Tema1_Sistemas_Informáticos

Un ordenador est compuesto por una parte fsica denominada Hardware y por una parte Software constituida por el sistema operativo y todos las dems aplicaciones o programas especficos necesarios para su funcionamiento.

En cuanto al hardware bsicamente los bloques son los siguientes:

1.1 Bloques funcionales bsicos de un ordenador

1.2 Arquitectura de un sistema informtico

Los ordenadores se desarrollan bajo la arquitectura VON NEUMANN desarrollada en la dcada de los aos 40 y estn constituidos por tres grandes bloques:

Unidad Central de Proceso (CPU)

La memoria

Los mdulos de entrada y salida (E/S)

Adems se necesita una interconexin de estos tres bloques para la trasferencia de informacin entre ellos: Bus del sistema.

El bus del sistema est compuesto por Bus de Direcciones, Bus de Datos y Bus de Control.

- E l bus de direcciones es el conjunto de lneas que se encargan de transmitir la direccin de lectura o escritura del dato correspondiente.

- El bus de datos se encarga de trasmitir los datos a operar.

- El bus de control transmite la operacin a realizar con los datos.

En este tema:

1.1 Bloques funcionales bsicos de un ordenador

1.2 Arquitectura bsica de un sistema informtico

1.3 Equipos informticos

1.4 El hardware del PC

El PC, como todo ordenador, est

constituido por dos tipos de elementos: fsicos y lgicos. El

conjunto de elementos fsicos se conoce con el nombre de hardware y

el conjunto de elementos lgicos

Software.

Sistemas Informticos 1

TEMA 1 ELECTRNICA DE SISTEMAS

PGINA 2 TEMA1 SISTEMAS INFORMTICOS

Lo que se conoce como ordenador personal, que en adelante llamaremos simplemente PC (abreviatura inglesa de Personal Computer), tiene una arquitectura interna como la mostrado en la Figura 1. 1.

Los comienzos del PC hay que buscarlos en la dcada de los 80. En aquellos aos, la compaa IBM present al mercado un ordenador personal conocido con el nombre de IBM PC. Aunque se podan encontrar ordenadores personales de otros fabricantes, el tamao y el prestigio de la multinacional estadounidense hicieron posible la gran aceptacin de su modelo de ordenador. Adems, los usuarios de las mquinas de IBM disponan de gran cantidad de programas para su nuevo modelo, lo que realmente converta al IBM PC en una herra-mienta valiosa. Pasados algunos aos, otros fabricantes pusieron a disposicin de los usuarios mquinas que funcionalmente eran iguales que los ordenadores IBM PC, pero tenan un precio inferior; eran los conocidos como compatibles IBM PC o, simplemente, clnicos.

El entorno PC (entendiendo como entorno el sistema formado por el hardware y el software) presenta en la actualidad notables diferencias respecto al primer modelo de IBM.

1.3 Equipos informticos

Fig. 1.1 Diagrama de la arquitectura de un Ordenador

En la dcada de los 80 IBM present al

mercado el primer ordenador personal

con una gran aceptacin en Estados

Unidos

1.4 El hardware del PC

Uno de los factores que ha contribuido a la gran aceptacin del PC es su diseo hardware modular. Esto quiere decir que la prctica totalidad de los ordenadores estn construidos con piezas reemplazables que pueden ser sustituidas con relativa facilidad, permitiendo que sea el propio usuario el que elija los elementos con los que quiere formar su sistema. De esta manera se da la posibilidad al usuario para que seleccione los componentes de su sistema entre una amplia variedad de modelos y fabricantes. Ver figura 1.2

El hardware de un Ordenador est constituido por los siguientes elementos:

La placa base.

El microprocesador.

La memoria principal.

Las ranuras de expansin.

Los puertos de comunicacin.

Dispositivos de almacenamiento de datos.

El sistema de vdeo.

Perifricos de entrada y salida.

PGINA 3 TEMA 1 SISTEMAS INFORMTICOS

1.4.1 La placa base

El circuito impreso que destaca por su gran tamao, es la llamada placa base o placa madre (motherboard). La placa base es el elemento a partir del cual se construye el PC, y las caractersticas de la misma determinan en gran medida su capacidad y prestaciones.

Los elementos ms importantes de una placa base son los siguientes:

Zcalo o socket del procesador: Es el lugar donde se conecta el procesador, y su forma viene determinada por las especificaciones y el tamao del mismo.

Chipset: Es el conjunto de circuitos integrados o chips que forman parte de la placa base y que contienen los controladores encargados de actuar como intermediarios entre el procesador, el bus, y el resto de los elementos del PC (memoria, discos, etc).

Zcalos de memoria: Son los conectores donde se alojan los mdulos de la memoria RAM del sistema.

Los distintos tipos de zcalos son

incompatibles entre s, por lo que una placa

base solamente admite los procesadores cuyo

encapsulado se corresponde con el tipo de zcalo que lleva incorporado.

Fig 1.2 Elementos que componen el hardware de un ordenador personal


Ranuras de expansin: Mediante las ranuras de expansin es posible conectar dispositivos internos. Para ello la placa base dispone de los conectores adecuados que pueden ser de varios tipos: PCI, AGP, PCI EXPRESS, etc.

Adaptador de disco: Todo PC debe tener al menos una unidad de disco. Para poder conectar las unidades de disco a la placa base, sta posee una serie de conectores cuyas caractersticas se detallan en el apartado dedicado a los discos. Actualmente el ms utilizado es el serial-ata o SATA (Fig. 1.3).

Puertos: La conexin de perifricos en el PC se realiza a travs de los puertos, cuyas caractersticas bsicas se incluyen en el apartado dedicado a los mismos.

Conector de alimentacin: Para alimentar los circuitos de la placa base con las tensiones de la fuente de ali-mentacin.

Fig 1.4 Elementos de una Placa base

Fig 1.3 Conexionado unidad SATA


Memoria ROM BIOS: Es un chip de memoria ROM que

contiene el conjunto de instrucciones de arranque del PC y aquellas relacionadas con el funcionamiento de elementos como la memoria o los discos. Se conoce con el nombre de BIOS (Basic Input Output System).

La pila: La placa base incorpora un chip que realiza

funciones de reloj y calendario. Para mantener funcionando el reloj calendario cuando el PC est apagado es necesario que la placa base disponga de una batera.

Fig 1.5 Memoria ROM BIOS de AMI

1.4.2 El programa SETUP

El SETUP es un programa que se encuentra almacenado en la memoria ROM BIOS de la placa base, figura 1.6. Este programa contiene toda la informacin bsica de la configuracin del PC: Unidades de disco, memoria RAMinstalada, secuencia de arranque, temperatura de la CPU, velocidad del microprocesador, etc. Para acceder al setup, (figura 1.6) tenemos que pulsar una tecla durante el arranque, que depender del tipo de placa base. Normalmente suele ser la tecla Supr o F2. Cuando el ordenador falla durante el arranque existen unos cdigos de error mediante pitidos, que dependen del fabricante de la bios, las ms usuales son de la marca AWAR, PHOENIX o AMERICAN MEGATRENDS. Para conocer con detalle estos cdigos de error, se puede descargar el programa Beep Codes Viewer en la siguiente direccin: http://rizone-beep-codes-viewer.softonic.com/

Fig 1.6 SETUP de la BIOS Phoenix.

Una de las caractersticas ms destacadas del BIOS de las placas bases actuales es la posibilidad de

actualizar el contenido de la memoria ROM que tambin se denomina flash BIOS. El hecho de poder actualizar el BIOS permite solventar problemas o

bugs detectados en la placa base, as como aadir soporte para nuevos dispositivos sin cambiar la placa.


1.4.3 El Microprocesador

El microprocesador es el circuito integrado principal de un ordenador. Es la parte del PC que ejecuta los programas y controla todas las operaciones que se realizan en el equipo informtico. Actualmente existen dos grandes fabricantes: INTEL y AMD. Ver figura 1.7. Una de sus caractersticas ms importantes es la frecuencia de funcionamiento expresada en Gigahercios (GHz), tambin llamada velocidad del procesador. Actualmente existen infinidad de microprocesadores destacando: INTEL: Core i3, Core i5 y Core i7

Estn fabricados con tecnologa Ivy Bridge de 22nm e integran procesador, grficos y controlador de memoria en un chip que solo consume 17 vatios.

Ejemplos:

o El Core i3-3240 con 2 cores a 3.4 GHZ y 3 MB de

cach L3 o El Core i5-3350P con 4 cores funciona a 3.1 GHZ y

tiene 6 MB de memoria cach L3. o El Core i7-3820QM con 4 cores funciona a 3.7 Ghz y

tiene 8 MB de memoria cach L3.

AMD: FX-8350 a 5 GHz y Trinity a 4 GHz

Microprocesadores FX Vishera: El FX-8350 contiene ocho ncleos de procesamiento a 5 GHz de frecuencia con refrigeracin lquida lo que muestra su gran capacidad de overclocking.

Microprocesadores APU Trinity: A10-5800K 4 GHz. Uno de los

micros ms potentes de la serie Trinity que ofrece consumo reducido y equilibrio entre potencia de procesamiento y grfica.

Para ms informacin sobre la actualidad de los microprocesadores:

INTEL: http://www.intel.es AMD:

o Sobremesa: http://www.amd.com/la/products/desktop/processors/Pages/desktop-processors.aspx

o Porttiles:

http://www.amd.com/la/products/notebook/processors/Pages/notebook-processors.aspx

Fig. 1.7 Procesadores: INTEL i5 y AMD FX-8350.

Actualmente algunos ordenadores porttiles vienen equipados con

microprocesadores Intel de 3 generacin

como los denominados Intel Core i7

Intel Core i7-3820QM Processor

(8M Cache, up to 3.70 GHz)


Fig 1.8 Tipos de memorias RAM

La memoria de acceso aleatorio (en ingls: Random Access Memory), se utiliza como memoria de trabajo para el sistema operativo, los programas y la mayora del software. Es all donde se cargan todas las instrucciones que ejecutan el procesador y otras unidades de cmputo. Se denominan "de acceso aleatorio" porque se puede leer o escribir en una posicin de memoria con un tiempo de espera igual para cualquier posicin, no siendo necesario seguir un orden para acceder a la informacin de la manera ms rpida posible. Durante el encendido del ordenador, la rutina POST verifica que los mdulos de memoria RAM estn conectados de manera correcta. En el caso que no existan o no se detecten los mdulos, la mayora de las placas bases emiten una serie de pitidos que indican la ausencia de memoria principal. Terminado ese proceso, la memoria BIOS puede realizar un test bsico sobre la memoria RAM indicando fallos mayores en la misma. Actualmente los tipos de memoria ms comnmente usadas son la memoria DDR, la DDR2, la DDR3 y prximamente ser la DDR4.

1.4.4 La memoria RAM

Actualmente los tipos de memoria ms comnmente usadas son la memoria

DDR, la DDR2, la DDR3 y prximamente lo ser la DDR4.

Samsung ya tiene listos los mdulos de 8 y 16 GB DDR4, haciendo uso de chips de memoria en 30 nanmetros (en un

futuro los fabricarn en 20) y trabajando a 1.2 voltios, lo cual

supondr segn la compaa un ahorro energtico de hasta el 40%.


SDR SDRAM DDR SDRAM DDR2 SDRAM DDR3 SDRAM DDR4 SDRAM

1.4.4.1 Tecnologas de memoria

SDR SDRAM Memoria sncrona, con tiempos de acceso de entre 25 y 10 ns y que se presentan en mdulos DIMM de 168 contactos. Fue utilizada en los Pentium II y en los Pentium III , as como en los AMD K6, AMD Athlon K7 y Duron. Est muy extendida la creencia de que se llama SDRAM a secas, y que la denominacin SDR SDRAM es para diferenciarla de la memoria DDR, pero no es as, simplemente se extendi muy rpido la denominacin incorrecta. El nombre correcto es SDR SDRAM ya que ambas (tanto la SDR como la DDR) son memorias sncronas dinmicas. Los tipos disponibles son: PC66: SDR SDRAM, funciona a un mx de 66,6 MHz. PC100: SDR SDRAM, funciona a un mx de 100 MHz. PC133: SDR SDRAM, funciona a un mx de 133,3 MHz.

DDR SDRAM Memoria sncrona, enva los datos dos veces por cada ciclo de reloj. De este modo trabaja al doble de velocidad del bus del sistema, sin necesidad de aumentar la frecuencia de reloj. Se presenta en mdulos DIMM de 184 contactos en el caso de ordenador de escritorio y en mdulos de 144 contactos para los ordenadores porttiles. Los tipos disponibles son: PC1600 o DDR 200: funciona a un mx de 200 MHz. PC2100 o DDR 266: funciona a un mx de 266,6 MHz. PC2700 o DDR 333: funciona a un mx de 333,3 MHz. PC3200 o DDR 400: funciona a un mx de 400 MHz. PC4500 o DR4 400: funciona a una mx de 500 MHz

SD RAM PC-133

DDR SDRAM


DDR2 SDRAM Las memorias DDR 2 son una mejora de las memorias DDR (Double Data Rate), que permiten que los bferes de entrada/salida trabajen al doble de la frecuencia del ncleo, permitiendo que durante cada ciclo de reloj se realicen cuatro transferencias. Se presentan en mdulos DIMM de 240 contactos. Los tipos disponibles son: PC2-4200 o DDR2-533: funciona a un mx de 533,3 MHz. PC2-5300 o DDR2-667: funciona a un mx de 666,6 MHz. PC2-6400 o DDR2-800: funciona a un mx de 800 MHz. PC2-8600 o DDR2-1066: funciona a un mx de 1066,6 MHz. PC2-9000 o DDR2-1200: funciona a un mx de 1200 MHz

DDR3 SDRAM Las memorias DDR 3 son una mejora de las memorias DDR 2, proporcionan significantes mejoras en el rendimiento en niveles de bajo voltaje, lo que lleva consigo una disminucin del gasto global de consumo. Los mdulos DIMM DDR 3 tienen 240 pines, el mismo nmero que DDR 2; sin embargo, los DIMMs son fsicamente incompatibles, debido a una ubicacin diferente de la muesca. Los tipos disponibles son: PC3-6400 o DDR3-800: funciona a un mx de 800 MHz. PC3-8500 o DDR3-1066: funciona a un mx de 1066,6 MHz. PC3-10600 o DDR3-1333: funciona a un mx de 1333,3 MHz. PC3-12800 o DDR3-1600: funciona a un mx de 1600 MHz. PC3-14900 o DDR3-1866: funciona a un mx de 1866,6 MHz. PC3-17000 o DDR3-2133: funciona a un mx de 2133,3 MHz.

DDR3 SDRAM

DDR2 SDRAM


DDR4 SDRAM Es una abreviatura de double data rate type four synchronous dynamic random-access memory es un tipo de memoria de acceso aleatorio (Memoria RAM) de la familia de las DRAM y sucesora de la DDR3 SDRAM, no es compatible con versiones anteriores por diferencias en los voltajes, interfaz fsica y otros factores, Tienen un gran ancho de banda en comparacin con sus versiones anteriores y an estn en fase de desarrollo, se espera su lanzamiento sobre el ao 2012.

Sus principales ventajas en comparacin con DDR2 y DDR3 son una tasa ms alta de frecuencias de reloj y de transferencias de datos (2133 a 4266 MT/s en comparacin con DDR3 de 800M a 2.133 MT/s. La tensin es tambin menor a sus antecesoras (1,2 a 1,05 para DDR4 y 1,5 a 1,2 para DDR33 ) DDR4 tambin apunta un cambio en la topologa descartando los enfoques de doble y triple canal, cada controlador de memoria est conectado a un mdulo nico.

DDR4 SDRAM DE SAMSUNG

1.4.5 Las ranuras de expansin

Una de las caractersticas ms interesantes del PC es la posibilidad de conectar dispositivosinternos haciendo uso de las ranuras de expansin. La placa base dispone de varias de estas ranuras que estn conectadas con el procesador a travs de los buses. El rendimiento con el que funciona un bus depende de dos aspectos. Por un lado, la velocidad a la que trabaja, o lo que es lo mismo, la frecuencia de la seal del reloj con la que estn sincronizadas las transferencias de datos, y por otra parte, el tamao de los datos que pueden circular por el bus, es decir, su anchura.

Fig 1.9 Slots de expansin

MT/s Millones de transferencias por segundo es un trmino usado en informtica, se refiere al nmero de transferencias de datos que pueden darse en un segundo.


1.4.5.1 Tipos de ranuras o slots de expansin

ISA Arquitectura industrial estndar. Bus de 8 bits instalado en los primeros PC fabricados por IBM, que se ampli posteriormente a 16 bits en los PCs AT. El slot ISA fue reemplazado desde el ao 2000 por el slot PCI. Los componentes diseados para el slot ISA eran muy grandes y fueron de los primeros slots en usarse en los ordenadores personales. Hoy en da no se fabrican slots ISA. Los puertos ISA son ranuras de expansin actualmente en desuso, se incluyeron estos puertos hasta los primeros modelos del Pentium III. El slot ISA ( Industry Standard Arquitecture) es un tipo de slot o ranura de expansin de 16 bits capaz de ofrecer hasta 16 MB/s a 8 MHz. Aceptaba tarjetas de conexin que controlaban la presentacin de video, disco y otros perifricos.

PCI PCI (Interconexin de componentes perifricos) Es un estndar abierto desarrollado por Intel en tiempos del 486. Permite interconectar tarjetas de vdeo, audio, adaptadores de red y otros muchos perifricos con la placa base. El estndar PCI 2.3 llega a manejar 32 bits a 33/66MHz con tasas de transferencia de datos de 133MB/s y 266MB/s respectivamente. No obstante y hoy en da Intel impulsa decididamente el estndar PCI express, que en su versin x16 y funcionando en modo dual proporciona una tasa de transferencia de datos de 8GB/s, 30 veces ms que PCI 2.3.


AGP Accelerated Graphics Port o AGP (en espaol "Puerto de Grficos Acelerados") Es una especificacin de bus que proporciona una conexin directa entre el adaptador de grficos y la memoria. Desarrollado por Intel en 1996 como solucin a los cuellos de botella que se producan en las tarjetas grficas que usaban el bus PCI. El puerto AGP es de 32 bits como el PCI. Puede acceder directamente a la memoria a travs del puente norte pudiendo emular as memoria de vdeo en la RAM. La velocidad del bus es de 66 MHz. El bus AGP cuenta con diferentes modos de funcionamiento:

AGP 1X: velocidad 66 MHz con una tasa de transferencia de 266 MB/s y funcionando a un voltaje de 3,3V.

AGP 2X: velocidad 133 MHz con una tasa de transferencia de 532 MB/s y funcionando a un voltaje de 3,3V.

AGP 4X: velocidad 266 MHz con una tasa de transferencia de 1 GB/s y funcionando a un voltaje de 3,3 o 1,5V para adaptarse a los diseos de las tarjetas grficas.

AGP 8X: velocidad 533 MHz con una tasa de transferencia de 2 GB/s y funcionando a un voltaje de 0,7V o 1,5V.

El puerto AGP se utiliza exclusivamente para conectar tarjetas grficas.

A partir de 2006, el uso del puerto AGP ha ido disminuyendo con la aparicin de una nueva evolucin conocida como PCI-Express, que proporciona mayores prestaciones en cuanto a frecuencia y ancho de banda. As, los principales fabricantes de tarjetas grficas, como ATI y nVIDIA, han ido presentando cada vez menos productos para este puerto.


Fig 1.10 Slots PCI Express (de arriba a abajo: x4, x16, x1 y x16), comparado con uno tradicional PCI de 32 bits, tal como se ven en la placa DFI LanParty nF4 Ultra-D

PCI EXPRESS

PCI Express es una evolucin de PCI, en la que se consigue aumentar el ancho de banda mediante el incremento de la frecuencia, llegando a ser 32 veces ms rpido que el PCI 2.1., pero presenta el inconveniente de que al instalar ms de un dispositivo la frecuencia base se reduce y pierde velocidad de transmisin.

Este sistema es apoyado principalmente por Intel. El PCIe 1.1 (el ms comn en 2007) cada carril transporta 250 MB/s en cada direccin. PCIe 2.0 dobla esta tasa a 500 MB/s y PCIe 3.0 la dobla de nuevo (1 GB/s por carril).

Cada ranura de expansin lleva uno, dos, cuatro, ocho o diecisis carriles de datos entre la placa base y las tarjetas conectadas. El nmero de carriles se escribe con una x de prefijo (x1 para un carril simple y x16 para una tarjeta con diecisis carriles); x16 de 500MB/s dan un mximo ancho de banda de 8 GB/s en cada direccin para PCIE 2.x. En el uso ms comn de x16 para el PCIE 1.1 proporciona un ancho de banda de 4 GB/s (250 MB/s x 16) en cada direccin. En comparacin con otros buses, un carril simple es aproximadamente el doble de rpido que el PCI normal; una ranura de cuatro carriles, tiene un ancho de banda comparable a la versin ms rpida de PCI-X 1.0, y ocho carriles tienen un ancho de banda comparable a la versin ms rpida de AGP.

Una ranura PCi Express 3.0 tiene 1 GB/s direccional y 2 GB/s bidireccional, por lo que logran en el caso de x16 un mximo terico de 16 GB/s direccionales y 32 GB/s bidireccionales.


1.4.6 Los puertos de comunicacin

Mientras que las ranuras de expansin del PC permiten la conexin de dispositivos internos, los puertos son el medio de conexin de los dispositivos externos, como el teclado, la impresora, etc. Los tipos de puertos que puede tener un PC son los siguientes:

Puertos PS/2 Puerto serie Puerto paralelo Puertos RJ45 o puerto Ethernet para LAN Puertos de sonido Puerto USB Puerto VGA Puerto HDMI Puerto DVI S-Video Puerto Firewire Puerto IRDA


Fig 1.11 Puertos de comunicacin que podemos encontrar en un PC


Puertos PS2: Son puerto de tipo mini-DIN se usan comnmente para conectar teclado (color violeta) y ratn (verde).

Puerto serie: Este puerto cumple el estndar RS 232-C donde los datos se transmiten en

serie. Se usaba para conectar dispositivos como ratones y mdems, o bien, conectar dos PCs entre s. Este puerto actualmente est en desuso.

Puerto paralelo: Cumple el estndar Centronics para la transmisin de datos en

paralelo. Mediante el puerto paralelo podemos controlar tambin perifricos como rels, motores entre otros dispositivos, adecuados para automatizacin, este puerto era muy comn para conectar las impresoras al PC.

Puerto RJ45: este es el puerto de red, permite una interface para conectarnos a

internet o una red.

Puertos de sonido: en placas madre simples, viene integrado con 3 opciones, entrada de micrfono, salida de altavoces y auricular. En modelos ms completos vienen 6 o ms canales usados para equipos de audio o ms entradas de audio. Los ms comunes son el verde, salida de los altavoces y rosa, que es la entrada del micrfono.

Puerto USB: Abreviatura de Universal Serial Bus. Es el puerto de comunicacin ms

usado actualmente. Hay que sealar que cada dispositivo USB no se conecta directamente a un puerto, tal y como se hace con los puertos serie y paralelo, sino que se crea una cadena de dispositivos. De esta manera, el primer dispositivo se conecta al puerto USB del PC, el segundo dispositivo se conecta al primero, y as sucesivamente con todos los dispositivos. Un dispositivo USB suele tener dos conectores USB, uno para conectarse al dispositivo anterior y otro para conectar el dispositivo siguiente. El bus USB permite la conexin de 127 dispositivos como mximo, que pue-den ser conectados sin necesidad de que el PC est apagado (conexin en caliente).


Los dispositivos USB se clasifican en cuatro tipos segn su velocidad de transferencia de datos:

Baja velocidad (1.0): Tasa de transferencia de hasta 1,5 Mbps (192 KB/s). Utilizado en su mayor parte por dispositivos de interfaz humana (Human Interface Device, en ingls) como los teclados, los ratones (mouse), las cmaras web, etc.

Velocidad completa (1.1): Tasa de transferencia de hasta 12 Mbps (1,5 MB/s) segn este estndar, pero se dice en fuentes independientes que habra que realizar nuevamente las mediciones. sta fue la ms rpida antes de la especificacin USB 2.0, y muchos dispositivos fabricados en la actualidad trabajan a esta velocidad. Estos dispositivos dividen el ancho de banda de la conexin USB entre ellos, basados en un algoritmo de impedancias LIFO.

Alta velocidad (2.0): Tasa de transferencia de hasta 480 Mbps (60 MB/s) pero por lo general de hasta 125Mbps (16MB/s). El cable USB 2.0 dispone de cuatro lneas, un par para datos, y otro par de alimentacin.

Sper alta velocidad (3.0): Tiene una tasa de transferencia de hasta 4,8 Gbps (600 MB/s). La velocidad del bus es diez veces ms rpida que la del USB 2.0, debido a que han incluido 5 conectores adicionales, desechando el conector de fibra ptica propuesto inicialmente, y ser compatible con los estndares anteriores.

Puerto VGA: ("Video Graphics Array Video Graphics Adapter") Se trata de un conector semitrapezoidal con 15 terminales, que se encarga de enviar las seales referentes a los grficos desde el ordenador hasta una pantalla para que sean mostrados al usuario.

Puerto HDMI: High-Definition Multimedia Interface (interfaz multimedia de alta definicin), es una norma de audio y vdeo digital cifrado sin compresin apoyada por la industria para que sea el sustituto del euroconector. HDMI provee una interfaz entre cualquier fuente de audio y vdeo digital como podra ser un sintonizador TDT, un reproductor de Blu-ray, un Tablet PC, un ordenador o un receptor A/V, y monitor de audio/vdeo digital compatible, como un televisor digital (DTV). HDMI permite el uso de vdeo computarizado, mejorado o de alta definicin, as como audio digital multicanal en un nico cable.

Puerto DVI: interfaz visual digital (Digital Visual Interface) es una interfaz de

vdeo diseada para obtener la mxima calidad de visualizacin posible en pantallas digitales, tales como los monitores LCD de pantalla plana y los proyectores digitales.

Separate-Video: (vdeo separado), errneamente conocido como Super-

Video, es un tipo de seal analgica de vdeo. S-Video tiene ms calidad que el vdeo compuesto, ya que el televisor dispone por separado de la informacin de brillo y la de color, mientras que en el vdeo compuesto se encuentran juntas. Esta separacin hace que el cable S-Video tenga ms ancho de banda.

Puerto Firewire: poco o nada utilizado en el PC muy extendido en el mbito Mac. Pensado para dispositivos multimedia; al igual que USB el Plug & Play y Hot Plugin pero su velocidad de transmisin es muy superior: 400 Mbits/seg. Soporta la conexin de 63 perifricos.

Puerto IRDA: Infrared Data Association define un estndar fsico en la forma

de transmisin y recepcin de datos por rayos infrarrojo. IrDA se crea en 1993 entre HP, IBM, Sharp y otros. Esta tecnologa est basada en rayos luminosos que se mueven en el espectro infrarrojo. Los estndares IrDA soportan una amplia gama de dispositivos elctricos, informticos y de comunicaciones, permite la comunicacin bidireccional entre dos extremos a velocidades que oscilan entre los 9.600 bps y los 4 Mbps. Esta tecnologa se encontraba en muchos ordenadores porttiles y e telfonos mviles de finales de los 90s y principios de la dcada del 2000, sobre todo en los de fabricantes lderes como Nokia y Ericsson, fue gradualmente desplazada por tecnologas como wifi y bluetoth.


1.4.7 Dispositivos de almacenamiento de datos

La funcin de estos dispositivos es almacenar, generalmente en soporte magntico, gran cantidad de datos. Los ms habituales en un PC son:

Disco duro (HDD): El disco duro almacena casi toda la informacin que manejamos al trabajar con un ordenador. Tienen gran capacidad de almacenamiento de datos, del orden de varios cientos de Gigabytes (GB) e incluso algunos son de ms de 1 Terabyte (1 TB= 1024 GB). En l se aloja, por ejemplo, el sistema operativo que permite arrancar la mquina, los programas, archivos de texto, imagen, vdeo, etc. Dicha unidad puede ser interna (fija) o externa (porttil), dependiendo del lugar que ocupe en el gabinete o caja del ordenador. Un disco duro est formado por varios discos apilados sobre los que se mueve una pequea cabeza magntica que graba y lee la informacin.

Las caractersticas principales de un disco duro son: o Capacidad: Se mide en gigabytes (GB). Es el espacio

disponible para almacenar secuencias de 1 byte. La capacidad aumenta constantemente desde cientos de MB, decenas de GB, cientos de GB y hasta TB.

o Velocidad de giro: Se mide en revoluciones por minuto (RPM). Cuanto ms rpido gire el disco, ms rpido podr acceder a la informacin la cabeza lectora. Los discos actuales giran desde las 4.200 a 15.000 RPM, dependiendo del tipo de ordenador al que estn destinadas.

o Capacidad de transmisin de datos: De poco servir un disco duro de gran capacidad si transmite los datos lentamente. Los discos actuales pueden alcanzar transferencias de datos de 3 GB por segundo.

Los tipos de conexin con la placa base que puede tener un disco duro son IDE, SCSI, SATA o SAS:

o IDE: Integrated Drive Electronics o ATA (Advanced Technology Attachment), controla los dispositivos de almacenamiento masivo de datos, como los discos duros y ATAPI. Hasta aproximadamente el 2004, el estndar principal por su versatilidad y asequibilidad. Son planos, anchos y alargados.

o SCSI: Son interfaces preparadas para discos duros de gran capacidad de almacenamiento y velocidad de rotacin. A diferencia de los discos IDE, pueden trabajar asincrnicamente con relacin al microprocesador, lo que posibilita una mayor velocidad de transferencia.

o SATA (Serial ATA): El ms novedoso de los estndares de conexin, utiliza un bus serie para la transmisin de datos. Notablemente ms rpido y eficiente que IDE. Existen tres versiones, SATA 1 con velocidad de transferencia de hasta 150 MB/s (hoy da descatalogado), SATA 2 de hasta 300 MB/s, el ms extendido en la actualidad; y por ltimo SATA 3 de hasta 600 MB/s.

o SAS (Serial Attached SCSI): Interfaz de transferencia de datos en serie, sucesor del SCSI paralelo, aunque sigue utilizando comandos SCSI para interaccionar con los dispositivos SAS. Adems, el conector es el mismo que en la interfaz SATA y permite utilizar estos discos duros, para aplicaciones con menos necesidad de velocidad, ahorrando costes

Fig 1.12 Interior de un disco duro

Vdeo sobre la estructura lgica de un disco duro: http://www.youtube.com/watch?v=_gW9qG4CaB0&feature=player_embedded

Fig 1.13 Conexin IDE y

conexin SATA


Unidad de CD-ROM o "lectora": La unidad de CD-ROM permite utilizar discos pticos de capacidad aproximada a 700 MB. El uso de estas unidades est muy extendido, ya que tambin permiten leer los discos compactos de audio. Una caracterstica bsica de las unidades de CD-ROM es la velocidad de lectura, que normalmente se expresa como un nmero seguido de una x (40x, 52x,..). Este nmero indica la velocidad de lectura en mltiplos de 128 kB/s. As, una unidad de 52x lee informacin de 128 kB/s 52 = 6,656 kB/s, es decir, a 6,5 MB/s.

Unidad de DVD-ROM o "lectora de DVD": Las unidades de DVD-ROM son aparentemente iguales que las de CD-ROM, pueden leer tanto discos DVD-ROM como CD-ROM. Se diferencian de las unidades lectoras de CD-ROM en que el soporte empleado tiene hasta 17 GB de capacidad, y en la velocidad de lectura de los datos. La velocidad se expresa con otro nmero de la x: 12x, 16x... Pero ahora la x hace referencia a 1,32 MB/s. As: 16x = 21,12 MB/s.

Unidad de DVD-RW o "grabadora de DVD": Puede leer y grabar y

regrabar imgenes, sonido y datos en discos de varios gigabytes de capacidad, de una capacidad de 650 MB a 9 GB.

Blu-ray Disc: es un formato de disco ptico de nueva generacin

de 12 cm de dimetro (igual que el CD y el DVD) para vdeo de alta definicin y almacenamiento de datos de alta densidad de 5 veces mejor que el DVD. Su capacidad de almacenamiento llega a 25 GB por capa, aunque Sony y Panasonic han desarrollado un nuevo ndice de evaluacin (i-MLSE) que permitira ampliar un 33% la cantidad de datos almacenados, desde 25 a 33,4 GB por capa.

Lector de tarjetas de memoria: El lector de tarjetas de memoria es

un perifrico que lee o escribe en soportes de memoria flash. Una tarjeta de memoria es un pequeo soporte de almacenamiento que utiliza memoria flash para guardar la informacin. Estas memorias son resistentes a los rasguos externos y al polvo que han afectado a las formas previas de almacenamiento porttil, como los CD y los disquetes.

Pendrive o memoria USB: Una memoria USB (de Universal Serial Bus),

es un dispositivo de almacenamiento que utiliza una memoria flash para guardar informacin. Se lo conoce tambin con el nombre de unidad flash USB, lpiz de memoria, lpiz USB, minidisco duro, unidad de memoria, llave de memoria, entre otros.

Almacenamiento en lnea: Esta modalidad permite liberar espacio

de los equipos de escritorio y trasladar los archivos a discos rgidos remotos provistos que garantizan normalmente la disponibilidad de la informacin. Los ms conocidos son DROPBOX, SKYDRIVE y GOOGLE DRIVE. Simplemente basta darse de alta en cualquiera de ellos para poder disfrutar de espacios de almacenamientos de varios GB.

El disco Blu-ray tiene mayor

capacidad de almacenamiento, lo que es posible gracias a que el lser azul tiene una longitud de onda ms corta que la del lser rojo utilizado en

la tecnologa CD y DVD

Fig 1.15 Pendrive o memoria USB

Fig 1.14 Lector de tarjetas de

memoria


1.4.8 El sistema de vdeo

El sistema de vdeo o sistema grfico del PC est formado por el adaptador de vdeo, tambin llamada tarjeta grfica, y el monitor. Las capacidades y el rendimiento del sistema grfico dependen de los dos elementos en conjunto. Cuando se habla del sistema grfico hay que diferenciar entre:

Resolucin: Define el nmero de puntos individuales o pixeIs que pueden representarse en la pantalla del monitor y se expresa como puntos horizontales X puntos verticales. Por ejemplo, si la resolucin es de 1280 x 1024 pixeIs (tpica de un monitor de 19 pulgadas), la pantalla ser una matriz de 1310720 puntos. Cuanto mayor sea la resolucin, mayor ser la cantidad de informacin que puede ser visualizada.

Nmero de colores: Se entiende como el conjunto de diferentes colores que puede tener cada pixel. Cuanto mayor sea el nmero de colores, mayor ser la sensacin de realismo de la imagen en pantalla. Habitualmente el nmero de colores se expresa como el nmero de bits que se necesitan para definir el color de cada pixel: 16 bits por pixel (65.536 colores o color de alta densidad) y 24 bits por pixel (16,7 millones de colores o color verdadero). Trabajar con mayor nmero de colores (32 bits) es innecesario desde el punto de vista del ojo humano, que no es capaz de apreciar una variedad cromtica tan elevada.

La tarjeta grfica puede ser PCIe (PCI-Express) o AGP y se conecta en la ranura de expansin correspondiente. Las caractersticas que un usuario debe conocer de la tarjeta grfica son las siguientes:

Procesador grfico (GPU): Es un chip que se encuentra en la

tarjeta grfica y que determina en gran medida las capacidades del adaptador y, por extensin, del sistema de vdeo. El procesador grfico se encarga de interpretar las instrucciones de los programas relacionadas con la representacin y el tratamiento de objetos 2D y 3D (en 2 y 3 dimensiones, respectivamente) descargando de este trabajo al procesador del PC.

Memoria de vdeo: Es una memoria RAM donde se almacena

la informacin necesaria para formar las imgenes que se muestran en el monitor. La memoria de vdeo suele ser de tipo DDR. La cantidad de memoria de vdeo determina la resolucin mxima y el nmero de colores con los que puede trabajar la tarjeta grfica. Actualmente la memoria RAM suele ser de 2 GB DDR5.

RAM DAC: Este chip es un convertidor digital-analgico que convierte la informacin, almacenada en la memoria de vdeo, en formato analgico para enviar al monitor.

Fig 1.16 Tarjeta grfica PNY GeForce GTX

670 Con 2 Gbytes DDR5 de Nvidia

Fig 1.17 Elementos ms comunes de una tarjeta grfica: 1. Mdulos de memoria de video. 2. Conector de ampliacin de la tarjeta. En

desuso. 3. Salida de video DVI. 4. RAMDAC, chip conversor de los datos

digitales a seal analgica. 5. Salida de video compuesto o S-Video. 6. Conector tradicional VGA analgico. 7. Conector AGP o PCIe. 8. GPU, chip de procesamiento grfico. 9. Disipador de los mdulos de memoria.


El segundo componente del sistema grfico es el monitor Las caractersticas ms importantes de un monitor son las siguientes:

Resolucin mxima: La resolucin de pantalla es el nmero de pxeles que puede ser mostrado en la pantalla. Viene dada por el producto del ancho por el alto, medidos ambos en pxeles, con lo que se obtiene una relacin, llamada relacin de aspecto.

Vertical Refresh Rate: ndice de refresco vertical o tambin llamado frecuencia de refresco. Es la velocidad en la que un monitor dibuja una pantalla por completo. Se mide en Hertzios (Hz). El Vertical Refresh Rate decrece segn aumenta la resolucin.

Tamao del monitor: El tamao del monitor se define como la longitud en pulgadas de la diagonal de la pantalla. Los tamaos ms habituales de monitor son 19, 21 y 24 pulgadas, aunque tambin existen de 27 y 30 pulgadas. Fig 1.18 Monitor TFT de la marca DELL

1.4.9 Perifricos de entrada y salida

El elemento de salida ms importante del PC es el monitor, que ha sido mencionado al hablar del sistema grfico. Tambin, resultan imprescindibles como dispositivos de entrada el teclado y el ratn; sin embargo, los siguientes perifricos a menudo forman parte del entorno PC.

Impresora: El segundo dispositivo de salida ms utilizado en el entorno PC es la impresora, que se conecta al PC mediante el puerto USB. Cuando se habla de las impresoras hay que diferenciar entre las tres tecnologas de impresin ms empleadas:

Tecnologa lser: Como su propio nombre indica, las

impresoras lser utilizan un rayo lser como parte del sistema de impresin que utiliza un procedimiento electrosttico. Mediante este procedimiento, un rayo lser incide sobre un tambor, de manera que los puntos donde ha incidido el lser desarrollan una carga electrosttica. De esta forma, la ima-gen queda formada en el tambor, donde se depositan partculas de una mezcla en forma de polvo llamada tner solamente en los puntos que tienen carga elctrica. Cuando el papel pasa por el tambor las partculas de tner pasan al papel y se fijan al mismo mediante la aplicacin de calor.

Tecnologa de inyeccin de tinta: Las impresoras de

inyeccin de tinta o chorro de tinta permiten disponer de una calidad de impresin bastante buena. Este tipo de impresoras utiliza un cabezal mvil con una serie de minsculos inyectores dispuestos verticalmente. Estos inyectores estn comunicados travs de unas canalizaciones con un depsito de tinta. El cabezal y el papel se mueven y la tinta se va expulsando a travs de los inyectores en forma de diminutas gotas que van formando la imagen sobre el papel

Actualmente son muy habituales la llamadas impresoras PSC ( Printer, Scanner, Copy). Son impresoras que permiten imprimir escanear y fotocopiar.

Fig 1.19 Elementos de una impresora de inyeccin de tinta: 1 Bandeja de alimentacin automtica. 2 Ajuste de ancho de pginas. 3 Rejillas de ventilacin. 4 Panel de control. 5 Bandeja de salida. 6 Cartuchos de tinta. 7 Panel LCD de diagnstico.


Link hardware: http://sonic840.deviantart.com/art/Computer-hardware-poster-1-7-111402099

Escner: Mientras que la impresora es un perifrico de salida mediante el cual obtenemos informacin en forma de texto y grficos, el escner es un dispositivo que permite digitalizar imgenes, o sea, convertir una imagen en informacin digital que puede ser almacenada y tratada. El principio de funcionamiento de este dispositivo es hacer que una fuente de luz haga un barrido de la imagen que se quiere digitalizar, mientras un sensor ptico recibe la luz reflejada y la transforma en seales elctricas que posteriormente son convertidas en seales digitales y enviadas a la memoria del PC. Con un escner es posible introducir informacin en forma de texto igual que si utilizramos el teclado. Para ello, se digitaliza el texto como si de una imagen se tratara y posteriormente esa imagen es procesada por un programa de reconocimiento ptico de caracteres (OCR en ingls) para obtener el propio texto. La conexin del escner al PC suele realizarse mediante el puerto USB. Con el fin de facilitar el uso del escner con cualquier programa de tratamiento de imgenes, los fabricantes han creado un estndar conocido como TWAIN (Technology Without An Interesting Name). Mediante la utilizacin de un controlador o driver TWAIN, un programa que soporte este estndar puede obtener imgenes del escner, modificarlas y guardarlas con el formato deseado, permitiendo al usuario utilizar las opciones de men del programa para ajustar parmetros como la resolucin, el color o el tamao de la imagen digitalizada.

Fig 1.20 Elementos de un escner: 1 Interruptor de encendido. 2 Mando de bloqueo de carro. 3 Lmpara de transparencias. 4 Motor de desplazamiento del carro, 5 Marco para diapositivas y negativos. 6 Carro con lmpara ptica y sensores. 7 Pulsadores de acceso directo. 8 Sensor: convierte luz en seales elctricas. 9 Lente de enfoque. 10 Espejos. 11 Lmpara. 12 Fuente de alimentacin.

Fig 1.21 Impresora multifuncin HP PSC: Imprime, escanea y fotocopia

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