lunes, 29 de octubre de 2007

AND, OR y NOT

Este tipo de tecnología es relativamente antigua y tiene una serie de limitaciones como se verá más adelante
Compuerta NOT (No o inversora) RTL
Se recomienda primero leer Niveles Lógicos
La forma mas sencilla de obtener una compuerta NOT o inversora con esta tecnología es con el siguiente circuito, donde la resistencia de entrada tiene un valor de 470 Ohmios (resistencia en la base: R1) y la resistencia de salida de 640 Ohmios (resistencia en el colector: R2).

Se asume que este tipo de compuertas se interconectan entre ellas, siendo natural que una salida de una compuerta RTL se conecte a una entrada de una compuerta RTL. Siendo este el caso, es normal que la corriente que ingresa por la base del transistor, pase por la resistencia de 640 y la de 470 Ohmios. Ver gráfico anterior. Cuando a la entrada hay un "1" lógico (3.6 voltios en la tecnología RTL), la corriente de base será: (utilizando la ley de Ohm)
Ib = (+V - Vbe) / (R2a + R1b) =
Ib = (3.6 – 0.7 ) / (640 + 470) = 2.612 mA.
En este caso el primer transistor está en corte (no conduce) y la corriente que pasa por la resistencia de que está conectada a la entrada del segundo transistor, pasa por la resistencia conectada al colector del primer transistor (ver gráfico anterior)
Donde:V+ = "1" lógico = 3.6 V.0.7 voltios = tensión base emisor de un transistor en conducción R1 = 470 = resistencia conectada a la baseR2 = 640 = resistencia conectada al colector
Con esta corriente y una ganancia del transistor aproximada de 30, se logra su saturación sin problemas.
Compuerta NOR (No O) RTL
Si se desea implementar una compuerta NOR, el diagrama sería como se muestra en el siguiente gráfico.
En este caso cada entrada tiene una resistencia de 470 ohmios y un transistor. Al final todos los colectores de los transistores se conectan en punto común y comparten una sola resistencia de 640 ohmios.
Si se desea obtener una compuerta OR, se colocaría a la salida de esta compuerta un inversor como el que se mostró en el primer diagrama
Compuerta NAND (No Y) RTL
Se utiliza una resistencia y un transistor para cada una de las entradas de esta compuerta como se muestra en la figura.
En este caso (y tomando en cuenta que la tensión colector – emisor de un transistor saturado es de aproximadamente 0.3 voltios), la tensión de salida en nivel bajo sería de 0.6 voltios.
Hay que recordar que si este nivel de tensión (0.6 voltios) va ha servir de entrada a otro circuito RTL, faltaría muy poco para que esta señal ("0" lógico) haga conducir el transistor de entrada (0.7 voltios en la unión base-emisor) de la siguiente compuerta, interpretándose erróneamente esta entrada como un "1" lógico.
La situación anterior se presenta con una compuerta de 2 entradas. Si se implementara una compuerta con 3 entradas, la salida "0" lógico sería de 0.9 voltios y no se podría interpretar como nivel bajo por la compuerta que sigue (problema, pues pondría en conducción el transistor cuando no debería hacerlo).
Este es uno de los problemas con las compuertas RTL y se hace más notorio con el aumento de la frecuencia de operación.
Otra opción sería utilizar las compuertas NOR y NOT y el teorema DeMorgan para implementar una compuerta AND y NAND.

historia de WWW

Breve historia de la World Wide Web
La World Wide Web: documentos con referencias cruzadas. El concepto en sí no es nuevo. Las referencias a otros documentos, en forma de notas al margen, existían ya en los manuscritos medievales. La diferencia es que la Web es más global, más rápida, y más fácil de usar. Todo ello es posible gracias a los avances tecnológicos de finales del siglo pasado.
En 1945, el Director de la Oficina de Desarrollo e Investigación Científica (EE.UU.), el Doctor Vannevar Bush, escribió el artículo "As We May Think" para "The Atlantic Online", en que expresaba su preocupación por la ingente cantidad de información que existía y estaba siendo generada, y el poco tiempo y los ineficientes sistemas que había para encontrarla. Así, y basándose en la tecnología existente en aquel entonces, describió un dispositivo personal, al que llamó "memex", y que imaginaba como un suplemento íntimo a su memoria. Este aparato permitiría a cada individuo almacenar su información en microfilmes, consultarlos rápidamente y, lo que es más importante, crear vínculos entre unos documentos y otros, de modo que durante la lectura de un documento se recordara al lector qué documentos contenían información relacionada. Era una visión de lo que ocurriría sólo 45 años después.
En los años 60, Douglas Engelbart, mientras trabajaba en el Stanford Research Institute, propuso el NLS (oNLine System), un entorno de trabajo por computadora, con un sistema para almacenar publicaciones, con catálogos e índices para facilitar la búsqueda, y con reglas establecidas para citar documentos, de modo que fuera más fácil para los lectores acceder a los documentos referenciados. Era un entorno con teclado, pantalla, ratón e impresora, con posibilidad de teleconferencia y correo electrónico a través de una red de computadoras para una rápida comunicación entre los profesionales. Tenía las herramientas básicas de composición, estudio, organización y modificación de información. Los ficheros se guardaban jerárquicamente para su mejor organización. Se trabajaba con los documentos en modo multiventana, para ver varios documentos a la vez en ventanas diferentes, y se podían copiar objetos seleccionados de una ventana a otra.
El término "hipertexto" fue acuñado por Ted Nelson en 1965, en su artículo "A File Structure for the Complex, the Changing, and the Indeterminate", que leyó durante la vigésima conferencia anual de la Association of Computer Machinery (ACM). Ted Nelson ideó un modelo para la interconexión de documentos electrónicos. El proyecto Xanadu aún continúa luchando para conseguir un modelo de hipertexto superior al que trajo la World Wide Web.
La World Wide Web fue inventada en 1989 por un informático del CERN (Organización Europea de Investigación Nuclear) llamado Tim Berners-Lee. Era un sistema de hipertexto para compartir información basado en Internet, concebido originalmente para servir como herramienta de comunicación entre los científicos nucleares del CERN. Tim Berners-Lee había estado experimentando con hipertexto desde 1980, año en que programó Enquire, un programa para almacenar piezas de información y enlazarlas entre ellas. Enquire se ejecutaba en un entorno multiusuario y permitía acceder a varias personas a los mismos datos. Tim Berners-Lee entregó su propuesta al CERN en 1989, en septiembre de 1990 recibió el visto bueno y junto con Robert Cailliau comenzó a escribir el nuevo sistema de hipertexto. A finales de 1990 el primer browser de la historia, WorldWide Web, ya tenía forma.
Los documentos necesitaban un formato que fuera adecuado para su misión. En aquella época casi todo el mundo utilizaba TeX y PostScript, pero éstos eran demasiado complicados teniendo en cuenta que debían ser leídos por todo tipo de computadoras, desde la terminales tontas hasta las estaciones de trabajo gráficas X-Windows. Así, tanto el lenguaje de intercambio (HTML), como el protocolo de red (HTTP) se diseñaron para ser realmente muy simples.
HTML son las siglas de "HyperText Mark-up Language". "Mark-up" es un término de imprenta que significa el conjunto de instrucciones estilísticas detalladas escritas en un manuscrito que debe ser tipografiado. Así, HTML podría ser traducido como "Lenguaje de Formato de Documentos para Hipertexto". HTML es una aplicación de SGML, un lenguaje muy general para definir lenguajes de formato de documentos.
A principios de 1993 había alrededor de 50 servidores. Existían básicamente dos tipos de browsers: el original, gráfico, pero sólo para plataformas NeXT, y el browser en modo de línea, preparado para cualquier plataforma pero muy limitado y muy poco atractivo. En Febrero se lanzó la primera versión alfa del navegador "Mosaic for X", desarrollado en el NCSA (National Center for Supercomputing Applications). Funcionaba en X Windows, que era una plataforma popular entre la comunidad científica. En Abril el tráfico de la WWW era el 0,1% del total de Internet. El CERN declaraba la WWW como tecnología de acceso gratuito. En septiembre ya había versiones de Mosaic para PC y Macintosh. El tráfico alcanzaba el 1% de todo el tráfico de Internet y había más de 500 servidores. Es el comienzo del crecimiento explosivo de la Web. A finales del 94 ya había más de 10.000 servidores y 10 millones de usuarios. En 1997, más de 650.000 servidores.
Hoy, en 2003, la Web es algo cotidiano para una gran parte de los más de 600 millones de usuarios de Internet que hay en todo el mundo. Sus utilidades son diversas, su impacto en la economía mundial es apreciable. No sólo hay documentos de texto: hay imágenes, vídeos, música, se pueden comprar cosas, se pueden hacer reservas...
Y cada uno de nosotros puede tejer unas hebras más de esa gran red que la Web...

historia de ARPA

Orígenes de DARPA (ARPA) durante la Guerra Fria En 1958 se organiza en los EE.UU. la agencia gubernamental de investigación, A.R.P.A ( Advanced Research Projects Agency ) creada en respuesta a los desafíos tecnológicos y militares de Rusia de la cual surgirán una década mas tarde los fundamentos de la futura red global de computadores Internet. La Agencia, bajo contralor del Departamento de Defensa se organizará en forma independiente de la comunidad de investigación y desarrollo militar.
Su misión durante las próximas décadas la llevará a desarrollar y proveer aplicaciones tecnológicas no convencionales para la defensa de EE.UU. ampliando la frontera tecnológica a favor de una organización reducida en número, pero flexible, libre de
condicionamientos y dotada de científicos de elite. A.R.P.A. será la responsable de una gran parte de la investigación en computadores y comunicaciones de carácter innovador en EE.UU. durante los próximos años. La Agencia, bajo contralor del Departamento de Defensa se organizará en forma independiente de la comunidad de investigación y desarrollo militar. Su misión durante las próximas décadas la llevará a desarrollar y proveer aplicaciones tecnológicas no convencionales para la defensa de EE.UU. ampliando la frontera tecnológica a favor de una organización reducida en número, pero flexible, libre de condicionamientos y dotada de científicos de elite. A.R.P.A. será la responsable de una gran parte de la investigación en ordenadores y comunicaciones de carácter innovador en EE.UU. durante los próximos años. Redes militares e Internet A comienzos de la decada del 60 A.R.P.A. emprendió la tarea de desarrollar un sistema militar de comunicaciones en red diseñado especificamente para interconectar computadores en forma descentralizada cuyo objetivo principal debia ser continuar operando aun en el caso de alguno o varios de sus nodos de comunicaciones fueran destruidos durante un ataque enemigo.
En 1962 el Dr. J.C.R. Licklider uno de los responsables principales del proyecto influyo para lograr que esta tecnologia de comunicaciones sirviese para interconectar las universidades dentro de los EE.UU. Hacia fines de la década de 1960 la investigación fructifica al llevar de la teoría a la realidad la interconección de
ordenadores en red comunicándolos a traves de las líneas telefónicas. Durante 1969 se instala el primer nodo de la primer red científica y académica que se conocerá en adelante como ARPANET y dos años mas tarde la red enlazará ya 15 universidades y centros de investigación. DARPA : nueva denominación La agencia cambiará su denominación en 1972 y sera conocida de alli en mas como DARPA ( Defense Advanced Research Projects Agency ) transfiriendo finalmente la red ARPANET a la Agencia de Comunicaciones de la Defensa para su uso como red operativa a mediados de 1975. Recién casi una década mas tarde se abrirán las posibilidades para su uso civil en lo que será el prólogo del nacimiento de Internet. En 1980 el Ejército norteamericano adopta como un estándar el protocolo TCP/IP, lo cual permitira empezar a compartir la tecnología DARPA basada en Internet y llevar a la separación final entre las comunidades militares y no militares. Hacia fines de la década de 1990 la agencia, a través del Departamento de Defensa y bajo una nueva política, comenzará a incursionar en el mercado comercial de tecnología avanzada en electrónica, ordenadores y comunicaciones como un competidor mas de negocios.

not



La compuerta NOT o compuerta inversora
Dentro de la electrónica digital, no se podrían lograr muchas cosas si no existiera la compuerta NOT (compuerta NO), también llamada compuerta inversora.
Esta compuerta como la compuerta AND y la compuerta OR es muy importante. Esta compuerta entrega en su salida el inverso de la entrada. El símbolo y la tabla de verdad son los siguientes:
La salida de una compuerta "NOT" tiene el valor inverso al de su entrada. En el caso del gráfico anterior la salida X = A. Esto significa que si a la entrada tenemos un "1" lógico, a la salida hará un "0" lógico y si a la entrada tenemos un "0" a la salida habrá un "1"
Nota: El apóstrofe en la siguiente expresión significa "negado": X = A’ y es igual a X = A
Las compuertas NOT se pueden conectar en cascada, logrando después de dos compuertas, la entrada original. Un motivo para implementar un circuito que tenga en su salida, lo mismo que tiene en su entrada, es conseguir un retraso de la señal con un propósito especial.

or

La compuerta lógica "OR" o compuerta "O"
La compuerta O lógica o compuerta OR es una de las compuertas mas simples dentro de la Electrónica Digital.
La salida X de esta compuerta será "1" cuando la entrada "A" o la entrada "B" este en "1". O expresándolo en otras palabras:
En una compuerta OR, la salida será "1", cuando en cualquiera de sus entradas haya un "1".
La representación de la compuerta "OR" de 2 entradas y tabla de verdad se muestran a continuación:




Y se representa con la siguiente función booleana: X = A+B o X = B+A





Esta misma compuerta se puede implementar con interruptores como se muestra en la figura de la derecha, en donde se puede ver que: cerrando el interruptor A "O" el interruptor B se encenderá la luz
"1" = cerrado , "0" = abierto, "1" = luz encendida



En las siguientes figuras se muestran la representación de la compuerta "OR" de tres entradas con su tabla de verdad y la implementación con interruptores
Representación de una compuerta OR de 3 entradas con su tabla de verdad


Compuerta "OR" de 3 entradas implementada con interruptores
La lámpara incandescente se iluminará cuando cualquiera de los interruptores (A o B o C) se cierre.
Se puede ver que cuando cualquiera de ellos esté cerrado la lampara estará alimentada y se encenderá.La función booleana es X = A + B + C

and

La compuerta lógica AND o Y
La compuerta AND o Y lógica es una de las compuertas más simples dentro de la Electrónica Digital. Su representación es la que se muestra en las siguientes figuras.







La compuerta Y lógica tiene dos entradas A y B, aunque puede tener muchas más (A,B,C, etc.) y sólo tiene una salida X.
En el gráfico anterior se muestran una compuerta AND de 2 y una de 3 entradas
La compuerta AND de 2 entradas tiene la siguiente tabla de verdad




Se puede ver claramente que la salida X solamente es "1" (1 lógico, nivel alto) cuando la entrada A como la entrada B están en "1". En otras palabras
La salida X es igual a 1 cuando la entrada A y la entrada B son 1
Esta situación se representa en el álgebra booleana como: X = A*B o X = AB.
Una compuerta AND de 3 entradas se puede implementar con interruptores, como se muestra en el siguiente diagrama. La tabla de verdad se muestra al lado derecho donde: A = Abierto y C = Cerrado.





Una compuerta AND puede tener muchas entradas. Una AND de múltiples entradas puede ser creada conectando compuertas simples en serie. Si se necesita una AND de 3 entradas y no una hay disponible, es fácil crearla con dos compuertas AND en serie o cascada como se muestra en el siguiente diagrama.

De igual manera, se puede implementar circuitos AND de 4 o más entradas

cuanto de rango de proceso tienes un microprocesador

El interruptor más chico del mundo
¿Alguna vez te has preguntado como funciona una computadora? Si fueras a desarmar tu computadora y mirar adentro, verías un montón de partes electrónicas, incluyendo algo llamado un microprocesador, o como se lo llama comúnmente, un chip. Dentro de ese chip hay montones y montones de pequeños interruptores llamados transistores.
¿Cuántos transistores hay? En los chips más modernos hay alrededor de cien millones de interruptores. Eso es, más o menos, tantos como los interruptores eléctricos que hay en los edificios en la ciudad de San Francisco.
Para hacer computadoras más y más rápidas, los científicos e ingenieros tuvieron que hacer transistores más y más pequeños. En la actualidad son tan pequeños, que el tamaño promedio de tus transistores es de alrededor de 100 nanómetros, lo cual significa que puedes poner 1.000 de ellos en el espesor de un cabello humano. El primer transistor, que fue hecho en 1947, era de alrededor de 5 cm. Hoy en día estos pequeños transistores están hechos usando nanotecnología.
¿Por que los transistores tienen que ser tan pequeños? Los pequeños transistores hacen posible que puedas llevar contigo una computadora laptop, que es más poderosa que las computadoras de 10 anos atrás, que pesaban algunos cientos de kilos. También es más rápida, porque aunque los electrones se mueven muy rápido, les lleva tiempo ir de un lado al otro, de modo que cuando mas corta es la distancia que tienen que viajar, tanto mejor. Estos pequeños transistores usan muy poca energía y, así, las baterías de las laptops duran más tiempo.
Para poder seguir haciendo transistores más y más pequeños, vamos a tener que encontrar nuevas formas de fabricación. Los científicos predicen que el transistor mas pequeño que pueden hacer, usando la tecnología actual, es de alrededor de 1/3 del tamaño de los que se están utilizado. Imagínate que en unos 10 años necesitaremos nuevas tecnologías. ¿Qué es lo próximo entonces? Algo llamado fabricación usando el método ascendente

que significa ENIAC

ENIAC es un acrónimo inglés de Electronic Numerical Integrator And Computer (Computador e Integrador Numérico Electrónico), utilizada por el Laboratorio de Investigación Balística del Ejército de los Estados Unidos.
Máquina gigantesca que ha sido la primera computadora electrónica de propósito general (a excepción del Colossus, que fue usado para descifrar código alemán durante la Segunda Guerra Mundial y destruido tras su uso para evitar dejar pruebas, siendo recientemente restaurada para un museo británico) totalmente digital, es decir, que ejecutaba sus procesos y operaciones mediante instrucciones en lenguaje máquina, a diferencia de otras máquinas computadoras contemporáneas de procesos analógicos. Presentada en público el 15 de febrero de 1946.
La ENIAC fue construida en la Universidad de Pennsylvania por John Presper Eckert y John William Mauchly, ocupaba una superficie de 167 y operaba con un total de 17.468 válvulas electrónicas o tubos de vacío. Físicamente, la ENIAC tenía 17.468 tubos de vacío, 7.200 diodos de cristal, 1.500 relés, 70.000 resistencias, 10.000 condensadores y 5 millones de soldaduras. Pesaba 27 tn, medía 2,4 m x 0,9 m x 30 m; utilizaba 1.500 conmutadores electromagnéticos y relés; requería la operación manual de unos 6.000 interruptores, y su programa o software, cuando requería modificaciones, tardaba semanas de instalación manual.
La ENIAC elevaba la temperatura del local a 50ºC. Para efectuar las diferentes operaciones era preciso cambiar, conectar y reconectar los cables como se hacía, en esa época, en las centrales telefónicas, de allí el concepto. Este trabajo podía demorar varios días dependiendo del cálculo a realizar.
Uno de los mitos que rodea a este aparato es que la ciudad de Filadelfia, donde se encontraba instalada, sufría de apagones cuando la ENIAC entraba en funcionamiento, pues su consumo era de 160 kW. Esto no es cierto, ya que ésta tenía un sistema aparte de la red eléctrica.
A las 23.45 del 2 de octubre de 1955, la ENIAC fue desactivada para siempre.
Las mujeres del ENIAC
Aunque resulta frecuente encontrar en numerosos textos el nombre de los creadores del ENIAC - John Presper Eckert y John William Mauchly- no lo es tanto encontrar la referencia de quienes se encargaron de hacer funcionar la computadora. En la descripción del puesto de trabajo se decía: «Requiere esfuerzo, creatividad mental, espíritu innovativo y un alto grado de paciencia» ya que, por cierto, el ENIAC no tenía manual de programación.
Quienes se encargaron de que la computadora funcionara fueron seis mujeres: Kay Antonelli (1921-2006), Jean Bartik (1924- ), Betty Holberton (1917-2001), Marlyn Meltzer, Frances Spence (1922- ) y Ruth Teitelbaum (1924-86). Sus nombres fueron ocultados durante años y han sido recuperados recientemente para la historia de la computación.
Ellas que desarrollaron los primeros programas de software de la primera computadora electrónica y crearon el campo de la programación. A mediados de los cuarenta del siglo XX eran las únicas programadoras de computadoras de propósito general en el mundo. Fueron así las maestras de la primera generación de programadores digitales.
La historia de estas mujeres ha estado invisibilizada hasta que en 1986 una estudiante de Harvard, Kathryn Kleiman descubrió la historia de estas mujeres al realizar una investigación sobre el papel de las mujeres en la computación. La información fue difundida por Tom Petsinger que realizó un reportaje reconociendo el trabajo de las mujeres del ENIAC para Wall Street Journal.
Ellas, junto a la primera programadora en la historia del ordenador Ada Lovelace también conocida como Ada Byron, son claves en el desarrollo de la informática.
Descripción Técnica
La ENIAC pesaba 27 tn, medía 2,4 m x 0,9 m x 30 m y ocupaba una superficie de 167 m². Físicamente, la ENIAC tenía:
17.468 tubos de vacío
7.200 diodos de cristal
1.500 conmutadores electromagnéticos y relés
70.000 resistencias
10.000 condensadores
5 millones de soldaduras.
Prestaciones
La computadora podía calcular trayectorias de proyectiles, lo cual fue el objetivo primario al construirla. En 1.5 segundos era posible calcular la potencia 5000 de un número de hasta 5 cifras.
La ENIAC podía resolver 5.000 sumas y 360 multiplicaciones en 1 segundo. Pero entre las anécdotas estaba la poco promisoria cifra de un tiempo de rotura de 1 hora.

biografia de george boole

George Boole Matemático británico Nació el 2 de Noviembre de 1815 en Lincoln, Lincolnshire. Autodidacta, aprendió por su cuenta Latín y Griego. Con 12 años ya era un experto en Latín. Tradujo una oda de Horacio. Su primer contacto con las matemáticas lo tuvo gracias a su padre quién le dio también la afición para la construcción de instrumentos ópticos. Con 16 años comenzó a ejercer como profesor auxiliar de colegio. En 1835 abrió su propio colegio. Estudió los trabajos de Laplace y Lagrange y se inició en el álgebra. Publicó la solución de ecuaciones diferenciales en el "Transaction of the Royal Society". Gracias a este trabajo le concedieron la medalla de la Real Sociedad. Fue nominado para una cátedra de matemática en el Queens College, Cork en 1849. En 1854 publicó Una investigación de las leyes del pensamiento sobre las cuales son basadas las teorías matemáticas de Lógica y Probabilidad. Comienza el álgebra de la lógica llamada Algebra Booleana la cual ahora encuentra aplicación en la construcción de computadores, circuitos eléctricos, etc. En 1859 se publicó el cálculo de las diferencias finitas, "Tratado sobre el Cálculo de las Diferencias Finitas" (1860), y métodos generales en probabilidad. Publicó alrededor de 50 escritos y fue uno de los primeros en investigar las propiedades básicas de los números, tales como la propiedad distributiva que fundamento los temas del álgebra. Recibió grandes honores de las universidades de Dublin y Oxford y fue elegido miembro académico de la Real Sociedad (1857). Falleció el 8 de diciembre de 1864 en Ballintemple, Irlanda.