Características y configuración de los equipos - elecsis-dpe

ELSIS10_010_INF_V04.WPD
3/11/2010
UNIDAD DE TRABAJO 1
Características y
configuración
de los equipos
informáticos
Profesor:
Ciclo Formativo:
Módulo Profesional:
Curso académico:
Andrés Maroto Abad
Desarrollo de Productos Electrónicos 1º
ELECTRÓNICA DE SISTEMAS
2010/2011
ÍNDICE
UNIDAD DE TRABAJO 1. CARACTERÍSTICAS Y CONFIGURACIÓN DE LOS EQUIPOS
INFORMÁTICOS.
CAPÍTULO 1. HISTORIA.
1.1. Definiciones.
1.2. Desarrollo histórico.
1.3. Generaciones.
CAPÍTULO 2. ARQUITECTURA Y UNIDAD CENTRAL.
2.1. Recogida y estudio de información.
2.2. Esquema de sistema informático genérico.
2.3. Definiciones.
2.4. Unidad central
CAPÍTULO 3. MEMORIAS.
3.1. Introducción.
3.2. Memoria Caché.
3.3. Memoria interna.
3.3.1. ROM.
3.3.2. RAM.
3.3.3. Mapa de memoria.
3.3.3. Mapa de memoria.
CAPÍTULO 4. MEMORIA EXTERNA (MAGNÉTICA)
4.1. Breve introducción al magnetismo.
4.2. Disco flexible (floppy-disk o disquette).
4.3. Disco rígido o duro (harddisk).
4.4. Cinta (streamer).
4.5. Otros (mágneticos)
CAPÍTULO 5. MEMORIA ÓPTICA Y MAGNETO-ÓPTICA.
5.1. CD-ROM.
5.1.1. Introducción.
5.1.2. Elementos externos de la unidad lectora.
5.1.3. Funcionamiento.
5.1.4. Unidades lectoras y grabadoras.
5.1.5. Diferencias entre un CD-DA y un CD-ROM.
5.2. DVD, DVD-R, DVD+3
5.3. Memoria Magneto-óptica.
5.4. Otros dispositivos de memoria
CAPÍTULO 6. Periféricos de entrada.
6.1. PERIFÉRICOS DE ENTRADA.
6.1.1. TECLADO.
6.1.2. RATÓN.
6.1.3. BOLA.
6.1.4. JOYSTICK.
6.1.5. GLIDE POINT.
6.1.6. PANTALLA TÁCTIL.
6.2. OTROS PERIFÉRICOS DE ENTRADA.
6.2.1. TABLETAS GRÁFICAS.
6.2.2. LÁPIZ ÓPTICO.
6.2.3. LECTORAS.
6.2.3.1. LECTORAS DE FICHA PERFORADA.
6.2.3.2. LECTORAS DE CINTA PERFORADA.
6.2.3.3. LECTORAS DE CÓDIGOS DE BARRAS.
6.2.4. VOZ.
6.2.5. IMAGEN (ESCÁNER o SCANNER).
CAPÍTULO 7. PERIFÉRICOS DE SALIDA I: PANTALLAS.
7.1. Pantalla
7.1.1. Introducción.
7.1.1.1. Descomposición de la imagen.
7.1.2. TRC (Tubo de Rayos Catódicos).
1
7.1.3. Cristal Líquido (LCD: Liquid Cristal Display).
7.2. Placas Gráficas.
CAPÍTULO 8. PERIFÉRICOS DE SALIDA II: Impresoras, Plotter y Sonido.
8.1. IMPRESORA.
8.1.1. Introducción.
8.1.2. Clasificación general de impresoras.
8.1.2.1. Impacto.
8.1.2.2. No impacto.
8.2. EQUIPOS MULTIFUNCIÓN.
8.3. PLOTTER.
8.4. SONIDO.
8.5. MULTIMEDIA.
CAPÍTULO 9. COMUNICACIONES.
9.1. SERIE (RS-232).
9.2. PARALELO (CENTRONICS).
9.3. USB
9.4. FIREWIRE
9.5. INFRARROJOS
9.5. BLUETOOTH
CAPÍTULO 10. ELEMENTOS COMPLEMENTARIOS.
10.1. Fuente de alimentación.
10.2. Reloj.
10.3. Memoria RAM CMOS
10.3. Buses.
GLOSARIO.
BIBLIOGRAFÍA.
2
UNIDAD DE TRABAJO
INFORMÁTICOS.
1.
CARACTERÍSTICAS
Y
CONFIGURACIÓN
DE
LOS
EQUIPOS
CAPÍTULO 1. HISTORIA.
1.1. Definiciones.
En primer lugar nos preguntamos: ¿Qué hace este tipo de máquinas?. De las
palabras que utilizamos para designarlas tratamos de obtener su función:
Ordenador: ordena.
Computador: realiza cálculos.
En general podemos decir que estos sistemas almacenan y recuperan
información tratándola y relacionándola para obtener unos resultados deseados.
Las definiciones tomadas de un diccionario, en las que se ha marcado en
negrita la acepción más próxima a lo que tratamos en esta materia, son las
siguientes:
ORDENADOR, RA.
adj. Que ordena. Ú. t. c. s. Máquina electrónica dotada de una memoria de
gran capacidad y de métodos de tratamiento de la información, capaz de
resolver problemas aritméticos y lógicos gracias a la utilización
automática de programas registrados en ella.
COMPUTADOR, RA.
adj. Que computa o calcula. Ú. t. c. s. || m. y f. Calculador o
calculadora, aparato o máquina de calcular. || analógico. Aparato
computador cuyos componentes se ajustan de modo que sus leyes físicas de
funcionamiento sean análogas a las leyes matemáticas de proceso que se
trata de estudiar. || digital. Aquel en que todas las magnitudes se
traducen en números, con los cuales opera para realizar los cálculos. ||
electrónico, ca. Aparato electrónico que realiza operaciones matemáticas
y lógicas con gran rapidez. || híbrido. El compuesto de una parte
analógica y otra digital y que aprovecha ópticamente las características
de ambas.
1.2. Desarrollo histórico.
Desde muy antiguo el hombre ha utilizado elementos de ayuda para realizar
los cálculos que ha necesitado. Según ha ido evolucionando la complejidad de
procesos y los conocimientos se han ido desarrollando dispositivos cada vez más
avanzados.
Para almacenar información labró piedras, pintó, escribió sobre pieles de
animales e inventó la imprenta.
En lo que se refiere al cálculo se ayudó de piedras (calculus en latín)
y en oriente, hace unos 2.500 años, los chinos idearon el ábaco, que son ristras
de cuentas ensartadas en varillas, que se mueven de derecha a izquierda. Aún hoy
se sigue usando en oriente.
Suele mencionarse siempre al «prehistórico» ábaco como el primer eslabón
en la historia de los ordenadores. Pero desde éste hasta el siglo XVII no se
desarrolló ningún nuevo artilugio para efectuar cálculos numéricos. Hacia 1620,
el alemán Wilhelm Schickar diseñó una máquina que podía restar y sumar
automáticamente y multiplicar y dividir semiautomáticamente, mediante
engranajes. El siguiente paso lo dio Blaise Pascal (1623-1662), hacia 1642, con
su rodillo sumatorio (que también podía hacer restas), basado en relaciones de
engranajes. A finales de ese siglo, 1694, Leibniz (1646-1716) (que fue el
primero en plantear el sistema binario) diseña una máquina ampliando los
estudios de Pascal. Esta máquina, además de sumar y restar, también
multiplicaba, dividía e incluso extraía raíces cuadradas. Debido a la falta de
tecnología de esa época la difusión de esta máquina fue escasa.
3
En el siglo XVIII se Jacques Vaucanson construyó algunos autómatas que
recogían la tradición de los relojeros de incluir figuras en movimiento, como
el "pato" que, en 1738, se hizo célebre y que movía las alas, comía y digería
los alimentos.
En los primeros años del siglo XIX, el francés Charles Jacquard (17531834) desarrolló un sistema de tarjetas perforadas para controlar el dibujo en
la fabricación de telas. Por aquella época, Charles Babbage, considerado el
padre del cálculo digital moderno, trabajaba en Inglaterra sobre lo que más
tarde serían varias ideas revolucionarias. En 1832 inventó la máquina de las
diferencias para generar tablas astronómicas y logarítmicas de seis posiciones.
Usó un grupo de máquinas de sumar conectadas, capaces de calcular valores
sucesivos de funciones algebraicas, para lo que utilizó la técnica del cálculo
de diferencias sucesivas. De ahí el nombre de máquina de las diferencias. Pero
sus diseños iban más allá de las posibilidades mecánicas de la época.
Sin embargo, a él se debe el que se considera segundo paso en la historia
del cálculo mecanizado: el concepto de que se puede programar un instrumento de
cálculo, de tal manera que realice una larga serie de operaciones aritméticas
y de decisiones sin intervención humana. Hasta ese momento, las máquinas sólo
podían hacer un cálculo cada vez.
En 1822 establece los principios de funcionamiento de los ordenadores en
un proyecto de máquina denominada "máquina diferencial", que podía resolver
polinomios de hasta 8 términos y en 1833 presenta un nuevo proyecto, la "máquina
analítica", que puede considerarse un antecedente directo de los ordenadores
electrónicos. No pudo construirse debido a las limitaciones constructivas en la
precisión de los elementos mecánicos.
En 1845 George Boole, que era un matemático plantea en una obra "las leyes
del pensamiento".
El siguiente paso se debe al norteamericano Herman Hollerith (1860-1929),
quien, a finales del siglo XIX, y motivado por la necesidad de completar el
censo norteamericano de 1890, desarrolló una máquina de tabular sencilla, que
integraba muchas de las ideas de los inventos más primitivos, especialmente el
telar de Jacquard y las tarjetas perforadas usadas por los ferrocarriles.
Para vender estas máquinas se fundó la Tabulating Machine Company que en
1911 se fusionó con otras compañías para fundar otra, que posteriormente, en
1924, cambiaría su nombre por el de International Bussines Machines (IBM).
Konrad Zuse, que nació en 1910, hacia finales de los años 30 inventó el
primer ordenador de la historia, basado en relés, llamado Z1, al que siguieron
Z2, Z3 y Z4. La Segunda Guerra Mundial le impidió desarrollar sus trabajos de
forma adecuada.
Casi al mismo tiempo, en 1944, Howard Aiken, de la Universidad de Harvard,
diseñó una máquina electromecánica (utilizando relés) de cálculo automático para
resolver ecuaciones diferenciales, a la que se llamó MARK I.
El primer ordenador electrónico digital fue el ENIAC (1939-1944), que no
tenía partes mecánicas, contadores ni engranajes. Contaba con 70.000
resistencias, 10.000 condensadores y 18.000 válvulas termoiónicas. Consumía
muchísima energía eléctrica y despedía un enorme calor. Además, era necesaria
una tediosa secuencia de contactos eléctricos para cada operación que el
ordenador tuviese que ejecutar.
A la máquina había que programarla y la dificultad estaba en hacerla pasar
de un programa a otro. El cambio de programa era muy difícil. Se podría intentar
un nuevo sistema que permitiese programarla con mayor rapidez (mediante cintas
perforadas, por ejemplo), pero entonces, según Evans, la idea de von Neumann:
lo que debía hacerse era almacenar los diversos programas en el interior del
mismo ordenador. Con ello, la máquina puede pasar de un programa a otro en una
fracción de segundo, en lugar de depender de la lentitud de un programador
humano. En segundo lugar (y éste es el punto más importante, con mucha
diferencia sobre todos los demás) esto significaba que los distintos programas
integrados en el interior del sistema podían entrelazarse e interactuar unos con
4
otros. Cada programa -si los necesitaba- podría utilizar los demás programas.
A partir de ese momento, las computadoras dejaron de ser talleres rápidos, pero
aptos para realizar un único tipo de trabajo, para convertirse en sistemas
dinámicos y flexibles, capaces de procesar datos y de realizar, con gran
rapidez, multitud de tareas diversas.
Fue un salto conceptual, en el cual la capacidad real de las computadoras
pasó de lo finito a disponer de una capacidad potencialmente infinita. Es decir,
lo fundamental en un ordenador no es la velocidad ni la capacidad, sino la
facultad de hacer cosas distintas, lo que resulta posible, precisamente, por la
capacidad que tiene de ser programado.
Con ello, los ordenadores dejan de ser máquinas limitadas a realizar
trabajos de cálculo rutinario y se convierten en suministradores de información.
Al mismo tiempo, esto supone que el ordenador contiene en sí la semilla de su
propio crecimiento y de su progreso tecnológico.
1.3. Generaciones.
A partir de este momento se habla de generaciones, lo que permite
establecer la idea de evolución, aunque pueda ser un tanto artificial, ya que
los avances no han coincidido con las decenas de años, tal como se plantea a
continuación.
Primera generación (años 50).
Ordenadores a válvulas.
Programación en código máquina.
Tarjeta perforada.
IBM 650 (en 1954). El Gobierno de USA compró 50.
Segunda generación (años 60).
Ordenadores con transistores.
Algunas rutinas de ayuda en las tareas de entrada/salida
almacenamiento (IOCS: Input Output Control System).
Lenguaje COBOL
y
de
Tercera generación (años 70).
Ordenadores con circuitos integrados de bajo nivel de integración.
Aparece el concepto de Sistema Operativo, siendo uno de los más conocidos
el sistema IBM 360 (acaparó en 70% del mercado del momento). Se incorporan
los primeros compiladores.
Multiprogramación.
Cuarta generación (años 80).
Ordenadores con circuitos integrados de alta densidad de integración.
Aparición del PC (finales del año 1980).
Diversos tipos de ordenadores y diversos tipos de sistemas operativos. Se
utilizan el CP/M y el MS-DOS en ordenadores pequeños. Sistemas operativos
ligados a marcas: p.e. VAX de DIGITAL. Primeras versiones de UNIX (con
adecuaciones como XENIX).
Quinta generación (años 90).
Ordenadores con circuitos integrados más densos y avances muy importantes
en el soporte lógico como en los sistemas operativos basados en gráficos
(WINDOWS, en sus diversas versiones).
Procesamiento paralelo.
Interconexión de los ordenadores mediante redes.
"Explosión" de Internet. Inteligencia artificial.
CAPÍTULO 2. ARQUITECTURA Y UNIDAD CENTRAL.
2.1. Recogida y estudio de información.
Recogida de información.
Como primer acercamiento a los Sistemas Informáticos se considera de
interés recopilar la información disponible. En la actualidad esta información
es muy abundante ya que los sistemas informáticos tienen una amplia difusión,
5
siendo un elemento más dentro de la electrónica de consumo. La información se
puede conseguir de los periódicos diarios o de las revistas específicas, sobre
informática o sobre la compra de ordenadores. También se puede conseguir
abundante información en las tiendas que venden estos sistemas.
Una vez recopilada la información que aparece en la prensa o los folletos
de las tiendas se puede establecer una clasificación con los temas en los que
se hace hincapié.
Los temas que aparecen en la propaganda
siguiente manera:
A)
pueden clasificarse de la
Soporte físico (hardware) [CPU, Memoria, Disco duro, CDROM/DVD, Monitor,
Módem, Impresora, Escáner, etc.]
Soporte físico/ Hardware:
Ordenadores: Sobremesa, Portátiles, PDA.
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - CAJA // TORRE // CPU
- Procesador:
Intel Core Duo. Intel Pentium IV (2,4; 3; 3,2;
3,4 GHz). Celeron. AMD (K6, K7, Athlon XP 3200).
AMD Sempron.
Cyrix/IBM 6x86MX. 32 bits, 64 bits. FSB 800 MHz.
- Placa base:
Intel Triton. SEATTLE, Chipset TX. SE 440 BX,
AL440LX, ATX. VIA 133 MHz, BUS a 133 Mhz, 400
Mhz. Gigabyte
- RAM:
1, 2 4, 8 GBytes. DDR2, DDR3, Ampliable.
- Memoria Cache:
1 MB, 2 MB.
- Disco duro:
160, 200, 500 GB, 1 TB 7.200 rpm, 10.000 rpm.
- Controladora:
IDE (LBA), UDMA (Ultra DMA), SCSI. SATA (Serial
ATA). PATA (Paralel ATA).
- Placa gráfica:
VGA, SVGA, 1.024 x 640. 3D. AGP.RIVA TNT; ATI
FURY 128 MB, Salida TV; Voodoo III, 3D FX, 3000
AGP, 16 MB. nVidia GeForce FX-5500 256 MB.
Radeon 9200 128 MB.
- Grabadora de DVD:
+R,-R, Dual. Doble capa. 16x
- Multimedia:
Placa se sonido Sound Blaster 16 / 32 / 64 / 128
PCI.
- Comunicaciones:
Serie, Paralelo, USB (1.1, 2.0). Firewire.
Bluetooth. Tarjeta de red Ethernet 10/100.
Tarjeta de red inalámbrica (WI-FI).
- Sintonizadora
TV-Tuner
- Capturadora Video
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - PERIFÉRICOS BÁSICOS
- Pantalla:
Tipo: Pantalla TFT. LED (Monitor TRC)
Tamaño: 15", 17", 20", 21"
Pitch: 0,28, 0,26,
- Teclado:
PS/2. Ergonómico, número de teclas (105). Para
Windows. Inalámbrico
6
- Ratón:
USB, Óptico, Inalámbrico
- BUS:
ISA, VESA, PCI, AGP,
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - OTROS ORDENADORES
- Portátiles
- Netbooks
- PDA (Palm Top) (+ GPS)
- Estaciones de trabajo
- Ordenadores de “a bordo” para coches.
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - OTROS PERIFÉRICOS
- Impresoras:
Inyección o Láser. Color. Blanco y Negro. 4.800
ppp . 10 p.p.m.
- Escáner:
Color/Blanco y negro. Resolución.
- Multifución
Impresora, Escáner, Fotocopiadora, FAX
- WI-FI:
Punto de acceso. Adapadores USB.
- Varios:
Discos duros externos. Web-cam. Cámara digital.
Pen Drive - MP3. Multilector de tarjetas de
memoria.
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - B)
Soporte lógico (software) [Sistema Operativo, Aplicaciones, Antivirus,
Juegos, Enciclopedias, etc]
Soporte lógico/ Software:
Sistemas Operativos:
- WINDOWS 98/ME (Millennium Edition)/ XP HOME EDITION /VISTA/ W.7
- WINDOWS XP PROFESSIONAL EDITION
- WINDOWS NT/2000/2003/2008 (Server)
- UNIX (SOLARIS)
- LINUX
- Jaguar, Leopard (Mac OS 10.2)
Programas (aplicaciones):
-Oficina: OFFICE 97/2000/XP/2003/2007/2010 ; Open Office(procesador de
texto, hoja de cálculo, correo electrónico, presentaciones, etc.).
- Grabadores: Nero
- Antivirus: Panda, Bit Defender ..
- Juegos
- Enciclopedias
- Cursos: Idiomas, Matemáticas, ...
C)
Formación [Academias, Universidades, Cursos, ...].
Formación:
-Principalmente en el ámbito del software.
-
Sistemas operativos: Windows (2003), UNIX
Ofimática
Programación: C, C++, Java, Visual Basic,...
Internet: HTML, Páginas WEB, ...
Cursos de redes
7
D)
Ofertas de trabajo en este campo
- Técnicos
- Experiencia
De la información recogida de una primera observación de un sistema
informático basado en el ordenador personal podríamos establecer un esquema
básico según se recoge en la figura siguiente. Este esquema nos permitirá
estructurar la materia y será una guía para el estudio.
2.2. ESQUEMA DE SISTEMA INFORMÁTICO GENÉRICO
+)))))))))))))))))))))))),
*PERIFÉRICOS DE SALIDA
*
*
- Pantalla (Pl./Mon) *
*
- Impresora
*
*
+ Inyección
*
*
+ Láser
*
*
+ Matricial
*
*
+ Térmica
*
*
- Trazador gráfico
*
*
- Sonido
*
*
- Multimedia
*
.))))))))))))0)))))))))))+))))))))))))))))))))))),
+)))))))))))))))), +))))))))))))2))))))))))),
* COMUNICACIONES * *UNIDAD CENTRAL
*
*MEMORIA EXTERNA
*
*
* *
*
*
*
* *
- CPU (µP)
*
* Magnética
*
* - Serie
* - Paralelo
* *
- Unidad de control *
*
- Disco flexible *
* *
- Memoria cache
*
*
- Disco duro
*
* - USB
* - Firewire
* *
- Memoria central
*
*
- Cinta
*
* - Infrarrojos /))1
+ ROM
/)))1
- Otros
*
* - Bluetooth
* *
+ RAM
*
* Óptica
*
* - MODEM
* *
*
*
- DVD/CD-ROM
*
* *
*
* Magneto-óptica
*
* - Red Local
* - Inalámbrica * *
*
* Flashdrive/Pendrive *
.))))))))))))))))- .))))))))))))0))))))))))).)))))))))))))))))))))))+))))))))))))2))))))))))),
*PERIFÉRICOS DE ENTRADA *
*
- Teclado
*
*
- Ratón
*
*
- Bola
*
*
- Joystick
*
*
- Lector
*
*
+ Ficha
*
*
+ Cinta
*
*
+ Barras
*
*
- Sonido
*
*
- Escáner
*
*
- Imagen (Foto, TV) *
.))))))))))))))))))))))))-
Figura 2.1. Arquitectura de un sistema monousuario.
2.3. Definiciones
Para fijar algunas cuestiones
definiciones que serán útiles.
previas
se
procede
a
dar
algunas
Informática:
Tratamiento automático de la información.
Dato:
Cualquier entidad capaz de transportar información. Pueden ser analógicos
o digitales.
8
Señal:
Representación eléctrica o electromagnética de los datos. Pueden ser
analógicas o digitales.
Señal analógica y señal digital:
Se utilizarán como dos términos opuestos:
Señal analógica:
Es aquella que puede tomar cualquier valor dentro de un rango
determinado.
Señal digital:
Es aquella que solamente puede tomar unos determinados valores
dentro de un rango concreto.
Existe una señal especial dentro de las digitales que es aquella que puede
tomar solamente dos valores. Se denomina señal digital binaria.
Bit:
Un bit es un dígito binario. Aparece del inglés de BInary digiT. Es la
unidad de información.
Byte: Son ocho bits.
Sistema binario y hexadecimal
El sistema binario es el sistema de numeración en base 2. Esto hace que
todas las cifras estén compuestas únicamente por ceros y por unos. Como
en los ordenadores vamos a disponer de elementos que puedan tomar dos
valores, el sistema binario es el adecuado para el trabajo dentro del
ordenador.
El sistema hexadecimal tiene como base 16. Su utilidad radica en que
permite una conversión muy simple y rápida con el sistema binario y
simplifica enormemente la escritura de cifras binarias.
Códigos:
Para convertir la información tal como la usan las personas en binario,
se hace necesario la utilización de códigos. Los códigos más utilizados
en los sistemas informáticos son:
ASCII (American Standard Code for Information Interchange)
EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code)
De forma similar se hace para pasar información en forma de dibujo o
imagen a binario (pasando cada punto o pixel a una serie de bits según el
formato: jpg, bitmap) o en forma de sonido por ejemplo utilizando MP3.
+))))))))), Captura
* MUNDO
* ----—>
* REAL
*
*
* REAL
.)))))))))-
+))))))))))), Conv. A/D
* MUNDO
*
---->
* VIRTUAL
*
* ANALÓGICO *
.)))))))))))-
+))))))))))),
* MUNDO
*
* VIRTUAL
*
* DIGITAL
*
.)))))))))))-
(Procesamiento)
Soporte físico (Hardware) y Soporte lógico (Software).
Los sistemas informáticos están constituidos por dos elementos trabajando
en conjunto:
Soporte físico (Hardware): comprende todo aquello que tiene consistencia
física (componentes, circuitos, etc.)
Soporte lógico (Software): es aquello que pone a trabajar a la parte
física. Se suele concretar en los sistemas operativos y en los programas
de aplicación.
9
Proceso:
"Conjunto de acciones software ejecutables, que transforma uno o más datos
de entrada en datos de salida, incluyendo datos de eventos, tanto de
entrada como de salida".
Entorno software:
"Todas y cada una de las partes del sistema, externas al software, en las
que pueden suceder cambios de estado, los cuales pueden ser observados o
causado por el software"
Evento externo:
"Cualquier cambio de estado, en el entorno software, causado u observado
por el propio software"
Tipos de sistemas:
+ Monoprocesador:
El sistema
procesador.
consta
de
elementos
únicos.
Tiene
solamente
un
+ Multiprocesador:
Es el sistema en el que por lo menos está distribuida la unidad de
procesamiento. Tiene más de un procesador.
+ Monotarea:
El sistema realiza una tarea y no puede empezar la siguiente hasta
que no acaba la actual.
+ Multitarea:
El sistema puede realizar varias tareas al mismo tiempo.
+ Monousuario:
El sistema atiende a un único usuario.
+ Multiusuario:
El sistema puede atender a varios usuarios a la vez, de manera que
a cada usuario le parece que le atiende únicamente a él.
Ejemplos:
MSDOS:
Monoprocesador, monotarea, monousuario
Windows:
Monoprocesador, multitarea, monousuario
UNIX, LINUX: Multiprocesador, multitarea, multiusuario
MODELO DE SISTEMA INFORMÁTICO EN CAPAS
USUARIO
+)))))))))))))))))))))))))))))))))))),
*
PROGRAMAS
*
* 6444444444444444444444444444447
*
* 5
SISTEMA OPERATIVO
5
*
* 5 +)))))))))))))))))))))),
5
*
* 5 *
FIRMWARE(BIOS)
*
5
*
* 5 * 644444444444444447 *
5
*
* 5 * 5 HARDWARE
5 *
5
*
* 5 * 944444444444444448 *
5
*
* 5 .))))))))))))))))))))))5
*
* 9444444444444444444444444444448
*
.))))))))))))))))))))))))))))))))))))-
10
El aspecto de un sistema de ordenador personal básico podría ser el de la
figura:
+)))))))))))))))))))))))))))),
* +)))))))))))))))))))))))), *
* *
* *
* *
* *
* *
* * Pantalla (Monitor/TFT/LED)
* *
* *
* *
* *
* .))))))))))))))))))))))))- *
.)))))))))))))0))))))))))))))6444444444444444N44444444444444447
5
+)))))))),5
5
Disco Flex. *W444444U*5
5
.))))))))-5 Unidad Central
5
+)))))))),5
5
CD-ROM/DVD *W444444U*5
5
.))))))))-5
94444444L444444444L444444444444448
+)))))))))))).)))))))))))),
*
*
+))))))))))2))))))))),
*
*
*
+020,
/000000000000000000001
/2)21
/333333333333333333331
*
*
.22222222222222222222.)))-
Teclado
Ratón
Figura 2.2. Composición de un sistema ordenador personal básico.
Dentro de la unidad central, al abrir la caja, se observa como elemento
principal una placa que se denomina Placa base (mother board o main board, en
inglés).
Placa base:
64444444444444444444444444444444444444447
5
5
5
+)))))))),
+)))))))))))),
5
5
*
*
*
*
5
5
*
*
*
*
5
5
* µP
*
* Memoria
*
5
5
*
*
*
*
5
5
.))))))))*
ROM
*
5
5
*
*
5
5
*
RAM
*
5
5
.))))))))))))5
5
5
5
+)))))))),
+)))))))))))),
5
5
*
*
* Ranuras de *
5
5
* CONTROL*
* Expansión *
5
5
*
*
*
*
5
5
.)))))))).))))))))))))5
5
+)))))))),
5
5
* RELOJ *
5
5
.))))))))5
94444444444444444444444444444444444444448
Figura 2.3. Esquema de la placa base.
De la observación de la placa se concluye que tiene un elemento central,
que es el microprocesador (µP), una serie de circuitos que componen el "conjunto
de chips" o "chipset" que permiten realizar las tareas encomendadas al
microprocesador. La memoria, que se divide en memoria ROM y RAM. Además existen
una serie de ranuras que permiten la ampliación del sistema y que se llaman
ranuras de expansión.
11
2.4. Unidad central
A continuación se va a presentar los elementos básicos de la unidad
central
2.4.1. Unidad Central de Proceso
CPU (Central Processing Unit), en español UCP (Unidad Central de Proceso).
CPU: microprocesador en el caso de microordenador.
La información que se maneja internamente se puede clasificar en:
Instrucciones y Datos (entre la CPU y la memoria) y señales de control
(entre la unidad de central y el resto del sistema).
Las instrucciones son las órdenes que debe ejecutar el ordenador.
Unidad de control (CU: Control Unit):
Interpreta las instrucciones y las ejecuta. Las órdenes se canalizan por
el bus de control.
Unidad aritmética y lógica (ALU: Arithmetic Logic Unit):
Realiza las operaciones aritméticas o lógicas dando el resultado.
DIAGRAMA DE BLOQUES DE UN SISTEMA BASADO EN MICROPROCESADOR:
El diagrama general de bloques de un computador es el siguiente:
BUS DE DIRECCIONES
644444444444444444;444444444444444447
+))E)),
+))J)),
+))E)),
*
*<44444444441
*<))))))))))1
*
* I/O * CONTROL * CPU * CONTROL * MEM.*
*
/4444444444>*
/))))))))))>*
*
.))D)).))H)).))D))944444444444444444=444444444444444448
BUS DE DATOS
Figura 2.3. Esquema de sistema programable
Sus tres bloques más importantes son: CPU (Unidad Central de Proceso o
microprocesador), Memoria, I/O (circuitos de Entradas/Salidas). Además hay que
considerar los caminos de interconexión entre ellos, denominados BUSES. También,
aunque no aparece en el gráfico, es muy importante señalar que el sistema es
síncrono, lo que significa que trabaja al ritmo de un reloj.
UNIDAD CENTRAL.
La CPU está constituida por el Microprocesador propiamente dicho, y en él
se decodifican las instrucciones, realizándose operaciones aritméticas y lógicas
con los datos según indiquen aquellas. más específicamente, las funciones
principales de la CPU son:
1º
Búsqueda y decodificación de cada instrucción.
2º
Realización de las operaciones aritméticas y lógicas requeridas por
cada instrucción.
3º
Gobernar las direcciones de las posiciones de memoria.
4º
Determinar mediante el uso de Registros de Estado y Flags, las
condiciones resultantes de la operación realizada.
5º
Transferir datos de la Memoria a los circuitos de Entrada/Salida,
o viceversa.
6º
Generar y recibir señales de control desde la Memoria y Entradas
Salidas o hacia ellas.
7º
Suministrar todas las señales de control temporal para los diversos
Registros asociados o demás componentes de la propia CPU.
MEMORIA:
La Memoria es la encargada de almacenar de forma temporal o permanente los
12
Datos y las Instrucciones del programa.
Sus funciones principales son:
1º
Almacenar las instrucciones del programa.
2º
Almacenar Datos; tanto los suministrados por la CPU (resultados),
como los que empleará ella (operandos).
3º
Trabajar bajo la dirección de las señales de control de la CPU o del
Controlador de Acceso Directo a Memoria (DMA).
I/O (ENTRADAS/SALIDAS):
Es la parte del sistema en donde los Datos digitales entran o salen bien
secuencialmente (un bit en cada pulso de reloj) o bien en paralelo (varios bits
simultáneamente).
Las misiones principales de los circuitos de Entrada/Salida son:
1º
2º
3º
4º
Suministrar la interconexión entre los dispositivos periféricos y
la CPU.
Transmitir Datos y Comandos desde los periféricos a la CPU o
viceversa.
Transmitir Datos y Comandos desde los periféricos a la Memoria o
viceversa.
Indicar a la CPU cuándo los periféricos solicitan su servicio.
Todas estas funciones las realizan los circuitos de I/O bajo la dirección
de las señales de control de la CPU, por regla general.
BUS:
Son la agrupación de líneas de comunicación y permiten el transporte
físico de la información entre los tres bloques mencionados. Hay tres buses:
a) Bus de direcciones: Lleva la información de la dirección seleccionada
por la CPU, tanto a la memoria como a la entrada/salida. El máximo de
líneas es de 32, por lo que podrían existir 4.096 millones de direcciones
(en cada dirección reside 1 byte).
b) Bus de datos: transporta la información propiamente dicha entre los
tres bloques. Puede ser de 8, 16, 32 o 64 líneas (1, 2, 4 u 8 bytes).
c) Bus de control: transporta información que permite las señales
necesarias
para
el
funcionamiento:
reloj,
lectura/escritura,
entrada/salida, etc.
Tal como se ha visto, en los ordenadores actuales se utilizan básicamente
los microprocesadores de la casa Intel, con 32 bits de bus de datos: Pentium:
II, III, IV, Céleron. También se utilizan los de la casa AMD: K6, K7, Athlon.
Recientemente se han presentado los microprocesador de 64 bits de bus de
datos tanto de Intel como de de AMD (Athlon 64 FX).
Está previsto que Intel lance el Pentium V, en versiones de 32 y de 64
bits, con unas velocidad de 5 a 7 Ghz, con opción de núcleo dual.
CAPÍTULO 3. MEMORIAS.
3.1. Introducción.
Bajo el término de "memoria" se engloban todos los dispositivos que son
capaces de almacenar información. En nuestro caso esta información siempre es
digital, por lo que la memoria comprenderá un conjunto de bits.
Para facilitar la comprensión de la función realizada se puede realizar
una comparación con otros tipos de almacenamiento de información, como son:
libros, cuadernos papeles, agendas, etc.
13
Las memorias almacenan la información que va a manejar el ordenador. Esta
información se guarda en forma de bits, que son unidades de información que sólo
pueden tomar los valores «0» y «1». Normalmente, se suele emplear como medida
de la capacidad de almacenamiento de las memorias el byte, que es una agrupación
de ocho bits. Además, esta agrupación se suele tomar como base para medir
memorias, ya que cada byte almacena un carácter. Se emplean múltiplos como el
Kilobyte, que equivale a 210 (1.024 bytes), el Megabyte, que vale 220 (1.024
Kilobytes o 1.024 x 1.024 bytes) y el Gigabyte que es 230 (1.024 Megabytes o
1.024 x 1.024 x 1.024 bytes).
La memoria total se organiza según una jerarquía, atendiendo a la
capacidad y a la velocidad de acceso. De más próxima a más externa se puede
hablar de:
Memoria Caché (primaria y secundaria)
Memoria interna (RAM y ROM)
Memoria de masa o externa
Magnética:
En disco rígido
En disco flexible
En cinta
Óptica
En CD-ROM/DVD
Otros soportes
Memoria en papel
Según se va descendiendo en la relación anterior se aumenta en capacidad
y se disminuye en velocidad de acceso. En la actualidad las dos primeras son
electrónicas, realizadas con componentes de semiconductores. Las siguientes son
magnéticas y la última es óptica. Están en desarrollo, existentes, pero con
escasa difusión, los dispositivos magneto-ópticos.
3.2. Memoria Cache.
Es una memoria RAM estática muy rápida, pero generalmente de baja
capacidad. Trabaja bajo el supuesto que la mayoría de los accesos a memoria se
realiza en direcciones próximas, por lo que se trabaja duplicando una zona de
memoria RAM en la memoria cache. Cuando el microprocesador realiza una acceso
a memoria, busca en primer lugar en el cache, si está lo utiliza, si no está va
a buscarlo a la memoria RAM general y el sistema de memoria cache traslada la
zona colindante.
Existen dos tipos de memoria cache:
-
L1 (Level 1 o nivel 1): se encuentra integrada en el procesador y
es la de mayor velocidad.
-
L2 (Level 2 o nivel 2): Suele colocarse externamente, aunque algunos
microprocesadores también la llevan integrada.
3.3. Memoria interna (electrónica):
Dentro de las unidades internas de memoria, debemos distinguir entre las
RAM y las ROM. Las memorias RAM (Random Access Memory) son aquellas que permiten
su lectura y escritura, mientras que las ROM (Read Only Memory) sólo pueden ser
leídas. Este comportamiento diferente hace que los dos tipos de memorias se
empleen en tareas distintas, como veremos más adelante. Por lo demás, las
características son comunes.
Un microordenador cualquiera deberá tener una combinación adecuada de
memoria RAM y ROM para funcionar correctamente como tal. La memoria RAM será la
que realice el almacenamiento temporal de datos y programas, una vez que el
ordenador esté encendido, mientras que la memoria ROM retendrá la información
necesaria para que el sistema arranque en el momento del encendido y funcione
sin problemas después.
14
3.3.1. ROM.
Los avances en la tecnología de fabricación de memorias han permitido la
aparición de dispositivos ROM modificables (EPROM, EEPROM, etc.), pero su coste
y la dificultad en el cambio de información las relegan a aplicaciones muy
particulares.
Debido a sus características, las memorias ROM no pierden sus datos cuando
se desconecta la fuente de alimentación, por lo que se emplean para almacenar
informaciones de gran valor, como los pasos que debe seguir el ordenador en el
momento de arrancar o los comandos necesarios para traducir o interpretar las
instrucciones de los lenguajes de programación.
3.3.1.1. ROM de máscara.
Las ROM "puras" son aquellas cuyo contenido se establece en el momento de
la fabricación. Por esto reciben el nombre de programables por máscara,
ya que en el proceso de fabricación las máscaras se realizan de forma que
las posiciones almacenarán la información permanentemente.
La utilización de estas memorias se justifica en caso de grandes series
de fabricación, ya que los procesos de creación de máscaras específicas
son caros, costando prácticamente lo mismo hacer 1 que hacer 1.000.
3.3.1.2. PROM.
La denominación significa (Programmable ROM). En estas memorias el proceso
de grabación es destructivo, de forma que se fabrican "en blanco" o
"vírgenes" con todas las posiciones a "0" o a "1", según los tipos, y es
el usuario quien las programa mediante un equipo adecuado ("ad hoc"). Una
vez grabadas, su contenido es inalterable. Se utilizan en pequeñas series
de fabricación.
Suelen estar constituidas por un matriz cuyas conexiones pueden romperse
fundiendo unos fusibles integrados en la fabricación. Programar estas
memorias consiste en romper los enlaces necesarios. En algunos tipos hay
un fusible general que impide nuevas grabaciones.
3.3.1.3. EPROM.
El nombre de EPROM proviene de Erasable (borrable) PROM. Significa que
puede modificarse el contenido por los métodos adecuados. También reciben
el nombre de RPROM (Reprogrammable ROM).
Estas memorias se graban con el equipo adecuado y se pueden borrar
haciendo incidir rayos ultravioletas a través de la ventana que llevan
incorporada en el encapsulado, durante unos 20 a 30 minutos. Una vez
borrada puede volver a grabarse. Las veces que se puede repetir este
proceso puede estar limitado por la degradación interna producida.
Se utilizan en la construcción de prototipos y de series muy pequeñas.
3.3.1.4. EEPROM.
Significa (Electrically Erasable ROM). Su contenido puede variarse con
métodos eléctricos estando conectada al sistema.
Tienen el inconveniente de ser más caras que las anteriores, siendo las
rutinas de grabación más complejas o pueden necesitar un hardware
adicional.
3.3.1.5. FLASH.
Se borra toda la memoria, de forma rápida, con lo que se debe volver a
escribir entera. Son del tipo no volátil.
15
3.3.1.6. OTP.
Significa One Time Programmable. Se programan una sola vez. Son EPROM sin
ventana de borrado.
3.3.2. RAM.
Las memorias RAM cumplen una función de almacén intermedio de datos y
programas, ya que cuando se apaga el ordenador, la información contenida en
ellas desaparece. Por ello, se emplean para guardar temporalmente programas, o
parte de ellos, que se utilizan a menudo, para depositar cálculos intermedios,
cuando se realizan operaciones complicadas, valores de variables o el texto que
se está procesando.
Hay una memoria especial, que es del tipo RAM, pero viene a comportarse
como una ROM. Se trata de la memoria en la que se almacenan los datos del SETUP
y de la hora y fecha. Cuando se apaga el ordenador, una pila sigue alimentado
esta memoria, con lo que se mantiene los datos. Se denomina NVRAM ( Non Volatile
RAM)
En la práctica se están utilizando dos tipos de memoria RAM, la elección
de una u otra se suele realizar por cuestiones económicas. Se denominan memoria
estática y memoria dinámica.
3.3.2.1. SRAM.
SRAM (Static Random Access Memory). Una vez escritas, mantienen la
información (mientras exista alimentación)
La hay asíncrona (si no puede seguir la velocidad del bus) (velocidad de
20 ns) y síncrona (velocidad de 10 ns). La utilizada en la actualidad
aparece con el nombre de PB SRAM (Pipelined Burst RAM). Puede realizar
tareas de entrada y de salida de información en paralelo (velocidad del
orden de 5 ns).
3.3.2.2. DRAM
DRAM (Dymamic Random Access Memory). Mantienen la información durante un
tiempo relativamente breve, por lo que necesitan reescribir la
información. Este proceso se denomina Refresco de memoria.
La memoria RAM suele aparecer como chips montada en placas conocidas como
SIMM (Single In-line Memory Module) con 30 o 72 contactos. La DIMM (Dual In line
Memory Module) o RIMM (Rambus In-line Memory Module). Esto pueden ser de 168
contactos (trabajando a 64 bits) o de 188, y pueden aparecer en formato EDO RAM
y el más moderno de DDR (Double Data Rate SDRAM). La opción de RIMM, que es un
tipo de memoria denominada RAMBUS, es propietaria por la que hay que pagar
royalties.
En su momento existieron los DIP (Dual In-line Package) y los SIP (Single
In-Line Package) que en la actualidad no se emplean.
La memoria SDRAM (Syncronuos Dynamic RAM) aparece en formato de 168
contactos. Permite un trabajo coordinado con el reloj de la Unidad
Central. Funciona a 100 MHz, con tiempos de acceso de 10 ns. La RDRAM
Direct Rambus que se está desarrollando para trabajar en las tarjetas
gráficas AGP. Una mejora es la DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM) que
funciona a doble velocidad de datos.
Se pueden mencionar las SLDRAM que pueden funcionar a velocidades de 400
MHz e incluso 800 MHz que se puede utilizar en equipos servidores. Y las ESDRAM,
de Alpha, que funcionan a 133 Mhz.
3.3.3. MAPA DE MEMORIA.
En los sistemas basados en microprocesador, la memoria se organiza según
16
unas dirección en función del tamaño de palabra disponible y el número de líneas
disponibles determina el tamaño máximo de la memoria. La organización de la
memoria en direcciones se denomina Mapa de Memoria.
MAPA DE MEMORIA DEL PC
El 8086 tiene 20 líneas de dirección -> 1 MB de memoria.
El 80286 tiene 24 líneas de dirección -> 16 MB de memoria.
El 80386 y posteriores tienen 32 líneas de dirección -> 4.096 MB de memoria.
DECIMAL
HEXADECIMAL
FUNCIÓN
0000
0FFFF
(Ver 1)
CÓDIGOS DEL DOS
64 KB
128 KB
10000
1FFFF
PROGRAMAS RESIDENTES
128 KB
640 KB
20000
9FFFF
Memoria convencional: Programas
640 KB
688 KB
A0000
ABFFF
Pantalla EGA O VGA
688 KB
720 KB
AC000
B3FFF
Pantalla Monocromo
720 KB
752 KB
B4000
BBFFF
Pantalla CGA
752 KB
768 KB
BC000
BFFFF
Ampliación para las pantallas
EGA/VGA
784
800
800
976
KB
KB
KB
KB
C0000
C7FFF
C8000
F3FFF
ROM adicional
976 KB
1.024 KB
F4000
FFFFF
ROM del Sistemas BIOS
(Basic Input Output System)
1.024 KB
1.088 KB
100000
10FFFF
Memoria Alta (HMA)
1 MB
16 MB
100000
FFFFFF
Memoria extendida (límite en los
µP 80286)
FFFFFFFF
Resto de memoria extendida
disponible en los micros 80386 y
posteriores.
0 KB
64 KB
Hasta
4.096 MB
Control de disco duro.
Por razones históricas debido al incremento paulatino y al uso que de la
memoria hacen algunos sistemas operativos (como el MS-DOS y WINDOWS 3.XX), se
habla de:
Memoria convencional:
Es la memoria propia del DOS. Llega hasta los 640 KB.
Memoria superior (UMB)
Es la comprendida entre los 640 K y el 1.024 K. En esta zona se sitúa la
ROM (en la parte más alta: segmento F) y la memoria de video.
Memoria Alta (HMA):
Es la comprendida entre 1.024 y 1.088 (los 64 Kbytes por encima de 1 MB).
17
Memoria extendida:
Es la memoria por encima de 1MB. Necesita del uso de un controlador de
memoria extendida (HIMEM.SYS). Llega hasta los 4.096 MB.
Memoria Expandida:
Se llama también paginada. Es el espacio comprendido entre los 640 KB y
1 MB, y utiliza bloques o páginas de memoria de un tamaño determinado
(típicamente de 64 KB).
CAPÍTULO 4. MEMORIA EXTERNA (MAGNÉTICA)
Además de la memoria interna, ya vista, se hace necesario la existencia
de una memoria externa, principalmente por dos motivos: capacidad y permanencia.
La memoria interna es limitada y no permite almacenar toda la información de
programas, datos, etc. que se utilizan. Además es volátil, de manera que al
apagar el ordenador se pierde la información. Por eso las características
principales de las memorias externas son su capacidad y su no volatilidad. Por
otro lado las memoria externa no es tan rápida como la interna, por lo que
trabajan de forma conjunta transfiriendo información según se demanda entre
ambos sistemas.
La más utilizada es la memoria en soporte magnético (memoria magnética)
y a continuación la óptica y la magneto-óptica.
Memoria de masa o externa
Magnética:
En disco rígido
En disco flexible
En cinta
Óptica
En CD-ROM
Magneto-óptica
Otros:
-
Discos duros portátiles
Ramdrive
Memorias sueltas: Compact Flash, etc.
Fluorescente
4.1. Breve introducción al magnetismo.
El electromagnetismo viene a reunir en un solo concepto lo que
anteriormente se había considerado como dos fenómenos inconexos: el campo
eléctrico y el campo magnético.
El fenómeno que sirvió como punto de partida para relacionar ambos
conceptos fue descubierto por Christian Oersted a principios del siglo XIX;
dicho investigador descubrió que una corriente eléctrica actuaba sobre una aguja
magnética desviándola.
Tras unas experiencias de Oersted y Ampere, James C. Maxwell planteó en
cuatro leyes la teoría electromagnética.
Leyes de Maxwell:
Estas leyes compendian todo el fenómeno electromagnético. Ponen de
manifiesto que dos fenómenos que empezaron estudiándose como algo totalmente
independiente, en realidad, son dos aspectos de un mismo fenómeno (en negrita
las magnitudes vectoriales).
«
«
«
«
x
.
.
x
E
D
B
H
=
=
=
=
-(δB/δt)
ρ
0
j + (δD/δt)
rot
div
div
rot
D = ε E
18
E
D
B
H
=
=
=
=
-(δB/δt)
ρ
0
j + (δD/δt)
B = µ H
[B = µo (H+M)]
µr = µ / µo ; Xm = M / H ; µr = 1 + Xm
δ
δ
δ
« = Operador nabla o de Hamiltong =( -- i + -- j + -- k)
δx
δy
δz
E = vector Intensidad de Campo Eléctrico (Newtons/Culombio en MKS)
D =
"
Inducción Eléctrica.
B =
"
"
Magnética (Tesla en MKS,
Gauss en CGS, 1 Tesla = 104 G).
H =
"
Intensidad de Campo Magnético(Amperios/m en MKS,
Oersted en CGS, 1 A/m = 4π10-3 Oe).
M = Magnetización del sólido
ρ = densidad de carga eléctrica.
j =
"
de corriente eléctrica.
ε = rigidez dieléctrica. εo = r. del vacío.
ε = εr εo
µ = permeabilidad magnética. µo = p. del vacío. µr = p. relativa. µ = µr µo
Xm = susceptibilidad magnética.
Sommerfield demostró el paralelismo entre:
E <--> B
D <--> H
ε <--> 1/µ
A los efectos que nos ocupan nos interesa señalar los siguientes hechos:
*
Una corriente eléctrica crea un campo magnético.
*
Un campo magnético variable crea una corriente eléctrica.
*
Existen materiales que pueden almacenar un cierto magnetismo en
función de la inducción magnética aplicada sobre ellos.
Del primer enunciado se deduce la aparición de un campo magnético
artificial proporcional a una corriente eléctrica, que podemos controlar
fácilmente.
Se puede reforzar la acción utilizando una disposición del conductor en
forma de solenoide (bobina) y utilizando dentro de la misma un núcleo de
material adecuado.
Para construir dispositivos capaces de inducir un campo eléctrico grande
se dispone en forma un núcleo casi cerrado, de cabezal magnético. En la zona de
separación, llamada entrehierro aparece un campo magnético fuerte. Este campo
magnético es proporcional a la intensidad y sentido de la corriente que
atraviesa la bobina. Con esto se puede almacenar un campo magnético sobre el
soporte adecuado.
Por el contrario, si se hace circular una superficie sobre la que se han
creado diversos recintos magnéticos, aparecerá una corriente sobre la bobina de
la cabeza lectora.
Clasificación de los materiales según su comportamiento magnético:
Mediante métodos adecuados pueden medirse las propiedades magnéticas de
cualquier sustancia y clasificarla según los resultados obtenidos en:
diamagnéticas, paramagnéticas, ferromagnéticas y ferrimagnéticas.
Para realizar esta clasificación se atiende a las susceptibilidades y las
magnetizaciones de saturación, así como la variación de dichos valores con la
temperatura.
19
Las propiedades magnéticas aquí consideradas se deben enteramente a los
electrones de los átomos, que tienen un momento magnético en virtud de su
movimiento.
Si la resultante de todos los momentos de los diversos electrones de un
átomo es nula, por cancelarse entre sí, la sustancia es diamagnética ( Xm < 0
=> µ < µo). Si por el contrario, la cancelación es solamente parcial, la
sustancia es paramagnética (Xm = 0 => µ = µo), ferromagnética (Xm >> 1 => µ >>
µo), o ferrimagnética.
Diamagnéticas:
presentan lo que podría llamarse un magnetismo negativo. Reaccionan al
campo aplicado oponiéndose a su paso. Presentan una gran reluctancia a las
líneas de fuerza. Son diamagnéticos los gases nobles, la sal común, el C
(diamante), el Ge y el Si.
Paramagnéticas:
Son prácticamente neutros, de forma que ni favorecen, ni impiden el paso
de líneas de fuerza por ellos.
Un material paramagnético consiste en átomos o moléculas con momento
magnético, pero que queda compensado entre todos los elementos que forman
el cuerpo. Responden de forma inversa con la temperatura debido a la
agitación térmica, de forma que a bajas temperaturas se imanta con
facilidad, pero a altas temperaturas se opone al paso de las líneas de
fuerza.
Ferromagnéticas:
Son aquellas capaces de adquirir propiedades magnéticas al someterlos a
la influencia de campos magnéticos. Los materiales más representativos son
el hierro, al cobalto y el níquel, a los que se pueden añadir el Gadolinio
y Disprosio. Favorecen el paso de las líneas de fuerza.
Si se observan las curvas de magnetización, se aprecia que el valor de
saturación depende del material empleado, pero el campo necesario para
producir este valor de saturación depende de la estructura específica del
material del que se trate. En cualquier caso el valor de magnetización
alcanzado en un material ferromagnético puede ser del orden de un millón
de veces superior al alcanzado en los paramagnéticos.
Por encima de una cierta temperatura, denominada temperatura de Curie, los
ferromagnéticos pasan a convertirse en paramagnéticos, perdiendo la
magnetización que tuvieran.
Ferrimagnéticas:
Son aquellas que tiene una magnetización espontánea de los domínios a
temperatura ambiente. Esta magnetización desaparece por encima de una
cierta temperatura, llamada temperatura de Curie. Constituyen las
ferritas.
Ciclo de Histéresis:
En los materiales ferromagnéticos se produce el siguiente efecto al
aplicar un campo magnético sobre él:
Partiendo de material virgen (B=H=0) si aumentamos el valor de H, B crece
según la parte a de la curva, de forma que pequeños incrementos de H producen
fuertes variaciones de B. Esto ocurre hasta llegar a un valor máximo de B,
llamada valor de saturación.
Si ahora desaparece la causa de la imantación (haciendo H=0) lo que ocurre
es que el material queda cargado con un valor remanente Br. (H = Br/µo).
20
Figura 4.1. Lazo de histéresis de un material ferromagnético.
Invirtiendo el sentido del campo H hacemos decrecer B. Hc = campo
coercitivo => hace B = 0. Si se sigue aumentando llegaremos al valor de
saturación negativo y al desaparecer queda -Br, una imantación de signo
contrario a la anterior. Si se vuelve a aumentar H, B alcanza de nuevo el valor
de saturación.
Esto implica que el material es capaz de almacenar información ("tiene
memoria").
Del ciclo de histéresis se pueden obtener dos
importantes para la composición del material magnético:
características
muy
1 - El magnetismo remanente debe ser bastante elevado, lo que asegura la
permanencia de la información recogida (ciclo cuadrado y alto).
2 - La fuerza magnética necesaria para cambiar la orientación debe ser pequeña
(ciclo estrecho).
4.2. Disco flexible (floppy-disk o disquette).
El disco flexible está compuesto por una lámina delgada de material
plástico (mylar), que sirve de sustrato, recubierta por una capa muy fina
(algunas micras) de partículas de óxido de hierro.
Cada partícula es capaz de almacenar los dos polos de un campo magnético.
La orientación de este campo magnético depende la orientación del último campo
magnético aplicado con intensidad suficiente como para influir en el disco.
Para su utilización llevan una cubierta protectora. De esta forma se
procura evitar el almacenamiento de suciedad sobre el óxido de hierro, como
ocurre cuando se toca la superficie magnética con los dedos y de esta forma se
recubre con grasa que impida una lectura o escritura correcta. En este sentido
los discos modernos están totalmente recubiertos.
Según la densidad de las partículas de óxido se podrá grabar más o menos
información. Los más habituales son los de doble densidad ("double density" o
DD). En la actualidad prácticamente solo se utilizan los de alta densidad ("high
density" o HD).
Del disco se puede utilizar una sola cara ("single sided" o SS), ya no se
utilizan, siendo lo más habitual que se utilicen las dos caras del disco
("double sided", DS o 2)
Para utilizar el disco se procede al "formateo". Este formateo consiste
en dividir el disco en sectores concéntricos denominados PISTAS ("tracks").
Cada una de estas pistas se divide en varias partes denominadas SECTORES.
En cada sector hay una cantidad fija de información. Dependiendo del tipo
de disco puede ser 512 Bytes o 1.024 Bytes.
Los tipos de discos flexibles más utilizados en los ordenadores personales
son los siguientes:
21
Diámetro
Características
* 5 ¼"
Dos caras / doble densidad (320 KB / 360 KB).
40 pistas / c. 8 ó 9 sect. 512 bytes/sector
* 5 ¼"
Dos caras / doble dens. alta capacidad (1,2 MB).
80 pistas / c. 15 sectores/pista, 512 bytes/sector
* 3 ½"
Dos caras /doble densidad (2DD) (720 KB) (Two Sided/Double density)
80 pistas / c. 9 sectores/pista, 512 bytes/sector
* 3 ½"
Dos caras / Alta densidad (2HD)(1,44 MB)(Two Sided/High density)
80 pistas / c. 18 sectores/pista, 512 bytes/sector
Densidades:
Pistas por pulgada (tpi: tracks per inch): 48, 96 o 135 tpi.
Bits por pulgada (bpi: bits per inch): 5.876, 9.646 ó 17.434 bpi
El dispositivo lector/grabador ("driver" o disquetera) consta de dos
partes diferenciadas:
A - Parte electromecánica.
B - Parte electrónica.
A - Parte electromecánica.
La parte electromecánica consta de un motor que hace girar el disco a una
velocidad fija igual a 300 revoluciones por minuto.
Como parte electromecánica está también el motor paso a paso que sitúa el
cabezal magnético sobre la pista adecuada.
Esta operación es muy delicada pues se requiere buena precisión y que no
existan rebotes ni vibraciones. En cualquier caso siempre existe un tiempo desde
que se sitúa la cabeza hasta que se puede leer ("setting time").
El cabezal de lectura/escritura está compuesto por una bobina enrollada
a un núcleo de ferrita con una abertura en la parte de contacto del disco.
Para que el contacto no sea destructivo, se coloca una pieza de cerámica
alrededor de ese núcleo que suaviza el contacto, obteniendo a su vez la máxima
señal.
El contacto entre cabezal y disco es fundamental ya que cualquier
imperfección en esta cerámica o un contacto no-plano puede distorsionar las
señales
electrónicas
pudiendo
darse
el
caso
de
llegar
a
dañarlo
irreversiblemente.
B - Parte electrónica.
Pueden distinguirse cuatro partes fundamentales:
- Control del motor paso a paso:
Como entrada recibe dos señales, una de pulsos indicándole la cantidad,
y otra señalándola la dirección de movimiento. Estas señales las convierte en
corrientes de excitación de las bobinas del motor paso a paso. Al ser las
bobinas de baja impedancia, hay que disponer de amplificadores de corriente
(drivers).
22
- Circuitos de lectura/escritura:
Son
conversores
analógico/digitales
y
digitales/analógicos,
respectivamente. El circuito de escritura traduce la señal procedente del
sistema en señal almacenable mediante generadores de corriente, que a su vez
crean un campo magnético fuerte en la cabeza que opera sobre el disco.
El circuito de lectura consta de un amplificador que hace disponible la
señal recogida por la cabeza que reposa sobre el disco. A continuación se filtra
esta señal y se pasa por un conversor analógico/digital para obtener los pulsos
de salida.
- Información sobre el disco:
Existen varias señales que suministran una información del estado del
disco:
+ Indicación de disco protegido ("write protect"): Es una señal que envía el
sistema e impide escribir sobre el disco, evitando la pérdida de la información
actual.
La indicación de protección consiste en una parte hueca en la carcasa del
disco que permite, cuando está abierta, la escritura sobre el disco y la impide
cuando está cerrada.
El circuito detector suele estar constituido por la combinación de un
diodo LED y un fototransistor.
+ Indicación de cara sencilla o doble:
Hay que evitar intentar grabar sobre las dos caras de un disco con una
sola cara activa.
+ Indicador de pista 0 ("track 0"):
Esta señal se utiliza para tener una pista de referencia. Esto es
necesario al ser el movimiento del cabezal relativo (10 pistas hacia adelante
o hacia atrás) hay que tener una referencia.
La detección de pista cero se realiza al introducir el disco, mediante
unos circuitos que localizan un máximo de señal en el lugar correspondiente a
esta pista.
+ Indicación de principio de pista (index):
Es un agujero en el disco que permite determinar la posición a partir de
la cual se empiezan a contar sectores. Esta señal es necesaria al ser las pistas
circunferencias, y poder introducirse el disco en cualquier posición de forma
aleatoria. En los discos de 3 1/2 se fija la posición por la chapa de enganche
al motor de la unidad.
+ Indicación de preparado (ready):
Sirve para indicar cuándo se han cumplido una serie de condiciones
necesarias para poder empezar a trabajar. Para esto el disco debe estar situado
en el interior del driver, la puerta cerrada, y se deben haber detectado los
pulsos de principio de pista.
- Circuitos de las bobinas:
Se encargan de la carga del cabezal ("head load"), que permite el contacto
del cabezal con el disco, y el otro impide interrumpir el acceso al disco cuando
éste está siendo leído.
Funcionamiento del disco:
- Escritura:
23
La cabeza tiene dos excitadores arrollados en sentido contrario. Unos
diodos hacen actuar a uno u otro excitador magnetizando la bobina en un sentido
o en otro, en definitiva creando un "cero" o un "uno".
- Lectura:
Los flujos magnético recogidos por el cabezal aparecen como una señal
analógica, básicamente con zonas positivas y con zonas negativas. Esta señal se
filtra para eliminar ruidos, y a continuación se digitaliza para obtener una
serie de impulsos ("uno") o falta de impulsos ("cero").
Hay que recordar que para la correcta utilización de los discos flexibles
se deben observar una serie de cuidados:
-
No deben acercarse
monitores, etc.
a
campos
electromagnéticos intensos: altavoces,
-
No deben exponerse
centígrados.
a
temperaturas
-
No deben someterse a esfuerzos mecánicos intensos: caídas, doblados, etc.
elevadas
de
mas
de 50º grados
4.2.5. Parámetros de los discos flexibles:
A modo de referencia se dan algunos valores de los discos flexibles.
Tipo de unidad: 5 1/4", 3 1/2 "
Capacidad total: KB, MB
Densidad de pistas: 48/96/135 tpi (tracks per inch)
Densidad de grabación: 5.000 a 17.000 bpi (bits per inch)
Velocidad de rotación: 300/360/600 rpm (revoluciones por minuto)
Velocidad de transferencia: 250/500 kbits/s
Tiempo de acceso: 95/175/94 ms
Número de pistas: 40/72/160
4.3. Disco rígido o duro (hard disk: HD).
4.3.1. Descripción.
El soporte, en vez de plástico, es de aluminio perfectamente pulido de 0,6
a 2 mm de espesor, con una fina película de material magnético que cubre las dos
superficies.
Esto permite que pueda girar a una mayor velocidad siendo del orden 4.000
rpm. También se consiguen mayores densidades de grabación por unidad de
superficie y una mayor velocidad de transferencia de datos.
La velocidad se mantiene mediante un "servomecanismo" que limita los
cambios al 0,1%.
El cabezal no apoya sobre la superficie del disco, con lo que se evita
desgaste, sino que se sitúa a unas 0,5 µm. Esto hace que haya que evitar las
partículas de polvo, que pueden medir unas 20 µm de diámetro. Por esto es
necesario que los discos duros estén sellados y las entradas de aire lleven un
microfiltro que impida el paso de las partículas de polvo.
Para proteger las cabezas y los datos grabados conviene que las cabezas
reposen fuera de las pistas activas en los momentos en los que no se utiliza.
Esta maniobra se denomina "aparcamiento" y puede ser manual o automático. En el
manual una instrucción del S.O. se encarga de hacerlo. En la actualidad
prácticamente todos los discos incorporan el aparcamiento automático que detecta
el instante en el que se apaga el equipo y con la energía acumulada o mediante
un resorte se colocan en la zona de aparcamiento. También cuando permanece un
cierto tiempo inactivo suelen colarse las cabezas fuera de la zona activa.
Al igual que los discos flexibles, para poder utilizarse debe formatearse.
Este formateo puede ser: Formateo a bajo nivel y a alto nivel.
24
El formateo a bajo nivel consiste en realizarlo desde el lenguaje
ensamblador. Se suele realizar solamente la primera vez o si el disco ha sufrido
algún percance serio, como el ataque de un virus muy potente. Suelen realizarlo
personas expertas.
El de alto nivel se realiza desde el Sistema Operativo, aunque tampoco
suele ser frecuente, está al alcance del usuario.
4.3.2. Controladoras del disco duro.
La interface es la conexión entre el mecanismo de la unidad de disco y el
bus del sistema. Define la forma en que las señales pasan entre el bus del
sistema y el disco duro. En el caso del disco, se denomina controladora o
tarjeta controladora, y se encarga no sólo de transmitir y transformar la
información que parte de y llega al disco, sino también de seleccionar la unidad
a la que se quiere acceder, del formato, y de todas las órdenes de bajo nivel
en general. La controladora a veces se encuentra dentro de la placa madre.
Existen varios tipos de controladoras, siendo la diferencia más importante
la velocidad de transferencia:
Controladora
ST 506
Velocidad
1 MBps
ESDI
SCSI
IDE
EIDE
IDE-UDMA
SCSI Ultra
2,5
4
5
10
33-66
80-160
MBps
MBps
MBps
Mbps
MBps
MBps
ST 506
El formato máximo de esta controladora es:
1.024 cilindros, 63 sectores y 16 cabezales. Sector: 512 Bytes
Esto hace un máximo de 504 MBytes.
ESDI (Enhanced Small Devices Interface)
Se utilizó en la PS/2 de IBM. Es un desarrollo de la anterior. La parte
lógica decodificadora se integró en la propia unidad, permitiendo elevar
la velocidad de transferencia de datos (entre 1,25 y 2.5 Mbytes por
segundo).Ya ha dejado de utilizarse este interface y es difícil de
encontrar.
IDE (Intelligent Drive Electronics) (Integrated Device Equipment)
Es el utilizado en la actualidad. Data de 1984. La controladora está
ligada al disco duro y se une mediante un cable de 40 polos que se conecta
mediante una placa en una ranura de expansión. Tiene un bajo consumo
mediante un estado de "hibernación".
Íntimamente relacionado con el IDE, tenemos lo que se conoce como ATA,
concepto que define un conjunto de normas que deben cumplir los
dispositivos. Años atrás la compañía Western Digital introdujo el standard
E-IDE (Enhanced IDE), que mejoraba la tecnología superando el límite de
acceso a particiones mayores de 528 Mb. y se definió ATAPI, normas para
la implementación de lectores de CD-ROM y unidades de cinta con interfaz
IDE. E-IDE se basa en el conjunto de especificaciones ATA-2. Como
contrapartida comercial a E-IDE, la empresa Seagate presento el sistema
FAST-ATA-2, basado principalmente en las normas ATA-2. En cualquier caso
a los discos que sean o bien E-IDE o FAST-ATA, se les sigue aplicando la
25
denominación IDE como referencia. Para romper la barrera de los 528 Mb.
las nuevas unidades IDE proponen varias soluciones:
* El CHS
es una traducción entre los parámetros que la BIOS
contiene
de
cilindros,
cabezas
y
sectores
(ligeramente
incongruentes) y los incluidos en el software de sólo lectura
(Firmware) que incorpora la unidad de disco.
* El LBA (dirección lógica de bloque), estriba en traducir la
información CHS en una dirección de 28 bits manejables por el
sistema operativo, para el controlador de dispositivo y para la
interfaz de la unidad.
EIDE (Enhanced IDE)
Es una mejora del anterior. Logra una mejora en las prestaciones. Puede
soportar hasta cuatro unidades de disco duro, siendo uno el maestro
(master) y el resto los esclavos (slaves).
El acceso UDMA (Acceso a Memoria Ultra Directo) consigue velocidades de
acceso de 33 Mbps, 66 Mbps y pueden llegar a 100 Mbps.
ATA
En la actualidad los discos duros se conectan en base a la conexión ATA
paralelo, que permite una tasa elevada de transferencia. Sin embargo está
empezando a imponerse el Serial ATA que consigue velocidades de 1,5
Gbits/segundo o 150 Mbytes/segundo (se transmiten 10 bits por cada byte),
y están previstos el Serial ATA a 3 Gb/s y a 6 Gb/s, como evoluciones
futuras.
SCSI (Small Computer System Interface)
Sirve para controlar más dispositivos además de discos duros: CD-ROM,
Escáner, etc. pudiendo controlar un sola interfaz varios de estos
dispositivos a la vez. Se comunica con el sistema a través de un bus
propio.
Es un interface a nivel de sistema, diseñado para aplicaciones de
propósito general, que permite que se conecten hasta siete dispositivos
a un único controlador. Usa una conexión paralela de 8 bits que consigue
un valor máximo de transferencia de 5 Mbytes por segundo. Actualmente se
puede oír hablar también de SCSI-2 que no es más que una versión
actualizada y mejorada de este interface. Es el interface con más futuro,
si bien tiene problemas de compatibilidad entre las diferentes opciones
de controladoras, discos duros, impresoras, unidades de CD-ROM y demás
dispositivos que usan este interface debido a la falta de un estándar
verdaderamente sólido.
Las mejoras del SCSI-2 sobre el SCSI tradicional son el aumento de la
velocidad a través del bus, desde 5 Mhz a 10 Mhz, duplicando de esta forma
el caudal de datos. Además se aumenta el ancho del bus de 8 a 16 bits,
doblando también el flujo de datos. Actualmente se ha logrado el ancho de
32 bits, consiguiendo velocidades teóricas de hasta 40 Mbytes / seg.
Los interfaces IDE y SCSI llevan la electrónica del controlador en el
disco, por lo que el controlador realmente no suele ser mas que un adaptador
principal para conectar el disco al PC.
Últimamente se están extendiendo los discos duros externos conectables por
medio del puerto USB, con o sin alimentación añadida, y con capacidades desde
las decenas de Gbytes hasta los de 1.000 Gbytes. Los precios pueden oscilar
entorno a los 100 o 200 euros.
4.4. Cinta (streamer).
La cinta magnética (tape) tiene un soporte en forma de cinta de plástico
recubierta por un material magnético, que se arrollan sobre un carrete, una
26
bobina o formando una caja ("cassette").
La unidad de cinta está compuesta por unos tambores para la cinta, una
serie de rodillos que conducen la cinta, unos sensores y unos cabezales que leen
o escriben información sobre el soporte magnético.
En la cinta existen una marcas que señalan el inicio de la cinta (BOT:
Beginning Of Tape) y el fin de la misma (EOT: End Of Tape). Los sensores son los
encargados de detectar estas marcas así como determinar la posición de la cinta
en cada momento, así como la ausencia de la misma.
El soporte ha de ser estable, se fabrica de mylar de media pulgada de
ancho y del orden de 30 µm de espesor. El espesor del material magnético viene
a ser de 15 µm. Los carretes tienen una longitud de 800 metros.
La información va dispuesta a lo largo de la cinta en forma de pìstas
longitudinales. Cada pista almacena un bit de los que forman el byte. Además se
añade otro bit de control que se llama de paridad.
Debido a su estructura pueden almacenar una gran cantidad de información
(desde varios MBytes hasta GBytes), con densidades de más de 10.000 bpi (bits
per inch: bits por pulgada).
Se utilizan para almacenamiento de grandes cantidades de información, a
la que se accede de forma poco frecuente, ya que al ser memorias de acceso
secuencial el tiempo de acceso medio es muy alto y no son útiles como memorias
de trabajo.
Los parámetros más importantes para considerar las cintas son:
Ancho de cinta:
Marca las dimensiones exteriores y la capacidad de la cinta. Se mide en
pulgadas, fracciones de pulgada o milímetros.
Capacidad:
Es la cantidad total de información que puede almacenar una cinta. Se mide
en Bytes o en sus múltiplos.
Densidad de grabado:
Es el número máximo de bits por pulgada (bits per inch: bpi) que puede
grabarse.
Número de pistas:
Depende del cabezal utilizado.
Velocidad de la cinta:
Es la velocidad lineal de la cinta en el momento de lectura o escritura.
Se mide en pulgadas por segundo (inchs per second: ips). A veces también
es importante las velocidades de avance o retroceso rápido.
Velocidad de transferencia:
Es la cantidad de información que puede leerse o grabarse por unidad de
tiempo. Se mide en bits por segundo.
4.5. OTRAS MEMORIAS.
Se incluyen aquí otros sistemas auxiliares,
magnéticos, aunque se mencionan otros elecrtónicos.
que
básicamente
son
4.5.1. TAMBOR.
El soporte es un cilindro sobre el que se deposita la sustancia magnética
en la superficie lateral. Este tambor está girando permanentemente a gran
velocidad (10.000 rpm). Se divide en pistas circulares teniendo una cabeza cada
una. Con esta disposición se consiguen tiempos de acceso menores que en el
disco, pero con menos capacidad y a un mayor precio.
27
4.5.2. LÁMINAS MAGNÉTICAS.
El soporte básico es una lámina de 50 mm por 300 mm. La unidad de uso
tiene unas 2.000 láminas de éstas, almacenadas en celdas y subceldas. Para leer
hay que localizar la lámina y situarla en el dispositivo de lectura, para volver
a colocarla otra vez en su sitio una vez leída.
4.5.3. FICHAS O TARJETAS CON BANDA MAGNÉTICA.
En realidad no son memorias auxiliares, pero emplean el mismo sistema que
ellas. Se emplean para almacenar ciertos datos codificados que solo pueden ser
leído con los decoficadores adecuados. En la actualidad se emplean en tarjetas
de crédito, sanitarias, identificación, etc.
4.5.4. OTROS SISTEMAS MAGNÉTICOS (ZIP, JAZZ)
En este apartado se pueden incluir los dispositivos que constituyen un
disco duro externo, y por lo tanto transportable que se han mencionado
anteriormente y que han dejado obsoletos otros de menor capacidad sobre soportes
intercambiables como los citados a continuación.
Como soportes especiales se pueden mencionar las unidades ZIP que pueden
almacenar desde 100 hasta 250 MB en un disco un poco mayor que un disquete. Los
JAZZ alcanzan los 2 GB.
En la actualidad están en desuso por los precios respecto a otros
elementos.
CAPÍTULO 5. MEMORIA ÓPTICA Y MAGNETO-ÓPTICA.
5.1. CD-ROM.
5.1.1. Introducción.
El CD-ROM (Compact-Disk Read Only Memory) es un disco compacto que
contiene una cantidad elevada de datos que pueden ser leídos. Una vez grabada
la información no puede ser modificada, de ahí el nombre de "solo lectura".
Su origen es el disco compacto para almacenamiento
desarrollaron de forma conjunta SONY y PHILLIPS.
de
música
que
El formato estándar es de un disco de policarbonato de 120 mm de diámetro,
con un grosor de 1,2 mm y un orificio central de 15 mm.
La información se almacena en forma de espiral formada por "hoyos" y
"mesetas" ("valles" o "picos") que representan a unos y ceros, pudiendo
almacenar hasta 650 MB o 700 MB (500 MB en los de 8 cm). Para mantener constante
la velocidad lineal del haz de rayos sobre el disco, la velocidad de giro es
diferente en función de la pista que se esté leyendo, desde las 200 a las 500
r.p.m.
Las unidades lectoras de CD-ROM mantienen la compatibilidad, de forma que
pueden leer los discos compactos que solamente tienen música.
La velocidad de lectura simple es de 150 KBytes/s. Las unidades de 8x leen
a 1.200 KB/s y las de 16x a 2.400 KB/s. La velocidad de giro que varía de 200
a 540 rpm en simple varía de 1.600 a 4.320 rpm a 8x y de 3.200 a 8.640 rpm en
16x, y así sucesivamente.
La lectura se realiza mediante un rayo láser enfocado sobre la pista,
según lo que haya grabado habrá reflejo o no, con lo que se detectará la
presencia de un 1 o un 0. Debido a la característica que tiene el rayo láser de
ser muy fino, las zonas de almacenamiento pueden ser muy pequeñas y por lo tanto
se puede guardar mucha información.
5.1.2. Elementos externos de la unidad lectora.
La unidad lectora es la que se encarga de leer la información grabada.
28
En la cara frontal se sitúan los controles de carga, de volumen, conexión
de auriculares e indicador de funcionamiento.
En la parte posterior están los conectores:
De audio para permitir la reproducción de música. El interface IDE para
trasladar los datos leídos.
Unos jumper que permiten establecer la prioridad de acceso respecto del
o de los discos duros.
5.1.3. Funcionamiento.
La superficie del disco contiene dos tipos de zonas: picos y valles, cada
uno representando un bit (0 o 1). Los picos dispersan la luz y los valles la
reflejan.
Un rayo láser se proyecta sobre estas zonas, de manera que al incidir
sobre ellas se refleja o no sobre el detector determinando un valor de tensión
diferente para cada tipo de zona.
En cuanto a la velocidad se parte de que los primeras lectoras utilizadas
daban una transferencia de datos del doble (2x). En la actualidad hay en el
mercado unidades de 48 (48x) y 52 (42x) veces la velocidad.
5.1.4. Unidades lectoras y grabadoras.
Con el nombre de CD-R (CD Recordable) o
unidades que permiten la grabación de discos
pueden almacenar información. Una vez grabada
hay que asegurar lo que se quiere grabar.
duplicar CD's.
CD Write Once, han aparecido las
CD-ROM. Sobre un disco virgen se
no puede modificarse, por lo que
Se emplean frecuentemente para
Es de señalar la importante disminución en el precio que se ha producido
en un plazo relativamente breve. Desde las 900.000 pesetas de finales del año
1993 a las aproximadamente 30 euros actuales. También se ha producido una bajada
muy significativa en el precio de los mismos discos desde 5.000 pesetas a unnos
pocos céntimos de euro(incluyendo el canon de la SGAE).
5.1.5. Diferencias entre un CD-DA y un CD-ROM
El CD-DA (CD Digital Audio) son los que almacenan música, sus
especificaciones aparecen en el denominado Libro Rojo. Pueden ser leídos por las
unidades de CD-ROM. El CD-ROM, Libro Amarillo, además de audio pueden almacenar
textos y gráficos. El CD.ROM XA (eXtended Arquitecture) es una ampliación del
CD-ROM por la que se pueden almacenar sonidos y datos en la misma pista. Está
diseñado para cubrir las necesidades multimedia.
Además existe el CD dedicado específicamente a almacenar fotografías en
alta resolución. Es un desarrollo de la casa Kodak.
Como ampliación del CD-ROM existe el CD-I (CD Interactive), Libro Verde,
almacenan audio, texto e imágenes reproducibles en un televisor. Componen un
sistema específico y no puede considerarse una ampliación de memoria del
ordenador, ya que no dependen de él.
5.1.6. CD-R y CD-RW.
Los CD-R (CD-Regrabable) son aquellos discos que se venden vírgenes y que
mediante la grabadora adecuada se puede almacenar la información (los CD-ROM
salen con la información "de fábrica"). Son del denominado tipo WORM (Write Once
Read Meny). La grabación puede ser monosesión, que obliga a introducir toda la
información de una vez, o multisesión, en la que la información va ocupando
espacios secuenciales en varias ocasiones hasta agotar el espacio disponible.
29
La grabación se produce la destrucción (o quemado) de ciertas zonas
almacenando la información. El CD-R está formado por una capa plástica de
protección, una capa reflectante de aluminio y otra de policarbonato. Entre
estas dos hay una capa de tinta orgánica fotosintética, sensible a la
temperatura. Cuando el haz grabador incide sobre un punto la calienta y el punto
cambia de color, alterando las propiedades de reflexión.
El CD-RW (Rewritable) es reescribible, por lo permite el borrado de la
información. Utiliza la técnica de cambio de fase PD (Phase-change Dual), en la
que el láser produce deformaciones en la capa tintada par amodificar las
propiedades reflectivas del disco.
Según se ha citado un disco CD-R puede costar menos de 40 céntimos de euro
y un CD-RW del orden de 1 euro.
5.2. DVD, DVD-R, DVD+R.
La técnica del DVD se desarrolló para almacenar imágenes y de ahí su
nombre (Disco de Video Digital). Sin embargo, de forma parecida a lo ocurrido
con el CD su uso se amplió cambiando el significado de la V por Versátil.
Su capacidad se amplía hasta los 17 Gbytes (según los usos).
Las especificaciones son: un disco de 5", que es un poco más grande que
el CD (4,75"); compresión de vídeo MPG-2 y audio Dolby AC-3 (con hasta 8
canales).
Se utiliza en formato de consumo, para reproducir con un aparato de TV,
similar a un video. No son compatibles con los DVD-ROM. En el formato DVD-ROM
para utilizar con ordenadores los lectores son compatibles con los CD de audio
y de CD-ROM. El láser de lectura tiene una longitud de onda comprendidas entre
630 nm y 650 nm, frente a los 780 nm de los CD convencionales. Los tamaños de
las pistas y los huecos son más pequeños permitiendo mayores densidades de
almacenamiento.
También existen los DVD-ROM, grabado de fábrica, los DVD/R, que se puede
grabar una sola vez y los DVD/RAM, que se puede grabar y borrar muchas veces,
con capacidades de 3,95 GB y 2,58 GB. Los DVD grabables aparecen en dos
formatos: DVD+R y DVD-R. En general las grabadoras suelen ser duales (trabajan
con los dos formatos).
En septiembre de 2001 aparecieron en el mercado español las primeras
grabadoras de DVD, tanto de sobremesa (PHILLIPS a unas 315.000 o 1.700 euros),
como insertables en el ordenador. Actualmente las grabadoras de DVD multiformato
(incluyendo la doble capa) son las habituales con un precio desde unos 20 euros.
Como mejora en la capacidad está el Blu Ray. En la actualidad se utiliza
como mejora del DVD para películas. El uso en ordenadores como soporte
regrababale aún es caro y sólo lo incorporan algunos equipos de gama alta
5.3. Memoria Magneto-óptica.
Si bien no tienen gran difusión en el mercado actual, es posible que un
futuro próximo tengan gran implantación.
Consiste en un sistema mixto: la grabación de la información se efectúa
de forma magnética y la lectura de forma óptica. Con esto se pretende conseguir
aunar las ventajas de ambos sistemas. Se consiguen sistemas regrabables y a la
vez altas densidades de información.
Demandan disqueteras específicas, que suelen leer solamente por una cara,
aunque el disco es de dos, por lo que hay que darle la vuelta. Gracias a la
capacidad de los discos (desde 100 MByte a 1 GByte) viene a funcionar como un
disco duro intercambiable.
Su principal aplicación era para realizar copias de seguridad rápidas y
a un precio competitivo respecto de la cinta, ofreciendo más seguridad y mayor
30
duración que las cintas.
5.4. Otros dispositivos de memoria
5.4.1. DiscDrive
Son memorias en forma de lápiz (pen drive) que se conectan al puerto USB
y en laacualidad disponen de capacidades de 1 GB a 64 GB. Facilitan el
transporte de información entre ordenadores por su tamaño y fácil inserción.
Suelen reconocerse por el nombre comercial: Memory Drive, Jet Flash, etc. En
muchos casos se utilizan como reproductores de música en formato MP3 o sirven,
también, para ver imágenes en formato JPEG ( en octubre de 2005 se anunciaba un
Supratech JAZZ SATURN 1024 con 1 GB por 89,90 euros. En octubre de 2010 un
pendrive de 4 GB puede costar 8 euros y uno se 16 GB 20 euros).
5.4.2. Tarjetas de memoria
Nos referimos a aquellas memorias que se emplean principalmente para PDA
o “palmtops”, o para accesorios como cámaras digitales y que cada vez van
tomando más importancia.
Existen varios tipos, en general incompatibles entre sí. Se pueden citar:
Compactflash (I y II), Smartmedia, Memory Stick, SD Card (Secure Data Card) y
XD Picture Card. Las capacidades suelen varias desde varios Mbytes llegando a
las decenas de Gbytes. Los precios oscilan bastante según el momento. Se pueden
estimar desde 10 euros a 100 euros, dependiendo del tipo, capacidad yvelociadd
de operación. Existen accesorios que permiten leer el contenido de varios tipos
de memoria, disponiendo de ranuras específicas para cada tipo.
CAPÍTULO 6. PERIFÉRICOS DE ENTRADA.
PERIFÉRICOS.
Se denominan periféricos los dispositivos que le permiten a la CPU
relacionarse con el mundo exterior. Han ido evolucionando para permitir una
utilización cada vez más simple y con mayores posibilidades. Para su estudio se
suelen clasificar en periféricos de entrada y de salida. Las comunicaciones con
otros sistemas electrónicos se suelen clasificar aparte y en muchos casos se
utilizan para conectar los periféricos.
6.1. PERIFÉRICOS DE ENTRADA BÁSICOS.
Los periféricos de entrada permiten la introducción de información al
ordenador convirtiendo la información contenida en un determinado soporte (texto
escrito, perforaciones, etc.) en información procesable por la CPU.
En el uso de los periféricos de entrada por las personas cada vez se tiene
más en cuenta un nuevo concepto denominado ERGONOMÍA. Esto trata de que la
utilización de estos elementos sea lo más sencilla posible, al mismo tiempo que
ofrezca las mayores prestaciones. De ahí la forma de los teclados y de los
ratones, el tamaño y perfil de las teclas, etc.
6.1.1. TECLADO.
Fue el primer medio de comunicación con el ordenador y es el más simple
de todos. Consta de una serie de interruptores de pulsación (teclas).
Tiene su origen en las máquinas de escribir, de las que se ha trasladado
el orden. Como es conocido, la disposición de las teclas se debe a que en las
primeras máquinas que se fabricaron se daba con cierta frecuencia el enganche
entre dos martillos. Para tratar de evitar ésto se dispusieron en lados opuestos
las teclas cuya probabilidad de pulsarse de forma consecutiva era alta (en
idioma inglés). Este tipo de teclado se conoce por las primeras letras de las
31
fila superior izquierda: "QWERTY" (en francés se utiliza el "AZERTY").
Los teclados pueden emplear diversas técnicas: membrana, táctil, "goma de
borrar", mecánicos, capacitivo, de núcleo de ferrita, etc.
Los mecánicos establecen un contacto mecánico al pulsar una tecla,
disponen de un muelle que provoca el retorno a la posición original.
Los capacitivos tiene la ventaja de su bajo coste. Consisten en dos
láminas de material conductor, separadas por otras aislante. Al presionar la
tecla, las láminas conductoras tienden a acercarse y por lo tanto varía la
capacidad.
Los de núcleo de ferrita tienen una barrita de este material que
constituye el núcleo de un transformador, de forma que al presionar la tecla el
núcleo se desplaza y varía la tensión sobre el secundario del transformador.
Tiene la ventaja de su inmunidad al derramamiento de líquidos (algo bastante
frecuente es que el operador del teclado vierta "Coca-Cola" o café sobre éste).
En los PC's se utilizan teclados profesionales, que están constituidos por
una tecla plástica sobre la que presiona el dedo, un empujador, muelle, y unos
contactos que son los que dan la señal eléctrica. Es importante evitar "el
rebote". Este rebote consiste en la aparición de dos pulsos en lugar de uno
sólo.
Las teclas están dispuestas según un matriz, de forma que al pulsar una
tecla una intersección está a nivel bajo, esto implica que una fila y una
columna están a nivel bajo. El circuito 8048 rastrea una a una las columnas y
a continuación las filas. Este proceso lo realiza cada 3 milisegundos. Con los
dos decodificadores se forma el código del carácter tecleado.
El 8048 tiene un buffer en el que va almacenando los códigos obtenidos
(hasta un máximo de 15). Cada pulsación de tecla genera un código de búsqueda
particular. Al soltarla se produce otro código igual al anterior, pero con el
bit más alto a 1. De esta forma, si no aparece este código se interpreta que la
tecla sigue pulsada y se genera el carácter de forma repetida.
En la actualidad suelen tener varias zonas diferenciadas: una zona
alfanumérica con un teclado similar al de una máquina de escribir; una zona
numérica, que se utiliza para introducir grandes cantidades de números; una zona
de teclas de función, con significados especiales y normalmente programables y
una zona de movimiento del cursor sobre la pantalla.
Si bien el teclado es físicamente le mismo, cada país (o idioma) adecua
algunas teclas a sus peculiaridades. En español la característica más distintiva
es la letra ñ.
Este tipo de teclado es el que se denomina expandido y tiene 102 teclas
frente al "normal" que tiene 83. Con la aparición del sistema operativo Windows
95 se añadieron nuevas teclas de uso especifico.
El teclado se conecta al ordenador mediante un conector DIN (los más
antiguos) o un conector tipo PS2. Últimamente han aparecido conexiones USB, y
también se van utilizando frecuentemente los inalámbricos, conectados por radio.
6.1.2. RATÓN.
Es un dispositivo de fácil manejo, pero que necesita de una programación
previa en el ordenador. Consta de dos detectores perpendiculares de movimiento
y uno o dos pulsadores. Pueden ser mecánicos con bola (en retroceso) u ópticos.
Debe detectar el movimiento sobre una superficie plana y convertirlo en
desplazamiento del cursor, junto con la pulsación de unas determinadas teclas
(botones derecho e izquierdo. El botón central que llevan algunos prácticamente
no se utiliza)). Para ello requiere de un hardware concreto y un software
específico para realizar la adecuación a los programas.
32
El movimiento se descompone en las componente horizontal y vertical. Para
ello está dotado de dos sensores que convierten estos movimientos en cantidades
digitales. Básicamente hay dos sistemas de realizar esta conversión: el mecánico
y el óptico. Los más abundantes son los mecánicos, pero los ópticos se van
abriendo camino por tener un mantenimiento más simple (no hay que limpiar los
rodillos).
Las conexiones al ordenador se pueden hacer a través del puerto serie con
conector DB9 o con conexión específica PS2. Como para los teclados existen
también las conexiones USB y los ratones inalámbricos, para evitar la
proliferación de cables.
6.1.3. BOLA (TRACKBALL).
Es similar al anterior, pero en vez de desplazar en el dispositivo sobre
una superficie se procede a girar una esfera sobre su propio centro.
Esta disposición permite el desplazamiento sobre tres ejes en vez de sobre
dos como en el ratón.
6.1.4. JOYSTICK
El joystick (mando de juegos) es un dispositivo que permite traducir los
movimiento sobre una palanca en movimientos del cursor. En este sentido su
estructura es similar a la del ratón, pero su aspecto físico es diferente al no
existir movimiento sobre superficie sino desplazamientos de una palanca de
mando. Suelen estar construidos por dos potenciómetros (resistencias variables)
con un sistema mecánico de movimiento perpendicular. Su aplicación casi
exclusiva es en juegos de acción.
6.1.5. GLIDE POINT.
En este caso la información de entrada se produce desplazando un dedo
sobre una superficie plana rectangular con unas mediadas de 5 x 7 cm o 4 x 5,5
cm. El software especializado proporciona las funciones de ajuste de velocidad
y orientación del cursor. Dispone de tres botones que permiten utilizarlo de
forma convencional. Por sus características mecánicas y por ser delgado y ligero
es ideal para ordenadores portátiles.
6.1.6. PANTALLA TÁCTIL.
La pantalla táctil consiste en dotar a la pantalla del monitor de algún
sistema que permita determinar el punto en el que se sitúa un dedo sobre la
misma. En conjunto con el soporte lógico adecuado permite un uso interactivo y
muy intuitivo, lo que posibilita su utilización en sistemas destinados al
público en general, como pueden ser cajeros automáticos en los bancos,
terminales informativos en servicios públicos como estaciones, aeropuertos,
ferias, etc.
Los sistemas básicos son tecnología capacitiva, acústica, resistiva e
infrarrojos.
Tecnología capacitiva,
Miden la capacidad eléctrica al pulsar sobre un material transparente
dispuesto sobre la pantalla. Es necesario configurarlas con cierta
frecuencia.
Tecnología acústica,
En la otra se dispone de unos transductores piezoeléctricos que generan
ondas acústicas. El sistema detecta la interferencia de las ondas que
provoca un dedo al situarse sobre la pantalla.
Tecnología resistiva
Al presionar sobre la membrana formada por una matriz de resistencias
sometida a una tensión eléctrica, se produce un contacto que provoca la
33
variación de la tensión.
Tecnología de infrarrojos.
En el perímetro de la pantalla se disponen unos generadores de rayos
infrarrojos. Al situar un objeto se interrumpen algunos haces de luz, que
identifican el punto pulsado.
6.2. OTROS PERIFÉRICOS DE ENTRADA.
Aunque en franco retroceso y nula aplicación en el campo de los PC's (a
excepción quizá de los códigos de barras utilizados en los sistemas de
distribución y ventas) se ha creído conveniente incluir un breve resumen sobre
sistemas lectores.
6.2.1. TABLETAS GRÁFICAS.
La tableta gráfica o digitalizadora permite la introducción fácil de
dibujos. Suele trabajar en conjunto con un ratón.
Su funcionamiento se basa en crear un mapa de puntos discretos sobre una
superficie plana. Al situar el ratón sobre un punto, o bien al presionar con un
punzón, se transmiten las coordenadas de ese punto al ordenador.
De esta forma se le puede suministrar información de forma muy rápida y
visual.
6.2.2. LÁPIZ ÓPTICO.
El lápiz óptico recoge la información de un punto de la pantalla del
ordenador calculando la posición por el instante exacto en el que el sensor
situado en la punta detecta la presencia del trazado de la pantalla y con el
proceso de la unidad de control alojada en el monitor permite dibujar un punto
en la posición señalada por él.
Con este lápiz se pueden realizar múltiples funciones, como señalar y
dibujar, de forma interactiva con la pantalla.
6.2.3. LECTORES.
Los lectores son dispositivos que permiten convertir directamente
información impresa en información digital. La información puede aparecer como
perforaciones, impresiones en formas (códigos de barras) o tintas especiales
(magnética) o incluso en forma de escritura normal a través del escáner y un
reconocedor de caracteres (OCR).
6.2.3.1. LECTORES DE TARJETA PERFORADA.
La tarjeta es un cartoncillo rígido con unas dimensiones determinadas en
la que se pueden producir ciertas perforaciones. La más típica consta de 80
columnas y 12 filas, lo que supone un máximo de 960 perforaciones,
correspondiendo cada perforación a un bit.
Sin embargo, no se permiten realizar demasiadas perforaciones para evitar
una excesiva fragilidad.
Los lectores de estas tarjetas pueden ser mecánicos, disponiendo de un
posible contacto en los lugares de las perforaciones, produciéndose este
contacto cuando sí haya perforación. Otro tipo de lectura, más fiable y rápida,
es la lectura óptica. En este caso existirá paso del haz luminoso en las
posiciones perforadas.
6.2.3.2. LECTORES DE CINTA PERFORADA.
En este caso el soporte es una cinta continua en las que las perforaciones
34
están en sentido transversal. El número de perforaciones suele variar entre 5
y 15, siendo los códigos empleados similares a los utilizados en las cintas
magnéticas.
La lectura se realiza de una de las dos maneras vistas en el caso
anterior.
6.2.3.3. LECTORES DE CÓDIGOS DE BARRAS.
La información se almacenada mediante unos códigos formados por unas
barras más o menos gruesas situadas en posiciones determinadas.
La lectura se realiza mediante reflexión óptica.
Además de la información codificada, suele figurar de forma legible para
las personas. El uso de estos códigos se está extendiendo, principalmente en la
distribución y venta de pequeños artículos, con lo que se facilita la
informatización de la venta y del sistema de stocks.
6.2.4. VOZ.
Como sistema bastante nuevo que en los últimos años ha experimentado un
auge importante está el dispositivo, combinación de soporte físico y lógico, que
permite convertir las palabras pronunciadas directamente en texto sobre el
ordenador. Requieren una cierta habituación y entrenamiento. Están pensados para
personas ("jefes") que trabajando en una oficina necesitan escribir documentos
y en la actualidad le dictan a otra persona ("secretaria") y esta se encarga de
mecanografiar o imprimir.
6.2.5. IMAGEN (ESCÁNER O SCANNER).
El escáner es un dispositivo que permite la conversión en información
digital electrónica de cualquier documento escrito sobre papel: carta, dibujo,
fotografía. Una vez en formato electrónico se puede tratar, combinar, almacenar
o transmitir como cualquier otra información digital.
Se engloba dentro de los periféricos de entrada ya que permite la
introducción de información al ordenador.
Hay dos tipo principales: de mano y de sobremesa (flatbed). Los de mano
son más económicos y más imprecisos. Los de sobremesa ofrecen mayores
prestaciones, pero son más caros. También los puede haber de rodillo.
Componentes:
Hay un elemento básico que es que convierte la luz reflejada sobre el
papel en impulsos eléctricos, que es el dispositivo CDD (Charge-coupled Device:
dispositivo de acoplamiento de carga). Estos impulsos se pueden almacenar en
forma de gráficos de varios formatos. Los más típicos son los TIFF.
Además de elemento hardware, que puede necesitar la inclusión de una
tarjeta en el ordenador, se necesita un soporte lógico que permita el
tratamiento de la información recogida.
Con la información se puede depurar, retocándola, y se puede almacenar en
un fichero que posteriormente se puede convertir en texto o en gráficos
vectoriales.
Clasificación:
Tipo:
Tonos grises:
Colores:
Sobremesa o mano.
Es el número de tonos grises diferentes que puede reconocer
el escáner.
Es el número de colores diferentes que puede digitalizar el
escáner. La resolución se suele ofrecer en bits:
35
8
12
16
24
30
32
36
bits:
bits:
bits:
bits:
bits:
bits:
bits:
256
4.096
65.536
16.777.216
1.073.741.824
4.294.967.296
68.719.476.736
colores.
colores.
colores.
colores.
colores.
colores.
colores.
Resolución:
Es la resolución real del escáner. Se mide en puntos por
pulgadas y expresa cuántos puntos puede "ver" el escáner en
una pulgada (ppp: puntos por pulgada o ppi: points per inch).
Una resolución típica es 600 ppp. La gran mayoría de los
escáneres pueden digitalizar con más resolución con técnicas
de interpolación.
Ancho y Alto:
Dimensiones máximas de la superficie a escanear.
Interfaz:
Tipo de puerto de conexión del escáner la ordenador. Se
emplean unas siglas cuya interpretación es la siguiente:
S : SCSI
P: Interfaz propio del fabricante.
PA: Paralelo
XI: Xionics
LM: Lasermaster
V: Video.
OCR (Optical Character Recognition):
Es un programa de reconocimiento óptico de caracteres, con lo
que se puede convertir la imagen de un texto en texto
codificado en ASCII. Funciona con unos tipos de ficheros
específicos.
Retoque:
Es un programa de retoque gráfico, que permite eliminar
impurezas recogidas en el proceso.
TWAIN (Tecnology
interesante):
Without
An
Interesting
Name:
Tecnología
sin
nombre
Es un interfaz que permite adquirir las imágenes directamente
desde las aplicaciones. Esto evita el tener que salir de la
aplicación que se está ejecutando, capturar la imagen,
grabarla y después importarla desde el programa.
Cámaras digitales.
A modo de comentario se pueden citar las cámaras de fotografía digital.
Estas cámaras almacenan la información de la imagen en forma digital, lo que
permite la comunicación inmediata y fácil con el ordenador. Están llamadas a
sustituir en bastantes casos a las actuales cámaras basadas en procedimientos
analógicos y químicos.
Las definiciones pueden ser 600x400,1.800x1.200 2.048x1.536, incluso
mayores en cámaras de 10 o 15 Megapixels. Las memorias internas también oscilan,
si bien normalmente pueden disponer de tarjetas adicionales que pueden llegar
a las decenas de GB. El interfaz típico para la descarga es USB.
En octubre de 2010 los precios de cámaras digitales oscilan alrededor de
los 100 euros las aceptables, 300 euros las buenas (más de 5 Mpixels y zoom
óptico) y más de 1.000 las muy buenas (más de 12 Mpixels).
Con menores prestaciones, y también más baratas, existen las cámaras web,
cuya principal utilidad es permitir la inclusión de imágenes en las
comunicaciones a través de Internet y que muchos ordenadores ya llevan
incorporadas.
36
CAPÍTULO 7. PERIFÉRICOS DE SALIDA I: Pantallas.
PERIFÉRICOS DE SALIDA I.
Los periféricos de salida son los dispositivos que le permiten al
ordenador comunicarse con el exterior y suministrar información de forma
utilizable por las personas o por otras máquinas.
7.1. Pantalla
7.1.1. Introducción.
Cuando se empezaron a utilizar los ordenadores de una forma más
distribuida fue necesario dotarle de una comunicación más inmediata de lo que
hasta ese momento se había utilizado que era el teletipo. La elección era
bastante evidente ya que el método que los técnicos tenían a mano era una
pantalla similar a la de los osciloscopios o la de la televisión. Para entender
el mecanismo hay que conocer cómo se manejan las imágenes.
7.1.1.1. Descomposición de la imagen.
Como es imposible manejar las imágenes de forma conjunta como un todo,.
se hace imprescindible descomponerlas en sus partes fundamentales. Para ello se
divide la imagen en cuadrículas (ver figura 7.1)
+00000000000000000000,
/333333333333333333331
/333333333333333333331
/333333333333333333331 V
/333333333333333333331
/333333333333333333331
/333333333333333333331
.22222222222222222222-
H
Figura 7.1. Descomposición de una imagen en puntos.
Cada cuadro es un elemento de la imagen con lo que se le dio el nombre de
PIXEL (Picture Element). Parece claro que cuanto mayor sea el número de
elementos con mayor precisión se podrá reconstruir la imagen. Debido al formato
de la televisión se adoptó que las imágenes del ordenador deberían mantener la
proporción siguiente, que se denomina "razón de aspecto":
V
H
=
3
4
Para digitalizar la imagen una vez descompuesta se pueden utilizar
distintos códigos. El más elemental consiste en asignar el valor 0 si el punto
es más bien negro y un 1 se es más bien blanco. Con este convenio se
digitalizaría la imagen con un bit (0 o 1) para cada punto y la imagen tendría
tantos bits como puntos. Este código es útil para imágenes en blanco y negro
como texto o gráficos monocromos.
Como este código es muy pobre, si se desea manejar imágenes más
se podrían utilizar escala de grises. Según el número de gradaciones de
tendrían que utilizarse más bits. Por ejemplo para una escala de 16
gris se necesitarían 4 bits para cada punto (24 = 16). Por lo tanto si
manejar imágenes de esta forma tendrían (4 x nº de puntos) bits.
precisas
gris así
tonos de
se desea
La mejora puede venir de la mano del color. Es decir si se desea manejar
imágenes en color hay que tener presente que los colores pueden descomponerse
en los tres primarios: Rojo (R: Red), Verde (G: Green) y Azul (B: Blue),
formando lo que se conoce como imagen RGB. Según el número de bits asignados a
cada color así será la precisión y complejidad de la imagen. Si de utilizan 4
bits por color, cada punto necesitaría 12 bits y se tendría una gama de 4.096
colores (212). Con 8 bits por color, cada punto necesitaría 24 bits y se podrían
manejar unos 16 millones de colores (224).
Se aprecia el crecimiento de la cantidad de información cuando se quiere
manejar con precisión las imágenes.
37
Para renovar las imágenes en la pantalla se utiliza el procedimiento de
renovar la imagen cada cierto tiempo y cada imagen se reconstruye rastreando la
pantalla en forma de líneas desde el ángulo superior izquierdo al inferior
derecho. En principio se utilizaron las mismas frecuencias que en el sistema de
televisión, es decir 25 imágenes por segundo con 625 líneas por imagen (en
realidad 50 medias imágenes de 312,5 líneas cada una, con entrelazado). Esto
hace una frecuencia vertical de 50 Hz y una frecuencia horizontal de 15.635 Hz.
En los monitores actuales pueden trabajar en frecuencias de hasta 160 Hz (160
imágenes por segundo sin entrelazar).
A continuación se muestra la evolución sufrida, que ha ido acompañada de
unas mayores necesidades de memoria.
El adaptador más simple, que se incorporó en los primeros aparatos
vendidos, era el adaptador monocromo de texto, MDA (Monochrome Display Adapter).
Sólo podía mostrar texto en 25 filas de 80 columnas, formándose cada carácter
sobre una matriz de 9 * 14 puntos.
A continuación se utilizó el adaptador de gráficos y color, CGA (Color
Graphic Adapter) que podía utilizar baja resolución (100 * 160) en 16 colores,
media resolución (200 * 320) en cuatro colores y alta resolución (200 * 640) en
blanco y negro. Los caracteres de texto se crean en matriz de 8 * 8 puntos,
ocupando sólo 7 x 7.
Para aplicaciones de gráficos apareció una tarjeta (no IBM), la Hércules
(Hercules Graphic Card) con una resolución de (720 * 348).
Para mejorar la calidad del texto, respecto de la CGA, apareció la tarjeta
EGA (Enhanced Graphic Adapter). Esta tarjeta alcanza una resolución de (650 *
350) con 16 colores a elegir de una paleta de 64.
El adaptador PGA (Professional Graphic Adapter) ofrecía una resolución de
(640 * 480), lo que significa la misma cantidad de puntos por centímetro en
horizontal y en vertical (la pantalla del monitor de TV tiene un formato de
4:3).
En la nueva gama de ordenadores PS/2, IBM incorpora tres nuevos estándares
gráficos: el MCGA (Multicolor Graphic Adapter) con (640 x 480) y una matriz de
texto de 8 x 16; el VGA (Video Graphics Array), que emula CGA y EGA, y puede
mostrar (320 x 200) con 256 colores y (640 x 480) con 16 colores; el 8154/A
(ADFA = Advanced Function Display Adapter) es especial para manejar un monitor
analógico (el 8154), que permite (1.024 x 768) con 256 colores de una paleta de
262.144.
Los ordenadores AT llevan como norma una tarjeta VGA. En la actualidad,
con los ordenadores basados en el microprocesador Pentium llevan SVGA, con altas
resoluciones y grandes posibilidades en el manejo del color. Las definiciones
más elevadas en la SVGA son de 1.024x768, 1.280x960 y 1.600x1.200.
7.1.2. TRC (Tubo de Rayos Catódicos).
La pantalla tradicional, hoy en vías de supresión, consiste en un tubo de
rayos catódicos (TRC: Cathode Ray Tube: CRT). El funcionamiento es similar al
del osciloscopio, pero con deplexión magnética para conseguir mayores
superficies, al igual que en los aparatos de televisión.
En las pantallas de color cada punto está formado por tres elementos, uno
para cada color primario, que se llaman luminóforos. A la distancia entre dos
luminóforos del mismo color es lo que se viene denominando "dot-pitch" o tamaño
de punto. Viene a establecer la máxima resolución que puede manejar la pantalla
concreta.
7.1.3. Cristal Líquido (LCD: Liquid Cristal Display).
En los último años hemos asistido a un cambio en el tipo habitual de
pantalla de ordenador. A partir de los ordenadores portátiles que utilizaban
pantallas de cristal líquido (LCD = Liquid Cristal Display) debido a las
38
ventajas de ser totalmente planas, de bajo consumo y poco peso, se ha extendio
el uso a los de sobremesa.
Suelen funcionar a base de reflejar o no la luz incidente en función de
la polaridad aplicada en cada punto predeterminado de la superficie (igual que
en la mayoría de los relojes actuales).
La pantalla está surcada por una red de conductores, aislados unos de
otros. Los ánodos (electrodos positivos) forman la cara superior; la cara
inferior la forman los electrodos negativos o (cátodos) situados de forma
perpendicular
a
los
anteriores.
Entre
ellos
se
sitúa
el
material
electroluminiscente. Al aplicar una tensión a dos hilos perpendiculares esta
diferencia de potencial excitará el material (normalmente semiconductor) y le
volverá opaco. Las más modernas utilizan la tecnología TFT (Thin Film
Transistor) que permiten una visualización mejor independientemente de las
condiciones ambientales. Además consiguen un ángulo de visión próximo a los
180º.
Para mejorar el contraste se puede recurrir a iluminar la pantalla por
la parte posterior, si bien esto supone un mayor consumo de energía.
Los precios han ido bajando significativamente en los últimos años. Se
anuncian pantallas de 17" por 100 y de 19" por 200 euros.
7.1.4. LED (LED: Light Emitter Diode).
Se basan en la utiilzación de diodos LED. Permiten altas luminosidades.
En la actulida ofrecen mejores prestaciones que las anteriore, si bien son un
poco más caras.
7.2. Tarjetas Gráficas.
En cualquier caso las pantallas trabajan en íntima cooperación con las
tarjetas gráficas o de video del ordenador, ya que son estas tarjetas las que
envían los ceros y unos indicando los pixels que se iluminan y los que no.
La salida de la señal puede realizarse de varias formas: en forma de señal
de video compuesto, en el que se incluye la información y los sincronismos; en
RGB, en el los sincronismos van a parte y cada color es una señal (R = Rojo
(Red); G = Verde (Green) y B = Azul (Blue)).
Las placas gráficas se componen principalmente de los siguientes bloques:
El controlador del TRC que genera las señales de sincronismo vertical y
horizontal.
Generador de caracteres alfanuméricos que guarda la información de los
caracteres a formar y se encuentran en la memoria ROM (U33: MK 36000).
Decodificador de atributos: Traduce los datos de la memoria de vídeo:
color, intensidad, subrayado, etc.
Memoria de vídeo: es la memoria RAM en la que se almacena la información a
presentar en pantalla. Puede ser SGRAM, VRAM o WRAM o DDR.
La comunicación de la tarjeta con la placa gráfica se hacía al principio
en el bus PCI, pero en la actualidad, para ganar en velocidad de intercambio de
datos, se suele utilizar alguna versión de AGP (Acelerated Graphics Port). Con
esto se consigue incrementar la velocidad de transferencia de datos hasta 132
o 264 Mbps. Posteriormente apareció el AGPx2 que duplicó la velocidad hasta 528
Mbps. En la actualidad está disponible el AGPx4 con una velocidad de 1 Gbps. Los
conectores son ligeramente diferentes.
39
CAPÍTULO 8. PERIFÉRICOS DE SALIDA II.: Impresoras, Plotters y Sonido.
8.1. IMPRESORA.
Para sacar el mejor partido al ordenador se necesita de una impresora. Sin
una impresora, solamente puede interactuar con su ordenador a través del monitor
o pantalla. Este tipo de interacción es adecuado para la utilización inmediata,
pero en gran cantidad de casos se necesita disponer de una copia en papel
(hardcopy), ya que se va a necesitar utilizar los resultados del trabajo de
forma independiente del ordenador. En principio solamente se realizaba la salida
en modo de textos, sin embargo primero los gráficos y a continuación las
imágenes se han ido imponiendo como algo importante en los documentos finales.
Hoy por hoy sigue siendo una utopía lo que en su momento se denominó "oficina
sin papel".
8.1.1. INTRODUCCIÓN.
Las impresoras reciben la información del ordenador a través de uno de los
puertos de los que está dotado: el serie o el paralelo, si bien el más extendido
es el paralelo. También es posible que ña conexión se realice mediante la
conexión USB o infrarrojos.
A través del puerto recibe la información necesaria para crear la imagen
a construir.
Las características más importantes a tener en cuenta en las impresoras
son:
Velocidad de impresión:
Da la capacidad de escritura por unidad de tiempo. Se puede dar en hojas
por minuto (hpm) o caracteres por segundo (cps).
Tipo de papel:
Es importante determinar los usos para los que se necesita la impresora,
ya que condicionará necesariamente el tipo de impresora elegida. Por
ejemplo, si se necesita imprimir original y copias al mismo tiempo será
imprescindible utilizar una impresora de impacto.
Tamaño:
Perforado:
Cargador:
A4, A3, folio, sobre.
papel continuo (original u original y copias)
Si se utilizan hojas sueltas hay que saber si dispone de
cargador automático y cuál es la capacidad del mismo.
Capacidad del Buffer:
El buffer es la memoria de la impresora en la que se almacena
temporalmente la información proveniente del ordenador. Hay que saber si
la memoria que incorpora de origen es ampliable o no.
Tipo de interface:
Como se ha mencionado los interfaces de conexión pueden ser: el serie (SR232), el paralelo (CENTRONICS), el USB o el Infrarrojos.
Color:
Especifica si la impresora puede trabajar imprimiendo en negro sobre papel
blanco, en color o en ambos (tal vez con algún cambio).
Consumibles:
Son los elementos que la impresora gasta al imprimir y que por lo tanto
deben reponerse cada cierto tiempo según la carga de trabajo. Es una
característica importante para conocer el coste de los trabajos
realizados. Pueden ser las cintas, los cartuchos de tinta, el toner, etc.
Tipos de escritura:
Determina los tipos de letra y la definición con la que puede trabajar.
Según la tecnología empleada se mide de una manera diferente, si bien el
referente suele ser siempre la medida utilizada en la impresión en general
40
que es el punto, siendo una pulgada (2,54 cm.) 72 puntos.
8.1.2. CLASIFICACIÓN GENERAL DE LAS IMPRESORAS.
Las impresoras se pueden dividir en dos categorías generales: Impacto o
No impacto.
8.1.2.1. Impacto.
Las impresoras de impacto utilizan un medio mecánico para generar el
documento. Básicamente están diseñadas para imprimir textos y trabajan
normalmente sobre papel continuo arrastrado por ruedas dentadas, por lo que está
dotado de unas perforaciones laterales, que en muchos casos pueden desecharse
una vez realizada la impresión. Con esta estructura pueden emplear papeles muy
anchos. Dado el proceso empleado suelen ser ruidosas.
Una parte de estas impresoras se llaman de fuente única porque en ellas
los caracteres ya están formados, de forma similar a las máquinas de escribir.
Poseen características semejantes a las buenas máquinas de escribir, de oficina.
Estas impresoras utilizan un elemento impresor, que puede ser o una rueda,
llamada normalmente margarita, o una bola, así cuando es requerido un carácter,
la margarita o bola, gira hasta esa posición, y la letra golpea contra una cinta
de tela entintada o de plástico.
8.1.2.1.1. Matricial.
Las impresoras matriciales forman sus caracteres mediante una serie de
pequeñas agujas metálicas, en una configuración o bloque rectangular (matriz).
El conjunto que crea los puntos que forman las letras y demás signos es una
cabeza impresora, equipada con una hilera de esas agujas. Cuantas más agujas
existan se pueden conseguir mayores definiciones. Las primeras tenían 9 agujas
y las actuales suelen manejar 18 o 24. La imagen es formada sobre el papel
cuando la cabeza impresora golpea contra el papel a través de una cinta de
plástico o tela entintada. Este tipo de impresoras imprimen sobre papel normal,
hoja suelta o papel continuo.
La velocidad de impresión se mide en caracteres por segundo, teniendo unos
valores desde unos 200 hasta unos 900.
Una impresora matricial puede ofrecer algo llamado operación multimodo.
Esas impresoras poseen como mínimo tres modos: el modo borrador ("DRAFT"), que
genera una salida para usos generales, el modo realzado, que genera un esquema
de puntos más denso haciendo que la cabeza avance a medios espacios, y creando
así una copia más fácil de leer, y el modo doble golpe, en el que todos los
caracteres se imprimen en dos pasadas desplazándose el rodillo en la segunda
pasada 1/144 pulgadas (medio punto) generando lo que se llama "NLQ: Near Letter
Quality".
Puede imprimir gráficos ya que cada aguja puede funcionar como un punto
independiente. También pueden imprimir en color utilizando cintas con varios
colores (al menos los tres primarios).
8.1.2.1.2. Margarita.
Las impresoras de margarita disponen de los caracteres en forma de hojas
que imitan a la flor y de ahí su nombre. Para escribir se gira la margarita
hasta enfrentar el carácter deseado y en ese instante un martillo golpea sobre
el mismo y éste sobre la cinta y el papel. Se usan principalmente para
correspondencia comercial o tratamiento de textos profesionales.
Por otro lado las impresoras de margarita no se deben englobar en la
práctica en las de fuente única, pudiendo ser una equivocación hacerlo, pues
tienen la posibilidad de cambiar de margarita, para así disponer de diversos
tipos de escritura.
A parte de la posibilidad de cambiar de letra con margaritas, también
pueden imprimirse de diferentes formas (con impresión doble, y la denominada
impresión de sombreo). Generalmente las impresoras de margarita también disponen
41
de diferentes códigos de control para subrayado o posicionado elevado o bajo,
siendo idénticos a los de las impresoras matriciales.
8.1.2.1.3. Bola.
En este caso los caracteres se disponen sobre la superficie de una cuasiesfera. También permite el cambio de letra empleando diferentes bolas. Proviene,
la igual que la anterior, de la tecnología usada en las máquinas de escribir
electrónicas.
8.1.2.1.4. Cadena.
Dispone de una cadena con unos 5 juegos de caracteres que están girando
constantemente cuando hay que imprimir uno, en una posición determinada, se
golpea con un martillo de los 132 que existen (uno para cada posición de
impresión), de manera que esta impresora tiene 132 columnas. Su velocidad es de
unas 1.200 líneas por minuto. Se suele emplear como salida de listados muy
grandes en sistemas de ordenador bastante potentes, utilizando papel continuo.
8.1.2.1.5. Tambor.
En este caso varios juegos de caracteres en forma de anillos se disponen
sobre un tambor que gira y los martillos golpean cuando se coloca el carácter
deseado.
8.1.2.2. No impacto.
Como alternativa a las anteriores impresoras se pueden disponer de varios
sistemas emplean distintos principios para conseguir la copia impresa. Las más
importantes son las siguientes: Térmica, Electrostática, Inyección y Láser.
La ventaja principal suele ser su menor ruido y menor número de elementos
mecánicos, lo que repercute en su fiabilidad.
8.1.2.2.1. Térmica.
Cualquier impresora que forme una imagen sobre un papel especial tratado,
utilizando el calor, es llamada térmica. Las impresoras térmicas son también
impresoras matriciales debido a que sus cabezas impresoras, están formadas por
hileras de finas agujas. Cuando la cabeza impresora es acercada a un papel
especial sensible al calor, el papel se oscurece y reproduce la imagen del
carácter o segmento de gráfico que ha de ser impreso.
Este tipo de impresoras es el más barato aunque son relativamente rápidas
y silenciosas, su principal desventaja, es el papel térmico que necesitan usar.
8.1.2.2.2. Electrostática.
Este tipo de impresoras, requieren un papel revestido de una película
metálica. Una cabeza impresora electrostática es una cabeza matricial compuesta
por agujas metálicas que forman los puntos. Esas agujas son cargadas
eléctricamente, de modo que se convierten en pequeños imanes, y así levantan
diminutas zonas del revestimiento metálico de la hoja, revelando así la base del
papel más oscuro, que hay debajo.
Este tipo de impresoras se haya ahora en desuso.
8.1.2.2.3. Inyección.
En este caso la impresión se realiza mediante la inyección directa de la
tinta sobre el papel. Su estructura es similar a la matricial, pudiendo ofrecer
más calidad por trabajar con tamaños de punto más pequeños. Además son más
silenciosas.
En vez de agujas, que golpean el papel, se proyecta la tinta en forma de
salpicaduras de colores en el papel. El diámetro de una gota es de unos 0,025
mm. Debido a la alta velocidad con que salpica la tinta contra el papel (700
km/h), se produce una mancha de más o menos 0,16 mm de diámetro.
42
Se puede producir la inyección mediante una resistencia que calienta la
tinta de la tobera, consiguiendo llevarla a punto de ebullición con lo que se
evapora produciendo una pequeña burbuja. A medida que la burbuja crece empuja
la tinta fuera de la boquilla. También se puede utilizar un dispositivo
piezoeléctrico que permite la polarización de la tinta y su expulsión. Otra
posibilidad es la impresión por cambio de fase, utilizando tinta sólida que se
licua por calor.
Sus posibilidades de utilización son prácticamente idénticas a las
matriciales: escribir en negrita, letra ancha, gráfico por imagen, etc. Pero
contrariamente los códigos de control son bastante diferentes, repercutiendo en
el software.
En este tipo de impresoras el ruido llega a 45 dB, que es mayor que las
de las impresoras por láser o los plotters, pero mucho menos que las matriciales
o de margarita.
Impresoras a color de inyección.
Estas impresoras utilizan una tecnología nueva para generar imágenes
gráficas y textos a color. Mientras otros métodos se hayan limitados a imprimir
en un solo color a la vez, las impresoras de chorro de tinta en color, depositan
todos los colores de una sola pasada sobre el papel. La forma más común en que
se realiza esto, es disponer de una cabeza impresora, conteniendo una hilera de
chorros, uno o más por cada color.
Así, estas impresoras ofrecen textos de excelente calidad. Las más
sofisticadas de éstas pueden imprimir fotos de elevada calidad (con resoluciones
de 9600x2400 ppp), de forma que algunas incorporan la posibilidad de leer
directamente los CDs, DVDs (modelo de Canon Pixma IP 5000) las tarjetas de
memoria de las cámaras
8.1.2.2.4. Láser
El láser es la tecnología más reciente en impresoras. Son algo más caras,
desde 600 euros en adelante, producen sin embargo la más elegante de las
salidas, con la calidad demanda para trabajos de oficina. Las impresoras láser
son silenciosas y rápidas. El método de impresión es mediante un rayo láser muy
fino que graba la imagen sobre un tambor. Por procedimientos electrostáticos se
fija la tinta sobre esta imagen y a continuación sobre el papel, de forma
similar a las fotocopiadoras. Este tipo de impresoras son 8 veces más rápidas
que las del tipo de margarita, y ofrecen resoluciones de 300x300, 600x600 e
incluso 1.200x1.200 puntos por pulgada, mientras que las impresoras de impacto
ofrecen solamente de resolución de 70 a 150 puntos por pulgada.
El rendimiento normal de este tipo de impresoras es de 6 a 26 páginas por
minuto.
El láser es modulado de forma que alcanza un tambor rotativo, recubierto
de un material fototransmisor amorfo.
El tambor se carga en cada pasada a través de un crotón eléctrico. Este
crotón se compone de un cable alimentado con altos voltajes.
Al incidir el rayo, el tambor se descarga en estas zonas. Así se memoriza
el diseño que debe salir como un dibujo estático en el tambor, todo a alta
velocidad. El espejo poligonal desvía el rayo horizontalmente, y gira sobre su
propio eje hasta 3.000 veces por minuto. En cuanto se ha formado el texto en el
tambor, se pasa a la reproducción en el papel.
En la actualidad, las impresoras más modernas ya no llevan cañón de helio,
sino que llevan diodos láser. Todo el mecanismo se efectúa por un
microprocesador integrado en la impresora láser. Éste µP también es responsable
de los comandos de tipo de letra, forma de hoja y características, escritura
vertical u horizontal, etc.
La utilización de este tipo de impresoras láser, es muy variada, y
43
dependerá de las necesidades de cada oficina o empresa.
Todo lo mencionado sobre la impresora láser, y de forma muy general, será
ampliado y profundizado en el apartado de cañón de helio que se trata a
continuación.
Diodos láser (funcionamiento)
Las impresoras más modernas disponen de diodos láser, es decir,
semiconductores. Con ello se hace innecesario el control electrónico, la fuente
de alimentación, y el sistema de refrigeración. Los aparatos pueden además
construirse de tamaños más pequeños y económicos. Pero como el diodo láser está
montado deforma fija (al contrario que el cabezal de las impresoras más
extendidas, que se mueve,), pero el principio de transmisión de señales
digitales al tambor, se decir, el sistema de reflejo, es el mismo.
El control de este proceso es efectuado por un microprocesador integrado
en las impresora, y este también es responsable de los comandos para tipo de
letra, tamaño de la hoja, escritura vertical u horizontal, etc. La transmisión
de datos del ordenador original se efectúa con el código ASCII normal,
transformando el microprocesador de la impresora las correspondientes señales
digitales. Este proceso es comparable a la de las impresoras matriciales o las
de margarita.
El futuro de este tipo de impresoras.
A este tipo de impresora es al que se le abre más posibilidades de
desarrollo tanto técnico como económico.
Hoy en día ya son rentables para trabajos profesionales, pues disponen de
una elevada calidad de imprenta, y también disponen de una gran capacidad
gráfica, con lo que para procesos de fotocomposición en los que se pueda
requerir unas prestaciones tanto gráficas como de texto muy elevadas, se pueden
realizar por el usuario sin necesidad de ir a una imprenta, con su consiguiente
ahorro, al ser necesario adquirir para procesos normales distintos tipos de
impresoras (margarita, chorro de tinta).
Y a todo esto se unen operaciones como la creación de códigos de barras,
dedicarlas a la función fotocopiadora, etc.
El único inconveniente de este tipo de impresoras, es que de momento las
posibilidades de color en los gráficos pueden ser un tanto limitadas, debido a
que el toner solo puede ser de un solo color (rojo, verde, etc).
8.2. EQUIPOS MULTIFUNCIÓN.
Estos equipos agrupan en uno sólo las funciones que realizan varios:
impresora, escáner, fotocopiadora, fax, lector de tarjetas, ...
Tienen la ventaja de ser muy económicos (los hay desde 100 euros) y así
prestar solución para profesionales y en algunos casos para uso doméstico. Su
problema puede estar en que si se avería algo, se pierde la utilidad de todo o
de una gran parte.
8.3. TRAZADORES GRÁFICOS (PLOTTERS).
Para gráficos difíciles o complejos (por precisión o tamaño mayor de A3),
a un color o a varios, los plotters a pluma siguen siendo aún la elección
necesaria por la calidad que ofrecen. Los plotters a pluma producen líneas
precisas, nítidas y de bordes definidos, debido a que genera su salida con una
pluma llena de tinta líquida. Esto supone una precisión excepcional en los
dibujos.
Los plotters a pluma existen en todos los tamaños y modelos, y pueden
costar desde los 600 euros hasta más de 6.000 euros. Así los plotters de pluma
44
sólo son aconsejables para generar gráficos complejos (planos arquitectónicos,
esquemas eléctricos o electrónicos, cartografía, etc), y no son aconsejables
para salida de texto.
8.2.1. TIPOS DE PLOTTERS.
Hay que diferenciar principalmente dos tipos de plotters por tipo de
estructura, el plotter de tambor y el plano.
En los plotters de tambor el papel se transporta con ayuda de pequeños
rodillos de superficie a través de un tambor, mientras que el cabezal se mueve
horizontalmente; en los plotters planos el papel se encuentra inmóvil sobre la
superficie a dibujar, mientras que los motores electrónicos mueven el cabezal
horizontal y verticalmente por el papel.
Debido a ello los plotters planos necesitan algo más de espacio, pero
trabajan con más precisión que el de tambor, y son a veces algo más económicas,
aunque esto sólo valga para los modelos más sencillos, que proporcionan un
rendimiento modesto. Los que trabajan con tamaños igual o superiores a DIN A3
y con más de 3 ó 4 colores, son costosos.
En ambos casos el cabezal puede estar constituido por varios grosores y
colores de rotuladores, bolígrafos o plumas.
Las diferencias o criterios más importantes de los plotters son:
La velocidad:
Plotters de alto rendimiento logran una velocidad de diseño de 20 a 50
cm/sg (los más económicos de 5 a 10 cm/sg).
La precisión:
La resolución puede variar de 10.000 a 20.000 puntos diferentes en las dos
direcciones (en las impresoras suele ser menor).
El formato (tamaño) del papel a usar y la calidad de colores:
Un plotter de tipo medio puede admitir hasta el formato A3 y 10 colores
distintos, con la posibilidad de usar pluma o rotuladores.
Conjunto de comandos ampliados:
Es decir, un propio sistema operativo que sin necesidad de software pueda
permitir elegir entre una gran variedad de tipos de líneas, letras en
todos los ángulos deseados, así como programar arcos, círculos, lazos,
etc.
En lo que se refiere al elemento de impresión, el más general es el de
plumas, pero también existen los electrostáticos en los que la pluma se
reemplaza por un punto catódico y se dibuja sobre papel electrosensitivo. Son
más rápidos, pero de menor precisión que los anteriores. También se pueden
utilizar como impresoras rápidas.
Impresoras matriciales con posibilidad de plotter.
Existen distintos tipos de impresoras, sobre todo matriciales con
posibilidades de plotter, o con interfaces que permiten utilizar la impresora
emulando un plotter. Dichos interfaces permiten comandos de plotter: dibujar
círculos, rectángulos, triángulos, rayos, superficies, y escribir en 4
direcciones. Para ello juegan con el cabezal (bidireccional) y el rodillo de
arrastre del papel, estando la hoja integrada en un sistema de coordenadas en
el que se pueden direccionar 10.900 x 46.500 puntos.
45
Características:
Paso incremental
Debido a que el desplazamiento de las plumas por el papel se realiza
mediante motores paso a paso, los desplazamientos se realizan por
incrementos. El paso incremental es el mínimo desplazamiento que puede
realizar la pluma.
En los plotters pequeños, el paso incremental es del orden de 0,1 ó 0,05
mm, mientras que en los grandes puede ser de 0,025 ó 0,0125 mm.
Resolución
Es una característica similar a la anterior. Se expresa en puntos por
pulgada.
Precisión posicional estática
Es la precisión que tiene el sistema en posicionar la pluma en unas
determinadas coordenadas. Se expresa su valor absoluto en milímetros o en
pulgadas.
Velocidad de dibujo
Es la velocidad máxima a la que se desplaza la pluma sobre el papel. Se
expresa en mm/seg. o en pulgadas por segundos (i.p.s.).
Puede ser del orden de 100 mm/s en lo pequeños hasta 662 mm/s (20 ips) en
los grandes.
Pueden existir dos velocidades diferentes:
a)
Axial: Velocidad de la pluma en su desplazamiento sobre la guía.
b)
Diagonal: Velocidad resultante en el desplazamiento combinado de la
pluma y el carro o tambor..
Además la velocidad del dibujo depende de otros dos factores:
1) Aceleración
Cuanto mayor sea la aceleración, antes se alcanza la velocidad máxima. Con
una aceleración de 4g se alcanza esa velocidad en una fracción de pulgada
y esto permite realizar prácticamente todo el dibujo a la velocidad
máxima.
2) Tiempo de respuesta
Las plumas se aplican contra el papel mediante electroimanes y
lógicamente, tardan un tiempo, tanto en subir como en bajar. Los tiempos
típicos son de 2 ms a 10 ms.
Superficie del dibujo.
Son las dimensiones máximas del dibujo que puede realizar el plotter.
Número de plumas y colores.
Los plotters pueden disponer de distintas plumas de varios colores para
la realización de gráficos.
Funcionamiento on-line y off-line.
El plotter puede funcionar conectado directamente al ordenador (on-line),
para los cual suelen disponer de un buffer similar al de las impresoras.
46
Sin embargo, dada la baja velocidad del trazado respecto de la velocidad
del ordenador, el funcionamiento habitual de los plotters es off-line. El
4ibujo a realizar se graba sobre un soporte magnético y, posteriormente,
mediante un controlador se transfiere la información al plotter.
Programas internos.
Algunos trazadores disponen de microprocesadores lo que les permite
almacenar programas para el dibujo de caracteres o curvas típicas. Con
estos programas se pueden obtener:
1) Generación de vectores.
Mediante la especificación de puntos de inicio y final la pluma puede
trazar la línea correspondiente.
2) Generación de caracteres.
A partir del código ASCII el programa puede generar y dibujar los
caracteres.
3) Generación de ejes y cuadrículas.
4) Sombreados y entramados.
Con la información de los límites del área, se pueden completar los
dibujos.
5) Generación de círculos y arcos.
Dando las coordenadas del centro, el radio y el comienzo y final se pueden
dibujar los arcos de circunferencia o la circunferencia completa.
6) Distintos tipos de líneas.
Las líneas se pueden dibujar con diferentes anchos, a puntos, a trazos,
etc.
7) Generación de símbolos.
Para la realización de ciertos esquemas es útil que el plotter disponga
de una librería de símbolos del tema. Por ejemplo: símbolos electrónicos
o símbolos arquitectónicos.
Tipo de interface.
Se emplean los siguientes:
+
+
+
+
+
Paralelo (centronics), como las impresoras.
Serie RS-232.
Bucle de 20 mA.
IEEE 488.
USB
Características adicionales.
Tensión de alimentación
Consumo
Disipación de calor
Márgenes de temperatura y humedad de funcionamiento.
8.4. SONIDO.
Este periférico permite la utilización del ordenador como generador y
reproductor de sonidos. Consigue un uso más entretenido en los juegos y
presentaciones, pero también puede controlar instrumentos musicales a través del
47
interfaz adecuado: MIDI.
En general está constituido por una placa específica más unos altavoces,
que pueden ir incorporados en los laterales del monitor, para ahorrar espacio.
También se puede utilizar un amplificador externo que proporcione una
potencia de reproducción mayor.
8.5. MULTIMEDIA.
Actualmente se tiende a utilizar este término para indicar que el
ordenador puede realizar una presentación combinada de imagen animada y sonido,
con calidad aceptable, ligada a la implantación del DVD y de Internet, donde la
información aparece como una combinación de texto, texto en movimiento, iconos,
iconos animados, imágenes, vídeos y música.
Para terminar con los periféricos y a modo de enlace con el punto (y con
la Unidad 2) siguiente de comunicaciones hay que señalar la importancia que cada
vez mayor está tomando los elemento multimedia en Internet. Así podemos ver lo
que ocurre en cualquier punto del mundo accediendo a las cámaras web públicas
disponibles, así como posemos escuchar una radio que esté emitiendo en cualquier
lugar del mundo en este momento.
CAPÍTULO 9. COMUNICACIONES.
El ordenador necesita comunicarse con otros sistemas similares. Dados los
diferentes tipos de comunicaciones se optó por dotar al sistema de dos
posibilidades: la conexión en serie y la conexión en paralelo. Las
características son diferentes.
La comunicación serie será más lenta, ya que la información viaja de bit
en bit, pero puede alcanzar mayores distancias, siendo bidireccional, y es la
que se empleará normalmente como moduladora, a través de un "modem" y de esta
manera utilizar caminos ya establecidos, como es la red telefónica.
La comunicación en paralelo permite que la información viaje de byte en
byte (8 bits cada vez), pero a una distancia más corta. Se utiliza normalmente
para enviar datos a la impresora, con lo que la comunicación es unidireccional,
si bien los nuevos sistemas como Windows95 utilizan la comunicación
bidireccional para conseguir nuevas prestaciones.
9.1. SERIE (RS-232)
* El estándar fue establecido por la Electronics Industries Asotiation (EIA).
Coincide con la recomendación V.24 del CCITT. En esta recomendación define un
camino para la señal de 25 conductores, que conforma 18 circuitos con retorno
a través de tierra. También se definen los voltajes correspondientes a los
niveles lógicos (0 y 1).
+))))))),
+))))))))),
LÍNEA
+))))))))),
+)))))),
*
*
* MODEM *
+), +)), +), * MODEM *
*
*
* DTE /))))))1
DCE
/)))))- .)- .)- .))1
DCE
/))))1 DTE *
*
*
*
*
*
*
*
*
.))))))).))))))))).))))))))).))))))-
DTE: Data Terminal Equipment
DCE: Data Communication Equipment
Figura 9.1. Esquema de comunicación serie.
En cuanto a los niveles lógicos, hay que tener en cuenta que en el
interior del PC se trabaja con niveles TTL, es decir, de 2 a 5 voltios para el
"1", y de 0 a 0,8 V para el "0". Debido a la baja inmunidad al ruido estos
niveles no se pueden emplear fuera del ordenador. El RS-232 emplea en la emisión
-12 V para el "1" y +12 V para el "0", si bien en recepción se identifica como
"1" una señal inferior a -3 V, y como "0" a una señal mayor de +3 V (Ver.
48
figuras 1 y 2)
1
0
1
0
1
+)))),
+)))),
1
0
1
0
1
*
*
*
*
+5V +)))),
+)))),
+)))),
+5V
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
S)))2))))2)))))2))))2)))))2))))2)))
))0))))3))))3))))3))))3))))0))))Q
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
-12V
.)))).)))).))))-
+12v
Figura. 9.2
Figura. 9.3
Aunque la definición general establece un hasta 12 conexiones, en las
comunicaciones con el PC se utilizan como máximo 9 conductores, pero a veces
basta con 3.
La definición de los pines es:
Pin
1
2
3
4
CCITT
101
103
104
105
Señal
Masa
Transmitir datos
Recibir datos
RTS (S)
5
106
CTS (E)
6
107
DSR (E)
7
8
102
109
15
17
20
114
115
108
DTR (S)
22
125
RI
GND
CD (E)
(E)
Descripción
Masa de protección (pantalla).
Salida de datos del PC (TXD).
Entrada de datos al PC (RXD).
Request To Send (RTS) (petición de emisión)
establecida por el PC cuando quiere emitir
datos.
Clear To Send (CTS) (listo para recibir)
recibida por el PC cuando el aparato está
listo para recibir datos.
Data Set Ready (DSR), recibida por el
cuando el modem está encendido y conectado.
Ground (Masa de Señal).
Carrier Detect (DCD)o Recieved Line Detect,
recibida por el PC cuando el modem detecta
un portador.
Reloj de emisión de modem.
Reloj de recepción.
Data Terminal Ready (DTR), establecida por
el PC siempre que la comunicación de datos
está activa.
Ring Indicator, recibida por el cuando el
modem está recibiendo señal de timbre (en
modo respuesta sólo).
* Utiliza el conector DB-25.
Aunque el estándar RS 232 especifica el número de pines no especifica el
conector. El más usual es el DB-25 y está disponible en macho y hembra (P =
pines y S = socket). Los PC vienen equipados con conectores de 25 o de 9 pines
macho (pinchos) y los terminales (impresora, modem) con hembras (agujeros).
* Las velocidades de transmisión están normalizadas a los siguientes valores (en
Baudios y de menor a mayor): 75, 110, 134.5, 150, 200, 300, 600, 1.200, 1.800,
2.400, 4.800 y 9.600.
La paridad puede ser par o impar o no existir control de paridad.
(Preselección de par).
La longitud de la palabra puede ser de 5, 6, 7 u 8 bits (Preselección de
8).
El número de bits finales (stop bits) puede ser 1, 1,5 (sólo para
longitudes de 5 bits) 0 2 bits (para 6, 7 u 8 bits).
* La forma más simple de conectar dos ordenadores es conectar los dos pines 7
(GND) y el pin 2 de uno con el 3 del otro y viceversa. Este sistema tiene el
inconveniente de que puede no funcionar con algunos programas de comunicaciones.
49
Algunos programas inspeccionan las líneas CTS, CD y RTS y no funcionan a no ser
que algunas o todas las señales sean "0" lógico u "ON". Se puede engañar a estos
programas conectando entre sí las patillas 4 con la 5 y la 8, y la 6 con la 20.
Una desventaja es que ninguno de los PC's sabe si el otro está listo para
comunicar. Pero ¿qué importa eso? Si el PC 2 no está listo, el operador del PC
1 se dará cuenta cuando no haya movimiento de datos a través de la línea.
* Funcionamiento interno de un puerto serie.
La mayoría de sistemas empezó utilizando el circuito integrado conocido
como el UART (Universal Asyncronous Receiver/Transmitter = Receptor/Emisor
Asíncrono Universal) 8250. En la actualidad se utiliza el 16550.
La UART lleva a cabo las siguientes funciones:
-
Convierte los bytes que recibe en paralelo en una corriente serie de 8
bits y viceversa.
Añade los bits necesarios de comienzo, parada y paridad a cada byte que
va a ser transmitido y los elimina de los recibidos. Estos bits se
utilizan para el control de los errores en la comunicación.
Se asegura de que los bits son enviados a la velocidad apropiada.
Hay una sección de Control y Estado que recibe el estado lógico de las
patillas del acoplamiento, informando al procesador del estado de éstas
y, cuando un programa llama, cambia el estado de las señales de
acoplamiento de salida.
En un extremo de la línea este circuito recibe código ASCII y el produce
una forma de onda en función de este código, y en el otro extremo esta onda se
vuelve a transformar en código ASCII.
Dentro del PC los datos circulan en un bus paralelo de 8 bits.
* Los interfases RS 232 vienen en dos "sexos electrónicos", DTE (Data Terminal
Equipment) Equipamiento de terminal de datos, y en DCE (Data Communications
Equipment). El PC es un DTE, transmitiendo datos por el pin 2, y el modem es un
DCE, recibiendo datos por el pin 3.
9.2. PARALELO (CENTRONICS).
Como ya se ha citado, la comunicación en paralelo implica enviar varios
bits a la vez. En el caso se envía un byte en cada ocasión lo que demanda 8
líneas de comunicación para los datos más las correspondientes líneas de
control. Se utilizan 36 pines.
La distribución es la siguiente:
Pin
Pin
Señal Ret.
Señal
1
19
/STROBE
Sentido
Descripción
IN
Permite la entrada de los datos.
Debe ser más ancho de .5 µs.
El nivel es normalmente alto (High), la entrada
se produce cuando el nivel es bajo (Low).
2
3
4
5
6
7
8
9
10
20
21
22
23
24
25
26
27
28
DATA 1
DATA 2
DATA 3
DATA 4
DATA 5
DATA 6
DATA 7
DATA 8
/ACKNLG
IN
IN
IN
IN
IN
IN
IN
IN
OUT
11
29
BUSY
OUT
Estas señales representan la
información. Cuando el dato es "1"
la señal es alta (H), cuando es "0"
la señal es baja (L).
El nivel bajo (5µs) indica que los datos se han
recibido y que la impresora está lista para
aceptar otro dato.
Un nivel alto indica que la imp. no puede recibir
datos. Se pone alta en los siguientes casos :
50
12
13
14
30
-
15
16
17
18
19-30
31
-
32
33
34
35
36
- Durante la entrada de los datos
"
" impresión
- En el estado OFF-LINE
- Durante el estado de error de I.
PE
OUT
Un "Alto" indica que no hay papel.
SLCT
OUT
Indica que la I. está en estado de selección.
/AUTO FEED XT IN Cuando está a nivel "Bajo", el papel avanza
automáticamente una posición después de imprimir.
NC
No se utiliza
0 V.
Nivel lógico de masa (GND).
CHASIS GND
Masa del chasis (distinta de la masa de señal)
NC
No se utiliza (+5 V. en DMP 3000)
GND
Tierra de señal (Cable trenzado).
/INIT
IN
Cuando el nivel se pone a estado "Bajo", el
controlador se "resetea" (pone a cero).
/ERROR
OUT
Se pone a cero cuando la impresora:
1 - estado Fin-Papel.
2 "
Off-Line.
3 "
de error.
GND
Igual a las de 19 a 30.
NC
No se utiliza.
Conectada a +5 V. a través de una resistencia de
3,3 KΩ.
/SLCT IN
IN
La entrada de datos a la impresora sólo es
posible cuando esta señal está a nivel "Bajo".
Notas :
- "Dirección" se refiere a la dirección de la señal visto desde la
impresora.
- "Return" se refiere a la masa de cada par trenzado.
- Todos los niveles son TTL. Los tiempos de subida y de bajada no deben ser
superiores a 0,2 µseg.
9.3. USB (Universal Serial Bus)
USB significa Universal Serial Bus, o Bus Serie Universal. Es de aparición
reciente, si bien se prevé que tomará importancia en el futuro de las
comunicaciones en el PC. Permite conectar una gran diversidad de dispositivos
(periféricos), como teclados, escáneres, impresoras, etc.
El USB es un bus serie controlado desde la placa base, a través del que
se pueden realizar transferencias a una velocidad máxima de 12 Mbits/s. Los
periféricos se pueden clasificar en Baja Velocidad: Teclado, ratón, joystick;
que trabajan a una velocidad de 10 a 100 Kbit/s y de Media Velocidad: Audio,
vídeo; con velocidades de 500Kbit/s a 12 Mbit/s.
Permite la conexión de 127 dispositivos operando simultáneamente, cada uno
con su propio identificador admitiendo la conexión “en caliente”, es decir con
el ordenador funcionando, y soportando “Plug and Play”, con lo que el sistema
reconoce el elemento concreto conectado y realizando la asignación de recursos
(IRQ, Canal DMA, direcciones de E/S).
Aunque puede servir para las comunicaciones su diseño básicos es para
conectar el ordenador con los periféricos.
La comunicación se realiza mediante un cable de 4 hilos, por lo que se
transfiere información (en un par trenzado D+ y D-) y alimentación (Vbus y GND).
Esto supone que algunos dispositivos de bajo consumo no necesitan alimentación
externa.
Versión 3.0
La evolución ha continuado y a finales de 2008 se aprobóla nueva versión,
denominada USB 3.0. (Resisón 1.0). Si en USB 2.0 el cable dispone de cuatro
lineas, un par para datos, una de corriente y una de toma de tierra, en USB 3.0
se añade cinco líneas. Dos de ellas se usarán para el envío de información y
otras dos para la recepción, de forma que se permite el tráfico bidireccional,
en ambos sentidos al mismo tiempo.
51
El aumento del número de líneas permite incrementar la velocidad de
transmisión desde los 480 Megabits por segundo hasta los 4.8 Gigabits por
segundo o, aproximadamente, 600 Megabytes por segundo. Por cierto, de ahí el
nombre que también recibe esta especificación: USB Superspeed.
La cantidad de energía que transporta un cable USB (2 y anteriores)resulta
insuficiente en muchas ocasiones para recargar algunos dispositivos,
especialmente si utilizamos hubs donde tenemos conectados varios de ellos. En
USB 3.0, se aumenta la intensidad de la corriente de 100 miliamperios a 900
miliamperios, con lo que podremos cargar más dispositivos o hacerlo más rápido.
9.4. FIREWIRE
El bus IEEE1394 ( también llamado Firewire, iLink o terminal DV) es un bus
serie de alta velocidad complementario del USB que mejora la conectividad de
dispositivos incluyendo videocámaras, dispositivos de almacenamiento y
periféricos. Debe coexistir pacíficamente con USB quedando éste para periféricos
de menor ancho de banda. No son compatibles. Las diferencias entre ambos buses
son:
1394/FireWire/i.Link
Máximo número de
62
dispositivos
Inserción en caliente
Sí
(enchufar sin
resetear)
Máx. longitud del
4,5m
cable entre
dispositivos
Velocidad de
400mbps (50MB/sec)
transferencia (básica)
Velocidad en versiones
800mbps (100MB/sec)
mejoradas
1Gbps+ (125MB/sec+)
Compatible Macintosh
Sí
Conexión de
Sí
dispositivos Internos
Periféricos típicos
- Videocámaras DV
- Cámaras de alta
resolución
- HDTV
- Discos duros
- DVD-ROM Drives
- Impresoras
- Escáneres
USB
127
Sí
5m
12mbps (1.5MB/sec)
versión 2.0 hasta 460MB
versión 3.0 hasta 900MB
?
No
- Teclados
- Ratones
- Monitores
- Joysticks
- Cámaras de baja resolución
- CD-ROM Drives de baja
velocidad
- Modems
El bus Firewire ( iLink, DV ), aunque similar, no es compatible con el
USB.
Ha sido adoptado por numerosas compañías y se vislumbra un crecimiento
espectacular en su implementación. Microsoft e Intel lo han declarado como
"obligatorio" en su especificación PC98. Por tanto es de esperar que en poco
tiempo esté integrado en la propia placa base del ordenador. Microsoft lo
soporta de modo natural en Windows, pero Intel se niega a sacar chip set
Firewire : prefiere sacar el USB-2 para no pagar royalties.
Este bus fue desarrollado por Apple para su gama de ordenadores con la
idea de sustituir al bus SCSI. Junto con Thomson tienen una patente en Reino
Unido, pero sólo aplicable a los fabricantes de chips y en unas condiciones
bastante favorables. A finales de 1995 el IEEE editó el actual estándar 1394.
Su filosofía es similar al USB, soportando Plug&Play, hasta 63
dispositivos e inserción sin necesidad de apagar el equipo. Multiplica el ancho
de banda llegando por el momento a los 400 Mbps (el USB está limitado a 12
Mbps). También proporciona hasta 15 W de potencia a los dispositivos conectados
a él.
52
El bus es multimaster, con asignación dinámica del número de nodo conforme
son añadidos a la cadena. Cada nodo actúa como un repetidor, permitiendo formar
topologías en árbol. Debido a la alta velocidad en el bus, la distancia máxima
del cable entre nodos, es de 4.5 m. Esta limitación viene dada básicamente por
la atenuación de la señal en el cable. Como se pueden tener hasta 16
dispositivos en una rama, la distancia máxima de la cadena llega a los 72 m.
El protocolo es tanto asíncrono como isócrono. Esto significa que es
posible negociar tanto un ancho de banda fijo ( para dispositivos como las
cámaras DV que necesitan una transferencia constante y en tiempo real ) como
variable ( para impresoras, escáners, etc ) simultáneamente por el mismo bus.
El conector se ha heredado de una famosa consola de juegos. Puede parecer
raro, pero este conector ha demostrado su fiabilidad y comodidad durante años.
Además, es barato. Normalmente, las tarjetas Firewire llevan un conector para
6 cables : 4 de señal ( en modo diferencial ) y dos más para alimentar los
dispositivos externos (algunas tarjetas Firewire, como la Digital Origin IntroDV
vienen con un conector de 4 pines y un cable de 4 pines por ambos extremos. No
es mala, idea ya que ese mismo cable puede valer para interconectar dos cámaras
miniDV). Las cámara de vídeo, sin embargo, montan un conector de 4 pines , ya
que no necesitan ser alimentadas externamente. Por tanto, se necesita un cable
de " 6 a 4 pines" para conectar una Firewire a una miniDV. Pero si queremos
conectar dos cámaras miniDV ( una de ellas con capacidad de grabación) se
necesita un cable de "4 a 4 pines".
9.5. INFRARROJOS
Permite la conexión entre el ordenador y un periférico (impresora,
teclado, ratón, teléfono móvil, ...) sin necesidad de utilizar cables. Sólo es
necesario que los elementos de emisión/recepción se vean. Viene a ser similar
a los mandos a distancia tan utilizados en la actualidad.
9.6. BLUETOOTH
Se puede incluir en este apartado la tecnología
interconexión de periféricos con el PC.
propuesta para la
Bluetooth está basado en una tecnología de networking de un solo chip, que
suministra comunicación en una frecuencia de 2,4 GHz. Los aparatos tienen un
radio de acción de 10 metros y se pueden conectar hasta ocho aparatos en red en
un mismo piconet. Permitiendo una comunicación en todas direcciones.
La tecnología Bluetooth utiliza una señal que opera en la banda de los
2,45 GHz y que hace múltiples saltos de espectro para reducir la interferencia
con otros dispositivos, como los mandos de apertura de puertas de garajes que
trabajan en la misma banda. La señal cambia 1.600 veces cada segundo sobre 79
frecuencias distintas, excepto en Francia, donde el salto de la señal se ha
limitado a 23 frecuencias porque el resto están ocupadas por los militares.
La señal es omnidireccional y atraviesa paredes y maletines, dentro de un
radio de 10 metros. En cualquier grupo de dispositivos Bluetooth, uno de ellos
actúa como maestro y soporta hasta otros siete dispositivos, que trabajan como
'esclavos'. El maestro conecta los 'esclavos' entre sí y a sí mismo y controla
el periodo y el salto de frecuencia de los 'esclavos' para que trabajen al
unísono.
Bluetooth está diseñada para funcionar con cualquier fabricante y sistema.
El nombre, un tanto extraño, proviene del rey danés Harald Bluetooth, que en el
siglo X unió bajo un mismo reino a todas las tribus que poblaban el territorio
de Dinamarca.
La tecnología incorpora distintos niveles de seguridad. Según los técnicos
de IBM: "No hay nada que haga que Bluetooth sea más susceptible de ser
interceptada que cualquier otra. No existe nada 100% seguro, pero Bluetooth hace
que interceptar una señal sea prohibitivamente difícil y caro".
53
CAPÍTULO 10. ELEMENTOS COMPLEMENTARIOS.
Además de los sistemas vistos hasta el momento, el ordenador requiere
algunos sistemas o subsistemas que le permitan llevar a cabo su tarea, como por
ejemplo se pueden citar: Fuente de alimentación, Reloj, Memoria RAM CMOS y los
Buses.
10.1. Fuente de alimentación
Al igual que todos los sistemas electrónicos, los circuitos vistos
necesitan un aporte de energía que aparece en forma de tensión o tensiones
continuas.
El elemento que debe aportar esta energía es la fuente de alimentación.
En el PC se necesitan para los distintos sistemas las siguientes
tensiones: + 5 V., - 5 V., + 12 V. y - 12 V., todas ellas respecto de masa (GND:
Ground). La principal es la de + 5 V. Las tensiones de + 12 V. y - 12 V. se
utilizan para las comunicaciones serie del interfaz RS-232.
Se puede representar en un cuadro las corrientes mínima y máxima (en
Amperios) que puede suministrar una fuente típica de 200 W.
Tensión
+ 5 V.
- 5 V.
+ 12 V.
- 12 V.
Imin. Imax
2,3
15
0,0
0,3
0,4
4,2
0,0
0,25
La fuente genera una señal de POWER_GOOD que activa durante el proceso de
encendido del ordenador produciendo el RESET del mismo. Si la tensión se sale
del margen de tolerancia también se activa el RESET.
Es importante atender a la disipación del calor. Por eso las fuentes
llevan (y han llevado siempre)un ventilador para forzar la circulación de aire.
Para mejorar esta disipación del calor se han ido incorporando ventiladores,
primero a los propios microprocesadores y en la actualidad en las mismas cajas,
como elemento incorporado.
En algunas utilizaciones, donde es de vital importancia no perder los
datos con los que se está trabajando hay que asegurar que la alimentación no
falle. Para ello se dispone de los denominados Sistemas de Alimentación
Ininterrumpida (SAI / UPS: Uninterrupted Power System).
Estos sistemas constan de unas baterías que de forma instantánea pasan a
suministrar la alimentación en el caso de que la tensión de red desaparezca. De
esta forma el ordenador continua funcionando, teniendo unos minutos (en función
del SAI específico) para poder almacenar la información de forma ordenada.
También aportan una mayor estabilidad en la tensión de red.
Se recomiendan en los servidores de redes locales y en aplicaciones de
contabilidad o de control.
10.2. Reloj.
Como se ha explicado, los sistemas considerados son síncronos, por lo que
necesitan de una señal de reloj que es la que marca el ritmo de funcionamiento.
Esta señal se obtiene de un oscilador cuya frecuencia se controla por un cristal
de cuarzo para proporcionarle mayor estabilidad.
En el primer PC el cristal era de 14,31 MHZ, pero el sistema funcionaba
a un tercio de esta frecuencia, es decir, 4,77 MHz.
Los AT, basados en el µP 80286 fueron aumentado la frecuencia de
funcionamiento a 6, 8 10 y 12, llegando en algunos hasta 20 MHz.
En el 80386 se utilizaron frecuencias de 25, 33 y 40 MHz. En el 486 se
llegó hasta los 66 MHz.
54
En los Pentium se arrancó de los 66 MHz, y en la actualidad se utilizan
frecuencias de algunos GHz.
10.3. Memoria RAM CMOS.
En los ordenadores actuales se emplea una memoria RAM de tipo CMOS
(circuito MC 14618) alimentada por una pila, lo que permite mantener ciertos
datos, aunque se encuentren apagados.
En esa memoria se almacenan los datos del SETUP: tipo de disco duro, tipo
de disco flexible, equipo instalado, memoria base, expansión de memoria, etc.
También se utiliza para mantener el reloj de tiempo real (RTC: Real Time
Clock), que mantiene la fecha y la hora en cada momento.
En los primeros PC se fijaba una fecha por defecto (01:01:80) y se
incluían en el fichero AUTOEXEC.BAT los comandos DATE y TIME, para introducir
ambos datos.
10.4. Buses.
Comunicación
Bus de
Bus de
Bus de
interna
direcciones
datos
control
Ciclo de bus: Secuencia de estados que ocurren cuando la CPU tiene que acceder
a la memoria o a los dispositivos de entrada/salida para:
- lectura de una instrucción (ciclo "fetch").
- lectura de un dato.
- escritura de un dato.
la CPU pone una dirección en el bus de direcciones y se produce una
transferencia de datos a través del bus de datos. Además se activan durante el
ciclo de bus otras señales de control.
386:
Bus de datos 32 bits
->
pero permite la comunicación con
elementos de 16 bits (los más bajos)
Bancos de memoria 4 x 8: 32 bits
->
Bus de direcciones 32 bits
Evolución del Bus de expansión:
PC original:
Bus de datos de 8 bits
Bus de direcciones de 20 bits
PC AT (ISA):
Bus de datos de 16 bits
Bus de direcciones de 24 bits
486 y Pentium:
Bus de datos de 32 bits
Bus de direcciones de 32 bits
Bus de expansión: AT
Los Pentium están preparados para trabajar internamente con un bus de 64
bits de datos. Los procesadores para ordenadores de la gama alta llevan un bus
de datos de 64 bits, que se mantiene en toda la arquitectura.
PS/2: MCA (Micro Channel Adapter)
Bus de expansión nuevo, incompatible con lo anterior.
EISA (Extended ISA):
Similar al MCA (32 bits de datos y direcciones), pero compatible con ISA.
BUS LOCAL:
Adaptación del AT. Permite placas de expansión con bus de datos de 32
55
bits. Es una modificación (precipitada) de AT para lograr una mayor
velocidad de transferencia entre la placa base y algunas tarjetas
enchufables (controladoras de video)
BUS PCI:
Mejora las prestaciones del bus local, permitiendo el PnP (Plug and Play:
enchufar y usar). Permite el trabajo en 32 y en 64 bits con velocidades
de transferencia de 132 MB/s y 264 MB/s. Las tarjetas de 32 bits tienen
conectores de 124 contactos. Las de 64 tienen 184 contactos. Sólo permite
la conexión de dispositivos internos. Para los externos hay que usar los
puertos serie y paralelo.
BUS PCMCIA:
Bus miniaturizado diseñado para los portátiles (LAPTOP) que permite
ampliaciones de memoria, modems y tarjeta bus local.
Dispone de un conector de 68 patillas, existiendo tres tipos de tarjetas
I, II y III. El Tipo I tiene un grosor de 3,3 mm cuyo uso suele ser para
memoria RAM o REPROM. El Tipo II tiene un grosor de 5mm. Se utiliza para
ampliación de memoria o para E/S. El Tipo III tiene un grosor de 10,5 mm
y se suelen emplear para discos duros.
Arquitectura ISA (Industry Standard Architecture) (arquitectura AT)
Conectores de tarjetas enchufables (slots de expansión)
A través del bus de expansión se utiliza un conjunto normalizado de
señales: bus de datos, bus de direcciones, interrupciones, protocolo DMA,
relojes, etc.
Velocidad: 4,77 MHz. (llegó a 8 MHz.)
56
GLOSARIO DE TÉRMINOS
GLOSARIO DE TÉRMINOS: SISTEMAS INFORMÁTICOS
A
Actuador: Dispositivo que realiza una acción en respuesta a una señal eléctrica.
ADM (Acceso Directo a Memoria): Método de transferir datos directamente hacia
o desde la memoria principal, sin intervención de la CPU.
Adaptador: Tarjeta de circuito impreso empleada para conectar al ordenador
dispositivos periféricos tales como unidades de disco o monitores.
Alfanumérico: Conjunto de caracteres que contiene letras y dígitos.
ALU (Arithmetic-Logic Unit): UAL (v).
Amplificador: Dispositivo que se utiliza para aumentar la potencia o la amplitud
de una señal.
Analógico: Cuando se refiere a una señal eléctrica significa una señal en la que
la información se presenta por un nivel de tensión que puede tomar cualquier
valor dentro de un cierto margen. (Es lo opuesto a digital).
Ancho de banda: Margen de frecuencias que puede transmitir un determinado
soporte físico, o también el que posee el canal de información. Se expresa en
hercios (Hz).
AND (Y): Se refiere a una operación lógica o a una función digital que es cierta
sólo cuando todos los componentes son ciertos.
Anillo: topología de red en la que cada nodo se conecta a dos nodos adyacentes.
ASCII (American Standard Code for Information Interchange): Código estándar
americano para el intercambio de la información. Es un código que asigna a cada
uno de los posibles caracteres que se pueden emplear un cierto valor en binario.
El código básico consta de 7 bits, pero en los ordenadores se suele emplear el
ampliado, que emplea 8 bits (1 byte) para codificar cada carácter.
ASIC (Application Specific
aplicación específica.
Integrated
Circuits):
Circuitos
integrados
de
Automática: Aplicación de la energía eléctrica, electrónica y/o mecánica para
controlar procesos automatizados.
B
BASIC
(Beginner's
All-purpose
Symbolic
Instruction
Code):
Código
de
instrucciones simbólicas de propósito general para principiantes. Se trata de
uno de los lenguajes de ordenadores personales más extendidos. Los primeros PC's
de la casa IBM incorporaban un traductor de BASIC en memoria ROM. Es un lenguaje
fácil de aprender, pero carece de estructuración, lo que le hace más difícil de
documentar.
Batch (Lote): Modo de procesamiento de la información en la que ésta se almacena
en lotes antes de su tratamiento. Los datos no se procesan en el momento de su
aparición, sino cuando les corresponde dentro del lote.
Baudio: Unidad de medida de la velocidad de transmisión en comunicaciones
digitales. Equivale a un bit por segundo cuando sólo se emplean dos niveles en
la codificación, que es el caso más habitual.
Biestable: Dispositivo electrónico que almacena, a impulsos de una señal de
reloj, un valor lógico en función de la señal de entrada.
Binario: Condición en la sólo existen dos estados. Se pueden representar de
57
múltiples maneras, las más usadas son con "0" y "1", o con "verdadero" y
"falso".
BIOS (Basic Input/Output System): Sistema básico de E/S. Es la parte del sistema
operativo que controla todas las funciones de E/S, salvo las de la unidad de
disco.
Bit (BInary digiT): Dígito Binario. Es la unidad más pequeña de almacenamiento
de información.
Buffer: Memoria intermedia. Es una memoria provisional de datos, normalmente
utilizada para adecuar la diferencia de velocidades entre dos dispositivos
durante una transmisión de datos. La memoria puede estar dentro de un
dispositivo periférico, o formar parte de la memoria central del sistema.
BUS: Circuito y medio principal de comunicación en un ordenador. Cada registro
y cada posición de memoria están conectados a él. La anchura del bus tiene que
ser igual a la anchura de palabra que maneja el ordenador.
Bus de Control: Circuito a través del cual se transmiten las señales de control.
Bus de datos: Colección de hilos que transmiten la palabra de datos entre los
distintos componentes del ordenador.
Bus de direcciones: Colección de hilos o pistas (32 en el PC) que llevan una
dirección de memoria desde la CPU hasta la memoria o hasta un dispositivo de
almacenamiento externo.
Byte: Palabra de datos del ordenador. Un byte equivale a ocho bits, por lo tanto
representa un valor en decimal comprendido entre 0 y 255.
C
Cabezal: Dispositivo electromagnético que transfiere los datos hacia o desde un
soporte magnético.
CAD (Computer Aided Design): Diseño asistido por ordenador
CAE (Computer Aided Engenineering): Ingeniería asistida por ordenador
CAI (Computer Aided Instruction): Enseñanza asistida por ordenador
CAL (Computer Aided Learning): Aprendizaje asistido por ordenador
CAM (Computer Aided Manufacturing): Fabricación asistida por ordenador
Canal: Vía de entrada o salida de la información. En el PC se suele referir a
las ranuras de expansión.
CD (Compact Disk): Disco compacto. Discos de lectura óptica de 12 centímetros
de diámetro. Su aplicación primera y principal es el almacenamiento y
reproducción de música, pero se utiliza también en el campo de los datos, en
cuyo caso se denomina CD-ROM (Compact Disk-Read Only Memory).
CHIP: Circuito integrado. Se suele referir al soporte de material semiconductor
en el que se asientan los circuitos que componen un circuito integrado.
CIM (Computer Integrated Manufacturing): Fabricación integrada por ordenador
CNC (Computer Numerical Control): Control numérico por ordenador
Controlador: Rutina del sistema operativo que maneja una unidad periférica.
También se hace referencia a los circuitos que manejan estas unidades.
CPU (Central Processing Unit): Unidad Central de Proceso.
CRC (Check Redundancy Code): Código de redundancia que sirve para detectar si
58
hay errores en la grabación.
CU (Control Unit): Unidad de Control (UC).
Cursor: Símbolo de la pantalla que indica la posición en la que aparecerá el
siguiente carácter.
CUSTOM: Circuito integrado hecho a medida
D
Digital: Cuando se refiere a una señal eléctrica significa una señal en la que
la información se presenta por unos niveles determinados de tensión. (Es lo
opuesto a Analógico).
DIMM (Dual In-Line Memory Module): Tipo de encapsulado de la memoria RAM.
DIP (Dual In-line Package): Encapsulado dual en línea. Es el encapsulado típico
de los circuitos integrados, en forma de doble fila de patillas.
Dirección: Número que representa una posición de memoria en el ordenador.
DMA (Direct Memory Access): Acceso directo a memoria (ADM). Es un sistema que
permite la comunicación de datos sin pasar por la CPU.
DNC (Direct Numerical Control): Control numérico directo
DOS (Disk Operating System): Sistema operativo de disco. Es un sistema operativo
pensado para el control de unidades de disco (ver Sistema Operativo).
DRAM (Dymanic Random Access Memory): Memoria RAM dinámica. Necesita un refresco
del contenido.
E
EAROM (Electricaly Alterable Read Only
eléctricamente
alterable.
Partes
de
eléctricamente.
Memory): Memoria de sólo lectura
esta
memoria
pueden
alterarse
EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code)
EDO (Extended Data Out): Es un tipo de memoria RAM.
EEPROM: Memoria ROM de borrado eléctrico.
EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory): Memoria ROM programable y
borrable. Permiten realizar prototipos en el proceso de diseño de un programa
a almacenar en memoria ROM.
E/S: Entrada/Salida. Procesos de transferencia de los datos hacia el ordenador,
o desde éste hacia el exterior.
ES (Expert System): Sistema experto.
Escáner (Scanner): Dispositivo que permite digitalizar una imagen.
ESDI (Enhanced Small Devices Interface): Controladora de disco duro. Se utilizó
en la PS/2 de IBM.
ETCD: Equipo Terminal de Circuito de Datos. Dispositivo que establece, mantiene
y libera la conexión con la línea de transmisión para asegurar el envío y
recepción de los datos.
ETD: Equipo Terminal de Tratamiento de Datos. Dispositivo terminal que se
utiliza como fuente o receptor de datos.
59
F
Firmware: Programas almacenadas en hardware (en ROM).
FLASH: Es una memoria PROM que se borra toda la memoria, con lo que se debe
volver a escribir entera. Son del tipo no volátil.
Flip-Flop: Biestable
FULL CUSTOM: Circuitos integrados totalmente a medida
Función de transferencia: La respuesta de un elemento, que especifica cómo queda
determinada la salida en función de la entrada.
G
GATE ARRAY: Circuito integrado compuesto por puertas básicas que se pueden
interconectar durante la fabricación para formar una función compleja utilizada
como dispositivo de producción normalizado.
GATEWAY: Pasarela. Dispositivo o sistema que permite interconectar diferentes
arquitecturas de red con diferentes protocolos, proporcionando una traducción
de protocolos.
GPIB (General Porpose Interface Bus): Bus de interfaz de propósito general. Es
un bus utilizado para conectar instrumentos de medida al ordenador.
H
Hardware (HW): Soporte Físico (v)
HDLC (Hihg level Data Link Control): Protocolo estándar en las redes de gran
cobertura.
Hexadecimal: Sistema de numeración en base 16. Los valores por encima de 9 se
representan por las primeras letras del abecedario (de la A a la F). La
conversión entre este sistema y el binario es muy simple ya que cada dígito
hexadecimal se convierte en los correspondientes cuatro binarios.
HOST: Ordenador Central.
I
IDE (Intelligent Drive Electronics) (Integrated Device Equipment): Es una
controladora de disco duro.
Inicializar: Establecer los valores iniciales de ciertos elementos.
Interfaz (Interface): Dispositivo (Lógico o Físico) que permite la comunicación
entre dos entidades diferentes.
Interrupciones: Un método rápido de solicitar la atención del procesador por
parte de cualquier dispositivo externo.
ISO (International Standarization Organitation): Organización Internacional de
Estándares.
K
KiloByte (KB): Como en cualquier otra unidad K significa Kilo y vale 1.000. En
el caso de cantidades de memoria vale 1.024.
L
60
LAN (Local Area Network): Red de área local.
M
Mainboard: Placa principal.
MAP (Manufacturing Automation Protocol): Protocolos de automatización de la
fabricación. Red local para fábricas.
Megabyte (MB): Como en cualquier otra unidad M significa Mega y vale 1.000.000.
En el caso de cantidades de memoria vale 1.048.576.
Memoria: Soporte Físico empleado para el almacenamiento de la información. Puede
ser a base de semiconductores (RAM, ROM, etc.) o magnético (discos, cintas,
etc.).
MCA: Micro Channel Adapter): Tipo de conexión la bus del PC promovida por IBM.
Microprocesador: Circuito integrado en una sola pastilla capaz de ejecutar una
serie de instrucciones codificadas.
Modem (MOdulador-DEModulador): Dispositivo que puede convertir una señal digital
en otra analógica adecuada para su transmisión por un canal analógico como puede
ser la línea telefónica, y puede reconvertir una señal analógica (modulada de
la misma manera) en su señal digital correspondiente.
Monitor: Unidad de visualización que permite obtener imágenes de más calidad que
un aparato de TV estándar. También se llama monitor el programa especial
almacenado en ROM que permite la interacción del usuario con el ordenador.
Motherboard: Placa principal.
MTBF (Middle Time Between Failures): Tiempo medio entre averías. Es el tiempo
durante el cual funciona correctamente un componente o sistema entre dos averías
consecutivas. Es un dato estadístico.
MTTR: Tiempo medio de reparación. Es el tiempo que se tarda en diagnosticar y
reparar una avería.
Muestreo: Técnica por la cual se inspecciona una señal continua a intervalos
regulares de tiempo con el objetivo de poseer valores que la representen.
N
NAND (NO-Y): Se refiere a una operación lógica o a una función digital que es
falsa sólo cuando todos los componentes son ciertos.
NC (Numerical Control): Control Numérico.
NOR (NO-O): Puerta lógica o función digital cuyo resultado es falso si al menos
uno de los valores es cierto.
O
OCR (Optical Character Recognition): Soporte lógico que permite convertir en
información de texto una imagen recogida por el escáner.
OFF-LINE (Fuera de línea): Modo de trabajo en el que la información que proviene
de los terminales no se procesa de forma inmediata. En el campo de la
programación de robots se refiere a la programación sin necesidad de parar el
robot.
ON-LINE (En línea): Modo de trabajo en el que la información enviada al
ordenador se procesa inmediatamente enviándose, a continuación, los resultados
a los puntos en los que se requieren. En el campo de la programación de robots
61
se refiere a la programación en la que es necesario parar el robot.
OR (O): Puerta lógica o función digital cuyo resultado es cierto si al menos uno
de los valores es cierto.
OS (Operanting System): Sistema Operativo.
OSI (Open Systems Interconection): Interconexión de Sistemas Abiertos.
OTP (One Time Programmable): Son memorias EPROM sin ventana de borrado, de forma
que se programan una sola vez.
0
P
Palabra: Conjunto de bits que representa un único valor o carácter.
PCI (Peripheral Component Interconnect): Tipo de bus local que se está
configurando como estándar. Permite la configuración de las tarjetas desde el
"setup" del ordenador.
Periférico: Dispositivo que se conecta al ordenador para aumentar
posibilidades de operación del mismo, por ejemplo una impresora.
las
Pin: cada una de las patillas de un chip.
PIXEL (Picture Element): es el elemento básico de una imagen. Puede ser un punto
en blanco y negro o un punto de color.
Placa principal: Tarjeta del ordenador que contiene la mayor parte de los
circuitos electrónicos que lo componen y en particular la CPU y todos sus
circuitos asociados (Main Board o Mother Board).
PLC (Programmable Logic Controller): Controlador lógico programable = Autómata
programable.
Polling (Consulta): Procedimiento o técnica por el que se sondean periódica y
cíclicamente los terminales conectados a una red multipunto con el objetivo de
detectar petición de comunicación, permitiendo que ésta se realice.
PROM (Programable Read Only Memory): Memoria de sólo lectura programable. Esta
memoria puede ser escrita por el usuario y a partir de este momento ya sólo se
puede leer.
Protocolo: una especificación para codificar mensajes a intercambiar entre dos
procesos de comunicación.
Puerto: Punto de conexión, con su conjunto de circuitos asociados, que permite
que un dispositivo de E/S sea conectado al bus del ordenador.
R
RAM (Random Access Memory): Memoria de acceso aleatorio. Memoria en la que se
puede leer y se puede escribir. Su contenido se pierde al apagar el ordenador.
En algunos casos existen pequeñas zonas de memoria alimentadas con una batería
para que mantengan una información cambiante a pesar de apagar el ordenador. Es
muy típico el almacenamiento de la configuración instalada, la hora y el día.
Reloj: Dispositivo electrónico, generalmente un oscilador a base de cristal de
cuarzo (por su estabilidad), que produce una serie repetida de impulsos,
conocida como "impulsos de reloj", cuya tasa de repetición, o frecuencia, está
controlada con exactitud.
Resolución: Medida de la definición de una pantalla. Se suele expresar en forma
de un producto, indicando el máximo número de puntos diferentes que se pueden
mostrar en esa pantalla, en los dos sentidos (horizontal y vertical).
62
ROM (Read Only Memory): Memoria sólo de lectura. Es una memoria en la que los
datos se graban al mismo tiempo de su fabricación y ya quedan grabados de forma
permanente. Se utiliza para grabar los programas básicos y de arranque.
Ruido: Es toda señal no deseada. Suele aparecer en forma de interferencia
eléctrica que distorsiona la información que se está utilizando. Sus causas son
múltiples, así como sus formas de aparición. Es imposible hacerlo desaparecer
por completo. Para limitar sus efectos se recurre a ciertos artificios,
diferentes según se trate de señales digitales o analógicas. En señales
digitales se suelen introducir en la codificación sistemas detectores y/o
correctores de errores, a costa de incrementar la redundancia del mensaje.
S
SCSI (Small Computer System Interface): Es un tipo de interface para conectar
periféricos al P.
SDRAM (Syncronous Dynamic RAM): Tipo de memoria RAM.
Sensor: También se llama transductor. Es un dispositivo que convierte un tipo
de magnitud física en otra, siendo esta última generalmente una tensión
eléctrica.
SIMM (Single-In-Line Memory Module): Es un formato en el que se presenta la
memoria RAM.
Sistemas Abiertos: Sistemas capaces de interconectarse con otros de acuerdo con
unas reglas pre-establecidas.
Sistema Operativo: Conjunto de programas que controlan la operación de un
ordenador, así como la interacción entre las distintas partes del mismo. Para
el PC se emplea el PC-DOS (nombre que le dio la casa IBM) o MS-DOS
(MicroSoft-DOS). En la actualidad se está implantando el uso del WINDOWS 95.
Software: Soporte Lógico.
Soporte Físico: Es el conjunto de componentes físicos que forman el sistema
informático.
Soporte Lógico: Conjunto de programas que determinan o programan la actividad
del ordenador. El Soporte Lógico y el Soporte Físico deben trabajar en íntima
colaboración.
SRAM (Static Random Access Memory): Memoria RAM estática. No necesita refresco.
U
UAL (Unidad Aritmético-Lógica): Parte de la UCP que realiza las operaciones
aritméticas y las lógicas (ALU en inglés).
UC (Unidad de Control): Parte de la UCP que recibe y decodifica las
instrucciones que componen un programa almacenado en la memoria principal, y
comanda a las distintas partes del sistema para que las ejecuten.
UCP (Unidad Central de Proceso): Es el circuito encargado de la ejecución de las
instrucciones. En los ordenadores personales se corresponde con el
microprocesador. CPU (Central Processing Unit) en inglés.
UNIX: Es un sistema operativo para sistemas multiusuario.
USB (Universal Serial Bus): Sistema de comunicaciones con periféricos.
V
Velocidad de transmisión: Cantidad de información que fluye por un medio de
comunicación en la unidad de tiempo. Se mide en baudios o en bits por segundo.
63
VESA LB (Local BUS): Bus local.
VGA (Video Graphics Adapter): Estándar de sistema de presentación de la
información en pantalla. /Hay SVGA de Super VGA y XVGA de Extra VGA, que mejoran
la definición).
W
WINDOWS: Es un entorno gráfico cuyo objetivo es facilitar el uso y hacerlo
intuitivo. En las versiones iniciales se superponía al sistema operativo. En la
versión de WINDOWS 95 (al igual que la WINDOWS NT) se ha configurado como un
sistema operativo completo.
WORM (Write-Once Read-Many): Escribir una vez, leer muchas. Son discos ópticos
cuya grabación la puede realizar el mismo usuario, pero no son regrabables, de
forma que esa información ya no se puede borrar.
WYSIWSG (What You See Is What You Get): Tipo de soporte lógico que permite
trabajar de forma que lo que se obtiene al imprimir es lo mismo que se tiene en
la pantalla del ordenador.
Z
ZIF (Zero Insertion Force): Tipo de zócalo de fácil inserción.
BIBLIOGRAFÍA.
El ordenador y sus periféricos. J. Fontana y J.M. Llort. Edebé.
Fundamentos de los ordenadores. Fernando Sáez Vacas y Gregorio Fernández. ETSIT.
Fundamentos de informática. Fernando Sáez Vacas y Gregorio Fernández. AlianzaInformática.
PC Interno 2.0. Michael Tischer. Data Becker.
Los microprocesadores XX86 y la arquitectura del PC. Antonio García Guerra.
Sistemas y Servicios de Telecomunicación.
Enciclopedia Temática Interactiva LAFER en CD-ROM.
Electrónica de Sistemas. Antonio Blanco Solsona y José Manuel Comes Ramón.
Paraninfo.
64