferentes responsabilidades.
- Unidad Lógica Aritmética (ALU) – La función principal de la ALU es que realiza todos los cálculos aritméticos y matemáticos que incluyen la suma, la resta, la multiplicación y la división.
- Unidad de Control – La tarea de la unidad de control es que principalmente permite que los datos se muevan desde y hacia la CPU y gestiona las operaciones realizadas por la ALU. Todas las instrucciones que se envían son recogidas, decodificadas y analizadas. A continuación, envía la instrucción a los dispositivos de entrada/salida en consecuencia.
- Memoria – Esta parte se utiliza principalmente para almacenar los datos y se denomina «Memoria interna». La memoria interna se ha dividido en múltiples ubicaciones que almacenan las instrucciones. Cada una de estas ubicaciones tiene una dirección única y tiene el mismo tamaño. Con esta dirección única, el ordenador leerá los datos almacenados en la memoria sin tener que buscar en toda la ubicación de la memoria. Cada vez que se ejecuta un programa, los datos se almacenan en la memoria interna y permanecen hasta el final de la ejecución. Esta memoria interna se denomina RAM, es decir, Memoria de Acceso Aleatorio.
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Dispositivos de salida
Los dispositivos de salida son los dispositivos que se acoplan al ordenador y que convierten los datos binarios del ordenador a un lenguaje que los humanos entienden.
Algunos de los dispositivos de salida más comunes son el monitor, el plotter y la impresora.
¿Dónde se utilizan principalmente los ordenadores digitales?
Como los ordenadores digitales se utilizan principalmente para almacenar datos se utiliza casi en todas partes para almacenar fotos, música, documentos y archivos.
Los estudiantes lo utilizan para cálculos matemáticos, computaciones. Es utilizado por las naves espaciales, los dominios de la salud, las escuelas, las universidades, las organizaciones grandes o pequeñas, las fábricas.
Las computadoras digitales se utilizan en todo el mundo y ha sido un dispositivo muy poderoso.
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Evolución de la computadora digital
Primera generación de computadoras
En los primeros años de la era de la computación, la primera generación de computadoras se desarrolló en 1940 – 1956 que fue llamado Tubos de Vacío.
Usando este sistema, se tardaba semanas en ejecutar el problema y obtener los resultados.
En aquel entonces la entrada solía ser tarjetas perforadas y la salida eran impresiones.
Un ejemplo de ordenadores de primera generación es el ordenador ENIAC.
Ordenadores de segunda generación
La segunda generación de ordenadores eran transistores que sustituyeron a los tubos de vacío en el año 1956 -1963.
Los transistores eran más rápidos, más baratos, más eficientes y más pequeños en comparación con una generación anterior.
La salida seguía siendo la misma que la primera generación. (tarjetas perforadas e impresiones).
Tercera generación de ordenadores
La tercera generación de ordenadores fueron los circuitos integrados que sustituyeron a los transistores en el año 1964-1971.
Los circuitos integrados eran miniaturas de los transistores y se colocaron encima de los chips de silicio y se denominaron semiconductores.
Demostraron ser muy eficientes en comparación con las versiones anteriores en términos de velocidad y tamaño. Aquí la entrada y la salida cambiaron a teclados y monitores.
Cuarta generación de ordenadores
La cuarta generación de ordenadores fue la de Microprocesadores que sustituye a los circuitos integrados en el año 1971- actual.
Se empezaron a construir miles de circuitos integrados en un solo chip de silicio y esto dio vida a la cuarta generación de ordenadores.
Eran ordenadores pequeños, eficientes e inteligentes que se hicieron más potentes.
Se podían conectar a diferentes dispositivos de entrada y salida. Con el tiempo, fueron capaces de conectarse a redes y condujeron al desarrollo de Internet.
Quinta generación de ordenadores
La quinta generación de ordenadores es la Inteligencia Artificial (IA).
Son dispositivos informáticos basados en la inteligencia artificial que siguen desarrollándose con muchos avances día a día.
Incluyen aplicaciones como el reconocimiento de voz y el procesamiento paralelo.
La idea de la informática de quinta generación es crear nuevos dispositivos que entiendan la entrada del lenguaje humano y sean capaces de aprender y dar salida de forma autónoma.
Conclusión:-
Los ordenadores digitales tienen un uso muy amplio en la era actual y son útiles en las actividades cotidianas.
Además del uso científico y de ingeniería, también se utiliza en procesos industriales automatizados, sistemas de transporte y para analizar otros datos estadísticos.
El ordenador digital puede trabajar sin cesar, de forma eficiente, con precisión y sin cansarse pronto.
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