Curso Reparador de PC

Clase 1 / 1. Introduccion

1. Introduccin

Quienes desean adentrarse en el funcionamiento de una computadora, ya sea por curiosidad o por motivos profesionales, tropiezan a menudo con el problema de carecer de los simples principios que permiten visualizar a estos equipos en sus bloques principales, como intervienen en los procesos y adems cual ejecuta cada uno de ellos.

Cuando inicialmente se tiene en claro estos conceptos bsicos, se obtiene la plataforma ideal para iniciar el aprendizaje. Luego, toda la descripcin inmediata de los procesos, elementos y dispositivos tecnolgicos empleados en el mbito tcnico de la computacin, se hace ms entendible. Por este motivo hemos decidido comenzar esta obra explicando brevemente aquellos conceptos y trminos que creemos son la puerta de entrada a tan fascinante universo.

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file:///G|/glyptodon/clases/01/main01.htm16.05.2005 15:06:49

Clase 1 / 2. Qu hace una computadora?

2. Qu hace una computadora?

Bsicamente cualquier tipo de computadora realiza operaciones de procesamiento de datos, exponindolos luego como informacin. Precisamente, la funcin primordial de una computadora es llevar a cabo procesos de datos en forma automtica, a gran velocidad y sin la intervencin humana.

Cuando los datos ingresados son ordenados de acuerdo a un esquema lgico, se transforman en informacin disponible para el usuario. La adquisicin de informacin a partir de datos es la funcin relevante de una computadora siendo la Informtica la ciencia que estudia la obtencin de informacin a travs de sistemas automticos.

Los datos que ingresan a la computadora se procesan por medio de rutinas contenidas en los programas de aplicacin.

Fundamentalmente los distintos tipos y modelos de computadoras, principalmente difieren en el volumen de datos que pueden procesar, as como la velocidad con que se efecta esta operacin.

El principio de caja negra

Cuando se tiene un dispositivo o mdulo dispuesto para una funcin, es muy importante considerarlo como una caja negra, es decir no se sabe que dispositivos o componentes hay dentro de l, sino que procesos lleva a cabo. Este mtodo es muy utilizado pedaggicamente para permitir una rpida comprensin global de la funcin del dispositivo estudiado. Para elaborar la funcin descrita anteriormente (ingresar datos, elaborar los mismos y luego dar salida a la informacin obtenida), se necesitan tres mdulos principales en los que podemos agrupar a todos los dispositivos que intervienen en los procesos mencionados. Estos son:

Mdulo de entrada/salida Memoria de trabajo Unidad procesadora

file:///G|/glyptodon/clases/01/main02.htm (1 de 9)16.05.2005 14:58:35


Introduccin al procesamiento de datos

Una computadora est constituida por centenares o miles de complejos dispositivos y circuitos electrnicos adecuadamente integrados, tanto en sus componentes fsicos, como en la funcin de los mismos. Debido a esto para comprender su funcionamiento, dividiremos a la computadora en bloques sin tener en cuenta en esta etapa, los pormenores de la parte electrnica que integra cada uno (mtodo de explicacin denominado caja negra).

El primer mdulo de entrada - salida, identificado con la sigla E/S, es usualmente ms conocido por las palabras en ingles Input- Output (I/O).

Este mdulo que en realidad tiene dos funciones, cuenta en algunos casos con dispositivos que individualmente slo pueden ser considerados como de entrada (input), o de salida (output), mientras que otros dispositivos permiten ejecutar ambas operaciones (input-output).

En la figura 1.1, podemos ver un ejemplo de cmo en el mdulo I/O, puede haber un dispositivo que cumpla ambas funciones, o un dispositivo distinto para cada una de ellas.

Figura 1.1: Mdulo de I/O con un dispositivo que

realiza las dos funciones, y con dispositivos que nicamente realizan

una de ellas.

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A travs de las unidades de entrada, se introducen los datos que se van a procesar, adems de las instrucciones (programas de aplicacin) que se utilizan para tratar los mismos. Por otra parte, la informacin obtenida (datos procesados) es emitida a travs de las

Figura 1.1



unidades de salida que son las que permiten ver el resultado.

El segundo mdulo es la memoria. Cuando se ingresan datos, estos son almacenados en espera de su proceso en una memoria de trabajo o tambin denominada "memoria principal" que es temporaria (tcnicamente conocida como memoria RAM). Tambin en la RAM se cargan las instrucciones del programa de aplicacin, que indicar a qu operacin sern sometidos los datos ingresados. Del mismo modo los datos ya procesados son almacenados hasta su salida, en la memoria RAM. Para comprender lo descrito anteriormente, la figura 1.2 nos muestra un esquema, que ilustra como en un momento cualquiera en la memoria RAM, pueden estar presentes, los datos ingresados en espera de procesamiento, los datos del programa de aplicacin y datos que han sido procesados, en espera de su salida.

Figura 1.2:Esquema de la memoria RAM donde

podemos ver tres tipos de datos distintos almacenados

temporalmente en la misma.

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La memoria de trabajo (RAM) almacena:

Los datos ingresados Las instrucciones para procesar los datos Los datos procesados hasta su salida o borrado

El tercer mdulo que pasamos a describir, es el Procesador. Este puede ser asimilado como el cerebro de la computadora porque es el encargado de procesar los datos que la memoria recibe. En el procesador se encuentra la unidad lgico aritmtica, conocida como ALU (de Aritmetic Logic Unit). Esta unidad es la que efecta los procesos de clculo (rutinas matemticas aplicables a los datos ingresados) y elabora finalmente un resultado.

Figura 1.2



El procesador, procesa los datos ingresados en la memoria de acuerdo con:

Algoritmos matemticos propios Instrucciones del programa de aplicacin

El orden utilizado para la explicacin de los bloques, responde al ms conveniente para el proceso descriptivo de su funcionamiento y no al de jerarqua de los mismos. Vistos en funcin de la importancia en los procesos que llevan a cabo, el cuadro siguiente indica el orden de jerarqua de cada uno de los bloques:

Procesador Memoria Dispositivos de Entrada/Salida (Perifricos)

Es evidente que estos bloques no trabajarn como unidades aisladas, sino que necesariamente van a estar conectados entre s para permitir el flujo de datos e informacin de uno a otro. Las vas o circuitos que se encargan de comunicarlos mutuamente se denominan en su conjunto Buses, existiendo como veremos en detalle ms adelante, distintos tipos de buses de acuerdo al tipo de seal que transportan o a la funcin que cumplen. En la figura 1.3, podemos ver un diagrama de los tres grandes bloques conectados entre s a travs de un Bus, que por el momento se lo representa como un circuito comn.

Figura 1.3:Esquema de los bloques de una computadora

conectados a travs de un Bus.

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Figura 1.3



Qu es un algoritmo?

Es la denominacin que recibe una secuencia de operaciones matemticas contenidas en una instruccin, a la que se sometern los datos numricos ingresados.

Funcionamiento de los bloques

Para aclarar el funcionamiento de los bloques mencionados, podemos pensar en una analoga con una operacin de todos los das como es la de cruzar la calle. Un peatn se detiene en la esquina y lo primero que hace es mirar el semforo para ver que luz est encendida, as sabe si puede cruzar o no. Si la luz que ve es de color verde, cruza y da por finalizada esta sencilla operacin. Si desmenuzamos los pasos que realiz ante esta maniobra intuitiva, nos sorprenderemos de ver la cantidad de factores que intervienen.Cuando miramos el semforo, estamos ingresando por medio de nuestros ojos (dispositivo de entrada del modulo I/O) a un sector de nuestro cerebro, el dato que la luz est verde, tal como se ilustra en la figura 1.4a.

Figura 1.4 a:Por medio del dispositivo de entrada,

ingresa el dato que la luz delsemforo est verde.

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Ese dato sin procesar es retenido en una memoria de trabajo (una zona de nuestro cerebro) a la cual se le agrega la informacin que ya hemos adquirido antes, queindica que con la luz verde podemos cruzar (informacin del programa de aplicacin),y que traemos a este sector tal como muestra la figura 1.4b.

Figura 1.4 a

Figura 1.4 b



Figura 1.4 b:El dato ingresado y la informacin que

tenemos para procesar el mismo, sealmacenan transitoriamente en la

memoria de trabajo.

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Otra parte del cerebro mdulo de procesamiento toma el contenido de la memoria de trabajo, y lo somete a los clculos matemticos necesarios, obteniendo la velocidad, trayectoria, etc, que utilizaremos para cruzar.

La informacin obtenida (datos procesados), genera la instruccin para que nuestras piernas ejecuten el traslado (dispositivo de salida del mdulo I/O) y as de una buena vez cruzar la calle (Figura 1.4c).

Figura 1.4 c:La unidad de procesamiento, procesalos datos de la memoria, y genera la

instruccin para ser ejecutada pormedio de la unidad de salida.

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Resumen de los procesos enunciados

Entrada (datos e instrucciones de procesamiento).

Memorizacin (almacenamiento temporario para procesar los datos recibidos, ms las instrucciones del programa de aplicacin).

Procesamiento (de los datos de acuerdo a las instrucciones y algoritmos de clculo).

Figura 1.4 c



Salida (emisin de la informacin, para su visualizacin, almacenamiento y/o impresin) .

Entendiendo los trminosProcesador y CPU

Errneamente algunas publicaciones y/o autores, identifican a un microprocesador o procesador con el nombre de CPU. La sigla CPU, proviene de las palabras en ingls Central Process Unit (unidad central de proceso), tambin indicada en algunos manuales en castellano como UCP. Este concepto de una unidad central de procesamiento, es distinto del concepto del procesador que hemos visto anteriormente. Para facilitar la comprensin del tema, veamos un ejemplo.Si en un lavarropas tenemos instalado un microprocesador (otra forma de denominar a un procesador), para controlar las distintas etapas y procesos de lavado, en la memoria asociada al mismo estar grabada nicamente la informacin relativa a la ejecucin de esas operaciones y procesos. Estas instrucciones se encuentran almacenadas en una memoria denominada ROM, que es permanente, es decir no pierde los datos cuando se deja de alimentar elctricamente al sistema y adems no se puede cambiar las instrucciones contenidas en ella. A diferencia de la ROM, la memoria RAM de una computadora es reescribible y voltil (se pueden cambiar el contenido de la memoria, y dicho contenido se borra al apagar el sistema).Cuando el usuario del lavarropas pulse la tecla de alguna de las opciones de lavado slo selecciona un programa de instrucciones existente en la memoria no voltil del microprocesador. En esta operacin como vemos, no se ingresan datos a procesar.En la figura 1.5 vemos un ejemplo de lo mencionado, en el cual se observa la memoria ROM conteniendo solo las instrucciones del programa de lavado, que no pueden ser cambiadas por el usuario.

Figura 1.5



Figura 1.5:Los programas que puede ejecutar ellavarropas estn escritos de manera

fija en una ROM.

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A diferencia de lo explicado para el microprocesador instalado en la mquina de lavar, una CPU es una "verdadera unidad de proceso", ya que es la suma de la memoria RAM (capaz de recibir mltiples datos o programas ), ms el microprocesador que efectuar los procesos de clculos.Otra caracterstica muy importante, es que la capacidad de almacenamiento de la memoria RAM en una CPU, es enorme comparada con la ROM del micro, que slo contendr una pequea porcin de instrucciones. En la figura 1.6, podemos ver la importancia de la memoria RAM en una CPU, comparada con la ROM asociada al microprocesador de control del lavarropas.

Figura 1.6:Una CPU cuenta con una memoria

RAM de gran capacidad.

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Con este nuevo concepto, el esquema de bloques de una computadora se simplifica y adquiere el aspecto que vemos en la figura 1.7. En este grfico vemos que todos los elementos conectados a la CPU (que es la principal unidad), reciben el nombre genrico de perifricos.

Figura 1.7:Todos los elementos conectados

al CPU, se denominangenricamente perifricos.

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Figura 1.6

Figura 1.7



Los perifricos

Los datos y programas se ingresan a la CPU travs de los perifricos de entrada, y son expuestos a travs de los perifricos de salida. El nuevo esquema que tenemos entonces, es el que se muestra en la figura 1.8.

Figura 1.8:Los perifricos de entrada sirven para

ingresar los datos y programas a laCPU. Los datos elaborados se extraen

y visualizan a travs de losperifricos de salida.

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Posteriormente veremos y estudiaremos en detalle cuales son los principales perifricos de entrada y salida, pero previamente creemos muy importante tener una idea de cmo se clasifican las computadoras, para luego ver el tipo y modelos en particular que vamos a desarrollar.

Figura 1.8



Clase 1 / 3. Introduccion general

3. Introduccin general

Los sistemas de computacin utilizados antes de la aparicin de la PC (Computadora Personal) se basaban principalmente en un gran computador central al cual se le conectaban terminales que constaban usualmente de una pantalla y un teclado, denominados bobas porque funcionaban solo como perifricos de entrada salida y no procesaban datos. Mediante estos terminales, el usuario acceda a los complejos programas instalados en el computador central.

Los sistemas centrales o Mainframe, se basaban en un equipo (generalmente de grandes dimensiones), ubicado en un ambiente especialmente climatizado al que slo tenan acceso el personal tcnico y los encargados de su programacin, que eran vistos como genios o gures realizando misteriosas tareas para mantener su funcionamiento. En la figura 1.9, mostramos un equipamiento central correspondiente a una instalacin de la dcada del 70.

Figura 1.9:Aspecto de un computador central

en la dcada del 70.

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Con estos sistemas, el usuario de la terminal nicamente poda utilizar el software que estaba disponible en el computador central. Muchas veces, este software estaba desarrollado a medida de la empresa donde estaba instalado, y cada uno de los cambios que deban producirse en el mismo, implicaba laboriosos procedimientos de programacin por parte del personal especializado.

Figura 1.9



Computadoras personales PC

El avance constante de la tecnologa facilit la aparicin de nuevos procesadores que son complejos chips, fabricados por grandes corporaciones de la industria electrnica, dedicados al procesamiento de los datos y las operaciones aritmticas a realizar. Estos procesadores, (tambin denominados microprocesadores por su pequeo tamao y alta integracin de componentes), cada vez tienen menor tamao y logran mayor potencia y rapidez de procesamiento de datos. De estos equipos, el que verdaderamente marc una verdadera revolucin fue el denominado PC (siglas de Personal Computer o Computadora personal en castellano).

Las PC tenan la tecnologa para contener una CPU, y as procesar y almacenar por si solas, sin el auxilio de ningn otro equipo central, todos los datos que el usuario necesitaba. De hecho, encontramos cada vez una mayor cantidad de programas y aplicaciones elaborados para que corran en las PC que antes estaban slo reservados a las grandes computadoras centralizadas.

Software stndard y enlatadode aplicacin. Windows.

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Paralelamente se desarroll una industria del software del tipo estndar y principalmente el denominado enlatado que vena ya preparado para que el usuario lo instale en su PC y lo configurara para adaptarlo a sus necesidades sin tener que conocer los secretos de la programacin.



Esto hizo que, por primera vez, las computadoras accedieran a las aplicaciones ms comunes y simples en la administracin de cualquier empresa, comercio o profesin. Este fenmeno, se produjo finalmente a travs de las PC con la irrupcin de las mismas en todas las actividades humanas, debido principalmente a los siguientes factores:

Aplicaciones para plataforma Windows.

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Computadoras PC de enorme capacidad de procesamiento con costos accesibles.

La aparicin de software basado en pantallas amigables, interactivas y de fcil uso, como ser los programas elaborados para la plataforma Windows.

El amplio desarrollo del software de aplicacin para prcticamente todas las actividades profesionales y comerciales.

La presencia de todo tipo de perifricos con alta calidad y precios accesibles.



Clase 2 / 4. Caractersticas principales del motherboard

4. Caractersticas principales del motherboard

El motherboard est fabricado en un material rgido aislante del tipo Pertinax (resinas fenlicas). Sobre esta placa de formato cuadrado o rectangular, se realizan los circuitos impresos para interconectar distintos integrados, y componentes electrnicos discretos que se encuentran soldados o van montados sobre l.

En la figura 2.14, vemos como una de las caras del motherboard (cara base) esta lmpia de todo elemento y solo presenta las pistas y/o base de soldaduras de componentes instalados en la otra cara.

Figura 2.14:Base del motherboard donde no

se encuentra instaladoningn componente.

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Por el contrario, en la figura 2.15, podemos ver como la cara superior del mismo motherboard, contiene todos los componentes y dispositivos conectados al mismo.

Figura 2.15:La otra cara del motherboard contiene

todos los componentes.

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Figura 2.14

Figura 2.15



Ubicacin del motherboard en el gabinete

En los gabinetes del tipo tower, todos los motherboards se instalan en uno de los laterales.

Para permitir el montaje, el bastidor presenta un formato especial en el lateral.

Debido a que el formato y tamao del motherboard vara dentro de determinados valores, el bastidor posee diferentes ranuras para permitir en cada caso el ajuste correcto.

En la figura 2.16, podemos ver el diagrama de una UC del tipo tower, donde se ve la posicin del motherboard representado en naranja, junto a otros dispositivos como la fuente de alimentacin y unidades de I/O, representadas en gris.

Figura 2.16:Ubicacin esquemtica del motherboard

en un gabinete tower.

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A diferencia, en los equipos del tipo desktop, el motherboard siempre se instala en la base del mismo.

En la figura 2.17 podemos ver esquemticamente el montaje.

Tambin aqu se encuentran representados la fuente de alimentacin y dispositivos I/O de la

Figura 2.16



PC.

Figura 2.17:Montaje del motherboard en

una PC desktop.

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Figura 2.17



Clase 2 / 1. Evolucin de las PC compatibles

1. Evolucin de las PC compatibles

A continuacin veremos como fueron cambiando las computadoras personales de acuerdo a las nuevas tecnologas que fueron apareciendo, estudiando las distintas generaciones hasta hoy.

Interior de una computadora XT.

Equipo IBM XT.

Placa principal de una computadora XT.

Primera Generacin:

Estas computadoras, que utilizaban un procesador Intel 8088 fueron introducidas en el mercado por la firma IBM en el ao 1981. Ms adelante, IBM fabrica una computadora del tipo PC con tecnologa abierta, denominada IBM XT (de eXtended Technology en ingls). Esto conforma los equipos PC de primera generacin y da un estndar de equipos compatibles con esa tecnologa. En general, los equipos de estas caractersticas son denominados en el mercado de cuatro modos distintos, si bien alguno de ellos es ms usado que los otros. Estas denominaciones son:

Clones: Por ser una copia de la tecnologa y arquitectura del modelo IBM XT.

Compatibles: Precisamente, por la compatibilidad de tecnologa y arquitectura con los equipos de la marca IBM.

Genricos: Por pertenecer al amplio gnero de los equipos con arquitectura compatible IBM.

Sin Marca (No names): para expresar la diferencia entre los equipos que se ensamblan con partes fabricadas en Asia que son de menor costo que los equipos de marca, como ser IBM, Compaq, Hewlett Packard, etc. Estos equipos "sin marca" proliferaron rpidamente en todo el mundo debido a su menor costo y a su mayor facilidad (y valores) de reparacin, ya que no haca falta contar con personal especializado de cada marca ni adquirir repuestos especficos de las mismas.

La evolucin de las PC estuvo luego ntimamente ligada a la de los microprocesadores que estas utilizan.



Memorias SIMM de 30 contactos.

Microprocesador 386DX .

Placa principal de un equipo AT.

Coprocesadormatemtico.

Procesador 486.

Segunda Generacin:

En esta etapa se dio un importante salto al pasar de los equipos XT a los equipos AT (Advanced Technology) de IBM. Esta computadora utiliza el procesador de Intel 80286 que trabajaba con un bus de 16 bits contra los 8 bits del 8086 de las XT.Con estos equipos se comienzan a utilizar las memorias SIMM.

Tercera Generacin:

Estos equipos aparecen de la mano del procesador 80386 de Intel que trabaja internamente con 32 bits. Dentro de los modelos de este procesador podamos encontrar el SX que era una versin econmica que poda transferir datos de a 16 bits y el DX que utilizaba interna y externamente 32 bits. Aparte de Intel, este procesador fue fabricado por otras firmas, tales como AMD, bajo licencia.

Cuarta Generacin:



Memoria SIMM de 72 contactos

Placa VESA.

Procesador AMD 586. Procesador Pentium.

En 1989 Intel desarrolla el 80486, procesador que incluye el coprocesador matemtico. Junto con esta tecnologa se desarrolla un bus local llamado VESA pensado para mejorar el funcionamiento de los cada vez ms exigentes perifricos (sobre todo el video) y aliviar al procesador en sus tareas. Junto con estas mejoras, se incrementa el uso de la tecnologa on board por la cual ciertas interfaces que eran privativas de los slots de expansin fueron instaladas directamente en el motherboard.

Quinta Generacin:

Para el procesador que sigui al 486, Intel utiliz la denominacin Pentium. Otras marcas de procesadores, en cambio siguieron con la denominacin numrica, sacando el 586. El bus PCI, que apareci con las ltimas 486 se impuso como un estndar indiscutido. Adems se populariz el uso de CDROM y comenz a crecer la tecnologa multimedia. Por otra parte, AMD lanza el nuevo procesador K5 para competir con el Pentium de Intel.

Sexta Generacin:



Procesador Pentium PRO y su unidad de enfriamiento.

Procesador Pentium II.

Procesador Celerom. Procesador MMX.

Los desarrollos sucesivos estn dados por la serie de Pentium PRO que coincide con la aparicin de la nueva tecnologa ATX que modifica la fuente de alimentacin, los motherboards y el gabinete. Algunos motherboard, debido al crecimiento del uso de Internet, comienzan a incorporar el modem en una conexin on board. AMD, por otra parte, lanza la famosa lnea de procesadores K6 que luego fueran adoptados por marcas lderes tales como Compaq y Hewlett Packard para sus computadoras de menor costo.

Sptima Generacin:

La arquitectura PCI se hace cada vez ms masiva al mismo tiempo que Intel desarrolla la tecnologa MMX, lanzando as el procesador Pentium MMX que fue diseado con un juego especial de algoritmos para aplicaciones multimedia. En marzo de 1998 se deja de fabricar el Pentium MMX para dar lugar al Pentium II que se presenta con un nuevo tipo de montaje y zcalo. El desarrollo acelerado de multimedia hace que aparezca el nuevo bus AGP exclusivo para acelerar las operaciones de video. En esta etapa, aparecen las memorias DIMM ultra rpidas. Intel lanza el procesador Celeron, como alternativa ms econmica del Pentium II. Paralelamente, AMD desasrrolla el procesador K62.

Octava Generacin:



Pentium III Xeon.

Placa con Bus AGP.

Figura

Motherboard

Intel lanza al mercado el procesador Pentium III con caractersticas especiales para grficos 3D, identificacin electrnica de usuario y mayor velocidad de procesamiento que lo hace ptimo para su uso en redes informticas.

Aparecen las PC denominadas PC100 con bus de 100 MHz.

Se populariza el uso de perifricos con bus USB.

Intel lanza procesadores Pentium III de alta velocidad (1,13 GHz) con bus de 133 Mhz y AMD agrega a su lnea K6 el procesador DURON y el procesador Athlon de alta performance.

Novena Generacin:

Aparece la tecnologa IEEE 1394 (Firewire) con computadoras modulares (Device Bay), desarrollos de nuevos dispositivos USB como ser modems y grabadoras de CD. Memorias Rambus RIMM. Desarrollo de Pentium IV.Pentium IV 2,2 GHz. con tecnologa de 13 micrones. XEON con tecnologa Hyper Threading (doble canal) y XEOM MP.



Modem USB .

Computadora con tecnologa Device Bay.

Memoria RAMBUS RIMM.



Caractersticas tcnicas de los procesadores ms difundidos

Procesador Fabricante Frecuencias Cantidad de transistores (millones)

Pentium

Pentium MMX

Pentium Pro

Pentium II

Celeron

Pentium III

Pentium IV

K5

K6

K6 2

K6 III

Athlon

Duron

Intel

Intel

Intel

Intel

Intel

Intel

Intel

AMD

AMD

AMD

AMD

AMD

AMD

60 a 200 Mhz

166 a 233 Mhz

150 a 200 Mhz

233 a 400 Mhz

266 a 466 Mhz

450 Mhz a 1,13 Ghz

2,2 Ghz

75 a 166 Mhz

166 a 300 Mhz

266 a 333 Mhz

400 y 450 Mhz

500 a 800 Mhz

Hasta 700 Mhz

3,3

4,5

5,5

7,5

7,5 a 9

9,5

13

8,8

8,8

21

22

20

Generacin Procesador Cant. BITS Multimedia OS Comunicaciones

1 8088 8 NO CPM, DOS 1.0, 2.0

NO

2 80286 16 NO DOS 3.x Poco Usual

3 80386SX/DX

16/32 Primeras lectoras CD y placas sonido (muy poco difundidas)

DOS 4.x y 5.0.DOSshellEntorno grficoWindows 3.1

2400 bps

4 80486 64 Lectoras CD de 2 y 4X. Placas de sonido 16 bitsDOS 6.x

Entorno grfico Windows 3.1y 3.11

14.400 bpsAparece la opcin FAX y contestador

5 Pentium,ADM K5

64 Lectoras CD de 8 a 12 x. Placas sonido 16 y 32 bits

DOS 6.22 Entorno grfico Windows 3.x Windows 95

28.800 bps APARECE EL Voice MODEM

6 PentiumPRO

64 Lectoras CD hasta 16x y placas de sonido de 16 y 32 bits

Windows 95 Windows NT

33.600 bps MODEM fax ms voice



7 Pentium MMX, Pentium II y ADM K6

64 Lectoras CD hasta 36 X Placas sonido 32 bits. Drives de DVD

Windows 95 y 98 Windows NT

56.700 bps MODEM faxv ms voice Aparicin del estndar V90

8 Pentium III, ADM Duron y Athlon

64 Lectoras CD hasta 60 X. Placas sonido 32 bits. Drives de DVD

WIN 98, 2000 56.700 bps MODEM fax ms voice. Aparicin del estndar V90

9 Pentium IV, con tecnologa de 13 micrones.

64 - 128 Idem anterior y Camaras y filmadoras digitales OS: Windows XP

WIN XP 56.700 bps MODEM fax ms voice. Aparicin del estndar V90



Clase 2 / 2. Aspectos fsicos de una PC

2. Aspectos fsicos de una PC

La PC puede tomar distintos aspectos debido esto principalmente al formato del gabinete y el de los perifricos conectados a la misma. Para una determinada lnea de computadoras PC, estos cambios solamente afectan la forma fsica y no la capacidad de procesamiento o las prestaciones que brinda al usuario.

Bsicamente hay dos tipos de computadoras personales que son las de escritorio (desktop), y las porttiles identificadas tambin como Laptops (para los modelos porttiles ms antiguos), o como notebooks (debido a su pequeo tamao asimilable a una cuaderno de notas). Los cambios ms relevantes del hardware utilizado, se dan entre estos dos tipos, y entre equipos PC de escritorio y los que correspondan, como hemos visto, a distintas generaciones.

En la Figura 2.1, podemos ver el aspecto de una computadora del tipo desktop, (de escritorio), comparado con el de una notebook (porttil).

Figura 2.1:Aspectos de una computadora

desktop y una notbook.

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Figura 2.1



Configuracin bsica estndar de una PC.

Una PC est bsicamenteconformado por los siguientes elementos fsicos:

Figura 2.2:Aspecto de una computadora

con equipamiento bsico.

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1- Un gabinete o UC (unidad central) 2- Un mouse3- Un teclado4- Un monitor5- Un juego de parlantes externos (external spikers)

Figura 2.2

Otros dispositivos tales como unidades de CD ROM, disketteras, unidades ZIP o DVD, estn normalmente instalados sobre el gabinete o UC.

Esta descripcin es la estndar y contempla aquellos dispositivos perifricos principales. En la figura 2.2.

Se muestra una configuracin basica de una PC.

En las computadoras de escritorio donde se ubica el gabinete de la PC o es apoyado, determina a su dos grupos principales que son:

Desktop (de escritorio) Tower (torre)

En los equipos desktop. usualmente el monitor en se apoya sobre el gabinete que tiene un desarrollo del tipo horizontal y se coloca sobre el escritorio, tal como se ve en la figura 2.3.

Figura 2.3:PC tipo desktop con monitor apoyado

sobre el gabinete.

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Figura 2.3



Los equipos desktop de acuerdo al tamao y altura del gabinete se suelen dividir en:

Estndar Slim Baby

El formato tower, tiene un gabinete que se apoya en forma vertical (aunque tambin se lo puede colocar horizontalmente). Como en el gabinete se pueden incorporar distinta cantidad de dispositivos perifricos, de acuerdo a la necesidad del usuario y propsito de la PC, hay tres tamaos que son:

Full tower Mid tower Mini tower

El equipo Fulll tower se utiliza para equipos servidores de red, de gama baja.El equipo Mid tower se utiliza para equipos servidores de red de gama baja o usuarios que necesiten instalar una cantidad de dispositivos importantes.

El equipo mitnitower, se utiliza para usuarios particulares y estaciones de trabajo (workstatins) en computadoras conectadas en red.

La figura 2.4, nos muestra respectivamente los modelos minitower, mid y full, pudiendo apreciar en la misma, la diferencia de tamao entre ellos.

Figura 2.4:Gabinetes Mini, Mid y Full Tower.

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Otra diferencia de aspecto entre los equipos tower y desktop en el gabinete, corresponde a los equipos denominados genricamente AT, y ATX. Los equipos ATX tienen una tecnologa diferente en la fuente de alimentacin, criterio de ventilacin y distribucin de componentes

Figura 2.4



distinta de los AT.

Usualmente, los gabinetes del tipo ATX, tienen un tamao estndar similar al de los midtower.

En la figura 2.5 podemos ver un gabinete minitower AT, al lado de un ATX.

Figura 2.5:Los gabinetes ATX son ms grandes

que los AT.

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El gabinete de la PC, con todos sus componentes instalados, se conoce generalmente con el nombre de Unidad Central ( CU de Central Unit en ingls).

Esta denominacin da lugar a una confusin muy comn, que es la de llamar CPU al gabinete de la computadora o a todo lo que se encuentra en l.

En nuestra descripcin previa hablamos de la CPU, como el conjunto del procesador y la memoria de trabajo (memoria principal), mientras que en el gabinete encontramos entre otros, la fuente de alimentacin y elementos que pertenecen al bloque I/O (entradasalida), como ser disketteras, CDROM, DVD, etc.

Figura 2.5



Clase 2 / 3. Ubicacin fsica de los principales bloques

3. Ubicacin fsica de los principales bloques

Hasta aqu explicamos el funcionamiento bsico de los distintos bloques y mostramos el aspecto fsico de los diferentes tipos de computadoras, junto con la configuracin bsica de una PC estndar. A continuacin, en forma progresiva, vamos a abrir esos bloques, describindolos en detalle y mostrando dnde, y con que variantes se encuentran ubicados en la computadora.

CPU

Acabamos de describir al CPU como un bloque que, siguiendo las ltimas tendencias, se define como la conjuncin del procesador y la memoria principal. Nuestra inquietud inmediata es: Dnde encontramos al procesador y a las memorias?.

Prcticamente todos los circuitos electrnicos vinculados con la CPU, y la CPU misma se encuentran ubicados en una placa llamada Motherboard (placa madre). Algunos sinnimos de motherboard utilizados en los manuales de los dispositivos de computacin, pueden ser Main Board (placa principal) o System Board (placa de sistema).

El motherboard est ubicado en el interior del gabinete, de manera que para poder visualizar el mismo, debemos retirar la cubierta de la Unidad central. Haremos la descripcin del proceso, utilizando como ejemplo la unidad central de un equipo AT del tipo clon, con formato tower. Los tower, son los gabinetes ms utilizados y prcticamente no presentan ninguna diferencia importante con los desktop.

Si bien para abrir el gabinete de una PC hay que tomar previamente una serie de precauciones, para la explicacin las omitiremos, considerando que utilizamos un equipo que est desconectado tanto de la alimentacin (tensin de 220Volts), como de los perifricos (teclado, mouse, monitor, impresora, etc). De cualquier modo tengamos en cuenta estas consideraciones mnimas:



1- Retirar todos los tornillos teniendo cuidado de colocar los mismos en lugar seguro, a fin de evitar la prdida de alguno de ellos. Cuando volvemos a colocar la tapa no nos debe faltar ninguno, ya que si alguno de ellos se ha cado en el interior del equipo, puede generar un cortocircuito arruinando algn componente o en el peor de los casos, quemar la placa principal.

El equipo tower tiene una cubierta, metlica que est sujeta al bastidor por cuatro o seis tornillos (lo ms usual) ubicados en forma perifrica de la parte trasera del gabinete, tal como se ve en la figura 2.6.

Figura 2.6:Cubierta de gabinete que utiliza 4

tornillos de sujecin ubicadosperifricamente.

En la foto se muestran dos delos tornillos removidos.

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2- Para retirar los tornillos utilizamos un destornillador del tipo Phillips (destornillador cruz), o un destornillador del tipo Nut Driver (destornillador de tubo). Usualmente estos destornilladores se pueden adquirir en un kit de herramientas para PC, de muy bajo costo.

En la figura 2.7, podemos ver un kit para PC que contiene los dos tipos de destornilladores indicados.

Figura 2.7:Kit de herramientas para PC con los

dos destornilladores descritos.

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Los tornillos de la PC, que estn normalizados,

Figura 2.6

Figura 2.7



pueden ser colocados o removidos por medio de esas dos herramientas, ya que tienen una cabeza heaxagonal y adems una ranura en cruz.

En la figura 2.8, vemos el formato de los tornillos que se utilizan en los gabinetes de las computadoras PC.

Figura 2.8:Tornillos de cabeza hexagonal y cruz

utilizados en las computadoras PC.

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En la figura 2.9, podemos observar los tornillos utilizados en el montaje de la PC, que vienen incluidos en una bolsita plstica (que tambin contiene separadores, aisladores y arandelas) junto con el gabinete, cuando se adquiere el mismo por separado (en los casos que el usuario arme su propia mquina).

Figura 2.9:Tornillos para el montaje mecnico de la PC

contenidos en el kit provisto con el gabinete.

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A medida que vamos sacando los tornillos

Figura 2.8

Figura 2.9



perifricos, podemos ver como la cubierta del gabinete se va liberando (figura 2.10).

Figura 2.10:Removemos los tornillos de a uno.

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Cuando hemos sacado todos los tornillos, retiramos la tapa desplazndola hacia atrs y levantando suavemente la misma hacia arriba, del modo que muestra la figura 2.11.

Figura 2.11:La tapa se remueve del gabinete

desplazndola hacia atrsy hacia arriba.

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Algunos modelos de gabinete, tienen un bastidor ensanchado en su parte superior por lo que la cubierta se traba si solo la desplazamos y no

Figura 2.10



levantamos la mismalEn cualquier modelo de gabinete (sea fulltower, mid o mini) cuando se retira la tapa, uno de los laterales del gabinete, queda totalmente expuesto y es el que permite visualizar y acceder a todos los componentes internos.A pesar de que el aspecto del interior es en primera instancia catico (debido a los cables de conexin de los dispositivos), una visin ms detenida nos permitir identificar una gran placa de circuito impreso (motherboard), en la que se encuentran montados todos los componentes internos (figura 2.12).

Figura 2.12:Vista lateral del interior de una PC

del tipo midtower, luego quese le ha retirado la cubierta.

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Todos los cables conectados al motherboard, son enchufables, ninguno de ellos va soldado o conectado de manera permanente, tal que no pueda ser removido. Por este motivo para ubicar cabalmente la posicin de la CPU en el mismo, presentamos, en la figura 2.13, un motherboard fuera del gabinete y despojado de cualquiera de los cables. Sobre este motherboard ubicamos el microprocesador y la memoria RAM, montados cada uno en su socket (zcalo) correspondiente.

Figura 2.13:Motherboard en el que se ven ubicados el Microprocesador y la memoria RAM.

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Como hemos comentado, el motherboard o mainboard (placa principal) es la placa que sustenta la mayor cantidad de componentes electrnicos de las PC, y tambin los ms importantes ya que todos los bloques de

Figura 2.11

Figura 2.12



entrada, procesamiento y salida estn relacionados con circuitos instalados en el mismo. Por este motivo describiremos en principio las caractersticas generales del motherboard.

Prcticamente todos los circuitos y componentes electrnicos del motherboard se encuentran conectados a l en forma permanente (soldados al mismo).

A diferencia, el microprocesador y las memorias (como vimos) se instalan sobre montajes especiales.

Esto permite en algunos casos su reemplazo, ampliacin o actualizacin.

La memoria RAM pertenece a la categora de memoria principal, pero no es la nica memoria que encontramos en el motherboard. Otro de los tipos de memoria es la denominada ROM, cuyo nombre proviene de Read Only Memory (memoria de slo lectura). Buscando diferencias bsicas entre ellas, podemos decir que la memoria RAM tiene mayor velocidad que la memoria ROM. Esto significa que el ingreso o egreso de datos en la RAM se produce con mayor rapidez que en la ROM. Otra diferencia entre ambas es que la memoria RAM pierde su contenido al apagar la computadora (memoria voltil) y la memoria ROM tiene un contenido fijo que no se altera al cortar el suministro de energa (no voltil). Como el funcionamiento de los distintos tipos de memorias es un tem fundamental para comprender los procesos que se llevan a cabo en una computadora, sern tratados ms adelante con mayor profundidad.

La "memoria principal", como veremos en detalle, est compuesta de las memorias RAM y ROM.

Figura 2.13




4. Caractersticas principales del motherboard

El motherboard est fabricado en un material rgido aislante del tipo Pertinax (resinas fenlicas). Sobre esta placa de formato cuadrado o rectangular, se realizan los circuitos impresos para interconectar distintos integrados, y componentes electrnicos discretos que se encuentran soldados o van montados sobre l.

En la figura 2.14, vemos como una de las caras del motherboard (cara base) esta lmpia de todo elemento y solo presenta las pistas y/o base de soldaduras de componentes instalados en la otra cara.

Figura 2.14:Base del motherboard donde no

se encuentra instaladoningn componente.

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Por el contrario, en la figura 2.15, podemos ver como la cara superior del mismo motherboard, contiene todos los componentes y dispositivos conectados al mismo.

Figura 2.15:La otra cara del motherboard contiene

todos los componentes.

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Figura 2.14

Figura 2.15



Ubicacin del motherboard en el gabinete

En los gabinetes del tipo tower, todos los motherboards se instalan en uno de los laterales.

Para permitir el montaje, el bastidor presenta un formato especial en el lateral.

Debido a que el formato y tamao del motherboard vara dentro de determinados valores, el bastidor posee diferentes ranuras para permitir en cada caso el ajuste correcto.

En la figura 2.16, podemos ver el diagrama de una UC del tipo tower, donde se ve la posicin del motherboard representado en naranja, junto a otros dispositivos como la fuente de alimentacin y unidades de I/O, representadas en gris.

Figura 2.16:Ubicacin esquemtica del motherboard

en un gabinete tower.

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A diferencia, en los equipos del tipo desktop, el motherboard siempre se instala en la base del mismo.

En la figura 2.17 podemos ver esquemticamente el montaje.

Tambin aqu se encuentran representados la fuente de alimentacin y dispositivos I/O de la

Figura 2.16



PC.

Figura 2.17:Montaje del motherboard en

una PC desktop.

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Figura 2.17



Clase 2 / 5. El circuito impreso

5. El circuito impreso

Con la densidad y complejidad de las conexiones de los dispositivos electrnicos actuales, se hace imposible que la misma se efecte por medio de un cableado. Para estas conexiones, los dispositivos son montados en una placa aislante en posiciones preasignadas. Todos las conexiones se realizan sobre la placa aislante por medio de delicados senderos de cobre denominados pistas (hilos de cobre) aplicados sobre la misma, de modo tal que dan el aspecto de haber sido impresos o dibujados en ella. A este intrincado diseo circuital formado en su distribucin, (el diseo es creado con la asistencia de una computadora debido a lo complejo del mismo) se lo denomina circuito impreso, ya que realmente como describimos, los conductores estn impresos en una base rgida.

En la figura 2.18, podemos ver el aspecto que corresponde a un circuito impreso y las soldaduras de los componentes que como hemos visto se instalan en la otra cara de la placa.

Figura 2.18:Los caminos de cobre sobre una placa

aislante, reemplazan a los cablesconductores permitiendo vincular

numerosos dispositivos ycomponentes electrnicos.

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La extraordinaria complejidad del circuito impreso que corresponde a un motherboard, es el resultado de los miles de componentes que deben vincularse entre s. Inevitablemente si se usara una sola capa o plano para hacer todas las pistas de conexin, una cantidad de ellas se cruzaran entre s.

Por este motivo, la nica manera de poder desarrollar esto, es utilizar ms de una capa. Si no se usara este recurso, el circuito no podra desarrollarse en algunos casos con la cantidad de componentes necesarios, o el tamao de la placa se multiplicara varias veces.

De este modo, tal como nos muestra la figura 2.19, se evita el conflicto de cruces de lneas, ya

Figura 2.18



que las pistas estn ubicadas en distintos planos.

Figura 2.19:Planos de pistas en un circuito impreso

de dos capas. Como vemos, las lneasde conexin no entran en conflicto

entre s cuando se cruzan.

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Independientemente de la dificultad de extraccin la mayora de los componentes conectados en forma fija al motherboard no pueden ser extrados del mismo.

En la figura 2.20, podemos ver como un componente electrnico montado en la cara superior del motherboard, tiene algunos terminales que se conectan sobre las pistas de una capa, mientras que otros utilizan otra capa distinta del circuito impreso.

Figura 2.20:Chip cuyos terminales estn conectados

a pistas ubicadas en distintas capas.

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En la figura 2.21, se ven los agujeros presentes en las diferentes capas que permiten que un componente electrnico cualquiera, sea conectado con algunos de sus terminales a una capa y otro, en otra.

Figura 2.21:La conexin de un componente electrnico

con pistas de una capa interior, se hace atravs de agujeros efectuados en la

capa de superficie.

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Figura 2.19

Figura 2.20

Figura 2.21


Clase 2 / 4. Slots y sockets

6. Slots y sockets

En la descripcin de la CPU, pudimos ver que tanto el microprocesador, como las memorias RAM que la componen, se montan sobre el motherboard insertndose en unas monturas especiales, que dependiendo de su forma se denominan socket (zcalo) o slot (ranura).

Las memorias RAM utilizan un slot de insercin que es prcticamente igual en todos los motherboards actuales, pero en el microprocesador esto no es as. Los microprocesadores tienen desarrollos fsicos para ser instalados en motherboards con sockets o slots determinados, que en muchos casos slo se ajustan a una marca y modelo. Otros motherboards en cambio, pueden soportar distintos tipos y marcas.

En las figuras 2.22 a y 2.22 b, podemos ver un motherboard con socket (forma cuadrada o rectangular) y otro motherboard con slot (forma de ranura), ambos preparados para recibir el tipo de microprocesador correspondiente a ese modelo.

Figura 2.22 a y b:Motherboard con socket y

motherboard con slot.

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La operacin de insertar o extraer el microprocesador, puede hacerse (como veremos ms adelante) de una manera rpida y segura para el mismo, a pesar de que en algunos modelos los conectores del micro tienen como terminales cientos de delgadas agujas. Tanto los sockets como los slots de los motherboards actuales, han sido diseados de tal manera, que no se debe ejercer presin para instalar el microprocesador, por lo que son genricamente identificados como del tipo ZIF siglas de Zero Insert Force (fuerza de insercin cero en ingls).

En los primeros modelos de computadoras PC (generacin de las XT), el microprocesador vena montado en el motherboard sobre un zcalo cuyo diseo hacia peligrosa la insercin o remocin del mismo. El procesador 8088 era de los llamados DIP (Dual In line Packaging) de

Figura 2.22 a

Figura 2.22 B



acuerdo a su forma y a la disposicin fsica de sus terminales de contacto.

Estos terminales (llamados pines) eran muy delgados siendo comn que se rompiesen o doblasen al intentar colocarlo o extraerlo.

En la figura 2.23, podemos ver un microprocesador 8088 (visto de perfil) y el socket que le corresponde.

Figura 2.23:Socket y microprocesador 8088,correspondiente a las primeras

PC del tipo XT.

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Ntese la extrema delgadez de los terminales.

Para solucionar este problema, en algunos desarrollos de motherboards posteriores (generacin 386), el microprocesador directamente se sold sobre el mismo de manera que era imposible su remocin.

Este criterio, de tener el microprocesador integrado directamente sobre el motherboard, slo continu en los modelos de la mayora de los microprocesadores 80386 SX y en algunos de los primeros 386DX. y 486.

La figura 2.24, nos muestra un microprocesador 80386 386 SX, soldado al motheboard.

Figura 2.24:Microprocesadores SQFP que

vienen soldados almotherboard (80386SX y 80486).

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Figura 2.23



Generalmente este tipo de procesadores soldados al micro fue conocido como SQFP (Small Quad Flat Package) debido a su formato cuadrado y por ser encapsulados en plstico.

Hoy da la tendencia de mantener el micro soldado al motherboard ha desaparecido, por lo cual los procesadores deben ser instalados por la persona que ensambla la computadora.

A pesar de venir actualmente los motheboards sin el microprocesador instalado, es difcil no identificarlos por el tipo de micro que soportan. Normalmente se habla de un tipo de motherboard, nombrando directamente un tipo microprocesador, y as es comn escuchar por ejemplo motherboard Pentium. Esta nomenclatura en realidad se debe a que la fabrica ms importante de microprocesadores es Intel (fabricante de la lnea Pentium), pero no es muy correcta en algunos casos, porque como ya comentamos, hay motherboards que vienen preparados para alojar distintos modelos y marcas de procesador.

En la figura Figura 2.25 vemos como en algunos manuales correspondientes a distintos tipos de motherboards se indica que soportan varios tipos y marcas de microprocesadores, como por ejemplo Intel Pentium, Intel Celeron, Cyrix, AMD, IBM, etc.

Figura 2.25:Especificaciones correspondientes a

diferentes manuales de motherboard.Notemos que cada motherboard

soporta distintos tipos de procesador.

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Figura 2.24



Figura 2.25



Clase 3 / 1. Montajes de microprocesadores: Resumen

1. Montajes de microprocesadores: Resumen

Microprocesador Tipo Socket o slot utilizado

8088DIP (Dual In line Packaging)Empaquetadura de plstico rectangular con contactos en dos lneas

Zcalo rectangular para DIP

80286Tipo PQFPPlastic Quad Flat PackageMicroprocesadores empaquetados en plstico con formato cuadrado y delgado.Poseen los contactos ubicados en los lados del cuadrado

QLCCQuad Lead Chip CarrierZcalo cuadrado plstico para chip



80386 SX Tipo PLCCPlastic Leadless Chip Carrier Microprocesadores que se montan soldados al Motherboard (sin zcalo plstico)Son generalmente del tipo SQPFSmall Quad Plastic Flat Pequeos y delgados cuadrados encapsulados en plstico

No utiliza.

80386 DX Tipo CS PGACeramic Square (encapsulado cermico)Pin Grid ArraySe refiere a que los contactos en forma de aguja estn distribuidos en cuadrculas de filas alineadas.Los contactos se distribuyen en la base del Microprocesador a fin de que este pueda ser Enchufado en un socket

LIF (Low Insert Force)Zcalo de baja fuerza de insercinUtiliza microprocesadores PGA



80386 DX PGAA / PGAAdapterSQPF con adaptador para zcalo LIF

Los zcalos LIF a pesar de recibir la denominacin de baja fuerza de insercin, no, resuelven todos los problemas que se presentan con los pequeos pines de la tecnocologa PGA. Estos pines son muy frgiles y numerosos, muchas veces se tuercen al intentar insertar o sacar el micro en este tipo de zcalo que actualmente est fuera de uso.



80486 DLC y DXCS PGA (CON COOLER PASIVO)

Zcalo LIF

80486 DX2 y DX4 / PGA Zcalo ZIF / Zero Insert ForceFuerza de insercin ceroSocket 3



586 AMD: Pentium Clsico 60/66 MHz.PGA: K5, Pentium 75/133MHzPGA: Pentium 150/200 MHz

ZIF Socket 4ZIF Socket 5/7



Pentium MMX PGAPentium PRO DPGADual Pin Grid Array

ZIF Socket 7 ZIF Socket 8 DCPGADual Cavity Pin Grid Array

Pentium IICartucho SECSingle Edge ContactContactos en un solo extremo

Slot 1



Pentium II, III XEONPentium III SECPentium III 370Flat chip / PGA

Slot 1, Slot 2Socket PGA 370

Celeron con cooler instalado Socket PGA370



Celeron Adaptador socket 370 a slot1

Celeron SEC(primer modelo)

Slot 1Utilizado en los primeros microprocesadores Celeron. Actualmente se usa el Socket PGA 370.

Duron AMDPGA

ZIF Socket A (462)



Athlon AMDSEC,PGA Socket A 462

Slot A, Socket A (462)Socket A 462



Pentium IV Zcalo



Clase 3 / 2. Bloque de entrada/salida (I/O)

2. Bloque de entrada/salida (I/O)

Como vimos, todos los perifricos pertenecen al bloque de dispositivos de entradasalida o input-output (I/O).Los perifricos (denominados as porque se encuentran en la periferia del CPU), son los dispositivos que nos permiten:

Ingresar los datos para ser procesados (perifricos de entrada)

Obtener los resultados finales de los datos procesados en forma directa, de manera que podamos interpretarlos sin necesidad de realizar pasos adicionales (perifricos de salida), o almacenar los mismos.

Ninguno de los dispositivos perifricos mencionados, puede comunicarse directamente con la CPU. Tomemos por ejemplo la operacin con el teclado de una computadora, que es un perifrico de entrada ya que nos permite ingresar informacin o datos. Si tipeamos una instruccin desde el mismo, ejercemos una presin sobre determinadas teclas generando una serie de seales. Las seales obtenidas no pueden ser directamente procesadas por la CPU, debido a que no estn en su idioma. Para que la CPU pueda interpretarlas, deber existir un circuito que se encargue de hacer la traduccin de estas. Esto significa que la nica posibilidad para establecer una comunicacin entre los perifricos I/O y la CPU, es que entre ambos exista un tercer elemento que oficie de traductor de seales.

En la figura 3.1, podemos ver como entre la CPU y los dispositivos de entrada y salida, se presenta el circuito electrnico que oficiar de interfaz, permitiendo la comunicacin entre ellos.

Figura 3.1:Un perifrico y la CPU no pueden entenderse

en forma directa. Entre un perifricocualquiera y la CPU, debe existir una

interfaz que permita establecer lacomunicacin entre ambos.

Figura 3.1



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Como las seales generadas por o para los diferentes perifricos son distintas, cada perifrico o grupo de perifricos, deber contar con una interfaz en particular que le permita establecer comunicacin con la CPU, tal como podemos ver en la Figura 3.2.

Figura 3.2:Los distintos perifricos, debern contar

con la interfaz adecuada y particularque les permita establecer

dilogocon la CPU.

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Para clarificar este concepto haremos una analoga con una accin de la vida diaria:

Cuando escuchamos un sonido el cerebro interpreta automticamente de donde proviene, que lo produjo y si contiene algn mensaje. Vale como ejemplo la bocina de un automvil, si vamos a cruzar una calle, nos advierte de su presencia aunque no lo veamos.

Los sonidos son ondas mecnicas producto del movimiento de las molculas del aire. Nuestro cerebro, no puede decodificar en forma directa esas ondas. Para interpretarlas como un sonido con todas sus caractersticas, el cerebro deber apelar a la interfaz del odo.

El odo, mediante sus componentes (odo medio e interno), se encarga de convertir, las vibraciones que la onda del aire produce en nuestro tmpano (perifrico de entrada), en impulsos elctricos que son transmitidos hasta el cerebro por miles de fibras nerviosas.Sin la interfaz del odo medio e interno, el cerebro jams podra interpretar el sonido producido por la bocina del automvil. Podemos entonces interpretar que el odo medio e interno, es la interfaz que traduce las seales externas, de manera tal que sean entendidas por el

Figura 3.2



cerebro.

En la figura 3.3, vemos una representacin de la oreja y el tmpano, como perifrico de entrada. Al odo medio e interno como interfaz, y al cerebro como CPU.

Figura 3.3:Esquema que nos muestra la necesidad

de la interfaz para que el cerebropueda interpretar un sonido.

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El odo medio e interno, tienen una funcin especfica afectada a la audicin, y no podr por ejemplo, servir de interfaz para ver un objeto, o emitir sonidos. Esto nos permite entender cabalmente por qu cada tipo de dispositivo, necesita de su propia interfaz.

En computacin a ese nexo, que combina los circuitos y los conectores para que se pueda enchufar el perifrico, se llama genricamente interfaz de conexin para el perifrico.

Figura 3.3



Clase 3 / 3. Definicin de los perifricos

3. Definicin de los perifricos

Antes de continuar detallando las variantes de Interfaces de conexin que podemos encontrar, nos va a ayudar definir e identificar a los perifricos segn su ubicacin en la PC. De acuerdo a ese parmetro los podemos dividir en: Perifricos Internos y Externos.

Perifricos internos

Se denominan as porque estn montados dentro del gabinete, es decir forman parte de la unidad central. Los perifricos internos a su vez pueden ser diferenciados entre los que son visibles externamente, y aquellos que estn alojados en el interior del gabinete y solo se puede acceder a ellos removiendo la carcasa.

En la figura 3.4 se muestra un gabinete de una PC, donde podemos identificar los siguientes perifricos:

Aclaracin:

Las disketteras de 5 1/4 cayeron en desuso, slo se la instal en el equipo con fines ilustrativos.

Figura 3.4:UC con los perifricos internos instalados

(lecto-grabadora de CDROM, lectorade DVD, unidad Zip y disketteras.

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A: Lectora/grabadora de CDROMB:Diskettera de 5 1/4C:Lectora de DVDD: Diskettera de 3 1/2E: Unidad Zip interna.

Figura 3.4



Para poder ver o acceder a la Unidad de disco rgido (un perifrico de entrada-salida), debemos remover la carcasa del equipo.

En la figura 3.5 carcasa removida donde se puede ver la unidad de disco rgido.

Figura 3.5:Perifrico interno que solo puede

ser visualizado o accedido,sacando la carcasa.

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Las interfaces para perifricos internos estn siempre dentro de la Unidad Central y no presentan conectores expuestos al exterior.

En estos casos, la conexin del perifrico a su interfaz se realiza mediante cables que no sern visibles una vez cerrado el gabinete. Estos cables de conexin, son los que nos suelen asustar cuando abrimos la computadora porque los vemos hechos una maraa.

En la Figura 3.6 vemos una computadora con el gabinete abierto, donde se est instalando un cable de conexin a un perifrico interno.

Figura 3.6:Instalacin de un cable de conexin

a la interfaz de un perifrico interno.

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Los cables FLAT (cables planos)

Figura 3.5

Figura 3.6



Todas las conexiones de perifricos internos con sus interfaces, se efectan a travs de cables del tipo Flat (a veces incorrectamente denominados ribbon). Los cables flat tienen conectores enchufables en ambas puntas para el montaje de los perifricos internos y vienen provistos en el gabinete de la PC. Tambin a veces son provistos por los fabricantes de los perifricos (vienen incluidos en la caja de algn perifrico en particular), o pueden ser adquiridos como un insumo cualquiera en casas de venta de hardware o artculos de computacin. De acuerdo al tipo de perifrico que va a conectarse, se deber utilizar un tipo particular de cable flat y tanto los conectores de los mismos, como la cantidad de conductores y el orden de estos, estn normalizados para todas las PC compatibles.

Figura 3.7:Distintos tipos de cable flat.

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En la figura 3.7, podemos observar distintas variedades de cables flat utilizados para conectar diferentes tipos de perifricos a su interfaz.

Figura 3.7



Clase 3 / 4. Montaje de los perifricos internos

4. Montaje de los perifricos internos

Los perifricos internos van montados generalmente en cavidades que poseen los gabinetes para tal fin, que reciben el nombre genrico de bahas.

Existen dos tamaos estndar de bahas que son las de 5 1/4 y 3 1/2, ya que todos los dispositivos internos son diseados para ser montados en alguna de estas dos medidas. Como la cantidad de dispositivos que se van a instalar en un equipo depende del criterio, posibilidad o necesidad del usuario, los fabricantes de gabinetes, entregan el mismo con unas tapas plsticas que pueden ser removidas, dejando al descubierto las bahas que alojaran a los perifricos internos (que son visualizables desde el exterior).

En la figura 3.8, podemos ver un gabinete del tipo minitower, con dos tapas ciegas para las bahas de dispositivos de 5 1/4 y otras dos tapas para las bahas de 3 1/2 .

Figura 3.8:Frente del gabinete minitower, donde se

observan cuatro tapas ciegas,correspondientes dos de ellas a las

bahas para dispositivos de 5 1/4, y lasotras dos a dispositivos para bahas de 3 1/2.

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La cantidad de bahas que dispone un gabinete, vara de acuerdo a si el mismo es del tipo mini, mid, o full tower.

Figura 3.8



51/4 y 31/2

Las medidas de las bahas (que son expresadas en pulgadas), son el resultado de la estandarizacin generada por los dos tamaos de disketteras que fueron utilizadas simultneamente, hasta la desaparicin del mercado de los disketes de 5 1/4. As, era comn que un equipo tuviese los dos tamaos de disketteras para poder leer los programas existentes en el mercado, tanto en diskettes de 3 1/2, como los desaparecidos de 5 1/4.

De acuerdo a este estndar, todos los fabricantes de dispositivos, fueron diseando los mismos, para que pudieran ser alojados en alguna de estas dos medidas de disketteras, aunque en realidad, los diskettes en general aun los de 3 1/2, prcticamente se han dejado de utilizar como medios de almacenamiento.

En realidad las bahas no tienen una medida exacta de 3 1/2 y de 5 1/4 pulgadas, esta denominacin corresponde a que el dimetro de los diskettes utilizados por las disketteras, son de 3/2 de 5 1/4 de pulgada respectivamente.

En la figura 3.9 A podemos ver como las medidas que hoy utilizamos para denominar a las bahas, corresponden al dimetro de los diskettes, que lean las disketteras instaladas en las mismas.

Figura 3.9A:Los diskettes se identifican por

el dimetro en pulgadas deldisco magntico.

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Cuando un dispositivo de 3 1/2 debe ser instalado en una baha de 5 1/4 (pueden estar todas las bahas de 3/12 ocupadas), se pueden utilizar adaptadores de 3 1/2 a



5 1/4. El dispositivo de 3 1/2 se monta en el adaptador, y asi, se puede colocar en la baha que es de un tamao superior a este. En la figura 3.9 B, podemos ver un Tape backup de 3 1/2, colocado en un adaptador para ser instalado en una baha de 5 1/4.

Figura 3.9B:Adaptador para poder colocar

un dispositivo de 3 1/2,en una baha de 5 1/4.

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Los perifricos internos con salida al exterior, pueden ser definidos como aquellos en los que el usuario introduce y/o retira los medios de almacenamiento en los que estas unidades, se encargan de leer o escribir los datos.

En la figura 3.10 podemos ver una lectora de DVD instalada en una PC, en la que se esta insertando un disco.

Figura 3.10:Carga de un disco en una unidad lectora

de DVD que es, como vemos, un

Figura 3.10



perifrico con salida externa.

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Los perifricos internos con salida externaque comnmente se instalan en una PC son:

Disketteras Lectoras, grabadoras y regrabadoras de CD Lectoras y/o grabadoras de DVD Drives para ZIP, Jazz, Superdisk, etc. Unidades de tape backup

Todos los perifricos mencionados, utilizan un medio fsico particular de almacenamiento de datos removible como ser, diskettes, discos Zip, CD, DVD, etc.

Estos perifricos se deben instalar en el gabinete, introducindolos en las bahas desde el frente del equipo, introducindolos en una baha libre tal como vemos en la Figura 3.11.

Figura 3.11:Instalacin de un dispositivo lector de

DVD en una baha libre.

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Para exponer las bahas en las que vamos a instalar el dispositivo, debemos remover previamente las tapas ciegas correspondientes (que estn encastradas a presin sobre el marco plstico del frente).

Esto se efecta haciendo palanca suavemente sobre un costado de la tapa ciega, mediante la ayuda de un destornillador plano.

En la figura 3.12, podemos ver como se procede

Figura 3.11



a la extraccin de la tapa ciega.

Figura 3.12:Al instalar perifricos internos que requieran

insercin de algn medio de lectura oescritura se debe retirar la tapa protectora

del gabinete.

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Luego de retirar las tapas ciegas, quedan totalmente expuestas las bahas de 3 1/2 y 5 1/4, tal cual podemos ver en la figura 3.13.

Tambin en la misma figura se muestra una vista lateral del gabinete (sin la carcasa y sin componentes instalados), en la que se puede apreciar la forma de cajonera de las bahas.

Figura 3.13:Vista del frente de un gabinete con todas las

tapas ciegas removidas, y vista lateral quemuestra la forma de cajonera de las bahas,

para poder alojar los perifricos.

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Para el caso de los discos rgidos que son perifricos internos que no requieren la carga de la unidad de almacenamiento (CD, diskettes, etc.) por el usuario, el montaje se realiza sin necesidad de retirar la tapa ciega del frente. Para este montaje slo se deber retirar la carcasa de la UC.

Las unidades de disco rgido, se montan en la parte inferior de la bahas (que son todas de 3 1/2), ya que ese es el formato de todos los HD actuales. En la figura 3.14, podemos ver como los discos rgidos se ubican por debajo de la zona de las tapas ciegas y adems, en una vista lateral de las bahas, vemos un disco instalado.

Figura 3.12

Figura 3.13



Figura 3.14:Los discos rgidos se instalan en las bahas

inferiores del gabinete.

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Los discos rgidos, denominados en los manuales con las letras HD (siglas de Hard Disk en ingls), son tambin denominados discos duros, o discos fijos (fixed disk en ingls).

Esta ltima denominacin se debe a que una vez instalados en la UC, no deben retirarse para la lectura y escritura de datos, ya que el medio de almacenamiento de datos, en este caso, est incluido en la unidad a diferencia de lo que ocurre, por ejemplo, en las unidades de CDROM o ZIP. Figura 3.14


Clase 4 / 1. Perifricos Externos

1. Perifricos Externos

La instalacin de un perifrico externo es bastante ms sencilla que el caso de uno interno. Esto se debe a que en los primeros (monitores, scanners, impresoras, etc.), nunca hay que hacer un montaje fsico en el gabinete, y slo se requiere conectarlos a la unidad central.

Los perifricos internos se instalan en interfaces que poseen los conectores dentro del gabinete de la computadora. Los perifricos externos, en cambio, se conectan directamente a los enchufes que salen al exterior de la PC y que se hallan ubicados, en la mayora de los casos, en la parte posterior del gabinete. Si bien hay perifricos que siempre son externos, tal es el caso del monitor, mouse, teclado, joystick, impresora, escner, etc, hay otros que pueden venir con conexin interna o externa, tal es el caso de lectoras y grabadoras de CD, discos externos, unidades para discos ZIP o Jazz, modem, etc.

La UC, tiene dispuesto (generalmente en su parte trasera) distintos tipos de conectores correspondientes a las interfaces (en algunos casos denominados puertos), adecuados a cada perifrico o grupo de perifricos a conectar.

En la figura 4.1, podemos ver la parte trasera de una computadora PC, que exhibe los conectores correspondientes a las interfaces o puertos.

Figura 4.1:Conectores ubicados en la parte

trasera de la UC.

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El vnculo de los perifricos externos a la CPU, se

Figura 4.1



hace a travs de la interfaz que les corresponde.

Los conectores expuestos en la parte externa del equipo, corresponden a esas intefaces.

En la figura 4.2, podemos ver un esquema de representacin.

Figura 4.2:Esquema de conexin de los conectores de

la UC con su interfaz, y de estas con la CPU.

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La vinculacin del perifrico externo con la UC, se hace por medio de cables especficos que disponen en su terminal de fichas enchufables a los conectores.

Por ello, la conexin de un perifrico externo se reduce a conectar el cable del dispositivo al enchufe (conector) de la interfaz del perifrico correspondiente.

En la Figura 4.3, podemos ver la conexin de algunos perifricos externos en la parte posterior de la computadora.

Figura 4.3:Perifricos conectados a la parte

posterior de la computadora.

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Figura 4.2

Figura 4.3



Tipos de interfaz de conexin a perifricos

De acuerdo a los diferentes modelos de motherboard, las interfaces para los perifricos, ya sean internos o externos, pueden encontrarse de las dos maneras siguientes:

Placas de interfaz Conexiones On Board

Placas de Interfaz (Tarjetas controladoras)

Las placas (tambin denominadas tarjetas) de interfaz son plaquetas que incluyen los circuitos electrnicos especficos para permitir el intercambio de seales del perifrico con la CPU.

Por tener estas placas o tarjetas los elementos que permiten el control de las seales, o la adaptacin de las mismas (entre la CPU y el perifrico), tambin se las conoce o denomina

Figura 4.4



como placas controladoras o adaptadoras. Cuando la interfaz slo sirve a un perifrico en particular, siempre se refiere a ellas por el nombre de seal o perifrico que controlan. Un ejemplo de lo mencionado anteriormente sera la controladora de video que es la interfaz de conexin al monitor.

Otras placas de interfaz que responden a una norma, a la cual se le pueden conectar dispositivos, son denominadas genricamente de acuerdo a la norma que utilizan. Un ejemplo de esto son las interfaces SCSI e IDE (denominadas as por las normas a que responden).

En la figura 4.4 vemos varias placas controladoras de distintos tipos.

Figura 4.4:Placas controladoras de distintos

perifricos.

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La diferencia de formato entre ellas, obedece al tipo de perifrico o seal que controlan y a las distintas tecnologas y desarrollo del circuito con que se fabricaron.

Todas las placas de interfaz tienen dos tipos de conectores. Uno de ellos (una serie de contactos ubicados en la base de la placa) permite que la misma se enchufe sobre el motherboard.

El segundo conector o conectores (puede ser ms de uno) se utiliza para conectar al perifrico que le corresponda.

En la figura 4.5, podemos ver un detalle de los contactos en la base de la placa que se enchufarn al motherboard, y el conector frontal para enchufar a los perifricos.

Figura 4.5:Plaqueta controladora donde se muestran

los componentes electrnicos y los



conectores de conexin al motherboardy para los perifricos.

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Las placas controladoras se conectan al motherboard, insertndolas en ranuras que estn dispuestas en su superficie. Estas ranuras que reciben el nombre genrico de slots (del ingls slot = ranura), corresponden a un BUS (circuito por el cual se produce el flujo de datos con la CPU) y se identifican por el tipo de BUS al cual estn conectadas. Por ejemplo slot PCI (ranuras que corresponden al BUS PCI).

En la figura 4.6, vemos un esquema de cmo se conecta un perifrico a su interfaz, y esta al bus del motherboard, que la vincula con la CPU.

Figura 4.6:Conexin de la interfaz con el slotcorrespondiente a un bus, que la

conecta con la CPU.

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De acuerdo con el perifrico a conectar y al bus utilizado, existen distintas placas de interfaz, como ser placas de video, placas modem-fax, placas para conexin de equipos en red, etc. En la Figura 4.7 podemos ver una placa de interfaz para perifrico (placa de video) conectada a un slot del motherboard.

Figura 4.7:Placa interfaz de perifrico (de video)

conectada a un slot del motherboard con el perifrico conectado a la

misma (monitor).

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Las conexiones On Board (cuya traduccin significa en la placa) son conexiones integradas

Figura 4.5

Figura 4.6

Figura 4.7



al motherboard.

En este caso, los circuitos electrnicos correspondientes a la interfaz de los perifricos, se encuentran incluidos (generalmente soldados) en el mismo motherboard como podemos ver en la Figura 4.8.

Figura 4.8:Circuito correspondiente a una interfaz

de perifrico (audio), soldado en elmotherboard (on board).

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Del mismo modo, los conectores para dichos perifricos pueden encontrarse en las dos variantes siguientes:

Soldados directamente a la placa, tal como vemos en la Figura 4.9.

Figura 4.9:Conexiones on board para perifricos soldadas

directamente al motherboard. Obsrvenselas soldaduras correspondientes a los mismos

en el reverso del motherboard.

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Conectados mediante cables de extensin, que se insertan directamente en los conectores correspondientes del motherboard, como muestra la Figura 4.10.

Figura 4.8

Figura 4.9



Las interfaces a perifricos pueden estar integradas en el motherboard (On board) o pueden ser plaquetas que se insertan en los slots correspondientes del mismo.

Figura 4.10:Conexiones on board unidas al mothermediante cables que se instalan en los

conectores del mismo. Adems se ve la insercin de un cable

correspondiente a una interfaz en el conector correspondiente.

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Figura 4.10



Plaquetas vs. Conexiones On Board

Es interesante evaluar el por qu de ambos tipos de conexiones viendo las ventajas y desventajas de cada uno.La conexin de las interfaces a los perifricos mediante plaquetas que se insertan en los slots, ofrece mayor flexibilidad que las conexiones integradas al motherboard. El uso de una tarjeta de interfaz independiente nos permite elegir que marca y modelo vamos a utilizar. La seleccin puede realizarse teniendo en cuenta factores tales como nuestras preferencias (alguna marca que nos inspire ms confianza que otra), necesidades (requerimientos del software a utilizar), o posibilidades econmicas, (precio del producto). Tambin ante un nuevo requerimiento de algn programa a utilizar, o la posibilidad de optimizar la PC, podemos reemplazar muy fcilmente una tarjeta de interfaz por otra nueva. Las interfaces y dispositivos ms sofisticados y de mejor calidad (controladoras de video, mdems, etc.), se encuentran en el mercado como tarjetas independientes.

Los motherboard con conexiones on board no presentan la posibilidad del reemplazo fsico, ya que no pueden removerse los dispositivos integrados de la interfaz. Esto resulta ser una seria desventaja cuando se trata de cambiar una interfaz daada o se la quiere actualizar a fin de mejorar la performance del equipo. Si bien una interfaz on board no se remueve fsicamente del motherboard, existe en muchos casos la posibilidad de deshabilitarla (mediante software o hardware), y colocar luego en un slot disponible una placa de interfaz que la sustituya. En el siguiente cuadro comparativo resumimos



las ventajas y desventajas de ambos tipos de conexiones.

Conexionescon plaquetas

Conexioneson board

Mayor facilidad de reemplazo ante fallas Eleccin de interfaces segn las necesidades del usuario Se puede lograr la calidadglobal deseada

Menor costo Dificultad de actualizacinde interfaces. Calidad intermediade las interfaces



Clase 4 / 2. Visualizacin general de los perifricos ms utilizados

2. Visualizacin general de los perifricos ms utilizados

En la figura 4.11 vemos representados los perifricos ms comunes indicando con una flecha de distintos sentidos y colores, si son perifricos de entrada, perifricos de salida o si cumplen ambas funciones.

Figura 4.11:Representacin de los perifricos con el

sentido de los datos que procesan.

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Aclaracin:

Si bien al monitor lo consideramos como un perifrico de salida, en algunos casos puede actuar tambin como de entrada, como ocurre con las pantallas donde se puede ingresar datos mediante el tacto (touch screen) tan vistas ltimamente en los cajeros automticos y mens interactivos.

Figura 4.11

Referencias

Dnde se conectan los perifricos externos?

Las conexiones para los perifricos externos, ya sean on board o con placas instaladas terminarn en fichas o conectores ubicados casi siempre en la parte posterior de la computadora.

Hay dos distribuciones tpicas de los conectores en la parte trasera de la computadora que generalmente responden a si el gabinete es del tipo AT o ATX.

En la figura 4.12 vemos la distribucin de conectores en un gabinete AT del tipo Tower.

Figura 4.12



Figura 4.12:Disposicin de los conectores en un

gabinete AT Tower.

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Estos conectores como vemos en el ejemplo, estn dispuestos en forma horizontal.

El orden y ubicacin de los conectores se decide cuando se arma la mquina y puede ser cambiado de una manera sencilla.

En el caso de los gabinetes ATX del tipo tower, los conectores se agrupan de manera diferente (usualmente no puede ser alterado el orden) a la que hemos visto en los AT.

Tambin como diferencia, la disposicin habitual de los conectores es vertical, tal como nos muestra la figura 4.13.

Figura 4.13:Ubicacin de los conectores en un

gabinete ATX Tower.

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La cantidad y tipos de conectores que se presentan externamente en un gabinete, es idntica para el caso de los perifricos on board, o con tarjetas controladoras. Por esto es casi imposible determinar sin sacar la carcasa del equipo, que tipo de motherboard tiene instalado el mismo.

Figura 4.13



Identificacin de las interfaces para perifricos externos

Los conectores correspondientes a las interfaces de los perifricos externos se identifican por el tipo de ficha que poseen. Todos son distintos en forma, tamao y cantidad y tipo de contactos que poseen. Salvo excepciones, cada conector corresponde a un tipo de perifrico o perifricos en particular y ser imposible insertar en l, un dispositivo equivocado.

Los conectores de la PC y las fichas de los perifricos que se vincularan a ellos, siempre se enchufan para establecer el acople. Por este motivo los conectores y las fichas de los perifricos independientemente de su forma, tamao y tipo de contactos, se dividen en fichas macho, y fichas hembras (plug y jack en ingls).

Descripcin de los conectores



Conector para teclado (Keyboard): Todos los teclados (con excepcin de los USB) se conectan a una ficha hembra DIN o mini-DIN (llamadas as por utilizar las normas DIN), que vienen casi siempre soldadas al motherboard. La ficha hembr

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