01000011 01001111 01001101 01010000 01010101 01010100 01000001 01000100 01001111 01010010 01000001
01000011 01001111 01001101 01010000 01010101 01010100 01000001 01000100 01001111 01010010 01000001
01000011 01001111 01001101 01010000 01010101 01010100 01000001 01000100 01001111 01010010 01000001
Computadoras y Programación · ENES Juriquilla · UNAM
Módulo 1 · Sesión 1
¿Qué es
una computadora?
Concepto de computación, componentes de una computadora, tableta y smartphone,
arquitecturas de cómputo, y la diferencia entre hardware y software.
Antes de definir nada
¿Qué tienen en común
tu celular, un cajero automático
y el auto que enciende con un botón?
Ninguno de los tres se parece a lo que imaginamos cuando decimos "computadora".
Y sin embargo los tres son, exactamente, eso.
1.1
Concepto de computación
Entrada
Procedimiento
Salida
Computar es procesar
información para obtener un resultado.
No hace falta un cable ni una pantalla. Sumar en una libreta, seguir una receta paso a paso,
o decidir qué ruta tomar según el tráfico — todo eso es computación: entra información,
se sigue un procedimiento, sale un resultado.
1.1 — Concepto de computadora
Una computadora es una máquina que automatiza ese proceso:
recibe datos, sigue instrucciones (un programa) de manera exacta
y repetible, y entrega un resultado — sin cansarse ni improvisar.
Un teléfonoProcesa toques, señal y datos para darte una llamada, un mapa o una foto.
Un smartwatchProcesa el pulso y el movimiento para decirte si dormiste bien.
Un auto modernoDocenas de computadoras dentro deciden cuándo frenar por ti.
Lo único que una computadora entiende
Encendido o apagado.
Uno o cero.
Cada casilla es un bit. Ocho bits juntos forman un byte,
suficiente para representar una letra. Todo lo demás —una foto, una canción, este mismo texto— es la misma idea, repetida miles de millones de veces por segundo.
01000010
01001001
01010100
BIT
01110010 01100101 01110100 01101111 00100000 01100101 01101110
01110010 01100101 01110100 01101111 00100000 01100101 01101110
01110010 01100101 01110100 01101111 00100000 01100101 01101110
01110010 01100101 01110100 01101111 00100000 01100101 01101110
Reto en vivo · 90 segundos
¿Cuántos bits necesitas para escribir tu edad en binario?
Conviértela en tu cuaderno. Quien levante la mano primero con la conversión correcta
gana un punto para el marcador de hoy.
01110010 01100101 01110100 01101111 00100000 01100101 01101110
01110010 01100101 01110100 01101111 00100000 01100101 01101110
01110010 01100101 01110100 01101111 00100000 01100101 01101110
01110010 01100101 01110100 01101111 00100000 01100101 01101110
Reto en vivo · ronda 1 de 9
01110010 01100101 01110100 01101111 00100000 01100101 01101110
01110010 01100101 01110100 01101111 00100000 01100101 01101110
01110010 01100101 01110100 01101111 00100000 01100101 01101110
01110010 01100101 01110100 01101111 00100000 01100101 01101110
Reto en vivo · ronda 2 de 9
01110010 01100101 01110100 01101111 00100000 01100101 01101110
01110010 01100101 01110100 01101111 00100000 01100101 01101110
01110010 01100101 01110100 01101111 00100000 01100101 01101110
01110010 01100101 01110100 01101111 00100000 01100101 01101110
Reto en vivo · ronda 3 de 9
01110010 01100101 01110100 01101111 00100000 01100101 01101110
01110010 01100101 01110100 01101111 00100000 01100101 01101110
01110010 01100101 01110100 01101111 00100000 01100101 01101110
01110010 01100101 01110100 01101111 00100000 01100101 01101110
Reto en vivo · ronda 4 de 9
01110010 01100101 01110100 01101111 00100000 01100101 01101110
01110010 01100101 01110100 01101111 00100000 01100101 01101110
01110010 01100101 01110100 01101111 00100000 01100101 01101110
01110010 01100101 01110100 01101111 00100000 01100101 01101110
Reto en vivo · ronda 5 de 9
01110010 01100101 01110100 01101111 00100000 01100101 01101110
01110010 01100101 01110100 01101111 00100000 01100101 01101110
01110010 01100101 01110100 01101111 00100000 01100101 01101110
01110010 01100101 01110100 01101111 00100000 01100101 01101110
Reto en vivo · ronda 6 de 9
01110010 01100101 01110100 01101111 00100000 01100101 01101110
01110010 01100101 01110100 01101111 00100000 01100101 01101110
01110010 01100101 01110100 01101111 00100000 01100101 01101110
01110010 01100101 01110100 01101111 00100000 01100101 01101110
Reto en vivo · ronda 7 de 9
01110010 01100101 01110100 01101111 00100000 01100101 01101110
01110010 01100101 01110100 01101111 00100000 01100101 01101110
01110010 01100101 01110100 01101111 00100000 01100101 01101110
01110010 01100101 01110100 01101111 00100000 01100101 01101110
Reto en vivo · ronda 8 de 9
01110010 01100101 01110100 01101111 00100000 01100101 01101110
01110010 01100101 01110100 01101111 00100000 01100101 01101110
01110010 01100101 01110100 01101111 00100000 01100101 01101110
01110010 01100101 01110100 01101111 00100000 01100101 01101110
Reto en vivo · ronda 9 de 9
1.2 — Componentes de una computadora, tableta y smartphone
Tres cuerpos.
Los mismos órganos.
Una laptop, una tableta y un teléfono resuelven el mismo problema con la misma lista
de piezas — lo que cambia es el tamaño, la forma de tocarlas y cuánta energía consumen.
1.2 — Comparación de componentes
| Componente | Computadora de escritorio | Tableta | Smartphone |
| Entrada | Teclado y mouse, separados | Pantalla táctil, teclado en pantalla | Pantalla táctil, muy pequeña |
| Procesador | Grande, de alto rendimiento, se calienta y necesita ventilador | Compacto, eficiente en energía | Aún más compacto, prioriza batería |
| Almacenamiento típico | 512 GB — 4 TB, expandible | 64 GB — 1 TB, casi nunca expandible | 128 GB — 1 TB, casi nunca expandible |
| Batería | Depende de la corriente eléctrica | Horas de uso continuo | Todo un día, con recarga frecuente |
| Sensores | Casi ninguno de fábrica | Acelerómetro, giroscopio, luz | Los mismos, más GPS, huella y cámara siempre a la mano |
| Portabilidad | Se queda en un lugar | Cabe en una mochila | Cabe en un bolsillo |
1.2.1 — Componentes físicos
Hardware es todo
lo que puedes tocar.
La tarjeta madre, el procesador, las memorias, los sensores y los periféricos.
Cinco piezas que aparecen —en distinto tamaño— en cualquier computadora, tableta o teléfono.
Hardware
La tarjeta madre conecta todo lo demás.
Es la placa donde se conectan el procesador, las memorias y los periféricos. No procesa
ni almacena nada por sí misma: es el sistema de calles por donde viaja la información
entre las demás piezas.
1.2.1 — Cómo se conectan
Tarjeta madre
CPUUnidad central de proceso
RAMMemoria de trabajo
AlmacenamientoDisco / SSD
PeriféricosTeclado, pantalla, cámara
SensoresGPS, huella, acelerómetro
Hardware
CPU · el cerebro
La unidad central de proceso ejecuta las instrucciones del programa, una tras otra,
a miles de millones por segundo. No decide qué hacer: hace exactamente lo que el
software le indica, sin excepción.
Hardware
RAM · memoria de trabajo
Guarda lo que se está usando ahora mismo. Se borra al apagar el equipo — es la mesa de trabajo, no el archivero.
Almacenamiento · disco o SSD
Guarda todo aunque se apague el equipo: fotos, aplicaciones, el sistema operativo mismo. Es el archivero.
Hardware
Cómo entra y sale la información.
Periféricos
Los usas tú, a propósito: teclado, mouse, pantalla, impresora, bocinas.
Sensores
Miden el mundo sin que se lo pidas: acelerómetro, GPS, huella digital, luz ambiental, micrófono.
00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000
00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000
00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000
00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000
Todo ese metal,
sin instrucciones, no hace nada.
Tener las piezas
no basta.
Un CPU, una RAM y un disco no funcionan solos: necesitan un plano —
una manera de organizar cómo la CPU encuentra las instrucciones y los datos que necesita.
A ese plano se le llama arquitectura de computadora.
1.2.2 — Arquitecturas de computadora
Arquitectura Von Neumann
Una sola memoria
para todo.
En la arquitectura Von Neumann, datos e instrucciones viven en la misma memoria y viajan
por el mismo canal hacia la CPU. Es el diseño que usa casi cualquier computadora, tableta
o teléfono actual, y funciona en un ciclo que se repite sin parar:
1 · Fetch — buscar la instrucción
2 · Decode — decodificarla
3 · Execute — ejecutarla
Y se repite — miles de millones de veces por segundo.
Von Neumann — cómo viaja la información
Arquitectura Von Neumann
CPUejecuta instrucciones
un solo canal
Memoria únicadatos + instrucciones, mismo espacio
Cuando la CPU necesita leer un dato Y buscar la siguiente instrucción, ambos deben
esperar su turno en el mismo canal.
0100001101010101 0100010001101100
0100001101010101 0100010001101100
0100001101010101 0100010001101100
0100001101010101 0100010001101100
0100001101010101 0100010001101100
0100001101010101 0100010001101100
El cuello de botella de Von Neumann
Un mismo canal.
Datos e instrucciones, esperando su turno.
Arquitectura Harvard — el contraste
Dos memorias.
Dos caminos separados.
La arquitectura Harvard usa una memoria solo para instrucciones y otra solo para datos,
cada una con su propio canal hacia la CPU. Al no compartir el mismo camino, la CPU puede leer
una instrucción y un dato al mismo tiempo — sin esperar turno. Se usa en microcontroladores
y en el diseño interno de muchos procesadores modernos.
Arquitectura Harvard
CPUmismo procesador
instrucciones
Memoria de instrucciones
CPUmismo procesador
datos
Memoria de datos
Votación rápida · levanta la mano
A
Von Neumann
Memoria única para datos e instrucciones.
B
Harvard
Memorias separadas, cada una con su canal.
Vota primero — luego discutimos por qué la respuesta real es más interesante de lo que parece:
el procesador de tu celular usa ambas, en capas distintas —
Harvard dentro del chip (caché e instrucciones separadas, para no esperar turno) y Von Neumann hacia
la memoria principal (una sola, compartida, porque duplicarla ahí saldría carísimo).
Arquitecturas — comparación
| Atributo | Von Neumann | Harvard |
| Memoria | Una sola, compartida | Dos, separadas (instrucciones y datos) |
| Canal hacia la CPU | Uno solo — se turnan datos e instrucciones | Dos — pueden viajar al mismo tiempo |
| Punto débil | El cuello de botella: esperar el turno del canal | Más circuitos y complejidad, al mantener dos memorias |
| Dónde se usa | Computadoras, laptops, smartphones — casi todo lo que conoces | Microcontroladores y el diseño interno de muchos procesadores modernos |
1.2.1 — Componentes lógicos
Software es lo que le dice
al hardware qué hacer.
No se toca: son instrucciones escritas por alguien, guardadas como archivos, que la CPU
ejecuta — siguiendo, ahora sí, el plano de la arquitectura que acabas de ver. Se divide
en dos capas que trabajan juntas pero no son lo mismo.
Software
Sistema operativo
El programa que arranca primero y administra a todos los demás: reparte la memoria,
organiza los archivos, atiende al teclado y a la pantalla. Sin él, el hardware está
encendido pero mudo.
WindowsmacOSLinuxAndroidiOS
Software
ChromeWordWhatsAppSpotifyInstagram
sistema operativo
+ APLICACIONES
Corren sobre el sistema operativo, no en su lugar: un navegador, una hoja de cálculo,
una app de mensajería. Cada una resuelve una tarea concreta que a ti te importa;
al sistema operativo no le importa cuál usas, solo que exista.
El mensaje de hoy
Una computadora no es una caja.
Es hardware ejecutando las instrucciones
que le da el software,
organizados por una arquitectura.
Esa misma pareja —piezas físicas, instrucciones lógicas, y un plano que las organiza— es la que vas a encontrar
dentro de tu celular, tu tableta, un cajero automático y el auto que enciende con un botón.
02
Sesión 2
Lo que viene:
— Computadoras analógicas y digitales.
— Generaciones de computadoras.
— Lenguajes de programación: qué son y cómo evolucionaron.
Explicación
Qué vimos en esta sesión
- 1.1 · Computación y computadora. Computar es procesar información para obtener un resultado; una computadora automatiza ese proceso siguiendo un programa, de forma exacta y repetible.
- 1.2 · Componentes comparados. Una computadora de escritorio, una tableta y un smartphone comparten la misma lista de piezas — cambian el tamaño, el consumo de energía y la forma de interactuar.
- 1.2.1 · Hardware. Tarjeta madre (conecta), CPU (procesa), memorias RAM y almacenamiento (trabajan y guardan), sensores (miden el mundo) y periféricos (entrada/salida para el usuario).
- 1.2.2 · Arquitecturas de computadora. La arquitectura Von Neumann usa una sola memoria compartida para datos e instrucciones, organizada en un ciclo fetch (buscar), decode (decodificar) y execute (ejecutar); compartir un solo canal hacia la CPU genera el llamado cuello de botella de Von Neumann. La arquitectura Harvard usa memorias separadas para datos e instrucciones, evitando ese cuello de botella a cambio de mayor complejidad.
- 1.2.1 · Software. El sistema operativo administra el hardware y a las demás aplicaciones, siguiendo el plano de la arquitectura; las aplicaciones resuelven tareas concretas corriendo sobre el sistema operativo.
Antes de cerrar — cómo se evalúa esta materia
El trabajo constante pesa más que un examen puntual.
45%
Actividades por módulo
Una evaluación corta al cierre de cada uno de los tres módulos del curso: básicos, programación estructurada y lenguaje C.
35%
Participación constante en clase
Estar presente, pensando y participando en cada sesión — no un examen puntual, sino el trabajo sostenido.
20%Examen final breve — no eliminatorio. Más un checkpoint aplicado que un examen de memorización.
Verificable
Fuentes
Escuela Nacional de Estudios Superiores, Unidad Juriquilla — UNAM, Programa de estudios de la asignatura Computadoras y Programación, Plan de Estudios de la Licenciatura en Ingeniería en Computación, Sistema Escolarizado, Modalidad Presencial.
Fuente del temario oficial: 1.1 Concepto de computación y computadora; 1.2 Componentes de una computadora, tableta y smartphone; 1.2.1 Hardware y software.
Long, L. (1995). Introducción a las Computadoras y a los Sistemas de Información. México: Prentice Hall.
Bibliografía complementaria del programa oficial, para el tema 1.
Pradip, D. (2014). Computer fundamentals and programming in C. New Delhi: Oxford University Press.
Bibliografía complementaria del programa oficial, para el tema 1.
Patterson, D. A., y Hennessy, J. L. (2020). Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface (RISC-V ed.). Morgan Kaufmann.
Referencia estándar para arquitectura Von Neumann, el ciclo fetch-decode-execute y la arquitectura Harvard — tema 1.2.2 de esta sesión.
Nota administrativa
Extraordinarios y casos especiales
Esta materia no define una política propia de exámenes extraordinarios: ese proceso se rige por el
Reglamento General de Exámenes de la UNAM y la normativa de la ENES Juriquilla, igual que en cualquier otra asignatura.
Cualquier caso particular —extraordinario, situación especial, baja temporal— se resuelve directamente
con el profesor o con Servicios Escolares de la ENES Juriquilla.