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Area Educacion Tecnológica Área de Educación Tecnológica Tecnología de los Procesos Productivos II 3 Año Cuadernillo Nº2 CONCEPTOS DE PROGRAMACION DE SISTEMAS Año: 2014 TPP II Cuadernillo Nº 2 Pág. 1/6 Area Educacion Tecnológica Conceptos básicos Para adentrarnos en el mundo de la programación y sus diversos lenguajes debemos conocer ciertos conceptos. Hablamos de programación cuando nos referimos al proceso de creación de un programa mediante la aplicación de procedimientos lógicos. La programación se desarrolla en distintos lenguajes. Estos lenguajes son códigos estructurados que cobran sentido en determinados contextos de uso. Los lenguajes pueden ser naturales o artificiales. Los naturales nos son propios como seres humanos, y cada uno de ellos es el vehículo de comunicación de una determinada cultura. Los artificiales, en cambio, son una creación de especialistas. Para utilizarlos y desarrollarlos se requiere un aprendizaje planificado. LENGUAJE DE PROGRAMACIÓN El lenguaje de programación o código es la forma que tenemos de comunicarnos con el sistema que deseamos controlar, a través de una PC. El código binario es el que nos permite interactuar con la máquina. A los ceros y unos se les llama con el nombre de lenguaje de máquina porque son instrucciones que el controlador es capaz de comprender. Pero es muy trabajoso traducir a ceros y unos las instrucciones que queremos que éste realice. El código que nos permite usar un lenguaje mucho más comprensible para nosotros se llama lenguaje de programación. Bajo este código existe un “subcódigo” encargado de traducir nuestras instrucciones al lenguaje de máquina, es decir, a ceros y unos, pero no necesitamos conocerlo. Un lenguaje de programación es entonces un conjunto de reglas, símbolos, y normas de sintaxis, que se aplican para desarrollar programas. En general, los lenguajes de programación proporcionan un conjunto de instrucciones básicas que la máquina a controlar puede entender. Escribir un programa de control de una máquina consiste en escribir una secuencia de instrucciones que le indiquen a la máquina la operación a realizar, respetando las normas y reglas que el lenguaje de programación impone. Al proceso por el cual se escribe, se prueba y se compila el código de un programa se le llama programación. TPP II Cuadernillo Nº 2 Pág. 2/6 Area Educacion Tecnológica Existen muchos lenguajes de programación que se utilizan para diferentes aplicaciones: a) Para desarrollar aplicaciones informáticas: Visual Basic, C++, etc. b) Para desarrollar aplicaciones de internet: Java, HTML, PHP, ActionScript (flash), etc. c) Para desarrollar aplicaciones móviles: Java, Objective C (Apple), Visual Studio (Windows phone) d) Para controlar robots: LOGO, RoboLab, RoboMind. e) Para controlar máquinas de fábricas: Grafset, Ladder, etc Clasificación de lenguajes de programación: A los lenguajes de programación se los puede clasificar en visuales y textuales. Lenguajes de programación visual: Icónicos: El programa se realiza moviendo bloques de construcción de programas (objetos visuales, íconos o dibujos) en un interfaz adecuado para ello. El programa que se obtiene es un conjunto de íconos (dibujos) enlazados. Cada ícono representa una instrucción que el controlador es capaz de comprender y realizar. Ejemplos: Robolab, FluxSys, Mindstorms, Scratch, etc. Gráficos: también conocidos como lenguajes G, su propósito es sintetizar grandes cantidades de código en pequeños bloques modulares que pueden enlazarse entre sí generando códigos con un número muy reducido de estos bloques. Ejemplos: LabView, Ladder (lenguaje de contactos o de escalera) Lenguajes de programación textual: utilizan secuencias de texto que incluyen palabras, números y puntuación, de manera similar a los lenguajes naturales escritos. Ejemplos: C, Java, Action Script, etc. La sintaxis de un lenguaje de programación describe las combinaciones posibles de los símbolos que forman un programa sintácticamente correcto. Código binario Para que la computadora entienda nuestras instrucciones debe usarse un lenguaje específico conocido como código máquina o código binario, que la máquina comprende fácilmente, pero que resulta excesivamente complicado para las personas. El código binario es la base de la informática al reducir todas las posibles instrucciones interpretadas por la máquina a un código de unos y ceros (encendido/apagado; sí/no) por el que el sistema de control funciona y ejecuta las órdenes introducidas en él. TPP II Cuadernillo Nº 2 Pág. 3/6 Area Educacion Tecnológica Programa Un programa generalmente implementa –traduce a un lenguaje de programación concreto– un algoritmo. ALGORITMO Un algoritmo es un conjunto de pasos que se siguen en orden para la resolución de un problema o la obtención de un resultado predeterminado. Los algoritmos se representan gráficamente mediante diagramas de flujo o diagramas lógicos. El programa es creado por un programador en algún lenguaje de programación, pero en este primer estado no es directamente ejecutable por la computadora, sino que debe ser traducido a otro lenguaje –el lenguaje máquina – que sí pueda ser ejecutado por el sistema. Pasos que deben seguirse en la realización de un programa Fase de resolución del problema Consta de las siguientes etapas: Análisis del problema: o Se define el problema. Esto requiere que sea comprendido y pueda ser enunciado. o Dado que es necesario tener en cuenta los elementos de que se dispone para alcanzar el resultado buscado, es necesario analizar la estructura del sistema a controlar. Esto se logra realizando el diagrama de bloques del mismo. Diseño del algoritmo: se desarrolla una secuencia lógica de pasos tendientes a resolver el problema. Luego se siguen los pasos diseñados para comprobar si resuelven el problema Fase de implementación Las etapas de esta fase son: Codificación del programa: para que el algoritmo se convierta en un programa es necesario traducirlo a un lenguaje de programación Compilación y ejecución: es la etapa en la que se descarga el programa desde la computadora en el controlador. Si hay errores en la sintaxis del programa, estos son informados. Luego la computadora sigue las instrucciones. Comprobación o verificación: Según los resultados obtenidos (comportamiento del sistema) se realizarán ajustes al programa. Documentación: se deja registro del proceso, para futuras modificaciones. TPP II Cuadernillo Nº 2 Pág. 4/6 Area Educacion Tecnológica Clasificación temporal de las etapas del proceso de programación: 1. la etapa en la que el programador analiza el sistema, diseña y realiza el algoritmo y codifica el programa, se denomina TIEMPO de EDICION. 2. luego, cuando el programa se descarga al controlador y comienza a ser utilizado, se llama TIEMPO de EJECUCION. Pasos: Pasos Etapa Descripción 1 Análisis del problema Se analiza el sistema a controlar (diagrama de bloques) y se define claramente como se desea que éste se comporte. 2 Diseño de algoritmo Se definen las instrucciones que se realizarán, con forma de diagrama de flujo 3 Codificación Se implementa el algoritmo en un código escrito en un lenguaje de programación. Refleja las ideas desarrolladas en las etapas de análisis y diseño 4 Compilación y ejecución Se descarga el programa y se pone en funcionamiento el controlador 5 Verificación Busca errores en las etapas anteriores y los elimina. Se comprueba que el programa responde al problema planteado en el punto 1. 6 TPP II Documentación Son comentarios que facilitan la comprensión del programa. Se deja registro de todo lo que se hizo para su posterior utilización o modificación. Cuadernillo Nº 2 Pág. 5/6 Area Educacion Tecnológica Diagramas de flujo - Bloques Representación gráfica, mediante la utilización de signos convencionales, del proceso que sigue la información en un programa determinado. El diagrama de flujo es una de las técnicas de representación de algoritmos más antigua, y consiste en representar mediante símbolos las operaciones a realizar. Bloque de inicio / finalización del programa I F Se utiliza para indicar el comienzo y la finalización del programa Bloque de salida Se utiliza para indicar cuando el controlador envía instrucciones a un actuador (por ejemplo, encender o apagar una luz o mostrar un mensaje por pantalla). Bloque de entrada Se utiliza para indicar que el controlador debe recibir datos ingresados por el usuario en tiempo de ejecución o para la lectura del estado de sensores en tiempo de ejecución. Bloque de proceso Se utiliza para indicar las operaciones realizadas por el controlador (ejemplo. esperas y operaciones matemáticas) Bloque de repetición Numero de veces Se utiliza cuando una cierta secuencia del programa debe repetirse un número determinado de veces. Bloque de condición SI Se utiliza cuando se desea que se realicen diferentes acciones en función de una decisión. La condición admite como posibles respuestas SI o NO. NO TPP II Cuadernillo Nº 2 Pág. 6/6