1.1 Electrónica analógica y digital

La electrónica es la ciencia que estudia el comportamiento de los electrones en los circuitos y sistemas que hacen posible el intercambio, el almacenamiento y el tratamiento de la información. Los sistemas electrónicos son el conjunto de dispositivos que procesan la información para obtener, por ejemplo, la imagen que se muestra en la pantalla de un televisor, el sonido que emite la radio o los archivos de un ordenador. Se clasifican en:

• Analógicos: Utilizan señales continuas, que pueden tomar un número infinito de valores entre dos límites. La mayoría de las magnitudes físicas son de este tipo.
• Digitales: Sus variables son discretas, solo pueden tomar ciertos valores dentro de un rango. Los ordenadores son un ejemplo, utilizando solo cero y uno.

Las señales analógicas son muy precisas pero difíciles de manipular, por lo que se digitalizan para su tratamiento y luego se reconvierten a su naturaleza analógica original.

Comparativa entre una señal analógica (continua) y una digital (discreta).

1.2 Representación de la información

La unidad más pequeña de información en informática es el bit (b), que es un dígito binario (0 o 1). Un conjunto de 8 bits se denomina byte (B), que representa una letra, un número o un carácter especial. Se utilizan múltiplos de 1000 (prefijos decimales del SI) o de 1024 (prefijos binarios de la CEI) para medir la capacidad. La velocidad se mide en bits por segundo (b/s).

1.3 Sistemas de numeración

Un sistema de numeración es un conjunto de reglas que permite representar cualquier número con una cantidad finita de símbolos. El sistema decimal arábigo (base 10) es el más utilizado mundialmente. Es un sistema posicional, donde cada dígito tiene un valor que depende de su posición.

1.4 Sistema binario

Los ordenadores utilizan el sistema binario (ceros y unos) para manipular y almacenar la información. Para convertir un número binario a decimal, se desarrolla el polinomio de potencias de base dos. Para convertir de decimal a binario, se divide el número decimal sucesivamente entre 2, y el resultado se forma con el último cociente y los restos en orden inverso.

Proceso de conversión de decimal a binario mediante divisiones.

2.1 El ordenador y sus componentes

Un ordenador es una máquina electrónica que recibe datos y los procesa para convertirlos en información. Sus componentes básicos son:

• Hardware: Componentes físicos (eléctricos, mecánicos o electrónicos) como el procesador, la memoria, la impresora, etc.
• Software: Componentes lógicos como el sistema operativo, los programas y los datos.

2.2 Tipos de ordenadores

Los ordenadores se clasifican por su tamaño, utilidad y movilidad en: ordenadores de escritorio, portátiles, tabletas y teléfonos inteligentes. También existen ordenadores para fines específicos como los superordenadores y los sistemas empotrados.

2.3 Arquitectura de un ordenador

La arquitectura de un ordenador se refiere a cómo están organizados sus elementos, basada en el modelo de Von Neumann. Sus componentes más importantes son:

• Placa base: Soporte donde se conectan todos los componentes.
• Memoria principal o RAM: Almacena temporalmente los datos y programas en uso.
• Microprocesador o CPU: Procesa los datos y las instrucciones de la RAM.
• Memoria secundaria: Almacenamiento masivo y permanente de información.
• Tarjeta gráfica o GPU: Procesa los gráficos y envía la señal de vídeo al monitor.
• Sistemas de entrada/salida: Periféricos que permiten la comunicación con el exterior.

CPU (Unidad Central de Procesamiento).

Periféricos de Entrada y Salida.

Placa base con sus componentes.

Módulo de memoria RAM.

Tarjeta gráfica (GPU).

Los componentes básicos de un ordenador de sobremesa son la caja o torre, la fuente de alimentación, la placa base, el microprocesador (CPU), la memoria RAM, el disco duro, la tarjeta gráfica, la tarjeta de sonido, la tarjeta de red y los periféricos.

Vista explosionada de los componentes de un servidor.

El montaje de un ordenador implica la instalación de los componentes en la caja y su conexión a la placa base y a la fuente de alimentación, siguiendo un orden lógico para facilitar el proceso.

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Una vez montado el equipo, se conectan los periféricos y se realiza la primera puesta en marcha, accediendo a la BIOS/UEFI para comprobar que todos los componentes son reconocidos correctamente antes de instalar el sistema operativo.

El mantenimiento preventivo consiste en realizar una serie de tareas periódicas para evitar posibles fallos en el equipo, como la limpieza de los componentes internos y externos, la comprobación del estado de los cables y la monitorización de las temperaturas.

Mantenimiento preventivo: limpieza del hardware.

3.1 ¿Qué es un sistema operativo?

Es el software que permite la comunicación entre las personas y el ordenador, y el uso eficiente de sus recursos. Se activa al encender el ordenador y es imprescindible para su funcionamiento.

3.2 Tipos

Existen diversos sistemas operativos, los más populares son: Microsoft Windows, macOS, distribuciones Linux y sistemas operativos móviles como Android e iOS.

Logotipos de los principales sistemas operativos.

3.3 Funciones principales

El sistema operativo permite la interacción con el ordenador y su funcionamiento a través de un entorno de trabajo. Sus funciones principales son:

• Organizar la información en archivos, carpetas y discos.
• Gestionar los programas (instalación, uso y desinstalación).
• Controlar el uso de los periféricos y detectar errores.
• Permitir la conexión e intercambio de información en red.

3.4 Interfaz gráfica de usuario e intérprete de comandos

Los sistemas operativos han evolucionado de intérpretes de comandos a interfaces gráficas más intuitivas. La interfaz gráfica es un entorno visual, mientras que el intérprete de comandos se basa en la introducción de instrucciones.

Comparativa entre una interfaz gráfica (GUI) y una de comandos (CLI).

4.1 Almacenamiento de la información

Los sistemas operativos almacenan y organizan la información en dos tipos de estructuras:

• Física: Cómo se guardan los datos en los soportes de almacenamiento (magnéticos, ópticos, memorias flash, SSD).
• Lógica: Cómo se almacenan los datos en ficheros y carpetas.

Diversos medios de almacenamiento masivo.

4.2 Particiones

Una partición es cada uno de los espacios de almacenamiento en los que se divide un disco, SSD o memoria flash. Es aconsejable crear varias particiones para separar los sistemas operativos de los datos.

4.3 Sistema de archivos

Es el modo en que se organizan, almacenan y gestionan los archivos. Cada sistema operativo utiliza su propio sistema de archivos (ej. NTFS en Windows, ext4 en Linux, APFS en macOS).

4.4 Organización de archivos

Los sistemas operativos organizan los archivos y permiten operaciones con ellos a través del explorador de archivos. Los archivos relacionados se agrupan en carpetas, formando una estructura de árbol.

Ejemplo de una estructura de archivos jerárquica.

5.1 Actualizaciones

El software de un ordenador, especialmente el sistema operativo, debe actualizarse periódicamente para mejorar la seguridad y la estabilidad, así como para añadir nuevas funcionalidades. En Windows, las actualizaciones se gestionan a través de Windows Update. En Ubuntu, se utiliza el Actualizador de software.

Asistente de actualización de Ubuntu.

5.2 Copias de seguridad

Una copia de seguridad es un duplicado de la información que se realiza para poder recuperarla en caso de pérdida. Se pueden utilizar herramientas como la utilidad de Copias de seguridad y restauración de Windows o la herramienta de Copias de seguridad de Ubuntu. También se pueden usar aplicaciones de terceros.

5.3 Puntos de restauración

Un punto de restauración es una copia de seguridad de la configuración del sistema en un momento dado. Permite revertir el sistema a un estado anterior en caso de problemas. En Windows, se pueden crear y restaurar desde el panel de Propiedades del sistema.

Utilidad para crear puntos de restauración en Windows.

5.4 Partición de recuperación

Es una partición oculta en el disco duro que contiene una imagen del sistema operativo tal y como venía de fábrica. Permite restaurar el equipo a su estado original.

6.1 Riesgos y amenazas

La seguridad informática protege la información y los equipos de posibles daños. Las amenazas pueden ser causadas por:

• Usuarios: A menudo por desconocimiento.
• Programas maliciosos (malware): Virus, gusanos, troyanos, spyware, ransomware.
• Fallos de hardware o software.
• Catástrofes naturales.

6.2 Malware

Es un software que tiene como objetivo dañar un sistema informático. Algunos tipos son:

• Virus: Se adjunta a un programa y se propaga al ejecutarlo.
• Gusano: Se propaga a través de redes sin necesidad de un programa anfitrión.
• Troyano: Se disfraza de software legítimo para robar información o tomar el control del equipo.
• Spyware: Recopila información de un ordenador sin el consentimiento del propietario.
• Ransomware: Cifra los archivos del usuario y exige un rescate para descifrarlos.

6.3 Proteger el sistema

Para proteger un sistema informático se recomienda:

• Utilizar contraseñas seguras.
• Instalar y mantener actualizado un software antivirus.
• Utilizar un cortafuegos (firewall).
• Mantener el sistema operativo y el software actualizados.
• Realizar copias de seguridad periódicas.
• Tener precaución al navegar por internet y al descargar archivos.

Icono de seguridad y protección (firewall).

7.1 ¿Qué es una aplicación?

Una aplicación o programa es un tipo de software que permite al usuario realizar uno o varios tipos de trabajo.

7.2 Tipos de software

El software se puede clasificar según su coste y la forma en que se distribuye:

• Software propietario: No se puede modificar ni distribuir libremente.
• Software libre: Se puede usar, copiar, estudiar, modificar y distribuir libremente.
• Freeware: Se distribuye gratuitamente, pero no se puede modificar.
• Shareware: Se puede probar durante un tiempo limitado antes de comprarlo.

7.3 Instalar y desinstalar programas en Windows

Los programas para Windows suelen tener la extensión .exe o .msi. La instalación se realiza mediante un asistente. Se recomienda descargar programas solo de sitios web de confianza. Para modificar, actualizar o desinstalar programas, se utiliza la sección Aplicaciones en la Configuración del sistema.

7.4 Instalar apps en Android

Las aplicaciones para Android tienen la extensión .apk. Se pueden instalar desde la Google Play Store o ejecutando directamente el archivo APK en el dispositivo.

8.1 ¿Qué es una red?

Una red de ordenadores es un conjunto de equipos conectados entre sí que pueden compartir información, recursos y servicios.

8.2 Tipos de redes

Las redes se pueden clasificar según su tamaño:

• LAN (Local Area Network): Red de área local, como la de una casa u oficina.
• MAN (Metropolitan Area Network): Red de área metropolitana, que abarca una ciudad.
• WAN (Wide Area Network): Red de área amplia, que conecta equipos a nivel mundial, como Internet.

8.3 Topologías de red

La topología de red es la forma en que están dispuestos los equipos en una red. Las más comunes son en bus, en anillo, en estrella, en árbol y en malla.

Diagrama de las principales topologías de red.

8.4 Dispositivos de red

Para conectar los equipos en red se utilizan dispositivos como:

• Tarjeta de red: Permite conectar un equipo a una red.
• Router: Conecta redes diferentes y dirige el tráfico entre ellas.
• Switch: Conecta varios equipos dentro de la misma red local.
• Punto de acceso inalámbrico: Permite la conexión de dispositivos inalámbricos a una red.

Componentes y dispositivos comunes en una red.