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Plataforma Tecnológica Básica
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Unidad I
• Los temas que veremos en esta unidad son:
– La Computadora: definiciones y componentes.– El Sistema Binario: el bit y el byte.
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Introducción
• En la vida moderna las computadoras constituyen un componente esencial y, aunque no lo notemos, están presentes en todas partes y son determinantes en nuestro modo de vida. Aún más, muchas veces nos damos cuenta de esto cuando dejan de funcionar.
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Computadora – Definición (1)• En informática, la ciencia del
tratamiento automático de la información, se llama ordenador, computadora, o PC, a un dispositivo electrónico capaz de recibir y almacenar información, ordenarla y hacer operaciones lógicas y matemáticas a muy alta velocidad. Se puede utilizar para elaborar documentos, enviar y recibir correo electrónico, dibujar, crear efectos visuales y sonoros, maquetación de folletos y libros, manejar la información contable en una empresa, ejecutar música, controlar procesos industriales, jugar …etc
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Computadora – Definición (2)
• Una Computadora es una máquina digital y sincrónica, con cierta capacidad de cálculonumérico y lógico, controlada por un programa almacenado y con posibilidad de comunicación con el mundo exterior.
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Digital, Sincrónica ...etc• Es digital porque dentro de la computadora las señales eléctricas que se
manejan y la información que se procesa se representa en forma discreta, por medio de dos valores (0 y 1).
• Es sincrónica, es decir que realiza las operaciones coordinada por un reloj central que envía señales de sincronismo a todos los elementos que componen la computadora. Esto significa que todas las operaciones internas se realizan en instantes de tiempo predefinidos y coordinados con el reloj.
• Posee capacidad de cálculo numérico y lógico, en un subsistema denominado Unidad Aritmético-Lógica (Arithmetic & Logic Unit). Normalmente las operaciones que pueden realizarse en ella son muy simples (por ejemplo suma, resta, comparación ...etc).
• El hecho que sea controlada por programa es quizás el punto más importante que diferencia a una computadora de una calculadora. Significa que internamente se tienen órdenes o instrucciones almacenadas, que la computadora podrá obtener, interpretar y ejecutar.
• Además, está comunicada con el mundo exterior. Esto significa que podrá realizar operaciones de ingreso o egreso de valores desde y hacia el mundo real, utilizando dispositivos periféricos (por ejemplo el teclado o el mouse para entrada de información y pantalla como salida).
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Computadora – Otra definición• La computadora es un conjunto de componentes electrónicos modulares,
es decir, componentes que pueden reemplazarse por otros que quizás tengan distintas características, que en conjunto son capaces de ejecutar
programas informáticos. El término "hardware" se refiere a todos los elementos materiales de la computadora y el término "software" a los programas necesarios para su funcionamiento.
• Los componentes materiales de la computadora se estructuran en torno a una placa principal, compuesta de algunos circuitos integrados y diversos componentes
electrónicos, como capa- citores, resistencias, etc. Dicha placa se de-nomina placa madre o base.
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Computadora – Componentes (1)
• La placa madre se encuentra alojada en un gabinete que contiene ranuras para los periféricos de memoria en la parte frontal, botones que permiten encender y apagar la computadora, y una cierta cantidad de luces indicadoras que le permiten al usuario verificar el estado operativo del sistema y la actividad de los discos duros. En la parte posterior, el gabinete cuenta con aberturas orientadas hacia las tarjetas de expansión y las interfaces de entrada/salida, que están conectadas a la placa madre.
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Computadora – Componentes (2)• El gabinete contiene la fuente de alimentación eléctrica, la cual
proporciona una corriente eléctrica estable y contínua a todos los elementos que componen la computadora.
• La fuente de alimentación convierte la corriente alterna de alimentación domiciliaria (220 volt) en un voltaje de 5
volt para los componentes del sistema y de 12 volt para algunos periféricos internos (unidades de disco, lectores de CD-ROM, etc.). La potencia que esta fuente puede entregar determina la cantidad de
periféricos que la computadora puede albergar. En general, la fuente de alimentación es de 200 a 450 watts de potencia.
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Computadora – Componentes (3)• Se denomina “unidad central de procesamiento" al gabinete y
todos los elementos que éste contiene. Los elementos externos de la unidad central de procesamiento se denominan periféricos.
• La unidad central de procesamiento debe conectarse a un conjunto de periféricos externos. La computadora por lo general contiene como mínimo una unidad central de procesamiento, un monitor, un teclado y un mouse y además es posible conectar una amplia gama de periféricos en las interfaces de entrada/salida:
– una impresora – un escáner– un disco duro externo– una cámara digital o de video – un PDA– etc.
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Introducción al Sistema Binario
• Este sistema de codificación de información se denominó binario. Es la forma de codificación
que permite el funcionamiento de las computadoras. El sistema binario utiliza dos estados (representadas por los dígitos 0 y 1) para codificar información.
• Hace bastante tiempo atrás se demostró que utilizando interruptores que se encontraban cerrados para "verdadero" y abiertos para "falso", se podían llevar a cabo operaciones lógicas asignándoles el número 1 y 0 respectivamente a esos estados.
• Dentro de la computadora la información que se procesa se representa por medio de dos valores (0 y 1) que se denominan bits.
Es por eso que es necesario saber como operar con ellos para obtener algún resultado.
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El bit (dígito binario)• El término bit (b) significa dígito binario, y corresponde al número 0
o 1 en la numeración binaria. Es la unidad de información más pequeña que puede manipular una máquina digital. Es posible representar esta información binaria de las siguientes formas:
– mediante una señal eléctrica o magnética que, más allá de un
cierto nivel, representa el 1,– a través de la aspereza o profundidad de huecos de una
superficie,– utilizando componentes eléctricos que posean dos condiciones
estables (una que representa al 1 y la otra al 0).
• Por lo tanto, el bit se puede establecer conuno de dos estados: 1 ó 0. Con dos bits, se pueden obtener 4 combinaciones diferen-tes (2x2): 00, 01,10 y 11. ¿ y con 3 bits ?¿Cuáles son?
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Valores de los bits• En un número binario, el valor de un bit depende de su posición.
Como las decenas, centenas y millares en un número decimal, el valor de un bit se incrementa por dos (la base) a medida que se considera desde la derecha hacia la izquierda, como se muestra en el siguiente cuadro:
• Este procedimiento es similar al que usamos para interpretar cualquier número decimal (salvo que en el contexto binario la base es 2 y por supuesto en el decimal es 10).
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Conversión binario-decimal• Para convertir una cadena binaria (conjunto de bits) en un número
decimal se debe multiplicar cada bit por su valor, y luego sumar los productos. De esta forma, la cadena binaria 0101 en número decimal sería:
• ¿Y si el grupo de bits fuera 101011? ¿Qué número decimal representa?
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El byte
• Agrupar números binarios de 8 bits facilita su lectura, así como agrupar números en grupos de tres hace más legibles los millares cuando se trabaja en base decimal. Por ejemplo, el número "1.256.245" se lee mejor que "1256245".
• El byte (B) es una unidad de información compuesta por 8 bits. Se puede utilizar para almacenar, entre otras cosas, un caracter, como por ejemplo una letra, un número, un signo.
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Operaciones binarias• En el sistema binario se pueden realizar operaciones aritméticas
simples tales como adición, sustracción y multiplicación. • La adición en el sistema binario sigue las mismas reglas que en el
sistema decimal, esto es, se comienza sumando los bits de menor valor (aquellos que se encuentran en la derecha) y se lleva el valor al siguiente lugar cuando la suma de dos bits en la misma posición es más grande que el valor mayor del sistema de numeración (en sistema binario es el 1). Luego, este valor se transporta al bit de la siguiente posición (acarreo o ”lo que me llevo”).
– Por ejemplo:
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Codificación binaria - Unidades
Bit 0/1 (si/no)
Byte 00010010 (8 bit)
Kilobyte 210 = 1024 byte
Megabyte 220 ~ 1.000.000 byte
Gigabyte 230 ~ 1.000.000.000 byte
• Los libros, fotos, música ... etc, serán convertidos en 0s y 1s (digitalizados) en la computadora, formando con ellos archivos que
podrán ser almacenados y/o modificados dentro del ambiente digital.
• Esos archivos se expresan en unidades múltiplos de un byte.
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Preguntas de repaso1. ¿Qué tipo de información maneja internamente la
computadora?
1. ¿Qué es un byte?
1. De tres ejemplos de estados bi-estables, ej. 1/0
1. ¿Qué número representan estos tres dígitos 111?
1. Para que la información de distintos orígenes (imágenes, textos, películas, audio ...etc) puedan ser almacenada ¿qué se debe hacer con ella?
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Enlaces recomendados
• Computadorahttp://es.wikipedia.org/wiki/Computadorahttp://www.pchardware.org/historia/index.php
• Sistema de Numeración Binariohttp://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_decimalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Binario
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Unidad II
• Los temas que veremos en esta unidad son:
– La Placa Madre: definición y características– El Procesador: funcionamiento– Buses: tipos– Puertos: seriales y paralelos
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Placa Madre - Definición• La placa madre (también denominada "placa
base"), es el concentrador que se utiliza para contener todos los componentes esenciales del sistema.
• Presenta la forma de un circuito impreso con conectores para tarjetas de expansión, módulos de memoria, el procesador, etc.
• Existen varias características que describen una placa madre, las mas comunes son :
– su factor de forma;– el chipset que contiene;– el tipo de socket para el procesador; – los conectores de entrada-salida.
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Factor de forma
• El término factor de forma normalmente se utiliza para hacer referencia a la geometría, las dimensiones, la disposición y los requisitos eléctricos de la placa madre. Para fabricar placas madres que se puedan utilizar en diferentes gabinetes de marcas diversas, se han desarrollado algunos estándares:
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El Chipset
• Algunos chipsets pueden incluir un chip de gráficos o de audio, lo que significa que no es necesario
instalar una tarjeta gráfica o de sonido. Sin embargo, en algunos casos se recomienda desactivarlas (cuando esto sea posible) en la configuración del BIOS e instalar tarjetas de expansión de alta calidad en las ranuras apropiadas.
• El chipset es un circuito electrónico cuya función consiste en coordinar la transferencia de datos entre los distintos componentes de la computadora (incluso el procesador y la memoria). Ya que el chipset está integrado a la placa madre, resulta de suma importancia elegir una placa madre que incluya un chipset reciente para maximizar la capacidad de actualización de la computadora.
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Socket (zócalo) del procesador
• Por lo general, el procesador posee algún tipo de marca o indicación que debe ser alineadas con las marca respectiva del socket.
• La placa madre posee un lugar en la cual se inserta el procesador y que se denomina socket (o zócalo) del procesador.
• El procesador (también denominado microprocesador) es el cerebro de la computadora. Ejecuta programas a partir de un conjunto de instrucciones. Se caracteriza por su frecuencia, es decir la velocidad con la cual ejecuta las distintas instrucciones. Esto significa que un procesador de 800 MHz puede realizar aproximadamente 800 millones de operaciones por segundo.
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Conectores de entrada y salida • La placa madre contiene un cierto número de conectores de
entrada/salida en el panel trasero. Algunos de ellos pueden ser:
– Un puerto serial que permite conectar periféricos antiguos; – Un puerto paralelo para conectar impresoras antiguas; – Varios puertos USB que permiten conectar periféricos más
recientes; – Un conector RJ45 que permite conectar la computadora a una
red. Corresponde a una tarjeta de red integrada a la placa madre; – Un conector VGA (denominado SUB-D15) que permiten conectar
el monitor. Este conector interactúa con la tarjeta grafica integrada; – Los conectores de audio (línea de entrada, línea de salida y
micrófono), que permiten conectar altavoces, o bien un sistema de sonido de alta fidelidad y un micrófono (interactúa con la tarjeta de sonido integrada).
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El procesador
• El procesador (o microprocesador), es por decirlo de alguna manera, el cerebro de la computadora. Permite el procesamiento de información numérica, es decir, información ingresada en formato binario, así como la ejecución de instrucciones almacenadas en la memoria.
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Funcionamiento (1)
• El procesador es un circuito electrónico que funciona a la velocidad de un reloj interno, gracias a un cristal de cuarzo que, sometido a una corriente eléctrica, envía pulsos.
• La velocidad de reloj esta dada por el número de pulsos por segundo, expresados en Hertz (Hz). De este modo, una computadora de 200 MHz posee un reloj que envía 200.000.000 pulsos por segundo. Actualmente este valor es mayor de 1 GHz.
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Funcionamiento (2)• Con cada pulso de reloj, el procesador
ejecuta una acción que corresponde a su vez a una instrucción o bien a una parte de ella. La medida CPI (Ciclos por Instrucción) representa el número promedio de ciclos de reloj necesarios para que el microprocesador ejecute una instrucción. En consecuencia, la potencia del microprocesador puede caracterizarse por el número de instrucciones por segundo que es capaz de procesar. Los MIPS (millones de instrucciones por segundo) son las unidades que se utilizan, y corresponden a la frecuencia del procesador dividida por el número de ciclos por instrucción.
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Disipación del calor
• Por lo general, el disipador está acom- pañado por un ventilador para mejorar la cir- culación de aire y la transferencia de calor.
• Dado que el procesador emite calor, se hace necesario disiparlo afín de evitar que los circuitos se quemen. Esta es la razón por la que generalmente se monta sobre él un disipador térmico (radiador), hecho de un metal conductor del calor (aluminio) a fin de ampliar la superficie de transferencia de temperatura del procesador. El disipador
térmico incluye una base en contacto con el procesador y aletas para aumentar la superficie de transferencia de calor.
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Placa Madre (1)
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Placa Madre (2)
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Placa Madre (3)
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Placa Madre (4)
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Placa Madre (5)
Socket para procesador
Ranuras para RAM
IDE/ATAConectoralimentación
SerialATA
PCI ExpressX16
PCIExpress
PCI
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Introducción a los buses • Un bus es una ruta electrónica por la cual se envían las señales desde
una parte de la computadora a otra.• Se caracteriza por la cantidad de información que transmite en forma
simultánea. Este volumen se expresa en bits y corresponde al número de líneas físicas mediante las cuales se envía la información. Un cable plano de 32 hilos permite la transmisión de 32 bits en paralelo. El término "ancho" se utiliza para designar el número de bits que un bus puede transmitir simultáneamente.
• Por otra parte, la velocidad del bus se define a través de su frecuencia (que se expresa en Hertz), es decir el número de paquetes de datos que pueden ser enviados por segundo.
• Es posible hallar la velocidad de transferencia máxima del bus (cantidad de datos por unidad de tiempo) al multiplicar su ancho por la frecuencia. Ej: un bus con un ancho de 16 bits y una frecuencia de 133 MHz, tiene una velocidad de transferencia de:
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Subconjunto de un bus• Los buses se halla constituido por entre 50 a 100 líneas físicas
distintas que se dividen a su vez en tres subconjuntos:
– El bus de direcciones, transporta las direcciones de memoria que el procesador desea acceder, para leer o escribir. Se trata de un bus unidireccional.
– El bus de datos transfiere tanto las instrucciones y datos que provienen del procesador como las que se dirigen hacia él. Se trata de un bus bidireccional.
– El bus de control transporta las órdenes y las señales de sincronización que provienen de la unidad de control y viajan hacia los distintos componentes del sistema. Se trata de un bus bidireccional.
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Buses• Por lo general, dentro de un equipo, se distinguen dos tipos de buses
principales:
– el bus interno o de sistema (que también se conoce como bus frontal o FSB). Este bus permite al procesador comunicarse con la memoria central del sistema (la memoria RAM).
– El bus de expansión (llamado algunas veces bus de entrada/salida ó E/S) permite a diversos componentes de la placa madre (USB, puerto serial o paralelo, tarjetas insertadas en conectores PCI, discos duros, unidades de CD-ROM y CD-RW, etc.) comunicarse entre sí. Sin embargo, permite principalmente agregar nuevos dispositivos por medio de las ranuras deexpansión que están a su vez conectadas al bus de entrada/salida.
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Bus de expansión
• Los buses de expansión (a veces denominados de E/S ó buses periféricos) poseen conectores que permiten agregar tarjetas de expansión (periféricos) a un equipo. Existen diferentes tipos de buses internos que se caracterizan por:
– su forma y color– el número de contactos del conector – volumen de datos a manejar
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Bus ISA
• La versión original del bus ISA (Arquitectura estándar de la industria) que apareció en 1981 con PC XT fue un bus de 8 bits con una velocidad de reloj de 4,77 MHz.
• En 1984, con la aparición de PC AT (el procesador Intel
286), se expandió a un bus de 16 bits y la velocidad de reloj pasó de 6 a 8 MHz y finalmente a 8,33 MHz, ofreciendo una velocidad de transferencia máxima de 16 Mb/s
• Hasta fines de la década de 1990, casi todos los equipos contaban con el bus ISA, pero fue progresivamente reemplazado por el bus PCI, que ofrecía un mejor rendimiento.
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Bus EISA
• El bus EISA (Arquitectura estándar industrial extendida) fue desarrollado en 1988 por un grupo de compañías (AST, Compaq, Epson, Hewlett-Packard, NEC, Olivetti, Tandy, Wyse y Zenith)
• El bus EISA utilizaba conectores cuyo tamaño era la mitad del conector ISA pero con 4 filas de contactos en lugar de 2, para direccionar 32 bits.
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Bus PCI • El bus PCI (Interconexión de componentes
periféricos) fue desarrollado por Intel el 22 de junio de 1992.
• Por lo general, las placas madre cuentan con al menos 3 ó 4 conectores PCI, identificables generalmente por su color blanco estándar.
• La interfaz PCI existe en 32 bits con un conector
de 124 contactos o en 64 bits con un conector de 188 contactos (ancho de bus).
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Bus AGP
• El bus AGP (la sigla corresponde a Accelerated Graphics Port que significa puerto gráfico acelerado) apareció por primera vez en mayo de 1997, con el objetivo de administrar los flujos de datos gráficos que se habían vuelto demasiado grandes como para ser controlados por el bus PCI.
• La interfaz AGP se ha creado con el único propósito de conectarle una tarjeta de video, y es de 32 bits.
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Bus PCI Express • El bus PCI Express (Interconexión de Componentes Periféricos
Express, también denominado PCI-E o 3GIO en el caso de las "Entradas/Salidas de Tercera Generación"), es un bus de interconexión que permite añadir placas de expansión a una computadora.
.
• A diferencia del bus PCI, que se ejecuta en una interfaz paralela, el bus PCI Express se ejecuta en una interfaz serie y permite alcanzar un ancho de banda mucho mayor que con el bus PCI.
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Puertos de entrada/salida (1)
– Los puertos seriales, por lo general, están integrados a la placa madre, motivo por el cual los conectores que se hallan detrás del gabinete y se encuentran conectados a la placa madre mediante un cable, pueden utilizarse para conectar un elemento exterior. Generalmente, los conectores seriales tienen 9 ó 25 pines (conectores DB9 y DB25 respectivamente).
– La transmisión de datos paralelo consiste en enviar datos en forma simultánea por varios conductores. Los puertos paralelos en los PC pueden utilizarse para enviar 8 bits (un octeto) simultáneamente. Al igual que los seriales, se encuentran integrados a la placa madre. Los conectores DB25 permiten la conexión con un elemento exterior (por ejemplo, una impresora).
• Los puertos de entrada/salida permiten que el sistema se comunique con los elementos exteriores (interfaz de E/S).
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Bus USB• El USB (Bus serie universal), como su nombre lo sugiere, se basa en
una arquitectura de tipo serial. Sin embargo, es una interfaz de entrada/salida mucho más rápida que los puertos seriales estándar. ¿Porqué usar puertos seriales? Por las siguientes dos razones:
– La arquitectura serial le brinda al usuario una velocidad de reloj mucho más alta que la interfaz paralela debido a que este tipo de interfaz no admite frecuencias demasiado altas (en la arquitectura de alta velocidad, los bits que circulan por cada hilo llegan con retraso y esto produce errores);
– Los cables seriales resultan mucho más económicos que los cables paralelos.
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Estándares USB• Puede presentarse en alguna de las siguientes variantes, aunque
actualmente prácticamente solo se utiliza la última de ellas:
– El estándar USB 1.0 que ofrece dos modos de comunicación: • 12 Mb/s en modo de alta velocidad, • 1,5 Mb/s de baja velocidad.
– El estándar USB 1.1 que brinda varias aclaraciones para los fabricantes de dispositivos USB, pero no cambia los rasgos de velocidad.
– El estándar USB 2.0 que permite alcanzar velocidades de hasta 480 Mbit/s.
• Estos son los dos tipos de conectores que usan
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Bus FireWire (iLink) • El bus IEEE 1394 (nombre del estándar al cual hace referencia) fue
desarrollado a fines de 1995 con el objeto de brindar un sistema de intercomunicación que permita transmitir datos a alta velocidad y en tiempo real. La compañía Apple le dio el nombre comercial "FireWire", y como se lo conoce comúnmente. Sony también le dio un nombre comercial, i.Link. Texas Instruments, prefirió llamarlo Lynx.
• Se trata de un puerto existente en algunos equipos que permite
conectarse a distintos periféricos (en particular cámaras digitales) con un ancho de banda alto. Existen tarjetas de expansión (generalmente en formato PCI) que le permiten equipar una computadora con conectores FireWire,
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Preguntas de repaso1. ¿Cuáles son los elementos más importantes que contiene una
placa madre? Descríbalos.
1. ¿Qué se utiliza para que el procesador no se deteriore por exceso de calor?
1. ¿Cómo se pueden identificar visualmente los buses de expansión?
1. ¿Porqué se prefieren los puertos USB a los seriales estándar?
1. Nombre los buses de expansión más utilizados
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Enlaces recomendados• Placa Madrehttp://www.geocities.com/henrygc2000/placa.htmhttp://www.conozcasuhardware.com/quees/placab1.htmhttp://www.pchardware.org/placas.phphttp://es.wikipedia.org/wiki/Placa_base• Procesadoreshttp://www.pchardware.org/procesad.phphttp://www.alpertron.com.ar/INTEL.HTMhttp://es.wikipedia.org/wiki/Microprocesador• Buseshttp://www.monografias.com/trabajos/bus/bus.shtmlhttp://es.wikipedia.org/wiki/Bus_de_datos• Puertoshttp://www.pchardware.org/puertos.php
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Unidad III
• Los temas que veremos en esta unidad son:
– Las Memorias: tipos y características– Memorias RAM, ROM y Flash– Disco Rígido: estructura y especificaciones– CD y DVD: estructura y caracte-
rísticas
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Clasificación• El término "memoria" se aplica a cualquier componente electrónico
capaz de almacenar datos. Existen dos categorías de memorias:
– La memoria interna que almacena datos en forma temporal mientras los programas se están ejecutando. Este tipo de memoria corresponde a lo que llamamos memoria de acceso aleatorio (RAM).
– La memoria auxiliar (llamada también memoria física o memoriaexterna) que almacena información a largo plazo, incluso después de apagar el equipo. La memoria auxiliar corresponde a los dispositivos magnéticos de almacenamiento como por ejemplo disco rígido, disquete o cintas o bien a dispositivos ópticos de almacenamiento como los CD o DVD.
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Características• Las principales características son las siguientes:
– Capacidad: representa el volumen global de información (en bytes) que la memoria puede almacenar.
– Tiempo de acceso: corresponde al intervalo de tiempo entre la solicitud de lectura/escritura y la disponibilidad de los datos.
– Tiempo de ciclo: que representa el intervalo de tiempo mínimo entre dos accesos sucesivos.
– Rendimiento: que define el volumen de información intercambiado por unidad de tiempo, expresado en bits por segundo.
– No volatilidad: que caracteriza la capacidad de una memoria para almacenar datos cuando no recibe más electricidad.
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Tipos de memorias (1)
Memoria de acceso aleatorio• Llamada generalmente RAM es la memoria principal del sistema, es
decir, un espacio que permite almacenar datos temporalmente mientras un programa se está ejecutando.
• La RAM es volátil, lo que significa que solamente almacena datos
mientras recibe electricidad. Por lo tanto, cada vez que el equipo se apaga, todos los datos de la memoria se pierden.
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Tipos de memorias (2)
Memoria de sólo lectura
• Llamada ROM, es un tipo de memoria que permite guardar la información contenida en ella aun cuando la memoria no recibe electricidad. Básicamente, este tipo de memoria tiene únicamente acceso de sólo lectura. Sin embargo, es posible guardar información en algunos tipos de memoria ROM.
Memoria flash
• La memoria flash es un punto intermedio entre las memorias de tipo RAM y ROM. La memoria flash posee la no volatilidad de las memorias ROM mientras que provee acceso a la lectura y escritura. En contrapartida, los tiempos de acceso de las memorias flash son generalmente más prolongados que los de RAM.
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Memoria de acceso aleatorio
• En términos generales, existen dos grandes categorías de RAM: – La memorias DRAM (Módulo de Acceso Aleatorio Dinámico), las
cuales son menos costosas. – Las memorias SRAM (Módulo de Acceso Aleatorio Estático),
rápidas pero relativamente costosas.
• Esta última es la más utilizada en los equipos actuales. Es una memoria sincrónica, por lo que puede transferir datos al ritmo de reloj del sistema, desapareciendo los molestos tiempos de espera. Se fabrica en módulos DIMM de 168 contactos.
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Formato de módulos RAM
• El tipo de memoria DDR es actualmente muy usado, son de relativo bajo costo y excelente velocidad, que llega a ser hasta de 400 MHz.
• Actualmente los módulos utilizan el formato DIMM (Módulo de Memoria en Línea Doble), son memorias de 64 bits. Estos módulos poseen chips de memoria
en ambos lados de la placa de circuito impreso, y poseen a la vez, 84
conectores de cada lado, lo cual suma un total de 168 conectores (o contactos).
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Memoria de sólo lectura (ROM) (1) • Existe un tipo de memoria que
almacena información sin necesidad de corriente eléctrica; se trata de la ROM(Read Only Memory, o Memoria de Sólo Lectura), a veces denominada memoria no volátil.
• Este tipo de memoria permite almacenar la información necesaria para iniciar la computadora. De hecho, no es posible almacenar esta información en el disco duro, dado que los parámetros del disco (vitales para la inicialización) forman parte de dicha información y resultan esenciales para el arranque.
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Memoria de sólo lectura (ROM) (2)• Existen diferentes memorias de tipo ROM que contienen dichos datos
esenciales para iniciar el sistema, algunos de los cuales son: – El BIOS, que es un programa que permite controlar las principales
interfaces de entrada-salida, de ahí el nombre BIOS ROM que a veces se le da al chip de la memoria de sólo lectura de la placa madre que lo aloja.
– El cargador de bootstrap, programa para cargar memoria (de acceso aleatorio) al sistema operativo y ejecutarla.
– La configuración CMOS es la pantalla que se visualiza al iniciarse la computadora. Se utiliza para modificar los parámetros del sistema (a menudo erróneamente llamada BIOS).
– La Auto-prueba de Encendido (POST) es un programa que se ejecuta automáticamente cuando arranca el sistema, permitiendo de esta manera probar dicho sistema (razón por la cual el sistema "cuenta" la RAM en el inicio).
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Tipos de ROM (1)• Las memorias ROM han evolucionado gradualmente desde memorias
fijas de sólo lectura hasta convertirse en memorias que pueden programarse y reprogramarse.
• ROM– Las primeras memorias ROM se fabricaron utilizando un
procedimiento que escribe directamente la información binaria en una placa de silicona mediante una máscara. Este procedimiento hoy en día es obsoleto.
• PROM– Las memorias PROM (Programmable Read Only Memory, o
Memoria Programable de Sólo Lectura), fueron desarrolladas a fines de la década del 70 por una compañía llamada Texas Instruments. Dichas memorias consisten en chips que contienen miles de fusibles (o diodos) capaces de "quemarse" mediante un dispositivo denominado "programador ROM", aplicando un alto voltaje (12V) a las cajas de memoria a marcar. Los fusibles quemados corresponden a 0 y los demás a 1.
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Tipos de ROM (2)• EPROM
– Las memorias EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory, o Memoria Programable y Borrables de Sólo Lectura), son memorias PROM que se pueden borrar. Estos chips disponen de un panel de vidrio que deja entrar los rayos ultra-violeta. Cuando el chip es sometido a rayos ultra-violeta de una determinada longitud de onda, se reconstituyen los fusibles, lo que implica que todos los bits de memoria vuelven a 1.
• EEPROM– Las memorias EEPROM (Electrically Erasable
Programmable Read Only Memory, o Memoria Programable de Sólo Lectura Borrable Eléctricamente) también son memorias PROM borrables, pero a diferencia de éstas, se pueden borrar mediante una pequeña corriente eléctrica.
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Tipos de ROM (3)• Existe una variante de estas memorias, conocida como memoria
FLASH (también Flash ROM o Flash EPROM). A diferencia de las memorias EEPROM clásicas, que utilizan 2 o 3 transistores por cada bit a memorizar, la memoria EPROM Flash utiliza un solo transistor. Además, la memoria EEPROM puede escribirse y leerse palabra por palabra, mientras que la Flash únicamente puede borrarse por páginas (el tamaño de las páginas disminuye constantemente).
• La memoria Flash es más densa, lo que implica que pueden producirse chips que contengan cientos de megabytes. De esta manera, las memorias EEPROM son preferibles a la hora de tener que memorizar información de configuración, mientras que la memoria Flash se utiliza para código programable.
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Memoria Flash• La memoria Flash es un tipo de memoria
informática basada en semiconductores, no volátil y regrabable. Esto significa que posee muchas de las características de la memoria RAM, excepto que sus datos no se pierden al apagarse la computadora. La memoria Flash almacena porciones de datos en las celdas de memoria, pero esos datos permanecen almacenados aunque se produzca un corte de energía.
• Debido a su alta velocidad, durabilidad y bajo consumo de energía, la memoria flash resulta ideal para muchos usos, como por ejemplo en cámaras digitales, teléfonos móviles, impresoras, PDA, laptop y dispositivos que puedan almacenar y reproducir sonido, como los reproductores de MP3. Además, este tipo de memoria no tiene partes móviles, lo que la hace más resistente a eventuales golpes.
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Disco rígido • El disco rígido es un componente utilizado
para almacenar los datos de manera permanente, motivo por el cual a veces se denomina dispositivo de almacenamiento masivo.
• Se encuentra conectado a la placa madre por medio del controlador de disco rígido . Este controlador administra los discos relacionados con él e interpreta comandos enviados por el procesador y los envía al disco en cuestión. Los discos rígidos generalmente se clasifican según su interfaz de conexión de la siguiente manera: • IDE
• SCSI • Serial ATA
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Estructura (1)
• Los discos giran alrededor de un eje (a varios miles de revoluciones por minuto).La PC funciona en modo binario, lo cual significa que los datos se almacenan en forma de ceros y unos (denominados bits). Los discos rígidos contienen millones de estos bits, almacenados en una delgada capa magnética de unos pocos micrones de espesor,
recubierta a su vez por una película protectora.
• Un disco rígido no está compuesto por un solo disco, sino por varios de ellos que pueden ser de metal, vidrio o cerámica, apilados muy juntos entre sí y se los denomina platos.
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Estructura (2)• Estos datos pueden leerse y escribirse
por medio de cabezales de lectura ubicados a ambos lados de los platos. Estos cabezales son electroimanes que suben y bajan para leer o escribir los datos. Los cabezales de lectura se encuentran a sólo unos micrones de la superficie, separados por una capa de aire creada por la rotación de los discos, que es de aproximadamente 250km/h.
• Si bien los discos presentan como problemas sus partes móviles, siguen siendo el elemento de almacenamiento que presenta una relación costo/bit mas bajo.
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Esquema con sus partes
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Especificaciones técnicas• Capacidad: Cantidad de datos que pueden almacenar. • Tasa de transferencia: Cantidad de datos que pueden leerse o escribirse desde el disco por
unidad de tiempo. Se expresa en bits por segundo. • Velocidad de rotación: La velocidad a la cual giran los platos. Se expresa en revoluciones por
minuto (rpm). Las velocidades de los discos rígidos se encuentran en el orden de 7200 a 15000 rpm. Cuanto más rápido rota un disco, más alta resulta su tasa de transferencia. Por el contrario, un disco rígido que rota rápidamente tiende a ser más ruidoso y a calentarse con mayor facilidad.
• Latencia (también llamada demora de rotación): El lapso de tiempo que transcurre entre el momento en que el disco encuentra la pista y el momento en que encuentra los datos.
• Tiempo medio de acceso: Tiempo promedio que demora el cabezal en encontrar la pista correcta y tener acceso a los datos. En otras palabras, representa el tiempo promedio que demora el disco en proporcionar datos después de haber recibido la orden de hacerlo. Debe ser lo más breve posible.
• Densidad radial: número de pistas (tracks) por pulgada (tpi). • Densidad lineal: número de bits por pulgada (bpi) en una pista dada. • Densidad de área: índice entre la densidad lineal y la densidad radial (expresado en bits por
pulgada cuadrada). • Interfaz: Se refiere a las conexiones utilizadas por el disco rígido. Las principales interfaces del
disco rígido son:
– IDE/ATA – Serial ATA – SCSI – conexiones externas con puertos USB o Firewire.
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Interfaces• ATA : existen diferentes estándares que se fueron sucediendo en el
tiempo, el primero con tasa de transferencia de datos del orden de 20 Mb/s hasta el actual ATA-7 que permite que las unidades
alcancen teóricamente rendimientos de 133 Mb/s.
• Serial ATA (S-ATA o SATA) es un bus estándar que permite conectar periféricos de alta velocidad a equipos. Este estándar brinda una velocidad de aproximadamente 1,2 Gb/s.
• SCSI (Interfaz para sistemas de computadoras pequeñas) es una interfaz que se utiliza para permitir la conexión de distintos tipos de periféricos. El estándar actual SCSI-3 permite la unión de 32
periféricos (en cadena) con una velocidad máxima de 2,5 Gb/s.
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Disco Compacto (CD)
• Un CD (Disco Compacto) es un disco óptico de 12 cm de diámetro y 1,2 mm de espesor (éste puede variar entre 1,1 y 1,5) para almacenar información digital, hasta aproximadamente 700 MB (lo que equivale aproximadamente a 300.000 páginas escritas o 75 minutos de audio). Posee un orificio circular de 15 mm de diámetro que permite centrarlo correctamente en el reproductor de CD.
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Características• El CD está hecho de un sustrato plástico (policarbonato) y una capa
metálica fina reflectante (aluminio). La capa reflectante se halla recubierta por una terminación acrílica con protección contra rayos UV, creando de esta manera una superficie que favorece la protección de los datos. Por último, si se lo desea, puede agregarse una última capa que permite la impresión de datos del otro lado del CD. La capa reflectante contiene pequeños huecos. De esta manera, cuando el láser atraviesa el sustrato de policarbonato, la luz se refleja en la superficie reflectante. Sin embargo, lo que permite que se codifique la información es el acercamiento del láser a un hueco.
• La información se va agregando formando una sola pista que comienza desde el centro del CD.
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Funcionamiento• El cabezal de lectura se compone de un láser (Amplificación de luz por emisión
estimulada de radiación) que emite un haz de luz y una celda fotoeléctrica (denominado también fotodetector) cuya función es la de capturar el haz reflejado. Los reproductores de CD utilizan un láser infrarrojo (que posee una longitud de onda de 780 nm). Una lente situada en la proximidad del CD enfoca el haz del láser hacia los huecos.
• Un espejo semi-reflectante permite que la luz reflejada alcance la celda fotoeléctrica, como lo explica el siguiente diagrama:
• Un brazo desplaza el espejo permitiendo que el cabezal de lectura pueda acceder a todo el CD-ROM.
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Codificación de la información
• La pista física tiene huecos de 0,168 µm de profundidad y 0,67 µm de ancho, con longitud variable. Los "anillos" en el espiral se hallan separados por una distancia de 1,6 µm.
• El láser que se utiliza para leer el CD posee
una longitud de onda de 780 nm. Como el índice de refracción del policarbonato es de 1,55, la longitud de onda del láser en el policarbonato equivale a 780/1,55 = 503 nm = 0,5 µm.
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DVD
• El DVD (Disco versátil digital, o con menos frecuencia Disco de video digital) es una "alternativa" al disco compacto (CD) que posee seis veces más espacio de almacenamiento (para el tipo de DVD de menor capacidad: de capa simple y una cara). El formato DVD se diseñó para proporcionar un medio de almacenamiento universal, mientras que el CD, originalmente, se diseñó exclusivamente como un medio de soporte de audio. El DVD (al igual que el CD) está diseñado para poder localizar y acceder a los datos de una manera aleatoria (no secuencial).
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DVD• Un DVD puede confundirse fácilmente con un CD, ya
que ambos son discos plásticos de 12 cm de diámetro y 1,2 mm de espesor y se leen por medio de un rayo láser. Sin embargo, los CD utilizan un rayo un láserinfrarrojo que posee a su vez una longitud de onda de 780 nanómetros (nm), mientras que las grabadoras de DVD usan un rayo láser con una longitud de onda de 635 ó 650 nm. Además, los reproductores de CD generalmente usan una lente con un foco de 0.5, en cambio, los reproductores de DVD disponen de un foco de 0.6. Por este motivo, los DVD poseen ranuras cuya altura mínima es de 0,4µm con una separación de 0,74µm, a diferencia de la altura y separación de los CD, que son de 0,83µm y 1,6µm respectivamente.
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DVD • El interés principal de los
DVD es la capacidad de almacenamiento que poseen, lo que los convierte en un excelente medio para video. Un DVD de 4,7 GB puede almacenar más de dos horas de video comprimido en formato MPEG-2 (Motion Picture Experts Group), que permite comprimir imágenes conservando su alta calidad.
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Estructura física• Los DVD existen tanto en versiones de "capa simple“ (SL) como de
"doble capa" (DL). Los discos de doble capa están compuestos de una capa transparente semireflectante de color dorado y una capa opaca reflectante de color plateado separadas ambas por una capa de enlace. Para poder leer estas dos capas, el disco dispone de una capa que puede cambiar de intensidad mediante la modificación de su frecuencia y foco:
– con baja intensidad, el rayo se refleja sobre la capa dorada superior;
– con una intensidad mayor, el rayo atraviesa la primera capa y se refleja sobre la capa plateada inferior.
• Por otro lado, existen versiones de DVD tanto de una cara como de doble cara. En el segundo caso, la información se almacena en ambas caras del disco.
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Tipos• Los DVD generalmente se clasifican en cuatro grandes grupos, cada
uno con una capacidad de almacenamiento diferente según sus características físicas:
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Memoria USB (pendrive)• Es un dispositivo de almacenamiento extraíble de formato
compacto que se puede conectar en un puerto USB de un equipo.• Además del conector USB poseen una memoria flash, o sea un tipo
de memoria de estado sólido, no volátil, regrabable; es decir, tiene muchas de las características de una RAM, excepto que los datos no se borran cuando se apaga el equipo.
• Por este motivo, pueden almacenar hasta varios gigabytes de datos y mantenerlos almacenados cuando se corta la corriente eléctrica.
• Su uso es muy conveniente para usuarios que van de un equipo a otro, ya que es muy fácil de transportar y puede almacenar una gran cantidad de información.
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Características• Sus principales características son las siguientes:
– Capacidad de almacenamiento: cantidad de datos que pueden almacenarse.
– Índice de transferencia: es la velocidad a la cual se transfieren los datos. Se debe tener presente que el índice de transferencia de lectura es distinto del índice de transferencia de escritura, debido a que el proceso de escritura en una memoria flash resulta más lento. El índice de transferencia depende tanto de la velocidad de lectura y escritura del componente de la memoria Flash como de la norma USB admitida:
• USB 1.1 (USB de baja velocidad), que puede alcanzar 12 Mbit/s, • USB 2.0 (USB de alta velocidad) que puede alcanzar 480 Mbit/s.
– Protección de escritura: algunas incluyen un conmutador de hardware que permite colocar la llave en modo de sólo lectura, evitando de esta manera que los datos se modifiquen o se borren por error..
– Funciones multimedia: también pueden incluir un enchufe hembra para auricular y reproducir archivos de audio (generalmente en formato MP3), se denomina reproductor MP3.
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Preguntas de repaso
1. ¿Porqué es necesario almacenar datos?
1. ¿Cuál es la principal diferencia que existe entre las memorias RAM y ROM?
1. ¿Cuáles son las interfaces de conexión de los discos rígidos?
1. ¿Cuáles son las principales ventajas de las memorias USB (pendrive)?
1. ¿Cuál es la principal diferencia que existe entre el CD y el DVD?
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Enlaces recomendados• Disco rígidohttp://www.ibiblio.org/pub/Linux/docs/linux-doc-project/system-admin-guide/translations/es/html/ch06s02.htmlhttp://www.seagate.com/www/es-es/products/http://es.wikipedia.org/wiki/Disco_duro• RAMhttp://www.configurarequipos.com/doc35.htmlhttp://www.conozcasuhardware.com/quees/memram.htmhttp://es.wikipedia.org/wiki/Memoria_de_acceso_aleatorio• ROM y BIOShttp://es.wikipedia.org/wiki/Memoria_ROMhttp://www.pchardware.org/bios.php• CD y DVDhttp://es.wikipedia.org/wiki/CDhttp://es.wikipedia.org/wiki/DVD
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Unidad IV• Los temas que veremos en esta unidad son:
– Los Periféricos: definición y clasificación– El Monitor: especificaciones técnicas y tipos– El Teclado y el Mouse– La Impresora: tipos y características
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Periféricos Externos• Se denomina "periférico" a cualquier equipo que puede ser conectado
a una computadora mediante una de sus interfaces de entrada/salida (puerto serial, puerto paralelo, bus USB, bus firewire ... etc.), la mayoría de las veces a través de un conector. De manera que puede considerarse a los periféricos como componentes externos de la computadora.
• En general, estos equipos se agrupan bajo las siguientes categorías: – periféricos de visualización: periféricos de salida que ofrece al
usuario una representación visual, por ej., el monitor; – periféricos de almacenamiento: periféricos de entrada/salida, que
pueden almacenar información en forma permanente (disco duro, CD, DVD, etc.);
– periféricos de captura: permite a la computadora recibir información específica, por ej., información de video, denominada captura de video, o imágenes escaneadas;
– periféricos de entrada: periféricos que pueden únicamente enviar información a la computadora, por ej., dispositivos señaladores (mouse) o el teclado.
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Tipos
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El Monitor• El monitor es la unidad de visualización de un equipo. • Por lo general se dice que existen dos familias de monitores:
– Los monitores con pantallas de tubo de rayos catódicos (CRT), utilizadas en la mayoría de los equipos de escritorio. Son pesados y voluminosos, y por lo general, consumen mucha energía.
– Los monitores de pantalla plana se usan en la mayoría de las computadoras portátiles, asistentes digitales personales (PDA) y cámaras digitales y, cada vez más, en equipos de escritorio. Estas pantallas son más delgadas (de allí su nombre), livianas y consumen menos energía.
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Especificaciones técnicas (1)• Las especificaciones más comunes para las pantallas son las
siguientes:
– La definición: el número de píxeles que puede mostrar la pantalla. Este número generalmente se encuentra entre 640 x 480 y 2048 x 1536 (píxeles de largo x píxeles de ancho).
– El tamaño de pantalla: se calcula al medir su diagonal y se expresa en pulgadas (aproximadamente 2,54 cm). Los tamaños estándares de la pantalla son los siguientes:
• 14 pulgadas, una diagonal de aproximadamente 36 cm;• 15 pulgadas, una diagonal de aproximadamente 38 cm;• 17 pulgadas, una diagonal de aproximadamente 43 cm;• 19 pulgadas, una diagonal de aproximadamente 48 cm;• 21 pulgadas, una diagonal de aproximadamente 53 cm;
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Especificaciones técnicas (2)
– El tamaño de punto: es la distancia entre dos partículas fosforescentes o fósforos; cuanto más pequeña, más precisa es la imagen. Un tamaño de punto igual o inferior a 0,25 mm será más precisa, mientras que se recomienda evitar las pantallas con un tamaño de punto igual o superior a 0,28 mm.
– La resolución: determina el número de píxeles por unidad de superficie (expresados en pulgadas lineales). Su unidad es el DPI (puntos por pulgada). Una resolución de 300 dpi significa 300 columnas y 300 filas de píxeles por pulgada cuadrada, lo cual significa que hay 90.000 píxeles por pulgada cuadrada. En una resolución de 72 dpi, un píxel es 1"/72 (una pulgada dividida por 72) o sea 0,353 mm, lo que corresponde a una pica (una unidad tipográfica).
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Pantalla de tubo rayos catódicos (CRT)
• La mayoría de los monitores (pantallas de equipos) utilizan pantallas de tubo rayos catódicos (o CRT), que son tubos de vacío de vidrio dentro de los cuales un cañón de electrones emite una corriente de electrones guiada por un campo eléctrico hacia una pantalla cubierta de pequeños elementos fosforescentes.
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Principio de funcionamiento• El cañón de electrones está compuesto por un cátodo, un electrodo
metálico con carga negativa, y uno o más ánodos (electrodos con carga positiva). El cátodo emite los electrones atraídos por el ánodo. El ánodo actúa como un acelerador y concentrador de los electrones, creando una corriente de electrones dirigida a la pantalla.
• Un campo magnético va guiando los electrones de derecha a izquierda y de arriba hacia abajo. Se crea con dos placas electrificadas X e Y (llamadas deflectores) que envían la corriente en dirección horizontal y vertical, respectivamente.
• Esta pantalla está cubierta con una capa fina de elementos fosforescentes, llamados fósforos, que emiten luz por excitación, es decir, cuando los electrones los golpean, creando de esta manera, un punto iluminado llamado píxel.
• La activación del campo magnético hace que los electrones sigan un patrón de barrido, al ir de izquierda a derecha y luego bajando a la siguiente fila una vez que han llegado al final.
• El ojo humano no es capaz de visualizar este barrido debido a la persistencia de la visión.
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La pantalla color
• Una pantalla en blanco y negro puede mostrar diferentes tonos (matices de gris) al variar la intensidad del flujo.
• Para las pantallas a color, tres haces
de electrones (provenientes de tres cátodos diferentes) impactan cada uno contra un punto con un color específico: rojo, verde y azul (RGB).
• Los tres puntos de color se llaman
tríada (o trío de puntos).
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Especificaciones técnicas (1)• Las especificaciones para pantallas CRT incluyen:
– La definición: el número de píxeles que puede mostrar la pantalla. Este número generalmente se encuentra entre 640 x 480 y 1600 x 1200, pero resoluciones más altas son técnicamente posibles.
– El tamaño: puede calcularse al medir la diagonal de la pantalla y se expresa en pulgadas. No se debe confundir la definición de una pantalla con su tamaño. Después de todo, una pantalla de un tamaño dado puede mostrar diferentes definiciones, aunque en general las pantallas que son más grandes en tamaño poseen una definición más alta.
– El tamaño de punto: Representa la distancia que separa dos fósforos del mismo color. Cuanto menor sea el tamaño de punto, mejor será la calidad de la imagen.
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Especificaciones técnicas (2)– La resolución: determina el número de píxeles por unidad de
superficie (dada en pulgadas lineales). Se abrevia DPI que significa puntos por pulgada. Los términos "resolución" y "definición" habitualmente se suelen confundir en el medio.
– La frecuencia de actualización: representa la cantidad de imágenes mostradas por segundo o más precisamente la cantidad de veces que la imagen se actualiza por segundo. También se denomina frecuencia de actualización vertical y se expresa en Hertz. Cuanto más alto sea este valor, mejor será la visualización (la imagen no parece titilar), de modo que debe ser superior a 67 Hz (con cualquier valor inferior la imagen parece "parpadear"). La mayoría de las personas no nota el efecto de inestabilidad de la imagen a 70 Hz o más, de modo que un valor igual o superior a 75 Hz es generalmente adecuado.
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Pantallas planas • Los monitores de pantalla plana
(también llamados FPD que significa pantallas de panel plano) se popularizan cada vez más, ya que ocupan menos espacio y son menos pesados que las tradicionales pantallas CRT.
• Además, la tecnología utilizada por los
monitores de pantalla plana suele utilizar menos energía (inferior a 10 W, a diferencia de los 100 W de las pantallas CRT) y emite menos radiación electromagnética.
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Pantallas de cristal líquido• Las pantallas de cristal líquido (o LCD) se basa en una pantalla
hecha de dos placas paralelas transparentes ranuradas y orientadas a 90º una de otra. El espacio entre ellas alberga una fina capa de líquido que contiene ciertas moléculas (cristales líquidos) que poseen la propiedad de orientarse cuando se ven expuestas a la corriente eléctrica.
• Combinada con una fuente de luz, la primera placa actúa como un filtro de polarización, permitiendo el paso sólo de aquellos componentes de luz cuya oscilación es paralela a las ranuras.
• Durante la ausencia de corriente eléctrica, la segunda placa bloquea la luz, actuando como un filtro de polarización perpendicular.
• Cuando se encuentra encendida, los cristales se alinean de manera progresiva en la dirección del campo eléctrico y de esta manera pueden cruzar la segunda placa.
• Al controlar localmente la orientación de los cristales, es posible crear píxeles.
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Pantallas de plasma• La tecnología de plasma (PDP, panel de pantalla de plasma) se
basa en la emisión de luz gracias a la excitación eléctrica de un gas. El gas usado en las pantallas de plasma es el resultado de la combinación de argón (90%) y xenón (10%). El gas se encuentra dentro de celdas, cada una de las cuales corresponde a un píxel que corresponde a su vez a una fila y a una columna de electrodos, que permite la reacción del gas que se encuentra dentro de la celda. Al modular el voltaje aplicado por los electrodos y la frecuencia de reacción, se pueden definir hasta 256 valores de intensidad lumínica. El gas excitado de esta manera produce radiación luminosa ultravioleta (invisible al ojo humano). Gracias a fósforos azules, verdes y rojos distribuidos entre las celdas, la radiación ultravioleta se convierte en luz visible, de modo que los píxeles (compuestos por 3 celdas) pueden visualizarse en hasta 16 millones de colores (256 x 256 x 256).
• La tecnología de plasma permite obtener pantallas de alto contraste a gran escala; pero las pantallas de plasma todavía poseen un costo relativamente alto. Además, el consumo de energía resulta, por ahora, más de 30 veces superior al de una pantalla LCD.
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El teclado
• El teclado, como en las máquinas de escribir, permite la introducción de caracteres (como letras, números y símbolos). Es un dispositivo de entrada esencial para un equipo, ya que es lo que permite ingresar comandos y datos.
• Generalmente suelen conectarse a la parte trasera del CPU, en la placa madre, con un conector violeta PS/2
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• Cada vez que se presiona una tecla, una señal específica se transmite al equipo. El teclado a su vez, utiliza una red de barras cruzadas para identificar cada tecla en función de su fila y columna
• Al presionarse una tecla, se produce un contacto eléctrico entre la fila y la columna. Las señales eléctricas son transmitidas a un microcontrolador, que envía un código (BCD, ASCII o Unicode) al equipo describiendo el carácter que corresponde a dicha tecla.
Funcionamiento
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El mouse
• El mouse es un dispositivo señalador utilizado para desplazar un cursor en la pantalla que permite seleccionar, mover y manipular objetos mediante el uso de botones.
• Generalmente, el ratón se conecta en la
parte trasera de la unidad central de procesamiento, en la placa madre, con un conector verde PS/2
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Tipos de mouse (1)• Existen dos tipos básicos de mouse, clasificados según la tecnología
de posicionamiento y según la transmisión de datos a la unidad central de procesamiento.
– Mouse mecánico, en los que el funcionamiento está centrado en
una bola (de plástico o goma) que se encuentra dentro de un marco (plástico) y transmite el movimiento a dos rodillos;
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Tipos de mouse (2)
– Mouse óptico, que pueden determinar el movimiento mediante un análisis visual de la superficie sobre la que se deslizan.
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La impresora • La impresora es un periférico que permite realizar una impresión
(en papel) de datos previamente cargado en la computadora.
• Existen varias tecnologías de impresoras, siendo las más
comunes:
– la impresora margarita– la impresora matriz de punto– la impresora de inyección de tinta– la impresora láser
• Actualmente, las impresoras margarita y las de matriz de punto ya casi no se utilizan.
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Características (1)• Velocidad de impresión: expresada en páginas por minuto (ppm), la
velocidad de impresión representa la capacidad de la impresora para imprimir. Para impresoras a color, generalmente se realiza la distinción entre la velocidad de impresión blanco/negro y color.
• Resolución: expresada en puntos por pulgada (abreviado dpi), e indica la nitidez del texto impreso. A veces, la resolución resulta diferente para una impresión blanco/negro, a color o de foto.
• Tiempo de calentamiento: el tiempo de espera necesario antes de realizar la primera impresión. Efectivamente, una impresora no puede imprimir cuando está "fría". Debe alcanzar una cierta temperatura para que funcione en forma óptima.
• Memoria integrada: la cantidad de memoria que le permite a la impresora almacenar trabajos de impresión. Cuanto más grande sea la memoria, mayor será la cola de impresión que manejará.
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Características (2)• Formato de papel: según su tamaño, las impresoras pueden aceptar
documentos de diferentes tamaños, por lo general en formato A4 (21 x 29,7 cm), y con menos frecuencia, A3 (29,7 x 42 cm).
• Carga de papel: La carga de papel suele variar según el lugar donde se ubique la impresora
– Los principales modos de carga de papel son:
• La bandeja de alimentación, que utiliza una fuente interna de alimentación de papel. Su capacidad es igual a la cantidad máxima de hojas de papel que la bandeja puede contener.
• El alimentador de papel es un método de alimentación manual que permite insertar hojas de papel en pequeñas cantidades (aproximadamente 100). El alimentador de papel en la parte posterior de la impresora puede ser horizontal o vertical.
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Características (3)• Cartuchos: los cartuchos raramente son estándar y
dependen en gran medida de la marca y del modelo de la impresora. Algunos fabricantes prefieren los cartuchos de colores múltiples mientras que otros ofrecen cartuchos de tinta separados. Los cartuchos de tinta separados son más económicos porque a menudo se utiliza un color más que otro.
• Resulta interesante examinar el costo de impresión por hoja. El tamaño de gota de tinta es especialmente importante. Cuanto más pequeña sea la gota de tinta, más bajo será el costo de impresión y mejor la calidad de la imagen. Algunas impresoras pueden producir gotas que son de 1 ó 2 picolitros.
• Interfaz: especifica como se conecta la impresora al equipo. Las principales interfaces son:
– USB– Paralelo – Red: este tipo de interfaz permite que varios equipos
compartan una misma impresora.
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Impresora a chorro de tinta• El funcionamiento de la impresora a chorro de tinta se basa en el
principio de que un fluído caliente produce burbujas. • El investigador que descubrió esto había puesto accidentalmente en
contacto una jeringa llena de tinta con un soldador eléctrico. Esto creó una burbuja en la jeringa que hizo que la tinta saliera despedida de la jeringa.
• Actualmente, los cabezales de impresoras están hechos de varios inyectores (hasta 256), equivalentes a varias jeringas, calentadas a una temperatura de entre 300 y 400°C varias veces por segundo.
• Cada inyector produce una pequeña burbuja que sale eyectada como una gota muy fina. El vacío causado por la disminución de la presión crea a su vez una nueva burbuja.
• Las impresoras a chorro de tinta utilizan inyectores que poseen su propio elemento de calentamiento incorporado. En este caso se utiliza tecnología térmica.
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Impresora láser• La impresora láser permite obtener
impresiones de calidad a bajo costo y a una velocidad de impresión relativamente alta. Estas impresoras suelen utilizarse mayormente en ambientes profesionales y semiprofesionales ya que su costo resulta elevado.
• Las impresoras láser utilizan una tecnología
similar a la de las fotocopiadoras. Está compuesta por un tambor fotosensible con carga electrostática mediante la cual atrae la tinta (toner) que se depositará luego en la hoja de papel.
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Funcionamiento• Un rodillo de carga principal carga
positivamente las hojas. El láser carga positivamente ciertos puntos del tambor gracias a un espejo giratorio. Luego se deposita la tinta con carga negativa en forma de polvo (toner) en las distintas partes del tambor que el láser cargó previamente.
• Al girar, el tambor deposita la tinta sobre el papel. Un alambre calentado (llamado corona de transferencia) permite finalmente la adhesión de la tinta en el papel.
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El escáner
• Un escáner es un periférico de captura utilizado para “escanear” documentos; es decir, convertir un documento en papel en una imagen digitalizada.
• Los escáneres planos permiten escanear un documento colocándolo de cara al panel de vidrio. Éste es el tipo de escáner más común.
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Características • Resolución: expresada en puntos por pulgada (denominados dpi), la
resolución define la calidad de escaneo. El orden de magnitud de la resolución se encuentra alrededor de los 1200 por 2400 dpi.
• Formato del documento: según el tamaño, los escáneres pueden procesar documentos de distintos tamaños: por lo general A4 (21 x 29,7 cm), o con menor frecuencia A3 (29,7 x 42 cm).
• Velocidad de captura: expresada en páginas por minuto (ppm), la velocidad de captura representa la capacidad del escáner para procesar un gran número de páginas por minuto. Dicha velocidad depende del formato del documento y de la resolución elegida para el escaneo.
• Interfaz: es el tipo de conector que puede ser firewire, USB 2.0, SCSI o puerto paralelo.
• Características físicas: tamaño, peso, consumo de energía, nivel de ruido ...etc
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Funcionamiento (1)• El principio de funcionamiento de un escáner es el siguiente:
– El escáner se mueve a lo largo del documento, línea por línea. – Cada línea se divide en "puntos básicos", que corresponden a
píxeles. – Un capturador analiza el color de cada píxel. – El color de cada píxel se divide en 3 componentes (rojo, verde,
azul) – Cada componente de color se mide y se representa mediante un
valor. En el caso de una cuantificación de 8 bits, cada componente tendrá un valor de entre 0 y 255.
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Funcionamiento (2)
– El escáner plano dispone de una ranura iluminada con motor, la cual escanea el documento línea por línea bajo un panel de vidrio transparente sobre el cual se coloca el documento, con la cara que se escaneará hacia abajo.
– La luz de alta intensidad emitida se refleja en el documento y converge hacia una serie de capturadores, mediante un sistema de lentes y espejos.
– Los capturadores convierten las intensidades de luz recibidas en señales eléctricas, las cuales a su vez son convertidas en información digital, gracias a un conversor analógico-digital.
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Preguntas de repaso
1. ¿A qué se denomina periférico en el ambiente informático?
1. ¿Cuáles son las especificaciones técnicas que diferencian a los monitores? Explíquelas brevemente.
1. ¿Cuál es el uso normal de las impresora láser?
1. ¿Qué es un píxel?
1. ¿Cuáles son las principales interfaces a las que se conecta una impresora?
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Enlaces recomendados
• Monitoreshttp://www.pchardware.org/monitor.phphttp://observatorio.cnice.mec.es/modules.php?op=modload&name=News&file=article&sid=268http://es.wikipedia.org/wiki/Pantalla_de_ordenador
• Impresorashttp://es.wikipedia.org/wiki/Impresorahttp://www.conozcasuhardware.com/quees/impres1.htmhttp://www.pchardware.org/impresoras.php
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Apéndice (1) – PC datos
Monitor
ProcesadorVelocidad
Bus de datos
Memoria RAMDisco rígido
Interface del disco rígido
Placa de videoSonido
Buses de expansión Placa de Red
CD/DVD
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Conectores PS/2Mouse/Teclado
Puerto paralelo
FireWire
USB
Conector de red
Conectoresde E/S de
audio
Apéndice (2) - Puertos y buses
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Apéndice (3) - Placa Madre
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Apéndice (4) - Fuente de alimentación
