ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS I.T.S.L.

ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS

UNIDAD I Modelo de arquitecturas de cómputo.

OBJETIVO: El estudiante identificará los elementos que integran una computadora y la forma en que se relacionan.

1.1 Modelos de arquitecturas de cómputo.1.1.1 Clásicas.1.1.2 Segmentadas.1.1.3 De multiprocesamiento.

1.2 Análisis de los componentes.1.2.1 CPU.

1.2.1.1 Arquitecturas.1.2.1.2 Tipos.

1.2.1.3 Características.1.2.1.4 Funcionamiento.1.2.2 Memoria.

1.2.2.1 Arquitecturas.1.2.2.2 Tipos.1.2.2.3 Características.1.2.2.4 Funcionamiento.

1.2.3 Dispositivos de I/O.1.2.3.1 Arquitecturas.1.2.3.2 Tipos.1.2.3.3 Características.1.2.3.4 Funcionamiento.

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1.1 Modelos de arquitecturas de cómputo.

Definición de Arquitectura de Computadoras

Arquitectura de computadoras es el diseño conceptual y la estructura

operacional fundamental de un sistema de computadora. Es decir, es un

modelo y una descripción funcional de los requerimientos y las

implementaciones de diseño para varias partes de una computadora, con

especial interés en la forma en que la unidad central de proceso (CPU) trabaja

internamente y accede a las direcciones de memoria.

También suele definirse como la forma de seleccionar e interconectar

componentes de hardware para crear computadoras según los requerimientos

de funcionalidad, rendimiento y costo.

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1.1.1 Clásicas.

Arquitecturas De Cómputo Clásicas

El modelo clásico de arquitectura de computadoras fue diseñado por John Von

Newman que consta de los siguientes elementos:

Dispositivos de entrada, de proceso, de almacenamiento y de salida

MODELO DE VON NEWMAN

Las computadoras digitales actuales se ajustan al modelo propuesto por el

matemático John Von Newman. De acuerdo con el, una característica

importante de este modelo es que tanto los datos como los programas, se

almacenan en la memoria antes de ser utilizados.

Los ordenadores la arquitectura Von Newman que, si bien no es la primera en

aparecer, sí que lo hizo prácticamente desde el comienzo de los ordenadores y

se sigue desarrollando actualmente. Claro es que está siendo desplazada por

otra que permite una mayor velocidad de proceso, la RISC.

En los primeros tiempos de los ordenadores, con sistemas de numeración

decimal, una electrónica sumamente complicada muy susceptible a fallos y un

sistema de programación cableado o mediante fichas, Von Newman propuso

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dos conceptos básicos que revolucionarían la incipiente informática:

a) La utilización del sistema de numeración binario. Simplificaba

enormemente los problemas que la implementación electrónica de las

operaciones y funciones lógicas planteaban, a la vez proporcionaba una mayor

inmunidad a los fallos (electrónica digital).

b) Almacenamiento de la secuencia de instrucciones de que consta el

programa en una memoria interna, fácilmente accesible, junto con los datos

que referencia. De esta forma la velocidad de proceso experimenta un

considerable incremento; recordemos que anteriormente una instrucción o un

dato estaban codificados en una ficha en el mejor de los casos.

Tomando como modelo las máquinas que aparecieron incorporando las

anteriores características, el ordenador se puede considerar compuesto por las

siguientes partes:

- La Unidad Central de Proceso, U.C.P., más conocida por sus siglas en

inglés (CPU).

- La Memoria Interna, MI.

- Unidad de Entrada y Salida, E/S.

- Memoria masiva Externa, ME.

Realicemos a continuación una descripción de lo que se entiende por cada

una de estas partes y cómo están relacionadas entre si:

- La Unidad Central de Proceso (CPU) viene a ser el cerebro del ordenador

y tiene por misión efectuar las operaciones aritmético-lógicas y controlar las

transferencias de información a realizar.

- La Memoria Interna (MI) contiene el conjunto de instrucciones que ejecuta

la CPU en el transcurso de un programa. Es también donde se almacenan

temporalmente las variables del mismo, todos los datos que se precisan y

todos los resultados que devuelve.

- Unidades de entrada y salida (E/S) o Input/Output (I/O): son las

encargadas de la comunicación de la máquina con el exterior, proporcionando

al operador una forma de introducir al ordenador tanto los programas como los

datos y obtener los resultados.

Como es de suponer, estas tres partes principales de que consta el

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ordenador deben estar íntimamente conectadas; aparece en este momento el

concepto de bus: el bus es un conjunto de líneas que enlazan los distintos

componentes del ordenador, por ellas se realiza la transferencia de datos entre

todos sus elementos.

Se distinguen tres tipos de bus:

- De control: forman parte de él las líneas que seleccionan desde dónde y

hacia dónde va dirigida la información, también las que marcan la secuencia de

los pasos a seguir para dicha transferencia.

- De datos: por él, de forma bidireccional, fluyen los datos entre las distintas

partes del ordenador.

- De direcciones: como vimos, la memoria está dividida en pequeñas

unidades de almacenamiento que contienen las instrucciones del programa y

los datos. El bus de direcciones consta de un conjunto de líneas que permite

seleccionar de qué posición de la memoria se quiere leer su contenido.

También direcciona los puertos de E/S.

La forma de operar del ordenador en su conjunto es direccionar una

posición de la memoria en busca de una instrucción mediante el bus de

direcciones, llevar la instrucción a la unidad central de proceso -CPU- por

medio del bus de datos, marcando la secuencia de la transferencia el bus de

control. En la CPU la instrucción se decodifica, interpretando qué operandos

necesita: si son de memoria, es necesario llevarles a la CPU; una vez que la

operación es realizada, si es preciso se devuelve el resultado a la memoria.

1.1.2 Segmentadas.

Arquitecturas De Cómputo Segmentadas

Otra aportación frecuente que aumenta el rendimiento del computador es el

fomento del paralelismo implícito, que consiste en la segmentación del

procesador (pipe-line), descomponiéndolo en etapas para poder procesar una

instrucción diferente en cada una de ellas y trabajar con varias a la vez.

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1.1.3 De multiprocesamiento.

Arquitecturas De Cómputo De Multiprocesamiento

MULTIPROCESAMIENTO

El Multiprocesamiento consiste en hacer funcionar un sistema de cómputo con más de un procesador. En teoría se duplica el desempeño, usando dos procesadores en lugar de sólo uno.

Pero en la realidad no es tan simple, aunque el multiprocesamiento puede producir un mejor desempeño bajo ciertas condiciones. Para poder emplear el multiprocesamiento es necesario contar con las siguientes características:

• Soporte de la Motherboard:Una motherboard capaz de manejar múltiples procesadores. Esto significa sockets adicionales o slots para los chips extras, y un chipset capaz de controlar una configuración de múltiples procesadores.

• Soporte del Procesador: Un procesador capaz de ser utilizado en un sistema multiprocesador. No todos cuentan con este soporte, hay versiones que lo tienen y otras que no.

• Soporte del Sistema Operativo:Un sistema operativo que soporta el multiprocesamiento, como WINDOWS NT o uno de los varios sabores de UNIX.

Adicionalmente, el multiprocesamiento es más eficaz cuando es utilizado con aplicaciones diseñadas específicamente para ello. El Multiprocesamiento es gestionado por el sistema operativo, el cual asigna diferentes tareas a ser procesadas por los distintos procesadores. Las aplicaciones diseñadas para utilizarse en multiprocesamiento se diseñan para ser divididas en pequeñas rutinas que pueden ser ejecutadas independientemente. Esto permite al sistema operativo que estas pequeñas rutinas puedan ser ejecutadas simultáneamente en diferentes procesadores, lo que resulta en un aumento en el desempeño global. Si la aplicación no está diseñada de esta manera, entonces no puede tomar las ventajas del multiprocesamiento, a pesar de que el sistema operativo todavía pueda hacer uso del procesador(es) adicional(es) para las multitareas.

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El multiprocesamiento puede ser asimétrico o simétrico. Esto se refiere a cómo el sistema operativo divide las tareas entre los procesadores en el sistema.

El multiprocesamiento asimétrico designa algunos procesadores para realizar sólo procesos del sistema operativo, y otros para sólo ejecutar aplicaciones o procesos del usuario.

Éste es un diseño rígido que produce una pérdida de rendimiento, durante las veces en que es necesario ejecutar muchos procesos del sistema y ningún proceso de usuario, o viceversa.

El multiprocesamiento simétrico, a menudo abreviado como SMP, permite tanto a los procesos del sistema operativo como a los de usuario, poder ser ejecutados en cualquier procesador, este diseño es más flexible y por consiguiente conlleva a un aumento en el rendimiento. El multiprocesamiento SMP es el más usado en las motherboards de las PCs. En el multiprocesamiento SMP, múltiples procesadores comparten la memoria RAM y el bus del sistema.

Una desventaja es que conforme se añaden procesadores, el tráfico en el bus de memoria se satura. Al añadir memoria caché a cada procesador se puede reducir algo del tráfico en el bus, pero el bus generalmente se convierte en un cuello de botella al manejarse alrededor de ocho o más procesadores.

Para que un procesador soporte el multiprocesamiento, debe soportar un protocolo de multiprocesamiento que dicta la manera en que los procesadores y el chipset se comunicarán para poder implementar el multiprocesamiento SMP. Los procesadores de Intel como el Pentium y Pentium Pro, usan un protocolo SMP llamado APIC, y los chipsets de Intel que soportan el multiprocesamiento (como los 430HX, 440FX y 450GX/KX) son diseñados para trabajar con estos procesadores.

APIC es un estándar propietario de Intel, y se encuentra patentado para impedir a AMD o a Cyrix su utilización, a pesar de que AMD y Cyrix pueden hacer procesadores compatibles con los de Intel, no pueden hacerlos trabajar en las configuraciones SMP de las motherboards y chipset estándares de Intel. De esta manera Intel tiene el mercado SMP para sí mismo.

AMD y Cyrix crearon su propio estándar SMP, llamado

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OpenPIC, el cual es excelente excepto por el hecho de que no hay motherboards que lo implementen.

Por lo que hasta este momento, los chips de Intel son la única opción para aquellos que quieren multiprocesamiento.

Además, el Pentium Pro o Pentium II fueron buenas opciones para multiprocesamiento porque cada chip tenia su propio Caché L2 autónomo.

En un sistema con más de un procesador y una caché L2 en la motherboard, los procesadores deben compartir el Caché. Cada nuevo procesador que se agregue dará como resultado una menor cantidad de memoria caché para cada procesador, lo que degrada el rendimiento. Cada Pentium Pro o Pentium II, sin embargo, traen consigo su propio caché L2, evitando este problema y mejorando el rendimiento. Para realizar multiprocesamiento cuádruple (cuatro CPUs) el Pentium Pro era la única opción, a pesar de su antigüedad, ya que era el único CPU para el que se encontraba disponible un chipset que soportaba multiprocesamiento cuádruple. Los chipsets posteriores permitieron cuatro o a más Pentium II en un sistema.

Otro diseño de multiprocesamiento es el procesamiento masivamente paralelo (Massively parallel processing / MPP). Para evitar los cuellos de botella en el bus de la memoria, el MPP no utiliza memoria compartida.

En su lugar, distribuye la memoria RAM entre los procesadores de modo que se semeja a una red (cada procesador con su memoria distribuida asociada es similar a un computador dentro de una red de procesamiento distribuido).

Únicamente cuando un procesador no dispone de la memoria RAM suficiente, utiliza la memoria RAM sobrante de los otros procesadores.

La parte negativa de MPP es que la programación se vuelve difícil, debido a que la memoria se rompe en pequeños espacios separados. Sin la existencia de un espacio de memoria globalmente compartido, correr (y escribir) una aplicación que requiere una gran cantidad de RAM (comparada con la memoria local), puede ser difícil.

La sincronización de datos entre tareas ampliamente distribuidas también se vuelve difícil, particularmente si un mensaje debe pasar por muchas fases hasta alcanzar la

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memoria del procesador destino.

El Procesamiento paralelo escalable (Scalable Parallel Processing / SPP) es un híbrido de SMP y MPP, que utiliza una memoria jerárquica de dos niveles. La primera capa de memoria consiste de un nodo que es esencialmente un sistema SMP completo, con múltiples procesadores y su memoria globalmente compartida. Se construyen sistemas SPP grandes interconectando dos o más nodos a través de la segunda capa de memoria, de modo que esta capa aparece lógicamente, ante los nodos, como una memoria global compartida.

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1.2 Análisis de los componentes.Cpu Arquitectura De Cómputo

Arquitectura de computadoras

Cuando se describe una computadora se debe distinguir entre

arquitectura y organización.

La arquitectura de computadoras se refiere a los atributos de un sistema que

son visibles a un programador, es decir aquellos atributos que tienen un

impacto directo en la ejecución lógica de un programa. Ejemplos de atributos

arquitectónicos: conjunto de instrucciones, número de bits usados para

representar datos, mecanismos de entrada salida y técnicas de

direccionamiento de memoria.

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La organización de computadoras se refiere a las unidades funcionales y sus

interconexiones, que materializan especificaciones arquitectónicas. Ejemplos

de atributos de organización: son los detalles del hardware transparentes para

el programador, tales como señales de control, interfaces entre la computadora

y los periféricos y la tecnología de memoria utilizada.

Por poner un ejemplo, una cuestión de arquitectura es si la computadora tendrá

la instrucción de multiplicar. Una cuestión de organización es si esa instrucción

será implementada por una unidad especializada en multiplicar o por un

mecanismo que haga un uso iterativo de la unidad de suma del sistema.

Muchos fabricantes de computadoras ofrecen una familia de modelos, todos

con la misma arquitectura pero con diferencias en la organización. Una

arquitectura puede sobrevivir muchos años, pero su organización cambia con la

evolución de la tecnología. La arquitectura de la IBM Sistema 370 apareció por

primera vez en 1970 e incluía varios modelos. Se podía comprar un modelo

barato y lento y si la demanda se incrementaba, se podía cambiar a un modelo

más caro y rápido sin tener que abandonar el software que ya se había

desarrollado.

Las funciones básicas que una computadora puede llevar a cabo son:

· Procesamiento de datos

· Almacenamiento de datos

· Transferencia de datos

· Control

La computadora es una entidad que interactúa de alguna manera con su

entorno externo. En general, todas sus conexiones con el exterior pueden ser

clasificadas como dispositivos periféricos o líneas de comunicación. Hay cuatro

componentes estructurales principales:

· Unidad de Procesamiento Central (CPU): controla el funcionamiento de la

computadora y lleva a cabo las funciones de procesamiento de datos.

Frecuentemente se le llama procesador.

· Memoria Principal: almacena datos.

· E/S: transfiere datos entre la computadora y el exterior.

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· Sistema de Interconexión (Bus del sistema): es un mecanismo que

proporciona la comunicación entre la CPU, la memoria y E/S.

El componente más interesante y de algún modo el más complejo es la CPU,

sus principales componentes estructurales son:

· Unidad de Control: controla el funcionamiento de la CPU y por tanto de la

computadora.

· Unidad Aritmética y Lógica (ALU): lleva a cabo las funciones de

procesamiento de datos.

· Registros: proporciona almacenamiento interno para la CPU.

· Interconexión interna de la CPU: son mecanismos que proporcionan

comunicación entre la unidad de control, ALU y registros.

1.2.1 CPU.

La unidad central de procesamiento, CPU (por sus siglas del inglés Central

Processor Unit), o, simplemente, el procesador. Es el componente en una

computadora digital que interpreta las instrucciones y procesa los datos

contenidos en los programas de computadora. Los CPU proporcionan la

característica fundamental de la computadora digital, la programabilidad, y son

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uno de los componentes necesarios encontrados en las computadoras de

cualquier tiempo, junto con el almacenamiento primario y los dispositivos de

entrada/salida. Se conoce como microprocesador el CPU que es

manufacturado con circuitos integrados. Desde mediados de los años 1970, los

microprocesadores de un solo chip han reemplazado casi totalmente todos los

tipos de CPU, y hoy en día, el término "CPU" es aplicado usualmente a todos

los microprocesadores.

La expresión "unidad central de proceso" es, en términos generales, una

descripción de una cierta clase de máquinas de lógica que pueden ejecutar

complejos programas de computadora. Esta amplia definición puede fácilmente

ser aplicada a muchos de los primeros ordenadores que existieron mucho

antes que el término "CPU" estuviera en amplio uso. Sin embargo, el término sí

mismo y su acrónimo han estado en uso en la industria de la informática por lo

menos desde el principio de los años 1960 . La forma, el diseño y la

implementación de las CPU ha cambiado drásticamente desde los primeros

ejemplos, pero su operación fundamental ha permanecido bastante similar.

Las primeras CPU fueron diseñadas a la medida como parte de una

computadora más grande, generalmente una computadora única en su

especie. Sin embargo, este costoso método de diseñar los CPU a la medida,

para una aplicación particular, ha desaparecido en gran parte y se ha sustituido

por el desarrollo de clases de procesadores baratos y estandarizados

adaptados para uno o muchos propósitos. Esta tendencia de estandarización

comenzó generalmente en la era de los transistores discretos, computadoras

centrales, y microcomputadoras, y fue acelerada rápidamente con la

popularización del circuito integrado (IC), éste ha permitido que sean diseñados

y fabricados CPU más complejos en espacios pequeños (en la orden de

milímetros). Tanto la miniaturización como la estandarización de los CPU han

aumentado la presencia de estos dispositivos digitales en la vida moderna

mucho más allá de las aplicaciones limitadas de máquinas de computación

dedicadas. Los microprocesadores modernos aparecen en todo, desde

automóviles, televisores, neveras, calculadoras, aviones, hasta teléfonos

móviles o celulares, juguetes, entre otros.

El cerebro de las microcomputadoras es el microprocesador, éste maneja las necesidades aritméticas, lógicas y de control de la computadora, todo trabajo que se ejecute en una computadora es realizado directa o indirectamente por el microprocesador.

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Se le conoce por sus siglas en inglés CPU (Unidad Central de Proceso). El microprocesador tiene su origen en la década de los sesenta, cuando se diseñó el circuito integrado (CI) al combinar varios componentes electrónicos en un solo componente sobre un “Chip” de silicio.

El microprocesador es un tipo de componente electrónico en cuyo interior existen miles (o millones) de elementos llamados transistores, cuya combinación permite realizar el trabajo que tenga encomendado el chip.

El microprocesador hizo a la computadora personal (PC) posible. En nuestros días uno o más de estos milagros modernos sirven como cerebro no sólo a computadoras personales, sino también a muchos otros dispositivos, como juguetes, aparatos electrodomésticos, automóviles, etc.

Después del surgimiento de la PC (computadora personal), la investigación y desarrollo de los microprocesadores se convirtió en un gran negocio. El más exitoso productor de microprocesadores, la corporación Intel, convirtió al microprocesador en su producto más lucrativo en el mercado de la PC.

A pesar de esta fuerte relación entre PC y microprocesador, las PC's son sólo una de las aplicaciones más visibles de la tecnología de los microprocesadores, y representan una fracción del total de microprocesadores producidos y comercializados.

Los microprocesadores son tan comunes que probablemente no nos damos cuenta de su valor, nunca pensamos en ellos tal vez porque la gran mayoría de éstos siempre se encuentran ocultos en los dispositivos.

En la PC, el microprocesador es la pieza central, su elección es la de mayor importancia al seleccionar una computadora. Nosotros compramos una PC basada en el tipo de microprocesador que contiene y la velocidad de éste. Esto no sucede con otros dispositivos, donde nunca seleccionamos, por ejemplo una videocasetera o televisor por su microprocesador, aunque éste sea una pieza importante.

Sin importar la aplicación, todos los microprocesadores trabajan de la misma forma. Cada uno está basado en la misma tecnología electrónica y apoyado en los mismos principios de lógica que guían su operación.

1.2.1.1 Arquitecturas.

Arquitecturas Cpu

Existen dos tipos mas comunes:

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1) CISC: Su sistema de trabajo se basa en la microprogramación. Consiste en

hacer que cada instrucción sea intrerpretada por un miniprograma.

2) RISC: Microprocesador con un conjunto de instrucciones muy reducidas en

contraposición. se basan en estructuras simples y por lo tanto su complejidad

total de la CPU es menor.

Complex Instruction Set Computer

CISC es un modelo de arquitectura de computadores (del inglés Complex

Instruction Set Computer). Los microprocesadores CISC tienen un conjunto de

instrucciones que se caracteriza por ser muy amplio y permitir operaciones

complejas entre operandos situados en la memoria o en los registros internos,

en contraposición a la arquitectura RISC.

Este tipo de arquitectura dificulta el paralelismo entre instrucciones, por lo que,

en la actualidad, la mayoría de los sistemas CISC de alto rendimiento

implementan un sistema que convierte dichas instrucciones complejas en

varias instrucciones simples del tipo RISC, llamadas generalmente

microinstrucciones.

Los CISC pertenecen a la primera corriente de construcción de procesadores,

antes del desarrollo de los RISC. Ejemplos de ellos son: Motorola 68000, Zilog

Z80 y toda la familia Intel x86 usada en la mayoría de las computadoras

personales del planeta.

Hay que hacer notar, sin embargo que la utilización del término CISC comenzó

tras la aparición de los procesadores RISC como nomenclatura despectiva por

parte de los defensores/creadores de éstos últimos.

RISC

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DEC Alpha AXP 21064, un microprocesador RISC

De Arquitectura computacional, RISC (del inglés Reduced Instruction Set

Computer), Computadora con Conjunto de Instrucciones Reducido. Es un tipo

de microprocesador con las siguientes características fundamentales:

1. Instrucciones de tamaño fijo y presentadas en un reducido número de

formatos.

2. Sólo las instrucciones de carga y almacenamiento acceden a la memoria

por datos.

Además estos procesadores suelen disponer de muchos registros de propósito

general.

El objetivo de diseñar máquinas con esta arquitectura es posibilitar la

segmentación y el paralelismo en la ejecución de instrucciones y reducir los

accesos a memoria. Las máquinas RISC protagonizan la tendencia actual de

construcción de microprocesadores. PowerPC, DEC Alpha, MIPS, ARM... son

ejemplos de algunos de ellos.

RISC es una filosofía de diseño de CPU para computadora que está a favor de

conjuntos de instrucciones pequeños y simples que toman menor tiempo para

ejecutarse. El tipo de procesador más comúnmente utilizado en equipos de

escritorio, el x86, está basado en CISC en lugar de RISC, aunque las versiones

más nuevas traducen instrucciones basadas en CISC x86 a instrucciones más

simples basadas en RISC para uso interno antes de su ejecución.

La idea fue inspirada por el hecho de que muchas de las características que

eran incluidas en los diseños tradicionales de CPU para aumentar la velocidad

estaban siendo ignoradas por los programas que eran ejecutados en ellas.

Además, la velocidad del procesador en relación con la memoria de la

computadora que accedía era cada vez más alta. Esto conllevó la aparición de

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numerosas técnicas para reducir el procesamiento dentro del CPU, así como

de reducir el número total de accesos a memoria.

Terminología más moderna se refiere a esos diseños como arquitecturas de

carga-almacenamiento.

1.2.1.2 Tipos.

Tipos Cpu

Supercomputadoras Una supercomputadora es el tipo de computadora más

potente y más rápido que existe en un momento dado. Estas máquinas están

diseñadas para procesar enormes cantidades de información en poco tiempo y

son dedicadas a una tarea específica.

Así mismo son las más caras, sus precios alcanzan los 30 MILLONES de

dólares y más; y cuentan con un control de temperatura especial, ésto para

disipar el calor que algunos componentes alcanzan a tener.Unos ejemplos de

tareas a las que son expuestas las supercomputadoras son los siguientes:

1. Búsqueda y estudio de la energía y armas nucleares. 2. Búsqueda de

yacimientos petrolíferos con grandes bases de datos sísmicos. 3. El estudio y

predicción de tornados. 4. El estudio y predicción del clima de cualquier parte

del mundo. 5. La elaboración de maquetas y proyectos de la creación de

aviones, simuladores de vuelo.

Debido a su precio, son muy pocas las supercomputadoras que se construyen

en un año.

Macrocomputadoras o Mainframes Las macrocomputadoras son también

conocidas como Mainframes. Los mainframes son grandes, rápidos y caros

sistemas que son capaces de controlar cientos de usuarios simultáneamente,

así como cientos de dispositivos de entrada y salida.

Los mainframes tienen un costo que va desde 350,000 dólares hasta varios

millones de dólares. De alguna forma los mainframes son más poderosos que

las supercomputadoras porque soportan más programas simultáneamente.

PERO las sup ercomputadoras ueden ejecutar un sólo programa más rápido

que un mainframe.

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En el pasado, los Mainframes ocupaban cuartos completos o hasta pisos

enteros de algún edificio, hoy en día, un Mainframe es parecido a una hilera de

archiveros en algún cuarto con piso falso, ésto para ocultar los cientos de

cables d e los periféricos , y su temperatura tiene que estar controlada.

Minicomputadoras En 1960 surgió la minicomputadora, una versión más

pequeña de la Macrocomputadora. Al ser orientada a tareas específicas, no

necesitaba de todos los periféricos que necesita un Mainframe, y ésto ayudo a

reducir el precio y costos de mantenimiento .

Las minicomputadoras , en tamaño y poder de procesamiento, se encuentran

entre los mainframes y las estaciones de trabajo.En general, una

minicomputadora, es un sistema multiproceso (varios procesos en paralelo)

capaz de soportar de 10 hasta 200 usuarios simultáneamente. Actualmente se

usan para almacenar grandes bases de datos, automatización industrial y

aplicacio nes multiusuario.

Microcomputadoras o PC´s Las microcomputadoras o Computadoras

Personales (PC´s) tuvieron su origen con la creación de los microprocesadores.

Un microprocesador es “una computadora en un chip”, o sea un circuito

integrado independiente. Las PC´s son computadoras para uso personal y

relativamente son baratas y actualmente se encuentran en las oficinas,

escuelas y hogares.

El término PC se deriva de que para el año de 1981 , IBM®, sacó a la venta su

modelo “IBM PC”, la cual se convirtió en un tipo de computadora ideal para uso

“personal”, de ahí que el término “PC” se estandarizó y los clones que sacaron

posteriormente otras empresas fueron llamados “PC y compatibles”, usando

procesadores del mismo tipo que las IBM , pero a un costo menor y pudiendo

ejecutar el mismo tipo de programas.

Existen otros tipos de microcomputadoras , como la Macintosh®, que no son

compatibles con la IBM, pero que en muchos de los casos se les llaman

también “PC´s”, por ser de uso personal.

En la actualidad existen variados tipos en el diseño de PC´s:

1. Computadoras personales, con el gabinete tipo minitorre, separado del

monitor. 2. Computadoras personales portátiles “Laptop” o “Notebook”. 3.

Computadoras personales más comunes, con el gabinete horizontal, separado

del monitor. 4. Computadoras personales que están en una sola unidad

compacta el monitor y el CPU. 5. Las computadoras “laptops” son aquellas

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computadoras que están diseñadas para poder ser transportadas de un lugar a

otro. Se alimentan por medio de baterías recargables , pesan entre 2 y 5 kilos y

la mayoría trae integrado una pantalla de LCD (Liquid Crys tal Display). 6.

Estaciones de trabajo o Workstations

Las estaciones de trabajo se encuentran entre las minicomputadoras y las

macrocomputadoras (por el procesamiento). Las estaciones de trabajo son un

tipo de computadoras que se utilizan para aplicaciones que requieran de poder

de procesam iento moderado y relativamente capacidades de gráficos de alta

calidad. Son usadas para:

Aplicaciones de ingeniería

CAD (Diseño asistido por computadora)

CAM (manufactura asistida por computadora)

Publicidad

Creación de Software

En redes, la palabra “workstation” o “estación de trabajo” se utiliza para

referirse a cualquier computadora que está conectada a una red de área local.

1.2.1.3 Características.

Un microprocesador es un circuito integrado, con una escala de integración muy alta, formado por millones de transistores y resistencias. Todos estos transistores y resistencias se encuentran integrados, esto es que son producidos y conectados durante el mismo proceso de fabricación, todos forman una sola pieza.

Todo comienza con una pieza pura de un cristal de silicio, el cual es cortado en muchas obleas delgadas con gran precisión, y después estas obleas son introducidas en grandes hornos con gases, los cuales generan impurezas en el material de silicio, cambiando sus propiedades eléctricas.

El proceso de generar impurezas en el material se repite, anexando el paso de colocación de aislantes en algunas áreas de la oblea. Y de esta forma se construye el circuito integrado. Este proceso de alquimistas convierte arena en

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oro, generando grandes ganancias a los productores de microprocesadores, y creando cerebros electrónicos con la capacidad de un artrópodo promedio.

La comparación es correcta, pues como los insectos y crustáceos la PC puede reaccionar, aprender y recordar. A diferencia de los organismos avanzados que tienen conciencia verdadera, el microprocesador no puede razonar, no tiene conciencia de sí mismo. Aunque las computadoras a menudo son llamadas las “máquinas pensantes”, el microprocesador está muy lejos de los procesos pensantes y de la conciencia. O quizá no, algunos teóricos creen que nuestra mente y las computadoras trabajan fundamentalmente de la misma manera, aunque ninguno conoce cómo es que trabaja exactamente la mente humana.

Los principios operativos de los microprocesadores están muy bien comprendidos. Después de todo, a pesar de sus diseños revolucionarios y construcción, los principios operativos de los microprocesadores son exactamente los mismos a los de una máquina lavaplatos o una tostadora de pan, pues realizan su trabajo como una serie de pasos bajo un mecanismo guía, el cual es un motor de tiempos o un programa en memoria.

Como un electrodoméstico, un microprocesador está diseñado para llevar a cabo una función específica, y la tecnología de semiconductores de silicio fue simplemente aprovechada para implementar estas funciones.

Nada acerca de lo que hace un microprocesador es un misterio mágico. De hecho, un microprocesador no forzosamente debe ser hecho de silicio, ni estar basado en la electrónica.

Una serie de engranes, tuercas y elevadores, o una serie de tubos, válvulas y llaves podrían desempeñar todas las funciones lógicas, y generar los mismos resultados que una PC.

Las computadoras mecánicas e hidráulicas pueden de hecho, ser construidas. La ventaja de la electrónica en los microprocesadores es la velocidad, las señales eléctricas viajan cercanas a la velocidad de la luz (300,000 Km./s); los microprocesadores efectúan instrucciones a intervalos de millones de instrucciones por segundo, y en el futuro esto podría aumentar a billones o trillones. Sin la velocidad, los programas elaborados como éste no podrían haberse escrito.

El procesador juega un papel importante en los siguientes aspectos de un sistema de cómputo:

Rendimiento: El procesador probablemente es el principal dispositivo que determina el rendimiento en una computadora. Mientras otros componentes también juegan un papel importante en este aspecto, las capacidades del procesador dictan el rendimiento máximo del sistema, los otros dispositivos solamente permiten al procesador alcanzar su potencial máximo.

Soporte de Software: Los más nuevos y veloces procesadores permiten el uso del software más reciente. Adicionalmente estos nuevos procesadores

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permiten el uso de software especial para ellos que no puede ser usado en otras máquinas. Como por ejemplo, cuando salió al mercado el Pentium MMX, el cual contaba con instrucciones especiales para multimedia.

Seguridad y estabilidad: La calidad de los procesadores es un factor que determina que tan confiable será el funcionamiento de su sistema, mientras muchos procesadores son bastante confiables, existen algunos que no lo son. Esto también depende de algunas otras características como la edad del microprocesador y cuánta energía consume.

Consumo de energía y disipación de calor: Originalmente los procesadores consumían relativamente poca energía comparados con otros dispositivos. Los nuevos procesadores pueden consumir grandes cantidades de potencia, lo cual provoca calentamiento en el dispositivo (que es dañino). La cantidad de potencia consumida determina el método de enfriamiento o disipación de calor, necesario para mantener la seguridad del sistema.

Soporte de la Motherboard: El procesador que usted decida utilizar en su sistema será mayormente determinado por el tipo de chipset que esté utilizando en su Motherboard. La Motherboard dicta muchas de las facetas de la compatibilidad y rendimiento de su sistema.

1.2.1.4 Funcionamiento.

La arquitectura de un procesador describe sus estructuras internas y cómo funcionan. Éstas son estructuras lógicas; todos los procesadores son hechos de material semiconductor, y es el cómo este material es estructurado lo que determina cómo trabajará el procesador. Esto es similar al software: todo software simplemente es una cadena larga de unos y ceros, pero es el cómo se diseña y ponen estos bits lo que determinan si el software es bueno o no.

Los procesadores son de alguna manera “cajas negras”. Todos realizan la misma función básica (viéndolo desde el

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exterior): procesan las instrucciones.

De hecho, las instrucciones que soportan, por lo menos en el mundo de las PCs, no han cambiado mucho en los últimos años. Pero en el interior de los procesadores, la forma en que éstos ejecutan las instrucciones se vuelve cada vez más complicada y poderosa. Además de mejorar el rendimiento por medio de la "fuerza bruta" (aumentando las velocidades de reloj) los fabricantes de procesadores han encontrado maneras innovadoras de aumentar más el rendimiento de cada ciclo del reloj. Por ejemplo, el Intel 486DX-25 tiene dos veces el rendimiento del Intel 386DX-25, aunque los dos funcionan a la misma velocidad de reloj. La mejora en el rendimiento del 486 se debe a los avances en la arquitectura interna.

La arquitectura interna tiene un impacto en qué tan rápido, el procesador, puede funcionar. Ya que cada vez es más difícil diseñar circuitos que puedan funcionar en cantidades más pequeñas de tiempo. El crear procesadores que puedan funcionar a velocidades mayores hace necesario no sólo cambiar las características físicas, sino también su diseño lógico interno.

Esta sección discute los diferentes componentes que constituyen la estructura interna del procesador moderno. Como cualquier pieza compleja de un equipo, el procesador se divide internamente en partes funcionales diferentes.

La mayoría de los diseños del microprocesador dividen su circuitería lógica interna en cuatro partes funcionales: los registros internos del procesador, la unidad de entrada-salida “E/S” o BIU (Bus Interface Unit), la unidad de control, y la unidad lógico aritmética (o ALU por sus siglas en inglés, Aritmetic Logic Unit). A los registros internos, al ALU y a la unidad de control en común se les llama unidad central de proceso (o CPU por sus siglas en inglés, Central Processing Unit), aunque a menudo el término CPU se utiliza como sinónimo para el microprocesador entero. Otro sinónimo para el CPU es Unidad de Ejecución, que por lo regular se utiliza dentro de los diagramas de bloques de los procesadores.

Algunos fabricantes de chips subdividen estas unidades, les dan otros nombres, o incluyen más de una de cada una en un microprocesador determinado. En cualquier caso, las funciones de estas cuatro unidades son una parte inherente de cualquier microprocesador.

Las cuatro partes del microprocesador interaccionan juntas.

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En todos, pero principalmente en diseños simples de microprocesadores, la BIU está bajo el control de la unidad de control, y la operación de la unidad de control es determinada por los resultados de los cálculos de la ALU, la cual toma los datos de los registros internos del procesador. La combinación de las cuatro partes determina la potencia y el desempeño del microprocesador.

Cada pieza del microprocesador también tiene su propio efecto en la velocidad de procesamiento del sistema.

La unidad de control opera el reloj interno del microprocesador, y determina la razón de tiempo a la que el microprocesador opera. La BIU determina la anchura del bus del microprocesador, que influye en la velocidad para que los datos y las instrucciones se puedan mover dentro y fuera del microprocesador, los registros internos determinan cuántos datos puede manejar el microprocesador a la vez, y el ALU es la que realiza todos los cálculos aritméticos y decisiones.

1.2.2 Memoria.1.2.2.1 Arquitecturas.1.2.2.2 Tipos.1.2.2.3 Características.1.2.2.4 Funcionamiento.

INTRODUCCION

La tarjeta madre o Motherboard, es la tarjeta principal de la computadora. Es ahí donde se conectan la mayoría de las placas (o tarjetas) y la que determina el crecimiento del equipo. Existen muchos modelos de Motherboard con características muy diferentes. Los principales componentes que la integran son:

• Socket para el microprocesador • Bancos de Memoria

• Memoria Caché

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• BIOS

• Chipset

• Slot’s o Ranuras de expansión (ISA, EISA, PCI, AGP)

• Interfase para discos (IDE, floppy’s,SCSI, etc)

• Puertos (paralelo, serial, USB, etc.)

• Conectores de la fuente de poder

• Jumpers de configuración o dip switches

• CMOS del sistema

• Reloj de tiempo real

• Pila

• LEDs y conectores para el panel frontal (RESET, encendido, etc.)

• Tarjeta (sonido, red, fax módem)

BANCOS DE MEMORIA

No todas las Motherboards tienen estos. Muchos de los componentes no pueden ser actualizados, por lo que al adquirir cierto modelo de Motherboard se está haciendo una inversión decisiva. Por ejemplo, el reloj del sistema es el que determina la velocidad máxima de su microprocesador. Si la

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Motherboard no soporta un CPU de 400MHz, no importa que usted tenga uno de 500MHz.

La memoria es el almacén temporal de datos y código ejecutable que utiliza el microprocesador. La memoria RAM es volátil, esto quiere decir que cuando se apaga la computadora, toda la información almacenada se pierde. Los Chips de memoria (DIPS, SIMMs, SIPPs y DIMMs) están organizados en bancos en la Motherboard y en las tarjetas de memoria. Al agregar memoria a un sistema, se debe conocer el diseño del banco de memoria y la posición correspondiente en la Motherboard y la tarjeta de memoria. Los bancos de memoria, por lo regular, corresponden a la capacidad del bus de datos del microprocesador del sistema, el número de bits para cada banco puede conformarse por chips individuales, SIMMs o DIMMS. La orientación física utilizada en una Motherboard o en una tarjeta de memoria es arbitraria y determinada por los diseñadores de las mismas. Antes de comprar los módulos de memoria conviene informarse de los tipos de módulos que utiliza la Motherboard de nuestra PC. Los módulos de 72 o 168 contactos pueden ser de simple o de doble cara. Debemos asegurarnos bien del tipo de módulos que utiliza su Motherboard. Es muy importante que sepamos qué orden llevan los zócalos (es el nombre que se le da a la base donde se coloca la memoria) para los SIMM. Se agrupan en bancos de uno, dos o cuatro zócalos numerados como SIMM0, SIMM1, SIMM2, etc. (o DIMM0, DIMM1, etc.). Debemos consultar la documentación de la Motherboard para saber cuántos módulos de memoria y de qué capacidad tenemos que comprar para así conseguir el número de Megabytes que queremos tener, sobre todo a la hora de combinar antiguos SIMM con nuevos DIMM. Por otra parte, en la misma base se puede poner memoria de diferente capacidad (el tamaño físico es el mismo). Por ejemplo, existen DIMMs de 16Mb, 32Mb, 64Mb y 128Mb que pueden ser utilizados en la misma base.

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SOCKETS PARA LA MEMORIA

Los circuitos integrados o IC que constituyen la configuración de memoria de su computadora se conocen como Direct Random Access Memory, o DRAM. La DRAM es, sin lugar a dudas, el tipo de memoria más común. La calidad de los chips DRAM utilizados en un módulo de memoria es el factor más importante que determina la calidad y confiabilidad general del módulo. Un producto de memoria bastante común es el SIMM (Single in-line, Memory Module).

Un SIMM típico consiste en varios chips DRAM instalados en una pequeña placa de circuito impreso o PCB, la cual calza en un receptáculo SIMM en la motherboard. La mayoría de los motherboards vienen de 2 a 8 sockets para instalar memoria. Estos son usualmente SIMMs (Single inline memory modules) o DIMMs (Dual inline memory modules). Se diferencian por su tamaño. Cuando se van a instalar en la motherboard, ésta normalmente los nombra desde “SIMM0” hacia “SIMM7” o “DIMM1” hacia “DIMM3”, etc. Los sockets casi siempre se llenan con el sockets que tiene la numeración más baja, por ejemplo, el SIMM0. La mayoría de los primeros microprocesadores de la clase Pentium y sus respectivos motherboards requieren SIMMs, los cuales se insertaban en pares, a diferencia de los DIMMs que se insertan de manera individual. El número máximo de módulos de memoria que podemos insertar en una motherboard lo determina el chipset. De todas formas, no todas las motherboards tienen el número máximo de sockets que el chipset permite.

Como los microprocesadores, la memoria está hecha de pequeños chips semiconductores y debe ser empaquetada en algo menos frágil y pequeño para ser integrados con el resto del sistema. Como sea, en muchos casos, los paquetes de chips se integran en empaques muy grandes, es por eso que existen muchos tipos diferentes de empaques de memoria de las diferentes PCs del mundo y puede ser difícil saber qué tipos se necesitan o usará una PC. Los módulos de memoria que tenemos son:

• A) SIMMs de 30 pines• B) SIMMs de 72 pines

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• C) DIMMs de 168 pines

La gran mayoría de las PCs usan el estándar o tipo genérico de SIMMs- /DIMs.

A) SIMMs de 30 contactos:Veamos el ejemplo de una CPU que brinda soporte para 32 bits de datos. Si la motherboard tiene conectores para SIMMs de 30 contactos, cada uno de los cuales proporciona 8 bits de datos, se necesitarán 4 SIMMs de 30 contactos para obtener 32 bits. (Esta es una configuración común en los sistemas que utilizan SIMs de 30 contactos.) En un sistema de esta clase, la configuración de la memoria tipicamente se divide entre dos bancos de memoria: el banco cero y el banco uno. Cada banco de memoria consiste en cuatro conectores de SIMMs de 30 contactos. La CPU se dirige a un banco de memoria a la vez.

En la mayoría de las computadoras, el combinar SIMMs de diversas capacidades en el mismo banco no permite que la computadora detecte con exactitud la cantidad de memoria disponible. Esto puede ocasionar uno de dos problemas:

1. La computadora no arrancará.2. La computadora arrancará pero no reconocerá, ni

utilizará parte de la memoria del banco. Por ejemplo, si un banco tuviera tres SIMMs de 16 megabyte y un SIMM de 4 megabyte, el sistema los reconocería a todos como SIMMs de 4 megabyte.

B) SIMMs de 72 contactos:El SIM de 72 contactos fue desarrollado para satisfacer los requisitos de memoria cada vez mayores de las computadoras de escritorio. Un SIMM de 72 bytes brinda soporte para 32 bits de datos, o sea cuatro veces más bits de los que se pueden obtener con un solo SIMM de 30 contactos. Si tiene una CPU de 32 bits, se necesitará un solo SIMM de 72 contactos por banco para proveerle a la CPU de 32 bits. Tal como vimos anteriormente, esa misma CPU requeriría de cuatro SIMMs de 30 contactos por banco para obtener sus 32 bits de datos.

C) DIMMs de 168 contactos:Los módulos de memoria DIMM, o DUAL In-Line, se parecen bastante a la memoria del tipo SIMM. Al igual que los SIMMs, la mayoría de los DIMMs, se instalan verticalmente en los conectores de expansión. La diferencia principal entre los dos consiste en que, en un SIMM, los contactos de cada fila se unen con los contactos correspondientes de la otra fila para formar un solo contacto eléctrico; en un DIMM, los contactos opuestos permanecen eléctricamente aislados para formar dos contactos separados. Los DIMMs se utilizan frecuentemente

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en las configuraciones que brindan soporte para un bus de memoria de 64 bits o más amplio. En muchos casos, estas configuraciones se basan en procesadores poderosos de 64 bits, tales como Pentium de Intel o PowerPC de IBM. Por ejemplo, el módulo KTM40P/8 DIMM de Kingston que se utiliza en la computadora PowerPC 40P RICS 6000 es un DIMM de 168 contactos.

DIMM de contorno pequeño: Es otro tipo de memoria que se usa comúnmente en las computadoras portátiles (laptop) y se llama Small Outline DIMM (de contorno pequeño) o SO DIMM. Un DIMM de contorno pequeño es como un SIMM de 72 contactos en un paquete de dimensiones reducidas, sin embargo, existen algunas diferencias técnicas importantes. El DIMM de contorno pequeño y el SIMM mostrados, tienen 72 contactos cada uno, sin embargo, es la disposición de los contactos lo que diferencia estos dos tipos de memoria. El DIMM de 168 contactos brinda soporte para transferencias de 64 bits, sin duplicar el tamaño del SIMM de 72 contactos, el cual brinda soporte sólo para transferencias de 32 bits. El SO DIMM también brinda soporte para transferencias de 32 bits y fué diseñado para su uso en las computadoras portátiles.

SO DIMM: La Small Outline Dual In-line Memory Module es una version mejorada del DIMM estándar. El SO DIMM (de contorno pequeño) tiene aproximadamente la mitad de la longitud de un SIMM típico de 72 contactos.

OTRAS TECNOLOGÍAS

RDRAM (Rambus DRAM)La tecnología RDRAM de Rambus, ofrece un diseño de interface chip a chip de sistema, que permite un paso de datos hasta 10 veces más rápido que la DRAM estándar, a través de un bus simplificado. Rambus utiliza la tecnología exclusiva RSL (Rambus Signaling Logic). Se presenta en dos modalidades: RDRAM y RDRAM concurrente. A finales de 1996, Rambus llegó a un acuerdo con Intel para que sean compatibles con la memoria Rambus a partir de 1999.

SOJ (Small Outline J-lead)Una forma común de paquete DRAM para el montaje superficial. Se trata de un paquete rectangular con conductores en forma de J, dispuestos por los dos lados del

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dispositivo.

TSOP (Thin Small Outline Package) Un tipo de paquete de DRAM que utiliza contactos en forma de “gaviota” en los dos lados. La DRAM TSOP se instala directamente en la superficie de la placa de circuito impreso. La ventaja del paquete TSOP consiste en que tiene un tercio del grosor de un paquete SOJ. Los componentes TSOJ se utilizan comúnmente en los SO DIMM (de contorno pequeño) y en las aplicaciones de memoria en tarjetas de crédito.

SDRAMLa SDRAM sincrónica es una nueva tecnología de DRAM que utiliza un reloj para sincronizar la entrada y la salida de señales en un chip de memoria. El reloj está coordinado con el reloj de la CPU, para que la temporización de los chips de la memoria y de la CPU estén sincronizados. La DRAM sincrónica ahorra tiempo al ejecutar los comandos y al transmitir los datos, aumentando de esta manera el rendimiento total del ordenador. La SDRAM permite que la CPU acceda a una velocidad 25% superior a la de la memoria EDO.

DDR o SDRAM IIDouble Data Rate SDRAM es la próxima generación de la SDRAM. La DDR se basa en el diseño de la SDRAM, con mejoras que suponen un aumento de la velocidad de transferencia. Como resultado de esta innovación, la DDR permite la lectura de datos tanto en la fase alta como baja del ciclo de reloj, con lo que se obtiene el doble de ancho de banda que con la SDRAM estándar. La DDR duplica la velocidad respecto a la tecnología SDRAM sin aumentar la frecuencia del reloj.

SLDRAM (Synclink)La SLDRAM es una DRAM fruto de un desarrollo conjunto y, en cuanto a la velocidad puede representar la competencia más cercana de Rambus. Su desarrollo se coordina a través de un consorcio de 12 compañías desarrolladoras de sistemas y fabricantes de DRAM. La SLDRAM es una extensión más rápida y mejorada de la arquitectura SDRAM que amplía el actual diseño de 4 bancos a 16 bancos.

DIP (Dual In-line Package)Un formato para paquetes de componentes DRAM. Los DIPs se pueden instalar en receptáculos o se pueden soldar en forma permanente en agujeros que se perforan en la superficie de la placa de circuito impreso. El paquete DIP era extremadamente popular cuando era común instalar la

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memoria directamente en la placa matriz del ordenador

EDOLa memoria EDO (Extended Data Out) forma parte de una serie de recientes innovaciones en la tecnología de chips de DRAM. En los sistemas de ordenadores diseñados por esta tecnología, la memoria EDO permite que la CPU obtenga acceso a la memoria a una velocidad de 10 a 15% más rápida que los chips de modalidad de paginación rápida. Los ordenadores que han sido diseñados para aprovechar las ventajas de velocidad de EDO incluyen los que incorporan el chip Triton de Intel.

EOS (ECC on SIMM)Una tecnología de verificación de integridad de datos diseñada por IBM, la cual incorpora la verificación de datos ECC en un SIMM.

1.2.3 Dispositivos de I/O.1.2.3.1 Arquitecturas.1.2.3.2 Tipos.1.2.3.3 Características.1.2.3.4 Funcionamiento.

INTRODUCCIÓN .

Las computadoras electrónicas modernas son una herramienta esencial en muchas áreas: industria, gobierno, ciencia, educación,..., en realidad en casi todos los campos de nuestras vidas.

El papel que juegan los dispositivos periféricos de la computadora es esencial; sin tales dispositivos ésta no sería totalmente útil. A través de los dispositivos periféricos podemos introducir a la computadora datos que nos sea útiles para la resolución de algún problema y por consiguiente obtener el resultado de dichas operaciones, es decir; podercomunicarnos con la computadora.

La computadora necesita de entradas para poder generar salidas y éstas se dan a través de dos tipos de dispositivos periféricos existentes: • Dispositivos periféricos de entrada.• Dispositivos periféricos de salida.

• DISPOSITIVOS :

Los dispositivos son regímenes definibles, con sus variaciones y transformaciones. Presentan líneas de fuerza que atraviesan umbrales en función de los cuales son estéticos, científicos, políticos, etc. Cuando la fuerza en un dispositivo en lugar de entrar en relación lineal con otra fuerza, se vuelve sobre sí misma y se afecta, no se trata

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de saber ni de poder, sino de un proceso de individuación relativo a grupos o personas que se sustrae a las relaciones de fuerzas establecidas como saberes constituidos.

• LOS DISPOSITIVOS DE ENTRADA/SALIDA:

Son aquellos que permiten la comunicación entre la computadora y el usuario.

• DISPOSITIVOS DE ENTRADA:

Son aquellos que sirven para introducir datos a la computadora para su proceso. Los datos se leen de los dispositivos de entrada y se almacenan en la memoria central o interna. Los dispositivos de entrada convierten la información en señales eléctricas que se almacenan en la memoria central.

Los dispositivos de entrada típicos son los teclados, otros son: lápices ópticos, palancas de mando (joystick), CD-ROM, discos compactos (CD), etc. Hoy en día es muy frecuente que el usuario utilice un dispositivo de entrada llamado ratón que mueve un puntero electrónico sobre una pantalla que facilita la interacción usuario-máquina.

• DISPOSITIVOS DE SALIDA:

Son los que permiten representar los resultados (salida) del proceso de datos. El dispositivo de salida típico es la pantalla o monitor. Otros dispositivos de salida son: impresoras (imprimen resultados en papel), trazadores gráficos (plotters), bocinas, entre otros...

TIPOS DE DISPOSITIVOS:

ENTRADA:

A. Mouse:

La función principal del ratón es transmitir los movimientos de nuestra mano sobre una superficie plana hacia el ordenador. Allí, el software denominado driver se encarga realmente de transformarlo a un movimiento del puntero por la pantalla dependiendo de varios parámetros.

En el momento de activar el ratón, se asocia su posición con la del cursor en la pantalla. Si desplazamos sobre una superficie el ratón, el cursor seguirá dichos movimientos. Es casi imprescindible en aplicaciones dirigidas por menús o entornos gráficos, como por ejemplo Windows, ya que con un pulsador adicional en cualquier instante se pueden obtener en programa las coordenadas (x, y) donde se encuentra el cursor en la pantalla, seleccionando de esta forma una de las opciones de un menú.

Hay cuatro formas de realizar la transformación y por tanto cuatro tipos de ratones:

• Mecánicos: Son los más utilizados por su sencillez y bajo coste. Se basan en una

bola de silicona que gira en la parte inferior del ratón a medida que desplazábamos éste. Dicha bola hace contacto con dos rodillos, uno perpendicular al ratón y otro

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transversal, de forma que uno recoge los movimientos de la bola en sentido horizontal y el otro en sentido vertical

En cada extremo de los ejes donde están situados los rodillos, existe una pequeña rueda conocida como "codificador", que gira en tornoa cada rodillo. Estas ruedas poseen en su superficie, y a modo de radios, una serie de contactos de metal, que a medida que gira la rueda toca con dos pequeñas barras fijas conectadas al circuito integrado en el ratón.

Cada vez que se produce contacto entre el material conductor de la rueda y las barras, se origina una señal eléctrica. Así, el número de se señales indicará la cantidad de puntos que han pasado éstas, lo que implica que, a mayor número de señales, mayor distancia habrá recorrido el ratón. Tras convertir el movimiento en señales eléctricas, se enviaban al software del ordenador por medio del cable.

Figura. Bola y zonas de contacto con los rodillos

Los botones son simples interruptores. Debajo de cada uno de ellos se encuentra un microinterruptor que en estadode "reposo" interrumpe un pequeño circuito. En cuanto se ejerce una ligera presión sobre estos, se activa el circuito, dejando pasar una señal

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eléctrica que será única en caso de que sólo se haga "clic" con el botón, o continua en caso de dejarlo pulsado.

Por último las señales se dan cita en el pequeño chip que gobierna el ratón, y son enviadas al ordenador a través del cable con los une. Allí el controlador del ratón decidirá, en función del desplazamiento vertical y horizontal detectado, el movimiento final que llevará el cursor. También será capaz de aumentar o disminuir ese movimiento, dependiendo de factores como la resolución que se le haya especificado al ratón.

Figura Esquema general de un ratón mecánico.

• Los ratones opto-mecánicos trabajan según el mismo principio que los

mecánicos, pero aquí los cilindros están conectados a codificadores ópticos que emplean pulsos luminosos al ordenador, en lugar de señales eléctricas. El modo de capturar el movimiento es distinto. Los tradicionales rodillos que giran una rueda radiada ahora pueden girar una rueda ranurada, de forma que un haz de luzlas atraviesa. De esta forma, el corte intermitente del haz de luz por la rueda es recogido en el otro lado por una célula fotoeléctrica que decide hacia donde gira el ratón y a que velocidad

Figura. Codificadores del ratón.

• Los ratones de ruedas sustituyen la bola giratoria por unas ruedas de material

plástico, perpendiculares entre sí, dirigiendo así a los codificadores directamente. • Los ratones ópticos carecen de bola y rodillos, y poseen unos foto-sensores o

sensores ópticos que detectan los cambios en los patrones de la superficie por la que se mueve el ratón. Antiguamente, estos ratones necesitaban una alfombrilla especial, pero actualmente no. Microsoft ha denominado a este sistema IntelliEye

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en su ratón IntelliMouse y es capaz de explorar el escritorio 1500 veces por segundo, sobre multitud de superficies distintas como madera plástico o tela. La ventaja de estos ratones estriba en su precisión y en la carencia de partes móviles, aunque son lógicamente algo más caros que el resto.

Una característica a tener en cuenta será la resolución, o sensibilidad mínima del sistema de seguimiento: en el momento en que el ratón detecte una variación en su posición, enviará las señales correspondientes al ordenador. La resolución se expresa en puntos por pulgada (ppp). Un ratón de 200 ppp podrá detectar cambios en la posición tan pequeños como 1/200 de pulgada, y así, por cada pulgada que se mueva el ratón, el cursor se desplazará 200 píxeles en la pantalla. El problema es que la relación entre la sensibilidad del movimiento y el movimiento en pantalla es de 1:1 (un desplazamiento equivalente a la sensibilidad mínima provoca un desplazamiento de un píxel en la pantalla); como consecuencia, cuanto mayor sea la resolución del monitor, mayor será el desplazamiento que habrá que imprimir al ratón para conseguir un desplazamiento equivalente en pantalla. Para solucionar este problema los fabricantes desarrollaron el seguimiento dinámico, que permite variar la relación anterior a 1: N, donde N > 1.

Una de las cosas que está cambiando es el medio de transmisión de los datos desde el ratón al ordenador. Se intenta acabar el cable que siempre conduce la información debido a las dificultades que añadía al movimiento. En la actualidad estos están siendo sustituidos por sistemas de infrarrojos o por ondas de radio(como incorpora el Cordless MouseMan Wheel de Logitech). Esta última técnica es mejor, pues los objetos de la mesa no interfieren la comunicación. Los dos botones o interruptores tradicionales han dejado evolucionado a multitud de botones, ruedas, y palancas que están dedicados a facilitar las tareas de trabajo con el ordenador, sobre todo cuando se trabaja con Internet. Hay modelos que no sólo tienen mandos que incorporan las funciones más comunes de los buscadores o navegadores, sino que tienen botones para memorizar las direcciones más visitadas por el usuario. Naturalmente, los fabricantes han aprovechado para poner botones fijos no configurables con direcciones a sus páginas.

La tecnología force-feedback consiste en la transmisión por parte del ordenador de sensaciones a través del periférico. Podremos sentir diferentes sensaciones dependiendo de nuestras acciones. Por ejemplo, si nos salimos de la ventana activa, podremos notar que el ratón se opone a nuestros movimientos. Por supuesto, un campo también interesante para esto son los juegos. En los juegos de golf, se podría llegar a tener sensaciones distintas al golpear la bola dependiendo de si esta se encuentra en arena, hierba, etc... Lamentablemente, este tipo de ratones si se encuentra estrechamente unido a alfombrillas especiales.

Existen dos tipos de conexiones para el ratón: Serie y PS/2. En la práctica no hay ventaja de un tipo de puerto sobre otro.

• Criterios para seleccionar un ratón

El primer criterio será la sencillez a menor número de botones y de mecanismos mayor será la sencillez de su uso. Aunque también para determinados trabajos en los que se

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precise utilizar de forma continuada el ratón será mejor elegir uno que facilite el trabajo a realizar y que además nos optimice el tiempo. Para ello son muy indicados sobre todos los ratones que poseen la ruedecilla central para que actúe de como scroll.

Otro criterio será el de ergonomía. El ratón deberá estar construido de modo que la mano pueda descansar naturalmente sobre él, alcanzando los dedos los pulsadores de forma cómoda.

Para elegir un ratón USB, al igual que con el teclado, hay que tener instalado el sistema operativocon el suplemento USB o no funcionará. Un ratón USB tiene una ventaja. El ratón PS/2 consume una IRQ (normalmente la IRQ12) y si lo conectas al COM1/2, pierdes un puerto serie (que si no utilizas puedes anular en la BIOS de la placa base y recuperar una IRQ para otros dispositivos). Cierto que el puerto USB también consume una IRQ, pero si te posees HUBUSB o tienes otro dispositivo USB (dos dispositivos en 2 puertos USB sin un HUB), con dos (o hasta 128 usando HUBs) dispositivos USB sólo consumes una IRQ, y si lo puedes conectar al puerto USB del teclado, no gastas una IRQ adicional ni el otro puerto USB.

• Tipos de Mouse: • Mecánico: es una unidad de ingreso de datos equipada con uno o más botones y

una pequeña esfera en su parte inferior, del tamaño de una mano y diseñado para trabajar sobre una tabla o mouse-pad ubicada al lado del teclado. Al mover el mouse la esfera rueda y un censor activa la acción.

• Óptico: es el que emplea la luz para obtener sus coordenadas y se desplaza sobre

una tabla que contiene una rejilla reflectante, colocada sobre el escritorio.

Marcas:

Genius, Microsoft, General Electric, Generico

A. Teclado:

Es el dispositivo más común de entrada de datos. Se lo utiliza para introducir comandos, textos y números. Estrictamente hablando, es un dispositivo de entrada y de salida, ya que los LEDs también pueden ser controlados por la máquina.

• Historia del teclado:

Cuando en 1867 Christopher Letham Sholes diseñó la máquina de escribir, la tecnología no estaba muy avanzada, y los primeros prototipos de la máquina de escribir se atascaban constantemente. Había entonces dos caminos para resolver el problema: hacer que la máquina funcione mejor, o que los mecanó grafos funcionen peor.

La disposición de las teclas se remonta a las primeras máquinas de escribir. Aquellas máquinaseran enteramente mecánicas. Al pulsar una letra en el teclado, se movía un pequeño martillo mecánico, que golpeaba el papel a través de una cinta impregnada en tinta. Al escribir con varios dedos de forma rápida, los martillos no tenían tiempo de volver a su sitio antes de que se moviesen los siguientes, de forma que se encallaban. Para que esto ocurriese lo menos posible, el diseñador del teclado QWERTY hizo una

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distribución de las letras de forma contraria a lo que hubiese sido lógico con base en la frecuencia con la que cada letra aparecía en un texto. De esta manera la pulsación era más lenta y los martillos se encallaban menos veces.

Cuando aparecieron las máquinas de escribir eléctricas, y después los ordenadores, con sus teclados también eléctricos, se consideró seriamente modificar la distribución de las letras en los teclados, colocando las letras más corrientes en la zona central. El nuevo teclado ya estaba diseñado y los fabricantes preparados para iniciar la fabricación. Sin embargo, el proyecto se canceló debido al temor de que los usuarios tuvieran excesivas incomodidades para habituarse al nuevo teclado, y que ello perjudicara la introducción de los ordenadores personales, que por aquel entonces se encontraban en pleno auge.

• Funciones del teclado:

- Teclado alfanumérico: es un conjunto de 62 teclas entre las que se encuentran las letras, números, símbolos ortográficos, Enter, alt...etc.

- Teclado de Función: es un conjunto de 13 teclas entre las que se encuentran el ESC, tan utilizado en sistemas informáticos, más 12 teclas de función. Estas teclas suelen ser configurables pero por ejemplo existe un convenio para asignar la ayuda a F1.

- Teclado Numérico: se suele encontrar a la derecha del teclado alfanumérico y consta de los números así como de un Enter y los operadores numéricos de suma, resta,... etc.

- Teclado Especial: son las flechas de direccióny un conjunto de 9 teclas agrupadas en 2 grupos; uno de 6 (Inicio y fin entre otras) y otro de 3 con la tecla de impresión de pantalla entre ellas.

• Tipos de Teclado: • De Membrana: Fueron los primeros que salieron y como su propio nombre

indica presentan una membrana entre la tecla y el circuito que hace que la pulsación sea un poco más dura.

• Mecánico: Estos nuevos teclados presentan otro sistema que hace que la

pulsación sea menos traumática y más suave para el usuario. • Teclado para internet: El nuevo Internet Keyboard incorpora 10 nuevos botones

de acceso directo, integrados en un teclado estándar de ergonómico diseño que incluye un apoya manos. Los nuevos botones permiten desde abrir nuestro

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explorador Internet hasta ojear el correo electrónico. El software incluido, IntelliType Pro, posibilita la personalización de los botones para que sea el teclado el que trabaje como nosotros queramos que lo haga.

• Teclados inalámbricos: Pueden fallar si están mal orientados, pero no existe

diferencia con un teclado normal. En vez de enviar la señal mediante cable, lo hacen mediante infrarrojos, y la controladora no reside en el propio teclado, sino en el receptor que se conecta al conector de teclado en el PC. Si queremos conectar a nuestro equipo un teclado USB, primero debemos tener una BIOS que lo soporte y en segundo lugar debemos tener instalado el sistema operativo con el "Suplemento USB". Un buen teclado USB debe tener en su parte posterior al menos un conector USB adicional para poderlo aprovechar como HUB y poder conectar a él otros dispositivos USB como ratones, altavoces, etc

o Marcas:

-Turbo Tecn

-Microsoft

-Genius

-Benq

-Acer

A. Scanner:

Ateniéndonos a los criterios de la Real Academia de la Lengua, famosa por la genial introducción del término cederrón para denominar al CD-ROM, probablemente nada; para el resto de comunes mortales, digamos que es la palabra que se utiliza en informática para designar a un aparato digitalizador de imagen.

Por digitalizar se entiende la operación de transformar algo analógico (algo físico, real, de precisión infinita) en algo digital (un conjunto finito y de precisión determinada de unidades lógicas denominadas bits). En fin, que dejándonos de tanto formalismo sintáctico, en el caso que nos ocupa se trata de coger una imagen (fotografía, dibujo o texto) y convertirla a un formato que podamos almacenar y modificar con el ordenador. Realmente un escáner no es ni más ni menos que los ojos del ordenador.

• Cómo funciona

El proceso de captación de una imagen resulta casi idéntico para cualquier escáner: se ilumina la imagen con un foco de luz, se conduce mediante espejos la luz reflejada hacia un dispositivo denominado CCD que transforma la luz en señales eléctricas, se transforma dichas señales eléctricas a formato digital en un DAC (conversor analógico-digital) y se transmite el caudal de bits resultante al ordenador.

El CCD (Charge Coupled Device, dispositivo acoplado por carga -eléctrica-) es el elemento fundamental de todo escáner, independientemente de su forma, tamaño o mecánica. Consiste en un elemento electrónico que reacciona ante la luz, transmitiendo

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más o menos electricidad según sea la intensidad y el color de la luz que recibe; es un auténtico ojo electrónico. Hoy en día es bastante común, puede que usted posea uno sin saberlo: en su cámara de vídeo, en su fax, en su cámara de fotos digital...

La calidadfinal del escaneado dependerá fundamentalmente de la calidad del CCD; los demás elementos podrán hacer un trabajo mejor o peor, pero si la imagen no es captada con fidelidad cualquier operación posterior no podrá arreglar el problema. Teniendo en cuenta lo anterior, también debemos tener en cuenta la calidad del DAC, puesto que de nada sirve captar la luz con enorme precisión si perdemos mucha de esa información al transformar el caudal eléctrico a bits.

Por este motivo se suele decir que son preferibles los escáneres de marcas de prestigio como Nikon o Kodak a otros con una mayor resolución teórica, pero con CCDs que no captan con fidelidad los colores o DACs que no aprovechan bien la señal eléctrica, dando resultados más pobres, más planos.

• La resolución

No podemos continuar la explicación sin definir este término, uno de los parámetros más utilizados (a veces incluso demasiado) a la hora de determinar la calidad de un escáner. La resolución (medida en ppp, puntos por pulgada) puede definirse como el número de puntos individuales de una imagen que es capaz de captar un escáner... aunque en realidad no es algo tan sencillo.

La resolución así definida sería la resolución óptica o real del escáner. Así, cuando hablamos de un escáner con resolución de "300x600 ppp" nos estamos refiriendo a que en cada línea horizontal de una pulgada de largo (2,54 cm) puede captar 300 puntos individuales, mientras que en vertical llega hasta los 600 puntos; como en este caso, generalmente la resolución horizontal y la vertical no coinciden, siendo mayor (típicamente el doble) la vertical.

Esta resolución óptica viene dada por el CCD y es la más importante, ya que implica los límites físicos de calidad que podemos conseguir con el escáner. Por ello, es un método comercial muy típico comentar sólo el mayor de los dos valores, describiendo como "un escáner de 600 ppp" a un aparato de 300x600 ppp o "un escáner de 1.200 ppp" a un aparato de 600x1.200 ppp; téngalo en cuenta, la diferencia es obtener o no el cuádruple de puntos.

Tenemos también la resolución interpolada; consiste en superar los límites que impone la resolución óptica (300x600 ppp, por ejemplo) mediante la estimación matemática de cuáles podrían ser los valores de los puntos que añadimos por software a la imagen. Por ejemplo, si el escáner capta físicamente dos puntos contiguos, uno blanco y otro negro, supondrá que de haber podido captar un punto extra entre ambos sería de algún tono de gris. De esta forma podemos llegar a resoluciones absurdamente altas, de hasta 9.600x9.600 ppp, aunque en realidad no obtenemos más información real que la que proporciona la resolución óptica máxima del aparato. Evidentemente este valor es el que más gusta a los anunciantes de escáneres...

Por último está la propia resolución de escaneado, aquella que seleccionamos para captar una imagen concreta. Su valor irá desde un cierto mínimo (típicamente unos 75

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ppp) hasta el máximo de la resolución interpolada. En este caso el valor es siempre idéntico para la resolución horizontal y la vertical, ya que si no la imagen tendría las dimensiones deformadas.

• Los colores y los bits

Al hablar de imágenes, digitales o no, a nadie se le escapa la importancia que tiene el color. Una fotografía en color resulta mucho más agradable de ver que otra en tonos grises; un gráfico acertadamente coloreado resulta mucho más interesante que otro en blanco y negro; incluso un texto en el que los epígrafes o las conclusiones tengan un color destacado resulta menos monótono e invita a su lectura.

Sin embargo, digitalizar los infinitos matices que puede haber en una foto cualquiera no es un proceso sencillo. Hasta no hace mucho, los escáneres captaban las imágenes únicamente en blanco y negro o, como mucho, con un número muy limitado de matices de gris, entre 16 y 256. Posteriormente aparecieron escáneres que podían captar color, aunque el proceso requería tres pasadas por encima de la imagen, una para cada color primario (rojo, azul y verde). Hoy en día la práctica totalidad de los escáneres captan hasta 16,7 millones de colores distintos en una única pasada, e incluso algunos llegan hasta los 68.719 millones de colores.

Para entender cómo se llega a estas apabullantes cifras debemos explicar cómo asignan los ordenadores los colores a las imágenes. En todos los ordenadores se utiliza lo que se denomina sistema binario, que es un sistema matemático en el cual la unidad superior no es el 10 como en el sistema decimal al que estamos acostumbrados, sino el 2. Un bit cualquiera puede por tanto tomar 2 valores, que pueden representar colores (blanco y negro, por ejemplo); si en vez de un bit tenemos 8, los posibles valores son 2 elevado a 8 = 256 colores; si son 16 bits, 2 elevado a 16 = 65.536 colores; si son 24 bits, 2 elevado a 24 = 16.777216 colores; etc, etc.

Por tanto, "una imagen a 24 bits de color" es una imagen en la cual cada punto puede tener hasta 16,7 millones de colores distintos; esta cantidad de colores se considera suficiente para casi todos los usos normales de una imagen, por lo que se le suele denominar color real. La casi totalidad de los escáneres actuales capturan las imágenes con 24 bits, pero la tendencia actual consiste en escanear incluso con más bits, 30 ó incluso 36, de tal forma que se capte un espectro de colores absolutamente fiel al real; sin embargo, casi siempre se reduce posteriormente esta profundidad de color a 24 bits para mantener un tamaño de memoria razonable, pero la calidad final sigue siendo muy alta ya que sólo se eliminan los datos de color más redundantes.

¿Cuánto ocupa una imagen?

Tipo de original Destino Método escaneado Tamaño en RAM

Fotografía 10x15 cm Pantalla 75 ppp / 24 bits 0,4 MB

Impresora B/N 300 ppp / 8 bits 2 MB

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Impresora color 300 ppp / 24 bits 6 MB

Texto o dibujo en blanco y negro tamaño DIN-A4

Pantalla 75 ppp / 1 bit 66 KB

Impresora 300 ppp / 8 bit 8 MB

OCR 300 ppp / 1 bit 1 MB

Foto DIN-A4 en color Pantalla 75 ppp / 24 bits 1,6 MB

Impresora 300 ppp / 24 bits 25 MB

Tipos de Escáner:

• Flatbed: significa que el dispositivo de barrido se desplaza a lo largo de un

documento fijo. En este tipo de escáneres, como las fotocopiadoras de oficina, los objetos se colocan boca abajo sobre una superficie lisa de cristal y son barridos por un mecanismo que pasa por debajo de ellos. Otro tipo de escáner flatbed utiliza un elemento de barrido instalado en una carcasa fija encima del documento.

• Escáner de mano: también llamado hand-held, porque el usuario sujeta el

escáner con la mano y lo desplaza sobre el documento. Estos escáneres tienen la ventaja de ser relativamente baratos, pero resultan algo limitados porque no pueden leer documentos con una anchura mayor a 12 o 15 centímetros.

• Lector de código de barras: dispositivo que mediante un haz de láser lee dibujos

formados por barras y espacios paralelos, que codifica información mediante anchuras relativas de estos elementos. Los códigos de barras representan datos en una forma legible por el ordenador, y son uno de los medios más eficientes para la captación automática de datos.

Marcas:

Acer, Cannon, Benq, Hewlett Packard (HP), AGFFA

D) webcam

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Una cámara web en la simple definición, es una cámara que esta simplemente conectada a la red o INTERNET. Como te puede imaginar tomando esta definición, las cámaras Web pueden tomar diferentes formas y usos.

En la Webcam radica un concepto sencillo; tenga en funcionamiento continuo una cámara de video, obtenga un programa para captar un imagen en un archivo cada determinados segundos o minutos, y cargue el archivo de la imagen en un servidor Web para desplegarla en una página Web.

Unos de los tipos más comunes de cámaras personales que estan conectadas a computadoras del hogar, funcionando con la ayuda de algunos programas usuarios comparten una imagen en movimiento con otros. Dependiendo del usuario y de los programas, estas imagines pueden ser publicadas disponibles en el internet por vía de directorios especificados, o algunos disponibles a los amigos de usuarios que ahora poseen la propia dirección para conectarse. Esas cámaras son típicamente solo cuando los usuarios de las computadoras están encendidos y conectados a Internet. Con el apoyo de un modem DSL y Cable, usuarios viven sus computadoras en más y mejores observadores de web, esto tiene otras complicaciones incluyendo velocidad y seguridad.

Otros tipos comunes de cámara web son las que se basa en una escena en particular, monumento, u otro lugar de interés de visitantes potenciales. Más de estas cámaras estan disponibles 24/7. Puedes tener muchos pequeños conteos de pinturas (imágenes) detrás de otros muchos más excitantes en el tiempo del día, si este es el caso.

Tipos de Cámaras:

• Cámara de fotos digital: Toma fotos con calidad digital, casi todas incorporan

una pantalla LCD (Liquid Cristal Display) donde se puede visualizar la imagen obtenida. Tiene una pequeña memoria donde almacena fotos para después transmitirlas a un ordenador.

• Cámara de video: Graba videos como si de una cámara normal se tratara, pero

las ventajas que ofrece en estar en formato digital, que es mucho mejor la imagen, tiene una pantalla LCD por la que ves simultáneamente la imagen mientras grabas. Se conecta al PC y este recoge el video que has grabado, para poder retocarlo posteriormente con el software adecuado.

o Marcas:

Creative, Genius, Olimpus, General Electric, Canon.

A. Lápiz Óptico:

Dispositivo señalador que permite sostener sobre la pantalla (fotosensible) un lápiz que está conectado al ordenador con un mecanismo de resorte en la punta o en un botón lateral, mediante el cual se puede seleccionar información visualizada en la pantalla. Cuando se dispone de información desplegada, con el lápiz óptico se puede escoger una opción entre las diferentes alternativas, presionándolo sobre la ventana respectiva o presionando el botón lateral,

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permitiendo de ese modo que se proyecte un rayo láser desde el lápiz hacia la pantalla fotosensible.

El lápiz contiene sensores luminosos y envía una señal a la computadora cada vez que registra una luz, por ejemplo al tocar la pantalla cuando los píxeles no negros que se encuentran bajo la punta del lápiz son refrescados por el haz de electrones de la pantalla.

La pantalla de la computadora no se ilumina en su totalidad al mismo tiempo, sino que el haz de electrones que ilumina los píxeles los recorre línea por línea, todas en un espacio de 1/50 de segundo. Detectando el momento en que el haz de electrones pasa bajo la punta del lápiz óptico, el ordenador puede determinar la posición del lápiz en la pantalla. El lápiz óptico no requiere una pantalla ni un recubrimiento especiales como puede ser el caso de una pantalla táctil, pero tiene la desventaja de que sostener el lápiz contra la pantalla durante periodos largos de tiempo llega a cansar al usuario.

B. Joystick:

Palanca que se mueve apoyada en una base. Se trata, como el ratón, de un manejador de cursor. Consta de una palanca con una rótula en un extremo, que permite efectuar rotaciones según dos ejes perpendiculares. La orientación de la palanca es detectada por dos medidores angulares perpendiculares, siendo enviada esta información al ordenador. Un programa adecuado convertirá los ángulos de orientación de la palanca en desplazamiento del cursor sobre la misma.

Principalmente existen dos diferentes tipos de joystick: los analógicos y los digitales. Para la construcción de uno analógico se necesitan dos potenciómetros, uno para la dirección X y otro para la dirección Y, que dependiendo de la posición de la palanca de control producen un cambio en la tensión a controlar. Contienen además un convertidor tensión / frecuencia que proporciona los pulsos que se mandan por el puerto según la señal analógica de los potenciómetros. Los digitales no contienen elementos analógicos para obtener las señales de control, sino que los movimientos son definidos por el software de control que incluirá el dispositivo en cuestión.

Sistema de conexión

Van conectados al puerto juegos de la placa, al de la tarjeta de sonido, al puerto o puertos de una tarjeta de juegos, o eventualmente, al puerto serie o paralelo. Aunque la opción del puerto de la tarjeta de sonido es con mucho la más utilizada por ahorro de recursos.

Tecnología

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Aquí dependiendo del tipo de joystick que estemos hablando (palanca, joypad, volante, etc) la tecnología utilizada es variopinta. A pesar de ello es útil optar por mandos robustos y que ofrezcan buen soporte de software. Los basados en tecnología digital son ideales para los que requieran precisión.

Muchos joystick permiten de forma sencilla y simplemente mediante el uso de un cable especial (en forma de Y), la utilización de dos dispositivos simultáneos.

Posibles problemas: Lo más frecuente son los provenientes de la mala configuración del software. Estos dispositivos necesitan ser instalados y calibrados mediante los programas incluidos antes de poder ser utilizados.

Figura 2.16. Diagrama de un joystick analógico

Tipos de Joysticks:

• Pads. Se componen de una carcasa de plástico con un mando en forma de cruz

para las direcciones y unos botones para las acciones. El control se hace de forma digital: es decir, o pulsas o no pulsas.

• Joystick clásico. Una carcasa de plástico con una palanca con botones de

disparo, imitando a las de los aviones. El control en estos joysticks suele ser analógico: cuánto más inclinas la palanca, más rápido responde el juego. Especialmente recomendados para simuladores de vuelo.

• Volantes y pedales. Para juegos de coches.

También hay joysticks 3D, con procesador incorporado (para responder a tus movimientos) e incluso los hay que dan sacudidas y tal cuando te pegan un tiro.

Marcas: Genius, Microsoft...

Dispositivos de salida

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a. Monitor o Pantalla:

Es el dispositivo en el que se muestran las imágenes generadas por el adaptador de vídeo del ordenador o computadora. El término monitor se refiere normalmente a la pantalla de vídeo y su carcasa. El monitor se conecta al adaptador de vídeo mediante un cable. Evidentemente, es la pantalla en la que se ve la información suministrada por el ordenador. En el caso más habitual se trata de un aparato basado en un tubo de rayos catódicos (CRT) como el de los televisores, mientras que en los portátiles es una pantalla plana de cristal líquido (LCD).

• Adaptador: suele tratarse de una placa de circuito impreso (también llamada

tarjeta de interfaz) que permite que el ordenador o computadora utilice un periférico para el cual todavía carece de las conexiones o placas de circuito necesarias. Por lo general, los adaptadores se emplean para permitir la ampliación del sistema al hardwarenuevo o diferente. En la mayoría de los casos, es un término que se emplea en vídeo, como en los casos de Adaptador de Vídeo Monocromo (MDA), Adaptador para Gráficos Color (CGA) y Adaptador de Gráficos Mejorado (EGA). Es común que una única tarjeta adaptadora contenga más de un adaptador, es decir que maneje más de un elemento de hardware.

• Monitor analógico es un monitor visual capaz de presentar una gama continua

(un número infinito) de colores o tonalidades de gris, a diferencia de un monitor digital, que sólo es capaz de presentar un número finito de colores. Un monitor color, a diferencia del monocromo, tiene una pantalla revestida internamente con trifósforo rojo, verde y azul dispuesto en bandas o configuraciones. Para iluminar el trifósforo y generar un punto de color, este monitor suele incluir también tres cañones de electrones, en este caso uno para cada color primario. Para crear colores como el amarillo, el rosado o el anaranjado, los tres colores primarios se mezclan en diversos grados.

• Monitor digital es un monitor de vídeo capaz de presentar sólo un número fijo

de colores o tonalidades de gris. • Monitor monocromo es un monitor que muestra las imágenes en un solo color:

negro sobre blanco o ámbar o verde sobre negro. El término se aplica también a los monitoresque sólo muestran distintos niveles de gris. Se considera que los monitores monocromos de alta calidad son generalmente más nítidos y más legibles que los monitores de color con una resolución equivalente.

El número de puntos que puede representar el monitor por pantalla, tanto en horizontal como en vertical, se denomina resolución. Cuanto mayor sea la resolución del monitor mejor será la calidad de la imagen en pantalla y ésta debe estar en concordancia con el tamaño del monitor, por lo que en la actualidad no se recomienda un monitor menor de 17" ó 15".

El parámetro que mide la nitidez de la imagen se le denomina tamaño del punto (dot pitch) y mide la distancia entre dos puntos del mismo color. El mínimo exigible en la actualidad es 0,28 mm, no debiéndose admitir nada superior, aunque lo ideal sería de 0,25 mm (o menor). La frecuencia de los monitores es el denominado refresco de

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pantalla y se mide en Hz (hertzios), que serían equivalentes a los fotogramas por segundo de una película. Realmente quien proporciona estos refrescos es la tarjeta gráfica que tengamos instalada en nuestro ordenador.

Por lo que respecta a los ordenadores portátiles usan pantallas de cristal líquido (LCD). Suele haber de dos tipos: Dual Scan (DSTN) y de Matriz Activa (TFT), que tiene una visualización mucho mejor que la primera.

Tipo del monitor Resolución en pixels Número de colores

CGA 320 x 200 4

EGA 640 x 350 16

VGA 640 x 480

320 x 200

16

256

Súper VGA 800 x 600

1024 x 768

256

256

XGA 1024 x 768 65536

Marcas: Philips, Sony, Samsung, Microsoft, Apple…

a. Impresoras:

Como indica su nombre, la impresoraes el periférico que el ordenador utiliza para presentar información impresa en papel. Las primeras impresoras nacieron muchos años antes que el PC e incluso antes que los monitores, siendo durante años el método más usual para presentar los resultados de los cálculos en aquellos primitivos ordenadores, todo un avance respecto a las tarjetas y cintas perforadas que se usaban hasta entonces.

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Aunque en nada se parecen las modernas impresoras a sus antepasadas de aquellos tiempos, no hay duda de que igual que hubo impresoras antes que PCs, las habrá después de éstos, aunque se basen en tecnologías que aún no han sido siquiera inventadas. Resulta muy improbable que los seres humanos abandonemos totalmente el papel por una fría pantalla de ordenador.

Generalidades y definiciones

Antes de adentrarnos en este complejo mundo de las impresoras, vamos a exponer algunos de los conceptos básicos sobre las mismas.

Velocidad

La velocidad de una impresora se suele medir con dos parámetros:

• ppm: páginas por minuto que es capaz de imprimir; • cps: caracteres (letras) por segundo que es capaz de imprimir.

Actualmente se usa casi exclusivamente el valor de ppm, mientras que el de cps se reserva para las pocas impresoras matriciales que aún se fabrican. De cualquier modo, los fabricantes siempre calculan ambos parámetros de forma totalmente engañosa; por ejemplo, cuando se dice que una impresora de tinta llega a 7 páginas por minuto no se nos advierte de que son páginas con como mucho un 5% de superficie impresa, en la calidad más baja, sin gráficos y descontando el tiempo de cálculo del ordenador.

Resolución

Probablemente sea el parámetro que mejor define a una impresora. La resolución es la mejor o peor calidad de imagen que se puede obtener con la impresora, medida en número de puntos individuales que es capaz de dibujar una impresora.

Se habla generalmente de ppp, puntos por pulgada (cuadrada) que imprime una impresora. Así, cuando hablamos de una impresora con resolución de "600x300 ppp" nos estamos refiriendo a que en cada línea horizontal de una pulgada de largo (2,54 cm) puede situar 600 puntos individuales, mientras que en vertical llega hasta los 300

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puntos. Si sólo aparece una cifra ("600 ppp", por ejemplo) suele significar que la resolución horizontal es igual que la vertical.

• El buffer de memoria

Es una pequeña cantidad de memoria que tienen todas las impresoras modernas para almacenar parte de la información que les va proporcionando el ordenador.

De esta forma el ordenador, sensiblemente más rápido que la impresora, no tiene que estar esperándola continuamente y puede pasar antes a otras tareas mientras termina la impresora su trabajo. Evidentemente, cuanto mayor sea el buffer más rápido y cómodo será el proceso de impresión, por lo que algunas impresoras llegan a tener hasta 256 Kb de buffer (en impresoras muy profesionales, incluso varios MB).

• El interfaz o conector

Las impresoras se conectan al PC casi exclusivamente mediante el puerto paralelo, que en muchos sistemas operativos se denomina LPT1 (LPT2 en el caso del segundo puerto paralelo, si existiera más de uno). Como el puerto paralelo original no era demasiado rápido, en la actualidad se utilizan puertos más avanzados como el ECP o el EPP, que son más rápidos y añaden bidireccionalidad a la comunicación (es decir, que la impresora puede "hablarle" al PC, lo que antiguamente era imposible) al tiempo que mantienen la compatibilidad con el antiguo estándar. El método de trabajo del puerto paralelo (estándar, ECP, EPP...) se suele seleccionar en la BIOS del ordenador; para saber cómo hacerlo.

Otras formas menos comunes de conectar una impresora es mediante el puerto serie (el que utilizan los módems externos y muchos ratones; resulta bastante lento), mediante un conector USB (rápido y sencillo, aunque con pocas ventajas frente al puerto paralelo), mediante un dispositivo de infrarrojos (muy útil en el caso de portátiles) o directamente conectados a una red (y no a un ordenador conectado a la misma) en el caso de grandes impresoras para grupos.

• Impresoras GDI o Win-impresoras

GDI son las siglas de Graphical Device Interface, un tipo de tecnología propia de Windows por la cual se pueden fabricar impresoras que cargan parte del trabajo que deberían realizar al ordenador al que están conectadas; por ejemplo, pueden carecer de memoria propia a base de utilizar la RAM del ordenador. Gracias a este sistema se ahorran diversos componentes electrónicos en la fabricación de la impresora, lo que repercute en una bajada de su precio.

Las desventajas de estas impresoras son dos: primeramente, dependen de la potencia del ordenador al que están conectadas, que deberá ser como poco un Pentium rápido con una cantidad generosa de RAM; y además, sólo funcionan en Windows.

Una impresora GDI será siempre un poco más lenta que el modelo equivalente "clásico" (salvo que se tenga un ordenador potente), aparte de cargar bastante al sistema operativo.

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• Tipos de impresoras

Si queremos clasificar los diversos tipos de impresoras que existen, el método más lógico es hacerlo atendiendo a su tecnología de impresión, es decir, al método que emplean para imprimir en el papel, e incluir en dicha clasificación como casos particulares otras consideraciones como el uso de color, su velocidad, etc. Eso nos lleva a los tres tipos clásicos: matriciales, de tinta y láser.

Impresoras de impacto (matriciales)

Fueron las primeras que surgieron en el mercado. Se las denomina "de impacto" porque imprimen mediante el impacto de unas pequeñas piezas (la matriz de impresión) sobre una cinta impregnada en tinta, la cual suele ser fuente de muchos problemas si su calidad no es la que sería deseable.

Según cómo sea el cabezal de impresión, se dividen en dos grupos principales: de margarita y de agujas. Las de margarita incorporan una bola metálica en la que están en relieve las diversas letras y símbolos a imprimir; la bola pivota sobre un soporte móvil y golpea a la cinta de tinta, con lo que se imprime la letra correspondiente. El método es absolutamente el mismo que se usa en muchas máquinas de escribir eléctricas, lo único que las diferencia es la carencia de teclado.

Las impresoras de margarita y otros métodos que usan tipos fijos de letra están en completo desuso debido a que sólo son capaces de escribir texto; además, para cambiar de tipo o tamaño de letra deberíamos cambiar la matriz de impresión (la bola) cada vez. Por otra parte, la calidad del texto y la velocidad son muy altas, además de que permiten obtener copias múltiples en papel de autocopia o papel carbón.

Las impresoras de agujas, muchas veces denominadas simplemente matriciales, tienen una matriz de pequeñas agujas que impactan en el papel formando la imagen deseada; cuantas más agujas posea el cabezal de impresión mayor será la resolución, que suele estar entre 150 y 300 ppp, siendo casi imposible superar esta última cifra.

Aunque la resolución no sea muy alta es posible obtener gráficos de cierta calidad, si bien en blanco y negro, no en color. El uso de color implica la utilización de varias cintas más anchas, además de ser casi imposible conseguir una gama realista de colores, más allá de los más básicos.

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Al ser impresoras de impacto pueden obtener copias múltiples, lo que las hace especialmente útiles en oficinas o comercios para la realización de listados, facturas, albaranes y demás documentos. Su velocidad en texto es de las más elevadas, aunque a costa de producir un ruidociertamente elevado, que en ocasiones llega a ser molesto. Resulta muy común encontrarlas con alimentadores para papel continuo, lo que sólo ocurre con algunas impresoras de tinta de precio elevado.

En general, las impresoras matriciales de agujas se posicionan como impresoras de precio reducido, calidad media-baja, escaso mantenimiento y alta capacidad de impresión. Entre los pocos fabricantes que quedan de estas impresoras destaca Epson, con un enorme catálogo con opciones y precios para todos los gustos.

• Impresoras de tinta

Por supuesto, las impresoras matriciales utilizan tinta, pero cuando nos referimos a impresora de tinta nos solemos referir a aquéllas en las que la tinta se encuentra en forma más o menos líquida, no impregnando una cinta como en las matriciales.

La tinta suele ser impulsada hacia el papel por unos mecanismos que se denominan inyectores, mediante la aplicación de una carga eléctrica que hace saltar una minúscula gota de tinta por cada inyector, sin necesidad de impacto. De todas formas, los entresijos últimos de este proceso varían de una a otra marca de impresoras (por ejemplo, Canon emplea en exclusiva lo que denomina "inyección por burbuja") y no son realmente significativos a la hora de adquirir una u otra impresora.

Estas impresoras se destacan por la sencilla utilización del color. La resolución de estas impresoras es en teoría bastante elevada, hasta de 1.440 ppp, pero en realidad la colocación de los puntos de tinta sobre el papel resulta bastante deficiente, por lo que no es raro encontrar que el resultado de una impresora láser de 300 ppp sea mucho mejor que el de una de tinta del doble de resolución. Por otra parte, suelen existir papeles especiales, mucho más caros que los clásicos folios de papelería, para alcanzar resultados óptimos a la máxima resolución o una gama de colores más viva y realista.

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El principal destinatario de este tipo de impresoras es el usuario doméstico, además del oficinista que no necesita trabajar con papel continuo ni con copias múltiples pero sí ocasionalmente con color (logotipos, gráficos, pequeñas imágenes...) con una calidad aceptable. Fabricantes existen decenas, desde los clásicos contendientes Epson y Hewlett-Packard (hp) hasta otros de mucho menor volumen de ventas pero que no desmerecen nada, como son Canon, Tektronik, Lexmark, Oki...

Una nota sobre los cartuchos de tinta: son relativamente caros, debido a que generalmente no sólo contienen la tinta, sino parte o la totalidad del cabezal de impresión; este sistema asegura que el cabezal siempre está en buen estado, pero encarece el precio. Existen decenas de sistemas de recarga de cartuchos para rellenar el cartucho aprovechando el cabezal, pero en el 99% de los casos son un engorro y se pone todo perdido de tinta.

o Impresoras láser

Son las de mayor calidad del mercado, si entendemos por calidad la resolución sobre papel normal que se puede obtener, unos 600 ppp reales. En ellas la impresión se consigue mediante un láser que va dibujando la imagen electrostáticamente en un elemento llamado tambor que va girando hasta impregnarse de un polvo muy fino llamado tóner (como el de fotocopiadoras) que se le adhiere debido a la carga eléctrica. Por último, el tambor sigue girando y se encuentra con la hoja, en la cual imprime el tóner que formará la imagen definitiva.

El único problema de importancia de las impresoras láser es que sólo imprimen en blanco y negro. En realidad, sí existen impresoras láser de color, que dan unos resultados bastante buenos, pero su precio es absolutamente desorbitado.

Los láser son muy resistentes, mucho más rápidas y mucho más silenciosas que las impresoras matriciales o de tinta, y aunque la inversióninicial en una láser es mayor que en una de las otras, el tóner sale más barato a la larga que los cartuchos de tinta, por lo que a la larga se recupera la inversión. Por todo ello, los láser son idóneas para entornos de oficina con una intensa actividad de impresión, donde son más importantes la velocidad, la calidad y el escaso coste de mantenimiento que el color o la inversión inicial.

• Impresoras para fotos

Constituyen una categoría de reciente aparición; usan métodos avanzados como la sublimación o las ceras o tintas sólidas, que garantizan una pureza de color excepcional,

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si bien con un coste relativamente elevado en cuanto a consumibles y una velocidad baja.

La calidad de estas impresoras suele ser tal, que muchas veces el resultado es indistinguible de una copia fotográfica tradicional, incluso usando resoluciones relativamente bajas como 200 ppp. Sin embargo, son más bien caras y los formatos de impresión no suelen exceder el clásico 10x15 cm, ya que cuando lo hacen los precios suben vertiginosamente y nos encontramos ante impresoras más apropiadas para pruebas de imprenta y autoedición.

• Impresoras de gran formato

Resulta un calificativo tan bueno como cualquier otro para definir a las impresoras, casi exclusivamente de tinta, que imprimen en formatos hasta el A2 (42x59,4 cm). Son impresoras que asocian las ventajas de las impresoras de tinta en cuanto a velocidad, color y resolución aceptables junto a un precio bastante ajustado.

Se utilizan para realizar carteles o pósters, pequeños planos o pruebas de planos grandes, así como cualquier tarea para la que sea apropiada una impresora de tinta de menor formato: cartas, informes, gráficos... Hasta hace poco sólo existían un par de modelos, ahora las hay de Epson, Canon, HP...

• Impresoras para grupos

Son impresoras de gran capacidad, preparadas para funcionar en una red incluso sin depender de un ordenador de la misma. Suelen ser impresoras láser, en ocasiones con soporte para color, con bandejas para 500 hojas o más, velocidades de más de 12 ppm (reales!!) y memoria por encima de 6 MB. Últimamente se tiende a que tengan funciones de fotocopiadora o capacidad para realizar pequeñas tiradas sin necesidad de emplear una fotocopiadora, e incluso clasifican y encuadernan.

Uso Impresora a utilizar Características

Textos, copias múltiples, listados, facturas

MatricialBaratas, bajo mantenimiento, poca resolución

Textos y gráficos en blanco y negro y color

De tintaBaratas, consumibles algo caros, resolución aceptable

Láser colorMuy caras, muy rápidas, alta resolución; para grandes cargas de trabajo

Textos y gráficos en blanco y negro

Láser blanco y negro Mayor inversión inicial, menor mantenimiento, alta resolución

Formatos grandes, De tinta gran formato Baratas, formatos algo reducidos

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posters, carteles, planos

para planos (A3, A2)

PlotterCaros, específicos para planos, formatos A1 o A0

FotografíasSublimación, ceras sólidas o similar

Caras en consumibles, formato reducido, algo lentas, gran calidad, muy caras en formatos grandes

Grandes cargas de trabajo Láser color o láser blanco y negro de alta gama

Caras, bajo mantenimiento, alta velocidad y resolución

• Marcas:

Fabricantes existen decenas, desde los clásicos contendientes Epson y Hewlett-Packard (HP) hasta otros de mucho menor volumen de ventas pero que no desmerecen nada, como son Canon, Tektronik, Lexmark, Oki.

C) Plóters.

Un plóter es un dispositivo que conectado a una computadora puede dibujar sobre papel cualquier tipo de gráfico mediante el trazado de líneas gracias a las plumillas retraibles de las que dispone. La limitación fundamental respecto a una impresora está en la menor velocidad del plóter y en lo limitado de los colores que puede ofrecer, que se ven limitados por el número de plumillas, bien es cierto que se pueden crear mezclando puntos de distintas plumillas, pero el proceso alargaría aún más la obtención de resultados.

HPGL es un conjunto de comandos en el ROM de plóters de pluma para reducir el trabajo requerido por los programadores de las aplicaciones que ejecutan salida en ploteo. HPGL usa dos cartas de nemotécnica como instrucciones para dibujar líneas, círculos, texto y símbolos simples.

Existe una desventaja primaria: HPGL es más abultado que otros lenguajes de ploteo lo cual significa que toma más tiempo transmitir un archivo HPGL que en cualquier otro.

• Todos los lenguajes de ploteo tienen dos de formas de límites:

Límites duros y (2) límites blandos. Los límites duros son los límites más allá de que el plóter no puede dibujar debido a limitaciones físicas.

Los límites blandos son impuestos comúnmente por el software de aplicación que genera el archivo de lote. Cualquier parte del dibujo que extiende más allá de los límites (duros o blandos) se corta (no es ploteado).

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Por el contrario, son imprescindibles en otros usos como el corte de tela (la computadora, con los patrones memorizados, distribuye las piezas de las prendas por la tela disponible de modo que se aproveche al máximo y mediante un plóter con cuchillas o un láser de alta energía en vez de plumillas efectúa el cortado) o el troquelado de piezas (mediante un proceso idéntico al del corte de tela) en series limitadas en los que la prensa de molde tradicional resulta excesivamente cara.

El funcionamiento de un plóter se controla desde programa. El usuario puede incluir en su programa instrucciones para realizar las representaciones que desee con sus datos.

Los registradores gráficos se fundamentan en el desplazamiento relativo de un cabezal con el elemento de escritura, con respecto al papel. Dependiendo del tipo de gráfico se moverá sólo la cabeza y el papel.

Según la forma en que se realiza el dibujo, los plóters se pueden clasificar en tres tipos:

• Pluma.

• Electrostáticos.

• Inyección

• Plóters de pluma

Los primeros plóters, aún en pleno uso, fueron los de plumillas. Son los que más tardan en realizar un dibujo complejo, pero también son los que ofrecen una calidad y suavidad en las curvas absolutamente perfectas. Normalmente disponen de un soporte para seis u ocho plumillas, del cual el cabezal de dibujo las irá tomando según las necesite.

En los registradores de pluma el dibujo se realiza mediante un cabezal en el que se insertan los elementos de escritura: plumas, bolígrafos o rotuladores. Cada elemento de escritura puede subirse o bajarse hasta entrar en contacto con el papel, todo ello controlado por programa.

Tradicionalmente los plóters se han utilizado para dibujar planos arquitectónicos, de ingeniería, topográficos y todo tipo de dibujos de tipo técnico. Hoy en día, sin embargo, gracias a la proliferación de los programas de diseño artístico, se han instalado varios para realizar el dibujo de líneas de diseños artísticos complejos.

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Las plumillas pueden ser de muchos tipos: rotuladores, estilógrafos para papel normal y vegetal, para papel poliéster, plumas de tinta al aceite (para transparencias), etc.

• Plóters electrostáticos

Otro tipo de plóters son los plóters electrostáticos, térmicos o láser. Suelen ser más caros que cualquier otro tipo de trazador y aunque con tecnologías distintas entre sí, todos ellos ofrecen una calidad de dibujo similar. Casi ninguno de ellos dibuja en color, y la calidad del resultado final se asemeja mucho a la impresión de un fax, aunque el tamaño del punto es menor y el trazado resiste mejor el paso del tiempo y la acción de la luz.

La utilidad de los plóters reside en su rapidez, ya que una vez recibido el dibujo que le envía la computadora y tras procesarlo completamente, puede realizar una copia DIN A0 en menos de cinco minutos.

Otra ventaja de estos aparatos es su mantenimiento prácticamente nulo y la posibilidad de funcionamiento durante horas, totalmente desatendido. Su único consumible es la bobina de papel.

• Inyección de tinta.

Un tipo de trazador que está teniendo mucho éxito en los últimos años es el de chorro de tinta. Realmente es una impresora de chorro de tinta de gran formato, y la mayoría de ellos pueden producir impresiones con 16.7 millones de colores. Se les puede llamar plóters, porque son capaces de entender las instrucciones de lenguajes específicos de los plóters (HP-GL, RD-GL, DMPL, etc.), aunque internamente tienen que realizar la conversión de formato vectorial (líneas) a formato ráster (puntos de color).

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Su calidad y velocidad es casi idéntica a la de las impresoras de chorro de tinta de sobremesa.

Las áreas efectivas de trazado de estos aparatos van desde el DIN A4 hasta algo más que un DIN A0, con excepción de los plóters de chorro de tinta, que no se suelen fabricar en tamaños inferiores al DIN A1.

• Plóters de corte .

Un plóter de corte es básicamente igual que uno de dibujo. La diferencia estriba en que además de dibujar esta diseñado principalmente para cortar vinilo adhesivo, que es el que utilizan los profesionales de la rotulación para decorar y rotular vehículos, luminosos, o escaparates. Algunos pueden cortar también materiales más gruesos, como cartulina, cartón, etc.

No basta con poner una cuchilla a un plóter de dibujo para convertirlo en uno de corte: un plóter de corte, tiene, entre otras cosas, la circuitería necesaria para controlar la orientación y la posición de la cuchilla.

Fundamentalmente, los plóters de corte pueden ser de mesa o de rodillo; de corte tangencial, de arrastre o de cabezal excéntrico; de arrastre por fricción o por tracción.

Los anchos más comunes son 50, 60 y 120 cm.

De entre todos estos tipos, vale la pena destacar un modelo que por ahora es único en su categoría, que no sólo corta, sino que además imprime sobre vinilo, con una calidad

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bastante razonable y con una duración a la intemperie y sin protección adicional, de tres años.

De todas formas, un buen programa de corte permite subdividir el rótulo que deseamos cortar y/o imprimir en trozos más pequeños que encajen en las medidas del plóter.

• Corte tangencial.

Los plóters de corte tangencial están equipados con un cabezal de corte avanzado que no sólo gira según corta, sino que también se desplaza arriba y abajo. Esta especial habilidad permite a los plóters cortar pequeños texto y complejas imágenes a alta velocidad con soberbia precisión. Estrechos filos de curvas, esquinas cuadradas y finos remates de letras con serif permanecen nítidos ya que la cuchilla no gira alrededor de los ángulos rectos. El corte tangencial es principalmente utilizado en materiales gruesos, como algunas máscaras de arenado y materiales reflectantes

D) Bocinas:

Algunas bocinas son de mesas, similares a la de cualquier aparato de sonidos y otras son portátiles (audífonos). Existen modelos muy variados, de acuerdo a su diseño y la capacidad en watts que poseen.

o Tarjeta de sonido

La tarjeta de sonido es la encargada de convertir la información digital procesada por nuestro equipo (1s y 0s) en datos analógicos, o sonidos, para que sean reproducidos por unos altavoces conectados a la propia tarjeta de sonido.

Se encargan de digitalizar las ondas sonoras introducidas a través del micrófono, o convertir los archivos sonoros almacenados en forma digital en un formato analógico para que puedan ser reproducidos por los altavoces.

El sonido 3D que ofrecen algunas tarjetas intenta dar al oyente la impresión de sonido envolvente. En el cine, el Sistema Surround está basado en el uso de varios altavoces situados en diferentes puntos de la sala. Sin embargo, obtener este efecto con sólo dos altavoces es mucho más complejo.

F) Altavoces:

Dispositivos por los cuales se emiten sonidos procedentes de la tarjeta de sonido. Actualmente existen bastantes ejemplares que cubren la oferta más común que existe en el mercado. Se trata de modelos que van desde lo más sencillo (una pareja de altavoces estéreo), hasta el más complicado sistema de Dolby Digital, con nada menos que seis altavoces, pasando por productos intermedios de 4 o 5 altavoces.

• La gran mayoría de las tarjetas de sonido incluyen un amplificador interno de

4W por canal, lo que nos permite conectar a la salida "speakers" de la tarjeta unos altavoces sencillos como los utilizados en el walkman.

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G. Auriculares:

Son dispositivos colocados en el oído para poder escuchar lo que la tarjeta de sonido envía. Presentan la ventaja de que no pueden ser escuchados por otra persona, solo la que los utiliza.

• Equipos empleados para audición

Los audífonos son el equipo básico empleado para escuchar los sonidos propios de un ambiente virtual:

Audífonos convencionales

Son los audífonos de uso más corriente, a través de estos se escucha el sonido simulado de los objetos sin identificar auditivamente el punto de ubicación de los mismos.

• Convolvotrón

Estos audífonos además de simular el sonido propio de los objetos, simulan la ubicación de los mismos dentro del ambiente virtual.

H) Fax:

Dispositivo mediante el cual se imprime una copia de otro impreso, transmitida o bien, vía teléfono, o bien desde el propio fax. Se utiliza para ello un rollo de papel que cuando acaba la impresión se corta.

CONCLUSIÓN.

En síntesis se destacan los dispositivos de entrada y salida como esenciales prácticamente para el funcionamiento y utilización del computador.

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Dispositivos de Entrada Dispositivos de Salida Dispositivos de entrada- salida:

Envían información a la unidad de procesamiento como:

Teclado: Una serie de teclas agrupadas.

Micrófono: Transmite el sonido que capta al ordenador.

Escáner: Permite imágenes gráficas al computador.

Mouse: Permite a través de un pulsor dar ordenes al computador.

Reciben información procesada por el cpu.

El monitor: Donde se refleja la información (previamente procesada y dentro de un contexto y lenguaje adecuado).

Impresora: Capta la información (plasmada en papel que procesa el cpu)

En la actualidad existen dispositivos que manejan información desde dos puntos, tanto entrada como salida:

Pantalla táctil: Modificada para reconocer la situación de una presión en la superficie logrando hacer una selección o mover el cursor.

Pantallas táctil infrarrojas: Se usa a menudo en entornos sucios, donde la sociedad podría interferir con el modo de operación de otros tipos de pantallas táctiles

RECOMENDACIONES.

Para finalizar con dicha investigación, es importante que se tomen en cuenta y se ponga en práctica algunas recomendaciones:

1. Es importante realizarle un regular mantenimiento a los distintos dispositivos periféricos, si bien algunos lo exigen más que otros, hay que tomar en cuenta que se les debe dar el debido manejo a cada uno de ellos.

2. También es muy importante no exponerlos a temperaturas que puedan interferir con su desempeño y la rapidez con la que estos puedan desarrollar una tarea especifica, ya que el computador es una maquina que funciona a una velocidad superior a la que emplean otros aparatos; por lo tanto, exige una mayor demanda de energía o electricidad para el ejercicio de determinadas funciones.

3. Tratar de no introducir en la máquina disquete o CDS que puedan afectar a la unidad de CD por la existencia de un viruso influir en el desempeño normal de otros dispositivos periféricos como el Mouse, el teclado y el CPU.

GLOSARIO.

KEYBOARD:

Teclado. Conjunto de teclas de entrada. En terminales y computadores personales, el teclado incluye las teclas de una máquina de escribir estándar y varias teclas especiales tales como control, alt y esc, así como las teclas de función.

BIT:

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Es la unidad de información más pequeña. Puede tener sólo dos valores o estados: 0 o 1, encendido o apagado. La combinación de estos valores es la base de la informática, ya que los circuitos internos del ordenador sólo son capaces de detectar si la corriente llega o no llega (O o 1). Su nombre proviene de la contracción de las palabras «binary» y «digit» (dígito binario).

JPEG:

(Join Photograph Expert Group). Unión de Grupode Expertos Fotográfico. Formato gráfico con compresión con pérdidas que consigue elevados ratios de comprensión.

CASE:

(Computer Aided Software Engineering). Bajo el término de Ingeniería de Software Asistida por Ordenador se incluyen una serie de herramientas, lenguajes y técnicas de programación que permiten la generación de aplicaciones de manera semiautomática. Las herramientas CASE liberan al programador de parte de su trabajo y aumentan la calidad del programa a la vez que disminuyen sus posibles errores.

ATX:

Reciente formato estándar aparecido en el mercado para placas y cajas que reduce el número de cables y tiene mejor ordenamiento de todos los componentes.Ademas, permite un trabajo más libre en el interior de las maquinas.

GHZ:

(GigaHertZ) Mil millones de ciclos por segundo.

AGP:

(Accelerated Graphics Port). Puerto PCI diseñado especialmente para potenciar la tecnologia 3D aprovechando todas las prestaciones que ofrece el Pentium II.Con un canal exclusivo para que la tarjeta gráfica acceda a la memoria.

DDR:

(Double Data Rate) (Dial on Demand Routing). Técnica de virtud de la cual el router puede iniciar y cerrar dinámicamente sesiones de conmutación de circuito en la medida que las necesite las estacones transmisoras finales

RPM:

(RedHat Packet Manager) Administrador de paquetes de RedHat. Sistema adoptado por muchas distribuciones para falicitar la instalación de componentes Linux. Los paquetes RPM contienen toda la documentación sobre configuración necesaria para instalar y desinstalar el software.

MHZ:

(Megahertz) Megahertzios. Un millón de hertzios (Hz). Se mide en megahertzios el ancho de banda que puede admitir un monitor y también la velocidad de los microprocesadores.

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FLOPPY:

Se conoce por este término inglés a los discos flexibles o disquetes.

USB:

(Universal Serial Bus). Bus serie universal. La característica principal de este bus reside en que los periféricos pueden conectarse y desconectarse con el equipo en marcha, configurándose de forma automática.Conector externo que llega a transferencias de 12 millones de bits por segundo. Totalmente PnP, sustituirá al puerto serie y paralelo, gracias a la posibilidad de conectar 127 dispositivos

BUS:

Conjunto de dispositivos de conexión utilizados por los distintos componentes de un ordenador para intercambiar datos e información. Se caracterizan por su capacidad y los elementos que unen, clasificándose en bus de direcciones, bus de datos, bus de entrada/salida, etc.

OCER: (Optical Character Recognition). Facultad que tienen ciertos ordenadores para reconocer y procesar caracteres escritos. Se precisa para ello un periférico de entrada de datos con capacidades ópticas y un software específico.

BibliografíaEl universo

http://atc.ugr.es/docencia/udigital/index.html

http://www.webelectronica.com.ar/news26/nota10.htm

http://www.azc.uam.mx/publicaciones/enlinea2/num1/1-2.htm

UNIVERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANAUNIDAD AZCAPOTZALCODIVISION CIENCIAS BASICAS E INGENIERIA

http://www.monografias.com/trabajos33/dispositivos/dispositivos.shtml

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