En La Senda Del Tiempo... de vuelta a los estudios :P: octubre 2010

jueves, 28 de octubre de 2010

Anexo del temario de equipos. (externo a los apuntes)

(Apuntes de Clase de Equipos. Nunca está de mas tenerlos a mano,

"por si las fly´s").

ANEXO 1. Tema 1

REPRESENTACIÓN DE NÚMEROS ENTEROS.

Se emplean varios métodos. Todos ellos utilizan el sistema binario y hay un número límite de dígitos para cada dato numérico, dependiendo del ancho de palabra. Si el ancho de palabra es de n bits, podremos representar 2ⁿ números enteros. Si se representan los números con signo, se reservará un bit para el signo, con lo que podremos representar 2^n-1.

· Signo y magnitud (módulo y signo).

El bit situado más a la izquierda representa el signo y el resto de bits representan la magnitud. Si tenemos un ancho de palabra de n bits, el rango de representación es:

[-2^n-1 + 1, 2^n-1 – 1]

Unos de los inconvenientes que puede presentar este sistema es que el 0 tiene dos posibles representaciones: +0 y -0.

Ejemplo utilizando palabras de 8 bits:

-20₍₁₀à 10010100

73₍₁₀à 01001001

· Complemento a 1 (C1).

El bit situado más a la izquierda representa el signo, como el caso anterior. Los números positivos se representan como antes; los negativos se obtienen complementando todos los dígitos, es decir, cambiando ceros por unos y unos por ceros.

Rango de representación: [-2^n-1 + 1, 2^n-1 – 1]

+ 20_{(1 0}à 00010100 C a 1 à 11101011 (-20₁₀)

+ 73₍₁₀à 01001001 C a 1 à 10110110 (-73₁₀)

Tiene el inconveniente de que el 0 tiene dos posibles representaciones +0 y -0.

+0à 00000000 C a 1 à 11111111 (-0)

· Complemento a 2 (C2).

El bit más a la izquierda para el signo, 0 para el + y 1 para el -. Los positivos se obtienen como en los casos anteriores.

Rango de representación: [-2^n-1, 2^n-1– l]

Para obtener los negativos se procede de la forma siguiente:

§ Se completa el número positivo cambiando ceros por unos y viceversa, incluido el bit de signo. Es decir, se realiza el complemento a 1.

§ Al resultado obtenido se le suma 1 en binario, despreciando el acarreo si existe.

El 0 tiene una única representación.

· Representación sesgada o exceso a ^{2n -1}.

No utiliza ningún bit para el signo, todos los bits representan un valor que corresponde al número representado más el exceso, para n bits viene dado por la formula ^2n-1, y se representa en binario natural. La representación del cero es única.

Rango de representación: [-2^n-1, 2^n-1– l]

· Suma en complemento a 1.

Los números se suman igual que en binario y si aparece un acarreo en el bit de más a la izquierda, éste se suma al resultado. Las restas ya no existen; lo que se hace es convertir el número que se resta a C a 1 y sumarlo al otro; es decir, solo se hacen sumas.

· Suma en complemento a 2.

El proceso es igual que en el complemento a 1, pero el último acarreo, si existe, se desprecia.

· Error de desbordamiento (overflow).

Si se realizan sumas de número del mismo signo en C1 y C2, y disponemos de un número determinado de bits, ocurrirá un error de desbordamiento (overflow) y el resultado aparecerá con el signo contrario al de los sumandos.

REPRESENTACIÓN DE NÚMEROS REALES.

Los números reales sufren a veces truncamientos en la parte fraccionaria.

· Coma o punto fijo.

La coma ocupa una posición fija. Se utiliza para la representación de números enteros suponiendo que la coma fraccionaria figura a la derecha de los dígitos, está en desuso.

Existen 3 formas de representar números en coma fija:

- Binario puro: se representan los números como lo que hemos visto en el apartado anterior.

- Decimal desempaquetado: Cada dígito de la cantidad a representar ocupa un byte. Cada byte se divide en dos cuartetos. En el cuarteto de la izquierda, van 4 unos (1111; F en hexadecimal) y se denomina bits de zona. En el de la derecha va la cifra codificada en binario utilizando los otros 4 bits; éstos se denominan bits de dígito. El cuarto de la izquierda del último byte representa el signo 1100 para el + y 1101 para el -, que en hexadecimal serian C y D respectivamente.

- Decimal empaquetado: Cada dígito se representa en un cuarteto sin los bits de zona, salvo el primer dígito de la derecha, que lleva a su derecha los bits de signo con los mismos valores que antes (C y D). En un octeto podremos almacenar dos dígitos, excepto el primer octeto que lleva los bits de signo.

· Coma o punto flotante.

Se utiliza la notación exponencial para representar los números.

Número = Mantisa * Base ^Exponente

Una notación normalizada en la que la mantisa no tiene parte entera y el primer dígito a la derecha de la coma es significativo, salvo en la representación del número 0.

En los números en coma flotante, el ordenador debe almacenar:

o El valor de la mantisa y su signo.

o El valor del exponente y su signo.

o El valor de la base va implícito en el sistema elegido.

o La coma no se almacena.

La coma flotante se puede presentar de dos formas:

- Simple precisión: El número se almacena en una palabra en binario puro, asignando un número de bits para el exponente y otro para la mantisa. La representación en n bits de palabra utiliza el bit más a la izquierda para el signo de la mantisa (0 para le positivo y 1 para el negativo). A continuación le siguen los m bits utilizados para codificar el exponente en notación binaria sesgada o en exceso igual a 2^m-1. El resto de bits se utilizan para la mantisa que se almacena en binario natural.

Pasos para el Cálculo:

1. En primer lugar debemos tener en cuenta la longitud de palabra y el número de bits que utilizaremos para el exponente. Para una palabra de n bits la representación siempre es como sigue:

Signo	Exponente	Mantisa
1 bit	m bits	n – m -1 bits

2. El bit de signo valdrá 0 si el número es positivo y 1 si es negativo.

3. El exponente se codifica con exceso 2^m-1, siendo m el número de bits reservados para el dicho exponente.

4. La mantisa la calcularemos en notación normalizada en base 2:

Dividimos el número a representar por la base elevada al número de dígitos binarios necesarios para representarse.

Ejemplo: 12₁₀en binario es 1100, necesita 4 dígitos

12 / 2⁴ = 0,75

12 en notación normalizada es 0,75 * 2⁴

5. El exponente se codifica con exceso.

Ejemplo: Para m = 8 à 2^m-1 = 2^8-1 = 128

128 + 4 = 132

132 en binario es 1000100

6. La mantisa se pasa a binario.

Ejemplo: 0,75 en binario es 0,11

Por tanto la representación de 12 en coma flotante con una palabra de 32 bits queda:

Signo	Exponente	Mantisa
0	10000100	11000000000000000000000

Si el número es negativo, la mantisa (solo la mantisa) se complementa a 1

- Doble precisión: Como el anterior, pero utiliza una palabra para almacenar los números. Si la palabra es de 32 bits, este método utilizará 64 bits (doble palabra). Si consideramos un bit para el signo, más los 8 para el exponente, la mantisa ocupará 55 bits.

Estándar IEEE754: En un programa de ordenador, las instrucciones aritméticas que utilizan cálculos en coma flotante pueden ejecutarse de dos formas.

Apuntes Tema 1 "Redes" (sin dibujos)

-->ESTOS SON LOS APUNTES DE REDES TEMA 1º PASADOS A LIMPIO. SIN DIBUJOS DE EJEMPLOS. SI ALGUIEN QUIERE LOS ORIGINALES PARA ESTUDIAR, QUE ME LOS PIDA. UN SALUDO. <--

1º TRANSMISIÓN – COMUNICACIÓN:

INFORMACION:

Es todo aquello que, a través de nuestro sentido, penetra en nuestro sistema nervioso y produce un aumento en nuestros conocimientos.

SEÑALES:

Son entidades de distinta naturaleza, que se manifiesta por magnitudes físicas, electromagnéticas o mecánicas. Se caracterizan por parámetros físicos como la intensidad o la frecuencia.

TELEMATICA:

(Comunicación entre procesos remotos)

Técnica que trata de la comunicación remota entre procesos. (Cada uno en un punto con relación entre procesos). Se encarga del apartado lógico – físico. Para ello debe ocuparse tanto de la interconectividad física (forma del conector, tipo de señal, parámetros elect) como de las especificaciones lógicas. (Protocolos de comunicación, detección y corrección de errores)

TRANSMISIÓN:

Es el proceso telemático por el cual se transportan señales de un punto a otro. Estas señales no tienen porque llevar asociada ninguna información.

Una transmisión sólo implica el transporte de una señal. (Interruptor – luz – bombilla)

COMUNICACIÓN:

Es un proceso telemático, porq el cual se transporta información, sabiendo que esa información, esos datos, viajan sobre una señal. (que es la que lleva codificada la información.)

2º TIPOS DE TRANSMISIÓN:

ANALOGICA – DIGITAL – BINARIA.

ANALOGICA à INFINITO

DIGITAL à FINITO

BINARIA à 0 – 1 (2 VALORES)

ANALOGICA:

La señal puede tomar todos los valores posibles del rango.

(Rangos infinitos)

DIGITAL:

La señal puede tomar algunos de los posibles valores.

BINARIA:

Es digital y sólo puede tomar dos valores.

SÍNCRONA Y ASÍNCRONA:

Para que el transmisor tx y el receptor Rx se pongan de acuerdo, sobre cuando empieza y finaliza un BIT, existen diversos métodos:

SÍNCRONA:

Acompañado de una línea de datos, se incluye una línea de reloj (CLK)

ASÍNCRONA:

El sincronismo viene dado en la codificación. Cada palabra de código transmitida, está precedida x el BIT de “START” y finaliza con uno o varios BIT “STOP”

VENTAJAS TRANSMISION SÍNCRONA:

Mas eficiente al transmitir datos. (En la transmisión asíncrona existen los BIT de start y stop).

VENTAJAS TRANSMISIÓN ASINCRONA:

Mas sencilla de implementar y bajo coste. (menos líneas).

SERIE:

Todas las señales se transmiten por una única línea de datos secuencialmente.

(+Barato +lento)

PARALELO:

Se transmiten simultáneamente un grupo de bits. 1 X cada línea.

(+caro +rápido)

SIMPLEX, DUPLEX Y SEMIDUPLEX:

SIMPLEX:

La transmisión de los datos se efectúa siempre exclusivamente en una dirección.

SMS

SEMIDUPLEX:

La comunicación puede ser bidireccional, es decir, Tx y Rx se pueden intercambiar los papeles. Sin embargo, la transmisión NO PUEDE SER SIMULTÁNEA.

Walkie-Talkie

DUPLEX:

La comunicación es bidireccional y simultanea.

LLAMADA TLF

3º PROBLEMAS:

ATENUACIÓN: (pérdida)

Debilitamiento de la señal; perdida de potencia, producida por la resistencia del canal (como el rozamiento en dinámica).

Para solucionar la atenuación, en las señales digitales se pueden usar repetidores.

Para señales analógicas, se utilizan amplificadores, que amplían la señal (su amplitud)

INTERFERENCIA: (suma de señal)

Adición (suma) de una señal conocida y no deseada a la original.

RUIDO: (como la interferencia pero DESCONOCIDO).

Son múltiples interferencias pero de origen desconocido y aleatorios. (Tormentas eléctricas)

DISTORSIÓN: (hablar bajo el agua)

El canal deforma la señal porque se comporta de manera diferente en cada frecuencia.

4º CIRCUITO DE DATOS:

Es el conjunto de elementos (soft y hard) que intervienen en la transmisión de la información. (Comunicación entre transmisor – receptor)

CANAL O LINEA DE COMUNICACIONES: (LC)

Conjunto de medios de transmisión que permiten unir 2 ó + ECD

ETD: constituyen la fuente y el destino de la información. Serían tanto el T_x como R_x.

ECD: Se encargan de adecuar las señales convirtiéndolas en un formato adecuado para el ETD.

5º: Clasificación de redes:

Titularidad de red. 2 tipos:

Dedicadas: diseñadas e instaladas por el usuario o administrador o bien alquiladas a compañías de telecomunicaciones que ofrecen este servicio, pero siempre para uso exclusivo. Ejemplo: red del aula.
Compartidas: líneas de comunicación que soportan información de diferentes usuarios. (cuando contrates servicio) Ejemplo: red casa contratada.

B) TOPOLOGÍA: (como están conectados los equipos dentro de la red)

· ESTRELLA:

Son estaciones que se conectan entre sí a través de un nodo privilegiado que ocupa la posición central de la red, formando con el resto de las estaciones una estrella.

Ventajas: seguridad, ya que el modo central tiene funciones de intercomunicador entre estaciones. Como aislador de problemas surgidos en cualquier segmento.

Inconvenientes: ralentiza la comunicación (todo el tráfico de comunicación pasaría por el nodo central). Si se cae el nodo central perdemos la red.

· ANILLO: las estaciones están conectadas en

torno a un anillo físico.

Inconvenientes: la rotura del anillo provoca

un fallo general en la red.

· BUS: enlace central en el cual se

interconectan todos los ordenadores.

Ventaja: simple en su funcionamiento.

Inconveniente: sensible al tráfico y roturas

de los cables.

· MALLA: las estaciones se localizan en

las intersecciones, dispuesto a modo

de malla. Cada estación está conectada

con líneas punto a punto, entre cualquier

nodo adyacente.

Ventajas: simple funcionamiento.

Inconv: sensible a problemas de tráfico y

Rotura de cables.

· En arbol: “Es similar pero varía en que se puede poner nodos” extensión de la topología en Bus. Consiste en la conexión de los distintos buses lineales (ramas) a un nuevo bus troncal del que se reparte la señal hacia las ramas.

· Interconexion total: conexión de todos los nodos de la red entre si, a través de línea “punto a punto”. (es la topología mas segura) Inconveniente: necesita gran cantidad de recursos.

C) TIPOS: Según su localización geográfica:

LAN: (Local Area Network)

(Red del aula)

MAN: (Metropolitan Area Network)

(ONO, Telefonica, Jazztel…)

WAN: (Wide Area Network)

(Internet)

Según sus transferencias de información:

1.- Redes de difusión: (Multipunto)

El transmisor envía a todos los nodos la información. El receptor sabe que es la el y la recoge. Los otros, la dejan pasar. (Topologías: bus, anillo, ondas de radio Ej.: wifi)

2.- Redes conmutadas: (punto a punto)

El transmisor selecciona el equipo con el que quiere conectarse y la red es la encargada de habilitar una vía de conexión entre los dos equipos. Normalmente pueden seleccionarse varios caminos candidatos para esa vía de comunicación que puede o no dedicarse en exclusiva a la misma.

Existen tres tipos de redes conmutadas:

· Circuito: Se establece un camino único dedicado. La ruta que sigue la información se establece durante todo el proceso de comunicación., aunque existan algunos tramos de esa ruta que se compartan con otras rutas diferentes. Una vez finalizada la comunicación es necesario liberar la conexión. La información se envía integra desde el origen al destino y viceversa.

· Conmutación de paquetes: El mensaje a enviar se divide en fragmentos (paquetes), cada uno de los cuales es enviado a la red y circula por esta hasta su destino. Cada paquete contiene información a transmitir, información de control y direcciones que identifican el origen y destino.

· Conmutación de mensaje: (+segura,+lenta) La información que envía el emisor se aloja en un único mensaje, con la dirección de destino y se envía al siguiente nodo. Este almacena la información hasta que hay un camino libre dando lugar, a su vez, al envío al siguiente nodo, hasta que finalmente el mensaje llega a su destino. (Topologías características: malla, estrella)

6º: SERVICIOS, NORMAS ESTÁNDARES, PROTOCOLOS:

Servicios:

Conjunto de operaciones y recursos compartidos que un equipo informático ofrece a sus clientes.

Servidor:

ETD que ofrece un servicio a otros ETD´S (clientes)

Cliente:

ETD que recibe un servicio de algún servidor.

Para conseguir que el proceso de comunicación tanto a nivel físico como a nivel lógico, se produzca de la misma manera, independientemente de los fabricantes, existen una serie de asociaciones que procuran estandarizar (normalizar) cada no de los elementos o procesos que intervienen en ella.

Algunas de estas asociaciones son:

IEEE: instituto de ingenieros eléctricos y electrónicos.

ISO: Organización internacional para la estandarización.

ANSI: Instituto Nacional Americano para Normalización.

AENOR: “lo mismo pero de España”.

ICANN: Corporación de Internet para la Asignación de Nombres y Números.

Mantiene un registro central de números asociados con los protocolos de Internet. Además de los nombres de dominios y direcciones de red

W3C: Consorcio de la WWW. Produce estándares para todas las tecnologías que engloba la tecnología WWW . Publican documentos oficiales (recomendaciones) que contienen los estándares y son publicados e incluidos de forma libre.

Ej.: Html, Xml, CSS…

Protocolos: