Mantenimiento de computadores
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  • 1. http://www.cnice.mec.es Centro NacionalES PÚBLICA de Información yES PARA TODOS Comunicación EducativaES PARA TÍ
  • 2. Autores: Claudio Morán Flores Fernando Morán Flores________________________________________________________Ministerio de Educación y CienciaSecretaría General de Educación y Formación ProfesionalCentro Nacional de Información y Comunicación Educativa
  • 3. 0 Introducción al curso de Mantenimiento de equipos informáticos 6 0.1 Breve historia 6 0.2 Estructura básica de un ordenador personal 7 0.3 Hardware y software 11 0.4 ¿Qué es un ordenador PC? 12 0.5 El PC y sus periféricos 131 Placa Madre 17 1.1 Tipos 17 1.1.1 Diferencias entre placas AT y ATX 17 1.2 Elementos que constituyen la placa madre. 20 1.2.1 Slots de expansión. 20 1.2.2 ROM, EPROM y EEPROM BIOS. 29 1.2.3 Batería y RAM CMOS. 30 1.2.4 Juego de Integrados (Chipset) 30 1.2.5 Chipset de Intel. 32 1.2.6 VIA Technologies. 34 1.2.7 Otros fabricantes de chipset. 36 1.3 El zócalo de la CPU. 36 1.4 Otros puertos para la conexión de dispositivos externos. 37 1.4.1 Puerto Paralelo de impresora. 37 1.4.2 Puerto serie RS-232. 39 1.4.3 Conector para joystick. 41 1.4.4 Conector PS/2 para ratón. 41 1.4.5 Conector para teclado. 42 1.5 Conclusión. 43 1.6 Configuración de la BIOS. 45 1.6.1 Opciones típicas de las BIOS. 45 1.7 Programas de análisis y diagnóstico. 63 1.7.1 Ciusbet Hardware BenchMark, 63 1.7.2 Everest Home Edition. 64 1.7.3 Passmark BurnIn Test Profesional. 65 1.7.4 SiSoft Sandra 68 1.8 Instalación de una placa madre. 72 1.8.1 Pasos que deberemos seguir 72 1.8.2 Fallos en el funcionamiento de la placa madre 772 El MICROPROCESADOR (µP) 80 2.1 Un poco de historia. 80 2.1.1 Llegaron los 16 Bits. 80 2.1.2 La familia i80XXX de Intel. 81 2.1.3 Cisc y Risc. 82 2.2 Otras Características. 83 2.2.1 Bus de datos. 83 2.2.2 Bus de direcciones. 84 2.2.3 Frecuencia. 85 2.2.4 Voltaje de alimentación y tecnología de fabricación. 86 2.2.5 MMX, 3DNow¡, SSE y Multimedia. 87 2.2.6 Otras tecnologías incorporadas en los microprocesadores actuales. 88 2.2.7 Memoria caché. 90 2.3 El zócalo. 90 2.3.1 Zócalos antiguos. 92 2.3.2 Zócalos actuales. 93 2.4 Microprocesadores Antiguos pero aún en uso. 94 2.5 Los microprocesadores actuales. 99 2.5.1 Microprocesadores de Intel. 99 2.5.2 Microprocesadores de AMD (American Micro Device). 102 2.5.3 Microprocesadores para portátiles. 104 2.6 Configuración de la BIOS. 105 2.6.1 Arward BIOS. 106 2.6.2 AMI WinBIOS. 106 2.7 Instalación de un microprocesador. 107
  • 4. 2.7.1 Pasos que deberemos seguir. 107 2.7.2 Posibles problemas derivados del montaje del microprocesador. 1143 Memorias. 116 3.1 Características. 116 3.2 Tipos 121 3.2.1 ROM. 121 3.2.2 PROM. 121 3.2.3 EPROM. 121 3.2.4 EEPROM o E2PROM. 121 3.2.5 RAM. 122 3.2.6 DRAM. 122 3.2.7 SRAM. 128 3.2.8 Tag RAM. 129 3.2.9 VRAM. 129 3.3 Módulos SIMM Y DIMM. 130 3.4 Memorias caché. 132 3.5 Instalación de un módulo de memoria. 134 3.5.1 Averías producidas en las memorias 1374 Dispositivos de almacenamiento de datos 140 4.1 Discos Flexibles 140 4.1.1 Principio de funcionamiento 140 4.1.2 Estructura lógica de un disco flexible 144 4.1.3 Forma física del disco flexible de 3 ½” 147 4.1.4 El cable de datos 148 4.1.5 Diagnósticos 148 4.1.6 Instalación/Sustitución de una disquetera para discos flexibles 151 4.1.7 Averías en una disquetera para discos flexibles. 153 4.1.8 Mantenimiento de discos flexibles. 154 4.2 Discos duros 155 4.2.1 Principio de funcionamiento 155 4.2.2 Estructura de la información en un disco duro 157 4.2.3 Características constructivas de los discos duros 162 4.2.4 Cálculo de la capacidad del disco. 165 4.2.5 Modos CHS y LBA 166 4.2.6 Buses de conexión de discos duros 167 4.2.7 Prestaciones de los discos 175 4.2.8 Diagnósticos 176 4.2.9 Configuración de la BIOS para un disco duro 184 4.2.10 Instalación de un disco duro. 189 4.2.11 Averías en un disco duro. 207 4.3 CD-ROM 213 4.3.1 Principio de funcionamiento 213 4.3.2 Características de un lector óptico 214 4.3.3 Sistemas CAV y CLV 217 4.3.4 Sonido con CD-ROM 218 4.4 La grabadora de CD-ROM 220 4.4.1 Principio de funcionamiento 220 4.4.2 Formatos 222 4.4.3 Otras grabadoras 222 DVD 222 4.4.4 La evolución del CD hacia el DVD 222 4.4.5 Tipos de DVD 224 4.4.6 Formatos para DVD 225 4.4.7 La tarjeta descompresora MPEG-2 229 4.4.8 Sistemas antipirateo 230 4.4.9 Software para grabadoras de CD-ROM y DVD 231 4.4.10 Fallos comunes a la hora de grabar un CD o un DVD 233 4.5 Instalación de una unidad de CD-ROM o DVD 233 4.5.1 Pasos a seguir para la instalación de una unidad CD-ROM o DVD 234 4.5.2 Problemas que se pueden encontrar 239
  • 5. 4.6 Copias de seguridad 240 4.6.1 Conexión de las unidades al ordenador 240 4.6.2 Unidades para copias de seguridad 241 4.6.3 Políticas para copias de seguridad 241 4.6.4 Los más utilizados 242 4.6.5 Tecnología MO 243 4.6.6 Unidades ZIP 2455 Tarjetas gráficas. 248 5.1 El sistema gráfico. 248 5.2 Historia. 249 5.3 Resolución y frecuencia de refresco. 250 5.4 Colores. 251 5.5 Utilidades y accesorios 253 5.6 Elementos de la tarjeta gráfica 253 5.6.1 Procesador gráfico 253 5.6.2 Memoria vídeo 256 5.6.3 RAMDAC 257 5.7 BUS de conexión AGP y PCI Express 258 5.8 Velocidad de una tarjeta gráfica 258 5.9 Drivers, controladores gráficos y códecs de vídeo 259 5.10 Conectores TV y vídeo: 263 5.11 Refrigeración 266 5.12 Explicación de algunas características y términos de las tarjetas gráficas. 267 5.12.1 Otros términos: 270 5.13 Diagnósticos y averías 2716 Monitores. 286 6.1 Características. 286 6.2 Otras prestaciones. 294 6.3 Controles y Menú OSD. 294 6.4 Tubo de imagen. 296 6.5 Pantallas planas LCD. 300 6.5.1 Principio de funcionamiento. 301 6.5.2 Características de los monitores LCD. 306 6.5.3 Calidad de un monitor LCD TFT. 308 6.5.4 Ventajas e inconvenientes de las pantallas LCD. 309 6.6 Averías en Monitores. 310 6.6.1 Cable de conexión. 311 6.6.2 Monitor. 3127 Tarjetas de sonido. 315 7.1 Digitalización del sonido. 316 7.1.1 Convertidor Analógico/Digital, ADC. 317 7.1.2 Convertidor Digital/Analógico, DAC. 319 7.1.3 Full Duplex. 320 7.2 Síntesis de sonidos. 321 7.2.1 FM. 321 7.2.2 Tabla de ondas (Wave Table). 322 7.2.3 DSP (Digital Signal Processor). 323 7.3 Sonido Dolby Digital y DTS. 324 7.4 Amplificación. 326 7.5 Conexiones de la tarjeta de sonido. 327 7.5.1 Entradas analógicas y digitales. 327 7.5.2 Salidas analógicas y digitales. 329 7.6 Altavoces. 332 7.7 MIDI. 336 7.8 Averías en una tarjeta de sonido y sistema de altavoces. 3368 El Teclado 342 8.1 El Teclado por dentro. 343 8.2 Distintos tipos de teclados para ordenadores PC. 345 8.2.1 Teclado QWERTY. 346 8.2.2 Teclados Ergonómicos. 346
  • 6. 8.2.3 Teclados Flexibles. 347 8.2.4 Teclados Inalámbricos. 348 8.2.5 Pantallas táctiles. 349 8.3 Conexiones del teclado. 352 8.4 Mapa del teclado, configuración y códigos. 353 8.5 Combinaciones de teclas En WINDOWS. 356 8.5.1 Combinaciones de teclas que utilizan la tecla Logo de Windows. 356 8.5.2 Teclas del sistema 356 8.5.3 Teclas para manejar cuadros de diálogo. 357 8.5.4 Otras teclas de interés 357 8.6 Averías en los teclados. 3589 El Ratón. 361 9.1 Tipos de ratones. 361 9.2 Funcionamiento del ratón. 363 9.3 Controlador. 367 9.4 Tipos de conexión. 367 9.5 Trackball. 368 9.6 Touchpad. 369 9.7 Limpieza del ratón. 369 9.7.1 Ratones de bola. 369 9.7.2 Ratones ópticos. 370 9.8 Averías en los ratones. 37110 Impresoras 373 10.1 Características de una impresora. 373 10.2 Tipos de impresoras. 377 10.2.1 Matriciales. 377 10.2.2 Chorro de tinta. 378 10.2.3 Inyección de tinta. 378 10.2.4 Láser. 380 10.2.5 Transferencia Térmica. 384 10.2.6 Transferencia térmica por sublimación. 386 10.3 Conexión e Instalación de una impresora. 388 10.3.1 Conexión puerto paralelo. 388 10.3.2 Conexión por puerto serie RS-232. 389 10.3.3 Conexión por puerto USB. 391 10.4 Conectar varios ordenadores a una impresora. 391 10.4.1 Conmutador de impresoras. 391 10.4.2 Impresora en red LAN. 392 10.5 Conectar varias impresoras a un ordenador. 395 10.5.1 Conmutador de impresoras. 395 10.5.2 Instalación de una tarjeta con puerto paralelo. 395 10.5.3 Otras posibilidades. 396 10.6 Ampliación de memoria. 396 10.7 Problemas de funcionamiento y averías. 397 10.7.1 Hardware. 397 10.7.2 Software. 40011 Dispositivos de captura de imágenes 402 11.1 Escáner. 402 11.1.1 Introducción. 402 11.1.2 Funcionamiento. 402 11.1.3 Recursos Hardware. 404 11.1.4 Resolución. 408 11.1.5 Tipos de escáneres. 409 11.1.6 Driver TWAIN. 411 11.1.7 Programas (Software). 412 11.1.8 OCR. 412 11.1.9 Características técnicas del escáner. 413 11.2 . Cámaras fotográficas digitales 415 11.2.1 Introducción. 415 11.2.2 Características y parámetros más importantes de una cámara digital. 416
  • 7. 11.2.3 Funcionamiento. 421 11.2.4 Sensores de Imagen. 422 11.2.5 Tipos de cámaras digitales. 424 11.2.6 Almacenamiento de las imágenes. 424 11.2.7 Transferencia de imágenes al ordenador. 429 11.2.8 Lentes. 430 11.2.9 Accesorios. 430 11.2.10 Ejemplo práctico. 43212 Módem. 435 12.1 Funcionamiento 435 12.2 Características de un módem. 436 12.2.1 Velocidad. 436 12.2.2 Normas ITU. 437 12.2.3 “Plug and Play”. 437 12.3 Tipos de módem 437 12.4 Conexión de un módem al ordenador. 440 12.5 Configuración del módem. 441 12.6 Averías. 445 12.7 ADSL. 448 12.7.1 Información práctica. 449
  • 8. 0 Introducción al curso de Mantenimiento de equipos informáticos0.1 Breve historiaAunque ya en el siglo XVI y XVII se construyeron máquinas mecánicas concapacidades de cálculo de operaciones como la suma o la multiplicación, no eshasta mediados del siglo XX cuando realmente se puede decir que empezó laera del ordenador. Más concretamente, el primer ordenador electrónico fueconstruido en 1945 en la escuela Moore de Ingeniería Eléctrica, por John W.Mauchly y John Presper Eckert y se llamó ENIAC. Utilizaba más de 18.000válvulas de vacío y consumía la friolera de 150.000 W, por lo que disponía deun excelente equipo de refrigeración. Desde entonces se han sucedido variasgeneraciones de ordenadores marcadas por las innovaciones tecnológicas delmomento: • Primera generación, 1937 - 1953: Marcada por el uso de sistemas mecánicos como engranajes, relés y de las válvulas de vacío, similares a las que se utilizaban en los aparatos de radio o de televisión de la época. El primer ordenador comercial de esta primera generación fue el UNIVAC 1 (1951) • Segunda generación, 1954 - 1962: Basada en el transistor y la nueva tecnología de los semiconductores. Aparecen los lenguajes de programación en bajo nivel denominados código máquina. • Tercera generación, 1963 – 1972: Incorpora los circuitos integrados de bajo nivel de integración a la tecnología de semiconductores. Reduce drásticamente el tamaño de las placas de circuito impreso utilizadas en los ordenadores. Aparecen los sistemas de programación en alto nivel como el Cobol, Fortram, Basic y conceptos como multiprogramación y multiproceso. Son también de esta época las primeras memorias RAM, ROM, PROM y EPROM. • Cuarta generación, 1973 - 1983: Determinada por la aparición de los primeros microprocesadores de 4 y 8 bits. Es el comienzo de los integrados de alto nivel de integración VLSI y también de los primeros ordenadores personales que utilizaban microprocesadores como el 8008 (1972) y 8080 de Intel, el Z-80 de Zilog o el 6502 desarrollado por MOS Technology Corporation (1976). De esta época es también el Floppy Disk o disco flexible de 5 ¼”. Algunos ordenadores personales que utilizaban estos microprocesadores son los Atari, Sindair ZX Spectrum y Commodore C64.
  • 9. • Quinta generación, 1984 - 1990: Básicamente es una mejora tecnológica de la generación anterior, en la que se mejora sustancialmente el nivel de integración, la velocidad de proceso de los microprocesadores y la capacidad de trabajo, incorporándose en un mismo sistema varios procesadores. Aparecen los microprocesadores de 16 y 32 bits y la memoria RAM alcanza capacidades de decenas de Megabytes. Es el comienzo de la era de los PC de IBM y de los Macintosh de Apple que incorporaban los primeros microprocesadores de 16 bits. IBM adopto los microprocesadores 80X86 y 80X88 de Intel y Apple los 68000 de Motorota. • Sexta generación, 1990 - …: Continuación lógica de la generación anterior incorpora sustanciales mejoras tecnológicas encaminadas a aumentar la capacidad y velocidad de los microprocesadores y memorias asociadas a ellos. También incorpora mejoras sustanciales en las arquitecturas de los microprocesadores y comienza la revolución de las redes de ordenadores. A partir de aquí, podríamos hablar de la séptima, octava, … generación de ordenadores, puesto que ha habido avances más que suficientes para justificar nuevas generaciones, pero ya no son historia, sino un presente en el que todos estamos inmersos.0.2 Estructura básica de un ordenador personalLa estructura básica de un ordenador personal no se diferencia mucho decualquier otro sistema microprocesado y, de algún modo, también escomparable con la de un ser humano; Ambas están basadas en un elementoque procesa y almacena datos (cerebro), y elementos de entrada/salida operiféricos que permiten la comunicación con el exterior, detectando ymodificando su entorno (sentidos, manos, brazos, piernas, etc). En la siguiente figura se representa la estructura básica de un ordenadorpersonal estándar con los bloques más representativos:
  • 10. Ilu stración 0-1 Diagrama de bloques de un ordenador personal.• CPU (Unidad Central de Procesos): También denominada microprocesador. Como su nombre indica es la encargada de procesar todos los datos presentes en cualquier momento en el sistema, por lo que puede considerarse el elemento más importante y a su vez más complejo que conforma el ordenador personal. Podríamos dividirla en varios bloques: o ALU (Unidad Aritmético Lógica): Es la realmente encargada de procesar los datos y realizar los cálculos oportunos, tanto aritméticos (multiplicaciones, divisiones, sumas y restas) como lógicos (desplazamientos de registros, operaciones boleanas como AND, OR, NOT). El juego de instrucciones de la CPU determina la potencia de cálculo de la ALU, que normalmente está muy limitada a operaciones sencillas. Las operaciones complicadas, como raíces cuadradas, logaritmos y operaciones con vectores, se realizan mediante programas o algoritmos, aunque hay módulos como los coprocesadores matemáticos que agilizan y mejoran sustancialmente la potencia de cálculo, incluyendo instrucciones que permiten trabajar con números en coma flotante (números con exponente) o con vectores.
  • 11. Actualmente, todos los microprocesadores incorporados en los ordenadores personales incluyen un coprocesador matemático.o Registros: Lo constituyen células de memoria muy pequeñas, normalmente de 8, 16, 32 y actualmente de 64 y 128 bits que almacenan de forma temporal los datos que son o van a ser procesador por la ALU. El número de registros y su tamaño son variables de un microprocesador a otro e influyen en gran medida en el juego de instrucciones implementado en el mismo.o Unidad de control: Como su nombre indica, se encarga del control y sincronización de todos los procesos internos del microprocesador y de la sincronización también con los elementos externos como memorias y dispositivos de entrada /salida.o Comunicaciones internas: En este bloque se consideran todas las líneas de unión o buses que unen los distintos bloques que constituyen el microprocesador. Este bloque podría incluirse en la unidad de control.o Buses externos o Buses del sistema: Al conjunto de líneas encaminadas a realizar una misma función se la denomina BUS. Los buses suelen nacer en el interior del microprocesador y se extienden por todo el sistema, hasta llegar a los dispositivos de entrada/salida y a los dispositivos de memoria, En un microprocesador se distinguen tres tipos de buses: Bus de datos: Conjunto de líneas encaminadas a transportar los datos por el sistema. En general, el número de líneas de un bus de datos viene determinado por el número de BITS de los registros de datos del microprocesador, de tal forma, si el microprocesador es de 32 bits, el bus de datos tiene 32 líneas. Bus de direcciones: Conjunto de líneas encaminadas a direccionar las distintas posiciones de memoria de los sistemas de almacenamiento, como la memoria RAM. El número de líneas de este bus depende de la memoria física máxima que puede direccionar. Por tanto, un microprocesador con un bus de direcciones de 32 bits podrá direccionar 232 direcciones de memoria. Bus de control: Prácticamente lo constituyen el resto de líneas que salen del microprocesador y que están encaminadas al control y sincronización de los buses de
  • 12. datos y direcciones con los dispositivos de memoria y de entrada/salida. Este bus no suele representarse en los diagramas de bloques de los sistemas microprocesador.• Memoria Interna de almacenamiento: Lo constituyen los módulos de memoria conectada directamente al microprocesador y se denomina interna por encontrarse en el interior de la unidad central (U.C) o caja del ordenador, montada en la misma placa madre que el microprocesador. La memoria interna de almacenamiento puede contener tanto datos como código de programa y se divide, a grandes rasgos, en memoria RAM de lectura/escritura y Memoria ROM de sólo lectura. En la primera se almacenan los códigos de los programas en ejecución y sus datos temporales, de forma que al apagar el ordenador, toda esta información desaparece. En la segunda se suele cargar el FirmWare del sistema o programa de inicialización o arranque del sistema. En los PC se conoce como BIOS.• Memoria Externa de almacenamiento: La componen todos los dispositivos de almacenamiento de datos masivos como unidades de disco flexible y duro, CDROM y DVD, unidades de cinta magnética como los DAT y Streamer, etc.• Unidad de entrada/salida o interfaz de entrada/salida: Lo constituyen los circuitos electrónicos encargados de comunicar al microprocesador con los dispositivos de entrada/salida o periféricos. En los PC se denomina ChipSet.• Dispositivos de Entrada/salida o periféricos: Se considera así cualquier otro dispositivo conectado al ordenador encaminado a comunicar al microprocesador con el mundo exterior. o Entrada: Si el dispositivo o periférico sólo capta datos y los envía al microprocesador, se dice que el dispositivo es de entrada. Por ejemplo, el teclado, ratón o escáner. o Salida: Si el dispositivo o periférico sólo recibe los datos generados por el microprocesador, actuando sobre el entorno modificando alguna variable física o generando algún otro tipo de información determinada a interactuar con el mundo exterior, se dice que el dispositivo es de salida. Por ejemplo, una impresora o un monitor de televisión. o Entrada/Salida: Si el dispositivo admite información del microprocesador y también capta información del exterior y la envía al microprocesador, se dice que el dispositivo es de entrada/salida. Por ejemplo, una tarjeta de sonido que puede
  • 13. tanto reproducir sonido (salida), como grabar sonidos (entrada). La mayoría de los dispositivos de almacenamiento masivo que admiten tanto la grabación como la lectura de datos, también podrían considerarse periféricos de entrada/salida, aunque suelen encasillarse como dispositivos de almacenamiento externo. Ilustración 0-2 Ordenador personal y sus periféricos.0.3 Hardware y softwareEn informática, son dos conceptos que se complementan para formar lo queconocemos como ordenador personal. El Hardware abarca la parte puramentefísica del ordenador como son la placa madre, unidades de disco, fuente dealimentación, monitor, y todo tipo de periféricos que podamos encontrar encualquier tienda de informática. Una traducción un poco libre del término podríaser la “parte dura del ordenador”. El Software o “parte blanda del ordenador” abarca todo lo relacionadocon la programación incluida en el ordenador, desde el firmware (marca de laempresa o firma de la empresa) que en los sistemas PC conocemos comoBIOS, hasta los más avanzados programas de usuario pasando, cómo no, porel sistema operativo y todos los drivers que se incluyen en él. En este curso trataremos de forma exclusiva el Hardware de unordenador y, de forma puntual, el Software específico creado para analizar ydiagnosticar dicho Hardware. También se comentarán algunas aplicaciones delsistema operativo que nos permiten averiguar el estado o configuración de losdispositivos hardware del equipo en cuestión.
  • 14. 0.4 ¿Qué es un ordenador PC?Un ordenador PC no es más que, como su nombre indica, un OrdenadorPersonal (Personal Computer), pero con unas características de hardware ysoftware concretas. A nivel de estructura, un PC no se diferencia mucho de cualquier otroordenador personal del mercado, como pueda ser un Macintosh y, porsupuesto, sigue la estructura básica definida en el apartado 0.2. Sin embargo,sí hay una característica que los diferencia a nivel hardware de los demás y esla arquitectura interna del microprocesador que utilizan todos los PC que escompatible con la arquitectura x86 de Intel. Existen muchos fabricantes quefabrican microprocesadores para PC, pero todos ellos mantienen unacompatibilidad con este estándar que desarrolló Intel en los comienzos del PC.En este aspecto, Intel sigue siendo la empresa que dicta, de algún modo, lospasos a seguir por el resto de fabricantes (competencia) a la hora de producirlos microprocesadores que serán utilizados en los PC; aunque actualmente,algunas empresas como AMD, que disponen de un equipo de desarrolladorescomparables a los de Intel, se atreven a realizar innovaciones queposteriormente, tras su aceptación en el mercado, tienen que ser seguidas porIntel en sus nuevos desarrollos. Por tanto, en este aspecto, las dos marcas quese reparten la mayor cuota de mercado en la venta y desarrollo demicroprocesadores son Intel y AMD. La mayor diferencia, con cualquier otro ordenador personal del mercadoes su sistema operativo que en este caso ha sido desarrollado por Microsoft.En su origen era un sistema operativo en modo texto, sin ventanas y menúsgráficos, que básicamente servía para inicializar el hardware del sistema y noscreaba un pequeño interfaz para que el usuario pudiera llegar a los recursosdel sistema e iniciar las aplicaciones existentes en él. Este primer sistema sedenominó MS-DOS o Sistema Operativo en Disco de MicroSoft. Se denominóasí, por el hecho de que el sistema operativo no estaba en memoria, comosucedía con el resto de equipos de la época, sino que se encontraba en undisco flexible que debíamos introducir en la unidad correspondiente para que elordenador lo iniciase. El MS-DOS no era mono usuario y mono tarea, es decir,sólo podía trabajar con un usuario, no disponía de perfiles para diferenciar alusuario que manejaba la máquina, y tampoco podía correr dos aplicaciones altiempo con independencia total. Posteriormente apareció el primer interfaz gráfico de este sistemaoperativo que se denominó Windows y que se consolidó como el más utilizadoen ordenadores personales ya con su versión 3.1, de la que derivaron lasversiones 95, 98 y Milenium (Me). A todas ellas, a nivel de usuario, siempre seles llamó sistemas operativos, pero en realidad no eran más que interfazgráficos de usuario que corrían sobre el sistema operativo MS-DOS. Sin
  • 15. embargo, este interfaz gráfico también le confería al sistema operativo unacaracterística que en origen no tenía que es la posibilidad de crear perfiles deusuario (multiusuario) y ejecutar varias tareas independientes al tiempo(multitarea), aunque la funcionalidad de estas características siempre haestado en entredicho siendo muy discutida entre los programadores y analistasde sistemas informáticos. De forma paralela a Windows XX/Me, Microsoft también desarrolló lo quehoy en día se conoce como tecnología NT para el sector profesional querequería de un sistema operativo seguro y estable. De esta tecnología nacieronlas versiones denominadas Windows NT/2000/2003 con sus distintas variantesde WorkStation (estación de trabajo) y server (para servidores de red). Aunque Microsoft tiene la hegemonía, en cuanto al sistema operativo delos PC, otros desarrollos independientes como el Linux, también se han hechoun hueco con desarrollos específicos para estas máquinas.0.5 El PC y sus periféricosA nivel práctico, un PC está compuesto por una Unidad Central (U.C.)compuesta por los siguientes elementos: • Microprocesador y Sistema de refrigeración del mismo. Ilustración 0-3 Foto de un microprocesador y el sistema de refrigeración. • Placa madre, también denominada placa base. Contiene todos los elementos de control que permiten comunicar al microprocesador con el resto de elementos del sistema (ChipSet). También sirve de soporte y conexión de otros elementos como memorias, tarjetas de expansión y puertos específicos como el de impresora, serie RS-232 y USB.
  • 16. Ilustración 0-4 Foto de un una placa madre.• Fuente de alimentación. Provee de los niveles de tensión necesarios para el correcto funcionamiento de todos los elementos de la U.C.• Tarjetas incluidas en los slot de expansión de la placa madre. Como pueden ser la tarjeta gráfica, la tarjeta de sonido, el módem, la tarjeta de red, la tarjeta de captura de vídeo y TV, etc. Ilustración 0-5 Fotos de varias tarjetas de expansión internas.• Unidades de disco flexible internas: Hasta hace poco tiempo, la U.C. incluía la unidad de disco flexible, aunque actualmente se está sustituyendo por lectores de tarjetas FLASH.• Unidades de disco duro interno: Como mínimo, en la U.C. debe encontrarse una unidad de disco duro que podrá estar o no particionada, aunque, cada vez más, se comienza a incluir una segunda unidad de disco duro para almacenar datos, o instalar otro sistema operativo como Linux.• Unidades ópticas de lectura y grabación: como pueden ser las lectoras y grabadoras de CDROM y DVD.
  • 17. Ilustración 0-6 Fotos de una unidad de DVDRW Externa. • Memoria RAM: Instaladas en los zócalos dispuestos a tal efecto en la placa madre. También denominada memoria del sistema. Actualmente su capacidad de almacenamiento supera el GB. • Caja de la U.C: donde están incluidos todos los elementos citados. Habitualmente es metálica, aunque actualmente se fabrican de otros materiales como plásticos metacrilatos y poliéster, dando lugar a una nueva moda denominada modding que consiste en personalizar el aspecto de los ordenadores de igual modo a como sucede con el tunning de los coches. En el exterior de la U.C. nos encontramos un una serie cada vez mayorde dispositivos conectados a ella y que se denominan Periféricos. Algunos deellos son: • El ratón. Dispositivo de entrada de datos. Ilustración 0-7 Foto de un ratón inalámbrico. • El Teclado. Dispositivo de entrada de datos.
  • 18. Ilustración 0-8 Foto de un teclado tradicional. • El monitor: Dispositivo de salida de datos. • La impresora: Dispositivo de salida de datos. • El escáner: Dispositivo de entrada de datos. Ilustración 0-9 Foto de un Escáner con alimentador de hojas automáttico. • Los Altavoces: Dispositivo de salida de datos. • Unidades externas de disco duro: Dispositivo de entrada y salida de datos. • Unidades externas de CDROM y DVD: Dispositivo de entrada y salida de datos. • Lectores de tarjetas y memorias FLASH: Dispositivo de entrada y salida de datos. • Módem Externos y routers: Dispositivo de entrada y salida de datos. • Cámaras digitales y de vídeo: Dispositivo de entrada de datos. • Tarjetas digitalizadoras: Dispositivo de entrada de datos. En este curso se estudiarán uno por uno todos los elementos queconstituyen la U.C. y los periféricos más utilizados con los OrdenadoresPersonales también llamados PC (Personal Computer).
  • 19. 1 Placa Madre1.1 TiposLa Placa madre es una estructura plana de fibra de vidrio que soporta toda laarquitectura que compone el ordenador en sí. Está unida a la carcasa o cajadel ordenador mediante tornillos y soporta también todas las tarjetasnecesarias para el funcionamiento del sistema. Actualmente podemos decirque existen dos estándares de placas madre que son las antiguas AT y lasactuales ATX. Realmente, el único estándar reconocido es el correspondiente alas placas ATX que son fruto de la unión de distintos fabricantes con laintención de desarrollar un diseño estándar, tanto de dimensiones, como desituación de los componentes más significativos de las placas madre, comopueden ser el microprocesador, memoria y slots de expansión. Sin embargo,las placas AT han ido evolucionando con el tiempo hasta concretarse en losdiseños actuales, más o menos estandarizados. También podemos encontraren la actualidad modelos AT-ATX que mezclan características de ambasplacas.Ilustración 1-1. Placa ATX.1.1.1 Diferencias entre placas AT y ATXEntre las diferencias más significativas podemos destacar las siguientes:
  • 20. • Situación del microprocesador. En las placas AT suele situarse lejos de la fuente de alimentación para que el calor de la fuente no afecte a la temperatura del microprocesador. En las placas ATX, el microprocesador se dispone justo debajo de la fuente de alimentación y cercano al panel posterior de la caja. También debemos observar que en las cajas preparadas para placas ATX, el ventilador de la fuente de alimentación recoge el aire del interior de la caja, justo donde se encuentra el microprocesador y por tanto, ayuda a su refrigeración. También, muchas de estas cajas están preparadas para situar otro ventilador en el panel posterior, junto al microprocesador, de forma que mejore la refrigeración de la CPU.• Situación de la memoria. Las placas AT sitúan la memoria justo debajo de la fuente de alimentación al lado del conector de alimentación, mientras que en las placas ATX, la memoria se sitúa entre el microprocesador y los slots (conectores) de expansión.• Módulos de memoria. Como se comentó anteriormente, las placas AT han ido evolucionando desde los primeros microprocesadores y memorias aparecidos en el mercado, por tanto, podemos encontrar placas AT que soportan memoria RAM de 30 contactos, de 72 contactos, EDO, SDRAM y por supuesto, combinación de distintos tipos. Actualmente las placas AT-ATX suelen incluir zócalos para memoria EDO de 72 contactos y SDRAM de 168 contactos. Las placas ATX sólo incorporan zócalos para memoria de 168 contactos SDRAM.• Alimentación. Los conectores de alimentación de las placas AT y ATX son distintos, en el primer caso, son dos conectores hembra de 6 contactos cada uno, que se insertan en un único conector macho (en línea) de 12 contactos. Este tipo de placas no permiten la desconexión o apagado desde el sistema operativo y debe realizarse a través de un conmutador que corte la alimentación de la RED. En las placas ATX el conector es de 20 terminales en doble línea y en este caso, dispone de un terminal PS-ON que permite la desconexión de la fuente por software desde el propio sistema operativo.
  • 21. Conector de alimentación Conector de alimentación ATX AT Nº Función Nº Función Nº FunciónTerminal Terminal Terminal 1 Power Good 1 3.3v 11 3.3v 2 +5V 2 3.3v 12 -12V 3 +12V 3 GND 13 GND 4 -12V 4 +5V 14 PS-ON 5 GND 5 GND 15 GND 6 GND 6 +5V 16 GND 7 GND 7 GND 17 GND 8 GND 8 Power OK 18 -5V 9 -5V 9 5VSB 19 +5V 10 +5V 10 +12V 20 +5V 11 +5V 12 +5V 11 1 AT ATX Ilustración 1-2. Conector de alimentación AT y Conector de alimentación ATX • Conexiones de discos duros IDE y discos flexibles. En las placas AT suelen encontrarse entre los slots de expansión y la memoria, con lo que son muy poco accesibles. En las tarjetas ATX estos conectores están justo al lado contrario de los slots de expansión, en una zona despejada y accesible. • Slots de expansión. Son los únicos elementos que no han variado su posición de una placa a otra, estando situados en el mismo sitio en ambas.
  • 22. • Conectores RS232, Impresora, USB, ratón y teclado. En las placas AT, estos conectores se encuentran en el interior, a excepción del conector del teclado, situado junto a los controladores de disco duro y flexible, aumentando el caos de cables en el interior de la placa, pues tenemos que llevarlos al panel posterior de la caja a través de cable plano. En las placas ATX, estos conectores se encuentran en un lateral de la placa, entre memoria y microprocesador, dispuestos de tal forma que salen al exterior de la carcasa sin necesidad de cables de expansión, conectando los dispositivos externos directamente a estos conectores. • Código de colores de los conectores. Las placas AT no distinguen, mediante colores, los distintos conectores de la placa madre. Sin embargo, en las placas ATX se ha estandarizado un código de colores que identifica a los distintos conectores de la placa madre, entre los que destacan los siguientes: o Morado: Teclado. o Verde: Ratón. o Azul: Conexión del monitor. o Naranja: Puerto de Juegos/Midi. o Granate: Puerto de Impresora. o Azul y Blanco: Conectores IDE. Existen aun más diferencias, pero ya no son importantes para reseñarlas en este apartado.1.2 Elementos que constituyen la placa madre.Sería muy complicado realizar un despiece total de una placa madre paraevaluar cada uno de sus componentes, por tanto, lo que haremos será indicarlos elementos más significativos de la placa madre y comentar, en lo posible,sus características y funciones.1.2.1 Slots de expansión.Los slots de expansión son los conectores específicamente diseñados paraconectar tarjetas que permitan ampliar las características básicas de la placamadre y en general del ordenador. Normalmente los slots nos permitenexpandir los buses del microprocesador hasta cualquier circuito o tarjetaperiférica que se desee conectar a la placa base, por este motivo, es muycomún utilizar indistintamente los términos bus y slots para denominar unmismo elemento, aunque podríamos decir que el slots es el conector físico y el
  • 23. bus las conexiones que están representadas en dicho conector. Entendemoscomo bus, un número determinado de conexiones o terminales delmicroprocesador o del juego de integrados de la placa base (chipset ) que seunen para realizar una determinada tarea o función, por ejemplo, los busestípicos de un microprocesador son el bus de datos, bus de direcciones y bus decontrol, que serán comentados con más detalles en el capítulo dedicado almicroprocesador. En cuanto a los buses correspondientes al chipset de laplaca base podemos hablar de bus PCI, bus ISA, BUS AGP y otros más queveremos más adelante. Todos estos buses suelen contener en su totalidad oen parte a los buses del microprocesador. Actualmente se utilizan sólo trestipos de conectores o slots de expansión que son:1.2.1.1 Bus ISA.Los primeros PC´s(Personal Computers) queaparecieron en el mercadoutilizaban un bus que sedenominó XT. Era de 8 bitsy trabajaba a una frecuenciade 4.77MHz, que era lamisma velocidad que tenía Ilustración 1-3. Detalle del Bus ISA.el microprocesador 8088 que utilizaban. En poco tiempo, este bus se quedóobsoleto. Cuando IBM presenta en 1984 el PC AT, mejoró el bus utilizadoadaptándolo a las características del nuevo microprocesador que incorporabael 80286, que tenía un bus de datos de 16 bits y trabajaba a 8.33MHz. Estenuevo bus se denominó Bus ISA (Industry Estandar Arquytecture). Pocodespués aparecieron los microprocesadores 386 y 486 que utilizaban un busde 32 bits y trabajaban con frecuencias superiores a 30 MHz. Sin embargo, aúnhabía muchas tarjetas diseñadas para el antiguo bus ISA y que trabajaban a8.33 MHz, por tanto, el nuevo bus que desarrollaron los fabricantes de placasmadre, y que se denominó EISA (Extended ISA), mejoró en cuanto a capacidaddel bus de datos soportando 32 bits, pero no en cuanto a velocidad,manteniendo los 8.33 MHz de su antecesor. Actualmente ya no se fabrican placas que utilicen este bus, sin embargo,aun existe un parque muy numeroso de equipos antiguos que sí lo incorporanpero que, como es lógico, tienden a desaparecer poco a poco.
  • 24. 1.2.1.2 Bus PCI.Es un bus local desarrollado en 1992por Intel, cuyo estándar es de 32 bits ytrabaja a 33 MHz con un ancho debanda de 133 MB/s, aunqueactualmente han evolucionado hastasuperar los 5 GB/s. Fue diseñado paratrabajar con dispositivos rápidos comolas tarjetas de vídeo. Con la aparicióndel BUS AGP, el BUS PCI a quedadorelegado a todos los dispositivos menosla tarjeta de vídeo que normalmente se Ilustración 1-4. Detalle del Bus PCI.suele conectar al bus AGP (queveremos más adelante), aunque en la actualidad, con la aparición de los BusesPCI Express de alta velocidad es posible que vuelvan a recuperar el terrenoperdido en el campo de las tarjetas gráficas. Uno de los principales problemas que plantea el bus PCI (PeripheralComponent Interconnect) es que teóricamente fue diseñado para un máximode tres slots, aunque los buses actuales PCI admiten hasta diez dispositivos,de los cuales, 5 pueden ser tarjetas y el resto deben ser dispositivosincorporados en la placa madre, como tarjeta gráfica o el puente PCI a ISA, delque ya hablaremos más adelante. Cuando se conectan más de una tarjeta enlos slots PCI, el ancho de banda se divide entre las tarjetas conectadas, con locual el rendimiento de cada canal PCI disminuye considerablemente. Por otraparte, los dispositivos conectados al BUS PCI no pueden leer o escribirdirectamente en la memoria del sistema, ni el microprocesador puede leerdirectamente la memoria de vídeo de las tarjetas gráficas conectadas a estosbuses. Los Slots de expansión PCI de 32 bits constan de un conector de 124terminales, de los cuales 120 son activos y otros cuatro de identificación,aunque también existen versiones de 64 bits que utilizan un conector de 188terminales. El color de los conectores suele ser blanco. Una de las características mas relevantes del bus PCI es la posibilidadde configuración automática de las tarjetas, conocida como Plug & Play(enchufar y utilizar), también conocido con las siglas PnP. Gracias a estaposibilidad, el procesador puede extraer la información necesaria para realizarsu instalación a efectos de IRQ´s, puertos utilizados y memoria necesaria. Los dispositivos PCI pueden trabajar como esclavos o como maestros.En el primer caso, estos dispositivos pueden aceptar comandos de la CPU o deotra tarjeta maestra. En el segundo caso, la tarjeta puede coger incluso el
  • 25. control de los buses PCI (bus-mastering) y trabajar de forma independiente, sinintervención del microprocesador. En principio, las placas bases que utilizan arquitectura PCI no puedenincluir buses ISA compartiendo directamente el mismo microprocesador, puestoque las velocidades de ambos son muy diferentes. Para solucionar esteproblema y poder incluir slots ISA en placas con arquitectura PCI, Intel hadesarrollado los denominados puentes PCI a ISA (PCI-to-ISA bridge). Estepuente no es más que un integrado que se incorpora en el Chipset de la placamadre y que transfiere los datos entre el bus PCI y el bus ISA, de este modo,pueden seguir conectándose tarjetas ISA en una placa con arquitectura PCI. Como se comentó anteriormente, el bus PCI ha evolucionadoconsiderablemente y esto ha originado distintos estándares y versiones de losmismos. En la siguiente tabla se muestra dicha evolución con lascaracterísticas más relevantes. PCI Estándar Revisión Año Longitud Bus Frecuencia Ancho de Tensión Datos (bits) (MHz) Banda (MB/s) Alimentación (volt) PCI 2.0 1993 32 33 133 MB/s 5 PCI 2.1 1995 32 66 266 MB/s 5/3,3 PCI 2.2 1998 64 66 533 MB/s 5/3,3 PCI 2.3 2002 64 66 533 MB/s 3,3 PCI-X PCI- X 1.0 1999 64 133 1066 MB/s 3,3 PCI-X 2.0 2002 64 533 3,97 GB/s 3,3/1,5 PCI-X 3.0 2004 64 1066 7,95 GB/s 3,3/1,5 PCI Express PCI Express 1X 2004 1 2,5 GHz 250/500 MB/s PCI Express 2X 2004 2 2,5 GHz 0,5/1 GB/s PCI Express 4X 2004 4 2,5 GHz 1/2 GB/s PCI Express 8X 2004 8 2,5 GHz 2/4 GB/s PCI Express 16X 2004 16 2,5 GHz 4/8 GB/s PCI Express 32X 2004 16 2,5 GHz 8/16 GB/sTabla 1-1. Evolución y características del BUS PCI La arquitectura PCI Express (anteriormente conocida como 3GIO o 3rdGeneration I/O) es la evolución lógica del ya anticuado bus PCI paraacondicionarlo a los dispositivos de alta velocidad actuales. De este modo, elBUS PCI vuelve a ser una buena opción para la conexión de tarjetas gráficas y,por tanto, un buen competidor del bus AGP. Trabaja con una frecuencia base de 2,5GHz y permite una comunicaciónfull-duplex (bidireccional) por cada línea o canal implementado lo que duplica lavelocidad de dicho canal. Se fabrican actualmente buses PCI Express de hasta16 canales, permitiendo alcanzar anchos de banda de 8GB/s, pero ya está en
  • 26. desarrollo el PCI Express 32X que permitirá alcanzar un ancho de banda de16GB/s. La opción básica PCI Express 1X utiliza un único canal bidireccional porlo que su comportamiento es similar a un puerto serie de alta velocidad. CadaByte de datos transmitido debe incluir dos bits de redundancia, por lo que esnecesario transmitir 10 bits por cada 8 bits de datos. De este modo, el ancho debanda teórico de cada canal PCI Express es de 2,5 GHz / 10 bits = 250MBytes/s. Como el bus es bidireccional, el ancho de banda teórico efectivo esjusto el doble, es decir, 2 (250 MB/s) = 500 MB/s.1.2.1.3 Bus AGP.Es un bus de reciente aparición y nace como consecuencia lógica de laevolución del bus PCI. Ha sido desarrollado específicamente para la utilizacióncon tarjetas gráficas de altas prestaciones, de ahí su nombre, AdvancedGraphics Port (AGP) y rompe muchas de las barreras que limitaban al bus PCI. Ilustración 1-5. Detalle del Bus AGP. En su desarrollo original, se diseño para trabajar a una frecuencia de 66MHz con un bus de 32 bits, lo que implica un ancho de banda teórico de 266MB/s (4Bytes x 66 MHz). Este modo de trabajo se denomina x1.Posteriormente se desarrolló el modo x2 que permite transferir datos tanto en elflanco de subida del reloj, como en el de bajada duplicando el ancho de bandade transferencia teórico (528 MB/s). Las placas madres actuales incorporan también el modo 4x y 8x quepermite un ancho de banda con la memoria principal del sistema de 1GB/s y2GB/s respectivamente. Ambos slots no son compatibles físicamente, por loque la elección de la tarjeta gráfica está determinada en gran medida por el tipode BUS AGP de la placa madre. A diferencia del bus PCI, los dispositivos montados en AGP puedentransferir o recibir datos directamente de la memoria principal, liberando a lamemoria de vídeo de la tarea de almacenar las texturas en las tarjetas 3D. Por otra parte, en una placa madre sólo puede implementarse un busAGP lo que implica que no tiene que compartir su ancho de banda con ningúnotro dispositivo conectado al ordenador.1.2.1.4 Bus USB.Uno de los principales problemas que plantean los buses anteriormente citadoses que sólo pueden utilizarse en el interior del ordenador, en la placa madre. Si
  • 27. deseamos conectar dispositivos externos, tenemos que hacer uso de otro busdiseñado para trabajar fuera de la placa madre, este es el caso del bus USB(Universal Serial Bus). A diferencia de los buses PCI, ISA y AGP, el USB esserie, lo que implica que la transmisión de datos se realiza bit a bit y no byte abyte (palabra a palabra). Conectores del Bus USBIlustración 1-6. Detalles del bus USB de una placa madre y de un portátil. Por otra parte, el bus USB ha sido desarrollado por varios de losfabricantes más importantes de la industria del PC, como son: Compaq, Digital,IBM, Intel, Microsoft, Nec y Northerm Telecom. Con el fin común de simplificarla conexión entre dispositivos y puede considerarse un estándar de conexiónde dispositivos externos. Las características más importantes de este bus son: • Soporta hasta 127 dispositivos conectados al tiempo. • Los dispositivos se pueden instalar o quitar con el equipo conectado, “en caliente”, sin necesidad de reiniciar el sistema para que este lo reconozca (Hot Plug & Play). • Velocidades de transferencia de 1,5 Mbits/s y 12 Mbits/s en las versiones 1.X y 480 Mbits/s en la versión 2.0 • Los dispositivos no necesitan IRQ´s (interrupciones), direcciones de entrada-salida ni ADM, con lo cual, la instalación y configuración es muy sencilla. La mayoría de los dispositivos conectados al PC necesitan el uso de alguna interrupción o IRQ, un ADM o algún puerto de entrada/salida que son recursos limitados del PC. Por tanto, el sistema operativo debe conocer en todo momento los recursos que necesita cada dispositivo y comprobar que dos o más dispositivos no utilicen el mismo recurso. En los dispositivos PnP (Plug & Play), la asignación la realiza la BIOS y el sistema operativo, pero en los sistemas que no son PnP la asignación la realiza el usuario del PC siendo en algunos casos una tarea difícil que puede ocasionar el mal funcionamiento del sistema. • Si el dispositivo no exige mucha potencia de alimentación, el bus USB puede suministrar la alimentación a través del propio bus (Bus
  • 28. Powered). La corriente máxima que puede suministrar es de 0,5 A a 5 V (2,5W).• La conexión de dispositivos se realiza en cascada, de igual modo a como ocurre con los dispositivos SCSI, teniendo en cuenta que el bus SCSI es de tipo paralelo y el bus USB es una conexión serie.• La longitud máxima del cable USB está limitada a 5m.• Algunos dispositivos o periféricos que utilizan este tipo de bus para su conexión con el ordenador incorporan dos conectores USB, uno de entrada y otro de salida para el siguiente dispositivo conectado al bus.• El controlador USB viene incluido en el Chipset de la placa madre. Dependiendo de la placa madre, ésta puede incorpora uno o dos buses USB que se controlan independientemente.• En realidad, los dispositivos USB pueden trabajar en varios modos de funcionamiento: de baja velocidad que utilizan un ancho de banda de 1,5 Mbits/s y 12 Mbits/s, utilizados por los dispositivos lentos como módems, impresoras, ratones o teclados, y otro de alta velocidad cuyo ancho de banda es 480 Mbits/s que permite la conexión con escáner, discos duros o CDROM externos. Ilustración 1-7. Conexiones del bus USB en la placa madre. Como puede observarse en la ilustración, el bus USB utiliza un par dehilos para la transmisión de datos y otro para la recepción pudiéndoserealizar comunicaciones Full Duplex (comunicación en ambos sentidos altiempo). También se observa que pueden implementarse hasta dos busesUSB como sucede en el supuesto de la ilustración.• La principal desventaja del bus USB es debida a su arquitectura Cliente/Servidor que implica la utilización de un dispositivo raíz (root) donde se conectan los dispositivos (concentrador raíz). Normalmente, cada concentrador maneja dos dispositivos.
  • 29. En la actualidad, las placas bases incorporan varios concentradores raízde USB que implementan dos conexiones USB cada uno, por lo que disponende 6 o más conectores USB de alta velocidad (USB 2.0). Ya se está desarrollando la versión 3.0.Más información en http://www.usb.org/.1.2.1.5 BUS FireWire.El bus FireWire también nació con el objetivo de estandarizar un sistema deconexionado serie de alta velocidad entre dispositivos y fue diseñado por unconsorcio de empresas entre las que destaca Sony. También se le conoce conel nombre IEEE 1394, modo en que es reconocido por Windows, y con elnombre i-link cómo se denomina dicha conexión en los dispositivos,especialmente en las cámaras de vídeo. Las características más importantes de este bus son: • Soporta hasta 63 dispositivos conectados al tiempo. • Los dispositivos se pueden instalar o quitar con el equipo conectado, “en caliente”, sin necesidad de reiniciar el sistema para que este lo reconozca (Hot Plug & Play). • Velocidades de transferencia de 100 Mbits/s, 200 Mbits/s y 400 Mbits/s, algo menor que los buses USB. • Al igual que el bus USB, el FireWire puede suministrar la alimentación a través del propio bus (Bus Powered). La corriente máxima que puede suministrar es de 1,25 A a 12 V (15W), mucho más que el USB. • La conexión de dispositivos se realiza en cascada, de igual modo a como ocurre con el bus USB. • La longitud máxima del cable USB está limitada a 4,5m. • En las placas actuales, el controlador IEEE 1394 viene incluido en el Chipset de la placa madre. • La principal ventaja del bus FireWire respecto al USB es debida a su arquitectura peer to peer, que permite la conexión de varios dispositivos sin la necesidad de varios concentradores raíz. En la actualidad, las placas bases incorporan varias conexiones FireWire,pero por lo general no tienen salida directa al exterior como sucede con el busUSB, por lo que hay que sacar fuera las conexiones mediante un cable deexpansión que va desde la placa base al panel posterior de la U.C. (unidadcentral). Ya se está desarrollando la versión 2 del bus FireWire que prometevelocidades de 800Mbits/s, lo que hace muy probable que los fabricantes de
  • 30. discos duros lo utilicen como estándar de bus para sus dispositivos endetrimento del actual bus ATA y serial ATA.1.2.1.6 Bus PCMCIA.Este bus ha sido desarrollado para los ordenadores portátiles teniendo comoconsideración principal el tamaño de los conectores y de los dispositivos que seconectarán a este bus. Los formatos de los dispositivos que se conectan a estebus se conoce como PC Cards y pueden contener en un reducido tamaño todotipo de elementos o periféricos como: memoria, disco duro, módem, tarjeta desonido, tarjeta de red, CDROM, adaptador SCSI, etc. El conector es estándar de 68 pines y existen tres formatos de acuerdoal grosor de la tarjeta: • Tipo I: tiene un grosor inferior a 3,3 mm y se suele utilizar para memorias RAM, FLASH y EPROM. • Tipo II: Con un grosor de 5 mm se suele utilizar para módem, tarjetas de RED, tarjetas USB y FireWire y Memorias tipo Flash ATA. Ilustración 1-8 Vista de una memoria ATA Flash de 1GB y una tarjeta FireWire, del Tipo II • Tipo III: Tiene un grosor de 10,5 mm y se utiliza para discos duros, discos flexibles y CDROM.
  • 31. Ilustración 1-9. CDROM y unidad de disco flexible para portátil que utilizan el bus PCMCIA. Enla unidad de disco, puede observarse un cable adaptador PCMCIA/LPT que permite conectar launidad al puerto de impresora.1.2.1.7 Bus MR/AMR.Utilizado en las placas madre que utilizan el Chipset i810, permite conectartarjetas de sonido y MODEM que usan las capacidades del Audio-Codec 97(AC97) que se comentarán más adelante. Las placas AMR disponen de Audioy MODEM y las MR sólo del MODEM. Ilustración 1-10. Detalle del Bus AMR1.2.2 ROM, EPROM y EEPROM BIOS.La ROM BIOS es un circuitointegrado, normalmente de 32terminales (Dual in line), cuyafunción es memorizar el programade inicialización del sistema y que sedenomina BIOS (Basic Input OutputSystem). La característicafundamental de este tipo de Ilustración 1-11. Eprom correspondiente amemorias es que no son volátiles, es una Bios de AWARDdecir, no pierden su contenido cuando
  • 32. se quedan sin alimentación. Estas memorias son grabadas en fábrica duranteel proceso de fabricación y ya no pueden ser nunca modificadas. Cuando laserie que se desea fabricar es pequeña, las memorias ROM son poco rentablesy entonces se hace uso de las memorias EPROM, estas memorias tampocoson volátiles, pero no se graban durante el proceso de fabricación, sinodespués mediante un aparato denominado grabador de EPROMS. Estamemoria puede ser borrada mediante la aplicación de luz ultravioleta a travésde una pequeña ventana dispuesta en la parte superior del integrado. Una vezborrada permite su regrabación. Estos integrados se distinguen fácilmente porllevar siempre una pegatina que protege de la luz el interior del integrado.También podemos encontrar memorias no volátiles que se borran y grabaneléctricamente, son las denominadas EEPROM o E2PROM. Una variedad muyutilizada en los equipos actuales son las memorias FLASH EEPROM, quepermiten actualizar la versión de la BIOS mediante un programa distribuido porel fabricante de la placa.1.2.3 Batería y RAM CMOS.En la memoria ROM BIOS se almacena el programaque sirve para la inicialización del ordenador, perotodo programa necesita una zona de datos que podermanipular (RAM) y que almacena datos deconfiguración que pueden variar de un ordenador aotro, o simplemente al ampliar el sistema. Estainformación debe permanecer en memoria RAM y nodebe borrarse al apagar el ordenador, para ello, lasplacas madres incorporan una memoria RAM de muybajo consumo denominada RAM CMOS que se Ilustración 1-12. Bateríaalimenta con una pequeña batería de 3 voltios. Al ser interna.muy bajo el consumo, esta batería puede durar variosaños. En las placas antiguas la RAM CMOS la constituía un integrado dedicadoa esa función y al reloj en tiempo real, que mantiene la hora del sistema auncuando el ordenador se apaga. Actualmente, tanto el reloj en tiempo real, comola memoria RAM vienen incluidos en uno de los circuitos integrados que formanel denominado Chipset del sistema y de los cuales hablaremos más adelantedetenidamente.1.2.4 Juego de Integrados (Chipset)El Chipset lo constituye un juego de circuitos integrados diseñadosespecíficamente para servir de interfaz entre el microprocesador y los demáselementos que componen el sistema, como pueden ser la memoria, unidadesde disco duro y flexible, buses de expansión, puertos de entrada salida, etc.Los primeros ordenadores que aparecieron no constaban de un juego de
  • 33. integrados hechos a medida, sino que este interfaz se realizaba con multitudcircuitos integrados discretos de carácter general, como puertas lógicas ycircuitos combinacionales y secuenciales. Con la evolución de losmicroprocesadores y los dispositivos periféricos también ha tenido lugar unaevolución lógica del interfaz que los une y se han ido integrando en circuitosmuy complejos que realizan varias funciones al tiempo, de este modo, el diseñode una placa madre se ha simplificado a costa de la complejidad de estosnuevos circuitos integrados que se fabrican para trabajar en conjunto con unosdeterminados microprocesadores y dispositivos periféricos. Por tanto, puededecirse que la elección del Chipset de la placa implica, en gran modo, laelección de las características básicas del ordenador.Ilustración 1-13. Integrado correspondiente al ChipSet En general, los Chipset vienen determinados por dos circuitos integradosdenominados North Bridge (puente norte) y South Bridge (puente sur),denominación que viene determinada fundamentalmente por su situacióndentro de la placa madre. Ambos circuitos integrados se dividen las tareas arealizar determinando las características propias de la placa madre delsiguiente modo: North Bridge: Directamente unido al bus del microprocesador, determina el tipo y velocidad del bus del sistema Front Side BUS (FSB), así como el soporte de la memoria RAM y del bus AGP. South Bridge: Conectado directamente al North Bridge, es el encargado de comunicar el sistema con el exterior, por lo que controla directamente los dispositivos de entrada/salida (I/O) como son: Audio, Dispositivos de almacenamiento mediante el Bus ATA y SATA, USB, FIRE Wire, Red Local LAN, etc. En general, las características fundamentales que vienen determinadaspor el Chipset son las siguientes: • Velocidad del bus del sistema (FSB): 400, 533, 800, 1066 MHZ. • Velocidad del bus PCI: 33 o 66 MHz o PCI Expres. • Máxima memoria RAM que soporta la placa madre: 128 MB, 512 MB, 1 GB, 8 GB, etc. • Tipo de memoria RAM soportada: DDR2-400, etc.
  • 34. • Soporte para sistemas de almacenamiento: SATA 150/4, UDMA ATA100, 133 y 166. • Soporte para sistema gráfico externo: o Bus AGP y versión del mismo: AGP 1x, 2x, 4x u 8x. o Bus PCI Express y versión del mismo: PCIE x16. • Sistema gráfico integrado: Intel® Graphics Media Accelerator 900. • Sitema de Audio Integrado: Intel® High Definition Audio, AC’97/20-bit audio. • Soporte para USB y FireWire. • Gestión del bajo consumo de la potencia de alimentación (Power Management). • Soporte para sistemas multiprocesador. • Soporte para todo tipo de tecnologías nuevas que van apareciendo en los microprocesadores, como es el caso de la tecnología Hyper- Threading que permite la ejecución simultánea de varios hilos de una misma aplicación, soportada actualmente sólo por los microprocesadores de Intel. Más información al respecto en http://www.intel.com/technology/hyperthread/ En particular, todos los parámetros configurados en la BIOS de unordenador deben ser soportados por el Chipset de la placa madre.1.2.5 Chipset de Intel.Nos centraremos únicamente en los chipset que se utilizan actualmentedejando de lado los que Intel ha descatalogado o ha dejado de fabricar. Acontinuación se muestra una tabla comparativa de cuatro chipset de Intel conlas características más representativas de los mismos.
  • 35. Intel® 925XE Intel® 915G Intel® 875P Intel® 865G Express Express Chipset Chipset Chipset ChipsetProcesadores Pentium® 4 Pentium® 4 Pentium® 4 Pentium® 4,Soportados Celeron®, o Celeron® DTechnología Optimizado para Optimizado para Optimizado para Optimizado paraHyper-Threading HT Technology HT Technology HT Technology HT TechnologyBus del Sistema FSB 1066, 800 MHz 800/533 MHz 800/533 MHz 800/533/400 MHzTipo de encapsulado LGA775 LGA775 mPGA478 mPGA478Módulos de memoria 2 DIMMs 2 DIMMs 2 DIMMs 2 DIMMssoportadosTipo de Memoria Dual-Channel Dual-Channel: Dual-Channel Dual-Channelsoportado DDR2 533/400 DDR2 533/400, DDR 400/333/266 DDR 400/333/266 DDR 400/333FSB/Configuración 1066/DDR2-400 800/DDR2-533 800/400 800/400de Memoria 1066/DDR2-533 800/DDR2-400 800/333 800/333 800/DDR2-533 800/DDR400 533/333 533/333 800/DDR2-400 533/DDR400 533/266 533/266 533/DDR400 400/333 400/266Máxima Memoria 4 GB 4 GB 4 GB 4 GBAncho de banda de 256 Mbit/512 256 Mbit/512 512/256/128 Mbit 512/256/128 Mbitla memoria Mbit/1Gbit Mbit/1GbitInterfaz del sistema PCI Express x16 PCI Express x16 AGP8X AGP8Xgráfico (1.5V) (1.5V)Sistema gráfico 925XE Chipset 915G Chipset 875P Chipset 865G Chipsetintegrado en placaAcelerador gráfico N/A Intel® Graphics N/A Intel® Extreme Media Accelerator Graphics 2 900Velocidad del núcleo N/A 333 MHz N/A 266 MHzdel procesador (CoreSpeed)Máxima memoria N/A Dynamic Video N/A 96MB si la RAM >dinámica de vídeo Memory 128MB 32MB si la Technology RAM <=128MB (DVMT) 3.0Zone Rendering N/A Zone Rendering N/A Si Technology 3
  • 36. Video / Display N/A Modos HDTV y N/A 350MHz DAC LCD pantalla 2x12bit DVO ancha, Opción (Intel® Digital Dual display Video Output Interface) que permite la conexión directa a un TV o a un flat- panel displaysControlador de I/O 925XE Chipset 915G Chipset 875P Chipset 865G ChipsetSoporte PCI (4) PCI Express (4) PCI Express x1 PCI 2.3 PCI 2.3 x1Conectores PCI 6 6 6 6MaestrosInterfaz de SATA 150/4, SATA 150/4, SATA 150/2 SATA 150/2dispositivos de UDMA ATA100 UDMA ATA100almacenamientoSoporte USB 8 ports, USB 2.0 8 ports, USB 2.0 8 ports, USB 2.0 8 ports, USB 2.0Soporte de red: LAN Si Si Si SiMACSoporte de Audio Intel® High Intel® High AC’97/20-bit audio AC’97/20-bit audio Definition Audio, Definition Audio, AC’97/20-bit AC’97/20-bit audio audioTabla 1-2. ChipSet Intel1.2.6 VIA Technologies.Los chipset de VIA Technologies son una alternativa a los comentadosanteriormente de Intel®. En este caso la variedad no es ni mucho menos tanextensa como en el repertorio de chipset de Intel y han sido desarrolladosfundamentalmente para soportar toda la familia de microprocesadores Athlonde AMD, aunque también hay versiones que soportan MicroprocesadoresPentium de Intel. También se han desarrolladoversiones para los nuevos Athlon 64 y Athlon64 FX.1.2.6.1 VIA KT800 y K8T800 Pro.El chipset VIA KT800 ha sido desarrolladopara soportar los microprocesadores AthlonXP/Duron de AMD, dotando a las placasmadre de características de alto rendimiento y Ilustración 1-13. Integradobajo coste. De igual modo, el chipset VIA correspondiente al ChipSet
  • 37. K8T800 Pro ha sido desarrollado específicamente para el nuevomicroprocesador Athlon 64/64 FX de AMD. Las características más relevantes de ambos chipset son las siguientes: Características ChipSet Puente Norte (North VIA KT880 VIA K8T800 Bridge) AMD Athlon™64, Athlon™64FXProcesadores soportados AMD Athlon™ XP & Opteron™Bus FSB (Front Side Bus) 400/333MHz HyperTransport Bus Link El controlador de memoria DDR DualStream64™ - Dual ChannelMemoria soportada está integrado directamente en el DDR400/333 SDRAM MicroprocesadorSoporte AGP AGP4X/8X AGP8X / 4XArquitectura del BUS Síncrona AsíncronaMáxima memoria 8.0GBsoportada Puente Sur (South Bridge) VIA VT8237Bus de comunicaciónpuente Norte/Sur 8X V-Link (533MB/sec) Ultra V-Link (1066MB/s)(North/South Bridge Link) VIA Vinyl™ 6-channel Audio VIA Vinyl™ 6-channel Audio (AC97 integrated) (AC97 integrated)Audio VIA Vinyl™ Gold 8-channel VIA Vinyl™ Gold 8-channel Audio (PCI companion controller) Audio (PCI companion controller) VIA Velocity™ Gigabit Ethernet VIA Velocity™ Gigabit Ethernet (PCI companion controller) (PCI companion controller)Red Local (LAN) VIA integrada 10/100 Fast VIA integrada 10/100 Fast Ethernet EthernetModem MC97 MC97Slots PCI 6 slots 6 slots Soporta 2 dispositivos SATA 2 x SATA 150 dispositivos (Dual Channel Serial ATA)SATA SATALite™ interfaz para dos SATALite™ interfaz para dos dispositivos SATA adicionales (4 dispositivos SATA adicionales (4 en total) en total)
  • 38. Bus Paralelo ATA133 (hasta 4Soporte ATA ATA133 (hasta 4 dispositivos) dispositivos) 8 ports USB 2.0 8 portsUSBPower Management ACPI/APM/PCI/PM ACPI/APM/PCI/PMTabla 1-3. ChipSet VIA Technologies1.2.7 Otros fabricantes de chipset.Además de los fabricantes anteriormente citados, que cubren una parte muyimportante del mercado de chipset, debido a que el mercado de ordenadorespersonales y profesionales es muy amplio, cada vez más fabricantes seaventuran a desarrollar chipset para placas madre, este es el caso de casascomo SiS fabricante de chipset como el SiS746FX o el SiS655 o nVidea(fabricante de tarjetas gráficas) con el chipset nVidea nForce2, cuyascaracterísticas podrás encontrar en sus correspondientes páginas oficiales queson: http://www.sis.com/products/index.htm#chipset yhttp://www.nvidia.com/page/nforce.html.1.3 El zócalo de la CPU.En las placas madre el zócalo es un elemento muy importante, ya que estáíntimamente ligado al microprocesador y tiene que soportar aspectos tan vitalescomo la velocidad del sistema y tener la misma forma y número de patillas queel microprocesador. Por este motivo, el zócalo determina el tipo demicroprocesador que puede ir montado en la placa base. Hay una granvariedad de zócalos según el fabricante de microprocesador y el modelo delmismo, de ese modo, cada fabricante de microprocesadores desarrolla supropio zócalo o elige algún modelo que mejore o, al menos, le distinga de suscompetidores. Por este motivo, cuando adquirimos una placa madre tenemosque tener muy en cuenta el modelo de microprocesador y su fabricante parapoder insertarlo en el zócalo correspondiente. Algunos fabricantes de placasmadre han incorporado más de un tipo de zócalo para hacer sus placas másversátiles, pero actualmente apenas si se ve alguna placa preparada con másde un zócalo. En general podemos hablar de dos tipos distintos de zócalospara microprocesadores, los denominados slots y los denominados Socket.Los primeros en realidad no son zócalos propiamente dichos, sino ranurasdonde se monta una placa de circuito impreso que contiene el microprocesadory, en muchos casos memoria caché, estando preparadas para sustentar elsistema de refrigeración del microprocesador. Los socket, sin embargo, si sonzócalos donde se insertan directamente los microprocesadores. En el siguientetema de microprocesadores se hablará mucho más a este respecto.
  • 39. 1.4 Otros puertos para la conexión de dispositivos externos.Además de los slots de expansión, que permiten la conexión de dispositivos enel interior de la caja, la placa base dispone de otros conectores que permitenque el sistema se expansione externamente, pudiendo conectarse en ellosteclados, ratones, escáneres, módems, sistemas de almacenamiento masivoexterno, como unidades ZIP, CDROM externos, o cualquier otro dispositivo quedeseemos conectar al ordenador. Cada uno de los conectores externos tieneunas características muy concretas que lo definen y en algunos casos les da elnombre, estos conectores son:Ilustración 1-14. Detalle de los conectores correspondientes a los puertos del PC.1.4.1 Puerto Paralelo de impresora.El SPP (Standard Printer Port.) fue diseñado en un principio con el único objetivode controlar una impresora y enviarle datos para que fuesen impresos. Esteprimer desarrollo, que fue utilizado hasta el comienzo de los primeros Pentium,era unidireccional y sólo permitía el flujo de datos desde la CPU hasta laimpresora, con lo cual, estaba muy limitado para utilizarlo como puerto depropósito general en otras aplicaciones como control de escáneres, CDROMexternos, etc. Para solventar este problema, aparecieron dos nuevos estándarde puertos paralelo, que utilizando el mismo conector, son compatibles con elantiguo puerto paralelo, pero en este caso son bidireccionales. El primero deellos, denominado ECP (Extended Capabilities Port) fue desarrollado por Intel yel segundo, denominado EPP (Enhanced Parallel Port) fue desarrollado porMicrosoft. Ambos modos de funcionamiento, permiten velocidades detransferencia 10 veces superiores que el antiguo modo que se conoce como“Estándar”. Actualmente todos los PC´s que se fabrican trabajan con los tresmodos, configurándose en la BIOS el modo utilizado por nuestro ordenador. Tanto el modo ECP, como el EPP, permiten la conexión con dispositivosrápidos como escáneres, CDROM externos, unidades ZIP, etc y tambiénpermite comunicación bidireccional con las nuevas impresoras, que no soloreciben datos del ordenador, sino que también le transmiten datos para dar
  • 40. cuenta de su estado como puede ser, nivel de la tinta (en el caso de lasimpresoras de inyección de tinta), posibles averías internas, etc. El conector utilizado para este puerto en la carcasa del ordenador es de25 terminales hembra tipo “D”, también denominado DB 25 hembra, aunquesólo utiliza 8 de ellos para la transmisión de datos. Los terminales utilizados enun puerto paralelo normal son los siguientes:Nº Nombre Descripción Nº Nombre DescripciónTerminal Terminal1 STROBE Strobe 10 ACK Acknowledge/ Acuse recibo2 D0 Bit datos 0 11 BUSY Busy /Ocupada3 D1 Bit datos 1 12 PE Fin papel4 D2 Bit datos 2 13 SELIN Selec. Entrada5 D3 Bit datos 3 14 AUTOFD Autofeed6 D4 Bit datos 4 15 ERROR Error7 D5 Bit datos 5 16 INIT InicializarNº Nombre Descripción Nº Nombre DescripciónTerminal Terminal8 D6 Bit datos 6 17 SEL Seleccionar9 D7 Bit datos 7 18-25 GND MasaTabla 1-4. Conexiones puerto paralelo Normalmente sólo se utiliza un puerto paralelo en un ordenador, aunquese podrían incorporar hasta dos puertos paralelos, denominándose el primeroLPT1 y el segundo LPT2. Estos puertos tienen asignadas un rango dedirecciones de entrada/salida y una interrupción. El puerto ECP también utilizaun ADM (Acceso Directo a Memoria), que puede ser el ADM1 o el ADM 3, quese asignará tanto en la BIOS, como en la configuración del sistema deWindows. La asignación de estas direcciones e interrupciones es la indicada acontinuación: Puerto Direcciónes I/O IRQ ADM (ECP) LPT1 0378H-037FH 7 3 LPT2 03BCH-03BEH 5 Tabla 1-5. Configuración puerto paralelo Actualmente la mayoría de las impresoras no incorporan ya esteconector debido a que es más barata la utilización de la conexión USB, sólo lasimpresoras profesionales lo siguen incorporando, aunque en muchos casos yasea como opción mediante algún sistema de ampliación. Por este motivo, esmuy posible que en un futuro cercano dejen de fabricarse placas madre que loincorporen directamente y vuelva a ser una opción más mediante tarjeta deampliación, como lo fue en los primeros ordenadores.
  • 41. 1.4.2 Puerto serie RS-232.El puerto serie del ordenador sigue el estándar RS-232 desarrollado por unaasociación de industrias de electrónica denominada EIA (Electrónics IndustriesAssociation), está pensado como puerto genérico de comunicaciones. Es en éldonde habitualmente se conecta el módem que nos permite la comunicacióncon otros ordenadores. Sin embargo, también ha sido el puerto habitual para laconexión del ratón, aunque actualmente está siendo desbancado por el busPS2 para ratón y el USB. Los puertos serie son reconocidos por el DOS y porWINDOWS con el nombre de COMx, disponiendo en las placas madre de dospuertos serie denominados COM1 y COM2, pudiendo ampliarse hasta elCOM4, que suele ser utilizado por el módem interno. Los conectores utilizados para este puerto son dos: conector macho de25 pines (DB 25 macho) y conector macho de 9 pines tipo “D” (DB 9 macho).Hasta los primeros Pentium los ordenadores incorporaban el conector de 9pines para el COM1 y el de 25 pines para el COM2, pero actualmente, en lascarcasas ATX, suele disponerse dos conectores de 9 pines, uno para cadaCOM. Los terminales utilizados en cada uno de los puertos serie del ordenadorson los siguientes: Terminal Nombre terminal Desde A Terminal Nombre terminal Desde A DCE DCE DCE DCE25D 9D 25D 9D1 Tierra (GND) 15 Temporización de la X señal transmitida2 3 Datos transmitidos X 16 No utilizado (TXD)3 2 Datos recibidos X 17 Temporización de la X (RXD) señal recibida4 7 Preparado para X 18 Prueba X enviar (RTS)5 8 Listo para enviar X 19 No utilizado (CTS)6 6 Datos preparados X 20 4 Terminal de datos X (DSR) preparado (DTR)7 5 Señal a tierra (SG) 21 No utilizado Masa del sistema8 1 Detectada portadora X 22 9 Indicador de llamada X en línea (CD) (RI)9-10 No utilizado 23 Selección de X velocidad11 Selección en espera X 24- No utilizado 2512-14 No utilizadoTabla 1-6. Conexiones del puerto serie RS-232
  • 42. En las placas madre actuales los conectores que existen para laconexión de los puertos serie son únicamente de 9 pines y por tanto, en elsupuesto de conectar en ellos un alargador con conector de 25 pines, sólonueve de ellos tendrán conexión. En este caso, los terminales 9 al 19, 21 y 23al 25 no tienen conexión, el resto queda como se indica en la tabla anterior.También existen adaptadores que convierten un conector de 9 terminales enuno de 25 y viceversa. DB9 Macho: DB9 Hembra: DB 25 Macho: DB 25 Hembra:Ilustración 1-15. Detalle de los conectores DB9 y DB25 correspondientes a los puertos serieRS-232 El adaptador de comunicaciones que utiliza el RS-232 es asíncrono y sedenomina UART (Universal Asynchronous Receiver-Transmiter). Losordenadores anteriores a los Pentium suelen utilizar la UART 8250 de NationalSemiconductor,que sólo puede realizar comunicaciones hasta 9600 baudios,mientras que las placas actuales, incorporan en el chipset una UARTcompatible con la 16550, que permite transmisiones de hasta 115.200 baudiosy que puede encontrarse en distintas versiones: A, AN o AFN, siendo estaúltima la mejor de todas. Los puertos serie necesitan tanto de una dirección de entrada/salida,como de una interrupción IRQ y para ellos, la placa madre le asigna 4direcciones y dos interrupciones, debiendo por tanto compartir estas últimas.En la siguiente tabla se indica la asociación: Puerto Dirección I/O IRQ COM1 03F8 4 COM2 02F8 3 COM3 03E8 4 COM4 02E8 3 Tabla 1-7. Direcciones e interrupciones utilizadas por el puerto serie Si utilizamos un ratón conectado al COM1, no deberemos conectar alCOM3 ningún dispositivo que utilice la IRQ4, como un módem, puesto que
  • 43. estará ocupada por el ratón y, probablemente, el dispositivo conectado alCOM3 no funcionará correctamente.1.4.3 Conector para joystick.El Puerto para juegos o controlador para juegos es el dispositivo que nospermite conectar un Joystick al ordenador para ser utilizado. Este conectorpuede encontrarse tanto en la tarjeta de sonido como en la placa madre.Actualmente, debido a que la mayoría de placas madre incorporan unacontroladora básica de sonido, la implementación del conector de juegos esmás común en la placa base que en la propia tarjeta de sonido. El controlador de juegos normalmente está preparado para controlarhasta dos joysticks y en la mayoría de los casos también puede proporcionar elinterfaz básico para conexión con dispositivos MIDI como teclados electrónicos.Por tanto, se compone de un interfaz analógico-digital para dos joystick y uninterfaz serie para los dispositivos MIDI. El conector que utiliza el controlador de juegos, consiste en un conectorde 15 terminales hembra tipo “D”, sus conexiones se representan acontinuación:Terminal Función Terminal Función 1 +5V 9 +5V 2 Botón 1 (Joystick 1) 10 Botón 1 (Joystick 2) 3 Posición X (Joystick 1) 11 Posición X (Joystick 2) 4 Masa de botones 12 Masa de botones 5 No usado para joystick 13 No usado para joystick 6 Posición Y (Joystick 1) 14 Posición Y (Joystick 2) 15 No usada para Joystick)Tabla 1-8. Conexiones puerto de juegos. Las direcciones 0200H a 0207H están reservadas para el uso deljoystick, pero no utiliza ni ADM ni interrupciones IRQ. Debido a la limitación en número de botones del controlador de juegos,la mayoría de joystick y mandos para juegos actuales utilizan el bus USB quees mucho más versátil.1.4.4 Conector PS/2 para ratón.Como ya se comentó anteriormente, el ratón se puede conectar al puerto serieCOMx, al USB o también, al puerto serie PS/2. La diferencia entre uno y otro esfundamentalmente el conector utilizado, que en este caso es un mini DIN de 8contactos y la interrupción utilizada, que en este caso es la IRQ 12. De las 8conexiones del conector PS/2 sólo se utilizan las siguientes:
  • 44. Conector PS/2 para ratón Terminal Función 1 MS_Reloj 2 MS_DATOS 3 N.C. 4 Masa (SG) 5 +5Vcc Tabla 1-9. Conexiones puerto PS/2 para ratón. Utiliza transferencia serie de datos y, por tanto, un ratón serie podráconectarse a un conector PS/2 para ratón con el simple hecho de utilizar unadaptador de conexiones. Igualmente sucede con los ratones que disponen deconexión USB si disponemos del adaptador para la conexión PS/2.1.4.5 Conector para teclado.El teclado es un dispositivo indispensable en todo ordenador y por tanto, es laplaca madre la encargada de disponer el controlador adecuado. Actualmentese utilizan dos tipo distintos de conector para teclado, el DIN de 5 contactoshembra y el mini DIN de 8 contactos similar al utilizado por los antiguosequipos PS/2. Comentar que también existen teclados que pueden serconectados mediante conexión USB. Los equipos que utilizan placa ATXdisponen del teclado PS/2, mientras que la mayoría de los ordenadoresantiguos (a excepción de los PS/2 de IBM) utilizan el conector DIN de 5contactos. Las conexiones de estos conectores y su función son las especificadas acontinuación: Terminal Terminal Función DIN 5C PS/2 1 1 Reloj 2 2 Datos 3 3 NC 4 4 GND (SG) 5 5 +5V Carcasa GND(FG) 6 NC Tabla 1-10. Conexiones teclado. A la vista de las conexiones es fácil comprender que la transmisión dedatos entre teclado y ordenador se realiza en formato serie sincronizado conuna señal de reloj proveniente del teclado.
  • 45. Ilustración 1-16. Detalle del conector de teclado tipo DIN y PS/2 A continuación se presenta un dibujo con todos los conectores de salidacorrespondientes a una placa madre genérica que integra la tarjeta de vídeo yel chip de sonido:Ilustración 1-17. Detalle del panel de conexiones de una placa ATX que incluye tarjeta gráfica ytarjeta de sonido. Conector Descripción PS2KBM-1 Conector para ratón PS/2 PS2KBM-2 Conector para teclado PS/2 LPT1 Conector DB25 hembra para impresora COM1-2 Conector DB9 macho. Puerto de comunicaciones SVGA Conector DB15. Salida para monitor SVGA USB1-2 Conectores entrada y salida del bus USB J1-J2-J3(inferior) Conectores Jacks de audio: Entrada de micrófono (Mic.), entrada de línea (Line IN) y salida altavoz (Altavoz) Tabla 1-11. Descripción conectores del PC.1.5 Conclusión.La placa madre influye notablemente en el rendimiento general del equipo, unbuen microprocesador, como el Pentium IV, obtendrá un rendimiento muy
  • 46. superior si se monta en una placa que utilice un chipset, como el i925XEE, quesi se monta en un chipset i865G. Por otra parte, es muy importante que latarjeta gráfica que montemos en nuestro sistema sea AGP, de este modoobtendremos una mejora en el rendimiento de los gráficos en 3D considerable,puesto que el bus PCI es considerablemente más lento que el AGP y nopermite el acceso directo a la memoria principal. Actualmente debemos tomaren cuenta el BUS PCI Express para esta tarea. También deberemos observar el zócalo sobre el que irá montado laCPU. Este deberá ser compatible con el microprocesador que vamos a montaren el equipo, de otro modo, el sistema no funcionará. A continuación se muestra un diagrama con los distintos anchos debanda que pueden alcanzar cada uno de los buses del sistema en una placamadre que utiliza el chipset Intel® 925XE Express: Ilustración 1-18. Diagrama de bloques del Chipset Intel® 925XE Express. Son significativas las diferencias de los anchos de banda de los distintosbuses. Como es lógico pensar, el más rápido es el que une la CPU con elpuente norte del chipset que, a su vez, está unido con la memoria RAM y quepuede trabajar hasta 8,5 GB/s. El siguiente en velocidad es el buscorrespondiente al BUS PCI Express x16 para la tarjeta gráfica que puedellegar a trabajar hasta 8 GB/s, muy próximo a la velocidad de la CPU. En tercerlugar se encuentra el bus que une el puente norte con el puente sur del chipsetque puede llegar hasta 2 GB/s. En último lugar, y a gran distancia de losanteriores, se encuentra el bus PCI Express x1 con una velocidad teórica de500 MB/s. El resto de puertos de entrada/salida que son mucho más lentos.
  • 47. 1.6 Configuración de la BIOS.Básicamente existen dos fabricantes de BIOS para PC que han acaparado elMercado. Estos fabricantes son American Megatrends Inc con su AMIBIOS,que actualmente se presenta en entorno de ventanas denominándoseWinBIOS; y su competidor es AWARD SOFTWARE que aun mantiene elentorno de texto para realizar la configuración. No obstante, los ordenadoresfabricados por las grandes marcas suelen incorporar BIOS propias, aunqueestas no suelen diferir mucho de las comerciales. Prácticamente todas las posibilidades de la placa base se configurandesde la BIOS, aunque en las placas antiguas algunas características como lavelocidad de la CPU y la tensión Vcore de la CPU (tensión del núcleo delmicroprocesador) se configuran desde los puentes de la placa base. Algunos de los parámetros de configuración de la BIOS afectandirectamente a la CPU o al disco duro y ya serán explicados en suscorrespondientes capítulos, por tanto, no los comentaremos ahora,centrándonos en el resto de parámetros que configuran directamente la placabase y los dispositivos directamente asociados a ella. Una característica de las BIOS modernas es la eliminación de opcionespara configurar, es decir, se tiende a simplificar al máximo automatizando lamayoría de las funciones de la placa base.1.6.1 Opciones típicas de las BIOS.Debido a que ambas BIOS, AMIBIOS y WINBIOS, tienen opciones muysimilares y que nos extenderíamos mucho para ver una por una todas susopciones por separado, hemos realizado una selección de las más utilizadasmarcando con color verde las que normalmente no se suelen modificar por elusuario del equipo o las que incluyen conceptos complicados de manejar. Al igual que en otras muchas BIOS, la forma de entrar en laconfiguración es pulsando la tecla “Supr” mientras comprueba la memoria en lainicialización del ordenador. Cuando entramos en la pantalla de configuraciónCMOS SETUP UTILITY, nos encontramos con diversas opciones. Para realizarlos cambios se suelen utilizar las teclas “RePág” y “AvPag”.1.6.1.1 STANDARD CMOS SETUP.Desde esta opción se pueden configurar los siguientes parámetros: • Date y Time: Día mes y año, así como la hora del sistema. • Hard disk: Ya explicado en el tema sobre el disco duro. Ilustración 1-19. Standard cmos setup
  • 48. • Drive A y B: Configura las unidades de disco flexible instaladas, las opciones pueden ser: None, 1,44 MB, 1.2 MB, 720KB y 360 KB • Vídeo: Tipo de controlador básico utilizado durante el arranque del ordenador, lo normal es que la tarjeta sea compatible EGA/VGA. • Halt on: Nos permite parar el arranque del ordenador en los siguientes casos: o All errors: En cualquier error de inicialización que se produzca. o All, but keyboard: Todos a excepción de un error de teclado. o All, but diskette: Todos a excepción de las unidades de disco flexible. o All, but disk/key: Todos menos disquetera y teclado. • Información de la memoria RAM instalada: Nos informa de la memoria RAM instalada en el ordenador, diferenciando entre memoria base (MSDOS), memoria extendida y memoria superior u otra memoria instalada.1.6.1.2 BIOS FEATURES SETUP.Nos permite configurar el proceso de arranque en múltiples facetas del mismo. • Virus Warning: Permite habilitar (Enabled) o deshabilitar (Disabled) el detector de virus que incorpora la BIOS de la placa madre y que puede detectar virus en el Boot o sector de arranque de los discos duros. Es importante tener en cuenta que si este parámetro está habilitado el Windows 95/98 no puede Ilustración 1-20. Bios features setup ser instalado, ya que éste modifica el boot sector del disco duro. • CPU Internal Cache o CPU Level 1 Cache: Comentado en el capítulo del microprocesador. • External Cache o CPU Level 2 Cache: Comentado en el capítulo del microprocesador. • Procesor Number Feature: Comentado en el capítulo del microprocesador.
  • 49. • Quick Power On Self Test: Permite habilitar o deshabilitar ciertos test que se realizan durante el proceso de arranque. Si esta opción está deshabilitada, el proceso de arranque será más rápido, pero menos seguro.• Boot Secuence: Indica el orden de las unidades de disco con posibilidad de arrancar el ordenador, que se seguirá en el proceso de inicialización del ordenador. Las unidades posibles son A:, C:, SCSI, CDROM. Algunas BIOS modernas tienen una opción denominada EXT y en este caso, la BIOS tendrá una nueva opción denominada Boot Secuence Ext Means.• Boot Secuence Ext Means: Si en la opción anterior se selecciona EXT, esta opción indica que unidad externa será la encargada de realizar el arranque, por ejemplo, SCSI.• Swap Floppy Drive: En el caso de que utilicemos dos disqueteras, nos permite intercambiar la letra asignada a cada una de estas unidades entre sí, es decir, si habilitamos esta opción, la unidad A: será vista como B: por el sistema y viceversa.• Boot Up Floppy Seek: Habilita o deshabilita el chequeo de las unidades de disco flexible durante el proceso de arranque. Si se deshabilita, el proceso de arranque será más rápido.• Boot up NumLock Status: En posición On activa la tecla NumLock del teclado numérico. Esta conmuta la actuación del teclado numérico, si está activa, el teclado numérico se comporta como tal, en caso contrario las teclas trabajan con la segunda función asignada, es decir, cursores, Ins, Supr, Fin, Inicio, RePág y AvPág.• Boot up System speed: Selecciona la velocidad por defecto del sistema. El sistema seleccionará esta velocidad después de la inicialización: o High: Selecciona la velocidad alta. o Low: Selecciona la velocidad baja. Utilizada para la detección de averías.• Gate A20 Option: Indica como el sistema utilizará la línea A20 (memoria extendida) con programas realizados para procesadores antiguos. Por defecto se suele indicar que trabaje en modo “Normal”. o Normal: La señal A20 será controlada por el mismo controlador del teclado o por el Chipset de la placa madre. o Fast: La señal A20 es controlada mediante el puerto 92 con un chip específico para el control de esta señal.
  • 50. • Ide HDD Block Mode: Ver tema de discos duros.• Firmware Write Protect: Impide que la BIOS sea actualizada por otra nueva. Por tanto, si deseamos actualizar la BIOS no debemos olvidar el deshabilitar esta opción.• Typematic Rate Setting: Si se habilita podremos, mediante las opciones Typematic Rate (Char/Sec) y Typematic Delay (Msec), configurar la velocidad de repetición del teclado y el retraso en milisegundos antes de iniciarse la repetición.• Typematic Rate (Char/Sec): Número de veces que se repetirá una tecla por segundo si esta permanece pulsada.• Typematic Delay (Mseg): Retraso en milisegundos antes de comenzar la repetición de un carácter.• Security Option: Las BIOS actuales permiten introducir una palabra clave para controlar el acceso, tanto al sistema, como a la configuración de la BIOS. Las opciones que nos ofrece son: o System: Nos pedirá clave tanto para acceder al sistema, como para acceder a la configuración de la BIOS. o Setup: Sólo nos pedirá clave para acceder a la configuración de la BIOS, sin embargo accederemos al sistema sin problemas. Esta opción permite a otros usuarios el acceso a nuestro ordenador, pero no les deja cambiar la configuración de la BIOS. o Disable: Queda deshabilitado el control de acceso por contraseña.• PCI/VGA Palette Snoop: Sirve para mejorar el funcionamiento de las tarjetas de vídeo antiguas conectadas en un slot ISA habilitando al controlador primario PCI VGA a compartir una paleta común con una tarjeta de vídeo ISA. Si utilizamos una tarjeta PCI, esta opción debe estar deshabilitada.• OS Select For DRAM > 64MB: Permite a los ordenadores que utilizan el sistema operativo OS/2 utilizar memoria DRAM por encima de 64MB. Si no utilizamos este sistema operativo, esta opción debe estar en: Non- OS2.• Report No FDD for WIN 95: Seleccionando la opción YES nos permite que trabajemos en WIN 95 con un ordenador que no disponga de unidad de disco flexible. Utilizado en portátiles cuya unidad de disco flexible comparta conexión con otro dispositivo como el CDROM en un conector PCMCIA.
  • 51. • Delay IDE Initial (Sec): Indica el tiempo en segundos que se debe esperar, durante el proceso de inicialización, para la detección de los discos duros IDE. Normalmente debe configurarse a “0”, puesto que la mayoría de los discos duros IDE responden muy rápidamente al sistema durante la inicialización del mismo. • Video BIOS Shadow: Si habilitamos esta opción se realizará una copia de la BIOS de vídeo en la memoria superior (entre los 640 KB y el MB), de forma que la ejecución de esta BIOS sea más rápida. Por el contrario, nos quitará espacio para poder instalar controladores de dispositivo en el modo MSDOS. • C8000-CBFFF Shadow ... DC000 – DFFFF Shadow: Realiza la misma operación de copia, de los dispositivos cuyas memorias ROM utilizan estas direcciones de memoria, en la memoria superior mejorando la velocidad de ejecución.1.6.1.3 CHIPSET FEATURE SETUPLas siguientes opciones de configuración nos permiten configurar parámetrosconcernientes al Chipset del ordenador, incluyendo algunos parámetroscorrespondientes a la memoria y otros relacionados con el microprocesador. • SDRAM CAS Latency Time: Indica el número de ciclos de reloj que dura un ciclo CAS. Cuanto menor sea este número mejor será el rendimiento de la memoria, pero más inestable se hará el sistema, incrementándose la posibilidad de que el ordenador se quede colgado. La opción por defecto es la más aconsejable y ésta Ilustración 1-21. Chipset features setup suele ser “3” ciclos. • SDRAM CAS-to-CAS Delay: Indica el número de ciclos de reloj que se insertan como retraso entre dos ciclos CAS. • SDRAM RAS-to-CAS Delay: Similar al anterior, pero entre un ciclo RAS y uno CAS. Por defecto “3” ciclos. • SDRAM RAS Precharge Time: Tiempo utilizado en el refresco de la memoria cuando se realiza un ciclo RAS. Por defecto “3” ciclos. • SDRAM Leadoff Command: Ciclos utilizados para realizar la carga de un dato en la memoria. Por defecto “3” ciclos. En todas las opciones de
  • 52. memoria debemos tener en cuenta que a menor valor, mejor rendimiento, pero más inestabilidad.• SDRAM Precharge Control: Habilitado indica que el refresco de la memoria se realiza en cada ciclo de reloj.• DRAM Data Integrity Mode o Memory Parity/ECC Check: Habilita la detección de errores mediante la paridad, o la detección y corrección de errores mediante el código ECC. En placas madre más antiguas y placas madre que permiten al tiempo incorporar memorias DRAM tipo EDO y SDRAM, las opciones referentes a la memoria se determinan del siguiente modo:• Bank 0/1 DRAM Timing, Bank 2/3 y DRAM Timing Bank 4/5 DRAM Timing: Los valores a considerar son los siguientes: o 70 ns: Para memorias EDO lentas. Incorpora 3 estados de espera. o 60 ns: Para memorias Fast Page Mode/EDO rápidas. Incorpora sólo 2 estados de espera. o SDRAM 10 ns: Si utilizamos memoria SDRAM• SDRAM Cycle Lengt: Longitud de un ciclo SDRAM.• DRAM Read Pipeeline: Habilita la posibilidad de utilizar la función Pipeline en los ciclos de lectura de la memoria DRAM.• Cache RD+CPU Wt Pipeline: Habilita la función Pipeline en los ciclos de lectura de la caché y los de escritura de la CPU. Por defecto debe estar habilitado.• Cache Timing: configura la velocidad de la caché: o Fast: Rápido o Fastes: Muy rápido.• System BIOS Cacheable y Video BIOS Cacheable: Si se habilitan, copian en memoria RAM los códigos correspondientes a las BIOS del sistema y de vídeo, de modo que puedan ser ejecutadas a mayor velocidad con ayuda de la caché de memoria. Las direcciones de memoria utilizadas para usar como caché de la BIOS del sistema son: F0000h-FFFFFh.• 8 Bit I/O Recovery Time: Indica los ciclos necesarios para que las tarjetas ISA de 8 bits se recuperen entre instrucciones de entrada-salida. Si la tarjeta ISA es muy lenta, este valor debe incrementarse y si son rápidas debe ser “1”.
  • 53. • 16 Bit I/O Recovery Time: Igual que la opción anterior para tarjetas ISA de 16 bits. • Memory Hole at 15M-16M: Esta opción habilita un mega de memoria principal en el margen comprendido entre los quince megas y los 16 para que las tarjetas ISA lo utilicen. Si no utilizamos tarjetas ISA capaces de usar esta área de memoria no debemos habilitar esta opción. • Pasive Release y Delayed Transaction: Estas opciones ajustan el funcionamiento del puente PCI to ISA, permitiendo también compatibilidad con la especificación PCI 2.1. • AGP Aperture Size (MB): Si disponemos de una tarjeta AGP con esta opción configuramos el tamaño de la memoria RAM que es capaz de manejar la tarjeta de vídeo conectada al bus AGP. Normalmente el valor por defecto es 64M. • Onchip USB: Habilita el funcionamiento del bus USB. En algunas BIOS esta opción se configura en la pantalla INTEGRATED PERIPHERALS OPTION. • USB Keyboard Suppor: Habilita la conexión de un teclado en el bus USB. En algunas BIOS esta opción se configura en la pantalla INTEGRATED PERIPHERALS OPTION. • Spread Spectrum: Si se habilita, evita interferencias producidas por ondas electromagnéticas de aparatos próximos. Si no tenemos interferencias de aparatos próximos, lo mejor es no habilitarlo. • CPU Warning Temperature: Ajusta la temperatura máxima que podrá alcanzar el microprocesador antes de que salte la alarma de temperatura. Un valor aceptable puede ser 60 o 65 ºC. Esta función sólo es válida para placas madre que incorporan un sensor térmico en el microprocesador. • Current CPU Temperatura: Indica la temperatura actual del microprocesador.1.6.1.4 POWER MANAGEMENT SETUP OPTION.En este apartado se configuran las opciones de bajo consumo de la placa yalgunos dispositivos como los discos duros y el monitor si cumple con lasnormas Energy. Hoy día se pueden encontrar dos estándares de configuración del bajoconsumo del ordenador:
  • 54. • ACPI (Advanced Configuration and Power Interface): Actualmente todas las placas soportan este modo de funcionamiento que permite que los sistemas operativos con soporte para ACPI, como el Windows Me/2000/XP, tomen el control de la gestión de energía de la placa base y de los dispositivos Plug & Play que Ilustración 1-22. Power management setup también cumplan estas especificaciones. Esto permite que el sistema operativo pueda suspender la sesión apagando prácticamente el ordenador y restaurándolo sin necesidad de reiniciar el equipo, volviendo al punto exacto en el que estábamos antes de la suspensión. • APM (Advanced Power Management): Es un estándar desarrollado por Microsoft, Intel y otras empresas para la gestión de energía. Permite que la placa madre controle la gestión de energía pudiendo diferenciar entre tres estados distintos de consumo: o HDD Standby: En este estado el disco duro deja de girar, pero se mantiene en espera de que llegue alguna instrucción de lectura o escritura en el dispositivo para reiniciar su normal funcionamiento. Al no girar el disco durante este estado, el consumo del disco duro es mínimo y su calentamiento también. o System Doze: Modo dormitar, es un estado similar al anterior, pero del sistema en general. Se consigue un consumo muy bajo, pero manteniendo la funcionalidad del sistema operativo, que puede estar atendiendo a la gestión de la red, Internet y otras funciones en las que no es necesario un usuario. o System Suspend: En este modo el sistema se apaga prácticamente por completo, pero no descarga los datos de la memoria y por tanto, se puede reestablecer la sesión en el punto en que estaba antes de la suspensión. La configuración del modo ACPI la realiza el propio sistema operativo ypor tanto, la BIOS no interviene, salvo en algunas placas que permite activar odesactivar esta opción desde la BIOS. Sin embargo, las posibilidades del APMse configuran directamente en la BIOS. • ACPI Function: Activa o desactiva el soporte de energía ACPI.
  • 55. • ACPI Suspend Type: Configura el tipo de suspensión que se realizará cuando el sistema operativo requiera esta función: o S1(POS): Equivalente a un bajo consumo realizado por software. o S3(STR): El sistema completo se suspende a excepción de la RAM, que recibe el refresco suficiente para mantener los datos para la restauración del proceso.• Power Management: Admite varias opciones: o Disabled: El sistema opera en modo normal, sin modos de bajo consumo. Todas las funciones del Power Managemenst están deshabilitadas. o Max Saving: Este modo maximiza las capacidades de bajo consumo del sistema, ajustando los tiempos para activar los estados de bajo consumo al mínimo. o Min Saving: En este caso, se minimiza la capacidad de bajo consumo, estableciendo los tiempos para la activación del bajo consumo en valores altos. o User Define: Es el usuario quien realiza la programación de los tiempos de activación de los modos de bajo consumo según sus necesidades.• PM Control by APM: Permite que la administración de potencia (PM) sea gestionada por el soporte APM.• Video Off Option: Determina en que modos de bajo consumo del sistema desactivarán el monitor. Las opciones son: o Suspend off: El monitor se desconectará sólo cuando el sistema se suspenda. o All Modos off: Cualquier modo de bajo consumo del sistema hará que el monitor también se desconecte. o Always On: El monitor permanecerá siempre activado.• Video Off In Suspend: Similar a la anterior con la opción Suspend off.• Video Off After: equivalente a la opción Video Off Option, pero con las opciones: o Suspend: Igual que Suspend off o Standby: Igual que All modos off o NA: Igual que Always On
  • 56. • Video Off Method: Determina la forma en la que el monitor se desconecta. Existen varias opciones: o V/HSYNC+BlanK: El sistema elimina las señales de sincronismo Vertical y Horizontal y limpia el buffer de vídeo para que no se emita ninguna imagen en el monitor. o DPMS: Esta opción debe seleccionarse si el monitor y la tarjeta gráfica soportan el estándar DPMS (Display Power Management Signaling) de VESA (Video Electrónics Standards Association). En el software de la tarjeta gráfica se configuran los valores del administrador de potencia del sistema de vídeo VPM (Video Power Management). • Suspend Type: En la opción por defecto “stop Grant”, la CPU pasará a Idle Mode (modo de bajo consumo) cuando el sistema se suspenda. • CPU Fan Off Option: Permite desconectar el ventilador de la CPU cuando el sistema pasa a algún modo de bajo consumo. Las opciones son similares a las comentadas en Video Off Option. • MODEM Use IRQ: Nos permite especificar la interrupción que utiliza el MODEM conectado al sistema. Si, estando el sistema suspendido, se activa dicha interrupción, se restaura el funcionamiento para poder atender dicha demanda. • Throttle Duty Cycle: Nos indica el porcentaje de trabajo de la CPU cuando pasa al modo de bajo consumo (Idle Mode). Las siguientes opciones permiten configurar los temporizadores para laactivación de los modos de bajo consumo “PM Timers”: • HDD Power Down o HDD Standby Mode: Configura el tiempo que debe transcurrir sin detectarse una lectura o escritura en el disco duro para que se active el modo de bajo consumo en el disco duro. Las opciones son: o Disabled: NO entra nunca en bajo consumo. o 1, ..., 15 minutos: Se activa en el intervalo de tiempo programado que puede estar comprendido entre 1 y 15 minutos. • Doze Mode: Configura el tiempo que debe transcurrir sin detectarse actividad en el sistema para que se active el modo dormitar (Doze Mode). Las opciones son: Disabled, 10 sec, ...., 1 min, ....1 h.
  • 57. • Suspend Mode: Igual que el anterior, pero para entrar en el modo suspensión (Suspend Mode). Las opciones son las mismas que en Doze Mode. • Soft-off by PWR-BTTN: Si nuestro sistema utiliza ACPI y utilizamos una placa madre con conexión de alimentación ATX, esta opción configura el funcionamiento del pulsador de encendido (system power ON/OFF) para que suspenda el sistema: o Instant-off: El sistema entrará en modo suspensión nada más pulsar el botón de encendido. o Delay 4 sec: El sistema entrará en el modo suspensión sólo si mantenemos pulsado el botón de encendido durante 4 o más segundos. Las siguientes opciones permiten configurar los eventos que permitiránal sistema poner a cero los contadores que activan el modo de bajo consumo“PM Events”. Cuando el sistema detecta que no hay actividad en los eventoshabilitados se inician los contadores para entrar en el modo Doze o dormitar ylos contadores para entrar en modo suspensión, si se detecta actividad seponen de nuevo a cero los contadores a la espera de un nuevo lapso deinactividad: • VGA: Si se detecta actividad entre la CPU y la tarjeta gráfica (operaciones de entrada-salida) se reiniciarán los contadores que permiten entrar en el modo Doze. • LPT & COM: Igual que la anterior, pero con la actividad en los puertos de impresora LPT y de comunicaciones COMx. • HDD & FDD: Igual que el anterior, pero con la actividad en los discos duros y flexibles. • DMA&Master: Igual que las anteriores, pero con la actividad en los Canales DMA y las tarjetas PCI maestras (PCI Master). Las siguientes opciones también permiten reiniciar los contadores queoriginan la suspensión del sistema: • 1IRQ 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 y 15: Reinicia los contadores que originan la suspensión del sistema cuando se activa cualquiera de estas interrupciones. Si se deshabilitan, la acción de estas interrupciones no tienen ningún efecto sobre los contadores. • Primary IDE 0 y 1 y Secundary IDE 0 y: Igual que el anterior con los dispositivos IDE conectados al ordenador.
  • 58. Las siguientes opciones permiten restaurar el ordenador después dehaber entrado en el modo de suspensión: • Resume by LAN o Wake On LAN: Si la tarjeta de RED conectada a nuestro equipo soporta las especificaciones Wake On LAN, la placa madre saldrá del modo de suspensión cuando se detecte tráfico hacia nuestro ordenador. Las placas con la especificación Wake On LAN disponen de un conector que deberá conectarse a la placa base. También permite el encendido remoto del ordenador mediante la RED local. • Wake Up by PCI Card: Permite restaurar la actividad del ordenador cuando se detecte actividad en cualquiera de los slots PCI. • Power On by Ring: Permite restaurar la actividad del ordenador cuando el MODEM detecta una llamada entrante. El MODEM debe disponer de conexión Wake On MODEM para conectar a la placa madre. • Resume By Alarm: Cuando se habilita esta opción aparecen varias alarmas que permitirán activar el sistema en un día concreto del mes, o a una cierta hora: o Date (of Month) Alarm: Indica el día del mes que saltará la alarma. o Time (hh:mm:ss) Alarma: Indica hora, minuto y segundo en que se activará la alarma. • Mouse Break Suspend: Permite que el sistema salga del modo suspensión cuando se detecta actividad en el ratón.1.6.1.5 PNP/PCI CONFIGURATION.Las siguientes opciones nos permiten configurar la asignación deinterrupciones disponibles para las tarjetas PCI/ISA que se conectan a los slotsde expansión de la placa madre. Si la opción indicada es PCI/ISA PNP (Plug &Play), la asignación la realizará el sistema de forma automática. Esta opción esla más aconsejable, pero puede darnos problemas si insertamos tarjetas PNPjunto con tarjetas NO PNP. En este caso las interrupciones asignadas a lastarjetas NO PNP deberán configurarse con la opción LEGACY ISA en la IRQutilizada para que las tarjetas PNP no puedan utilizarlas. • PNP OS Installed: Si disponemos de un sistema operativo que soporta dispositivos PNP (como WINDOWS 98) deberemos activar esta opción, en caso contrario, deberemos desactivarla para que sea la BIOS quien gestione dichos dispositivos. • Reset Configuration Data o Force Update ESCD: Si esta opción está habilitada, cada vez que se reinicie el ordenador, todos los datos
  • 59. almacenados sobre los dispositivos PnP serán borrados de la memoria y sus parámetros serán creados de nuevo. Lo normal es que esta opción se deshabilite una vez que se ha terminado de configurar los dispositivos PnP. Las siglas ESCD vienen de Extended System Configuration Data. • Resources Controlled By: En modo Manual la configuración de las interrupciones y de los canales DMA se realizarán manualmente, pudiendo impedir que una IRQ concreta se asigne a los dispositivos PNP configurando dicha IRQ con la opción LEGACY ISA. En el modo ESCD la asignación la realizará la BIOS de forma dinámica según sean solicitadas por los dispositivos PnP. • IRQ-3 Assigned to .....IRQ-15 Assigned to: Si se configura con la opción PCI/ISA PnP la IRQ correspondiente quedará libre para que el sistema la asigne dinámicamente al primer dispositivo PNP que la solicite. Si se configura con la opción LEGACY ISA la IRQ correspondiente se reservará para las tarjetas ISA NO PnP que la necesiten. • DMA-0 assigned to ... DMA-7 assigned to: Igual que la anterior para los canales DMA. • CPU to PCI Write Buffer: Habilita o deshabilita un buffer de escritura entre la CPU y el bus PCI. • PCI IRQ Actived By: Permite configurar si la activación de la IRQ se realizará por Flanco o por nivel. • Assigned IRQ For USB: Permite asignar una interrupción para la utilización con el bus USB. • Assigned IRQ For VGA: Permite asignar una interrupción para la tarjeta gráfica. Si utilizamos tarjetas gráficas antiguas que no trabajan con texturas ni efectos 3D, podemos desactivar esta opción, puesto que normalmente no utilizan interrupciones, pero si utilizamos una tarjeta moderna, es conveniente tener activa esta opción. • PIRQ_0 Use IRQ Nº .... PIRQ_3 Use IRQ Nº: Permite asignar una interrupción concreta a una de los slots PCI de la placa madre. Si todas las tarjetas instaladas son PNP, lo mejor es configurar todas estas opciones en el modo AUTO (automático).1.6.1.6 INTEGRATED PERIPHERALS.Esta Pantalla nos permite configurar los canales IDE y los controladores depuertos LPT, COM, USB e IR (infrarrojos) integrados en el Chipset de la placamadre.
  • 60. Todas las opciones correspondientes a los canales IDE ya han sidocomentadas en el tema correspondiente a discos duros y por tanto, en estetema sólo hablaremos del resto de opciones. • Onboard UART1 y Onboard UART 2 u Onboard Serial Port 1 y Onboard Serial Port 2: Permite configurar los parámetros correspondientes a los puertos de comunicaciones o puertos serie integrados en el Chipset de la placa base. Los valores que pueden tomar son: o 3F8/IRQ4: Correspondiente al COM1. o 2F8/IRQ3: Correspondiente al COM2. o 3E8/IRQ4: Correspondiente al COM3. o 2E8/IRQ3: Correspondiente al COM4. o AUTO: Configura el puerto automáticamente. La UART 1 como COM1 y la UART 2 como COM2. • Onchip USB: Habilita el funcionamiento del bus USB. En algunas BIOS esta opción se configura en la pantalla CHIPSET FEATURES SETUP. • USB Keyboard Suppor: Habilita la conexión de un teclado en el bus USB. En algunas BIOS esta opción se configura en la pantalla CHIPSET FEATURES SETUP. • Init Display First: Configura si la tarjeta de vídeo inicial se encuentra en uno de los Slots PCI (PCI slot) o en la placa madre (Onboard). Téngase en cuenta que los sistemas operativos como el WINDOWS 98 admiten varias tarjetas gráficas instaladas en una misma placa base, entre las posibilidades se encuentra el tener una tarjeta gráfica en un slot PCI y otra en placa madre. Con esta opción indicaremos cual será la principal. • KBC Input Clock Select: Permite establecer la velocidad de reloj de entrada del teclado. Normalmente 8 MHZ. • Onboard IR Function: Permite que el segundo puerto serie se utilice como puerto de infrarrojos a través del correspondiente conector situado en la placa madre. • Onboard UART 2 Mode: Permite que el segundo puerto serie se utilice como puerto de infrarrojos pudiendo elegir entre tres posibilidades: o Standard: Soporta un infrarrojo serie estándar (IrDA) o HPSIR: Soporta un interfaz serie de infrarrojos en formato HP. o ASKIR: Soporta un interfaz serie de infrarrojos en formato SHARP.
  • 61. • Onboard Parallel Port: Establece la dirección correspondiente al puerto paralelo: o 3F8/IRQ7: LPT1 o 278/IRQ5: LPT2 • Parallel Port Mode: Establece el modo de funcionamiento del puerto paralelo: o SPP o Normal: Modo estándar desarrollado por IBM para los primeros modelos PC/AT. Es un puerto unidireccional. o EPP: Enhanced Parallel Port (Puerto paralelo mejorado y bidireccional) o ECP: Extended Capabilities Port (Puerto con capacidades Extendidas y bidireccional) o EPP+ECP: Habilita ambos modos de funcionamiento del puerto paralelo. • ECP Mode Use DMA: Indica la DMA utilizada por el modo ECP, puede ser el DMA 1 o el DMA 3. • EPP Mode Select: Configura la versión correspondiente al modo EPP. Los valores pueden ser EPP1.7 o EPP1.9. Actualmente muchas placas madre, la tarjeta gráfica, la tarjeta desonido, el MODEM y la tarjeta de red. En este caso, la BIOS permite lahabilitación o deshabilitación de dichos dispositivos. • Onboard PCI Audio: Habilita o deshabilita el sistema de audio PCI integrado en la placa madre. • Onboard PCI MODEM: Habilita o deshabilita el MODEM PCI integrado en la placa madre. • AC97 Audio: Debe habilitarse cuando se utilicen tarjetas AMR. • AC97 Modem: Debe habilitarse cuando se utilicen tarjetas MR/AMR.1.6.1.7 ¡¡CPU SOFT MENU ¡¡ o Frecuency/Voltage ControlLas placas madre modernas permiten configurar desde la BIOS parámetroscomo la frecuencia, la tensión de funcionamiento del núcleo de la CPU yalgunos otros parámetros que en las placas antiguas se configuraban con lospuentes de la placa madre. Debemos tener muy en cuenta que al elevar latensión o la frecuencia de las memorias y del microprocesador estamos
  • 62. forzando su funcionamiento (Overclocking) por lo que podemos llegar adeteriorar dichos elementos. • CPU Name Is: Indica el tipo de CPU instalada en la placa madre. • CPU Operating Speed: Permite que la configuración de la placa madre se realice desde la BIOS. o Turbo Frecuency: Fuerza la velocidad del reloj del sistema en torno al doble de su velocidad normal. Se utiliza para el control de calidad del sistema, no es conveniente trabajar con esta opción habilitada. o Ext. Clock (PCI): Indica la velocidad del bus del sistema. o Multiplier Factor: Indica el factor de multiplicación para el cálculo de la velocidad de reloj del núcleo de la CPU. o CPU Core: Bus Freq. Multiple … Igual que el anterior. o AGPCLK/CPUCLK: Indica la relación de velocidad entre el bus AGP y el bus del sistema, por ejemplo 2/3 indica que la velocidad del bus AGP es dos tercios la del bus del sistema. o L2 Cache Latency: Indica la velocidad de la caché L2. Usualmente se configura por defecto o a la misma velocidad que el bus del sistema. • CPU Host Crack Control: Similar a la anterior. • Auto Detect DIMM/PCI Clk: Cuando esta opción está habilitada, la BIOS deshabilitará automáticamente la señal de reloj de los slot PCI libres y los bancos de memoria DIMM libres. • CPU Internal Core Speed: Indica la velocidad del núcleo de la CPU, este valor debe coincidir con el producto entre la velocidad del bus del sistema y el factor de multiplicación. • CPU OverVoltage Control: Permite incrementar en un margen, normalmente de un 10%, la tensión del núcleo de la CPU. Puede ser perjudicial para el microprocesador si este no dispone de un disipador muy bueno. • DIMM OverVoltage Control y AGP OverVoltage Control: Igual que el anterior, pero para la tarjeta AGP y los módulos de memoria DIMM. El margen de aumento suele ser de 0,3 V.
  • 63. 1.6.1.8 PCI HEALT STATUS OPTIONLos parámetros configurados en estapantalla funcionan a modo de límite parala activación de alarmas, de modo quecuando se sobrepasan el sistema nosalertará del suceso. Normalmente nodeben variarse de la configuración que laplaca madre trae de fábrica. • VCOREIN Ilustración 1-23. PCI Healt status o +1.800V o +3.300V o +5.000V o +12.00V o -12.00V o –5.000V • Voltage Battery • System Temperature • PPGA CPU Temperature • SLOT1 CPU temperature • CPU Fan Speed • Case Fan Speed • Power Fan Speed • Chassis Has Been: CLOSING • Chassis Open Warning: Disabled1.6.1.9 Otras opciones de interés de la BIOS • Load Fail-Safe Defaults: Configura la placa madre con valores que deberían asegurar el arranque del sistema sin problemas. No es el más rápido pero nos garantiza el arranque seguro. • Load Optimizad Defaults: A diferencia del anterior, este arranque optimiza los valores de la configuración de la placa madre ajustándolos a los que mejor se adaptan a nuestro sistema. Esta opción es muy útil para realizar una configuración rápida pero puede, en algunos casos, volver el sistema inestable, en estos casos es conveniente seleccionar la opción anterior.
  • 64. • Set supervisor Password y Set User Password: Permite cambiar, poner o quitar la clave, en el primer caso de acceso al sistema y a la BIOS y en el segundo caso sólo al sistema.• Save & Exit: Salvar y salir de la BIOS.• Exit Without Saving: Salir de la BIOS sin salvar cambios.
  • 65. 1.7 Programas de análisis y diagnóstico.En este apartado comentaremos algunos de los programas que permitenanalizar y diagnosticar posibles fallos del sistema. Estos programas no nosdicen cuál es la avería, sino que simplemente detectan los elementos que nofuncionan correctamente, ya sea porque realmente están mal, o porque hansido mal instalados o configurados. En algunos casos, el elemento en cuestiónfunciona, pero a un rendimiento muy inferior del deseado y esto nos alerta deuna configuración incorrecta de la placa base, de la BIOS o del elemento en sí. Las versiones que pueden encontrarse en Internet son Shareware y portanto, es posible que no nos ofrezcan todas las posibilidades de la versióncomercial, pero nos servirán para poder realizar las prácticas oportunas yrealizar los análisis básicos sobre nuestro sistema. Muchas de las opciones que tienen estos programas las podemosencontrar entre las herramientas de Windows, por tanto, también podemosutilizar el propio sistema operativo para realizar funciones de análisis ydiagnóstico de averías.1.7.1 Ciusbet Hardware BenchMark,Este programa es un completo banco de pruebas donde poder determinar conmucha fiabilidad la potencia del ordenador. Incluye Pruebas de velocidad de laCPU, Disco duro o Tarjeta gráfica. Incluye una utilidad para liberar espacio enla memoria RAM del sistema. Es un programa Freeware (programa libre) y enespañol, lo que le hace muy interesante.Ilustración 1-24 Ventana principal del programa Ciusbet HArdware BenchMark.
  • 66. La forma de utilizar las herramientas de medición del rendimiento es muysencilla, simplemente seleccionamos la solapa correspondiente al test arealizar y pulsamos en la barra “Comenzar test de XXXXX”, pasados unossegundos o minutos, hasta que se realice el test correspondiente, aparecerá enla parte derecha de la ventana la puntuación correspondiente a nuestro sistemay debajo otras puntuaciones de otros equipos para compararlos con losresultados de otros sistemas. En la parte izquierda de la ventana se ofreceinformación sobre los test realizados para obtener la puntuación general.1.7.2 Everest Home Edition.Proporciona información muy detallada sobre todo el sistema, incluidasunidades de almacenamiento, monitor y la propia red instalada. También ofreceinformación referente al sistema operativo, codecs (codificadores ydecodificadores, normalmente de vídeo y audio) instalados, dispositivosWindows, dispositivos físicos y dispositivos PCI instalados en el sistema. Es unprograma Freeware (programa gratuito) y en español, lo que le hace muyinteresante.Ilustración 1-25 Ventana principal del programa Everest Home Edition. La forma de utilizar las herramientas de información es muy simple, porla zona izquierda de la ventana (solapa Menú) iremos desplegando lasopciones hasta llegar a la que nos interese, una vez llegada a la opcióndeseada veremos, en la zona derecha de la ventana (área de trabajo), lainformación deseada. También podemos llegar a dicha información haciendodoble clic en los iconos que se encuentran en la zona derecha de la ventana(área de trabajo) hasta llegar al deseado.
  • 67. Ilustración 1-26 Despliegue de opciones del programa. La opción de “comparaciones” evalúa la memoria de nuestro sistema y lacompara con datos de otros sistemas comerciales.1.7.3 Passmark BurnIn Test Profesional.Este programa, como su nombre indica, entraría dentro de la categoría deprogramas profesionales, lo que implica que su distribución no es gratuita y enInternet sólo podremos descargar la versión de evaluación, que tiene ciertaslimitaciones con respecto a la comercial. Otro inconveniente es que no estátraducido al español.
  • 68. Ilustración 1-27 Ventana principal del programa BurnIn Test. Más que un programa para recoger información del sistema o realizar untest de velocidad del mismo, esta herramienta está pensada para poner lamáquina al límite de sus posibilidades en cuanto a capacidad de trabajo, paraasí detectar los errores de funcionamiento de los distintos elementos delsistema. Por tanto, es una herramienta de diagnóstico de averías profesional. Los test que realiza son múltiples y sus preferencias se configuran porseparado a través de la siguiente ventana de configuración: ConfiguractionTest Preferentes. Como se aprecia en la imagen permite realizar test de las unidades dedisco duro y flexible, CDR-RW y DVD, CPU, memoria, sonido, tarjeta gráfica,distintos puertos y de la red. También permite monitorizar la temperatura delordenador y la batería si se utiliza en un portátil o con un sistema dealimentación ininterrumpida UPS.
  • 69. Ilustración 1-28 Ventana de preferencias. La forma de utilizar el programa consiste en, configurar las preferenciasde los test, posteriormente, mediante el menú Configuration test dutycycles se configura el tiempo que durará el test, los test que se realizarán y lacarga que deseamos asignar a cada uno en concreto.
  • 70. Ilustración 1-29 Configuración del ciclo de trabajo del test Teniendo en cuenta que el nivel mínimo de carga es el 1 y el máximo el100. De este modo podremos potenciar el análisis que deseemos para ircentrando la posible causa de la avería. Por último, para ejecutar los test y obtener el diagnóstico pulsaremos elbotón con el punto verde “Start test”, esperando el tiempo preseleccionadopara obtener los resultados.1.7.4 SiSoft Sandrahttp://www.sisoftware.net/ Más que un programa, son un conjunto de utilidades que se integran conel sistema operativo, apareciendo un nuevo icono en el panel de controldenominado System Information. También podemos acceder a estasutilidades como si de un programa se tratase a través de Inicio Programas SiSoft Utilities.
  • 71. Ilustración 1-30. Ventana principal del programa SiSoft Sandra. Las utilidades de SiSoft Sandra podemos dividirlas en dos grupos, lasque nos dan información del sistema, como: Mouse Information (informacióndel ratón), Keyboard Information (información del teclado), ModulesInformation (información de distintos módulos), etc., y las que realizan unamedición de la velocidad o rendimiento de algún elemento, como: CPUBenchmark, Drivers Benchmark, Memory Benchmark, etc.. El términoBenchMark significa banco de ensayos o marcas. La forma de utilizar las herramientas de información es muy simple, sólotenemos que hacer doble clic en su icono y aparecerá una ventana con losdatos solicitados. Respecto a las herramientas de medición del rendimiento, también esmuy sencillo su uso, simplemente hacemos doble clic en el icono y nosaparecerá una ventana, al pulsar en el botón de “actualizar” nos mantendrá ala espera unos segundos o minutos hasta que se realice el testcorrespondiente. Transcurrido dicho tiempo, nos aparecerán los datos del testcon otros que nos sirven para comparar los resultados obtenidos con los deotras máquinas.
  • 72. Ilustración 1-31. Ventana de información del análisis de velocidad de la CPU La versión que se encuentra de este programa en Internet, correspondea la versión estándar y se diferencia de la profesional en que hay algunasherramientas que no están habilitadas para su uso, aunque sí permanecen losiconos correspondientes a las mismas, por ejemplo, Plug & Play Enumerator..Cuando ejecutamos esta herramienta nos aparece el siguiente mensaje: Ilustración 1-32. Información sobre servicios no habilitados en la versión Shareware. Desde este programa también podemos examinar la informacióncorrespondiente a los ficheros de configuración Config.sys, Autoexec.bat yMsdos.sys. Por último, reseñar que existe una herramienta denominadaPerformance Tune-Up Wizard, que analiza todo el sistema e indica los
  • 73. posibles errores. Hace lo mismo que todos los demás iconos, pero permite lavisualización de todos a la vez, por ejemplo en un fichero de texto.***** SiSoft Sandra Standard Version 99.8.5.30 *****Unregistered Shareware Evaluation Copy.See Ordering Document for information on the registered version.Evaluation Licence to win at UnknownReport done by fernandoSystem-Run ID: 1185-22430Report done on miércoles, 01 de marzo de 2000 at 14:14:50 <<< System Summary >>> <<< Mainboard Information >>>Analysis Result: No other tips. Warning W2505: System does not support memory error detection. Some memory errors may go unnoticed. Warning W2506: System does not support memory error correction. System will stop if memory errors are found. Tip T2511: Some memory slots are free so the memory can be easily upgraded. <<< CPU & BIOS Information >>> Tip T207: A SMBIOS/DMI 2.3 or later compliant BIOS is recommended. Check for a BIOS update. Tip T212: BIOS can be shadowed so check whether it is. Tip T211: BIOS is flash-able and socketed so it can be upgraded when needed. Tip T210: Mainboard supports faster CPUs, so the CPU can be upgraded when needed. Tip T219: A SSE processor is recommended for modern multimedia applications and games. Warning: This module is not active in the Standard version.……………………………….. Tabla 1-12. Tabla que muestra una pequeña parte de la información de un análisis Global.
  • 74. 1.8 Instalación de una placa madre.Antes de iniciar la instalación de la placa madre es imprescindible disponer dela información o manual que el fabricante nos ofrece sobre la misma; una vezmontada en la correspondiente carcasa, podremos realizar la configuración delos puentes y de la BIOS de acuerdo a las posibilidades de la placa madre y delos componentes montados sobre la misma, es decir, obtendremos la suficienteinformación para realizar la configuración de frecuencias y tensionescorrespondientes al microprocesador elegido, memoria instalada, frecuenciasdel bus del sistema, etc.. Si no disponemos del manual de nuestra placa,siempre podremos acudir a Internet en su busca, ya que prácticamente todoslos fabricantes importantes de placas tendrán en su página dicha información.1.8.1 Pasos que deberemos seguirPodemos encontrarnos con dos casos: Sustitución o ampliación de una placaantigua, o que se trate del montaje de un ordenador nuevo. Estudiaremos lospasos a seguir en ambos casos, aunque evidentemente en el primer casohabrá que realizar algunas operaciones añadidas como la retirada de la placamadre antigua. De este modo, en el supuesto de un ordenador nuevo serealizarán solo aquellos pasos necesarios de los descritos a continuación. Para evitar el deterioro de elementos sensibles a la electricidad estática,como puede ser el propio microprocesador, es conveniente no ir vestido conprendas susceptibles a cargarse eléctricamente, como pueden ser prendas delana y, si es posible, debemos colocarnos una pulsera antiestática conectada atierra mediante una cadena también metálica. Este tipo de pulseras se puedenencontrar en tiendas especializadas en electrónica y electricidad. Paso 1. Hacer una copia de seguridad de los datos. Aunque esto no es estrictamente necesario, y de hecho es bastante improbable que se pierdan datos en esta operación, la mera posibilidad de que ocurra un accidente basta para no dejar este aspecto sin atender. Paso 2. Desconectar el cable de alimentación de la toma de red, situar la unidad central en un lugar amplio que permita su manejabilidad y abrir la carcasa. Paso 3. Extracción de la placa madre antigua. Paso 3.1. Lo primero será desconectar todas las tarjetas conectadas a la placa madre liberándolas previamente de la sujeción o tornillo que las une a la carcasa. Paso 3.2. EL siguiente paso será desconectar todos los cables conectados a la placa madre, incluidos los de alimentación. Según se vayan soltando, es conveniente ir apuntando en un
  • 75. papel, tanto el sitio donde iba alojado, como la posición en la que se encontraba (atención al terminal 1 o rojo en los mazos de cable plano). Paso 3.3. Deberemos soltar los tornillos que unen la chapa, sobre la que va montada la placa madre, a la carcasa. Una vez que estos tornillos se suelten, la placa madre y la chapa en la que está montada podrán retirarse de la carcasa. Paso 3.4. Separar la placa madre de la chapa a la que va unida, para ello deberemos desenroscar unos cuantos tornillos y deslizar la placa madre que aún seguirá unida mediante unas piezas de anclaje y separación de plástico.Ilustración 1-33. Vista de una placa madre. Paso 4. Montaje de la nueva placa madre. A partir de aquí, los pasos son comunes para la sustitución de una placa madre o montar una nueva. Paso 4.1. Sujetar la placa madre a la chapa de sujeción mediante una serie de tornillos y las piezas de plástico que el fabricante de la carcasa nos proporciona para tal fin. El número de tornillos y piezas de plástico dependerá del tipo de placa y del fabricante de la carcasa, por tanto, conviene estudiar el número de taladros de la placa madre y contrastarlos con los que incorpora la chapa de
  • 76. la carcasa y con los tornillos y piezas de plástico suministradas por el fabricante de la carcasa. Si hemos desmontado previamente una placa madre, esta nos servirá de guía para el montaje de la nueva placa.Paso 4.2. Antes de fijar la placa y chapa a la carcasa, es conveniente realizar la configuración de todos los puentes de la placa madre. Para ello, deberemos tener siempre presente el manual de la placa e ir comprobando uno por uno todos los puentes, sin olvidar ninguno, ya que podrían venir con una configuración de fabrica distinta de la que nosotros deseamos. Actualmente la mayor parte de las opciones de la placa madre se configuran mediante la BIOS, por tanto, no será necesario modificar puentes en este caso. En el tema correspondiente al microprocesador, se explica detalladamente la configuración correspondiente a todos los puentes de la placa madre concernientes al microprocesador, el resto de puentes a configurar dependerá mucho de la placa comprada y las características de la misma y, por tanto, debemos leer atentamente las instrucciones del fabricante de la placa madre.Paso 4.3. Si el microprocesador va montado sobre Socket, es conveniente insertarlo en su zócalo y acoplarle el correspondiente ventilador. Si el microprocesador va montado sobre Slot, entonces es mejor esperar a que la placa esté completamente montada antes de conectarlo. En el tema correspondiente a los microprocesadores se da detallada información sobre el montaje de este componente y su posterior configuración en la placa madre.
  • 77. Ilustración 1-34. Conexión Pentium III o IV Paso 4.4. También es recomendable conectar todos los cables que sea posible antes de fijar la placa madre a la carcasa. Para no tener problemas con la conexión de los cables es muy importante tener el manual de la placa madre e ir uno por uno comprobando la situación del conector en la placa y la colocación de los terminales 1 de cada conector. Si es una sustitución de placa madre, previamente habremos anotado todas las conexiones de la placa antigua y esta información nos vendrá muy bien para el conexionado a la nueva placa madre. Paso 4.5. No olvidemos conectar los módulos de memoria en los zócalos correspondientes. En este caso es importante estar atentos a las muescas del módulo y el conector y al clic que se produce en ambos lados del conector de memoria cuando la inserción se realiza correctamente. Por otra parte, las piezas de plástico que presionan por los lados al módulo de memoria se deben haber adaptado al cuerpo de ésta perfectamente.
  • 78. Ilustración 1-35. Montaje de la memoria y conexiones internas de la placa. Paso 4.6. Una vez realizados los pasos anteriores, fijaremos la chapa con la placa a la carcasa mediante sus tornillos de sujeción. Paso 4.7. Si no conectamos anteriormente los conectores de la fuente de alimentación o los de discos duros o flexibles, ahora es el momento. Mucha atención a la colocación de los terminales, tened en cuenta que el terminal número uno del conector macho coincida con su homónimo del conector hembra y viceversa.Ilustración 1-36. Detalle de la conexión del conector del disco flexible y de la fuente dealimentación ATX
  • 79. Paso 4.8. Conectar todas las tarjetas que retiramos en su momento, o las nuevas que queramos incorporar a nuestro sistema. Paso 5. Conectar el ordenador a la red y encenderlo; si todo ha salido bien, el ordenador ahora funcionará correctamente. En caso contrario, si no se enciende o se escuchan pitidos en la inicialización de la BIOS, es conveniente apagar nuevamente el equipo, retirar el cable de alimentación y comprobar una por una todas las conexiones del equipo. Paso 6. Configuración de la BIOS. Cuando el ordenador comience el proceso de arranque, si este se produce correctamente y no se escuchan pitidos de errores de la BIOS, pulsar la combinación de teclas que nos introduzcan en la configuración de la BIOS. La combinación más usual es SUPR, pero esta combinación depende del fabricante de la BIOS y, por tanto, es posible que sea otra combinación distinta. Para estar seguros conviene mirar el manual de la placa madre. Paso 6.1. Realizar la configuración de la BIOS de acuerdo a las características de nuestro sistema. No olvidéis leer atentamente el apartado de configuración de la BIOS de este tema.1.8.2 Fallos en el funcionamiento de la placa madreSi al iniciar o encender el ordenador este no se enciende o la pantalla se quedaen negro y se escuchan pitidos producidos por el altavoz del ordenador, essíntoma de que algo hemos conectado mal, en este caso, como se comentóanteriormente, lo mejor es desconectar el equipo de la red y repasar una poruna todas las conexiones entre los distintos dispositivos que componen launidad central. A continuación se exponen algunas posibles causas del malfuncionamiento, tras el montaje. • Algún cable o placa se ha movido durante la instalación y hay que volver a ponerlo en su sitio, para ello abrir la carcasa y comprobar primero visualmente, y después manualmente, para asegurarnos que todo está correctamente en su lugar. Aunque los conectores PCI e ISA correspondientes a las placas son muy diferentes, cabe la posibilidad de equivocarnos e introducir una placa en una ranura equivocada; por tanto, deberemos comprobar esta posibilidad. • Si el sistema se vuelve inestable o no funciona puede ser porque la frecuencia de reloj o el voltaje no están bien ajustados. • Comprobar que la frecuencia de reloj es la adecuada. En caso de duda siempre se puede bajar para comprobar si es esta la causa.
  • 80. • Un voltaje elevado puede deteriorar definitivamente un microprocesador, mientras que un voltaje insuficiente hará que no funcione o sea inestable, hay que poner su valor exacto. o Un valor superior al indicado por el microprocesador supondrá un mayor calentamiento, que hará que el micro sea muy inestable y que en un futuro se deteriore por completo. o Un valor ligeramente inferior al indicado por el microprocesador supondrá un menor calentamiento y, en algunos casos, un buen funcionamiento, pero en general, no debe utilizarse este valor salvo que el micro se caliente mucho con la tensión nominal indicada. o Un valor sensiblemente inferior al indicado por el microprocesador supondrá que el micro sea muy inestable y por tanto, que el sistema no funcione bien• Es posible también que no esté refrigerando adecuadamente. En este caso puede que no funcione desde el principio, o, lo que es más posible, que el sistema se vuelva inestable. Comprueba que el ventilador está funcionando correctamente y, si es el caso, que el radiador se acopló al microprocesador perfectamente. Si el radiador no lleva una superficie preparada para realizar un acople térmico perfecto es conveniente aplicar en la superficie de contacto entre el radiador y el microprocesador silicona especial para circuitos integrados. Para más información estudia el apartado de refrigeración del tema del microprocesador.• Si el equipo continúa sin funcionar o lo hace de forma inestable, se deberían comprobar uno por uno todos los parámetros de la BIOS, por si hemos cometido algún fallo durante la configuración de la misma.• Si persiste la anomalía, seleccionar la opción de CARGAR BIOS POR DEFECTO y comprobar el funcionamiento, si mejora, iremos retocando una por una las opciones de la BIOS que pensemos que mejorarán el rendimiento comprobando individualmente su efecto hasta completar la configuración deseada. Si en algún punto se detecta un aumento de la inestabilidad, estableceremos su valor original y pasaremos a otro parámetro.• Si tras la comprobación de los puntos anteriores el ordenador continúa sin arrancar, deberíamos sacar todas las placas menos la tarjeta gráfica y comprobar que arranca correctamente. Si es así, habrá que ir conectando una por una todas las placas para ver cual es la que hace
  • 81. que el equipo falle. Si no arranca, deberíamos probar con una tarjeta gráfica nueva para desestimar este posible fallo.• En último caso, cambiaremos el microprocesador por otro del que estemos seguros que funciona bien y, si persiste el fallo, deberemos pensar que la placa está defectuosa.
  • 82. 2 El MICROPROCESADOR (µP)2.1 Un poco de historia.El primer microprocesador (µP) integrado nació en 1971 de la mano de la Intely se llamó 4004. Este microprocesador no era de propósito general, como losactuales, sino que se diseñó para ser el cerebro de una calculadora. Disponíade un bus de datos de sólo 4 bits y únicamente podía gestionar 4,5 bytes dememoria externa y contaba con un juego de 45 instrucciones. Un año mástarde Intel lanzó el 8008, que con su bus de datos de 8 bits, constaba de unjuego de 66 instrucciones y podía gestionar hasta 16 KB de memoria. Dos añosdespués aparece el 8080, que puede ser considerado el primer µP serio.Contaba con un bus de datos de 8 bits y un bus de direcciones de 16 bits, conlo que era capaz de gestionar hasta 64 KB, un valor muy elevado para laépoca. Su juego de instrucciones contaba con 111 instrucciones lo que hacíaque este µP se considerase de propósito general y no para aplicacionesconcretas como los anteriores. En la siguiente tabla se citan los primeros microprocesadores y algunasde sus características.Denominación Año Compañía Bus Memoria Juego de creación Datos Direccionable Instruccionesi4004 1971 INTEL 4 bits 4,5 Bytes 45i8008 1972 INTEL 8 bits 16 KB 66i8080 1974 INTEL 8 bits 64 KB 111M6800 1974 MOTOROLA 8 bits 64 KBZ80 1976 ZILOG 8 bits 64 KBTabla 2-1. Características de los primeros microprocesadores2.1.1 Llegaron los 16 Bits.Hasta 1978 no aparecieron los primeros µP con buses de datos de 16 bits. Losprimeros micros de 16 bits que aparecieron fueron el 8086 de Intel y el Z8000de Zilog. También existieron otras empresas con nuevos micros de 16 bits,como National, Texas Instruments y Motorola con su 68000. De entre todos losmicroprocesadores de 16 bits, los que más populares se hicieron fueron losi8086 y los M68000. Los primeros dieron lugar a los populares PC y lossegundos fueron utilizados por ordenadores que también fueron muy conocidoso los Atari y los Apple, como el Macintosh. Entre las principalescaracterísticas de los µP de 16 bits,cuentan su bus de datos de 16 bits, unmayor número de líneas en el bus de Ilustración 2.1. 80286
  • 83. direcciones, 20 líneas el i8086 (1MB) y 24 líneas los M68000 (16 MB). El i8086estaba constituido por 29.000 transistores y trabajaba a una frecuencia de 4,7MHz alimentándose a 5 voltios. Dado que en esa época casi todos losdispositivos periféricos trabajaban con buses de datos de 8bits, Intel desarrollóen 1979 el i8088 que internamente era una copia del i8086 trabajando con unbus interno de 16 bits, pero en el exterior sólo presentaba ocho líneas de datos,lo que le permitía compatibilidad total con todos los dispositivos periféricos de 8bits.2.1.2 La familia i80XXX de Intel.Poco a poco fueron apareciendo nuevos microprocesadores de Intel connuevas características y mejoras de las que ya tenían. En la siguiente tabla seespecifican algunas de las mejoras desarrolladas en los microprocesadores deIntel anteriores al Pentium que se estudiará con mas detalle posteriormente: Ilustración 2.2. Microprocesador 486 DX4/100 y Pentium 133 de Intel.
  • 84. Denomin. Año Bus Memoria Modo Frec. Otras características Dat. Direcc. Trabajo Int/exti8086 197 16 1MByte Real 4,7MHZ Llegaron hasta 15MHZ 8i8088 197 16/8 1MByte Real 4,7MHZ Llegaron hasta 15MHZ 9i8286 198 16 16MBytes Real y 8MHZ Llegaron hasta 20MHZ; 29.000 2 Proteg. trans. En modo protegido permite multitareai8386DX 198 32 4Gb Real, 20MHz Llegaron hasta 40MHZ; 275.000 5 Físicos proteg. Trans.; 4 a 11 MIPS; En modo 64Tb Virtual virtual puede simular varias Virtuales máquinas 8086i8386SX 198 32/16 Idem Idem Idem Ídem 8i8386SL 32 Idem Idem Idem Ídem; Modo funcionamiento interrupción. Suspende toda la actividad del sistema. Para portátilesi8486DX 198 32 Idem Idem 33MHz 1,2 millones de trans.; 27MIPS; 9 Caché interna de 8KB; Tecnología CISC y RISC; Incorpora Coprocesador. Hasta 50MHZi8486SX 199 32 Idem Idem Idem Ídem, pero con el Coprocesador 1 deshabilitado. Encapsulado de plásticoi8486SL 199 32 Idem Idem Idem Modo funcionamiento 2 interrupción. Suspende toda la actividad del sistema. Para portátiles; 3,2 Volt.i8486DX2 199 32 Idem Idem 50MHZ 25DX2; 25MHZ externo y 50 2 66MHZ interno 33DX2; 3MHZ externo y 66 internoi8486DX3 199 32 Idem Idem 75MHZ 25DX3; 25MHZ externo y 75y DX4 2 100MHZ interno 25DX4; 25MHZ externo y 100 inter.Tabla 2-2. Familia de microprocesadores de Intel hasta el 486.2.1.3 Cisc y Risc.Una de las premisas que siempre han tenido los fabricantes demicroprocesadores a la hora de crear sus productos ha sido que el juego deinstrucciones facilite al máximo la tarea de los programadores, y por eso, se
  • 85. comenzaron a fabricar microprocesadores con un amplio juego deinstrucciones, algunas de ellas bastante complejas y con varios operandos.Este Juego de instrucciones CISC (Complicated Instruction Set Computing) ocomplicado juego de instrucciones, permitía a los programadores realizarmenos código en sus programas, pero a cambio, cada instrucción necesitabade varios ciclos de reloj para ejecutarse y tanto la decodificación como lasecuenciación eran complicadas, de ahí que, en aplicaciones que necesitaranmucha velocidad de ejecución no fueran efectivos. Por este motivo, losfabricantes de microprocesadores se replantearon la filosofía del juego deinstrucciones, creando la nueva estructura RISC (Reduced Instruction SetComputing) o reducido juego de instrucciones, basada en los siguientescriterios de funcionamiento: • Cada instrucción se ejecuta en un solo ciclo de Reloj. • Juego de instrucciones reducido. • El formato de las instrucciones es sencillo e igual para todas las instrucciones. Esto facilita considerablemente el diseño de la unidad de control. • Decodificadores y secuenciadores sencillos. • Sólo se accede a la memoria externa para recoger o depositar datos, el resto se realiza con los registros internos. • Las operaciones más complejas se generan a partir de algoritmos, por ejemplo, la multiplicación de dos números es una instrucción que no implementan, pero los ordenadores son capaces de multiplicar utilizando el algoritmo de sumar el multiplicando tantas veces como indique el multiplicador. La ventaja de un procesador RISC es la sencillez de la circuitería, quepermite que la ejecución de una instrucción sea mucho más rápida que en unCISC.2.2 Otras Características.Antes de continuar con los microprocesadores actuales, aclararemos algunascaracterísticas de los µP que ya han aparecido anteriormente e incluiremosalgunas nuevas que se verán más adelante.2.2.1 Bus de datos.El bus de datos representa al dato más grande que es capaz de procesar el µPen una sola operación. En realidad no es el bus de datos quien determina estacapacidad, sino el tamaño de los registros internos del µP. Lo que sucede es
  • 86. que internamente el bus de datos tiene el mismo número de líneas que elregistro mayor de datos, sin embargo, en el exterior el bus de datos puede sermayor o menor que dicho bus. Los microprocesadores actuales, duplican(dual-pumped) e incluso cuadruplican (quad-pumped) el número de líneas dedatos en el exterior para poder manejar los módulos de memoria con mayorrango de datos admitidos. Por ejemplo, un Pentium IV utiliza unos registros ybuses de datos internos de 32 bits, sin embargo, su bus de datos externo es de128 bits que está preparado para ser utilizado con las memorias DDR actuales(se estudiarán en el tema 3) que son de 128 bits. Así las cosas, cada vez queescribe un dato en memoria, realmente está escribiendo cuatro datos internosdel µP y cuando lee un dato de la memoria, realmente está leyendo cuatrodatos. De este modo se duplica o cuadruplica la velocidad real del bus de datoshablándose de los buses 2X (dual-pumped) y 4X (quad-pumped). Unmicroprocesador con un bus de datos de 200 MHz reales y 128 bits tendrá unavelocidad efectiva de 800 MHz. Por tanto, cuando se dice que un micro tiene un bus de datos de 32 bits,se refiere a que su bus de datos internos es de 32 bits, independientemente deltamaño del bus externo de datos. De este modo, un micro de 8 bits es capazde trabajar con números que van del 0 al 255, es decir, 256 números o lo quees lo mismo 28. Un µP de 16 bits manejará números entre el 0 y el 65535 y unode 32 dispondrá de 4.294.967.296 números, que ya es un valor muyconsiderable. Actualmente se fabrican microprocesadores con buses de 64Bits. Los nuevos µP de 64 bits de AMD (American Micro Device), utilizan unbus interno de 64 bits y un bus externo de datos de 128 bits.2.2.2 Bus de direcciones.Este bus nos indica la memoria máxima que podemos direccionar. Un µP con16 líneas de direcciones es capaz de direccionar 216 = 65.536 direcciones dememoria, o lo que es lo mismo, 64 KBytes. El 8086 con sus 20 líneas dedirecciones era capaz de manejar 220 = 1024 * 1024 = 1.048.576 o lo que es lomismo, 1 MByte de memoria. Los actuales µP como los Pentium tienen 32líneas de direcciones y, por tanto, son capaces de direccionar hasta 232 = 4GBytes. Actualmente la mayoría de los chipset y microprocesadores destinadosal mercado de PC portátiles y de sobremesa soportan 1GB de memoria y losde categoría profesional, como los utilizados en servidores, ya manejan los 4GB, por lo que los micros de 32 bits de direcciones han alcanzado techo. En los nuevos diseños de 64 bits de AMD (American Micro Device),como el Athlon 64 FX, el bus de direcciones es de 64 bits, pero actualmentesólo utiliza 40 líneas para direccionar memoria física, lo que implica poder
  • 87. direccionar 240 posiciones de memoria, 256 veces más que con un bus de 32bits. Sin embargo, los µP basados en la plataforma AMD64 (AMD de 64 bits),podrán disponer en un futuro de un espacio de direccionamiento de memoriavirtual de 64 bits, de los cuales, 52 bits están preparados para direccionarmemoria física, pero esto ahora es hablar de futuro, aunque quizás no muylejano.2.2.3 Frecuencia.El funcionamiento de todos los µP va íntimamente ligado a una señal de reloj(CPU Clock) que sincroniza todas las acciones del procesador. Cadainstrucción en un procesador CISC utiliza un número entero de ciclos de relojpara su ejecución, pudiendo ser 1, 2, 3 o más ciclos, mientras que unprocesador RISC, utiliza un ciclo completo de reloj para ejecutar unainstrucción. En los procesadores actuales, como veremos más adelante,mientras que una instrucción está en ejecución, otra u otras están ya siendopreparadas para ser ejecutadas, lo que permite que el número de ciclos de relojde ejecución de una instrucción sea menor, o lo que es lo mismo, que en unciclo de reloj se ejecuten varias instrucciones. La frecuencia de los µP es lainversa de este periodo de reloj (f=1/T) y, por tanto, nos indica de algún modo,cuál es la velocidad de ejecución de las instrucciones en el interior del µP. Noconfundir este parámetro con los MIPS (mega instrucciones por segundo), esteparámetro determina el número de instrucciones que es capaz de ejecutar uncierto µP en un segundo y depende de muchos factores, no sólo de lafrecuencia del µP, también influyen, la memoria caché, la memoria RAM, lavelocidad del bus del sistema y el chipset. A partir del i486, la tecnología permitió aumentar la velocidad interna delmicro más rápidamente que la velocidad de las placas en las que ibanmontados y así aparecieron los µP de frecuencia dual, es decir,microprocesadores que trabajaban internamente a mayor frecuencia que en elexterior. Los microprocesadores actuales, tanto de Intel, como de AMD o decualquier otro fabricante, utilizan esta técnica, de forma que hablaremos de dosfrecuencias distintas. La Frecuencia del Bus del Sistema (Front Side BUS(FSB)), que se corresponde con la frecuencia de la placa madre y laFrecuencia del Núcleo del Procesador, mucho más alta y que secorresponde con la velocidad a la que trabajan los buses internos delmicroprocesador. Por este motivo, actualmente encontramos µP cuyo Bus delsistema (FSB) trabaja a 400, 533, 800 o 1066 MHz mientras que su Bus Interno(Bus del núcleo del procesador) trabaja a 1,3, 1,5, 2, 2,6, 3, 3,4 o hasta los 5GHz, que se presenta hoy en día como barrera a superar por los fabricantes demicroprocesadores. Para que no haya problemas en los accesos al exterior, la
  • 88. frecuencia interna debe ser un múltiplo de la externa, siendo los valores másutilizados: 1,5, 2, 2,5, 3, 3,25, 3,5, 4, 4,5 y 5. Por ejemplo, un microprocesadorque trabaje con una frecuencia interna de 1,3GHz y una externa de 400MHzutilizará un factor de multiplicación de 1300/400 = 3,25 y uno cuya frecuenciainterna sea de 3,2 GHz y su frecuencia externa de 800 MHz, utilizará un factorde multiplicación de 3200/800 = 4. Por otra parte, debido a que los microprocesadores de Intel seconsideran, no de forma oficial pero si oficiosa, como el estándar de losmicroprocesadores para PC y cualquier otro microprocesador del mercado essiempre comparado con éstos, fabricantes como AMD distinguen en susprocesadores entre la frecuencia real del microprocesador y la frecuenciaefectiva, que se distingue por que viene seguida de un signo +, por ejemplo:2200+. La frecuencia real es la que ciertamente utilizan sus buses internos y laefectiva es la resultante de compara dicho procesador con los de Intel.Curiosamente, debido a la arquitectura muy mejorada de AMD, la frecuenciaefectiva es mucho mayor que la real, llegando a aumentar ésta hasta en un50%. Así las cosas, un procesador de AMD marcado como Athlon 1800/2200+sería equivalente, en cuanto a velocidad de proceso, a un Pentium IV de 2200MHz, pero su velocidad real sería de 1800 MHz.2.2.4 Voltaje de alimentación y tecnología de fabricación.Los primeros µP y dispositivos periféricos utilizaban tecnología TTL y, portanto, su tensión de alimentación era de 5V. Cuando los niveles de integraciónaumentaron, los transistores TTL disipaban mucha potencia (se calentabandemasiado) y hubo que cambiar a tecnologías de menor consumo quepermitieran mayores niveles de integración, utilizándose así transistores CMOSen su construcción. En un principio, para mantener compatibilidad con losdispositivos antiguos, se mantuvo como tensión de alimentación los 5 voltios,pero al superar el millón de transistores, los fabricantes de µP tuvieron queplantearse reducir esta tensión a valores de 3,5 voltios e inferiores para reducirel calentamiento. Todo esto ha supuesto que los fabricantes utilicen tambiéndos tensiones para alimentar los µP, una para los buses externos que suele serde 3,5 voltios, compatible con la circuitería de la placa madre, y otra bastanteinferior para el núcleo del procesador denominada Vcore y que oscila entre 1 y2 voltios. Actualmente son valores típicos: 1,4, 1,5 y 1,75 voltios. Cuando hablamos de tecnología de fabricación en realidad estamoshablando del nivel de integración de transistores en un chip pero, en lugar deindicar el número de transistores que se integran por centímetro o pulgadacuadrada, lo que se indica es el tamaño del transistor (realmente de la puertadel transistor CMOS integrado). Este dato aparece en micras (µm = micra = 10-6 m) o nanómetros (nanómetros = 10-9 m). Los µP actuales poseen un nivel de
  • 89. integración muy superior al de los primeros Pentium, rebasando ampliamentelos 100.000.000 de transistores y las frecuencias de trabajo superan yaampliamente los 3GB, lo que hace que la tecnología de fabricación haya tenidoque mejorar sustancialmente. Los primeros transistores que se integraban enun µP tenían dimensiones próximas a las micras (millonésima parte del metro(µm)), llegándose hasta las 0,25 µm, en los primeros Pentium IV y AMD Athlon,por lo que se comparaban con el diámetro de un cabello humano. En laactualidad, las tecnologías más utilizadas son de 0,18 y 0,13 µm, pero ya estádesarrollada por Intel y AMD la tecnología de 0,09 µm, o lo que es lo mismo90nm, permitiendo integrar más de 150.000.000 de transistores en tan solo 110mm2 que es el tamaño aproximado de un Pentium IV de última generación. Eneste caso, la comparativa de un transistor con un cabello humano quedaanticuada, debiendo compararla con el tamaño de un microorganismo de losmás pequeños como puede ser un virus y, de seguir así, pronto llegaremos altamaño de una cadena de ADN.2.2.5 MMX, 3DNow¡, SSE y Multimedia.Con el nombre MMX (MultiMedia eXtensions) se designa a un conjunto de 57instrucciones que aceleran el funcionamiento de los gráficos, audio y vídeo,aumentando por tanto el rendimiento de todas las aplicaciones multimedia.Están basados en una tecnología llamada SIMD (Singel Instruction MúltipleData o Instrucción única de datos múltiples). Los µP MMX disponen, por tanto,de un juego de 57 instrucciones adicionales y específicas para trabajosmultimedia, que operan en paralelo, es decir, que procesan datos diferentes almismo tiempo. El problema que presenta esta arquitectura es que bloquea eluso del coprocesador matemático al utilizar sus registros de coma flotante, yaque la CPU no incorpora registros propios para este juego de instrucciones. Lamejora que puede apreciarse en programas que utilizan esta nuevaarquitectura viene a ser de un 60% en aplicaciones multimedia. La tecnología MMX mejora la compresión/descompresión de vídeo,manipulación de imágenes, criptografía y el procesamiento I/O. Todas estastécnicas se utilizan, hoy por hoy, en múltiples aplicaciones de las suites deoficina, artes gráficas, comunicaciones e Internet. Los microprocesadores antiguos de AMD incorporaron un nuevo juegomejorado, pero compatible con las MMX, este es el caso del K6-2, queimplementó su juego de instrucciones 3DNow¡ en el que amplió 24 nuevasinstrucciones para la gestión de gráficos , 3D, vídeo y sonido. Intel tambiéndesarrolló posteriormente un nuevo juego de instrucciones, denominadoMMX2, en el cual añadió 70 nuevas instrucciones a las ya existentes en losMMX. La diferencia con MMX es que, mientras esta extensión sólo aceptanúmeros enteros, MMX2 actúa sobre números en coma flotante, es decir,
  • 90. decimales o fracciones de varias cifras. Las instrucciones 3DNow¡ no soncompatibles con MMX2. La tecnología SSE (Streaming SIMD Extensions) no es más que otranueva implementación de la tecnología SIMD, en la que también está basada latecnología MMX y viene a complementar a este juego de instruccionesmultimedia proporcionando mayor potencia de trabajo en Internet y entornosmultimedia. Actualmente hay 3 versiones denominadas SSE, SSE2 y SSE3. SSE: Incorpora 62 instrucciones dedicadas fundamentalmente a la representación de imágenes 3D, audio, vídeo y reconocimiento de voz. SSE2: Incluye 69 instrucciones a las 62 del repertorio SSE, que mejoran la capacidad de computación y compatibilidad con tipos de datos mayores, por ejemplo, números de coma flotante de doble precisión y números enteros en paquetes de 64 bits. SSE3: Incorpora 13 nuevas instrucciones a las 131 ya existentes que optimiza la utilización de Internet, así como aplicaciones de audio, vídeo, criptografía e imágenes. También incluye instrucciones para coma flotante de doble precisión, de carga y movimiento de datos de 128 bits y de sincronización, mejorando la administración de la memoria RAM y caché del sistema. Es imprescindible que se utilicen interfaces API, que hagan uso de lasinstrucciones SSE/2/3, para que los programas se beneficien de lascapacidades de estos juegos de instrucciones. Por tal motivo, deberemos tenerinstalado en el sistema controladores específicos para entornos gráficos comoson el DirectX8 o posterior de Microsoft y el Open GL 1.2 o posterior.2.2.6 Otras tecnologías incorporadas en los microprocesadores actuales.En el intento de aumentar la cuota de mercado de sus microprocesadores, losfabricantes no reparan en esfuerzos y gastos para desarrollar nuevastecnologías que distingan sus productos de los de la competencia. La mayoríade estas nuevas tecnologías tienen una vida muy breve, al verse relegadas porotras nuevas que mejoran sus características. Entre las últimas tecnologíasdesarrolladas por fabricantes como Intel y AMD destacan las siguientes: Tecnología de memoria ampliada Intel® 64 (Intel® EM64T): Nombre clave Clackamas Technology. Es una mejora sobre la arquitectura de 32 bits de Intel (IA-32), que incluye un nuevo modo de funcionamiento denominado IA-32e y permite que procesadores con esta nueva arquitectura puedan operar con software desarrollado para 32 bits (compatibilidad IA-32) y con los futuros desarrollos de Windows XP de 64 bits o con versiones LINUX y UNIX de 64 bits,
  • 91. con direccionamientos de memoria de 64 bits. A grandes rasgos podríamos decir que habilita al microprocesador con arquitectura IA- 32 para trabajar con sistemas operativos de 64 bits. Incluye dos sub- modos de funcionamiento: o Modo compatibilidad IA32. Mantiene compatibilidad con toda la familia de microprocesadores anteriores de 16 y 32 bits. o Modo de 64 bits. Permite trabajar con sistemas operativos y aplicaciones de 64 bits. Amplía los registros de propósito general de 32 a 64 bits (GPR) e incluye 8 nuevos GRP de 64 bits. Permite direccionar más de 64 GB de memoria física. En la siguiente tabla se muestran algunas características de ambos modos de funcionamiento. Modo Sistema Requiere Tamaño del Tamaño Extensión Registros operativo recompilación direccionamiento de los de de requerido de la aplicación de memoria (bits) datos registros propósito (bits) (REX) general (GPR) (bits)IA-32e 64 bits S.O. Sí 64 32 Sí 64 Compatibilida 64 bits No 32 32 No 32 d 16 16 16,8 IA-32 Tabla 2-3. Características de los sub-modos de funcionamiento de la arquitectura IA-32e. Más información al respecto en http://www.intel.com/ Intel NetBurst® Microarchitecture: Consistente en un conjunto de mejoras realizadas sobre la arquitectura del núcleo del µP que mejoran su funcionalidad. Entre las más significativas podemos destacar: o La Unidad Aritmético Lógica (ALU) trabaja al doble de la velocidad del resto del núcleo del procesador. Por lo que las operaciones básicas con números enteros se ejecutan en ½ ciclo de reloj en lugar de en un ciclo de reloj. o Mejora la gestión de las caché de nivel 1 L1 y nivel 2 L2. o Implementa la tecnología Hyper-Pipelined que incrementa el número de etapas y mejora la gestión de las mismas. o Mas información al respecto en http://www.intel.com/ Intel Hyper-Threading Technology (HT Technology) que permite a un único procesador la ejecución simultánea de varios hilos o tareas de una misma aplicación de forma similar a como lo haría un sistema
  • 92. multiprocesador, soportada actualmente sólo por los microprocesadores de Intel con arquitectura IA32. Mas información al respecto en http://www.intel.com/ AMD HyperTransport™ technology. Tecnología desarrollada por AMD, permite que la transmisión de datos en los buses internos del procesador se realice en ambos sentidos al mismo tiempo (Full Duplex), en lugar de la transmisión normal en la que el bus, o transmite datos hacia el núcleo del microprocesador o desde él, pero no las dos cosas al mismo tiempo (Half Duplex). Con este sistema, los procesadores de AMD consiguen tasas de transferencia de datos de hasta 14,4 GB/s, más del doble que en los Pentium IV de última generación.2.2.7 Memoria caché.Con la aparición del i486 se incorporó en el µP la memoria caché, que en estecaso era sólo de 8KB. Esta memoria caché, incorporada en el interior del micro,mejora mucho el rendimiento del sistema, puesto que en ella se almacenan lossegmentos de código que se van a ejecutar próximamente y los datos que sevan a utilizar. En general, la memoria caché es de muy rápido acceso y, por supequeño tamaño, debe tener únicamente los datos o código de programa quese prevé serán utilizados próximamente. Para mejorar su eficiencia se divide endistintas capas o niveles, que se escalan a modo de cascada desde el núcleode la CPU hasta la propia placa madre aumentando progresivamente sutamaño, por lo que hablaremos de memorias caché de nivel 1 o caché L1,memorias caché de nivel 2 o caché L2 y, en algunos casos, de memoria cachéde nivel 3 o caché L3. Por otra parte, la de nivel 1 L1, suele dividirse en dos,una para código y otra para datos, de este modo, una memoria caché L1 de16KB normalmente utilizará 8 KB para código y otros 8KB para datos, la formade indicar esto sería 16 (8+8) KB. En el tema dedicado a las memoriashablaremos con más detalle de esto.2.3 El zócalo.Como se comentó en el tema correspondiente a la placa madre, el zócalo es unelemento muy importante, ya que está íntimamente ligado al microprocesador ytiene que soportar aspectos tan esenciales como la velocidad del sistema,además de tener la misma forma y número de patillas que el microprocesador. El zócalo utilizado debe ir de acuerdo con el encapsulado delmicroprocesador que se montará en él. Actualmente el encapsulado máscomún es del tipo PGA (Pin Grid Array), aunque también se han utilizado otroscomo el BGA (Ball Grid Array), construidos normalmente sobre una base o
  • 93. soporte de material cerámico. Ambos consisten en una base o soportecuadrado en la que se disponen los contactos como una matriz de puntossobre una rejilla de 100 milésimas de pulgada (2,54 mm). La diferencia entreambos tipos de conector consiste en que, mientras que las PGA tienen loscontactos en forma de terminal para insertar en un zócalo, en el BGA loscontactos son unas bolitas diminutas que mediante presión se ajustan al zócalorealizando el contacto eléctrico deseado. PGA BGA Ilustración 2.3. Detalle de los encapsulados PGA y BGA. De estos modelos básicos derivan muchas otras denominaciones comoµPGA, µPGA2, µBGA, µPGA2, mPGA, FC-PGA, FC-PGA2, a las cuales también se les puedeunir un número que se corresponde con el número de pines o contactos del chip, por ejemplo,FC-PGA2 478 o mPGA603. En cualquier caso, no son más que variaciones sobre elencapsulado PGA o BGA. Últimamente, los microprocesadores más modernos también utilizanencapsulados del tipo LGA o FLGA (Fine Pitch Land Grid Array) , cuya matrizde contactos están compuestos por una superficie metálica con forma circular,como si fuera un circuito impreso en el que se apoyan los terminales que, eneste caso, están en el zócalo y no en el propio chip. Ilustración 2.4. Detalle de los encapsulados LGA. La evolución del zócalo ha seguido íntimamente los pasos de losmicroprocesadores, no quedando claro si el zócalo se diseña para unmicroprocesador concreto o el microprocesador se diseña ya pensando enaprovechar las ventajas de un zócalo determinado. Por este motivo podremosencontrar una gran variedad de zócalos en los múltiples diseños de pacas
  • 94. bases que se han desarrollado en la historia de los ordenadores. Enhttp://www.amd.com/us-en/assets/content_type/DownloadableAssets/02packagedesign_1.pdf podrásencontrar más información sobre los encapsulados utilizados por AMD para susmicroprocesadores. Por otra parte, tenemos que matizar que hay dos vertientes en cuanto ala realización del soporte de la CPU que son los denominados Socket y losSlots. Los Sockets son zócalos multi-contacto de inserción nula ZIF (Zero Insertion Force, fuerza de inserción nula), esto implica que disponen de una palanca que libera o presiona los contactos de la CPU para poder montarla o extraerla sin perjuicio para sus terminales, que son muy delicados. El Slots consiste en una tarjeta o cartucho normalmente del tipo S.E.C (Single Edge Contact: Contacto por un solo lado o canto) que incluye el microprocesador y, en muchos casos, la caché L2, de forma que permite una velocidad de comunicación con la memoria caché superior a la que podría establecer si ésta estuviera montada en la placa madre.2.3.1 Zócalos antiguos.Antes de comentar los zócalos que se utilizan actualmente daremos un repasorápido a los zócalos y slots antiguos que aun se pueden encontrar en muchosordenadores antiguos.
  • 95. Denominación Zócalo/ CPU soportadas Frecuencia Otras de trabajo característicasSocket 7 Zócalo AMD K-6, Pentium y Hasta Admite Caché L2 Cyrix 66MHz ExternaSuper 7 Zócalo AMDK-62 y K6-3D, Intel Hasta 100 Admite Bus AGP MMX y Cyrix MHzSocket 8 Zócalo Pentium Pro Hasta 100 Admite Bus AGP MHzSlot 1 Slot Pentium II y PIII Hasta 100 Implementa MHz Caché L2 Admite Bus AGP X2Slot 2 Slot Pentium II Xeon y Hasta 100 Preparado para Pentium III Xeon MHz trabajar en entorno multiprocesadorSocket370 Zócalo Intel Celeron Y últimos 100 MHz y PIII. También utilizado 133 MHz con micros de CiryxSlot A Slot AMD Athlon K7 100 MHz a Protocolo DEC 200 MHz Alpha protocol EV6 diseñado por Digital Tabla 2-4. Zócalos utilizados en placas antiguas.2.3.2 Zócalos actuales.Las placas actuales han dejado prácticamente de utilizar el Slot en favor delSocket que, en contra de lo previsto hace unos años, ganó la batalla en cuantoa prestaciones y velocidad. La diferencia fundamental, entre los socketantiguos como el Super7 o el S370 y los modernos como el S478 paramPGA478, radica en la velocidad que alcanzan y el número de terminales o“pines” de que constan (tamaño), que actualmente es muy elevado, mayor de450 terminales.2.3.2.1 Zócalos para Intel Pentium IV.Los actuales microprocesadores Pentium IV de Intel se fabrican utilizandotecnologías de 0,13 micras y 0,09 micras. Los primeros utilizan zócalos del tiposocket para PGA, como el Socket 478, y los segundos del tipo LGA, como elSocket T para LGA775. También los nuevos Intel Celeron de última generaciónutilizan este tipo de zócalos según su tecnología de fabricación. El S478 soporta velocidades del bus del sistema (FSB) de 800 MHZ,mientras que el zócalo Socket T supera el GHz.
  • 96. Ilustración 2.5. Detalle del zócalo para microprocesadores con encapsulados LGA775.2.3.2.2 Zócalos para Microprocesadores de AMD.Existe también una gran variedad de Zócalos para los microprocesadores AMDAthlon, de los cuales los más utilizados son: Socket A: consistente en un zócalo del tipo PGA de 462 pines (terminales), aunque actualmente se fabrica con 453 pines y alcanza velocidades del bus del sistema FSB de 200MHz hasta 400 MHz. Este zócalo es el utilizado por los siguientes micros: AMD Athlon, AMD Athlon MP, AMD Athlon XP, AMD Sempron y AMD Duron. Ilustración 2.6. Detalles del zócalo Socket A. Socket 754: consistente en un zócalo del tipo PGA de 754 pines. Utilizado con los AMD Athlon 64 y los últimos AMD Sempron. Socket 939: consistente en un zócalo del tipo PGA de 939 pines. Utilizado con los AMD Athlon 64 y AMD Athlon 64 FX 53 Socket 940: consistente en un zócalo del tipo PGA de 940 pines. Utilizado también con los últimos AMD Athlon 64 FX 51 y 532.4 Microprocesadores Antiguos pero aún en uso.Antes de estudiar los microprocesadores que actualmente se estáncomercializando en los ordenadores modernos echaremos un vistazo por las
  • 97. características principales de algunos de los microprocesadores que, aún no fabricándose ya, siguen funcionando en muchos ordenadores antiguos que aún prestan sus servicios en empresas y hogares de todo el mundo. Nos centraremos en los dos grandes fabricantes de microprocesadores que han copado prácticamente todo el mercado de ordenadores PC, como son Intel y AMD, dejando a un lado otros fabricantes como Ciryx, cuya representación en el mercado de ordenadores PC ha sido muy pequeña. Los datos que se muestran son aproximados, ya que han aparecido un montón de versiones y revisiones distintas de los microprocesadores que se comentan, por lo que se han incluido los datos más típicos de los mismos. Microprocesadores de IntelDenominación Año Bus Caché Caché Zócalo Frec. Frec. Otras características Datos L1 L2 Int. Ext. (KB) (KB) (MHz) (MHz) El Pentium 1993 32 16 - Socket 50 a 25 a 5ª generación, arquitectura80500/5002 P5 7 133 66 superescalar (Pipeline). y P54 75 a Alimentación Vcore de 3,3 a 3,5 200 v Tecnología de 0,8 micras. Pentium Pro 1995 32 16 - Socket 150 a 66 Para servidores NT. Arquitectura 80521 P6 8 333 superescalar (Pipeline), pero se compone de 14 etapas. Integra la memoria Caché L2. Multiprocesador hasta 4 micros. Tecnología 0.5µm. Vcore 3.1v.Pentium MMX 1997 32 32 - Socket 166 a 66 Similar al Pentium, pero con805003 P55C 7 200 instrucciones MMX. Alimentación Dual. Tecnología de 0,35 y 0,28 micras. Vcore 3,45 v. Pentium Pro 1997 32 16 - Socket 200 a 66 Similar al Pentium pro, pero con MMX 8 300 instrucciones MMX. Pentium II 1997 32 32 (16 512 Slot 1 233 a 66 Nombres clave Klamath y 80522/523 + 16) 400 Deschutes. Sólo permite 2 procesadores en una placa. Arquitectura D.I.B. (Dual Independent Bus), Tecnología de fabricación de 0,35 y 0,25 micras. Vcore de 2,8 v. Pentium II 1998 32 32 (16 512 Socket 200 a 66 Nombres clave: Covington, Celeron + 16) 370 300 Mendocino y Coppermine. 80523/524 Tecnología de fabricación de 0,25 y 0,18 micras. Vcore de 1,35 a 1,6 v.
  • 98. Pentium III 1999 32 64 (32 Slot 1 350 a 100 Nombre clave Katmai. 80525 + 32) 600 Instrucciones multimedia MMX2 y SSE Ocho nuevos registros de 128 Bits para procesar los datos. Tecnología de 0,25 micras con 9,2 millones de transistores. Consta de tres unidades de ejecución de coma flotante. Cada chip tiene un número identificador. Permite la implementación del bus AGP 4x.Denominación Año Bus Caché Caché Zócalo Frec. Frec. Otras características Datos L1 L2 Int. Ext. (KB) (KB) (MHz) (MHz) Pentium III 2000 - Socket 350 a 100 y Representó la siguiente Willamette 370 1 GHz 133 arquitectura P7 para procesadores Intel de 32 Bits (IA32). Tecnología de 0,13 micras. Pemtium III 2000 32 256 - Slot2 500 a 100 y Gama más profesional de Intel. Xeon 900 133 Tecnología de fabricación de 0,18 micras. Hasta 2MB de caché L2. Admite la conexión simultánea de 4 procesadores en una misma placa en unión con el ChipSet i450 NX. Pentium IV 2001 32 16 256 Socket 1a2 100X4 Nombre clave Willamette. 80528 P68 423 GHz Incorpora instrucciones gráficas SS2. Vcore 1,7 v. 55 millones de transistores. Pentium IV 2002 32 16 512 Socket 1,4 a 133X4 Nombre clave: Northwood. 80532 478 3 GHz y Tecnología de 0,13 micras. 200X4 Vcore 1,5 v.Pentium IV 2001 32 16 256 y Socket 1,6 a 133X4 Nombres clave: Prestonia oXeon 80532 512 478 3,46 y Gallatin, Multiprocesador. gHz 200X4 Pentium IV 2004 32 16 1024 Socket 2,9 a 166X4 Nombre clave Prescott. Incluye 80546 478 y 3,5 y Instrucciones gráficas SSE2 y Socket GHz 200X4 SSE3. Tecnología Hyper- T Threading. Tecnología de 0,13 y 0,09 micras. 125 millones de transistores. Tabla 2-5. Familia de microprocesadores Pentium de Intel hasta el Pentium IV.
  • 99. Ilustración 2.7. Diagrama de bloques de la arquitectura del Pentium III.
  • 100. Microprocesadores de AMD (American Micro Device): http://www.amd.com/es-es/Denominació Año Bus Cach Cach Zócal Frec. Int. Frec. Otras características n Datos é L1 é L2 o (MHz) Ext. (KB) (KB) (MHz) K5 199 32 24 - Socke 33-66 33 Equivalente al P5 o Pentium Clásico. 6 t7 K6 199 32 64 (32 - Socke Hasta 33 y 66 Equivalente al PII. Tecnología MMX. 7 + 32) t7 166 Ejecuta dos instrucciones en cada ciclo de reloj. Es superescalar, pero no incorpora la función Pipeline en las operaciones en coma flotante. Tecnología de 0,35 y 0,25 micras K6-2 3D 199 32 64 (32 - Super 166 - 500 66 - 100 Pentium II/100 mejorando. Tecnología 8 + 32) 7 3D Now¡. soporta AGP y bus local. 10 millones de transistores. K6-III 199 32 64 (32 256 Vcore es de 2,2 a 2,5 v. Tecnología de 8 + 32) 0,25 micras. 21,3 millones de transistores. Puede utilizar caché L3. K7-Athlon 199 32 128 8 MB Slot A 500 a 100- 200 Equivalente al Pentium III. DecodificaModelos 1 y 9 (64 + y 1000 hasta tres instrucciones al tiempo (3-way 2 64) Socke Instruction Decoder). Arquitectura tA superescalar, tanto en las instrucciones con enteros (10 etapas) cómo en las instrucciones en coma flotante (15 etapas). Compatible con MMX2 y suma 5 nuevas instrucciones al repertorio 3DNow¡. Tecnología de fabricación de 0,25 y 0,18 micras. 22 millones de transistores. Vcore 1,6 – 1,7 v. K7-Duron 200 32 128 64 Socke 550 a 200 Tecnología de 0,18 micras. Vcore 1,6 v. 0 (64 + tA 950 64)K76-Athlon 200 32 128 256 Socke 0.7- 200 Tecnología de0,25 y 0,18 micras.Thunderbird 0 (64 + tA 1,5GHz Vcore 1,6 v. 64) K76-Athlon 200 32 128 64 Socke > 333 MMX + 3DNow!+ SSE. Tecnología deThoroughbre 1 (64 + tA 2,1GHz1 0,13 micras. d 64) Athlon XP - 200 32 128 512/2 Socke > 333-400 MMX + 3DNow! Pro. Doble CPU.MP Barton y 2 (64 + 56 tA 2,1GHz1 Tecnología de 0,13. Thorton 64) AMD 200 32 128 512/2 Socke 1,5 a 2 266/333 3DNow!™ Professional technology, SSE, Sempron™ 4 (64 + 56 tAy GHz1 SSE2. Tecnología de 0,13 micras. 64) Socke t 754
  • 101. 1 Está frecuencia es la real del BUS, no la efectiva. Debemos tener en cuenta que,actualmente, un procesador AMD de 1,5GHz tiene una velocidad efectiva de hasta 2,2 GHz,denominándose 2200+ y un procesador de 2GHz puede tener una velocidad efectiva de hasta3 GHz, denominándose en este caso 3000+. Tabla 2-6. Familia de microprocesadores AMD hasta el Athlon XP. Ilustración 2.8. Diagrama de bloques de la arquitectura del K7 Athlon.2.5 Los microprocesadores actuales.Veremos algunos de los microprocesadores que actualmente se estáncomercializando, conscientes de que tienen un tiempo de vida comercial muybreve y que, por tanto, muy pronto estarán obsoletos, pero nos dará una ideamuy clara de la evolución actual de los mismos y de las próximas tendenciasen microprocesadores. No obstante, en la mesa de trabajo se irán publicando,puntualmente, las novedades más relevantes que vayan apareciendo en estesentido.2.5.1 Microprocesadores de Intel.Actualmente, Intel aun se mantiene en la línea de microprocesadores de 32 bitsy se mantiene a la espera de que los sistemas operativos de 64 bits comiencensu andadura para mostrar sus cartas en torno a los microprocesadores purosde 64 bits. De todos modos, en tanto llega este momento, para no quedarseatrás, ha desarrollado la tecnología de memoria ampliada de 64 bits (Intel®EM64T), comentada anteriormente, que le permite mantenerse en el mercado ala altura de microprocesadores como los Athlon 64 FX. En esta línea de
  • 102. microprocesadores de 32 bits destaca la última creación denominada Intel®Pentium® 4 Processor Extreme Edition supporting HT Technology,aunque aún mantiene la línea Intel® Pentium® 4 Processor tambiénconocida con el nombre clave Prescott, que también incluye el soporte de latecnología Hyper-Threading y cuyas características básicas se incluyen en laTabla 2-5. Familia de microprocesadores Pentium de Intel hasta el Pentium IV. Las características típicas del Intel® Pentium® 4 Processor Extremese detallan en la tabla siguiente:Procesador Procesador Intel® Pentium® 4 Extreme Edition con soporte para tecnología Hyper-ThreadingCaracterísticas Tecnología de 0,09 micras Tecnología de 0,13 micrasCaché L1 20KB (12 + 8) 16KB (8 + 8)Caché L2 2MB 512 KBCaché L3 No disponible 2MBVelocidades reloj Interno 3,73 GHz De 3,20 a 3,46 GHzde la CPUTecnología de memoria Sí: 3,73 GHz No disponibleampliada Intel® 64 (Intel®EM64T)Velocidad Bus del sistema 1066 (266X4) 800 (200X4) y 1066 (266X4)Encapsulado LGA775 mPGA478, LGA775Tecnología Hyper- SíThreadingMicroarquitectura Intel SíNetBurstInstrucciones multimedia MMX, MMX2, SSE, SSE2Número de transistores 169 millones Tabla 2-7. Características del Intel® Pentium® 4 Processor Extreme. Como se observa en la tabla anterior, el Intel® Pentium® 4 ProcessorExtreme está disponible en 0,13 y 0,09 micras. La diferencia fundamental entreambos es que el fabricado en 0,09 micras implementa la tecnología Intel®EM64T que le hace compatible con los sistemas operativos de 64 bits. Por lodemás, cabe destacar el hecho de que adolece de caché L3, pero a cambio, lacaché L2 es de mayor tamaño que la versión de 0,13 micras y trabaja a lavelocidad del núcleo. Del mismo modo, la memoria caché L3 de la versión de0,13 micras está enlazada directamente con el núcleo del microprocesadormediante un bus de 64 bits que trabaja a la misma velocidad de reloj que éste.Por eso, la efectividad de ambos microprocesadores es muy similar trabajandocon sistemas operativos de 32 bits.
  • 103. En la gama alta de microprocesadores para servidores también hadesarrollado un nuevo procesador denominado Itanium®, cuya última versiónes el Procesador Intel® Itanium® 2 que se fabrica en tres versiones,multiprocesador (MP), doble procesador o procesador dual (DP) y dobleprocesador de bajo voltaje, que posiblemente implementen en un futurocercano la tecnología Intel® EM64T. Enhttp://www.intel.com/products/processor/itanium2/index.htm encontrarás másinformación al respecto. De momento, la solución de 64 bits para servidoressigue pasando por los nuevos Intel® Xeon™ Processor de 0.09 micras cuyasprincipales características se muestran en la siguiente tabla:Procesador Intel® Xeon™ Intel® Xeon™ Processor DP Processor MPCaracterísticas Tecnología de Tecnología de Tecnología 0,13 micras 0,09 micras de 0,13 micrasCaché L2 256, 512 KB 1 o 2 MB 512 KBCaché L3 512KB, 1M, 2M, 4M No disponible 1 o 2 MBVelocidades reloj Interno 1,40 a 3,0 GHz 2,80 a 3,60 GHz 3,0 a 3,20 GHzde la CPUTecnología de memoria No disponible Sí, 2,80 a 3,60 GHz No disponibleampliada Intel® 64 (Intel®EM64T)Velocidad Bus del sistema 400 (100X4) 800 (200X4) 400 (100X4), 533 (133X4)Ancho de Banda Superior a 4,8 GB/sec Superior a 6,4 GB/sec Superior a 4,8 GB/secTecnología Hyper- SíThreadingMicroarquitectura Intel SíNetBurstInstrucciones multimedia MMX, MMX2, SSE, SSE2Memoria RAM soprtada Dual Channel DDRÁrea de aplicación Sistemas servidores Sistemas servidores y Servidores Web multiprocesador para estaciones de trabajo y Mail de grandes empresas de doble procesador propósito multiprocesador general Tabla 2-8. Características del Intel® Xeon™ Processor.
  • 104. 2.5.2 Microprocesadores de AMD (American Micro Device).Al contrario que Intel, AMD ha apostado fuertemente por losmicroprocesadores de 64 con su tecnología denominada AMD64 incorporadaen su gama de procesadores para equipos PC de sobremesa y portátiles de 64bits Athlon 64 y Athlon 64 FX (gama de más prestaciones). Para la gama altadedicada a servidores dispone de los procesadores denominados Opteron,que también son de 64 bits y compiten directamente con los últimos Itanium®2 y Xeon®, con tecnología Intel® EM64T. Como es costumbre en todas las mejoras sustanciales de arquitecturasde los microprocesadores, AMD garantiza compatibilidad total de la nuevaarquitectura de 64 bits (x86-64) con la arquitectura de los anteriores Athlon de32 bits (x86-32), de este modo, los ordenadores que utilicen los nuevos Athlon64 podrán trabajar de forma nativa (como si de un microprocesador de 32 bitsse tratara) con cualquier sistema operativo de 32 bits, como Windows98/Me/XP/2000/2003, y podrá ejecutar cualquier aplicación de 16 o 32 bits. Lamigración a los sistemas operativos de 64 bits no será una imposición, sino unaopción para los usuarios de estos sistemas. Ilustración 2.9. Detalle de los microprocesadores de AMD en encapsulados LGA y PGA. En la siguiente tabla se muestran algunas de las característicasprincipales de los modelos Athlon 64 y Athlon 64 FX:Características AMD Athlon™ 64 AMD Athlon™ 64 FXAño de lanzamiento 2003 2004 2003Encapsulado Socket 754 Socket Socket 939 939Tecnología de fabricación 0,09 y 0,13 0,13(µm)Número de transistores 1059 MillonesSoporte para el conjunto de Sí, AMD64 Technologyinstrucciones de 64 bits
  • 105. Soporte para el conjunto de Síinstrucciones de 32 bitsMayor protección contra Sívirus para Windows® XP SP2Tecnología del bus de HyperTransport™ technologysistema Full duplex, independienteControlador integrado de 64 bits + 8 bits ECC 128 bits + 16 bits ECCmemoria DDR PC3200, PC 2700, PC PC3200, PC 2700, 2100, or PC1600 PC 2100, o PC1600Ancho de banda total del Ancho de banda Ancho de bandaprocesador al sistema HyperTransport: hasta 64 HyperTransport: hasta 8.0 GB/s GB/s a 2.0GHz Ancho de banda de la Ancho de banda de la memoria: memoria: hasta 32 GB/s hasta 6.4 GB/s a 400MHz Total: hasta 96 GB/s Total: hasta 14.4 GB/sNorthbridge integrado Sí, Ruta de datos de 128 bits, para la frecuencia del núcleo de la CPUInstrucciones 3D y 3DNow!™ Professional technology, SSE2MultimediaCaché L1 (KB) 128 (64 + 64)Caché L2 (KB) 1024 o 512 1024 Tabla 2-9. Características de los AMD Athlon™ 64 y AMD Athlon™ 64 FX. Por último citaremos los modelos de AMD Athlon™ 64 que se estáncomercializando en la actualidad con algunos datos de interés. Modelo o Frecuencia Frecuencia Real Caché Encapsulado Efectiva FSB L2 Socket GHz KB 4000+ 2,4 1000 939 3800+ 2,4 512 939 3700+ 2,4 1000 754 3500+ 2,2 512 939 3400+ 2,4 512 754 3200+ 2,0 1000 754 3200+ 2,0 512 939 3000+ 2,0 512 754 3000+ 1,8 512 939 Tabla 2-10. Comparativa de distintos modelos del AMD Athlon™ 64.
  • 106. En esta tabla se aprecia la influencia que tiene la caché L2 y elencapsulado en la frecuencia efectiva del microprocesador.2.5.3 Microprocesadores para portátiles.Básicamente, los microprocesadores para portátiles son muy similares a losdiseñados para equipos de sobremesa; siguen las mismas tendencias y seaprovechan prácticamente de las mismas tecnologías, pero mejoransustancialmente el consumo, mejorando algunos aspectos de su arquitecturainterna como la posibilidad de reducir la velocidad de reloj cuando elmicroprocesador no tiene una carga excesiva o cuando el voltaje dealimentación es bajo, para reducir su consumo. Por otra parte, también tienenun tamaño más reducido utilizando encapsulados del tipo µPGA y utilizanchipset diseñados específicamente para trabajar con ellos. Losmicroprocesadores utilizados en portátiles obtienen la denominación de Móvilesañadiendo la letra “M” al nombre del procesador, como por ejemplo:Procesador Intel® Pentium® M o AMD Athlon™ 64-M.2.5.3.1 Procesador Intel® Pentium® M.Es la apuesta que ofrece Intel para la gama de equipos portátiles. Lascaracterísticas más relevantes de estos procesadores se muestra en lasiguiente tabla:Características Procesador Intel® Pentium® MTecnología de 0,09 0,13fabricación (µm)Caché L2 (MB) 2y1 1Velocidades de reloj Desde 1,50 a 2,13 Desde 1,30 a 1,70Interno de la CPU(GHz)Velocidad de reloj 1,30 y 1,50 1,10 y 1,20(bajo voltaje) (GHz)Velocidad de reloj 533 y 400 900 y 1000(voltaje utrabajo) (MHz)Bus del sistema FSB Desde 1,0 a 1,20 GHz 400 MHzChipset Gama de chipsets Intel® 915 Gama de chipsets Intel® 855 Express para portátilesRed Inalámbrica Conexión de red inalámbrica Conexión de red inalámbrica Intel® PRO/Wireless Intel® PRO/Wireless Tabla 2-11. Características de los procesadores Intel® Pentium® M.
  • 107. Como se puede observar en la tabla anterior, las velocidades de trabajode los microprocesadores Intel® Pentium® M es inferior a la de los equiposde sobremesa, pero su eficiencia es muy buena, debido al tamaño y efectividadde la caché L2 que incorporan y en el caso de la tecnología de 0,09 micras, a laalta velocidad de sus buses FSB. Por otra parte, también resulta chocante elhecho de que la velocidad de reloj de la CPU sea variable de acuerdo a latensión de alimentación, pero esta es una de las características que losdistinguen de sus hermanos mayores ya que, se alimentan también conbaterías y la tensión de alimentación depende considerablemente del estado dela carga de las mismas.2.5.3.2 Tecnología móvil Intel® Centrino™².Cuando hablamos de Centrino™² no estamos hablando de unmicroprocesador en sí, sino de un conjunto compuesto por un procesadorIntel® Pentium® M y un Chipset diseñado específicamente para portátiles. Espor tanto, mucho más que sólo un procesador, ofrece la prestación de red localinalámbrica totalmente integrada, así como un excelente rendimiento móvil altiempo que permite una mayor duración de la batería en ordenadores portátilesmás ligeros y fáciles de transportar. Incorpora por tanto, la tecnología concertificación Wi-Fi que nos permite acceder a la información y comunicarnos insitu mediante conexiones de red e Internet inalámbricas con total seguridad,debido a sus sistemas de encriptación de datos, muchas de ellas disponiblesen redes Wi-Fi públicas (llamadas “puntos de conexión”) distribuidas por todo elmundo. La tecnología móvil Intel® Centrino™ utiliza las tecnologías MicroFCPGA (Flip Chip Pin Grid Array) y FCBGA (Flip Chip Ball Grid Array) paraencapsulado de chips de procesadores especialmente optimizados paradiseños de PC portátiles más ligeros2.5.3.3 Procesador AMD Athlon™ 64 Mobile.El AMD Athlon™ 64 Mobile es, como su nombre indica, un procesador de 64bits por lo que aventaja a Intel en este terreno. Utiliza las características típicasde los microprocesadores de AMD de 64 bits para equipos de sobremesa eincluye la tecnología PowerNow!™, que reduce el consumo de energía segúnlas condiciones de trabajo y alimentación del sistema. También soncompatibles con todas las soluciones inalámbricas disponibles. Másinformación en http://www.amd.com/es-es/Processors/ .2.6 Configuración de la BIOS.En lo concerniente a la BIOS, el microprocesador ofrece muy pocas opcionesque configurar, entre las más destacables se encuentran las siguientes.
  • 108. 2.6.1 Arward BIOS.2.6.1.1 BIOS FEATURES SETUP.En este apartado podremos configurar únicamente la habilitación odeshabilitación de la caché L1 interna y L2 externa de la CPU. • CPU Internal Cache o CPU Level 1 Cache: Permite habilitar o deshabilitar la caché interna de la CPU o caché de nivel 1(L1). • External Cache o CPU Level 2 Cache: Permite habilitar o deshabilitar la caché externa de nivel 2 (L2). En algunas placas madre la configuración de la tensión Vcore (tensióndel núcleo del procesador) se puede realizar mediante los puentes de la placao mediante la BIOS: En algunos casos, para poder configurar la tensión Vcoredesde la BIOS, deberemos seleccionar en los puentes de la placa madre laopción Auto y posteriormente, desde la BIOS, seleccionar la tensión deseada: • Vcore: 2,20 voltios Por otra parte, si la placa soporta Pentium III o superior, también nosencontraremos con la posibilidad de habilitar o deshabilitar el número deidentificación del microprocesador, que es único para cada unidad vendida. • Procesor Number Feature: Habilita o deshabilita (Enabled/Disabled) la utilización del número de identificación del microprocesador para ser utilizado como verificación en transacciones realizadas desde Internet.2.6.2 AMI WinBIOS.2.6.2.1 Avanced Setup.Al igual que en la BIOS de AMI, sólo podemos configurar las opciones deCaché L1 y L2 que en este caso están en la misma opción. • Cache Memory: Disabled/Internal/External/BothPor tanto, desde esta única opción podemos deshabilitar toda la caché(Disabled), habilitar la memoria interna o externa (Internal/External), o habilitarambas al tiempo (Both).
  • 109. 2.7 Instalación de un microprocesador.Antes de iniciar la instalación del microprocesador es imprescindible disponerde la información de la placa madre que se va a utilizar y también delmicroprocesador que se va a instalar en ella; de este modo podremoscomprobar si la placa admite el microprocesador en cuestión y obtendremos lasuficiente información para realizar la configuración de frecuencias y tensionesde acuerdo al microprocesador elegido. Si no disponemos del manual denuestra placa y la información referente al microprocesador siempre podremosacudir a Internet en su busca, ya que prácticamente todos los fabricantesimportantes de placas tendrán en su página dicha información.2.7.1 Pasos que deberemos seguir.Podemos encontrarnos con dos casos: Sustitución o renovación delmicroprocesador de una placa antigua o que se trate del montaje de unordenador nuevo. Estudiaremos los pasos que deberemos seguir en amboscasos, aunque evidentemente en el primer caso habrá que realizar algunasoperaciones añadidas como la retirada del microprocesador antiguo. De estemodo, en el caso de un ordenador nuevo se realizarán solo aquellos pasosnecesarios de los descritos a continuación.Paso 1.- Hacer una copia de seguridad de los datos. Aunque esto no esestrictamente necesario, y de hecho es bastante improbable que se pierdandatos en esta operación, la mera posibilidad de que ocurra un accidente bastapara no dejar este aspecto sin atender.Paso 2.- Desconectar el cable de alimentación de la toma de red. Y abrir lacarcasa. Ilustración 2.10. Desconexión de la alimentación ATX.Paso 3.- Extracción de la placa madre. Si es necesario (sustitución orenovación del microprocesador) se extraerá la placa madre, pero antes hayque apuntar la posición exacta de cada cable para poder reponerlos en su sitiocorrecto después, durante el montaje. Para la extracción de la placa madre nohace falta desmontarla del bastidor metálico al cual se haya unida,
  • 110. simplemente deberemos desconectar todos los cables que la unen a losdistintos dispositivos instalados en el ordenador y a la fuente de alimentación y,posteriormente, se quitarán los tornillos que unen el bastidor metálico al restodel chasis de la unidad central, de este modo extraeremos al tiempo la placamadre y su bastidor metálico.Paso 4.- Extracción del microprocesador antiguo. Para poder extraer elmicroprocesador deberemos retirar previamente el disipador y ventilador quese encuentran justo encima de él. El conjunto Ventilador-radiador suele iranclado directamente al zócalo de la CPU, por lo que deberemos buscar elmodo de desanclarlo para poder extraerlo sin perjudicar dicho zócalo. Tambiéntendremos que desconectar de la placa madre el cable que alimenta elventilador. Una vez despojado el micro del conjunto ventilador-radiador,procederemos a la extracción del microprocesador, para ello, si el zócalo es deltipo ZIF (Zero Insertion Force, fuerza de inserción nula) lo primero serálevantar la palanca que libera los contactos del microprocesador yposteriormente tiraremos de él con suavidad para no deteriorarlo. Es muyimportante que una vez extraído, las patillas o pines del microprocesador nosean tocadas con las manos, salvo que dispongamos de una pulseraantiestática conectada a un punto de masa que descargue nuestro cuerpo de laposible corriente estática que poseemos. Lo mejor será colocarlo rápidamenteen una espuma antiestática o en una bolsa también antiestática. Ilustración 2.11. Pasos para el desmontaje de un procesador con encapsulado PGA en un Socket 370. Aunque es raro, también puede suceder que el conjunto refrigerador-ventilador se encuentre fijado con algún tipo de pegamento a éste, en estecaso sacar el conjunto entero, y luego, proceder a la separación de loselementos. Si el microprocesador tiene encapsulado del tipo LGA, o lo que es lomismo, utiliza un socket T o similar, los pasos serán muy similares a losanteriormente comentados, pero teniendo en cuenta que el microprocesador seencuentra en el interior de una especie de caja que se abrirá mediante unapalanca similar a la utilizada para liberar los contactos en el socket normal. Una
  • 111. vez abierta la caja se retirará el microprocesador con suavidad para nodeteriorar el zócalo o el microprocesador. Ilustración 2.12. Pasos para el desmontaje de un procesador con encapsulado LGA en un Socket T. Si el microprocesador viene montado en un Slot-1 o Slot A, deberemosliberar los anclajes de los laterales del Slot antes de tirar de la placa delmicroprocesador.Paso 5.- Montaje del microprocesador nuevo. Sacaremos elmicroprocesador nuevo del embalaje sujetándolo por los bordes. Debemoslocalizar la patilla 1 del microprocesador, que suele indicarse mediante unchaflán en uno de los vértices. Si el zócalo es del tipo Socket de inserción nula(ZIF) para encapsulados PGA, deberemos hacer coincidir éste con el chaflánque lleva el zócalo también en uno de sus vértices. Una vez localizada laposición correcta, con la palanca levantada para liberar los contactos,insertaremos el microprocesador con mucho cuidado de no forzar losterminales. Posteriormente montaremos el conjunto radiador-ventilador,conectando la alimentación del mismo en la placa madre.Ilustración 2.13. Pasos para el montaje de un procesador con encapsulado PGA en un Socket 370.
  • 112. Si el microprocesador tiene encapsulado del tipo LGA, o lo que es lomismo, utiliza un socket T o similar, los pasos serán muy similares a losanteriormente comentados, pero teniendo en cuenta que el microprocesador seinserta en una especie de caja que se abrirá mediante una palanca similar a lautilizada para liberar los contactos en el socket normal. Una vez abierta la cajase situará el microprocesador en su interior atendiendo a las muescas decolocación que permitirán un ajuste perfecto entre zócalo y microprocesador.Posteriormente cerraremos la caja y situaremos el conjunto radiador-ventiladorencima, acoplando éste último lo mejor posible a la superficie exterior de la cajadel socket para que la transferencia de calor sea óptima.Ilustración 2.14. Pasos para el montaje de un procesador con encapsulado LGA en un Socket T. Si utiliza el SLOT-1 o Slot-A, el microprocesador se inserta como sifuera una placa más, pero con un anclaje lateral que lo sujeta firmemente alzócalo. Ilustración 2.15. Detalles del montaje del Microprocesador sobre Slot 1.Paso 6.- Montaje del sistema de refrigeración. Para que se produzca unacople térmico lo más perfecto posible entre el radiador y el microprocesadores conveniente aplicar en la superficie de contacto una pasta o siliconaespecial que sea buena conductora del calor (no sirve la silicona normal desellado, que más que conductor térmico es un aislante térmico), de este modoaumentaremos el calor extraído del núcleo del microprocesador. Esta siliconala podremos encontrar en las tiendas especializadas en electrónica oinformática. Actualmente, algunos radiadores ya disponen en su zona de
  • 113. contacto de una sustancia que mejora la unión térmica entre chip y radiador, eneste caso no es necesario añadir ninguna sustancia adicional. Una vez aplicada la sustancia en la unión, se unirá al zócalo medianteun anclaje según el tipo de radiador utilizado. En la siguiente figura semuestran dos tipos distintos de radiadores, el primero para socket para PGA yel segundo para socket para LGA. Ilustración 2.16. Detalles del montaje del sistema de refrigeración sobre el zócalo. Por último conectaremos la alimentación del ventilador en la placa madre Ilustración 2.17. Vista de dos sistemas de refrigeración con ventilador montado sobre socket 370.Paso 7.- Si la placa es antigua, deberemos configurar los puentes de la placamadre para que reconozca el microprocesador que se ha instalado y quefuncione a la frecuencia correcta. Si la placa es moderna seguramente loreconozca automáticamente por lo que no deberemos configurar nada, en todocaso, comprobaremos en la BIOS que la detección del microprocesador ha sidola correcta. Si la placa requiere configuración de puente en la placa madre seráimprescindible disponer del manual, por lo que si no disponemos de éldeberemos acceder a la página web del fabricante para descargarlo. Una vezobtenido el manual estudiaremos detenidamente las tablas de configuración
  • 114. que nos ofrece como muestra para determinar la configuración que nosinterese de acuerdo a las características de nuestro microprocesador. En general, los puentes implicados en esta configuración se distribuyen endistintas categorías según se muestra en las siguientes tablas de ejemplo: • Configuración de la frecuencia de reloj del Bus de la CPU(System Bus Clock o CPU Bus). Podremos encontrar una tabla como la siguiente: CPU BUS JP6 JP7 JP8 JP10 JP11 60MHZ 2-3 2-3 2-3 2-3 X 66MHZ 1-2 2-3 2-3 2-3 X 75MHZ 2-3 1-2 2-3 1-2 1-2 83MHZ 1-2 1-2 2-3 1-2 1-2 95MHZ 2-3 1-2 1-2 1-2 2-3 100MHZ 1-2 1-2 1-2 1-2 2-3 Tabla 2-12. Opciones de configuración de la frecuencia del sistema.Nota: Cuando ajuste el BUS de la CPU a 100MHZ tenga en cuenta que laSDRAM soporte esta frecuencia. • Selector de velocidad de la CPU o multiplicador. Selecciona el factor de multiplicación que utiliza la CPU para determinar la velocidad de proceso del los datos, normalmente mayor que la velocidad del Bus. Podremos encontrar una tabla como la siguiente: MULTIPLICADOR JP16 JP17 JP18 1.5x/3.5x OFF OFF OFF 2.0x ON OFF OFF 2.5x ON ON OFF 3.0x OFF ON OFF 4.0x ON OFF ON 4.5x ON ON ON 5.0x OFF ON ON 5.5x OFF OFF ONTabla 2-13. Opciones del factor de multiplicación de la velocidad interna del microprocesador. La combinación de las dos tablas anteriores nos dará la velocidad delmicroprocesador de acuerdo con la siguiente fórmula: Frecuencia interna =Frecuencia del Bus x Factor multiplicador.
  • 115. A continuación se citan dos ejemplos: Puentes JP6 JP7 JP8 JP10 JP11 JP16 JP17 JP18 K6- 1-2 2-3 2-3 2-3 X OFF OFF OFF 233MHZ 66MHZ 3.5x K6-2 1-2 1-2 1-2 1-2 2-3 ON ON ON 450MHZ 100MHZ 4.5x Tabla 2-14. Ejemplos de configuración. • Tensión de alimentación del núcleo del microprocesador (Vcore voltaje). Permite modificar la tensión con la que se alimenta el núcleo del microprocesador, que normalmente será inferior a la que utilizan los buses de salida. Podremos encontrar una tabla como la siguiente: Vcore voltaje (JP19) 1-2 3-4 5-6 7-8 2.1V ON OFF OFF OFF 2.2V OFF ON OFF OFF 2.4V OFF OFF ON OFF 2.5V ON OFF ON OFF 2.8V OFF OFF OFF ON 2.9V ON OFF OFF ON 3.2V OFF OFF ON ON 3.52V ON ON ON ON Tabla 2-15. Opciones de configuración de la tensión del núcleo de la CPU. En realidad, los puentes del selector JP19 responden a una combinaciónbinaria natural, de forma que cada combinación binaria supone un aumento de0,1 voltios sobre la base que son 2.0 voltios, por tanto, si quisiéramos obteneralgún valor que no se encuentre en la tabla sólo tendremos que calcularlo, porejemplo, si quisiéramos aplicar un valor de tensión de 2.3 voltios, lacombinación sería: 2.3 – 2.0 = 0.3; 0.3/0.1 = 3 0011 7-8 = OFF, 5-6 =OFF, 3-4 = ON y 1-2 = ON.
  • 116. En la siguiente tabla, podemos observar las tensiones de funcionamientode algunos microprocesadores comerciales: CPU Type Vcore Pentium (P54C), 6x86, K5 3.52 K6-233 (o superior) 3.2 K6-166/200, 6x86MX(M2) 2.9 MMX(P55C), 6x86L 2.8 K&-2 450~500, K6-3 400~500 2.4 K6-PR/3D, 266/300~400 2.2 Tabla 2-16. Tensiones de funcionamiento de algunos microprocesadores comerciales Si tras la instalación de un microprocesador, se observa que éste secalienta mucho, deberemos rebajar en un punto la tensión de alimentación delnúcleo y probar de nuevo su funcionamiento, si no es inestable, dejaremos estenuevo valor de tensión.Paso 8.- Volver a montar la placa madre conectando todos los cables quedesconectamos en el apartado 3 y poniendo los tornillos que sujetan el bastidoral chasis.Paso 9.- Comprobar nuevamente que todos los cables están correctamenteconectados y que no se observan cortocircuitos entre distintos elementos delsistema.Paso 10.- Conectar el ordenador a la red y encenderlo, si todo ha salido bien,el ordenador ahora funcionará correctamente.2.7.2 Posibles problemas derivados del montaje del microprocesador.Si tras el montaje o sustitución del microprocesador el ordenador no funcionacorrectamente deberemos tener en cuenta posibles causas que a continuaciónse exponen: • Algún cable o placa se ha movido durante la instalación y hay que volver a ponerlo en su sitio, para ello abrir la carcasa y comprobar primero visualmente, y si es necesario manualmente para asegurarnos que todo está correctamente en su lugar. • Si el sistema se vuelve inestable o no funciona puede ser porque la frecuencia de reloj o el voltaje no están bien ajustados. o Comprobar que la frecuencia de reloj es la adecuada. En caso de duda siempre se puede bajar para comprobar si es esta la causa. o Un voltaje elevado puede deteriorar definitivamente un microprocesador, mientras que un voltaje insuficiente hará que no funcione o sea inestable, hay que poner su valor exacto.
  • 117. • Un valor superior al indicado por el microprocesador supondrá un mayor calentamiento, que hará que el micro sea muy inestable y que en un futuro se deteriore por completo. • Un valor ligeramente inferior al indicado por el microprocesador supondrá un menor calentamiento y en algunos casos con un buen funcionamiento, pero en general, no debe utilizarse este valor salvo que el micro se caliente mucho con la tensión nominal indicada. • Un valor sensiblemente inferior al indicado por el microprocesador supondrá que el micro sea muy inestable y por tanto, que el sistema no funcione bien• Es posible también que no esté refrigerando adecuadamente. En este caso puede que no funcione desde el principio, o lo que es más posible que el sistema se vuelva inestable. En este caso revisar el sistema de refrigeración.
  • 118. 3 Memorias.La memoria es un dispositivo electrónico encargado de almacenar información,normalmente de forma temporal, aunque también puede ser de formapermanente. A diferencia de los discos duros u otro sistema dealmacenamiento, el soporte físico está compuesto, como cualquier otro chip, desilicio, no habiendo partes mecánicas ni móviles.3.1 Características.Las memorias, como todos los elementos electrónicos, tienen unos parámetroso características que diferencian a unas de otras y que, de algún modo,determinan su utilización y también su calidad. Algunas de estas característicasmás relevantes de las memorias son las siguientes: • Volatilidad de la información almacenada. Se dice que una memoria es volátil, si la información que tiene almacenada desaparece cuando se elimina la alimentación. En caso contrario, se denomina no volátil. • Tipo de acceso a los datos. El acceso a un dato concreto que se encuentra almacenado en la memoria puede ser llevado a cabo de dos formas distintas: secuencial o aleatoria. En el acceso secuencial, para leer o escribir un dato en la posición de memoria n, deberemos haber accedido previamente a todos los datos anteriores; en el caso de memoria de acceso aleatorio, podremos acceder a cualquier posición de memoria de forma independiente, sin tener en cuenta las posiciones anteriores, son las que más se usan. La memoria se estructura como una matriz bidimensional formada por filas y columnas, por lo que un dato concreto en la memoria se identifica por una coordenada formada por la fila y columna donde se encuentra en dicha matriz. No obstante, cuando se direccionan los datos en la matriz primero se seleccionan las columnas y, posteriormente, se busca el dato o los datos deseados direccionando las filas correspondientes hablándose, por tanto, de dos ciclos de acceso: Ciclo de acceso CAS (Column Access Strobe): Acceso a la columna donde se encuentra el dato o los datos. Ciclo de acceso RAS (Row Access Strobe): Selección de la fila donde se encuentra el dato en la columna seleccionada en el acceso CAS. La selección de un dato requiere al menos de un ciclo CAS y un ciclo RAS. Si son varios datos de una misma columna los requeridos, lo normal es que la memoria requiera un ciclo CAS y varios RAS.
  • 119. • Dinámicas o Estáticas. Las memorias dinámicas necesitan que la información almacenada sea refrescada cada cierto tiempo. Debido a que las celdas de memoria se estructuran en filas y columnas, el refresco de la memoria no se realiza celda por celda, sino fila por fila o columna por columna, según sea su acceso, lo que agiliza en gran medida esta operación. El refresco consiste en regrabar todas las celdas de memoria cuya información es un “1” lógico en el momento del refresco y suele hacerse en los ciclos o estados en los que la memoria está inactiva, aunque también se aprovechan los ciclos de lectura o escritura para realizar el refresco de toda la fila en la que se encuentra el dato que se desea modificar o leer. El refresco debe ser constante y la cadencia de refresco del orden de milisegundos, lo que nos puede hacer pensar que estas memorias deben ser lentas; Sin embargo, las memorias dinámicas son muy rápidas y baratas, puesto que cada célula de información lo compone un condensador construido con transistores o células CMOS. Las memorias Estáticas no tienen el inconveniente del refresco, sin embargo, su estructura interna es bastante más compleja y eso hace que sean más caras que las anteriores y que el nivel de integración sea inferior. En general, estas memorias son mas rápidas que las anteriores, como ejemplo podemos citar las memorias utilizadas como caché, que alcanzan tiempos de acceso inferiores a los 10 ns, aunque son de mucha menos capacidad que las dinámicas, del orden de 250 KB hasta 1 MB.• Velocidad, Frecuencia y Tiempo de acceso. La velocidad de una memoria se da, normalmente, por su frecuencia o por su periodo, que es la inversa de la frecuencia, de forma que, una memoria de 100 MHz también se puede denominar, en cuanto a velocidad, de 10ns ya que 1/100 MHz = 10 ns. Sin embargo, ni la frecuencia ni su periodo nos dan una idea real de la velocidad de la misma, ya que lo importante sería el tiempo que tarda un dato en leerse de la memoria o en escribirse en la misma, según sea el caso. Este tiempo se denomina tiempo de acceso y, se expresa en nanosegundos (ns) y depende de muchos factores entre los que podemos destacar la latencia o retardo al direccionar la fila y columna en las que se encuentra el dato o datos requeridos: o Latencia CAS (Column Access Strobe). Es un parámetro que nos indica la demora que se produce desde que se da la orden de selección hasta que la columna está direccionada. o Latencia RAS (Row Access Strobe). Es un parámetro que nos indica la demora que se produce desde que se da la orden de selección hasta que la fila está direccionada y el dato preparado.
  • 120. La latencia RAS es muy inferior a la latencia CAS, por lo que en la referencia de los integrados de memoria sólo se suele indicar el valor de esta última referida a los tiempos de reloj que dura. Por ejemplo, una latencia CAS de 3 implica que dura 3 ciclos de reloj. Los valores típicos en las memorias actuales suelen ser 2 y 3, aunque también se pueden encontrar memorias con otros valores mayores como 4 o 5.• Ancho de banda o velocidad de la memoria. Este parámetro puede entenderse como la velocidad a la que la memoria puede aceptar datos (escritura) o puede entregar datos (lectura) de forma continua, aunque debemos tener en cuenta que la memoria no está continuamente recibiendo o entregándolos, sino que lo hace en ráfagas más o menos largas. Si la memoria es de 8 bits, el ancho de banda se puede dar tanto en MHz (no confundir este dato con la frecuencia de la memoria) como en MBytes/segundo, ya que estos valores coincide y se calculan como la inversa del tiempo de acceso de la memoria, por tanto, una memoria con un tiempo de acceso de 10 ns y un bus de datos de 8bits tiene un ancho de banda teórico de 100 MHz o 100MB/s, ya que 1/10-8 s = 108 Hz = 100 MHz 100MHz x 1Byte = 100 MB/s. Las memorias actuales utilizan un bus de datos de 64 bits e incluso de 128 bits, por lo que el ancho de banda se da únicamente en MB/s o en GB/s no coincidiendo este valor con la frecuencia de funcionamiento de la memoria. Por ejemplo, una memoria con un tiempo de acceso de 10 ns y 64 bits de datos tendrá un ancho de banda máximo de 100MHz x 8 bytes = 800 MB/s.• Memorias Síncronas y Asíncronas. Las memorias asíncronas no utilizan ningún reloj para que el dato sea leído o escrito en su interior, simplemente necesita que una serie de terminales sean activados para que el dato se lea o se escriba; Sin embargo, actualmente se emplean memorias síncronas (como las SDRAM) que requieren de un reloj que marque las pautas de lectura o escritura de los datos. Estas memorias se denominan síncronas y trabajan normalmente a la velocidad del bus del sistema SFB. Este modo de trabajo permite que las memorias alcancen mayor velocidad manteniendo otras características, como ser dinámicas y necesitar refresco.• Modo burst (ráfaga). Las memorias que implementan el modo burst están preparadas para realizar operaciones de lectura o escritura de bloques de memorias contiguos de forma muy rápida. En general, cuando el micro quiere leer o escribir en una zona completa de memoria que ocupa varias posiciones consecutivas, debe ir indicando a la memoria, una por una, a qué dirección quiere acceder y posteriormente leer o escribir el dato. En las memorias que admiten el modo burst, el
  • 121. micro sólo debe indicar cual es la primera dirección de memoria y la longitud del bloque que desea leer o escribir; posteriormente, en operaciones de escritura, el micro sólo envía datos y es la memoria quien va incrementando su contador de direcciones para que cada dato que entra se sitúe uno a continuación del anterior. En las operaciones de lectura, una vez que se indica la posición del primer dato y el número de datos que deseamos leer, el micro sólo tiene que ir leyendo todos los datos que la memoria le va depositando en el bus de datos sin tener que ir indicando en que posición se encuentra cada uno de ellos. La velocidad se incrementa considerablemente, sobre todo en las memorias síncronas, en las cuales este modo de trabajo es el ideal.• Modo Pipeline. Esta característica suele implementarse sólo en las memorias estáticas que se utilizan como caché del microprocesador. En general, las memorias deben terminar un ciclo de lectura o escritura para poder comenzar el siguiente, pues bien, las memorias que admiten el modo pipeline pueden ir preparando el siguiente o siguientes datos antes de que el que está en proceso haya concluido, es similar al modo pipeline utilizado en el registro de instrucciones del microprocesador. Las actuales cachés L1 suelen incorporar este modo de funcionamiento, tanto en la porción destinada a las instrucciones, como la destinada a los datos, incrementándose el rendimiento de la misma.• Paridad (parity). No es una característica de un tipo de memoria, sino de un módulo compuesto por distintos chips de memoria. Los módulos de memoria que no implementan la paridad trabajan directamente con datos de 8, 16 o 32 bits y, por tanto, no se realiza ningún control del flujo de datos. Los módulos que implementan la paridad utilizan un bit más para forzar la paridad de los datos que entran o salen del módulo. La paridad puede ser par o impar: o Paridad PAR: El número de “1” en cada dato es un número par, por ejemplo: 010111000 o 111011001. El bit de más a la izquierda (mayor peso) se denomina bit de paridad. Para que un tren de datos contenga paridad par, sólo tendremos que incorporar el bit de paridad adecuado, de forma que a los datos pares se le añadirá como bit de paridad un “0” para no modificarlo y los datos que tengan paridad impar se le añadirá como bit de paridad un “1”, de forma que la paridad resultante será par. o Paridad IMPAR: El número de “1” en cada dato es un número impar, por ejemplo: 110111000 o 011011111. Si un dato (con bit de paridad) con paridad par llega a una memoria configurada para que todos los datos que reciba sean impares, detectará
  • 122. un error, pero no podrá corregirlo. Igualmente pasará si un dato impar llega a una memoria preparada para recibir datos con paridad par. Como conclusión, podemos decir que las memorias sin paridad no detectan fallos en el flujo de datos y las memorias con paridad sí pueden detectar el cambio de un bit en el flujo de datos, pero no puede saber donde se encuentra el error.• Códigos de detección y corrección de errores ECC: Los códigos ECC (Error Correction Code) no sólo permiten detectar si se producen errores en el flujo de datos de una memoria, sino que también permiten corregirlos sin que el sistema se detenga. Por tanto, los sistemas que incorporan memorias ECC son mucho más estables, lo que les hace muy atractivos para ser utilizados en los servidores para redes LAN y WAN.• SPD – Serial Presence Detect. Permite a la BIOS de la placa madre identificar las características de los módulos de memoria y, de esta forma, configurar los parámetros de la memoria para un funcionamiento óptimo. Consiste en un pequeño integrado de memoria EEPROM serie que se añade al módulo de memoria con la información de las características del módulo en cuestión. En la actualidad lo implementan muchos fabricantes en sus memorias SDRAM, DDR y DDR2 SDRAM y RDRAM. Ilustración 3.1. Vista de la memoria EEPROM serie del sistema SPD.
  • 123. 3.2 TiposVistas todas las características de las memorias es fácil comprender que habrámuchos tipos distintos de memoria según utilicen unas u otras de estascaracterísticas. A continuación se comentan los tipos de memorias utilizados enla actualidad, o que aun pueden encontrarse en equipos en servicio.3.2.1 ROM.Las memorias ROM (Read Only Memory) o memorias de sólo lectura secaracterizan precisamente por que su contenido se graba en fábrica durante elproceso de fabricación y el usuario sólo puede leerla. Su principal característicaes que son memorias no volátiles y, por tanto, la información grabada enfábrica permanece invariable durante toda la vida útil de la memoria. Sonutilizadas para implementar el firmware del sistema o la BIOS de inicialización yconfiguración del sistema. Otra característica de este tipo de memoria es subajo nivel de integración, lo que implica capacidades bajas de memoria. Lasutilizadas en los PC suelen ser de 32 Kb o 64 Kb, aunque algunos modelosutilizan capacidades mayores.3.2.2 PROM.Las memorias PROM (Programed ROM), o ROM programables eléctricamente,son similares a las anteriores excepto en la grabación, que no se realiza en elproceso de fabricación, sino que se realiza con unos aparatos denominadosgrabadores de PROMs. Sólo pueden grabarse una única vez y son novolátiles. También mantienen un muy bajo nivel de integración y su utilizaciónse limita a la realización de prototipos o como sistema de configuración detarjetas electrónicas, sustituyendo a los puentes.3.2.3 EPROM.Las memorias EPROM (Erasable PROM) omemorias PROM cuyo borrado se realizaaplicando rayos UVA, con una longitud deonda determinada por el fabricante, a travésde una ventana que incorpora el circuito Ilustración 3.2. Chip de memoria EPROM correspondiente a unaintegrado a tal efecto. Por tanto, pueden ser BIOS de AWARD.grabadas y borradas multitud de veces. Aligual que las memorias ROM son no volátiles y se utilizan en los PC paraalmacenar el firmware o BIOS.3.2.4 EEPROM o E2PROM.Las memorias EEPROM (Electrical EPROM) o E2PROM son similares a lasanteriores pero, en este caso, el borrado se realiza eléctricamente, al igual que
  • 124. su programación. Actualmente se utilizan versiones de este tipo de memoriasdenominadas FLASH que permiten al usuario la actualización de la BIOS delsistema mediante unos programas diseñados por los fabricantes de placasmadre.3.2.5 RAM.Las memorias RAM (Random Access Memory), memorias de acceso aleatorio,son memorias volátiles y no deben su nombre a ninguna característica que lasdiferencie de las anteriores, puesto que también las memorias ROM, PROM,EPROM y EEPROM permiten el acceso aleatorio a sus datos. Al pertenecer algrupo de memorias volátiles no puedan ser utilizadas para almacenar elfirmware o BIOS del sistema. Existe una gran variedad de memorias quepueden englobarse con este nombre y que iremos definiendo a continuación deacuerdo a sus características principales.3.2.6 DRAM.Las memorias DRAM (Dynamic RAM), como su nombre indica son memoriasRAM dinámicas, es decir, necesitan refrescar sus datos para que estospermanezcan almacenados. Está estructurada como una matriz de “n” filas por“m” columnas, de forma que, cualquier dirección que se le envíe debedescomponerse en un par de coordenadas correspondientes a la fila y columnadonde se encuentra el dato. Cada acceso a la memoria, ya sea en lectura oescritura, implica una decodificación de la fila y la columna correspondiente.Estas coordenadas se aplicarán a la matriz y posteriormente se validarán, eneste momento la matriz nos entregará el dato a leer o escribirá en la posiciónseleccionada el dato que le proporcionemos en el bus de datos. Es importante tener en cuenta que en los equipos actuales, elmicroprocesador no lee directamente de la memoria RAM, sino de la memoriacaché y, por tanto, es ésta quien se comunica directamente con la RAM. Sitenemos en cuenta que las memorias caché están diseñadas para trabajar, nocon datos, sino con ráfagas de datos, es lógico pensar, que también lasmemorias RAM se diseñen en ese sentido. Cada vez que se lee un dato de unafila concreta, todos los datos de dicha fila son refrescados. También se realizaun refresco secuencial durante los tiempos de inactividad de la memoria, deeste modo, se impide la pérdida de datos si el micro no está utilizando unacierta zona de la memoria. Son las utilizadas en los PC como memoria RAM y podemos encontrardistintos tipos que han ido evolucionando poco a poco.3.2.6.1 FPM RAM.Puede decirse que fueron las primeras memorias utilizadas en forma demódulos se componían de varios chips, como puede observarse en la
  • 125. ilustración. Fue utilizado en la mayoría de equipos con procesadores 386 y 486y también la utilizaron los primeros Pentium que aparecieron en 1994. Este tipode memorias se presentaba en módulos SIMM (Single In-line Memory Modulo)de 30 contactos, utilizando un bus de datos de 8 bits. Esto implicaba que unbanco de memoria debía estar compuesto por cuatro módulos para completarel bus de 32 bits del sistema utilizado en los 386 y 486. También se encuentraen módulos de 72 contactos (32 bits) para las últimas placas 486 y las placaspara Pentium. En este caso, los bancos de memoria constaban de un únicomódulo en los sistemas 486 con bus de datos de 32 bits y de dos módulos paracompletar la longitud del bus externo de datos del Pentium que es de 64 bits.También se usó en las tarjetas gráficas, aunque existe un tipo con doblepuerto, llamada VRAM, más específico para este tipo de tarjetas y que veremosmás adelante. Su nombre viene de lassiglas correspondientes a FastPage Mode RAM (RAM conmodo de paginación rápida), yaque incorporan un sistema depaginación que incrementaconsiderablemente la velocidad Ilustración 3.3. Módulos SIMM de memoria FPMde lectura o escritura al RAM.considerar que el siguiente datoestará posiblemente en la misma columna o fila que el anteriormente leído oescrito. La primera vez que se accede a una fila, el controlador de memoriadeberá descomponerla en la fila y columna donde se encuentra el dato, pasarestos datos a la memoria y validarlos. Si el siguiente dato se encuentra en lamisma fila, no será necesario acceder a la matriz para validar la fila, puesto queya está activa y, por tanto, nos ahorraremos ese tiempo en la lectura o escrituradel dato. Con el resto de datos sucederá lo mismo, pero si el dato cambia defila, entonces se deberá comenzar el proceso de cálculo de fila y validación enla matriz. Como consecuencia, si los datos que se desean leer o escribir seencuentran en una misma fila, la transferencia se agiliza considerablemente,pero si se encuentran en distintas filas, las memorias FPM se comportan deforma tradicional. Normalmente se leen o escriben paquetes de 4 datos denominadosráfagas (Burst), siendo el número de ciclos de lectura o escritura de cada datoque forman la ráfaga distintos. El ideal sería una memoria con los cuatrotiempos iguales a “1”, que se denominaría 1-1-1-1, pero lo normal es que seproduzcan tiempos de espera entre datos y salgan combinaciones del estilo 4-3-3-2 o similares; esto significa que utiliza 3 ciclos de espera para el primerdato, 2 ciclos de espera para el segundo y tercer dato y 1 ciclo en el último. En
  • 126. el caso de las memorias FPM, la ráfaga más favorable es la 5-3-3-3, es decir,una ráfaga que utiliza 14 ciclos de reloj para enviar 4 datos, o lo que es lomismo, una media de 3,5 ciclos de reloj por dato. Pues bien, si utilizamos unbus de 66 MHz, tendremos que cada ciclo de reloj es de 1/66 106=15 ns, portanto, 3,5 ciclos de reloj tienen una duración de unos 52 ns, lo que implica quedeberemos utilizar memorias rápidas de al menos 50 ns para que elfuncionamiento sea lo más estable posible. En sistemas con buses de 33 MHz,basta utilizar memorias de 70 ns. En la realidad, se han estado utilizandomemorias de 60 ns en buses de 66 MHz, esto suponía simplemente undescenso del rendimiento teórico, puesto que las ráfagas se fijaban a valoressuperiores al máximo teórico de 5-3-3-3.3.2.6.2 EDO RAM.La memorias EDO (Extended Data Output) constituyen una mejora respecto alas anteriores y tratan de suplir el problema que tenían las FPM durante lostiempos de espera, es decir, ¿qué hacía el microprocesador durante lostiempos de espera en la lectura o escritura de un dato?, pues bien, la respuestaes muy simple, nada. Estas memorias se presentan en módulos SIMM de 72contactos (32 bits) y en módulos DIMM (Dual In-line Memory Modules) de 168contactos (64 bits), en este último caso los bancos están constituidos por unúnico módulo DIMM. Las memorias EDO utilizan latécnica pipeline para agilizar losprocesos de transferencia de datos,es decir, mientras aun se estáleyendo el último dato ya se estápreparando el siguiente, utilizándoseasí los tiempos de espera para algo Ilustración 3.4. Módulos de memoria EDO RAM.más que no hacer nada. Esta mejorase realiza mediante un nuevo bufferde salida que almacena el dato al que se acaba de acceder, de este modo, elsistema puede ir buscando el siguiente dato aunque no se haya leído aun elanterior. Con esta técnica se mejora el esquema de la ráfaga que puede llegara ser 5-2-2-2, bastante mejor que la utilizada por las memorias FPM, aunqueno mejoran el tiempo del primer acceso. Este modo de funcionamiento sedenomina Extended Data Output, de donde reciben estas memorias elnombre EDO RAM. Su constitución interna es básicamente igual que el de lasmemorias FPM con una mínima circuitería adicional.3.2.6.3 BEDO.La memoria BEDO (Burst Extended Data Output) fue diseñada originalmentepara el conjunto de chipsets de Intel 82430HX para soportar mayoresvelocidades de BUS. La diferencia fundamental respecto a la anterior es que es
  • 127. capaz de transferir datos a la velocidad del reloj, pero no de forma continua,sino a ráfagas (burst).3.2.6.4 SDRAM.Las memorias SDRAM (Synchronous RAM), o DRAM síncronas, secomenzaron a utilizar con los Pentium II con arquitectura de bus de 100 MHz,dada la imposibilidad de las memorias EDO RAM de llegar a trabajar a estasfrecuencias. Se presentan únicamente en módulos DIMM de 168 contactos (64bits). Como su nombre indica, estamemoria debe funcionar de formasíncrona (a la misma velocidad) conel bus al que se conecta, por lo querequieren ser memorias muy rápidas. Ilustración 3.5. Módulo de memoria SDRAM.Para un bus de 100MHz, lasmemorias tienen que ser de 1/100MHz = 10 ns. Por tanto, en las placas quepermiten configurar la velocidad del bus del sistema, podremos hacer trabajar ala memoria SDRAM a 66, 100 o 133 MHZ, aunque deberemos asegurarnos deque la SDRAM sea capaz de soportar dicha velocidad. Actualmente se utilizan varias técnicas para que estas memoriasoptimicen el tiempo de acceso a los datos sin tener que modificar la estructurade la matriz de datos que caracteriza a las memorias DRAM. Estas técnicasson: • Latencia CAS (Column Access Strobe) programable: Permite programar (por medio de la BIOS) esta característica para que se adapte de la mejor forma posible al sistema en el que se ha implantado la memoria. Los módulos actuales suelen implementar la función denominada SPD (Serial Presence Detect, detección de presencia serie,) que permite a la BIOS detectar automáticamente la latencia CAS optima y configurarla. • Sincronización: Permite que sea el reloj del sistema quien controle la transferencia de datos, simplificando así el número de señales implicadas en las transferencias, tanto de control como de direcciones, lo que permite aumentar la frecuencia de trabajo del dispositivo. • Pipeline: Permite buscar un dato mientras que el anterior se está procesando. • Utilización de bancos independientes: Consiste en dividir las matrices en dos o cuatro, de forma que, mientras se utiliza una se pueda estar preparando un dato en otra.
  • 128. • Burst: En estas memorias se puede programar la longitud de la ráfaga (burst) mediante un registro que se configura en la BIOS del sistema. También se puede programar el tipo de ráfaga utilizada entre lineal (todos los datos de la ráfaga son consecutivos) o interpolado (los datos pueden estar salteados). Se han comercializado con los nombres PC66, PC100 y PC133 segúnestén diseñadas para un bus de 66 MHz, 100MHz o 133 MHz respectivamente. La memoria SDRAM, bien sean PC66, PC100 o PC133, tiene un anchode bus de datos igual a 64 bits, lo que significa que en cada ciclo de reloj(cada Hz) envía 64 bits = 8 bytes. De esta forma, su capacidad de transferenciade datos teórica (es decir, su velocidad útil teórica) será: PC66: 8 bytes/ciclo x 66 MHz = 533 MB/s PC100: 8 bytes/ciclo x 100 MHz = 800 MB/s = 0,8 GB/s PC133: 8 bytes/ciclo x 133 MHz = 1066 MB/s = 1,06 GB/s3.2.6.5 DDR y DDR2 SDRAM.Las memoria DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM) o SDRAM de doblevelocidad de datos permiten la sincronización de la transferencia de datos,tanto en el flanco de subida del ciclo de reloj del sistema, como en el flanco debajada. De esta forma se divide por dos el tiempo de acceso, o lo que es lomismo, se multiplica por dos la velocidad de transferencia de datos, de igualforma se multiplica por dos el ancho de banda teórico.Ilustración 3.6. Comparativa de los cronogramas de una memoria SDRAM y una memoria DDR SDRAM. Se presenta en módulos DIMM con las mismas dimensiones que los de lasmemorias SDRAM, pero en este caso con 184 contactos y tiene una únicamuesca en lugar de las dos muescas de las SDRAM. En la denominación de las memorias DDR, en lugar de su frecuencia seindica su ancho de banda, de forma que una memoria de 200 MHZ y 64 bits,cuyo ancho de banda es 200 MHz x 2 x 8 Bytes = 3200 MB/s, se denomina
  • 129. PC3200, en lugar de PC200 como sucedía con las SDRAM. También sedenomina DDR400, aunque esta denominación no es tan corriente comoPC3200. Ilustración 3.7. Módulo de memoria DDR SDRAM de 512 MB y 400 MHz – PC3200. Las memorias DDR2 son la evolución lógica de las memorias DDR que yase están quedando lentas y obsoletas para las nuevas placas y microsactuales. Entre las diferencias más destacables de estas memorias respecto asus predecesoras DDR podemos citar las siguientes: Tensión de alimentación: DDR = 2,5 voltios, DDR2 = 1,8 voltios. Módulo DIMM: DDR = 184 contactos, DDR2 = 240 contactos. No son compatibles entre sí. Latencia CAS: DDR = 2, 2,5 y 3 DDR2 = 3, 4 y 5. Este parámetro es superior en las DDR2 que en las DDR. Frecuencias de memoria superiores a 600 MHz y anchos de banda superiores a 5 GB/ s en memorias de canal simple y 10 MB/s en memorias de canal doble. Pueden trabajar en placas madre con chipset o microprocesadores queimplementen un controlador de memoria de doble canal de datos para lamemoria, esto quiere decir, que puede manejar al tiempo dos bancos distintosde memoria emparejándolas como si de un banco de doble capacidad y doblevelocidad se tratara, aunque esto último, doble velocidad, no es del todo cierto. Ilustración 3.8. Módulo de memoria DDR2 SDRAM de 512 MB y 675 MHz – PC5400.3.2.6.6 RDRAM. Este tipo de memorias, denominadas también Direct Rambus DRAM,por ser Rambus el fabricante y principal desarrollador, incorporan buses dedatos muy pequeños para poder alcanzar altísimas velocidades de
  • 130. transferencia que superan los 533 MHz, con picos de transferencia de 1,6GB/sen ráfagas de 2 ns. Ilustración 3.9. Módulos de memoria RDRAM. La Rambus tiene un bus de datos más estrecho, de sólo 16 bits = 2 bytes, perofunciona a velocidades mucho mayores, de 300, 356 y 400 MHz. Además, es capaz deaprovechar cada señal doblemente, de forma que en cada ciclo de reloj envía 4 bytes enlugar de 2. Debido a este doble aprovechamiento de la señal, se dice que la Rambus funciona a600, 712 y 800 MHz "virtuales" o "equivalentes". Y por motivos comerciales, se la denominaPC600, PC700 y PC800. Por todo ello, su capacidad de transferencia es: Rambus PC600: 2 x 2 bytes/ciclo x 300 MHz = 1,2 GB/s Rambus PC700: 2 x 2 bytes/ciclo x 356 MHz = 1,42 GB/s Rambus PC800: 2 x 2 bytes/ciclo x 400 MHz = 1,6 GB/s Como los procesadores actuales tienen un bus externo de datos de 64bits o 128 bits, deberemos utilizar varios módulos RDRAM para cubrir todas laslíneas de datos, multiplicando así la velocidad de transferencia por el númerode chips implementados; por ejemplo, si utilizamos 4 módulos RDRAM de400MHZ (1,6GB/s) y 16 bits para cubrir la memoria de un Pentium IV de 64 bitsde bus de datos externo, el ancho de banda máximo efectivo sería de 4 X 1,6GB/s = 6,4 GB/s equivalente a una memoria DDR SDRAM PC6400.3.2.7 SRAM.Las memorias SRAM o RAM estáticas (Statics RAM) tienen tiempos de accesomuy pequeño, inferior a los 10 ns y no necesitan refresco, sin embargo, suprecio es muy alto en relación con las memorias DRAM. Este tipo de memoriasse utiliza normalmente como memoria Caché del sistema, tanto de nivel 1como de nivel 2, ya que la memoria caché suele tener un tamaño inferior a 1MB de memoria. Al igual que con las memorias DRAM, podremos encontrar memoriasSRAM síncronas, burst o pipeline, que mejoran las características técnicas de
  • 131. la memoria SRAM básica. Todas estas técnicas son imprescindibles para unabuena memoria caché en los sistemas actuales. o Asynchronous Static RAM (Async SRAM): La antigua caché de los 386, 486 y primeros Pentium, más rápida que la DRAM, pero que provoca igualmente estados de espera en el procesador. Su velocidad es de 20 ns, 15 ns y 12 ns. o Synchronous Burst Static RAM (Sync SRAM): Es la mejor para un bus de 66MHz y puede sincronizar la velocidad de la caché con la del procesador. Su velocidad es de 8.5 ns a 12 ns. o Pipelined Burst Static RAM (PB SRAM): Funciona de manera continuada sincronizada con el procesador a velocidades de hasta 133 MHz. Tarda un poco más en cargar los datos que la anterior, pero una vez cargados, el procesador puede acceder a ellos con más rapidez. Su velocidad es de 4.5 ns a 8 ns.3.2.8 Tag RAM.Esta memoria, a diferencia de las DRAM, no almacenan datos, sinodirecciones. Concretamente almacenan las direcciones de los datos, de laDRAM, que ya están almacenados en la memoria caché. De este modo,cuando el microprocesador va a buscar un dato, comprueba la dirección en laTag RAM, si se encuentra allí, va directamente a la caché a buscarlo y en casocontrario se dirige a la DRAM. Cuando se habla de Cacheable Memory en las placas actuales, nosreferimos a la cantidad de memoria principal susceptible de ser cacheada o, loque es lo mismo, con posibilidad de ser almacenada en la caché, por tanto, unaplaca que contenga un chipset con capacidad de “cachear” 64 MB no veráincrementado prácticamente su rendimiento si se le incorporan más de estos64 MB de memoria principal. Esto es lo que sucede con el chipset 430TX, queno permite utilizar con la caché más de 64 MB, sin embargo el 430 Hx sí lopermite.3.2.9 VRAM.La memoria VRAM o RAM de vídeo es la utilizada por las tarjetas gráficas paraescribir en ellas la información que se visualiza en el monitor. La tarjeta devídeo o tarjeta gráfica es un periférico de los denominados memory mapped,es decir, el procesador escribe en una determinada zona de memoria y latarjeta de video lee esos datos en la misma zona de memoria. Por tanto, se
  • 132. puede producir el caso en el que el procesador y tarjeta de vídeo intentenacceder a la memoria de vídeo al mismo tiempo. Por este motivo, las memoriasVRAM se diseñan con un doble puerto o doble acceso que permite alcontrolador de vídeo y al procesador acceder al mismo tiempo a la memoria. Ilustración 3.10. Vista de los chips de memoria VRAM en una tarjeta de vídeo. Esta memoria suele venir incorporada en la controladora de vídeo y en lamayoría de los casos es ampliable. En las tarjetas de vídeo antiguas, que nosoportaban texturas ni gráficos en 3D, la ampliación suele realizarse mediantechips de memoria que se insertan en los zócalos que llevan las controladoras,en las actuales placas, la ampliación se realiza mediante módulos especialesque se insertan en unas ranuras o slots de la tarjeta controladora.3.3 Módulos SIMM Y DIMM.Es el nombre que reciben los circuitos impresos o tarjetas de memoria enforma de plaquitas alargadas en las que se distribuyen o montan los chips dememoria. Estas plaquitas disponen de una hilera de conexiones que se acoplanal ordenador a través de los slots de memoria correspondientes. Secaracterizan por el número de conexiones, bits que pueden leer o escribir enuna única operación de lectura o escritura y su tensión de funcionamiento. • SIMM: Single In-line Memory Module, son módulos cuyas conexiones con el zócalo aparecen únicamente en un lado de la placa de circuito impreso que compone el módulo o, en algunos casos, también se podrían considerar SIMM los módulos que tienen conexiones a ambos lados, en los cuales, las conexiones de un lado son una réplica de los existentes en el otro lado de la placa de circuito impreso para asegurar así él contacto de los terminales. Aparecieron con las placas madre de los primeros 80286 y 80386, siendo estos módulos SIMM de 30 contactos y se mantuvieron hasta las placas madre de los Pentium MMX
  • 133. y K6- 2 de AMD en los módulos SIMM de 72 contactos. Los módulos de 30 contactos miden 8,5 cm y tienen un bus de datos de 8 bits, por lo que en un 386 o 486 que tiene un bus de datos de 32 bits hay que colocarlos en grupos de 4 módulos denominados bancos, siendo muy importante que todos los módulos de un mismo banco sean idénticos. Los SIMMs de 72 contactos miden 10,5 cm, son algo más modernos, pero tuvieron una vida corta ya que pronto fueron desplazados por los módulos DIMM. Tienen un bus de datos de 32 bits, por lo que se usan de 1 en 1 en los 486 y en bancos de 2 módulos iguales en las placas madre para Pentium MMX y K6- 2 de AMD, ya que su bus de datos es el doble (64 bits). Tanto en un caso como en el otro, los zócalos suelen ser de color blanco Ilustración 3.11. Módulos SIMM de 30 y 72 contactos. • DIMM: Dual In-line Memory Module Son más alargados, de 13 cm, con múltiples configuraciones en cuanto al número de contactos, entre las cuales se encuentran 168, 184, 214 y 240 contactos, que se distribuyen uniformemente en la parte inferior del módulo, a ambos lados del circuito impreso. Son de 64 bits y 128 bits, por lo que se montan independientemente en los zócalos de la placa madre, salvo que la placa madre disponga de un bus de doble canal, en cuyo caso se montarían por parejas de módulos idénticos. Se fabrican módulos para voltaje estándar (5 voltios) o reducido desde 3.3 hasta 1,8voltios, por lo que debemos tener muy claro este dato antes de sustituir o incluir un módulo nuevo en una placa madre. Los zócalos utilizados para estos módulos son generalmente negros. Ilustración 3.12. Módulos SIMM de 184 y 240 contactos. Los módulos de memoria tienen la ventaja de que son extraíbles yfácilmente intercambiables, permitiendo las actualizaciones y ampliacionesnecesarias en los sistemas. Generalmente tienen algún sistema de guía y
  • 134. enclavamiento mecánico que asegura la correcta posición de los contactoseléctricos, así como la fijación adecuada quedando inmovilizados y evitando deesta forma que se salgan fácilmente de su posición.3.4 Memorias caché.La memoria caché es una memoria ultra rápida de pequeño tamaño que sesitúa entre la memoria RAM del sistema y el microprocesador, de forma que enella se almacenan los datos o código de programa que va a utilizar elmicroprocesador en cada momento. Un circuito electrónico con un algoritmomuy complicado denominado controlador caché es el encargado de intuir encada momento los datos que con más probabilidad utilizará el microprocesador,extrayéndolos de la memoria RAM del sistema y llevándolos a la memoriacaché antes de que el procesador los requiera. Cuando los datos de la cachéquedan obsoletos, el controlador caché debe retirarlos para dejar espacio aotros nuevos y así poder repetir el proceso indefinidamente. La memoria cachése construye con memoria estática, en lugar de dinámica, con tiempos deacceso inferiores a 1 ns. Si esta memoria se incorpora dentro delmicroprocesador podremos hacerla trabajar a la velocidad del núcleo de laCPU, que funciona mucho más rápido que los buses externos y, por tanto, eléxito está asegurado. Para una gestión eficiente de la memoria Caché hace falta un buencontrolador, que sea capaz de intuir en cada momento la información, tanto dedatos como de código, que el procesador va a necesitar. Para ello, losdiseñadores de microprocesadores y placas madre invierten muchos esfuerzosen el desarrollo de estos circuitos de control que van, por una parte, integradosen el procesador (caché L1 y L2) y por otra en el chipset de la placa madre (L2y L3). De la eficiencia de estos controladores depende en gran medida laeficiencia del sistema. Debemos tener en cuenta que la relación entre eltamaño de la memoria caché y el aumento de eficiencia del sistema no es linealy llega un momento en el que el aumento de memoria caché apenas suponeincremento en la eficiencia del sistema. Por este motivo se recurre a escalar lamemoria caché, creando niveles que se acoplan en cascada de forma que vanaumentando su tamaño según se van separando del núcleo de la CPU. Asípodremos hablar de los siguientes tipos de memoria Caché. Caché L1. Se denomina así a la memoria caché que se integra en elmicroprocesador, por lo que su velocidad es la misma que la del núcleo delprocesador y su amplitud de datos puede ser de 64 y 128 bits. La dimensión deesta memoria es muy reducida y oscila entre los 16KB y 64KB (mitad código ymitad datos), salvo en los microprocesadores utilizados en equipos servidoresque utilizan hasta 1 o 2 MB de caché L1.
  • 135. Caché L2. Esta caché en principio esta fuera del microprocesador,aunque son muchos los modelos de procesadores que también la incluyen ensu interior o en la misma placa donde va montado el microprocesador (Slot 1 ySlot A), formando un bus de alta velocidad, entre la placa y el micro. A estaarquitectura se la denomina Bus Dual Independiente (Dual Independent Bus) yconsiste en un bus caché L2 de alta velocidad más un bus del sistema conanticipación que hace posible múltiples transacciones simultáneas. En losprocesadores y placas madre actuales, el tamaño de la memoria caché L2viene a ser de 256 MB a 2 MB. Ilustración 3.13. Módulos de memoria caché montados en lplaca madre. La caché de nivel 1 no es ampliable, puesto que se encuentra en elinterior del chip del procesador, pero la caché de nivel 2, en muchas placasmadre sí lo es y se realiza por medio de chips que se insertan en loscorrespondientes zócalos de la placa base (placas antiguas), o en módulos deampliación similares a los SIMM que se insertan en una ranura o slot de laplaca madre destinado a tal efecto.Ilustración 3.14. Detalle de un módulo de memoria caché insertado en su slot correspondienteCaché L3. Como se comentó anteriormente, algunos microprocesadores comoel Intel Xeon integran la caché L2 en su interior, por lo que la caché que seincluye en la placa madre pasa a denominarse caché L3. En este caso, eltamaño de la memoria caché L3 alcanza hasta los 4 MB.
  • 136. 3.5 Instalación de un módulo de memoria. La instalación o sustitución de un módulo de memoria es muy sencilla yno precisa apenas de configuración ni en el sistema ni en la BIOS. Los pasos aseguir serían los siguientes: 1. Abrir el equipo y localizar los zócalos de memoria. Lo primero será abrir las tapas de la unidad central y descubrir los módulos de memoria de forma que nos permita manipularlos con comodidad. En algunos casos deberemos desmontar la fuente de alimentación y en otros casos, incluso liberar la chapa que sujeta la placa madre para poder acceder cómodamente a ellos. Si desconectamos algún cable de alimentación o datos es conveniente anotar en un papel su localización. 2. Identificar el tipo de memoria que utiliza la placa madre: Es muy importante identificar correctamente el tipo de memoria que utiliza la placa madre, que en algunos casos puede soportar hasta dos tipos distintos. Para ello, lo mejor será acudir al manual de la placa madre, que podremos buscar en Internet, salvo que la placa sea muy antigua. De no encontrar el manual podremos utilizar la memoria que ya está instalada en el ordenador para extraer este dato o, en último caso, lo compararemos con los datos estudiados en este tema. 3. Identificar la tensión de alimentación (en el supuesto que se trate de un tipo de memoria que se fabrique con varios niveles de tensión de alimentación distintos): Este es el caso de las placas madre que utilizan memorias EDO y SDRAM antiguos. Para averiguar este dato, deberemos acudir al manual o a los datos serigrafiados en la memoria ya instalada en el ordenador si se trata de una ampliación o sustitución. 4. Identificar la frecuencia que admite la placa madre y, en el caso de ampliación, la frecuencia a la que trabajan los otros módulos ya instalados en el ordenador, ya que, para un rendimiento optimo, todos los módulos de la memoria debería ser idénticos o en su defecto, lo más parecidos posible en cuanto a características eléctricas. Por ejemplo, en una placa que soporte PC133 no convendría mezclar un módulo PC100 con otro PC133. 5. Identificar la latencia CAS: Aunque no es imprescindible, si es una ampliación de memoria y se utiliza una placa madre moderna, es conveniente identificar la latencia CAS de la memoria ya instalada de forma que compremos un módulo con idéntica latencia. Este parámetro lo ajustaremos en la BIOS para un funcionamiento óptimo.
  • 137. Si implementa la función SPD no será necesaria la programación de la Bios, pero sí que las dos memorias sean idénticas en este sentido.6. Comprar el módulo o módulos de memoria: Una vez identificados los datos anteriores compraremos el módulo o módulos necesarios buscando el módulo más parecido al nuestro. Si no conseguimos un módulo idéntico es conveniente acordar con el vendedor la posibilidad de cambio en el caso de que el módulo comprado no funcione en nuestro sistema, cosa muy habitual en memorias antiguas. Siempre será una garantía comprar memorias de marcas conocidas con las correspondientes etiquetas y sellos del fabricante. Si se trata de una ampliación de módulos antiguos ya descatalogados, es conveniente que comparéis precios en varios distribuidores, puesto que las diferencias en estos casos puede ser de hasta el doble. En todo caso, deberemos evaluar la rentabilidad de la ampliación.7. Desmontaje de los módulos antiguos: Si se trata de sustituir un módulo por otro, lo primero será desmontar el módulo viejo, para ello, lo primero que deberemos hacer es localizar visualmente los puntos de anclaje de la memoria que son diferentes según el módulo en cuestión. Una vez localizados los puntos de anclaje los liberaremos con mucho cuidado de no romperlos (en cuyo caso ya no podríamos colocar el módulo nuevo) y lo extraeremos cogiendo el módulo lateralmente sin tocar las superficies metálicas del módulo. Como siempre, sería conveniente utilizar una pulsera antiestática conectada a una toma tierra o a la masa del equipo.
  • 138. Ilustración 3.15. Vista de los anclajes de distintos zócalos de memoria 8. Montaje de los módulos nuevos: La instalación del módulo nuevo viene a ser la inversa del desmontaje, lo importante es examinar el funcionamiento de los puntos de anclaje y el ángulo de inserción del módulo o, en su caso, si dispone de un carril, deberemos fijarnos bien en él a la hora de insertar el módulo para que entre perfectamente. Una vez estudiado el zócalo, procederemos a su inserción y anclaje que se realizará de forma distinta según sea el caso: a. Módulos SIMM y DIMM de 30 y 72 contactos: En este caso, el módulo se introduce con un ángulo de inclinación de unos 45 a 60 grados presionando hasta que los contactos se inserten perfectamente en la ranura del zócalo. Una vez insertado en la ranura se procede a poner vertical el módulo, fijándolo a los anclajes laterales del zócalo. Para un anclaje perfecto deberemos escuchar un chasquido que efectúa el anclaje al sujetarse al módulo. b. Resto de módulos SIMM y DIMM: El resto de módulos se insertan en zócalos similares que disponen de un carril en el lateral que facilita la inserción en el zócalo. Una vez alojado en el carril, se presionará en los dos extremos del módulo hasta que notemos un chasquido que indica que el anclaje lateral ha
  • 139. encajado en el módulo. En este caso, comprobaremos visualmente que los anclajes se han acoplado verticalmente al módulo, presionando sobre unas muescas del módulo hechas a tal efecto. También podremos comprobar, mediante tracción ligera, que el módulo no se suelta del zócalo. 9. Configuración de la BIOS: En general no hay que realizar ninguna configuración de la BIOS para que el chip recién instalado funcione, sólo en algunas placas antiguas anteriores al Pentium era necesario entrar en la BIOS para que la reconociese y, sin modificar nada, volver a salir de ella. Por tanto, una vez colocado el módulo y tras asegurarnos que está todo en orden, arrancaremos el ordenador y comprobaremos que en la secuencia de inicio del sistema, se reconoce la nueva memoria y que posteriormente se inicia bien el sistema operativo. Si se inicia bien el sistema y no se vuelve inestable el ordenador, en principio no tendremos mas que hacer. Si conocemos el valor de la latencia CAS de la memoria, podremos acceder a la BIOS y, tras anotar el valor que trae por defecto la bios, lo configuraremos a dicho valor. Una vez configurado comprobaremos la estabilidad del sistema, si este permanece estable lo dejaremos así, en caso contrario acudiremos de nuevo a la BIOS para aumentar el valor de latencia CAS.3.5.1 Averías producidas en las memorias En general las memorias son elementos bastante robustos que no sedeterioran fácilmente en su montaje y que soportan bastante bien el paso deltiempo, con lo cual, si no tienen defectos de fabricación y están bien ventiladosen la caja, pueden durar muchos años sin deteriorarse. Sin embargo, durante elmontaje pueden producirse problemas de funcionamiento que podríamosresumir en los siguientes: Tras montar la memoria el sistema no funciona. Las causas pueden ser las siguiente: o El módulo es nuevo, se ha montado en un sistema nuevo y el sistema no arranca: En este caso la posible avería es que no se ha insertado correctamente, por lo que sería conveniente comprobar su colocación y anclaje presionando fuertemente el módulo. o El módulo es nuevo y se ha montado en un sistema nuevo, el sistema arranca, pero se vuelve inestable y se cuelga mucho. En este caso puede ser un problema de temperatura del módulo, por lo que puede que esté defectuoso
  • 140. o que la alimentación del zócalo sea superior a la que soporta el módulo. En este último caso, si la placa permite ajustar la alimentación del módulo, será conveniente reducirla hasta que el sistema se haga estable. Si el problema persiste, es conveniente cambiar la memoria por otra.o El módulo se ha insertado junto a otro antiguo y el sistema no arranca. En este caso, tras comprobar que está correctamente insertado en el zócalo, la posible avería puede ser la incompatibilidad con el módulo antiguo. Deberemos entonces probar con otro módulo que sea lo más idéntico posible al antiguo.o El módulo se ha insertado junto a otro antiguo y el sistema se ha vuelto inestable: En este caso la posible avería puede ser la incompatibilidad con el módulo antiguo. Deberemos entonces probar con otro módulo que sea lo más idéntico al antiguo. Si con el módulo antiguo funcionaba bien, no es conviene modificar la tensión de alimentación de la memoria (si la placa lo permite), puesto que es posible que el módulo antiguo no soporte dicha variación.o El sistema funcionaba correctamente y, de repente, el sistema se vuelve inestable: Son muchos los factores que pueden producir esta avería: Sistema operativo corrupto o con virus. Mala configuración de la BIOS. Microprocesador defectuoso o con refrigeración precaria. Chipset de la placa madre defectuoso. Defecto en alguna de las tarjetas conectadas en los slots de la placa madre. Memoria defectuosa. Por tanto, los pasos a seguir para aislar el problema serán: Descartar un problema con el sistema operativo, reinstalándolo y eliminando cualquier virus que pueda tener el sistema. También probaremos a configurar la BIOS con las opciones por defecto, aunque si antes funcionaba bien
  • 141. con la configuración actual de la BIOS no hay por quésuponer que este pueda ser el problema.Una vez hecho esto, si el problema persiste, deberemosutilizar un programa de diagnóstico que fuerce alsistema a fallar para detectar dónde está realmente elerror.Si no disponemos de este tipo de programas, lo primeroserá comprobar que el radiador del microprocesadorestá bien acoplado al microprocesador y que funcionacorrectamente.Posteriormente quitaremos todas las tarjetasconectadas en los slots de la placa madre menos latarjeta gráfica, salvo que la placa madre disponga deuna tarjeta gráfica, en cuyo caso también la quitaremos.Si el problema persiste, el siguiente paso será cambiarla memoria y probar de nuevo la estabilidad delsistema.Si el problema no se resuelve, el siguiente paso seráprobar con un procesador nuevo.En último lugar, procederemos a cambiar la placamadre.
  • 142. 4 Dispositivos de almacenamiento de datos4.1 Discos Flexibles4.1.1 Principio de funcionamiento4.1.1.1 Principios físicosEl principio de funcionamiento es el mismo que el utilizado en las cintas deaudio y vídeo. Se utiliza un material que servirá de substrato base con laspropiedades mecánicas de rigidez, flexibilidad, resistencia a la tracción, etc.deseadas. Puede ser algún tipo de plástico para los casos de cintas de audio,vídeo y para los discos flexibles. Ilustración 4.1. Disquetera de 3 ½’’ sin la tapa superior Sobre este substrato se deposita y adhiere una capa muy fina dematerial ferromagnético en forma de filamentos muy finos que serán los queguarden la información en forma de magnetismo remanente. Este tipo dedispositivos necesita para leer y escribir la información de una cabezamagnética. En las operaciones de escritura esta cabeza magnética es regida poruna pequeña corriente eléctrica con la información que se desea grabar. Sesitúa la cabeza en contacto a la superficie magnética del soporte, y el paso dela corriente eléctrica por el solenoide genera un campo magnético capaz deimantar las partículas magnéticas que se encuentren en la proximidad de lacabeza. En las operaciones de lectura, la cabeza será sensible a los camposmagnéticos remanentes que se han grabado en el soporte, generando unapequeña corriente eléctrica que tras una adecuada amplificación se utilizarápara restaurar la información que previamente se guardó en la operación deescritura. Una vez finalizada la operación de lectura los filamentos magnéticosinfluidos por la cabeza guardarán un campo magnético residual que se utilizarápara recuperar la información en las operaciones de lectura. En lasoperaciones de lectura estos campos magnéticos se traducen como niveles
  • 143. lógicos, o lo que denominamos generalmente bits, por los circuitos electrónicosque incorporan estos dispositivos. Todos estos procesos se basan en los siguientes principios físicoselectromagnéticos: a) Al circular una corriente eléctrica por un conductor, genera a sualrededor un campo magnético proporcional a dicha corriente, y perpendicularal conductor. b) Al situar un conductor en el seno de un campo magnético variable, seinduce una corriente en dicho conductor proporcional a la variación de dichocampo magnético. El primer principio es el que siguen las operaciones de escritura, bastasituar la cabeza en el lugar del soporte deseado y se producirá la escritura. El segundo principio es el que siguen las operaciones de lectura, en estecaso no basta sólo con situar la cabeza encima del lugar de lectura elegido,sino que es necesario que exista un movimiento constante durante esaoperación, ya que en caso contrario no habrá variación de flujo magnéticoaunque la imantación remanente sea muy fuerte, la cabeza captará un campomagnético constante incapaz de generar ninguna corriente. Para hacer más eficiente el sistema de escritura, sólo se modifica laorientación magnética de las partículas a las que corresponde un 1, dejando sinmodificación las que deben almacenar un 0. Previamente a la escritura sehabrán orientado todas las partículas en una misma dirección, es decir sehabrán puesto a cero (Formateo de un disco). De todo lo explicado, se deduce que para poder escribir o grabar un datodeberá haber un movimiento relativo del soporte respecto de la cabeza por dosmotivos: a) Hay que situar la cabeza en el lugar adecuado. b) Hay que realizar las operaciones de lectura durante un movimiento constante. En los casos de las grabadoras/reproductoras de audio y vídeo, elprocedimiento que se ha seguido es simplemente mover el soporte (la cinta)manteniendo la cabeza fija en su posición. En el caso de las cabezas de audioesto es estrictamente cierto, en el caso de las cabezas de vídeo, además seproduce un movimiento de la cabeza de forma transversal o helicoidal a ladirección de la cinta. En el caso de los discos flexibles, el soporte magnético (disco) realiza unmovimiento de rotación sobre su propio eje, mientras que la cabeza magnéticase desliza transversalmente por la superficie del disco. De este modo, lacombinación de ambos movimientos, permite realizar una primera distribuciónde la información en el soporte a base de pistas concéntricas ( a diferencia delo que sucede en un disco de vinilo o CD, en los cuales la información se
  • 144. encuentra en una única pista (en forma de espiral) que envuelve toda lasuperficie del disco). Cada paso de la cabeza supondrá la lectura o escritura enuna nueva pista, por tanto, el tamaño de la cabeza de lectura/escrituradeterminará el número de pistas máximas en un soporte determinado. A menortamaño de la cabeza, mayor será el número de pistas que se puedan generar ypor tanto, también será mayor la información que podrá grabarse en dichosoporte.4.1.1.2 Posicionamiento de la cabezaVista la necesidad del movimiento de la cabeza para alejarse o acercarse al ejedel disco, se ha solucionado con el mismo procedimiento que el utilizado conlos discos de vinilo, es decir con un brazo móvil que sujeta la cabeza. Ladiferencia estriba en que en el disco de vinilo, el brazo realiza undesplazamiento siempre tangencial a la pista leída y en los discos flexibles, eldesplazamiento es siempre perpendicular a las mismas. Dicho brazo es dirigidopor los circuitos electrónicos de la unidad de lectura/escritura, y utiliza motores“paso a paso” para el posicionamiento en la pista deseada. Ilustración 4.2. Arrastre de la cabeza4.1.1.3 Distancia entre la cabeza y el soporte magnéticoEn un disco flexible, la velocidad es relativamente baja, la cabeza grande yrobusta y la superficie del disco de un material plástico, por tanto, en este caso, la cabeza de lectura escritura se apoya directamente sobre la superficie del disco, aunque esto provoca que la vida útil de un disco sea más bien corta y el desgaste de las cabezas grandes si se utiliza con mucha asiduidad. Ilustración 4.3. Detalles de la mecánica de una disquetera
  • 145. 4.1.1.4 Estructura física: pistas y sectoresComo se comentó anteriormente, la superficie del disco se distribuye en pistasconcéntricas que son recorridas por la cabeza de lectura/escritura, pero esta noes la única división que se realiza, cada pista es dividida a su vez en sectores,donde realmente se almacena la información. Todas las pistas tienen la mismacantidad de sectores y todos los sectores almacenan la misma cantidad dedatos, 512 bytes. Si tenemos en cuenta que las pistas interiores son máspequeñas que las exteriores, es fácil deducir, que en las pistas interiores lainformación estará más agrupada que en las exteriores y por tanto hay másposibilidad de error.4.1.1.5 Tamaño del disco flexible y capacidadActualmente los discos flexibles utilizados tienen un tamaño de 3 ½”, pero losantecesores de estos tenían un tamaño de 5 ¼”. A continuación se muestrauna tabla con las capacidades y tamaño de los discos que se puedenencontrar. Capacidad Tamaño Pistas Sectores/pista Sectores /disco 360KB 5 ¼” 40 9 720 1,2MB 5 ¼” 80 15 2400 720KB (DD) 3 ½” 80 9 1440 1,44MB (HD) 3 ½” 80 18 2880 2,88MB (ED) 3 ½” 80 36 5760 Tabla 4-1 Distintos formatos de Discos Flexibles DD: Doble densidad. HD: Alta densidad. ED: Densidad mejorad.
  • 146. La velocidad de transferencia actual de un disco flexible de 1,44MBviene a ser de unos 500Kbits/segundo. Para calcular la capacidad de un disco flexible se utiliza la siguientefórmula: “Capacidad = 2 caras x Número de pistas x Número de sectores porpista x 512 bytes por sector”.4.1.2 Estructura lógica de un disco flexibleCuando compramos un disco flexible, el fabricante normalmente se haencargado de dar un primer formato al disco pero, en el caso de los discos másbaratos no vienen con dicho formato y es misión nuestra realizarlo antes degrabar datos, ya que de lo contrario el ordenador nos dará un error de disco yno nos permitirá utilizarlo. Para Formatear un disco flexible podemos utilizar el comando“FORMAT” del MS-DOS, o realizarlo desde el “Explorador de Windows”. Estaoperación se encarga de establecer una estructura lógica en el disco a nivel depistas y sectores y de establecer los elementos necesarios para la gestión delos mismos como son el directorio raíz y la FAT. La estructura lógica generada con los comandos anteriores utiliza unaforma de ordenación de los ficheros que se distribuyen en directorios, es elllamado sistema de ficheros. Los elementos de que consta esta estructura son:sector de arranque, “FAT”, “directorio raíz” y área de datos.4.1.2.1 Sector de arranqueEn el primer sector de la pista cero, también denominado sector lógico ceroencontraremos el Boot sector o sector de arranque en el que se guarda lainformación mínima necesaria para iniciar el sistema operativo de forma que elordenador arranque además de información sobre el disco como el número debytes por sector y el numero de sectores por cluster. Como sólo disponemos deun sector para el arranque del ordenador, el programa de arranque estálimitado a 512 bytes. Por tanto, además de este programa de arranque esnecesario que el disco contenga los denominados archivos del sistema quenormalmente están ocultos y protegidos contra escritura. En el sistemaoperativo MSDOS, estos ficheros son: el IO.SYS y el MSDOS.SYS. Para podercontrolar el ordenador tras el arranque también es necesario incluir unintérprete de comandos que nos permita trabajar, este intérprete se encuentraen el fichero COMMAND.COM. Para cargar estos ficheros en el disco duro oflexible correspondiente no sirve el realizar una copia desde otro disco quecontenga estos ficheros, deberemos realizar una de las siguientes operaciones: • Formatear con la opción /S: C:>FORMAT A: /s • Ejecutar el comando “SYS” del sistema operativo: SYS C: A:
  • 147. • Desde Windows: formatear el disco manteniendo activa la opción “copiar archivos del sistema” o “copiar sólo archivos del sistema”. La primera opción es equivalente a Formatear con la opción /s y la segunda opción es equivalente a ejecutar el comando “SYS”.4.1.2.2 FATA continuación del “Boot sector” y ocupando un número variable de sectorescontiguos según la capacidad del disco, encontramos la “FAT” (File AllocationTable) que es la tabla de localización de ficheros. Esta tabla se encuentraduplicada por motivos de seguridad, y en ella existe una entrada por cadacluster (agrupación de sectores que hace el sistema operativo) del disco. Lalongitud de cada elemento o entrada de la “FAT” es variable dependiendo de lacapacidad del disco y podemos encontrarnos “FAT” de 12 bits, 16 bits y lasactuales para discos duros de 32 bits. Cuando se graba un nuevo fichero en el disco, se escribe su nombre yatributos en el “directorio raíz”, que es otra estructura que se encuentra justoa continuación de la “FAT” y que comentaremos más adelante, estainformación puede verse desde el “explorador de Windows” , o con el comando“Dir” del MSDOS. Además, desde el “directorio raíz” se apunta a una direccióndentro de la “FAT”, esta dirección de la “FAT” tiene información sobre el lugarexacto en el disco de la localización del primer cluster asignado a este ficherodonde se comenzará a leer o escribir. Como un fichero utiliza mas de uncluster, y estos cluster no tienen por que encontrarse en lugares consecutivos,también se indica en las siguientes direcciones de la “FAT” la posición del restode clusters que componen el archivo. Para saber cuando se termina un fichero,se reserva un código hexadecimal concreto para indicar que ya no hay máscluster asignados al archivo en cuestión. En esta tabla también se indican otrascondiciones como cluster no utilizado, cluster reservado o cluster dañado. FAT 12 bits FAT 16 bits Significado 0 0 Cluster no utilizado FF0-FF6H FFF0-FFF6H Cluster reservado FF7H FFF7H Cluster dañado FF8-FFFH FFF8FFFFH Último Cluster de un fichero Otros valores Siguiente cluster de un fichero Tabla 4-2 Códigos reservados para situaciones especiales en la FAT4.1.2.3 Directorio raízInmediatamente después de la “FAT” encontramos el “root” o raíz, que contieneinformación sobre los nombres de los ficheros y directorios que se encuentranen el raíz del disco duro o flexible, su extensión, la fecha y hora de creación o
  • 148. modificación del fichero y la dirección inicial de cada fichero concreto en la “FAT”. El número de entradas correspondientes a esta estructura es limitada y depende del tamaño del disco, esto limita el número de carpetas o ficheros que se pueden encontrar en el raíz de un disco.Tipo de disco Capacidad Nº de sectores que ocupa el Nº de entradas del directorio directorio raíz raízDisquete de 5 360 KB 7 112¼“ 1,2 MB 14 224Disquete de 3 720 KB 7 112½“ 1,44 MB 14 224Discos duros >32 >512 Tabla 4-3 Número de entradas del directorio raíz según el disco utilizado La información correspondiente al resto de ficheros se encontrará distribuida por la zona de datos, siendo el único límite del número de ficheros en el disco, la capacidad física del mismo. Cada una de las entradas del “directorio raíz” ocupa 32 bytes y su contenido es el siguiente: Desplazamiento Descripción Tamaño en Formato bytes 00H Nombre del 8 ASCII fichero 08H Extensión 3 ASCII 0BH Atributos 1 Codificado en bits 0CH Reservado 10 Ceros, no se utiliza 16H Hora 2 Palabra, codificado 18H Fecha 2 Palabra, Codificado 1AH Direcc. Cluster 2 Palabra inicial 1CH Tamaño del 4 Entero fichero Tabla 4-4 Estructura de cada una de las entradas del directorio raíz Cuando se borra un fichero, el DOS cambia el primer carácter del nombre del fichero por el código E5H (229) para indicar que el espacio utilizado por este fichero puede ser reutilizado por otro nuevo, pero no borra la
  • 149. información del mismo. Por tanto, este fichero puede ser recuperado, siempreque ningún otro haya sobrescrito el área o parte del área utilizada por el mismo,simplemente restituyendo este primer carácter del nombre del fichero en laentrada del directorio correspondiente. Para realizar esta operaciónautomáticamente, el MSDOS (últimas versiones hasta 6.22) dispone delcomando “UNDELETE” que nos pedirá el primer carácter del fichero para poderrestaurarlo. También existen utilidades de recuperación de ficheros borrados enWindows, este es el caso de las “Utilidades Norton” o programas como elEasy Recovery.4.1.2.4 Área de datosSeguidamente al “directorio raíz” y hasta el último sector del disco seencuentran todos los demás sectores del disco dispuestos para su utilizaciónpor el contenido de los ficheros y subdirectorios. Cabe decir, que cuando un disco se formatea con la opción rápido (/Q enMS-DOS) o con el formato rápido desde Windows, no se borran los datoscorrespondientes a esta área, simplemente se borran las entradas del“directorio raíz” y de la “FAT”, por tanto, en este caso es posible lareconstrucción del disco mediante el comando UNFORMAT del MS-DOS omediante programas específicos de recuperación de datos.4.1.3 Forma física del disco flexible de 3 ½”El disco flexible es una superficie circular con partículas magnéticas a la que sele ha fijado en su centro una pieza metálica también circular, esta piezametálica tiene la misión se encajar en el eje del motor de la disquetera y hacergirar a todo el conjunto. Este disco viene protegido mediante unacarcasa de plástico, con un cierre metálicodeslizante de protección. Los antiguos discos de5 ¼” no disponían de cierre metálico. Al insertarel disco en la disquetera, se desliza el cierremetálico de protección, para permitir el accesode la cabeza magnética a la superficie del disco.La carcasa de plástico de los discos flexibles,incorporan una protección de datos, se trata de Ilustración 4.4. Disco de 3½”una pestaña situada en la parte inferior derecha.Cuando la pestaña cierra esta abertura, el disco puede ser escrito o leídoindistintamente, pero cuando la pestaña libera esta abertura, el disco solopodrá realizar operaciones de lectura, dando un error cuando se intenta escribiren él.
  • 150. En la zona inferior izquierda de la carcasa del disco suele encontrarseotra abertura idéntica a la anterior, pero sin la pestaña de cierre. Esta aberturaes característica del tipo “HD”. Los discos del tipo “DD” no incorporan estaabertura.4.1.4 El cable de datosSe utiliza un mismo cable plano de datos de 34 hilos para las unidades A y Bde discos flexibles. Se trata de un mazo de cable plano que tiene normalmente3 conectores (5 si está preparada para también para unidades de 5 ¼” queutiliza conectores de tarjeta distintos a los utilizados en las unidades de 3 ½”),uno se conectará en la placa base y los otros dos a las dos disqueteras delordenador. El cable sale plano del conector de la placa base se prolonga de estaforma hasta el siguiente conector situado en la zona intermedia de la longitudtotal del cable. Entre este segundoconector y el tercero situado en el otroextremo el cable sufre unadeformación o cruce de las líneas 10 -16, de tal modo que se cambia elorden de los mismos al llegar alextremo, tomando una formacaracterística como la mostrada en lafigura. El conector de este cable queutilicemos para gestionar los datos dela disquetera determinará que lamisma sea reconocida por el sistema Ilustración 4.5. Mazo de cables BUS de datoscomo unidad A o B. El conectorintermedio se utiliza para la unidad de disco B, y el conector del extremo parala unidad de disco A.4.1.5 Diagnósticos4.1.5.1 “ScanDisk”El programa “ScanDisk” es una herramienta que se utiliza para repararposibles errores lógicos que se puedan producir en los discos flexibles. Nosreferimos a errores lógicos, aquellos que se pueden producir en la estructuralógica del disco, es decir, errores en el sector de arranque, “FAT”, “directorioraíz”, archivos con vínculos cruzados, y pérdidas de asignaciones en cadenasde ficheros o fragmentos de ficheros perdidos. Si el problema es físico (erroresde superficie), por ejemplo, un roce de las cabezas con el disco, lo único quepuede hacer el “ScanDisk” es marcar los sectores afectados como sectores
  • 151. dañados o defectuosos para que estos no vuelvan a ser utilizados. Se trata deuna herramienta muy útil para el diagnóstico y reparación de discos. Cuando el“ScanDisk” detecta errores físicos, intenta cambiar la información a otrossectores que estén en buen estado, en este caso, necesita un espacio libresuficiente en la misma unidad en la que se está realizando la reparación, éstees quizás, el mayor problema que plantea el “ScanDisk” para poder repararlos sectores dañados. Esta utilidad se localiza en la “carpeta de Accesorios”, “Herramientas delsistema”. Ilustración 4.6 Ventana principal del Scandisk Como se aprecia a primera vista, nos plantea dos opciones dediagnóstico: • Estándar. Esta opción realiza un análisis básico de la unidad seleccionada, buscando sólo errores en archivos y carpe-tas, no comprueba las zonas del sistema. • Completa. En este caso el análisis es muy completo, permitiéndonos, a través del botón de opciones configurar las funciones de análisis. • “Reparar errores Ilustración 4.7 Opciones de configuración del automática- Scandisk mente”. Esta
  • 152. opción está indicada para los usuarios iniciados, en el caso de usuarios avanzados, es conveniente no seleccionar esta opción y decidir en cada momento lo que se debe hacer con cada error detectado. • Por último, también dispone de opciones Avanzadas que permite a los usuarios avanzados realizar la configuración del análisis a realizar.4.1.5.2 Análisis básico • Iniciar “ScanDisk” . • Seleccionar la unidad que contiene los archivos y las carpetas que desea comprobar. • En “Tipo de prueba”, seleccionar Estándar. • Por último pulsar en Iniciar.4.1.5.3 Diagnóstico al iniciar el Ilustración 4.8 Opciones avanzadas del equipo ScandiskCuando se produce un error durante unasesión de Windows 98 y se bloquea elordenador, al reiniciar el equipo y deforma automática, se ejecuta el“ScanDisk” para detectar y solucionarcualquier problema que se haya podidoproducir en la estructura lógica del disco.Aún así, nosotros podemos configurar elsistema para que cuando se inicieWindows se analice una o más unidadesde disco. La forma de realizarlo es lasiguiente: 1. Instalar el “ScanDisk” en la ““carpeta de Inicio””. 2. En la “carpeta de Inicio”, hacer Ilustración 4.9 Propiedades del Scandisk clic con el botón secundario del ratón sobre “ScanDisk” y seleccionar Propiedades. 3. En la ficha “Acceso directo”, escriba uno o más de los parámetros siguientes tras el texto que aparece en Destino:
  • 153. Escriba Parax: Especificar la unidad que se desea comprobar.(sustituya la x por la letra de la unidad)/a Comprobar todos los discos duros locales./n Iniciar y salir de “ScanDisk” automáticamente. Evitar que “ScanDisk” corrija los errores que/p encuentre.Tabla 4-5 Opciones del ScandiskNotas • Para comprobar la unidad D: e iniciar y salir de “ScanDisk” automáticamente, en Destino, escriba: c:Windows scandskw.exe d: /n • Para comprobar todos los discos duros pero evitar que “ScanDisk” corrija los errores que encuentre, en Destino, escriba: c:Windows scandskw.exe /a /p Ilustración 4.10 Ventana de resultados del Al finalizar el diagnóstico Scandiskestándar aparecerá la siguiente ventana de información.4.1.6 Instalación/Sustitución de una disquetera para discos flexibles 1º Desconecta el ordenador de la red eléctrica. 2º Abre la carcasa del ordenador. 3º Desatornilla los tornillos de fijación de la disquetera con el chasis de la caja. 4º Retira los conectores de alimentación y de datos que se encuentran conectados a la disquetera antigua.
  • 154. Ilustración 4.11. Detalle de los cables de conexión de una disquetera5º En el caso de la instalación en un ordenador nuevo: Localiza elconector de datos en la placa base.Conecta el mazo plano de cables en el conector de la placa basehaciendo coincidir el cable 1º (marcado de color rojo o negro) con lamuesca 1 del conector de la placa base. Se conectará el conector delmazo situado en el extremo que no tiene hecho el relevo de datos(irregularidad), es decir el extremo al que llegan todos los cables deforma plana en el mismo orden de conexión al conector.6º Conecta el otro extremo del mazo da cables de datos al conector dela disquetera. En el caso de una sustitución conéctalo en la mismaposición en la que se encontraba en la disquetera antigua.7º Conecta el cable de alimentación a la disquetera, este conector dealimentación es de formato pequeño (observa los conectores dealimentación y verás que hay de dos tamaños).Ilustración 4.12. Conectores de alimentación y BUS de datos de una disquetera
  • 155. 8º Fija la disquetera a la carcasa utilizando los tornillos de fijación que tenía la disquetera antigua. En el caso de una disquetera nueva, deberás conseguir los tornillos de fijación al adquirir la disquetera. 9º Cierra la carcasa, y conecta el ordenador a la red. 10º Arranca el ordenador y comprueba que la nueva disquetera funciona bien. En caso de un mal funcionamiento de la nueva disquetera revisa elapartado de averías en las disqueteras para discos flexibles.4.1.7 Averías en una disquetera para discos flexibles.Después de la instalación, si no arranca el ordenador, lo más probable es quese haya movido alguna de las placas situadas en los slots de expansión oalgún conector. Revisa los posibles contactos móviles del ordenador. Si noencuentras el error de forma visual es conveniente reafirmar todos losconectores en su posición o mejor aún, sacar las placas y conectores y volver aconectarlos. Ilustración 4.13. Frontal de una disquetera Las averías más usuales en estos dispositivos son: 1. El LED indicador de la disquetera no se apaga: La causa más probable es que el cable de datos se haya conectado con las conexiones cambiadas, es decir, el cable 1 en la conexión 34 y viceversa o que alguno de los conectores no se haya insertado correctamente. Reafirma las conexiones del mazo de cable de datos. 2. El LED indicador de la disquetera no se enciende nunca: La causa más probable es la falta de alimentación en la disquetera, seguramente por una mala conexión del cable de alimentación. Tendrás que comprobar y reafirmar el conector de alimentación. Si la avería persiste, comprueba que llega voltaje al terminal de alimentación. También puede ser a causa de no haber conectado el cable de datos. 3. Tras cambiar una disquetera, el ordenador no reconoce el cambio de disco: Lo más probable es que el mazo del cable de datos esté mal. Lo más recomendable es su sustitución por uno nuevo. 4. La disquetera es nueva y recién instalada pero no reacciona a ninguna operación: Puede ser que esté configurada para un ordenador distinto del PC. En estos casos suelen traer un jumper (puente) en la zona
  • 156. trasera para determinar el tipo de ordenador en el que funcionará. Si es así, bastará con que cambies la posición de este jumper. 5. La disquetera tiene errores de lectura/escritura que se van haciendo más frecuentes a medida que pasa el tiempo: Este es un síntoma inequívoco de que las cabezas están sucias. La solución será pasarles un disco limpia-cabezas o realizar la limpieza manual. 6. No reconoce la disquetera: Puede ser que el error esté en la BIOS. En la pantalla Standard Cmos Setup, en la opción Drive A: tendrá que estar instalada la configuración para nuestra disquetera. Ilustración 4.14. Disquetera sin la tapa inferior Si se ha revisado todo y a pesar de ello no se encuentra la razón del malfuncionamiento, siempre cabe la posibilidad de que la disquetera se hayaestropeado y la solución sea la de sustituir la disquetera. Si no lee los datos de un disco o discos determinados, mientras que sique lee bien el resto de discos, es posible que el error lo tengan dichos discos,para diagnosticar este fallo se utiliza el “ScanDisk”.4.1.8 Mantenimiento de discos flexibles.Nunca debe colocarse un disco flexible al lado de una fuente magnética comopor ejemplo un altavoz, ya que se destruirían los datos. También les perjudicala humedad y el calor excesivo. Hay que tener presente que estos discos sonbastantes delicados y como medida de precaución deberíamos llevarlossiempre protegidos en una caja de plástico de las que venden expresamentepara transportar y guardar estos discos.
  • 157. 4.2 Discos duros4.2.1 Principio de funcionamientoTodo lo comentado en los apartados 4.1.1.1 y 4.1.1.2 es válido para los discosduros por lo que, en este apartado, solo comentaremos algunos aspectorespecíficos de los díscos duros. Ilustración 4.15. Vista del interior de un disco duro Como se comentó en el apartado 4.1.1.2, tanto los discos duros comolos flexibles, disponen de un brazo móvil que desplaza la cabeza radialmentepor la superficie del disco duro y tangencial a cada una de las pistas que loforman. Pero, a diferencia de lo que sucede en los discos flexibles, en losdiscos duros, la cabeza no puede tocar la superficie del disco en ningúnmomento, puesto que de lo contrario, la superficie del disco duro, muy sensible,se rayaría y los datos afectados quedarían inutilizados. Por tanto, la cabeza delectura/escritura de un disco duro, flota a una distancia muy pequeña de lasuperficie, pero ¿a qué distancia debe flotar? Si se sitúan demasiado lejos, exigirá que la cabeza proporcione camposmagnéticos muy grandes, con lo que la zona del soporte afectada por estoscampos será en general también grande. Si se ponen demasiado cerca secorre el riesgo de que la cabeza roce con el soporte y, dado el movimiento delsoporte, la cabeza podría desprender virutas del soporte dejándolo inservible. La solución será seguir una opción de compromiso, es decir, lo máscerca posible que permita la tecnología, sin riesgo de que rocen la cabeza y elsoporte. Cuanto más cerca estén el soporte y la cabeza más débil puede ser lacorriente eléctrica y, por tanto, los campos magnéticos utilizados; esto, ante
  • 158. todo nos permitirá la mayor densidad de datos que es lo que se busca y unconsumo reducido. En el caso de un disco duro, los discos giran a 5.400, 7.000 y hasta10.000 r.p.m. y la distancia entre la cabeza y el disco es del orden de una micrao menor. ¿Qué ocurriría si una partícula de polvo que se encuentre en elambiente se posara sobre el disco?. Irremediablemente, en algún momento, lacabeza pasará por encima de esta partícula y la partícula será arrastrada por lacabeza, ya que su tamaño será mayor que la distancia de la cabeza al disco,con el consiguiente riesgo de que se raye el disco y produzca el desgarro deuna parte de la superficie. Para evitar este problema los discos duros vienen dentro de una cajablindada herméticamente con el fin de aislarlos de las partículas de polvo delexterior. Por esta razón no se debe abrir un disco duro, en caso de reparacióndebe hacerse en un lugar esterilizado preparado a propósito para este fin. Otra diferencia, entre los discos duros y los discos flexibles, consiste enque los discos duros están constituidos por un tándem de discos (varios discosmontados en batería) explorados por un tándem de cabezas que los leen porambas caras. Ilustración 4.16. Detalle del interior de un disco duro donde se puede apreciar la batería de discos En los discos duros, al encender el equipo, el tánden o batería de discosque componen el disco duro empiezan a girar, solidariamente al eje, a unavelocidad de entre 5.400 a 10.000 rpm (revoluciones por minuto) y permanecegirando hasta que apagamos el equipo. En equipos portátiles es necesarioahorrar el máximo de energía para que las baterías duren más, por esta razónsuelen disponer de un modo de reposo, haciendo que pare el giro del discocuando el sistema no ha realizado ninguna petición de datos durante un ciertotiempo.
  • 159. Los discos duros modernos utilizan cabezas de efecto magneto-resistivo,se basan en la propiedad de determinados metales de cambiar su resistencia alser sometidos a un campo magnético. Esto es así, porque permite una mayordensidad superficial de datos y porque es más sencilla la eliminación deposibles errores en el filtrado de la señal que proporciona. Ilustración 4.17. Circuitería de un disco duro4.2.2 Estructura de la información en un disco duroSe utiliza una forma de ordenación de los ficheros que se distribuyen endirectorios: es el llamado sistema de ficheros. • Para MSDOS y Windows 95/98/Me este sistema de ficheros se llama “FAT” • Para Windows XP se puede utilizar el sistema “FAT”, pero incorpora un nuevo sistema denominado NTFS. En el caso de MSDOS encontraremos el “Boot” o sector de arranque enel que se guarda la información mínima necesaria para llamar al sistemaoperativo y que el sistema arranque, además de información sobre el discocomo el número de bytes por sector y el número de sectores por cluster. El“Boot” se almacena en el primer sector del disco. A continuación del Boot encontramos la “FAT” (File Allocation Table) quees la tabla de localización de ficheros. Esta tabla se encuentra duplicada pormotivos de seguridad y en ella existe una entrada o celda por cada cluster (ounidad de asignación) del disco. Cuando se graba un nuevo fichero en el disco se escribe su nombre yatributos en el directorio raíz, esta información puede verse desde el“explorador de Windows” o con el comando “Dir” del MSDOS. Además, seapunta a una dirección dentro de la “FAT”, esta dirección de la “FAT” tiene
  • 160. información sobre el lugar exacto en el disco de la localización del primercluster asignado a este fichero donde se comenzará a escribir o leer. Como unfichero puede utiliza más de un cluster, y estos cluster no tienen por queencontrarse en lugares consecutivos, también se indica en la “FAT” la posicióndel siguiente cluster, así hasta completar todos los sectores. En realidad la “FAT” es un espejo de los cluster del disco, contiene unregistro para cada cluster y en este se escribe la información necesaria sobre elmismo. Por ejemplo, si un cluster tiene algún sector dañado y no se puedeutilizar se escribirá la información adecuada en su registro de la “FAT”, con loque este cluster no se volverá a utilizar, evitando la perdida de datos quesupondría ignorar esta información. Además cada registro tiene la dirección delsiguiente sector del disco en el que continúa el fichero actual y, además, en elcaso de que el cluster sea el último que utiliza un fichero, tendrá escrito en elregistro dicho dato, con lo cual el sistema sabrá que ha acabado el acceso adisco y se ha completado la lectura del fichero. El tamaño de cada una de las entradas de la FAT puede ser de 16 bits ode 32 bits. En el primer caso podrá direccionar hasta 65536 cluster y en elsegundo hasta 4096 millones de cluster. Si el disco es pequeño, menor de2GB, con un cluster de 32 KB (64 sectores físicos), podremos direccionarlo,pero si el tamaño es superior tendríamos que utilizar un cluster de 64KB osuperior, lo que implicaría mucha perdida de espacio en el disco duro debido alos ficheros inferiores a este tamaño. En este caso, lo lógico es utilizar una FATde 32 bits, que con un cluster de tan solo 8 KB podría direccionar más de35.000 GB, por lo que se pueden utilizar cluster de menor tamaño, optimizandola ocupación del disco duro. Inmediatamente después de la “FAT” encontramos el “root” o raíz, quecontiene información sobre los nombres de los ficheros, su extensión y ladirección inicial de cada fichero concreto en la “FAT”. Seguidamente se encuentran todos los demás sectores del discodispuestos para su utilización.4.2.2.1 Comando CHKDSKSi quieres conocer el tamaño del cluster de tu disco duro, solo tienes queejecutar el comando CHKDSK desde una ventana DOS:
  • 161. Ilustración 4.18. Información ofrecida por el comando CHKDSK del DOS. En este ejemplo, el tamaño del cluster es de 16.384 bytes (32 sectores),ya que es el espacio utilizado por cada unidad de asignación. Observa que elcomando CHKDSK también nos da información respecto al número de clusterslibres y totales del disco. En el caso de que hubiese sectores estropeados,también indicaría los clusters afectados con estos sectores. Este comando, con el modificador /F, es muy útil para reparar discosduros en los cuales ha fracasado el comando Scandisk. Pero en este caso, siutilizamos los entornos operativos Windows 95/98/Me, para poder ejecutarlo,deberemos iniciar el sistema con un disco de arranque que nos inicie el sistemaen MSDOS y ejecutarlo desde allí, ejemplo: C:>chkdsk c: /F En el sistema operativo Windows XP/2000/2003, se puede ejecutardesde una ventana DOS, pero lo más probable es que nos diga que no puederealizar la operación en este momento y nos pregunte si queremos que prepareel volumen para que sea comprobado automáticamente la próxima vez queiniciemos el sistema. Si confirmamos el mensaje, la próxima vez que se inicieWindows, comprobará la integridad del disco duro, reparando los posibleserrores que encuentre.
  • 162. Ilustración 4.19. Ejecución del comando CHKDSK /F desde Windows XP.4.2.2.2 Particiones en un disco duroCuando adquirimos un disco duro, normalmente, el distribuidor nos suministraun dispositivo que sólo se ha formateado a bajo nivel. Esto quiere decir que elfabricante le ha dado un formato en el que se han definido las pistas y eltamaño del sector, y se han marcado los sectores defectuosos, es decir, laestructura más básica que caracteriza la unidad. Sin embargo, antes de podertrabajar con el disco hemos de definir una o varias particiones, dependiendo delsistema operativo que utilicemos y de la capacidad del disco duro. Si únicamente vamos a instalar un sistema operativo en el disco duro,como mínimo deberemos crear una partición que en este caso será unapartición Primaria y Activa (Estado: A) y que se denominará C:, esto quieredecir que será una partición de arranque del sistema operativo instalado. Si elsistema operativo es Windows 95/98/Me dicha partición será del tipo FAT32 ysi utilizamos Windows NT/2000/2003/XP la partición será del tipo NTFS. Comolos discos duros actuales tienen un tamaño considerable, superior a 120 GB,puede ser interesante crear dos particiones, una para el sistema operativo queserá una partición primaria C: y se marcará como activa, con una capacidad deunos 40 GB y otra para datos denominada D:, con el resto del disco duro. Estaúltima partición será una partición Extendida y no se marcará como Activa alcrearla. La creación de particiones se puede realizar de dos formas, segúnutilicemos Windows 95/98/Me o Windows NT/2000/2003/XP. En el primer caso, se realiza desde MSDOS con el programa FDISK.Debemos tener en cuenta que cualquier modificación que hagamos en esteprograma destruirá todos los datos de las particiones y discos implicados, porlo que deberemos tener mucho cuidado al utilizarlo. En el apartado 4.2.8.4 secomentan con más detalle las opciones de este programa o comando delMSDOS.
  • 163. Ilustración 4.20. Detalle de las particiones de un disco duro de 49 GB en el programa FDISK. Si utilizamos Windows NT/2000/2003/XP, las particiones se gestionandesde Panel de control Herramientas administrativas Administradorde equipos Almacenamiento Administrador de discos, dondeencontraremos la siguiente ventana con toda la información de los discosinstalados y sus particiones.Ilustración 4.21. Detalle de las particiones de un disco duro de 49 GB desde el administrador dediscos de Windows XP. Si utilizamos una estructura con dos particiones o dos discos duros, esconveniente que todos los documentos y ficheros de datos que tengamos losintroduzcamos en la unidad D: y dejemos la unidad C: sólo para los programas
  • 164. instalados en el sistema, por lo que deberemos alojar en la unidad D: la carpetaMis documentos de Windows. Esto es interesante por que de este modo si enalgún momento tenemos que reinstalar o restaurar el sistema operativo desdeuna copia de seguridad, no tendremos que preocuparnos por los datos y nocorreremos riesgos innecesarios. Para mover la carpeta Mis documentos aotra unidad, sólo tendremos que acceder, con el botón derecho del ratón, a laspropiedades de la carpeta Mis documentos y en la solapa destinoUbicación de la carpeta de destino Destino, cambiar la unidad C: por laD:. Una vez realizado el cambio, al aceptar, se iniciará un proceso, quenosotros deberemos asentir, en el que automáticamente se moverá toda lacarpeta y su contenido a la nueva unidad. También podría ser interesante en algún caso mover toda la carpetaDocuments and seting a la unidad D: si utilizamos Windows 2000 o XP, deforma que cambiaríamos allí el perfil de todos los usuarios del sistema,incluidos sus documentos, pero esta última opción es más compleja de realizary quizás no sea beneficiosa si en algún momento tenemos que restaurar elsistema operativo. Si deseamos instalar varios sistemas operativos, como puede ser elWindows XP y el Linux, tendríamos que realizar al menos 3 particiones, unapara XP, otra para el sistema operativo Linux y otra partición denominada Swapque es imprescindible para que Linux funcione. Si deseamos tener también unapartición de datos que pueda ser vista desde ambos sistemas operativos,deberemos tener en cuenta que Linux no entiende el formato NTFS por lo quedicha partición deberá tener el formato FAT32.4.2.3 Características constructivas de los discos durosFísicamente, un disco duro es unconjunto de varios discosdispuestos en batería, como lasutilizadas en los Compact Discde automóviles con cargador deCD o en las gramolas que hay enlos bares, montados sobre un ejecomún de forma que todos girana la vez solidarios a este eje,situados en el interior cajametálica y hermética a modo deblindaje que los protege dechoques, de campos magnéticosperjudiciales y de las partículas Ilustración 4.22. Detalle del interior de un disco durodel aire exterior. Actualmente, donde se puede apreciar la batería de discos y el brazo de posicionamiento de la cabeza magnéticadebido a las mejoras
  • 165. tecnológicas en los materiales utilizados para los discos duros se alcanzancapacidades enormes utilizando muy pocos discos por lo que en muchoscasos, el disco duro únicamente está compuesto por un solo disco. Estosdiscos, tienen material magnético por las dos caras, y cada cara dispone deuna cabeza magnética de escritura/lectura. Las cabezas se sitúan sobre losdatos mediante un brazo mecánico, que a su vez, es movido por un motor deposicionamiento regido por la controladora del disco. La cabeza del disco envíaseñales a la controladora sobre cuál es su posición real sobre el disco, deforma que ésta corrige su posición hasta conseguir una gran exactitud. En los discos actuales debemos distinguir entre los discos y cabezasfísicas y los lógicos. Los primeros son los que realmente tienen físicamente losdiscos duros y los segundos los que nos indica en sus características paraconfigurar en la bios del ordenador donde será utilizado. En las siguientestabla, extraídas de la páginas páginas WEB de Western Digital(http://www.wdc.com) y de Seagate (http://www.seagate.com), puedeobservarse la diferencia entre los cabezales físicos “Physical read/writeheads” y los lógicos “Default read/write heads”.Especificaciones 80 GB 120 GB 160 GB 250 GBWestern DigitalParámetros de configuración recomendadosCilindros 16.386 16.386 16.386 16.386Cabezales lógicos 16 16 16 16Cabezales físicos 4 6 4 6Sectores por pista 63 63 63 63Especificaciones físicasCapacidad formateada 80.026 120.034 160.041 250.059(MB)*Capacidad (GB)** 80 160 250Interfaz EIDE EIDE EIDE EIDECantidad de discos 2 3 2 3Bytes por sector 512 512 512 512Sectores de usuario por 156.301.488 234.441.648 312.581.808 488.397.168disco* 1 MB = 1000.000 Bytes; ** 1 GB = 1.000.000.000 Bytes
  • 166. Especificación unidad ST330630 ST320420 ST315320 ST310210 A A A AMBytes garantizados (x106 30.606 20.404 15.303 10.202Bytes)Sectores garantizados 59.777.640 39.851.76 29.888.820 19.925.88 0 0Bytes por sector 512Sectores por pista 63Cabezas lógicas 16 16 16 16Lectura/EscrituraCilindros 16.383 16.383 16.383 16.383Cabezas Físicas 6 4 3 2Lectura/EscrituraDiscos 3 2 2 1Tabla 4-6 Especificaciones de discos duros. A la vista de la tabla, podríamos pensar, que de cara a la BIOS todoslos discos indicados en la tabla son iguales, puesto que disponen de losmismos cilindros, cabezas y sectores por pistas. En realidad, el únicoparámetro real que me indica la capacidad máxima del disco es elcorrespondiente a los sectores de usuario por disco o sectores garantizados(Guaranted sectors). Al multiplicar estos valores por 512 nos da la máximacapacidad del disco duro. El resto de parámetros de configuración de la bios,los calculará la propia BIOS al detectar el disco duro según el modo dedireccionamiento lógico LCHS, o LBA (que se estudiará en el apartado 4.2.5)utilizado. Por ejemplo, el disco Seagate ST310210A será detectado por laBIOS con los siguientes parámetros según el modo de direccionamientoutilizado: CHS: 19.386 cilindros, 16 cabezas y 63 sectores LBA: 1216 cilindros, 255 cabezas y 63 sectores Si multiplicamos, en ambos casos, los cilindros por las cabezas por lossectores, para averiguar el número de sectores totales utilizados en cada caso,obtendremos, en el primer caso 19.535.040 sectores y en el segundo19.541.088 sectores, valores que están ligeramente por debajo de los19.925.880 sectores que nos garantiza el fabricante. Las capacidades en cadacaso serían: Garantizada por fabricante: 19.925.880 x 512 = 10.202.050.560 ≈ 10 GB
  • 167. CHS: 19.535.040 x 512 = 10.001.940.480 ≈ 10 GB LBA: 19.541.088 = 10.005.037.056 ≈ 10 GB Como se puede apreciar, en cualquiera de los tres casos, se supera los10 GB que es la capacidad con la que se comercializa el disco duro. Teniendoen cuenta la apreciación que hace el fabricante al indicarnos que para elcálculo ha supuesto que 1GB = 109 Bytes y no 230 bytes que sería su valor real.4.2.4 Cálculo de la capacidad del disco.Cada uno de los discos que componen el disco duro está dividido en coronascirculares llamadas pistas, numeradas desde el exterior, pista cero, hasta elinterior. Se llama cilindro al conjunto de las pistas equidistantes del eje de giroen todos los discos y caras del disco duro. Cada disco tendrá las dos caras concapa magnética y, por tanto, dos pistas correspondientes al mismo cilindro.Cada una de las caras con material magnético necesitará una cabezalectora/escritora para acceder a su información (con la excepción de los discosde doble cabeza lectora en paralelo, como los Barracuda 2HP de Seagate), portanto, el número de pistas por cilindro es igual al de cabezas. Cada una deestas pistas está dividida en sectores de igual ángulo, que son los mínimossegmentos de longitud de pista que pueden ser asignados en el disco para elalmacenamiento de datos. En los discos actuales los sectores suelen ser de512 bytes. A su vez, estos sectores se agrupan a nivel del sistema operativo enbloques de datos. Para el cálculo de la capacidad real de un disco duro tendremos queutilizar la información en cuanto a cabezas, cilindros y sectores que viene en elmanual de usuario o en la pegatina que incorpora el propio disco, que como secomentó anteriormente, se corresponde con los datos lógicos y no los físicosdel disco. El cálculo de la capacidad de almacenamiento de un disco será portanto: Capacidad en bytes = Cilindros x cabezas x sectores x 512 bytes. Cap. en KB= cilindros x cabezas x sectores /2. Como ejemplo, un disco con 14.946 cilindros, 255 cabezas lectoras y 63sectores por pista tendrá una capacidad de (14.946 x 255 x 63) x 512 Bytes =2.40.107.490 sect. x 512 bytes = 122.935.034.880 bytes que dividido por (1024x 1024 x 1024) = 1073741824 = 1GB nos dará el resultado en GBytes:122.935.034.880 / 1.073.741.824 ≈ 114.5 GB. Sin embargo, la mayoría de los fabricantes actuales, debido a que alutilizar el número 1024 (210 en base 2 o binario) como base de los múltiplos(KB, MB y GB) se disminuye considerablemente el resultado, han optado porutilizar el número 1000 como divisor, como si de nuestro sistema en base 10 setratara, por lo que en el ejemplo anterior, dicho disco duro se comercializarácomo un disco de 122 GB, ya que 122.935.034.880 / 1.000.000.000 ≈ 122,93
  • 168. GB (6 Gb más que con el método real). Esta práctica podría considerarse unaestafa, si no fuera por el hecho de que en el manual del disco duro viene unanota indicando que para el cálculo de la capacidad del disco duro se haconsiderado que 1GB = 1000.000.000 de bytes.4.2.5 Modos CHS y LBATodas las rutinas básicas de gestión de los dispositivos de almacenamientoestán escritas en la BIOS del ordenador, por lo que de ella depende el que unordenador pueda trabajar con un determinado disco duro o no y como se va arealizar su gestión. En las primeras BIOS que se utilizaron en los PCS, seimplementaba un sistema de gestión de direccionamientos de discos durosdenominada CHS (Cylinder Head Sector) gestionado por la Int 13H de la BIOS.Como en sus principios, los discos duros tenían capacidades muy pequeñas, elsistema se desarrolló para poder soportar 1024 cilindros, 256 cabezas y hasta63 sectores por pista, lo que nos permitiría gestionar discos de hasta (1024 x256 x 63 x 512)/ (1024 x 1024 x 1024) ≈ 7,8 GB a este modo se le conocecomo L-CHS (Logical CHS). Pero, por otra parte, el sistema IDE (del cualhablaremos extensamente más adelante) se desarrolló para soportar 65.535cilindros, 16 cabezas y 255 sectores por pista, de modo qué, obtenemos unacapacidad de ≈ 127 GB, pero como estos parámetros no pueden serconfigurados en la BIOS del ordenador, la máxima capacidad que puedesoportar un PC utilizando discos IDE sería la de un disco duro de 1024cilindros, con 16 cabezas y 63 sectores por cabeza (mínimo común divisor deambos sistemas), o lo que es lo mismo, de ≈ 504 MB, que fue consideradodurante mucho tiempo límite teórico de los discos duros utilizados bajosistemas operativos MSDOS, aunque, más bien era un límite impuesto por laBIOS. Para solventar este problema, se ideó un nuevo sistema de gestión dediscos duros que fue implementado tanto en la BIOS de los ordenadores comoen los propios discos duros y que se ha denominado modo LBA (Logical BlockAddressing) cuyo límite de direccionamiento es de 128 GB (137 GB siconsideramos que un GB son 109 Bytes). Con el modo LBA, lo que se hace esconvertir la estructura física real del disco duro en otra lógica que encaje con elsistema CHS de forma que la bios pueda gestionar dicho disco duro rompiendola barrera existente entre la BIOS del ordenador y el interfaz IDE. De este modose consiguió llegar al límite de los 7,8 GB. Posteriormente, debido al considerable aumento de la capacidad de losdiscos duros, se desarrolló el modo P-CHS (Physical CHS), capaz de soportar65536 cilindros, 16 cabezas y 256 sectores por pista, o lo que es lo mismo,trabajar con disco de hasta 128 GB (137 GB si consideramos que un GB son
  • 169. 109 Bytes), que también es el límite del sistema LBA. No obstante, con las biosque utilizan el modo P-CHS también se utiliza el modo LBA. Actualmente ya está desarrollado el modo LBA de 48 bits cuyo límiteteórico de direccionamiento de disco es de hasta 248 Bytes = 262144 GB.4.2.6 Buses de conexión de discos duros4.2.6.1 ATALa denominación ATA (AT Attachment) la constituyen una serie de normas quetienen que cumplir los fabricantes de discos duros para placas del tipo AT yATX. Actualmente se comercializan dos tecnologías distintas denominadas P-ATA (PATA) o ATA paralelo y S-ATA (SATA) o ATA serie. Los primerosutilizan los conocidos canales IDE/EIDE con formato paralelo y los segundoutilizan canales serie de transmisión de datos de alta velocidad.4.2.6.2 ATA Paralelo, Interfaz IDE.El Interfaz IDE (Integrated Drive Electronics) fue desarrollado por WesternDigital y su característica principal, que lo diferenciaban de otros estándaresanteriores como el MFM (Modified Frequency Modulation), RLL (Run LengthLimited) y ESDI (Enhanced Small Devices Interface) que ya están en desuso,lo constituye el hecho de incorporar la controladora del disco en el propio discoduro. Poco después, fue mejorado y paso a llamarse EIDE (Enhanced IDE oIDE mejorado). Todas las especificaciones del interfaz IDE/EIDE estánrecogidas en las normas ANSI ATA/ATAPI (AT Atachment/ ATA PacketInterface) que actualmente va por su revisión 7 denominada ATA/ATAPI-7(http://www.ata-atapi.com/), por esta razón, en la mayoría de los documentostécnicos “oficiales” se les denomina ATA/ATAPI y no IDE/EIDE. Para ser másrigurosos, las normas ATAPI no son originarias de las normas ANSI ATA, sinoque aparecen en la versión ATA-3 como un conjunto de normas añadidas parala gestión de los dispositivos CDROM. Por tanto, si hablamos dedispositivos ATA o normas ATA, estamos hablando de discos duros y sihablamos de dispositivos ATAPI o normas ATAPI estamos hablando dedispositivos CDROM. Es el más utilizado en los PCs (de ahí su denominación AT), ya queincorporan uno o dos buses IDE integrados en las placas bases modernas AT yATX, además de ser más baratos que los utilizados en otros sistemas. Por estemotivo, los usuarios de ordenadores PC se han decantado mayoritariamentepor esta opción, que en realidad es la que tiene una mejor relacióncalidad/precio. El interfaz IDE utiliza un bus paralelo que provee de 1 canal en el cualse pueden conectar hasta dos dispositivos, normalmente un disco duro y unCD-ROM. A uno de estos dispositivos se le denomina maestro o master y al
  • 170. otro esclavo o slave. Ambos dispositivos se conectan a la placa madremediante un único mazo de cables planos del cual podremos encontrar dosversiones, el primero denominado IDE ATA 33/66 de 40 hilos y el segundo,denominado IDE ATA 100/133 con un mazo de 80 hilos. Ambos mazos suelenincorporar tres conectores de 40 pines. Los tres conectores son hembra, lo quepermite gran flexibilidad a la hora de conexionar los dispositivos sin temor aequivocarnos. El cable correspondiente a uno de los extremos del mazo decables viene pintado con color rojo para indicar que se corresponde con elterminal “1” de los conectores y los conectores a su vez tienen una forma queimpide que el conector se conecte de forma inadecuada. Ilustración 4.23. Mazo de cable de conexión IDE ATA 66 e IDE ATA100 para dispositivos de almacenamiento. Detalle del conector. El estándar IDE fue ampliado en la norma ATA-2 y cambió su nombrepor el de EIDE (Enhanced IDE o IDE mejorado). El bus EIDE provee doscanales IDE, uno denominado primario y otro secundario. De este modo, sepueden conectar hasta 4 dispositivos (que cumplan las normas de conectoresATAPI) al ordenador: • Primario-maestro • Primario-esclavo • Secundario-maestro • Secundario-esclavo
  • 171. Ilustración 4.24. Detalle de la conexión de dos discos duros a una placa madre. La conexión de las unidades de disco, tanto si son discos duros ounidades de CDROM o DVD, a cada uno de los conectores del mazo de cableses independiente de su condición como maestro o esclavo. Los dispositivosIDE o EIDE como discos duros o CD-ROMs disponen de unos jumpers,situados generalmente en la parte posterior de los mismos, que permitenseleccionar su condición de maestro (M), esclavo (S), o incluso otrasposibilidades como maestro con esclavo o selección por cable (CS). Lasposiciones de los jumpers vienen indicadas en una pegatina en la superficie deldisco, en el manual del disco o serigrafiadas en la placa de circuito del discoduro, con las letras M para designar "maestro", S para "esclavo" y CS para“selección por cable”.
  • 172. Ilustración 4.25. Detalle de la conexión de los puentes de un disco duro para configurarlo como maestro o esclavo. En un canal EIDE los dos dispositivos tienen que intercambiar el controldel bus. Por ejemplo, si tenemos un disco duro y un CD-ROM en el mismocanal, el disco duro tendrá que esperar hasta que el CD-ROM haya terminadopara poder actuar y viceversa. Esto es un inconveniente puesto que lasvelocidad del CD-ROM es mas lenta que la del disco duro y, por tanto, si éstetiene que esperar la respuesta del dispositivo mas lento, ira también mas lentoy las prestaciones del sistema disminuirían. Por este motivo, se suele conectarel disco duro en el canal primario y el dispositivo mas lento, en este caso el CD-ROM, en el secundario. Los canales trabajan independientemente el uno delotro. Si deseamos instalar un lector de CDROM o DVD y una grabadora deCDROM o DVD, lo lógico será que cada una esté instalada en un canal IDEdistinto para optimizar la grabación desde el dispositivo de lectura al degrabación. Los buses IDE y EIDE permiten varios formatos para la transferencia dedatos:• PIO-0: 3,3 MB/s, se utilizaba en Discos muy antiguos de 100 MB o menos• PIO-1: 5,2 MB/s. Se utilizaba en Discos antiguos de capacidad menor de unos 400 MB• PIO-2: 8,3 MB/s. Se utilizaba en Discos antiguos de capacidad menor de unos 400 MB• PIO-3: 11,1 MB/s. Se utiliza en Discos más o menos modernos, de capacidad superior a unos 400 MB
  • 173. • PIO-4: 16,6 MB/s. Se utiliza en Discos más o menos modernos, de capacidad superior a unos 400 MB• DMA-1 multiword: 13,3 MB/s. Apenas se utiliza• DMA-2 multiword o DMA16: 16,6 MB/s. Apenas se utiliza• ULTRADMA33/66, UDMA33/66 o ATA33/66: 33,3 MB/s y 66 MB/s respectivamente. En desuso.• UDMA100 o ATA100 y UDMA133 o ATA133: de 100MB/s y 133 MB/s respectivamente. Son los discos que actualmente se están comercializando. Los modos PIO se habilitan generalmente mediante la BIOS y dan pocos problemas, aunque en discos duros antiguos a veces la auto detección del modo PIO da un modo un grado superior al que realmente puede soportar con fiabilidad. Pasa mucho por ejemplo con discos que se identifican como PIO-4 pero que no son fiables más que como PIO-3. Los modos DMA y UDMA tienen la ventaja de que liberan al microprocesador de Ilustración 4.26. Conectores de un disco IDE gran parte del trabajo de la transferencia de datosencargándoselo al ChipSet de la placa madre (si es que éste tiene dichacapacidad), de forma similar a como sucede con la tecnología SCSI. Debemos tener en cuenta que la activación o no de estas característicases opcional y la compatibilidad hacia atrás está garantizada; podemos comprarun disco duro ULTRADMA y usarlo en modo PIO-0 sin problemas, al menos enteoría. ULTRADMA 100/133 o ATA100/133, es un método de transferencia dedatos para los discos duros IDE cuyas principales novedades respecto alestándar ULTRADMA 33/66 son: 1. Permite alcanzar velocidades de transferencia de datos de hasta 133 MB/s. 2. Necesita un mazo de cable especial de datos con 80 hilos, aunque el conector sigue siendo de 40 terminales.
  • 174. 4.2.6.2.1 ATA Serie, SATA.Mientras se gestaba la versión 6 de las normas ATA, un grupo de compañíasencabezadas por INTEL desarrollaron una versión con conexión serie del ATAparalelo que se ha denominado SATA o SATA-1. La principal diferencia del interfaz SATA con respecto al PATA radica enel conector utilizado, que en este caso, consta de 7 hilos de los cuales 4 sonlos pares de señal de transmisión y recepción y los otros tres son cables demasa. La longitud de estos cables puede ser de hasta 1 metro de largo,superior a la de los discos ATA que está limitada a 50 cm. Ilustración 4.27. Conectores y cable utilizados por el interfaz SATA. En el cable de conexión también radica su principal punto débil, ya quees muy sensible a las interferencias que se pueden producir con otros cablesdel ordenador, como el mismo mazo de cables IDE y las señaleselectromagnéticas que producen aparatos como los teléfonos móviles. Paraevitar estos problemas, se están haciendo grandes esfuerzos por mejorar loscables de conexión y las fuentes de alimentación utilizadas para alimentar losdispositivos.
  • 175. En la siguiente tabla se muestran las características más destacables delos dispositivos SATA y su equivalente en los ATA:Característica ATA Paralelo ATA Serie SATA ventajaVelocidad de 133 MB/s 150MB/s. Teóricamente mástransferencia de rápido, aunque en la En un futuro, cuando sedatos actualidad, al diseñen discos duros utilizarse dispositivos específicos con P-ATA convertidos tecnología S-ATA, se en S-ATA mediante verá considerablemente un puente hardware, superada esta ventaja no se está consiguiendo.Configuración Mediante Sólo un dispositivo por Más sencillo de puentes canal, por tanto, no instalar implementa la opción Maestro/EsclavoLongitud del cable Hasta 0,5 metros Hasta 1 metro Mayor comodidad al instalarloAnchura del cable 5 cm Menos de 1 cm Mejora la ventilación en el interior de la cajaNúmero de 80 (2x40) 7. Conexión diferencialconductores que minimiza el ruidoTamaño del conector 5 cm 1,25 cm Inserción más cómodaTensión de 5 voltios 2,5 voltios Menor consumoalimentaciónConexión Con el ordenador Con el ordenador Portabilidad apagado encendido, “en caliente”Corrección de errores CRC solo en CRC en datos, comandos Protección mejorada datos y estadoTabla 4-7 Tabla comparativa de los interfaces SATA y PATA. De la tabla anterior se extrae que el interfaz SATA sólo permite laconexión de un disco duro por canal, por lo que no dispone de las posibilidadesde conexión maestro/esclavo de los dispositivos ATA, sin embargo, en cuanto avelocidad, los discos duros SATA toman como punto de partida los 150 MB/sde transferencia de datos, algo mayor que los 133 MB/s de los discos ATA133y se piensa que en poco tiempo se duplicará dicha velocidad.
  • 176. Una de las características más importantes de estos dispositivos es laposibilidad de conectarlos y desconectarlos en caliente (con la alimentación delordenador encendida).4.2.6.3 Discos duros SCSILos dispositivos SCSI (Small Computer System Interface) necesitan uncontrolador extra ya que no están integrados en la mayoría de las placasbases, esta es una más de las causas por las que los dispositivos SCSI sonmas caros que los EIDE. Con el interfaz SCSI se pueden llegar a conectar siete dispositivos oquince si se utiliza WIDE SCSI. La ventaja mas obvia del SCSI es su capacidadpara manejar múltiples dispositivos a través de un único slot de expansión Esta tecnología es mucho menos utilizada, pero no por ser mala, sinopor tener un precio elevado. Estos discos suelen ser más rápidos a la hora detransmitir datos, a la vez que usan menos al procesador para hacerlo, lo que setraduce en un aumento de prestaciones. Es típica y casi exclusiva deordenadores caros, servidores de red y de los ordenadores Apple Macintosh. Los conectores SCSI son múltiples, como lo son las variantes de lanorma: SCSI-1, SCSI-2, WIDE SCSI, Ultra SCSI... Pueden ser planos de 50contactos en 2 hileras, o de 68 contactos, o no planos con conector de 36contactos, con mini-conector de 50 contactos... Una pista para identificarlos puede ser que, en una cadena dedispositivos SCSI (hasta 7 ó 15 dispositivos que van intercalados a lo largo deun cable o cables, como las bombillas de un árbol de Navidad), cada aparatotiene un número que lo identifica, que en general se puede seleccionar. Paraello habrá una hilera de jumpers, o bien una rueda giratoria (Sobre todo en losdispositivos externos), que es lo que deberemos buscar. La ventaja de estos discos no está en su mecánica, que puede seridéntica a la de uno IDE (misma velocidad de rotación, mismo tiempo medio deacceso...) sino en que la transferencia de datos es más constante y casiindependiente de la carga de trabajo del microprocesador. Esto hace que la ventaja de los discos duros SCSI sea apreciable enordenadores cargados de trabajo, como servidores, ordenadores para CAD(diseño asistido por ordenador) o vídeo, o cuando se realiza multitarea deforma intensiva. En los discos SCSI resulta difícil llegar a los 20 MB/s de transferenciateórica del modo Ultra SCSI, y mucho menos a los 80 MB/s del modo Ultra-2WIDE SCSI, pero sí a cifras quizá alcanzables pero nunca superables por undisco IDE. De esta forma los discos SCSI son una opción profesional, de precioy prestaciones elevadas, por lo que los fabricantes siempre escogen este tipo
  • 177. de interfaz para sus discos de mayor capacidad y velocidad. Resulta difícilencontrar un disco duro SCSI de mala calidad. En resumen:• Todos los SISTEMAS OPERATIVOS actuales funcionan muy bien con SCSI, excepto el Windows 3.x.• Los buses para varios dispositivos operarían mejor si fuesen controlados por un SCSI.• Los discos duros más rápidos son SCSI.• SCSI te proporciona una gran capacidad y la más alta transferencia.4.2.7 Prestaciones de los discosLa elección de un disco duro se hace en función de 2 parámetros, • La capacidad de información que puede almacenar, medida en GB. • La velocidad con que accede a los datos (tanto para operaciones de escritura como de lectura). Esta velocidad se mide en milisegundos correspondientes al tiempo medio que invierte el disco en el acceso a los datos. El almacenamiento de los datos sigue en general el siguiente proceso: Se rellenan en primer lugar todos los sectores correspondientes a unapista antes de pasar a la siguiente pista, en general cuando se ha rellenadouna pista se pasa a la misma pista de la cara siguiente es decir la quecorresponde al mismo cilindro de la cara siguiente. De esta forma cuando se harellenado un cilindro se continúa con el siguiente y así sucesivamente. Los tiempos empleados por los discos duros para el acceso a los datosse invierten principalmente en el posicionamiento de las parten móviles, así quenos centraremos en este aspecto considerando despreciables otros aspectoscomo los tiempos invertidos en el procesamiento de la señal captada por lascabezas. El movimiento que debe realizar el disco para que la cabeza seposicione sobre el dato que queremos leer o escribir se puede descomponer enel tiempo que tarda la cabeza en trasladarse de la pista actual a aquella en laque está el dato y estabilizarse sobre ella (tiempo de búsqueda) más el tiempoque tarda el disco en girar hasta colocar bajo la cabeza el sector en que seencuentra el dato (latencia rotacional). También influye otro factor en la velocidad del disco duro que es el tipode bus de conexión utilizado, que puede ser IDE, o SCSI. Son más rápidos losdiscos que utilizan el bus SCSI. Así, en general, los criterios más importantes para elegir un disco duroson: capacidad, interfaz, transferencia de datos sostenida y velocidad de
  • 178. rotación. La capacidad debe ser lo más grande posible. En cuanto a la interfaz,habrá que elegir entre ATA/EIDE, SATA y SCSI según lo comentado en laslíneas anteriores, quedando ya anticuados los discos EIDE que no sean UltraDMA. La velocidad de transferencia de datos está limitada por característicasmecánicas, el tiempo de latencia rotacional depende básicamente de lavelocidad de rotación, por lo que cuanto más rápido gire un disco, mayor serásu velocidad de transferencia. Los discos más rápidos giran a 7.500 o 10.000r.p.m. en el caso de los SCSI, lo cual genera un calor considerable que habráque evacuar debidamente. Otras características, como la caché, no sondemasiado relevantes pues, debido al modo de funcionamiento de los discos,no se puede decir que cuanta más caché más rápido vaya a ser. Generalmenteesta memoria esta optimizada para conseguir la mejor relaciónprecio/prestaciones. Por último decir que el precio de los discos duros en general es mayorcuanto mayores son las prestaciones de estos, una buena regla para elegir undisco duro es calcular el precio medio del cada MB que se almacenará, de estaforma, valores de capacidad pequeños de discos duros tendrán un precioelevado debido que ya han dejado de utilizarse, y venderse porque se hanquedado anticuados. Y valores de capacidad muy altos tendrán precioselevados por que se encuentran aún en la fase de amortización de la nuevatecnología que utilizan, estos mismos discos seguramente el año próximotendrán un precio por MB que los harán los más aceptables para una compra,pero hoy en día pertenecen a las más modernas tecnologías. Únicamenteaquellos usuarios que se dediquen a procesos gráficos o de vídeo, tendránnecesidades de discos superiores a los normales debido a la necesidad develocidad que requiere un proceso de video, o las cantidades inmensas decapacidad que requieren los ficheros generados en estos procesos. En generalbasta echar una ojeada a las ofertas que se ofrecen en un momentodeterminado para comprobar que en todas ellas se utiliza un rango pequeño decapacidades y, ¿Por qué todas las ofertas ofrecen capacidades de discossemejantes?; porque corresponden a la mejor relación calidad/precio delmomento.4.2.8 Diagnósticos4.2.8.1 “ScanDisk”Para comprobar si hay errores físicos y lógicos en el disco duro se utiliza lautilidad del sistema operativo denominada “ScanDisk”. Es capaz de reparar, enmuchos casos, las áreas o sectores dañados en los discos. Realmente norepara el área dañada, sino que intenta recuperar los datos de dicha zona,pasarlos a sectores en buen estado y marcar los defectuosos para que no
  • 179. vuelvan a ser utilizados. Se trata de una herramienta muy útil para eldiagnóstico y reparación de discos. Esta utilidad se localiza en la carpeta de Accesorios Herramientas delsistema, si utilizamos Windows 95/98/Me, o en las propiedades de las unidadesde disco solapa de herramientas Comprobar errores, si utilizamosWindows NT/2000/2003/XP. Hay que comentar que si utilizamos WindowsNT/2000/2003/XP, el interfaz no es exactamente igual y que lo más probable esque no nos deje realizar la comprobación con Windows abierto, por lo que nospreguntará si deseamos programar la comprobación automática para lasiguiente vez que se inicie el sistema.Ilustración 4.28 Ventanas correspondientes al Scandisk En Windows Me (Izquierda) y WindowsXP (derecha).4.2.8.1.1 Para buscar errores en los archivos y en las carpetas 1. Iniciar “ScanDisk” . 2. Seleccionar la unidad que contiene los archivos y las carpetas que desea comprobar. En Windows XP partiremos desde la unidad a comprobar accediendo a sus propiedades con el botón derecho del ratón. 3. En “Tipo de prueba”, seleccionar Estándar. En Windows XP marcaremos las opciones deseadas de comprobación. 4. Por último pulsar en Iniciar.Notas: En Windows 95/98/Me, • para cambiar la configuración que “ScanDisk” utiliza cuando comprueba si hay errores en los archivos y en las carpetas, tras el paso 3, seleccionar Avanzado. • Para especificar el modo en que “ScanDisk” reparará los errores que encuentre, desactivar la casilla de verificación “Reparar errores automáticamente”.
  • 180. • Para obtener ayuda acerca de elementos de “ScanDisk” , hacer clic con el botón secundario del ratón en el elemento deseado .4.2.8.1.2 Para comprobar si hay errores de disco cuando se inicia el equipo 1. En Windows 95/98/Me, en la carpeta “Inicio”, hacer clic con el botón secundario del ratón sobre “ScanDisk” . En Windows XP, al pulsar el botón de iniciar, se programará la ejecución para la siguiente vez que se inicie el ordenador. 2. seleccionar Propiedades. En la ficha “Acceso directo”, escriba uno o más de los parámetros siguientes tras el texto que aparece en Destino: Ilustración 4.29 Ventana de propiedades del Scandisk.Escriba Parax: (sustituya la x por la Especificar la unidad que se desea comprobar. letra de la unidad)/a Comprobar todos los discos duros locales./n Iniciar y salir de “ScanDisk” automáticamente. Evitar que “ScanDisk” corrija los errores que/p encuentre.Tabla 4-8 Tabla de parámetros de configuración del ScandiskNotas Sólo en Windows 95/98/Me
  • 181. • Para comprobar la unidad D e iniciar y salir de “ScanDisk” automáticamente, en Destino, escriba: c:Windowsscandiskw.exe d: /n • Para comprobar todos los discos duros pero evitar que “ScanDisk” corrija los errores que encuentre, en Destino, escriba: c:Windowsscandiskw.exe /a /pAl finalizar el diagnóstico estándar nos aparecerá la siguiente ventana deinformación. Ilustración 4.30 Ventana de resultados del Scandisk4.2.8.2 DesfragmentadorPara aumentar la velocidad de acceso al disco duro se utiliza la herramientaDesfragmentador, que vuelve a organizar los archivos y el espacio no utilizadoen el disco duro de forma que los programas se ejecuten más rápidamente. Cuando el disco está recién formateado, los sectores asignados a losficheros se colocan uno a continuación de otro pero, cuando se han grabadovarios fichero y se borra uno de ellos, se crea un hueco en los sectores que elsistema utilizará la próxima vez que guarde un fichero pero, como lógicamentelas longitudes de los ficheros nuevos y los borrados no coincidirán, lo nuevosficheros se grabarán en sectores que ya no son contiguos. Después de milesde operaciones de grabación y borrado de ficheros el acceso a los datos deldisco se vuelve lento y pesado, para corregir esta situación es para lo queutilizaremos la herramienta Desfragmentador. La desfragmentación consiste en agrupar todos los sectoresutilizados por los ficheros de forma que queden unos a continuación deotros con lo que el tiempo de acceso a dichos datos mejorarásensiblemente.
  • 182. El desfragmentador se encuentra en: Accesorios Herramientas delsistema o en las propiedades de la unidad a desfragmentar a las que seaccede con el botón derecho del ratón encima de la unidad.Ilustración 4.31 Desfragmentador de disco duro. Para desfragmentar el disco seguiremos los siguientes pasos: 1. Iniciar la herramienta Desfragmentador de disco. 2. Seleccionar la unidad que se desee. 3. Analizar. Esta operación analizará el disco duro indicándonos el nivel de fragmentación del disco duro. Esta opción nos dirá si es aconsejable la desfragmentación. 4. Desfragmentar.Notas: • Mientras se está desfragmentando el disco, puede utilizar el equipo para realizar otras tareas. Sin embargo, el equipo funcionará más despacio y tardará más en terminar la desfragmentación del disco. Para detener temporalmente el Desfragmentador de disco, de modo que pueda ejecutar otros programas con más rapidez, haga clic en Pausa. • Durante la desfragmentación, el Desfragmentador de disco debe reiniciarse cada vez que otros programas escriban en el disco. Si el
  • 183. Desfragmentador de disco se reinicia demasiado a menudo, es preferible cerrar todos los programas hasta que el desfragmentado el disco se finalice.4.2.8.3 Liberador de espacio en el discoSe puede ejecutar el Liberador de espacio en disco para liberar espacio en launidad de disco duro. El Liberador de espacio en disco busca en la unidad yenumera los archivos temporales, archivos de caché de Internet y archivos deprograma innecesarios que puede eliminar de forma segura. Para liberar espacio en disco. Iniciar esta herramienta que se encuentraen la carpeta accesorios, “Herramientas del sistema”. Ilustración 4.32 Liberador de espacio en disco.4.2.8.3.1 Para quitar archivos que no se necesitan 1. Inicio Programas Accesorios Herramientas del sistema Liberador de espacio en disco. Ilustración 4.33. Ventana de selección de unidad del Liberador de espacio en disco.
  • 184. 2. Selecciona la unidad que deseas liberar Aceptar. 3. Marca, haciendo clic en las casillas de verificación, los archivos innecesarios que deseas quitar. Se puede ver una descripción de cada tipo de archivo pulsando el botón Ver archivos. 4. Aceptar.4.2.8.4 FDISKEs una utilidad de los sistemas operativos DOS y Windows 95/98/Me (que noencontraremos en los Windows con tecnología NT), para ver la informacióngeneral acerca de las particiones de un disco y para modificarlas. Sólo permitecrear particiones del tipo FAT. Cuando se visualiza la información de unapartición no tenemos por qué preocuparnos, pero si modificamos losparámetros de una partición, debemos tener en cuenta que esta utilidaddestruirá toda la información del disco duro o de las particiones modificadas.Por tanto, siempre que vayamos a utilizar la utilidad FDISK para modificarlas particiones de un disco duro, deberemos haber hecho previamenteuna copia de seguridad del disco duro, o al menos, una copia de los datosimportantes. Si deseamos ver la información del disco duro sin iniciar el programaFDISK, es decir, utilizándolo como comando del DOS, escriba lo siguientedesde el prompt del DOS. C:/>FDISK /statusIlustración 4.34 ventana de DOS con la información de las particiones de un disco duro.4.2.8.4.1 Uso de la utilidad FDISK
  • 185. Para iniciar el FDISK podemos seguir dos procedimientos: el primero seríainiciar el ordenador con un disco de inicio de Windows y desde el DOS ejecutarel comando FDISK o abrir una venta DOS desde Windows y realizar la mismaoperación. En cualquiera de los casos se puede utilizar FDISK para realizar lassiguientes tareas:• Crear una partición primaria de MSDOS.• Crear una partición extendida de MSDOS.• Establecer la partición como activa.• Eliminar una participación.• Presentar información sobre un disco duro o sus particiones.Ilustración 4.35 ventana inicial de la utilidad FDISK. Nota: Es importante no experimentar con “FDISK” si se elimina accidentalmenteuna unidad o una partición se perderán todos los datos del disco duro.Hay que advertir que...• FDISK no funciona en una red o en una unidad interlink (comando del sistema operativo para la conexión entre dos ordenadores).• FDISK No mostrará el tamaño de las unidades comprimidas.4.2.8.5 Comando FORMATEl comando FORMAT crea, a demás de la estructura de sectores y pistas deldisco, un nuevo directorio raíz y una tabla de asignación de ficheros para eldisco. También verifica si hay sectores defectuosos y borra todos los datos deldisco. A continuación se expone la sintaxis del comando “FORMAT”: FORMAT unidad: [/V[:etiqueta]] [/Q] [/F:tamaño] [/C]
  • 186. FORMAT unidad: [/V[:etiqueta]] [/Q] [/T:pistas /N:sectores] [/C] FORMAT unidad: [/V[:etiqueta]] [/Q] [/1] [/4] [/C] FORMAT unidad: [/Q] [/1] [/4] [/8] [/C] /V[:etiqueta] Especifica la etiqueta del volumen. /Q Realiza un formato rápido. /F:tamaño Especifica el tamaño del disco a formatear (como 160, 180, 320, 360, 720, 1,2, 1,44, 2,88). /T:pistas Especifica el número de pistas por cara de un disco. /N:sectores Especifica el número de sectores por pista. /1 Formatea una sola cara del disco. /4 Formatea una unidad de disco de 5¼ pulgadas de 360 KB en una unidad de alta densidad. /8 Formatea ocho sectores por pista. /C Comprueba clústeres actualmente marcados como "no válidos".4.2.9 Configuración de la BIOS para un disco duroComo en capítulos anteriores, analizaremos únicamente las Bios creadas porlos fabricantes American Megatrends Inc y su competidor AWARDSOFTWARE que aun mantiene el entorno de texto para realizar laconfiguración. Las diferencias entre las posibilidades que ofrecen ambosfabricantes son mínimas en placas madre de similar categoría. Las opciones deconfiguración que presentan son muy similares, siendo su mayor diferencia, elhecho de que las BIOS WinBIOS son gráficas y se manejan con ratónmientras que las BIOS AWARD son de texto. Al igual que en el resto de opciones de las BIOS, según evolucionan losordenadores, cada vez se van automatizando más y nos permiten menosconfiguraciones, por lo que observaremos muchas diferencias entre placasantiguas, con muchas opciones de configuración, y modernas, que apenasofrecen parámetros a configurar. En este capítulo analizaremos las opcionessin especificar si son de una placa moderna o antigua, en cualquier caso, si elordenador en análisis tiene la opción o parámetro en cuestión, bien, y en casocontrario, entenderemos que la configuración de dicho parámetro la realiza deforma automática. También es posible que cambien los nombres de lasventanas o pestañas en las que se encuentran los parámetros o el parámetroen sí.4.2.9.1 AWARD BIOSAl igual que en otras muchas BIOS, la forma de entrar en la configuración espulsando la tecla “Supr” mientras comprueba la memoria en la inicialización delordenador. Cuando entramos en la pantalla de configuración “CMOS SETUP
  • 187. UTILITY”, nos encontramos con diversas opciones. Las concernientes al discoduro son: STANDARD CMOS SETUP, POWER MANAGEMENTSETUPINTEGRATED PERIFHERALS, IDD AUTO DETECTIONY HDD LOWLEVEL FORMAT.4.2.9.1.1 STANDAR CMOS SETUPEn esta ventana podremos encontrar información correspondiente a los discosduros que ya están instalados. Por ejemplo:HARD DISK TYPE SIZE CYLS HEAD PRECOM LANDZ SECTO MODE P RPrimary Máster : User LBAPrimary Slave: None 0 0 0 0 0 0 AutoSecondary Máster Auto 0 0 0 0 0 0 Auto:Secondary Slave: None 0 0 0 0 0 0 AutoTabla 4-9 Tabla de configuración de los discos duros por la BIOS. Los discos duros (Hard Disk) Primary Máster y Primary Slavecorresponden al canal primario IDE y los Secondary Máster y SecondarySlave, al canal secundario. Los tipos (TYPE) pueden ser los siguientes: • Del 1 al 46, en este caso son predefinidos, es decir, ya vienen con datos concretos de discos duros estándar del mercado (no suelen utilizarse). • User, definido por el usuario o detectado con la opción de IDE HDD AUTO DETECTION. Es la opción utilizada para los discos duros conectados. • None, indica que ese bus no tiene ningún dispositivo IDE conectado. • Auto, cada vez que se inicie el ordenador, se buscará un dispositivo en este puerto IDE autodetectando sus características. Esta opción se utiliza para la detección de CDROM o cualquier otro dispositivo IDE conectado al bus IDE correspondiente. La columna de tamaño (SYZE) nos indica la capacidad del disco enMBytes (1024 x 1024 bytes). Las columnas cilindros (CYLS), cabezas (HEAD) y sectores (SECTOR)nos indican la estructura física del disco. Tenemos que tener en cuenta, comose comentó en el apartado 4.2.3, que estos parámetros sólo coincidirán con losque vienen en el manual del disco, cuando éste se utilice en modo Normal, si loutilizamos en modo LBA o LARGE, estos parámetros serán distintos, aunquela capacidad del disco será la misma.
  • 188. La columna correspondiente a la precompresión (PRECOMP) no se utilizaactualmente y su valor debe estar fijado a cero. Este parámetro, indica a partirde que cilindro se ha realizado la compresión de datos en el disco duro. Elsentido de este parámetro radicaba en la mala calidad que tenían los discosantiguos y que hacía que en las pistas internas, donde los datos están máscomprimidos, se produjeran muchos errores de lectura escritura. Parasolucionar este problema, se comprimían los datos que se alojaban en laspistas mas internas (desde la pista central hasta la última), de este modo, losdatos disponían de más espacio a costa de que se perdía tiempo al comprimir ydescomprimir la información. La columna (LandZ) o zona de aterrizaje de cabezas, indica donde debenalojarse las cabezas cuando están inactivas o cuando el ordenador estáapagado, normalmente será el cilindro más interno, es decir, el último. Por último, la columna (MODE) nos indica el modo en que será utilizado eldisco, LBA, Normal o Large.4.2.9.1.2 ADVANCED BIOS FEATURESEn esta ventana podremos configurar la prioridad de los dispositivos dearranque del ordenador. La forma en que se configura esta opción varía segúnla versión de la BIOS utilizada, pero, en general, todas son muy similares ypermiten seleccionar dos o tres dispositivos de arranque que se podríandenominar como en el siguiente ejemplo: Boot Device Priority First Boot Device: Floppy Second Boot Device: CDROM Third Boot Device: HDD-0 En este caso, si existe un disco flexible en la unidad Floppy, arrancarápor ella, en caso contrario, pasaría a examinar si existe un CD-ROM con losarchivos de arranque en el CD-ROM y si tampoco los encuentra, entonces,arrancará por el Disco duro maestro que esté instalado en el canal IDE-0. La lista de dispositivos que permiten la inicialización del sistemaoperativo son muchos. A continuación se citan algunos de ellos: HDD-0, HDD-1, HDD-2, HDD-3, Floppy, SCSI, CDROM, ZIP, USB-FDD, USB ZIP, USB-CDROM, USB-HDD, LAN.4.2.9.1.3 POWER MANAGEMENT SETUPEsta ventana configura la actuación del modo de bajo consumo del ordenador.En relación al disco duro, existe una opción denominada HDD POWER DOWN,que normalmente puede configurarse con un valor entre 1 y 15 minutos odeshabilitado (DISABLE). El valor en minutos será el tiempo que tardará eldisco en pasar a bajo consumo (STANDBY) una vez que no haya actividad en
  • 189. el mismo. En el supuesto de estar deshabilitada esta opción, no pasará nuncaal estado de standby.4.2.9.1.4 INTEGRATED PERIPHIERALSCuando seleccionamos esta opción nos aparece una ventana con lassiguientes opciones: Onchip IDE First Chanel : Enable Onboard parallel 1 port : 378/IRQ7Onchip IDE second Chanel : Enable Parallel Port Mode : Normal IDE HDD Block Mode : Enable IDE Primary Máster PIO : Auto IDE Primary Slave PIO : AutoIDE Secondary Máster PIO : Auto IDE Secondary Slave PIO : AutoIDE Primary Máster UDMA : Auto IDE Primary Slave UDMA : Auto IDE Secondary Máster : Auto UDMA : Auto IDE Secondary Slave PCI Slot UDMA Init Display First : Enable : Auto Onboard FDC Controller : Auto Onboard UART 1 Standard Onboard UART 2 Onboard UART 2 ModeTabla 4-10. Ventana correspondiente a Integrated Peripherals. Onchip IDE First Chanel yOnchip IDE second Chanel permitenhabilitar o deshabilitar los buses IDE que se encuentra en la placa madre.Normalmente debe estar habilitado (ENABLE), sólo se deshabilitará siutilizamos un placa conectada a un Slot de expansión para controlar losdispositivos IDE. IDE HDD Block Mode. Si el disco duro soporta el modo de bloquesmúltiples (MODE MÚLTIPLE BLOCK READ/WRITE), es conveniente habilitaresta opción, puesto que, la velocidad del disco se incrementaráconsiderablemente reduciendo los tiempos de acceso. En caso contrario, debedeshabilitarse. IDE Primary Máster PIO, IDE Primary Slave PIO, IDE SecondaryMáster PIO e IDE Secondary Slave PIO. Nos permiten seleccionar los modosPIO de cada puerto IDE de forma independiente. Si no conocemos el modoIdeal de funcionamiento de los dispositivos instalados, podemos seleccionar elmodo automático, en este caso, el sistema intentará detectar el modo defuncionamiento óptimo de cada dispositivo conectado al ordenador.
  • 190. IDE Primary Máster UDMA, IDE Primary Slave UDMA, IDESecondary Máster UDMA e IDE Secondary Slave UDMA. Nos permiteconfigurar los dispositivos que trabajan en modo Ultra DMA. Si no disponemosde la información al respecto, correspondiente a nuestros dispositivos IDE, lomejor es configurarlo en modo Auto.4.2.9.1.5 IDE AUTO DETECTIONEsta opción permite que el sistema detecte automáticamente los parámetrosfísicos de un disco duro conectado a un puerto IDE. Cuando seleccionamosesta opción, aparece una ventana como la siguiente, donde irá apareciendo,por orden, la configuración de todos los discos duros IDE conectados.HARD DISKS TYPE SIZE CYLS HEAD PRECOMP LANDZ SECTOR MODEPrimaryMáster Select Primary Máster Optión (N= Skip) : N OPTIONS SIZE CYLS HEAD PRECOMP LANDZ MODE 2 (Y) 1703 825 64 0 63 LBA 1 1703 3303 16 65535 63 NORMAL 3 1703 825 64 65535 63 LARGE Note: Some oses (like sco-UNIX) must use “NORMAL” for installationTabla 4-11. Tabla de detección de los discos duros por la BIOS Como puede observarse en el ejemplo, para un mismo disco duro,aparecen tres posibles configuraciones. La número 2 (Y) se ofrece como lamás aconsejable para el disco reconocido, aunque nos indica en una nota, quésistemas operativos como el UNIX necesita que se configure en modoNORMAL para que se instale correctamente.4.2.9.1.6 HDD LOW LEVEL FORMATEsta opción de la BIOS, permiteformatear en bajo nivel (Low LevelFORMAT) el disco duro instalado en elordenador. Debemos tener en cuenta,que los discos duros actuales vienen yaformateados a bajo nivel, y que losfabricantes, tanto de discos duros comode placas madre, aconsejan no realizareste tipo de formato salvo que sea deltodo imprescindible, ya que en este acto, Ilustración 4.36. Interior del disco duro
  • 191. se puede deteriorar seriamente la integridad del disco duro. De hecho, muchasde las BIOS actuales no tienen esta opción, debido a que no es demasiadofiable. Al formatear en bajo nivel el disco duro, se nos ofrecen varias opciones: • Marcar manualmente los sectores defectuosos del disco, o realizar un análisis de superficie que los detecte. • Auto Interleave. Detecta el Interleave más adecuado para nuestro disco duro. En los discos actuales el parámetro típico es 1, siendo de 3 para discos antiguos. • Preformat. Realiza el Formateo en bajo nivel con los parámetros anteriores seleccionados. Mientras se realiza este tipo de formato, no es aconsejable pararlo y unapagón de luz, podría ser totalmente destructivo para el disco duro.4.2.10 Instalación de un disco duro.4.2.10.1 Requerimientos antes de instalar un disco duro.4.2.10.1.1 Localización física del disco duro dentro de la carcasaEl disco duro debe alojarse en las zonas reservadas para las unidades de discodentro de la carcasa. Estas zonas reservadas tienen dos dimensionesestándar, unas son de 5 ¼ pulgadas, o lo que es lo mismo el tamañonormalizado para las disqueteras de CD-ROM, y las otras son de 3 ½pulgadas. Actualmente los discos duros tienen el tamaño estándar de 3’5pulgadas, el mismo que el de la disquetera del disco flexible, así que, la mejorlocalización suele ser justamente debajo de la disquetera del disco flexible. Nosuele haber problema cuando se trata de sustituir uno ya existente del mismotamaño ya que se ocupará el lugar del viejo, ni tampoco deberíamos tenerproblemas cuando se trata de instalar el primer disco duro de un ordenadornuevo, ya que es seguro que encontraremos el lugar adecuado donde alojarlo.Pero si ya hay instalados uno o varios discos duros en el ordenador, existe laposibilidad de que no haya lugar para alojar un nuevo disco. Sobre todo si lacarcasa es del tipo semitorre o algún modelo no estándar. En este último casotendremos que tomar la ineludible decisión de utilizar uno externo.4.2.10.1.2 BUS al que se conectará el disco duroDado que actualmente los discos duros se conectan a un bus IDE o a un busSCSI, es importante comprobar antes de adquirir el disco cuál de estos busesutilizará. Si el disco va a utilizar un bus IDE, debemos mirar si existe alguno libredentro del ordenador y cuál es para no llevarnos sorpresas. Puede ser que, a
  • 192. pesar de que los ordenadores modernos llevan una controladora EIDE concapacidad para dos canales IDE y dos discos por cada canal (lo que nos da untotal de 4 dispositivos), estos ya estén utilizados por otros discos duros ounidades CD-ROM. En el caso de utilizar un bus SCSI hay que comprobar si tenemos unatarjeta controladora SCSI a la que conectaremos dicho disco, en caso negativohabrá que adquirirla junto con el disco. Si el disco es del tipo SATA, tendremos que asegurarnos de que nuestraplaca madre lo soporta, o comprar una tarjeta controladora para este tipo dedisco duro.4.2.10.1.3 Tamaño máximo de disco duro que admite el ordenadorHay que recordar en este apartado, que si el ordenador es anterior al Pentium,puede ser que no admita el modo LBA en la BIOS. Los ordenadores que no disponen del modo LBA no podrán reconocercapacidades superiores a 528MB. En este caso, para poder utilizar discos demayor capacidad necesitaremos un driver que debe proporcionar el fabricantecon el disco, generalmente viene incluido en un disco flexible que nos debeproporcionar el vendedor. En el caso de comprar, por ejemplo, un disco duro de1GB y no tener el modo LBA, ni algún driver para emularlo, lo que ocurrirá essimplemente que la capacidad del disco que reconocerá el ordenador será de528MB desperdiciándose el resto. También existe una limitación en placas anteriores a los Pentium III parautilizar discos de más de 32 GB. En este caso, la solución pasa por intentaractualizar la BIOS de la placa madre. En caso contrario, algunos discos detamaños superiores, pero próximos, a esa capacidad disponen de un puentepara hacerlos trabajar a 32 GB. Algo similar está sucediendo con el paso de la barrera de los 137 GB,también es necesaria en muchos casos, la actualización de la BIOS de la placabase. En general, los fabricantes de placas madre intentan que sus placastrabajen con los discos que se fabrican en el momento de su diseño y que laBIOS sea actualizable para poder incorporar nuevos estándares que puedansurgir en un futuro más o menos cercano.4.2.10.2 Copia de seguridad. Imagen del disco duro.En el caso de que se trate de la sustitución de un disco duro antiguo, es másque recomendable realizar una copia de seguridad por si algo sale mal, almenos de los datos importantes que se guarden. El dueño del ordenador nuncaperdonaría al técnico que por un error o accidente le pierda los datos de unproyecto en el que ha estado trabajando durante días o meses. La solaposibilidad de que esto ocurra hace que por prudencia debamos realizar lacopia de seguridad. Lo contrario sería sin duda una falta de profesionalidad.
  • 193. Otra opción es crear una imagen del disco duro. Esta imagen se puedecrear con programas como el Norton GHOST o el ImageDriver. A diferenciade la copia de seguridad, que almacena los datos, o parte de ellos,comprimidos sin tener por qué mantener una estructura similar a la del propiodisco duro, la imagen de disco consiste en encapsular en un fichero todos losdatos del disco duro incluyendo la información de la partición o particiones queéste pueda tener, de forma que posteriormente, se pueda restaurar dichainformación creando una copia idéntica del disco duro de origen. A continuación se muestra la pantalla de presentación del programaNorton Ghost. Ilustración 4.37. Ventana principal del Norton Ghost. Las opciones principales de este tipo de programas son: Backup: Crea en un disco duro, en CD-ROM o en DVD, la imagen de otro disco duro o partición. Restore: Permite restaurar una imagen ya creada anteriormente y depositada en una partición o disco duro distinta, en un CD-ROM o en un DVD. Es importante tener en cuenta que el fichero de la imagen no se puededejar en la misma unidad o partición de la cual se desea realizar la imagen. Portanto, si deseamos crear una imagen de la unidad C: de nuestro disco duro yalmacenarla en el mismo disco duro, deberemos crear una partición, losuficientemente grande, en el mismo disco duro, que denominaremos D:,donde sí podremos dejar la imagen de la unidad C:. En la restauración sucede lo mismo, la imagen no puede estar en lamisma partición que vamos a restaurar, por tanto, siempre restauraremosdesde otra partición o desde un CD-ROM o DVD.
  • 194. Por último, comentar que este programa utiliza el asistente paraprogramar el backup de la imagen o su restauración, pero el proceso en sí serealizará siempre desde el MS-DOS, por lo que el último paso será confirmar alasistente para que reinicie el ordenador y realice los cambios desde el MS-DOS. Una vez terminado el proceso, se reiniciará automáticamente el sistemaoperativo Windows y nos mostrará los mensajes correspondientes a lasoperaciones realizadas. También podemos ejecutar el programa desde MS-DOS para realizar lasoperaciones de Backup o Restore, pero el asistente ya no será tan intuitivocomo el de Windows. Ilustración 4.38. Ventana principal del Norton Ghost desde MS-DOS.4.2.10.3 Crear un disco de arranque o Disco de Inicio. Instalación del sistema operativo en un disco nuevo.Si el disco duro que se va a instalar aun no tiene instalado un sistemaoperativo, o bien, si nos ha dejado de funcionar el sistema operativo instalado yno nos permite iniciar el ordenador para intentar recuperarlo, entonces,debemos crear un disco de arranque. La forma en que se hará dependerá delsistema operativo que se utilice, pero, en cualquier caso, conviene asegurarsede que el disco de inicio nos instale convenientemente las unidades de CD-ROM por si nos son necesarias para la instalación del sistema operativo o larecuperación del mismo. Los discos de arranque creados por Windows utilizan
  • 195. el sistema FAT 16/32 del MS-DOS, por lo que no servirá para poder ver elcontenido de los discos duros con sistema de ficheros NTFS, pero sí servirápara iniciar la instalación del mismo; aunque actualmente, la mayoría de losCD-ROM de instalación de los sistemas operativos permiten el auto-arranquedesde la bios, en cuyo caso, si sólo deseamos realizar la instalación delsistema operativo, podríamos obviar la creación del disco de arranque. Para que un ordenador se inicie a través de un disco de inicio, esnecesario que la primera unidad (First Boot Device), en la secuencia dearranque de la bios, sea el Floppy. Una vez iniciado el disco de arranque, secomenzará un proceso lento de instalación de los comandos básicos del MS-DOS, se configuraran las unidades de CD-ROM para que puedan serreconocidas por el MS-DOS y se creará una unidad de disco en la memoriaRAM (RAMDRIVE) donde encontraremos algunos comandos básicos para larecuperación del sistema y del disco duro, como pueden ser los comandosFSISK, FORMAT y SCANDISK.Para crear un disco de inicio MS-DOS desde Windows 95/98/Me 1. Inserte un disquete en la unidad de disquete del equipo. 2. Inicio configuración Panel de control Agregar o quitar 3. Clic en la ficha Disco de inicio y, después, clic en Crear disco. 4. Siga las instrucciones que aparecerán en la pantalla.Para crear un disco de inicio MS-DOS desde Windows XP 1. Inserte un disquete en la unidad de disquete del equipo. 2. Abra Mi PC y, a continuación, haga clic en la unidad de disquete para seleccionarlo. 3. En el menú Archivo, seleccione el nombre del disquete y después haga clic en Dar formato. 4. En Opciones de formato, haga clic en Crear un disco de inicio de MS-DOS. 5. Haga clic en Inicio. Importante Si crea un disco de inicio de MS-DOS, borrará toda la información deldisquete. El disco de inicio MS-DOS que crees te permitirá iniciar el equipo en MS-DOS y utilizar los comandos básicos del DOS. Si deseamos instalar un sistema operativo una vez iniciado el sistemacon el disco de arranque, simplemente tendremos que introducir el disco del
  • 196. sistema operativo en la unidad de CD-ROM correspondiente, acceder a elladesde el MSDOS, explorar para averiguar cómo se llama el programa ocomando que inicializa la instalación y ejecutar dicho comando de inicio quesuele ser setup, por ejemplo: A:> e: E:> Dir E:> setup En este ejemplo supongo que la unidad de CDROM se instaló en launidad E:, ya que en la D: suele instalarse el disco ram con los comandos delMS-DOS. A partir de aquí, se inicia el asistente que realiza el resto de lainstalación y que deberemos seguir con atención a sus preguntas. Si la instalación del sistema operativo la vamos a realizar con un CD-ROM que dispone de los ficheros de arranque, entonces, lo primero seráasegurarnos que la prioridad del sistema de arranque es del siguiente tipo: First Boot Device: Floppy Second Boot Device: CDROM Third Boot Device: HDD-0 O del siguiente: First Boot Device: CDROM Second Boot Device: HDD-0 Third Boot Device: HDD-1 Una vez hecho esto, introducimos el disco de instalación en lacorrespondiente unidad de CD-ROM o DVD y arrancamos el ordenador.Cuando se inicie el arranque, es posible que nos pida confirmación, mediantela pulsación de alguna tecla, para el arranque a través del CD-ROM o DVD, eneste caso lo confirmamos y nos aparecerá el mismo asistente que en el casoanterior que nos guiará durante el proceso de instalación.4.2.10.4 Adquisición del disco DuroAl comprar el disco duro, el vendedor debe proporcionarnos la información delfabricante a cerca del disco duro y, si fuera necesario, un disco flexible condrivers o la Web del fabricante para extraer dichos datos y drivers. Cuando la información del disco duro está suficientementedocumentada, traerá todas las instrucciones necesarias para realizar con éxitola instalación. En este caso lo mejor es seguir fielmente dichas instrucciones.
  • 197. Ilustración 4.39. Conexiones del disco duro El disco generalmente lleva adherida una pegatina con suscaracterísticas, en caso de que no la lleve, debe escribirse en una etiqueta losdatos relativos a las características del disco, tales como Nº de cilindros, Nº decabezas, Nº de sectores, etc. Esto se utilizará en el caso de que la BIOS noconsiga reconocer automáticamente las características del disco duro, lo queocurrirá probablemente con ordenadores antiguos. Supongamos que unordenador que no reconoce al disco duro tiene un problema con la batería, y seresetea (reinicia) la BIOS dentro de un año. Lo que ocurrirá es que habrá queponer a mano los datos del disco duro en la BIOS, para eso necesitaremos, oel manual del disco, que probablemente esté escondido en lo más recóndito deun cajón, o simplemente miraremos las características en la pegatina queprudentemente se colocó el día de la primera instalación. Después de la instalación del disco duro, siempre debe guardarse elmanual de instrucciones junto con el resto de manuales del ordenador, nuncase sabe cuando nos hará falta.
  • 198. 4.2.10.5 Montaje del disco duro en la carcasaTodo el proceso se hará trasprevia retirada del cable deconexión a la red para evitarposibles accidentes. Seabrirá la tapa del ordenador,que en la mayoría de loscasos utilizará tornillos deensamble, y en otrossimplemente un sistema deanclaje que permite laapertura mediante la presiónen algún punto estratégicode la carcasa. En algunascarcasas utilizan los dos Ilustración 4.40. Disposición del disco duro en la carcasasistemas, de forma que lostornillos inicialmente ocultos son accesibles tras retirar la parte frontal de lacarcasa que a su vez lleva un sistema de apertura a presión. Se configurará comomaestro o esclavo (que debe deestar decido con anterioridad a estemomento del proceso), mediante elpuente o puentes que suelen estaren la parte trasera, junto a losconectores del bus y dealimentación. Este puente opuentes suelen utilizar las letras“M” para máster y “S” para slave. Se situará en el lugar quepreviamente se haya decido según Ilustración 4.41. Disposición del disco duro en la carcasa.se indicó en los apartadosanteriores. En el caso de la sustitución, previamente se sacará el disco antiguo.Todo esto se hará suavemente sin golpear ni hacer movimientos bruscos quepuedan causar el mal funcionamiento del disco. Conectaremos el cable de alimentación proveniente de la fuente alconector trasero del disco. Solamente tiene una posición de entrada, paraevitar cambiar por equivocación la polaridad de los cables con el efectodestructivo que conlleva. De forma que, una guía hará que los conectores sedesplacen uno hacia el interior del otro sin problemas en la posición correcta,en cambio si intentamos ponerlos en la posición incorrecta encontraremos unaresistencia que nos advertirá de que no lo estamos haciendo bien.
  • 199. Conectar el cable del bus, que tendrá la forma de un mazo plano decables. Lo importante es que coincidan el cable Nº 1 del mazo con el terminalNº 1 del conector trasero del disco. No obstante, el conector hembra del mazode cables dispone de saliente en su zona central que debe coincidir con unaranura en el conector macho del disco duro. Lo mismo sucederá en la conexióndel mazo de cables con la placa madre. Ilustración 4.42. Conexiones del disco duro ATA Si el espacio es muy pequeño y hay muchos cables, puede ser mejorconectar los cables antes de introducir el disco duro en su posición definitiva, otambién, puede ser necesario desconectar algún conector para apartar loscables que molestan. Es muy importante recordar antes de cerrar el ordenadorque hay que dejar todo como estaba, en caso contrario lo más probable es queel ordenador no arranque al acabar la instalación física del disco.
  • 200. Ilustración 4.43. Conexiones del disco duro ATA Si el disco duro utiliza una conexión serie (es del tipo SATA), el procesoserá similar teniendo en cuenta que el cable es distinto, según se comentóanteriormente. Ilustración 4.44. Conexiones del disco duro SATA4.2.10.6 Configuración en la BIOSDespués de cerrar la carcasa y volver a conectar el cable a la red,arrancaremos el ordenador, utilizando según el caso, si es necesario, el disco
  • 201. de inicio que preparamos con anterioridad, y comprobaremos que todo siguefuncionando. En caso de que no arranque correctamente el ordenador, lo másprobable es que algún conector o placa del ordenador se haya movidoprovocando este mal funcionamiento. Es muy probable, que si ocurre esto, seapor que se haya movido alguna placa sin querer, durante el montaje del disco.En este caso no queda más remedio que volver a abrir el ordenador, y ajustar asu posición los elementos susceptibles de haber sido movidos durante laoperación de instalación física del disco duro. Después de comprobar que el ordenador arranca correctamente,reiniciaremos el sistema y abriremos la pantalla de la BIOS para proceder a suconfiguración. Debemos comprobar que la BIOS a detectado correctamente el discorecién instalado, así como su modo de funcionamiento que normalmente seráel modo LBA. Si la placa es moderna seguro que lo reconoce sin problemas,pero si es antigua, es posible que tengamos que configurar a mano losparámetros del disco duro para lo cual tendremos que acudir al manual de laplaca madre, a la pegatina que tiene pegada o a la Web del fabricante paraobtener los datos necesarios. En caso de que el ordenador sea antiguo quizás también tengamos queseleccionar el modo PIO adecuado, normalmente el PIO4. Recordemos que losdiscos duros modernos son ULTRADMA, norma que en principio asegura lacompatibilidad con los formatos de datos anteriores, así que no debemos tenerningún problema por esta causa. Si el disco no ha sido aún detectado por la BIOS, iremos a la opción deautodetectar y la ejecutaremos. Si a pesar de esto aún no ha detectado eldisco, o la BIOS es demasiado antigua y no dispone la opción deautodetección, tendremos que poner los parámetros del disco a mano.Finalmente saldremos de la BIOS guardando los datos. Los discos duros nuevos ya vienen formateados a bajo nivel, así que noserá necesario Formatearlos desde la BIOS durante la instalación, decualquier forma no es recomendable Si se trataba de una ampliación de disco, este es el momento de verificarque el disco antiguo conserva intactos los datos.4.2.10.7 Gestión de particiones en un disco duro4.2.10.7.1 Bajo MS-DOS: FDISKUtilizando la utilidad “FDISK” prepararemos el disco, creando las particionesadecuadas, para, posteriormente, ser formateadas a alto nivel mediante elcomando Format. Es importante recordar que esta utilidad sólo sirve para crearparticiones en formato FAT 16/32.
  • 202. Para la utilización del FDISK, es importante iniciar el sistema medianteun disco de inicio o arranque y no utilizarlo desde una ventana de DOS enWindows. Ilustración 4.45. Ventana principal del FDISK Si disponemos de varias unidades de disco duro instaladas en elordenador, seleccionaremos primero la unidad de disco correspondiente aldisco nuevo mediante la opción 5 del FDISK. Es muy importante no confundirsede unidad de disco en este paso, ya que de ser así, borraremos todos los datosde la unidad de disco seleccionada. Como el disco es nuevo no debe habercreada ninguna partición en el disco, esto puede utilizarse para saber quehemos seleccionado la unidad de disco correcta. El siguiente paso será crear particiones, para ello utilizaremos la opción1 del FDISK. En este caso, diferenciaremos entre unidades primarias yextendidas. La primera partición de un disco duro siempre es primaria y el restoserán extendidas, a las cuales, posteriormente tendremos que asignarles unaunidad lógica D:, E: etc.. Una vez creadas las particiones, determinaremos cuál será la particiónde arranque marcándola como activa desde la opción 2 del FDISK. La opción 4 nos permitirá ver en todo momento cuál es el estado de lasparticiones del disco. Si el disco duro ya había sido particionado previamente, lo primero seráeliminar las particiones utilizando la opción 3 del FDISK. Es importante tener encuenta, que una vez eliminadas las particiones, la información del disco durodesaparecerá y no podrá ser recuperada, salvo que utilicemos programas derecuperación de datos específicos como el Easy Recovery, aunque no siempre
  • 203. está garantizada la recuperación completa de los datos. Si tras el borrado se havuelto a particionar el disco duro, ya casi será imposible recuperar los datosantiguos. Es recomendable que el número de particiones sea reducido, pero encualquier caso se adaptará al deseo del usuario del ordenador y a su sistemade organización. Si deseamos crear una imagen de la partición principal dearranque, será conveniente crear otra partición de tamaño algo superior a lamitad de la partición principal, para que el programa que cree la imagen tengaun sitio para hacerla. El hecho de que esta partición sea algo mayor que lamitad de la principal es debido a que en la creación de la imagen se comprimenlos datos, por lo que la imagen encapsulada siempre será bastante máspequeña, casi la mitad, que el tamaño del original. Otro aspecto a tener en cuenta es que el comando FDISK no da formatoa las particiones que crea, por lo que, una vez creadas las particiones, elsiguiente paso será darlas formato mediante el comando Format del MS_DOS. Si ya disponíamos de un disco duro instalado con el sistema operativoWindows, podremos realizar el formato desde Windows, para ello: Doble clic enel icono Mi PC Clic derecho en la unidad (partición o disco) a formatearFormatear … Elige el sistema de archivos deseado entre FAT 32 y NTFSmantén el resto de opciones por defecto Iniciar.4.2.10.7.2 En Windows NT/2000/2003/XPLos sistemas operativos con tecnología NT no utilizan el comando FDISK y ensu lugar incorpora un asistente gráfico denominado Administrador de discosque podremos encontrar en el Administrador de equipos de Windows. Laventaja de este asistente es que nos permite realizar todas las operacionesnecesarias para borrar, crear y formatear particiones, tanto en formato FATcomo NTFS. El único problema es que sigue destruyendo todos los datos deldisco duro cuando se efectúan estas operaciones. La forma de acceder al Administrador de discos es la siguiente: Inicio Panel de control Herramientas administrativas Administrador deequipos Administrador de discos.
  • 204. Ilustración 4.46. Ventana principal del Administrador de Discos de Windows XP En la Ilustración 4.46. Ventana principal del Administrador de Discos deWindows XP, podemos observar que existen varios discos duros, de los cuales,el Disco 0 tiene varias particiones. Las dos primeras han sido ya formateadas,por lo que se les han asignado las correspondientes unidades C: y D:. Lapartición C: tiene una capacidad de 39,06 GB, ha sido formateada en formatoNTFS y, además, es del sistema, luego ha sido marcada previamente comoactiva. La partición D:, es de 55, 91 GB, no es activa y ha sido formateada enmodo FAT32. La última partición de este mismo disco, cuya capacidad es de19, 53 GB, aun no ha sido formateada (no asignado), por lo que no tieneasignada ninguna letra de unidad y, por tanto, no puede ser vista por Windowsdesde el Explorador de Windows. Si deseamos modificar o crear nuevas particiones desde elAdministrador de discos, lo más sencillo será utilizar el botón derecho delratón sobre la unidad o partición a modificar. En este caso me aparecerán, enel menú contextual, las opciones posibles a utilizar en cada caso. Las opcionesmás usuales serán: Marcar partición como activa: para que pueda ser utilizada como unidad de arranque de un sistema operativo. Cambiar la letra y rutas de acceso de unidad...: esta opción es muy útil si utilizamos unidades externas que conectamos y desconectamos continuamente y que pueden equivocar a Windows a la hora de asignar
  • 205. la letra de unidad a dichas unidades. También nos permitirá, en el caso de disponer de muchas particiones y unidades CD-ROM o DVD, asignarles la letra que nosotros deseemos para nuestra mejor organización, pudiendo intercalar discos duros con las unidades de CD- ROM y DVD. Formatear: tanto en formato NTFS como FAT. Eliminar partición: si la partición ya está creada y ha sido formateada nos aparecerá esta opción que nos permitirá replantear el particionamiento del disco duro. Como ya sabemos, todos los datos de la partición se perderán. Partición nueva ...: si aun no hemos formateado una partición, aun estamos en la situación de volver a particionarla de nuevo creando más particiones. Entraremos en un asistente que nos guiará en este proceso. Propiedades: nos muestra con más detalle la información de las particiones. Ilustración 4.47. Ventana de propiedades de Discos de Windows XP4.2.10.7.3 PartitionMagicA parte de las utilidades propias del sistema operativo para trabajar con losdiscos duros y sus particiones, podemos encontrar en el mercado un sinfín deprogramas específicos para trabajar con los discos duros que, en la mayoría delos casos, mejora las posibilidades de las utilidades del sistema operativo. Este
  • 206. es el caso del Power Quest PartitionMagic, que es un programa dedicadoespecíficamente para realizar todas las operaciones necesarias para elmantenimiento del disco duro. Su aspecto puede recordarnos el deladministrador de discos de Windows XP, pero es bastante más potente ycompleto. Pero la ventaja más relevante que nos ofrece este programa es laposibilidad, en algunos casos, de manipular las particiones del disco sin perderdatos, aunque no siempre puede ser así. Por ejemplo, si disponemos de undisco duro de 120 GB sin particiones, cuyo espacio ocupado es de 20 GB,podríamos crear en él una partición de hasta 100 GB, sin el riesgo de perderlos datos, de forma que nos quedaría una unidad C: de 20 GB y otra D: de100GB. Si quisiésemos que la unidad C: fuese inferior a los 20 GB, el programano podría salvar los datos y éstos se perderían. Al igual que el administrador de discos de Windows XP nos informa,de forma gráfica ,de todas las particiones creadas en el disco duro, así comode sus características más relevantes, como tamaño, tipo de formato, espaciolibre, usado, etc. según se muestra en la siguiente ilustración. Ilustración 4.48. Ventana principal del PartitionMagic. Si observamos la información del Disco 1, veremos que es la misma quenos mostraba el administrador de discos de Windows XP, en la cual se
  • 207. aprecian tres particiones, la primera en formato NTFS, la segunda en formatoFAT32 y la tercera sin dar aun formato. Otro aspecto interesante de este tipo de programas es que, la mayoríade las operaciones se realizan a través de un asistente que nos guiará en elproceso. Las opciones que nos ofrece directamente el programa son: Ilustración 4.49. Opciones básicas del PartitionMagic. Create new partition: Crear nueva partición. Resice partitions: Cambiar el tamaño de las particiones. Redistribuye free space: Redistribuir el espacio libre de las particiones. Merge partitions: Mezclar o unir particiones. Copy partition: Copiar una partición en otra. Siempre que vayamos a crear una partición nueva, el asistente nospreguntará el tipo de formato que deseamos que tenga, para lo cual podremoselegir entre las siguientes opciones: Ilustración 4.50. Formatos posibles. La última opción, Ext2 (Linux only) nos permitirá crear una particiónespecífica para la instalación del sistema operativo Linux. A demás de las posibilidades mostradas anteriormente, el programa nospermitirá, mediante el menú Operations, también:
  • 208. Formatear las particiones creadas en cualquier formato de losdescritos anteriormente: Proceso que destruirá los datos del disco.Cambiar la etiqueta del disco (Label). No destruye los datos deldisco.Borrar una partición (Delete). Proceso que destruirá los datos deldisco.Convertir el tipo de formato de una partición en otro (Convert...). Porejemplo, pasar una partición del formato FAT32 a NTFS. Lointeresante de esta opción es que no destruye los datos de lapartición.Dividir una partición en dos (Split) dividiendo también los datos de lapartición original en las dos nuevas. Esta opción es muy interesantepara dividir un disco que ya había estado en uso durante un ciertotiempo, de modo que al realizar la división de la partición, también serealice una división de la información que quedará en cada una delas particiones resultantes. Por ejemplo, supongamos quedisponemos de un disco duro de 120 GB con el sistema operativoWindows XP en el cual ya se han instalado muchos programasocupando estos un total de unos 12 GB y que, por otra parte, tiene,en la carpeta Mis documentos, que a su vez se encuentra en lacarpeta Documents and settings, datos que ocupan 35GB. Por otraparte, deseamos tener separados los datos de los programas, por sile sucede algún problema al sistema operativo, que no les pase nadaa los datos. Pues bien, en este caso, utilizaríamos la utilidad Split delPartitionMagic indicándolo que divida el disco duro en dosparticiones, una de 20 GB para el sistema operativo y el resto paradatos y que, además, deje todo en la primera partición, menos lacarpeta Mis documentos, que la pasaremos a la segunda partición.
  • 209. Ilustración 4.51. Ventana correspondiente a la opción Split del PartitionMagic. Completa información de las particiones ( Info...). Chequea las particiones en busca de posibles errores ( Check errors ...). Esta operación no destruye datos, pero sí tarda un tiempo considerable en realizarse. Es muy útil en los casos en los cuales dudamos de la integridad de nuestro disco duro. Cambia la letra de las unidades (Advanced Change Driver Setter...). Oculta una partición (Advanced Hide partition...). De este modo, los virus u otros usuarios del equipo no podrán verla. Es muy útil para guardar las imágenes de recuperación del sistema creadas con programas como el Norton Ghost que analizaremos más adelante. Crear disco de rescate ( Tool Create Rescue Diskc). Con esta opción se nos abre un asistente que nos creará un disco de rescate que nos permitirá iniciar el ordenador en caso de que la partición de arranque nos falle. Una vez iniciado el sistema, mediante el disco de rescate, podremos restaurar la tabla de particiones del disco averiado.4.2.11 Averías en un disco duro.Después de la instalación, si no arranca el ordenador, lo más probable es quese haya movido alguna de las placas situadas en los slots de expansión oalgún conector. Revisa los posibles contactos móviles del ordenador. Si noencuentras el error de forma visual, es conveniente reafirmar todos los
  • 210. conectores en su posición o, mejor aún, sacar las placas y conectores y volvera conectarlos. Las averías más usuales en estos dispositivos son:Problema Posible soluciónTras la instalación del disco duroEl disco duro no funciona y • Cable de alimentación desconectado o malno hace ningún ruido insertado en el conector. Conectaraparente. correctamente el cable de conexión.El disco duro gira, pero la • Mazo de cables de conexión conectado alluz HD no se enciende y la revés o mal insertado en el conector.BIOS detecta un error en la Conectar correctamente el cable de conexión.controladora del HDD.El disco parece que • Lo más probable es que no hayamosfunciona correctamente y el configurado en la BIOS los parámetrossistema lo reconoce y se correctos del disco duro, y que no esté activainicia el arranque del la auto-detección del HDD.sistema operativo, pero da • Si la detección del HDD por la BIOS esmúltiples errores y es correcta, lo más probable es que el disco duroposible que no se termine tenga deteriorada la superficie de los discoscon éxito la iniciación del internos. Iniciar en MSDOS y ejecutar elsistema operativo. programa scandisk para realizarle un análisis de superficie al disco. Si el disco duro no llega a iniciar el sistema operativo, utilizar un disco de inicio de Windows para arrancar el sistema y realizar el análisis de superficie con el scandisk.El disco duro funciona • El conector está desconectado o ha sidoperfectamente, pero la luz conectado de forma incorrecta. Comprobar ladel panel frontal HD no se conexión del conector HD en la placa.ilumina.El disco duro se ha montado En este caso se pueden dar varias posibilidades.como segundo disco duro • Utilizan los dos discos el mismo canal IDE.del sistema y tenemos En este caso, es posible que la configuraciónproblemas con alguno de de los jumpers o puentes no haya sidolos discos instalados. correcta. Debemos asegurarnos de que el primario está configurado como master (MS) y el secundario como slave (SL). O que ambos han sido configurados con la opción Cable Select (CS)
  • 211. • Cada disco utiliza un canal IDE distinto. Comprobar el cable de conexión del disco duro que falla, es posible que esté mal conectado. También puede suceder que se haya realizado una configuración errónea de los parámetros del HDD en la BIOS. Comprobar los parámetros del HDD en la BIOS. • Cada disco utiliza un canal IDE distinto, pero el secundario comparte el canal IDE 1 con el CDROM o el DVD. En este caso, lo más probable es que el conflicto esté entre el CDROM y el HDD que comparte bus con él. Uno de los dos dispositivos del canal debe estar configurado como master (preferiblemente el HDD) y el otro como slave (preferiblemente el CDROM).Hemos instalado • Los discos ULTRADMA no son soportadoscorrectamente un disco duro por las placas antiguas utilizadas porULTRADMA 33, 66 o 100 y Pentiums antiguos. En estos casos, elno funciona o funciona pero dispositivo lo detecta y cambia al mododa muchos problemas. estándar pero, aun así, es posible que en algunas placas muy antiguas no funcionen o funcione con muchos errores. La única solución en estos casos es actualizar la placa base que soporte estos dispositivos o utilizar un disco más antiguo ( lo ideal es actualizar la placa puesto que mejorará considerablemente el rendimiento del sistema)Hemos instalado un disco • Lo más probable es que el disco duroduro SCSI y funciona de SCSI no tenga instalada la terminaciónforma aleatoria algunas SCSI. Instalar la terminación SCSI en elveces tras el encendido del HDD.sistema y otras veces no lo • Si ya disponíamos de un disco duro SCSI,detecta la controladora deberemos dejar sólo una terminaciónSCSI. SCSI que se instalará en el HDD que esté mas lejos (respecto al mazo de conexión) de la controladora SCSI.Hemos instalado • Lo más probable es que la tarjeta
  • 212. correctamente un disco controladora SCSI no soporte este tipo deULTRA WIDW II SCSI y no discos duros. Sustituir la tarjetafunciona. controladora SCSI por una más moderna que soporte este modo de funcionamiento.El disco duro ya estaba instalado y funcionaba correctamente hasta elmomento de la avería.El disco duro no funciona y • Es posible que con las vibraciones de la cajano hace ningún ruido o alguna manipulación en el interior de la cajaaparente. se haya desconectado el cable de alimentación. Conectar correctamente el cable de conexión. • Si el disco duro está caliente, pero no hace ruido, es posible que se haya estropeado algún componente electrónico de la alimentación del disco, por lo que deberemos sustituirlo por uno nuevo.El disco duro gira, pero la • Es posible que con las vibraciones de la cajaluz HD no se enciende y la o alguna manipulación en el interior de la cajaBIOS detecta un error en la se haya desconectado el mazo de cables decontroladora del HDD. conexión conectado al revés o mal insertado en el conector. Conectar correctamente el cable de conexión. • Si tras la comprobación sigue igual, deberemos sustituir el disco por uno nuevo. También es posible, aunque más raro, que sea un problema de la controladora, que seguro que se encuentra en la placa madre. En este caso, tendríamos que cambiar la placa madre. Antes de proceder a este cambio, si tenemos libre el canal IDE1, deberíamos probar si éste funciona bien.El disco duro gira • Una vez descartada una mala conexión delaparentemente, pero al disco duro, procederemos a instalarlo en eliniciarse el ordenador nos canal IDE secundario para descartar unaindica que se ha producido avería en el canal IDE. Si el fallo persiste, loun error al inicializar el más probable es que se haya producido unaHDD. avería en la controladora interna (circuitería interna) del disco duro. Si el sistema no está muy bien ventilado, es
  • 213. posible que alguno de los servomotores de las cabezas o discos de HDD se haya sobrecalentado y por tanto, haya dejado de funcionar. En este caso deberemos sustituir el disco duro.El disco duro funciona • Es posible que por algún golpe se hayaaparentemente bien, pero deteriorado la superficie del disco duro.se producen múltiples Analizar el disco con el scandisk.errores de lectura en la o Si los errores encontrados son pocos y conunidad. el tiempo dejan de producirse más, no es necesario sustituirlo. o Si los errores son múltiples y están distribuidos por varias zonas del disco duro, lo más probable es que, aunque sean marcados como erróneos por el scandisk, éstos se vayan multiplicando y por tanto, lo mejor es sustituir el disco duro. o Si disponemos de algún software que nos permita formatear a bajo nivel el HDD (algunas BIOS lo incorporan), antes de desestimar el disco duro, podemos realizarle darle formato a bajo nivel. Si el software realiza la operación con éxito, sin mostrarnos algún mensaje que nos indique que existen múltiples errores en el disco, podremos instalar de nuevo el sistema operativo en el disco y esperar que los errores se hayan estabilizado, y por tanto, podremos seguir utilizando el disco duro.El disco duro es SCSI y • Las tarjetas controladoras SCSI antiguas nofuncionaba correctamente, eran PnP y por tanto, si se instala una nuevahasta que instalamos una tarjeta en el sistema, es posible que setarjeta nueva en el sistema. interfiera con la controladora haciendo que el disco duro y cualquier dispositivo conectado a ella deje de funcionar. Para solucionar este conflicto deberemos tener en cuenta si la tarjeta que hemos insertado nueva es o no PnP:
  • 214. o La tarjeta es PnP. En este caso, la única solución es cambiar la configuración de los jumpers de la controladora SCSI modificando, en primer lugar la IRQ utilizada, y si persiste el problema, las direcciones de memoria utilizadas por la controladora. o La tarjeta no es PnP. En este caso (el más común) podremos alterar la configuración de ambas tarjetas. Lo más conveniente es comenzar variando la configuración de la tarjeta última que se insertó en el sistema.El disco es SCSI y • Lo más probable es que la dirección o puertofuncionaba bien hasta que SCSI utilizado por el nuevo dispositivoconectamos un nuevo coincida con la del disco duro (normalmente ladispositivo SCSI en la dirección ‘0’). La solución es cambiar lacontroladora SCSI. dirección del nuevo dispositivo por una que esté libre, por ejemplo la número ‘7’.Tabla 4-12 Posibles averías en los discos duros En cualquiera de los casos comentados, siempre que sea posible, antesde comprar un disco duro nuevo, es conveniente comprobar dicho disco en otroordenador que funcione bien, para descartar que el problema sea de la placamadre o del propio mazo de cables, que en algunos casos también puededeteriorarse y provocar un mal funcionamiento del disco.
  • 215. 4.3 CD-ROM4.3.1 Principio de funcionamientoLas unidades de lectura CD-ROM utilizan para su funcionamiento el principioóptico de la reflexión de la luz. Un disco CD-ROM tiene una superficie conpropiedades ópticas de forma que unas zonas de dicha superficie reflejarán laluz y otras no. La unidad lectora por su parte generará un haz de luz láser debaja intensidad, que se enviará sobre la superficie del disco, este haz seráreflejado o no dependiendo del lugar de la superficie del disco en la que incida.Cuando el rayo láser enviado por la unidad lectora, incide en una zonareflectora de la superficie del disco, será reflejado y continuará su recorrido ensentido inverso, es decir alejándose del disco y volviendo hacia la unidadlectora por un camino próximo al que llegó. La unidad lectora dispone de unsensor capaz de detectar si el haz de luz ha sido reflejado o no. La reflexión ono de un rayo determinará que se haya leído un dato correspondiente a un cero o a un uno lógico. Para realizar el proceso de lectura, la unidad de lectora dispone de una cabeza óptica denominada OPU (Óptical Pick-up Unit). Dicha cabeza dispone de un generador de luz láser de muy baja potencia que se envía casi perpendicularmente hacia la superficie del disco y un detector óptico que detectará si el Ilustración 4.52 CD-ROM sin tapa superior. rayo de luz láser ha sido reflejado en dichasuperficie. Además dispone de una lente con la misión de desviar dichos rayosde forma que su trayectoria sea la adecuada para llegar al detector óptico trastodo el recorrido y corregir las pequeñas desviaciones entre la distancia delCD-ROM y la OPU. A esta operación la denominaremos enfoque. Teniendo en cuenta que el generador de luz y el sensor de luz nopueden estar físicamente en el mismo lugar, el rayo de luz no debe volverexactamente al lugar de donde salió por que no sería detectado. Así que elrayo de luz láser no incide exactamente en dirección vertical a la superficie del
  • 216. disco, sino que es casi vertical para que al reflejarse varíe su dirección hacia eldetector. Ilustración 4.53. Esquema del enfoque de una OPU.4.3.2 Características de un lector ópticoLos CD-ROM no utilizan el sistema de pistas concéntricas utilizado por losdiscos duros. Utilizan una única pista con forma espiral que parte de la zonamas interna del disco y va envolviéndose a si misma 22.188 vueltas hastallegar a la zona mas externa del disco. Esta pista tiene un ancho de 0,6 micras,obteniendo capacidades de 640 MB de datos o 74 minutos de audio/vídeo,equivalente a unas 150.000 páginas de información, o la información contenidaen 1.200 disquetes. Para la exploración de toda la superficie del disco se utiliza el mismosistema que se utilizó con los discos flexibles. Un motor hace que el disco seponga a girar, y la cabeza se desplaza en sentido perpendicular a la pistamovida por un mecanismo del tipo tornillo sin fin.
  • 217. Ilustración 4.54. Detalle del tornillo sin fin. Para la carga y extracción de los discos el sistema más utilizado es unabandeja de carga motorizada, dicha bandeja actúa sobre unos sensores queindican a los circuitos del lector que se ha introducido un disco. A continuaciónel lector intentará averiguar si hay un disco en la bandeja, para ello la OPU sedesplazara hacia la zona mas interna del disco y enviara un rayo de luz cuyareflexión le indicará que el disco esta disponible en la bandeja. Durante estaoperación la lente se desplazara automáticamente realizando los movimientosnecesarios para asegurar el enfoque, corrigiendo de esta forma posiblesdesviaciones de la distancia entre dicha cabeza y la superficie del disco. Otras técnicas para la carga de discos en la unidad es la utilización deun CADDY, que es una especie de caja o funda en la cual se inserta el discopara posteriormente introducir dicho CADDY en la unidad. Esta técnica se hautilizado sobre todo en las grabadoras SCSI. Ilustración 4.55. CD-ROM y CADDY. Ilustración 4.56. CADDY.
  • 218. Últimamente se está utilizando la técnica SLOT -IN en la cual el disco esabsorbido al acercarlo a la entrada. Esta técnica se utiliza sobre todo en loslectores para automóviles y DVD. Tiene la ventaja de que no se puede dañar labandeja accidentalmente debido a un golpe.4.3.2.1 SeguridadEn muchos casos conviene comprobar de forma visual que la OPU funcionade forma correcta. Esta operación entraña cierto peligro ya que se emite unrayo Láser que aunque es de pequeña potencia, puede ser perjudicial para lavista, hay que evitar tanto la exposición directa como la exposición continuadadel mismo. A continuación se muestran algunos avisos de seguridad que se puedenencontrar. Tabla 4-13 Avisos de seguridad. Ilustración 4.57. Observación correcta de la OPU4.3.2.2 Velocidad de transferenciaLa velocidad de transferencia de estas unidades ha ido variando con elavance de la tecnología, las primeras unidades tenían una velocidad detransferencia de 150 KB/s y se denominaron de simple velocidad.Posteriormente han ido apareciendo unidades 2X (2 x 150 = 300 KB/s), 4X, etc.
  • 219. De esta forma una unidad de 44X tendrá una velocidad de transferencia dedatos de 44 X 150 = 6600 KB/s = 6,6 MB/s. Otro factor que afecta a la velocidad es el buffer o caché. Hoy en día, lamayoría de los lectores incluyen, al menos, 128KB de memoria caché, aunquecada día son más los que elevan esta cantidad a 256KB, e incluso algunoshasta 512KB. Cuanto mayor sea el tamaño, mejor será el funcionamiento, yaque los datos en un CD-ROM se graban de forma continua y no tiene losproblemas de dispersión de ficheros que tienen los discos duros.4.3.2.3 Controles • Piloto indicador: Se enciende cuando se buscan o transfieren datos. • Botón de expulsión/inserción. • Control de volumen. • Salida de auriculares En los modelos más caros podemos encontrar otros como play, avance,retroceso, stop, etc. Ilustración 4.58. Mecánica del CD-ROM4.3.3 Sistemas CAV y CLVLos lectores antiguos, inferiores a 8X, utilizan normalmente el sistema CLV(Constant Linear Velocity). Para mantener esta velocidad lineal a lo largo detoda la espiral de datos, la velocidad de movimiento de los datos debe ser más
  • 220. lenta en la parte exterior del disco (diámetro grande) que en la zona interna(diámetro pequeño), se trata de que siempre tarde lo mismo la cabeza en leerlongitudes iguales de datos. Esta adaptación de la velocidad de la cabeza paracada posición en el disco requiere un tiempo mínimo para estabilizarse quehace que este sistema sea un poco más lento, aumentando el tiempo medio deacceso a los datos. En el sistema CAV (Constant Angular Velocity), el régimen derevoluciones permanece invariable sea cual sea la posición de la cabeza en eldisco. Este sistema, por el contrario, tiene el inconveniente de que el tiempo deacceso a los datos es diferente en la zona exterior que en la zona interior, yaque tardará lo mismo en leer los datos de una revolución completa tanto en lazona exterior como en la interior. Si tenemos en cuenta que la cantidad dedatos en la zona exterior es mucho mayor que en la zona interior, llegaremos ala conclusión de que la velocidad de acceso a los datos dependerá de la zonaen la que se encuentren dichos datos. De este modo el tiempo de acceso a losdatos en la zona exterior del disco es mucho mayor que en la zona interior.Dicho de otra forma la transferencia de datos en el sistema CAV es variable.4.3.4 Sonido con CD-ROMLa unidad lectora de CD-ROM dispone además de las conexiones típicas dedatos y alimentación comunes a los discos duros de una conexión añadidapara la función de sonido. Recordemos que una unidad lectora de CD-ROM no se diferenciaapenas de una unidad lectora de música para Compact Disc. De hecho, esperfectamente capaz de leer los Compact Disc comercialesindependientemente del microprocesador o cualquier otro elemento delordenador, siempre y cuando ésta disponga del botón Play o Reproducción.Podemos coger una unidad, alimentarla con una toma de alimentación externao fabricada por nosotros, y utilizarla como un reproductor de música sin quehaya ningún ordenador en el lugar de reproducción. Para oírlo estaremoslimitados a la conexión para auriculares que suelen incorporar en la partefrontal (o la salida de audio de la parte trasera). Esto es así porque la unidad noincorpora ni el amplificador ni los altavoces necesarios para oírlo sin losauriculares. Pero si nos fijamos en los conectores de la parte trasera veremosla conexión de salida de audio. Esta conexión es una salida de audio estándar que nos permitirá llevar lamúsica que reproduce el grabador a cualquier amplificador. Si preparamos uncable para conectarla a la entrada auxiliar de nuestro equipo de músicapodremos oír perfectamente la música por los altavoces del mismo.
  • 221. Ilustración 4.59. Conexión trasera y delantera de sonido en un CD-ROM o DVD. Evidentemente no es habitual conectar la unidad lectora del ordenadorsin el ordenador al equipo de música, pero ilustra perfectamente lo que vamosa hacer en el interior del ordenador. Si nos fijamos en la tarjeta de audio denuestro ordenador veremos que incorpora una entrada auxiliar de sonido yaque entre otras funciones incorpora un amplificador de audio que nos permitiráamplificar la fuente de sonido introducida por esta entrada. Lo que hay quehacer es conectar la salida de audio de la parte trasera del lector a la entradade audio de la tarjeta de sonido. Para ello hay que consultar las instruccionesdel manual de la placa para localizar la situación de dicha entrada de audio. Con esta operación se pueden oírlos Compact Disc musicales desde elpropio ordenador con un coste mínimo derecursos del sistema mientrascontinuamos con nuestro trabajo habitual. Existen varios formatos para estoscables de audio entre el lector y la tarjetade sonido, y debemos asegurarnos deque tenemos el adecuado. Como normapodemos asegurar que si los conectoresencajan entre sí el sonido funcionará. Así Ilustración 4.60. Extremo de conexión a la tarjeta de sonido de un cable de audio
  • 222. que en realidad se trata de que el cable debe tener los mismos conectores quelos de la placa o unidad en los que se van a insertar. Si a pesar de que los conectores encajan adecuadamente noconseguimos oír la música deberemos comprobar si los cables están situadosen el orden adecuado en todos los conectores. Las posiciones habituales de los cables son las siguientes. Ilustración 4.61 Conector de audio En caso de que los conectores coincidan pero los cables no coincidan enla posición, no se deteriorará ningún elemento, así que no hay que preocuparsepor averiguar el orden correcto. Una vez que hayamos conectado la unidad a la tarjeta de sonido, yapodemos oír música directamente desde el CD-ROM, pero en este caso,deberemos pulsar el botón PLAY que hay en el frontal del reproductor. No obstante, si introducimos un CD de música en la unidad,independientemente de que se haya conectado el cable de sonido del CD-ROM, Windows lo reconocerá automáticamente y se iniciará el reproductor demedios multimedia que normalmente será el Windows Media Player. Estereproductor consume algunos recursos de Windows, pero en los equiposactuales, apenas si se nota su ejecución, por lo que la conexión del cable desonido en los equipos actuales suele ser innecesaria.4.4 La grabadora de CD-ROM4.4.1 Principio de funcionamientoLos CDs comerciales se fabrican por un proceso matricial (a partir de unamatriz), que por estampado conforma la superficie de los discos de policarbonato que posteriormente se metalizan con aluminio y se cubren con unacapa protectora, de forma que los datos quedan grabados en forma depequeñas superficies reflectoras o no de la luz, conformando de esta forma losceros y unos lógicos en el disco que posteriormente leerá la unidad
  • 223. reproductora en nuestro ordenador. Este procedimiento tiene las ventajas deser muy rápido y muy barato. Evidentemente este proceso no puede realizarse en la grabadora denuestro ordenador. Nuestra grabadora utiliza discos vírgenes en los cualestoda la superficie es inmaculadamente reflexiva, es decir, toda la superficie deldisco refleja la luz. Básicamente lo que debe de hacer nuestra grabadora esdejar intacta la zona en la que se desea escribir un uno lógico, mientras que silo que quiere es escribir un cero, debe alterar la zona correspondiente de lasuperficie para que no refleje la luz. Para ello dispone de dos potencias en elrayo láser de 4 y 11 mW, una menor para la lectura y otra mayor para laescritura. De esta forma al escribir un cero emite un haz intenso de luz láserque al incidir sobre el substrato de grabación del disco lo “quema” alcanzandouna temperatura de 250 ºC, consiguiendo de esta forma alterar las propiedadesópticas de dicha zona. El substrato está formado por una base de policarbonato transparente que deja pasar limpiamente la luz del láser. Por una delas caras del disco se aplica una capa de Phthalocyanina, sustancia quecambia sus propiedades reflexivas cuando se recalienta por un rayo láser. Porúltimo se aplica una capa de oro que es fijada al disco mediante una lacaespecial que además protege el disco de posibles arañazos. Sobre esta últimacapa también se puede aplicar la serigrafía que también ayuda a proteger eldisco de arañazos indeseados. De esta modo conseguimos grabar un discovirgen de tipo CD-Recordable, pero Evidentemente dado el procesodestructivo empleado se imposibilita una segunda grabación. A este proceso sele denomina WORM (Write Once Read Many) una escritura múltiples lecturas. Para poder grabar y borrar los datos como se hace en las unidadesregrabables se utiliza el principio físico de cambio de fase en un materialpolicristalino (no destructivo del substrato). Este sistema es una patente de PANASONIC y es el único dispositivoóptico con capacidad de sobre escritura utilizando únicamente un láser. Para poder grabar repetidamente sobre un mismo CD hay que utilizardiscos del tipo CD-ReWritable (CD-RW) compuestos por una aleación de plata,indio, antimonio y telurio formando una estructura policristalina, de forma, queal calentarla por encima de su temperatura de fusión, unos 500-700ºC, con unrayo láser de unos 14 mW de potencia funde el material del substrato entrandoéste en una fase amorfa no cristalina con unas propiedades de reflexión muyinferiores a las del estado cristalino. Para el borrado de datos, se calienta elsubstrato hasta alcanzar una temperatura inferior a la de fusión de unos 200ºCdurante un tiempo determinado, en la cual los cristales vuelven a su estadocristalino original. El borrado total de un disco dura unos 37 minutos. Parasobrescribir directamente se combinan las técnicas de escritura y borrado. El problema de los discos CD-RW es que reflejan menos luz que los CD-R, por lo que sólo las unidades de CD que soportan "MultiRead" (multi-lectura)
  • 224. pueden leerlos (la mayoría de las unidades modernas soportan este estándar).Algo parecido ocurre con muchas unidades DVD, que para leer estos discosnecesitan un láser de longitud de onda dual (780 nm (infrarrojo) y 640 nm(rojo).4.4.2 FormatosLos formatos principales para grabación son: UDF, MULTIREAD y RAW. UDF (Universal Disc Format): Formato de disco universal desarrolladopor Optical Storage Technological Association. Permite grabar datos en discosde forma incremental, llamado también PACKET WRITING (escritura porpaquetes), por lo que no es necesario grabar todo el contenido del disco de unavez, sino que podemos dejar la sesión abierta y añadir datos a los ya grabadosen futuras sesiones. En este sistema al final de cada sesión de grabación se escribe unaVFAT (Tabla de asignación de archivos virtual) en la que indica la colocaciónde los ficheros grabados en la sesión actual, junto a la de los ficheros desesiones anteriores. Este sistema permite posteriormente borrar ficherosaislados. Multiread: Los lectores de CD-ROM compatibles MULTIREAD soncapaces de leer los discos grabados en formato UDF. Los discos utilizados para regrabar con estas unidades reflejan menosluz que los CD-ROM y los CD-R, por lo que se necesita que el lector puedainterpretar correctamente la luz reflejada por la superficie del disco. RAW: El formato RAW permite extraer pistas de audio de Compact Discmusicales. Permite ripear (extraer las pistas de audio para comprimirlas aformato MP3).4.4.3 Otras grabadorasExisten grabadoras externas como la de Mitsumi 4820 portable external CD-RW Drive para el bus USB.DVD4.4.4 La evolución del CD hacia el DVDEl DVD es la evolución tecnológica del CD. El avance de la tecnología haceque el estándar del CD se haya quedado anticuado y sustituido por el nuevoformato DVD. Utilizando la tecnología actual se puede disminuir sensiblementeel tamaño del espacio asignado a cada unidad de información (PIT) en formade micro muescas en el disco, además los nuevos formatos de compresión handeterminado la evolución del CD hacia el DVD. La calidad, tanto de vídeo comode audio, no tiene comparación con los formatos anteriores.
  • 225. Ilustración 4.62. Distancia entre marcas de grabación en un CD-ROM y un DVD. La principal novedad del DVD es que se constituye como el primerdispositivo de almacenamiento masivo digital verdaderamente apropiado paravídeo. Su antecesor el Láser Disk o el propio CD tenían serios problemas deespacio que limitaban las posibilidades de las grabaciones, por ejemplo senecesitaban como mínimo dos CD de 74 minutos para visualizar una películaentera, y no con la calidad de un DVD actual. Tanto es así que en un principiolas siglas DVD significaban Disco de Vídeo Digital. Pero en realidad el DVDtiene muchas más posibilidades, ya que se convertirá en el estándar de sonido,y también de datos. Estas posibilidades hacen candidato al DVD a ser eldispositivo universal de almacenamiento para todas las aplicaciones. Con estasperspectivas no tardó mucho en cambiar el significado de sus siglas paraconvertirse en Disk Versátile Digital que significa disco versátil digital, otambién hay quien lo traduce como disco universal digital. Actualmente lainterpretación de las siglas depende de la fuente, por ejemplo en el mundo delcine se le llama videodisco, mientras que las empresas de software insisten enllamarlo disco versátil digital. Las ventajas del DVD respecto al CD son la mayor capacidad de datos(hasta 17GB) y la mayor velocidad de transferencia de datos (1.352 KB/s =>X1). Las dimensiones de los datos grabados en el disco son tan pequeñasque son comparables a la propia longitud de onda de la luz láser. Paradisminuir la longitud de onda de la luz emitida en los lectores se ha sustituido laluz láser de 780nm utilizada en el CD por una luz láser de 640 nm. La distancia entre pistas del CDROM es de 1,6 micras mientras que enel DVD es de 0,74 micras. La longitud de cada dato grabado en un CD-ROM esde 0,83 micras mientras que en DVD es de 0,4 micras. Siendo la longitud de laespiral de datos en el DVD de unos 11 Km. Los DVD son más sensibles a los efectos del polvo o las huellasdactilares que los CD-ROM por esta rezón su almacenamiento y transportedebe ser especialmente cuidadoso.
  • 226. La conexión del cable de datos utilizada por las unidades DVD puedenser IDE o SCSI, igual que en el caso de los CD-ROM o los discos duros. Disponen de una salida de audio analógica, y en algunos casos de unasalida de audio digital (esta es de mayor calidad). Para aprovechar las mejorescaracterísticas de la salida de audio digital se requiere una tarjeta de sonidoque admita dicha entrada de audio. Para la carga de los discos utilizan los mismos sistemas que lasunidades CD-ROM. Pueden utilizar el sistema de caddies , bandejasmotorizadas, o el sistema Slot In. En general, todos los aspectos de instalación y configuración estudiadosen el apartado anterior sobre el CD-ROM son aplicables a los DVD, incluido suaspecto exterior, por lo que no es raro el confundirlos a primera vista.4.4.5 Tipos de DVDAdemás de un tamaño significativamente menor del espacio asignado a cadaunidad de información, que permite aumentar la densidad de datos en la mismasuperficie, los DVD utilizan las técnicas de capas y la posibilidad de escribir enambas caras. De esta forma podemos distinguir 4 tipos de DVD según su número decapas y caras utilizadas: 1 cara 1 capa DVD-5 4,7 GB/133 min. 2 capas DVD-9 8,5 GB/266 min. 2 caras 1 capa DVD-10 9,4 GB/266 min 2 capas DVD-18 17 GB/481 min
  • 227. Tabla 4-14 Las caras son simplemente los lados de DVD, tiene dos caras, la dedelante y la de detrás. El término capas se refiere a capas de información en la misma cara.Puede tener dos capas, se trata de que la capa más externa serásemirreflexiva, permitiendo que parte de la luz láser del lector la atraviesepara llegar a la segunda capa. La segunda capa es totalmente reflexiva y suprincipio de funcionamiento es semejante al de un CD-ROM. Ilustración 4.63. Detalle de las dos capas utilizadas en un DVD. En realidad podrían fabricarse más capas dentro de una cara, pero porrazones de compatibilidad se han limitado a 2. El lector suele utilizar dos potencias de láser, una más débil para la capamás exterior y otra más intensa para la capa más interna. Luego mediante elenfoque adecuado con una lente holográfica de última generación más precisaque las utilizadas en los CD y CD-ROM se accede a los datos de la capadeseada.4.4.6 Formatos para DVD4.4.6.1 DVD-ROMEs el sustituto del CD-ROM. Se utiliza como soporte para la distribución deprogramas, y datos informáticos. Su capacidad va desde 4,7 GB hasta 17 GB,con velocidades de transferencia muy elevadas. Además puede leer CDmusicales, y CD-ROM estándar. Los lectores antiguos de DVD no pueden leer los CD grabables, ya queestos utilizan una longitud de onda de 640 nm (rojo) en lugar de los 780 nm(infrarrojo) que utilizan los CD ROM normales. Los actuales DVD que puedenleer CD grabables utilizan dos láser, uno para leer los DVD y otro para los CD-R o grabables.
  • 228. 4.4.6.2 DVD-Recordables. DVD-R y +RAl igual que sucede con los CD-ROM, los DVD también pueden grabarse una ovarias veces según el tipo de DVD utilizado. El más utilizado es el DVD-Recordable (grabable) que admite una única grabación, aunque dichagrabación pueda ser realizada en varias sesiones. Actualmente se fabrican dos formatos distintos de DVD Recordablesdenominadas DVD-R y DVD+R. DVD-R: ha sido desarrollada por un grupo de empresas entre las que destaca la empresa Pioneer con una orientación muy encaminada al campo del cine y su distribución, por lo que está avalada por DVD- Forum que es una asociación de empresas relacionadas con las tecnologías del cine. DVD+R: es un formato diseñado por una asociación de empresas denominadas DVD+RW entre las que se encuentran los principales fabricantes de electrónica de consumo y ordenadores como Sony, HP, Philips,... Ambos formatos mantienen características similares en cuanto acapacidad y velocidad de transferencia de datos, pero no son compatibles entresí, por lo que mantienen una gran rivalidad de mercado intentando, cada unade ellas, desbancar a la otra y mantener su estándar como el más utilizado. Alno ser compatibles, podremos encontrar en el mercado unidades DVD, tantolectoras como de grabación, con formato +R y –R, aunque en la actualidad, lamayoría de dispositivos DVD para ordenador implementan los dos formatos,tanto en grabación como en reproducción. Sin embargo, en el campo de loslectores y grabadores de DVD para uso doméstico, o utilizan un formato o elotro, pero no ambos al tiempo.4.4.6.3 DVD-RAMSustituto del DVD-RW. Este formato admite la función de regrabación hasta100.000 veces. De momento estos discos no se pueden leer en unidadeslectoras de DVD, pero sí en algunas unidades grabadoras o regrabadoras deDVD que incluyen la posibilidad de grabar también discos DVD-RAM.Dependiendo del número de caras utilizadas se distinguen los siguientes tipos: Type I -> doble cara -> 5,2 GB Type II -> simple cara -> 2,6 GB Se sigue utilizando la tecnología de cambio de fase para la grabación delos discos. Los DVD-RAM se utilizan también en algunos grabadores domésticos deDVD que, entre otros formatos admitidos, implementa el DVD-RAM pararealizar las pruebas de grabación. Cuando se inserta un DVD-RAM en una
  • 229. grabadora de DVD, que admite este formato, el sistema trabaja con él como side un disco duro se tratara.4.4.6.4 DVD-ReWritable. DVD-RW y DVD+RWCreados por las mismas empresas que los DVD-R y DVD+R, respectivamente,podríamos considerarlos los sustitutos del CD-RW. Este formato admite lafunción de regrabación, y no necesita de los láseres más potentes utilizados enlos DVD-/+R y DVD-RAM. Al igual que sucedía con los DVD-/+R, los formatos DVD-RW y DVD + Rno son compatibles entre sí y tampoco lo son los formatos DVD-RAM y DVD-/+RW.4.4.6.5 DVD-AudioFormato para la industria musical. Este formato admite múltiples técnicas desonido. Se consigue una elevada calidad de sonido gracias a la incorporaciónde formatos digitales como Dolby AC-3 [con el certificado THX (TomlinsonHolman Experiment)], MPEG-Audio, o PCM en sus dos formatos DTS (DigitalTheater Systems) Digital Surround y SDDS (Sony Dynamic Digital Sound).4.4.6.6 DVD-VídeoFormato para la industria cinematográfica, destinado al campo doméstico yfuturo sustituto de los vídeos VHS. La grabación de una película de 2 horas a 25 imágenes por segundoocupa 300GB de almacenamiento. Para reducir este tamaño se recurre a lacompresión de las imágenes. La eficacia del sistema de compresión dependerádel tramado de las imágenes. Cuanto más simple sea una imagen menosespacio ocupará en el DVD, es decir más eficaz será la compresión aplicada.Por esta razón la relación entre el espacio requerido y la duración de unapelícula será un valor relativo, que variará de unas películas a otras, pero apesar de esto se puede calcular estadísticamente un valor medio que es el quese asigna cuando se da un dato como por ejemplo 4,7 GB/33 min. La reproducción de las películas en DVD requiere por tanto unadescompresión que se puede hacer de 2 formas: • Por hardware (mediante componentes electrónicos) • Por software (mediante algoritmos de programación) La descompresión por hardware se realiza mediante tarjetasdescompresoras MPEG-2 que libera al microprocesador de la mayor parte delas tareas inherentes a esta descompresión, dejando suficientes recursos paraotras aplicaciones.
  • 230. La descompresión por software requiere que todas las tareas inherentesa la descompresión las realice el microprocesador. Sólo los microprocesadoresmás potentes son capaces de realizar la descompresión con la suficientevelocidad para que la reproducción no se vea afectada por el retardo en eltiempo de descompresión.Las películas grabadas en DVD permiten: • El formato 4:3 utilizados en TV y el formato panorámico 16:9 utilizado en el cine. • 8 doblajes diferentes. • 32 canales para subtítulos. • Sonido de alta calidad como el Dolby AC-3 muestreado a 48 KB/s compatible con el sistema Dolby Prologic que es el sistema surround estándar que se utiliza en las películas de Cine. • Multi-ángulo que permite la visión de una escena desde distintos ángulos. • Comentarios del Director en las escenas más importantes. • La división en capítulos para el avance y retroceso digital. • Y en general la inserción de actividades multimedia de entretenimiento, didácticas, etc., a las que se puede acceder desde diversas tomas de la película. El sistema de grabación de sonido en las películas de cine estácompuesto por dos canales frontales de música (derecho e izquierdo), un canalcentral para los diálogos, dos canales traseros para efectos especiales(derecho e izquierdo), y un canal para frecuencias bajas (graves). Esta calidadde sonido es la que se disfruta habitualmente en una sala de cine. El sistemaDolby AC-3 une todos estos canales y los reduce a dos. Para recuperar yseparar los canales originales es necesario disponer de un equipo de músicaque tenga el decodificador Dolby AC-3 al que se enviará la salida de audio dellector DVD.4.4.6.7 TamañoSeñalar también que existen dos tamaños para los discos: 8cm y 12 cm y 1,2mm de espesor. Los de 8cm prácticamente no se utilizan.4.4.6.8 Velocidad de transferenciaLa velocidad estándar para una unidad DVD 1x es de 1,38MB/s, por lo queparte de un valor casi 10 veces superior al de los CD-ROM originales. Paraindicar velocidades superiores los fabricantes han optado por utilizar la misma
  • 231. forma de múltiplos que en los CD-ROM, y la misma nomenclatura 2x, 4x, 8x ....Para calcular la velocidad indicada por la unidad de DVD se multiplica el factorindicado por el valor 1,38MB/s correspondiente al de simple velocidad.4.4.6.9 ConclusiónExiste una diversidad de formatos no compatibles entre sí que desconcierta yconfunde a los usuarios. La razón de esto es que el DVD está aún en susinicios, y además debe satisfacer a todas los sectores afectados. Por ejemplolas empresas del mundo cinematográfico demandan sistemas antipirateoeficaces, mientras que las empresas de software no quieren oír hablar de estetema. En cuanto a las unidades regrabables, como se ha visto existen dosmodelos incompatibles entre sí, a parte de los DVD-RAM, y habrá que esperara que el mercado se decante por una de las dos como ocurrió con los formatosBeta y VHS en los vídeos domésticos. Actualmente ya se están vendiendo reproductores y grabadoras dedoble capa capaces de leer y reproducir todo tipo de formatos, peor aun faltapor ver las de doble cara que, si no surge un nuevo dispositivo mejor que elDVD que lo desbanque, las veremos pronto en el mercado.4.4.7 La tarjeta descompresora MPEG-2El MPEG-2 es un formato de compresión digital de vídeo utilizado por los DVDy por sistemas comerciales de emisión vía satélite como el utilizado por CanalSatélite Digital, o Vía Digital. Se trata de un sistema de compresión muy eficaz,pero con pérdidas de calidad, por esta razón a veces aparece en la imagengranulado o perfiles poco definidos. Las tarjetas descompresoras MPEG-2 leen la señal de video y sonidocomprimido con el estándar MPEG-2, desde un bloque de la memoria RAM delordenador y, a partir de esta, obtiene las señales de vídeo sonido y controloriginales. La señal de vídeo se utilizará para sobrescribir con la técnicaoverlay (sobreimpresión del vídeo decodificado) el área de la pantallacorrespondiente, en este caso el monitor se conectará a la tarjetadescompresora MPEG-2 Otra posibilidad es enviar la señal de vídeo decodificada a la memoria dela tarjeta de vídeo a través de bus (PCI o AGP). Este método tiene elinconveniente de utilizar más recursos del sistema. La señal de audio se enviará a la tarjeta de sonido o a un equipo externocon el decodificador Dolby AC-3
  • 232. 4.4.8 Sistemas antipirateo4.4.8.1 Control de zonasEs un sistema de seguridad opcional mediante el cual un disco DVD funcionaráen determinados reproductores, mientras que en otros no. Las empresas del mundo discográfico están recelosas del sistema DVDpara la distribución de sus títulos, por la facilidad para el pirateo que ofrece estesistema. Una de las exigencias de la distribución de películas Norteamericanas esque cuando sale un nuevo título este es emitirá primero en su país, y solodespués de un tiempo se distribuye a otras zonas del mundo. Por esta razón sehan asignado 6 zonas regionales en todo el mundo para la compatibilidad deDVD, de forma que los estándares utilizados en cada zona sean incompatiblesentre sí. A pesar de esta división geográfica hay fabricantes como SAMSUMGque ha sacado al mercado una unidad lectora compatible con todas las zonas.España pertenece a la zona 2. Para la incompatibilidad de las distintas zonas geográficas se utilizan loscódigos de zona que son claves que se escriben en el DVD y evitanimportaciones ilegales. Por esta causa hay que ser cautos en caso de sucompra por Internet.4.4.8.2 Control anticopiaEstos sistemas aún no se han estandarizado, pero las opciones más probablesson las siguientes: • CPS Analógico (de Macrovisión). Control analógico anti-copia para evitar la copia desde nuestro DVD hacia un grabador VHS. Se trata de modular la señal de color con el sistema Colorstripe en los impulsos de borrado que afecta al circuito de CAG (nivel de grabación automático) y de sincronismos del reproductor. • CGMS (Copy Generatión Management System). Para el caso de grabaciones digitales. Basado en códigos de protección dominados I- frames en un número elevado de secuencias que especifican si los fragmentos pueden o no ser copiados. • CSS (Content Scrambling System). Se trata de una codificación de los datos para evitar la lectura directa de las imágenes desde el disco. • Eliminación de la opción guardar del programa de aplicación utilizado para ver el vídeo. • Control del pirateo desde el sistema operativo. • Separación del bus de datos del DVD del resto de buses del ordenador.
  • 233. Además de los sistemas anti-copia los DVD disponen de la posibilidadde eliminar determinadas escenas clasificadas de forma que estas no se verándurante la reproducción de la película. A esta opción se la denomina controlpaterno, y sirve por ejemplo para eliminar secuencias de contenido eróticosimplemente pulsando un botón.4.4.9 Software para grabadoras de CD-ROM y DVDA continuación veremos las posibilidades de copia que nos ofrecen lasunidades grabadoras de CD. Existen muchos programas para utilizar con una grabadora/regrabadorade CD-ROM y DVD, entre otros podemos citar Roxio Easy CD Creator, CDrwin,Ahead Nero, BlindWriter, CloneCD y Clone DVD, etc. En la siguiente figura se muestra la ventana de presentación delprograma Ahead Nero denominada StartSmart. Ilustración 4.64 Pantalla inicial del Nero StartSmart En esta imagen se aprecia que el programa está diseñado para trabajartanto con CD-ROM como con DVD y sólo tendremos que seleccionar la solapaadecuada según nuestras necesidades. En general los programas paraunidades grabadoras permitirán las siguientes opciones: • Duplicar un disco de datos. • Duplicar un disco de música. • Crear un disco de datos. • Crear un disco de música en formatos mp3 y WMA • Crear y restaurar copias de seguridad (Backup). • Crear imágenes del CD-ROM o DVD en disco duro o grabar un CD- R/RW o DVD-R/RW a través de una imagen en disco.
  • 234. En las unidades para discos regrabables se añaden las siguientesposibilidades: • Formatear un disco. • Borrar un disco. • Utilizar un disco regrabable como una unidad más de lectura/escritura desde el “explorador de Windows”. Algunos programas, como el CloneCD o el BlindWriter permiten clonar eldisco de origen creando copias idénticas saltándose cualquier protección que eloriginal traiga de origen. Cuando se graba un disco de datos CD-R/ o DVD-/+R, tendremos lasopciones de cerrar el disco o sólo la sesión manteniendo el disco abierto. En elcaso de cerrar solo la sesión, podremos grabar en una nueva sesión más datosen el disco justo a continuación de lo grabado anteriormente, pero si cerramosel disco, no podremos volver a grabar más datos en dicho disco aunque aúnquede mucho espacio libre en el mismo. Cuando se ha dejado un disco abiertopara poder grabar datos en mas sesiones, el disco no será utilizable desde unlector normal de CD-ROM o DVD hasta que el disco se haya cerrado; sólopodrá ser visto su interior con el propio grabador de CD-ROM o DVD. Con el programa Roxio DirectCD se puede utilizar un disco regrabablecomo si fuera un disco más de lectura/escritura desde el “explorador deWindows” .Es necesario hacer un Formateo desde el propio Adaptec para queel sistema reconozca los datos como si se tratara de una unidad dealmacenamiento masivo estándar (este formateo puede durar hasta 90minutos en una grabadora de doble velocidad). De esta forma podremosutilizarlo como si fuera otro disco duro, podremos grabar datos en élsencillamente arrastrando dichos archivos o carpetas desde el “explorador deWindows” .De igual modo se pueden borrar archivos y carpetas, o crearcarpetas. Adaptec incorpora un driver denominado “Adaptec Reader” que sirvepara que nuestros CD regrabables puedan ser leídos por las unidades de otrosordenadores aunque no tengan unidades para discos regrabables. Bastará coninstalar dicho controlador en el otro ordenador, pero solo funciona bien con lasunidades compatibles Multisesión. Windows XP también dispone de la posibilidad de grabar datosdirectamente desde el Explorador de Windows en un disco grabable oregrabable. Para habilitar esta posibilidad haremos lo siguiente: Doble clic enMi PC Clic derecho en la unidad de grabación PropiedadesSolapa Grabación Marcar la casilla: Habilitar grabación de CD en estaunidad.
  • 235. 4.4.10 Fallos comunes a la hora de grabar un CD o un DVDLa bandeja de carga no se abre: Seguramente hay algún programa que seestá ejecutando actualmente y que ha capturado esta función, también puedeser el propio software de grabación. El proceso de grabación se interrumpe debido a un buffer vacío:Cuando se queda el buffer de datos (pila de datos) vacío se interrumpe lagrabación y se estropeará el disco. Si el lector de CD-ROM o DVD es lento, ylos datos están compuestos por muchos archivos pequeños o cuando la lecturadel disco tiene muchos errores debido a la suciedad o arañazos en la superficiedel disco, ocurre este error de buffer de datos vacío. Para evitar estos errores,conviene que durante la operación de grabación se cree una imagen del CD-ROM o DVD original en el disco duro, de esta forma, no importa que la lecturadel CD-ROM o DVD original sea lenta, ya que cuando estemos grabando, lalectura de los datos se realizará del disco duro, que normalmente es muy. Así,conseguiremos que el buffer del grabador no se vacíe debido a suciedad oarañazos en el soporte original. Ninguna unidad lee los CD o DVD grabados excepto la nuestra: Estoocurre cuando se ha dejado el disco abierto, y no se trata de un error,simplemente el disco está aún en proceso de grabación. Se solucionarácuando se cierre el disco. También puede ocurrir esto con los regrabables. No lee los CD-ROM de color Verde: Los diferentes colores de lassuperficies de los CD-ROM indican diferentes materiales, con suscorrespondientes propiedades de reflexión de cada uno. Los CD verdes son losde peores propiedades de reflexión, así que resultan los más difíciles de leerpor las unidades. Un CD hace mucho ruido: esto lo produce seguramente por unavibración debida a una inestabilidad durante el giro del disco. Si se ha pegadoun etiqueta adhesiva seguramente sea la culpable. También puede ser que laabrazadera de sujeción del disco esté defectuosa, pero en este caso el ruido loproducirán la mayoría de CD’s que se introduzcan en la unidad lectora.4.5 Instalación de una unidad de CD-ROM o DVDEl proceso de instalación es idénticoen las unidades de CD-ROM o DVD eindependientemente de que se tratede una unida de lectura o degrabación, por tanto, se tratará lainstalación de forma genérica paraambos dispositivos. Ilustración 4.65. Conectores traseros de una unidad SCSI (Se aprecia el terminal resistivo característico de los buses SCSI)
  • 236. 4.5.1 Pasos a seguir para la instalación de una unidad CD-ROM o DVD 1. Determinar si se va a instalar una unidad IDE o SCSI. 2. Si la unidad es SCSI necesitará una tarjeta SCSI, si ya dispones de una tarjeta SCSI, ésta servirá. 3. Al adquirir la unidad lectora, es conveniente asegurarse de que nos entregan un disco con los drivers y utilidades del fabricante, aunque actualmente Windows Me y XP detectan e instalan automáticamente la mayoría de las unidades que hay en el mercado, nos podrían servir para utilizar en sistemas operativos más antiguos como el Windows 98 . 4. Desconecta el ordenador de la red eléctrica. 5. Descargar el cuerpo de electricidad estática mediante una pulsera antiestática. 6. Abre la carcasa del ordenador. 7. Retira los tornillos de fijación de la unidad antigua a la carcasa. 8. Retira los cables de datos y de alimentación de la unidad antigua. 9. Configura los puentes (jumpers) que se encuentran en la parte trasera de la unidad que se va a instalar. Ilustración 4.66. Conectores de Alimentación y BUS IDE • Si se trata de una unidad IDE tendremos las siguientes posibilidades: i. Elegir el canal primario o el secundario. 1. Ponerla como maestra 2. Ponerla como esclava. Si la unidad nueva es un lector de CD-ROM o DVD y va a compartir el canal IDE con un disco duro o con una unidad de grabación de CD o DVD, conviene que se configure como secundario, dejando al disco duro o unidad de grabación como primario. Siempre que sea posible, optaremos por poner la unidad de lectura en un canal distinto a la unidad de grabación.
  • 237. Ilustración 4.67. Detalle vista posterior del CD-ROM y de los puentes de configuración. • Si se trata de una unidad SCSI: i. Seleccionar el número de dispositivo para la controladora SCSI. ii. Es aconsejable dejar los números bajos para discos duros, y los altos para otros dispositivos como las unidades CD-ROM. Como el 7 suele utilizar la propia tarjeta, recomendamos utilizar el 6, 5, o 4 si es posible. iii. No hay que olvidar que el cable debe estar terminado por una terminación resistiva que normalmente se coloca en el último dispositivo de la cadena SCSI. Ilustración 4.68. Conexión de dispositivos SCSI10. Conecta el cable de datos adecuado. Debemos asegurarnos de que el hilo de color rojo del mazo cables, se hace coincidir con el terminal número uno del conector, para lo cual, deberemos introducir el conector atendiendo a las muescas de referencia existentes en el macho y la hembra. Si la unidad es IDE (recuerda que se pueden poner hasta 4 dispositivos IDE) y sólo se dispone de un disco duro que se encuentra en el primer
  • 238. canal IDE, lo aconsejable es poner la nueva unidad en el segundo canal IDE como maestro. Si el dispositivo se conecta a un canal IDE que ya tiene conectado otra unidad, la conexión se realizará como se indica en la siguiente ilustración.Ilustración 4.69 Conexión de dos dispositivos de almacenamiento en un mismo canal IDE. 11. Conecta el cable de alimentación. Ilustración 4.70. Conexiones traseras en las unidades IDE. 12. Conecta el cable de sonido desde la unidad a la tarjeta de sonido (este cable nos lo proporcionará el vendedor en el momento de la adquisición del lector). Si el sistema de sonido está integrado en la placa madre, el conector tendremos que buscarlo en el manual de la placa madre.
  • 239. Ilustración 4.71 Conexión del cable de audio del CDROM o DVD a con la tarjeta de sonido (izquierda) y con la placa madre (derecha). 13. Coloca la unidad en su alojamiento dentro de la carcasa (hueco de 5 ¼”). Se introducen desde la parte frontal hacia el interior. Normalmente basta con retirar una tapa de la parte frontal que lleva un sencillo sistema de anclaje que se libera a presión simplemente con un destornillador plano. En algunos casos, detrás de la placa de plástico se encuentra otra metálica sujeta únicamente por unos puntos que nos permiten quitarla fácilmente haciéndola bascular repetidamente. Los cables deberán haber sido conducidos a través de esta abertura antes de conectarse a la unidad. Los pasos 11, 12 y 13 pueden realizarse en sentido inverso, dependiendo de la longitud de los cables y habilidad del operador.Ilustración 4.72. Detalle de la colocación de las unidades CD-RW y DVD-RW en la carcasa.
  • 240. 14. Fija la unidad a la carcasa utilizando los tornillos de la unidad antigua, o los que nos proporcionó el vendedor (es conveniente adquirir estos tornillos cuando se compra la nueva unidad para no llevarnos la desagradable sorpresa de que no tenemos tornillos de fijación o que los que tenemos tienen distinta rosca).15. Cierra la carcasa del ordenador y conectar a la red eléctrica.16. Inicia el ordenador.17. Ahora tenemos que conseguir que el sistema reconozca la unidad de CD-ROM que acabamos de instalar, para ello: • En MSDOS: a. Hay que instalar el controlador de CD-ROM. Normalmente el disco que acompaña a la unidad tendrá un archivo llamado: instalar.bat, instalar.exe, setup.exe, que utilizaremos para esta instalación. Estos archivos copian el driver en el disco duro, y modifican los archivos config.sys y autoexec.bat del ordenador. b. Reiniciaremos el ordenador y comprobaremos que todo funciona correctamente. • En Windows 3.XX a. Este sistema operativo reconoce el CD-ROM a partir de los instalados en MSDOS, así que habrá que proceder con la instalación en MSDOS según el apartado anterior, y no habrá ningún problema. • En Windows 95/98 a. Al arrancar el ordenador reconocerá el nuevo hardware y se instalará automáticamente. En caso de que no lo consigamos a la primera, habrá que hacerlo por el sistema de agregar nuevo hardware de forma manual. Si el sistema sigue sin reconocerlo, instalaremos el CDROM en MS-DOS y comprobaremos que funciona correctamente, posteriormente lo deberá reconocer Windows sin problemas. • En Windows Me/2000/2003/XP a. Al arrancar el ordenador reconocerá el nuevo hardware y se instalará sin problemas. No será necesario utilizar el driver del fabricante.
  • 241. Un controlador erróneo o mal instalado suele provocar el bloqueo delsistema cuando el sistema intenta acceder a los datos de un CD-ROM. En estecaso no hay más remedio que utilizar el controlador (driver ) original delfabricante. Si no disponemos de espacio en el interior de la carcasa, siemprepodemos ampliar el ordenador con una unidad CD-ROM externa. Existenvarias posibilidades para elegir una unidad externa, pero hoy por hoy, la quepresenta una mejor relación calidad/precio, es la unidad externa conconexión USB-2.0. También existen unidades que se conectan por puertoparalelo (centronics), que ya están obsoletas y son muy lentas, y unidades quese conectan mediante el BUS FireWire IEEE 1394 que son más caras que lasque utilizan el bus USB y no mejoran sustancialmente sus características.4.5.2 Problemas que se pueden encontrarAl reproducir un CD Causa: • El cable de audio no se ha conectadode audio en la unidad correctamente.de CD-ROM o DVD, • El mezclador de audio tiene apagado elno suenan los canal correspondiente al CD.altavoces. • La unidad falla. Solución: • Verifica las conexiones del cable de audio, las conexiones de los altavoces, los controles de volumen y balance del mezclador de audio de Windows, comprobando que está activo el canal adecuado en la tarjeta de sonido. • Conecta los auriculares a la parte frontal y pulsa el play para escuchar un CD de audio. De esta forma se comprueba de forma básica que la unidad funciona.No reconoce la Causa: • El cable de alimentación no está bienunidad o no se conectado.enciende el pilotoindicador durante elarranque del sistema.El sistema no Causa: • El cable de datos IDE no está bienreconoce a la unidad. conectado.El sistema reconoce Causa: • El cable de datos IDE no está bienla unidad, pero no conectado.reconoce los discos.
  • 242. • La unidad se ha roto. Lo más probable es que se haya desajustado la OPU del sistema de lectura/escritura. La solución sería cambiar la OPU, pero posiblemente sea más rentable cambiar la unidad por una nueva.El MS-DOS no Solución: • Comprobar que en el autoxec.bat sereconoce la unidad. encuentra la siguiente línea, u otra similar: C:pathmsCDex.exe /d:msCD001 /M:8 /V • Comprobar que en el fichero config.sys se encuentra la siguiente línea u otra similar: Device=C:pathsbide.sys /D:MSCD001 /V /P:1F0,14La bandeja de carga Causa: • Una aplicación que se está ejecutandodel disco no actualmente la tiene capturada estaresponde al botón de función.expulsión. • El cable de datos IDE no está bien conectado. Tabla 4-15 Posibles averías en unidades de CD-ROM y DVD.4.6 Copias de seguridadExiste una gran variedad en la oferta de unidades de backup para la realizaciónde la copias de seguridad de los datos. De hecho la elección de la unidadadecuada es un factor determinante en el diseño de un sistema, en el que losdatos tienen un valor inestimable. A un sistema de copias de seguridad se ledebe pedir que admita grandes capacidades de almacenamiento, alta fiabilidad,larga duración del soporte, alta velocidad de transferencia de datos, bajo costepor MB de almacenamiento, interfaz sencillo, y software especializado queevite al máximo el error humano.4.6.1 Conexión de las unidades al ordenadorDentro de la amplia gama de las unidades de backup que se pueden encontraren el mercado, podemos diferenciar en cuanto a la conexión del dispositivo conel ordenador los siguientes grupos: • Unidades externas con conexión al puerto paralelo: Las unidades externas en general tienen la ventaja de que son portátiles con lo que se pueden llevar los datos de un ordenador a otro de forma muy sencilla. El mayor inconveniente de esta conexión es que el puerto paralelo alcanza una transferencia máxima de los datos de 3,3MB por minuto. Cuando se
  • 243. utiliza el puerto paralelo, hay que asegurarse que se ha seleccionado en la BIOS el modo EPP o ECP del puerto paralelo. • Unidades con conexión a un bus SCSI: Este es muy rápido y asegura una transferencia de datos muy elevada. Se utiliza tanto unidades externas como internas. • Unidades con conexión al bus IDE: Es un bus rápido aunque no tanto como el SCSI. Solo se utiliza con unidades internas. • Unidades con conexión al puerto USB: Son unidades portátiles que utilizan las ventajas de este puerto para la transferencia rápida de los datos. Dada la popularidad que están tomando estas unidades, es presumible que en el futuro dejen de fabricarse las unidades con conexión al puerto paralelo, produciéndose una migración hacia este puerto que ofrece características muy superiores.4.6.2 Unidades para copias de seguridadEntre los dispositivos más conocidos para la realización de copias de seguridadpodemos citar los siguientes: • Unidades ZIP de la empresa Iomega. • Unidades Streamer o unidades de cinta • Discos duros extraíbles • Unidades M.O. (magneto ópticas) • Grabadoras de CD.4.6.3 Políticas para copias de seguridadLas copias de seguridad deben realizarse periódicamente ya que ningúnsistema está libre de una eventual avería o error humano. Se trata de unproceso que lleva varias horas generalmente, ya que los volúmenes de datosson cada vez más grandes, y además tiene el inconveniente de que necesitaprácticamente toda la potencia del microprocesador central para realizar laoperación, dejando el ordenador inutilizable para otras aplicaciones mientras serealiza la copia de seguridad. Una posible política para las copias de seguridad es su realización diariaen una empresa para salvaguardar la integridad de los datos. Esto implica quedurante un periodo diario, generalmente el de menor actividad en el ordenador,se realizará la copia. Para asegurar los datos puede utilizarse un soportediferente para cada día de la semana, por ejemplo uno para el lunes, otro parael martes, y así sucesivamente. De esta forma a la siguiente semana sesobrescribirán los soportes diarios con los nuevos datos. La ventaja de este
  • 244. sistema es que si hay una avería con pérdida de datos, y además ha influido dealguna forma en la última copia de seguridad tomada, el resultado será quehemos perdido los datos, pero como tenemos en un soporte diferente la copiade seguridad del día anterior, la gran mayoría de los datos se podránrecuperar, a falta únicamente de los datos generados el día de la avería. El mayor inconveniente de esta política para copias de seguridad es lacantidad de tiempo requerido en cada proceso de copia. Por ello se utilizageneralmente un sistema incremental de datos. En un sistema incremental de datos se puede seguir la siguiente políticade copias de seguridad: El primer día de la semana se realiza una copia deseguridad completa del sistema, lo que implica una duración del proceso paraeste día igual a cualquiera de los días del caso anterior. El segundo día de lasemana, sólo se copiarán los datos generados ese día, con un ahorro detiempo muy significativo. Los demás días de la semana se proseguirá con elsistema de copia incremental copiando únicamente los datos generados cadadía. Este modo de funcionamiento complica un poco la restauración de losarchivos en caso de que sea necesario. Ya que implica que primero serestaurarán los del primer día de la semana, después los del día siguiente, yasí hasta el último día. Además no se puede continuar con un proceso de copiaincremental indefinido, ya que si han pasado muchos días el modo larestauración de archivos será muy complicado, y perderemos fiabilidad en losdatos. Por esta razón lo recomendable puede ser que al comienzo de cadasemana o periodo elegido se realice una copia de seguridad completa, ydurante las siguientes sesiones de copia del periodo se utilice el sistemaincremental de datos. Supongamos que hemos elegido un soporte de cinta para la copia deseguridad, donde los datos se guardan de forma secuencial. Al comenzar elperiodo se realiza la primera grabación con todos los datos del sistema, esto segrabará automáticamente al principio de la cinta, al día siguiente se utilizará elproceso incremental de datos, con lo que los nuevos datos se grabarán acontinuación del último dato que se grabó en la sesión anterior y asísucesivamente aumentando la capacidad utilizada en la cinta. Como se ve elsistema de grabación incremental de datos necesitará mas espacio en elsoporte que el sistema convencional.4.6.4 Los más utilizadosPero las empresas ante todo necesitan fiabilidad y rapidez, y en este sentidoganan las unidades MO, siendo las más fiables y con interfaz SCSI, las másrápidas.
  • 245. En cuanto a popularidad seguramente las unidades ZIP hayan sido lossoportes más utilizados para la grabación de copias de seguridad, peroactualmente tienen una fuerte competencia por parte de las grabadoras de CD-RW y, sobre todo, de las unidades DVD-/+RW, en el sector doméstico.4.6.5 Tecnología MOLos discos MO (Magneto Optical) utilizan un láser óptico y un campo magnéticopara la grabación de los datos. Los principales beneficios de esta tecnologíason su alta fiabilidad y su bajo coste por MB almacenado.4.6.5.1 Principio de funcionamientoLos discos MO están cubiertos de un material especial que puede sermagnetizado, pero sólo a una temperatura cercana a los 300ºC, Hecho por elcual no le afectan los campos magnéticos a temperatura ambiente. Losdispositivos magnéticos normales como los discos duros y los discos flexibles,pueden perder los datos debido al efecto de campos magnéticos próximos. Utilizan un láser para calentar hasta 300ºC la superficie del discodurante la grabación de datos, permitiendo que de esta forma que los datossean grabados mediante la aplicación de un campo magnético. Para la lecturase utiliza el mismo láser pero a baja temperatura. Ilustración 4.73. Unidad 5.2 GB 5.25” Magneto Optical External Drive de Mitsubishi La cara grabada es altamente reflexiva debido al campo magnéticoaplicado. La luz láser se envía polarizada a la superficie del disco, si el área deldisco donde incide tiene una carga positiva es reflectada en una dirección,pero si la carga es negativa, la polarización se rota ligeramente, lo que haráque un receptor (sensor) óptico detecte esta variación en la polarización de laluz.4.6.5.2 Características generalesOtras ventajas de este sistema de grabación son: La información puede ser borrada y escrita hasta 10 millones de veces.
  • 246. Los discos MO tienen una esperanza de vida de 100 años. La velocidad de lectura y escritura es muy rápida. Velocidad de giro del motor de 3600 rpm. Tiempo de acceso 25 ms. 10 MB/s con interfaz SCSI.4.6.5.3 Ejemplo prácticoModelo RMO-S551/S de SonyESPECIFICACIONESModel Number (Modelo) RMO-S551/SProduct Category (Ext/Int) Ext. MO DriveMaximum Capacity of Hardware (Capacidad de 5.2 GBalmacenamiento)TRANSFER RATE Sustained (Velocidad de 5.07 MB/s to 2.48 MB/s (5.2 GB media)transferencia sostenida)Burst Transfer Rate (Velocidad de transferencia en 3.0 MB/s (Async., Max.)modo ráfaga)Access Time (Tiempo de acceso) 25 ms (Avg., Typ.)Latency (Tiempo de latencia) 8.3 ms / 9.1 ms (Avg.)Disk Rotational Speed (velocidad de rotación del 3,300 rpm / 3,600 rpmdisco)Load Time (Tiempo de carga) 5.5 sEject Time (Tiempo de expulsión) 3.5 sBUFFER MEMORY (Buffer de memoria) 4 MBINTERFACE (Conexión) SCSI-2 FastLOADING MECHANISM (Mecanismo de carga) Motorized load and ejectRELIABILITY(Fiabilidad) MTBF 100,000 POH* En este apartado se MSBF More than 750,000 cyclesmuestran parámetros MTTR 30 Minutesestadísicos relacionados con Bit Error Rate 10(-17) bitsla tasa de fallosDisk “FORMAT” (Formato de los discos) Continuous / Composite (ISO/IEC 15286)Rotational Mode (Modo de rotación) ZCAV: Zoned Constant Angular VelocityModulation Code (Modulación de código) RLL (1,7) Run Length Limited CodingDimensions (WxHxD) (Dimensiones) 8.37 x 2.87 x 11.62 inches 211 x 70 x 293 mmWeight (Peso) 10 lb 14.4 oz 4.9 kgMOUNTING (Montaje) Horizontal or VerticalACCESSORIES (Accesorios) One blank 5.2 GB Included MO disk Driver for Included Macintosh® systems Drive for Windows Included ® systems AC power cord Included User manual IncludedPower Requirements (Requerimientos de la red 100 to 240 V AC +/- 10%
  • 247. eléctrica de alimentación) 50 / 60 Hz +/- 5%Current Consumption (Consumo de corriente) 0.60 to 0.35 A (Max.)Power Consumption (Consumo de potencia) 40.0 W. (Max.)Operating Temperature (Rango de temperatura de 40° F to 113° Ffuncionamiento) 5° C to 45° CNon-Operating Temperature (Temperaturas a las -22° F to 140° Fque deja de funcionar) -30° C to 60° COperating Humidity (Humedad de funcionamiento) 10% to 90% (non-condensing)Accoustic 45 db (A) (Max.)REGULATORY COMPLIANCE (conformidad con UL 1950 2nd Edition, USAlas siguientes normas de regulación) CUL CSA C22.2 No. 950, Canada DHHS Laser Compliance 21 CFR Subchapter J, USA TUV Certification according to EN 60 950, Europe TUV Certification according to EN 60 825, Europe EN55022 Class B IEC801-2, IEC801-3Limited Warranty (garantía) 12 months fROM date fo purchase Tabla 4-16 Características reales de una unidad MO.4.6.6 Unidades ZIPSe trata de unidades fabricadas por la firma Iomega. Existen muchos modelospara toda una gama de soluciones de backup, desde las más sencillas y lentasde bajas capacidades, hasta las más rápidas y de elevadas capacidades.4.6.6.1 Distintas versionesExisten versiones internas yexternas, pero las más vendidasson las unidades externas conconexión al puerto paralelo. Sepueden encontrar actualmentecon capacidades desde 100MBhasta 5,2GB. Pueden encontrasetambién unidades ZIP con Ilustración 4.74 Soporte de datos ZIP.conexión SCSI con una velocidadmuy superior a las conectadas al puerto paralelo. Existen modelos que son compatibles con los discos flexibles de 3 ½como la LS-120. Estas unidades serían una buena opción a la disquetera de 3½. Se conecta a un bus EIDE y, al arrancar el ordenador, la reconoceautomáticamente como una disquetera más asignándole la unidad “B:”.También, se puede asignar la unidad “A:”, pero es necesario adquirir unatarjeta controladora especial. Permite escribir y leer discos flexibles de 3 ½ a
  • 248. más del doble de velocidad que una disquetera convencional, utilizando discosLS de 3 ½ que tiene una capacidad de 100MB.4.6.6.2 Instalación de una unidad ZIP con conexión al puerto paralelo1º Comprobar el material incluido en el KIT: Unidad ZIP, F.A. (Fuente dealimentación) externa, cable para el puerto paralelo, disco con utilidades ydrivers para la instalación, manual de instrucciones.2º Apagar el ordenador y desconectar el cable de la impresora del extremoconectado al puerto paralelo del ordenador.Ilustración 4.75. Unidad ZIP.3º Conectar el cable paralelo incluido en el KIT desde la unidad ZIP hasta elpuerto paralelo del ordenador.4º Conectar el cable de la impresora (el extremo que se encontraba conectadoal puerto paralelo del ordenador) a la unidad ZIP. Para poder imprimir la unidadZIP deberá tener conectada la alimentación.5º Conectar la F.A. a la unidad ZIP por el extremo de la clavija hembra, y a unatoma de la red eléctrica por el extremo del otro cable preparado para tal fin.6º Arrancar el Ordenador.7º Configurar en la BIOS la opción PARALELL PORT MODE con el parámetroEPP+ECP y guardar la configuración.8º Desde Windows 98 arrancar el disco de instalación que se incluye en el KIT.El programa instalará la unidad y le asignará la siguiente letra de unidaddisponible.9º Instalar las utilidades que se incluyen en el disco.
  • 249. Ilustración 4.76. Vista posterior de una unidad ZIP.
  • 250. 5 Tarjetas gráficas.5.1 El sistema gráfico.Los programas generanconstantemente datos e imágenesque se ven en el monitor gracias alsistema gráfico. En este podemosdiferenciar varios elementos: elmonitor, la tarjeta gráfica y los driverso controladores software que permitenque los programas puedanentenderlos y manejarlos. Cada unode estos elementos cumple una Ilustración 5.1 Tarjeta gráficafunción distinta dentro del sistemagráfico, pero tienen algunascaracterísticas comunes que deben ajustarse entre sí para un máximorendimiento del sistema. De este modo, de entre las características comunes,el dispositivo más lento o menos potente determinará las capacidades gráficasdel sistema. Por ejemplo, de poco nos serviría tener la mejor tarjeta gráfica delmercado si disponemos de un monitor VGA que sólo permite trabajar a unaresolución de 800 x 600 puntos, y viceversa, de poco nos serviría tener el mejormonitor del momento, si nuestra tarjeta gráfica no dispone de un procesadorgráfico bueno. La tarjeta gráfica es, por tanto, el dispositivo encargado de generar lasimágenes que serán mostradas por el monitor a petición de los programas.Tiene que ser un dispositivo muy veloz, puesto que tiene que transformar, entiempo real, la información que los programas le dan, que puede estarconstituida de cientos de millones de puntos o triángulos (unidad mínima derepresentación en entornos 3D), en información gráfica que pueda serrepresentada en el monitor a una velocidad superior a 25 imágenes porsegundo, para que el ojo humano no detecte parpadeo y entienda la imagencomo una imagen continua en movimiento. El monitor visualiza la información que se genera en los programas através de la tarjeta gráfica. Los principales parámetros que determinan lacalidad de un monitor son: el tamaño, la resolución, la profundidad de color y lafrecuencia de trabajo. Los driver son programas que sirven de interfaz entre los programas y latarjeta gráfica y que son suministrados directamente por el fabricante de latarjeta gráfica, de forma que los programadores no tengan que preocuparse dequé tarjeta gráfica se utilizará en un sistema u ordenador concreto y qué tipo de
  • 251. programación o comandos necesitará para funcionar correctamente. Digamosque el driver se encarga de transformar o traducir unas órdenes o comandosgráficos genéricos, proporcionados por los programas, en órdenes o comandosgráficos comprensibles por la tarjeta gráfica en cuestión. De todos modos,todas las tarjetas gráficas mantienen compatibilidad con el modo estándarVGA, que utilizan en el proceso de arranque del ordenador hasta que hacenacto de presencia los drivers correspondientes instalados en el sistemaoperativo. Por tanto, es fácil comprender, que si disponemos de una tarjetagráfica muy buena, pero no de sus drivers correspondientes, se comportarácomo una tarjeta básica VGA y no podremos sacarle ningún partido adicional,de ahí la importancia de guardar siempre los drivers que el fabricante nosproporciona cuando compramos la tarjeta gráfica.5.2 Historia.En 1981 se lanzó el primer PC de IBM con un sistema grafico que solo podíatrabajar en modo texto, es decir con los símbolos gráficos del código ASCII,que se denominó MDA (Monochrome Dispay Adapter). Seguidamente sacó el sistema grafico CGA(Color Graphics Adapter) con una resolución de 320x200 y una profundidad de cuatro colores. Este fue el primer sistema grafico verdadero que permitía crear dibujos e imágenes en la pantalla del ordenador. Constaba de una matriz de puntos con 320 Ilustración 5.2 Tarjeta gráfica columnas por 200 filas que abarcaban toda la pantalla del monitor. El número total de puntosde esta matriz era de 64.000; de esta forma cada vez que el procesadorprincipal del ordenador creaba una imagen tenía que dibujar esos puntos en lamemoria de vídeo. La razón de que el número de columnas fuera diferente alnúmero de filas fue para intentar mantener la relación de aspecto 4.3 de unatelevisión. Como los datos en la memoria se escriben con bits que sólo puedenrepresentar los valores 0 y 1, cada punto de la pantalla necesitaba 2 bits paraasignar el color de cada punto: 00= primer color, 01= segundo color, 10= tercercolor y 11= cuarto color. Así pues, el número de bits necesarios para dibujaruna imagen completa era de 128.000 (dos bits de color para cada punto).Como en la memoria los bits se agrupan de 8 en 8 formando las bytes,necesitaba un cantidad de memoria igual a 16000 bytes (16 KB). Por esa misma época un fabricante independiente llamado Hérculessacó al mercado su propia tarjeta grafica con una resolución de 720x348llamada HGC (Hercules Graphics Cards), fue muy popular ya que
  • 252. prácticamente doblaba la resolución de la CGA, siendo muy adecuada paraprogramas de CAD. En1984 IBM lanza su sistema gráfico EGA (Enhanced GraphicsAdapter), con una resolución de 640x350 y una profundidad de color de 16colores; en 1987 evolucionó al sistema gráfico VGA(Video Graphics Array), conuna resolución de 640x480 y 16 colores, que se convirtió en el estándar máspopular de sistemas gráficos. A partir de este momento aparecen una gran cantidad de empresasindependientes con sus propias tarjetas gráficas que genéricamente sedenominaron superVGAs , extraVGAs, VGAs ampliados y VGAsextendidos, con resoluciones de 800x600, 1024x768, 1280x1024, 1600x1200y mayores, capaces de manejar 256, 32.768, 65.536 o 16.777.216 colores.Entre estos fabricantes uno de los estándares más extendidos fue el VESA(Video Electronics Standards Association), TIGA, S3, ATI, etc. Posteriormentela firma “3dfx” protagonizó una gran revolución en sistemas gráficos con sutarjeta gráfica aceleradora 3D “Voodoo”, que dio origen a una nueva carrerapara obtener sistemas gráficos más veloces, potentes y eficaces que nos hanllevado al momento actual. Hoy día la oferta de tarjetas gráficas es realmenteamplia y variada.5.3 Resolución y frecuencia de refresco.La resolución de un sistema gráfico representa el número de puntos opíxel (unidad de medida gráfica que representa al punto gráfico) que puedenrepresentarse en un monitor, y que, por tanto, es capaz de generar la tarjetagráfica, tanto en el eje horizontal como en el vertical. La resolución es unparámetro con dos valores, el primero correspondiente al eje horizontal “X” y elsegundo al vertical “Y”, así hablaremos de resoluciones de 640x480 píxel hastamás de 2600x1280 píxel. En sistemas gráficos como las impresoras, este datose da por unidad de longitud, normalmente por pulgadas. La mayoría de lastarjetas gráficas pueden trabajar con varias resoluciones simplementecambiando el modo de trabajo en el driver que proporciona el fabricante. Ilustración 5.3. Imágenes representadas a diferente resolución
  • 253. La matriz de puntos que forma la imagen, debe ser actualizada continuamente,tanto para refrescar la imagen como para modificarla. La frecuencia derefresco vertical es el número de veces por segundo que se refresca laimagen, determina la estabilidad y parpadeo que se producirán en la imagen,esta frecuencia de refresco se mide en Hz (Hertzios). Cuanto mayor sea estafrecuencia de refresco menor será la sensación de parpadeo de la pantalla ymenor será el cansancio visual que se sufrirá. Las frecuencias con que setrabaja normalmente van desde los 60 a los 80 Hz, siendo este un parámetroimportante que también debe soportar el monitor que vaya a presentar dichaimagen. La mayoría de las tarjetas gráficas actuales soportan bien lasfrecuencias verticales altas, no así los monitores, siendo este un parámetrodeterminante del precio, como veremos en el tema dedicado a los monitores. Existe una modalidad de trabajo denominada entrelazado para conseguirfrecuencias de refresco mayores de las que realmente soporta la tarjeta. Setrata de refrescar primero las líneas impares y luego las pares, pero no esadecuado para la vista, con lo que es preferible trabajar con un sistema gráficono entrelazado. Actualmente, aunque algunas tarjetas lo contemplan, estátotalmente en desuso.5.4 Colores.Al número de colores que una tarjeta puede mostrar en pantallasimultáneamente se le denomina paleta de colores. Si tenemos en cuenta que la resoluciónnos define las características en los ejes X e Yde la pantalla, el color define la profundidad(otra dimensión) de cada píxel (punto gráfico),describiendo el color de dicho píxel. Estosvalores de color de cada píxel se guardan en lamemoria de vídeo. Cuanto mayor sea elnúmero de colores, mayor será la memoria devídeo que necesitaremos. Ilustración 5.4. Paleta reducida de colores El número de colores de un píxel seguarda en forma de bits en la memoria. Cuantos más bits tenga asignado unpunto para la representación de colores mayor será el número de colores, de latarjeta. Si llamamos “n” al número de bits asignados para el color,podemos calcular el número de colores con la fórmula: Número decolores = 2n 1 bit = dos colores 2 bits = 4 colores 3 bits = 8 colores
  • 254. 16 bits = 65.536 colores (color de altacalidad) 24 bits = 16.777.216 colores(abreviando 16,7 millones de colores o color Ilustración 5.5 Gráfico con 1 bit de profundidad de colorverdadero) Algunas tarjetas utilizan más de 24 bits para cada punto, pero sóloutilizan 24 para el color, los demás seutilizan para efectos de transparencia,sombreado, superposición, rendering, etc. Para la composición de un colorutilizamos el sistema RGB (Red, Green, Blue),que consiste en crear cualquier color del Ilustración 5.6 Gráfico con 8espectro de colores a partir de los tres colores bits de profundidad de colorbásicos: Rojo (Red), Verde (Green) y Azul B/N(Blue). La tarjeta gráfica guarda en memoria lacantidad de cada uno de estos colores que seutilizará para crear en la pantalla del monitor elcolor real que se le ha asignado a un píxel. Por ejemplo, en formato 24 bits, seutilizarán 8 bits para el rojo, 8 bits para el Ilustración 5.7 Gráfico con 8verde y 8 bits para el azul. Esta relación bits de profundidad de colortambién se expresa como 8:8:8, indicando que (256 colores)dispone de 8 bits para cada color básico. Una vez que se han guardado en la memoria de vídeo las componentesRGB de cada punto, hace falta un elemento que sea capaz de convertir, entiempo real, esta información digital (formadapor bits) en una señal analógica (en el próximotema, se justificará el por qué de este cambio),que se enviará al monitor para que dibuje dichopunto en su pantalla. El encargado de estatarea es el RAMDAC. Este dispositivo Ilustración 5.8. Gráfico con 16convierte la información digital almacenada bits de profundidad de coloren la memoria por cada color en un voltajedeterminado que, posteriormente, será enviado por tres terminalesdiferentes del conector de vídeo denominados R, G y B, hacia el monitor.También envía por otros terminales las señales eléctricas correspondientes a lainformación de sincronismos que indicarán al monitor cuando se ha terminadouna línea (sincronismo horizontal) o una imagen completa (sincronismovertical).
  • 255. Cuanto menor sea el número de colores de la paleta, el sistema gráficotrabajará más rápidamente, por esta razón en algunos juegos y aplicaciones sesacrifica el número de colores para obtener más velocidad en los cambios delas imágenes.5.5 Utilidades y accesoriosEn el software que acompaña a las tarjetas, además de los drivers, suelenvenir algunas utilidades para chequear el sistema gráfico con parámetrosindicadores de velocidad, resolución, y otras capacidades del mismo. Tambiénhay que tener en cuenta otros extras que pueden incluir las tarjetas gráficascomo las salidas para TV y la incorporación de un sintonizador digital que laconvierte en un receptor de TV.5.6 Elementos de la tarjeta gráfica Los elementos principales que hay que tener en cuenta la hora de elegiruna tarjeta gráfica son las siguientes:5.6.1 Procesador gráficoLos procesadores gráficos o GPU (Graphics Processor Unit, unidad deprocesos gráficos) básicamente pueden ser de 3 tipos: controladores deimágenes (frame buffer), coprocesadores aceleradores y coprocesadoresprogramables. Los controladores de imágenes, en realidad, no se pueden consideraruna GPU, ya que su funcionamiento se basa en que el procesador principalrealizará todo el trabajo gráfico: control de ventanas, cursores, etc., mientrasque el controlador de imágenes en sí, se limita únicamente a la gestión ymantenimiento de la memoria para que la imagen pueda aparecer en elmonitor. Por ejemplo, para dibujar un círculo, el procesador principal deberáencargarse de calcular cada uno de los puntos que formarán el círculo en lapantalla y el controlador gráfico simplemente lo mostrará. Este es el caso de lasprimeras tarjetas gráficas denominadas VGA (Video Graphic Array) y SVGA(Super Video Graphic Array). Los coprocesadores aceleradores soportan un set (conjunto) deinstrucciones fijas (fixed-function coprocessor), descargando al procesador departe del trabajo gráfico. Para ello intercepta las llamadas relacionadas con losprocesos gráficos y, si es capaz, realizará él mismo el trabajo, en casocontrario, se las pasará al procesador principal. Para interceptar las llamadas lo que hace es capturar las interrupcionesrelacionadas con el proceso gráfico y, cuando un programa realiza una llamadaa esta interrupción, la analiza para ver si puede ejecutarla, en caso contrario se
  • 256. la envía al sistema operativo. Así, por ejemplo, para dibujar una línea, elprograma aplicación realizará la petición de interrupción correspondiente eindicará que quiere dibujar una línea, dando como parámetros las coordenadasde los puntos inicial y final de dicha línea. En este caso, el procesador gráficointerceptará la orden y la ejecutará el mismo. Dado que los trabajos gráficos en Windows son limitados y muyrepetitivos, y que el diseño de estos procesadores es muy simple, puedenobtener en las operaciones típicas de este sistema operativo rendimientos muysuperiores a los de otros procesadores del tipo programable de la gama alta.En otros programas, especialmente con juegos, su rendimiento no escomparable. Algunos de los más conocidos son: 86xxx de S3, P9000 deWeitek, P2000 de Primus technology, 82xxx de Chips and Technologies, MachX de ATI, 90C3x de Western Digital, ET4000/W32 de Tseng Labs, y GD542xde Cirrus Logic. Los coprocesadores gráficos programables son capaces de realizarcualquier tarea, ya que se trata de auténticos microprocesadores como elpropio procesador central del ordenador, así que, necesitará de las subrutinasnecesarias para la ejecución de cada tarea. Necesitan su propia memoria deprograma diferente de la memoria de vídeo. Es normal que le acompañen otroschips para que le ayuden en las tareas de modelización, zoom, rotaciones, etc.Este es el caso de los modernos procesadores gráficos, que se instalan en lasmás modernas tarjetas gráficas y que son los que realmente tienen ladenominación de GPU (Graphics Processor Unit) o también VPU (VisualProcessing Unit). Los fabricantes más relevantes de procesadores gráficos son nVIDIA(http://www.nvidia.com/page/home.html), ATI(http://www.ati.com/products/discontinued.html) y Matrox(http://www.matrox.com/mga/home.htm), aunque hay muchos fabricantes másde renombre entre los que se encuentran Hercules y SIS, entre otros. A continuación se citan las principales características que indican lacalidad de una GPU y los valores que alcanzan actualmente: Tecnología de fabricación o tamaño de los transistores que componen el procesador. Suelen ir un poco por detrás de los procesadores principales, pero cada vez más cerca. En la actualidad se fabrican con tecnologías de 0,13 micras. Numero de transistores: Se superan los 200 millones de transistores. Frecuencia de reloj interno de la GPU: Se supera, en las más modernas, el Giga Byte.
  • 257. Tamaño máximo de los registros internos, Graphics Core: se llega a los 256 bits, muy superior a los registros de los procesadores principales. Tamaño, en bits, del interfaz de memoria: Alcanza los 128 bits, lo que nos permitirá gestionar módulos de memoria de 128 bits directamente. Ancho de banda de la memoria: Se supera los 30 GB/s. Tipo de memoria soportada: DDR SDRAM. Fill Rate, velocidad o tasa de relleno: Se puede dar en píxel/seg., texel/seg., vértices/seg. y triángulos/seg. Los valores actuales superan: o 6000 millones de píxel/seg. o 8000 millones de texel/seg. El texel podemos considerarlo como el elemento básico de una textura. o 700 millones de vértices/seg. o 50 millones de triángulos/seg. Memory Data Rate, Frecuencia de la memoria de datos: 1 GHz. Dual RAMDACs, frecuencia del RAMDAC: 400 MHz.Las tecnologías más modernas empleadas por la última generación deprocesadores gráficos son: Cine FX Engine (NVIDIA): Actualmente en su versión 3.0. Dota a los gráficos animados en 3D de un realismo similar al de cualquier película de cine de alta calidad utilizando una profundidad de color real de 128 bits para el sombreado de vértices que permite una alta precisión de coloridos en la imagen. UltraShadow Technology (NVIDIA): Técnica de sombreado que permite calcular muy rápidamente la influencia de la sombra de unos objetos en otros de su entorno, dotando de gran realismo a las imágenes generadas en 3D. Intellisample HCT (NVIDIA): Son un conjunto de técnicas y algoritmos que permiten una muy eficiente compresión de gráficos comprimiendo los colores, texturas y datos del eje Z (3D) a resoluciones superiores a los 1600 x 1280 píxel. Charisma Engine™ (ATI): Dota a las GPU de ATI de una gran velocidad de proceso en cálculos de iluminación y recorte.
  • 258. SmartShader™ (ATI): Conjunto de recursos diseñados para optimizar los sombreados de píxeles y vértices. HyperZ™ HD: Tecnología desarrollada para optimizar la transferencia de datos entre la memoria gráfica y el sistema de modelización 3D, que requiere un gran ancho de banda.5.6.2 Memoria vídeoLa principal misión de la memoria vídeo consiste en almacenar los datos quese muestran en el monitor. Desde este punto de vista, la cantidad de memoriade vídeo determina la resolución máxima y la profundidad de color con la quepuede trabajar el sistema gráfico. Por ejemplo, para trabajar con una resoluciónde 800x600 y una profundidad de color de 32 bits sería necesaria una cantidadde memoria igual a 800 x 600 x 4 byte = 1920KB, es decir, necesitaremos 2MB de memoria instalada en la tarjeta gráfica. Sin embargo, en las tarjetas gráficas actuales que implementancaracterísticas 3D, esta no es la única misión, ya que, además de utilizar lamemoria para almacenar una imagen digital, se utiliza para almacenar lastexturas y otros elementos que el procesador gráfico utilizará para modelizar(rendering) o generar las imágenes que posteriormente se visualizan en lapantalla, necesitando por tanto cantidades superiores de memoria. Nodebemos confundir esta memoria con la memoria principal, aunque la tarjetagráfica se comporte como un ordenador en sí, es independiente del sistemacentral y su memoria también, aunque, lógicamente, existe una cierta conexiónentre ambos, de forma que pueden compartir en cierto modo la memoria entreambos. Por ejemplo, tanto el procesador principal, como el procesador de vídeo,como el RAMDAC tienen acceso a la memoria de vídeo encargada de mostrarla imagen en el monitor, aunque en las tarjetas modernas, el procesador centralsólo utilice esta zona cuando está trabajando la tarjeta en modo VGA estándar.En los casos en que la tarjeta utiliza todo su potencial 3d, como puede ser enlos juegos, prácticamente todo el proceso lo realiza el procesador de la tarjetacon lo que el central puede descansar de esta tarea y apenas tiene queacceder a la memoria de vídeo. En el caso en que ambos procesadores utilicen la memoria de vídeo,nunca lo harán por el mismo puerto, ya que se podrían interferir entre sí, paraello, las tarjetas de vídeo utilizan unas memorias especiales que tienen dospuertos o canales distintos para leer y escribir la memoria. Por ejemplo, por unode los puertos escribe los datos el procesador central en la memoria derepresentación de vídeo y por el otro, lee el sistema de proceso gráfico. Este
  • 259. tipo de memorias ya estudiado en el tema de 3 de memorias, se denominanVRAM. Por otra parte, las tarjetas con procesadores gráficos necesitan demucha memoria para realizar sus cálculos y modelizaciones 3D, por lo que, sino vienen dotadas con suficiente memoria, pueden hacer uso de parte de lamemoria del sistema, siempre que utilicen un bus AGP para su conexión con laplaca madre. De este modo, siempre que pueda utilizará la memoria instaladaen la tarjeta, pero cuando ésta se quede corta, utilizará la memoria del sistema. Muchas placas madre que implementan la tarjeta de vídeo, tienen elproblema de que, para abaratar costes, no dotan de memoria de vídeo propia ala placa, por lo que comparten constantemente la memoria del sistema con lade vídeo, de forma que si el ordenador no tiene suficiente memoria RAM sequedará lento, al tener que utilizar mucha memoria RAM VIRTUAL en discoduro, que es miles de veces más lenta que la del sistema. Por otra parte, lamemoria de video dispone de un canal especial de transmisión con elprocesador central que es mucho más rápido (30 GB/s de ancho de banda) queel propio bus AGP (2GB/s) por el que se comunica con la memoria del sistema,de forma que la tarjeta gráfica trabajará a mucha más velocidad con la memoriainterna que con la del sistema central. Actualmente, las tarjetas gráficas utilizan memorias del tipo DDR yGDDR3 (Graphics DDR), del tipo SDRAM diseñadas específicamente paratrabajar con GPU muy veloces, que alcanzan anchos de banda muy superioresa las utilizadas en las placas madre. En el caso de las memorias GDDR3 tienenun bus de 256 bits, ideal para trabajar con las GPU actuales que disponen deuna arquitectura interna optimizada para trabajar con 256 bits. De lo anterior, podemos deducir que, la velocidad y rendimiento de unsistema gráfico depende, en gran medida, del tipo de memoria y capacidad dela misma. Sobre este último factor, la capacidad, las tarjetas actuales suelenvenir dotadas con 128 MB de memoria, aunque se fabrican tarjetasprofesionales como la GeForce 6800 Ultra de NVIDIA o la Radeon X800 XTPlatinum Edition de ATI, con 512 MB de memoria GDD3 de 256 bits,equivalente a 1GB de memoria DDR.5.6.3 RAMDACEl RAMDAC es el circuito de la tarjeta gráfica encargado de convertir lainformación digital contenida en la memoria de vídeo, dedicada a lapresentación de imágenes, en señales eléctricas analógicas que puedan serinterpretadas por el monitor para representar como una imagen en pantalla. Lafrecuencia de reloj a la que funciona el RAMDAC determina las frecuencias derefresco que se pueden utilizar en el monitor. A mayor velocidad de refresco
  • 260. menor será el cansancio visual sufrido. En algunos casos se integra en elmismo chip del procesador gráfico para abaratar costes.En las tarjetas gráficas actuales se llegan a utilizar hasta dos RAMDAC quetrabajan a frecuencias superiores a los 400Mhz.5.7 BUS de conexión AGP y PCI ExpressEl bus de conexión es también un factor determinante a la hora de evaluar lavelocidad de una tarjeta. En los primeros PC´s, el bus ISA de 16 bits y 8 Mhzera una buena opción, ya que la cantidad de datos gráficos utilizados erapequeña y la velocidad a la que se movían estos datos por todo el ordenadorno era muy grande. Pero, según han ido avanzando los programas y lastécnicas de generación de imágenes y, en especial, el avance en los gráficosanimados en 3D, se ha hecho imprescindible ir aumentando la velocidad delbus que une al sistema con la tarjeta gráfica, hasta el punto, que hoy en día, esprácticamente el bus más veloz que podemos encontrar en un ordenador. En su evolución, tras el bus ISA se utilizó el bus PCI, que posteriormentefue sustituido por el AGP, que ha evolucionado hasta su versión 8X con unancho de banda teórico de 2 GB/s, que hasta el momento ha sido suficientepero, que poco a poco, se está quedando lento para los nuevos requerimientosde las tarjetas gráficas actuales. Con la aparición de los buses PCI Express, que alcanzan anchos debanda teóricos de 8GB/s, los fabricantes de tarjetas gráficas han comenzado adesarrollar tarjetas que utilizan este tipo de buses, aunque aun no está claroque vayan a ser los substitutos claros del bus AGP. Como ya se ha comentado repetidas veces, la mayor ventaja del bus AGPconsiste en la posibilidad de que el procesador gráfico acceda a la memoriaRAM principal para almacenar las texturas, lo que hace que las tarjetas gráficasno necesiten tanta memoria y se puedan abaratar. Esto hace posible que lasaplicaciones que usen aceleración 3D por hardware almacenen las texturas enla RAM de la placa base y no en la de la tarjeta gráfica, la cual suele tener untamaño mucho más limitado.5.8 Velocidad de una tarjeta gráficaEn programas de gestión, como Word o Access, utilizan un tiempo y unosrecursos mínimos en la actualización de las imágenes que procesa el sistemagráfico, sin embargo, en programas gráficos y, sobre todo en juegos 3D, eltiempo y recursos utilizados por el sistema gráfico se eleva considerablemente,de forma que, si el sistema gráfico no es lo suficiente rápido, la ejecución deestos programas y juegos se ralentiza de tal modo que se hacen inoperantes.
  • 261. En realidad la velocidad del sistema gráfico depende de todos loselementos que intervienen en el proceso, incluido el propio programa deaplicación. En cuanto a la tarjeta gráfica, los factores que más influyen,lógicamente, son el tipo de memoria y su capacidad, el procesador gráfico y elbus utilizado para su conexionado con la placa madre.5.9 Drivers, controladores gráficos y códecs de vídeoLos drivers se encargan de comunicar los programas de aplicación con lastarjetas gráficas, permitiendo obtener el máximo partido de la tarjeta instalada.Convierten el formato utilizado por el programa principal al formato reconocidopor la tarjeta. La utilización de un driver inadecuado puede producir un malfuncionamiento del sistema gráfico o el hecho de no poder acceder a todas susfunciones, por tanto, es fundamental disponer del driver adecuado y, a serposible, tener instalada la última versión que el fabricante haya desarrolladopara dicha tarjeta. Para ello, los fabricantes suelen disponer en su web oficial,una sección donde podremos encontrar las últimas actualizaciones de losdrivers de todas sus tarjetas. En las tarjetas gráficas que permiten trabajar con varios monitores, comoen los portátiles o con un monitor VGA y con un monitor de televisión es muyimportante disponer del driver original para poder manejar correctamenteambas opciones.
  • 262. Ilustración 5.9. Ventana de configuración de los modos gráficos de una tarjeta gráfica multi- monitor. El proceso de instalación y actualización es propio de cada fabricante ylo normal es que se instalen a través de utilidades específicas de forma casiautomática, mediante la ejecución de un programa Setup (configuración) omediante la simple introducción del CD-ROM de instalación en la unidadcorrespondiente. Aparte del propio driver de la tarjeta gráfica, para obtener un buenrendimiento y poder extraer todas sus funciones, los programas suelen utilizarotros programas intermedios que podríamos denominar controladores gráficos,que consisten en una librería de subrutinas que permiten a los programasacceder al controlador gráfico de una forma directa y cómoda y que estánestandarizados, por lo que deben ser soportados tanto por los programasutilizados, como por la tarjeta gráfica utilizada. Los principales controladores empleados por las tarjetas y programasactuales son: OpenGL: Es una biblioteca gráfica desarrollada originalmente por Silicon Graphics Incorporated (SGI). Cuyo significado es Open Graphics Library o biblioteca de gráficos abierta. Una de sus principales características es que es multiplataforma, por lo que se
  • 263. puede encontrar en sistemas Windows, Linux, Unix, Mac OS, etc. Por otra parte dispone de funciones para trabajar tanto en 2D como 3D y una eficaz gestión de los sombreados mediante una tecnología propia denominada GLSL. DirectX: Actualmente en su versión 9, fue desarrollado por Microsoft. Más que un controlador gráfico deberíamos decir que es un controlador multimedia, puesto que es un compendio de librerías encaminadas a controlar todos los dispositivos multimedia de un ordenador. Entre las tecnologías más importantes desarrolladas en DirectX podemos destacar: o DirectDraw: Se ocupa únicamente de los gráficos en 2D. o Direct3D: Utilizable en entornos gráficos 3D. o DirectInput: Administra los dispositivos de entrada salida, como el teclado y el ratón. o DirectPlay: Facilita el desarrollo de juegos multi-jugador en red. o DirectSound: Maneja el sistema de sonido. Ilustración 5.10. Configuración de algunos aspectos de los controladores gráficos OpenGL y Direct3D desde las propiedades de la tarjeta gráfica. Para actualizar el controlador DirectX de nuestro equipo podemosacceder directamente al web de Microsoft y descargar desde allí la últimaversión. La instalación es muy simple y consiste en ejecutar el programa, quenos introducirá en un asistente que guiará la instalación. También es posibleactualizarlo durante la instalación de un juego de última generación que utiliceesta tecnología. En este caso, al detectar el instalador del juego que no
  • 264. tenemos actualizado el controlador DirectX nos dará la opción de proceder a suinstalación desde el propio CD-ROM de instalación del juego. Cuando se instala DirectX también se instala un programa deconfiguración de todos los elementos que lo componen, denominadaDxDiag.exe, que en Windows XP se encuentra en C:Windowssystem32, peroque en cualquier caso, si no se encuentra allí, podremos encontrar mediante laherramienta de búsqueda. A continuación se muestra la ventana deconfiguración del DirectX. Ilustración 5.11. Ventana de configuración de los elementos del DirectX. Por último, los códecs (codificadores decodificadores) de vídeo sonlibrerías de rutinas específicas, que habilitan a los sistemas de grabación yreproducción de vídeo para poder grabar en un formato concreto, o reproducirvídeos grabados en un sistema concreto. Actualmente son muchos lossistemas que se han desarrollado para grabar y reproducir videos y la mayoríade ellos han evolucionado en cuanto a dos criterios básicos que son: grabar oreproducir con más calidad y grabar y reproducir con un alto nivel decompresión que disminuya lo más posible el tamaño de los ficheros generados.Por este motivo, para que estos programas instalados en nuestro ordenadorpuedan manejar distintos ficheros de vídeo, deben tener instalados los códecscorrespondientes. Para comprobar los códecs que tiene instalado nuestro sistema haremoslo siguiente:
  • 265. Inicio Programas Herramientas del sistema Información del sistema Componentes Multimedia Códecs de vídeo. En este caso, veremos los ficheros o librerías instalados. En Windows 98/Me: Inicio Configuración Panel de control Sonidos y multimedia Dispositivos Códecs de compresión de vídeo. En este caso nos mostrará una lista con la denominación del códec en cuestión. En Windows XP: Inicio Configuración Panel de control Sistema Hardware Administrador de dispositivos Dispositivos de sonido, vídeo y juegos Códecs de vídeo Solapa Propiedades. En este caso nos mostrará una lista con la denominación del códec en cuestión o, en su defecto, el nombre de la librería en cuestión. Ilustración 5.12. Ventana de propiedades de los códecs de vídeo.5.10 Conectores TV y vídeo:Algunas tarjetas gráficas de la gama alta incluyen un sintonizador de TV paraver los diferentes canales de televisión en el monitor. Y también es cada díamás común que las tarjetas gráficas dispongan de una salida de vídeo para laTV o VCR, utilizada para juegos, aplicaciones de edición vídeo profesional, etc. A continuación se muestra un gráfico con las posibilidades de conexiónque nos ofrece este tipo de tarjetas.
  • 266. Ilustración 5.13 Gráfico de conexionado de una tarjeta gráfica con sintonizador de TV y captura de vídeo. El conector utilizado para el monitor SVGA a la tarjeta gráfica estáestandarizado y es del tipo DB de 15 terminales macho en el monitor y hembraen la tarjeta gráfica, aunque también podemos encontrarlo en algún monitorantiguo con un conector DB de 9 terminales. El color suele ser azul oscuro. Lasconexiones de dicho conector se citan a continuación. Ilustración 5.14 Izquierda: Conector DB15 macho. Derecha: Conector DB15 Hembra
  • 267. Contacto: Señal: Descripción: 1 Rojo Color Rojo 2 Verde Color Verde 3 Azul Color Azul 4 Masa Puente a la patilla 10 5 Auto-test 6 Retorno Rojo Masa color Rojo 7 Retorno Verde Masa color Verde 8 Retorno Azul Masa color Azul 9 No definido 10 Masa Digital 11 Masa Puente a la patilla 10 12 No definido 13 Sincr. Hoz. Sincronismo Horizontal 14 Sincr. Ver. Sincronismo Vertical 15 No definido Tabla 5-1 Conexiones del conector DB-15 SVGA. El conector utilizado para el monitor de TV puede ser de dos tipos segúnsea la salida obtenida en la tarjeta: Salida de video compuesto: Conector RCA hembra en la tarjeta. Normalmente de color amarillo. Salida S-Vídeo: Según el fabricante, es un mini DIN especial que suele ser de 4 terminales hembra en la tarjeta gráfica, aunque tarjetas como las ATI utilizan un conector especial de 10 terminales.
  • 268. Nº Terminal Nombre Descripción 1 Masa Masa (Y) 2 Masa Masa (C) 3 Y Luminancia (vídeo) 4 C Color o crominancia Ilustración 5.15: Conector S-Vídeo de 4 conexiones y su denominación. Las entradas de vídeo para la conexión de reproductores de vídeo VHS,DVD o cámaras de vídeo también pueden ser del tipo RCA o S-Video. Al disponer de sintonizadota de vídeo, también debe incluir una conexiónde antena convencional, similar a la de cualquier televisor. Por último, algunas tarjetas gráficas incluyen también una salida digitalpreparada para conectores digitales y monitores planos (Flat Panel) quemejoran sustancialmente la calidad de la imagen. Ilustración 5.16: Detalle de las conexiones de una tarjeta gráfica ATI Radeon X800-XT.5.11 RefrigeraciónComo se ha dicho ya repetidamente, las tarjetas gráficas actuales utilizan unaGPU muy potente, similar y, en muchos casos, superior a las propia CPU de launidad central, por lo que, lógicamente, también liberarán mucho calor en su
  • 269. interior que tendremos que evacuar lo más rápidamente posible para evitar sudeterioro. Por este motivo, los chips gráficos o GPU modernos utilizan sistemasde refrigeración, que pueden ir desde un simple radiador, hasta un complejosistema de turbina que mueve una gran corriente de aire para enfriar el núcleode la GPU. En la siguiente figura se muestra un elaborado sistema derefrigeración de una tarjeta gráfica. Ilustración 5.17: Sistema de refrigeración de una tarjeta gráfica ATI Radeon X800-XT.5.12 Explicación de algunas características y términos de las tarjetas gráficas.Triángulos por segundo: Los objetos gráficos están representados por mallasde triángulos, con lo que el realismo será mayor cuanto mayor sea la capacidadde trabajar con estos elementos. Píxels por segundo: Tras el cálculo de los triángulos que formarán losobjetos, hay que pintarlos en la pantalla con la textura adecuada (estuco,metálicos, ladrillo, etc.). El rendimiento de la tarjeta dependerá, entre otros, dela relación entre triángulos por segundo y píxel por segundo, puede ocurrir quepinte muy deprisa los píxeles pero no calcule suficientemente rápido lostriángulos, con lo que no se podrá aprovechar toda la velocidad del pixelado, yviceversa, también puede ocurrir que calcule muy rápidamente los triángulospero luego no los pinte a suficiente velocidad.RAMDAC: Determina la frecuencia de refresco máxima en el monitor, cuantomayor sea el número de refrescos menor será el cansancio visual sufrido trasvarias horas de trabajar con el ordenador. En este aspecto también esdeterminante la calidad del monitor. También determina la profundidad de color
  • 270. del sistema y su calidad, por lo que incide considerablemente en la calidad dela imagen representada en pantalla. Texturas: Las texturas son matrices de datos relacionados con el color,la luminosidad o la transparencia de los objetos representados. Cada uno desus elementos individuales se denomina texel. Las texturas se extienden sobrelos objetos como si de un mosaico se tratara, rellenando toda la superficie delobjeto sin dejar resquicios. Por tanto, una de las ventajas de la aplicación detexturas texeladas es que puede realizarse sobre cualquier tipo de región, nosiendo necesario que sean rectangulares. Texel: Como se ha comentado en el apartado anterior, se denominatexel a cada uno de los elementos básicos o individuales de una textura. Perono debemos confundirlo con un píxel. Las tarjetas gráficas actuales trabajancon sistemas de ampliación y reducción de texturas tan sofisticados, quepueden incluso dividir un píxel a la hora de calcular las texturas que puedeutilizar dicho píxel. De este modo, un píxel puede tener varios texel distintos(ampliación) o, por el contrario, un texel puede ocupar varios píxel (reducción). Texturas por píxel: Como se ha comentado anteriormente, un píxelpuede contener varias texturas, por lo que este parámetro, nos indicará elnúmero de texturas posibles en cada píxel. Este valor suele ser potencia de 2,por lo que tendremos valores de 2, 4, 16, etc. Máximo tamaño de texturas: Para conseguir mayor realismo cada vezse utilizan texturas de mayor tamaño, sobre todo en los suelos y escenarios delos juegos. Por ejemplo, para simular un suelo enmoquetado, se parte de unatextura que es una fotografía de un trozo de un suelo real y simplementerepitiendo este trozo de textura se rellena un suelo virtual; de esta forma puedeocurrir que se aprecien los empalmes de cada cuadro de la textura, porejemplo, en el caso de que los detalles de las terminaciones no coincidanexactamente con el de los inicios. Lo ideal es que el tamaño de la textura notuviera límites, con lo que un suelo o paisaje podría obtenerse prácticamente apartir de una fotografía real. Estas texturas se almacenan en la RAM, y engeneral, cuanto más RAM utilicen mejor será la presentación de estas texturas,el bus AGP permite que estas texturas se almacenen en la RAM principal, conlo que se puede trabajar sin darle apenas importancia al tamaño de lasmismas. Este parámetro también redunda en una mayor o peor calidad deimagen.
  • 271. Ilustración 5.18: Detalle de algunas texturas diferentes. Modelización o renderizado: El proceso de generación de imágenes en3D y posterior aplicación de texturas a sus superficies se denominamodelización o renderizado. Este proceso puede hacerse en una o varias faseso pasadas, mejorando en cada una de ellas la calidad de la imagen final, oañadiendo efectos en cada pasada, como pueden ser efectos luminosos, decolor, transparencias, perfilado de aristas o, incluso, efectos realistas comofenómenos atmosféricos como lluvia nieblas etc. Por tanto, el número de faseso pasadas que la tarjeta pueda realizar en tiempo real determinará el realismode la imagen mostrada. Imágenes y modelización o renderizado en tiempo real. Como ya seha comentado anteriormente, para que el ojo humano detecte continuidad enlas imágenes y no note el parpadeo, las imágenes deben sucederse a unavelocidad superior a 25 imágenes por segundo, siendo aconsejable, entelevisión, una frecuencia aun mayor, del orden de 50 imágenes. Esto implicaque para el cálculo de una imagen, la tarjeta gráfica dispone de un tiempo quevaría entre 1/25 seg = 0,04 seg = 40 mseg (milisegundos) y 1/50 seg = 0,02seg = 20 mseg, que es un tiempo bastante pequeño para el trabajo que deberealizar la GPU. En los programas de diseño gráfico como el 3D Studio MAX, que es unprograma de animación profesional y con un alto nivel de realismo, elrenderizado o modelización se realiza dejando trabajar el ordenador durante unperiodo de tiempo más o menos largo, de forma que el programa genera unfichero con todas las imágenes de la animación con la calidad que nosotrosdeseemos. Posteriormente, un programa de visualización multimedia como elWindows Media Placer reproducirá el fichero con las imágenes. Este procesode generación no trabaja en tiempo real. Sin embargo, los juegos son sistemas interactivos, cuyas imágenesdependen de muchos factores, entre los que se encuentra la habilidad delpropio jugador, por lo que la tarjeta gráfica debe generar las imágenes en eltiempo mínimo para que el ordenador nos pueda presentar en el monitor lasimágenes a más de 25 imágenes/seg. Esta forma de trabajo se denominarenderizado o modelización en tiempo real.
  • 272. Calidad de imagen, profundidad de color y renderizado omodelización de color: Aunque no se ha utilizado este parámetro en lastablas anteriores, la calidad de imagen puede ser decisiva para la adquisiciónde una de estas tarjetas. La mayoría de las tarjetas actuales trabajan, a nivelde cálculos, con una profundidad de color muy superior a la que posteriormenteutilizan para la representación en pantalla. Del mismo modo, utilizan texturascon una calidad de detalle muy superior a la que luego muestran en pantalla.Esto es así, por las limitaciones de otros componentes como el RAMDAC y lamemoria real de vídeo instalada en el sistema, que son quizás los elementosmás caros del sistema gráfico. Como se comentó anteriormente, el RAMDACes un sistema que determina, en gran medida, la calidad de la imagen delsistema gráfico, de poco sirve tener una maravillosa GPU instalada en nuestratarjeta gráfica, si luego dispone de un RAMDAC con características mediocres,en este caso tendremos una sistema gráfico muy rápido, pero con una calidadde imagen mediocre. La velocidad de trabajo del procesador gráfico también es determinanteen la calidad de la imagen. Las tarjetas gráficas lentas, utilizan una únicapasada a la hora de modelizar un objeto aplicándole texturas, mientras que lasrápidas pueden utilizar varias pasadas a la hora de realizar el mismo trabajo,por lo que se aseguran un resultado más realista, pudiendo introducirsetambién más efectos gráficos en el proceso de modelización.5.12.1 Otros términos:Multitexturas: Trabajar con más de una textura a la vez.Bump Mapping: Efecto de relieve en las texturas.Antialiasing: Suavizado de los bordes.Environment maps: Mapas de escenarios.Mapas de luces: Efectos de luces y sombras.Mapas de reflexión: Permite la reflexión de los otros objetos sobre lassuperficies metálicas, por ejemplo.Filtro anisotrópico: Permite cambiar el comportamiento del material de unobjeto dependiendo del ángulo con el que incida la luz en el.Corrección de perspectiva: Modifica la perspectiva de un objeto al variar elángulo de visión.Niebla: Permite un efecto de niebla.Z Buffer: Número de capas en el eje Z. Permite dar profundidad a los objetosen el eje Z. Los objetos más alejados quedarán ocultados por los objetos máspróximos. Por ejemplo, supongamos que dibujamos un rectángulo en un editor
  • 273. de dibujo y, a continuación, dibujamos un triángulo parcialmente superpuestoal anterior, si el editor maneja objetos, ambos seguirán existiendo en sutotalidad, sin embargo, la imagen que nos muestra el programa es el triángulocompleto ya que es el objeto más cercano, y el rectángulo parcialmente ya queestá más alejado y está oculto parcialmente por un objeto más cercano.Sombreado Gouraud: Evita los bordes duros y da sensación de profundidad.Alpha Blending: Sirve para crear efectos de transparencias.Filtros bilineales: Mejora la definición de las texturas al hacer zoom, esteefecto es el que consume más recursos del procesador.Filtros trilineales: Mejora los resultados del anterior.5.13 Diagnósticos y averíasA nivel hardware, los problemas más usuales son los derivados de una malaconexión de la tarjeta. En este caso, algunos terminales no se insertan bien enel correspondiente slot y se producen fallos de forma aleatoria en el tiempo,siendo más probables cuando el ordenador lleva mucho tiempo sinencenderse. Los síntomas de estas averías suelen ser bloqueos ocasionalesdel ordenador o pérdida de sincronismos o imagen ocasionales. Por tanto, elprimer paso que deberemos dar cuando se produzca una avería de este tiposerá abrir la caja de la CPU y apretar bien todas las tarjetas, incluida la tarjetagráfica, y asegurarnos de que las conexiones de las tarjetas se insertancorrectamente en su slot correspondiente. Otro de los problemas usuales en las tarjetas gráficas son los derivadosde una mala refrigeración. En estos casos, lo más normal es que el sistema derefrigeración no funcione bien, o lo que es lo mismo, que el ventilador de latarjeta gráfica haya dejado de funcionar, en cuyo caso, la solución seríacambiarlo. Pero también pudiera suceder que el ventilador funcione y, sinembargo, la tarjeta se caliente excesivamente, en este caso, las causaspodrían ser las siguientes: Una mala ventilación general del equipo: La caja es muy pequeña o no dispone de salida de aire suficiente. En este caso, se podría colocar un ventilador de extracción de aire adicional para evacuar el aire caliente del interior de la caja. Esta opción también beneficiará a otros componentes como el microprocesador central. Un mal acoplamiento térmico entre el radiador del sistema de refrigeración y la superficie del chip correspondiente al GPU: En este caso, deberemos reafirmar dicho contacto y si fuese necesario, se podría utilizar silicona térmica para integrados, que mejora la transmisión de calor entre el chip y la CPU.
  • 274. Disposición de la tarjeta gráfica, justo encima de otra tarjeta que también disipe mucho calor: En este caso, como el calor tiende a ascender, el calor de la palca inferior se suma al que genera la propia tarjeta gráfica produciendo un exceso de calor para el cual no está diseñado su sistema de refrigeración. La solución pasa por mejorar el sistema de refrigeración de la tarjeta gráfica o por el cambio de la tarjeta inferior al slot más bajo de que disponga la placa madre con el fin de separar ambas tarjetas lo máximo posible. Si la avería persiste, sería conveniente cambiar la tarjeta gráfica de slotpor si el problema es debido a que alguna de las conexiones del slot se hayadeformado y no haga buen contacto. Cuando la avería del sistema gráfico es permanente, el primer paso seráasegurarnos de que la avería no es del monitor o del cable de conexión a latarjeta, cambiándolos por otros de iguales características. Una vez seguros deque la avería está localizada en la tarjeta gráfica, distinguiremos entre dos tiposde averías: 1. Aparece imagen, aunque con problemas de color o sincronismos. En este caso, es un problema interno de la tarjeta cuya única solución consiste en cambiarla, puesto que en el mercado no encontraremos los elementos necesarios para su reparación. 2. No aparece imagen: En este caso, la avería puede ser producida tanto por la tarjeta gráfica, como por mala conexión de la tarjeta en el correspondiente slot, o incluso, por un problema en la placa madre. a. Mala conexión: Es lo primero que deberemos descartar cambiando la tarjeta gráfica a otro slot si la tarjeta es PCI o si el bus es AGP o PCI Express (que sólo disponemos de un slot), retirando primeramente la tarjeta del slot, limpiando posteriormente los contactos con aire para eliminar cualquier partícula de polvo adherida a los contactos y reponiéndola de nuevo en su lugar. b. Tarjeta gráfica: Cambiaremos la tarjeta gráfica por una nueva de similares características. c. Placa madre: Si la avería continúa tras comprobar la conexión y cambiar la tarjeta, el problema se encuentra en la placa madre, probablemente en el controlador del bus PCI o AGP y lo que deberemos hacer es, primero, comprobar que las opciones de la bios correspondientes al controlador gráfico y a los buses PCI y AGP están correctamente configuradas. Si la BIOS está bien y disponemos de otra tarjeta gráfica de repuesto o de otro
  • 275. ordenador que funcione bien, procederemos a insertarla en la placa madre dudosa y si tampoco funciona, entonces sí, tendremos que cambiar la placa madre. Cuando se produce esta avería, el resto de tarjetas conectadas a los buses de expansión también suelen fallar. En el taller es conveniente tener siempre un monitor y varias tarjetasgráficas en buenas condiciones, al menos una de cada tipo de slot. Dispuestaspara reemplazar a un monitor o a una tarjeta gráfica sospechosos de estaraveriados, de esta forma, descartaremos rápidamente que estos elementosestén en mal estado. También se pueden conectar tanto la tarjeta gráfica comoel monitor a otro ordenador para este fin. Por otra parte, advertir, que la mayoría de los problemas con las tarjetasgráficas derivan de una mala configuración en Windows o de la utilización deun software inapropiado. En cualquier caso, siempre es conviene primerodescartar que no están realmente averiadas la tarjeta o el monitor probándolasen otro ordenador. A continuación se exponen las causas derivadas de una malaconfiguración y sus síntomas más frecuentes. Pero debemos tener en cuentaque cada tarjeta tiene un software diferente y que, por tanto, las opcionespodemos encontrarlas en solapas o ventanas diferentes a las comentadas en lasiguiente tabla, o simplemente no disponer de ellas.
  • 276. Causas SíntomasProblemas de compatibilidad entre el monitor y • La imagen quela tarjeta gráfica a nivel de resoluciones y aparece en la pantallafrecuencias. consiste en unasEn realidad no es ninguna avería, pero si es la líneas casisituación que más veces se nos presenta. El horizontalesproblema suele ser que la tarjeta gráfica está ligeramente inclinadascapacitada para trabajar con mas frecuencia de entre las que severtical y con más resolución que la que el monitor vislumbra lo quees capaz de soportar. En estos casos, si ponemos pudiera ser la imagena trabajar a la tarjeta gráfica en un modo para el del sistema operativocual no está preparado el monitor, éste no puede utilizado.sincronizar horizontalmente a la frecuencia • En algunos casos,deseada y es cuando vemos ese trazado casi también se apreciahorizontal en la pantalla. una falta deLa solución consiste en acceder a la configuración sincronismo vertical,de la tarjeta gráfica (inicio panel de control por lo que la imagenconfiguración pantalla, o Clic_der en escritorio se desplaza al tiempo propiedades) solapa de configuración y desde arriba haciaestablecer una resolución que soporte el monitor. abajo o viceversa.Si el problema no es por que el monitor no soportela resolución impuesta, puede ser que no soportela frecuencia de vertical seleccionada para dicharesolución. Para ello accederemos nuevamente alas propiedades de la pantalla solapa deconfiguración avanzada y comprobaremos entretodas las opciones que nos aparezcan si la tarjetanos permite configurar la frecuencia de vertical(también denominada en algunas tarjetasfrecuencia de actualización o refresco vertical), si loadmite, bajaremos hasta el valor más bajo quesuele ser 60HZ. No todas las tarjetas permiten estecambio y, en algunos casos viene la opción perosólo permite configurar entre óptima ypredeterminada por el adaptador. En estos casos,probaremos entre las opciones que nos permita.La aceleración hardware del adaptador gráfico • Las animacioneses demasiado rápida. La solución es no se reproducen.
  • 277. disminuirla. • El texto se veLa aceleración de hardware especifica el grado de estropeado o dañado.aceleración que se desea para el hardware gráfico. • Hay problemas alDisminuyendo esta configuración puede, en volver a dibujarmuchos casos, resolver algunas problemas al (Redraw) y en lamostrar los gráficos. paleta de colores.Para disminuir la aceleración de hardware para el • Aparece el mensajeadaptador gráfico: de error: "ProblemasDesde pantalla en el panel de control solapa de presentación. Esteavanzado pulsar en rendimiento o en programa no puedesolucionador de problemas, según sea el caso. continuar." • Aparece el mensaje de error: "Error de página no válida en Ilustración 5.19 Icono de configuración de pantalla Kernel32.dll." • La pantalla está borrosa o revuelta cuando se reproducen vídeos. • Aparecen mensajes de error DirectDraw o hay problemas de vídeo. • El programa deja de responder. Ilustración 5.20. Ventana de configuración de pantalla. • Después de instalar el software, Windows 98 sólo se inicia en el modo a prueba de fallos. • Se ve una pantalla negra o manchas negras alrededor del cursor. • Sólo se ven líneas verticales en la pantalla.
  • 278. Windows 98/Me: Hay un problema en el archivo • Las animacionesSystem.ini. no se reproducen.Para solucionarlo:Abrir el archivo system.ini con el programaWordpad o el bloc de notas.Debe haber una sección [mci] con la entrada:avivideo=mciavi.drvSi no existe esta entrada o no es correcta, hay querealizar los cambios necesarios al archivoSystem.ini Ilustración 5.21. Block de notas con el fichero sistem.iniTambién podemos abrirlo utilizando el programamsconfig, para ello, inicio ejecutar abrir:msconfig
  • 279. Ilustración 5.22. Ventana de configuración del msconfig.Windows 98/Me: El archivo mciavi.drv está • Las animacionesdeteriorado. no se reproducen.Para solucionarlo hay que restaurarlo de la • Aparece el mensajesiguiente forma: de error: "El archivo especificado no seInicio ejecutar abrir: msconfig Solapa puede reproducir en elGeneral Expandir archivo o extraer archivo, dispositivo MCIsegún sea el caso. específico."En la ventana que aparece, escribe mciavi.drv en • Aparece el mensajeel cuadro de texto Archivo para restaurar. de error: "MciaviEscribe en el cuadro de texto Restaurar de: necesita una versiónC:WINDOWSOPTIONSCABS, o en su defecto, más actual desi no existiera esta carpeta, X:Win98 donde X Msvideo.dll."es la unidad de CD-ROM.Escribe en el cuadro de texto Guardar archivo en:C:WindowsSystem
  • 280. Ilustración 5.23. Ventana de extracción de archivos del sistema.Pulsa Aceptar, te aparecerá la siguiente ventana. Ilustración 5.24. Ventana de extracción de archivos del sistema.Confirma aceptando de nuevoWindows XP:En Windows WP la forma de restaurar el ficheromciavi.drv es casi idéntica, pero deberemos tenerdos cosas en cuenta: 1. Los ficheros de restauración sólo están en el disco de instalación, por lo que deberemos introducir dicho disco en la unidad de CDROM y seleccionar la carpeta X:i386, donde X es la unidad del CDROM. 2. El fichero mciavi.drv se encuentra en dos carpetas denominadas system y system32, por lo que habrá que restaurarlo dos veces, una vez en cada carpeta.Las librerías de compresión y descompresión • Las animacionesde vídeo (códecs) no están instalados o no son no se reproducen.los adecuados. • Los vídeos no seEn el apartado 5.9 se habla de este tipo de librerías ven, o se ven segúno dispositivos que pueden ser instalados de dos su formato. Por
  • 281. formas: en la instalación de Windows, donde se ejemplo, los queinstalan una serie de dispositivos básicos y, de tienen formato VCD oforma manual, mediante instaladores que SVCD sí, pero los queproporcionan los fabricantes del propio dispositivo. tienen formato DIVX no.Para comprobar que los archivos del controlador dedescompresión y compresión del vídeo apropiadosestán disponibles e instalados correctamentepuede ser necesario volver a instalarlos.Si las librerías que faltan o no funcionan son lasproporcionadas por Windows, seguiremos lossiguientes pasos para su desinstalación y posteriorinstalación:Windows 98/MeDesde Agregar o Quitar programasInstalación de Windows ComponentesMultimedia Detalles Desmarcar la casillade verificación: Compresión de vídeoAceptar dos veces seguidas Reiniciar elequipo.Repetir de nuevo ahora los primeros pasos para lareinstalación de la compresión de vídeo marcandonuevamente la casilla de verificación Compresiónde vídeo.
  • 282. Ilustración 5.25. Ventana de instalación de dispositivos multimedia.Si las librerías de códecs han sido instaladas desdeun instalador propio, deberemos retirarla con laopción típica de agregar quitar programas.Si el problema es que nos falta el driver encuestión, lo primero será buscarlo en la web delfabricante, descargarlo en nuestro ordenador einstalarlo según las instrucciones de su creador.El controlador DirectX (DirectDraw) no es • Las animacionescompatible. no se reproducen.Para determinar si el controlador DirectX es • El texto se vecompatible utilizaremos el programa de diagnóstico estropeado o dañado.DxDiag.exe. Por tanto, seguiremos los siguientes • Aparece el mensajepasos: de error: "Error deInicio Ejecutar: DxDiag.exe. Nos aparecerá la página no válida enpantalla siguiente: Kernel32.dll." • Aparece el mensaje de error: "MMVIEWER2 provocó un fallo de protección general." • La pantalla está
  • 283. borrosa o revuelta cuando reproduce vídeos. Ilustración 5.26. Propiedades del controlador DirectX.Pulsamos el botón Probar DirectDraw y seguimoslas instrucciones del asistente. Nos irá mostrandouna serie de imágenes y animaciones por pantalla,si no se observan bien, es que el controladorDirectDraw no es compatible con nuestra tarjeta devídeo, por lo que tendremos que actualizar elcontrolador o la tarjeta si es posible.Es posible que la paleta de colores no sea la • Las animacionesadecuada. no se reproducen.Para comprobarlo, instalar una paleta de 256 • Se ve el textocolores. estropeado o dañado.Algunos programas antiguos, no admiten paletas • Hay problemas alde colores superiores a los 256 colores, en este volver a dibujarcaso, para que el programa funcione deberemos (Redraw) y en laponer la paleta de colores a este nivel. paleta de colores.Panel de control Pantalla Configuración • Aparece el mensaje Calidad de color (según controlador o de error: "Problemassistema operativo instalado): 256 colores. de presentación. EsteSi la ventana de configuración de pantalla no nos programa no puedeofrece directamente la opción de cambiar a 256 continuar."colores, accederemos desde allí, a Opciones • Se recibe elavanzadas Adaptador Lista de todos los mensaje de error:modos (según controlador y sistema operativo "Error de página noinstalado) seleccionaremos el más adecuado válida en Kernel32.dll."que disponga de 256 colores. • La pantalla está borrosa o revuelta
  • 284. cuando al reproducir vídeos.Ilustración 5.27. Lista de todos los modos de las Propiedades de pantalla avanzadas.También podría ser el problema el contrario, esdecir, que el programa necesite una profundidad decolor superior a la seleccionada en nuestra tarjeta,en este caso el proceso será el mismo, peroaumentando la profundidad a 16 bits o 32 bits.No están instalados correctamente los • No se puede vercontroladores de pantalla. nada en la pantalla deLa ficha “Administrador de dispositivos” del cuadro uno de los monitoresde diálogo “Propiedades del sistema” permite (cuando se utilizancomprobar que todos los controladores de pantalla múltiples monitores).funcionan correctamente.
  • 285. Ilustración 5.28. Propiedades del sistema.Si el controlador no está bien instalado, deberemosproceder a su instalación mediante el CDROM quedistribuye el fabricante de la tarjeta o bajando eldriver adecuado desde la Web oficial del fabricante.La tarjeta gráfica no es compatible con la • Se recibenaceleración Z-buffer. mensajes de errorPara comprobarlo: DirectDraw o experimentoBuscar el archivo “Dxsetup.exe” (con la opción de problemas de vídeo.buscar de Windows 98). • El programa dejaInsertar el CD-ROM, desde el que se instala el de responder.programa o juego, y ejecutarlo. • Después de instalar un programa, Windows 98 sólo se inicia en el modo a prueba de fallos. • Se ve la pantalla negra o manchas negras alrededor del cursor. Ilustración 5.29. Ventana de instalación del Direct3D.Se necesitan controladores actualizados para la • Se recibentarjeta gráfica. mensajes de errorPara actualizar los controladores en Windows: DirectDraw o experimentoEn la ficha de propiedades avanzadas de problemas de vídeo.configuración de la pantalla. Seleccionar lasolapa adaptador y pulsar con el ratón en • El programa dejócambiar. Después sigue las instrucciones del de responder.asistente. • Después de instalar
  • 286. el programa, Windows 98 sólo se inicia en el modo a prueba de fallos. Ilustración 5.30. Propiedades de pantalla. • Sólo se ven líneas verticales en laTambién se podría hacer desde el administrador pantalla.de dispositivos haciendo doble clic en eladaptador de pantalla actual ControladorActualizar controlador.Los controladores de la tarjeta no son • Veo una pantallacorrectos. negra o manchasSi tras la instalación nueva de un sistema operativo negras alrededor delobservamos que la pantalla no funciona bien, lo cursor.más posible es que sea por que se ha instalado un • Mal retrazado ocontrolador de pantalla genérico que sólo funciona repintado de labien bajo condiciones básicas de trabajo. Para pantalla.comprobar que el controlador es el adecuadocomprueba en el administrador de dispositivosdel sistema que el adaptador es el correcto deacuerdo a nuestra tarjeta.En algunos casos, también, puede suceder queWindows, al detectar la tarjeta gráfica instalada,instale por su cuenta un controlador básico propiode la misma, por lo que nos aparecerá el nombrecorrecto de la tarjeta, pero este driver es posibleque sólo funcione bien en condiciones normales,pero cuando se ejecuta algún juego es posible queaparezcan cosas raras en pantalla. En estos casos,deberemos probar con el driver que el fabricantenos proporciona con la tarjeta y, a ser posible,buscaremos en Internet para bajar la últimaactualización de dicho controlador.Hay que restaurar los controladores originales • El programa dejóde la tarjeta por que se han deteriorado. de responder.La tarjeta de vídeo tiene problemas con las • Después de instalarcaracterísticas de las imágenes a 3D que el programa, Windowsproporciona con los controladores DirectX más sólo se inicia en elnuevos. Restaura sus controladores de vídeo modo a prueba deoriginales. fallos.
  • 287. Como siempre, será conveniente acudir a la Web • Se ve una pantalladel fabricante por si nos ofrece alguna negra o manchasactualización del controlador de nuestra tarjeta. negras alrededor del cursor.La pantalla no está configurada para utilizar el • Aparece el mensajemodo Color de alta intensidad o Color de error:verdadero "SetDisplayMode:Acceder a las propiedades de la pantalla y DDERR_GENERIC."configurarlo.La versión de DirectX es antigua y hace falta • Aparece el mensajeactualizarla. de error: "FaltaDescargar de Internet, e instalar la última versión de Required.dll. No puedoDirectX, por ejemplo, desde el sitio Web de localizar ddraw.dll."Microsoft. • Aparece el mensaje de error: "Falta Required.dll. No puedo localizar ddraw.dll." • Aparece el mensaje de error: "Ddhelp.exe provocó un error de página en el módulo Wstream.dll."Los archivos de Video for Windows están • Aparece el mensajedañados y hay que restaurarlos. de error: "ExcepciónSuele suceder tras la ejecución del reproductor de 03h en Msvfw32.dll."Medios Multimedia, como el Windows MediaPlacer. Lo mejor es reinstalar o actualizar elreproductor multimedia. Tabla 5-2. Cuadro de averías de la tarjeta gráfica
  • 288. 6 Monitores.El monitor es un periférico de salida dedatos y es imprescindible para obtener unacomunicación clara y precisa con elordenador. Al igual que otros periféricos, elmonitor no se conecta directamente a laCPU, sino que necesita de un controladorque haga de puente entre microprocesadory monitor, este controlador es la tarjetagráfica, comentada en el tema anterior. Esmuy importante que tarjeta gráfica y Ilustración 6.1. Monitor con ajustes digitales SVGA.monitor estén en concordancia en cuanto acaracterísticas; de poco sirve comprar una tarjeta de vídeo muy buena con unmonitor de bajas prestaciones y viceversa. A simple vista, parece que el monitor no haya evolucionado mucho desdelos primeros monitores VGA que aparecieron con los primeros ordenadores contarjeta gráfica; sin embargo, sí han sido muchas las mejoras que han idoincorporando y que han redundado notablemente en la calidad de la imagenmostrada.6.1 Características.Antes de analizar los distintos tipos de monitores, haremos un repaso de lascaracterísticas que los diferencian. De momento nos centraremos en losmonitores clásicos con Tubo de Rayos Catódicos (TRC) y más adelantecomentaremos las actuales pantallas de plasma. • Tamaño: Viene determinado por la longitud de la diagonal de la zona útil de la pantalla, es decir, la diagonal del tubo de rayos catódicos TRC (idéntico al utilizado por una televisión convencional). Se mide en pulgadas, siendo valores típicos 14”, 15”, 17”, 21”ó 27”. También existen tamaños mayores, pero están dedicados a usos muy específicos. • Relación de aspecto: La relación de aspecto determina el tamaño horizontal con respecto al vertical o viceversa. En los monitores de ordenador se utiliza la misma relación de aspecto que en los televisores normales, es decir, 3:4. Esto quiere decir que si la dimensión horizontal del monitor es H, entonces la dimensión vertical es V=3/4H. Sabiendo la relación de aspecto y el tamaño en pulgadas del monitor, es fácil determinar las dimensiones horizontal y vertical del monitor. Por ejemplo, si disponemos de un monitor de 15” con relación de aspecto 4:3, tendremos que:
  • 289. 2 ⎛3 ⎞ ⎛ 9⎞ ⎛ 25 ⎞ 15" = H + V = H + ⎜ H ⎟ = H 2 ⎜1 + ⎟ = H ⎜ ⎟ = 1,25H 2 2 2 ⎝4 ⎠ ⎝ 16 ⎠ ⎝ 16 ⎠ 15 * 2,54 2,54 H= = 15 ≈ 15 × 2 = 30cm 1,25 1,25 3 V = H = 0,75H = 0,75 × 30 = 22,5cm 4 En general, H = 2 Χ el tamaño del monitor en pulgadas y V = 0,75 Χ Horizontal. Por último, comentar que existen monitores con relación de aspecto 4:3, es decir, más alto que ancho, como si el monitor estuviese volcado de un lado. Este tipo de monitores se utiliza en artes gráficas y con programas de edición de texto, puesto que así se aprovecha mejor el espacio de pantalla cuando se trabaja con documentos horizontales. En los ordenadores portátiles se están comenzando a estandarizar las pantallas con formato 16:9 pensadas mayormente para entornos multimedia donde se reproducen películas de vídeo.• Resolución gráfica: La resolución gráfica nos indica el número de píxel horizontales y verticales que el monitor es capaz de representar en pantalla, entendiendo por píxel cada uno de los puntos que conforman la imagen a representar, no debemos confundir la resolución gráfica con la resolución física, determinada por el tamaño del punto que veremos a continuación. La resolución gráfica realmente la fija la tarjeta gráfica, pero el monitor debe ser capaz de soportarla. Los valores estándar de resolución más usuales son: 640 x 480, 800 x 600, 1024 x 768, 1280 x 1024 y 1600 x 1200 puntos.• Tamaño del punto: También denominado dot pitch. Indica el tamaño de la tríada de luminóforos que forman cada punto físico de la pantalla. Si observamos la pantalla del ordenador con una lupa en una zona de imagen blanca, observaremos que está formada por multitud de puntos (luminóforos) de color Rojo, Verde y Azul. Al conjunto de cada tres luminóforos de los colores básicos se le denomina tríada de luminóforos y conforman un punto físico de imagen. El tamaño de esta tríada será el tamaño mínimo de un punto de cualquier color representado en la pantalla y técnicamente se llama dot pitch y se expresa en milímetros. Los valores típicos son 0’31, 0’28 mm y 0’25 mm. Este parámetro es muy importante para determinar la máxima resolución que puede alcanzar el monitor manteniendo una calidad aceptable. Existen en el mercado monitores de 14”, que por sus características de frecuencias horizontal y vertical que veremos más adelante, permiten visualizar resoluciones de hasta 1024 x 768 píxel; Sin embargo, no tienen puntos
  • 290. físicos suficientes (tríadas de luminósforos) para representarlos, con lo que, a estas resoluciones las imágenes no son nada nítidas y se aprecia una pérdida considerable en la calidad de imagen que hace que no podamos trabajar adecuadamente. Ejemplo: calculemos el número de puntos físicos que dispone un monitor de 14“ con un dot pitch de 0,31. Según vimos anteriormente, el valor del eje horizontal será: 14 * 2,54 2,54 H= = 14 ≈ 14 × 2 = 28cm = 280mm 1,25 1,25 3 V = H = 0,75H = 0,75 × 28 = 21cm = 210mm 4 Por tanto, el número de puntos físicos horizontales y verticales serán: 280mm PuntosHorizontales = = 903 puntos 0,31mm 210 PuntosVerticales = = 677 puntos 0,31 Lo que implica que la máxima resolución real que puede verse en el monitor sin pérdida de calidad por este motivo es de 900 x 670 puntos.• Frecuencia Horizontal: Determina el rango de frecuencias que soporta el monitor para realizar el barrido horizontal. Como barrido horizontal debemos entender el número de líneas que el monitor es capaz de representar en un segundo. Los valores más utilizados son: 31,2 y 31,5 KHz, 35,2 y 35,5 KHz, 48,0 y 48,7 KHz y 56,4 KHz. Por tanto, si queremos representar una imagen con una resolución de 800 x 600 en un monitor que trabaje a una frecuencia de horizontal de 35,5 KHz, el número de cuadros o imágenes máximo que podremos visualizar en un segundo será: 35.500líneqas / seg N º cuadros = ≈ 60cuadros / seg 600líneas / cuadro Sin embargo, en un monitor que soporte 56,4 KHZ el número de cuadros por segundo será: 56.400líneqas / seg N º cuadros = = 94cuadros / seg 600líneas / cuadro La mayoría de los monitores actuales son multiscan, esto quiere decir que no trabajan a una única frecuencia de barrido horizontal, sino que
  • 291. trabajan en un rango más o menos amplio, por ejemplo, el monitor SAMTRON SC-428TX+/txl+ nos indica en su manual técnico: Scan Frecuencies Horizontal: 31,5KHz/35,2 KHz/ 35,5 KHz/37,8 KHz/ 48,4 KHz. El cambio entre estas frecuencias se realiza de forma automática de acuerdo a la señal que el monitor recibe de la tarjeta gráfica.• Frecuencia Vertical: Determina el rango de frecuencias que soporta el monitor para realizar el barrido vertical. Como barrido vertical debemos entender el número de cuadros o imágenes que el monitor es capaz de representar por segundo. Si el monitor trabaja en modo entrelazado, el barrido vertical corresponde al doble del número de imágenes que es capaz de representar, puesto que cada imagen está compuesta por dos cuadros. o No entrelazado: Cada imagen está compuesta por un cuadro, por tanto, en cada barrido vertical se genera una imagen completa. o Entrelazado: Sistema utilizado en televisión y en algunos monitores antiguos. Cada imagen se divide en dos cuadros, el primero está compuesto por las líneas impares y el segundo por las líneas pares, cada una de estas imágenes parciales se la denomina cuadro. En el primer barrido vertical se presenta el cuadro correspondiente a las líneas impares y en el siguiente barrido vertical se representa el cuadro correspondiente a las líneas pares. La emisión sucesiva y rápida de estos cuadros proporciona una imagen subjetiva que el ojo interpreta como una única imagen. Este sistema nos permite representar imágenes con mucha resolución en monitores con poca frecuencia de barrido vertical sin que el ojo acuse demasiado el cansancio visual producido por el parpadeo de la imagen, ya que en este caso, la mitad de las líneas se representan en un cuadro y la otra mitad en el siguiente. Para que la vista no acuse el parpadeo de la imagen, es necesario que la imagen se refresque al menos 50 veces por segundo en televisión y 24 o 25 imágenes por segundo en cine. Por tanto, las frecuencias utilizadas en los monitores son: 56 Hz, 60 Hz, 62 Hz, 70 Hz, 72 Hz, 75 Hz, 86 Hz y 90 Hz, aunque existen monitores con otras frecuencias intermedias. Está claro que cuanto mayor sea esta frecuencia, menor será el cansancio visual del usuario. Este sistema está en desuso por presentar muy poca calidad y un efecto muy molesto denominado Flicker que se
  • 292. produce cuando una línea muy fina cae entre dos líneas, una par y otra impar, de forma que unas veces aparece en la línea par y otra en la impar produciendo una especie de parpadeo y vibración. • Ancho de banda: Viene determinado por la máxima frecuencia de vídeo que soporta el monitor y es muy importante, ya que de este parámetro depende directamente la máxima resolución horizontal del monitor. El caso más desfavorable en la transmisión de una señal es cuando en una línea horizontal, los puntos alternan entre dos valores extremos, por ejemplo entre blanco y negro, como si fueran los cuadros de un tablero de ajedrez. En este caso, la señal de vídeo generada es un tren de pulsos como el siguiente:Ilustración 6.2. Señal de vídeo correspondiente a una imagen formada por barras blancas y negras con el espesor de un píxel. Si tenemos en cuenta que el tiempo que dura una línea está determinado por la frecuencia de barrido horizontal, podemos establecer una relación entre frecuencia horizontal, ancho de banda y resolución máxima horizontal admisible. Por ejemplo, un monitor que trabaje con una frecuencia de horizontal de 48,4 KHz y que tenga un ancho de banda de 35 MHz, podrá representar una resolución horizontal máxima de: 35 ⋅ 10 6 Re soluciónHorizontal = = 723 puntos 48,4 ⋅ 10 3 Mientras que si el monitor tiene un ancho de banda de 65 MHz, la resolución máxima será el doble, es decir, más de 1400 puntos. Como puede comprobarse, el primer monitor no podrá trabajar con resoluciones de 1024 x 768 sin una perdida apreciable de calidad, mientras que el segundo funcionará sin problemas. Como consecuencia podemos decir que cuanto mayor sea la resolución a presentar en nuestro monitor, mayor será el ancho de banda necesario para obtener una calidad óptima. No debemos confundir este ancho de banda con el de la tarjeta gráfica que es muy superior como se comentó en el tema anterior. • Profundidad de color: Todos los monitores VGA y SVGA utilizan señales de vídeo analógicas y su tratamiento interno también es
  • 293. analógico, por tanto, el número de colores que pueden representar es ilimitado. Es la tarjeta gráfica quién genera la señal de vídeo y quien limita el número de colores que se representan en el monitor. En los monitores TFT y de plasma para ordenadores, las señales de entrada de vídeo pueden ser analógicas o digitales, aunque actualmente las más utilizadas son las analógicas, ya que se utilizan con las mismas tarjetas gráficas que los monitores convencionales TRC. Pero, en cualquiera de los casos, también sucede algo similar, siendo la tarjeta gráfica quien determina el número máximo de colores a representar. Por tanto es un aspecto en el que no debemos preocuparnos a la hora de adquirir un monitor.• Pureza de color: Otro aspecto distinto es la pureza de color, que también podríamos denominar calidad del color. Antes de nada, debemos tener en cuenta que, aunque es un parámetro objetivo que se puede medir, lo normal es entenderlo como un efecto subjetivo que depende en sí de la pureza de los tres colores básicos rojo, verde y azul (RGB – Red, Green y Blue), que conforman el tubo o pantalla del monitor, y que nos dará una sensación de calidad y realismo de las imágenes reproducidas. Para evaluar este efecto, sería necesario utilizar un dispositivo perfectamente calibrado que genere una señal de vídeo patrón que produzca en pantalla una imagen completamente roja, verde y azul, evaluándose en cada caso dos aspectos: primero la calidad en cuanto a tonalidad (longitud de onda) emitida por los luminóforos de la pantalla. Y segundo, la uniformidad de la tonalidad en todo el área útil de pantalla. Si estos dos aspectos son buenos para los tres colores básicos, la calidad de la imagen será buena y los colores realistas.• EPA ENERGY STAR y TCO 95: Los monitores ENERGY y TCO 95 están preparados para soportar el modo DPMS o APM de bajo consumo que soportan las placas madre actuales. También tiene implicaciones medio ambientales asegurando que su manufacturación cumple normas que aseguran que los materiales y productos utilizados en su fabricación producen el mínimo impacto medioambiental posible y están preparados para su futuro reciclado. Los modos de funcionamiento en bajo consumo son:
  • 294. ESTADO SINCRO-H SINCRO-V POTENCIA LED CONSUMIDA ENCENDIDOENCENDIDO ENCENDIDO ENCENDIDO > 90 WATS VERDEESPERA APAGADO ENCENDIDO < 15 WATS ANARANJADOSUSPENDIDO ENCENDIDO APAGADO < 8 WATS ANARANJADOAPAGADO APAGADO APAGADO < 3 WATS ANARANJADO Tabla 6-1. Modos de funcionamiento de bajo consumo de un monitor. Los estados de bajo consumo permiten que el monitor consuma muy poca potencia y el tubo no se desgaste volviendo al estado de trabajo en el momento que el ordenador se lo indique. Los monitores que utilizan el estado de bajo consumo y que están conectados a placas ATX con apagado automático, no es necesario que se apaguen totalmente con el botón de power, puesto que están preparados para mantener el estado de apagado parcial durante todo el tiempo que sea necesario y el consumo es similar al de cualquier vídeo en modo apagado (Stand by) o un televisor en este mismo estado.• Full screen: Esta característica nos indica si la imagen puede completar toda la zona útil de pantalla o no. Los monitores antiguos que no eran Full screen dejan en los bordes de la pantalla una zona de un centímetro o más que no son capaces de utilizar, lo que implica una pérdida sustancial de luminóforos que no podrán ser utilizados. Los monitores Full screen sí que rellenan toda la pantalla con imagen aprovechando al máximo las dimensiones del tubo de imagen. Las pantallas de plasma y TFT que se estudiarán más adelante no presentan este problema, aunque con determinadas tarjetas gráficas no adaptadas a este tipo de monitores puede presentarse un efecto similar en el que la imagen no completa toda la zona útil de la pantalla. En muchos casos, este problema también se presenta por la utilización de un driver de vídeo no adecuado a la tarjeta gráfica instalada en el ordenador.• Conectores: Los monitores con anchos de banda no muy elevados, hasta 80 o 100 MHz, utilizan para conexionarse con la tarjeta gráfica un cable de tipo manguera en cuyo interior se encuentran tres cables coaxiales con malla de masa que se utilizan para la transmisión de las señales RGB de vídeo y tres o cuatro hilos o cables sin malla utilizados para los sincronismos y algunas señales de control de la administración de energía. En estos casos, el conector utilizado para la conexión con la tarjeta es del tipo D-SUB macho de 15 terminales en tres filas.
  • 295. Ilustración 6.3. Conector D-SUB 15 con el nombre de las señales de cada terminal. Los monitores con un ancho de banda elevado, superior a 100 MHz suelen utilizar mangueras compuestas por 5 cables coaxiales de alta calidad o directamente 5 cables coaxiales independientes que se unen mediante bridas. En estos casos, la conexión se realiza mediante conectores BNC similares a los utilizados en la conexión de las tarjetas de red D-BASE 10.Ilustración 6.4. Cable de conexiones con los señales de video y sincronismo separadas.• Controles analógicos o digitales (OSD): Uno de los errores que se comete cuando se habla de monitores digitales es pensar que el tratamiento de la imagen se realiza digitalmente. Los monitores que se anuncian como digitales, únicamente tienen digitales los circuitos que controlan los ajustes del monitor, es decir, en vez de potenciómetros de ajuste utilizan pulsadores que mediante circuitos digitales hacen la misma tarea que los potenciómetros analógicos de los monitores antiguos. Por tanto, estos monitores no presentan ninguna mejora en la imagen respecto a los no digitales, al contrario, puede y de hecho, hay monitores con controles analógicos que tienen más calidad de imagen que muchos de los monitores digitales que se venden en la actualidad. Este no debe ser un parámetro que nos decida a comprar un monitor, los parámetros verdaderamente importantes son los correspondientes a frecuencias y resoluciones anteriormente citados. Los menús que aparecen en la pantalla del monitor cuando se accede a la calibración o Setup, se denominan Menús OSD (On Screen Control, controles en pantalla).
  • 296. 6.2 Otras prestaciones. • Pantalla plana: Hoy en día la mayoría de los monitores de 15 o superiores ofrecen una PANTALLA PLANA Y CUADRADA (FST - Flat Square Tube). La pantalla plana permite reducir la deformación de las imágenes en las esquinas, y el formato cuadrado, no de la carcasa del monitor, sino de la pantalla permite un mayor aprovechamiento de las esquinas para estirar la imagen hasta el borde de la carcasa del tubo. • Norma DDC: Actualmente, muchos monitores soporten la norma DDC (canal de datos de visualización), una extensión de la norma Plug&Play, la cual permite que la tarjeta gráfica se comunique directamente con el monitor, detectándose mutuamente y ajustando las resoluciones y las frecuencias de refresco máximas sin intervención del usuario. Esto facilita la instalación del monitor, pero en caso de no soportar esta norma, debemos instalar los drivers suministrados con el monitor o ajustar manualmente en la configuración de la tarjeta gráfica las frecuencias de refresco soportadas, atendiendo siempre al manual del monitor.6.3 Controles y Menú OSD.Como se ha comentado anteriormente, el menú de opciones que aparece en lapantalla del monitor cuando se accede a la calibración o Setup, se denominaMenú OSD (On Screen Control, controles en pantalla) y está bastante estandarizado. Acontinuación se comentan los controles típicos que suelen llevar los monitores,teniendo en cuenta que los iconos pueden variar ligeramente de un modelo aotro y que, en algún caso, puede que alguna de las funciones que se exponenno aparezcan, o que aparezca alguna otra distinta: • Brillo : Permite dar más luminosidad a las imágenes. • Contraste : Permite dar más nitidez a las imágenes. • Fase o Posición Horizontal : Ajusta el encuadre horizontal de la imagen en la pantalla del monitor. • Fase o Posición Vertical : Ajusta el encuadre Vertical de la imagen en la pantalla del monitor. • Ancho o Altura Horizontal : Ajusta la amplitud de la imagen horizontalmente.
  • 297. • Ancho Vertical : Ajusta la amplitud de la imagen verticalmente. • Expansión : Permite expandir o reducir el tamaño de la imagen en sus dos ejes vertical y horizontal al mismo tiempo. • Control de curvatura Este-Oeste : Permite ajustar la curvatura de los extremos de la imagen hasta que ésta desaparezca totalmente. • Trapezoide : Permite ajustar el efecto trapecio que se produce en los laterales de la imagen hasta que éste desaparezca. • Rotación : Ajusta la inclinación o ladeo de la imagen para hacerlo desaparecer. • Temperatura de color : Ajusta la temperatura de color de la imagen de forma que las imágenes en blanco no tengan tonalidades de color. Suele calibrarse en grados Kelvin (ºK) y los valores típicos varían desde los 5000 ºK hasta los 9300 ºK, obteniendo con este último valor una tonalidad azulada que suele ser muy agradable a la vista. El valor típico es de 6500 ºK. • Visualización : Muestra los distintos tipos de visualización que soporta el monitor realizando una prueba de horizontal y vertical. • Idioma : Configura el idioma utilizado durante el proceso de configuración. • Memoria : Extrae datos de configuración almacenados en la memoria. • Grabar o guardar : Guarda la configuración actual en memoria. • Encendido o power : Enciende o apaga totalmente el equipo. • LED de encendido: El LED de encendido suele disponer de dos colores, el verde indica que el monitor está encendido en modo de trabajo y el amarillo indica que el monitor se encuentra en alguno de los modos de bajo consumo y por tanto, la pantalla se encuentra en negro. Para acceder a estos controles podemos encontrarnos conpotenciómetros que producen un ajuste analógico, o con una serie de
  • 298. pulsadores que realizan el control digital y que nos introducen en el MenúOSD. Estos pulsadores digitales presentan una forma similar a la siguiente,aunque pueden variar ligeramente sus funciones y aspecto, sobre todo la formade acceder y salir del Menú OSD: Ilustración 6.5. Detalle de los controles de un monitor digital. 1. Interruptor de encendido. 2. Indicador de encendido y bajo consumo. 3. Botón de aumento: Aumenta el valor de la función seleccionada. 4. Botón de disminución: Disminuye el valor de la función seleccionada. 5. Función a la derecha: Avanza al icono o función siguiente. 6. Función a la izquierda: Retrocede al icono o función anterior. • Recall: Pulsando al tiempo los botones + y – se accede al modo de calibración o configuración del monitor, Menú OSD. • Exit: Pulsando al tiempo los botones < y > se sale del modo de calibración o configuración.6.4 Tubo de imagen.El tubo de imagen es el elemento más importante de un monitor, ya que lacalidad visual del monitor está determinada en un alto grado por la calidad deltubo. Si el tubo de imagen es de mala calidad, por muy buenos y sofisticadosque sean los circuitos electrónicos que lo controlen, la calidad de imagen serásiempre mala. Un tubo de imagen consta básicamente de tres elementos, que son: • Cañón: Es la parte más estrecha del tubo de imagen y en él se encuentran los tres ánodos (tubo de color) que emitirán los haces de electrones que conformarán la imagen en la pantalla, las rejillas de control que afinarán el haz convirtiéndolo en un fino pincel del tamaño de un luminóforo de color.
  • 299. Ilustración 6.6. Vista del tubo de imagen de un monitor.• Yugo de deflexión: Está constituido por dos juegos de bobinas llamadas deflectoras que se encargarán de que los haces de electrones puedan barrer toda la zona útil de la pantalla generando la imagen correspondiente. Estas bobinas son comandadas por las Ilustración 6.7. Detalle de las señales en diente de sierra del bobinas deflectoras de un tubo de barrido vertical y horizontal. El imagen. diente de sierra horizontal es el encargado de generar el movimiento horizontal del haz y, por tanto, de generar las líneas de imagen. Por su parte, el barrido vertical, desplazará el haz verticalmente de arriba hacia abajo evitando que las líneas se superpongan una encima de otra. Una vez que el haz de electrones llega al límite inferior de la pantalla, el barrido vertical retorna muy rápidamente a su posición de origen en la parte superior de la pantalla. Durante el ascenso del haz, se suprime el haz de electrones para que no se aprecie el denominado retrazado vertical, la señal que interrumpe el haz durante este instante de tiempo se denomina señal de borrado y dura unas cuantas líneas horizontales.
  • 300. Ilustración 6.8. Cronogramas de los barridos de un monitor.• Pantalla: Es la zona visible del tubo donde inciden los haces de electrones. Está formado básicamente por dos elementos que son: o Pantalla luminiscente: Constituida por una lámina compuesta por miles de tríadas de luminóforos con los colores básicos rojo, verde y azul (RGB). o Máscara: Es una especie de red que se pone justo por delante de la pantalla luminiscente y evita que los electrones choquen fuera de los luminóforos. La máscara es un elemento muy importante en el tubo e influye enormemente en la nitidez de la imagen. Básicamente existen tres tipos de máscara según la forma y distribución de las celdas. Ilustración 6.9. Detalle de las máscaras de un tubo de imagen. Máscara de sombras: Este tipo de máscara utiliza luminóforos dispuestos en forma de triángulos por lo que también es conocida como máscara Delta. Cuanto mayor número de tríadas mayor
  • 301. definición, pero menor número de electrones intercepta la tríada, ya que es muy probable que el electrón choque con la propia máscara y por tanto, el brillo disminuye. Aún así, la calidad es muy buena y su precio bajo; por ese motivo, son las más utilizadas en los equipos dedicados al sector no profesional. Máscara de franjas: Es la utilizada por los tubos Triniton fabricados por Sony. Los luminóforos de las tríadas se disponen en paralelo de forma que la unión de todas las tríadas de una columna aparentan formar franjas de color. La máscara incorpora unos finísimos filamentos que dirigen los electrones hacia los luminóforos, de forma que no hay pérdida de electrones por choque con la propia máscara si hacemos los luminóforos y orificios de la máscara muy pequeños. El problema que presentan estos tubos es la sensibilidad a las vibraciones, ya que un golpe o vibración hace vibrar los filamentos y éstos a la imagen con gran facilidad. Máscara ranurada: Esta máscara desarrollada por NEC intenta resolver los problemas de brillo de las máscaras de sombras y lo consigue haciendo que los orificios de la máscara sean elípticos en lugar de redondos permitiendo una mayor entrada de electrones.• Convergencia: El tubo de rayos catódicos de un monitor en color está compuesto, como ya se ha comentado, por tres cañones que emiten electrones hacia la pantalla para generar la imagen que nosotros vemos. En la pantalla es donde se encuentran las tríadas de luminóforos que se iluminarán cuando los electrones provenientes del haz incidan sobre ellas. Los tres haces viajan paralelos y cada uno de ellos lleva la información correspondientes a uno de los tres colores primarios, por tanto, cada uno deberá incidir únicamente en el elemento de la tríada que tenga el color correspondiente a la información que transporta. Si por cualquier motivo, normalmente un mal ajuste o desgaste con el tiempo, los haces de electrones se separan, la información se distribuye a las tríadas de color contiguas produciendo un efecto de división en 2 ó 3, los puntos o líneas que queremos representar. Este efecto es más notable cuanto más se desplaza el haz de electrones a la periferia de la pantalla, puesto que la distancia que debe recorrer el haz de electrones en esos puntos es mayor que en el centro de la imagen. Las convergencias se ajustan de dos formas distintas, mediante unos circuitos electrónicos que en los monitores actuales no admiten muchos ajustes, y mediante un montón de imanes que se distribuyen sobre el yugo de deflexión. Todos estos imanes, con diferentes formas y
  • 302. colocaciones, se ajustan en fábrica y salvo que dispongamos de suficientes conocimientos al respecto, lo mejor es no tocarlos, puesto que podemos desajustar completamente el tubo y quedará inutilizable por completo. • Baja radiación: Este parámetro indica que el tubo de imagen incorpora un filtro contra las radiaciones perjudiciales que emite. Actualmente, Ilustración 6.10. Efecto producido todos los monitores incorporan esta sobre una línea blanca por un mal ajuste de convergencias. característica y, por tanto, no es conveniente colocar un filtro externo que sólo reducirá la vida del tubo de imagen, puesto que estos filtros externos reducen la luminosidad del monitor obligándonos a ajustar la luminosidad a un valor superior en detrimento de la vida del tubo. • Ángulo de deflexión: Este parámetro determina el ángulo de deflexión máximo del tubo de imagen o tubo de rayos catódicos, TRC. Los TRC con poco ángulo de deflexión (90º) son más alargados y por tanto, los monitores presentan una mayor profundidad en sus medidas. Los TRC con ángulos de deflexión grandes (110º) son más cortos y por tanto, los monitores son menos profundos. Ilustración 6.11. Ángulo de deflexión de un tubo de imagen.6.5 Pantallas planas LCD.Las pantallas planas LCD son el sustituto lógico de los actuales monitores conTRC, debido a las múltiples ventajas técnicas que ofrecen y la prácticaausencia de ajustes complejos como convergencias, deflexión y enfoques.
  • 303. 6.5.1 Principio de funcionamiento.Para comprender el funcionamiento de una pantalla LCD, lo mejor es tratarprimero el caso de un monitor LCD en blanco y negro. Todos estamos acostumbrados a ver los típicos relojes digitales y losjuegos digitales de bolsillo que incorporan una pequeña pantalla de cristal decuarzo líquido (LCD). Estas pantallas compuestas por cuarzo líquido tienen lapropiedad de oscurecer determinadas zonas del cristal cuando a su travéscircula una corriente eléctrica. Por tanto, la pantalla de un reloj dispone demúltiples conexiones transparentes que conectan cada uno de los segmentosque componen los números del display con el controlador o microprocesadorque produce la información que aparece en la pantalla. Cuando se deseaactivar un segmento, se aplica corriente a los terminales adecuados de lapantalla y éste se hace opaco o de color negro. Para que el observador distingaentre las zonas opacas y las transparentes, detrás del cristal de cuarzo sedispone una lámina reflectante que refleja la luz ambiente a través del cristal decuarzo creando el contraste lumínico necesario para observar las zonastransparentes y las opacas producidas por los segmentos activos. Para poderver la información de una pantalla de cristal líquido en una habitación aoscuras, será necesario iluminar la pantalla con una fuente externa como unalamparita o LED que provoque el contraste lumínico deseado. En el caso de las pantallas planas LCD en blanco y negro, tambiénconocidas como pantallas de plasma, el funcionamiento es similar, pero en vezde estar dividida en segmentos con una forma más o menos definida, estánformadas por una matriz de puntos que podremos oscurecerindependientemente. Otra diferencia radica en que el display de un reloj sólotiene dos estados posibles, o transparente u opaco; Sin embargo, las pantallasLCD permiten distintos niveles de transparencia, normalmente 256, quepermitirán presentar imágenes con 256 niveles de grises, que son más quesuficientes para representar una imagen en blanco y negro con calidad casifotográfica. Por último, en el caso de las pantallas LCD, utilizan siempre una luzblanca polarizada (al igual que se hace con las gafas de sol polarizadas, la luzblanca del monitor se pasa a través de un filtro que limita las longitudes deonda a un espectro que no dañe la vista) que se distribuye uniformemente portoda la pantalla a través de una capa difusora. Para generar una imagen en blanco y negro sólo tenemos que activarcon mayor o menor intensidad los puntos de imagen según correspondan a ungris claro (poca intensidad de corriente), un gris oscuro (mayor intensidad decorriente) o un negro (máximo nivel de corriente) y dejar sin activar los puntosde pantalla que vayan a representar un blanco. Posteriormente aplicaremosuna fuente de luz difusa polarizada por la parte posterior de la pantalla para
  • 304. que la luz emitida sea filtrada por la pantalla y le llegue al observador lasensación de una imagen luminosa en blanco y negro.6.5.1.1 Pantallas LCD color pasivas.Las pantallas LCD en color sonsimilares a las de blanco y negro,pero disponen del triple de puntos,formando una matriz de tríadas decolor RGB (rojo, verde y azul). Paraello, entre la fuente de luz y el cristallíquido se disponen unos filtroscromáticos de los coloresfundamentales R, G y B queprovocarán que cada punto, segúnsu posición, emita una luz con unatonalidad roja, verde o azul. La Ilustración 6.12. Pantalla de plasma paraintegración de estos tres colores por retroproyección.el ojo humano dará la sensación deun color determinado. También se podrían disponer los filtros cromáticosdespués del cristal de cuarzo líquido creándose la misma sensación, este es elcaso de los monitores TFT que se estudiarán a continuación. Por tanto, la pantalla de plasma no emite luz, sino que filtra la luzproveniente de una fuente de luz difusa blanca generando los coloresrequeridos en cada caso. Uno de los problemas que presenta este tipo de pantallas pasivas radicaen la dificultad de controlar la polarización (opacidad) de los cristales líquidoscon exactitud, para producir imágenes con colores reales y fieles a losoriginales. También presentan problemas para mantener la polarización de loscristales de cuarzo durante el tiempo de refresco de la imagen y para realizarcambios rápidos y bruscos en dicha polarización, produciendo un efecto deestela en la pantalla cuando se mueve un objeto, como por ejemplo el ratón.Esta es la característica que quizás más fácilmente nos hace diferenciar unapantalla de plasma activa de una pasiva, ya que en la primera no apareceestela y en la segunda sí. Por último, también requieren de la utilización de uncristal polarizado tras los filtros que limita considerablemente el ángulo devisión del observador, lo que implica que el observador debe disponerse lo másperpendicular posible a la pantalla para observar la imagen con buena calidad. Este tipo de pantallas ya está en desuso, aunque se siguen empleandoen las pantallas de plasma utilizadas para proyectar imágenes del ordenador através de un proyector de transparencias convencional.
  • 305. La mayor ventaja de este tipo de pantalla es su simplicidad técnica y“bajo coste” con relación a las pantallas activas que se comentarán acontinuación.6.5.1.2 Pantallas LCD color activas (TFT).Las pantallas LCD Activas con tecnología TFT son básicamente iguales a lasLCD pasivas, salvo que controlan la polarización (grado de opacidad) de loscristales de cuarzo líquido mediante una matriz de transistores denominadosTFT (Thin Film Transistor) y de condensadores unidos a cada uno de lostransistores. Existen, por tanto, tres transistores TFT y tres condensadorasociados a cada punto de la pantalla (uno por cada color básico del punto). Laacción de los transistores y condensadores inciden en tres aspectosfundamentales: Permite un control muy preciso sobre la polarización de las celdas o ventanas del cristal líquido, de forma que se controla rigurosamente la opacidad de las mismas, permitiendo crear colores muy reales y fieles al original. Los condensadores permiten mantener la polarización del cristal líquido de forma muy estable el tiempo suficiente para que se produzca el refresco de la celda o punto en cuestión. Mejoran sustancialmente el tiempo de respuesta de las celdas de cristal líquido ante un cambio rápido y brusco en su polarización, llegándose en la actualidad a tiempos inferiores a los 16 milisegundos. Recordemos que, para que no se produzca una fatiga visual grande, los tiempos de respuesta deben ser inferiores a 25 milisegundos (1/40 imágenes por segundo). Estos dos últimos efectos reducen considerablemente el efecto estela enpantalla, siendo prácticamente inapreciable o inexistente en los monitoresactuales. Ilustración 6.13. Pantalla TFT de 19”.
  • 306. En las pantallas TFT, la luz de fondo atraviesa el cristal difusor, que lodistribuye uniformemente por toda el área útil de pantalla, a continuación,atraviesa por un filtro polarizado que limita las longitudes de onda al espectrovisible no dañino para el ojo humano. Posteriormente, atraviesa el cristal decuarzo que dispone también de los transistores TFT y de los condensadoresque controlan cada una de sus celdas, obteniendo 256 niveles de luminosidaddiferentes por cada celda con un alto grado de estabilidad. La información yacodificada por el cristal de cuarzo atraviesa una capa transparente queconstituye un cátodo común a todos los transistores y alcanza la capa de filtroscromáticos ajustados a las longitudes de onda del rojo, verde y azul básicos(RGB) del sistema de televisión, de forma que una vez atravesada esta capa, laimagen en color estará totalmente formada. Por último atraviesa un cristal devidrio transparente que protege a la pantalla de los golpes y por un filtropolarizado que evita también reflejos en la pantalla Ilustración 6.14. Desglose funcional de una pantalla TFT. Al disponer de tres filtros de color y256 niveles por cada color, el número decolores que se pueden representar conestas pantallas es de 2563 = 16.777.216colores o lo que es lo mismo 16,7 Mc(mega colores), que se consideran enartes gráficas true color o colorverdadero. De todos modos, debemosconsiderar este valor como el típico, Ilustración 6.15. Pantalla TFT de un portátil.
  • 307. puesto que hay pantallas LCD TFT que disponen de menos colores, porejemplo, las utilizadas en los ordenadores de bolsillo también denominadosPDA y PALM, que pueden disponer de 64 Kc (40 niveles por color). Cabe destacar también, que debido a las mejoras tecnológicasintroducidos en los paneles difusores, que distribuyen uniformemente la luz portoda la pantalla, y de los cristales polarizados, también se han reducidoconsiderablemente las deficiencias observadas en las pantallas pasivas encuanto a la calidad de distribución de luz por la pantalla y el ángulo de visión,que actualmente supera los 170º en monitores de uso profesional. Si lo unimosa su considerable bajada de precios, hoy por hoy, podemos decir, que laspantallas LCD con tecnología TFT compiten con los monitores TRC a igualdadde condiciones y es de esperar que en breve adquieran la mayor cuota demercado, quedando los monitores TRC limitados al sector gráfico profesional. Actualmente, se están investigando otros tipos de pantallas similares alas LCD pero que utilizan otras sustancias que permiten transformar la corrienteeléctrica en luz, nos referimos a las pantallas que utilizan la tecnología OLED(Organic Light Emiting Diode, Diodo Orgánico Emisor de Luz). Este tipo depantallas que se está comenzando a utilizar en cámaras digitales, no necesitanretroalimentación, ya que la luz la genera la propia sustancia que constituye eldiodo OLED, son muy eficientes y generan una imagen muy brillanteconsumiendo mucho menos que una pantalla TFT de las mismascaracterísticas. Por otro lado, no requieren filtros polarizados por lo que sepueden construir pantallas muy planas y en materiales plásticos. Su principal desventaja radica en la alta degradación que tienen lassustancias empleadas al contacto con el aire o el agua. También su coste deproducción es actualmente muy elevado, aunque seguramente que con eltiempo se irá reduciendo hasta alcanzar a los monitores actuales TRC y TFT, Tanto en las pantallas LCD activas como en las pasivas, no existe elproblema de convergencia, tal y como se entiende en los tubos de rayoscatódicos, producido por la convergencia de los haces de electrones, pero amucha menor escala también se aprecia un efecto similar producido por elhecho de que los tres puntos de color están separados, siendo esta distanciamáxima entre los puntos de los colores que se encuentran en los extremos dela tríada. También se puede producir un efecto moiré debido a la distribuciónuniforme de todas las tríadas en la pantalla. Al contrario, de cómo sucede conlos tubos de rayos catódicos, las pantallas planas no tienen enfoque, dadas suscaracterísticas constructivas y por este motivo, la nitidez de estas pantallas esidéntica en todas las zonas de la pantalla, no como en un monitor con TRC quemantiene siempre mayor nitidez en el centro que en los extremos producido porel desenfoque del haz en estas zonas más distantes del tubo.
  • 308. 6.5.2 Características de los monitores LCD. Contraste: Al igual que en los monitores TRC, una imagen contrastada nos da una idea de nitidez representando la relación entre los tonos claros y oscuros de la imagen representada. En los monitores LCD, el contraste se expresa por dos números que nos indican dicha relación, siendo valores admisibles de contraste a partir de 400:1 y siendo buenos valores a partir de 700:1. Lo ideal, en un buen monitor, es que el valor deseado de contraste se alcance con un valor del 80% del ajuste de contraste, de forma que tengamos un cierto margen de ajuste por encima para la representación de imágenes que no estén muy contrastadas. Brillo: Este parámetro se da en cd/m2 (candelas por metro cuadrado) y representa la luminosidad de la imagen. Uno de los mayores problemas que han presentado hasta ahora los monitores LCD ha sido su baja luminosidad o brillo, que hacía que en ambientes muy iluminados la imagen se apreciase muy mal. Actualmente se ha mejorado considerablemente este aspecto estando muy próximo a los obtenidos en monitores TRC. Los valores de brillo por debajo de los 150 cd/m2 se consideran malos. Entre 150 y 250 cd/m2, normales, aptos para oficinas y ambientes normalmente iluminados y de 250 a 450 cd/m2, buenos, aptos para ambientes muy luminosos en los que la luz de día es considerable. En recintos al aire libre con luz día intenso, los monitores LCD aun no emiten suficiente luminosidad, por lo que hay que recurrir a monitores TRC especiales. Temperatura de color: Realmente representa la temperatura del blanco más blanco que es capaz de representar el monitor. Si la temperatura es baja, inferior a 6500 ºK, el color se observa cálido con tonalidades rojizas o verdosas y si está por encima, se observa un blanco frío con tonalidades azuladas que son muy agradables a la vista, por lo que los monitores que alcanzan temperaturas de color altas suelen ser más caros y deseados por los usuarios que están mucho tiempo delante del monitor. Las temperaturas de color entre los 6500 ºK y los 7200 ºK se considera que generan un blanco bastante neutro y sin una tonalidad de color definida. Resolución nativa: En el caso de los monitores LCD no se suele hablar de resolución máxima, en su lugar se utiliza el término de resolución nativa, indicando ésta la resolución para la cual fue diseñado el monitor en puntos o píxels horizontales y verticales. Son por tanto, el número de puntos físicos reales que presenta el monitor. Cualquier otra resolución inferior utilizará métodos de interpolación de puntos para conseguir
  • 309. rellenar toda la pantalla, por lo que la calidad será sensiblementeinferior. Si la frecuencia es mayor, desaparecerán puntos de pantalla,por lo que también disminuirá la calidad y aparecerán distorsionesconsiderables si la información a representar utiliza líneas o puntos muyfinos. Las resoluciones nativas típicas son: o Monitores 14” y 15 “: 1024 x 768 puntos. o Monitores 17 “: 1280 x 1024 puntos. o Monitores 19 “: 1600 x 1200 puntos. o Monitores 20“ y 21”: 1920 x 440 puntos.Dot pitch: Al igual que en los monitores TRC, también representa eltamaño del punto físico y sus valores son similares, entre 0,25mm paramonitores pequeños de 14 o 15 pulgadas y 0,30mm para monitoresgrandes como los de 20 pulgadas.Ángulo de visión: Indica el ángulo máximo a través del cual la imagense ve con una cierta nitidez. Lo ideal sería que este ángulo fuese, tantovertical como horizontalmente, de 180º, pero lo normal es que sea muyinferior a este. Los monitores de gama baja tienen ángulos de visióninferiores a 140º y los de gama alta alcanzan hasta los 170º.Tiempo de respuesta: Sería el equivalente a la frecuencia de vertical enlos TRC. Este tiempo es el que necesita un punto de imagen paraconmutar entre el encendido y el apagado total. Para que el ojo noaprecie el efecto de parpadeo que produce el encendido y apagado deun punto, el tiempo de respuesta debe ser inferior a los 25ms (milisegundos). Los monitores de gama baja pueden tener tiempos inferioresa este valor, por lo que el cansancio visual puede ser grande si elusuario está mucho tiempo delante del monitor. Los monitores de gamaalta tienen tiempos de espera inferiores a 16ms.Tamaño en pulgadas: Al igual que en los monitores TRC es el tamañode la diagonal de la pantalla en pulgadas. Los valores típicos son: 14,15, 17, 19, 20 y 21 pulgadas.Relación de aspecto: Al igual que en los monitores TRC es la relaciónentre la dimensión horizontal y vertical de la imagen. Además de larelación típica 4:3 actualmente se fabrican muchos monitores conrelaciones de aspecto 16:9.Conexiones: Las conexiones utilizadas por los monitores LCD suelenser superiores a las de los TRC incorporando normalmente lassiguientes:
  • 310. o D-Sub 15: Conexión analógica idéntica a la de los monitores TRC. o DVI: Conexión digital de vídeo (comentada en las tarjetas gráficas). o S-Video: Super vídeo (comentada en las tarjetas gráficas). o AV-compuesto. Vídeo compuesto (comentada en las tarjetas gráficas). o Conexión USB. Los monitores actuales de gama alta disponen de un concentrador USB 1.1. o Altavoces: Es muy normal que los monitores LCD lleven incorporados un juego de altavoces que se conectarán a la CPU mediante esta conexión. o Micrófono: Al igual que sucede con los altavoces, también es común que las pantallas LCD lleven incorporado un micrófono que se une a la CPU a través de este conector. Peso: Es muy inferior al de los monitores TRC. Mientras que un monitore TRC de 19” supera los 30 Kg, uno LCD no suele superar los 7 Kg. Botones y menú OSD: Los ajustes de un monitor LCD son similares a los estudiados en los monitores TRC. Consumo: Mientras que un monitor TRC supera fácilmente los 150 vatios, un monitor LCD apenas si llega a los 50 vatios de consumo. Ancho de banda de vídeo (tasa de puntos de vídeo): El parámetro es idéntico al comentado en las tarjetas gráficas con el mismo nombre y su valor debe estar en concordancia con la tarjeta gráfica que vayamos a utilizar con el monitor. En general, un buen valor sería mayor de 135 MHz.6.5.3 Calidad de un monitor LCD TFT.El estándar ISO 13406-2 establece algunas normas de calidad de las pantallasplanas (New ISO Standard 13406-2 for Flat Panel Display), estableciendo losparámetros y formas de medida de características como: Iluminación de la pantalla (Display Luminance). Contraste. Reflexión. Color. Uniformidad de color y luminancia.
  • 311. Análisis de la fuente de luz. Puntos estropeados. Efecto Flicker (parpadeo de líneas muy finas). Debido al proceso de fabricación fundamentalmente, las pantallas LCDsuelen tener defectos en algunos o muchos de sus puntos (Píxel) o subpuntos(subpixels), que pueden ser de distinto tipo, según los puntos estropeadosestén siempre iluminados, estén siempre apagados, o bien sea sólo unsubpunto del punto el que esté averiado. Ilustración 6.16. Pantalla TFT de un portátil. En cuanto al número de puntos estropeados se establece unaclasificación según la siguiente tabla: Clase Tipo 1 Tipo 2 Tipo 3 Punto siempre iluminado Punto siempre apagado Cualquiera de los subpuntos que componen el punto estropeado I 0 0 0 II 2 2 5 III 5 15 50 IV 50 150 500 Tabla 6-2. Tabla de clase de un monitor dependiendo del número de puntos estropeados.6.5.4 Ventajas e inconvenientes de las pantallas LCD.Aunque ya se han ido comentando las ventajas y desventajas de este tipo demonitores, haremos ahora una recopilación de las ventajas e inconvenientesprincipales.
  • 312. Uno de los mayores problemas que presentan las pantallas LCD es el deno poder iluminar una parte de un punto de imagen para representar unaresolución diferente a la resolución física de la pantalla. Es decir, si compramosuna pantalla LCD de 1024 x 768 puntos, representará imágenes a estaresolución con toda nitidez y calidad, pero si se desea presentar una imagencon menor resolución, por ejemplo 640 x 480 u 800 x 600, se planteará unproblema con los puntos no utilizados, puesto que, por ejemplo, 1024 / 640 =1,6, lo que implicaría que cada píxel de la imagen debería utilizar 1,6 puntosfísicos de la pantalla. ¿Cómo solucionar esto?, se han adoptado variassoluciones, la más evidente es reducir el espacio de presentación de la imagencuando la resolución se reduce, de forma que alrededor de la imagen quedauna zona en negro no utilizada. Esta solución ha sido muy utilizada en losordenadores portátiles. La otra solución es utilizar toda el área de la pantallapara crear la imagen, calculando por interpolación los puntos carentes deinformación. Este método presenta problemas cuando se deben representarlíneas muy finas que en algunos casos se verán más gruesas de lo querealmente son. Otro problema que pueden presentan las pantallas LCD es la malasincronización entre las frecuencias de los barridos de la tarjeta de vídeo y elreloj que sincroniza el encendido y apagado de los transistores TFT. Si seproduce un desfase entre estas señales, normalmente por un desajuste de laseñal de reloj de la pantalla, aparecerán unas franjas verticales en la imagen.Según el desfase producido, las franjas verticales serán más o menos visiblesen la imagen. Tampoco debemos olvidar el inconveniente que produce el bajo ángulode visión correcta que presentan las pantallas LCD, aunque poco a poco, vanmejorando.Entre las ventajas podemos destacar, aparte de las ya comentadas, sureducido peso y un mayor aprovechamiento del área útil de la imagen. En unmonitor con TRC de 17”, se pierde casi una pulgada que es cubierta por lacarcasa del monitor mientras que los monitores de pantalla LCD utilizan toda lapantalla para representar la imagen. También presentan un consumo muyreducido6.6 Averías en Monitores.Las tarjetas gráficas y los monitores son elementos que trabajan con un mismofin, mostrar la información de texto o gráfica que se procesa en la CPU, portanto, es difícil saber cuando la avería es debida a problemas en la tarjetagráfica o en el monitor.
  • 313. No obstante, la avería más usual que podemos encontrar en el sistema gráficoes la producida por el deterioro del cable de conexión entre tarjeta y monitor.6.6.1 Cable de conexión.Los síntomas producidos por las averías en los cables de conexión suelen ser: • Falta de sincronismo horizontal: Se ha cortado el cable correspondiente al sincronismo horizontal. En la imagen, se ven múltiples líneas horizontales dejando entrever la imagen como si estuviese tumbada o muy distorsionada. • Falta de sincronismo vertical: Se ha cortado el cable correspondiente al sincronismo vertical. La imagen no se queda quieta en pantalla y va pasando rápidamente de arriba abajo o viceversa. • Falta de algún color: Se ha cortado el cable correspondiente al color que falta en la imagen. La imagen se observa bien, pero se aprecia la falta de un color por una marcada tonalidad azulada (falta del rojo) o verdosa amarillenta (falta del azul o el verde). Este tipo de averías suele ser intermitente y desaparece al moversuavemente los cables de conexión en las zonas próximas a los conectores. Como se comentó en los apartados anteriores, existen dos formas distintasde conectar los monitores con las tarjetas según la calidad del monitor y tarjeta.1. Conexión a través de manguera de cables con conectores DB-SUB 15. Es el más usual, aunque nos podremos encontrar cables de conexión que parten del interior del monitor (los más usuales), o cables con dos conectores DB-SUB 15, uno para conectar a la tarjeta y otro para conectar al monitor. o En el primer caso, la rotura del cable suele producirse en el interior del conector DB-SUB 15 y por tanto, la solución radica en abrir el conector y reparar la conexión. Si el conector está sellado térmicamente, cortaremos la manguera al ras del conector y pondremos uno nuevo. Otra posibilidad puede ser el corte de alguno de los cables interiores de la manguera en cuyo caso, deberemos cortar el cable por encima de la rotura y poner de nuevo el conector. o En el segundo caso, tendremos que comprobar ambos conectores para saber en cuál de los dos se encuentra el problema.2. Conexión mediante cable coaxial RG-58 o similar y conectores BNC. En este caso es fácil comprobar cuál es el cable averiado, puesto que se pueden desconectar independientemente. Para averiguar cuál es el cable estropeado, sólo tendremos que ir desconectando y volviendo a conectar cable por cable, hasta que detectemos que al quitar un cable la imagen
  • 314. permanece igual que antes de quitarlo. Una vez detectado el cable se procederá a sustituir el conector.6.6.2 Monitor.Una vez eliminada la posibilidad de que la avería haya sido producida por loscables, el siguiente paso es comprobar el monitor, puesto que es el últimoelemento de la cadena. La comprobación más rápida consiste en sustituirlo poruno en buen estado. Si la avería persiste, entonces la avería será de la tarjetagráfica de la cual ya hemos hablado en el tema anterior. Una vez determinado claramente que la avería es del monitor, loprimero que deberemos hacer es asegurarnos que no es debido a un malajuste del monitor. También debemos tener en cuenta que la reparación de averías enmonitores sería tema para un curso completo y por tanto, no pretendemos queel alumno sea capaz de repararlas, sino únicamente de diagnosticar las mástípicas. Las averías típicas que podremos encontrar son las siguientes: Síntoma o avería SoluciónConvergencias: La El problema puede ser la vejez del monitor o un golpeimagen se ve fuerte que haya recibido. Lo más usual es que se hayanborrosa o desajustado las convergencias estáticas del tubo.desenfocada en losextremospresentándose laslíneas y puntos enestas zonas contrazos de color azul,rojo o verde muymarcado.Sincronismo vertical: Mal ajuste del mando de frecuencia vertical. Este mandoLa imagen no se se encuentra normalmente en el interior del monitor y pordetiene en la tanto, deberemos abrir el monitor y localizar el mandopantalla y pasa más para proceder a su ajuste.o menos Si no se consigue ajustar con el mando de frecuenciarápidamente de vertical, entonces el problema será una avería de losarriba hacia abajo de circuitos de vertical.la pantalla oviceversa.Aparece una línea Este problema puede producirse por el deterioro delblanca horizontal. oscilador de vertical o del transistor o integrado de potencia que envía la señal de barrido vertical a las bobinas deflectoras. Ocasionalmente también puede ser
  • 315. la rotura de la bobina de deflexión horizontal del yugo.La imagen aparece, Esta avería se produce por un fallo en los circuitos depero no ocupa todo amplificación del barrido vertical.el espacio vertical de Otra causa posible es por un mal ajuste del mando dela pantalla. amplitud vertical que se encuentra entre los mandos externos del panel de controles, en el frontal del monitor.Sincronismo Mal ajuste del mando de frecuencia horizontal. Estehorizontal: Aparece mando se encuentra normalmente en el interior della imagen con líneas monitor y por tanto, deberemos abrir el monitor yblancas y negras localizar el mando para proceder a su ajuste.casi horizontales En ocasiones también se produce este efecto por un malque dejan entrever ajuste de la fase de horizontal. Este ajuste se suelela imagen muy encontrar entre los mandos exteriores del monitor.distorsionada, como Si no se consigue ajustar con el mando de frecuenciasi estuviera horizontal o con el de fase, entonces el problema serátumbada. una avería de los circuitos de sincronismo horizontal.Vibración de la Si la oscilación es muy fina y rápida, la avería puede serimagen: La imagen debida a un problema de alta tensión. Esta avería suelevibra apareciendo ser intermitente y es debida a una fuga de alta tensión.una oscilación en los Si la oscilación es amplia y lenta, el problema puede serlaterales de la de un condensador de filtrado de la fuente deimagen. alimentación que esté seco y no filtre bien. Síntoma o avería SoluciónLa imagen aparece, Esta avería se produce por un fallo en los circuitos depero no ocupa todo horizontal o los de alta tensión.el espacio horizontal También puede ser producida por un mal ajuste delde la pantalla. mando de amplitud horizontal que se encuentra entre los mandos externos del panel de control frontal del monitor.La imagen aparece Uno de los amplificadores de color se ha estropeado.con falta de un colorNo aparece imagen Esta avería puede ser tanto por la fuente dey no aparecen alimentación, como por los circuitos de alta tensión.signos de altatensión al pasar lamano delante de lapantalla.La imagen aparece Esta avería puede ser por un desajuste del mando dedesenfocada. enfoque que se suele encontrar en el transformador de alta tensión (manipular con sumo cuidado, la tensión en este transformador es superior a los 30.000 voltios).
  • 316. También puede ser una avería en una de las rejillas del tubo, producida por algún golpe violento. Ilustración 6.17. Transformador de alta tensión.La imagen aparece Estas líneas se denominan de retrazado y las origina unabien, pero un poco avería en el circuito de borrado.clara y con unas También puede apreciarse este efecto en los monitoreslíneas blancas en ya viejos si se sube al máximo el brillo y el contraste.diagonal que cruzanla imagen de lado alado y de abajoarriba. Tabla 6-3. Averías típicas de un monitor y sus posibles soluciones.
  • 317. 7 Tarjetas de sonido.Aunque el sentido del oído es complejo, podríamos resumir su funcionamientodiciendo que el oído capta las ondas de energía producidas por los cambios depresión que generan la voz, los instrumentos musicales y todo tipo deelementos capaces de generar sonidos en la naturaleza. Posteriormente,nuestro cerebro interpreta, como sonidos, dichas variaciones en las ondas depresión. El micrófono, al igual que el oído, tiene como misión captar estossonidos y convertirlos en estas señales eléctricas analógicas con la mismaforma e intensidad que las ondas de presión que forman los sonidos. Estasseñales eléctricas con forma de onda son analógicas, es decir, varíanconstantemente con el tiempo y no toman valores determinados como ocurrecon las señales digitales. Ilustración 7.1. Representación en el tiempo de una señal sonora captada por un micrófono. Para poder almacenar en un fichero la señal sonora proveniente decualquiera de sus entradas, necesitamos de un dispositivo capaz de convertirdicha señal analógica en una señal digital codificándola y, si es conveniente,comprimiéndola posteriormente. La misión de la tarjeta de sonido de nuestro ordenador es la dereproducir y grabar sonidos desde fuentes variadas como: CD, micrófono,entrada auxiliar, módem, TV, Sintetizador (MIDI), entradas digitales ópticas(SPDIF), o también reproducir el sonido almacenado en ficheros en diferentesformatos como pueden ser: Wave (sonidos digitalizados), MP3 y WMA (ficherosdigitalizados con compresión), MIDI (ficheros de música digital), etc. En general, estas fuentes se pueden reducir a 3 tipos: Entradas de señales eléctricas analógicas. Entradas de señales eléctricas digitales.
  • 318. Archivos en distintos formatos como Wave, MIDI, MP3, etc. Las salidas de la tarjeta de sonido también pueden ser de dos tiposdistintas: Salidas analógicas. Salidas digitales. Aunque también se podría considerar como salida la generación delfichero de sonido digitalizado, codificado y comprimido, pero esta opción no laconsideraremos por el hecho de que es el sistema operativo, con ayuda de latarjeta de sonido, quien realiza esta misión. Ilustración 7.2. Tarjeta de sonido7.1 Digitalización del sonido.Como se comentó en el apartado anterior, la naturaleza del sonido esanalógica y la de nuestro oído también, sin embargo, los ordenadores nopueden trabajar con señales de este tipo por lo que debemos transformarlapreviamente para poder ser tratada en un ordenador. Los pasos necesarios sondos, según sea el caso, el primero sería la digitalización del sonido adquiridopor las entradas analógicas, para lo cual se utiliza un circuito denominadoconvertidor analógico digital o ADC que se encarga, como su nombre indica,de convertir la señal analógica de entrada en una señal digital comprensiblepara el ordenador. El otro paso sería el inverso, para que el oído humanopueda interpretar los sonidos procesador por el ordenador, previamente debenser convertidos de nuevo a señales analógicas, para lo cual se utiliza el circuitoinverso denominado conversor digital analógico o DAC.
  • 319. 7.1.1 Convertidor Analógico/Digital, ADC.El elemento que se encarga, en la tarjeta de sonido, de transformar los nivelesanalógicos de la señal de entrada en niveles digitales discretos comprensiblespor el ordenador se denomina ADC (Analog to Digital Conversor) o convertidorA/D (Analógico/Digital). Supongamos una señal eléctrica analógica con la forma de la mostradaen la siguiente figura: Ilustración 7.3 Señal de sonido analógica. Para convertirla en una señal digital hay que muestrearla (sampling),es decir, tomar muestras a intervalos más o menos pequeños de tiempo yguardar el valor de dichas muestras cuantificadas digitalmente, por ejemplo, enun fichero Wave. Ilustración 7.4 Señal de sonido analógica muestreada. En la figura anterior cada línea vertical indica un muestreo, lainformación que guardaremos será la correspondiente al valor discreto de cadauna de las muestras tomadas en el tiempo de forma ordenada. El ADC realiza,por cada muestra, una medida de la amplitud de la señal eléctrica y lo convierteen un número digital discreto que oscila entre dos valores mínimo y máximo,por ejemplo, entre 0 y 255 (correspondiente a un ADC de 8 bits o 0 y 65535(correspondiente a un ADC de 16 bits). Los valores también pueden sernegativos en cuyo caso, un ADC de 8 bits obtendrá valores comprendidos entre-127 y + 128, en total 256 valores si se cuenta el cero como tal. A este procesode le denomina cuantificación y al sistema de digitalización completo se ledenomina PCM (Pulse Code Modulation) o Modulación de Pulsos Codificados.
  • 320. Para la realización de esta operación de conversión intervienen dosparámetros que determinarán la calidad del sonido digital convertido: • Frecuencia de muestreo medida en Hz, que indica el número de muestreos que se realizan en un segundo, por tanto un muestreo de 8KHz indica que se toman 8000 muestras en un segundo. Para poder digitalizar con una calidad de alta fidelidad la frecuencia de muestreo debe ser superior a 44,1 KHz • Resolución de las muestras, también llamado profundidad de muestreo, en realidad queda determinado por el número de bits que tendrá el número que indica la medida de cada muestra. Por ejemplo, con 8 bits, sólo podemos escribir números entre –127 y +128, que en total, nos dan 256 posibles valores (incluyendo el valor “cero”). Teniendo en cuenta que tomamos todas estas muestras con laesperanza de poder volver a reproducir fielmente la señal original a partir de lasmismas muestras, cuanto mayor sea el número de muestras, más datostendremos de la señal original. En realidad, con una frecuencia de muestreo de44,1 KHz obtenemos la calidad de sonido de audio digital utilizada en losequipos reproductores de CD. Aunque si aumentamos esta frecuencia semejoraría la calidad de dicha señal, el oído humano no es capaz de apreciardicho aumento en la calidad. Sólo los auténticos melómanos y con un oído muyfino y entrenado son capaces de apreciar dicha mejora en la calidad. Además,el aumento de la frecuencia de muestreo implica la necesidad de más recursosdel sistema para el tratamiento digital de la señal, por tanto, se ha buscado uncompromiso entre los recursos implicados en el proceso y la calidad deseada,considerando que el aumento de la frecuencia de muestreo por encima de 44,1KHz prácticamente no mejora la calidad del sonido de forma apreciable,aunque hoy día se pueden encontrar tarjetas de la gama alta que tienenfrecuencias de muestreo de hasta 90KHz. El número de bits determina la resolución con la cual se va a cuantificarel valor obtenido de cada muestra. En realidad, esta limitación del número debits obliga a un redondeo en el número, ya que tenemos que dar a cadamedida un valor entero discreto entre los 256 posibles para el caso de 8 bits.Supongamos que el convertidor A/D es capaz de obtener medidas entre -1,27vy +1,28v, (en este caso, la resolución será de 0,01v), y supongamos que elvalor real de la señal durante una muestra es de 857mV (0,857v). Con estevalor el DAC deberá elegir entre asignarle el número +85 o el número +86, enambos casos cometerá un error en la medida debido a la falta de resolución,teniendo que redondear al valor más próximo. Con resoluciones de 16 bits,obtenemos 65536 valores posibles para asignar a cada medida, de forma queel error producido será menor. La mayor exactitud en la medida redunda en
  • 321. que la imagen digital sea mucho más fiel a la señal original. En losreproductores de audio CD se utilizan precisamente 16 bits de resolución. Enaudio profesional se llegan hasta los 20 bits (1048576 valores/muestra), lo queindica que en realidad no son necesarios más bits para obtener unainmejorable calidad. De todas formas hay fabricantes que en la actualidadutilizan hasta 24 bits de resolución en algunas tarjetas de la gama alta, y secomienza a hablar de futuras tarjetas con resoluciones de 32 bits. Una vez que el sonido se ha muestreado según el procedimiento indicadoanteriormente, ya se considera sonido digital. El siguiente paso seráalmacenarlo en un fichero, para lo cual, en muchos casos, dado el elevadotamaño de la información a almacenar, se procede a comprar mediantealgoritmos especialmente diseñados para ficheros de música. De este modoaparecen cientos de formatos y extensiones distintas para los ficheros deaudio, entre las que cabe destacar las siguientes: • WAV: Se trata de ficheros donde se ha guardado de forma ordenada todos los valores tomados durante el muestreo de la señal. • MP3: Es el resultado de comprimir los datos digitalizados en formato PCM mediante un algoritmo específico de compresión denominado MP3. Es uno de los formatos más utilizados en la actualidad para comprimir ficheros de música. • MPEG Al igual que los anteriores es un fichero comprimido, utilizado en este caso, para las pista de audio de las películas de vídeo grabadas en formato DVD..7.1.2 Convertidor Digital/Analógico, DAC.El proceso inverso al comentado en el apartado anterior se denominaconversión digital analógica y para tal proceso se requiere de un circuitodenominado conversor digital analógico o DAC (Digital to AnalogConversor). La necesidad de esta conversión radica, como ya se ha comentadoanteriormente, en que el oído humano no es capaz de interpretar como sonidola información procesada digitalmente por el ordenador. La salida de estoscircuitos se aplica directamente a unos amplificadores que adecuan los nivelesde salida del DAC a otros más altos necesarios para poder excitar lamembrana de un altavoz que servirá de interfaz entre el ordenador y el oídohumano. En la figura siguiente vemos +25 -5como a partir de una tabla de valores +50 -10se obtiene una señal analógica. +50 -15 +45 -25 +40 -30 Ilustración 7.5 +35 -45 +25 etc. +0
  • 322. Finalmente mediante la aplicación de un circuito llamado filtro analógicose reproduce la señal eliminando las interferencias del muestreo. Ilustración 7.6 De esta forma se obtiene una señal analógica que se enviará finalmentea los altavoces. La frecuencia de muestreo en la reproducción de la señal será la mismaque la utilizada en la grabación. El número de bits del DAC suele ser el mismo que el del convertidorADC, aunque no necesariamente; de hecho hay tarjetas en las que no ocurreasí. Pero no tiene sentido cambiar la calidad ya que si solo podemos grabar a 8bits, para qué queremos reproducir a 16 bits. A pesar de ello, si reproducimosmúsica sintetizada o muestreada no importará mucho el número de bits degrabación, ya que no utilizaremos esta función de la tarjeta.7.1.3 Full Duplex.Este término indica que la tarjeta es capaz de grabar y reproducir al mismotiempo, una tarjeta que no sea full duplex sólo podrá realizar una de lasoperaciones a la vez. De todas formas hoy en día cualquier tarjeta tiene estaopción y las tarjetas que no la tienen, están muy obsoletas. Las tarjetas full duplex utilizan dos canales DMA que permiten dichagrabación y reproducción simultánea. Esto conlleva en algunos casos laposibilidad de conflicto con otros dispositivos que utilizan el mismo canal DMA,ya que el ordenador suele contar solamente con un total de 8 canales de estetipo. La función full duplex es muy apreciada en videoconferencia, ya quepermite la transmisión y recepción simultánea de sonidos e imágenes. Tambiénla utilizan los programas para la decodificación de TV codificada, que capturan,por una de sus entradas del canal de grabación, la señal a decodificar y ladevuelven decodificada al canal de reproducción en tiempo real.
  • 323. 7.2 Síntesis de sonidos.La síntesis de sonido consiste en la generación o simulación, por parte delordenador o tarjeta de sonido, de sonidos de instrumentos musicales ocualquier otra índole, mediante procesos digitales más o menos complejos. Enla actualidad, la fidelidad con la cual se simulan digitalmente todo tipo deinstrumentos musicales, sonidos como los de un motor, del agua fluyendo porun río, fenómenos atmosféricos y, en general, cualquier sonido que se produceen la naturaleza es, simplemente, impresionante, siendo muy difícil, en tarjetasprofesionales, distinguir los sonidos reales de los sintetizados. Existen dos procedimientos para la síntesis de sonidos que son lasíntesis FM y la síntesis mediante Tablas de Ondas.7.2.1 FM.Una de las primeras tecnologías utilizadas para la síntesis o generaciónartificial de sonidos fue la sintetización de sonidos por Frecuencia Modulada.Se trataba de imitar sonidos a partir de una frecuencia o tono generadointernamente por la tarjeta que se va manipulando hasta obtener el sonidodeseado. La primera tarjeta de sonido que utilizaba este sistema de síntesis seempezó a comercializar hacia los años 80. La calidad de los sonidossintetizados no es muy buena, vista desde el mundo profesional, pero debido asu bajo coste, se han utilizado mucho en el entorno del PC. Una vez generada la frecuencia a partir de un oscilador electrónicointerno de la tarjeta, lo que se hace es modularla y crear una envolvente quehará variar la forma de subida y caída de dicha nota, intentando imitar, porejemplo, la pulsación de una tecla de un piano que se caracteriza por unarápida subida o comienzo de la nota y un prolongado tiempo en su extinción.Finalmente, mediante unos filtros electrónicos, varía el número e intensidad delos armónicos de la nota, variando así su timbre, De este modo, conseguimosdiferenciar notas semejantes a las producidas por la cuerda de una guitarra,con una forma senoidal característica, de una nota producida por un violín, donde la forma característica tiene forma de un diente de sierra. Ilustración 7.7 Estas notas además pueden modularse con efectos más o menos espectaculares como el efecto de reverberación, el efecto trémolo, el efecto de
  • 324. desplazamiento de frecuencia, o el efecto envolvente por desplazamiento defase entre otros. El estándar que han utilizado en las tarjetas de sonido se denominaOPL-3.7.2.2 Tabla de ondas (Wave Table).A pesar de que en su momento fue muy espectacular la tecnología de síntesisFM, permitiendo la los juegos toda clase de efectos musicales especiales, notiene suficiente calidad para el mundo de la música, en el que se requierensonidos reales y limpios. Hoy en día, la síntesis FM ha sido ampliamentesuperada por la llamada tecnología de tablas de ondas, que obtiene sonidosmucho más parecidos a los de los instrumentos reales. La Tabla de ondas se basa en grabar muestras de sonidos reales en lamemoria de la tarjeta y, a partir de estas muestras, reproducir dicho sonidovariando simplemente la frecuencia de estas muestras. Por ejemplo, grabamos el sonido de una flauta emitiendo la nota(frecuencia o tono) LA durante un tiempo determinado y lo almacenamos en lamemoria de la tarjeta de sonido. Para que la tarjeta emita dicho sonido de unanota “LA” bastará con reproducir la muestra que se ha grabado en la memoria,repitiendo la muestra durante el tiempo deseado. Para que la tarjetareproduzca, por ejemplo, un sonido de flauta en la nota “DO” de la octavasuperior, tendrá que reproducir más rápidamente la muestra, ya que la nota“DO” de la octava superior es una frecuencia mayor. Para el caso de tener quereproducir una frecuencia inferior, simplemente emitirá la nota muestreada auna velocidad más lenta. Es algo así como acelerar o ralentizar el sonido. El estándar de Tablas de ondas se denomina General MIDI y lo utilizantodas las tarjetas de sonido actuales. Otros fabricantes utilizan además de ésta,otros tipos de tablas como la Roland MT-32. Evidentemente al reproducir un sonido que se ha grabado anteriormentede un instrumento real, las posibilidades de que la reproducción de dichosonido se parezca al sonido real es mucho mayor que si se crea de formasintética. En la actualidad cualquier tarjeta moderna debe incorporar el sistema desíntesis por tabla de ondas. Esta técnica de tabla de ondas implica que la tarjeta debe incluir unamemoria, y un procesador para la gestión del proceso. La memoria siempredeterminará la cantidad de muestras que puede almacenar la tarjeta. Todasestas tarjetas incorporan una memoria ROM con sonidos pregrabados defábrica que se pueden utilizar, pero no se pueden modificar. Para aumentar elnúmero de muestras que entran en la ROM se recurre a técnicas decompresión. Las de la gama más alta incorporan además una memoria RAM
  • 325. para que el usuario pueda grabar sus propias muestras; en este caso tambiénse recurre a técnicas de compresión para aumentar el número de muestras queentran en la RAM, ya que su tamaño es limitado. Finalmente, hoy en día, seutilizan cada vez más tarjetas que permiten el acceso a la memoria RAMprincipal del sistema, con lo que se aumenta el número de muestras que puedegrabar el usuario, sin aumentar apenas el coste de la tarjeta. Los buses utilizados por las tarjetas de sonido son el bus ISA, que se haquedado obsoleto, y el PCI, que constituyen la tendencia actual, pero tambiénse está incrementando el uso de tarjetas externas de sonido que utilizan el busUSB. La calidad de los sonidos en las tarjetas con tablas de onda depende devarios factores como la frecuencia que se ha utilizado para el muestreo, elnúmero de bits utilizados para el muestreo, el algoritmo de compresión, lacalidad del sonido original, etc.7.2.3 DSP (Digital Signal Processor).El DSP (Digital Signal Processor) o procesador de señales digital, es elprocesador que gestiona todo el proceso de generación de sonidos por mediode las tablas de ondas grabadas en memoria. Este procesador además, enmuchos casos, soporta aceleración de las funciones ActiveX, de forma similar acomo lo hacen las tarjetas aceleradoras 3D en el proceso de vídeo. El DSP determina el nivel de polifonía o número de voces que soporta latarjeta. Un sonido monofónico es el que emite una única nota de un instrumento, pero en un caso real, muchos instrumentos son polifónicos, generan varios sonidos al tiempo, o en el caso de una orquesta, son muchos los instrumentos que tocan o suenan al mismo tiempo, obteniendo entonces un sonido polifónico. Por ejemplo, si hacemos vibrar una única cuerda de una guitarra obtendremos un Ilustración 7.8. Chip DSP. sonido monofónico con sus características únicasde tono y timbre. Sin embargo, al tocar una melodía con una guitarranormalmente lo que se hace es tocar acordes formados por la vibraciónsimultánea de las 6 cuerdas obteniendo entonces un sonido polifónico. Una característica importante para poder reproducir los acordes de losinstrumentos de forma polifónica es que el DSP sea capaz de reproducirsimultáneamente los distintos sonidos o voces que emite dicho instrumento. Enel caso de querer simular el sonido de varios instrumentos, necesitaremos unsistema que sea capaz de reproducir varios sonidos simultáneos de cadainstrumento, denominándose voces.
  • 326. Un DSP puede ser de 32, 64, 128, 256 e incluso 1024 voces. Lo cual,como hemos visto, no significa necesariamente que pueda reproducir 256instrumentos a la vez, puesto que varios de esos sonidos pueden pertenecer adistintas notas de un mismo instrumento. Normalmente el número deinstrumentos que puede manejar simultáneamente el DSP es muy inferior alnúmero de voces, estando comprendido éste entre los 16 y 32 instrumentos altiempo. También debemos mencionar aquí el método de síntesis por software,que permite aumentar el número de voces y enriquece el sonido resultante. Sepuede por ejemplo, obtener 64 voces a partir de una tabla de ondas de 32, acosta de recursos del sistema y tiempo del procesador principal. Evidentemente32 voces serán reproducidas directamente de la tabla de ondas y las otras 32serán artificiales, producto de complicados algoritmos matemáticos en los quese pueden ajustar los parámetros más importantes que definirán el sonidoresultante, permitiendo de algún modo una flexibilidad o personalización que nopermite la tabla de ondas. Resulta muy eficaz la combinación de ambastécnicas en la creación de sonidos musicales.7.3 Sonido Dolby Digital y DTS.Como ya se ha comentado anteriormente, la base de la adquisición de sonidola constituye el sistema PCM (Pulse Code Modulation), que nos permitealmacenar muestras de sonido, y posteriormente podrán ser convertidas ytratadas o procesadas por la tarjeta de sonido. El problema fundamental quepresenta este sistema de almacenamiento del sonido es debido al granvolumen de datos que se generan en calidades de sonido de alta fidelidad.Esto se ve agravado aun más si queremos almacenar la información de varioscanales de sonido, como podría suceder en la grabación multi-pista de audioprofesional o para la grabación de las pistas de audio de una película de cine.En estos casos, esta información se multiplica por cada uno de los canalesutilizados. Como es lógico, en el formato final destinado al gran público, elfabricante no ofrece todas las pistas grabadas durante la realización del disco ode la película, sino que mezcla toda esa información en una serie de canalesque son los que nosotros reproducimos. En audio, lo normal es que la información se grabe en dos canales,dándole a este sistema el nombre de Estéreo. En el caso de las películas decine, la calidad estereofónica no es lo suficientemente buena como paraofrecernos la sensación de sonido real obtenida durante la grabación, por loque se tiende a crear formatos de salida con más pistas obteniéndose asísistemas de seis, siete e incluso ocho canales de salida, denominándose estossistemas como 5.1, 6.1 y 7.1 respectivamente. Debemos tener en cuenta queen las películas de cine la información de sonido debe ir unida a la señal de
  • 327. vídeo que ocupa un tamaño que ronda en sí misma entre los 4 y 8 GB según laduración y calidad de la misma. Si unimos a esto el hecho de que ambos debenalmacenarse en un soporte limitado, como puede ser el DVD que actualmenteadmite hasta 8,5 GB, es obvio pensar que de algún modo tendremos quereducir al máximo la información de sonido con la mínima perdida de calidadposible. En esta línea han trabajado los mejores laboratorios de sonidodesarrollando sistemas como el Dolby Digital, también conocido como AC3(http://www.dolby.com/resources/tech_library/index.cfm) o el DTS DigitalSurround (http://www.dtsonline.com/pro-audio/), ambos sistemas permiten lacodificación y posterior compresión de seis o más canales con una calidadexcepcional apta para ser utilizados en soportes como el DVD. Los sistemas de sonido 5.1, 6.1 y 7.1 son en realidad sistemas de 5, 6 y7 canales de sonido envolvente que incluyen un canal adicional que emite sólolas bajas frecuencias, denominando a este último canal subwofer. Para poder disfrutar de las ventajas que estos sistemas de codificación ycompresión nos ofrecen, debemos disponer de un equipo que disponga, nosolo de un amplificador, sino también de un decodificador digital del sistemaque deseamos reproducir, ya sea AC3 o DTS. En el caso de las tarjetas desonido para ordenadores PC, prácticamente todas las actuales lo llevan, o ensu defecto lo emulan por software, por lo que podremos utilizarlas, con elsoftware necesario, para reproducir películas con calidad Digital Surround. En cuanto a entradas y salidas, debemos comentar que podemosencontrar distintas posibilidades en las tarjetas de sonido con capacidad digital: • Salidas de altavoces: En este caso se trata de unas salidas analógicas que suelen no estar amplificadas y en las que dispondremos de un conector jack estéreo por cada dos canales de nuestra tarjeta. • S/PDIF-IN (Sony/Philips Digital Interface): Es una entrada digital pensada para conectar con un equipo externo de reproducción de DVD con salida digital (Home Cinema). La conexión suele ser óptica, mediante un cable de fibra óptica, aunque también se puede encontrar, en algunas tarjetas de sonido, una conexión RCA para un cable coaxial. No todas las tarjetas de sonido incluyen esta entrada. • S/PDIF-OUT: Es una salida digital pensada para conectar a un equipo externo que disponga de decodificador Dolby Digital o DTS. No serviría para utilizar con un amplificador normal. La conexión suele ser óptica, mediante un cable de fibra óptica, aunque también se puede encontrar, en algunas tarjetas de sonido, una conexión RCA para un cable coaxial. Deberíamos encontrar esta salida en todas las tarjetas de sonido digitales, aunque en algunos casos, para
  • 328. abaratar costes, no se incluye exteriormente, en este caso, se dispone en el interior de un conector para poder sacar al exterior dicha conexión. En el apartado 7.5 se indican más características de estas entradas ysalidas.7.4 Amplificación.Las tarjetas de sonido disponen de un amplificador que se utiliza para lareproducción de los sonidos y que aumenta el nivel de salida a un valorsuficientemente alto para hacer vibrar las membranas de los altavoces. Enalgunos casos, la salida de la tarjeta de sonido no está amplificada, por lo quedeberemos utilizar unos altavoces activos, o lo que es lo mismo, altavoces queincluyen un amplificador. El amplificador utilizado es un elemento clave para obtener un buensonido final, ya que un amplificador de mala calidad proporcionará un ruidoexcesivo o una deficiente amplificación de graves. Una característica importante de un buen amplificador es que sea debajo ruido. Por desgracia todos los componentes electrónicos aportan más omenos nivel de ruido a todas las señales que pasan a través de ellos; esteruido suele conocerse como ruido térmico. Se caracteriza porqueestadísticamente se distribuye (o se genera) de forma aleatoria y uniforme a lolargo de todo el espectro de frecuencias de la banda en la que se estátrabajando, produciendo un siseo característico por debajo de la melodía quese está escuchando. Como es de suponer, los elementos de bajo ruido soncaros y redundan en el precio final de las tarjetas. El parámetro que define larelación entre el nivel de sonido y el ruido existente se denomina relaciónseñal ruido y se da en dB (decibelios). Un ejemplo podría ser 100 dB, quesupone que el nivel del ruido es: N Ruido = N Señal ⋅ 10 −100 dB / 10 = N Señal 10 −10 = 0,0000000001 N señal Que como puede observarse es un valor prácticamente despreciablerespecto al nivel de la señal. Otra característica importante es la curva de respuesta en frecuenciasque presenta el amplificador. Dado que el oído humano responde a frecuenciasdentro de la banda que va desde los 20Hz hasta los 20KHz, en el mejor de loscasos un amplificador debe ser capaz de amplificar con la misma intensidadtodas las frecuencias de la gama audible o de dicha gama de frecuencias.Conseguir esto es realmente difícil y normalmente se amplifican unasfrecuencias más que otras. Cuanto más igualada sea la respuesta afrecuencias del amplificador, mayor será la calidad del amplificador.
  • 329. Existen algunos programas capaces de comprobar este parámetro enuna tarjeta, como por ejemplo, el “Cool Edit”. En realidad no miden la curva derespuesta del amplificador, sino de todos los elementos del sistema degrabación y reproducción (a excepción del amplificador) que por lógica debecumplir las mismas especificaciones de comportamiento en frecuencia, y nospuede dar una idea de la calidad de la tarjeta. Ilustración 7.9. Curva de respuesta de una tarjeta de sonido con el programa “Cool Edit”. Por último, otra característica reseñable del amplificador sería supotencia de salida, que normalmente es muy pequeña, del orden de los 4 o 5vatios por canal, aunque se pueden encontrar tarjetas con mayor potencia. Detodos modos, este dato no es muy relevante, debido a que la mayoría de losaltavoces utilizados hoy en día con los ordenadores PC disponen ya de supropio amplificador. En el caso de las tarjetas con salidas analógicas 5.1 enadelante, las salidas suelen estar sin amplificar requiriendo por tanto, unosaltavoces activos para poder ser amplificadas convenientemente.7.5 Conexiones de la tarjeta de sonido.Para poder comunicarse con otros aparatos de sonido o, incluso, con otrosordenadores, las tarjetas de sonido disponen de diferentes salidas y entradas,tanto analógicas como digitales.7.5.1 Entradas analógicas y digitales.Para poder introducir señales eléctricas, la tarjeta dispone normalmente devarias entradas interiores (se accede desde el interior del ordenador) yexteriores (se accede desde el panel frontal o posterior del ordenador), quepermiten introducir información analógica o digital, como pueden ser: • Mic: Externa y analógica. Permite la conexión de un micrófono.
  • 330. • Line In: Externa y analógica. Diseñada para recibir señal de una fuente de audio de baja potencia proveniente de un equipo de música u otro dispositivo similar. En este caso, conectaremos la salida Line Out del equipo a la entrada Line In de la tarjeta de sonido. En ningún caso se debe conectar a esta entrada la salida de los altavoces directamente. • CD IN: Interna y analógica. Permite conectar internamente la salida de audio analógica del CD-ROM o DVD a la tarjeta de sonido.Ilustración 7.10. Cable de conexión interno de audio analógico para conectar con el CDROM. • AUX IN: Interna y analógica. Esta entrada, también analógica, es similar a la entrada Line In, pero suele encontrarse en el interior de la tarjeta de sonido. Suele utilizarse para conectar la salida de la tarjeta de TV internamente. • Línea telefónica y Altavoz del PC: Internas y analógicas. Algunas tarjetas de sonido también implementan como entradas de sonido analógico la línea telefónica y el altavoz del PC, pero esta conexión se realiza directamente al conectar la tarjeta al puerto PCI, no es necesario realizar ningún tipo de conexión interna. • SPDIF IN: Externa y digital. Como entrada se encuentra únicamente en tarjetas de sonido de gama alta. Es una entrada digital que se puede encontrar en dos formatos: o Óptico: Conexión óptica utilizada para conectar con equipos de música digitales y Home Cinema y otros ordenadores PC con salida digital óptica. Se conectan mediante fibra óptica. o Coaxial: Conexión RCA utilizada para conectar con equipos de música digitales y Home Cinema y otros ordenadores PC con salida digital mediante coaxial. Se conectan mediante un cable coaxial.
  • 331. Ilustración 7.11. Ventana del Mezclador de Windows donde se observan todas las entradas de una tarjeta de sonido.7.5.2 Salidas analógicas y digitales.Al igual que las entradas de la tarjeta de sonido, las salidas pueden ser de tipoanalógico y digital. A continuación se citan las más utilizadas: • Altavoz: Externa y analógica. Puede encontrarse en varios formatos: o Estéreo: Es la salida estándar de las tarjetas de sonido. Utiliza un conector jack estéreo (similar al utilizado en los cascos de cualquier discman o radiocasete) y está preparada, en principio, para dos altavoces. o 5.1: El sistema 5.1 utiliza cuatro altavoces periféricos, uno central y otro de bajos denominado subwofer. Utiliza normalmente 3 conectores jack estéreos, uno para cada pareja de altavoces periféricos y el último para el subwofer y el central. Para optimizar las conexiones, si la tarjeta no dispone de una placa de extensión de conectores, suele utilizar los conectores jack de las entradas también como conexiones de salida, de forma que si utilizamos la tarjeta de sonido en modo 5,1, las entradas quedan anuladas. o 6.1: El sistema 6.1 utiliza tres altavoces frontales dos centrales laterales, uno posterior central y otro de bajos también denominado subwofer. Las conexiones son similares a las utilizadas en el sistema 5.1. o 7.1: El sistema 7.1 utiliza tres altavoces frontales dos centrales laterales, dos laterales posteriores y otro de bajos también denominado subwofer. Las conexiones son similares a las utilizadas en el sistema 5.1.
  • 332. Ilustración 7.12. Tarjeta de sonido con salida de altavoces 5.1, 6.1 y 7.1. También incluye una conexión FireWire. • Line Out: Salida analógica. Consiste en una salida analógica de baja potencia pensada para enviar la señal a un equipo de música que disponga de la entrada Line In o Aux In. No es conveniente introducir la salida de altavoces directamente en la entrada Line In de un equipo de música o de otro ordenador. Esta salida suele estar presente en las tarjetas de sonido de gama alta. • SPDIF OUT: Externa, digital. Es una salida digital que se puede encontrar en dos formatos: o Óptico: Conexión óptica utilizada para conectar con equipos de música digitales y Home Cinema con decodificación Dolby Digital que disponen de entrada óptica. Se conectan mediante fibra óptica.
  • 333. Ilustración 7.13. Tarjeta de sonido con entradas y salidas ópticas. Detalle de un conector de fibra óptica. o Coaxial: Conexión RCA utilizada para conectar con equipos de música digitales y Home Cinema con decodificación Dolby Digital. Se conectan mediante un cable coaxial.Ilustración 7.14. Detalle del conector interno y conexiones de la Entrada/Salida SPDIF. Detalle de las salidas digitales ópticas y coaxiales. Detalle de conectores RCA.
  • 334. 7.6 Altavoces.Los altavoces son un complemento imprescindible de las tarjetas de sonido, sinellos no se podría oír el sonido generado en la tarjeta. La oferta de altavoces es muy variada y la competencia entre la marcasha hecho que los precios bajen considerablemente haciendo que ya no resultedemasiado caro disponer de un auténtico sonido digital surround. Peropodríamos hacer una primera clasificación entre altavocesactivos y altavoces pasivos: • Altavoces Pasivos: Son simplemente altavoces que se conectan a la salida de altavoces de la tarjeta y no tienen ningún elemento amplificador de la señal. • Altavoces Activos: Se caracterizan porque incorporan un amplificador que aumentará la señal y llevará los controles necesarios característicos de cualquier amplificador. También pueden incorporar un decodificador Dolby Digital o DTS Digital Surround. Ilustración 7.15. Altavoz activo. Como ya se ha comentado, las tarjetas suelendisponer de dos salidas de audio; una, amplificada y otra, sin amplificar. Lasseñales en estas dos salidas corresponden a la señal antes de llegar alamplificador de la tarjeta, y después de pasar por el amplificador de la tarjeta.Las tarjetas con salida 5.1 o superior solo suelen tener la salida sin amplificar,debido a que en el caso contrario consumirían mucha potencia y se calentaríanmucho. Las características que definen la calidad del amplificador que utilizanlos altavoces son las mismas que las comentadas anteriormente para el casodel amplificador de la tarjeta de sonido. Los altavoces pasivos utilizarán directamente la salida amplificada, losactivos pueden conectarse tanto a una como a la otra, pero en el caso de lasalida amplificada, es posible que tengamos que bajar considerablemente elvolumen de los altavoces en Windows para que la salida no distorsione, debidoa su potencia de salida excesiva. Los altavoces activos necesitan de una fuente de alimentación parafuncionar, que puede ser interna, en cuyo caso simplemente dispondremos deun cable para conectar los altavoces a la red eléctrica, o externa, que secaracteriza por la presencia de un accesorio o alimentador que se conectarápor un cable a la toma de la red eléctrica y por otro cable a la caja de uno delos altavoces.
  • 335. Para la correcta reproducción de las diferentes frecuencias, las dimensiones de los altavoces son determinantes. Las frecuencias altas requieren de altavoces con un diámetro pequeño (Tweeter), que les permita moverse rápidamente para seguir las vibraciones eléctricas de estas frecuencias. Pensemos que una frecuencia de 18KHz hará que la membrana del altavoz se desplace hacia dentro y hacia fuera 18.000 veces en un segundo. Si esta frecuencia llega a un altavoz de bajos sencillamente no la reproduciría fielmente debido a la inercia de su tamaño o, en el peor de los casos, lo deterioraría. Por el contrario, una frecuencia grave requiere de un altavoz con una membrana de gran diámetro Ilustración 7.16. Altavoz del tipo Woofer. para vibrar (Woofer o también Subwoofer).Por último, las frecuencias medias requieren diámetros intermedios. Otro detalle significativo para evaluar la calidad de los altavoces activoses la cantidad de controles disponibles. Si solamente incluye un ajuste devolumen, seguramente no sea de muy buena calidad. En cualquier caso almenos debería llevar un control de volumen, otro para tonos y otro de balance.Cualquier otro control añadido como un control de efectos predefinidos (Bass,Jazz, etc.) será indicativo, sin duda, de la alta calidad de los altavoces. Dado que los altavoces, para su funcionamiento, necesitan un campomagnético de gran intensidad es necesario separarlos al menos 70 cm delmonitor para no perjudicarlo. El efecto de un campo magnético sobre lapantalla del monitor causará la aparición manchas de color localizadas en lazona cercana al altavoz. Una vez producida la mancha de color, no basta conretirar el altavoz que la originó ya que el monitor quedará impregnado por elmagnetismo remanente en la máscara interna del monitor. Para eliminar estemagnetismo remanente hay que generar un campo magnético variable, comoel obtenido en un soldador de inducción, y dar pasadas circulares por la zonaafectada alejándose progresivamente de la misma. Debido a que la mayoría de las tarjetas actuales utilizan sistemas 5.1 osuperiores, los altavoces se han ido adaptando a las circunstancias creándosedistintas configuraciones de altavoces según los requerimientos de la tarjeta desonido empleada, de forma que podremos hablar de: • Altavoces Estéreos o 2.0: Son los más clásicos y consisten en dos cajas de altavoces, una por canal, que pueden incluir en su interior
  • 336. desde un único altavoz de frecuencias medias, hasta un conjunto de tres altavoces que incluye un tweeter para agudos, un altavoz de frecuencias medias y un Wofer para bajas frecuencias. Ilustración 7.17. Juego de altavoces 2.0.• Altavoces 2.1: Esta configuración de altavoces dispone de dos altavoces de agudos denominados satélites y de un altavoz de graves denominado subwofer. Ilustración 7.18. Juego de altavoces 2.1.• Altavoces 4.0 o cuadrofónico: Dispone de cuatro altavoces similares a los utilizados en los sistemas estereofónicos, que se disponen dos frontales y los posteriores. Este sistema no está contemplado por los sistemas digitales siendo simplemente una mejora del sistema estereofónico.• Altavoces 4.1: Podría considerarse como una mejora del sistema cuadrofónico, pero no es así, constituye una de las primeras opciones realizadas para sistemas digitales del tipo surround y consta de cuatro satélites y un altavoz de graves o subwofer.• Altavoces 5.1, 6.1 y 7.1: Son una mejora del sistema 4.1 y se consideran las alternativas de sonido digital actuales. Consisten respectivamente de 5, 6 y siete satélites mas un altavoz de graves o subwofer.
  • 337. Ilustración 7.19. Juego de altavoces 5.1 y 7.1 respectivamente. Algunos sistemas de altavoces digitales llevan incorporados eldecodificador Dolby Digital, por lo que podrán ser utilizados también porreproductores de DVD con salida óptica o coaxial, según sea el caso. Tambiénpueden ser utilizados con consolas de videojuegos que dispongan de salidadigital óptica, como puede ser la Play station o la Xbox. Como última característica, y no por ello menos importante, hablaremosde la potencia que soportan los altavoces. Normalmente se utilizan dosdenominaciones para indicar la potencia de los altavoces: • Potencia máxima (Pmáx): Es la máxima corriente de pico que soporta. Al ser una corriente de pico, debemos saber que sólo puede soportarla durante un instante de tiempo muy pequeño, si se mantiene durante un tiempo de varios segundo, el altavoz puede estropearse. • Potencia eficaz o RMS máxima: Esta es la potencia máxima que puede soportar en un régimen de funcionamiento continuo sin deteriorarse, aunque esto no garantiza que el funcionamiento a dicha potencia se produzca sin distorsión en el sonido. Es usual encontrar publicidad indicando que un cierto altavoz soporta300 vatios de potencia máxima. En estos casos, lo primero es asegurarnos dequé tipo de potencia nos están hablando. Si se trata de la potencia de pico,podríamos considerar la publicidad como engañosa, puesto que la potenciaeficaz puede ser incluso menor a la mitad de la comentada en el anuncio. Si setrata de la potencia eficaz, entonces podemos fiarnos de la publicidad, aunquequedaría tener en cuenta otro aspecto, sobre todo si se trata de un sistema dealtavoces 5.1 o superior y es el reparto de potencia entre cada uno de losaltavoces que componen el sistema. Lo interesante sería conocer la potenciaque soporta cada satélite y la que soporta el subwofer, de este modotendremos claro lo que compramos.
  • 338. 7.7 MIDI.El Interfaz MIDI (Musical Instrument Digital Interfaz) se desarrolló en 1981. Setrata de un estándar Hardware/Software de comunicaciones para instrumentosmusicales electrónicos. En la figura se muestra el conector MIDI de tipo DIN de 5 pines. Ilustración 7.20. Conector MIDI. En las tarjetas de sonido no suele venir este conector DIN, sino que lasalida MIDI se encuentra intercalada en el mismo conector utilizado para losjuegos o también llamado conector para JoyStick. Se trata de un puerto serie de 32,5 Kbaudios que conecta entre sí a losdistintos equipos. A través de este interfaz los distintos dispositivos se envíaninformación simple semejante a la información de una partitura (frecuencia ytiempo), además de la información correspondiente al instrumento (timbre,envolvente y efectos especiales). Si un teclado se conecta al ordenador a través de este interfaz, éste lecomunica la nota que se ha pulsado, el tiempo que ha durado la pulsación, etc.al ordenador, que podrá mediante esta información, reproducir la melodíacorrectamente aplicándole los efectos necesarios. El interfaz MIDI tiene posibilidad de manejar hasta 16 canales (notas oinstrumentos) simultáneos, cada información que se transmite a través de estepuerto lleva obligatoriamente información del canal al que se refiere dichainformación. Dispone de hasta 128 parámetros para transmitir información sobre lainterpretación de la melodía. La grabación de todos estos datos en un fichero se realiza sobre ficherosStandard MIDI File (ficheros MIDI estándar) con la extensión .MID.7.8 Averías en una tarjeta de sonido y sistema de altavoces.No es habitual encontrar tarjetas de sonido averiadas a nivel electrónico o decomponentes, pero no por eso imposible, lo que sí es normal es encontrarsecon tarjetas de sonido mal configuradas o mal instaladas. De todos modos,expondremos a continuación las averías más típicas y la metodología para sulocalización. Los pasos a seguir para la localización de una avería en una tarjeta desonido son los siguientes:
  • 339. 1. Abrir el ordenador y asegurarnos de que la tarjeta está correctamente instalada en su slot correspondiente, ya sea EISA o PCI. Presionar convenientemente la tarjeta sobre el slot para asegura un buen contacto en el conector.2. Acceder al administrador de dispositivos de Windows (clic derecho en Mi PC solapa Hardware administrador de dispositivos), y comprobar en los Dispositivos de sonido, video y juegos que la tarjeta se encuentra correctamente instalada. Para que el dispositivo esté bien instalado tiene que aparecer tal como se indica en la Ilustración 7.21. Administrador de dispositivos de Windows. No debe aparecer ningún signo de admiración o interrogación amarilla a la izquierda del controlador. . Si la instalación es correcta pasaremos al siguiente punto de comprobación, en caso contrario, volveremos a instalar los drivers o controladores de la tarjeta de sonido. Si tras la reinstalación siguen manteniéndose los signos de interrogación o admiración, procederemos a buscar en la web del fabricante los drivers actualizados de la tarjeta y los instalaremos de nuevo. Si se mantiene el problema, probaremos la tarjeta en otro slot libre. Ilustración 7.21. Administrador de dispositivos de Windows.3. Si el controlador aparece correctamente instalado, pero seguimos sin tener sonido en la tarjeta, nos aseguraremos de que todos los canales de sonido del mezclador de windows están abiertos. Para ello, haremos doble clic sobre el icono del altavoz que se encuentra en la parte derecha de la barra de tareas para que nos aparezca el mezclador de Windows.
  • 340. Ilustración 7.22. Mezclador y control de volumen de Windows.Comprobaremos fundamentalmente que no hay ningún canal en silencio,salvo el micrófono que sí puede estar en silencio para que no se acople,y que los mandos de volumen no están en su posición baja, sobre todoel control de volumen o maestro y el de onda.Nota: Si el altavoz de volumen no aparece en la barra de tareas, lo podemosactivar accediendo a: Panel de control Dispositivos de sonido, audio y vozcambiar configuración de altavoces Marcar la casilla Colocar un icono devolumen en la barra de tareas.4. Si tras realizar el punto anterior seguimos con el problema y tenemos una tarjeta con salida de altavoces 5.1, deberemos comprobar que la configuración de altavoces se adapta a lo que nosotros tenemos conectado. Para ello, accederemos al programa de configuración de nuestra tarjeta de sonido, que puede estar también en la barra de tareas como un icono en la parte derecha.
  • 341. Ilustración 7.23. Ventana de configuración de la tarjeta de sonido.En este caso deberemos asegurarnos de que el Nº de altavoces seadapta a lo que tenemos instalado y que hemos elegidocorrectamente la salida adecuada. En la Ilustración anterior seobserva que tenemos dos opciones, una con el KIT surround y otrasin él. El KIT surround es una extensión de los conectores de la placahacia el exterior, de forma que se amplían el número de conectoresde salidas en el exterior. Si no disponemos del KIT sourround, yconfiguramos el modo de 6 canales, la entrada de línea y demicrófono se convierten en salidas de altavoces para los satelitesposteriores izquierdo y derecho y para el satélite central y el subwofer.Si disponemos del KIT, entonces estas salidas se encuentran en losconectores de la extensión del KIT.Si se configura el Nº de altavoces a 2, entonces las entradas de líneay de micrófono realizarán su función original.Normalmente, estas ventanas de configuración de la tarjeta de sonidosuelen disponer de una solapa o apartado para probar elfuncionamiento de los altavoces, en este caso podremos utilizarlapara ir comprobando, según realizamos modificaciones en laconfiguración, que se realizan correctamente.
  • 342. Ilustración 7.24. Ventana de configuración de la tarjeta de sonido, prueba de altavoces. En este caso, según vamos pulsando en uno u otro altavoz, este debe realizar un sonido predeterminado, en caso contrario, la configuración o la colocación de los altavoces no son correctas. 5. Si continúa el problema, debemos descartar que éste esté en la tarjeta de sonido, salvo que el problema sea de la etapa final analógica de la misma, para lo cual deberíamos analizar directamente la señal de salida de la tarjeta. Para ello deberíamos utilizar un osciloscopio que nos permita evaluar el estado de la salida, en su defecto, podremos utilizar unos altavoces que hayamos probado previamente en otro equipo y del cual tengamos total seguridad de su funcionamiento. Lo conectaremos a la tarjeta y comprobaremos de nuevo, con el programa anteriormente descrito de prueba de altavoces, el funcionamiento de los mismos. Si sigue el problema, lo más probable es que se haya estropeado la etapa final de la tarjeta, por lo que deberemos proceder a su sustitución por otra nueva. 6. Si al cambiar, en el apartado anterior, los altavoces por unos nuevos se solucionó el problema, está claro que la avería está en los altavoces por lo que deberemos sustituirlos, aunque antes deberíamos comprobar que el alimentador está correcto o que la
  • 343. conexión a la red funciona bien. Para ello, deberemos medir con un polímetro la tensión de salida del alimentador y comprobar que se ajusta con las especificaciones que se encuentran serigrafiadas o en una pegatina en el cuerpo del alimentador, o que el cable de conexión a la red eléctrica está en perfecto estado. Si el problema se encuentra únicamente en uno o varios de los canales desonido, pero no en todos, entonces podremos obviar los pasos 1, 2 y quizástambién el 3, centrándonos en el apartado 4. Tras comprobar que laconfiguración es correcta y que siguen fallando los altavoces, entonces noscentraremos directamente en los altavoces y sobre todo en su conexionadoque es lo que más habitualmente suele fallar. Una buena estrategia sería tenerunos altavoces 2.0 comprobados para ir probando salida por salida si elsistema es de 6 o más canales.
  • 344. 8 El TecladoEl teclado es un dispositivo de entrada que convierte la acción mecánica depulsar una tecla en una serie de impulsos eléctricos codificados que permiten alordenador identificarla. Las teclas que lo constituyen sirven para introducircaracteres alfanuméricos y comandos a un ordenador. La distribución de las teclas estándar de un teclado es la misma en todoslos ordenadores PC, aunque hay pequeñas diferencias dependiendo del país.Por ejemplo, nuestros teclados incluyen la tecla “ñ” que en Estados Unidos, alno utilizarse, no se incluye. Ilustración 8.1. Teclado Convencional. En un teclado convencional se pueden distinguir cuatro subconjuntos deteclas: TECLADO ALFANUMERICO: Con las teclas dispuestas como en una maquina de escribir convencional del tipo QWERTY. TECLADO NUMERICO: (ubicado a la derecha) Son teclas dispuestas como en una calculadora. También dispone de teclas especiales como los cursores o el control de página. TECLADO DE FUNCIONES: (desde F1 hasta F12) Son teclas cuya función depende del programa en ejecución. En muchas ocasiones se permite al usuario asignar la función de estas teclas, por ejemplo asociándoles una macro o conjunto de comandos. TECLADO EXTENDIDO: Que como su nombre indica es una extensión del teclado original que duplica algunas teclas importantes que se encuentran en el teclado numérico, como pueden ser los cursores o flechas, las teclas “Inicio y Fin” que nos lleva al principio y fin de un documento respectivamente, las teclas de avanzar o retroceder una pagina “Re Pág y Av Pág”, etc. TECLAS ESPECIALES