Historia y evolución de computadoras

Juan Pablo Ospina AndradeAndrés Gaviria

Jonatán Humberto Osorio

Constitución de la XTEl Chip CPU.

En el principio apareció la PC de IBM (1981 A.D.W, claro está). El

chip CPU (Central Processing Unit) 8088, posee 40 patas, DIP

(Dual-in Line Package), 8 de ellas para los datos, y trabaja a una

<frecuencia> máxima de 8 MHz (megahertz). Creado por Intel, es

adoptado por productores de las máquinas más baratas llamadas

“Clones” (Palabra vieja de biología, utilizada en ciencia ficción que

significa “duplicado”) y se les llamó de arquitectura XT.

Constitución de la Motherboard

No todas las Motherboard son tarjetas comunes de bakelita

constituidas por una lámina de cobre a cada lado donde se graban sus

circuitos impresos y donde se montan los integrados y unidades.

Algunas están compuestas de varias capas de cobre separadas por

material o fibra plástica y que sirven como aisladores de ondas de radio-frecuencias.

Memorias y otros elementos de la XT

También encontramos sobre esta gran tarjeta los bancos e hileras de chips que conforman la memoria central llamada RAM (Random Access Memory). Esta RAM es direccionable hasta 1MB (megabyte) debido a 20-bits que forman la dirección física, de los cuales, 640K son utilizados para las aplicaciones o programas y el Sistema Operativo. El resto, 384K.

Conexión de la Impresora

Una impresora se puede conectar a la XT, por medio de un cable de 25 conductores en el puerto paralelo, al conector DB25 hembra o del tipo Centronics. La transmisión de datos se hace por paquetes o grupos simultáneos de 8-bits.

Conector de Fuente de Poder

En todas las PCS podemos decir que el valor de 5V DC es utilizado por circuitos lógicos o chips y el valor de 12 V DC, para trabajos pesados como por ejemplo los motores paso a paso de los drives de discos. La línea Power Good, indica por medio de una señal (bips) que el valor de entrada en las líneas no es correcto.

Teclado

El teclado internamente está constituido por un chip denominado 8749

sobre un circuito largo, que recibe pulsos hasta convertirlos en códigos o datos, que posteriormente serán enviados a la PC a través del cable.

Motherboard

Coprocesador 80287 (un 2 en la mitad del 8087) – PGA -El resto es lo mismo, excepto que el número de elementos fue duplicado por ser todo a 16-bits.

CPU. 80286 El Sistema Operativo

utilizado era el MS/DOS 3.30 y fue entonces cuando se desató el uso de aplicaciones como LOTUS 123, WordPerfect, dBASE III, Autocad 2.5, SuperCALC 4.0, Novell Net Ware 2.5, Word Star 4.0, etc., bajo DOS por supuesto, donde concluiría la historia antes de Windows.

Chips en la RAM

La RAM en la AT 286 que utilizo como estudio, tiene 4 chips (2 x banco) referenciados como 53C256LS-80. No son 800 nanosegundos, sino 80. Esto es lo malo de las referencias de chips. Además, tiene 8 chips (4 x banco) referenciados como 53C104AP-80.

Los SIMMs

Si se deseaba ampliar la memoria o extenderla, se insertaban SIMMs

en los bancos siguientes para tal propósito. Eran módulos de 30 pines de 80 nanosegundos DRAM, de 9-bits.

DMAs

Con los chips 82C37A, podemos seleccionar los DMAs (por software), de acuerdo con el bus ISA. Cada Chip soporta 4, para un total de 8 DMAs en cascada, donde el DMA(4) sirve de canal con los DMAs 0,1,2 y 3 y asignárselo a un dispositivo, puede crear conflictos.

IRQs

Los chips de los IRQs 82C59A, que trabajan en cascada, es decir el primer chip (maestro), amplía los niveles de IRQs del 8 al 15 o sea el segundo chip (esclavo) por la puerta o IRQ 2. Son 16 IRQs pero una PC realmente puede soportar máximo 64 niveles de IRQs.

La Motherboard

Coprocesador 80387 para SX (el 3 reemplaza al 2) – PLCC. - El resto es lo mismo, excepto que la RAM como la conocíamos antes (chips en bancos) ahora viene totalmente en SIMMs. El MS/DOS es el 3.30, la ISA pasó de 12 a 32-bits.

Memorias Cachés Esperar a que las

memorias completaran su ciclo para entregar o recibir datos de la CPU era algo que si la PC hablara, de eso se habría quejado. ¿Por qué simplemente no se pone un elemento que tenga disponibles los datos de la RAM justamente en el momento que la CPU los requiera sin estado de espera y cuando la CPU esté procesándolos, este elemento intercambie nuevos datos con la RAM.

El Chip 486DX

Este es uno de los chips de mayor venta en el mundo, por su velocidad y fiabilidad, que existe desde 1989. Además de abrir las puertas a la nueva era de actualizaciones junto al 486SX, sirvió como coprocesador a éste último.

El Bus Local Muy poco hemos tratado

sobre el bus EISA de 32-bits, el mismo ISA

pero mejorado (Enhanced Industry Standard Arquitecture), y que fue utilizado inicialmente en el VECTRA 486 de Hewlett-Packard con el fin de hacer frente a la competencia del MCA (MicroChanel Architecture) de IBM.

VL – BUS VESA-LOCAL BUS

(Video Electronic Standard Association) en 1992 generalizó el concepto de bus local, permitiendo que cualquier tarjeta de expansión, de video, red, etc., pudiera ser acoplada en la Motherboard. El bus VESA, difiere en su totalidad de la constitución de la EISA, alcanzando también los 32-bits de compatibilidad con el 486.

Chipset Las cachés de 256K en

chips de 32KB de 8-bits y 15ns, son manejadas por el nuevo chipset PCMC(PCI / Cache / Memory Controller) 82434, que mantiene un TAG de caché interno, da soporte de direcciones y ejecuta el refresh de RAMs. Dos Chipset LBX (Local Bus Acelerador), con referencias 82433, son controlados por PCMC.

Arquitectura Superescalary los Pipelines

Prácticamente es una característica a resaltar, debido a que permite que 2 instrucciones sean ejecutadas en un solo ciclo de reloj. Antes de decodificar una instrucción, el Pentium determina si una instrucción se puede ejecutar paralelamente con otra.

Predicción Dinámica de Bifurcación

Es manejada por un pequeño caché que predice la ruta que debe tomar una instrucción de bifurcación. Si hay un acierto en la predicción, la instrucción es ejecutada sin espera. Hay un alto porcentaje de posibilidad de que haya un hit o acierto.

El Bus Mezanine PCI La arquitectura del bus

PCI (Peripheral Componet Interconnect) que había aparecido en 1992 y creada por Intel, debutada como el bus Mezanine de 30 MHz de 32 ó 64-bits con una rata de transferencia máxima de 264 K Bytes por segundo, a 3.3 y 5 voltios y 184/188 líneas, desplazando al nuevo y último bus local de VESA, también de 64-bits. Su gran capacidad y velocidad lo hace un bus compatible 100% con el chip Pentium.

Los periféricos de la PCEl Controlador de Hardware

Un periférico por lo general está manejado por un controlador hardware y un controlador de software. El controlador de hardware, es un chip que por lo general se encuentra en la tarjeta que se inserta en el slot de expansión.

El monitor a Color

Pero las cosas se complican un poco con la llegada del color. Orientar y controlar un electrón es sencillo, pero 3 a la vez, el proceso es un poco más complicado para generar tríos RGB (Red, Green, Blue),Rojo, Verde, Azul.

DOT Pitch

Cada píxel está subdividido en 3 puntos y cada punto en un color básico, cuya distancia de centro-a-centro de cada uno define el dotpitch o punto de resolución en milímetros.

El Adaptador VGA

Este es el adaptador más común en los últimos tiempos. Su disponibilidad de acoplamiento de un slot ISA, llega a los 16-bits, superando su velocidad con respecto al de 8-bits.

Impresoras de Matriz de Puntos

Se les llama así por el número de agujas de 0.3 Mm de diámetro que trae en su cabeza de impresión (Dot Matriz) y son capaces de crear una matriz de puntos para crear un carácter. Algunas podían conectarse al puerto serial estándar RS-232-C pero en su mayoría lo hacen en el puerto del conector Centronics-Paralelo.

Impresora de tecnología láser

Esta tecnología desplaza a la matriz de puntos. Se habla mucho de un rayo láser que dirigido hacia el papel, dibuja las letras. Lo cierto es que el láser no toca el papel. Las instrucciones proveniente de la interfase, hacen que el láser sea disparado, este se refleja en un vidrio a cierto ángulo con el fin de invertir la imagen o texto y por último golpear en el rodillo o cilindro cuya característica es la de estar cargado de estática.

Impresoras láser de color Con resoluciones por ejemplo de

1200 x 300 dpi también soportan señales del tipo EPS (Encapsulated PostScript), PCL 5, chips RAMs que llegan a los 48MB. El número de páginas por minuto puede llegar

a superar las 12. Para la impresión, tiene que hacer cuatro pasadas, una por cada toner de color, con el fin de plasmar la imagen formada por el láser en una banda denominada OPC (Organic Photoconducting Cartridge), que sirve de sello para llevarla al papel. Son controladas por un procesador i809060, y utilizan interfaz paralela del tipo Bi-tronic, lo que las hace más rápidas.

Impresoras de Chorro de Tinta

Para tinta en negro o con cartuchos independientes CMYK, se les conoce como impresoras INK-JET o de burbuja (Bubble-Jet), capaces de generar 16.7 millones de colores y excelente gama de grises. El disparador o spray toca directamente el papel. Su tecnología está basada en la evaporación de la tinta por medio de un efecto eléctrico, antes de ser regada por el spray.

El Drive y Conectores El drive es el dispositivo

manejador de diskettes y permite la escritura o lectura en los mismos. Residen en las cavidades denominadas “Bahías” de la unidad central del sistema de la PC. Está formado por dos motores, uno de ellos del tipo paso-a-paso para la traslación de las 2 cabezas que posee el drive con un sistema de banda metálica flexible o helicoidal para el arrastre.

El Adaptador Anfitrión SCSI En 1980 también estaba

en el mercado el estándar SCSI (Small Computer System interfase) Interfaz Para Pequeños Sistemas de Computador, para la tecnología APPLE. SCSI tiene sus inicios como una adaptación del estándar ANSI denominado SASI-X3T9. (Shugart Associates System Interfase), creado por NCR Shugart Association, de Scott Valley, California, hoy denominada SEAGATE Tecnologhy.

Paquete de Terminación de Resistores

Para un sencillo SCSI, el paquete de resistores ubicados en el tablero de circuito acoplado al drive, debe permanecer instalado. En el caso de múltiples drives o discos duros, éstos son removidos para todos,

excepto para el último disco duro y que se encuentra al final del cable SCSI.

Fragmentación Este es uno de los

problemas más comunes que se presenta en todo disco y realmente no podemos llamarlo problema debido a que es un proceso inevitable de grabación y que tiene sus correctivos. La fragmentación simplemente se refiere a un archivo que es grabado en diferentes espacios de discos y no en la forma secuencial de la progresión de los sectores.

Elementos de la Tarjeta de Sonido

Las tarjetas de sonido están constituidas por un número de elementos que permiten el tratamiento y la transformación de las señales análogo-digitales. No todas las tarjetas prestan los mismos servicios, pero lo principal, el sonido, obviamente será igual.

El CD-ROM CD-ROM (Compact Disk

– Read Only Memory) – Diseñados inicialmente para la tecnología de música digital, es utilizado ahora para guardar información. Comparando el CD con el diskette o disco duro, no poseen una estructura de sectores y pistas como las descritas anteriormente, sino sólo una pista en espiral y que para pasar rápidamente del Track01 (primer archivo) al ultimo, le toma tan sólo unos milisegundos.

El MODEM y Fax/MODEMLa Transmisión de datos

La conexión de dos PCs remotas, se puede establecer por medio de una línea que permita el intercambio de datos a través de un protocolo de comunicación por supuesto entendible por los dos dispositivos. Esta definición que bien puede ser aceptable por dos terminales en un sistema de red, la utilizamos para dos PCs conectadas vía MODEM.

Fax/MODEM

Aunque su funcionalidad no se aparta del MODEM y ante todo se rige por los mismos protocolos cuando es utilizado en modo de datos, posee sus propios estándares y trabajan mejor en la transmisión que en la recepción de datos.

La Conexión a Tierra La Mayoría de los

problemas en la PC, posiblemente para el técnico sean un poco fáciles de identificar, según el error que esté presentando en cualquiera de sus circuitos. Pero no todo es controlable y en especial aquellos problemas causados por el exceso de corriente debido a la mala conexión o instalación de la red eléctrica.

El Regulador de Voltaje

Es un dispositivo capaz de mantener controlado el voltaje, reducir las señales parásitas o ruido eléctrico y contrarrestar los picos de voltaje por medio de un varistor interno.