ARKITECTURA DE COMPI

8/3/2019 ARKITECTURA DE COMPI

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Comunicación interna en la Computadora

2.1 Buses.

Se denomina bus, en informática, al conjunto de conexiones físicas (cables,

placa de circuito impreso, etc.) que pueden compartirse con múltiplescomponentes de hardware para que se comuniquen entre sí. El propósito delos buses es reducir el número de rutas necesarias para la comunicación entrelos distintos componentes, al realizar las comunicaciones a través de un solocanal de datos. Ésta es la razón por la que, a veces, se utiliza la metáfora"autopista de datos".

En el caso en que sólo dos componentes de hardware se comuniquen a través

de la línea, podemos hablar de puerto hardware( puerto serial o puertoparalelo).

Características de un bus

Un bus se caracteriza por la cantidad de información que se transmite en formasimultánea. Este volumen se expresa en bits y corresponde al número de

líneas físicas mediante las cuales se envía la información en forma simultánea.Un cable plano de 32 hilos permite la transmisión de 32 bits en paralelo. Eltérmino "ancho" se utiliza para designar el número de bits que un bus puedetransmitir simultáneamente. En su forma más simple, el ancho de banda es lacapacidad de transferencia de datos, en otras palabras, la cantidad de datosque se pueden mover de un punto a otro en cierta cantidad de tiempo.El tener una comunicación de datos de punto a punto implica dos cosas:Un

conjunto de conductores eléctricos utilizados para hacer posible lacomunicación a bajo nivel. Un protocolo para facilitar la comunicación de datosconfiable y eficiente.



Por otra parte, la velocidad del bus se define a través de su frecuencia (que seexpresa en Hercios o Hertz), es decir el número de paquetes de datos quepueden ser enviados o recibidos por segundo.Cada vez que se envían o reciben estos datos podemos hablar de ciclo. De

esta manera, es posible hallar la velocidad de transferencia máxima del bus (la

cantidad de datos que puede transportar por unidad de tiempo) al multiplicar suancho por la frecuencia.

2.1.1 Bus Local.

Teniendo en cuenta las mencionadas limitaciones del bus AT y la infalibilidadde los buses EISA y MCA para asentarse en el mercado, en estos años se hanideado otros conceptos de bus. Se inició con el llamado Vesa Local Bus (VL-Bus), que fue concebido y propagado independientemente por el comité VESA,que se propusoel definir estándares en el ámbito de las tarjetas gráficas y así por primera vez yrealmente tuviera poco que ver con el diseño del bus del PC. Fueron y sontodavía las tarjetas gráficas quienes sufren la menor velocidad del bus AT. Por eso surgió, en el Comité VESA, la propuesta para un bus más rápido que fue elVESA Local Bus.

Vesa Local Bus



Al contrario que con el EISA, MCA y PCI, el bus VL no sustituye al bus ISA sinoque lo complementa. Un PC con bus VL dispone para ello de un bus ISA y delas correspondientes ranuras (slots) para tarjetas de ampliación. Además, enun PC con bus VL puede haber, sin embargo, una, dos o incluso tres ranurasde expansión, para la

colocación de tarjetas concebidas para el bus VL, casi siempre gráficos.Solamente estos slots están conectados con la CPU a través de un bus VL, detal manera que las otras ranuras permanecen sin ser molestadas y las tarjetasISA pueden hacer su servicio sin inconvenientes.El VL es una expansiónhomogeneizada de bus local, que funciona a 32 bits, pero que puede realizar operaciones a 16 bits.

VESA presentó la primera versión del estándar VL-BUS en agosto de 1992. Laaceptación por parte del mercado fue inmediata. Fiel a sus orígenes, el VL-BUSse acerca mucho al diseño del procesador 80486. De hecho presenta lasmismas necesidades de señal de dicho chip, exceptuando unas cuantas menos

estrictas destinadas a mantener la compatibilidad con los 386.La especificaciónVL-Bus como tal, no establece límites, ni superiores ni inferiores, en lavelocidad del reloj, pero una mayor cantidad de conectores supone una mayor capacitancia, lo que hace que la fiabilidad disminuya a la par que aumenta lafrecuencia. En la práctica, el VL-BUS no puede superar los 66 Mhz. Por estemotivo, la especificación VL-BUS original recomienda que los diseñadores noempleen más de tres dispositivos de bus local en sistemas que operan avelocidades superiores a los 33 Mhz. A velocidades de bus superiores, el totaldisminuye: a 40 Mhz solo se pueden incorporar dos dispositivos; y a 50 Mhz unúnico dispositivo que ha de integrarse en la placa. En la práctica, la mejor combinación de rendimiento y funciones aparece a 33 Mhz. Tras lapresentación del procesador Pentium a 64 bits, VESA comenzó a trabajar enun nuevo estándar (VL-Bus versión 2.0).

La nueva especificación define un interface de 64 bits pero que mantienen todacompatibilidad con la actual especificación VL-BUS. La nueva especificación2.0 redefine además la cantidad máxima de ranuras VL-BUYS que se permitenen un sistema sencillo. Ahora consta de hasta tres ranuras a 40 Mhz y dos a 50Mhz, siempreque el sistema utilice un diseño de baja capacitancia.En el nombre del bus VLqueda de manifiesto que se trata de un bus local. De forma distinta al bus ISA

éste se acopla directamente en la CPU. Esto le proporciona por un lado unamejora substancial de la frecuencia de reloj (de la CPU) y hace que dependade las líneas de control de la CPU y del reloj. A estas desventajas hay queañadirle que no en todos los puntos están bien resueltas las especificacionesdel comité VESA, hecho que a la larga le llevará a que el éxito del bus VL sevea empañado por ello. En sistemas 486 económicos se podíaencontrar a menudo, pero su mejor momento ya ha pasado.

2.1.2 Bus de datos



La propia palabra “Bus” ya está anunciando el “transporte” de algo, y en estecaso, se refiere a datos para procesarse por un equipo informático. El Bus deDatos soporta tanto la información como las instrucciones declaradas sobre lamisma, de tal forma de gestionar operaciones.De este modo, se da lugar a 3tipos de “Buses”: Datos, Direcciones y Control. Mientras el Bus de Datos se

encarga de mover la información por los componentes de hardware del sistemade computación, tanto de Entrada (teclado, mouse, etc) como de salida(monitor, impresora, etc.), el Bus de Direcciones ubica los datos en el Sub-sistema de Memoria teniendo relación directa con los procesos de CPU, yfinalmente el Bus de Control tiene la tarea de marcar el estado de unainstrucción dada a la PC.Es común dibujar y describir el Bus de Datos comouna autopista de información y órdenes, porque no es otra cosa que eso. Serige por la cantidad de bits capaz de soportar en el camino, y en este marco, elCPU cumple la función primaria. Es por ello, que hoy tenemos procesadores de64 bits en lugar de 32 ó 16, porque la evolución de la PC y la exigenciainformativa de los usuarios lo demandaron.Es común dibujar y describir el Bus

de Datos como una autopista de información y órdenes, porque no es otra cosaque eso. Se rige por la cantidad de bits capaz de soportar en el camino, y eneste marco, el CPU cumple la función primaria. Es por ello, que hoy tenemosprocesadores de 64 bits en lugar de 32 ó 16, porque laevolución de la PC y la exigencia informativa de los usuarios lo demandaron

2.1.3 Bus de direcciones

En el bus se encuentran dos pistas separadas, el bus de datos y el bus dedirecciones. La CPU escribe la dirección de la posición deseada de la memoriaen el bus de direcciones accediendo a la memoria, teniendo cada una de laslíneas carácter binario. Es decir solo pueden representar 0 o 1 y de estamanera forman conjuntamente el número de la posición dentro de la memoria(es decir: la dirección). Cuanto más líneas haya disponibles, mayor es ladirección máxima y mayor es la memoria a la cual puede dirigirse de esta



forma. En el bus de direcciones original había ya 20 direcciones, ya que con 20bits se puede dirigir a una memoria de 1 MB y esto era exactamente lo quecorrespondía a la CPU.Esto que en le teoría parece tan fácil es bastante mas complicado en lapráctica, ya que aparte de los bus de datos y de direcciones existen también

casi dos docenas más de líneas de señal en la comunicación entre la CPU y lamemoria, a las cuales también se acude. Todas las tarjetas del bus escuchan,y se tendrá que encontrar en primer lugar una tarjeta que mediante el envío deuna señal adecuada indique a la CPU que es responsable de la dirección quese ha introducido. Las demás tarjetas se despreocupan del resto de lacomunicación y quedan a la espera del próximo ciclo de transporte de datosque quizás les incumba a ellas. Este mismo concepto es también la razón por la cual al utilizar tarjetas de ampliación en un PC surgen problemas una y otravez, si hay dos tarjetas que reclaman para ellas el mismo campo de dirección ocampos de dirección que se solapan entre ellos.

Los datos en si no se mandan al bus de direcciones sino al bus de datos. Elbus XT tenía solo 8 bits con lo cual sólo podía transportar 1 byte a la vez. Si laCPU quería depositar el contenido de un registro de 16 bits o por valor de 16bits, tenía que desdoblarlos en dos bytes y efectuar la transferencia de datosuno detrás de otro.De todas maneras para los fabricantes de tarjetas de ampliación, cuyosproductos deben atenderse a este protocolo, es de una importancia básica laregulación del tiempo de las señales del bus, para poder trabajar de formainmejorable con el PC. Pero precisamente este protocolo no ha sido nuncapublicado por lBM con lo que se obliga a los fabricantes a medir las señalescon la ayuda de tarjetas ya existentes e imitarlas. Por lo tanto no es de extrañar que se pusieran en juego tolerancias que dejaron algunas tarjetas totalmenteeliminadas.

ESTRUCTURACIÓN DE LOS BUSES Existen dos organizaciones físicas de operaciones E/S que tienen que ver conlos buses que son:Bus únicoBus dedicado

La primera gran diferencia entre estas dos tipos de estructuras es que el bus

único no permite un controlador DMA (todo se controla desde la CPU),mientras que el bus dedicado si que soporta este controlador.El bus dedicado trata a la memoria de manera distinta que a los periféricos(utiliza un bus especial) al contrario que el bus único que los considera aambos como posiciones de memoria (incluso equipara las operaciones E/S conlas de lectura/escritura en memoria). Este bus especial que utiliza el busdedicado tiene 4 componentes fundamentales:

Datos: Intercambio de información entre la CPU y los periféricos.Control: Lleva información referente al estado de los periféricos (petición deinterrupciones).

Direcciones: Identifica el periférico referido.



Sincronización: Temporiza las señales de reloj. La mayor ventaja del busúnico es su simplicidad de estructura que le hace ser más económico, pero nopermite que se realice a la vez transferencia de información entre la memoria yel procesador y entre los periféricos y el procesador. Por otro lado el busdedicado es mucho más flexible y permite transferencias simultáneas. Por

contra su estructura es más compleja y por tanto sus costes son mayores.

Bus de control. El bus de control (en ocasiones denominado bus decomando) transporta las órdenes y las señales de sincronización que provienende la unidad de control y viajan hacia los distintos componentes de hardware.Se trata de un bus bidireccional en la medida en que también transmite señalesde respuesta del hardware.El bus de control es una colección de líneas que transportan un conjunto deseñales cuyo propósito es la sincronía de todas las operaciones efectuadas por el CPU con los diferentes subsistemas de un equipo de cómputo, destacan laslíneas para escritura (write) y lectura (read ) de datos, el reloj del sistema, líneas

de interrupción, líneas de estado, etc. El uso de éstas líneas se comprenderámejor conforme se avance en éste curso. Los procesadores de la familia 80x86proveen dos espacios diferentes de direccionamiento, uno para lamemoria y otro para la E/S, mientras que el direccionamiento de memoria varíasegún el procesador, las líneas de E/S son siempre de 16 bits, lo que permitedireccionar 65,536 localidades diferentes. Algunas líneas de control son lasencargadas de decidir qué direcciones son para memoria y cuáles son paraE/S. El Bus de Control transporta señales de estado de las operacionesefectuadas por el CPU con las demás unidades. Organiza y redirige lainformación hacia el bus pertinente para la información que se tiene quetransmitir. Es el bus encargado de hacer el direccionamiento, quién realiza todala función de direccionar es el controlador, diferente para cada tipo dedispositivo.

2.1.4 Buses normalizados.

Antes cada fabricante definía sus buses lo cual dificultaba mucho lacomunicación entre distintos componentes. Para facilitar la interacción entrecomponentes de distintos fabricantes los buses se han “normalizado”. Siguenun estándar acordado previamente. Un bus debe cumplir las siguientesespecificaciones:

Nivel mecánico En el nivel mecánico deben definirse aspectos tales como eltipo de soporte, el número de hilos del bus, el tipo de conector, etc. Por ejemplo, en los buses para la conexión de placas impresas, hay que definir,entre otras cosas, la altura de las placas, los conectores y las posiciones deéstos, para garantizar la compatibilidad de las distintas placas. Nivel eléctrico El nivel eléctrico (u óptico, en el caso de emplear como soportela fibra óptica), debe especificar el circuito equivalente de los dispositivos quese conectan a las líneas del bus, tanto de los emisores como de los receptores.También debe especificar las tensiones y corrientes utilizadas para establecer el valor de las señales. En este nivel, debe quedar definida la forma en la quelos distintos dispositivos deben conectarse eléctricamente.

Nivel lógico Este nivel define estáticamente todas las líneas del bus,estableciendo las equivalencias entre los valores eléctricos de las señales y



sus valores lógicos. Por ejemplo, se definirá que los hilos 0-7 su nivel alto (5V)equivale a un 1 lógico y los hilos 8-15 su nivel activo es a nivel bajo (0V). Nivel de temporización básica En este nivel se establecen los cronogramaspara la realización de la operación más elemental del bus, esto es, de un ciclo. Nivel de transferencia elemental

En este nivel se establece el procedimiento empleado para realizar unatransferencia de un dato por el bus. En el caso de un bus de ciclo completo,este nivel coincide con el anterior puesto que la temporización básica

establece todas las condiciones necesarias para transferir un dato. Sinembargo, en el caso de un bus de ciclo partido, se especifican las ranuras queforman cada tipo de ciclo o transferencia. Nivel de transferencia de bloque En algunos buses, la operación básica estaformada por una serie de transferencias elementales, que tiene por objetivo eltransferir un bloque de información con entidad propia. En este nivel, deberádefinirse el protocolo de comunicación empleado para realizar esta

transferencia de bloque. Se definirán aspectos tales como cabeceras,codificación de los datos para detección de errores, procedimientos derecuperación para el caso de error, identificación del receptor, etc. Todos losbuses poseen especificaciones normalizadas, como son: - protocolos detransmisión de datos, - velocidades y temporización de las transferencias, -anchuras de los sub-buses, - y sistema físico de conexión (conectoresestandarizados). Los Buses normalizados más conocidos son:S-100 Bus (IEEE 696). Puede considerarse como el primer bus normalizadopara microcomputadores, siendo introducido por Atari para su computador 8080 (sistema de 8 bits). En total disponia de unos 100 hilos. CAMAC (o IEEE 583). El bus CAMAC (“ComputerAutomatedMeasurement and Control ”) Se introdujo para interconectar instrumentos de medida nuclearesen 1969.GPIB ( o IEEE 488). El GPIB (“General Purpose Interface Bus”) fue ideado por Hewlett Packard (1965 a 1975) usa 24 hilos, 8 de los cuales son para datos y elresto para señales de control.Multibus (o IEEE 796). Bus de 16 bit de datos introducido por Intel. En laactualidad hay una versión mejorada llamada Multibus-II (IEEE 1296) paratransferir datos de 32 bits.ISA Bus. El bus ISA (“Industrial Standard Architecture” ), es el bus introducidocon el IBM-PC. Tiene 64 hilos de los cuales 8 son para datos.

ISA AT Bus. Fue introducido con los IBM-AT (80286). Ideado paraarquitecturas de 16 bits, posee subdirecciones de 24 bits (direcciona hasta 16Mbytes) y es compatible, como no, con su antecesor de 16 bits.MCA. (“Micro-ChannelArchitecture” ) fue introducido por IBM en 1987 en susequipos PS/2. Es un bus para arquitecturas de 32 bits y es 10 veces másrápido que el ISA AT, llegando a transferir hasta 20 Mbits/seg. Ampliación deEstructura de Computadores. Curso 2010-11 3º de Ingeniería Informática.Vicente Arnau LlombartPag. 5 20/09/2010 EISA (“ExtendetIndustrySatandardArchitecture” ). Es un bus ideado por 9fabricantes de ordenadores, para arquitecturas de 32 bits. Posee velocidad detransferencia de 33Mbits/seg. Es compatible con el bus ISA. Este bus puede

solo ser controlado por microprocesadores 80386, 80486 o superiores, y esautoconfigurable.



SCSI (“Small computerSystem Interface”) es un estándar universal paraconexiones paralelas a periféricos. Suele utilizarse para unidades de discosmagnéticos y ópticos. Admite hasta 7 dispositivos y fue ideado para entornosUNIX y Macintosh. Permite velocidades de transferencia de 5 Mbits/seg hasta400 Mbits/seg. En la

actualidad se está desarrollando el SCII-3, de 32 bits, que podrá admitir hasta32 periféricos conectados a gran distancia por fibra óptica (comunicación serie).Futurebus+ (IEEE 896.1 e IEEE 896.2). Es una normalización proyectada paraequipos de muy altas prestaciones, que puede considerarse como unaevolución de las normas Multibus II y VME. Diseñado para arquitectura de 64bits. Permite la construcción de sistemas multiprocesador (de hasta 32procesadores) compartiendo memoria. USB o Bus Serie Universal, es unestándar de 1995 que define un bus para conectar periféricos al ordenador.Puede llegar a conectar hasta 127 dispositivos con una conexión de tipoestrella. El estándar incluye la transmisión de energía eléctrica al dispositivoconectado. Soporta dos tipos de transferencias, una baja de 1,5 Mbps para

conectar dispositivos lentos y de bajo coste (joyticks, ratones) y otra alta dehasta 12 Mbps para la conexión de dispositivos que requieren un mayor anchode banda (discos y CD-Roms). Las especificaciones de este estándar has sidorespaldadas por las empresas líderes en informática, como Intel, DEC,Microsoft, Compac, NEC y Northem Telecom. Este bus permite instalar nuevosdispositivos sin necesidad de resetear el computador. El USB puede conectar los periféricos como ratones, teclados, escáneres, cámaras digitales, teléfonosmóviles, reproductores multimedia, impresoras, discos duros externos, tarjetasde sonido, sistemas de adquisición de datos y componentes de red. Paradispositivos multimedia como escáneres y cámaras digitales, el USB se haconvertido en el método estándar de conexión. Para impresoras, el USB hacrecido tanto en popularidad que ha desplazado a un segundo plano a lospuertos paralelos porque el USB hace mucho más sencillo el poder agregar más de una impresora a una computadora personal. Ahora mismo tenemos laversión 2.0 de Alta velocidad con una tasa de transferencia de hasta 480Mbit/s(60MB/s). Y se espera pronto la Super velocidad (3.0): Actualmente en faseexperimental y con tasa de transferencia de hasta 4.8Gbit/s (600MB/s). Estaespecificación será lanzada a mediados de 2008 por Intel, de acuerdo coninformación recabada de Internet. La velocidad del bus será diez veces másrápida que la del USB 2.0, debido a la sustitución del enlace tradicional por unode fibra óptica que trabaja con conectores tradicionales de cobre, para hacerlo

compatible con los estándares anteriores. Se espera que los productosfabricados con esta tecnología lleguen al consumidor en 2009 o 2010.



El bus de direcciones es un canal del microprocesador totalmenteindependiente del bus de datos donde se establece la dirección de memoria deldato en tránsito. El bus de dirección consiste en el conjunto de líneas eléctricasnecesarias para establecer una dirección.La capacidad de la memoria que sepuede direccionar depende de la cantidad de bits que conforman el bus de

direcciones, siendo 2n (dos elevado a la ene) el tamaño máximo en bytes delbanco de memoria que se podrá direccionar con n líneas. Por ejemplo, paradireccionar una memoria de 256 bytes, son necesarias al menos 8 líneas, pues28 = 256. Adicionalmente pueden ser necesarias líneas de control para señalar cuando la dirección está disponible en el bus. Esto depende del diseño delpropio bus.Buses multiplexadosAlgunos diseños utilizan líneas eléctricas multiplexadas para el bus dedirección y el bus de datos. Esto significa que un mismo conjunto de líneaseléctricas se comportan unas veces como bus de dirección y otras veces comobus de datos, pero nunca al mismo tiempo. Una línea de control permite

discernir cual de las dos funciones está activa.

Las direcciones son números naturales (en hexadecimal) que indican laposición de los datos dentro de la memoria principal o del espacio dedirecciones de la unidad de entrada/salida. Las direcciones son generadas por la CPU, que es quien decide a qué dato se debe acceder en cada momento.Este bus se utiliza para direccionar las zonas de memoria y los dispositivos(que recordemos son tratados como si de posiciones de memoria se tratasen),de forma que, al escribir una dirección en el bus, cierto dispositivo quedeactivado y sea quien reciba-envíe los datos en el ciclo de bus así empezado.Es un bus triestado unidireccional, por lo que puede ponerse en altaimpedancia e ignorar lo que ocurre en el exterior (al tiempo que no influir en elestado de las líneas), pero solo permite la escritura del bus. Esto último esrazonable, puesto que la lectura del bus de direcciones no es de utilidad para eluP, al ser él mismo quien gestiona el direccionamiento. Este bus se componede 32 líneas, A31 hasta A0, lo que permite direccionar 2^32 posiciones dememoria: un total de 4Gigabytes. Contrariamente a los modelos anteriores, A0es una línea plenamente utilizada, lo que elimina la necesidad de la existenciade /UDS y /LDS.

Modo real.

El modo real (también llamado modo de dirección real en los manuales de Intel)es un modo de operación del 80286 y posteriores CPUs compatibles de laarquitectura x86. El modo real está caracterizado por 20 bits de espacio dedirecciones segmentado (significando que solamente se puede direccionar 1MB de memoria), acceso directo del software a las rutinas del BIOS y elhardware periférico, y no tiene conceptos de protección de memoria omultitarea a nivel de hardware. Todos los CPUs x86 de las series del 80286 yposteriores

empiezan en modo real al encenderse el computador; los CPUs 80186 yanteriores tenían solo un modo operacional, que era equivalente al modo real

en chips posteriores. La arquitectura 286 introdujo el modo protegido,permitiendo, entre otras cosas, la protección de la memoria a nivel de



hardware. Sin embargo, usar estas nuevas características requirióinstrucciones de software adicionales no necesarias previamente. Puesto queuna especificación de diseño primaria de los microprocesadores x86 es quesean completamente compatibles hacia atrás con el software escrito para todoslos chips x86 antes de ellos, el chip 286 fue hecho para iniciarse en ' modo real

' - es decir, en un modo que tenía apagadas las nuevas características deprotección de memoria, de modo que pudieran correr sistemas operativosescritos para microprocesadores más viejos. Al día de hoy, incluso los másrecientes CPUs x86 se inician en modo real al encenderse, y pueden correr elsoftware escrito para cualquier chip anterior. Bajo el modo real no existe ningúnmecanismo para tener varias tareas ejecutándose concurrentemente, aunque sise pueden tener varios programas cargados en memoria al mismo tiempo, peroinactivos. En el modo real se puede lograr un pequeño grado de multitarea siinterceptamos algunos de los vectores de interrupción que se ejecutanperiódicamente, como el temporizador, e insertamos una rutina de usuario bajoesa interrupción. Como puede verse, este tipo de multitarea no tiene ni punto

de comparación con la que ofrece el modo protegido del 80386.En el modo realno se puede controlar que un programa, por ejemplo, no pueda acceder a unazona específica de memoria. Un programa en modo real puede acceder acualquier dirección de memoria direccionable por el procesador, con lo que unprograma maligno puede modificar estructuras del sistema operativo oredireccionar vectores de interrupción y tener un control total sobre elsistema.Debido a esta escasa protección que se ofrece en el modo real,aparecen los temibles virus informáticos y otros programas malignos. Trasconocer el modo protegido y haber trabajado con él, me atrevo a afirmar que esimposible realizar un virus para un sistema operativo que trabaje en modoprotegido, siempre y cuando ese sistema operativo no deje ninguna puerta deentrada libre al usuario para controlar el sistema. Todas las interrupcioneshardware y software son controladas por el procesador en el modo real leyendode una tabla de interrupciones que se encuentran en las primeras posicionesde memoria física. Cuando se produce una interrupción, se lee de la tablaanterior la dirección donde encontrar su rutina de tratamiento. Como cualquier programa pude acceder a cualquier dirección de memoria, pude manipular esteárea de memoria e interceptar diversos vectores de interrupción y apuntarlas arutinas propias, con lo que cualquier programa puede controlar el sistemasegún desee.

Modo protegido.El direccionamiento de memoria en modo protegido (a partir del 80286 yposteriores) permite acceder a datos y programas localizados por encima ydentro del primer megabyte de memoria. Para direccionar esta secciónextendida el sistema de memoria se requiere un cambio en el esquema dedireccionamiento de segmento más desplazamiento usado en el modo real.Cuando los datos y programa se direccionan la memoria extendida, se sigueutilizando la dirección de desplazamiento para acceder a la información en elsegmento de memoria. Una diferencia consiste en la dirección del segmento yaque no existe en modo protegido. En lugar de una dirección de segmento, el

registro de segmento contiene un SELECTOR que elige un descriptor de unatabla.El descriptor especifica la ubicación del segmento en memoria, su



longitud y sus derechos de acceso. Dado que el registro de segmento y ladirección de desplazamiento aún acceden a la memoria, las instrucciones delmodo protegido son idénticas a las de modo real. De hecho, la mayoría de losprogramas escritos para funcionar en modo real funcionarán sin cambios en elmodo protegido.La diferencia entre los dos modos es la forma en que el

microprocesador interpreta el registro de segmento para acceder al segmentode memoria. Otra diferencia, en los 80386 y posteriores, es que en modoprotegido la dirección de desplazamiento puede ser un número de 32 bits envez de utilizar uno de 16 bits como en modo real. Es por esto que puededireccionar hasta 4 Gb de longitud. El SELECTOR, ubicado en el registro delsegmento, elige uno de 8192 descriptores en una de las dos tablas dedescriptores. El DESCRIPTOR especifica la ubicación, la longitud y losderechos de acceso del segmento de memoria, aunque no directamente comoen el modo real. Por ejemplo, en el modo real, si CS=0008H, el segmento decódigo inicia en la localidad 00080H. En modo protegido, este número desegmento puede direccionar cualquier localidad de memoria en todo el sistema

para el segmento de código.Existen dos tablas de descriptores utilizadas conlos registros de segmentos: una contiene descriptores globales y otra,descriptores locales. Los descriptores globales contienen las definiciones de lossegmentos que se aplican a todos los programas, mientras que los descriptoreslocales son generalmente exclusivos de una aplicación. Podríamos llamar descriptor de sistema a un descriptor global, y descriptor de aplicación a unolocal. Cada tabla de descriptores contendrá 8192 entradas, por lo tanto unaaplicación podría disponer en cualquier momento de 16.384 descriptores.Puesto que un descriptor describe un segmento de memoria, esto permite quepuedan ser descriptos hasta 16.384 segmentos de una aplicación

Modo real virtual.En el microprocesador 80386 y posteriores, el modo 8086 virtual, tambiénllamado modo real virtual o VM86, permite la ejecución de aplicaciones demodo real que violan las reglas bajo control de un sistema operativo de modoprotegido.El VM86 usaba la forma de segmentación del modo real, pero usaba ladirección resultante de 20 bits (realmente 21 bits), tratándola como unadirección lineal, de tal manera que era sujeta a paginación.Era usado para ejecutar programas DOS en MicrosoftWindows/386, Windows3.x, Windows 95, Windows 98, Windows Me, y OS/2 2.x y más adelante, a

través de las máquinas DOS virtuales, también en SCO UNIX a través deMerge, y en Linux por medio de dosemu.Los programas de DOS de modo protegido, tanto de 16 como de 32 bits, no seejecutan en el modo 8086 virtual, sino en modo usuario, siempre y cuandofueran compatibles con DPMI. Así que los emuladores arriba mencionadoshacen de hecho más que solo el soporte para el modo 8086 virtual.

Temporización. Los circuitos de conmutación y temporización, o circuitoslógicos, forman la base de cualquier dispositivo en el que se tengan queseleccionar o combinar señales de manera controlada. Entre los campos deaplicación de estos circuitos se pueden mencionar la conmutación telefónica,

las transmisiones por satélite y el funcionamiento de las computadorasdigitales. La lógica digital es un proceso racional para adoptar sencillas



decisiones de “verdadero” o “falso” basadas en las reglas del álgebra de Boole.Verdadero puede estar representado por un 1, y falso por un 0, y en loscircuitos lógicos estos numerales aparecen como señales de dos tensionesdiferentes. Los circuitos lógicos se utilizan para adoptar decisiones específicasde “verdadero-falso” sobre la base de la presencia de múltiples señales

“verdadero-falso” en las entradas. Las señales se pueden generar por conmutadores mecánicos o por transductores de estado sólido. La señal deentrada, una vez aceptada y acondicionada (para eliminar las señaleseléctricas indeseadas, o ruidos), es procesada por los circuitos lógicosdigitales. Las diversas familias de dispositivos lógicos digitales, por lo generalcircuitos integrados, ejecutan una variedad de funciones lógicas a través de lasllamadas puertas lógicas, como las puertas OR, AND y NOT y combinacionesde las mismas (como NOR, que incluye a OR y a NOT). Otra familia lógica muyutilizada es la lógica transistor-transistor. También se emplea la lógica desemiconductor complementario de óxido metálico, que ejecuta funcionessimilares a niveles de potencia muy bajos pero a velocidades de

funcionamiento ligeramente inferiores. Existen también muchas otrasvariedades de circuitos lógicos, incluyendo la hoy obsoleta lógica reóstato-transistor y la lógica de acoplamiento por emisor, utilizada para sistemas demuy altas velocidades. Los bloques elementales de un dispositivo lógico sedenominan puertas lógicas digitales. Una puerta Y (AND) tiene dos o másentradas y una única salida. La salida de una puerta Y es verdadera sólo sitodas las entradas son verdaderas. Una puerta O (OR) tiene dos o másentradas y una sola salida. La salida de una puerta O es verdadera sicualquiera de las entradas es verdadera, y es falsa si todas las entradas sonfalsas. Una puerta INVERSORA (INVERTER) tiene una única entrada y unaúnica salida, y puede convertir una señal verdadera en falsa, efectuando deesta manera la función negación (NOT). A partir de las puertas elementales sepueden construir circuitos lógicos más complicados, entre los que cabemencionar los circuitos biestables (también llamados flip-flops, que soninterruptores binarios), contadores, comparadores, sumadores, ycombinaciones más complejas. En general, para ejecutar una determinadafunción es necesario conectar grandes cantidades de elementos lógicos encircuitos complejos. En algunos casos se utilizan microprocesadores paraefectuar muchas de las funciones de conmutación y temporización de loselementos lógicos individuales. Los procesadores están específicamenteprogramados con instrucciones individuales para ejecutar una determinada

tarea o tareas. Una de las ventajas de los microprocesadores es que permitenrealizar diferentes funciones lógicas, dependiendo de las instrucciones deprogramación almacenadas. La desventaja de los microprocesadores es quenormalmente funcionan de manera secuencial, lo que podría resultar demasiado lento para algunas aplicaciones. En tales casos se empleancircuitos lógicos especialmente diseñados. 2.3.1

Reloj de sistema.El reloj de una computadora se utiliza para dos funciones principales:1. Parasincronizar las diversas operaciones que realizan los diferentessubcomponentes del sistema informático.2. Para saber la hora. El reloj

físicamente es un circuito integrado que emite una cantidad de pulsos por segundo, de manera constante. Al número de pulsos que emite el reloj cada



segundo se llama Frecuencia del Reloj. La frecuencia del reloj se mide enCiclos por Segundo, también llamados Hertzios, siendo cada ciclo un pulso delreloj. Como la frecuencia del reloj es de varios millones de pulsos por segundose expresa habitualmente en Megaherzios.El reloj marca la velocidad deproceso de la computadora generando una señal periódica que es utilizada por

todos los componentes del sistema informático para sincronizar y coordinar lasactividades operativas, evitando el que un componente maneje unos datosincorrectamente o que la velocidad de transmisión de datos entre doscomponentes sea distinta. Cuanto mayor sea la frecuencia del reloj mayor serála velocidad de proceso de la computadora y podrá realizar mayor cantidad deinstrucciones elementales en un segundo. El rango de frecuencia de losmicroprocesadores oscila entre los 4,77 megaherzios del primer PC diseñadopor IBM y los 200 megaherzios de las actuales computadoras basadas en loschips Intel Pentium. En máquinas de arquitectura Von Neumann la mayoría delas operaciones son serializadas, esto significa que la computadora ejecuta loscomandos en un orden preestablecido. Para asegurarnos de que todas las

operaciones ocurren justo en el tiempo adecuado, las máquinas 80x86 utilizanuna señal alternante llamada el reloj del sistema. En su forma básica, el relojdel sistema maneja toda la sincronización de un sistema de cómputo. El relojdel sistema es una señal eléctrica en el bus de control que alterna entre losvalores de cero y uno a una tasa dada. La frecuencia en la cual el reloj delsistema alterna entre cero y uno es llamada frecuencia del reloj de sistema. Eltimepo que toma para cambiar de cero a uno y luego volver a cero se le llamaperiodo de reloj, también llamado ciclo de reloj. La frecuencia del reloj essimplemente el número de ciclos de reloj que ocurren en un segundo, ensistemas actuales, éste valor excede los 200 ciclos por segundo, siendo yacomún frecuencias del orden de los 366 Mhz. (MegaHertz, que equivale a unmillón de ciclos por segundo). Observe que el periodo de reloj es el valor inverso de la frecuencia, por lo tanto, para un sistema de 200 Mhz el periodo esigual a 5 nanosegundos. Para asegurar la sincronización, el CPU inicia unaoperación ya sea en el flanco ascendente (cuando la señal cambia de cero auno) ó en el descendente (cuando la señal cambia de uno a cero). Como todaslas operaciones de un CPU están sincronizadas en torno a su reloj, un CPU nopuede ejecutar operaciones más rápido que la velocidad del reloj.

Reset del sistema

Se conoce como reset a la puesta en condiciones iníciales de un sistema. Estepuede ser mecánico, electrónico o de otro tipo. Normalmente se realiza alconectar el mismo, aunque, habitualmente, existe un mecanismo normalmenteun pulsador, que sirve para realzar la puesta en condiciones inícialesmanualmente. En un ordenador o un sistema de transmisión de datos, se usapara restablecer los medios para eliminar cualquier error o la espera de losacontecimientos y llevar un sistema al estado normal o estado inicial suele ser de una manera controlada. Que normalmente se hace en respuesta a unacondición de error cuando es imposible o indeseable de una actividad deprocesamiento y proceder a todos los mecanismos de recuperación de erroresno. Un equipo de almacenamiento de programa que normalmente realizar un

"reset" si un tiempo de espera y recuperación de errores de programas del tipodereintentar o cancelar tampoco. La capacidad de un dispositivo electrónico



para poder restablecer en caso de error o pérdida anormal de energía es unaspecto importante de diseño de sistemas embebidos y programación. Estacapacidad se puede observar la vida cotidiana con la electrónica, como untelevisor, un equipo de audio o la electrónica de un coche, que son capaces defuncionar como se pretende una vez más, incluso después de haber perdido el

poder de repente. Un repentino y extraño error con un dispositivo que puede aveces ser fijada por la eliminación y restauración de energía, haciendo que eldispositivo de restablecimiento. Algunos dispositivos, como reproductoresmultimedia portátiles, a menudo tiene un botón de reinicio, ya que sonpropensos a la congelación o el bloqueo arriba. La falta de una adecuadacapacidad de restablecimiento de otro modo, posiblemente, podría hacer que eldispositivo después de una inútil pérdida depotencia o mal funcionamiento. Unrestablecimiento se realiza por reiniciar el software del sistema sin reiniciar.

Estados de espera.

Cuando se conectan tarjetas al bus de la PC, un problema común es igualar lavelocidad de los ciclos del bus con la de las tarjetas. Es común que una tarjetasea más lenta que el bus. Así, el bus de la PC esta diseñado para resolver esteproblema. La señal READY del bus se puede usar para extender la longitud delciclo del bus para igualar una tarjeta lenta o parar el bus del sistema hasta quese sincronice con el ciclo de la tarjeta. Como se mencionó anteriormente, losciclos del bus del 8088 normalmente son de cuatro pulsos y se describen por T1 hasta T4. En algunos ciclos el hardware de la PC, automáticamente insertaun pulso ocioso extra llamado TW. La señal READY se usa para insertar estados nuevos o adicionales de espera. Debido a que los diferentes ciclos delbus requieren distintos tiempos, la señal READY se debe controlar de maneradiferente. Generación de estados de espera en ciclos de bus de memoria Elhardware de la PC no inserta estados de espera en los ciclos de lectura oescritura a memoria, sino que esto lo hace la tarjeta usando la señal READY.La figura 22 ilustra las señales de tiempo necesarias para generar un estado deespera para un ciclo de lectura o escritura a memoria. Los circuitos de la tarjetamadre muestran la señal READY en el flanco de subida del tiempo T2. Estaseñal debe ser valida (activo alto) 75 nanosegundos antes del flanco de subidade T2 para que no se genere un estado de espera. Si se requiere un estado deespera, la señal READY debe ser valida (activo bajo) 60 nanosegundos antesdel flanco de subida de T2. Si la señal READY se mantiene en bajo hasta el

flanco de subida del siguiente pulso, se inserta un estado de esperaadicional.Para las operaciones de lectura y escritura de E/S también se usa laseñal READY, y los tiempos son los mismos que para acceso a memoria,excepto que la señal READY se muestrea en T3. Interrupciones de Hardware. Durante la ejecución de un programa, el procesador debe interactuar con unaserie de dispositivos de entrada/salida: El teclado, las unidades de disco, lospuertos serie y paralelo, la tarjeta de red, etc. Normalmente, la velocidad deprocesamiento de estos dispositivos es inferior a la del procesador. Así que elprocesador tendrá que esperar un tiempo para que el dispositivo se desocupe

antes de hacerle una nueva solicitud. ¿Cómo sabe el procesador que eldispositivo ya está listo para la nueva petición?. También, algunos dispositivos



requieren la atención del procesador en forma asíncrona, es decir, no en formaperiódica. ¿Cómo sabe el procesador que el dispositivo requiere que se leatienda? Hay dos formas en que el procesador puede saber si el dispositivoestá listo o si el dispositivo requiere atención: La primera forma es que elprocesador esté periódicamente sondeando al dispositivo en cuestión. A fin de

asegurarse de poder atender rápidamente a un dispositivo cuando se losolicita, la frecuencia con el que procesador sondeaa los dispositivos debe ser muy alta. Lo anterior produce que el procesador ocupa mucho tiempointerrogando a los dispositivos y en la mayoría de las veces éstos no estánlistos o requieren de la atención del procesador. La segunda forma, una máseficiente, es hacer que sea el dispositivo el que le avise al procesador cuandoesté listo o requiera atención, interrumpiendo al procesador. El procesador dejará de hacer lo que está haciendo para atender al dispositivo paraposteriormente regresar a la tarea que estaba ejecutando antes de ser interrumpido. Los dispositivos utilizan una de las líneas del procesador parainterrumpirlo. A este tipo de interrupción se le conoce como Interrupción por

Hardware. Para atender a un dispositivo, el procesador ejecuta una rutinaespecial llamada Rutina de Servicio a Interrupciones.Las rutinas de servicio a interrupciones, por lo general, se cargan a la memoriaRAM como parte del proceso de iniciación de la computadora. Lasinterrupciones de cada dispositivo están priorizadas de tal manera que si.

Enmascarable. Interrupción enmascarable hardware. Un nivel bajo en estalínea da lugar a una secuencia de interrupción en la que se efectúan lassiguientes operaciones. : Interrupción enmascarable hardware. Un nivel bajo enesta línea da lugar a una secuencia de interrupción en la que se efectúan lassiguientes operaciones. - Se termina de ejecutar la instrucción que se estabaejecutando en el momento de la petición de interrupción. - La CPU analiza elcontenido del bit I del registro de status. Si el valor de este b t es "1", se ignorala interrupción y continúa ejecutándose el programa principal. Si por el contrariosu valor es "0". La interrupción es aceptada y continúa el proceso. - Guarda elcontenido del contador de programa y el registro de status en la pila e impideotra interrupción poniendo el flagI a "1" . - Recoge el vector de 0FFFEH y0FFFFH y comienza la ejecución del programa situado en la dirección dememoria indicada por este. - La ejecución finaliza cuando se encuentra unainstrucción RTI, tras la cual recoge los datos antes guardados en la pila ycontinúa la ejecución del programa principal donde se detuvo.

2.4.2 No-enmascarable.

Interrupción no enmascarable hardware.Un flanco de bajada en esta línea da lugar a una secuencia de interrupción enla que se efectúan las siguientes operaciones. :Interrupción no enmascarable hardware. Un flanco de bajada en esta línea dalugar a una secuencia de interrupción en la que se efectúan las siguientesoperaciones.- Se termina de ejecutar la instrucción que se estaba ejecutando en el momentode la petición de interrupción.



-La CPU no analiza el contenido del bit I del registro de status eindependientemente del valor que tenga este bit prosigue la secuencia deatención a la interrupción- Guarda el contenido del contador de programa y el registro de status en lapila e impide otra interrupción enmascarable poniendo el flagI a "1" . - Recoge

el vector de 0FFFAH y FFFBH y comienza la ejecución del programa situadoen la dirección de memoria indicada por éste.- La ejecución finaliza cuando se encuentra una instrucción RTI, tras la cualrecoge los datos antes guardados en la pila y continúa la ejecución delprograma principal donde se detuvo.Usos Al no poderse desactivar son empleadas por dispositivos para los que eltiempo de respuesta es crítico, como por ejemplo el coprocesador matemáticoIntel 8087 en el IBM PC, el indicador de batería baja, o un error de paridad queocurra en la memoria. En algunos ordenadores Clónicos las interrupciones noenmascarables se usaban para manejar las diferencias entre su hardware y eloriginal de IBM. Así, si se intentaba acceder a uno de estos dispositivos se

lanzaba una NMI y el BIOS ejecutaba el código para el hardware presente enesa máquina.

Acceso Directo a memoria.

El acceso directo a memoria es una característica de las computadoras ymicroprocesadores modernos que permite que ciertos subsistemas dehardware dentro de la computadora puedan acceder a la memoria del sistemapara la lectura y/o escritura, independientemente de la unidad central deprocesamiento (CPU). De lo contrario, la CPU tendría que copiar cada porciónde dato desde el origen hacia el destino, haciendo que ésta no esté disponiblepara otras tareas. Los subsistemas de hardware que utilizan DMA pueden ser:controladores de disco duro, tarjetas gráficas, tarjetas de red, tarjetas de sonidoy tarjetas aceleradoras. También es utilizado para la transferencia de datosdentro del chip en procesadores con múltiples núcleos. DMA es esencial en lossistemas integrados. Características generales del DMAAquellas computadoras que tienen canales DMA pueden transferir datos desdey hacia los dispositivos con menos utilización de CPU que aquellascomputadoras sin canales DMA. Básicamente una transferencia DMA consisteen copiar un bloque de memoria de un dispositivo a otro. Esa transferencia selleva a cabo por el controlador DMA, en lugar del CPU. El controlador DMA es

generalmente un chipset de la placa madre En computadoras sin DMA, el CPUgeneralmente se ocupa completo durante toda la operación de lectura oescritura de la memoria y, por lo tanto, no está disponible para realizar otrastareas. Con DMA, el CPU puede iniciar la transferencia, luego realizar otrasoperaciones mientras la transferencia está en progreso y luego recibir unainterrupción del controlador de DMA una vez que la transferencia termina. SinDMA se utiliza el modo PIO para la comunicación de periféricos con la memoriay de instrucciones de load/store en el caso de chips con multinúcleos. DMA esútil en aplicaciones en tiempo real y en el procesamiento de flujos de datos

Tipos de transferencia DMA o Acceso directo a memoria

• DMA por robo de ciclo: es uno de los métodos más usados, ya querequiere poca utilización del CPU. Esta estrategia utiliza uno o más



ciclos de CPU para cada instrucción que se ejecuta. Esto permite altadisponibilidad del bus del sistema para la CPU, aunque la transferenciade datos se hará más lentamente. * DMA por ráfagas: esta estrategiaconsiste en enviar el bloque de datos solicitado mediante una ráfaga

• empleando el bus del sistema hasta finalizar la transferencia. Permite

una altísima velocidad, pero la CPU no podrá utilizar el bus de sistemadurante el tiempo de transferencia, por lo que permanece inactiva. *DMA transparente: esta estrategia consiste en emplear el bus delsistema cuando la CPU no lo necesita. Esto permite que la transferenciano impida que la CPU utilice el bus del sistema; pero la velocidad detransferencia es la más baja posible. * DMA Scatter-gather: estaestrategia permite transmitir datos a varias áreas de memoria en unatransacción DMA simple. Equivale al encadenamiento de múltiplespeticiones DMA simples. Su objetivo es librar a la CPU la tarea de lacopia de datos e interrupciones de entrada/salida múltiples.

Sistema de video.

Número de imágenes por segundo, Velocidad de carga de las imágenes:número de imágenes por unidad de tiempo de vídeo, para viejas cámarasmecánicas cargas de seis a ocho imágenes por segundo (fps) o 120 imágenespor segundo o más para las nuevas cámaras profesionales. Los estándaresPAL y SECAM especifican 25 fps, mientras que NTSC especifica 29,97 fps. Elcine es más lento con una velocidad de 24fps, lo que complica un poco elproceso de transferir una película de cine a video. Para lograr la ilusión de unaimagen en movimiento, la velocidad mínima de carga de las imágenes es deunas quince imágenes por segundo.

Entrelazado

El video puede ser entrelazado o progresivo. El entrelazado fue inventadocomo un método de lograr una buena calidad visual dentro de las limitacionesde un estrecho ancho de banda. Las líneas entrelazadas de cada imagen estánnumeradas consecutivamente y divididas en dos campos: el campo impares(campo superior), que consiste en las líneas de los números impares y elcampo pares (casilla inferior), que consiste en las líneas de los números pares.

NTSC, PAL y SECAM son formatos entrelazados. Las especificacionesabreviadas de la resolución de video a menudo incluyen una “i” para indicar entrelazado. Por ejemplo, el formato de video PAL es a menudo especificadocomo 576i50, donde 576 indica la línea vertical de resolución, i indicaentrelazado, y el 50 indica 50 campos (la mitad de imágenes) por segundo. Enlos sistemas de barrido progresivo, en cada período de refresco se actualizantodas las líneas de exploración. El resultado es una mayor percepción de laresolución y la falta de varios artefactos que pueden formar parte de unaimagen estacionaria aparentemente en movimiento o que parpadea. Unprocedimiento conocido como desentrelazado puede ser utilizado paratransformar el flujo entrelazado, como el analógico, el de DVD, o satélite, para

ser procesado por los dispositivos de barrido progresivo, como el que seestablece en los televisores TFT, los proyectores y los paneles de plasma.



El desentrelazado no puede, sin embargo, producir una calidad de videoequivalente al material de barrido progresivo real.

Sistema de discos.

Discos IDE. Son los orientados normalmente al consumo domestico. Existendos técnicas de acceso a estos discos. Son los modos PIO y los modos DMA.Técnicas de acceso I/O Modos PIO: En los discos antiguos, el acceso a discose hacía mediante técnicas PIO (Program Input/Output). Estos tipos de acceso,implican mucho trabajo a la CPU (constantemente interrogando a los puertosde comunicaciones con el disco), y poca velocidad de transferencia, ya que lomáximo que podía traerse la CPU es de dos en dos bytes del disco por cadaoperación PIO. Los modos PIO son de PIO 1 a PIO 4, siendo el más rápidoeste ultimo.

Otras aplicaciones. El acceso a memoria es probablemente la actividad más

común de un CPU, se trata en definitiva de una operación sincronizada al relojdel sistema, esto es, la lectura o escritura no puede ser más rápida que un ciclode reloj, de hecho, en muchos sistemas 80x86 el acceso a memoria tomavarios ciclos de reloj. El tiempo de acceso a memoria es el número de ciclos dereloj que el sistema necesita para acceder a una ubicación de memoria, este esun valor importante ya que a mayor número de ciclos menor desempeño. Eltiempo de acceso a memoria es la cantidad de tiempo que transcurre desdeque se solicita una operación (sea de lectura ó escritura) y el tiempo en que lamemoria completa dicha operación. En procesadores de 5 Mhz (80x88, 80x86)el tiempo de acceso a memoria es de aproximadamente 800 ns.(nanosegundos), en cambio, un procesador de 50 Mhz (80x486) el tiempo esde aproximadamente 20 ns. El tiempo de acceso a memoria en el procesador 80x486 es casi 40 veces más rápido que en el caso del procesador 80x86porque éste último consume más ciclos de reloj para el acceso a memoriaademás del incremento en la velocidad de reloj. Los dispositivos de memoriapresentan varias características pero las principales son su capacidad dealmacenamiento y el tiempo de acceso. Una memoria de acceso aleatorio(RAM) típica tiene una capacidad de 16 ó más megabytes y un tiempo deacceso de 70 nanosegundos ó menos, con estos datos seguramente se estarápreguntando cómo es posible que éstas memorias relativamente lentastrabajan en procesadores mucho más rápidos. La respuesta son los estados de

espera. Un estado de espera es una señal que se coloca en el bus de controlpor parte del dispositivo de memoria para detener temporalmente el trabajorealizado por el CPU, como consecuencia utilizar uno o más estados de esperatiene el mismo efecto que reducir proporcionalmente la velocidad de reloj,obviamente introducir estados de espera no es una opción deseable por lareducción en el desempeño del sistema. Los diseñadores de hardware hanencontrado un mecanismo que tiene un efecto similar a introducir estados deespera pero sin afectar notablemente el rendimiento de la computadora, a estemecanismo se le llama memoria cache ( se pronuncia "cash"). Una memoriacache es un dispositivo sin estados de espera que se encuentra construidacomo parte integral del CPU, físicamente se encuentra entre el CPU y los

módulos de memoria RAM, su función es evitar la generación de estados deespera por parte de los módulos de memoria RAM y así aprovechar al máximo



el rendimiento esperado por el CPU, sin embargo la memoria cache no es undispositivo perfecto pues hay ocasiones en que no es posible colocar enmemoria cache los datos que requiere el programa para ejecutarse forzando alsistema a leer dichos datos directamente de los módulos de memoria RAM ypor lo tanto generando estados de espera, cuando ocurre éste fenómeno se le

llama pérdida cache (cache miss), cuando tienen éxito las operaciones enmemoria cache se le llama éxito cache (cache hit). Por lo general el radio entreéxito y pérdida en memoria cache está entre 85 y 90%. Este rendimientodisminuye al aumentar la cantidad de memoria cache y por esta razón lamemoria cache es relativamente pequeña, sus valores de almacenamientooscilan entre 256 y 512 Kb.

Conjunto de chips

El conjunto de chips es el componente que envía datos entre los distintosbuses del equipo para que todos los componentes que forman el equipo

puedan a su vez comunicarse entre sí. Originalmente, el conjunto de chipsestaba compuesto por un gran número de chips electrónicos (de allí sunombre). Por lo general, presenta dos componentes:

El Puente Norte (que también se conoce como controlador de memoria, seencarga de controlar las transferencias entre el procesador y la memoria RAM.Se encuentra ubicado físicamente cerca del procesador. También se lo conocecomo GMCH que significa Concentrador de controladores gráficos y dememoria.

El Puente Sur (también denominado controlador de entrada/salida ocontrolador de expansión) administra las comunicaciones entre los distintosdispositivos periféricos de entrada-salida. También se lo conoce como ICH(Concentrador controlador de E/S ).Por lo general, se utiliza el término puente para designar un componente deinterconexión entre dos buses.



Es interesante tener en cuenta que para que dos buses se comuniquen entresi, deben poseer el mismo ancho. Esto explica por qué los módulos dememoria RAM a veces deben instalarse en pares (por ejemplo, los primeroschips Pentium que tenían buses de procesador de 64 bits, necesitaban dosmódulos de memoria con un ancho de 32 bits cada uno).



Unidad 3Seleccion de componentes para ensamble de equipos de computo

CHIPSET ENSAMBLE COMPONENTES

El Circuito Integrado Auxiliar o Chipset es un conjunto de circuitos integradosque se encarga de realizar las funciones que el microprocesador delega enellos. Chipset traducido literalmente del inglés significa conjunto de circuitosintegrados. Se designa circuito integrado auxiliar al circuito integrado que esperiférico a un sistema pero necesario para el funcionamiento del mismo. Lamayoría de los sistemas necesitan más de un circuito integrado auxiliar; sinembargo, el término chipset se suele emplear en la actualidad cuando se hablasobre las placas base de los IBM PCs.

En los procesadores habituales el chipset está formado por 2 circuitos auxiliaresal procesador principal:

* El puente norte se usa como puente de enlace entre dicho procesador y lamemoria. El North Bridge controla las funciones de acceso hacia y entre elmicroprocesador, la memoria RAM, el puerto gráfico AGP, y las comunicacionescon el South Brigde.

* El South Bridge? controla los dispositivos asociados como son la controladora

de discos IDE, puertos USB, Firewire, SATA, RAID, ranuras PCI, ranura AMR,ranura CNR, puertos infrarrojos, disquetera, LAN y una larga lista de todos loselementos que podamos imaginar integrados en la placa madre. El puente sures el encargado de comunicar el procesador con el resto de los periféricos).

CPU ENSAMBLE COMPONENTESCPU

UCP o procesador, interpreta y lleva a cabo las instrucciones de los programas,efectúa manipulaciones aritméticas y lógicas con los datos y se comunica conlas demás partes del sistema. Una UCP es una colección compleja de circuitoselectrónicos. Cuando se incorporan todos estos circuitos en un chip de silicio, aeste chip se le denomina microprocesador. La UCP y otros chips y componenteselectrónicos se ubican en un tablero de circuitos o tarjeta madre.

Los factores relevantes de los chips de UCP son:

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http://www.mitecnologico.com/Main/SouthBrigde

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Compatibilidad: No todo el soft es compatible con todas las UCP. En algunoscasos se pueden resolver los problemas de compatibilidad usando softwareespecial.

Velocidad: La velocidad de una computadora está determinada por la velocidadde su reloj interno, el dispositivo cronométrico que produce pulsos eléctricospara sincronizar las operaciones de la computadora. Las computadoras sedescriben en función de su velocidad de reloj, que se mide en mega hertz. Lavelocidad también está determinada por la arquitectura del procesador, es decirel diseño que establece de qué manera están colocados en el chip loscomponentes individuales de la CPU. Desde la perspectiva del usuario, el puntocrucial es que “más rápido” casi siempre significa “mejor”.

EL PROCESADOR

El chip más importante de cualquier placa madre es el procesador. Sin el lacomputadora no podría funcionar. A menudo este componente se determinaCPU, que describe a la perfección su papel dentro del sistema. El procesador esrealmente el elemento central del proceso de procesamiento de datos.

Los procesadores se describen en términos de su tamaño de palabra, suvelocidad y la capacidad de su RAM asociada.

Tamaño de la palabra: Es el número de bits que se maneja como una unidad en

un sistema de computación en particular.

Velocidad del procesador: Se mide en diferentes unidades según el tipo decomputador:

MHz (Megahertz): para microcomputadoras. Un oscilador de cristal controla laejecución de instrucciones dentro del procesador. La velocidad del procesadorde una micro se mide por su frecuencia de oscilación o por el número de ciclosde reloj por segundo. El tiempo transcurrido para un ciclo de reloj es1/frecuencia.

MIPS (Millones de instrucciones por segundo): Para estaciones de trabajo, minisy macrocomputadoras. Por ejemplo una computadora de 100 MIPS puedeejecutar 100 millones de instrucciones por segundo.

FLOPS (floating point operations per second, operaciones de punto flotante porsegundo): Para las supercomputadoras. Las operaciones de punto flotanteincluyen cifras muy pequeñas o muy altas. Hay supercomputadoras para lascuales se puede hablar de GFLOPS (Gigaflops, es decir 1.000 millones deFLOPS).



Capacidad de la RAM: Se mide en términos del número de bytes que puedealmacenar. Habitualmente se mide en KB y MB, aunque ya hay computadorasen las que se debe hablar de GB.

CONTROLADO BUS ENSAMBLE COMPONENTES

El controlador del bus se encarga de la frecuencia de funcionamientoy lasseñales de sincronismo, temporización y control.

Está ubicado en un chip en la placa base.

CONTROLADOR DEL BUS

Bus de Control.ϖ Bus de Datos. ϖ Bus de Direcciones. ϖ El Bus es la vía a travésde la que se van a transmitir y recibir todas las comunicaciones, tanto internascomo externas, del sistema informático. El bus es solamente un Dispositivo deTransferencia de Información entre los componentes conectados a él, noalmacena información alguna en ningún momento. Los datos, en forma deseñal eléctrica, sólo permanecen en el bus el tiempo que necesitan en recorrerla distancia entre los dos componentes implicados en la transferencia. En unaunidad central de sistema típica el bus se subdivide en tres buses o grupos delíneas.

Bus de Direcciones.

Es un canal de comunicaciones constituido por líneas que apuntan a la direcciónde memoria que ocupa o va a ocupar la información a tratar. Una vezdireccionada la posición, la información, almacenada en la memoria hasta esemomento, pasará a la CPU a través del bus de datos. Para determinar lacantidad de memoria directamente accesible por la CPU, hay que tener encuenta el número de líneas que integran el bus de direcciones, ya que cuantomayor sea el número de líneas, mayor será la cantidad de direcciones y, portanto, de memoria a manejar por el sistema informático.

Bus de Datos.

El bus de datos es el medio por el que se transmite la instrucción o datoapuntado por el bus de direcciones. Es usado para realizar el intercambio deinstrucciones y datos tanto internamente, entre los diferentes componentes delsistema informático, como externamente, entre el sistema informático y losdiferentes subsistemas periféricos que se encuentran en el exterior, una de lascaracterísticas principales de una computadora es el número de bits que puedetransferir el bus de datos (16, 32, 64, etc.). cuanto mayor sea este número,

mayor será la cantidad de información que se puede manejar al mismo tiempo.



· Extended Capability Port (ECP)

PUERTO PS/2

El puerto PS/2 toma su nombre de la serie de ordenadores IBM PersonalSystem/2 en que fue creada por IBM en 1987, y empleada para conectarteclados y ratones. Muchos de los adelantos presentados fueroninmediatamente adoptados por el mercado del PC, siendo este conector uno delos primeros.

La comunicación en ambos casos es serial (bidireccional en el caso del teclado),y controlada por microcontroladores situados en la placa madre. No han sidodiseñados para ser intercambiados en caliente, y el hecho de que al hacerlo nosuela ocurrir nada es más debido a que los microcontroladores modernos son

mucho más resistentes a cortocircuitos en sus líneas de entrada/salida.

PUERTO COM

Un puerto serie o puerto serial es una interfaz de comunicaciones de datosdigitales, frecuentemente utilizado por computadoras y periféricos, en donde lainformación es transmitida bit a bit enviando un solo bit a la vez, en contrastecon el puerto paralelo que envía varios bits simultáneamente. La comparaciónentre la transmisión en serie y en paralelo se puede explicar con analogía conlas carreteras. Una carretera tradicional de un sólo carril por sentido sería como

la transmisión en serie y una autovía con varios carriles por sentido sería latransmisión en paralelo, siendo los coches los bits.

Aunque el puerto PS/2 es idéntico eléctricamente al antiguo y grande conectorde teclado AT DIN 5 (con un sencillo adaptador puede usarse uno en otro), porsu pequeño tamaño permite que en donde antes sólo entraba el conector deteclado lo hagan ahora el de teclado y ratón, liberando además el puerto RS-232 usado entonces mayoritariamente para los ratones, y que presentaba elinconveniente de compartir interrupciones con otro puerto serial, lo queimposibilitaba el conectar un ratón al COM1 y un modem al COM3, pues cada

vez que se movía el ratón cortaba al modem la llamada.

En la actualidad, el conector PS/2 fue también reemplazado por el puerto USB,ya que ofrece mayor velocidad de conexión, la posibilidad de conectar ydesconectar en caliente, además de ofrecer múltiples posibilidades de conexiónde más de un periférico de forma compatible, no importando el sistemaoperativo.

PUERTO USB

El Universal Serial Bus (bus universal en serie) es un puerto que sirve paraconectar periféricos a una computadora. Fue creado en 1996 por siete



empresas: IBM, Intel, Northern Telecom, Compaq, Microsoft, Digital EquipmentCorporation y NEC.

El estándar incluye la transmisión de energía eléctrica al dispositivo conectado.Algunos dispositivos requieren una potencia mínima, así que se puedenconectar varios sin necesitar fuentes de alimentación extra. La mayoría de losconcentradores incluyen fuentes de alimentación que brindan energía a losdispositivos conectados a ellos, pero algunos dispositivos consumen tantaenergía que necesitan su propia fuente de alimentación.

El diseño del USB tenía en mente eliminar la necesidad de adquirir tarjetasseparadas para poner en los puertos bus ISA, PCI o PCI Express, y mejorar lascapacidades plug & play permitiendo a esos dispositivos ser conectados odesconectados al sistema sin necesidad de reiniciar. Cuando se conecta un

nuevo dispositivo, el servidor lo enumera y agrega el software necesario paraque pueda funcionar. El puerto USB puede conectar los periféricos como ratón,teclados, escáneres, cámaras digitales, teléfonos celulares, reproductoresmultimedia, impresoras, discos duros externos, tarjetas de sonido, sistemas deadquisición de datos y componentes de red. Para dispositivos multimedia comoescáneres y cámaras digitales, el USB se ha convertido en el método estándarde conexión. Para impresoras, el USB ha crecido tanto en popularidad que haempezado a desplazar a los puertos paralelos, porque el USB hace sencillo elpoder agregar más de una impresora a un ordenador personal.

En el caso de los discos duros, el USB es poco probable que reemplacecompletamente a los buses como el ATA (IDE) y el SCSI, porque el USB tieneun rendimiento un poco más lento que esos otros estándares. Sin embargo, elUSB tiene una importante ventaja en su habilidad de poder instalar ydesinstalar dispositivos sin tener que abrir el sistema, lo cual es útil paradispositivos de almacenamiento externo. Hoy en día, una gran parte de losfabricantes ofrece dispositivos USB portátiles que ofrecen un rendimiento casiindistinguible en comparación con los ATA (IDE).

Los dispositivos USB se clasifican en cuatro tipos según su velocidad de

transferencia de datos:

Baja Velocidad (1.0): Bitrate de 1.5Mbit/s (192KB/s). Utilizado en su mayorparte por Dispositivos de Interfaz Humana (HID) como los teclados, los ratonesy los joysticks.

Velocidad Completa (1.1): Bitrate de 12Mbit/s (1.5MB/s). Esta fue la másrápida antes de que se especificara la USB 2.0 y muchos dispositivos fabricadosen la actualidad trabajan a esta velocidad. Estos dispositivos, dividen el anchode banda de la conexión USB entre ellos basados en un algoritmo FIFO.

Alta Velocidad (2.0): Bitrate de 480Mbit/s (60MB/s).



Súper Velocidad (3.0): Actualmente en fase experimental. Bitrate de 4.8Gbit/s(600MB/s). Esta especificación será lanzada a mediados de 2008 por lacompañía Intel. Las velocidades de los buses serán 10 veces más rápidas que lade USB 2.0 debido a la inclusión de un enlace de fibra óptica que trabaja conlos conectores tradicionales de cobre. Se espera que los productos fabricadoscon esta tecnología lleguen al consumidor en 2009 o 2010.

PUERTO INFRARROJO (IrDA)

El 28 de Junio de 1993, 50 compañías relacionadas con la computacióndecidieron que era tiempo de desarrollar una comunicación inalámbrica paracomputadoras, formando la Asociación de Desarrolladores del Infrarrojo(Infrared Developers Association, IrDA).

La idea detrás del IrDA era crear un estándar para utilizar rayos infrarrojospara unir una computadora y otros periféricos. Hasta este momento de lahistoria los rayos infrarrojos habían sido utilizados únicamente en controlesremotos para dispositivos y algunas computadoras portátiles; sin embargo cadauno de los fabricantes creaba su propio esquema de comunicación haciendopoco compatible la comunicación entre dispositivos.

Para finales de Junio de 1994, IrDA estableció el primer estándar, conocidocomo IrDA versión 1.0, que era básicamente una forma óptica del puerto decomunicaciones RS-232. En Agosto de 1995 IrDA ajustó el estándar para

comunicaciones infrarrojas extendiendo la velocidad de comunicación a 4megabits por segundo.

Las comunicaciones infrarrojas están basadas en el principio de la luz infrarroja,que es una radiación electromagnética cuya frecuencia la hace invisible al ojohumano. Conforme a los estándares del IrDA la mayoría de las computadoraspersonales y equipo de comunicaciones se mantienen entre los 850 y 900ángstroms.

Los datos transmitidos por un dispositivo IrDA son transmitidos en un formato

de 8 bits, conforme al estándar de la IRDA, 8 bits de datos, bit de paridad, y bitde paro para un total de 10 bits por carácter.

PUERTO DE RED (RJ-45)

El RJ 45 ? es una interfaz física comúnmente usada para conectar redes decableado estructurado (categorías 4, 5, 5e y 6). RJ es un acrónimo inglés deRegistered Jack, que a su vez es parte del Código Federal de Regulaciones deEstados Unidos. Posee ocho “pines” o conexiones eléctricas, que normalmentese usan como extremos de cables de par trenzado.

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Una aplicación común es su uso en cables de red Ethernet, donde suelen usarse8 pines (4 pares). Otras aplicaciones incluyen terminaciones de teléfonos (4pines o 2 pares) por ejemplo en Francia y Alemania, otros servicios de redcomo RDSI y T1 e incluso RS-232.

PUERTO DIAL-UP (RJ-11)

El RJ-11 es un conector usado mayoritariamente para enlazar redes detelefonía. Es de medidas reducidas y tiene seis contactos como para soportarcables de hasta esa cantidad de hilos. Es el conector más difundido globalmentepara la conexión de aparatos telefónicos convencionales, donde se suelenutilizar generalmente sólo los dos pines centrales para una línea simple o partelefónico.

PUERTO FIREWIRE, ILINK O IEEE 1394

La tecnología Firewire originalmente fue desarrollada por Apple en la primeramitad de la década de los 90″s, y es un puerto Serial Bus de alta velocidad.Cuando estaba siendo desarrollado, muchos pensaban que era demasiadorápido y que otros puertos de mas baja velocidad y mas baratos deimplementar como el USB serían los ganadores. De pronto en 1995, Sonyempezó a sacar sus cámaras de video digitales con el puerto desarrollado porApple y muy pronto se convirtió en el estándar por el IEEE, convirtiéndose en elIEEE 1394.

PUERTO VGA

El puerto VGA es el puerto estandarizado para conexión del monitor a la PC. Suconector es un HD 15, de 15 pines organizados en 3 hileras horizontales. Es deforma rectangular, con un recubrimiento plástico para aislar las partesmetálicas.

PUERTO RCA

El puerto RCA es un tipo de conector eléctrico común en el mercadoaudiovisual. El nombre “RCA” deriva de la Radio Corporation of America, queintrodujo el diseño en la década del 40. Un problema del sistema RCA es quecada señal necesita su propio cable. Para evitar líos, se usan otros tipos deconectores combinados, como el euroconector (SCART), presente en la mayoríade televisiones modernas. Además, también se encuentran adaptadores RCA-SCART.

El cable tiene un conector macho en el centro, rodeado de un pequeño anillometálico (a veces con ranuras), que sobresale. En el lado del dispositivo, el

conector es un agujero cubierto por otro aro de metal, más pequeño que el delcable para que éste se sujete sin problemas.



Ambos conectores (macho y hembra) tienen una parte de plástico.

CONTROLADOR INTERRUPCIONES ENSAMBLE COMPONENTES

CONTROLADOR PROGRAMABLE DE INTERRUPCIONES 8259

Este circuito integrado controla las interrupciones del sistema. Como elmicroprocesador sólo posee dos entradas de interrupción, y puede controlarmuchas más, es necesario algún integrado que no permita ello. El 8259 cumpleeste propósito.

El funcionamiento del 8259 es muy sencillo: Supongamos que no quedaninguna interrupción pendiente y el CPU está trabajando en el “Programaprincipal”. Al activarse una línea de interrupción, el 8259 verifica que no hayaotra interrupción pendiente, y si no la hay, envía una señal a través del pinINTR hacia el pin INTR del CPU, adicionalmente, envía a través del bus dedatos, el número de interrupción que se ha activado, de tal manera que el CPUya sabe qué servicio de interrupción va a usar. Una vez que recibió el CPU estevalor, activa su pin INTA, indicando que ya recibió y está ejecutando el servicio.Una vez que el CPU termina, el pin INTA se desactiva, indicando al 8259 queestá listo para procesar otras interrupciones.

Las rutinas de los servicios de interrupción están vectorizadas en las primerasposiciones de memoria, y están distribuidas de la manera siguiente: El los dosprimeros bytes corresponden al valor que irá al registro IP, que indica eldesplazamiento; y los dos siguientes, corresponden al registro CS, que indica elsegmento donde está el servicio de interrupción. Estos dos pares de bytes seinician en la posición de memoria 0000h y corresponden a la interrupción 0; lossiguientes cuatro corresponden a la interrupción 1, y así sucesivamente hastalas 256 interrupciones (total 1024 bytes). Esto significa que el usuario puedecrear su propio servicio de interrupción y accederlo a través de la manipulación

de estos bytes.

El 8259, posee varios modos de configuración, dependiendo de la manera cómose desea que se traten a las interrupciones

Hay que tener en cuenta que la interrupción no enmascarable NMI, vadirectamente a CPU y es la encargada de indicar errores de paridad en lamemoria, fallos de circuiteria y el procesador matemático. En el PC/XT originales posible un total de 256 interrupciones, de las cuales 8 son por hardware ylas demás por software.

La distribución de las interrupciones en el PC/XT es:



IRQFUNCION

IRQ0Reloj en tiempo real

IRQ1Teclado

IRQ2PC-Net

IRQ3Puerto serie secundario

IRQ4Puerto serie primario

IRQ5Disco duro

IRQ6Diskette

IRQ7Impresora

El 8259 posee cuatro palabras de control que se encargan de configurar alintegrado para que funcione correctamente. En la primera palabra de estado(ICW1), se configura el modo del 8259 (es decir para que trabaje junto conotro más y ampliar las interrupciones), el modo de disparo de las interrupciones(Nivel o flanco descendente) y parte de los vectores de interrupción.

En la segunda palabra de estado (ICW2), se configuran los vectores de

interrupción.

La tercera palabra funciona cuando el 8259 trabaja en modo múltiple con otrosmás. Aquí se configura el modo maestro/esclavo.

El la ICW4, se configura el modo de manejo de las interrupciones (modobuffered, interrupciones anidadas y el tipo de procesador al que se conecta)

Hay que tener en cuenta que el pin INTR del CPU se puede configurar para que

no reciba interrupciones (en ensamblador CLI). El pin NMI no se puede

http://www.mitecnologico.com/Main/IRQ0


















deshabilitar y esta interrupción puede interrumpir a cualquier otra interrupciónque se esté ejecutando en ese momento.

CONTROLADOR DMA ENSAMBLE COMPONENTESControlador DMA

El mecanismo de acceso directo a memoria está controlado por un chipespecífico, el DMAC (“DMA Controller”), que permite realizar estos intercambiossin apenas intervención del procesador. En los XT estaba integrado en un chip8237A que proporcionaba 4 canales de 8 bits (puede mover solo 1 Byte cadavez); sus direcciones de puerto son 000–00Fh. Posteriormente en los AT seinstalaron dos de estos integrados y las correspondientes líneas auxiliares en elbus de control.

En contra de lo que podría parecer, el resultado no fue disponer de 8 canales,porque el segundo controlador se colgó en “Cascada” de la línea 4 del primero(más adelante se explica este concepto ). Los canales del segundo DMAC estáasignado a las direcciones 0C0–0DFh y son de 16 bits. Pueden mover 2 Bytes(de posiciones contiguas) cada vez.

Cada canal tiene asignada una prioridad para el caso de recibirsesimultáneamente varias peticiones (los números más bajos tienen prioridadmás alta). Pueden ser utilizados por cualquier dispositivo que los necesite(suponiendo naturalmente que esté diseñado para soportar este modo de

operación). Cada sistema los asigna de forma arbitraria, pero hay algunos cuyaasignación es estándar.

CIRCUITOS TEMPORIZACION Y CONTROL

El Circuito de temporizador y control:

Es una red secuencial que acepta un código que define la operación que se va aejecutar y luego prosigue a través de una secuencia de estados, generando una

correspondiente secuencia de señales de control. Estas señales de controlincluyen el control de lectura - escritura y señales de dirección de memoriaválida en el bus de control del sistema. Otras señales generadas por elcontrolador se conectan a la unidad aritmética - lógica y a los registros internosdel procesador para regular el flujo de información en el procesador y a, ydesde, los buses de dirección y de datos del sistema.

CONTROLADORES DE VIDEO

n controlador de vídeo o VDC es un circuito integrado que es el principalcomponente de un generador de señal de vídeo, un dispositivo encargado de la



producción de una señal de vídeo en informática o un sistema de juego.Algunos de Desarrollo de Aldea también generar una buena señal, pero en esecaso no es su función principal.

La mayoría de los CDA se utilizan a menudo en la antigua casa-ordenadores de

los años 80, sino también en algunos de los primeros sistemas de video juego.

El VDC siempre es el principal componente de la señal de vídeo generador de lalógica, pero a veces también hay otros chips utilizados, tales como RAM paracelebrar el píxel de datos, para celebrar ROM carácter fuentes, o quizás algunosdiscretos lógica, como los registros de cambio eran necesarias para construir unsistema completo. En cualquier caso, es el VDC de la responsabilidad degenerar el calendario de las necesarias señales de vídeo, tales como lahorizontal y vertical de sincronización de señales, y el intervalo de corte deseñal.

La mayoría de las veces el chip VDC está completamente integrado en la lógicade la computadora principal del sistema, (su memoria RAM de vídeo aparece enel mapa de memoria principal de la CPU), pero a veces funciona como un coprocesador que puede manipular el contenido de RAM de vídeoindependientemente de la el procesador principal.

Tipos de controladores de vídeo

Los pocos tipos de controladores se examinan a continuación:

Cambiadores de vídeo, o “cambio de registro de vídeo basado en los sistemas” son el tipo más simple de los controladores de video, que se encargan de lasincronización de señales de vídeo, pero normalmente no tienen acceso a laRAM de vídeo directamente. Consiguen el vídeo los datos de la CPU principal,un byte a la vez, y convertirlo en una serie poco corriente (de ahí el nombretécnico “cambiador de vídeo”). Esta serie de flujo de datos se utiliza, junto conla sincronización de las señales, a la salida de un (color) de señal de vídeo. Lasprincipales necesidades de la CPU para hacer la mayor parte de la obra.

Normalmente, estos chips sólo un apoyo muy baja resolución modo de gráficosde trama.

A CRTC, o CRT Contralor, genera los tiempos de video y lee los datos de vídeoRAM de un adjunto a la CRTC, a la salida externa a través de un generador decaracteres ROM, (para los modos de texto) o directamente, (para gráficos dealta resolución modos) a la salida de vídeo registro de desplazamiento. Debidoa que la capacidad real del vídeo generador dependerá en gran medida de lalógica externa, el generador de vídeo basado en un chip CRTC puede tener unaamplia gama de capacidades. De muy sencilla (sólo en modo texto) los

sistemas de muy alta resolución, sistemas de apoyo a una amplia gama de



colores. Sin embargo se sprites normalmente no recibió el apoyo de estossistemas.

Interfaz de los controladores de vídeo son mucho más complejos que loscontroladores de CRT, y la circuitería externa que se necesita con un CRTC estáincrustado en el chip controlador de vídeo. Se sprites a menudo con el apoyo,como lo son (RAM basada) y generadores de caracteres de RAM de vídeodedicado al color y la paleta de atributos de los registros (tablas de color) parael de alta resolución y / o los modos de texto.

Video co procesadores tienen su propia interna CPU dedicado a la lectura (yescritura) de su propio video RAM, y convertir el contenido de este vídeo RAM auna señal de vídeo. El principal CPU puede dar órdenes a la co procesador, porejemplo, para cambiar los modos de video o de manipular el contenido de vídeo

RAM. El co procesador de vídeo también controla el (la mayoría de las vecesbasada en RAM) generador de caracteres, el color atributo RAM, los registros dela paleta y pese a la lógica (siempre y cuando estos existen por supuesto).

3.2 APLICACIONES

ENTRADA – SALIDA APLICACIONESINTRODUCCIÓN.

Las computadoras electrónicas modernas son una herramienta esencial enmuchas áreas: industria, gobierno, ciencia, educación,…, en realidad en casitodos los campos de nuestras vidas.

El papel que juegan los dispositivos periféricos de la computadora es esencial;sin tales dispositivos ésta no sería totalmente útil. A través de los dispositivosperiféricos podemos introducir a la computadora datos que nos sea útiles para

la resolución de algún problema y por consiguiente obtener el resultado dedichas operaciones, es decir; poder comunicarnos con la computadora.

La computadora necesita de entradas para poder generar salidas y éstas se dana través de dos tipos de dispositivos periféricos existentes:

• Dispositivos periféricos de entrada.

• Dispositivos periféricos de salida.



Dispositivos periféricos de entrada y salida de un computador Enviado porAguinagalde A. Introducción Dispositivos periféricos de entrada Dispositivosperiféricos de salida Conclusión Recomendaciones Anexos Bibliografía

Introducción

Las Computadoras son una herramienta esencial, prácticamente en casi todoslos campos de nuestras vidas; es útil, ayuda a la mejora y excelencia deltrabajo; lo que lo hace mucho mas fácil y práctico

En poco tiempo, las computadoras se han integrado de tal manera a nuestravida cotidiana, puesto que han transformado los procesos laborales complejos yde gran dificultad hacia una manera más eficiente de resolver los problemasdifíciles, buscándole una solución práctica.

El papel que juegan los dispositivos periféricos de la computadora es esencial,ya que sin tales dispositivos la computadora no sería útil a los usuarios.

Los dispositivos periféricos nos ayudan a introducir a la computadora los datospara que esta nos ayude a la resolución de problemas y por consiguienteobtener el resultado de dichas operaciones, es decir; estos dispositivos nosayudan a comunicarnos con la computadora, para que esta a su vez nos ayudea resolver los problemas que tengamos y realice las operaciones que nosotrosno podamos realizar manualmente.

La computadora necesita de entradas para poder generar salidas y éstas se dana través de dos tipos de dispositivos periféricos:

Dispositivos Periféricos de Entrada

Y Dispositivos Periféricos de Salida

1.- Los Dispositivos de Entrada:

Estos dispositivos permiten al usuario del computador introducir datos,comandos y programas en el CPU. El dispositivo de entrada más común es unteclado similar al de las máquinas de escribir. La información introducida con elmismo, es transformada por el ordenador en modelos reconocibles. Los datosse leen de los dispositivos de entrada y se almacenan en la memoria central ointerna. Los Dispositivos de Entrada, convierten la información en señaleseléctricas que se almacenan en la memoria central.

Los Tipos de Dispositivos de Entrada Más Comunes Son:



a) Teclado: El teclado es un dispositivo eficaz para introducir datos no gráficoscomo rótulos de imágenes asociados con un despliegue de gráficas. Losteclados también pueden ofrecerse con características que facilitan la entradade coordenadas de la pantalla, selecciones de menús o funciones de gráficas.(Ver fig. nº 1

Teclado 101: El teclado pesa 1.1 Lb y mide 11.6 Pulgadas de ancho, 4.3pulgadas de profundidad y 1.2 de altura. Entre los accesorios disponibles seencuentran: cableado para Sun, PC(PS/2) y computadoras Macintosh. Lasdimensiones de este teclado son su característica principal. Es pequeño. Sinembargo se siente como un teclado normal.

Teclado Ergonómico: Al igual que los teclados normales a través de éste sepueden introducir datos a la computadora pero su característica principal es el

diseño del teclado ya que éste evita lesiones y da mayor comodidad al usuario,ya que las teclas se encuentran separadas de acuerdo al alcance de nuestrasmanos, lo que permite mayor confort al usuario.

Teclado para Internet: El nuevo Internet Keyboard incorpora 10 nuevosbotones de acceso directo, integrados en un teclado estándar de ergonómicodiseño que incluye un apoya manos. Los nuevos botones permiten desde abrirnuestro explorador Internet hasta ojear el correo electrónico. El softwareincluido, posibilita la personalización de los botones para que sea el teclado elque trabaje como nosotros queramos que lo haga.

Teclado Alfanumérico: Es un conjunto de 62 teclas entre las que se encuentranlas letras, números, símbolos ortográficos, Enter, alt, etc; se utilizaprincipalmente para introducir texto.

Teclado de Función: Es un conjunto de 13 teclas entre las que se encuentran elESC, tan utilizado en sistemas informáticos, más 12 teclas de función. Estasteclas suelen ser configurables pero por ejemplo existe un convenio paraasignar la ayuda a F1.

Teclado Numérico: Se suele encontrar a la derecha del teclado alfanumérico yconsta de los números así como de un Enter y los operadores numéricos desuma, resta, etc.

Teclado Especial: Son las flechas de dirección y un conjunto de 9 teclasagrupadas en 2 grupos; uno de 6 (Inicio y fin entre otras) y otro de 3 con latecla de impresión de pantalla entre ellas.

Teclado de Membrana: Fueron los primeros que salieron y como su propionombre indica presentan una membrana entre la tecla y el circuito que hace

que la pulsación sea un poco más dura.



Teclado Mecánico: Estos nuevos teclados presentan otro sistema que hace quela pulsación sea menos traumática y más suave para el usuario.

b) Ratón ó Mouse: Es un dispositivo electrónico que nos permite darinstrucciones a nuestra computadora a través de un cursor que aparece en lapantalla y haciendo clic para que se lleve a cabo una acción determinada; amedida que el Mouse rueda sobre el escritorio, el cursor (Puntero) en lapantalla hace lo mismo. Tal procedimiento permitirá controlar, apuntar,sostener y manipular varios objetos gráficos (Y de texto) en un programa.

(Ver fig. nº 2)

A este periférico se le llamó así por su parecido con un roedor.

Existen modelos en los que la transmisión se hace por infrarrojos eliminandopor tanto la necesidad de cableado.

Al igual que el teclado, el Mouse es el elemento periférico que más se utiliza enuna PC (Aunque en dado caso, se puede prescindir de él).

Los “ratones” han sido los elementos que más variaciones han sufrido en sudiseño.

Tipos de Mouse: Existen diferentes tecnologías con las que funciona el Mouse:

Mecánica:era poco precisa y estaba basada en contactos físicos eléctricos amodo de escobillas que en poco tiempo comenzaban a fallar.

Óptica: es la más utilizada en los “ratones” que se fabrican ahora.

Opto mecánica: son muy precisos, pero demasiado caros y fallan a menudo.

Existen “ratones”, como los trackballs, que son dispositivos en los cuales semueve una bola con la mano, en lugar de estar abajo y arrastrarla por unasuperficie.

Mouse Óptico Mouse Trackball: Es una superficie del tamaño de una tarjeta devisita por la que se desliza el dedo para manejar el cursor, son estáticos eideales para cuando no se dispone de mucho espacio.

Hay otro tipo de “ratones” específicos para algunas aplicaciones, como porejemplo las presentaciones en PC. Estos “ratones” suelen ser inalámbricos y sumanejo es como el del tipo Track Ball o mediante botones de dirección. Y por

último, podemos ver modelos con ruedas de arrastre que permiten visualizarmás rápidamente las páginas de Internet.

http://www.mitecnologico.com/Main/TrackBall

http://www.mitecnologico.com/Main/TrackBall



c) Micrófono: Los micrófonos son los transductores encargados de transformarenergía acústica en energía eléctrica, permitiendo, por lo tanto el registro,almacenamiento, transmisión y procesamiento electrónico de las señales deaudio. Son dispositivos duales de los altoparlantes, constituyendo ambostransductores los elementos mas significativos en cuanto a las característicassonoras que sobre imponen a las señales de audio. (Ver fig. nº3)

Existen los llamados micrófonos de diadema que son aquellos, que, como sunombre lo indica, se adhieren a la cabeza como una diadema cualquiera, lo quepermite al usuario mayor comodidad ya no necesita sostenerlo con las manos,lo que le permite realizar otras actividades.

d) Scanner: Es una unidad de ingreso de información. Permite la introducciónde imágenes gráficas al computador mediante un sistema de matrices de

puntos, como resultado de un barrido óptico del documento. La información sealmacena en archivos en forma de mapas de bits (bit maps), o en otrosformatos más eficientes como Jpeg o Gif.

Existen scanners que codifican la información gráfica en blanco y negro, y acolores. Así mismo existen scanners de plataforma plana fija (Cama Plana) conapariencia muy similar a una fotocopiadora, y scanners de barrido manual. Losscanners de cama plana pueden verificar una página entera a la vez, mientrasque los portátiles solo pueden revisar franjas de alrededor de 4 pulgadas.Reconocen imágenes, textos y códigos de barras, convirtiéndolos en código

digital.

Los exploradores gráficos convierten una imagen impresa en una de video(Gráficos por Trama) sin reconocer el contenido real del texto o las figuras. (Verfig. nº 4)

e) Cámara Digital: se conecta al ordenador y le transmite las imágenes quecapta, pudiendo ser modificada y retocada, o volverla a tomar en caso de queeste mal. Puede haber varios tipos:

Cámara de Fotos Digital: Toma fotos con calidad digital, casi todas incorporanuna pantalla LCD (Liquid Cristal Display) donde se puede visualizar la imagenobtenida. Tiene una pequeña memoria donde almacena fotos para despuéstransmitirlas a un ordenador.

Cámara de Video: Graba videos como si de una cámara normal, pero lasventajas que ofrece en estar en formato digital, que es mucho mejor la imagen,tiene una pantalla LCD por la que ves simultáneamente la imagen mientrasgrabas. Se conecta al PC y este recoge el video que has grabado, para poderretocarlo posteriormente con el software adecuado.



Webcam: Es una cámara de pequeñas dimensiones. Sólo es la cámara, no tieneLCD. Tiene que estar conectada al PC para poder funcionar, y esta transmite lasimágenes al ordenador. Su uso es generalmente para videoconferencias porInternet, pero mediante el software adecuado, se pueden grabar videos comouna cámara normal y tomar fotos estáticas. (Ver fig. nº 5)

Lector de Código de Barras: Dispositivo que mediante un haz de láser leedibujos formados por barras y espacios paralelos, que codifica informaciónmediante anchuras relativas de estos elementos. Los códigos de barrasrepresentan datos en una forma legible por el ordenador, y son uno de losmedios más eficientes para la captación automática de datos. (Ver fig. nº 6)

Lápices Ópticos: Es una unidad de ingreso de información que funcionaacoplada a una pantalla fotosensible. Es un dispositivo exteriormente

semejante a un lápiz, con un mecanismo de resorte en la punta o en un botónlateral, mediante el cual se puede seleccionar información visualizada en lapantalla. Cuando se dispone de información desplegada, con el lápiz óptico sepuede escoger una opción entre las diferentes alternativas, presionándolo sobrela ventana respectiva o presionando el botón lateral, permitiendo de ese modoque se proyecte un rayo láser desde el lápiz hacia la pantalla fotosensible. Norequiere una pantalla ni un recubrimiento especiales como puede ser el caso deuna pantalla táctil, pero tiene la desventaja de que sostener el lápiz contra lapantalla durante periodos largos de tiempo llega a cansar al usuario. (Ver fig.nº 7)

h) Palancas de Mando (Joystick): Dispositivo señalador muy conocido, utilizadomayoritariamente para juegos de ordenador o computadora, pero que tambiénse emplea para otras tareas. Un joystick o palanca de juegos tienenormalmente una base de plástico redonda o rectangular, a la que estáacoplada una palanca vertical. Es normalmente un dispositivo señaladorrelativo, que mueve un objeto en la pantalla cuando la palanca se mueve conrespecto al centro y que detiene el movimiento cuando se suelta. Enaplicaciones industriales de control, el joystick puede ser también un dispositivoseñalador absoluto, en el que con cada posición de la palanca se marca una

localización específica en la pantalla. (Ver fig. nº 8)

i) Tarjetas Perforadas: ficha de papel manila de 80 columnas, de unos 7,5 cm.(3 pulgadas) de ancho por 18 cm. (7 pulgadas) de largo, en la que podíanintroducirse 80 columnas de datos en forma de orificios practicados por unamáquina perforadora. Estos orificios correspondían a números, letras y otroscaracteres que podía leer un ordenador equipada con lector de tarjetasperforadas.

2.- Los Dispositivos de Salida:



Estos dispositivos permiten al usuario ver los resultados de los cálculos o de lasmanipulaciones de datos de la computadora. El dispositivo de salida más comúnes la unidad de visualización (VDU, acrónimo de Video Display Unit), queconsiste en un monitor que presenta los caracteres y gráficos en una pantallasimilar a la del televisor.

Los tipos de Dispositivos de Salida más Comunes Son:

a) Pantalla o Monitor: Es en donde se ve la información suministrada por elordenador. En el caso más habitual se trata de un aparato basado en un tubode rayos catódicos (CRT) como el de los televisores, mientras que en losportátiles es una pantalla plana de cristal líquido (LCD). (Ver fig. nº 9)

Puntos a Tratar en un Monitor:

Resolución: Se trata del número de puntos que puede representar el monitorpor pantalla, en horizontal x vertical. Un monitor cuya resolución máxima sea1024x 768 puntos puede representar hasta 768 líneas horizontales de 1024puntos cada una.

Refresco de Pantalla: Se puede comparar al número de fotogramas porsegundo de una película de cine, por lo que deberá ser lo mayor posible. Semide en HZ (hertzios) y debe estar por encima de los 60 Hz, preferiblemente70 u 80. A partir de esta cifra, la imagen en la pantalla es sumamente estable,

sin parpadeos apreciables, con lo que la vista sufre mucho menos.

Tamaño de punto (Dot Pitch): Es un parámetro que mide la nitidez de laimagen, midiendo la distancia entre dos puntos del mismo color; resultafundamental a grandes resoluciones. En ocasiones es diferente en vertical queen horizontal, o se trata de un valor medio, dependiendo de la disposiciónparticular de los puntos de color en la pantalla, así como del tipo de rejillaempleada para dirigir los haces de electrones.

b) Impresora: es el periférico que el ordenador utiliza para presentar

información impresa en papel. Las primeras impresoras nacieron muchos añosantes que el PC e incluso antes que los monitores, siendo el método más usualpara presentar los resultados de los cálculos en aquellos primitivosordenadores.

En nada se parecen las impresoras a sus antepasadas de aquellos tiempos, nohay duda de que igual que hubo impresoras antes que PCs, las habrá despuésde éstos, aunque se basen en tecnologías que aún no han sido siquierainventadas. (Ver fig. nº 10)

Hay Varios Tipos:



Matriciales:Ofrecen mayor rapidez pero una calidad muy baja.

Inyección: La tecnología de inyección a tinta es la que ha alcanzado un mayoréxito en las impresoras de uso doméstico o para pequeñas empresas, gracias asu relativa velocidad, calidad y sobre todo precio reducidos, que suele ser ladécima parte de una impresora de las mismas características. Claro está quehay razones de peso que justifican éstas características, pero para imprimiralgunas cartas, facturas y pequeños trabajos, el rendimiento es similar y elcosto muy inferior. Hablamos de impresoras de color porque la tendencia delmercado es que la informática en conjunto sea en color. Esta tendencia empezóhace una década con la implantación de tarjetas gráficas y monitores en color.Todavía podemos encontrar algunos modelos en blanco y negro pero ya no sonrecomendables.

Láser: Ofrecen rapidez y una mayor calidad que cualquiera, pero tienen un altocosto y solo se suelen utilizar en la mediana y grande empresa. Por medio deun haz de láser imprimen sobre el material que le pongamos las imágenes quele haya enviado la CPU.

c) Altavoces: Dispositivos por los cuales se emiten sonidos procedentes de latarjeta de sonido. Actualmente existen bastantes ejemplares que cubren laoferta más común que existe en el mercado. Se trata de modelos que vandesde lo más sencillo (una pareja de altavoces estéreo), hasta el máscomplicado sistema de Dolby Digital, con nada menos que seis altavoces,

pasando por productos intermedios de 4 o 5 altavoces. (Ver fig. nº 11)

d) Auriculares: Son dispositivos colocados en el oído para poder escuchar lossonidos que la tarjeta de sonido envía. Presentan la ventaja de que no puedenser escuchados por otra persona, solo la que los utiliza. (Ver fig. nº 12)

e) Bocinas: Cada vez las usa más la computadora para el manejo de sonidos,para la cual se utiliza como salida algún tipo de bocinas. Algunas bocinas sonde mesas, similares a la de cualquier aparato de sonidos y otras son portátiles(audífonos). Existen modelos muy variados, de acuerdo a su diseño y la

capacidad en watts que poseen.

f) Multimedia: Combinación de Hardware y Software que puede reproducirsalidas que emplean diversos medios como texto, gráficos, animación, video,música, voz y efectos de sonido.

g) Plotters (Trazador de Gráficos): Es una unidad de salida de información quepermite obtener documentos en forma de dibujo.

Existen plotters para diferentes tamaños máximos de hojas (A0, A1, A2, A3 y

A4); para diferentes calidades de hojas de salida (bond, calco, acetato); para



distintos espesores de línea de dibujo (diferentes espesores de rapidógrafos), ypara distintos colores de dibujo (distintos colores de tinta en los rapidógrafos).

h) Fax: Dispositivo mediante el cual se imprime una copia de otro impreso,transmitida o bien, vía teléfono, o bien desde el propio fax. Se utiliza para elloun rollo de papel que cuando acaba la impresión se corta.

I) Data Show (Cañón): Es una unidad de salida de información. Es básicamenteuna pantalla plana de cristal líquido, transparente e independiente. Acoplado aun retro proyector permite la proyección amplificada de la informaciónexistente en la pantalla del operador.

Conclusión

Como se ha podido observar existen muchos tipos de dispositivos que utiliza lacomputadora y que son indispensables para poder comunicarnos con lamáquina. Un ejemplo muy claro lo es el Teclado y el Mouse.

A lo largo del tiempo, se ha demostrado que la tecnología avanza cada día másen busca de mejores cosas y mayor comodidad para el usuario.

Por ello debemos tener en cuenta como utilizar los dispositivos periférico delordenador para obtener un mayor aprovechamiento de cada uno de estos yhacer nuestro trabajo más rápido y con la mayor comodidad posible, para

lograr facilitar nuestras labores cotidianas en las ayuda de estas maquinas.

Recomendaciones

Omitir Información redundante, debido que lo único que lograremos con esto esdarle volumen al trabajo, cuando lo que debemos hacer, es introducirinformación y datos concretos, que nos permitan llegar a una conclusión sóliday podamos comprender al máximo, el tema que se esta planteando.

Verificar periódicamente los nuevos avances tecnológicos que tengan incidencia

sobre los dispositivos de entrada y salida de un ordenador para así lograractualizar el trabajo y poder informar sobre los nuevos avances al resto de lapoblación.

ANEXOS

DISPOSITIVOS DE ENTRADA

DISPOSITIVOS DE SALIDA

DISPOSITIVOS DE ENTRADA/SALIDA



ALMACENAMIENTO APLICACIONES

ALMACENAMIENTO

Unidades de disquete.

Por malo y anticuado que sea un ordenador, siempre dispone de al menos unode estos aparatos. Su capacidad es totalmente insuficiente para las necesidadesactuales, pero cuentan con la ventaja que les dan los muchos años que llevancomo estándar absoluto para almacenamiento portátil.

Tamaño Tipo de disco Capacidad Explicación

5,25” SS/DD 180 Kb Una cara, doble densidad. Desfasado

5,25” DS/DD 360 Kb Dos caras, doble densidad. Desfasado

5,25” DS/HP 1,2 MB Dos caras, alta densidad. Desfasado pero útil

3,5” DS/DD 720 Kb Dos caras, doble densidad. Desfasado pero muy común

3,5” DS/HD 1,44 MB Dos caras, alta densidad. El estándar actual.

FUENTE DE ALIMENTACION APLICACIONES

FUENTE DE SERVICIOS

NEGOCIOS

a partir de los años 40 y hasta la fecha actual, de la evolución histórica de laherramienta computacional, en su impacto sobre los diferentes bloques delproceso administrativo, ubicados en el tiempo desde los modelos lineales y

aislados hasta las aplicaciones de teoría de sistemas que caracterizan lainformática administrativa de nuestros días y del futuro inmediato.



Presenta asimismo una discusión sobre los alcances de los esquemas deplaneación estratégica, en el marco de los problemas de gestión del presente.

Definitivamente, la tecnología en general ha sido la causa principal y la acciónmás directa para la transformación del trabajo de las organizaciones en laposguerra del siglo XX. Tanto los bienes de capital «duros» (computadores,teléfonos, videos, facsímiles, grabadoras, etc.), como los programas y sistemasde información y comunicación en general, han incrementado enormemente laproductividad y eficiencia de las organizaciones. Tenemos como ejemplos lossiguientes: bases de datos en redes de todo orden y topología, sistemas dereservaciones en aerolíneas, sistemas de contabilidad y nóminas, archivosclínicos en centros de salud, sistemas de conmutación electrónica y unsinnúmero de otras aplicaciones a procesos administrativos.

Esta inversión en recursos humanos y materiales que han efectuado lasorganizaciones en la segunda mitad del siglo XX, ofrece muchas soluciones y ala vez problemas de toda índole. Por ejemplo, en el área de investigaciónespacial, existen programas de simulación para misiones espaciales, en loscuales se valoran miles de variables antes de realizar físicamente el viaje.Asimismo, en áreas más convencionales como mercadotecnia, es posibleanalizar una multiplicidad de variables por programación lineal u otrasherramientas analíticas en la etapa de diseño, con anterioridad al lanzamientode un producto o servicio.

INDUSTRIA

COMERCIO ELECTRONICO

El desarrollo de estas tecnologías y de las telecomunicaciones ha hecho que losintercambios de datos crezcan a niveles extraordinarios, simplificándose cadavez mas y creando nuevas formas de comercio, y en este marco se desarrolla elComercio Electrónico.

Comercio Electrónico

Se considera “Comercio Electrónico” al conjunto de aquellas transaccionescomerciales y financieras realizadas a través del procesamiento y la transmisiónde información, incluyendo texto, sonido e imagen.



TIPOS DE TRANSACCIONES DE COMERCIO ELECTRONICO

“Business to business” (entre empresas): Las empresas pueden intervenir comocompradoras o vendedoras, o como proveedoras de herramientas o servicios desoporte para el comercio electrónico, instituciones financieras, proveedores deservicios de Internet, etc.

“Business to consumers” (Entre empresa y consumidor): Las empresas vendensus productos y prestan sus servicios a través de un sitio Web a clientes que losutilizarán para uso particular.

“Consumers to consumers” (Entre consumidor y consumidor): Es factible quelos consumidores realicen operaciones entre sí, tal es el caso de los remates enlínea.

“Consumers to administrations” (Entre consumidor y administración): Losciudadanos pueden interactuar con las Administraciones Tributarias a efectosde realizar la presentación de las declaraciones juradas y/o el pago de lostributos, obtener asistencia informativa y otros servicios.

“Business to administrations” (Entre empresa y administración): Lasadministraciones públicas actúan como agentes reguladores y promotores delcomercio electrónico y como usuarias del mismo.

VENTAJAS DEL COMERCIO ELECTRÓNICO

Para las Empresas: Desaparecen los límites geográficos y de tiempo.

Disponibilidad las 24 horas del día, 7 días a la semana, todo el año.

Reducción considerable de inventarios.

Agilizar las operaciones del negocio.

Menos inversión en los presupuestos publicitarios.

Reducción de precios por el bajo coste del uso de Internet en comparación conotros medios de promoción, lo cual implica mayor competitividad.

Globalización y acceso a mercados potenciales de millones de clientes.

Para los clientes:

Un medio que da poder al consumidor de elegir en un mercado global acorde asus necesidades.



Rapidez al realizar los pedidos.

Servicio pre y post-venta on-line.

Reducción de la cadena de distribución, lo que le permite adquirir un producto aun mejor precio.

Mayor interactividad y personalización de la demanda.

Información inmediata sobre cualquier producto, y disponibilidad de acceder ala información en el momento que así lo requiera.

Permite el acceso a más información.

DESVENTAJAS DEL COMERCIO ELECTRÓNICO

Desconocimiento de la empresa: No conocer la empresa que vende es un riesgodel comercio electrónico, ya que ésta puede estar en otro país o en el mismo,pero en muchos casos las “empresas” o “personas-empresa” que ofrecen susproductos o servicios por Internet ni siquiera están constituidas legalmente ensu país y no se trata más que de gente que está “probando suerte en Internet”.

Forma de Pago: Aunque ha avanzado mucho el comercio electrónico, todavía nohay una transmisión de datos segura el 100%. Y esto es un problema pues

nadie quiere dar sus datos de la Tarjeta de Crédito por Internet. Poder volver(post y pre-venta):Con todo ello podemos reclamar en caso de ser necesario opedir un servicio “post-venta”. Al conocerlo sabemos donde poder ir. El clienteespera recibir una atención “pre-venta” o “post-venta”.

FACTORES A CONSIDERAR EN COMERCIO ELECTRÓNICO

Existen muchos aspectos abiertos en torno al comercio electrónico; entre ellospodemos destacar, la validez de la firma electrónica, la legalidad de un contratoelectrónico, las violaciones de marcas y derechos de autor, pérdida de derechos

sobre las marcas, pérdida de derechos sobre secretos comerciales yresponsabilidades”. Por esto existen leyes aplicables para el comercioelectrónico y lo anterior mencionado.

Unidad 4



MICROCONTROLADORES ARQUITECTURA

Un controlador es un dispositivo electrónico encargado de, valga laredundancia, controlar uno o más procesos.

Por ejemplo, el controlador del aire acondicionado, recogerá la información delos sensores de temperatura, la procesará y actuará en consecuencia.

Al principio, los controladores estaban formados exclusivamente porcomponentes discretos. Más tarde, se emplearon procesadores rodeados dememorias, circuitos de E/S,… sobre una placa de circuito impreso (PCB).

Actualmente, los controladores integran todos los dispositivos antesmencionados en un pequeño chip. Esto es lo que hoy conocemos con el nombrede microcontrolador.

TERMINALES

Dispositivo del hardware electrónico o electromecánico que se usa paraintroducir o mostrar datos de una computadora. Su funcion es mostrar y recibirdatos con capacidad significativa del procesador de datos, puede ser llamado “Terminal inteligente o cliente lijero”.

Una computadora puede ejecutar software que envie la funcion de un terminalen cocaciones permitiendo el uso simultaneo de programas locales y acceso aun servidor.

CPU

¿Qué es una CPU? - Definición de CPU

CPU, abreviatura de Central Processing Unit (unidad de proceso central), sepronuncia como letras separadas. La CPU es el cerebro del ordenador. A veceses referido simplemente como el procesador o procesador central, la CPU esdonde se producen la mayoría de los cálculos. En términos de potencia delordenador, la CPU es el elemento más importante de un sistema informático.En ordenadores grandes, las CPUs requieren uno o más tableros de circuitoimpresos. En los ordenadores personales y estaciones de trabajo pequeñas, laCPU está contenida en un solo chip llamadado microprocesador. Doscomponentes típicos de una CPU son

1. La unidad de lógica/aritimética (ALU), que realiza operaciones aritméticas ylógicas.



2. La unidad de control (CU), que extrae instrucciones de la memoria, lasdescifra y ejecuta, llamando a la ALU cuando es necesario.

La unidad central de proceso (CPU) o simplemente procesador. Es elcomponente en una computadora digital que interpreta las instrucciones yprocesa los datos contenidos en los programas de computadora. Los CPUproporcionan la característica fundamental de la computadora digital, laprogramabilidad, y son uno de los componentes necesarios encontrados en losordenadores o computadores de cualquier tiempo, junto con el almacenamientoprimario y las facilidades de entrada/salida. Es conocido como microprocesadorel CPU que es manufacturado con circuitos integrados. Desde mediados de losaños 1970, los microprocesadores de un solo chip han reemplazado casitotalmente todos los otros tipos de CPU, y hoy en día, el término “CPU” esaplicado usualmente a algún tipo de microprocesador.

ESPACIO DE MEMORIA

Memoria En los microcontroladores la memoria de instrucciones y datos estáintegrada en el propio chip. Una parte debe ser no volátil, tipo ROM, y sedestina a contener el programa de instrucciones que gobierna la aplicación.Otra parte de memoria será tipo RAM, volátil, y se destina a guardar lasvariables y los datos. Hay dos peculiaridades que diferencian a losmicrocontroladores de los computadores personales: No existen sistemas dealmacenamiento masivo como disco duro o disquetes. Como el

microcontrolador sólo se destina a una tarea en la memoria ROM, sólo hay quealmacenar un único programa de trabajo. La RAM en estos dispositivos es depoca capacidad pues sólo debe contener las variables y los cambios deinformación que se produzcan en el transcurso del programa. Por otra parte,como sólo existe un programa activo, no se requiere guardar una copia delmismo en la RAM pues se ejecuta directamente desde la ROM. Los usuarios decomputadores personales están habituados a manejar Megabytes de memoria,pero, los diseñadores con microcontroladores trabajan con capacidades de ROMcomprendidas entre 512 bytes y 8 k bytes y de RAM comprendidas entre 20 y512 bytes. Según el tipo de memoria ROM que dispongan los

microcontroladores, la aplicación y utilización de los mismos es diferente. Sedescriben las cinco versiones de memoria no volátil que se pueden encontrar enlos microcontroladores del mercado.

ENTRADA SALIDA

Señal de Corriente de Entrada: Considerada como estímulo aplicado a unsistema desde una fuente de energía externa con el propósito de que el sistemaproduzca una respuesta específica.



Señal de Corriente de Salida: Respuesta obtenida por el sistema que puedeo no relacionarse con la respuesta que implicaba la entrada.

4.5 CARACTERÍSTICAS ESPECIALES

PROGRAMACION

Los lenguajes, bien sean de programación, de marcado o de consulta,representan el mascarón de proa de la informática. Sin embargo, antes deproporcionar la secuencia de frases de un lenguaje que constituye el código,que a fin de cuentas es la esencia de toda aplicación informática, cabepreguntarse si es posible, o necesario, dar una caracterización previa de lastareas que conducen a la consecución de dicho objetivo. En aplicacionessimples -aquellas que puede realizar un solo individuo en unas pocas horas-puede no ser necesario, pero cuando se enfrenta el desarrollo de softwarecomo un proceso industrial (Booch, 1996) es, sin duda, necesario proporcionarun marco que permita caracterizar cada una de las etapas del proceso deproducción de este software. Primero, se debe proporcionar una especificaciónde requisitos que capture las funciones y restricciones de la aplicación. Trasesta especificación de requisitos, se debe proporcionar un modelo que sirvacomo paso intermedio entre las especificaciones y la aplicación final. Este

modelo es la base para el diseño de la aplicación. Un modelo permite abstraerlas características fundamentales de la aplicación y dar una caracterización dela misma suficientemente detallada como para poder obtener, utilizando algúnlenguaje informático, el código que cumpla con los requisitos y especificacionesde partida.

Un lenguaje informático se ajusta siempre a un determinado paradigma deprogramación -por ejemplo, el paradigma imperativo-, y a un determinadomodelo por ejemplo, el modelo de objetos. Un modelo de programación proveeun marco abstracto en el que entender la sintaxis de los lenguajes concretosque siguen el modelo, y representa la semántica del mismo, así como una

filosofía de uso de dicha semántica. Por ejemplo, algunos lenguajes deprogramación de propósito general como Java se ajustan al modelo de objetos,cuya filosofía puede simplificarse mediante el siguiente enunciado: el mundoestá compuesto de una serie de objetos que se comportan de una formadeterminada y que intercambian mensajes entre sí, técnicamente estos objetosexhiben las propiedades de “encapsulación, herencia y polimorfismo” (Deitel,1995).

Para proporcionar modelos de diseño que permitan caracterizar el desarrollo deaplicaciones utilizando un lenguaje de programación se necesita un lenguaje demodelado que sea capaz de capturar la semántica del modelo al que se ajustael lenguaje de programación. A su vez, el modelo de diseño proporcionado por



el lenguaje de modelado debe ser capaz de capturar la semántica del programaque implementa la especificación de requisitos. De esta forma, el modelo dediseño sirve de nexo entre la especificación de requisitos y el programa final.Así por ejemplo, UML (Unified Modeling Language) (Booch, 1999) es unlenguaje de diseño visual que representa, mediante diagramas, el modelo deprogramación de objetos. Modelos de diseño concretos descritos con UMLsirven como guía para la construcción de programas concretos, especificandodetalles arquitectónicos del programa, no recogidos inicialmente en laespecificación de requisitos.

Algunas veces, puede no resultar conveniente construir una aplicaciónutilizando un lenguaje de programación de propósito general. Por ejemplo, paraconstruir una aplicación en el dominio hipermedia se dispone, al menos, de dosopciones. La primera, empezar desde cero construyendo cada elemento de laaplicación utilizando un lenguaje de programación de propósito general. Lasegunda, abstraer los elementos comunes que aparecen en este tipo deaplicaciones, como son, las anclas, los enlaces y los paneles de presentación deinformación al usuario, y definir un lenguaje que caracterice estos elementos.Este sería, por ejemplo, el caso del lenguaje HTML, utilizando el metalenguajeSGML. Un intérprete de dicho lenguaje constituye, entonces, el núcleo de laaplicación o sistema hipermedia. Este es el caso de los navegadores web (porej. Explorer y Netscape) cuyo núcleo está formado por un intérprete dellenguaje HTML y el protocolo de comunicación http. La primera aproximación,que se denominará aproximación abierta, es flexible y potente, pero exige

mayor esfuerzo de diseño y desarrollo. La segunda, que se denominaráaproximación cerrada, es menos flexible, al restringir los elementos que puedenaparecer en una aplicación hipermedia, pero proporciona una aproximacióncercana al paradigma documental de desarrollo de aplicaciones descrito en elapartado anterior. No obstante, en ambos casos resulta útil proporcionar unmodelo de diseño que permita representar la aplicación como un todo. En elcaso de la aproximación abierta se requiere un modelo de los procesoscomputacionales de la aplicación (expresado, por ejemplo, en UML), y unmodelo de la propia aplicación hipermedia. En el caso de la aproximacióncerrada sólo se precisa el modelo de la aplicación hipermedia, ya que se supone

construido el sistema hipermedia (por ejemplo, un navegador que, a su vez,también debería haber sido especificado a través de un modelo en UML).

El problema de dar un modelo de diseño de una aplicación hipermedia es queno hay una semántica fija que modelar (como en el caso de UML y el modelo deobjetos), ni siquiera hay un consenso sobre los elementos concretos que hayque modelar. Por ejemplo, se pueden modelar enlaces unarios o enlaces n-arios. Con independencia de este problema, desde los años 80 han surgidodistintos Sistemas de Representación Hipermedia (SRH) cuya finalidad esproporcionar modelos de diseño para aplicaciones hipermedia. A pesar de esta

finalidad inicial, estos modelos de diseño terminan utilizándose también como



verdaderos modelos semánticos, ya que, en última instancia, definen lascapacidades de las aplicaciones que pretenden modelar.

Los SRH son de una naturaleza muy heterogénea. Hay modelos hipermediapropiamente dichos (por ej. el Modelo Trellis) que caracterizan a una aplicaciónde tal manera que incluso especifican cuál va a ser su semántica de navegación(por ej. el modo en que la información va a ser visitada y presentada al usuario(Stotts, 1989)). Otros son modelos de referencia, con los que contrastar losmodelos hipermedia (por ej. el modelo Dexter). Finalmente, existenmetodologías (por ej. OOHDM) cuya finalidad es proporcionar una serie dediagramas que guíen la construcción de una aplicación hipermedia. En elpróximo apartado se examinan las características principales de estos SRH, así como sus ventajas e inconvenientes.

CONJUNTO DE INSTRUCCIONES

Un conjunto de instrucciones o repertorio de instrucciones, juego deinstrucciones o ISA (del inglés Instruction Set Architecture, Arquitectura delConjunto de Instrucciones) es una especificación que detalla las instruccionesque una CPU de un ordenador puede entender y ejecutar, o el conjunto detodos los comandos implementados por un diseño particular de una CPU. Eltérmino describe los aspectos del procesador generalmente visibles a unprogramador, incluyendo los tipos de datos nativos, las instrucciones, losregistros, la arquitectura de memoria y las interrupciones, entre otros aspectos.

Existe principalmente de 3 tipos: CISC (Complex Instruction Set Computer),RISC (Reduced Instruction Set Computer) y SISC (Specific Instruction SetComputer).

La arquitectura del conjunto de instrucciones (ISA) se emplea a veces paradistinguir este conjunto de características de la microarquitectura, que son loselementos y técnicas que se emplean para implementar el conjunto deinstrucciones. Entre estos elementos se encuentras las microinstrucciones y lossistemas de caché.

Procesadores con diferentes diseños internos pueden compartir un conjunto deinstrucciones; por ejemplo el Intel Pentium y AMD Athlon implementanversiones casi idénticas del conjunto de instrucciones x86, aunque tienendiseños internos completamente opuestos.

MODOS DE DIRECCIONAMIENTO

El campo de operación de una instrucción especifica la operación que se deberealizar. Ésta debe ser ejecutada sobre algunos datos almacenados en registros



del computador o en palabras de memoria, es decir, sobre los operandos. Elmodo de direccionamiento especifica la forma de interpretar la informacióncontenida en cada campo de operando para localizar, en base a estainformación, el operando.

Los ordenadores utilizan técnicas de direccionamiento con los siguientes fines:Dar versatilidad de programación al usuario proporcionando facilidades talescomo ín- dices, direccionamientos indirectos, etc., esta versatilidad nos servirápara manejar estructuras de datos complejas como vectores, matrices, etc.Reducir el número de bits del campo de operando.

Al usuario que tiene poca experiencia, la variedad de modos dedireccionamiento en un procesador le puede parecer excesivamentecomplicada. Sin embargo, la disponibilidad de diferentes esquemas de

direccionamiento le da al programador experimentado exibilidad para escribirprogramas que son más eficientes en cuanto a número de instrucciones ytiempo de ejecución.

Es tal la importancia de los modos de direccionamiento que la potencia de unamáquina se mide tanto por su repertorio de instrucciones como por la variedadde modos de direccionamiento que es capaz de admitir.

Definición: Los modos de direccionamiento de un procesador son las diferentesformas de transformación del campo de operando de la instrucción en la

dirección del operando .En esta definición el término dirección debeinterpretarse en su sentido más general de localización del operando, encualquier lugar, y no en el sentido más estricto de dirección de memoria.

LENGUAJE ENSAMBLADOR

COMO SISTEMA INDEPENDIENTE

COMO SUBSISTEMA DE UNA COMPUTADORA

ARKITECTURA DE COMPI

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