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TEMA 1: SISTEMAS INFORMÁTICOS - EL HARDWARE

ÍNDICE:

1. CONCEPTO DE SISTEMA INFORMÁTICO...........................................................32. UNIDAD CENTRAL DE PROCESOS......................................................................3

2.1 UNIDAD DE CONTROL.................................................................................3 2.1.1 El Contador de Programa.......................................................................4 2.1.2 El Registro de instrucción......................................................................4 2.1.3 El Decodificador....................................................................................4 2.1.4 El Reloj...................................................................................................4 2.1.5 El Secuenciador......................................................................................4

2.2 EJECUCIÓN DE UNA INSTRUCCIÓN.........................................................4 2.3 UNIDAD ARITMÉTICO-LÓGICA.................................................................4

2.3.1 El Circuito Operacional..........................................................................5 2.3.2 Los Registros de Entrada........................................................................5 2.3.3 El Registro Acumulador.........................................................................5 2.3.4 El Registro de Estado............................................................................5 2.3.5 Operaciones en la ALU..........................................................................5

2.4 EL MICROPROCESADOR...........................................................................17 2.4.1 Características Principales ...................................................................17 2.4.2 Arquitectura de los Microprocesadores................................................17 2.4.3 Nivel de integración.............................................................................18

2.5 LA MEMORIA CENTRAL............................................................................20 2.5.1 Tipos de Memorias...............................................................................20 2.5.2 Formatos de memoria (Encapsulados).................................................21 2.5.3 Ejemplos de Memorias.........................................................................21

2.6 PLACA BASE.................................................................................................25 2.6.1 El Chipset.............................................................................................25 2.6.2 Tipos de Ordenadores...........................................................................25

3. UNIDADES PERIFERICAS....................................................................................27 3.1 BUSES............................................................................................................27 3.2 PUERTOS.......................................................................................................28 3.3 TECLADOS....................................................................................................28 3.4 RATONES......................................................................................................28 3.5 MONITORES..................................................................................................29 3.6 PANTALLAS TÁCTILES..............................................................................29 3.7 PANTALLAS DE PRESENTACIONES........................................................29 3.8 IMPRESORAS................................................................................................29 3.9 IMPRESORAS CON IMPACTO...................................................................29 3.10 IMPRESORAS SIN IMPACTO...................................................................30 3.11 PLOTTER.....................................................................................................30 3.12 ESCANER.....................................................................................................30 3.13 MÓDEM........................................................................................................30 3.14 TARJETA RED.............................................................................................30

1º SMR – Curso 2011/2012 TEMA 1: HARDWARE 1 de 34

3.15 SOPORTES MAGNÉTICOS...........................................................................31 3.15.1 UNIDAD DE CINTA MAGNÉTICA................................................31 3.15.2 UNIDAD DE DISCOS FLEXIBLES................................................31 3.15.3 UNIDAD DE DISCOS ÓPTICOS.....................................................31 3.15.4 DISCOS DUROS...............................................................................31

3.16 DISPOSITIVOS CON TECNOLOGÍA LASER..........................................32 3.16.1 UNIDADES DE CD...........................................................................32 3.16.2 DISPOSITIVOS DVD.......................................................................32

3.17 TARJETA DE SONIDO...............................................................................324. TECNOLOGÍA PLUG-AND-PLAY........................................................................335. BIBLIOGRAFÍA.......................................................................................................346. INTERNET...............................................................................................................34


1. CONCEPTO DE SISTEMA INFORMÁTICOEs un conjunto de elementos físicos (hardware) y lógicos (software) que interconectados permiten al usuario realizar el tratamiento automático de la información. Normalmente un sistema informático es lo que conocemos como ‘ordenador’. Al Sistema Informático se le añade los Recursos Humanos que usan ese HW y ese SW.

El término hardware se refiere a todo lo que es tangible (monitor, teclado, cables,...).El término software, sin embargo, se refiere a toda la información que se transfiere, almacena, ejecuta por los circuitos de cada componente físico.

2. UNIDAD CENTRAL DE PROCESOSExisten dos conceptos de U.C.P. El concepto clásico que incluye todos los elementos físicos menos los periféricos como parte de la UCP. Y el concepto actual que iguala UCP a Microprocesador incluyendo solamente U.C. y A.L.U.

La U.C.P. es la parte principal e imprescindible en un ordenador. Es la encargada de controlar y dirigir todas las tareas del sistema informático, así como de realizar los cálculos que se requieran.Se compone de los siguientes elementos:

UNIDAD CENTRAL DE PROCESO (U.C.P.)

2.1 UNIDAD DE CONTROL

UNIDAD DE CONTROL


Es el “cerebro” del ordenador, y es la encargada de gobernar el funcionamiento global del mismo. Recibe la información, la transforma e interpreta, enviando las órdenes precisas a los elementos que las requieren para un procesamiento correcto de los datos.Se compone de los siguientes elementos:- Contador de Programa (C.P.) - Registro de Instrucción (R.I.) - Decodificador (D.). - Reloj (R.). - Secuenciador (S.).

2.1.1 El Contador de ProgramaContiene permanentemente la dirección de memoria de la siguiente instrucción a ejecutar. Al iniciar la ejecución de un programa toma la dirección de su primera instrucción. Incrementa su valor en uno, de forma automática, cada vez que se concluye una instrucción, salvo si la instrucción que está ejecutando es de salto o de ruptura de secuencia, en cuyo caso el C.P. tomará la dirección de la instrucción que se tenga que ejecutar a continuación.

2.1.2 El Registro de instrucciónContiene la instrucción que se está ejecutando en cada momento. Esta instrucción llevará consigo el código de operación (C.O.) y en su caso los operandos (0-3).

2.1.3 El DecodificadorSe encarga de extraer el código de operación de la instrucción en curso (que está en el R.I.), lo analiza y emite las señales necesarias al resto de elementos para su ejecución a través del secuenciador.

2.1.4 El RelojProporciona una sucesión de impulsos eléctricos o ciclos a intervalos constantes (frecuencia constante), que marcan los instantes en que han de comenzar los distintos pasos de que consta cada instrucción. Esta frecuencia de reloj se mide en MegaHerzios (Millones de ciclos por segundo).

2.1.5 El SecuenciadorO controlador. Es el circuito en el que se generan las órdenes mas elementales o microórdenes, que sincronizadas por los impulsos del reloj, hacen que se vaya ejecutando la instrucción que está cargada en el R.I.

2.2 EJECUCIÓN DE UNA INSTRUCCIÓNVer fichero: Seguimiento de una Instruccion.ppt

2.3 UNIDAD ARITMÉTICO-LÓGICAEs el componente encargado de realizar las operaciones elementales de tipo aritmético (sumas, restas, multiplicaciones y divisiones) y de tipo lógico (comparaciones). Para comunicarse con las otras unidades funcionales utiliza el denominado bus de datos y para realizar su función necesita de los siguientes elementos:

- Circuito operacional. - Registros de entrada. - Registro acumulador. - Registro de estado.


2.3.1 El Circuito OperacionalContiene los circuitos necesarios para la realización de las operaciones con los datos procedentes de los registros de entrada (R.EN). Este circuito tiene unas entradas de órdenes para seleccionar la clase de operación que debe realizar en cada momento (suma, resta,...).

2.3.2 Los Registros de EntradaSon dos espacios donde se almacenan los datos u operandos que intervienen en una instrucción. También se utilizan para almacenamiento de resultados intermedios o finales de las operaciones.

2.3.3 El Registro AcumuladorAlmacena los resultados de las operaciones llevadas a cabo por el circuito operacional. Está concectado con los registros de entrada para realimentación en el caso de operaciones encadenadas. Asímismo tiene una conexión directa al bus de datos para el envío de los resultados a la memoria central o a la unidad de control.

2.3.4 El Registro de EstadoEs un conjunto de biestables en los que se deja constancia de algunas condiciones que se dieron en la última operación realizada y que habrán de ser tenidas en cuenta en operaciones posteriores.

2.3.5 Operaciones en la ALULas operaciones básicas que se realizan en la A.L.U. están basadas en el álgebra de Bool y las efectuan los llamados circuitos combinacionales. Los elementos básicos de estos circuitos son las puertas lógicas. Cada puerta lógica realiza una operación booleana elemental: AND, OR y NOT.Cada operación lógica o booleana se puede representar por medio de una tabla de verdad o por medio de símbolos gráficos: ( 0 = falso, 1 = verdadero)

A B A AND B A B A OR B A NOT A0 0 0 0 0 0 0 10 1 0 0 1 1 1 01 0 0 1 0 11 1 1 1 1 1


Estas puertas lógicas se hacen físicamente con transistores y otros componentes electrónicos. Como ejemplo podemos ver como está formado un inversor:

Un voltaje de entrada Vin (cercano a los 5V) dará un voltaje de salida cercano a los 0 voltios.

Varias puertas lógicas suelen encapsularse en un circuito integrado. Como ejemplo veremos este chip que contiene 4 puertas AND de 2 entradas:

Operaciones con las puertas lógicas:Cuando combinamos puertas, estamos combinando señales lógicas (0 ó 1) de entrada para que nos de UNA SALIDA lógica. Combinando diversos circuitos básicos obtenemos unos más complejos. Ejemplo:

Puerta AND + puerta NOT = Puerta NANDPuerta OR + puerta NOT = Puerta NOR

A la combinación de estas puertas se las llama Circuitos Combinacionales. Estos circuitos se representarán por una fórmula:

F = A·B + A·C + noA·B·noC

Identificaremos las puertas con estas operaciones:

OPERACIÓN PUERTA· AND+ OR

No NOT

Por tanto, la fórmula anterior se puede traducir como:

F= (A AND B) OR (A AND C) OR (NOT A AND B AND NOT C)


Álgebra de Bool:Al conjunto de datos A, B, C , etc, que están dotados de estas operaciones algebraicas, se le llama un álgebra de Bool si cumple las siguientes propiedades:

Propiedades:Conmutativa A + B = B + A

A · B = B · AElemento Identidad A + 0 = 0 + A = A

A · 1 = 1 · A = ADistributiva A+(B·C) = (A+B)·(A+C)

A·(B+C)=A·B + A·CElemento Inverso A + no A = 1

A · no A = 0

Con estas propiedades se deducen los siguientes teoremas:

TeoremasIdempotencia B=B+B

B=B·BB+1 = 1B · 0 = 0

Ley de absorción A+AB=AA(A+B)=A

Asociatividad A+(B+C)=(A+B)+C=A+B+CA·(B·C)=(A·B)·C=A·B·C

Teoremas de Morgan no(a1+a2+…+an)=no a1 · no a2 ·..· no anno(a1·a2·..·an)=no a1 + no a2+..+ no an

Teorema de Shanon El complemento de una función se obtienereemplazando cada variable por su

complementaria y al mismo tiempo lasoperaciones + y ·

Tabla de verdad de una función Booleana:Una vez que sabemos que es una función booleana, podemos hacer sobre ella varias acciones:

• Crear su tabla de verdad. • Dibujar su circuito lógico. • Intentar reducir la función.

Pongamos un ejemplo:• FUNCIÓN: F= no X Y no Z + no X Y Z + X no Y Z + X Y no Z + X Y Z = A+B+C+D+E • Dibujo del Circuito Lógico:


• Tabla de verdad:¿Cuántas combinaciones? Nº Comb = 2 elevado al número de entradas que tengamos. En nuestro caso son 23 = 8 combinaciones de 0 y 1 en la tabla de verdad:

X Y Z A B C D E F0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1

Empezaremos a rellenar la tabla en cada uno de sus subresultados:X Y Z A B C D E F0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 1 0 0 0 0 0 00 1 0 1 0 0 0 0 10 1 1 0 1 0 0 0 11 0 0 0 0 0 0 0 01 0 1 0 0 1 0 0 11 1 0 0 0 0 1 0 11 1 1 0 0 0 0 1 1

Hemos tenido en cuenta que los puntos A, B, C, D y E son puertas AND de tres entradas.

Fijándonos en la función F final:X Y Z F0 0 0 00 0 1 00 1 0 10 1 1 1

1 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1

Y eliminando las celdas con salida cero:

X Y Z F0 1 0 10 1 1 11 0 1 11 1 0 11 1 1 1

Obtenemos 5 filas:• Cada fila la consideramos un sumando.• En cada fila, las tres letras se van a multiplicar:

o Si la letra tiene un 0 es que está negada.o Si la letra tiene un 1 está sin negar.o Por ejemplo, la primera fila es:

X Y Z F

0 1 0 1

NO X Y NO Z

Que multiplicadas dan el Sumando A = = no X · Y · no Z


• Con esto deducimos que cada sumando era uno de los subresultados parciales:

X Y Z F

0 1 0 1 A

0 1 1 1 B

1 0 1 1 C

1 1 0 1 D

1 1 1 1 E

De la misma forma, volviendo a la tabla inicial:

X Y Z F0 0 0 00 0 1 00 1 0 10 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1

Podríamos quedarnos sólo con los ceros:

X Y Z F0 0 0 00 0 1 01 0 0 0

En este caso puedo hacer una cosa parecida a la anterior:• Cada fila la consideramos un producto de sumas.• En cada fila, las tres letras se van a sumar (OR):

o Si la letra tiene un 0 es que sin negada.o Si la letra tiene un 1 está negada.

X Y Z F0 0 0 0 X + Y + Z0 0 1 0 X + Y + NO Z1 0 0 0 NO X + Y + Z

Con lo que la función F también se puede poner como:

F= ( X + Y + Z) ·( X + Y + no Z) · ( no X + Y + Z)

¿Cómo opera la U.A.L.?Bueno, combinando funciones sencillas conseguiremos hacer sumadores, restadores, etc. Veamos como ejemplo un CIRCUITO SEMI-SUMADOR.

Una particularidad de toda computadora es que los números los suma en pares solamente. Si se requiere la suma de tres números, primero se suman dos y luego se agrega el tercero a la suma anterior. Por lo tanto sólo consideremos el problema de sumar dos números.

Al combinar dos dígitos en cualquier base, cuando la suma excede o iguala a la base, es necesario acarrear un dígito a la siguiente posición de la izquierda. O sea que, excepto para el dígito de la extrema derecha, consideraremos siempre un acarreo de un dígito que podrá ser 0 o 1 en el sistema binario. Debido a este acarreo será conveniente efectuar la adición en dos pasos:


- Construir un circuito lógico llamado semi-sumador(HA, de Half adder). Este circuito lógico será un dispositivo capaz de efectuar la adición entre dos dígitos binarios.

- Así el semi-sumador tendrá dos entradas correspondientes a los dos sumandos, y dos salidas, una dando el dígito de la suma y la otra el dígito por acarrear. La tabla correspondiente es la siguiente:

x y s a

0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1

La función s es: (para simplificar, no x se pondrá como x’. Ídem para y)

La función Suma, poniéndola como producto de sumas, es:s = (x + y)(x’ + y’)

y el acarreo a está dado por: a = x y.

El siguiente es entonces el circuito lógico del semi-sumador:

La adición de dos números binarios de varios dígitos es equiparable a la adición por posiciones considerando el acarreo de suma eventualmente derivado de la cifra anterior.

El diagrama siguiente muestra como pueden sumarse dos números binarios de tres dígitos, por posiciones, mediante combinación de semi-sumadores (HA), y compuertas OR. El número binario puede ser de cuatro cifras en su resultado.


Un ejemplo de esquema de sumador completo de 4 bits con acarreo posterior es:

En esta implementación, es utiliza la puerta XOR porque la suma es justo S = A XOR B.

Circuitos lógicos:


Comparador Binario:

Sumadores:


Decodificadores:


Demultiplexores:

Codificadores:

Multiplexor:


Flip-Flop (Biestable):


2.4 EL MICROPROCESADORLa unión de los dos componentes UNIDAD DE CONTROL y UNIDAD ARITMÉTICO-LÓGICA forman lo que se llama PROCESADOR. Actualmente los procesadores se encuentran integrados en un microcircuito o chip y recibe el nombre de MICROPROCESADOR.

Es un chip o circuito integrado que contiene los dos componentes principales del ordenador: La Unidad de Control y la Unidad Aritmético Lógica. Es el componente que determina las capacidades principales en un ordenador. Desde que aparecieron los primeros ordenadores personales se han ido comercializando muchos modelos de microprocesadores que han ido superando unos a otros con el tiempo. Existen varias casas que se dedican a fabricar microprocesadores para ordenadores personales (Intel, Motorola, Amd,...) pero el nº 1 en el mercado siempre ha sido intel.

El rendimiento de un microprocesador depende principalmente de sus características.

2.4.1 Características Principales • Velocidad o frecuencia del reloj. Se mide en MHz (millones de ciclos de máquina por

segundo). Cada instrucción para ejecutarse, puede necesitar uno o más ciclos de máquina. • Velocidad de ejecución de las instrucciones. Varía en función del número de ciclos de reloj

que necesite una instrucción para ejecutarse, así como de la posibilidad de la ejecución simultánea de varias instrucciones en un mismo procesador.

• Juego de instrucciones. Todos los microprocesadores disponen de un juego o set de instrucciones (sumar, salto,…). A mayor número de instrucciones diferentes, mayor es la complejidad de su diseño. Estas instrucciones vienen grabadas en la ROM.

• Longitud de la palabra o bits del Bus de Datos. Cantidad máxima de información que se puede leer o escribir en un solo acceso a o desde la memoria. Puede ser de 16, 32 ó 64 bits.

• Ancho del bus de direcciones. La cantidad de memoria principal a la que el microprocesador es capaz de acceder se denomina “espacio de direcciones”. A mayor número de bits, mayor será el espacio direccionable. Lo típico es 32 ó 64 bits.

• Velocidad del bus de sistema (66 –133 Mhz) • Memoria Caché (L1, L2, L3) • Zócalo donde se instala y tipo de placa base. (Slot A, Slot 1,...)

2.4.2 Arquitectura de los Microprocesadores• Arquitectura CISC: Complex Instruction Set Computer (Computación de conjunto de

instrucciones compejas). Es una arquitectura que se caracteriza por: o La unidad de control es microprogramada, es decir, en el interior del microprocesador

existe una memoria de sólo lectura llamada “Memoria de Control” que contiene pequeños programas encargados de decodificar cada instrucción en otras más pequeñas (microinstrucciones) y de controlar las instrucciones en lenguaje máquina.

o Utiliza órdenes complejas que se dividen a su vez, en otras más sencillas, de modo que una instrucción máquina se decodifica a su vez en múltiples instrucciones máquina. Sólo se puede ejecutar una instrucción cada vez, necesitando varios ciclos de reloj para ejecutar una instrucción máquina completa; es decir, para ejecutar una instrucción CISC se necesitan varias instrucciones RISC. Esto complica su circuitería, aunque, por otro lado, le permite realizar tareas diversas.

o Tamaño de las instrucciones máquina variable pudiendo ocupar un byte, 4, 16 o incluso 32 y 64 bits.

o Se reduce el número de registros a cambio de un juego variado de instrucciones.

• Arquitectura RISC. Reduced Instruction Set Computer. Juego de instrucciones reducido. Creado en los 80 con el objetivo de reducir el tiempo de ejecución de los procesos. No se implemento en ordenadores personales hasta 1990, cuando Motorota e IBM cambiaron la arquitectura del HW y diseñaron el chip RISC, siendo el Power PC el primero en incluirlo. Se caracteriza por:


o La unidad de control es de tipo cableado, es decir, la ejecución de cada instrucción viene implementada en su propia circuitería, por lo que cada instrucción de lenguaje máquina es ejecutada directamente por el hw, necesitando tan sólo un ciclo de reloj para cada una de ellas y generando las señales de control directamente. Este es el motivo de que el número de instrucciones sea reducido y, además, al ser simples (sólo pueden realizar operaciones básicas), se consigue el aumento de la velocidad de ejecución.

o Las instrucciones no necesitan ser separadas en otras más simples, ya que de por sí son instrucciones elementales.

o Por otro lado, al conocer el tiempo que tarda en ejecutarse una instrucción de lenguaje máquina (un ciclo de reloj), permite utilizar la tecnología pipelining o tratamiento en línea (ejecución superescalar).

o Todas las órdenes tiene la misma longitud (normalmente de 32 bits), existiendo pocos formatos diferentes para los tipos de datos (4 como máximo de 8, 16, 32 y 64 bits) que son tratados como enteros, siendo el coprocesador matemático el que emplea el formato en coma flotante.

o Está dotado de muchos registros internos (32 como mínimo).o Modos de direccionamiento sencillos (4 como máximo) aunque siempre presenta el

direccionamiento inmediato y el directo relativo a registro.

• Híbrido CISC/RISC: Recoge lo mejor de ambas arquitecturas, como por ejemplo la tecnología SIMD (Single Instruction Multiple Data).

• Tecnología EPIC: Explicity Parallel instruction computing. Es una tecnología en la que se basa la nueva arquitectura llamada Instruction Set Arquitectura de 64 bits (ISA-64, arquitectura de conjunto de instrucciones), desarrollada para suplir las deficiencias de las arquitecturas IA-32, como son: la IA-64 (arquitectura Intel de 64 bits) con los estándares ISA de 64 bits va a permitir el aumento de presentaciones gracias a la inclusión en esta novedosa tecnología de la Ejecución de múltiples instrucciones en paralelo mediante el acceso directo (explícito) del software sobre el procesador.

2.4.3 Nivel de integraciónIndica el tamaño con que se fabrican las capas que forman el microprocesador.A mayor escala mayor disipación de calor, que se elude disminuyendo el tamaño de los componentes y el voltaje de funcionamiento de los mismos. La secuencia seguida durante la evolución de la escala de integración es el siguiente:

• SSI- small scale integration. Formado por 1 a 10 puertas lógicas. • MSI- médium scale integration. 10 a 100 puertas.• LSI- large scale integration. 100 a 1000 puertas.• VLSI- very large scale integration. Aparecen en los años 80 y admite entre 1000 y diez mil

puertas lógicas.• ULSI- ultra large scale integration. Más de 10 mil puertas lógicas.

Según la integración podremos obtener distintas velocidades:• 0,6 micras: 75 y 120 MHz.• 0,35 micras: 133 y 233 MHz, necesitando un voltaje de 3,3 v.• 0,25 micras: superior a 300 MHz hasta 600 MHz, necesitando un voltaje de 1,8 v.• Los valores continuan disminuyendo, hoy a 0,13 micras.

Principales modelos de Intel:• 8086 / 8088: 4 MHz.• 286: 12 a 16 MHz.• 386 SX/SL: 66 MHz.• 486 SX/SL /DX /DX2/DX4 100 MHz.• PENTIUM (1994): Equivale a dos 486 en paralelo. Se instala en el zócalo Socket 7 y trabaja

entre 60 y 200 MHz.• PENTIUM PRO (1995): Puede trabajar en multiproceso (4 procesadores en paralelo). Caché

L1 de 16 Kb y Caché L2 de hasta 1Mb.Velocidad de hasta 200 MHz.


• PENTIUM MMX (1996): Incluye un conjunto de instrucciones nuevo (SIMD) para mejorar los procesos gráficos. La Caché L1 es de 32 Kb. El bus del sistema es de 66 MHz. La velocidad de proceso es de hasta 233 MHz.

• PENTIUM II (1997): Va colocado en un zócalo llamado Slot 1. Puede llegar a 450 MHz.• PENTIUM II Xeon (1998): Es un Pentium diseñado para entornos profesionales se vende

con velocidades de hasta 450 MHz. Incorpora una caché L2 de alto rendimiento de hasta 1 Mb. El bus del sistema va a velocidad de 100 MHz.

• PENTIUM Celeron (1998): Es el micro diseñado para el ordenador doméstico. Llega hasta 333 MHz de velocidad. Se inserta en el Slot 1. Se caracteriza por no tener memoria caché.

• PENTIUM Katmai New Instructions o PENTIUM III (1999): Nuevo juego de instrucciones MMX 2. Instalado en el Slot 2. Velocidad de hasta 500 MHz.

• PENTIUM Merced (2000): Proyecto de Intel con HP. Velocidad de hasta 700 MHz. Palabras de 64 bits. Arquitectura superescalar RISC.

• PENTIUM III (1999): Mejora de Pentium II, basándose en la tecnología de 0,25 micras. Incorpora 9,5 millones de transistores. 1,7 voltios. Procesa hasta 4 instrucciones por ciclo de reloj. El bus de sistema soporta de 4 a 8 peticiones en paralelo.

• PENTIUM IV: Séptima generación de micros. Bus de sistema de 400 MHz. Ancho de banda de 3,2 GB/s. Tecnología de 0,18 micras. Tiene dos unidades aritmético-lógicas que funcionan el doble de rápido que el propio microprocesador. Nuevo juego de instrucciones multimedia llamadas WPNI.

Modelos de Amd:• K5 equivale al Pentium.• K6 equivale al Pentium MMX.• K6-2 equivale al Pentium II.• K6-III supera en algunos aspectos al PENTIUM III. Instrucciones 3Dnow y Bus de sistema

a 200 MHz. • K7 o Athlon: Tiene 3 unidades de cálculo con enteros y 3 unidades de cálculo con coma

flotante. Significa que en él se pueden ejecutar 6 instrucciones simultáneamente.

Modelos de Motorola: Familia de micros 6800, para ordenadores Macintosh.

Modelos de Winchip: WinChip1 y WinChip2 (equivalente a PENTIUM II).

Cyrix: Modelo MII, equivalente al Pentium II.

Digital (ahora Compaq): Alpha, es el microprocesador más rápido fabricado hasta la fecha de hoy.


2.5 LA MEMORIA CENTRALLa memoria interna es la memoria principal del ordenador. Es un soporte eléctrico donde están almacenadas las instrucciones y los datos necesarios para poder realizar un determinado proceso. Está constituida por multitud de celdas o posiciones de memoria, numeradas de forma consecutiva, capaces de retener, mientras la computadora esté conectada, la información depositada en ella. Se llama también memoria RAM (Random Access Memory) porque se puede acceder a igual velocidad a cualquier dirección elegida de forma aleatoria.

La numeración de las celdas de memoria se denomina dirección de memoria y mediante esta dirección se puede acceder de forma directa a cualquiera de ellas independientemente de su posición.

Aparte de la RAM se pueden encontrar otro tipo de memorias entre los componentes de un ordenador denominadas memorias ROM (Read Only Memory). Estas son memorias de solo lectura. Estas memorias suelen traer información grabada de fábrica y no se pueden modificar. Existen dos variedades dentro de este tipo:- PROM (Programmable Read Only Memory): Se graban sólo una vez.- EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory): Se pueden programar pero borrándolas

antes. La BIOS de los ordenadores es de este tipo.

La memoria central del ordenador está formada por bancos de RAM cuya capacidad se va aumentando cada vez más por los fabricantes. Actualmente los ordenadores PENTIUM incorporan en su placa principal tres bancos de 128 Mbytes cada uno, y pueden estar ocupados uno, dos o los tres.

Todas las memorias tienen una capacidad de almacenamiento que se mide en bits o unidades superiores. El bit es la unidad elemental de almacenamiento de información. Puede tener dos valores en la memoria: 1 si contiene corriente eléctrica; 0 si no contiene corriente.

De esta manera, si decimos que una celda de memoria tiene capacidad para almacenar 8 bits significa que cada celda contiene 8 circuitos biestables con corriente eléctrica o sin ella de tal forma que pueden contener 28 combinaciones posibles de 1 y 0.

La capacidad de la memoria se mide en múltiplos de esta unidad asemejándose al sistema métrico:1 byte = 8 bits1 Kbyte = 1024 bytes1 Megabyte = 1024 bytes1 Gigabyte = 1024 Megabytes1 Terabyte = 1024 Gigabytes

No se debe confundir el término celda o posición de memoria con el de palabra de computadora ya que esta última es la cantidad de información (bits) que puede introducirse o extraerse de la memoria central de una sola vez (simultáneamente). Actualmente estas palabras son de 16, 32 o 64 bits.

La posición de memoria es el nº de celda o dirección de memoria.El nº de celdas de memoria direccionable depende del nº de hilos del bus de direcciones.Una palabra de memoria es el nº de bits de una celda y depende del nº de hilos del bus de datos.

2.5.1 Tipos de MemoriasActualmente se fabrican principalmente dos tipos de memoria RAM:- DRAM (Dynamic RAM): Es la que se utiliza como memoria convencional. Es barata y tienen una

velocidad de acceso de 50 a 70 nanosegundos. Esta memoria se presenta en módulos que pueden ser tres o cuatro dependiendo de las características de la placa. Si los módulos son tipo SIMM (Single In-line Memory Module, 72 patillas) se han de actualizar por pares. Sin embargo si son tipo DIMM (Dual In-Line Memory Module, 168 patillas) se pueden introducir sueltos y de cualquier capacidad: 8,16,32,64,128 MB. Las placas con Pentium admiten los dos tipos de módulos aunque no simultáneamente ya que los SIMM se alimentan con 5 voltios y los DIMM con 3,3.


Dentro de las DRAM existen varios tipos según el acceso:o FPM (Fast Page Mode): Se caracteriza porque selecciona la memoria por páginas.o EDO (Extended Data Out): Es algo más rápida que la FPM.o SDRAM (Synchronous Dynamic RAM): Se caracteriza por que gestiona todas las

entradas y salidas de memoria sincronizadas con el reloj del sistema. Por ser más rápida y barata que la anterior se ha impuesto ya en el mercado.

o RDRAM (Rambus DRAM).

- SRAM (Static RAM): Es mucho más cara y tiene mayor velocidad, 10 nanosegundos. Es la que se utiliza como memoria Caché. La caché es una clase de memoria de acceso directo que se caracteriza por ser de muy rápido acceso y poca capacidad (respecto a la memoria principal). El micro accede a ella antes que a la principal para buscar los datos evitando muchos accesos a Memoria Principal.Actualmente existen tres tipos de memoria Caché:

o L1 de nivel 1: Es la que está integrada en el propio procesador, por eso se llama así por ser la más cercana al procesador. Es la más rápida y en ella se suele usar una zona para datos y otra para código. Su capacidad suele estar entre los 16 Kb y 64 Kb.

o L2 de nivel 2: Se suele utilizar para acelerar los procesos entre procesador y RAM. Suele ser mayor que la L1 de 256Kb a 512 Kb. La velocidad de acceso entre el procesador y la Caché L2 depende de la velocidad del Bus de Sistema.

o L3 de nivel 3: Cumple la misma función que la L2 pero ésta solo se encuentra en los ordenadores con micros AMD.

2.5.2 Formatos de memoria (Encapsulados)- Formato DIP (Dual in-line package): Es el encapsulado más antiguo y consiste en una serie de

celdillas, forma de cucaracha de 16 patillas, 8 en cada lado. Estos chips pueden utilizar diversos formatos de encapsulado.

- Módulos SIP (Single in-line package): Dado que el número de chips de memoria necesarios es alto, se pensó que era más conveniente reunir varios chips en un pequeño circuito impreso, de esta forma su inserción o sustitución es sencilla. Este formato emplea una línea de patillas que se inserta en un spot; dichas patillas tenían el inconveniente de ser demasiado frágiles, por lo que podían romperse con facilidad.

- Módulos SIMM (Single in-line memory module): Es un formato parecido al anterior, pero en este caso se sustituyen las patillas por unos contactos presentes en el propio circuito impreso, lo que le confiere una mayor resistencia. En una primera etapa los módulos SIMM contaban con 30 contactos y entregaban 8 bits, con lo que para un procesador de 32 bits precisaba un total de 4 módulos por banco de memoria. Posteriormente fueron sustituidos por módulos de 72 contactos que entregaban un total de 32 bits.

- Módulos DIMM: constan de 168 contactos y un total de 64 bits de datos, que son suficientes para los procesadores actuales.

- SODIMM (Small Outline DIMM): DIMM con 72 patillas en vez de 168, usados en los portátiles.- RIMM (Rambus Inline Memory Module): Basada en la tecnología Direct Rambus. Es una memoria

DRAM. Capacidad de 128 MB. Necesita llevar un terminador en la ranura que está vacía para su perfecto funcionamiento.

2.5.3 Ejemplos de Memorias• SIP (Single Inline Pinned package):


• 30 Pin SIMM:

• 72 Pin SIMM:

• 168 Pin SIMM:


• 72 Pin SODIMM:

• 100 Pin DIMM:

• 168 DIMM:

• 184 Pin RIMM:


• 184 Pin RIMM:

• 184 Pin DIMM:

• 200 Pin SODIMM:


2.6 PLACA BASELa placa base, placa madre o Main Board es una tarjeta con un circuito impreso y una serie de conexiones y componentes en la que van insertados el procesador y la memoria central entre otros elementos. Es el circuito base sobre el cual se implementan todos los elementos del ordenador.Existen muchos tipos de placas base, que con el tiempo se van presentando con mayores prestaciones y menor tamaño.

2.6.1 El ChipsetConjunto de circuitos integrados presentes en la placa de un ordenador. Contiene todos los controladores y rutinas que ponen en comunicación el procesador con las diferentes partes funcionales del ordenador. En él están grabadas todas las posibilidades y limitaciones de la placa base. Por ejemplo la capacidad de gestión de la memoria, el controlador de interrupciones (PIC), número de procesadores que admite la placa, tipo de memoria y módulos que admite, velocidad del bus de sistema, si admite USB, AGP, etc.

Tipos de Placas Base con chipset de INTEL:- Intel 430FX o Tritón: Fue el primer chipset que sacó INTEL incluyendo la arquitectura PCI. Admite

memoria EDO RAM de hasta 128 MB de la que sólo 64 MB son accesibles a la caché. - Intel 430HX o Tritón2: Con arquitectura PCI ver. 2.1. Soporta 512 MB de RAM con adición de un

pequeño integrado que puede conseguir que esos 512 MB sean accesibles a la memoria caché. Da soporte directo al USB y acepta doble procesador.

- Intel 430VX o Tritón3: Más barata y con menos prestaciones que la HX aunque superior a la FX. No admite pultiprocesador. Máxima RAM 128 MB.

- Intel 430TX: Superior a VX por su avanzada arquitectura de interfaz EIDE. RAM máxima: 256 MB.

- Intel 440FX o Natoma:. Es el chipset del Pentim Pro y del MMX, aunque este último también se puede insertar en los anteriores.

- Intel 450GX/KX o Orión: Adminte varios procesadores y gran cantidad de memoria. Se suele aplicar a servidores de datos.

- Intel 440 BX/AGP para el procesador PENTIUM II.- Intel 443 LX/AGP para el procesador CELERON y MENDOCINO.- Chipset 450NX AGPSet, para PII.- Chipset 810 para PIII, con bus 66/100 MHz, Capacidad de SDRAM es de 512 MB.

Algunos Chipset AMD:- Chipset 750: Bus de sistema de 200MHz. Para Athlon. - Chipset 760: Bus de sistema de 266 MHz, para Athlon/Duron.- Chipset VIA.- Chipset SIS.

2.6.2 Tipos de Ordenadores• Main Frames: Ordenadores de gama alta. Son grandes sistemas que constan de varias CPU de gran

capacidad de proceso, velocidad y volumen de datos. Ocupan grandes espacios. Suelen ir acompañados de extraordinarias medidas de seguridad y fiabilidad, por ejemplo S.A.I., replicación de datos en tiempo real, aislamiento de inclemencias, de accesos. Aquí no se busca la miniaturización sino la óptima respuesta del sistema. Suelen ocupar el tamaño de un armario.

• Mini Ordenadores: Gama media. Son sistemas con varias CPU en equipos de gran potencia con una serie de terminales conectados. Los terminales son consolas de operación, pantalla y teclado. Suelen llevar instalado un S.O. específico del fabricante. Algunos de los más vendidos han sido hasta ahora Vax de Digital (ahora de Compaq), el AS400 de IBM. Suelen llevar el SO MVS, UNIX,...

• Microordenadores: o de gama baja. Son ordenadores normalmente de reducido tamaño. Suelen tener un solo microprocesador. Se les llama también PC u ordenadores personales. Según la forma de la carcasa que envuelve sus componentes decimos que son de torre, de sobremesa o portátiles.


Los de torre o sobremesa pueden ser: - Servidores: Tienen la misión de gestionar y controlar recursos en una red. - Estaciones de trabajo: Se usan en una red a modo de terminales. - Ordenadores independientes: Tienen total capacidad y autonomía de proceso aunque estén

conectados a una red. Pueden ser Multimedia si llevan incorporados los componentes típicos de imagen y audio.

Los ordenadores portátiles se conocen también como laptop o notebook. Ocupan aproximadamente lo que un libro y pesan alrededor de 2 Kg. Al abrirlos queda la pantalla en una de las hojas y el teclado en la otra. En estos equipos lo que se busca es la transportabilidad del ordenador por encima de todo.


3. UNIDADES PERIFERICASSon todos los dispositivos que conectados a la U.C.P. mediante los buses o puertos permiten la entrada o salida de información que procesa el ordenador. Para que la información que entra desde los periféricos sea inteligible al ordenador y la que sale de éste sea inteligible al usuario las unidades periféricas deben servirse de una serie de componentes, que vamos a analizar en este apartado.

3.1 BUSESComo ya se ha dicho antes la UC es la encargada de gestionar la E/S de datos a través de la memoria y de controlar que la UAL realice todos los cálculos necesarios. Para ello es necesario que todos los componentes estén comunicados entre sí. Esta comunicación se establece gracias a unos canales o hilos conductores denominados BUSES. Son grupos de cables que dispuestos en paralelo pueden transmitir simultáneamente tantos bits como hilos tengan. Existen dos tipos de buses en cuanto a su situación:

• Bus del Sistema: Es el bus que comunica directamente el Procesador con la Memoria. Los microprocesadores de 1999 como PENTIUM II trabajan con un bus de sistema de 100 Mhz. El PENTIUM III y el K7 tienen un bus de 133 Mhz.

• Bus de Datos: Es el bus que comunica cada uno de los periféricos con el Procesador a través del Chipset de la placa. Existen varios estándares de buses con distintas características y velocidad. Desde los primeros ordenadores se han fabricado varios tipos, algunos de los cuales ya no existen en el mercado (EISA, VESA, MCA). Actualmente las arquitecturas más utilizadas son:

ISA (Industry Standard Architecture): Este bus trabaja a una velocidad de 8MHz (8 millones de cilos por sg.) enviando datos de 16 bits a una velocidad de hasta 16Mb/sg. Se pueden ver ranuras ISA cortas (8 bits) o ranuras ISA largas (16 bits). Es el tipo más extendido en los años 90.

PCI (Peripheral Component Interconnect): Es un bus local que trabaja a 33 Mhz enviando datos de 32 bits permite una velocidad máxima de 133MB/sg. Actualmente todos los ordenadores tienen por lo menos 3 ranuras PCI.

AGP (Advanced Graphics Port): Es el último bus que ha aparecido y se utiliza exclusivamente para tarjetas de vídeo. Ya que las instrucciones 2D y 3D son las más lentas para el ordenador se saca el adaptador de las ranuras PCI descargando estas y aprovechando la velocidad de éste bus (528 MB/sg.) que transfiere los datos en 32 bits. Al ser única la ranura AGP no se comparte el ancho de banda con ningún otro adaptador y la velocidad no se reparte, la utiliza toda el adaptador de vídeo.

En cuanto al contenido que transportan pueden ser:- BUS DE DIRECCIONES: transfiere direcciones de memoria.- BUS DE DATOS E INSTRUCCIONES: transfiere datos e instrucciones.- BUS DE CONTROL: transfiere órdenes de control entre micro y periféricos.


3.2 PUERTOSMientras los buses permiten conectar adaptadores con procesador, los puertos permiten conectar directamente periféricos con procesador. Se utilizan para conectar periféricos que no necesitan tarjetas adaptadoras, como es el caso de teclados, ratones, impresoras,... En todos los ordenadores se encuentran actualmente dos puertos serie y uno paralelo.

El puerto paralelo se ajusta al estándar Centronics y se usa principalmente para la impresora. Los puertos serie siguen el estándar RS-232 y casi todos incluyen una UART 1650 o superior para comunicarse a altas velocidades. También se suele encontrar un puerto mini-DIN para el ratón y otro para el teclado.

Los puertos en MS-DOS/WINDOWS se llaman COM1,2,3,4 a los serie y los paralelos PRN o LPT1,2,3. Los ordenadores personales suelen tener incorporadas dos conexiones tipo serie (15 pines macho) y una paralelo (25 pines hembra).

Últimamente han aparecido también los conectores externos USB (Universal Serial Bus), desarrollado por Compaq, Digital, IBM,... para simplificar la conexión de periféricos. Admiten conectar cualquier tipo de periférico externo. El dispositivo USB no se conecta directamente a un puerto USB del ordenador, tal como se hace con los otros puertos serie, sino que el bus USB crea una cadena de dispositivos similar a los SCSI. Por eso cada ordenador y dispositivo suele llevar una conexión USB de entrada y otra de salida (para conectar con USB anterior y con USB siguiente) Se conectan uno detrás de otro en cadena o en estrella. El bus USB permite hasta 127 dispositivos, con la ventaja de que se pueden instalar y quitar “en caliente”, o sea sin tener que apagar el ordenador. De este manera el usuario no necesita configurar IRQs ni direcciones de E/S. Y si el dispositivo no necesita mucha potencia el mismo puerto USB se la puede proporcionar.

3.3 TECLADOSEs el dispositivo de entrada de datos por excelencia, la entrada se produce directamente por mano del usuario. Cada tecla lleva asociado un símbolo que representa un código binario. Cuando se pulsa una tecla llega al procesador el código binario correspondiente y nuevamente convertido en el carácter que representa se muestra éste en pantalla. Existen varios modelos de teclados aunque todos ellos constan de las siguientes teclas:

- Teclas de escritura general: igual que el teclado de las máquinas de escribir con estructura QWERTY. En este grupo de teclas se encuentran las teclas de uso más frecuente (Enter, Esc, Tab, May, Ctrl, Alt).Teclas de función: Suelen estar en la fila superior del teclado y pueden ser desde 10 hasta 25. Lo más frecuente es que sean de F1 a F12. Dependiendo del programa que esté en funcionamiento tendrán asociada un función u otra, pero siempre llevan asociada una operación sencilla.

- Teclas numéricas: Suelen estar en un bloque en la parte derecha del teclado y llevan asociada una señal luminosa (led) que indica si está activa su función numérica, ya que tienen también la función de dar movimiento al cursor.

- Teclas de movimientos del cursor: Suelen estar en un bloque junto al bloque numérico. Permiten hacer movimientos con el cursor (izda., dcha., arriba, abajo, AvPag, RePag, Inicio, Fin, Insertar, Suprimir).

3.4 RATONESEl ratón es un periférico de entrada también manual que puede sustituir o complementar al teclado, ya que es una especie de teclado abreviado. El ratón sirve principalmente para realizar movimientos de cursor y operaciones sencillas pulsando sobre elementos de pantalla. Tiene especial importancia en los entornos gráficos como Windows.

Existen distintos modelos según el número de botones; normalmente dos o tres. También los hay con distintos tipos de conexión (mini-dim, com, infrarrojos, integrado en teclado portátil). El movimiento del ratón se transmite al ordenador por medio de una pequeña bola que mueve dos rodamientos, uno para el movimiento vertical y otro para el horizontal.


3.5 MONITORESLos monitores o pantallas son sistemas de salida que representan imágenes y caracteres mediante configuraciones de puntos luminosos denominados pixels. Tienen algunas características importantes que determinan su utilidad y su precio:

• Tamaño: se mide en pulgadas y sulen ser de 14, 15, 17 y 21 de longitud diagonal.• Resolución: viene dada por el número de pixels que posee. Existen en el mercado monitores que

permiten una amplia gama de resoluciones: desde 600x800 hasta 1920x1600.• Definición de colores: depende de la resolución. Puede ir de los 256 a millones de colores. Cada

punto luminoso del monitor se forma a base de la composición de tres colores: Red, Green, Blue.• Memoria SGRAM: permite descargar el almacenamiento y gestión a la memoria central del

ordenador. Puede ser de diversas capacidades (1Mb a 4 Mb).

Estas características dependen también de la tarjeta adaptadora que se conecte al monitor, sobre todo la memoria. Esta tarjeta puede ser de varios tipos (CGA, EGA, VGA, SVGA) Actualmente ya no se fabrican las primeras, ya que ofrecen una resolución y memoria muy bajas.

Los Monitores son periféricos que necesitan un interfaz físico o adaptador. Los adaptadores gráficos se suelen fabricar para bus PCI y AGP. Llevan incorporada una memoria RAM que sirve para descargar de trabajo al microprocesador. Son determinantes en la resolución de gráficos y en el número de colores.

Existen algunos tipos de pantalla especiales y por tanto de mayor coste denominadas LCD o pantallas de cristal líquido. Se caracterizan por su forma plana, que es su principal ventaja. Tienen el inconveniente de ofrecer peor calidad en la visión de la imagen ya que el haz de luz atraviesa varios planos perpendiculares que impiden la visión desde ángulos grandes. Dentro de este tipo de pantallas las hay de matriz pasiva que son las que más se fabrican hasta ahora y de matriz activa que son mucho más caras pero ofrecen mayor calidad. Esto lo consiguen con la técnica TFT (Thin Film Transistor).

3.6 PANTALLAS TÁCTILESEs igual que las convencionales en su aspecto, pero llevan una especie de malla eléctrica en su superficie que es capaz de detectar la presión de un cuerpo sobre ella determinando su posición mediante coordenadas.

3.7 PANTALLAS DE PRESENTACIONESSon una especie de proyectores que permiten ver las imágenes de salida del ordenador sobre una pantalla grande a cierta distancia. Se conectan igual que el monitor convencional a la tarjeta VGA.

3.8 IMPRESORASSon dispositivos de salida que utilizan como soporte de almacenamiento el papel. Según el modelo de impresora permite utilizar distintos tamaños y clases de papel. Se pueden agrupar en dos tipos las impresoras que hay actualmente en el mercado:

3.9 IMPRESORAS CON IMPACTOCada carácter queda marcado sobre el papel al producirse una percusión sobre tinta que marca el papel. Normalmente admiten hojas sueltas tipo folio o din-A4 y papel continuo (de 80 o 132 cols.). Su velocidad se define en cps (caracteres por segundo).Tienen la ventaja de permitir el uso de documentos autocopiativos. Los principales tipos son:- Margarita: la colección de caracteres se encuentra en una rueda con forma de margarita que se

acopla sobre un eje que rueda cada vez que selecciona un carácter de dicha margarita. La velocidad de impresión ronda los 50 cps.

- De cilindro y de esfera: la colección de caracteres se encuentra dispuesta sobre un cilindro o una esfera que giran para seleccionar cada carácter. Imprimen a 30 cps.

- Matriciales: cada carácter se compone dentro de una cabeza de impresión que contiene un número determinado de agujas (9,12,24...), sobresaliendo y percutiendo sólo aquellas que sean necesarias para dar forma al carácter. Pueden alcanzar los 500 cps.


3.10 IMPRESORAS SIN IMPACTOUtilizan otros métodos para imprimir distintos del impacto. Actualmente son las más vendidas, pues tienen la ventaja de no hacer ruido, admitir alimentación automática de hojas y encontrarse algunas a muy bajo precio. Los principales modelos son:- Térmicas: Similares en su aspecto a las matriciales, con la diferencia de que las agujas no golpean

sino que calientan oscureciendo el papel que es de una clase especial.- De chorro de tinta o de inyección: La tinta sale por una boquilla en forma de gotitas que pueden

ser de tinta negra o de color (Rojo, Azul, Amarillo). Dan muy buena calidad y admiten distintos tamaños de papel. Tamaño reducido. Imprimen a 3 - 5 ppm (páginas por minuto).

- Láser: Utilizan un sistema de impresión parecido al de las fotocopiadoras. La emisión de un rayo láser de forma intermitente según los caracteres que se vayan a imprimir hace que se magnetice un cilindro por el que pasa el papel de tal forma que se cargue la tinta sólo en los puntos magnetizados para así quedar impresas las imágenes. Son las impresoras que consiguen mayor calidad y rapidez. Pueden llegar a imprimir hasta 20 ppm. También pueden imprimir muchas de ellas en color. Admiten varios tamaños y tipos de papel aunque no el papel continuo.

3.11 PLOTTERO trazador gráfico es un dispositivo de salida de gráficos sobre papel. Se podría incluir entre las impresoras. Se utiliza en trabajos de diseño de planos, piezas de ingeniería, herramientas técnicas, etc. Pueden ser de dos tipos: de base fija en los que las plumillas de tinta son las que se desplazan horizontal y verticalmente sobre el papel. De base móvil, se desplazan tanto las plumillas como la base y admiten papel de mayor tamaño.

3.12 ESCANEREs una unidad de entrada de datos cuya misión es la de digitalizar gráficos, textos, fotografías, etc., para su posterior proceso mediante el ordenador. Hoy se utiliza mucho en el mundo de la tecnología multimedia. Existen modelos manuales que dan mala calidad ya que la imagen se suele captar partida y movida. Sólo tienen la ventaja del su reducido tamaño. Y los demás modelos son los de sobremesa que captan imágenes sobre hojas completas (DinA3, DinA4, DinA5 y DinA6).

3.13 MÓDEMEs un periférico de E/S que permite conectar el ordenador con la línea telefónica para tener acceso a ordenadores remotos. Su nombre deriva de las palabras modulador/demodulador que significa que convierte señales digitales en analógicas y viceversa.Las primeras son las que utiliza el ordenador y las segundas las que usa la línea telefónica. Para hacer esta conversión utiliza alguna de las tres características de la señal: Amplitud, período o frecuencia. La principal característica que se debe considerar en un modem es su velocidad de transmisión que puede ir de los 1200 a los 115.200 bps. Existen dos tipos de módem:- Interno: El módem interno se encuentra integrado en una tarjeta adaptadora y se conecta en un slot

de expansión del ordenador. Lleva su propio puerto de comunicaciones con lo que deja libres los que ya tuviera el ordenador y tiene la ventaja de que la velocidad viene determinada por la UART que lleve integrada.

- Externo: Se conecta desde fuera por un cable que va al puerto serie (COM) del ordenador teniendo el inconveniente de tener que ocupar un puerto del ordenador y limitar su velocidad a lo que permita la UART del ordenador.

3.14 TARJETA REDEs un adaptador de E/S que se conecta en un slot de expansión del ordenador y permite la conexión en RED del ordenador que la lleva. Existen varios tipos según el protocolo de comunicación que utilicen y según el tipo de conexiones que admitan. Los tipos más conocidos son Ethernet y Token Ring. Pueden conectarse en ISA o PCI y admiten cables tipo BNC y tipo RJ-45.


3.15 SOPORTES MAGNÉTICOSSon elementos físicos compuestos por una base de plástico o metal (aluminio) recubierta de una fina capa de material magnético (normalmente óxido de hierro) donde se registra la información en puntos magnetizables que se configuran según el tipo de soporte. Se utiliza la propiedad de imanarse que poseen determinados metales al ser sometidos a la acción de un campo magnético (producido por la cabeza de escritura), ya que mantienen la imanación al desaparecer éste. Igualmente se detectan los puntos magnetizados en el soporte por la corriente inducida que producen sobre un material conductor próximo (cabeza de lectura).

Estos soportes son los más utilizados actualmente, a pesar de que algunos de ellos han sido sustituidos por otros más eficaces:

3.15.1 UNIDAD DE CINTA MAGNÉTICASon dispositivos de acceso secuencial que incluyen una bobina de arrastre y una cabeza de lectura escritura. Existen unidades grandes para grandes sistemas y unidades para ordenadores personales que se llaman Data Cartidge o streamers. En cualquier caso suelen utilizarse para hacer backup.

3.15.2 UNIDAD DE DISCOS FLEXIBLESFlopy Disk o disquetes. Las unidades de discos flexibles o disqueteras pueden ser de distintos tipos dependiendo del tamaño y capacidad de los discos que admitan. Los más utilizados son los de alta densidad (HD) miden 3,5 pulgadas y tienen una capacidad de 1,4 Mb.

Existen unidades especiales de disquetes pero de gran capacidad como las LS-120 de 120 Mb., las Zip de unos 100 Mb., y las Jaz de hasta 1.000 Mb.

3.15.3 UNIDAD DE DISCOS ÓPTICOSSon unidades de aspecto similar a los anteriores, pero de más capacidad (1,5 Gb). Utilizan una técnica Magneto-óptica.

3.15.4 DISCOS DUROSDesde que se introdujo el mundo de las aplicaciones multimedia la cantidad de espacio necesario para almacenar datos y aplicaciones ha ido aumentando a pasos agigantados y esto ha hecho que los discos duros que se fabrican actualmente sean de gran capacidad (superior a los 10 Gb). Las características principales que se deben tener en cuenta en una unidad de disco duro son la capacidad de almacenamiento (que se puede ver limitada por el tipo de SO que lo gestione) y la velocidad de acceso que se mide en milisegundos. Los discos duros vienen en paquetes de dos o más envueltos en una carcasa de acero herméticamente cerrada para evitar que entre cualquier partícula que pueda estropear la superficie. Según el número de platos que formen el disco duro se contará con más o menos cabezas de lectura/escritura. Cada uno de los platos se divide en círculos concéntricos llamados pistas y cada pista en varías partes llamadas sectores. Existen varios tipos de dispositivos según el interfaz o adaptador que utilicen:

- Dispositivos IDE: el adaptador o interfaz controlador se encuentra implementado en las placas base del ordenador. Este interfaz admite 4 dispositivos: primario maestro, primario esclavo, secundario maestro, secundario esclavo.- Dispositivos SCSI: con mejores prestaciones que los anteriores, sobre todo en velocidad. El interfaz controlador es una tarjeta que se conecta en un bus local de la placa. No sólo admite Unidades de Disco Duro sino también Unidades de CD-ROM, Unidades de streamer,... Los dispositivos SCSI tienen que tener una conexión especial que sólo admite dicho adaptador.


3.16 DISPOSITIVOS CON TECNOLOGÍA LASER

3.16.1 UNIDADES DE CDSe llaman Compact Disk y puede ser de varios tipos:

• LECTORA DE CD-ROM: Es un dispositivo de sólo lectura. Utiliza discos tanto de audio como de datos cuya grabación no se realiza con medios magnéticos como los anteriores sino que se utiliza una técnica de láser que quema la superficie de los discos, y lo hace de tal forma que no se puede volver a grabar en el mismo sitio. Por eso el dispositivo que los utiliza se dice que es de sólo lectura. Tienen una capacidad de almacenamiento de unos 700 Mb. La velocidad de acceso de estos dispositivos, como todo, va aumentando día a día y se expresa de forma relativa a la velocidad de los primeros dispositivos que se crearon: 2x, 4x, 8x, 16x, 24x, 32x, 40x.

• COPIADORA DE CD-ROM: Permite escribir en CDs vírgenes el contenido de otros CDs originales.

• REGRABADORA DE CD-RW: Es una unidad de CD que utiliza discos compactos del mismo material y aspecto que los anteriores con la diferencia de que estos son de lectura y escritura y la capacidad de almacenamiento es algo superior. El dispositivo de CD-RW tiene el mismo aspecto que el anterior y también se puede insertar en el hueco de discos de la carcasa de un PC.

3.16.2 DISPOSITIVOS DVDDisco de Vídeo Digital. Son discos de apariencia similar al CD-ROM y utiliza una tecnología similar a la de los CD habituales, pero optimizada para aumentar la capacidad con los siguientes avances:

- Incrementa la densidad de grabación hasta más de 7 veces la capacidad de un CD. - Aumenta el nº de superficies consiguiendo hasta 4 caras por disco elevando hasta 17 GB, 27

más que un CD-ROM y el equivalente a más de 12.000 disquetes. Para esto se colocan 2 superficies o capas en cada cara, utilizando un rayo láser con un sistema que regula su potencia, leyendo la cara superior con baja potencia y la capa inferior en máxima potencia.

Utiliza un algoritmo de compresión de datos. En concreto utiliza el método MPEG-2.Se debe hacer una distinción entre DVD-Audio, DVD-Vídeo y DVD-ROM:

• DVD-Audio: No tiene demasiada difusión, y sólo se beneficiarán las recopilaciones que ahora ocupan 10 discos. No obstante las compañías discográficas no tienen intención de utilizar el DVD mientras no se garantice la imposibilidad de copiar los discos.

• DVD-Vídeo: Será posible grabar cualquier película en un solo disco con compresión MPEG-2 y una resolución de 720*480 (más del doble de la que proporciona VHS) con una calidad de estudio. Como estamos hablando de vídeo digital grabado en un soporte de acceso directo, permite saltar de una escena a otra instantáneamente. Se mantiene también la compatibilidad, pudiendo leer todos los CD actuales en una unidad DVD.

• Instalación de un DVD: Para poder utilizar discos de datos (DVD-ROM) únicamente necesitamos la unidad lectora, pero si también queremos ver películas en el ordenador, deberemos adquirir una tarjeta descompresora de vídeo MPEG-2 por hardware, puesto que la descompresión por software de los ficheros de vídeo hace prácticamente inviable la visualización de la película. El software de la tarjeta descompresora MPEG-2 es algo más complicado que el de las unidades DVD.

3.17 TARJETA DE SONIDOEs un interfaz de dispositivos multimedia que permite la reproducción y grabación de sonidos en una máquina informática. Pero para que funcione ha de estar sintonizado correctamente con el ordenador. Esto se consigue instalando el software que proporciona el fabricante junto con la tarjeta, es decir el driver. Las tarjetas que se fabrican actualmente son tipo Sound Blaster, siendo Creative la principal empresa vendedora de las mismas. Las tarjetas de sonido se venden con un nombre seguido de un nº (16, 32, 64) que indica el nº de voces polifónicas que se pueden obtener a la vez por generación digital. Esta característica también se llama WaveTable.

Los dispositivos que se pueden conectar a esta tarjeta son: Micrófono, altavoces, joystick/instrumento Midi, cadena de música.


4. TECNOLOGÍA PLUG-AND-PLAYTodo dispositivo conectado al ordenador se ajusta al esquema siguiente:

Una vez conectado físicamente el dispositivo con la UCP, ésta debe conocer tres parámetros para que se dé un correcto funcionamiento:- IRQ: Nº de interrupción que suele valer de 1 a 15 y debe ser único para cada dispositivo.- Canal DMA: es el Acceso Directo a Memoria. Un canal DMA permite hacer transferencias

masivas de datos de forma rápida a un dispositivo. Puede ser compartido por varios pero no usarse simultáneamente por todos ellos.

- Dirección de puertos de e/s: si en un sistema determinado se encuentran instalados dos o más dispositivos que, por poner un caso, están configurados para utilizar la misma dirección de puerto de e/s, lo más probable es que no funcione bien ninguno de dichos periféricos.

Estos problemas los resuelve el estándar Plug-and-Play (Pnp) que significa ‘Conectar y listo’. Debe darse el siguiente conjunto de circunstancias:- BIOS Pnp: Contiene un programa que al chequear los dispositivos conectados detecta sus

características y sus valores de configuración. Si detecta algún problema lo desactiva y permite que el usuario más adelante lo configure.-

- Adaptadores ISA Pnp: Contienen información para la BIOS de tal forma que no necesitan configuración. Esta los detecta y guarda su configuración.-

- Sistema Operativo Pnp: Recoge la información que la BIOS le proporciona a cerca de los dispositivos detectados evitando la instalación del driver. Esto supone la independencia del dispositivo respecto al SO en el que se quiera instalar.

- Realizar trabajo por grupos sobre microprocesadores. Se realizarán consultas a Internet desde clase (1/2 hora cada grupo).

Actividades a realizar en clase:- Realizar trabajo por grupos sobre microprocesadores. Se realizarán consultas a Internet desde

clase (1/2 hora cada grupo).- Realizar trabajo por grupos sobre unidades periféricas actualmente en el mercado. Se pueden ver

por tipos: Impresión, Magnéticos, Multimedia, Comunicaciones, Monitores, Teclados y similares,...

- Ver manuales de los ordenadores para estudiar la placa base y la BIOS.


5. BIBLIOGRAFÍA“Informática Básica” 2ª Ed. E. Alcalde y Miguel García McGrawHill“S.O. Multiusuario y en Red” McGrawHill“PcWorld” diversos númerosPC Actual diversos númerosPC Media diversos númerosPc Plus diversos números“+PC” nº 1“Computer hoy” diversos números

Angulo, Jose Mª. “Electrónica digital moderna”. Editorial Paraninfo

Millman, Jacob: “Microelectrónica”. Editorial Hispano Europea

Valdivia Miranda, Carlos: “Arquitectura de equipos y sistemas informáticos”.Editorial Paraninfo

De Miguel Anasagasti, Pedro: “Fundamentos de los computadores”. Editorial Paraninfo

Prieto, Alberto: ”Introducción a la informática”. Editorial McGraw-Hill

Angulo, Jose Mª y Funke, EM: “386 y 486. Microprocesadores avanzados. Introducción al Pentium”.Editorial Paraninfo

S. Dworatschec: “Introducción al proceso de Datos”. Editorial Alambra – Madrid 1974

Fernández, G; Sáez Vacas, F: “Fundamentos de los Ordenadores( II - Elementos de metateoría)”Publicaciones ETSIT - Madrid 1982

6. INTERNET http://www-history.mcs.st-andrews.ac.uk/history/Mathematicians/Boole.htm l

http://www.inf.ufsc.br/ine5365/clteoria.htm l

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