1. DISPOSITIVOS DE ENTRADA/SALIDA
Arquitectura de Computadoras
Arquitectura de Computadoras
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2. Un computador para trabajar en la solución de
un problema necesita un programa y los datos
correspondientes
Luego de haber encontrado la solución, la
computadora debe transmitirla al usuario que le
planteó el problema
El tema del paso de la información hacia o desde
el computador, se conoce como Entrada/Salida
(E/S)
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3. Los dispositivos de E/S de un computador
también influyen en el rendimiento de este
El Tiempo de Respuesta de un computador
comprende el periodo transcurrido desde que se
termina de introducir la orden en el teclado hasta
que se obtiene el resultado en la pantalla
Por lo que, los tiempos utilizados por ambos
periféricos, teclado y monitor, también influyen en
el rendimiento del computador observado por un
usuario
Arquitectura de Computadoras 3

4. Por lo tanto, el avance de la tecnología en
cuanto al desarrollo del CPU y memoria debe
estar a la par con el mejoramiento de los
sistemas de E/S
Si el sistema no es equilibrado, el elevado
rendimiento de algunos componentes puede
perderse debido al bajo rendimiento de otros
El arte del diseño de E/S es configurar un
sistema tal que la velocidad de todos los
componentes sea la misma
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5. Las grandes computadoras usan la siguiente
estructura de E/S:
Estructura de entrada y salida de una macrocomputadora
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6. Cuando la CPU desea realizar operaciones
de E/S, carga un programa en uno de los
canales
El canal maneja independientemente las E/S
de y hacia la memoria central, permitiendo
que la CPU realice otras tareas
Cuando el canal termina la operación de
lectura o escritura, envía a la CPU una señal
de interrupción para que atienda al canal
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7. Los grandes computadores necesitan o generan
una gran cantidad de entradas o salidas por lo
que poseen por lo menos tres buses:
El Bus de Memoria permite al canal leer o
escribir palabras de/en la memoria
El Bus de E/S permite a la CPU emitir
comandos a los canales, y a éstos les permite
interrumpir a la CPU
Un tercer bus que permite la transferencia de
información desde la CPU a la memoria o
viceversa, sin necesidad de usar los otros buses
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8. Los computadores personales usan una
estructura más simple. Tienen un solo bus para
conectar la CPU, la Memoria y los Dispositivos
de E/S:
Interrupciones
PROCESADOR
Cache
Bus de comunicación entre memoria e I/O
Memoria principal Controladora de I/O Controladora de I/O Controladora de I/O
Disco Disco
Pantalla Gráfica
Red
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9. Los sistemas de E/S de los PC constan de
dos partes:
El Controlador de E/S: contiene la mayoría
de componentes electrónicos que permiten
regular su dispositivo para operaciones de
entrada o salida y manipular el acceso al
bus que requiera
El Dispositivo de E/S en sí, ejemplos: el
monitor, disco duro, etc.
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10. Cuando un programa necesita datos del
disco, el CPU envía un comando al
Controlador del Disco, el cual solicita una
búsqueda al Dispositivo, luego de hallarlos
comienza a enviar datos en forma de bits en
serie hacia el controlador y desde allí se
envía hacia memoria o hacia el CPU
Además de ser utilizado por los
Controladores de E/S, el Bus es usado por
la CPU para la extracción de datos e
instrucciones de Memoria
Arquitectura de Computadoras 10

11. Si ambos dispositivos pretenden usar el bus
al mismo tiempo, un circuito Manejador del
Bus decide quién lo utilizará primero
Por lo general, ciertos dispositivos de E/S
tienen prioridad sobre la CPU, ya que los
discos y otros dispositivos en movimiento no
deben detenerse, ya que si lo hacen
aumentaría el tiempo de respuesta del
sistema
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12. EJEMPLOS DE DISPOSITIVOS DE E/S
Monitor(Pantalla Gráfica)
Arquitectura de Computadoras 12

13. El monitor es la pantalla en la que se muestra
la información suministrada por el
CPU, traduciendo a imágenes las señales
que provienen de la tarjeta gráfica
Principales características de un monitor:
 Resolución
 Frecuencia de Refresco
 Tamaño del Punto
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14. Resolución
Se trata del número de puntos que puede
representar el monitor por pantalla, en
horizontal por vertical. Ejemplos: 1024 x
768, 800 x 600
Cuanto mayor sea la resolución de un
monitor, mejor será la calidad de la imagen
en la pantalla
Arquitectura de Computadoras 14

15. La resolución debe estar de acuerdo con el
tamaño del monitor. Ejemplo: un monitor de
15” debe tener 1024 x 768 puntos, mientras
que uno de 17” o superior debe tener 1280
x 1024 puntos
La resolución está estrechamente
relacionada con el número de colores
disponibles y relacionado todo ello con la
cantidad de memoria de video
Arquitectura de Computadoras 15

16. Refresco de Pantalla
También llamada Frecuencia de Refresco
Vertical, está ligada a la estabilidad de la
imagen, y por tanto al descanso y confort
de nuestra vista
Se mide en Hz y debe ser mínimo 60
Hz, preferentemente entre 70 a 90, lo que
evitará que la pantalla presente parpadeos
apreciables
Arquitectura de Computadoras 16

17. Tamaño de Punto(dot pitch)
Es un parámetro que mide la nitidez de la
imagen, midiendo la distancia entre dos
puntos del mismo color. Esto resulta
fundamental a grandes resoluciones.
Lo mínimo exigible en este momento es
que sea de 0,28 mm
Arquitectura de Computadoras 17

18. Las dos tecnologías dominantes en
monitores para equipos de computación
personal son:
Tubos de Rayos Catódicos (CRT) y
Pantallas de Cristal Líquido (LCD)
Arquitectura de Computadoras 18

19. MONITORES CRT
Muchos monitores para computadores de
escritorio basan su funcionamiento en los
CRT(Cathode Ray Tubes), para desplegar su
información visual
Arquitectura de Computadoras 19

20. Los datos son enviados desde la controladora
de video hacia los circuitos del monitor
Los circuitos internos del monitor los reciben y
de acuerdo a lo especificado controlan los
cañones de electrones
Estos cañones lanzan haces de electrones
hacia la pantalla, la cuál tiene zonas sensibles
fosforescentes (píxeles) y al recibirlos emiten
un pequeño pulso de luz
Arquitectura de Computadoras 20

21. Para pantallas monocromáticas se tiene solo
un cañón
La trayectoria de los electrones en sentido
vertical y horizontal hacia los píxeles de la
pantalla es controlada por medio bobinas que
emiten campos magnéticos
Como el tiempo que permanece encendido el
píxel es muy corto, el proceso de barrido se
repite varias veces por segundo en toda la
pantalla
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22. Arquitectura de Computadoras 22

23. Los monitores a color difieren de los monitores
blanco y negro en:
Arquitectura de Computadoras 23

24. Hay 3 haces de electrones (D) que actúan
simultáneamente sobre la pantalla
La pantalla está recubierta de 3 tipos de
material fosforescente (rojo, verde y
azul), organizados en puntos o subpíxeles (A)
Los subpíxeles se agrupan en tríadas o
píxeles, que forman parte de líneas
horizontales y verticales de imagen, a modo
de una matriz de puntos de color
Arquitectura de Computadoras 24

25. Cerca del material fosforescente existe una
placa metálica delgada, llamada máscara de
sombras (B). Esta máscara tiene pequeñas
perforaciones alineadas con los puntos de
material fosforescente, para asegurar el
impacto de los electrones en el sitio
apropiado
La combinación de los 3 colores básicos del
sistema cromático RGB (Red, Green &
Blue), con diferentes intensidades en un
mismo píxel permite la creación de millones
de colores
Arquitectura de Computadoras 25

26. Desventajas de los monitores CRT:
-Ocupan más espacio y son pesados
-Los campos eléctricos afectan al monitor
-Para disfrutar de una buena imagen
necesitan ajustes por parte del usuario
-Consumen mucha energía eléctrica
-La tecnología de barrido que emplean
provocan parpadeo de las imágenes y causan
sobreesfuerzo y fatiga en los ojos
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27. Ventajas de los monitores CRT:
Permiten reproducir una mayor variedad
cromática
Distintas resoluciones se pueden ajustar al
monitor
Las emisión de luz de los materiales
fosforescentes permiten visibilidad desde casi
todos los ángulos posibles (alrededor de 150º)
Arquitectura de Computadoras 27

28. La tecnología CRT tiene mucha experiencia y
permite su fabricación con costos reducidos
De acuerdo a las proyecciones de crecimiento
de ventas, los monitores LCD han
sobrepasado en número a los CRT, pero no se
prevee la desaparición de los segundos hasta
que los costos de las otras tecnologías se
vuelvan realmente competitivos
Arquitectura de Computadoras 28

29. MONITORES DE CRISTAL LÍQUIDO - LCD
Las pantallas LCD se han vuelto
comunes, pues ofrecen ventajas sobre otras
tecnologías:
-Sin taza de refresco: Imagen estática, no
molesta a la vista, a contrario de esto, los CRT
actualizan su imagen varias veces por segundo
lo que por ejemplo a 60 Hz puede molestar
luego de un tiempo de uso
Arquitectura de Computadoras 29

30. -Menor consumo eléctrico: Respecto a un
CRT, puede consumir hasta 1/3 de lo que
consume este
-Espacio físico: El tamaño de los LCD es mucho
menor que un CRT, en lo que a profundidad se
refiera, por lo que se utiliza en portatiles
-Vida útil: Un LCD dura entre 50000~60000
horas, un CRT entre 10000~20000 horas
-Cada punto se encarga de dejar o no pasar la
luz
Arquitectura de Computadoras 30

31. Desventajas de las pantallas LCD
-Más caros para obtener calidades de imagen
como CRT‘s
-Sólo pueden reproducir fielmente la resolución
nativa, con el resto, se ve un borde negro, o se
ve difuminado por no poder reproducir medios
píxeles.
-Ángulos de visión limitada, desvirtúan los
colores
-Por sí solas no producen luz, necesitan una
fuente externa
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