TEMA 4

TEMA 7: DISPOSITIVOS PERIFRICOS DE ENTRADA/SALIDA. CARACERSTICAS Y FUNCIONAMIENTO

TEMA 7

DISPOSITIVOS PERIFRICOS DE ENTRADA/SALIDA. CARACERSTICAS Y FUNCIONAMIENTO

Los perifricos se unen al ordenador a travs de los puertos de comunicaciones o a travs de las ranuras de expansin de las que dispone la placa base donde se insertan las tarjetas controladoras donde despus van conectados los perifricos (por ejemplo el monitor) .

Tambin existen perifricos llamados de almacenamiento externo que van directamente conectados a las controladoras IDE o SCSI.

Puertos de comunicaciones

Punto de conexin al cual puede conectarse otro ordenador o dispositivo, normalmente por medio de un cable, permitiendo as la comunicacin entre ambos. Los puertos utilizados con mas frecuencia son los puertos en serie (COM) y los puertos en paralelo (LPT).

PUERTO SERIE: Tambin conocido como RS-232, es controlado por una circuitera llamada UART (Universal asynchronus Receiver/Transmitter) situada normalmente en la placa base. La transmisin se realiza en serie y de forma asncrona.

PUERTO PARALELO: El puerto paralelo permite la comunicacin de ocho bits de manera simultnea, y fue diseado orginalmente para la conexin de impresoras aunque actualmente se emplea para la comunciacin con otros perifricos.

SPP (Standard Parallel Port): es el puerto paralelo original, que fue diseado para comunicar datos desde el ordenador a la impresora; es, por tanto, unidireccional, de manera que la nica informacin que circula desde la impresora hasta el ordenador son unas seales de estado que indican si la impresora est libre u ocupada, si existe atasco de papel o alguna otra condicin de error.

EPP (Enhanced Parallel Port): es una evolucin del anterior y agrega la posibilidad de comunicacin bidireccional, de manera que podemos instalar dispositivos de entrada (escner) y de entrada/salida (CDROM, disco duro externo). La tasa de transferencia es de 500 KB/seg.

ECP (Extended Capabilities Port): diseado por Microsoft y Hewlett-Packard con la intencin de mejorar al anterior, ampliando la velocidad de transferencia hasta 1 MB/seg, adems de incorporar canales DMA.

PUERTO USB: Las siglas USB corresponden a Universal Serial Bus, Bus Serie Universal, por lo que como su nombre indica, se trata de un sistema de comunicacin entre dispositivos electrnicos-informticos que slo transmite una unidad de informacin a la vez. El bus USB puede trabajar en dos modos, a baja velocidad (1,5 Mbps, para dispositivos como teclados, ratones, que no barajan grandes cantidades de informacin) y a alta velocidad (12 Mbps, para dispositivos como unidades de CDROM, altavoces, mdems RTC e ISDN, etctera).

USB 1.1 : velocidad mxima de 12 Mbps.

Nueva especicificacin:

USB 2.0: intefaz 40 veces ms rapida que la USB 1.1 (Aprox 480 Mbps)

PUERTOS PS/2: Muchos ratones y los teclados ms nuevos, usan una conexin PS/2 en lugar de una conexin serie.

PUERTO FIREWERE: estndar, tambin denominado IEEE 1934. Se crea principalmente para tratamiento de imagen y sonido. Permite la conexin de 63 dispositivos a un nico puerto utilizando tarjetas PCI. La velocidad de transferencia vara de 100 a 400 Mb/s.

RANURAS DE EXPANSIN

Las ms importantes en la actualidad son:

PCI (peripherical Component Interconnect): La tecnologa PCI fue desarrollada por Intel para su microprocesador Pentium, pero se extendi hasta las placas para 486 (sobre todo las de la ltima generacin que soportaban 486DX4). Todos los slots de expansin se conectan al microprocesador indirectamente a travs de una circuitera que controla las transferencias. Este diseo permite conectar (tericamente) hasta 10 placas de expansin en PCI. El bus PCI va a 33 MHz, lo que permite alcanzar una tasa de transferencia 132 Mb/s mximo. Actualmente hay una nueva versin que va a 66 Mhz, por lo que se dobla esta velocidad.

AGP (Accelerated Graphics Port): AGP incorpora un nuevo sistema de transferencia de datos a ms velocidad, gracias al uso de la memoria principal del PC. Para que el sistema funcione, se necesita una tarjeta grfica compatible con el slot AGP, por lo que una tarjeta PCI no nos valdr. En este caso vara la velocidad. Existen tarjetas 1x, velocidad estndar, es decir, 66 Mhz (264 Mb/s mximo). Las nuevas AGP llegan con 2x a 133 MHz (dobla al anterior, y alcanza de mxima 533 Mb/s); y un ltimo tipo de 4x a 400 Mhz (ya que la velocidad interna se aumenta a 100 Mhz). El bus AGP permite cargar texturas en la RAM principal, es decir, ya no se limita a la capacidad de la memoria de la tarjeta grfica; y adems se aprecia un aumento de imgenes por segundo, mayor calidad grfica y la reproduccin de vdeo ms ntida

Perifericos de Entrada

El teclado

Un teclado es un perifrico de entrada, que convierte la accin mecnica de pulsar en una serie de pulsos elctricos codificados que permiten identificarla. Las teclas que lo constituyen sirven para entrar caracteres alfanumricos y comandos a una computadora.

En un teclado se puede distinguir a cuatro subconjuntos de teclas:

*TECLADO ALFANUMERICO, con las teclas dispuestas como en una maquina de escribir.

*TECLADO NUMERICO, (ubicado a la derecha del anterior) con teclas dispuestas como en una calculadora.

*TECLADO DE FUNCIONES, (desde F1 hasta F12) son teclas cuya funcin depende del programa en ejecucin.

*TECLADO DE CURSOR, para ir con el cursor de un lugar a otro en un texto. El cursor se mueve segn el sentido de las flechas de las teclas, ir al comienzo de un prrafo ("HOME"), avanzar/retroceder una pagina ("PAGE UP/PAGE DOWN"), eliminar caracteres ("delete"), etc.

Cada tecla tiene su contacto, que se encuentra debajo de, ella al oprimirla se "CIERRA" y al soltarla se "ABRE", de esta manera constituye una llave "SI-NO".

Debajo del teclado existe una matriz con pistas conductoras que puede pensarse en forma rectangular, siendo en realidad de formato irregular. Si no hay teclas oprimidas, no se toca ningn conductor horizontal con otro vertical. Las teclas estn sobre los puntos de interseccin de las lneas conductoras horizontales y verticales.

Cuando se pulsa una tecla. Se establece un contacto elctrico entre la lnea conductora vertical y horizontal que pasan por debajo de la misma.

En el teclado aparece una pastilla de circuito integrado (MINICONTROLADOR) con funciones de codificador-codificador-buffer, el cual constituye la electrnica del perifrico teclado. La funcin de este integrado es explorar y sensar el teclado, para detectar si una tecla fue expulsada o soltada, en ambos casos un cdigo que la identifica, y lo enviara a un port que se encuentra en la interfaz circuital denominada CONTROLADORA DEL TECLADO, ubicado en un chip de la MOTHERBOARD.

El circuito integrado presenta un buffer RAM para almacenar hasta 10 cdigos identificatorios de teclas apretadas y/o soltadas.

Distintos tipos de teclados de pc:

XT: formado por 85 teclas

AT (extendido): formado por 102 teclas

Win95: teclado at donde la barra espaciadora es ms pequea por contener tres teclas de uso exclusivo con Windows.

Teclados para internet: nuevos teclados con teclas especialmente diseadas para navegar en internet.

Existen varias tecnologas para la construccin de teclados de computadora, entre las que se destacan:

Teclados mecnicos.

Teclados electrnicos.

Teclados mecnicos. Son ms antiguos que los electrnicos y, en algunos casos, menos fiables y caros de construir; por ello, en la actualidad se ha pasado a construir casi todos los modelos con tecnologa electrnica.

Los teclados mecnicos presentaron un problema debido a que, por su tecnologa de construccin, la parte mecnica de la tecla no efectuaba slo un contacto al pulsarla, sino que exista un efecto rebote sobre la superficie del contacto elctrico que enviaba varias veces la seal al controlador del teclado.

Teclados electrnicos. Solucionaron ese problema creando un retardo en el controlador para eliminar las seales producidas por el rebote. Los teclados ergonmicos colocan las manos en forma natural y sostienen las muecas de manera que se pueda trabajar cmodamente.

Mouse

El ratn o Mouse informtico es un dispositivo sealador o de entrada, recibe esta denominacin por su apariencia.

Par poder indicar la trayectoria que recorri, a medida que se desplaza, el Mouse debe enviar al computador seales elctricas binarias que permitan reconstruir su trayectoria, con el fin que la misma sea repetida por una flecha en el monitor. Para ello el Mouse debe realizar dos funciones :

en primer lugar debe generar, por cada fraccin de milmetro que se mueve, uno o ms pulsos elctricos (CONVERSION ANALOGICA-DIGITAL).

En segundo lugar contar dichos pulsos y enviar hacia la interfaz "port serie", a la cual esta conectado el valor de la cuenta, junto con la informacin acerca de s se pulsa alguna de sus tres teclas ubicada en su parte superior.

Existen dos tecnologas principales en fabricacin de ratones: Ratones mecnicos y Ratones pticos.

1. Ratones mecnicos.

Los ratones mecnicos constan de una bola situada en su parte inferior. La bola, al moverse el ratn, roza unos contactos en forma de rueda que indican el movimiento del cursor en la pantalla del sistema informtico.

2. Ratones pticos.

Los ratones pticos tienen un pequeo haz de luz lser en lugar de la bola rodante de los mecnicos. Un sensor ptico situado dentro del cuerpo del ratn detecta el movimiento del reflejo al mover el ratn sobre el espejo e indica la posicin del cursor en la pantalla de la computadora.

Una limitacin de los ratones pticos es que han de situarse sobre una superficie que refleje el haz de luz. Por ello, los fabricantes generalmente los entregan con una pequea plantilla en forma de espejo.

Cmo opera en detalle un sistema con un mouse?

Cuando este se desplaza el movimiento de la bolita que esta en su parte inferior se descompone en dos movimientos segn dos ruedas con ejes perpendiculares entre s (en correspondencia con dos ejes de coordenadas X e Y) que un conversor analgico -digital traduce en pulsos elctricos. La cantidad de pulsos generados para cada eje representa la distancia recorrida por la bolita respecto de ese eje representa la distancia recorrida por la bolita respecto de ese eje, y en relacin con la ultima posicin en que el Mouse estuvo quieto. Dichos pulsos se van contando en dos contadores, uno para cada eje, pudiendo ser la cuenta progresiva o regresiva, segn el sentido del movimiento del Mouse respecto de dichos ejes. Los circuitos envan por un cable que va hacia un port serie del computador-el valor de la cuenta de los contadores, como dos nmeros de 8 bits con bit be signo (rango de-128 a +127). Segn el protocolo de MICROSOFT estos nmeros se envan formando parte de bytes, cada uno de los cuales adems se transmite bit de START (inicio) y STOP conforme al protocolo RS 232C para un port serie.

Se envan tres bytes cuando se pulsa o libera una tecla del mouse, aunque este no se mueva. Cuando el port recibe el primero de los tres bytes, la plaqueta con la interfaz buffer, que contiene el circuito de dicho port solicita a la ucp que interrumpa el programa en ejecucin y pase a ejecutar la subrutina (Mouse driver) que maneja la informacin del Mouse.

Tableta digitalizadora

Las tabletas digitalizadoras son unas herramientas que permiten el manejo del cursor a travs de la pantalla del sistema informtico y facilitan una importante ayuda en el tratamiento de los comandos de rdenes en aplicaciones de CAD/CAM (diseo asistido por computadora).

Las tabletas digitalizadoras convierten una serie de coordenadas espaciales en un cdigo binario que se introduce en la computadora. Estas coordenadas sern manejadas posteriormente por programas de dibujo, ingeniera, etc.

La tableta suele tener impresos en su armazn pulsadores con smbolos dibujados para ejecutar de modo directo comandos que agilizan el trabajo de manejo del software.

Las tabletas digitalizadoras poseen una resolucin de alrededor de una dcima de milmetro y pueden manejar grficos en dos y tres dimensiones.

Una posibilidad de manejo muy intuitiva convierte a las tabletas digitalizadoras en unas herramientas muy tiles y polivalentes en los sistemas informticos de diseo y manejo de grficos.

Existen diversas tecnologas de construccin de tabletas, pudiendo ser stas:

Tabletas mecnicas.

Tabletas electrnicas.

Las mecnicas, debido al desgaste producido en sus componentes por el uso continuado, son menos precisas y ms delicadas de manejar que las electrnicas, siendo stas, por ello, las ms extendidas comercialmente en el mercado.

Los lpices pticos son dispositivos de introduccin de datos que trabajan directamente con la pantalla de la computadora, sealando puntos en ella y realizando operaciones de manejo de software.

Para operar con el lpiz ptico se coloca ste sobre la pantalla del sistema informtico. En el momento en que el can de rayos catdicos de la pantalla barre el punto sobre el que se posiciona el lpiz, ste enva la informacin a un software especial que la maneja. El microprocesador calcula cul es la posicin sobre la pantalla de la computadora permitiendo manipular la informacin representada en ella.

Los lpices pticos permiten la introduccin de datos, el manejo del cursor, etc., en la pantalla de la computadora. Son una asistencia para las limitaciones de los teclados en algunas aplicaciones, sobre todo las que no son de gestin pura (creativas, etc.),

Escaners

Los escneres son perifricos diseados para registrar caracteres escritos, o grficos en forma de fotografas o dibujos, impresos en una hoja de papel facilitando su introduccin la computadora convirtindolos en informacin binaria comprensible para sta.

El funcionamiento de un escner es similar al de una fotocopiadora. Se coloca una hoja de papel que contiene una imagen sobre una superficie de cristal transparente, bajo el cristal existe una lente especial que realiza un barrido de la imagen existente en el papel; al realizar el barrido, la informacin existente en la hoja de papel es convertida en una sucesin de informacin en forma de unos y ceros que se introducen en la computadora.

Para mejorar el funcionamiento del sistema informtico cuando se estn registrando textos, los escneres se asocian a un tipo de software especialmente diseado para el manejo de este tipo de informacin en cdigo binario llamados OCR (Optical Character Recognition o reconocimiento ptico de caracteres), que permiten reconocer e interpretar los caracteres detectados por el escner en forma de una matriz de puntos e identificar y determinar qu caracteres son los que el subsistema est leyendo.

Un caso particular de la utilizacin de un scanner, aunque representa una de sus principales ventajas, es la velocidad de lectura e introduccin de la informacin en el sistema informtico con respecto al mtodo tradicional de introduccin manual de datos por medio del teclado, llegndose a alcanzar los 1.200 caracteres por segundo.

Escner de mano.

Es el menos costoso. Tiene un ancho de escaneado aproximadamente cuatro pulgadas, y es ideal para copiar imgenes pequeas como firmas, logotipos y fotografas.

Escner hoja por hoja

Un escner de hoja por hoja produce lecturas mas confiables, es menos costoso y ms compacto que uno plano. Este tipo de escner puede solamente copiar hojas sueltas. Si se desea escanear una pgina de un libro, se debe arrancar.

Escner Plano

Un escner plano es el tipo ms verstil. Es ideal para escanear pginas de un libro sin tener que desprenderlas

Camara digital

Una cmara digital permite tomar fotos que se pueden visualizar e imprimir utilizando una computadora. La mayora incluyen una pantalla tipo visualizador de cristal lquido (LCD), que puede utilizar para tener una vista preliminar y visualizar la fotografas. Tambin incluyen un cable que permite conectar la cmara a un puerto. Permitiendo transferir las fotografas.

Almacenan fotografas hasta que se las transfiera a una computadora. La mayora tiene una memoria integrada o removible.

Memoria removible: almacenan fotografas en una tarjeta de memoria. Algunas las almacenan en un disquete regular que calza dentro de esta. Se puede reemplazar una tarjeta de memoria o disquete cuando est llena /o.

Memoria incorporada: almacenan al menos 20 fotografas. Una vez que est llena, se las transfiere a la computadora.

Componentes los componentes de las cmaras

Sensor CCD est constituido por clulas fotosensibles, al igual que en el escner, de manera que cada clula representa un pixel de la imagen Cuando sobre ellas incide la luz se cargan elctricamente, pasando estas cargas al conversor A/D Cuando la imagen es en color se necesitan la utilizacin de filtros para realizar la combinacin de colores Lo ms habitual es disponer de tres sensores con un filtro diferente, uno para cada color.

Conversor A/D: se encarga de transformar las cargas elctricas en secuencia de O's y 1 's.

Componente ptico: al igual que las cmaras convencionales dispone de una lente situada delante del sensor ptico.

Circuitera necesaria para el procesamiento de la informacin.

Visor LCD, donde se visualiza la imagen que vamos a captar.

Mecanismo de funcionamiento: para obtener la imagen podemos decir que se basa en la unin de dos tipos de informacin: En primer lugar, el sensor recibe la luz, obteniendo la informacin que requiere para establecer una serie de parmetros que adecuan a los elementos optoelectrnicos para que se obtenga una imagen con la mejor calidad posible. Este proceso es llevado a cabo por unos circuitos especiales. Posteriormente, la imagen es captada y almacenada mediante cargas elctricas en el sensor CCD, que pasa al conversor A/D que digitaliza la imagen. La secuencia de nmeros obtenidos es procesada por otro grupo de circuitos o chips, dando lugar a la imagen definitiva, que posteriormente ser almacenada en la memoria dispuesta en el interior de la cmara o en dispositivos de almacenamiento especiales.

Caractersticas:

Resolucin: depende del nmero pixels contenidos en el CCD.

Memoria: todas las cmaras tienen una memoria interna con una capacidad determi- nada que no puede ser ampliada. Para suplir esta limitacin, la mayora de las cmaras incorporan unas ranuras donde se pueden introducir soportes removibles.

Entre los ms conocidos estn:

Flash Memory.

Tarjeta CompactFlash y Tarjeta SmartMedia: mediante adaptadores pueden introducirse en la disquetera del ordenador. Las segundas necesitan que el controlador est dentro de la cmara digital.

Tarjetas PCMCIA.

MemoryStick.

Las capacidades varan segn el fabricante (2 a 32 MB).

Mtodos de compresin: habitualmente se utiliza el formato TIFF, aunque tambin se pueden utilizar los formatos JPEG o FPX, entre otros. Tambin permite incluir texto o sonido en la foto. Interfaz: puede ser Puerto Paralelo, USB o SCSI.

Mdem

Los mdems son perifricos de entrada / salida que permiten la comunicacin de la computadora con otra u otras computadoras a travs de las lneas telefnicas.

La palabra mdem deriva de su operacin como MOdulador o DEModulador.

Un mdem por un lado recibe informacin digital de un computador y la convierte en analgica apropiada para ser enviada por una lnea telefnica, por otro lado, de esta ultima recibe informacin analgica para que la convierta en digital, para ser enviada al computador.

La modulacin puede ser en amplitud, en frecuencia o en fase. Los modems ms rpidos modulan en fase.

Tipos de conexin

Simplex: la transmisin se realiza en un nico sentido.

Half-duplex: la tx se puede realizar en ambos sentidos pero no de forma simultnea.

Full-duplex: la tx se puede realizar en ambos sentidos y de forma simultnea.

Modos de transmisin

Sincrona los caracteres se mandan uno a continuacin de otro

Asincrona los caracteres son mandados individualmente

Velocidad de transmisinLo ms importante de un mdem es su velocidad, ya que cuanto ms rpido sea, menos tarda en transmitir informacin. La unidad se expresa en bps (bits, por segundo).

Mecanismo de funcionamiento

El mdem se comunica con el ordenador a travs de un programa que acta de intermediario entre ambos dispositivos Los pasos que realiza un mdem desde que establece conexin hasta que finaliza son los siguientes:

el programa envia una seal DTR que debe ser captada por el mdem y que le indica que desea enviar datos El mdem responde con una seal DSR que indica que est listo para transmitir. El programa tambin envia una seal para que inicie la conexin, junto con el nmero de telfono.

Para que se pueda establecer la conexin es necesario que ambos modems utilicen los mismos protocolos de comunicacin Una vez, establecida la conexin, el mdem envia una seal CD (Carrier Detect) que indica al programa que est recibiendo, desde el mdem remoto, una seal portadora, que se mantendr durante todo el tiempo que ambos modems estn conectados.

Para enviar los datos el programa manda otra seal RTS (Request To Send) para averiguar si puede ser utilizado En caso afirmativo, el mdem envia una seal CTS (Clear To Send), tras lo cual, la informacin puede comenzar a enviarse. El usuario puede seguir todo este proceso, ya que en el panel frontal del mdem existen unos leds, cada uno de los cuales se corresponde con las seales descritas Estos leds estarn encendindose y apagndose, indicando el estado de la conexin.

Cdigos de barra

El lector de cdigos de barra esta ampliamente difundido en el comercio y en la industria, siendo que una computadora se conecta a travs de la interfaz port serie.

Posibilita la recoleccin de datos con rapidez, muy baja tasa de errores, facilidad y bajo costo, en comparacin con la lectura visual de cdigos numricos seguida de entrada manual por teclado.

Uno de los medios ms modernos, y que est tomando cada vez un mayor auge, de introducir informacin en una computadora es por medio de una codificacin de barras verticales.

Cada vez son ms los productos que llevan en su etiqueta uno de estos cdigos donde, por medio de las barras verticales de color negro, se consigue una identificacin para todo tipo de productos, desde libros hasta bolsas de patatas fritas.

Esta codificacin ha sido definida de forma estndar por la Organizacin de Estndares Internacionales y, en ella, cada una de las lneas tiene un determinado valor dependiendo, en principio, de su presencia o ausencia y tambin de su grosor.

En general los cdigos de barra no son descifrables por las personas. Las lectoras son las encargadas de convertirlos en unos y ceros que irn a la computadora.

Representan caracteres de informacin mediante barras negras y blancas dispuestas verticalmente. El ancho de las barras y espacios puede ser variable, siendo la ms ancha un mltiplo de la mas angosta. En binario las barras significaran unos y los espacios ceros.

Uno de los cdigos de barras mas corrientes es el UPC (Universal Product Code).

Emparentado con el UPC, existe el cdigo ISBN, usado en la cubierta de libros y revistas, tambin de 12 dgitos.

El cdigo 39 codifica nmeros y letras para usos generales, siendo muy popular. Este cdigo se usa mucho en la industria y para inventarios.

El cdigo entrelazado 2 de 5 (ITF), puede ser de cualquier longitud, pero con un numero par de dgitos, siendo que codifica dos dgitos por vez.

Este es uno de los pocos cdigos en que los espacios en blanco tienen significado. Al presente existen unos 20 cdigos de barra.

Tambin existen cdigos de barra en 2 dimensiones, que se deben escanear mediante un escner o una cmara fotogrfica digital.

Lectoras de cdigos de barra:

Existen dos clases de lectoras: De haz fijo y de haz mvil. En ambos casos una fuente luminosa ilumina la superficie del cdigo. Siendo las barras oscuras y los espacios claros, estos reflejaran mas luz que las barras. La luz reflejada es detectada por un elemento fotosensor, produciendo los espacios claros una mayor corriente elctrica en el elemento fotosensor. Para que la lectura progrese debe existir un movimiento relativo del cdigo respecto a la lectora o a la inversa, o bien debe existir un haz lser que se desplaza para explorar el cdigo. Esto hace a la diferencia entre las dos clases de lectoras citadas.

La corriente elctrica que circula por el fotosensor es proporcional a la intensidad del haz reflejado (que es la magnitud censada), que como el caso del escner es una seal analgica. Por lo tanto, deber convertirse en digital (unos y ceros) para ser procesada.

Diferentes tipos de lectoras:

Lectora manual:

Tienen forma de una lapicera, se debe desplazar de toda la longitud del cdigo, para que un haz fijo pueda ser reflejado y censado.

Lectora de ranura fija:

El operador debe desplazar el cdigo a travs de una ranura de la lectora. Es de haz fijo.

Lectora fija con haz lser mvil:

Un rayo lser rojo anaranjado barre en un sentido a otro el cdigo de barras decenas de veces por segundo. Un rayo lser es dirigido por un espejo mvil, que a su vez dirige el haz hacia otros espejos. Por la ventana de salida parece como si se generan muchos haces lser. Esto permite leer un cdigo de barras que este en distintas ubicaciones espaciales respecto a la ventana citada. Estas lectoras son ms exactas que las anteriores.

Perifricos de salida

Los perifricos de salida son las unidades del sistema informtico a travs de las que la computadora entrega informacin al mundo exterior.

Por su tecnologa, los perifricos de salida se pueden dividir en visuales o soft copy (como las pantallas de computadora) y de impresin o hard copy (como los diversos tipos de impresoras, plotters , etc.).

La tecnologa de los perifricos de salida ha evolucionado mucho desde que la computadora entregaba su respuesta en una cinta o en una hoja de papel. En la actualidad, se est experimentando con perifricos de salida mucho ms intuitivos y fciles de comprender para el hombre como los sintetizadores de voz, etc.

Los modernos entornos grficos, la mayor manejabilidad y eficiencia en la representacin de la informacin procesada por la computadora ayuda al usuario, sea tcnico cualificado o no, a una mejor comprensin de la representacin de la informacin entregada por la computadora.

Monitores

Es el dispositivo de salida ms utilizado desde comienzos de la informtica. En un principio solo poda visualizar carcateres alfanumricos, pero poco tiempo despus empezaron a aparecer los grficos. Al contrario de lo que ocurre con la impresora, para formar el color se utiliza el mtodo aditivo. Los caones van a ser controlados por las rdenes que recibe de la tarjeta grfica, tanto para el posicionamiento del lser como para aplicar mayor o menor intensidad al rayo. Segn la intensidad del rayo se obtiene un determinado color.

Tipos de monitores y mecanismo de funcionamiento

Tubo de rayos catdicos o CRT (Cathodic Ray Tube): el tubo de rayos catdicos, tambin llamado tubo de imagen, en un principio fue utilizado en la construccin de televisores. En los ordenadores se utiliza este mismo tubo, que est formado por un una ampolla en forma de embudo, cerrado al vaco, donde se crear una diferencia de potencial para que los electrones sean atrados hacia la pantalla. Est compuesto por los siguientes elementos:

a) En la parte ms estrecha del tubo existe un can electrnico, es decir, un elemento capaz de emitir electrones. El can est formado por una placa catdica (electrodo de carga negativa), con un filamento que calienta al ctodo, lo que provoca la emisin de unas diminutas partculas con carga negativa o electrones que son capaces de moverse a lo largo del tubo. En los monitores de color se emiten tres haces de luz independientes, uno para cada coLor bsico (rojo, verde y azul) pudiendo tener uno o tres caones, segn la tecnologa.

b) Cerca del ctodo existen unos elementos encargados de concentrar a los electrones para formar un haz. Dos pares de bobinas reflectoras, una en posicin vertical y otra horizontal, crean un campo magntico al pasar la corriente a travs de ellas, lo que les permite proyectar el haz de electrones sobre cualquier tipo de la pantalla.

c) En el otro extremo, la parte ms ancha, est la pantalla, recubierta en su parte interna por un material (fsforo fluorescente) que tiene la propiedad de iluminarse cuando los electrones inciden sobre ella. sta toma carga positiva (constituye el nodo), lo que provoca la atraccin de los electrones al tener carga opuesta.

El alemn Paul von Nipkow ide en 1884 la descomposicin de la imagen en lneas horizontales, que se forman mediante el recorrido del haz de electrones formando lneas, comenzando desde el extremo superior izquierdo hasta el inferior derecho. Una vez recorrida la pantalla completa vuelve a repetir el proceso mientras que el monitor est encendido, ya que la luz que produce dura slo una fraccin de segundo. A este proceso se le denomina barrido o refresco de la pantalla. La frecuencia de barrido, tambin llamada "frecuencia de cuadro", depende del diseo, vara entre 30 y 90 o ms Hz. Mientras mayor sea el nmero, tendremos mejor calidad de imagen, ya que evita la sensacin de parpadeo que ofrecen los monitores con frecuencias menores, debiendo ser como mnimo de 75 u 80 Hz segn el estndar VESA ( Vdeo Electronic Standard Association), o lo que es lo mismo, 75 u 80 veces por segundo. Este parmetro viene determinado por el controlador grfico, encargado de emitir las rdenes para la realizacin del barrido. Las frecuencias de barrido horizontal y vertical dependen del ancho de banda y de la resolucin aplicada. Existen dos tipos de barridos:

Entrelazado: ofrece peor calidad y consiste en recorrer las lneas impares en un barrido y las pares en el siguiente.

Sin entrelazado: en este caso, todas las lneas son recorridas en cada refresco. Por otro lado, cada lnea est formada a su vez por una serie de puntos. Cada punto de la panta- lla que conforman la lnea recibe el nombre de pxel. Cada uno de estos puntos, a su vez, est formado por otros puntos ms pequeos que se corresponden con los tres colores bsicos. La tensin aplicada a las bobinas vara en funcin del punto de la pantalla sobre el cual queremos que incida el haz de electrones.

Pantallas planas: las pantallas planas emplean fundamentalmente la tecnologa LCD (Liquid Cristal Display, Pantalla de Cristal Lquido), que comenz a utilizarse en los displays de los relojes digitales, en las calculadoras electrnicas, etc.

Estas pantallas estn formadas por los siguientes elementos:

a) Dos filtros de polarizacin.

b) Existe una sustancia con unas propiedades fisicas que permiten alinear las molculas al suministrarles corriente, pudiendo incluso actuar sobre cada molcula de forma independiente. Estas sustancias son las "molculas de cristal lquido", que se encuentran ubicadas entre ambos filtros polarizados.

La luz pasa el primer filtro y se polariza verticalmente. Cuando las molculas de cristal lquido reciben corriente elctrica, se orientan de manera que la luz cambia de direccin, es decir, dejan o no que la luz llegue al segundo filtro polarizado.

El stripe pitch es similar al de los monitores con rejilla de apertura, con una distancia aproximada de 0'24 mm.

En cuanto a la resolucin, se calcula por el nmero de pixels que pueden colocarse en direccin horizontal, por la cantidad de puntos que forman un pxel (tres para el color) y por el conjunto de lneas que se sitan en direccin vertical. En los monitores en color existen dos tipos de matrices de visualizacin:

a) Matriz activa (AMLCD): se corresponden con las pantallas TFT (Thin Film Trasis- tor). Cada clula es activada por una delgada pelcula de transistores localizada en una lmina de cristal posterior, la cual contiene informacin para cada pixel. De esta ma- nera, cabe utilizar ms rpidamente los cristales lquidos, dando como resultado un mejor contraste, la ausencia de parpadeo y un tiempo ms corto de respuesta.

b) Matriz pasiva (PMLDC): se corresponde con las pantallas DSTN, que utilizan la tecnologa de matriz pasiva pero mejorada. Las clulas individuales LCD estn controladas por una matriz cuyos electrodos estn distribuidos en lneas y columnas, de modo que se pueda actuar sobre pixels independientes. Para evitar el parpadeo de la imagen existen mecanismos: dividir horizontalmente la pantalla en dos partes (Dual Scan Display), lo que permite que la imagen se visualice ms tiempo, duplicando la frecuencia de activacin de la clula. Como mejora de estas pantallas se han desarrollado las CSTN.

Plasma: tienen poca utilizacin en la informtica actualmente debido a su alto coste.

Impresoras

Dipositivo de salida que permite recoger la informacin sobre el papel. Como todos los dispositivos, dispone de dos partes:

Mecnica: esta parte, ademas de encargarse de accionar los elementos que hacen que se imprima el carcter correspondiente, debe dedicarse a la alimentacin y arrastre del papel.

Controlador: se encarga de interpretar las rdenes que le llegan de la CPU para la transmisin de datos y de generar las seales de control para la activacin de los elementos electromecnicos del perifrico que producen en el soporte la informacin correspondiente.

Interfaces La conexin la suele realizar por puerto parlelo conocido con el nombre de Centronics.

Caractersticas

Velocidad de escritura: segn la tecnologa utilizada, se puede expresar:

Caracteres por segundo (cps).

Lneas por minuto (lpm).

Pginas por minuto (ppm).

Sentido de la escritura.Existen dos tipos:

Unidireccional: escriben de izquierda a derecha.

Bidireccional: escribe en ambos sentidos.

Arrastre del papel

Existen dos mecanismos:

Traccin: actualmente es el menos utilizado. El papel dispone a ambos lados de unos orificios que, encajados en una una rueda con unos salientes, se encargan de arrastrar el papel.

Friccin o presin: la hojas sueltas depositadas para la entrada automtica o manual son movidas por unos cilindros que hacen presin sobre las mismas, permitiendo as su deslizamiento.

Buffer

Segn la impresora, dispondr de una memoria intermedia donde se almacenarn las pginas que se van a imprimir.

Calidad de impresin

Los factores a tener en cuenta son: Resolucin: se define como la cantidad de puntos que es capaz imprimir por pulgada (25.4 mm). A mayor nmero de puntos por pulgada, mejor ser la calidad de la imagen impresa. La unidad de medida se representa como dpi (Dots Per lnch ) o ppp (puntos por pulgadas).

Densidad o porcentaje de negro: segn el tipo de impresora, la misma densidad se mantendr hasta que la tinta o tner se agote, como sucede en la impresora lser. Otras, en cambio, van perdiendo densidad conforme se va acabando la tinta.

Lenguajes Segn las tecnologas podrn utilizar distintos tipos de lenguajes:

PCL.

Postcript.

Clasificacin y mecanismo de funcionamiento

Existen distintos criterios de clasificacin segn el tipo de papel que utiliza, segn la calidad de impresin, segn la forma con que se imprimen los caracteres, y que ms se utilizan actualmente:

Impresoras de impacto: a lo largo del tiempo han existido distintos modelos de impre- soras. Unas escriban carcter a carcter, mientras que otras eran capaces de escribir l- nea a lnea. stas son: impresora de margarita, impresora de rueda, impresora de cilin- dro, impresora de bola, impresora de tambor compacto, impresora de tambor con rue- das, impresora de barra, impresora de cadena, impresora de banda. La ltima utilizada y que an se emplea para funciones concretas es la impresora matricial o de agujas o de matriz de puntos. Permiten imprimir distintos tipos de letras (texto ) as como grficos. Disponen de un cabezal de impresin en cuyo interior, y segn la calidad de la impresora, se alojan un nmero variable de agujas, las cuales son activadas por un electroimn que las hace impactar sobre el papel cada vez que recibe corriente. Las agujas que van a ser activadas para conformar el carcter o grfico dependen de una tabla de fuentes que se encuentra en una memoria ROM en la impresora, lo que permite disponer de un repertorio de fuentes variable. Todas las impresoras disponen tambin de una memoria RAM donde es enviada la informacin a imprimir, por lo que, mientras mayor sea su capacidad, menos tiempo se pierde en la transferencia de datos.

Otro dispositivo fundamental es el procesador de la impresora, encargado de recoger la informacin enviada lnea a lnea y procesarla.

Impresoras sin impacto: actualmente es el grupo de impresoras ms utilizadas, por ser ms rpidas, ms precisas y menos ruidosas. Entre ellas distinguimos:

Impresora de inyeccin de tinta: estn consideradas como impresoras de gran cali- dad, pudiendo representar tanto grficos como texto, mejorando cada vez ms su calidad con el color. Surgieron como una evolucin de las matriciales a finales de los aos ochenta. Posteriormente, a principio de los aos noventa aparecieron las primeras impresoras en color.

a) Mecanismo de funcionamiento: los mecanismos utilizados son los siguientes:

I. Mtodo de la burbuja trmica (Bubble-Jet): en este mecanismo, la tinta incluida en los cartuchos es calentada a elevadas temperaturas, dando lugar a la formacin de unas burbujas que son las que producen la salida de la tinta hacia el exterior a travs de unos orificios o toberas, que varan en nmero segn la calidad de la impresora. El calentamiento de la tinta se realiza gracias a la resistencia situada en la parte inferior. Lgicamente, la tinta debe estar preparada para los continuos calentamientos.

II. Mtodo piezoelctrico (Piezo-Electric): este mecanismo se basa en la vibracin provocada por un cristal piezoelctrico al aplicarle un voltaje, que hace implusar la tinta a travs de los orificios.

Representacin del color: debido a la propiedad de ser el papel un elemento re- flactante, en la impresin se utiliza lo que se denomina "mtodo substractivo", es decir, teniendo en cuenta que los colores bsicos para la impresin son el cin, magenta y amarillo (sistema CMY o tricroma), si queremos representar el color negro, tendremos que poner los tres colores para que absorva el espectro luminoso.

Dicho de otra manera, segn la cantidad de tinta de cada color utilizado absorver la luz de ellos, menos del que se encuentre en el papel. Normalmente, en la mayora de las impresoras se aade el color negro para obtener un color negro ms saturado, pasando a ser el modo CMYK o cuatricroma.

Caractersticas de las impresoras de inyeccin: adems de las caractersticas mencionadas anterormente por los elementos que se utilizan en este tipo de impresoras, habra que indicar:

Nmero de gotas por punto: cada punto de la imagen, que se indica en la resolucin, puede estar formado por varias gotas del mismo o distinto color, segn el que queramos obtener, por lo que tamben habr que tener en cuen- ta el nmero de colores aplicados por punto de imagen.

Tipo de cartucho: la cabeza de impresin est formada por cartucho y un nmero determinado de orficios o toberas. Unas impresoras tienen ambos elementos integrados, por lo que al cambiar el cartucho cambiamos tambin los inyectores, mientras que en otras, van independientes. Para formar la imagen el cabezal se desplaza horzontamente sobre una barra que le sirve de soporte. El cartucho de tinta suele llevar los tres colores en tres departamentos independientes, aadindose en la mayora de los casos otro cartucho con el co- lor negro para obtener mayor calidad. Algunas impresoras actuales permiten cambiar el cartucho habitual del color por otro para calidad fotogrfica

Nmero de inyectores: cuando la impresora es de color, los inyectores se distribuyen entre los tres colores bsicos, es decir, si tiene 60 inyectores se usarn 20 para cada uno de los tres colores.

Interfaz: suele utilizarse el puerto paralelo o, actualmente el USB.

Impresora lser: son consideradas como las ms rpidas, expresando su velocidad en pginas por minuto.

Mecanismo de funcionamiento: la impresora lser se caracterza por imprimir pgina completas, es decir, hasta que no dispone de la informacin necesaria para imprmir la pgina en su totalidad no comienza la impresin. Por esta razn, los pasos a seguir son los siguientes: .Procesar las seales recibidas que indican los puntos que deben ser dibujados en el papel. Esta tarea es llevada a cabo por un microprocesador incluido en la propia impresora.

El microprocesador, una vez que ha interpretado las seales, comienza a enviar las rdenes oportunas al rayo lser para que comience a lanzar puntos de luz. Estos rayos de luz impactan sobre el tambor por medio un siste- ma de espejos que rotan continuamente sobre el mismo eje y se encargan de reflejar el rayo de manera que el recorrido del lser sea de una lnea ho- rizontal completa. El tambor o cartucho orgnico fotoconductor (Organic Photoconducting Cartridge u OPC) es un cilindro recubierto por una capa fotoconductora con carga electrosttica que es anulada cuando impacta la luz. Las zonas del tambor que permanecen intactas por el haz lser retienen la carga, siendo esos los puntos que no sern dibujados. Cuando ha finalizado el recorrido de una lnea horizontal completa, el tambor gira, volvindose a repetir el proceso para la lnea siguiente. Conforme el tambor va rotando, un polvo negro llamado tner se adhire en los puntos donde impact el lser, ya que el tner se encuentra tambin cargado elctricamente con una carga opuesta a la creada por el lser (las cargas opuestas se atraen).

Por otro lado, el papel contacta con un cable cargado elctricamente que le transfiere una carga de electricidad esttica, que puede ser positiva o negativa. Una vez formada la imagen completa en el tambor, el papel, al entrar en contacto con ste, atrae al tner que se adhiere al papel (aunque la carga elctrica del papel sea la misma que la del tambor, la carga que posee el papel es mayor). Terminada la impresin de la pgina, un cable llamado cable corona reestablece la carga original al tambor para formar la siguiente pgina. El proceso finaliza mediante el paso del papel por el sistema de fundido. donde el calor terminar de secar y adherir la cera que forma parte del tner. Esta tcnica descrita se denomina escritura negra, ya que los puntos en los que impact el lser sern los puntos que formarn la imagen, es decir, los puntos que se imprimirn en negro. Contraria a esta tcnica est la "escirtura blanca", ya que la imagen se formar en los puntos donde no impacte el lser.

Interfaces: igual que la anterior.

Impresoras por inyeccin de cera: en este caso la tinta es una cera slida, que antes de imprimir, se somete a altas temperaturas para derretirla. La tinta lquida es proyectada contra el papel, donde vuelve a su estado slido simplemente con la temperatura ambiental. El cabezal no recorre el rodillo, sino que permanece completamente fijo y ocupa toda la anchura del papel, ya que dispone de un orificio o tobera para cada punto que forma la imagen.

Impresoras por transferencia trmica: son las que ms se asemejan a las impresoras de agujas. Necesitan un papel especial termosensible para "dibujarse" con el calor. Las de color contienen dos rodillos, de manera que uno desplaza el papel mientras que el otro contiene la tinta con los tres colores primarios. Impresin por sublimacin: la tinta pasa de estado slido a gaseoso sin pasar por el lquido cuando se somete a altas temperaturas. La tinta sale como gas, producindose una reaccin al llegar al papel, por lo que tanto la tinta como el papel son especiales.

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