Breve introduccion al hardware

©
2012 Modmex

Internet: http://www.modmex.com.mx
Email: modmex@modmex.com.mx

Libro diseñado para distribución electrónica
México ,D.F 2012

ISBN: 978-607-00-6683-2

© Breve introducción al hardware: Quedan prohibidos, dentro de los límites establecidos en la ley y bajo
los apercibimientos legalmente previstos, la reproducción total o parcial de esta obra por cualquier medio
o procedimiento, así como el alquiler o cualquier otra forma de cesión de la obra sin la autorización previa y
por escrito de los titulares del copyright. Diríjase, http://www.modmex.com.mx, (modmex@modmex.com)

Nota Importante.

® En el libro se ha distinguido algunas marca e imágenes comerciales de los términos descriptivos,
siguiendo el estilo que utiliza el fabricante, sin ninguna intención de infringir la marca o logo y solo en
beneficio del propietario de la mismas.

La información contenida en esta obra tiene un fin exclusivamente cultural, educativo y didáctico y por lo
tanto, no está previsto su aprovechamiento a nivel profesional o industrial.

Esta obra es un compendio de varias obras que cumplen los requisitos pedagógicos para la enseñanza
para todo aquel quiera aprender temas informáticos. Su publicación NO tiene fines de lucro, estrictamente
educativo, por lo que se agradece su comprensión, Gracias.

Duda y aclaraciones: editecnologicas@gmail.com

3

A. S. MARINA

ALFONSO GOMEZ HERRERA

PRÓLOGO

El objetivo de este libro es explayar, de manera sencilla, como sea posible, el
entendimiento y los principios básicos los conceptos del Hardware. En todo momento
se trato de dar un antecedente, y así determinar el desarrollo que se ha tenido de los
dispositivos más vigentes, la mejor manera de intuir nuestro presente es conociendo su
origen.

Iniciando por decirnos; ¿qué es el hardware?, podemos definirlo como; el conjunto
de los componentes que integran la parte material de una computadora, es la parte que
permite que el sistema funcione. Todos aquellos elementos físicos, tangibles, que se
pueden intercambiar de un espacio a otro, manipular, etc. Por lo contrario, el software es
el conjunto de instrucciones que dirigen a los componentes.

No es la intención profundizar en los contenidos, siendo estos muy vasto,
cualquier que fuere, es una referencia de consulta rauda e inmediata, e inicio a un estudio
más detallado y profundo por parte del lector interesado.

La obra es básicamente un compendio de trabajos realizados a sapiencia en cada
tema, reemprendiendo las parte medulares, para que el lector pueda tener un punto de
vista objetivo de; ¿qué es?, ¿para qué sirve?, y ¿cómo funciona? los elemento llamado
hardware. El tratamiento de la obra fue con la intención en su entendimiento para
personas que aun con no contar con muchos conocimientos en electrónica, electricidad o
computación, e informática; elucidar en muchos casos los fundamentos técnicos.

La primer parte, son las partes básicas del gabinete o carcasa, así como el mismo,
sabemos que el desarrollo tecnológico es muy ágil en esta área, sin embargo esta obra por
partir de lo más primordial servirá de consulta de manera constante.
Se han tocado algunos periféricos (parte 1,2) en desuso o caducos, considerando
que es importante conocerlos, siendo esta manera, la forma de percibir los periféricos
actuales, como ya se menciono.

Este libro tiene el fin de incentivar la cultura de la lectura, así como un estimulante
a la investigación, la técnica y el pesquis científico.

Se da mil gracias a toda persona que se interese, y no por leer intrínsecamente
esta obra, (se agradece) también a todos los que hacen posible, la divulgación científica,
técnica y la lectura.

Alfonso Gómez Herrera

Contenido 8.- TECLADOS...........................................39
8.1 Antecedente.............................................39
8.2 Funcionamiento.......................................40
8.3 Tipos........................................................41
1.- INTRODUCCIÓN.........................................8 9.- JOYSTICK.............................................41
1.1 Hardware característico..................................8 9.1 Antecedentes...........................................41
1.2 Clasificación del Hardware.............................8 9.2 Tipos........................................................42
1.3 Definición........................................................9 10.- MOUSE.................................................43
1.4 Evolución de los Sistemas Informáticos.........9 10.1 Antecedentes..........................................43
1.4.1 Primera etapa: Sistema.Mecánico.................9 10.2 Tipos o modelos de mouse...................43
1.4.2 Segunda etapa: Sistema Electrónico..........10 10.3 Funcionamiento.....................................44
1.5 Sus Generaciones..........................................10 10.4 Mousepad...............................................45
2.- GABINETES EN PC.......................................12 11.- SCANNER..............................................46
2.1 Antecedentes.................................................12 11.1 Origen.....................................................46
2.2 Tipos..............................................................13 11.2 tipos (tipicos para “PC”).........................47
3.-MOTHERBOARD.......................................14 11.3 Funcionamiento.......................................47
3.1 Las funciones básica del Motherboards........14 11.4 Características de un escáner...................49
3.2 Partes.............................................................15 12.- MODEM.................................................50
3.3 Tamaños.........................................................16 12.1 Historia....................................................50
3.4 Conectores.....................................................17 12.2 tipos.........................................................51
3.5 FireWire.........................................................17 12.3 Funcionamiento.......................................51
3.6 BIOS..............................................................18 12.4 Velocidades (típicas)...............................52
3.7 CMOS............................................................18 13.-DISCOS DUROS......................................53
3.8 EL POST........................................................19 13.1 Antecedentes............................................53
3.8.1 CHIPSET.....................................................19 13.2 Partes principales.....................................54
3.8.2 Northbridge.................................................19 13.3 Tecnología...............................................55
3.8.3 Southbridge.................................................20 13.4. Funcionamiento......................................57
4.- CPU (Unidad Central de Proceso).................21 13.5 Grabación/lectura del HD.......................59
4.1 Antecedente..........................................................21 14.- DISCO FLEXIBLES (En desuso).......61
4.2 Aplicación del CPU.......................................21 14.1 Historia....................................................61
4.3 Componenentes internos................................21 14.2 Funcionamiento.......................................62
4.4 Tipos..............................................................22 14.3 Partes ......................................................63
4.5 Tipos de sockets o zócalos............................22 15.- TARJETA DE SONIDO........................64
5.- LA MEMORIA.............................................25 15.1 Antecedentes............................................64
5.1 Que son las memorias....................................25 15.2 Conectores de la tarjeta de sonido..........64
5.2 Teoría de Funcionamiento.............................25 15.3 Funcionamiento.......................................65
5.3 Jerarquía de memoria.....................................26 16.- MONITORES.........................................66
5.4 Clasificación de memorias.............................27 16.1 Pantallas a T.R.C.....................................67
6.- BUSES..........................................................28 16.2 Pantalla LCD.........................................68
6.1 Función.........................................................28 16.3 Comparativa............................................68
6.2 Estructuras de interconexión........................29 16.4 Funcionamiento.......................................69
6.3 Tipos de Buses...............................................29 16.5 Plasma.....................................................70
6.3.1 Bus ISA 8/16..............................................29 16.6 Pantalla LED...........................................71
6.3.2 Bus Micro Channel (MCA)........................30 17.- LECTORES OPTICOS.........................72
6.3.3 Bus EISA...................................................31 17.1 Funcionamiento......................................73
6.3.4 VLB (Vesa Local Bus.).............................31 17.2 Discos......................................................75
6.3.5 PCI (Peripheral Component Interconnect)........32 17.3 CD-R ......................................................76
6.3.6 AGP (Accelerated Graphics Port)..............33 17.4 Conexionado............................................77
7.- ENTRADA/SALIDA (E/S).........................34 18.- TARJETA VIDEO..................................78
7.1 Sus funciones................................................34 18.1 Antecedentes............................................78
7.2 Interrupciones (IRQ).....................................35 18.2 Partes .....................................................79
7.3 Dispositivos de entrada.................................36 18.3 Funcionamiento.......................................80
18.4 Conexiones..............................................82
19.- IMPRESORAS.......................................83
2da PARTE..........................................................38 19.1 Antecedentes............................................83
PERIFERICOS 1...............................................38 19.2 Características.........................................84
19.3 Impresoras Matriciales............................86
19.4 impresoras de inyección..........................88
19.5.-Impresoras láser ....................................90

33.4 Características...........................................144
PERIFERICOS 2..............................................93 33.5 Bocinas......................................................147
33.5.1 Partes......................................................147
33.6 Características técnicas.............................150
20.- CINTA BACKUP (Cintas de Respaldo)........94 33.7 Auriculares................................................154
34.- REGULADORES DE VOLTAJE..........156
20.1 Antecedentes...............................................94
34.1 Funcionamiento.........................................156
20.2 Tecnologías.................................................95
20.3 Funcionamiento..........................................96 34.2 UPS (Uninterrupted Power System).........158
21.-UNIDADES ZIP........................................98
21.1 Antecedentes..............................................98
21.2 Características de las Unidades Zip...........99 BIBLIOGRAFÍA............................................160
21.3 Funcionamiento........................................100
22.- SISTEMA MAGNETO OPTICO (MO)........101
22.1 Antecedentes.............................................101
22.2 Funcionamiento........................................101
22.3 Unidades Floptical...................................103
23.- MEMORIAS USB (Flash).......................104
23.1 Antecedentes de la memoria flash............104
23.2 Memorias Electrónicas.............................104
23.3 Funcionamiento........................................106
23.4 Partes de la Memoria................................107
24.- PLOTTER................................................108
24.1 Antecedentes.............................................108
24.2 Caracteríticas............................................108
24.3 Tipos.........................................................109
25.- BLUETOOTH..........................................111
25.1 Antecedentes.............................................111
25.2 Versiones...................................................112
26.- REDES......................................................114
26.1 Antecedentes.............................................115
26.2 Partes........................................................115
26.4 Topologías.................................................117
27.- ROUTER- HUB- SWITCH....................118
27.1 Antecedentes.............................................119
27.3 Conexiones a redes...................................121
27.4 El RJ45.....................................................122
28.-PANTALLAS TÁCTIL O TOUCHSCREEN....123
28.1 Antecedentes.............................................123
28.2 Tecnología.................................................124
29.- LÁPIZ ÓPTICO.....................................127
29.1 Antecedentes.............................................127
30.- TABLETA DIGITALIZADORA............130
30.1 Antecedentes.............................................130
30.2 Tipos..........................................................131
30.3 Partes ........................................................131
31.- PROTECTOR DE PANTALLA.............133
31.1 El efecto de un filtro.................................134
31.2 Características de los filtros......................135
32.- CÁMARA DE RED (WEBCAM)..........136
32.1 Antecedentes.............................................136
32.2 Funcionamiento........................................136
33.-DIADEMA CON MICRÓFONO............138
33.1 El Micrófono.............................................138
33.2 Antecedentes del Micrófono.....................138
33.3 Clasificación Micrófono..........................139

Al parecer lo que realmente
importa es la pantalla
o por lo menos eso
parece, ya que la mayoría
esta interesada en
los resultados en pantalla,
en vez del trabajo que cuesta
llegar a ello.

Peter Norton

8
1.- INTRODUCCIÓN

E
l Hardware: En un ordenador, computadora, o Sistema Informático, es el término en
inglés que hace indicación a cualquier componente físico, que trabaja o interactúa de
algún modo con el sistema. No sólo incluye elementos internos como el disco duro,
etc. sino que también hace referencia al cableado, circuitos, gabinete, etc. E incluso se hace
alusión a elementos externos (periféricos) la impresora, el mouse, el teclado, el monitor, etc.

El hardware evoluciona rápidamente junto con el software, algunos dispositivos des-
aparecen y otros aparecen, sin embargo la esencia desde su primera aparición en 1981
permanece.

1.1 Hardware característico.

Su chasis, gabinete o carcasa.
La placa madre, motherboard o tarjeta principal: Que contiene: CPU, (ventilador;
“cooler”), RAM, BIOS, BUSES, USB, etc.
Fuente de alimentación.
Controladores de almacenamiento: IDE, SATA, SCSI.
Controlador de video.
Controladores del bus de la computadora (paralelo, serial, USB, FireWire), para
conectarla a periféricos.
Almacenamiento: disco duro, CD-ROM, unidades ZIP, driver u otros.
Tarjeta de sonido.
Redes: módem y tarjeta de red.
Etc.

Hardware externo: (llamado periféricos)
Teclado, Mouse, TrackBall, Joystick, Gamepad, Escáner, webcam, Micrófono, Bocina,
Monitor (LCD, o CRT), Impresora, etc.

1.2 Clasificación del Hardware.

Clasificación por la ubicación del hardware:

Periféricos (componentes externos): dispositivos externos a la computadora.
Componentes internos: dispositivos que son internos al gabinete.
Puertos: conectan los periféricos con los componentes internos

Clasificación por el flujo de información del hardware

Periféricos de salida: monitor, impresora, etc.
Periféricos de entrada: teclado, mouse, etc.
Periféricos/dispositivos de almacenamiento: disco duro, memorias, etc.
Periféricos de comunicación: módem, puertos, etc.
Dispositivos de procesamiento: CPU, microprocesador, placa madre, etc.

BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE

9
1.3 Definición:

La Real Academia Española define al hardware como el conjunto de los
componentes que conforman la parte material (física) de una computadora, a diferencia del
software que refiere a los componentes lógicos (intangibles). Sin embargo, el concepto suele
ser entendido de manera más amplia y se utiliza para denominar a todos los componentes
físicos de una tecnología.

1.4 Evolución de los Sistemas Informáticos:

1.4.1 Primera etapa: Sistema Mecánico.

Los primeros pasos mecánicos para la realización de cálculos se remontan del año 30,000
A.C. con la utilización de rayas en huesos o palos. Fue mejorado con la creación del Ábaco.
La idea de crear máquinas para resolver problemas matemáticos data hasta el siglo 17,
cuando los matemáticos de la época diseñaban e implementaban calculadoras capaces de
realizar las cuatro funciones elementales. Matemáticos como Wilhelm Schickard, Blaise
Pascal y Gottfried Leibnitz.

El inicio de esta época está marcado por la creación del alemán Wilhelm Schickard,
profesor de la Universidad de Tübingen y astrónomo, quien diseñó la primera calculadora
que se encargaba de sumar y restar en 1623. El modelo fue destruido en un incendio, fue
considerado como la primera calculadora mecánica.

El primer dispositivo de cómputo de propósito múltiple, que podía realizar más de una
tarea predefinida, fue la Máquina diferencial de Charles Babbage, cuyo desarrollo comenzó
en 1822 y nunca fue completado por Babbage, pero que su hijo, Henry Prevost Babbage,
continuó de manera intermitente de 1880 a 1910.
Una máquina con características más ambiciosas fue la Máquina Analítica, que fuera
concebida en 1834 y terminada de diseñar en 1842 y tuviera el mismo término que la
máquina diferencial. Charles Babbage era un hombre que estaba adelantado a su época.
Muchos historiadores piensan que la mayor razón por la cual nunca pudo completar
estos proyectos fue el hecho de que la tecnología del momento no era lo suficientemente
confiable.

Sin menoscabo de que ninguna de sus máquinas llegase a ser completada, Babbage y sus
colegas, especialmente Ada Augusta, Condesa de Lovelace, reconoció varias técnicas de
programación, incluyendo los ciclos condicionales, repetidos y variables de indización.
Una máquina inspirada por el diseño de Babbage fue la creada por George Scheutz, quien
después de estudiar los trabajos de Babbage sobre la Máquina diferencial comenzó a
trabajar en 1833 junto con su hijo Edvard Scheutz en una versión reducida. Ya en1853
con la construcción de una máquina que podía procesar números de 15 dígitos y calcular
diferencias de cuarto nivel. Esta máquina ganó una medalla de oro en la Exhibición de
París en 1855, y luego fue vendida al observatorio Dudley en Albany, Nueva York, donde
fue utilizado para calcular la órbita de Marte.


10
1.4.2 Segunda etapa: Sistema Electrónico.

Fue1932 Vannevar Bush construyo en el Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT)
una calculadora electromecánica conocida como el analizador diferencial, pero era de
propósito específico y no tenía capacidad de programación.

Igualmente en 1944 se construyo en la Universidad de Harvard la computadora MARK
I, diseñada por un equipo encabezado por Howard H. Aiken. No obstante no era de
propósito general y su funcionamiento estaba basado en relevadores.

Un equipo dirigido por los Doctores John Mauchly y John Ecker de la Universidad
de Pennsylvania, termino en 1947 la ENIAC (Electronic Numerical Integrator And
Computer) que puede ser considerada como la primera computadora digital, electrónica
de la historia.

Esta máquina era enorme media 10 x 16 metros, ocupaba el sótano de una Universidad,
pesaba 30 tonelada, tenia 17,468 tubos de vació y 60000 relevadores, consumía 140
Kw y requería un sistema de aire acondicionado industrial. Pero era capaz de efectuar
alrededor de 5000 sumas o 2800 multiplicaciones en un segundo, calculo el valor de la
constate Π. Como entre otras cosas iba a reemplazar a un grupo de matemáticas que hacia
cómputos numéricos para una oficina especializada, recibió el nombre de “computadora”.

El proyecto concluyo 2 años después cuando se integro al equipo John Von Neuman
(1903-1957), quien es considerado el padre de las computadoras.

El nuevo equipo diseño la EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer),
tenía cerca de 40,000 bulbos y usaban un tipo de memoria basado en tubos de mercurio
donde circulaban señales eléctricas sujetas a retardos.

La nueva idea fundamental resulta muy sencilla, pero de vital importancia: permitir que
en la memoria coexistan datos con instrucciones, para que entonces la computadora
pueda ser programada de manera “suave” y no por medio de alambres que eléctricamente
interconectaban varias secciones de control, como la ENIAC.

1.5 Sus Generaciones.

En la evolución de las máquinas por su tratamiento automático de la información marcan
la diferencia entre las denominadas generaciones. Las generaciones habidas hasta la
actualidad han sido:


11
1ª generación: (1946-1955) Computadoras basados en válvula de vacío que se
1

programaron en lenguaje máquina

2ª generación: (1953-1964) Computadoras de transistores2. Evolucionan los modos de
direccionamiento. Genera los lenguajes de alto nivel.

3ª generación: (1964-1974) Computadoras basados en circuitos integrados3 y con la
posibilidad de trabajar en Tiempo compartido.

4ª generación: (1974- ) Computadoras Que integran toda la CPU en un solo circuito
integrado (Microprocesadores). Comienzan a proliferar las redes de
computadoras.

1
La primer válvulas eléctricas, fue el diodo de John
Ambrose Fleming descubrió en 1904 que al colocar dentro de una
bombilla incandescente un electrodo algo alejado del filamento se
establecía una corriente entre el filamento y ese electrodo, esto fue
basándose a los estudio de Edison.
Dos años después de la invención del diodo de vacío, el físico
estadounidense Lee De Forest le agregó una rejilla para regular entre
ánodo y cátodo la tensión, inventando el tríodo, así continuando sus
avances.

2
Los transistores, desarrollados en 1947 por los físicos W.
Shockley, J. Bardeen y W. Brattain – potenciarían el desarrollo de los
sistemas infomáticos. Y todo a bajos voltajes, sin necesidad de disipar
energía (como era el caso del filamento), en dimensiones reducidas y
sin partes móviles o incandescentes que pudieran romperse.

3
El creador del primer circuito integrado, fue el ingeniero
electrónico estadounidense Jack Kilby, en el año 1959, pocos
meses después de ser contratado por Texas Instruments. Se trataba
de un dispositivo que integraba seis transistores sobre una misma
base semiconductora (se le llamada “chip”; brizna) para formar un
oscilador de rotación de fase. A los 77 años, en el año 2000, Kilby
fue galardonado con el Premio Nobel de Física por su contribución al
desarrollo de la tecnología de la información.


12
2.- GABINETES EN PC
La apariencia de la computadora es una caja metálica con diversos botones e ndicadores:

2.1 Antecedentes:

Para entender la estructura actual de los gabinetes, torres, cajas, chasis o carcasa; es la
estructura que contiene todas las partes de nuestro sistema informático, es necesario
recordar primeramente las primera computadoras como estructuras gigantes, o sea las
macro computadoras, fue en 1972 que la empresa Intel fabrico el primer microprocesador
siendo el 4004, dando pie a las primeras computadoras para el hogar, las primeras
minicomputadoras (el concepto de PC de IBM fue hasta 1981), estas maquinas eran
sencillas, comprendían únicamente el teclado, dentro del contenía todos los circuitos, el
monitor era nuestra televisión. (Casos como la Commodore, Tandy, etc., excepto Apple que
vendía su propio monitor). En la tercera generación de la evolución, con la intervención
de la Amiga 1000 en 1985, y antes, la famosa caja “gris” de IBM, se inauguraron las
cajas de escritorio (Desktop). Este nuevo tipo de diseño duraría mucho tiempo ya que
se encontraría en la mayoría de los equipos hasta 1992-1993. Se presenta como una caja
separada del teclado por un cable así como del monitor. Concebida para reposar sobre el
escritorio y colocar la pantalla sobre ella.
La siguiente evolución, se hizo ha mediado de los años 90s; se trató de colocar
la caja en modo vertical: la se llamo torre. Esto permitió aumentar el tamaño interno
considerablemente y colocar los dispositivos de lectura perpendiculares a la carcasa
aprovechando más el espacio para su colocación. Alrededor de los años 1990 las cajas
solían tener toda una forma rectangular y normalmente de color beige. En 1998 Apple
apostó por gabinetes con diseños y colores más estéticos incluso llegando a reducir
su tamaño. Desde entonces las compañías fabrican carcasas que tienen una vistas más
agradables. Desde 2007 las cajas más vendidas eran de un color negro o gris metalizado.
En la actualidad con el advenimiento del movimiento llamado “Modding” los gabinetes
son de todo tipo y características.

13
2.2 Tipos. ase
Slim-c
Es muy similar al Desktop, pero este, es de menores dimensiones
para ocupar menos espacio en el escritorio, normalmente es de 2 a 5
bahías de 3½ y una a 2 de 5¼. Típicamente se utiliza para terminal
en una red. (A)

ktop
Des
Quizás es el gabinete más popular, tiene una disposición horizontal y
buen espacio para una expansión, normalmente contiene 2 a 3 bahías
de 3 ½ y 2 a 5 de5¼ (B)

w er
-To
M ini Es el gabinete de gran popularidad, es económico, tiene perfil
vertical. El monitor se coloca a un lado, es bastante bueno para una
posible expansión. (C)
r
to we
m- Es de media popularidad buena combinación de tamaño y precio
diu
Me tiene un arreglo comúnmente de 3 bahías de 5¼ y 3 a 4 de 3 ½,
gran libertada de expansión con Bahías libres (D)

er Son utilizados en aplicaciones donde la expansión es un factor
- Tow prioritario. Como plataforma multimedia. Tiene arreglo como 7 a 9
Full
bahías de 5¼ y una de 3 ½ dado su tamaño va colocado en el piso
(E)

er Es el gabinete más grande con arreglos de 10 o más bahías de 5¼,
Serv Como su nombre lo indica sirve como Servidor para una red tipo Lan
(F)

Nota: El tamaño del gabinete va en proporción a la potencia. De las fuentes
de alimentación, pensando en una posible expansión y consumo de energía
de los circuitos nuevos anexados. Los factores ven de 150 Vatios a 600
Vatios en Server.


14
3.-MOTHERBOARD

La placa base, también conocida como placa madre o tarjeta madre (inglés; motherboard
o mainboard) es un complejo de circuito impreso (PCB)*, que es la parte central
principal de la computadora. Es una plataforma que ofrece conexiones eléctricas a
través del cual otros componentes se comunican, y también alberga la unidad de
procesamiento central (CPU), generalmente referidas como el cerebro de la computadora

Antes de la invención de los microprocesadores, las computadoras se construyeron
en mainframes con componentes que estaban conectados por un plano posterior
que tenía ranuras innumerables para la conexión de cables. En los diseños antiguos,
los cables son necesarios para conectar los pines del conector de tarjeta pero
pronto se convirtió en una cosa del pasado con la invención de los PCB. La CPU,
la memoria y otros periféricos se alojaron todos en esta placa de circuito impreso.

Circuito alambrado Circuito Impreso

3.1 Las funciones básica del Motherboards

1. Distribuir alimentación a los circuitos.
2. Proveer los datos por los bus de información para las señales de control e información.
3. Ofrece varios sockets o puertos para conectar componentes externos.
4. Proveen puertos de expansión para añadir circuitos.

*Printed circuit board: placa de circuito impreso, es utilizada para apoyar mecánicamente y conectar
eléctricamente componentes electrónicos usando vías conductoras, pistas de señales grabadas de
cobre, hojas laminadas sobre un no conductor. También se conoce como placa de cableado impreso
(PWB).
El ingeniero austriaco Paul Eisler inventó el circuito impreso mientras trabajaba en Inglaterra
alrededor de 1936. Alrededor de 1943, los EE.UU. comenzó a usar la tecnología en gran escala para
hacer espoletas de proximidad para su uso en la Segunda Guerra Mundial. Después de la guerra, en
1948, los EE.UU. publicó la invención para el uso comercial. Circuitos impresos no se convirtió en un
lugar común en la electrónica de consumo hasta mediados de 1950.

15
3.2 Partes

• BIOS (Basic Input Output System) Es un programa que contiene, un conjunto de
instrucciones básicas que permiten el arranque del Motherboard.
• CHIPSET- Es el conjunto del Northbridge y del Southbridge los cuales ayudan al CPU
en su desempeño.
• CPU SOCKET- Es el lugar en donde se conecta el Procesador.
• MEMORY SLOT- Es el lugar donde se conectan las memorias.
• PCI PORTS-Peripheral Component Interconnect. Puerto
• AGP PORT- Puerto exclusivo para tarjetas de video.
• Conectores IDE o ATA, son los puertos que me permiten conectar discos duros y
ópticos mediante un cable cinta.
• FlOPPY (Desuso)
• AMR-(Audio Modem Riser) está integrado en algunos Motherboards.
• POWER SUPPLY CONNECTOR, Donde conectamos la corriente que viene del Power
Supply.
• BATERÍA- Se encarga de proveer carga para mantener información vital del BIOS.
• CONECTORES PS2-IBM Personal System 2- conectores del Mouse y del teclado.
• PARALELL PORT 25 PINS – Puerto de conexión paralelo de 25 pines. Conectamos
Impresoras, Scanners, etc.
• PUERTO SERIAL 9 PINE- Conectamos Impresoras y otros equipos.
• PUERTO VGA 15 PIN- Video Graphic Adapter, salida para el monitor.
• USB CONNECTORS-Universal Serial Bus, conectamos todo tipo de periféricos.
• ETHERNET CONNECTOR- Conectamos el plug RJ-45 para conectarnos a switches,
hubs, routers e impresoras.
• CONECTORES AUDIO OUT, AUDIO IN, IN/OUT DE 1/8- salidas y entradas para
equipos de audio.
• FIREWIRE IEEE 1394-conector rápido para video y otros.

16
3.3 Tamaños

• XT (8.5 × 11” or 216 × 279 mm)
• AT (12 × 11”–13” o 305 × 279–330 mm)
• Baby-AT (8.5” × 10”–13” o 216 mm × 254-330 mm)
• ATX (Intel 1996; 12” × 9.6” o 305 mm × 244 mm)
• EATX (12” × 13” o 305mm × 330 mm)
• Mini-ATX (11.2” × 8.2” o 284 mm × 208 mm)
• microATX (1996; 9.6” × 9.6” o 244 mm × 244 mm)
• LPX (9” × 11”–13” o 229 mm × 279–330 mm)
• Mini-LPX (8”–9” × 10”–11” o 203–229 mm × 254–279 mm)
• NLX (Intel 1999; 8”–9” × 10”-13.6” o 203–229 mm × 254–345 mm)
• FlexATX (Intel 1999; 9.6” × 9.6” o 244 × 244 mm max.)
• Mini-ITX (VIA Technologies 2003; 6.7” × 6.7” o 170 mm × 170 mm max.; 100W max.)
• Nano-ITX (VIA Technologies 2004; 120 mm × 120 mm max.)
• BTX (Intel 2004; 12.8” × 10.5” o 325 mm × 267 mm max.)
• MicroBTX (Intel 2004; 10.4” × 10.5” o 264 mm × 267 mm max.)
• PicoBTX (Intel 2004; 8.0” × 10.5” o 203 mm × 267 mm max.)
• WTX (Intel 1998; 14” × 16.75” o 355.6 mm × 425.4 mm)
• ETX y PC/104, utilizados en sistemas especiales.


17
3.4 Conectores

1) Conectores PS/2 para mouse y teclado: incorporan un icono para distinguir su uso.
2) Puerto paralelo: utilizado por la impresora. Actualmente reemplazado por USB.
3) Conectores de sonido: las tarjetas madre modernas incluyen una placa de sonido con
todas sus conexiones.
4) Puerto serie: utilizado para mouse y conexiones de baja velocidad entre PCS.
5) Puerto USB: puerto de alta velocidad empleado por muchos dispositivos externos,
como los escáneres o las cámaras digitales.
6) Puerto FireWire*: puerto de alta velocidad empleado por muchos dispositivos
externos. No todas las tarjetas madre cuentan con una conexión de este tipo.
7) Red: generalmente las tarjetas madre de última generación incorporan una placa de red
y la conexión correspondiente.

3.5 FireWire

Apple inventó el FireWire a mediados de los 90S y lo convirtió en el estándar multiplataforma
IEEE 1394, siendo el primer fabricante de computadoras que incluyó FireWire en toda
sus de productos. FireWire es una tecnología para la entrada/salida de datos en serie a
alta velocidad y la conexión de dispositivos digitales con un ancho de banda 30 veces
superior al conocido estándar de periféricos USB 1.1, el FireWiere 400 se ha convertido en
el estándar más respetado para la transferencia de datos a alta velocidad. Ahora Apple ha
duplicado la velocidad de transferencia con su implementación del estándar IEEE 1394b
FireWire 800. Se ha convertido en la interfaz preferida de los sectores de audio y vídeo
digital, reúne numerosas ventajas, entre las que se encuentran la elevada velocidad, la
flexibilidad de la conexión y la capacidad de conectar un máximo de 63 dispositivos.


18
3.6 BIOS

El acrónimo BIOS (Basic Input/Output System) fue inventado por Gary Kildall el creador
del sistema operativo CP/M en 1975, siendo el nombre de un archivo del sistema. Las
máquinas con CP/M usualmente tenían una ROM muy simple que hacía que la unidad de
diskette leyera datos desde su primera posición de memoria donde se encontraba la primera
instrucción del archivo BIOS que se encargaba de configurar el sistema o programa.

La BIOS (Sistema básico de entrada/salida) es una memoria ROM, EPROM o FLASH-
RAM la cual contiene las rutinas de más bajo nivel que hace posible que la computadora
pueda arrancar, controlando el teclado, el disco y la disquetera permite pasar el control al
sistema operativo.

Además, la BIOS se afirma en otra
memoria, la CMOS, que almacena todos
los datos propios de la configuración
de la computadora, como pueden ser
los discos rígidos instalados, número
de cabezas, cilindros, número y tipo
de disqueteras, la fecha, hora, etc., .
así como otros parámetros necesarios
para el correcto funcionamiento de la
computadora.

Esta memoria está siendo alimentada
constantemente por un acumulador
(pila), de manera que, una vez apagada la
computadora no se pierdan todos esos datos y parámetros previamente establecidos que la
computadora necesita para funcionar y poder iniciar.

Actualmente todas las placas base suelen venir con una pila tipo “moneda”, la cual tiene
una duración de unos 4 ó 5 años aproximadamente, y es muy fácil de reemplazar. Antes, las
placas base la traían un soldada a la misma, en realidad eran tres pilas en serie embutidas
en un plástico cobertor. Esto dificultaba muchísimo el cambio para usuarios inexpertos,
además de otros problemas como que la pila tuviera pérdidas y se sulfataran junto con la
placa.

Existen muchos fabricantes de BIOS, pero el mercado está dominado prácticamente por:
Award, AMI y Phoenix, y lo más seguro es que nuestro computadora tenga una BIOS de
uno de estos fabricantes

3.7 CMOS

La CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor
– Semiconductor Complementario de Oxido de Metal)
es una porción de 64 bytes encargada de almacenar
los valores y ajustes de la BIOS (ajustes de usuario).
Podemos almacenar datos como; la fecha y la hora, los
parámetros del disco duro, la secuencia de arranque o la
configuración de los puertos, etc.

19

La BIOS es una memoria no volátil (ROM) y que sus datos están guardados y son
inalterables, en cambio, la CMOS es una memoria de tipo RAM y los datos que se guardan
se pueden alterar pero también se borrarán en caso de existir algún corte de energía. Para
prevenir que se de esta situación, es decir, que se borren los datos definidos por el usuario,
se hace uso de una pila que alimentará esta memoria siempre que nuestra PC no esté en
funcionamiento.

Para poder entar al Setup del BIOS, generalmente suele ser la tecla delete, pero varía
según el fabricante de la misma, pudiendo ser la tecla Esc, F1, F2, Alt+Esc, Alt +F1, etc.
pero lo normal es que también nos aparezca un mensaje que nos avise de qué tecla es la
que nos permitirá entrar al menú mencionado.

3.8 EL POST

El POST es el acrónimo en inglés de Power On Self Test (Auto prueba de encendido). Es
un proceso de verificación e inicialización de los componentes de entrada y salida en un
sistema de cómputo que se encarga de configurar y diagnosticar el estado del hardware.

Existen 3 métodos de Post. 1.- Pitidos al iniciar
2.-Expedicion de código en pantalla
3.-Leyenda en pantalla.

3.8.1 CHIPSET

Es el enlace principal del CPU con todo el sistema. Es el conjunto de chips encargados de
controlar las funciones de la placa base, así como de interconectar los demás elementos
de la misma. Hay varios fabricantes de chipset, siendo los principales INTEL, VIA y
SiS. También NVidia.

Los principales elementos del chipset son:

3.8.2 Northbridge

Aparecido junto con las placas ATX (las placas AT carecían de este chip), debe su nombre a
la colocación inicial del mismo, en la parte norte (superior) de la placa base. Es el chip más
importante, encargado de controlar y comunicar el microprocesador, la comunicación con
la tarjeta gráfica AGP y la memoria RAM, estando a su vez conectado con el SouthBridge.
AMD ha desarrollado en sus procesadores una función que controla la memoria
directamente desde el éste, descargando de este trabajo al NorthBridge y aumentando
significativamente el rendimiento de la memoria. Actualmente tienen un bus de datos de 64
bit y unas frecuencias de entre 400 Mhz y 1333 Mhz. Dado este alto rendimiento, generan
una alta temperatura, por lo que suelen tener un disipador y en muchos casos un ventilador.


20
3.8.3 Southbridge

Es el encargado de conectar y controlar los dispositivos de Entrada/Salida, tales como los
slot PCI, teclado, mouse, discos duros, lectores de DVD, lectores de tarjetas, puertos USB,
etc. Se conecta con el microprocesador a través de NorthBridge.

VIA ha desarrollado en colaboración con AMD interfaces mejorados de transmisión de
datos entre el SouthBridge y el NorthBridge, como el HYPER TRANSPORT, que son
interfaces de alto rendimiento, de entre 200 Mhz y 1400 Mhz (el bus PCI trabaja entre 33
Mhz y 66 Mhz), con bus DDR, lo que permite una doble tasa de transferencia de datos, es
decir, transferir datos por dos canales simultáneamente por cada ciclo de reloj, evitando
con ello el cuello de botella que se forma en este tipo de comunicaciones, y en colaboración
con INTEL el sistema V-Link, que permite la transmisión de datos entre el SouthBridge y
el NorthBridge a 1333 Mhz.


21
4.- CPU (Unidad Central de Proceso).

4.1 Antecedente:

El primer CPU en un solo chip (Intel 4004) fue el
inventado en noviembre de 1971, un procesador de
4-bit para una calculadora. Se procesaron los datos de
4 bits, pero sus instrucciones eran 8 bits de longitud.
En 1972, Instrumentos Texas, seguido el Intel
4004/4040 estrechamente con el TMS 4-bit 1000, que
fue el primer microprocesador para incluir suficiente
memoria RAM, y espacio para una ROM de programa,
para permitir al equipo funcionar sin múltiples chips de soporte externos. También
ofreció una innovadora función para agregar instrucciones a la medida a la CPU.

4.2 Aplicación del CPU.

Es un circuito miniatura que interpreta y ejecuta instrucciones. Este se ocupa del control y el
proceso de datos en los sistemas. Habitualmente, el CPU es un microprocesador fabricado
en un chip, un único trozo de silicio que contiene millones de componentes electrónicos
(transistores). Está formado por una unidad aritmético-lógica que realiza cálculos y
comparaciones, y toma decisiones lógicas (establece SI, NO, mediante las reglas del álgebra
de Boole); por una serie de registros donde se almacena información temporalmente, y por
una unidad de control que interpreta y ejecuta las instrucciones. Para aceptar órdenes del
usuario, acceder a los datos y presentar los resultados, la CPU se comunica a través de un
conjunto de circuitos o conexiones llamados bus.

4.3 Componenentes internos.

• Unidad de control: Controla el funcionamiento del CPU y por tanto del sistema.
• Unidad aritmético-lógica (ALU): Encargada de llevar a cabo las funciones de
procesamiento de datos de la computadora.
• Registros: Proporcionan almacenamiento interno a la CPU.
• Interconexiones CPU: Son mecanismos que proporcionan comunicación entre la
unidad de control, la ALU y los registros.


22

4.4 Tipos

1-RISC (Reduced-Instruction-Set Computing). Los microprocesadores RISC se basan en
la idea de que la mayoría de las instrucciones para realizar procesos en el computador son
relativamente simples por lo que se minimiza el número de instrucciones y su complejidad
a la hora de diseñar el CPU. Algunos ejemplos de arquitectura RISC son el SPARC de Sun
Microsystem’s, el microprocesador Alpha diseñado por la antigua Digital, y los Motorola
88000 y PowerPC. Estos procesadores se suelen emplear en aplicaciones industriales y
profesionales por su gran rendimiento y confianza.

2.-CISC complex-instruction-set computing), al contrario, tienen una gran cantidad de
instrucciones y por tanto son muy rápidos procesando código complejo. Los CPU´s CISC
más extendidas son las de la familia 80x86 de Intel cuyo último micro es el Pentium
II. Últimamente han aparecido otras compañías como Cirix y AMD que fabrican
procesadores con el juego de instrucciones 80x86 y a un precio sensiblemente inferior
al de los microprocesadores de Intel. Además, tanto Intel con MMX como AMD con su
especificación 3D-Now! están apostando por extender el conjunto de instrucciones de la
CPU para que trabaje más eficientemente con tratamiento de imágenes y aplicaciones en
3 dimensiones.

4.5 Tipos de sockets o zócalos

Tipos de Sockets:

Lo diferentes tipos son: (y no se conectan igual a todas las placas.)
Socket con un mecanismo ZIF (Zero insertion force), en ellas el procesador se inserta y se
retira sin necesidad de ejercer alguna presión sobre el al levantarse la palanca, que hay a
lado se liberara el microprocesador.
Slot A /Slot1/Solt2 existieron durante una generación importante de PC (1991-2000 aprox.)
reemplazando los socket donde se conectan respectivamente los primeros procesadores
Athlon de AMD, los procesadores Pentium II,III los Xenón de Intel dedicados a servidores
de red. En las placas más antiguas el micro estaba soldado de forma que no podía
actualizarse.


24

1.-Dual in line* 18.-SCOKET 8
2.-286* 19.-SOCKET 479
3.-386 20.-SOCKET 603/604
4.-SOCKET 6   21.-SOCKET 478    Siglas:
5.-SOCKETS 3 22.-423
LIF: Low Insertion Force (sin palanca)
6.-SOCKET2 23.-A/462
PGA: Pin grid array
7.-SOCKET 1   24.-PAC611     SECC: Single Edge Contract Cartridge
8.-SOCKETS 486 25.-PACA 18 SEPP: Single Edge Processor Package
9.-SOCKET NEXT/GEN 26.-SOCKET S1 SPGA: Staggered Pin Grid Array
10.-SOCKET 7   27.-SOCKET M2 VID VRM: Voltage ID Voltage Regulator
28.-SOCKET F Module (el voltaje del CPU se puede
11.-SOCKETS 5 variar en la BIOS)
12.-SOCKTES 4    29.-SOCKETT 771 VLIF: Very Low Insertion Force
13.-SOCKET 370S 30.-940   ZIF: Zero Insertion Force (con palanca)
14.-SOCKET 370         31.-SOCKET 754
15.-SLOT A 32.-SOCKET AM2
16.-SLOT 2    33.-SOCKET 939 *podría venir soldado en el PCB
17.-SLOT 1       3.-SOCKET 775 o T

25
5.- LA MEMORIA

5.1 Que son las memorias.

La memoria es el recurso que determina el tamaño y el número de programas que pueden
ejecutarse al mismo tiempo, así como también la cantidad de datos que pueden procesarse
instantáneamente.
La memoria contiene casilleros electrónicos, donde cada casilla contiene un byte de datos
o instrucción. Cada casilla tiene una dirección separada y puede manipularse de manera
independiente. Como resultado, de la computadora puede descomponer los programas en
instrucciones para ejecución y los registros* de datos en campos para procesamiento.

Estas permiten almacenar y recuperar la información. En un sentido más amplio, puede
referirse también a sistemas externos de almacenamiento, como las unidades de disco o
de cinta, etc.

5.2 Teoría de Funcionamiento.

La memoria es circuito integrado que puede almacenar información digital. Se pueden
leer y escribir datos de tipo binario, “0” y “1”, en cantidades muy grandes, organizados
normalmente en grupos de 8bit, que llamamos bytes. Para lograr escribir y guardar datos
tipo binarios, se utilizan un transistor y un capacitor acoplados para crear una celda de
memoria, la cual puede guardar un bit de información un “0” o un “1”. El transistor
funciona como un interruptor que permite al circuito de control leer la carga del capacitor
o cambiar su estado. Un capacitor es como una pequeña cubeta que permite almacenar
electrones. Para guardar un “1” en la celda de memoria, la cubeta se llena con electrones.
Para guardar un “0”, se vacía.
El principio es un transistor y dispositivos discretos, este conjunto conforma las llamadas
compuertas, esta conforman los llamados flip flop.

*Los registros están en la parte superior en la operación, es la manera más rápida que tiene
el sistema de almacenar datos. Los registros se miden generalmente por el número de bits
que almacenan; por ejemplo, un “registro de 8 bits” o un “registro de 32 bits”.


26
5.3 Jerarquía de memoria

• Registros de procesador: Estos registros interaccionan continuamente con la CPU
(porque forman parte de ella). Los registros tienen un tiempo de acceso muy pequeño
y una capacidad mínima, normalmente igual a la palabra del procesador (1 a 8 bytes).
• Registros intermedios: Constituyen un paso intermedio entre el procesador y la
memoria, tienen un tiempo de acceso muy breve y muy poca capacidad.
• Memorias caché: Son memorias de pequeña capacidad. Normalmente una pequeña
fracción de la memoria principal, y pequeño tiempo de acceso. Este nivel de memoria
se coloca entre la CPU y la memoria central. Hace algunos años este nivel era exclusivo
de las computadoras grandes pero actualmente todas las computadoras lo incorporan.
Dentro de la memoria caché puede haber, a su vez, dos niveles denominados caché on
chip, memoria caché dentro del circuito integrado, y caché on board, memoria caché
en la placa de circuito impreso pero fuera del circuito integrado, evidentemente, por
razones físicas, la primera es mucho más rápida que la segunda. Existe también una
técnica, denominada Arquitectura Harvard, en cierto modo contrapuesto a la idea de
J.Von Newmann, que utiliza memorias caché separadas para código y datos. Esto tiene
algunas ventajas como se verá en este capítulo.
• Memoria central o principal: En este nivel residen los programas y los datos.
El CPU lee y escribe datos en él aunque con menos frecuencia que en los niveles
anteriores. Tiene un tiempo de Acceso relativamente rápido y gran capacidad.
• Extensiones de memoria central: Son memorias de la misma naturaleza que la memoria
central que amplían su capacidad de forma modular. El tiempo de similar, a lo sumo un
poco mayor, al de la memoria central y su capacidad puede ser algunas veces mayor.
• Memorias de masas o auxiliares: Son memorias que residen en dispositivos externos
a la computadora, en ellas se archivan programas y datos para su uso posterior.
También se usan estas memorias para apoyo de la memoria central en caso de que ésta
sea insuficiente (memoria virtual). Estas memorias suelen tener gran capacidad pero
pueden llegar a tener un tiempo de acceso muy lento. Dentro de ellas también se pueden
establecer varios niveles de jerarquía.


27
5.4 Clasificación de memorias

Las memorias se clasifican, por la tecnología empleada y, además según la forma en que se
puede modificar su contenido, A este respecto, las memorias se clasifican en dos grandes
grupos:

1) Memorias RAM: Son memorias en las que se puede leer y escribir, si bien su
nombre (Random access memory). Por su tecnología pueden ser de ferritas (origen) o
electrónicas, Dentro de éstas últimas hay memorias estáticas (SRAM, static RAM), cuya
célula de memoria está basada en un biestable, y memorias dinámicas (DRAM, dinamic
RAM, en las que la célula de memoria es un pequeño condensador cuya carga representa
la información almacenada. Las memorias dinámicas necesitan circuitos adicionales de
refresco ya que los condensadores tienen muy poca capacidad y, a través de las fugas, la
información puede perderse, por otra parte, son de lectura destructiva.

2) Memorias ROM (Read 0nly Memory): Son memorias en las que sólo se
puede leer. Pueden ser:

• ROM programadas por máscara, cuya información se graba en fábrica y no se puede
modificar.
• PROM, o ROM programable una sola vez.
• EPROM (erasable PROM) o RPROM (reprogramable ROM), cuyo contenido puede
borrarse mediante rayos ultravioletas para regrabarlas.
• EAROM (electrically alterable ROM) o EEROM (electrically erasable ROM), que
son memorias que están en la frontera entre las RAM y las ROM ya que su contenido
puede regrabarse por
medios eléctricos, estas se
diferencian de las RAM
en que no son volátiles.
En ocasiones a este tipo
de memorias también se
las denomina NVRAM
(no volátil RAM).
• Memoria FLASH,
denominada así por la
velocidad con la que
puede reprogramarse,
utilizan tecnología de
borrado eléctrico al igual
que las EEPROM. Las
memorias flash pueden
borrarse enteras en unos
cuantos segundos, mucho
más rápido que las
EPROM.


28
6.- BUSES

6.1 Función.

Se denomina bus, en informática, al conjunto de conexiones físicas (cables, placa de
circuito impreso, etc.) que pueden compartirse con múltiples componentes de hardware
para que se comuniquen entre sí.

El propósito de los buses es reducir el número de rutas necesarias para la comunicación
entre los distintos componentes, al realizar las comunicaciones a través de un solo canal
de datos.

Un bus es en esencia una ruta compartida que conecta diferentes partes del sistema, como
el microprocesador, la controladora de unidad de disco, la memoria y los puertos de
entrada/salida (E/S), para permitir la transmisión de información.

En el bus se encuentran dos pistas separadas, el bus de datos y el bus de direcciones. La
CPU escribe la dirección de la posición deseada de la memoria en el bus de direcciones
accediendo a la memoria, teniendo cada una de las líneas carácter binario. Es decir solo
pueden representar “0” o “1” y de esta manera forman conjuntamente el número de la
posición dentro de la memoria (la dirección). Cuantas más líneas haya disponibles, mayor
es la dirección máxima y mayor es la memoria a la cual puede dirigirse de esta forma. En
el bus de direcciones original había ya 20 direcciones, ya que con 20 bits se puede dirigir a
una memoria de 1 MB y esto era exactamente lo que correspondía al CPU.

Esto que en le teoría parece tan fácil es bastante más complicado en la práctica, ya que
aparte de los bus de datos y de direcciones existen también casi dos docenas más de líneas
de señal en la comunicación entre el CPU y la memoria, a las cuales también se acude.
Todas las tarjetas del bus escuchan, y se tendrá que encontrar en primer lugar una tarjeta que
mediante el envío de una señal adecuada indique al CPU que es responsable de la dirección
que se ha introducido. Las demás tarjetas se despreocupan del resto de la comunicación y
quedan a la espera del próximo ciclo de transporte de datos que quizás les incumba a ellas.


29
PROCESADOR Bus de Bus de datos
direcciones (bits) (bits)
8086 20 16
8088 20 8
80186 20 16
80188 20 8
80286 24 16
80386 SX 32 16
80386 DX 32 32
80486 DX 32 32
80486 SX 32 32
Pentium 32 64
Pentium PRO 32 64

6.2 Estructuras de interconexión

Existen dos organizaciones físicas de operaciones E/S que tienen que ver con los buses
que son:

• Bus único
• Bus dedicado

La primera gran diferencia entre estos dos tipos de estructuras es que el bus único no
permite un controlador DMA (todo se controla desde la CPU), mientras que el bus
dedicado sí que soporta este controlador.
El bus dedicado trata a la memoria de manera distinta que a los periféricos (utiliza un
bus especial) al contrario que el bus único que los considera a ambos como posiciones de
memoria (incluso equipara las operaciones E/S con las de lectura/escritura en memoria).
Este bus especial que utiliza el bus dedicado tiene 4 componentes fundamentales:

Datos: Intercambio de información entre la CPU y los periféricos.
Control: Lleva información referente al estado de los periféricos (petición de
interrupciones).
Direcciones: Identifica el periférico referido.
Sincronización: Temporiza las señales de reloj.

La mayor ventaja del bus único es su simplicidad de estructura que le hace ser más
económico, pero no permite que se realice a la vez transferencia de información
entre la memoria y el procesador y entre los periféricos y el procesador. Por otro
lado el bus dedicado es mucho más flexible y permite transferencias simultáneas.
Por contra su estructura es más compleja y por tanto sus costes son mayores.

6.3 Tipos de Buses.

6.3.1 Bus ISA 8/16:

Cuando en 1980 IBM fabricó su primer PC, este contaba con un bus de expansión
conocido como XT que funcionaba a la misma velocidad que los procesadores Intel 8086
y 8088 (4.77 Mhz). El ancho de banda de este bus (8 bits) con el procesador 8088 formaba
un par perfecto, pero la ampliación del bus de datos en el 8086 a 16 bits dejo en entredicho
este tipo de bus, por ende la capacidad del sistema es severamente limitado.


30

Presente en las viejas
computadoras XT y AT,
pero aún conservado en
algunas motherboards
más modernas, que
usan principalmente ISA 8
un bus PCI como bus ISA 16
principal del sistema,
en 1 o 2 instancias para
permitir la integración
de viejas placas ISA.
Es un bus de 8/16 bits y
con un ancho de banda
máximo de 16 Mbytes/
seg. Tensiones de
alimentación presentes
+5V,-5V,+12V y -12V.

6.3.2 Bus Micro Channel (MCA).

Vistas las limitaciones que tenía el diseño del bus ISA en IBM se trabajó en un nueva
tecnología de bus que comercializó con su gama de computadoras PS/2. El diseño MCA
(Micro Channel Arquitecture) permitía una ruta de datos de 32 bits, más ancha, y una
velocidad de reloj ligeramente más elevada de 10 Mhz, con una velocidad de transferencia
máxima de 20 Mbps frente a los 8 Mbps del bus ISA.

Pero lo que es más importante el novedoso diseño de bus de IBM incluyó un circuito de
control especial a cargo del bus, que le permitía operar independientemente de la velocidad
e incluso del tipo del microprocesador del sistema.


31
6.3.3 Bus EISA.

EISA apareció con los equipos AT como un primer paso de avance hacia transferencia
de datos a más alta velocidad y con un ancho de bus mayor, en competencia con
el bus MCA lanzado por IBM en sus equipos para los mismos objetivos. Físicamente
es difícil de distinguir de un conector ISA, pero sus características y gestión son
diferentes. Ancho de bus: 32 bits Ancho de banda máximo teórico de 33 Mbytes/seg si
bien en la práctica no superaban los 20 Mb/seg. Tensiones presentes +5V, -5V,+12V y
-12V. Soporta, siendo backward compatible, la inserción de placas ISA de 8 y 16 bits.

Un PC con bus VL dispone para ello de un bus ISA y de las correspondientes ranuras
(slots) para tarjetas de ampliación. Además, en un PC con bus VL puede haber, sin
embargo, una, dos o incluso tres ranuras de expansión, para la colocación de tarjetas
concebidas para el bus VL, casi siempre gráficos. Solamente estos slots están conectados
con la CPU a través de un bus VL, de tal manera que las otras ranuras permanecen
sin ser molestadas y las tarjetas ISA pueden hacer su servicio sin inconvenientes.
El VL es una expansión homogeneizada de bus local, que funciona a 32 bits, pero que
puede realizar operaciones a 16 bits. VESA presentó la primera versión del estándar
VL-BUS en agosto de 1992. La aceptación por parte del mercado fue inmediata.
Fiel a sus orígenes, el VL-BUS se acerca mucho al diseño del procesador 80486.
De hecho presenta las mismas necesidades de señal de dicho chip, exceptuando
unas cuantas menos estrictas destinadas a mantener la compatibilidad con los 386.
La especificación VL-Bus como tal, no establece límites, ni superiores ni inferiores,
en la velocidad del reloj, pero una mayor cantidad de conectores supone una mayor
capacitancia, lo que hace que la fiabilidad disminuya a la par que aumenta la frecuencia.

6.3.4 VLB (Vesa Local Bus.).

En la práctica, el VL-BUS no puede superar los 66 Mhz. Por este motivo, la especifica-
ción VL-BUS original recomienda que los diseñadores no empleen más de tres
dispositivos de bus local en sistemas que operan a velocidades superiores a los 33 Mhz.
A velocidades de bus superiores, el total disminuye: a 40 Mhz solo se pueden incorporar
dos dispositivos; y a 50 Mhz un único dispositivo que ha de integrarse en la placa.

32

En la práctica, la mejor combinación de rendimiento y
funciones aparece a 33 Mhz.
Tras la presentación del procesador Pentium a 64 bits, VESA
comenzó a trabajar en un nuevo estándar (VL-Bus versión 2.0).
La nueva especificación define un interface de 64 bits pero que
mantienen toda compatibilidad con la actual especificación
VL-BUS. La nueva especificación 2.0 redefine además la
cantidad máxima de ranuras VL-BUYS que se permiten en un
sistema sencillo. Ahora consta de hasta tres ranuras a 40 Mhz y
dos a 50 Mhz, siempre que el sistema utilice un diseño de baja
capacitancia

6.3.5 PCI (Peripheral Component Interconnect)

Sin ser las más populares de los buses, bien muchas
motherboards empiezan a traer un creciente número de ranuras
de otros tipos como PCI-e (PCI Express) y PCI-X (se debe aquí
evitar la tentación de pensar que la X ha sido usada como una
abreviación de “express”...pues realmente el PCI-X tiene poco
o nada que ver con un PCI-e y la posibilidad de confusión del

PCI-X son las ranuras PCI de 64 bits.

El mismo se presenta en dos formatos, de acuerdo al ancho de bus que soportan: PCI de 32
bits y PCI de 64 bits como los presentes en algunos servidores y equipos Mac como el G4
y posteriores. En general una placa PCI de 32 bits suele poder usarse sin problemas en una
ranura PCI de 64 bits si tanto placa como ranura han sido correctamente implementadas de
acuerdo a las especificaciones. Este bus tiene un ancho de 32 bits o de 64 bits de acuerdo
a la versión que se trate y normalmente el más difundido es el de 32 bits, el cual puede
alcanzar un ancho de banda máximo de 133 Mbytes/seg para PCI 2.1 o anteriores, 533
Mbytes/seg para PCI 2.2 y posteriores (en los buses de 64 bits estos anchos de banda
máximo pasan al doble o sea 266 Mbytes y 1 Gb/seg)

A su vez hay varias variantes en cuanto a las tensiones presentes, estando siempre los +12
V y los -12V, en la gran mayoría están presentes los +5 V si bien dicha tensión desaparece
definitivamente en las implementaciones PCI 2.3 y PCI 3.0. Y a partir de las versiones PCI
2.2 y siguientes estará también en forma forzosa presente la tensión de 3,3 V


33
6.3.6 AGP (Accelerated Graphics Port)

Este tipo de ranura es una ranura especializada
para tarjetas de video tipo AGP. La misma
tiene un ancho de bus de 32 bits y puede
tener un ancho de banda para la transmisión
de datos que va desde los 133 Mb/seg para
los primeros modelos hasta los 2 Gb/seg en
las últimas versiones. Si bien esta ranura fue
bastante popular durante un período en que
las controladoras de video se ausentaron en
las ranuras PCI para tener ranuras específicas
y especializadas al procesamiento de video,
hoy en día está siendo abandonada por los
principales fabricantes de placas de video y placas aceleradoras de video, los cuales se están
volcando al bus PCI-X.

Normalmente por su conformación física es difícil el confundirla y dada la variedad
de posibilidades solo presentamos una representación esquemática de las principales
alternativas:


34
7.- ENTRADA/SALIDA (E/S).

7.1 Sus funciones:

Funciones que debe realizar un sistema para elaborar labores de Output/input:

1. Direccionamiento o selección del dispositivo que debe llevar a cabo la operación de
E/S.

2. Transferencia de los datos entre el procesador y el dispositivo, bidireccionalmente.

3. Sincronización y coordinación de las operaciones.

Esta última función es necesaria debido a la deferencia de velocidades entre los
dispositivos y la CPU y a la independencia que debe existir entre los periféricos y la CPU,
por diferencia de los relojes internos

Se define una transferencia elemental de información como la transmisión de una sola
unidad de información entre el procesador y el periférico o viceversa. Para efectuar una
transferencia elemental de información son:

• Establecimiento de una comunicación física entre el procesador y el periférico para la
transmisión de la unidad de información.
• Control de los periféricos, en que se incluyen operaciones como prueba y modificación
del estado del periférico. Para realizar estas funciones la CPU gestionará las líneas de
control necesarias.

Una operación de E/S es el conjunto de acciones necesarias para la transferencia de un
conjunto de datos (o sea, una transferencia completa de información).

Para la realización de una operación de E/S se deben efectuar las siguientes funciones:

• Recuento de las unidades de información transferidas (bytes) para reconocer el fin de
operación.
• Sincronización de velocidad entre la CPU y el periférico.
• Detección de errores (como corrección) mediante la utilización de los códigos
necesarios (bits de paridad, códigos de redundancia cíclica “CRC”, etc.)
• Almacenamiento temporal de la información. Es más eficiente utilizar un buffer
temporal específico para las operaciones de E/S que utilizan el área de datos del
programa.
• Conversión de códigos, conversión serie/paralelo, etc.

Puertos:

Paralelos

Seriales


35
7.2 Interrupciones (IRQ)

(Interrupt ReQuest - solicitud de interrupción). Canales utilizados para gestionar
dispositivos periféricos. Las IRQ son las líneas de interrupción que utilizan
los dispositivos para avisar al microprocesador que necesitan su atención.
(En los antiguos XT eran 8 canales, en computadoras AT y superiores son 16.)

Antes de la existencia de los dispositivos plug and play, los usuarios tenían que configurar
los valores IRQ de los dispositivos manualmente cuando agregaban un dispositivo nuevo
al sistema. A continuación se listan los números IRQ y para qué eran usados generalmente.

Un sistema informático debe disponer de los elementos suficientes para que el programador
tenga un control total para la ejecución de su programa. La llegada de una interrupción
provoca que la CPU suspenda la ejecución de un programa e inicie la de otro (rutina
de servicio de interrupción). Como las interrupciones pueden producirse en cualquier
momento, es muy probable que se altere la secuencia de sucesos que el programador había
previsto inicialmente. Es por ello que las interrupciones deber controlarse cuidadosamente.

De esta forma, podemos resumir todas las etapas seguidas ante una interrupción en un
sistema dotado de Vectorización. Estos pasos son los siguientes:

• El dispositivo envía la solicitud de interrupción mediante la línea INTR.
• El procesador termina la ejecución de la instrucción en curso y analiza la línea de
petición de interrupción, INTR. Si esta línea no está activada continuará normalmente
con la ejecución de la siguiente instrucción, en caso contrario se pasa a la etapa
siguiente.
• El CPU reconoce la interrupción, para informar al dispositivo de ello, activa la línea
de reconocimiento de interrupción, INTA.
• El dispositivo que reciba la señal INTA envía el código de interrupción por el bus
de datos.
• El CPU calcula la dirección de memoria donde se encuentra la rutina de servicio de
interrupción (vector de interrupción).
• El estado del procesador, y en particular el contador de programa, se salva en la pila
de la misma forma que en una llamada a procedimiento.
• La dirección de la rutina de servicio de interrupción se carga en el contador de
programa, con lo que se pasa el control a la citada rutina.
• La ejecución continúa hasta que el procesador encuentre la instrucción de retorno
de interrupción.
• Cuando se encuentre la instrucción de retorno de interrupción se restaura el estado
del procesador, en especial el contador de programa, y se devuelve el control al
programa interrumpido.

Normalmente la primera instrucción de la rutina de servicio tendrá como fin desactivar las
interrupciones para impedir el anidamiento, por otra parte, antes de devolver el control al
programa interrumpido se volverán a habilitar si es necesario.


36
Números IRQ

•IRQ 0: Cronómetro del sistema. Este interruptor está reservado para el timer del sistema
y jamás está disponible para otros dispositivos.
•IRQ 1: Controlador del teclado.
•IRQ 2: Interrupciones en cascada para las interrupciones IRQ del 8 al 15.
•IRQ 3: Segundo Puerto Serie (COM2). A menudo es también para el cuarto puerto serie
(COM4).
•IRQ 4: Primer Puerto Serie (COM1). También es utilizado por defecto para el COM3.
•IRQ 5: Tarjeta de sonido.
•IRQ 6: Controlador de disquetera.
•IRQ 7: Puerto Paralelo LPT1 para impresoras o cualquier otro dispositivo que utiliza
puerto paralelo.
•IRQ 8: Reloj del Sistema.
•IRQ 9, 10, 11: Interrupción disponible para periféricos extras.
•IRQ 12: Mouse PS/2 o Placa de Red o similares.
•IRQ 13: Coprocesador/Unidad de punto flotante
•IRQ 14: Canal IDE Primario. En sistemas que no se utiliza dispositivos IDE, este canal
se utiliza para otros periféricos
•IRQ 15: Canal IDE Secundario

7.3 Dispositivos de entrada

Un dispositivo de entrada o salida (E/S), puede ser cualquier tipo de unidad funcional
o subsistema que forma parte del conjunto integral del sistema informático. En todos
los casos, envían señales o procesar información para establecer distintos tipos de
comunicación interna y externa. El término entrada y salida o input / output (del inglés)
también refiere a la ejecución de acciones u operaciones a través de dichos dispositivos.
La mayoría de estos dispositivos permiten tanto la entrada como la salida de datos.


37
Como ejemplo: Salida:
Monitor
Algunos dispositivos de entrada y salida Altavoz
Entrada: Auriculares
Teclado Impresora
Mouse Plotter
Joystick Proyector
Lápiz óptico Entrada/salida (mixtos):
Micrófono Unidades de almacenamiento
Webcam CD
Escáner DVD
Escáner de código de barras Módem
Memory cards
USB
Router
Dispositivos hápticos (táctil)
Disco Duro Externo


38

2da PARTE

1
PERIFERICOS


39
8.- TECLADOS

Un teclado es un periférico de entrada, que convierte la acción mecánica de pulsar una tecla
a pulsos eléctricos codificados que permiten identificarla. Las teclas que lo constituyen
sirven para entrar caracteres alfanuméricos y comandos a una computadora. En un teclado
se puede distinguir a cuatro subconjuntos de teclas:

*TECLADO ALFANUMERICO: con las teclas dispuestas como en una máquina de escribir.

*TECLADO NUMERICO: (Ubicado a la derecha) con teclas dispuestas como
en una calculadora.
*TECLADO DE FUNCIONES: (Desde F1 a F12) son teclas cuya función depende del
programa en ejecución.
*TECLADO DE CURSOR: Para ir con el cursor de un lugar a otro en un texto. El cursor
se mueve según el sentido de las flechas de las teclas, ir al
comienzo de un párrafo (“HOME”), avanzar/retroceder una
pagina (“PAGE UP/PAGE DOWN”), eliminar caracteres
(“delete”), etc.

8.1 Antecedente.

En 1872 cuando se lanza la primera máquina de escribir ampliamente conocida, diseñada
por Cristopher Latham Sholes en Milwakee, Estados Unidos, con la ayuda de dos amigos
inventores, con el teclado tipo QWERTY, llamado así, debido al orden del las letras.

El otro modelo que existió fue en 1932 un capitán de submarinos e inventor llamado Dvorak
diseñó una disposición del teclado que permite escribir más rápidamente. En ese teclado
las vocales están en el centro a la izquierda y las consonantes más usadas a la derecha. Esto
hace que la escritura en ese teclado sea más simple y descansada.

Aunque fue bien recibido por los expertos y se reconocieron las ventajas del teclado
Dvorak, la difusión del teclado QWERTY ha hecho casi imposible el cambio.


40

8.2 Funcionamiento.

Aunque existen muchos tipos de teclados, en términos generales este sería su
funcionamiento:

En un teclado se verán los conductores
horizontales construidos, soportados
y aislados en una hoja de plástico,
y los verticales en otra hoja similar
que esta sobre la primera.
De lado interno de cada de hoja,
en cada camino existe una serie de
círculos conductores formando parte
del mismo, que no están aislados.

Entre dichas dos hojas los conductores y cuerpo de la tecla se interpone una tercer capa de
material elástico, que provee un truncado elástico para cada tecla, el cual haría de resorte.

Debajo de cada tecla, se enfrentan, un círculo de un camino horizontal con otro de un
camino vertical. Al pulsar una tecla se vence el cono que está debajo de ella. A través de
este eje de la tecla presiona uno sobre otros círculos conductores, poniéndolos en contacto.
Al soltar la tecla los círculos quedan separados y aislados.

Formando parte de la caja del teclado, aparece un de circuito integrado (micro controlador)
con funciones de codificador-buffer, el cual constituye la electrónica del periférico teclado.

La función de este integrado es explorar y censar el teclado, para detectar si una tecla fue
expulsada o soltada, en ambos casos un código que la identifica, y lo enviara a un puerto
que se encuentra en la interfaz al denominada controladora del teclado, ubicado en un C.I
de la tarjeta principal.

41
El circuito integrado presenta un buffer RAM para almacenar hasta 10 códigos identifica
las teclas oprimidas y/o soltadas.

8.3 Tipos

1. Teclado de 83 teclas para PC / XT
2. Teclado de 84 teclas para PC /AT
3. Teclado extendido 101/102 extendido

9.- JOYSTICK

Joystick o Palanca de juegos, dispositivo señalador muy variado,
mayoritariamente para juegos y simuladores,. Un joystick,
o palanca de juegos tiene normalmente una base de plástico
redonda o rectangular, a la que está acoplada una palanca
vertical. Los botones de control se localizan sobre la base y
algunas veces en la parte superior de la palanca, que puede
moverse en todas direcciones para controlar el movimiento de
un objeto en la pantalla. Los botones activan diversos elementos
de software, generalmente produciendo un efecto en la pantalla.

9.1 Antecedentes.

El nombre joystick parece se debe al piloto francés Robert Esnault-Pelterie. También se
atribuye a los pilotos Robert Loraine y James Henry Joyce. El joystick en sí mismo estaba
presente en los primeros aviones, aunque su origen mecánico sigue siendo incierto.

El primer joystick eléctrico de dos ejes probablemente fue inventado en 1944 en Alemania.
Se desarrolló para controlar la bomba guiada Henschel Hs 293. El joystick constaba de
interruptores encendido/apagado en lugar de sensores analógicos, por lo que se le podría
considerar el primer joystick digital.

La señal se transmitía al misil mediante un cable fino.
Los primeros joystick de máquina recreativa de salón, o máquina árcade, eran joysticks
digitales porque el estándar de conexión de las placas de circuitos de estas máquinas
mayoritariamente usado, llamado Jamma*, que conecta a los diferentes periféricos de
la carcasa (monitor, botonera, ranura para monedas...) solo detecta pulsaciones abierto/
cerrado, por lo cual los joystick deben ser de este tipo.

*La Japanese Amusement Machine Manufacturers’ Association (JAMMA) es una asociación de
comercio con sede en Japón, es también el homónimo de una feria de muestras de Japón y además,
JAMMA es un estándar de cableado para máquinas árcade. Se podría considerar con este nombre al
conjunto de mejoras en los juegos


42

Al evolucionar las funciones recreativas a la par que las computadoras y video-consolas
comenzaron a aparecer controles de tipo analógico.

Las primeras consolas (Pong) usaban potenciómetros pero la video-consola Atari 2600
estableció lo que sería el estándar mayoritariamente usado (con variaciones) de joystick
digital de dos ejes más un botón de fuego, combinado con una pareja de potenciómetros
(para usar con paddles/mouse/trackball).

9.2 Tipos.

1. Análogos
2. Digitales
3. Mixtos

Subtipos
1. Con fluidos
2. Tridimensionales
3. Vibratorios

Un gamepad es para interactuar con un videojuego ya sea para consola
o PC. El gamepad o control de mando permite moverse e interactuar con
los elementos del juego para realizar las diversas acciones necesarias para
cumplir los objetivos.

Un volante de videojuegos (racing wheel), es un controlador de videojuego
específicamente diseñado para su utilización en simuladores y videojuegos
de carreras.

Una pistola de luz (light gun) en un dispositivo apuntador para
computadoras y un dispositivo de control para videojuegos y máquinas
recreativas. Las primeras pistolas de luz aparecieron en los años treinta
(1930), como consecuencia del desarrollo de la sensibilidad a la luz en
las válvulas de vacío. Poco después, esta tecnología se aplicó a los juegos
de disparo, con ejemplos como Seeburg Ray-O-Lite en 1936.

Un paddle (palanca, traducido de forma literal del inglés) es un
controlador de juegos con una rueda giratoria y uno o más botones,
donde dicha rueda es típicamente empleada para controlar el movimiento
del personaje o de un objeto a lo largo de un eje de la pantalla del juego.


43

10.- MOUSE.

El mouse o ratón es un dispositivo apuntador, que permite señalar e ingresar información.
Se le denomina mouse debido a su apariencia. Un mouse regularmente es arrastrado
sobre una superficie plana (MousePad) el movimiento realizado por el mouse es reflejada
dentro del monitor mediante una flecha llamada puntero del mouse. La acción de pulsar y
soltar un botón se denomina clic.

10.1 Antecedentes

Fue diseñado por Douglas Engelbart y Bill English durante los años 60 en el Stanford
Research Institute, un laboratorio de la Universidad de Stanford, en pleno Silicon Valley
en California. Más tarde fue mejorado en los laboratorios de Palo Alto de la compañía
Xerox (conocidos como Xerox PARC). Su invención no fue un hecho fútil ni fortuito, sino
que surgió dentro de un proyecto importante que buscaba aumentar el intelecto humano
mejorando la comunicación entre el hombre y la máquina. Con su aparición, logró también
dar el paso definitivo a la aparición de los primeros entornos o interfaces gráficas de usuario.

10.2 Tipos o modelos de mouse

1. Mouse mecánicos.
Los mouse mecánicos, constan de una bola situada en su parte
inferior para mover dos ruedas que generan pulsos en respuesta al
movimiento de éste sobre la superficie. La bola, al moverse
el mouse, roza unos contactos en forma de rueda que indican el
movimiento del cursor en la pantalla del sistema informático.


44
La circuitería interna cuenta los pulsos generados por la rueda y envía la información a la
computadora, que mediante software procesa e interpreta.

2. Mouse ópticos.

Los mouse ópticos tienen un pequeño haz de luz en lugar de la
bola rodante de los mecánicos. Un sensor óptico situado dentro
del cuerpo del mouse detecta el movimiento del reflejo al
mover el mouse sobre el espejo e indica la posición del cursor
en la pantalla de la computadora.

Los mouse ópticos evitan el frecuente problema de la acumulación de suciedad en el eje de
transmisión, y por sus características ópticas es menos propenso a sufrir un inconveniente
similar. Se considera uno de los más modernos y prácticos actualmente. Puede ofrecer
un límite de 800 ppp, como cantidad de puntos distintos que puede reconocer en 2,54
centímetros (una pulgada), a menor cifra peor actuará el sensor de movimientos. Su
funcionamiento se basa en un sensor óptico que refleja la superficie sobre la que se
encuentra y detectando las variaciones entre sucesivas fotografías, se determina si el
mouse ha cambiado su posición. En superficies pulidas o sobre determinados materiales,
el mouse óptico causa movimiento sobre la pantalla, por eso se hace necesario el uso de
una alfombrilla.

3. Mouse de láser.

Este tipo es más sensible y preciso, haciéndolo aconsejable
especialmente para los diseñadores gráficos y los fanáticos de
los videojuegos. También detecta el movimiento deslizándose
sobre una superficie horizontal, pero el haz de luz de tecnología
óptica se sustituye por un láser (invisible al ojo humano) con
resoluciones a partir de 2000 ppp, lo que se traduce en un aumento
significativo de la precisión y sensibilidad.

3. Trackball.

El concepto de trackball es una idea novedosa que parte del hecho
de mover el puntero, no el dispositivo, por lo que se adapta para
presentar una bola, de tal forma que cuando se coloque la mano
encima se pueda mover mediante el dedo pulgar, sin necesidad de
desplazar nada más ni toda la mano como antes. De esta manera se
reduce el esfuerzo y la necesidad de espacio, además de evitarse un
posible dolor de antebrazo por el movimiento de éste. A algunas
personas, sin embargo, no les es cómodo.

10.3 Funcionamiento

Cuando este se desplaza el movimiento de la bolita que está en su parte inferior se
descompone en dos movimientos según dos ejes perpendiculares entre sí (corresponde a
coordenadas X e Y) que un conversor analógico -digital traduce en pulsos eléctricos.


45
La cantidad de pulsos generados para cada eje representa la distancia recorrida por el
mouse respecto de ese eje representa la
distancia recorrida por respecto de ese
eje, y en relación con la última posición
en que el Mouse estuvo parado.

Dichos pulsos se van contando en
dos contadores, uno para cada eje,
pudiendo ser la cuenta progresiva
o regresiva, según el sentido del
movimiento del Mouse respecto de
dichos ejes. Los circuitos envían por
un cable que va hacia la computadora
el valor de la cuenta de los contadores,
como dos números de 8 bits con bit
(rango de-128 a +127). Según el
protocolo de MICROSOFT, estos números se envían formando parte de bytes, cada uno de
los cuales además se transmite bit de START (inicio) y STOP conforme al protocolo RS
232C para un puerto serial.
Se envían tres bytes cuando se pulsa o libera una tecla del mouse, aunque este no se
mueva. Cuando el puerto recibe el primero de los tres bytes, la plaqueta con la interfaz
buffer, que contiene el circuito de dicho puerto solicita al CPU que interrumpa el programa
en ejecución y pase a ejecutar la subrutina (Mouse driver) que maneja la información del
Mouse.

10.4 Mousepad

La alfombrilla, posa ratón ó mouse, almohadilla de mouse o Mousepad, es la superficie por
la que el usuario de una computadora mueve el mouse de manera análoga al movimiento
del puntero en la pantalla. Tanto Alex Pang como Jack Kelley afirman que el segundo
fabricó la primera alfombrilla para mouse poco después de que Douglas Engelbart, en
1969 y en las oficinas del Stanford Research Institute, inventase el primer mouse.
El mouse de la computadora en aquel tiempo había sido mejorado incorporándole una
bola-rodadora de acero desnudo (sin recubrimiento de goma) (trackball). Estas trackball
eran utilizadas en la industria de la aviación desde los años 1960. Sin embargo, a la bola
de acero se le adhería suciedad, haciendo que el movimiento del puntero resultase inexacto
y lento. En 1979, cuando el mouse comenzó a mejorarse y hacerse más comercial, Xerox
presentó su propio mousepad, diseñado por Armando M. Fernández.


46
11.- SCANNER

Con el arribo del diseño grafico y la edición de documentos conocida como Desktop
Publishing (DTP) surgió una gran variedad de programas para el procesamiento de
imágenes para tal gestión de desarrollo, el llamado scanner o digitalizador de imágenes
que es un lector o explorador óptico convirtiendo las imágenes en algún formato grafico
como: Bmp, Tif, Pcx, Gif, etc.

Posee una fuente de luz interna que se encarga de descomponer las imágenes a pulsos
eléctricos y así poder transferir las imágenes a la pantalla, su funcionamiento es similar
a una video cámara usando el mismo dispositivo llamado CDD (Dispositivo de Carga
Acoplada).

11.1 Origen.

La primera imagen escaneada: Una fotografía de Walden Kirsch de tres meses de edad,
capturado en 1957 en el National Bureau of Standards (ahora el Instituto Nacional de
Estándares y Technoloyg o NIST). La imagen fue creada por Russell Kirsch, el padre del
niño, utilizando un escáner de tambor.

Los primeros escáneres de tambor como fotocopiadoras, la información de la captura con
tubos fotomultiplicadores. Artículos que deben ser exploradas se monta sobre un cilindro
que gira el tambor, y esta se pasa en frente del equipo óptico que capta la imagen. Los
escáneres de tambor se siguen utilizando, ya que permiten la captura de imágenes de muy
alta calidad, hasta 12.000 PPI y se utiliza a menudo en el trabajo de la película. Siendo
caros.

En la década de 90s pequeños escáneres de mano estaban disponibles. Estos se dibujan a
través de la página por el usuario y por lo general produce una imagen monocroma. Estos
requieren una mano firme y movimiento a una velocidad constante a través de la página.
El escáner de superficie plana, que se convirtió más tarde asequible en 1990, invirtió el
proceso, con el lector óptico situado debajo de una hoja de vidrio, mirando hacia arriba,
y los elementos que se analizarán fueron puestos sobre el cristal. Ellos son capaces de
capturar imágenes en color y la calidad ha mejorado notablemente en la última década.


47
La mayoría de los escáneres de incorporan la capacidad de reconocimiento óptico de
caracteres, u OCR. (Optical character recognition) Esta tecnología fue desarrollada por
primera vez en la década de 1920. Sin embargo, no fue hasta la década de 1950 que la
tecnología comenzó a ser utilizado.
En 1976 Ray Kurzweil presentó el primer dispositivo que puede escanear texto y
convertirlo, haciendo una impresión accesible a los ciegos. Su dispositivo incluye el
escáner de superficie plana en primer lugar.

11.2 tipos (tipicos para “PC”)

Tipos: Scan-man (Manual Difícil de controlar)

Rodillos (limitado por el tamaño)

Cama-plana (El más popular)

11.3 Funcionamiento

Al recibir la orden de escanear, una lámpara se encarga de “barrer” el documento.
La luz reflejada por espejos es enviada a un dispositivo interno llamado capturador que es
un CCD (“Charged Coupled Device”).
Cada una de las líneas que son reflejadas es dividida en puntos (píxeles).
Cada punto es analizado y dividido en los tres colores básicos: rojo, azul y verde.
Se le asigna un valor binario a cada píxel en base a la división anterior.
Se procede a crear el mapa digital y así poder ser enviado a la computadora y ser
visualizado en la pantalla.
Se guarda en forma de archivo de imagen.


48
Resumen:
• El escáner se mueve a lo largo del documento, línea por línea
• Cada línea se divide en “puntos básicos”, que corresponden a píxeles.
• Un capturador analiza el color de cada píxel.
• El color de cada píxel se divide en 3 componentes (rojo, verde, azul)
• Cada componente de color se mide y se representa mediante un valor.
• En el caso de una cuantificación de 8 bits, cada componente tendrá un valor de entre
0 y 225.

La luz de alta intensidad emitida se
refleja en el documento y converge
hacia una serie de capturadores,
mediante un sistema de lentes y
espejos. Los capturadores convierten
las intensidades de luz recibidas en
señales eléctricas, las cuales a su
vez son convertidas en información
digital, gracias a un conversor
analógico-digital.

CCD

Existen dos categorías de capturadores:

Los capturadores CMOS (Semiconductor Complementario de Óxido Metálico), o MOS
Complementario). Dichos capturadores se conocen como tecnología CIS (de Sensor
de Imagen por Contacto). Este tipo de dispositivo se vale de una rampa LED (Diodo
Emisor de Luz) para iluminar el documento, y requiere de una distancia muy corta entre
los capturadores y el documento. La tecnología CIS, sin embargo, utiliza mucha menos
energía.

CCD: (charge-coupled device, en español «dispositivo de carga acoplada») es un
circuito integrado que contiene un número determinado de condensadores enlazados o
acoplados. Cada condensador puede transferir su carga eléctrica a uno o a varios de los
condensadores que estén a su lado en el circuito impreso. La alternativa digital a los CCD
son los dispositivos CMOS (complementary metal oxide semiconductor). Los primeros
dispositivos CCD fueron inventados por Willard Boyle y George Smith el 17 de octubre
de 1969 en los Laboratorios Bell, ambos premiados con el Premio Nobel de Física de 2009
precisamente por el CCD.


Breve introduccion al hardware

Breve introduccion al hardware

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (9)

Similar a Breve introduccion al hardware

Similar a Breve introduccion al hardware (20)

Último

Último (20)

Breve introduccion al hardware