circuito integrado.Un circuito integrado es un circuito formado por elementos tales como diodos, transistores, resistencias y condensadores, los cuales están interconectados y ubicados en una pastilla de silicio. Es de unas dimensiones muy reducidas y sus elementos no se pueden separar. Es decir, el sistema electrónico está formado por circuitos completos y cada uno de ellos contiene centenas de elementos, todos ellos situados en el cristal de silicio. Los circuitos integrados surgieron en 1959, 

Circuito integradoUn circuito integrado es una pastilla (o "chip") muy delgada en la que se encuentran miles o millones de dispositivos electrónicos interconectados, principalmente transistores, aunque también componentes pasivos como resistencias o capacitores. Su área puede ser de un cm2 o incluso inferior. Algunos de los circuitos integrados más avanzados son losmicroprocesadores que controlan múltiples artefactos: desde computadoras hasta electrodomésticos, pasando por los teléfonos móviles. Otra familia importante de circuitos integrados la constituyen las memorias digitales.

Los avances que hicieron posible el circuito integrado han sido, fundamentalmente, los desarrollos en la fabricación de dispositivos semiconductores a mediados del siglo XX y los descubrimientos experimentales que mostraron que estos dispositivos podían reemplazar las funciones de las válvulas o tubos de vacío, los que se volvieron rápidamente obsoletos al no poder competir con el tamaño pequeño, el consumo de energía moderado, los tiempos de conmutación mínimos, la confiabilidad, la capacidad de producción en masa y la versatilidad de los circuitos integrados.

El 25 de abril de 1961 se otorga a Fairchild la primera patente sobre un circuito integrado, aunque Texas Instruments había presentado otra, de alcance más amplio, con anterioridad. Hoy se reconoce a los respectivos

inventores, Robert Noyce y Jack St. Clair Kilby el desarrollo independiente del concepto.

Tan sólo ha pasado medio siglo desde el inicio de su desarrollo y ya se han vuelto ubicuos. De hecho, muchos académicos creen que la revolución digital impulsada por los circuitos integrados es una de los sucesos más destacados de la historia de la humanidad.

[escribe]

n circuito integrado (CI), también conocido como chip o microchip, es una pastilla

pequeña de material semiconductor, de algunos milímetros cuadrados de área, sobre la

que se fabrican circuitos electrónicos generalmente mediante fotolitografía y que está

protegida dentro de un encapsulado de plástico o cerámica. El encapsulado posee

conductores metálicos apropiados para hacer conexión entre la pastilla y un circuito

impreso.

Contenido

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1     Introducción   

2     Avances en los circuitos integrados   

3     Popularidad   

4     Tipos   

5     Clasificación   

6     Limitaciones de los circuitos integrados   

o 6.1      Disipación de potencia   

o 6.2      Capacidades y autoinducciones parásitas   

o 6.3      Límites en los componentes   

o 6.4      Densidad de integración   

7     Véase también   

8     Referencias   

9     Enlaces externos   

In tro

En abril de 1949, el ingeniero alemán Werner Jacobi1 (Siemens AG) completa la primera solicitud de patente para circuitos integrados con dispositivos amplificadores de semiconductores. Jacobi realizó una típica aplicación industrial para su patente, la cual no fue registrada.

Más tarde, la integración de circuitos fue conceptualizada por el científico de radares Geoffrey W.A. Dummer (1909-2002), que estaba trabajando para la Royal Radar Establishment del Ministerio de Defensa Británico, a finales de la década de 1940 y principios de la década de 1950.

El primer circuito integrado fue desarrollado en 1959 por el ingeniero Jack Kilby 1  (1923-2005) pocos meses después de haber sido contratado por la firma Texas Instruments. Se trataba de un dispositivo de germanio que integraba seis transistores en una misma base semiconductorapara formar un oscilador de rotación de fase.

En el año 2000 Kilby fue galardonado con el Premio Nobel de Física por la contribución de su invento al desarrollo de la tecnología de la información.2

Los circuitos integrados se encuentran en todos los aparatos electrónicos modernos, como automóviles, televisores, reproductores de CD, reproductores de MP3, teléfonos móviles,computadoras,etc.

El desarrollo de los circuitos integrados fue posible gracias a descubrimientos experimentales que demostraron que los semiconductorespueden realizar algunas de las funciones de las válvulas de vacío.

La integración de grandes cantidades de diminutos transistores en pequeños chips fue un enorme avance sobre el ensamblaje manual de los tubos de vacío

(válvulas) y fabricación de circuitos utilizando componentes discretos.

La capacidad de producción masiva de circuitos integrados, su confiabilidad y la facilidad de agregarles complejidad, impuso la estandarización de los circuitos integrados en lugar de diseños utilizando transistores discretos que pronto dejaron obsoletas a las válvulas o tubos de vacío.

Son tres las ventajas más importantes que tienen los circuitos integrados sobre los circuitos construidos con componentes discretos: su menor costo, su mayor eficiencia energética y su reducido tamaño. El bajo costo es debido a que los CI son fabricados siendo impresos como una sola pieza por fotolitografía a partir de una oblea, generalmente de silicio, permitiendo la producción en cadena de grandes cantidades, con una muy baja tasa de defectos. La elevada eficiencia se debe a que, dada la miniaturización de todos sus componentes, el consumo de energía es considerablemente menor, a iguales condiciones de funcionamiento que un homólogo fabricado con componentes discretos. Finalmente, el más notable atributo, es su reducido tamaño en relación a los circuitos discretos; para ilustrar esto: un circuito integrado puede contener desde miles hasta varios millones detransistores en unos pocos centímetros cuadrados.

[editar]Avances en los circuitos integrados

Los avances que hicieron posible el circuito integrado han sido, fundamentalmente, los desarrollos en la fabricación de dispositivos semiconductores a mediados del siglo XX y los descubrimientos experimentales que mostraron que estos dispositivos podían reemplazar las funciones de las válvulas o tubos de vacío, que se volvieron rápidamente obsoletos al no poder competir con el pequeño tamaño, el consumo de energía moderado, los tiempos de conmutación mínimos, la

confiabilidad, la capacidad de producción en masa y la versatilidad de los CI.3

Entre los circuitos integrados más avanzados se encuentran los microprocesadores, que controlan todo desde computadoras hasta teléfonos móviles y hornos microondas. Los chips de memorias digitales son otra familia de circuitos integrados que son de importancia crucial para la moderna sociedad de la información. Mientras que el costo de diseñar y desarrollar un circuito integrado complejo es bastante alto, cuando se reparte entre millones de unidades de producción el costo individual de los CIs por lo general se reduce al mínimo. La eficiencia de los CI es alta debido a que el pequeño tamaño de los chips permite cortas conexiones que posibilitan la utilización de lógica de bajo consumo (como es el caso de CMOS) en altas velocidades de conmutación.

Con el transcurso de los años, los CI están constantemente migrando a tamaños más pequeños con mejores características, permitiendo que mayor cantidad de circuitos sean empaquetados en cada chip (véase la ley de Moore). Al mismo tiempo que el tamaño se comprime, prácticamente todo se mejora (el costo y el consumo de energía disminuyen a la vez que aumenta el rendimiento). Aunque estas ganancias son aparentemente para el usuario final, existe una feroz competencia entre los fabricantes para utilizar geometrías cada vez más delgadas. Este proceso, y el esperado proceso en los próximos años, está muy bien descrito por la International Technology Roadmap for Semiconductors. 4

[editar]Popularidad

Solo ha trascurrido medio siglo desde que se inició su desarrollo y los circuitos integrados se han vuelto casi omnipresentes. Computadoras, teléfonos móviles y otras aplicaciones digitales son ahora partes de las sociedades

modernas. La informática, las comunicaciones, la manufactura y los sistemas de transporte, incluyendo Internet, todos dependen de la existencia de los circuitos integrados. De hecho, muchos estudiosos piensan que la revolución digital causada por los circuitos integrados es uno de los sucesos más significativos de la historia de la humanidad.5

[editar]Tipos

Existen tres tipos de circuitos integrados: [cita requerida]

Circuitos monolíticos: Están fabricados en un solo monocristal, habitualmente de silicio, pero también existen en germanio, arseniuro de galio, silicio-germanio, etc.

Circuitos híbridos de capa fina: Son muy similares a los circuitos monolíticos, pero, además, contienen componentes difíciles de fabricar con tecnología monolítica. Muchosconversores A/D y conversores D/A se fabricaron en tecnología híbrida hasta que los progresos en la tecnología permitieron fabricar resistencias precisas.

Circuitos híbridos de capa gruesa: Se apartan bastante de los circuitos monolíticos. De hecho suelen contener circuitos monolíticos sin cápsula (dices), transistores, diodos, etc, sobre un sustrato dieléctrico, interconectados con pistas conductoras. Las resistencias se depositan por serigrafía y se ajustan haciéndoles cortes con láser. Todo ello se encapsula, tanto en cápsulas plásticas como metálicas, dependiendo de la disipación de potencia que necesiten. En muchos casos, la cápsula no está "moldeada", sino que simplemente consiste en una resina epoxi que protege el circuito. En el mercado se encuentran circuitos híbridos para módulos de RF, fuentes de alimentación, circuitos de encendido paraautomóvil, etc.

[editar]Clasificación

Atendiendo al nivel de integración -número de componentes- los circuitos integrados se pueden clasificar en:

SSI  (Small Scale Integration) pequeño nivel: de 10 a 100 transistores

MSI  (Medium Scale Integration) medio: 101 a 1.000 transistores

LSI  (Large Scale Integration) grande: 1.001 a 10.000 transistores

VLSI  (Very Large Scale Integration) muy grande: 10.001 a 100.000 transistores

ULSI  (Ultra Large Scale Integration) ultra grande: 100.001 a 1.000.000 transistores

GLSI  (Giga Large Scale Integration) giga grande: más de un millón de transistores

En cuanto a las funciones integradas, los circuitos se clasifican en dos grandes grupos:

Circuitos integrados analógicos.Pueden constar desde simples transistores encapsulados juntos, sin unión entre ellos, hasta dispositivos completos como amplificadores, osciladores o incluso receptores de radiocompletos.

Circuitos integrados digitales.Pueden ser desde básicas puertas lógicas (AND, OR, NOT) hasta los más complicados microprocesadores o microcontroladores.

Éstos son diseñados y fabricados para cumplir una función específica dentro de un sistema. En general, la fabricación de los CI es compleja ya que tienen una alta integración de componentes en un espacio muy reducido de forma que llegan a ser microscópicos. Sin

embargo, permiten grandes simplificaciones con respecto los antiguos circuitos, además de un montaje más rápido.

[editar]Limitaciones de los circuitos integrados

Existen ciertos límites físicos y económicos al desarrollo de los circuitos integrados. Básicamente, son barreras que se van alejando al mejorar la tecnología, pero no desaparecen. Las principales son:

[editar]Disipación de potencia

Los circuitos eléctricos disipan potencia. Cuando el número de componentes integrados en un volumen dado crece, las exigencias en cuanto a disipación de esta potencia, también crecen, calentando el sustrato y degradando el comportamiento del dispositivo. Además, en muchos casos es un sistema de realimentación positiva, de modo que cuanto mayor sea latemperatura, más corriente conducen, fenómeno que se suele llamar "embalamiento térmico" y, que si no se evita, llega a destruir el dispositivo. Los amplificadores de audio y los reguladores de tensión son proclives a este fenómeno, por lo que suelen incorporar protecciones térmicas.

Los circuitos de potencia, evidentemente, son los que más energía deben disipar. Para ello su cápsula contiene partes metálicas, en contacto con la parte inferior del chip, que sirven de conducto térmico para transferir el calor del chip al disipador o al ambiente. La reducción de resistividad térmica de este conducto, así como de las nuevas cápsulas de compuestos desilicona, permiten mayores disipaciones con cápsulas más pequeñas.

Los circuitos digitales resuelven el problema reduciendo la tensión de alimentación y utilizando

tecnologías de bajo consumo, como CMOS. Aun así en los circuitos con más densidad de integración y elevadas velocidades, la disipación es uno de los mayores problemas, llegándose a utilizar experimentalmente ciertos tipos de criostatos. Precisamente la alta resistividad térmica del arseniuro de galio es su talón de Aquiles para realizar circuitos digitales con él.

[editar]Capacidades y autoinducciones parásitas

Este efecto se refiere principalmente a las conexiones eléctricas entre el chip, la cápsula y el circuito donde va montada, limitando su frecuencia de funcionamiento. Con pastillas más pequeñas se reduce la capacidad y la autoinducción de ellas. En los circuitos digitales excitadores de buses, generadores de reloj, etc, es importante mantener la impedancia de las líneas y, todavía más, en los circuitos de radio y de microondas.

[editar]Límites en los componentes

Los componentes disponibles para integrar tienen ciertas limitaciones, que difieren de las de sus contrapartidas discretas.

Resistencias. Son indeseables por necesitar una gran cantidad de superficie. Por ello sólo se usan valores reducidos y en tecnologías MOS se eliminan casi totalmente.

Condensadores. Sólo son posibles valores muy reducidos y a costa de mucha superficie. Como ejemplo, en el amplificador operacional μA741, el condensador de estabilización viene a ocupar un cuarto del chip.

Bobinas. Se usan comúnmente en circuitos de radiofrecuencia, siendo híbridos muchas veces. En general no se integran.

[editar]Densidad de integración

Durante el proceso de fabricación de los circuitos integrados se van acumulando los defectos, de modo que cierto número de componentes del circuito final no funcionan correctamente. Cuando el chip integra un número mayor de componentes, estos componentes defectuosos disminuyen la proporción de chips funcionales. Es por ello que en circuitos de memorias, por ejemplo, donde existen millones de transistores, se fabrican más de los necesarios, de manera que se puede variar la interconexión final para obtener la organización especificada.

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INTRODUCCION

 

La presente investigación sobre los Antecedentes y Generaciones de las Computadoras, está dirigida a brindar información actualizada sobre este importante campo de la actividad Humana, y a proporcionar explicación acerca del por qué y como ha sido el avance de la computadoras hasta nuestros tiempos.

En los tiempos modernos las Computadoras se han convertido en una herramienta de suma importancia, no sólo para el desarrollo de nuestros pueblos, si no también, para el desarrollo de la Ciencia, nuevas Tecnologías, debido a los crecientes avances que en la materia se han alcanzado.

Debido a la creciente necesidad de nuestro mundo actual, de obtener un mayor conocimiento y comprensión de los avances tecnológicos en la industriade la informática, es que he decidido abordar el tema de la manera más sencilla, para que sea comprendido por todos los que se apasionan por esta carrera.

Para la realización de este trabajo, además de analizar sistemáticamente las distintas fuentes de información escritas sobre el tema, también obtuve informaciones (entrevistas) de algunos amigos que han cursado la carrera anteriormente.

Finalmente, quiero significar que un trabajo de la magnitud como los es el tema "Antecedentes y Generaciones de las Computadoras" difícilmente puede ser abordado exhaustivamente, sin embargo creo tocar los aspectos más resaltantes que sirvan de ayuda a futuras investigaciones

 

I HISTORIA DE LA COMPUTACION HASTA EL SIGLO XVIII LOS PRIMEROS PASOS

1.1 EL ABACO O LA TABLA DE CALCULO

Antes de disponer de palabras o símbolos para representar los números, el hombre primitivo empleaba sus dedos para contar. El ábaco antiguo consistía en piedras introducidas en surcos que se realizaban en la arena. Estas piedras móviles llevaron al desarrollo del ábaco, el cual ya se conocía en el año 500 A.C y era utilizado por los Egipcios.

"La palabra cálculo significa piedra; de este modo surgió la palabra calcular".

Muchos pueblos utilizaron piedras con el mismo objeto; en América los Incas Peruanos utilizaban cuerdas con nudos, para llevar su contabilidad y le llamaban quipos.

Con el transcurrir del tiempo se inventó el ábaco portátil el cual consistía en unas bolitas ensartadas en un cordón que a sus vez se fijaban en un soporte de madera. Hoy en nuestros días se consiguen estos ábacos, pero las bolitas se fijan en soportes de madera o alambres.

Gracias al descubrimiento del ábaco pudieron funcionar en el mundo antiguo y con cierta agilidad los negocios, los cuales se valieron de esta ingeniosa herramienta para realizar sus cálculos y operaciones matemáticas.

El uso del ábaco se extendió por toda Europa hasta la Edad Media, pero cuando los árabes implantan el sistema de numeración decimal el uso del ábaco comenzó a declinar.

De el uso del ábaco en nuestros tiempos existe una anécdota en 1.946, que es muy importante enunciar, en aquel año se realizó una competencia de rapidez de cálculo entre un Norteamericano y un Japonés, el Americano

utilizaba una calculadora y el Japonés utilizó un ábaco; la competencia fue ganada por el Japonés.

1.2 EL SISTEMA DECIMAL DE NUMERACION.

En los tiempos de la conquista de Darío y las expediciones de Alejandro, las cuales pusieron a la India en contacto con las civilizaciones del Próximo Oriente y Grecia. Ya los matemáticos Indios conocían el uso del sistema de numeración babilónico por posición. Los Hindúes adaptaron a la numeración decimal, y crearon así el sistema decimal de posición, el cual conocemos en nuestros días.

A ciencia cierta no se sabe con exactitud cuando fue la invención de este sistema, pero se supone que fue entre los siglos II y VI D.C, pero no fue sino hasta el siglo XII que fueron introducidos en Europa y de allí llegaron hasta los matemáticos Arabes que fueron los que llegaron a preservar, recopilar y transmitir un saber del cual no eran los verdaderos autores. La parte esencial de estos trabajos de recopilación se realizaron en Bagdad a partir del año 762 D.C, una de las obras más famosas de la matemática Arabe se debe a Al-Khwarizmi, bibliotecario del Califa Al-Ma’mum. Al- Khwarizmi escribió un tratado de matemáticas el cual empleaba la numeración Hindú. Este tratado fue traducido al latín por el filosofo escolástico Adelardo de Bath quien realizó numerosos viajes por el mundo Arabe. Es a partir del siglo XII, cuando algunos matemáticos cristianos empezaron a utilizar este sistema de numeración, al que llamaron numeración Arabe. Este sistema tuvo serias dificultades en sus inicios para imponerse y no es sino hacia el siglo XV cuando se generalizó.

La aparición de la numeración Arabe y la invención del papel, (el cual muy pronto sustituyó el uso del papiro) contribuyeron notablemente a la desaparición del uso del Abaco en Europa.

1.3 LOS LOGARITMOS, LA REGLA DE CALCULO

El desarrollo de las matemáticas, la navegación y los avances de la ciencia durante el siglo XVII potenciaron la creación de nuevas y cada vez mejoresmáquinas de calcular. Se necesitaban tablas seguras de las funciones trigonometricas, para calcular la posición de los barcos, también se hizo necesario disminuir los errores ya que cada día el comercio iba en aumento.

No fue sino hacia 1614, cuando un escocés llamado John Napier publicó l primera tabla de logaritmos, la cual este utilizaba para simplificar y agilizar los cálculos. Los logaritmos fueron de gran utilidad y simplificaron significativamente muchos cálculos; para multiplicar se suman los logaritmos de los números que se han de multiplicar, para dividir se

restan, y para calcular potencias se multiplican. Una vez hechos los cálculos, basta con hallar el antilogaritmo del resultado y se obtiene la solución. El antilogaritmo se busca en unas tablas, de la misma manera como se buscan los logaritmos en las tablas. Esto significaba que había que calcular los logaritmos para confeccionar las tablas, y por lo tanto había también que realizar muchos cálculos. En 1.620, Edmund Gunther inventó una formula de emplear los logaritmos de una manera más sencilla aunque no tan precisa. Esta consistía en colocar los logaritmos en una recta y las multiplicaciones y divisiones se realizaban añadiendo o sustrayendo segmentos a través de un par de divisores. Esto se conoció como el método Gunther, un tiempo después William Oughtred utilizó dos escalas móviles que llamó Regla de Cálculo. Las escalas de la Regla de Cálculo se gradúan según los logaritmos de las cantidades que se han de calcular.

En el siglo XVII hubo una división entre los calculadores en analógicos y Digitales. Hallándose los que utilizaban la Regla de Cálculo como analógicos, ya que los valores que se obtenían con esta eran aproximados y Digitales los que utilizaban el ábaco, ya que los cálculos realizados con este eran exactos e independientes de sus dimensiones físicas, del tamaño de las cuentas, o la longitud de los alambres.

La regla de cálculo ha sido un calculador analógico de gran éxito, hasta que en los años setenta fue sustituida por las calculadoras electrónicos.

El mismo inventor de los logaritmos John Napier, invento también un aparato mecánico que se llamó huesos de Napier por la similitud que estos tenían con los huesos y por que estaban construidos de ese material. Estos aparatos llegaron a ser muy precisos y muy económicos. Napier también introdujo el punto decimal, el cual se utiliza todavía en nuestros días para separar los números enteros de los decimales.

1.4 MECANISMOS DE ENGRANAJE. PASCAL Y LEIBNITZ.

El inventor y pintor Leonardo Da Vinci, fue quien trazó las ideas para una sumadora mecánica. Siglo y medio después el filósofo y matemático Francés de apenas 19 años de edad llamado Blaise Pascal, inventó y construyó en el siglo XVII un mecanismo (Pascalina) el cual utilizaba para realizar operaciones aritméticas. Fue el primer calculador lo bastante seguro como para ser lanzado al mercado comercialmente, este joven Pascal presentó su máquina para sumar en el año 1.642. unos años antes 1.623, el Alemán William Schickardt describió por primera vez una máquina que podía realizar las operaciones básicas de la matemáticas (sumar, restar, multiplicar y dividir). Mucho más tarde IBM fabricó una máquina similar basada en los escritos dejados por su inventor.

El diseño de la máquina original realizado por Schickardt fue destruido por las llamas y nunca se llegó a reconstruir.

El joven Pascal era hijo de un recaudador de impuestos por lo que se dedicó a trabajar en una máquina que le redujera a su padre el trabajo y al mismo tiempo la gran cantidad de errores que se cometían. Este joven Pascal llegó a ser un gran matemático, padre de la teoría de la probabilidad y también de la geometría proyectiva. Entre sus inventos no sólo se encuentra la calculadora, sino también la Prensa Hidráulica, llegó a trabajar arduamente y susexperimentos en Física sobre Presión explicaron la Presión Atmosférica y el Vacío. En su honor se le dio el nombre de Pascal a una unidad de Presión (Pa). En el año 1.968 también se llamó Pascal a un lenguaje de computadora.

Como se sabe en los últimos 300 años los principio básicos utilizados por Pascal en los mecanismos de ruedas y engranajes se siguen utilizando en nuestro días, para la construcción de las calculadoras mecánicas, estos principios básicos se mencionan a continuación:

Puede conseguirse un dígito automáticamente, mediante un mecanismo de gancho

La resta se efectúa invirtiendo la dirección de los diales para la suma.

La multiplicación y la división se realizan por medio de sumas y restas repetidas, siguiendo el mismo principio del ábaco.

Todavía en los años sesenta podían localizarse máquinas con este diseño, al igual que las reglas de cálculo, las cuales fueron sustituidas en los años setenta por las calculadoras electrónicas.

Cabe resaltar que en el año 1.663, el Ingles Samuel Morland fabricó una máquina capaz de realizar cálculos trigonométricos y en el año 1.666 creó una máquina muy similar a la de Pascal.

En el año1.671 que el matemático Alemán Wilheim Leibnitz, el cual dio el gran paso hacia el perfeccionamiento de las máquinas calculadoras. Gottfried Wilheim. Wilheim nació en Leipzig en 1.646. Leibnitz llegó al cálculo a través del análisis combinatorio, la notación del cálculo tal cual y como lo conocemos se debe en gran parte a este hombre.

Leibnitz creó una máquina que podía sumar, restar, multiplicar y dividir, utilizando los principios esbozados por Pascal de realizar la multiplicación y división mediante la adición y la sustracción repetida, los elementos claves en la máquina de Leibnitz fueron los cilindros escalonados, pero no tuvo ningún éxito comercial por los mismo motivos que sus predecesoras,

las primeras máquinas calculadora que se diseñaron con fines comerciales fueron realizadas por Charles Xavier Thomas, en Alcasia y a ellas se incorporaron las ruedas escalonadas de Leibnitz.

Leibnitz también estudió con mucho éxito el sistema binario, el cual es la base de las computadoras modernas. Pero el interés que tenía Leibnitz era religioso mas no científico y este versaba en construir una prueba de la existencia del ser supremo (Dios).

1.5 LAS TARJETAS PERFORADAS, LA PRODUCCION EN SERIE. JACQUARD Y WHITNEY.

La primera tarjeta perforada El telar de tejidos, inventado en 1.801 por el Francés Joseph-Marie Jacquard, usado todavía en la actualidad, se controla por medio de tarjetas perforadas. El telar de Jacquard opera de la manera siguiente: las tarjetas se perforan estratégicamente y se acomodan en cierta secuencia para indicar un tejido en particular. Charles Babbage, visionario Inglés y catedrático de Cambridge, hubiera podido acelerar el desarrollo si él y su mente inventiva hubieran nacido 100 años después. Este adelantó el uso del Hardware al inventar la "máquina de diferencias".

1.6 LA MAQUINA ANALITICA

En 1.834 Babbage concibió la idea de una "máquina analítica", la cual no era otra cosa que una computadora de propósitos generales, es máquina analítica era capaz de realizar hasta 60 operaciones matemáticas por minuto. La máquina tenía una memoria con una capacidad de almacenamientode 1.000 números de 50 cifras La principal desventaja de su invento era que requería de un amplio espacio, miles de engranajes y mecanismos y necesitaba la energía de una locomotora para accionarse. Los escépticos que nunca faltan apodaron el invento de Babbage como "La locura de Babbage" este trabajo en su máquina analítica hasta su muerte en Gran Bretaña se emplea un lenguaje de programación llamado BABBAGE en su honor.

En 1.843 Lady Ada Augusta Lovelace sugirió la idea de que las tarjetas perforadas pudieran adaptarse de manera que propiciaran que el motor de Babbage repitiera ciertas operaciones. Por lo que algunas personas consideran a Lady Ada Augusta Lovelace como la primera programadora. En su memoria se dio en 1.979 el nombre de ADA a un lenguaje de computación

1.7 PROCESO DE DATOS CON FICHAS PERFORADAS: HOLLERITH

En el año 1.957, surge la idea de automatizar el censo poblacional, ya que en la ultima oportunidad que se había realizado (1.880), se tardaron unos siete años para obtener los resultados finales, ya que el proceso se realizó

manualmente, por lo que se deducía que el próximo censo tardaría mas de diez años debido al crecimiento poblacional. El gobierno de los Estados Unidos decide convocar un comité que se encargue de la realización de dicho proceso, se presentaron tres propuestas, adjudicándose el trabajo a Herman Hollerith, el cual aplicó el principio de las tarjetas perforadas para el almacenamiento de datos que ya había utilizado Babbage. Este sistema permitió completar el censo en dos años. La compañía de tabulación de maquinas que Hollerith fundó en 1.896, se fusionó con otras varias y formó en 1.924 la INTERNATIONAL BUSINESS MACHINES (IBM), siendo en aquel entonces Thomas Watson su presidente.

1.8 LOS CALCULADORES DE RELES: MARK I

En 1.937 Claude E. Shanon, en su tesis de licenciatura, describió la utilización lógica simbólica y los números binarios, en 1.948 Shanon se unió a los laboratorios Bell donde publicó una teoría matemática completa de las comunicaciones, apareció por primera vez el termino bit, contracción de la palabra binary digit (dígito binario), sugerido por Turkey de los laboratorios Bell.

En 1.944 se construyó en la Universidad de Hardvard el primer calculador universal, el cual empleaba Relés y elementos mecánicos. Este calculador recibió el nombre de Hardvard Mark I y era el sueño de Babbage hecho realidad un calculador mecánico automatizado.

El Mark I medía mas de 15 metros de longitud y 24 de altura y contenía mas de 7.600 piezas conectadas por unos 800 Km. de cable, este ordenador era más rápido de los que Babbage pensaba; tardaba tres décimas de segundo en restar o sumar veintitrés dígitos. En 1.947 se construyó el Mark II, el cual era más rápido. En 1.936 Alan Turing desarrolló un trabajo sobre los números computables y demostró que una máquina podría "aprender", naciendo así la idea de inteligencia artificial, el trabajo de Turing sólo se utilizó para descifrar los códigos secretos del enemigo, ya que su descubrimiento se realizó durante la Segunda Guerra Mundial y hasta 1.975 no se reveló el papel que jugó Turing en la creación del primer ordenador del mundo.

II GENERACIONES DE LAS COMPUTADORAS

1 PRIMERA GENERACION DE ORDENADORES (1.946 a 1.959)

1.1 VALVULAS DE VACIO: ENIAC

El descubrimiento del tubo o válvula de vacío, vino a sustituir en gran parte el uso de componentes mecánicos. Es Sir Ambrose Flemig en 1.904, aplicando el efecto Edison que produce el primer tubo de vacío, también llamado Diodo por que solo tiene dos elementos, más tarde en 1.906, Lee

Forest, descubre la amplificación electrónica añadiendo un nuevo elemento al diodo, el cual podía controlar una corriente grande empleando una pequeña, este nuevo elemento se llamó Triodo de vacío. La máquina que merece más atención en esta generación es el ENIAC, construida por el Físico Jhon Mauchly y el Ingeniero Eléctrico J. Presper Eckert, la cual se terminó de fabricar a finales de 1.945 en la Escuela de Ingeniería Eléctrica de Pensilvania. El ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer) era 5.000 veces más rápido que su competidor mas próximo, el Harvard Mark I, contaba con todos los elementos de un ordenador moderno; Unidad Central de Proceso, Memoria y Entrada/Salida, la mayor diferencia con los actuales ordenadores es que empleaba números decimales en sus operaciones internas.

1.2 EL ORDENADOR DIGITAL: VON NEUMANN

John Von Neumann fue quien introdujo la aritmética binaria en la construcción de ordenadores y en 1.950 completo el EDIAC. Después del trabajo con el ENIAC, Mauchly y Eckert fabricaron, en 1.949 el BINAC (Ordenador Binario Automático), mas tarde desarrollaron el UNIVAC I, que atrajo poderosamente la atención pública ya que predijo la victoria presidencial de Eisenhower en 1.952. también en 1.951 J.W Forrester descubrió la memoria de toros magnéticos. También en 1.951 Forrester construyó un ordenador llamado torbellino, diseñado para controlar el trafico aéreo y la defensa antiaérea, tenía la capacidad de alcanzar gran velocidad y alta capacidad de almacenamiento, el cual se realizaba en tambores y cintas magnéticas, estos tambores magnéticos son similares a los disco actuales, pero en forma cilíndrica.

 

1.3 CARACTERISITICAS DE LA PRIMERA GENERACION:

Empleo de válvulas de vacío

almacenamiento masivo de datos en tambores y cintas magnéticas

2 SEGUNDA GENERACION DE ORDENADORES (1.959 a 1.964)

2.1 EL TRANSISTOR

En 1.947 por los Físicos Walter Brattain, William Shockley y John Bardeen, de los laboratorios Bell el descubrimiento del transistor (Contracción de los términos Transfer Resistor). El descubrimiento del transistor trae como consecuencia la disminución de los costos de los ordenadores, la disminución de tamaño y rapidez.

En 1.957 se produce el primer disco magnético RAMAC 650 de IBM

2.2 EL BASIC

El BASIC, nació en la Universidad de Dartmouth, bajo la dirección de John Kemmey y Thomas Kurtz. En 1.963 la Universidad de Dartmouth decidió que todos los estudiantes debían aprender a manejar los ordenadores, de este modo se empezó a trabajar en "tiempo compartido" o empleo de terminales, usando un ordenador General Electric.

 

2.3 CARACTERISITICAS DE LA SEGUNDA GENERACION:

Empleo de transistores en lugar de válvulas

Mayor memoria de cálculo

Disminución de tamaño

ordenadores más económicos

mayor facilidad de manejo, aparecen el lenguaje de programación FORTRAN Y COBOL, destinados al mundo de los negocios.

3 TERCERA GENERACION DE ORDENADORES (1.964 a 1.971)

3.1 CIRCUITOS INTEGRADOS

La introducción de los transistores en la construcción de ordenadores fue el inicio de un proceso de miniaturización de los componentes electrónicos a nivel mundial. Del mismo modo que el circuito que hace que la válvula de vacío pueda comprimirse en un pequeño transistor, también pueden comprimirse varios transistores en una sola pieza de material semiconductor, en este caso de silicio.

En 1.958 Jack Kilby de Texas Instruments construyó el primer circuito integrado.

IBM en el año 1.964 produce la serie 360 con circuitos integrados, sustituyendo la serie 700, la cual estaba diseñada con transistores. Otra características de estos aparatos era la memoria virtual. En 1.964 se introduce el concepto de byte. Como la serie 360 empleaba grupos de 8 bits, se le dio el nombre de byte a la unidad básica de información compuesto de 8 bits.

3.2 LA MINICOMPUTADORA

La demanda de computadoras pequeñas era tan grande que muchas empresas se dedicaron a la producción masiva de estos equipos y entre las empresas que se encontraban a la cabeza en la fabricación de las

"minis" estaba Digital Equipment Corporation (DEC) y Data General Corporation.

3.3 CARACTERISITICAS DE LA TERCERA GENERACION:

Empleo de circuitos integrados.

Disminución de tamaño y aumento de la velocidad de ejecución.

Desarrollo de los sistemas operativos.

Desarrollo de las comunicaciones, interconexión de ordenadores en red.

Desarrollo del tiempo compartido

Gran desarrollo de los lenguajes de programación y de Software en general.

Facilidad de empleo.

Empleo de los ordenadores en Universidades, Laboratorios y Empresas

4 CUARTA GENERACION (1.974)

Actualmente la idea de generación se ha ido desvaneciendo un poco, los ordenadores modernos están construidos con circuitos integrados los cuales pueden llegar a tener mas de 100.000 transistores en un solo chip. En 1.969 la empresa Japonesa BUSICOM firma un contrato con la empresa Intel Corporation para construir microplaquetas, como resultado de este contrato en 1.972 Intel comercializa el INTEL 8008, que consiste en esencia la Unidad Central de Proceso, la cual fue construida sobre un solo circuito. Otras dos fechas también importantes son en 1.969, cuando se inician los trabajos de investigación sobre la memoria magnética de burbuja y 1.972, año en que aparece el disco magnético flexible o "floppy", desarrollado por IBM. Oficialmente la cuarta generación se inicia en 1.974 y se caracteriza por su bajo precio, bajo consumo y gran velocidad de cálculo.

4.1 EL MICROPOCESADOR

Una, por no decir la mas importante de las contribuciónes de la cuarta generación de computadoras es el micropocesador, la cual está contenida en una pastilla de silicio o Chip y que no es otra cosa que la microminiaturización de los circuitos electrónicos. El primer micropocesador se inventó en 1.971.

4.2 CARACTERISTICAS DE LA CUARTA GENERACION

El costo de los equipos de computación ha bajado considerablemente desde 1.975, al ir bajando el costo del material de fabricación, el único costo que sigue subiendo es el del software

5 QUINTA GENERACION

5.1 COMPUTADORAS SIN GENERACION

Podemos tener definida nuestra ultima generación de computadoras y decir al mismo tiempo que estamos ante las computadoras sin generaciónno obstante los fabricantes de computadoras hablan de una quinta y hasta una sexta generación, esto no es más que un truco comercial, ya que los últimos avances que han ocurrido en la materia solo son mejoras de los procesos antiguos, por lo tanto no puedo afirmar categóricamente la existencia de una quinta o sexta generación

 

CONCLUSION

Como expuse al inicio de este trabajo la intención de realizarlo, estaba encaminada a estudiar los antecedentes históricos de las computadores y especialmente las generaciones de estas.

Este trabajo reúne informaciones obtenidas por diversos autores y revistas sobre el tema y explica los avances, luego de analizar los antecedentes de las computadoras, a los cuales dedique un capitulo aparte he llegado a las siguientes conclusiones.

a) En los antecedentes históricos se señalan una gran variedad aunque no todas de sucesos que marcaron el inicio (Abaco) de los ordenadores, pasando por otros grandes descubrimientos no menos importantes, (tarjetas perforadas, reglas de cálculo etc.).

b) Otro capitulo importante, son las generaciones de ordenadores en los cuales en estos tiempos modernos han ocurrido fechas muy importantes en los avances tecnológicos los cuales, sin caer en el error de generalizar o afirmar que exista una quinta o sexta generación de computadoras, aunque losmanuales consultados realmente no esten del todo actualizados.

Finalmente , creo que el estudio realizado no agota el tema, sino que apenas toca parte de él, ya que hay otros puntos no tratados en este análisis los cuales no mencionaré ya que a lo mejor será tratado en otra investigación.

 

BIBLIOGRAFIA

INFORMATICA:LAS COMPUTADORAS EN LA SOCIEDADJames RadlowUniversidad de New HamspshireTraducción:María de Lourdes Fournier G.Revisión TécnicaLuis Cortina GuerreroMcGraw-HillREVISTA MUY ESPECIALNo. 20 INVIERNO DE 1995.

 

 

 

 

Autor:

Ricardo Figueraricardoj[arroba]cantv.net.ve

Cuadro de propiedadesNorma

CEICápsula

Cicuito Integrado:Operador:

Tecnología:Puertas:

Entradas:Cápsula:

Comentario:

7408, 74LS08, 74S08ANDTTL42 por puertaDIP 14 pinsX 

Características técnicas:

Parámetro 7408 74LS08 74S08 UNIDAD

Tensión de alimentación Vcc 5 ±0.25 5±0.25 5±0.25 V

Tensión de entrada nivel alto VIH 2.0 a 5.5 2.0 a 7.0 2.0 a 5.5 V

Tensión de entrada nivel bajo VIL -0.5 a 0.8  -0.5 a 0.8 -0.5 a 0.8 V

Tensión de salida nivel alto VOH

condiciones de funcionamiento:V CC = 4.75, VIH = 2.0

2.4 a 3.4  2.7 a 3.4  2.7 a 3.4  V

Tensión de salida nivel bajo VOL

condiciones de funcionamiento:V CC = 4.75, VIL = 0.8

0.2 a 0.4 0.35 a

0.5 máx 0.5  V

Corriente de salida nivel alto IOH máx -0.8  máx -0.4 máx -1 mA

Corriente de salida nivel alto IOL máx 16  máx 8 máx 20 mA

Tiempo de propagación 15.0  9.0 5.0 ns

 

Entradas Salida Tabla veritativa

A B YLa tabla veritartiva se llama de verdad y tabla de

combinaciones. Expresa los valores de una expresión lógica para las diferentes combinaciones de los valores de las

variables que figuran en la expresión.

L L L

L H H

H L H

H H HTTL, acrónimo Inglés de Transistor-Transistor Logic o "Lógica Transistor a Transistor". Tecnología de construcción de circuitos electrónicos digitales, en los que los elementos de entrada de la red lógica son transistores, así como los elementos de salida del dispositivo. Las características de la tecnología utilizada, en la familia TTL, condiciona los parámetros que se describen en sus hojas de caracteristicas según el fabricante: Su tensión de alimentación caracteristica se halla comprendida entre los 4'75V y los 5'25V como se ve un rango muy estrecho debido a esto, los niveles lógicos vienen definidos por el rango de tensión comprendida entre 0'2V y 0'8V para el estado L y los 2'4V y Vcc para el estado H. La velocidad de transmisión entre los estados lógicos es su mejor baza, ciertamente esta caracteristica le hacer aumentar su consumo siendo su mayor enemigo. Motivo por el cual han aparecido diferentes versiones de TTL como FAST, LS, S, etc y últimamente los TTL: HC, HCT y HCTLS. En algunos casos puede alcanzar poco mas de los 250Mhz.

La electrónica digital de alta velocidad actual se encuentra dominada por dos tecnologías fundamentales : una basada en la lógica transistor-transistor (TTL) y la otra en la lógica MOSFET complementario (CMOS).

En electrónica digital, los dos posibles estados binarios se representan mediante tensiones y se

conoce como tecnología TTL. Esta particularidad presenta una gran diferencia entre los sistemas digitales y los analógicos. En los digitales, el valor exacto de la tensión no es importante; por ejemplo, una tensión de 3,6 V tiene el mismo significado que una tensión de 4,5 V. En los sistemas analógicos, el valor exacto es muy importante. Eso implica que los sistemas digitales son más inmunes al ruido; es decir, que una variación de la tensión, dentro del rango permitido, no es importante.

Operador:

Y, se denomina operador AND, operador intersección, operador conjunción, la salida está en estado 1 si, y solamente si, todas las entradas están en estado 1.

Denominación de RAE de Acrónimo  

Nota:

Las fuentes utilizadas como apoyo para la creación de esta página han sido: La enciclopedia Libre Wikipedia y la enciclopedia Lexis 22, y según bibliografia.

Tengo por norma utilizar para la separación de los decimales, el punto (.) en lugar de la coma (,). 

Por último, pero muy importante; no me hago responsable del daño físico o psicológico que pudiera derivar de la utilización de estos datos. Siempre es aconsejable asesorarse por un especialista cualificado (Si es usted estudiante, hágale caso a sus profesores, si no lo és, hágale caso a hacienda).

-.-.-

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