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Libro que trata de manera escueta y descriptiva las partes básicas de los llamados periféricos. Así como los periféricos llamados base o elementales, como algunos en desuso, y los más usados, son …

Libro que trata de manera escueta y descriptiva las partes básicas de los llamados periféricos. Así como los periféricos llamados base o elementales, como algunos en desuso, y los más usados, son considerados en su posible origen, evolución, trasformación, como funcionamiento. Tratándolos de tal manera, que sirve de guía de manera continua y firme

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  • 1. © 2012 ModmexInternet: http://www.modmex.com.mxEmail: modmex@modmex.com.mxLibro diseñado para distribución electrónicaMéxico ,D.F 2012ISBN: 978-607-00-6683-2© Breve introducción al hardware: Quedan prohibidos, dentro de los límites establecidos en la ley y bajolos apercibimientos legalmente previstos, la reproducción total o parcial de esta obra por cualquier medioo procedimiento, así como el alquiler o cualquier otra forma de cesión de la obra sin la autorización previa ypor escrito de los titulares del copyright. Diríjase, http://www.modmex.com.mx, (modmex@modmex.com)Nota Importante.® En el libro se ha distinguido algunas marca e imágenes comerciales de los términos descriptivos,siguiendo el estilo que utiliza el fabricante, sin ninguna intención de infringir la marca o logo y solo enbeneficio del propietario de la mismas.La información contenida en esta obra tiene un fin exclusivamente cultural, educativo y didáctico y por lotanto, no está previsto su aprovechamiento a nivel profesional o industrial.Esta obra es un compendio de varias obras que cumplen los requisitos pedagógicos para la enseñanzapara todo aquel quiera aprender temas informáticos. Su publicación NO tiene fines de lucro, estrictamenteeducativo, por lo que se agradece su comprensión, Gracias.Duda y aclaraciones: editecnologicas@gmail.com
  • 2. 3 A. S. MARINAALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 3. PRÓLOGO El objetivo de este libro es explayar, de manera sencilla, como sea posible, elentendimiento y los principios básicos los conceptos del Hardware. En todo momentose trato de dar un antecedente, y así determinar el desarrollo que se ha tenido de losdispositivos más vigentes, la mejor manera de intuir nuestro presente es conociendo suorigen. Iniciando por decirnos; ¿qué es el hardware?, podemos definirlo como; el conjuntode los componentes que integran la parte material de una computadora, es la parte quepermite que el sistema funcione. Todos aquellos elementos físicos, tangibles, que sepueden intercambiar de un espacio a otro, manipular, etc. Por lo contrario, el software esel conjunto de instrucciones que dirigen a los componentes. No es la intención profundizar en los contenidos, siendo estos muy vasto,cualquier que fuere, es una referencia de consulta rauda e inmediata, e inicio a un estudiomás detallado y profundo por parte del lector interesado. La obra es básicamente un compendio de trabajos realizados a sapiencia en cadatema, reemprendiendo las parte medulares, para que el lector pueda tener un punto devista objetivo de; ¿qué es?, ¿para qué sirve?, y ¿cómo funciona? los elemento llamadohardware. El tratamiento de la obra fue con la intención en su entendimiento parapersonas que aun con no contar con muchos conocimientos en electrónica, electricidad ocomputación, e informática; elucidar en muchos casos los fundamentos técnicos. La primer parte, son las partes básicas del gabinete o carcasa, así como el mismo,sabemos que el desarrollo tecnológico es muy ágil en esta área, sin embargo esta obra porpartir de lo más primordial servirá de consulta de manera constante. Se han tocado algunos periféricos (parte 1,2) en desuso o caducos, considerandoque es importante conocerlos, siendo esta manera, la forma de percibir los periféricosactuales, como ya se menciono. Este libro tiene el fin de incentivar la cultura de la lectura, así como un estimulantea la investigación, la técnica y el pesquis científico. Se da mil gracias a toda persona que se interese, y no por leer intrínsecamenteesta obra, (se agradece) también a todos los que hacen posible, la divulgación científica,técnica y la lectura. Alfonso Gómez Herrera
  • 4. Contenido 8.- TECLADOS...........................................39 8.1 Antecedente.............................................39 8.2 Funcionamiento.......................................40 8.3 Tipos........................................................411.- INTRODUCCIÓN.........................................8 9.- JOYSTICK.............................................411.1 Hardware característico..................................8 9.1 Antecedentes...........................................411.2 Clasificación del Hardware.............................8 9.2 Tipos........................................................421.3 Definición........................................................9 10.- MOUSE.................................................431.4 Evolución de los Sistemas Informáticos.........9 10.1 Antecedentes..........................................431.4.1 Primera etapa: Sistema.Mecánico.................9 10.2 Tipos o modelos de mouse...................431.4.2 Segunda etapa: Sistema Electrónico..........10 10.3 Funcionamiento.....................................441.5 Sus Generaciones..........................................10 10.4 Mousepad...............................................452.- GABINETES EN PC.......................................12 11.- SCANNER..............................................462.1 Antecedentes.................................................12 11.1 Origen.....................................................462.2 Tipos..............................................................13 11.2 tipos (tipicos para “PC”).........................473.-MOTHERBOARD.......................................14 11.3 Funcionamiento.......................................473.1 Las funciones básica del Motherboards........14 11.4 Características de un escáner...................493.2 Partes.............................................................15 12.- MODEM.................................................503.3 Tamaños.........................................................16 12.1 Historia....................................................503.4 Conectores.....................................................17 12.2 tipos.........................................................513.5 FireWire.........................................................17 12.3 Funcionamiento.......................................513.6 BIOS..............................................................18 12.4 Velocidades (típicas)...............................523.7 CMOS............................................................18 13.-DISCOS DUROS......................................533.8 EL POST........................................................19 13.1 Antecedentes............................................533.8.1 CHIPSET.....................................................19 13.2 Partes principales.....................................543.8.2 Northbridge.................................................19 13.3 Tecnología...............................................553.8.3 Southbridge.................................................20 13.4. Funcionamiento......................................574.- CPU (Unidad Central de Proceso).................21 13.5 Grabación/lectura del HD.......................594.1 Antecedente..........................................................21 14.- DISCO FLEXIBLES (En desuso).......614.2 Aplicación del CPU.......................................21 14.1 Historia....................................................614.3 Componenentes internos................................21 14.2 Funcionamiento.......................................624.4 Tipos..............................................................22 14.3 Partes ......................................................634.5 Tipos de sockets o zócalos............................22 15.- TARJETA DE SONIDO........................645.- LA MEMORIA.............................................25 15.1 Antecedentes............................................645.1 Que son las memorias....................................25 15.2 Conectores de la tarjeta de sonido..........645.2 Teoría de Funcionamiento.............................25 15.3 Funcionamiento.......................................655.3 Jerarquía de memoria.....................................26 16.- MONITORES.........................................665.4 Clasificación de memorias.............................27 16.1 Pantallas a T.R.C.....................................676.- BUSES..........................................................28 16.2 Pantalla LCD.........................................686.1 Función.........................................................28 16.3 Comparativa............................................686.2 Estructuras de interconexión........................29 16.4 Funcionamiento.......................................696.3 Tipos de Buses...............................................29 16.5 Plasma.....................................................706.3.1 Bus ISA 8/16..............................................29 16.6 Pantalla LED...........................................716.3.2 Bus Micro Channel (MCA)........................30 17.- LECTORES OPTICOS.........................726.3.3 Bus EISA...................................................31 17.1 Funcionamiento......................................736.3.4 VLB (Vesa Local Bus.).............................31 17.2 Discos......................................................756.3.5 PCI (Peripheral Component Interconnect)........32 17.3 CD-R ......................................................766.3.6 AGP (Accelerated Graphics Port)..............33 17.4 Conexionado............................................777.- ENTRADA/SALIDA (E/S).........................34 18.- TARJETA VIDEO..................................787.1 Sus funciones................................................34 18.1 Antecedentes............................................787.2 Interrupciones (IRQ).....................................35 18.2 Partes .....................................................797.3 Dispositivos de entrada.................................36 18.3 Funcionamiento.......................................80 18.4 Conexiones..............................................82 19.- IMPRESORAS.......................................832da PARTE..........................................................38 19.1 Antecedentes............................................83PERIFERICOS 1...............................................38 19.2 Características.........................................84 19.3 Impresoras Matriciales............................86 19.4 impresoras de inyección..........................88 19.5.-Impresoras láser ....................................90
  • 5. 33.4 Características...........................................144PERIFERICOS 2..............................................93 33.5 Bocinas......................................................147 33.5.1 Partes......................................................147 33.6 Características técnicas.............................15020.- CINTA BACKUP (Cintas de Respaldo)........94 33.7 Auriculares................................................154 34.- REGULADORES DE VOLTAJE..........15620.1 Antecedentes...............................................94 34.1 Funcionamiento.........................................15620.2 Tecnologías.................................................9520.3 Funcionamiento..........................................96 34.2 UPS (Uninterrupted Power System).........15821.-UNIDADES ZIP........................................9821.1 Antecedentes..............................................9821.2 Características de las Unidades Zip...........99 BIBLIOGRAFÍA............................................16021.3 Funcionamiento........................................10022.- SISTEMA MAGNETO OPTICO (MO)........10122.1 Antecedentes.............................................10122.2 Funcionamiento........................................10122.3 Unidades Floptical...................................10323.- MEMORIAS USB (Flash).......................10423.1 Antecedentes de la memoria flash............10423.2 Memorias Electrónicas.............................10423.3 Funcionamiento........................................10623.4 Partes de la Memoria................................10724.- PLOTTER................................................10824.1 Antecedentes.............................................10824.2 Caracteríticas............................................10824.3 Tipos.........................................................10925.- BLUETOOTH..........................................11125.1 Antecedentes.............................................11125.2 Versiones...................................................11226.- REDES......................................................11426.1 Antecedentes.............................................11526.2 Partes........................................................11526.3 Características...........................................11626.4 Topologías.................................................11727.- ROUTER- HUB- SWITCH....................11827.1 Antecedentes.............................................11927.2 Características...........................................12027.3 Conexiones a redes...................................12127.4 El RJ45.....................................................12228.-PANTALLAS TÁCTIL O TOUCHSCREEN....12328.1 Antecedentes.............................................12328.2 Tecnología.................................................12429.- LÁPIZ ÓPTICO.....................................12729.1 Antecedentes.............................................12730.- TABLETA DIGITALIZADORA............13030.1 Antecedentes.............................................13030.2 Tipos..........................................................13130.3 Partes ........................................................13130.4 Características...........................................13231.- PROTECTOR DE PANTALLA.............13331.1 El efecto de un filtro.................................13431.2 Características de los filtros......................13532.- CÁMARA DE RED (WEBCAM)..........13632.1 Antecedentes.............................................13632.2 Funcionamiento........................................13632.3 Características...........................................13733.-DIADEMA CON MICRÓFONO............13833.1 El Micrófono.............................................13833.2 Antecedentes del Micrófono.....................13833.3 Clasificación Micrófono..........................139
  • 6. Al parecer lo que realmente importa es la pantalla o por lo menos eso parece, ya que la mayoría esta interesada en los resultados en pantalla,en vez del trabajo que cuesta llegar a ello. Peter Norton
  • 7. 81.- INTRODUCCIÓNE l Hardware: En un ordenador, computadora, o Sistema Informático, es el término en inglés que hace indicación a cualquier componente físico, que trabaja o interactúa de algún modo con el sistema. No sólo incluye elementos internos como el disco duro,etc. sino que también hace referencia al cableado, circuitos, gabinete, etc. E incluso se hacealusión a elementos externos (periféricos) la impresora, el mouse, el teclado, el monitor, etc.El hardware evoluciona rápidamente junto con el software, algunos dispositivos des-aparecen y otros aparecen, sin embargo la esencia desde su primera aparición en 1981permanece.1.1 Hardware característico.Su chasis, gabinete o carcasa.La placa madre, motherboard o tarjeta principal: Que contiene: CPU, (ventilador;“cooler”), RAM, BIOS, BUSES, USB, etc.Fuente de alimentación.Controladores de almacenamiento: IDE, SATA, SCSI.Controlador de video.Controladores del bus de la computadora (paralelo, serial, USB, FireWire), paraconectarla a periféricos.Almacenamiento: disco duro, CD-ROM, unidades ZIP, driver u otros.Tarjeta de sonido.Redes: módem y tarjeta de red.Etc.Hardware externo: (llamado periféricos)Teclado, Mouse, TrackBall, Joystick, Gamepad, Escáner, webcam, Micrófono, Bocina,Monitor (LCD, o CRT), Impresora, etc.1.2 Clasificación del Hardware.Clasificación por la ubicación del hardware:Periféricos (componentes externos): dispositivos externos a la computadora.Componentes internos: dispositivos que son internos al gabinete.Puertos: conectan los periféricos con los componentes internosClasificación por el flujo de información del hardwarePeriféricos de salida: monitor, impresora, etc.Periféricos de entrada: teclado, mouse, etc.Periféricos/dispositivos de almacenamiento: disco duro, memorias, etc.Periféricos de comunicación: módem, puertos, etc.Dispositivos de procesamiento: CPU, microprocesador, placa madre, etc. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 8. 91.3 Definición: La Real Academia Española define al hardware como el conjunto de loscomponentes que conforman la parte material (física) de una computadora, a diferencia delsoftware que refiere a los componentes lógicos (intangibles). Sin embargo, el concepto sueleser entendido de manera más amplia y se utiliza para denominar a todos los componentesfísicos de una tecnología.1.4 Evolución de los Sistemas Informáticos:1.4.1 Primera etapa: Sistema Mecánico.Los primeros pasos mecánicos para la realización de cálculos se remontan del año 30,000A.C. con la utilización de rayas en huesos o palos. Fue mejorado con la creación del Ábaco.La idea de crear máquinas para resolver problemas matemáticos data hasta el siglo 17,cuando los matemáticos de la época diseñaban e implementaban calculadoras capaces derealizar las cuatro funciones elementales. Matemáticos como Wilhelm Schickard, BlaisePascal y Gottfried Leibnitz.El inicio de esta época está marcado por la creación del alemán Wilhelm Schickard,profesor de la Universidad de Tübingen y astrónomo, quien diseñó la primera calculadoraque se encargaba de sumar y restar en 1623. El modelo fue destruido en un incendio, fueconsiderado como la primera calculadora mecánica.El primer dispositivo de cómputo de propósito múltiple, que podía realizar más de unatarea predefinida, fue la Máquina diferencial de Charles Babbage, cuyo desarrollo comenzóen 1822 y nunca fue completado por Babbage, pero que su hijo, Henry Prevost Babbage,continuó de manera intermitente de 1880 a 1910.Una máquina con características más ambiciosas fue la Máquina Analítica, que fueraconcebida en 1834 y terminada de diseñar en 1842 y tuviera el mismo término que lamáquina diferencial. Charles Babbage era un hombre que estaba adelantado a su época.Muchos historiadores piensan que la mayor razón por la cual nunca pudo completarestos proyectos fue el hecho de que la tecnología del momento no era lo suficientementeconfiable.Sin menoscabo de que ninguna de sus máquinas llegase a ser completada, Babbage y suscolegas, especialmente Ada Augusta, Condesa de Lovelace, reconoció varias técnicas deprogramación, incluyendo los ciclos condicionales, repetidos y variables de indización.Una máquina inspirada por el diseño de Babbage fue la creada por George Scheutz, quiendespués de estudiar los trabajos de Babbage sobre la Máquina diferencial comenzó atrabajar en 1833 junto con su hijo Edvard Scheutz en una versión reducida. Ya en1853con la construcción de una máquina que podía procesar números de 15 dígitos y calculardiferencias de cuarto nivel. Esta máquina ganó una medalla de oro en la Exhibición deParís en 1855, y luego fue vendida al observatorio Dudley en Albany, Nueva York, dondefue utilizado para calcular la órbita de Marte. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 9. 101.4.2 Segunda etapa: Sistema Electrónico.Fue1932  Vannevar Bush construyo en el Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT)una calculadora electromecánica conocida como el analizador diferencial, pero era depropósito específico y no tenía capacidad de programación.Igualmente en 1944 se construyo en la Universidad de Harvard la computadora MARKI, diseñada por un equipo encabezado por Howard H. Aiken.  No obstante no era depropósito general y su funcionamiento estaba basado en relevadores.Un equipo dirigido por los Doctores John Mauchly y John Ecker de la Universidadde Pennsylvania, termino en 1947 la ENIAC (Electronic Numerical Integrator AndComputer) que puede ser considerada como la primera computadora digital, electrónicade la historia.Esta máquina era enorme media 10 x 16 metros, ocupaba el sótano de una Universidad,pesaba 30 tonelada, tenia 17,468 tubos  de vació y 60000 relevadores, consumía 140Kw y requería un sistema de aire acondicionado industrial.  Pero era capaz de efectuaralrededor de 5000 sumas o 2800 multiplicaciones en un segundo, calculo el valor de laconstate Π.  Como entre otras cosas iba a reemplazar a un grupo de matemáticas que haciacómputos numéricos para una oficina especializada, recibió el nombre de “computadora”. El proyecto concluyo 2 años después cuando se integro al equipo John Von Neuman(1903-1957), quien es considerado el padre de las computadoras.El nuevo equipo diseño la EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer),tenía cerca de 40,000 bulbos y usaban un tipo de memoria basado en tubos de mercuriodonde circulaban señales eléctricas sujetas a retardos. La nueva idea fundamental resulta muy sencilla, pero de vital importancia: permitir queen la memoria coexistan datos con instrucciones, para que entonces la computadorapueda ser programada de manera “suave” y no por medio de alambres que eléctricamenteinterconectaban varias secciones de control, como la ENIAC.1.5 Sus Generaciones.En la evolución de las máquinas por su tratamiento automático de la información marcanla diferencia entre las denominadas generaciones. Las generaciones habidas hasta laactualidad han sido: BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 10. 111ª generación: (1946-1955) Computadoras basados en válvula de vacío que se 1 programaron en lenguaje máquina2ª generación: (1953-1964) Computadoras de transistores2. Evolucionan los modos de direccionamiento. Genera los lenguajes de alto nivel.3ª generación: (1964-1974) Computadoras basados en circuitos integrados3 y con la posibilidad de trabajar en Tiempo compartido.4ª generación: (1974- ) Computadoras Que integran toda la CPU en un solo circuito integrado (Microprocesadores). Comienzan a proliferar las redes de computadoras. 1 La primer válvulas eléctricas, fue el diodo de JohnAmbrose Fleming descubrió en 1904 que al colocar dentro de unabombilla incandescente un electrodo algo alejado del filamento seestablecía una corriente entre el filamento y ese electrodo, esto fuebasándose a los estudio de Edison.Dos años después de la invención del diodo de vacío, el físicoestadounidense Lee De Forest le agregó una rejilla para regular entreánodo y cátodo la tensión, inventando el tríodo, así continuando susavances. 2 Los transistores, desarrollados en 1947 por los físicos W.Shockley, J. Bardeen y W. Brattain – potenciarían el desarrollo de lossistemas infomáticos. Y todo a bajos voltajes, sin necesidad de disiparenergía (como era el caso del filamento), en dimensiones reducidas ysin partes móviles o incandescentes que pudieran romperse. 3 El creador del primer circuito integrado, fue el ingenieroelectrónico estadounidense Jack Kilby, en el año 1959, pocosmeses después de ser contratado por Texas Instruments. Se tratabade un dispositivo que integraba seis transistores sobre una mismabase semiconductora (se le llamada “chip”; brizna) para formar unoscilador de rotación de fase. A los 77 años, en el año 2000, Kilbyfue galardonado con el Premio Nobel de Física por su contribución aldesarrollo de la tecnología de la información. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 11. 122.- GABINETES EN PCLa apariencia de la computadora es una caja metálica con diversos botones e ndicadores:2.1 Antecedentes:Para entender la estructura actual de los gabinetes, torres, cajas, chasis o carcasa; es laestructura que contiene todas las partes de nuestro sistema informático, es necesariorecordar primeramente las primera computadoras como estructuras gigantes, o sea lasmacro computadoras, fue en 1972 que la empresa Intel fabrico el primer microprocesadorsiendo el 4004, dando pie a las primeras computadoras para el hogar, las primerasminicomputadoras (el concepto de PC de IBM fue hasta 1981), estas maquinas eransencillas, comprendían únicamente el teclado, dentro del contenía todos los circuitos, elmonitor era nuestra televisión. (Casos como la Commodore, Tandy, etc., excepto Apple quevendía su propio monitor). En la tercera generación de la evolución, con la intervenciónde la Amiga 1000 en 1985, y antes, la famosa caja “gris” de IBM, se inauguraron lascajas de escritorio (Desktop). Este nuevo tipo de diseño duraría mucho tiempo ya quese encontraría en la mayoría de los equipos hasta 1992-1993. Se presenta como una cajaseparada del teclado por un cable así como del monitor. Concebida para reposar sobre elescritorio y colocar la pantalla sobre ella. La siguiente evolución, se hizo ha mediado de los años 90s; se trató de colocarla caja en modo vertical: la se llamo torre. Esto permitió aumentar el tamaño internoconsiderablemente y colocar los dispositivos de lectura perpendiculares a la carcasaaprovechando más el espacio para su colocación. Alrededor de los años 1990 las cajassolían tener toda una forma rectangular y normalmente de color beige. En 1998 Appleapostó por gabinetes con diseños y colores más estéticos incluso llegando a reducirsu tamaño. Desde entonces las compañías fabrican carcasas que tienen una vistas másagradables. Desde 2007 las cajas más vendidas eran de un color negro o gris metalizado.En la actualidad con el advenimiento del movimiento llamado “Modding” los gabinetesson de todo tipo y características. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 12. 132.2 Tipos. ase Slim-c Es muy similar al Desktop, pero este, es de menores dimensiones para ocupar menos espacio en el escritorio, normalmente es de 2 a 5 bahías de 3½ y una a 2 de 5¼. Típicamente se utiliza para terminal en una red. (A) ktop Des Quizás es el gabinete más popular, tiene una disposición horizontal y buen espacio para una expansión, normalmente contiene 2 a 3 bahías de 3 ½ y 2 a 5 de5¼ (B) w er -To M ini Es el gabinete de gran popularidad, es económico, tiene perfil vertical. El monitor se coloca a un lado, es bastante bueno para una posible expansión. (C) r to we m- Es de media popularidad buena combinación de tamaño y precio diu Me tiene un arreglo comúnmente de 3 bahías de 5¼ y 3 a 4 de 3 ½, gran libertada de expansión con Bahías libres (D) er Son utilizados en aplicaciones donde la expansión es un factor - Tow prioritario. Como plataforma multimedia. Tiene arreglo como 7 a 9 Full bahías de 5¼ y una de 3 ½ dado su tamaño va colocado en el piso (E) er Es el gabinete más grande con arreglos de 10 o más bahías de 5¼, Serv Como su nombre lo indica sirve como Servidor para una red tipo Lan (F) Nota: El tamaño del gabinete va en proporción a la potencia. De las fuentes de alimentación, pensando en una posible expansión y consumo de energía de los circuitos nuevos anexados. Los factores ven de 150 Vatios a 600 Vatios en Server. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 13. 143.-MOTHERBOARDLa placa base, también conocida como placa madre o tarjeta madre (inglés; motherboardo mainboard) es un complejo de circuito impreso (PCB)*, que es la parte centralprincipal de la computadora. Es una plataforma que ofrece conexiones eléctricas através del cual otros componentes se comunican, y también alberga la unidad deprocesamiento central (CPU), generalmente referidas como el cerebro de la computadoraAntes de la invención de los microprocesadores, las computadoras se construyeronen mainframes con componentes que estaban conectados por un plano posteriorque tenía ranuras innumerables para la conexión de cables. En los diseños antiguos,los cables son necesarios para conectar los pines del conector de tarjeta peropronto se convirtió en una cosa del pasado con la invención de los PCB. La CPU,la memoria y otros periféricos se alojaron todos en esta placa de circuito impreso. Circuito alambrado Circuito Impreso3.1 Las funciones básica del Motherboards1. Distribuir alimentación a los circuitos.2. Proveer los datos por los bus de información para las señales de control e información.3. Ofrece varios sockets o puertos para conectar componentes externos.4. Proveen puertos de expansión para añadir circuitos.*Printed circuit board: placa de circuito impreso, es utilizada para apoyar mecánicamente y conectareléctricamente componentes electrónicos usando vías conductoras, pistas de señales grabadas decobre, hojas laminadas sobre un no conductor. También se conoce como placa de cableado impreso(PWB).El ingeniero austriaco Paul Eisler inventó el circuito impreso mientras trabajaba en Inglaterraalrededor de 1936. Alrededor de 1943, los EE.UU. comenzó a usar la tecnología en gran escala parahacer espoletas de proximidad para su uso en la Segunda Guerra Mundial. Después de la guerra, en1948, los EE.UU. publicó la invención para el uso comercial. Circuitos impresos no se convirtió en unlugar común en la electrónica de consumo hasta mediados de 1950. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 14. 153.2 Partes• BIOS (Basic Input Output System) Es un programa que contiene, un conjunto deinstrucciones básicas que permiten el arranque del Motherboard. • CHIPSET- Es el conjunto del Northbridge y del Southbridge los cuales ayudan al CPUen su desempeño.• CPU SOCKET- Es el lugar en donde se conecta el Procesador.• MEMORY SLOT- Es el lugar donde se conectan las memorias.• PCI PORTS-Peripheral Component Interconnect. Puerto• AGP PORT- Puerto exclusivo para tarjetas de video.• Conectores IDE o ATA, son los puertos que me permiten conectar discos duros yópticos mediante un cable cinta.• FlOPPY (Desuso)• AMR-(Audio Modem Riser) está integrado en algunos Motherboards.• POWER SUPPLY CONNECTOR, Donde conectamos la corriente que viene del PowerSupply. • BATERÍA- Se encarga de proveer carga para mantener información vital del BIOS.• CONECTORES PS2-IBM Personal System 2- conectores del Mouse y del teclado.• PARALELL PORT 25 PINS – Puerto de conexión paralelo de 25 pines.  ConectamosImpresoras, Scanners, etc.• PUERTO SERIAL 9 PINE- Conectamos Impresoras y otros equipos.• PUERTO VGA 15 PIN- Video Graphic Adapter, salida para el monitor.• USB CONNECTORS-Universal Serial Bus, conectamos todo tipo de periféricos.• ETHERNET CONNECTOR- Conectamos el plug RJ-45 para conectarnos a switches,hubs, routers e impresoras.• CONECTORES AUDIO OUT, AUDIO IN, IN/OUT DE 1/8- salidas y entradas paraequipos de audio.• FIREWIRE IEEE 1394-conector rápido para video y otros. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 15. 163.3 Tamaños• XT (8.5 × 11” or 216 × 279 mm)• AT (12 × 11”–13” o 305 × 279–330 mm)• Baby-AT (8.5” × 10”–13” o 216 mm × 254-330 mm)• ATX (Intel 1996; 12” × 9.6” o 305 mm × 244 mm)• EATX (12” × 13” o 305mm × 330 mm)• Mini-ATX (11.2” × 8.2” o 284 mm × 208 mm)• microATX (1996; 9.6” × 9.6” o 244 mm × 244 mm)• LPX (9” × 11”–13” o 229 mm × 279–330 mm)• Mini-LPX (8”–9” × 10”–11” o 203–229 mm × 254–279 mm)• NLX (Intel 1999; 8”–9” × 10”-13.6” o 203–229 mm × 254–345 mm)• FlexATX (Intel 1999; 9.6” × 9.6” o 244 × 244 mm max.)• Mini-ITX (VIA Technologies 2003; 6.7” × 6.7” o 170 mm × 170 mm max.; 100W max.)• Nano-ITX (VIA Technologies 2004; 120 mm × 120 mm max.)• BTX (Intel 2004; 12.8” × 10.5” o 325 mm × 267 mm max.)• MicroBTX (Intel 2004; 10.4” × 10.5” o 264 mm × 267 mm max.)• PicoBTX (Intel 2004; 8.0” × 10.5” o 203 mm × 267 mm max.)• WTX (Intel 1998; 14” × 16.75” o 355.6 mm × 425.4 mm)• ETX y PC/104, utilizados en sistemas especiales. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 16. 173.4 Conectores1) Conectores PS/2 para mouse y teclado: incorporan un icono para distinguir su uso.2) Puerto paralelo: utilizado por la impresora. Actualmente reemplazado por USB.3) Conectores de sonido: las tarjetas madre modernas incluyen una placa de sonido con todas sus conexiones.4) Puerto serie: utilizado para mouse y conexiones de baja velocidad entre PCS.5) Puerto USB: puerto de alta velocidad empleado por muchos dispositivos externos, como los escáneres o las cámaras digitales.6) Puerto FireWire*: puerto de alta velocidad empleado por muchos dispositivos externos. No todas las tarjetas madre cuentan con una conexión de este tipo.7) Red: generalmente las tarjetas madre de última generación incorporan una placa de red y la conexión correspondiente.3.5 FireWireApple inventó el FireWire a mediados de los 90S y lo convirtió en el estándar multiplataformaIEEE 1394, siendo el primer fabricante de computadoras que incluyó FireWire en todasus de productos. FireWire es una tecnología para la entrada/salida de datos en serie aalta velocidad y la conexión de dispositivos digitales con un ancho de banda 30 vecessuperior al conocido estándar de periféricos USB 1.1, el FireWiere 400 se ha convertido enel estándar más respetado para la transferencia de datos a alta velocidad. Ahora Apple haduplicado la velocidad de transferencia con su implementación del estándar IEEE 1394bFireWire 800. Se ha convertido en la interfaz preferida de los sectores de audio y vídeodigital, reúne numerosas ventajas, entre las que se encuentran la elevada velocidad, laflexibilidad de la conexión y la capacidad de conectar un máximo de 63 dispositivos. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 17. 183.6 BIOSEl acrónimo BIOS (Basic Input/Output System) fue inventado por Gary Kildall el creadordel sistema operativo CP/M en 1975, siendo el nombre de un archivo del sistema. Lasmáquinas con CP/M usualmente tenían una ROM muy simple que hacía que la unidad dediskette leyera datos desde su primera posición de memoria donde se encontraba la primerainstrucción del archivo BIOS que se encargaba de configurar el sistema o programa.La BIOS (Sistema básico de entrada/salida) es una memoria ROM, EPROM o FLASH-RAM la cual contiene las rutinas de más bajo nivel que hace posible que la computadorapueda arrancar, controlando el teclado, el disco y la disquetera permite pasar el control alsistema operativo. Además, la BIOS se afirma en otramemoria, la CMOS, que almacena todoslos datos propios de la configuraciónde la computadora, como pueden serlos discos rígidos instalados, númerode cabezas, cilindros, número y tipode disqueteras, la fecha, hora, etc., .así como otros parámetros necesariospara el correcto funcionamiento de lacomputadora. Esta memoria está siendo alimentadaconstantemente por un acumulador(pila), de manera que, una vez apagada lacomputadora no se pierdan todos esos datos y parámetros previamente establecidos que lacomputadora necesita para funcionar y poder iniciar.Actualmente todas las placas base suelen venir con una pila tipo “moneda”, la cual tieneuna duración de unos 4 ó 5 años aproximadamente, y es muy fácil de reemplazar. Antes, lasplacas base la traían un soldada a la misma, en realidad eran tres pilas en serie embutidasen un plástico cobertor. Esto dificultaba muchísimo el cambio para usuarios inexpertos,además de otros problemas como que la pila tuviera pérdidas y se sulfataran junto con laplaca.Existen muchos fabricantes de BIOS, pero el mercado está dominado prácticamente por:Award, AMI y Phoenix, y lo más seguro es que nuestro computadora tenga una BIOS deuno de estos fabricantes3.7 CMOSLa CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor– Semiconductor Complementario de Oxido de Metal)es una porción de 64 bytes encargada de almacenarlos valores y ajustes de la BIOS (ajustes de usuario).Podemos almacenar datos como; la fecha y la hora, losparámetros del disco duro, la secuencia de arranque o laconfiguración de los puertos, etc. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 18. 19 La BIOS es una memoria no volátil (ROM) y que sus datos están guardados y soninalterables, en cambio, la CMOS es una memoria de tipo RAM y los datos que se guardanse pueden alterar pero también se borrarán en caso de existir algún corte de energía. Paraprevenir que se de esta situación, es decir, que se borren los datos definidos por el usuario,se hace uso de una pila que alimentará esta memoria siempre que nuestra PC no esté enfuncionamiento.Para poder entar al Setup del BIOS, generalmente suele ser la tecla delete, pero varíasegún el fabricante de la misma, pudiendo ser la tecla Esc, F1, F2, Alt+Esc, Alt +F1, etc.pero lo normal es que también nos aparezca un mensaje que nos avise de qué tecla es laque nos permitirá entrar al menú mencionado.3.8 EL POSTEl POST es el acrónimo en inglés de Power On Self Test (Auto prueba de encendido). Esun proceso de verificación e inicialización de los componentes de entrada y salida en unsistema de cómputo que se encarga de configurar y diagnosticar el estado del hardware.Existen 3 métodos de Post. 1.- Pitidos al iniciar 2.-Expedicion de código en pantalla 3.-Leyenda en pantalla.3.8.1 CHIPSETEs el enlace principal del CPU con todo el sistema. Es el conjunto de chips encargados decontrolar las funciones de la placa base, así como de interconectar los demás elementosde la misma.  Hay varios fabricantes de chipset, siendo los principales INTEL, VIA ySiS.  También NVidia.Los principales elementos del chipset son:3.8.2 NorthbridgeAparecido junto con las placas ATX (las placas AT carecían de este chip), debe su nombre ala colocación inicial del mismo, en la parte norte (superior) de la placa base. Es el chip másimportante, encargado de controlar y comunicar el microprocesador, la comunicación conla tarjeta gráfica AGP y la memoria RAM, estando a su vez conectado con el SouthBridge.AMD ha desarrollado en sus procesadores una función que controla la memoriadirectamente desde el éste, descargando de este trabajo al NorthBridge y aumentandosignificativamente el rendimiento de la memoria. Actualmente tienen un bus de datos de 64bit y unas frecuencias de entre 400 Mhz y 1333 Mhz. Dado este alto rendimiento, generanuna alta temperatura, por lo que suelen tener un disipador y en muchos casos un ventilador. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 19. 203.8.3 SouthbridgeEs el encargado de conectar y controlar los dispositivos de Entrada/Salida, tales como losslot PCI, teclado, mouse, discos duros, lectores de DVD, lectores de tarjetas, puertos USB,etc. Se conecta con el microprocesador a través de NorthBridge.VIA ha desarrollado en colaboración con AMD interfaces mejorados de transmisión dedatos entre el SouthBridge y el NorthBridge, como el HYPER TRANSPORT, que soninterfaces de alto rendimiento, de entre 200 Mhz y 1400 Mhz  (el bus PCI trabaja entre 33Mhz y 66 Mhz), con bus DDR, lo que permite una doble tasa de transferencia de datos, esdecir, transferir datos por dos canales simultáneamente por cada ciclo de reloj, evitandocon ello el cuello de botella que se forma en este tipo de comunicaciones, y en colaboracióncon INTEL el sistema V-Link, que permite la transmisión de datos entre el SouthBridge yel NorthBridge a 1333 Mhz. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 20. 214.- CPU (Unidad Central de Proceso).4.1 Antecedente:El primer CPU en un solo chip (Intel 4004) fue elinventado en noviembre de 1971, un procesador de4-bit para una calculadora. Se procesaron los datos de4 bits, pero sus instrucciones eran 8 bits de longitud.En 1972, Instrumentos Texas, seguido el Intel4004/4040 estrechamente con el TMS 4-bit 1000, quefue el primer microprocesador para incluir suficientememoria RAM, y espacio para una ROM de programa,para permitir al equipo funcionar sin múltiples chips de soporte externos. Tambiénofreció una innovadora función para agregar instrucciones a la medida a la CPU.4.2 Aplicación del CPU.Es un circuito miniatura que interpreta y ejecuta instrucciones. Este se ocupa del control y elproceso de datos en los sistemas. Habitualmente, el CPU es un microprocesador fabricadoen un chip, un único trozo de silicio que contiene millones de componentes electrónicos(transistores). Está formado por una unidad aritmético-lógica que realiza cálculos ycomparaciones, y toma decisiones lógicas (establece SI, NO, mediante las reglas del álgebrade Boole); por una serie de registros donde se almacena información temporalmente, y poruna unidad de control que interpreta y ejecuta las instrucciones. Para aceptar órdenes delusuario, acceder a los datos y presentar los resultados, la CPU se comunica a través de unconjunto de circuitos o conexiones llamados bus.4.3 Componenentes internos. • Unidad de control: Controla el funcionamiento del CPU y por tanto del sistema. • Unidad aritmético-lógica (ALU): Encargada de llevar a cabo las funciones de procesamiento de datos de la computadora. • Registros: Proporcionan almacenamiento interno a la CPU. • Interconexiones CPU: Son mecanismos que proporcionan comunicación entre la unidad de control, la ALU y los registros. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 21. 224.4 Tipos 1-RISC (Reduced-Instruction-Set Computing). Los microprocesadores RISC se basan enla idea de que la mayoría de las instrucciones para realizar procesos en el computador sonrelativamente simples por lo que se minimiza el número de instrucciones y su complejidada la hora de diseñar el CPU. Algunos ejemplos de arquitectura RISC son el SPARC de SunMicrosystem’s, el microprocesador Alpha diseñado por la antigua Digital, y los Motorola88000 y PowerPC. Estos procesadores se suelen emplear en aplicaciones industriales yprofesionales por su gran rendimiento y confianza. 2.-CISC complex-instruction-set computing), al contrario, tienen una gran cantidad deinstrucciones y por tanto son muy rápidos procesando código complejo. Los CPU´s CISCmás extendidas son las de la familia 80x86 de Intel cuyo último micro es el PentiumII. Últimamente han aparecido otras compañías como Cirix y AMD que fabricanprocesadores con el juego de instrucciones 80x86 y a un precio sensiblemente inferioral de los microprocesadores de Intel. Además, tanto Intel con MMX como AMD con suespecificación 3D-Now! están apostando por extender el conjunto de instrucciones de laCPU para que trabaje más eficientemente con tratamiento de imágenes y aplicaciones en3 dimensiones.4.5 Tipos de sockets o zócalosTipos de Sockets:Lo diferentes tipos son:  (y no se conectan igual a todas las placas.)Socket con un mecanismo ZIF (Zero insertion force), en ellas el procesador se inserta y seretira sin necesidad de ejercer alguna presión sobre el al levantarse la palanca, que hay alado se liberara el microprocesador.Slot A /Slot1/Solt2 existieron durante una generación importante de PC (1991-2000 aprox.)reemplazando los socket donde se conectan respectivamente los primeros procesadoresAthlon de AMD, los procesadores Pentium II,III los Xenón de Intel dedicados a servidoresde red. En las placas más antiguas el micro estaba soldado de forma que no podíaactualizarse. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 22. 23ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 23. 241.-Dual in line* 18.-SCOKET 8 2.-286* 19.-SOCKET 4793.-386 20.-SOCKET 603/6044.-SOCKET 6   21.-SOCKET 478    Siglas:5.-SOCKETS 3  22.-423 LIF: Low Insertion Force (sin palanca)6.-SOCKET2  23.-A/462   PGA: Pin grid array7.-SOCKET 1   24.-PAC611     SECC: Single Edge Contract Cartridge8.-SOCKETS 486  25.-PACA 18  SEPP: Single Edge Processor Package9.-SOCKET NEXT/GEN  26.-SOCKET S1  SPGA: Staggered Pin Grid Array10.-SOCKET 7   27.-SOCKET M2  VID VRM: Voltage ID Voltage Regulator 28.-SOCKET F Module (el voltaje del CPU se puede11.-SOCKETS 5  variar en la BIOS)12.-SOCKTES 4    29.-SOCKETT 771  VLIF: Very Low Insertion Force13.-SOCKET 370S 30.-940   ZIF: Zero Insertion Force (con palanca)14.-SOCKET 370         31.-SOCKET 754  15.-SLOT A 32.-SOCKET AM216.-SLOT 2    33.-SOCKET 939 *podría venir soldado en el PCB17.-SLOT 1       3.-SOCKET 775 o T BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 24. 255.- LA MEMORIA5.1 Que son las memorias.La memoria es el recurso que determina el tamaño y el número de programas que puedenejecutarse al mismo tiempo, así como también la cantidad de datos que pueden procesarseinstantáneamente.La memoria contiene casilleros electrónicos, donde cada casilla contiene un byte de datoso instrucción. Cada casilla tiene una dirección separada y puede manipularse de maneraindependiente. Como resultado, de la computadora puede descomponer los programas eninstrucciones para ejecución y los registros* de datos en campos para procesamiento.Estas permiten almacenar y recuperar la información. En un sentido más amplio, puedereferirse también a sistemas externos de almacenamiento, como las unidades de disco ode cinta, etc.5.2 Teoría de Funcionamiento.La memoria es circuito integrado que puede almacenar información digital. Se puedenleer y escribir datos de tipo binario, “0” y “1”, en cantidades muy grandes, organizadosnormalmente en grupos de 8bit, que llamamos bytes. Para lograr escribir y guardar datostipo binarios, se utilizan un transistor y un capacitor acoplados para crear una celda dememoria, la cual puede guardar un bit de información un “0” o un “1”. El transistorfunciona como un interruptor que permite al circuito de control leer la carga del capacitoro cambiar su estado. Un capacitor es como una pequeña cubeta que permite almacenarelectrones. Para guardar un “1” en la celda de memoria, la cubeta se llena con electrones.Para guardar un “0”, se vacía.El principio es un transistor y dispositivos discretos, este conjunto conforma las llamadascompuertas, esta conforman los llamados flip flop.*Los registros están en la parte superior en la operación, es la manera más rápida que tieneel sistema de almacenar datos. Los registros se miden generalmente por el número de bitsque almacenan; por ejemplo, un “registro de 8 bits” o un “registro de 32 bits”. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 25. 265.3 Jerarquía de memoria • Registros de procesador: Estos registros interaccionan continuamente con la CPU (porque forman parte de ella). Los registros tienen un tiempo de acceso muy pequeño y una capacidad mínima, normalmente igual a la palabra del procesador (1 a 8 bytes).• Registros intermedios: Constituyen un paso intermedio entre el procesador y la memoria, tienen un tiempo de acceso muy breve y muy poca capacidad.• Memorias caché: Son memorias de pequeña capacidad. Normalmente una pequeña fracción de la memoria principal, y pequeño tiempo de acceso. Este nivel de memoria se coloca entre la CPU y la memoria central. Hace algunos años este nivel era exclusivo de las computadoras grandes pero actualmente todas las computadoras lo incorporan. Dentro de la memoria caché puede haber, a su vez, dos niveles denominados caché on chip, memoria caché dentro del circuito integrado, y caché on board, memoria caché en la placa de circuito impreso pero fuera del circuito integrado, evidentemente, por razones físicas, la primera es mucho más rápida que la segunda. Existe también una técnica, denominada Arquitectura Harvard, en cierto modo contrapuesto a la idea de J.Von Newmann, que utiliza memorias caché separadas para código y datos. Esto tiene algunas ventajas como se verá en este capítulo.• Memoria central o principal: En este nivel residen los programas y los datos. El CPU lee y escribe datos en él aunque con menos frecuencia que en los niveles anteriores. Tiene un tiempo de Acceso relativamente rápido y gran capacidad.• Extensiones de memoria central: Son memorias de la misma naturaleza que la memoria central que amplían su capacidad de forma modular. El tiempo de similar, a lo sumo un poco mayor, al de la memoria central y su capacidad puede ser algunas veces mayor.• Memorias de masas o auxiliares: Son memorias que residen en dispositivos externos a la computadora, en ellas se archivan programas y datos para su uso posterior. También se usan estas memorias para apoyo de la memoria central en caso de que ésta sea insuficiente (memoria virtual). Estas memorias suelen tener gran capacidad pero pueden llegar a tener un tiempo de acceso muy lento. Dentro de ellas también se pueden establecer varios niveles de jerarquía. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 26. 275.4 Clasificación de memoriasLas memorias se clasifican, por la tecnología empleada y, además según la forma en que sepuede modificar su contenido, A este respecto, las memorias se clasifican en dos grandesgrupos: 1) Memorias RAM: Son memorias en las que se puede leer y escribir, si bien sunombre (Random access memory). Por su tecnología pueden ser de ferritas (origen) oelectrónicas, Dentro de éstas últimas hay memorias estáticas (SRAM, static RAM), cuyacélula de memoria está basada en un biestable, y memorias dinámicas (DRAM, dinamicRAM, en las que la célula de memoria es un pequeño condensador cuya carga representala información almacenada. Las memorias dinámicas necesitan circuitos adicionales derefresco ya que los condensadores tienen muy poca capacidad y, a través de las fugas, lainformación puede perderse, por otra parte, son de lectura destructiva. 2) Memorias ROM (Read 0nly Memory): Son memorias en las que sólo se puede leer. Pueden ser: • ROM programadas por máscara, cuya información se graba en fábrica y no se puede modificar. • PROM, o ROM programable una sola vez. • EPROM (erasable PROM) o RPROM (reprogramable ROM), cuyo contenido puede borrarse mediante rayos ultravioletas para regrabarlas. • EAROM (electrically alterable ROM) o EEROM (electrically erasable ROM), que son memorias que están en la frontera entre las RAM y las ROM ya que su contenido puede regrabarse por medios eléctricos, estas se diferencian de las RAM en que no son volátiles. En ocasiones a este tipo de memorias también se las denomina NVRAM (no volátil RAM). • Memoria FLASH, denominada así por la velocidad con la que puede reprogramarse, utilizan tecnología de borrado eléctrico al igual que las EEPROM. Las memorias flash pueden borrarse enteras en unos cuantos segundos, mucho más rápido que las EPROM. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 27. 286.- BUSES6.1 Función.Se denomina bus, en informática, al conjunto de conexiones físicas (cables, placa decircuito impreso, etc.) que pueden compartirse con múltiples componentes de hardwarepara que se comuniquen entre sí.El propósito de los buses es reducir el número de rutas necesarias para la comunicaciónentre los distintos componentes, al realizar las comunicaciones a través de un solo canalde datos.Un bus es en esencia una ruta compartida que conecta diferentes partes del sistema, comoel microprocesador, la controladora de unidad de disco, la memoria y los puertos deentrada/salida (E/S), para permitir la transmisión de información.En el bus se encuentran dos pistas separadas, el bus de datos y el bus de direcciones. LaCPU escribe la dirección de la posición deseada de la memoria en el bus de direccionesaccediendo a la memoria, teniendo cada una de las líneas carácter binario. Es decir solopueden representar “0” o “1” y de esta manera forman conjuntamente el número de laposición dentro de la memoria (la dirección). Cuantas más líneas haya disponibles, mayores la dirección máxima y mayor es la memoria a la cual puede dirigirse de esta forma. Enel bus de direcciones original había ya 20 direcciones, ya que con 20 bits se puede dirigir auna memoria de 1 MB y esto era exactamente lo que correspondía al CPU.Esto que en le teoría parece tan fácil es bastante más complicado en la práctica, ya queaparte de los bus de datos y de direcciones existen también casi dos docenas más de líneasde señal en la comunicación entre el CPU y la memoria, a las cuales también se acude.Todas las tarjetas del bus escuchan, y se tendrá que encontrar en primer lugar una tarjeta quemediante el envío de una señal adecuada indique al CPU que es responsable de la direcciónque se ha introducido. Las demás tarjetas se despreocupan del resto de la comunicación yquedan a la espera del próximo ciclo de transporte de datos que quizás les incumba a ellas. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 28. 29 PROCESADOR Bus de Bus de datos direcciones (bits) (bits) 8086 20 16 8088 20 8 80186 20 16 80188 20 8 80286 24 16 80386 SX 32 16 80386 DX 32 32 80486 DX 32 32 80486 SX 32 32 Pentium 32 64 Pentium PRO 32 646.2 Estructuras de interconexiónExisten dos organizaciones físicas de operaciones E/S que tienen que ver con los busesque son: • Bus único • Bus dedicadoLa primera gran diferencia entre estos dos tipos de estructuras es que el bus único nopermite un controlador DMA (todo se controla desde la CPU), mientras que el busdedicado sí que soporta este controlador.El bus dedicado trata a la memoria de manera distinta que a los periféricos (utiliza unbus especial) al contrario que el bus único que los considera a ambos como posiciones dememoria (incluso equipara las operaciones E/S con las de lectura/escritura en memoria).Este bus especial que utiliza el bus dedicado tiene 4 componentes fundamentales:Datos: Intercambio de información entre la CPU y los periféricos.Control: Lleva información referente al estado de los periféricos (petición de interrupciones).Direcciones: Identifica el periférico referido.Sincronización: Temporiza las señales de reloj.La mayor ventaja del bus único es su simplicidad de estructura que le hace ser máseconómico, pero no permite que se realice a la vez transferencia de informaciónentre la memoria y el procesador y entre los periféricos y el procesador. Por otrolado el bus dedicado es mucho más flexible y permite transferencias simultáneas.Por contra su estructura es más compleja y por tanto sus costes son mayores.6.3 Tipos de Buses.6.3.1 Bus ISA 8/16:Cuando en 1980 IBM fabricó su primer PC, este contaba con un bus de expansiónconocido como XT que funcionaba a la misma velocidad que los procesadores Intel 8086y 8088 (4.77 Mhz). El ancho de banda de este bus (8 bits) con el procesador 8088 formabaun par perfecto, pero la ampliación del bus de datos en el 8086 a 16 bits dejo en entredichoeste tipo de bus, por ende la capacidad del sistema es severamente limitado. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 29. 30Presente en las viejascomputadoras XT y AT,pero aún conservado enalgunas motherboardsmás modernas, queusan principalmente ISA 8un bus PCI como bus ISA 16principal del sistema,en 1 o 2 instancias parapermitir la integraciónde viejas placas ISA.Es un bus de 8/16 bits ycon un ancho de bandamáximo de 16 Mbytes/seg. Tensiones dealimentación presentes +5V,-5V,+12V y -12V.6.3.2 Bus Micro Channel (MCA).Vistas las limitaciones que tenía el diseño del bus ISA en IBM se trabajó en un nuevatecnología de bus que comercializó con su gama de computadoras PS/2. El diseño MCA(Micro Channel Arquitecture) permitía una ruta de datos de 32 bits, más ancha, y unavelocidad de reloj ligeramente más elevada de 10 Mhz, con una velocidad de transferenciamáxima de 20 Mbps frente a los 8 Mbps del bus ISA.Pero lo que es más importante el novedoso diseño de bus de IBM incluyó un circuito decontrol especial a cargo del bus, que le permitía operar independientemente de la velocidade incluso del tipo del microprocesador del sistema. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 30. 316.3.3 Bus EISA.EISA apareció con los equipos AT como un primer paso de avance hacia transferenciade datos a más alta velocidad y con un ancho de bus mayor, en competencia conel bus MCA lanzado por IBM en sus equipos para los mismos objetivos. Físicamentees difícil de distinguir de un conector ISA, pero sus características y gestión sondiferentes. Ancho de bus: 32 bits Ancho de banda máximo teórico de 33 Mbytes/seg sibien en la práctica no superaban los 20 Mb/seg. Tensiones presentes +5V, -5V,+12V y-12V. Soporta, siendo backward compatible, la inserción de placas ISA de 8 y 16 bits.Un PC con bus VL dispone para ello de un bus ISA y de las correspondientes ranuras(slots) para tarjetas de ampliación. Además, en un PC con bus VL puede haber, sinembargo, una, dos o incluso tres ranuras de expansión, para la colocación de tarjetasconcebidas para el bus VL, casi siempre gráficos. Solamente estos slots están conectadoscon la CPU a través de un bus VL, de tal manera que las otras ranuras permanecensin ser molestadas y las tarjetas ISA pueden hacer su servicio sin inconvenientes.El VL es una expansión homogeneizada de bus local, que funciona a 32 bits, pero quepuede realizar operaciones a 16 bits. VESA presentó la primera versión del estándarVL-BUS en agosto de 1992. La aceptación por parte del mercado fue inmediata.Fiel a sus orígenes, el VL-BUS se acerca mucho al diseño del procesador 80486.De hecho presenta las mismas necesidades de señal de dicho chip, exceptuandounas cuantas menos estrictas destinadas a mantener la compatibilidad con los 386.La especificación VL-Bus como tal, no establece límites, ni superiores ni inferiores,en la velocidad del reloj, pero una mayor cantidad de conectores supone una mayorcapacitancia, lo que hace que la fiabilidad disminuya a la par que aumenta la frecuencia.6.3.4 VLB (Vesa Local Bus.).En la práctica, el VL-BUS no puede superar los 66 Mhz. Por este motivo, la especifica-ción VL-BUS original recomienda que los diseñadores no empleen más de tresdispositivos de bus local en sistemas que operan a velocidades superiores a los 33 Mhz.A velocidades de bus superiores, el total disminuye: a 40 Mhz solo se pueden incorporardos dispositivos; y a 50 Mhz un único dispositivo que ha de integrarse en la placa. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 31. 32En la práctica, la mejor combinación de rendimiento yfunciones aparece a 33 Mhz.Tras la presentación del procesador Pentium a 64 bits, VESAcomenzó a trabajar en un nuevo estándar (VL-Bus versión 2.0).La nueva especificación define un interface de 64 bits pero quemantienen toda compatibilidad con la actual especificaciónVL-BUS. La nueva especificación 2.0 redefine además lacantidad máxima de ranuras VL-BUYS que se permiten en unsistema sencillo. Ahora consta de hasta tres ranuras a 40 Mhz ydos a 50 Mhz, siempre que el sistema utilice un diseño de bajacapacitancia6.3.5 PCI (Peripheral Component Interconnect)Sin ser las más populares de los buses, bien muchasmotherboards empiezan a traer un creciente número de ranurasde otros tipos como PCI-e (PCI Express) y PCI-X (se debe aquíevitar la tentación de pensar que la X ha sido usada como unaabreviación de “express”...pues realmente el PCI-X tiene pocoo nada que ver con un PCI-e y la posibilidad de confusión delPCI-X son las ranuras PCI de 64 bits.El mismo se presenta en dos formatos, de acuerdo al ancho de bus que soportan: PCI de 32bits y PCI de 64 bits como los presentes en algunos servidores y equipos Mac como el G4y posteriores. En general una placa PCI de 32 bits suele poder usarse sin problemas en unaranura PCI de 64 bits si tanto placa como ranura han sido correctamente implementadas deacuerdo a las especificaciones. Este bus tiene un ancho de 32 bits o de 64 bits de acuerdoa la versión que se trate y normalmente el más difundido es el de 32 bits, el cual puedealcanzar un ancho de banda máximo de 133 Mbytes/seg para PCI 2.1 o anteriores, 533Mbytes/seg para PCI 2.2 y posteriores (en los buses de 64 bits estos anchos de bandamáximo pasan al doble o sea 266 Mbytes y 1 Gb/seg)A su vez hay varias variantes en cuanto a las tensiones presentes, estando siempre los +12V y los -12V, en la gran mayoría están presentes los +5 V si bien dicha tensión desaparecedefinitivamente en las implementaciones PCI 2.3 y PCI 3.0. Y a partir de las versiones PCI2.2 y siguientes estará también en forma forzosa presente la tensión de 3,3 V BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 32. 336.3.6 AGP (Accelerated Graphics Port)Este tipo de ranura es una ranura especializadapara tarjetas de video tipo AGP. La mismatiene un ancho de bus de 32 bits y puedetener un ancho de banda para la transmisiónde datos que va desde los 133 Mb/seg paralos primeros modelos hasta los 2 Gb/seg enlas últimas versiones. Si bien esta ranura fuebastante popular durante un período en quelas controladoras de video se ausentaron enlas ranuras PCI para tener ranuras específicasy especializadas al procesamiento de video,hoy en día está siendo abandonada por losprincipales fabricantes de placas de video y placas aceleradoras de video, los cuales se estánvolcando al bus PCI-X.Normalmente por su conformación física es difícil el confundirla y dada la variedadde posibilidades solo presentamos una representación esquemática de las principalesalternativas: ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 33. 347.- ENTRADA/SALIDA (E/S).7.1 Sus funciones:Funciones que debe realizar un sistema para elaborar labores de Output/input:1. Direccionamiento o selección del dispositivo que debe llevar a cabo la operación de E/S.2. Transferencia de los datos entre el procesador y el dispositivo, bidireccionalmente.3. Sincronización y coordinación de las operaciones.Esta última función es necesaria debido a la deferencia de velocidades entre losdispositivos y la CPU y a la independencia que debe existir entre los periféricos y la CPU,por diferencia de los relojes internosSe define una transferencia elemental de información como la transmisión de una solaunidad de información entre el procesador y el periférico o viceversa. Para efectuar unatransferencia elemental de información son:• Establecimiento de una comunicación física entre el procesador y el periférico para la transmisión de la unidad de información.• Control de los periféricos, en que se incluyen operaciones como prueba y modificación del estado del periférico. Para realizar estas funciones la CPU gestionará las líneas de control necesarias.Una operación de E/S es el conjunto de acciones necesarias para la transferencia de unconjunto de datos (o sea, una transferencia completa de información).Para la realización de una operación de E/S se deben efectuar las siguientes funciones: • Recuento de las unidades de información transferidas (bytes) para reconocer el fin de operación. • Sincronización de velocidad entre la CPU y el periférico. • Detección de errores (como corrección) mediante la utilización de los códigos necesarios (bits de paridad, códigos de redundancia cíclica “CRC”, etc.) • Almacenamiento temporal de la información. Es más eficiente utilizar un buffer temporal específico para las operaciones de E/S que utilizan el área de datos del programa. • Conversión de códigos, conversión serie/paralelo, etc. Puertos: Paralelos Seriales BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 34. 357.2 Interrupciones (IRQ)(Interrupt ReQuest - solicitud de interrupción). Canales utilizados para gestionardispositivos periféricos. Las IRQ son las líneas de interrupción que utilizanlos dispositivos para avisar al microprocesador que necesitan su atención.(En los antiguos XT  eran 8 canales, en computadoras AT y superiores son 16.)Antes de la existencia de los dispositivos plug and play, los usuarios tenían que configurarlos valores IRQ de los dispositivos manualmente cuando agregaban un dispositivo nuevoal sistema. A continuación se listan los números IRQ y para qué eran usados generalmente.Un sistema informático debe disponer de los elementos suficientes para que el programadortenga un control total para la ejecución de su programa. La llegada de una interrupciónprovoca que la CPU suspenda la ejecución de un programa e inicie la de otro (rutinade servicio de interrupción). Como las interrupciones pueden producirse en cualquiermomento, es muy probable que se altere la secuencia de sucesos que el programador habíaprevisto inicialmente. Es por ello que las interrupciones deber controlarse cuidadosamente.De esta forma, podemos resumir todas las etapas seguidas ante una interrupción en unsistema dotado de Vectorización. Estos pasos son los siguientes: • El dispositivo envía la solicitud de interrupción mediante la línea INTR. • El procesador termina la ejecución de la instrucción en curso y analiza la línea de petición de interrupción, INTR. Si esta línea no está activada continuará normalmente con la ejecución de la siguiente instrucción, en caso contrario se pasa a la etapa siguiente. • El CPU reconoce la interrupción, para informar al dispositivo de ello, activa la línea de reconocimiento de interrupción, INTA. • El dispositivo que reciba la señal INTA envía el código de interrupción por el bus de datos. • El CPU calcula la dirección de memoria donde se encuentra la rutina de servicio de interrupción (vector de interrupción). • El estado del procesador, y en particular el contador de programa, se salva en la pila de la misma forma que en una llamada a procedimiento. • La dirección de la rutina de servicio de interrupción se carga en el contador de programa, con lo que se pasa el control a la citada rutina. • La ejecución continúa hasta que el procesador encuentre la instrucción de retorno de interrupción. • Cuando se encuentre la instrucción de retorno de interrupción se restaura el estado del procesador, en especial el contador de programa, y se devuelve el control al programa interrumpido.Normalmente la primera instrucción de la rutina de servicio tendrá como fin desactivar lasinterrupciones para impedir el anidamiento, por otra parte, antes de devolver el control alprograma interrumpido se volverán a habilitar si es necesario. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 35. 36Números IRQ•IRQ 0: Cronómetro del sistema. Este interruptor está reservado para el timer del sistema y jamás está disponible para otros dispositivos.•IRQ 1: Controlador del teclado.•IRQ 2: Interrupciones en cascada para las interrupciones IRQ del 8 al 15.•IRQ 3: Segundo Puerto Serie (COM2). A menudo es también para el cuarto puerto serie (COM4).•IRQ 4: Primer Puerto Serie (COM1). También es utilizado por defecto para el COM3.•IRQ 5: Tarjeta de sonido.•IRQ 6: Controlador de disquetera.•IRQ 7: Puerto Paralelo LPT1 para impresoras o cualquier otro dispositivo que utiliza puerto paralelo.•IRQ 8: Reloj del Sistema.•IRQ 9, 10, 11: Interrupción disponible para periféricos extras.•IRQ 12: Mouse PS/2 o Placa de Red o similares.•IRQ 13: Coprocesador/Unidad de punto flotante•IRQ 14: Canal IDE Primario. En sistemas que no se utiliza dispositivos IDE, este canal se utiliza para otros periféricos•IRQ 15: Canal IDE Secundario7.3 Dispositivos de entradaUn dispositivo de entrada o salida (E/S), puede ser cualquier tipo de unidad funcionalo subsistema que forma parte del conjunto integral del sistema informático. En todoslos casos, envían señales o procesar información para establecer distintos tipos decomunicación interna y externa. El término entrada y salida o input / output (del inglés)también refiere a la ejecución de acciones u operaciones a través de dichos dispositivos.La mayoría de estos dispositivos permiten tanto la entrada como la salida de datos. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 36. 37Como ejemplo: Salida: MonitorAlgunos dispositivos de entrada y salida AltavozEntrada: AuricularesTeclado ImpresoraMouse PlotterJoystick ProyectorLápiz óptico Entrada/salida (mixtos):Micrófono Unidades de almacenamientoWebcam CDEscáner DVDEscáner de código de barras Módem Memory cards USB Router Dispositivos hápticos (táctil) Disco Duro Externo ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 37. 382da PARTE 1 PERIFERICOS BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 38. 398.- TECLADOSUn teclado es un periférico de entrada, que convierte la acción mecánica de pulsar una teclaa pulsos eléctricos codificados que permiten identificarla. Las teclas que lo constituyensirven para entrar caracteres alfanuméricos y comandos a una computadora. En un tecladose puede distinguir a cuatro subconjuntos de teclas:*TECLADO ALFANUMERICO: con las teclas dispuestas como en una máquina de escribir.*TECLADO NUMERICO: (Ubicado a la derecha) con teclas dispuestas como en una calculadora.*TECLADO DE FUNCIONES: (Desde F1 a F12) son teclas cuya función depende del programa en ejecución.*TECLADO DE CURSOR: Para ir con el cursor de un lugar a otro en un texto. El cursor se mueve según el sentido de las flechas de las teclas, ir al comienzo de un párrafo (“HOME”), avanzar/retroceder una pagina (“PAGE UP/PAGE DOWN”), eliminar caracteres (“delete”), etc.8.1 Antecedente.En 1872 cuando se lanza la primera máquina de escribir ampliamente conocida, diseñadapor Cristopher Latham Sholes en Milwakee, Estados Unidos, con la ayuda de dos amigosinventores, con el teclado tipo QWERTY, llamado así, debido al orden del las letras.El otro modelo que existió fue en 1932 un capitán de submarinos e inventor llamado Dvorakdiseñó una disposición del teclado que permite escribir más rápidamente. En ese tecladolas vocales están en el centro a la izquierda y las consonantes más usadas a la derecha. Estohace que la escritura en ese teclado sea más simple y descansada.Aunque fue bien recibido por los expertos y se reconocieron las ventajas del tecladoDvorak, la difusión del teclado QWERTY ha hecho casi imposible el cambio. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 39. 408.2 Funcionamiento.Aunque existen muchos tipos de teclados, en términos generales este sería sufuncionamiento:En un teclado se verán los conductoreshorizontales construidos, soportadosy aislados en una hoja de plástico,y los verticales en otra hoja similar que esta sobre la primera.De lado interno de cada de hoja,en cada camino existe una serie decírculos conductores formando parte del mismo, que no están aislados.Entre dichas dos hojas los conductores y cuerpo de la tecla se interpone una tercer capa dematerial elástico, que provee un truncado elástico para cada tecla, el cual haría de resorte.Debajo de cada tecla, se enfrentan, un círculo de un camino horizontal con otro de uncamino vertical. Al pulsar una tecla se vence el cono que está debajo de ella. A través deeste eje de la tecla presiona uno sobre otros círculos conductores, poniéndolos en contacto.Al soltar la tecla los círculos quedan separados y aislados.Formando parte de la caja del teclado, aparece un de circuito integrado (micro controlador)con funciones de codificador-buffer, el cual constituye la electrónica del periférico teclado.La función de este integrado es explorar y censar el teclado, para detectar si una tecla fueexpulsada o soltada, en ambos casos un código que la identifica, y lo enviara a un puertoque se encuentra en la interfaz al denominada controladora del teclado, ubicado en un C.Ide la tarjeta principal. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 40. 41El circuito integrado presenta un buffer RAM para almacenar hasta 10 códigos identificalas teclas oprimidas y/o soltadas.8.3 Tipos1. Teclado de 83 teclas para PC / XT2. Teclado de 84 teclas para PC /AT3. Teclado extendido 101/102 extendido9.- JOYSTICKJoystick o Palanca de juegos, dispositivo señalador muy variado,mayoritariamente para juegos y simuladores,. Un joystick,o palanca de juegos tiene normalmente una base de plásticoredonda o rectangular, a la que está acoplada una palancavertical. Los botones de control se localizan sobre la base yalgunas veces en la parte superior de la palanca, que puedemoverse en todas direcciones para controlar el movimiento deun objeto en la pantalla. Los botones activan diversos elementosde software, generalmente produciendo un efecto en la pantalla.9.1 Antecedentes.El nombre joystick parece se debe al piloto francés Robert Esnault-Pelterie. También seatribuye a los pilotos Robert Loraine y James Henry Joyce. El joystick en sí mismo estabapresente en los primeros aviones, aunque su origen mecánico sigue siendo incierto.El primer joystick eléctrico de dos ejes probablemente fue inventado en 1944 en Alemania.Se desarrolló para controlar la bomba guiada Henschel Hs 293. El joystick constaba deinterruptores encendido/apagado en lugar de sensores analógicos, por lo que se le podríaconsiderar el primer joystick digital.La señal se transmitía al misil mediante un cable fino.Los primeros joystick de máquina recreativa de salón, o máquina árcade, eran joysticksdigitales porque el estándar de conexión de las placas de circuitos de estas máquinasmayoritariamente usado, llamado Jamma*, que conecta a los diferentes periféricos dela carcasa (monitor, botonera, ranura para monedas...) solo detecta pulsaciones abierto/cerrado, por lo cual los joystick deben ser de este tipo.*La Japanese Amusement Machine Manufacturers’ Association (JAMMA) es una asociación decomercio con sede en Japón, es también el homónimo de una feria de muestras de Japón y además,JAMMA es un estándar de cableado para máquinas árcade. Se podría considerar con este nombre alconjunto de mejoras en los juegos ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 41. 42Al evolucionar las funciones recreativas a la par que las computadoras y video-consolascomenzaron a aparecer controles de tipo analógico.Las primeras consolas (Pong) usaban potenciómetros pero la video-consola Atari 2600estableció lo que sería el estándar mayoritariamente usado (con variaciones) de joystickdigital de dos ejes más un botón de fuego, combinado con una pareja de potenciómetros(para usar con paddles/mouse/trackball).9.2 Tipos.1. Análogos2. Digitales3. MixtosSubtipos1. Con fluidos2. Tridimensionales3. VibratoriosUn gamepad es para interactuar con un videojuego ya sea para consolao PC. El gamepad o control de mando permite moverse e interactuar conlos elementos del juego para realizar las diversas acciones necesarias paracumplir los objetivos.Un volante de videojuegos (racing wheel), es un controlador de videojuegoespecíficamente diseñado para su utilización en simuladores y videojuegosde carreras.Una pistola de luz (light gun) en un dispositivo apuntador paracomputadoras y un dispositivo de control para videojuegos y máquinasrecreativas. Las primeras pistolas de luz aparecieron en los años treinta(1930), como consecuencia del desarrollo de la sensibilidad a la luz enlas válvulas de vacío. Poco después, esta tecnología se aplicó a los juegosde disparo, con ejemplos como Seeburg Ray-O-Lite en 1936.Un paddle (palanca, traducido de forma literal del inglés) es uncontrolador de juegos con una rueda giratoria y uno o más botones,donde dicha rueda es típicamente empleada para controlar el movimientodel personaje o de un objeto a lo largo de un eje de la pantalla del juego. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 42. 4310.- MOUSE.El mouse o ratón es un dispositivo apuntador, que permite señalar e ingresar información. Se le denomina mouse debido a su apariencia. Un mouse regularmente es arrastradosobre una superficie plana (MousePad) el movimiento realizado por el mouse es reflejadadentro del monitor mediante una flecha llamada puntero del mouse. La acción de pulsar y soltar un botón se denomina clic.10.1 AntecedentesFue diseñado por Douglas Engelbart y Bill English durante los años 60 en el StanfordResearch Institute, un laboratorio de la Universidad de Stanford, en pleno Silicon Valleyen California. Más tarde fue mejorado en los laboratorios de Palo Alto de la compañíaXerox (conocidos como Xerox PARC). Su invención no fue un hecho fútil ni fortuito, sinoque surgió dentro de un proyecto importante que buscaba aumentar el intelecto humanomejorando la comunicación entre el hombre y la máquina. Con su aparición, logró tambiéndar el paso definitivo a la aparición de los primeros entornos o interfaces gráficas de usuario.10.2 Tipos o modelos de mouse1. Mouse mecánicos.Los mouse mecánicos, constan de una bola situada en su parteinferior para mover dos ruedas que generan pulsos en respuesta almovimiento de éste sobre la superficie. La bola, al moverseel mouse, roza unos contactos en forma de rueda que indican elmovimiento del cursor en la pantalla del sistema informático. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 43. 44La circuitería interna cuenta los pulsos generados por la rueda y envía la información a lacomputadora, que mediante software procesa e interpreta.2. Mouse ópticos.Los mouse ópticos tienen un pequeño haz de luz en lugar de labola rodante de los mecánicos. Un sensor óptico situado dentrodel cuerpo del mouse detecta el movimiento del reflejo almover el mouse sobre el espejo e indica la posición del cursoren la pantalla de la computadora.Los mouse ópticos evitan el frecuente problema de la acumulación de suciedad en el eje detransmisión, y por sus características ópticas es menos propenso a sufrir un inconvenientesimilar. Se considera uno de los más modernos y prácticos actualmente. Puede ofrecerun límite de 800 ppp, como cantidad de puntos distintos que puede reconocer en 2,54centímetros (una pulgada), a menor cifra peor actuará el sensor de movimientos. Sufuncionamiento se basa en un sensor óptico que refleja la superficie sobre la que seencuentra y detectando las variaciones entre sucesivas fotografías, se determina si elmouse ha cambiado su posición. En superficies pulidas o sobre determinados materiales,el mouse óptico causa movimiento sobre la pantalla, por eso se hace necesario el uso deuna alfombrilla.3. Mouse de láser.Este tipo es más sensible y preciso, haciéndolo aconsejableespecialmente para los diseñadores gráficos y los fanáticos delos videojuegos. También detecta el movimiento deslizándosesobre una superficie horizontal, pero el haz de luz de tecnologíaóptica se sustituye por un láser (invisible al ojo humano) conresoluciones a partir de 2000 ppp, lo que se traduce en un aumentosignificativo de la precisión y sensibilidad.3. Trackball.El concepto de trackball es una idea novedosa que parte del hechode mover el puntero, no el dispositivo, por lo que se adapta parapresentar una bola, de tal forma que cuando se coloque la manoencima se pueda mover mediante el dedo pulgar, sin necesidad dedesplazar nada más ni toda la mano como antes. De esta manera sereduce el esfuerzo y la necesidad de espacio, además de evitarse unposible dolor de antebrazo por el movimiento de éste. A algunaspersonas, sin embargo, no les es cómodo.10.3 FuncionamientoCuando este se desplaza el movimiento de la bolita que está en su parte inferior sedescompone en dos movimientos según dos ejes perpendiculares entre sí (corresponde acoordenadas X e Y) que un conversor analógico -digital traduce en pulsos eléctricos. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 44. 45La cantidad de pulsos generados para cada eje representa la distancia recorrida por elmouse respecto de ese eje representa ladistancia recorrida por respecto de eseeje, y en relación con la última posiciónen que el Mouse estuvo parado.Dichos pulsos se van contando endos contadores, uno para cada eje,pudiendo ser la cuenta progresivao regresiva, según el sentido delmovimiento del Mouse respecto dedichos ejes. Los circuitos envían porun cable que va hacia la computadorael valor de la cuenta de los contadores,como dos números de 8 bits con bit(rango de-128 a +127). Según elprotocolo de MICROSOFT, estos números se envían formando parte de bytes, cada uno delos cuales además se transmite bit de START (inicio) y STOP conforme al protocolo RS232C para un puerto serial. Se envían tres bytes cuando se pulsa o libera una tecla del mouse, aunque este no semueva. Cuando el puerto recibe el primero de los tres bytes, la plaqueta con la interfazbuffer, que contiene el circuito de dicho puerto solicita al CPU que interrumpa el programaen ejecución y pase a ejecutar la subrutina (Mouse driver) que maneja la información delMouse.10.4 MousepadLa alfombrilla, posa ratón ó mouse, almohadilla de mouse o Mousepad, es la superficie porla que el usuario de una computadora mueve el mouse de manera análoga al movimientodel puntero en la pantalla. Tanto Alex Pang como Jack Kelley afirman que el segundofabricó la primera alfombrilla para mouse poco después de que Douglas Engelbart, en1969 y en las oficinas del Stanford Research Institute, inventase el primer mouse. El mouse de la computadora en aquel tiempo había sido mejorado incorporándole unabola-rodadora de acero desnudo (sin recubrimiento de goma) (trackball). Estas trackballeran utilizadas en la industria de la aviación desde los años 1960. Sin embargo, a la bolade acero se le adhería suciedad, haciendo que el movimiento del puntero resultase inexactoy lento. En 1979, cuando el mouse comenzó a mejorarse y hacerse más comercial, Xeroxpresentó su propio mousepad, diseñado por Armando M. Fernández. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 45. 4611.- SCANNERCon el arribo del diseño grafico y la edición de documentos conocida como DesktopPublishing (DTP) surgió una gran variedad de programas para el procesamiento deimágenes para tal gestión de desarrollo, el llamado scanner o digitalizador de imágenesque es un lector o explorador óptico convirtiendo las imágenes en algún formato graficocomo: Bmp, Tif, Pcx, Gif, etc.Posee una fuente de luz interna que se encarga de descomponer las imágenes a pulsoseléctricos y así poder transferir las imágenes a la pantalla, su funcionamiento es similara una video cámara usando el mismo dispositivo llamado CDD (Dispositivo de CargaAcoplada).11.1 Origen.La primera imagen escaneada: Una fotografía de Walden Kirsch de tres meses de edad,capturado en 1957 en el National Bureau of Standards (ahora el Instituto Nacional deEstándares y Technoloyg o NIST). La imagen fue creada por Russell Kirsch, el padre delniño, utilizando un escáner de tambor.Los primeros escáneres de tambor como fotocopiadoras, la información de la captura contubos fotomultiplicadores. Artículos que deben ser exploradas se monta sobre un cilindroque gira el tambor, y esta se pasa en frente del equipo óptico que capta la imagen. Losescáneres de tambor se siguen utilizando, ya que permiten la captura de imágenes de muyalta calidad, hasta 12.000 PPI y se utiliza a menudo en el trabajo de la película. Siendocaros.En la década de 90s pequeños escáneres de mano estaban disponibles. Estos se dibujan através de la página por el usuario y por lo general produce una imagen monocroma. Estosrequieren una mano firme y movimiento a una velocidad constante a través de la página.El escáner de superficie plana, que se convirtió más tarde asequible en 1990, invirtió elproceso, con el lector óptico situado debajo de una hoja de vidrio, mirando hacia arriba,y los elementos que se analizarán fueron puestos sobre el cristal. Ellos son capaces decapturar imágenes en color y la calidad ha mejorado notablemente en la última década. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 46. 47La mayoría de los escáneres de incorporan la capacidad de reconocimiento óptico decaracteres, u OCR. (Optical character recognition) Esta tecnología fue desarrollada porprimera vez en la década de 1920. Sin embargo, no fue hasta la década de 1950 que latecnología comenzó a ser utilizado.En 1976 Ray Kurzweil presentó el primer dispositivo que puede escanear texto yconvertirlo, haciendo una impresión accesible a los ciegos. Su dispositivo incluye elescáner de superficie plana en primer lugar.11.2 tipos (tipicos para “PC”)Tipos: Scan-man (Manual Difícil de controlar)Rodillos (limitado por el tamaño)Cama-plana (El más popular)11.3 Funcionamiento Al recibir la orden de escanear, una lámpara se encarga de “barrer” el documento.La luz reflejada por espejos es enviada a un dispositivo interno llamado capturador que es un CCD (“Charged Coupled Device”). Cada una de las líneas que son reflejadas es dividida en puntos (píxeles). Cada punto es analizado y dividido en los tres colores básicos: rojo, azul y verde. Se le asigna un valor binario a cada píxel en base a la división anterior. Se procede a crear el mapa digital y así poder ser enviado a la computadora y ser visualizado en la pantalla. Se guarda en forma de archivo de imagen. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 47. 48Resumen:• El escáner se mueve a lo largo del documento, línea por línea• Cada línea se divide en “puntos básicos”, que corresponden a píxeles.• Un capturador analiza el color de cada píxel.• El color de cada píxel se divide en 3 componentes (rojo, verde, azul)• Cada componente de color se mide y se representa mediante un valor.• En el caso de una cuantificación de 8 bits, cada componente tendrá un valor de entre 0 y 225.La luz de alta intensidad emitida serefleja en el documento y convergehacia una serie de capturadores,mediante un sistema de lentes yespejos. Los capturadores conviertenlas intensidades de luz recibidas enseñales eléctricas, las cuales a suvez son convertidas en informacióndigital, gracias a un conversoranalógico-digital. CCDExisten dos categorías de capturadores:Los capturadores CMOS (Semiconductor Complementario de Óxido Metálico), o MOSComplementario). Dichos capturadores se conocen como tecnología CIS (de Sensorde Imagen por Contacto). Este tipo de dispositivo se vale de una rampa LED (DiodoEmisor de Luz) para iluminar el documento, y requiere de una distancia muy corta entrelos capturadores y el documento. La tecnología CIS, sin embargo, utiliza mucha menosenergía.CCD: (charge-coupled device, en español «dispositivo de carga acoplada») es uncircuito integrado que contiene un número determinado de condensadores enlazados oacoplados. Cada condensador puede transferir su carga eléctrica a uno o a varios de loscondensadores que estén a su lado en el circuito impreso. La alternativa digital a los CCDson los dispositivos CMOS (complementary metal oxide semiconductor). Los primerosdispositivos CCD fueron inventados por Willard Boyle y George Smith el 17 de octubrede 1969 en los Laboratorios Bell, ambos premiados con el Premio Nobel de Física de 2009precisamente por el CCD. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 48. 4911.4 Características de un escáner:Resolución: expresada en puntos por pulgada (denominados dpi), la resolución define lacalidad de escaneo. El orden de magnitud de la resolución se encuentra alrededor de los1200 por 2400 dpi. La resolución horizontal depende mucho de la calidad y del número decapturadores, mientras que la resolución vertical está íntimamente ligada a la exactitud delmotor principal de entrenamiento.Sin embargo, es importante distinguir la resolución óptica, la cual representa la resoluciónreal del escáner, de la resolución interpolada. La interpolación es una técnica que implicala definición de píxeles intermedios de entre los píxeles reales mediante el cálculo delpromedio de los colores de los píxeles circundantes. Gracias a dicha tecnología se logranobtener buenos resultados, aunque la resolución interpolada definida de esta manera noconstituye en absoluto un criterio utilizable a la hora de seleccionar escáneres.Características• El formato del documento: según el tamaño, los escáneres pueden procesar documentos de distintos tamaños: por lo general A4 (21 x 29,7 cm), o con menor frecuencia A3 (29,7 x 42 cm).• Velocidad de captura: expresada en páginas por minuto (ppm), la velocidad de captura representa la capacidad del escáner para procesar un gran número de páginas por minuto. Dicha velocidad depende del formato del documento y de la resolución elegida para el escaneo.• Interfaz: se trata del conector del escáner. Las principales interfaces son las siguientes: SCSI. Aunque a finales de los 90s constituyó la interfaz preferida Puerto paralelo. Este tipo de conector es lento, y se está utilizando cada vez menos FireWire. Velocidad conveniente para este tipo de periféricos USB 2.0. Interfaz estándar recomendada cuando la computadora no posee conexión FireWireCaracterísticas físicas:• Tamaño, en términos de las dimensiones físicas del escáner. (Típicos; carta u oficio)• Peso.• Consumo de energía eléctrica, expresado en Watts (W).• Temperaturas de funcionamiento y almacenamiento.• Nivel de ruido. Un escáner puede producir bastante ruido, lo cual suele ocasionar considerables perturbaciones.• Accesorios: Aunque generalmente se suministran los drivers y el manual del usuario, se debe verificar que también se incluyan los cables de conexión. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 49. 5012.- MODEMLa palabra módem deriva de su operación comoMOdulador o DEModulador.Es un equipo utilizado para la comunicación decomputadoras a través de líneas analógicas detransmisión de datos. El módem convierte lasseñales digitales del emisor en otras analógicassusceptibles de ser enviadas por teléfono.Cuando la señal llega a su destino, otro módem seencarga de reconstruir la señal digital primitiva, de cuyo proceso se encarga la computadorareceptora. En el caso de que ambos puedan estar transmitiendo datos simultáneamente, sedice que operan en modo full-duplex; si sólo puede transmitir uno de ellos, el modo deoperación se denomina half-duplex.Para convertir una señal digital en otra analógica, el módem genera una onda portadora yla modula en función de la señal digital. El tipo de modulación depende de la aplicación yde la velocidad de transmisión del módem.12.1 Historia.La primera codificación que permitió la comunicación de larga distancia fue el códigoMorse, el cual fue desarrollado por Samuel F. B. Morse en 1844. Este código estáconstituido por puntos y guiones y significó una comunicación más rápida. El intérpreteera muy importante y, por lo tanto, debía poseer un buen conocimiento del código.Se inventaron muchos códigos, entre ellos, el código Emile Baudot (también conocidocomo Baudot o, inglés Murray Code o “Código Murray”).El 10 de marzo de 1876, el doctor Graham Bell creó el teléfono, un invento revolucionarioque permitió que la información de voz circule a través de líneas metálicas. Vale la penamencionar que la Cámara de Representantes decidió que el invento del teléfono se debe aAntonio Meucci quien, de hecho, había presentado una solicitud de patente en 1871 peroque no pudo financiar después de 1874.Estas líneas posibilitaron el desarrollo de los teletipos, equipos que permitían codificar ydecodificar caracteres por medio del código Murray (en ese momento, los caracteres erancodificados sobre 5 bits, por lo que había sólo 32 caracteres).En la década de 1960, se adoptó como estándar el código ASCII (siglas en inglés deAmerican Standard Code for Information Interchange (Código estándar estadounidensepara el intercambio de información)). El mismo permite la codificación de caracteresmayores a 8 bits, lo que posibilita que haya 256 caracteres.Alrededor de 1962 y gracias al uso de tecnologías digitales y de modulación, junto con eldesarrollo de los equipos informáticos y las comunicaciones, se desarrolló la transferenciade datos a través del módem. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 50. 5112.2 tipos1. Módem externo: es un dispositivo que viene en su propia carcasa y se conecta externamente con la computadora. Es fácil de instalar, portátil, se conecta por el puerto en serie o puertos del tipo USB y dispone de indicadores luminosos para su control.2. Módem interno: es una tarjeta de expansión en la que están incluidos todos los elementos del módem. Se puede conectar mediante tres formatos, que incluyen el Bus ISA, el Bus PCI y el AMR.El módem interno está integrado al computador y funciona con la misma energía eléctrica.Es difícil de instalar y solo cuenta con una salida de carácter externo hacia la línea telefónica.3. Módem Digital: necesita una línea telefónica de carácter digital denominada RDSI (Red Digital de Servicios Integrados) para su funcionamiento. El módem digital brinda la posibilidad de mantener dos comunicaciones distintas con una sola línea. Posee tiempos mínimos para establecer una conexión y mayor calidad de la conexión.4. Cable módem: es un dispositivo que permite acceso a Internet a gran velocidad vía TV cable. Este tipo de módem se utiliza generalmente en hogares, tiene dos conexiones, uno por cable a la conexión de la pared y otro al computador, por medio de interfaces y cuenta con dos tipos: coaxiales de Fibra Óptica y ADSL.12.3 FuncionamientoUn módem es un dispositivo que se utiliza para transmitir información entre varios equipos(básicamente 2) a través de las líneas telefónicas. Los equipos operan en forma digital yutilizan el lenguaje binario (una serie de ceros y unos) pero los módems son analógicos.Las señales digitales pasan de un valor al otro. No existe un término o punto medio, estodo o nada, o sea, unos o ceros. Por el contrario, las señales analógicas no cambian “porescalón” sino que abarcan todos los valores, por lo que se puede obtener 0; 0,1; 0,2; 0,3;1,0 y todos los valores en el medio.Por ejemplo, un contador depersonas que pasan funcionade manera digital porque noexisten medias personas. Encambio, un reloj marca horas,minutos, segundos e inclusopuntos intermedios. El módemconvierte la información binariadel equipo en analógica. Luegoenvía este nuevo código a travésde la línea telefónica.Pueden escucharse unos sonidos extraños si el volumen del módem está encendido. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 51. 52El módem convierte la información digital en ondas analógicas y en la dirección contraria,transforma datos analógicos en digitales. Es por eso que la palabra módem surge delacrónimo de MOdulador/DEModulador.El módem: Conexión a través de la línea telefónicaLa línea telefónica está diseñada para tal, por eso se necesita un módem para establecer lacomunicación con un equipo remoto por medio de un número telefónico antes de poderintercambiar la información. El lenguaje que utilizan las computadoras para comunicarsese denomina protocolo. Los protocolos que más se utilizan son: El protocolo PPP (Point-to-Point) El protocolo SLIP (Serial Line Internet Protocol)12.4 Velocidades (típicas)Se utilizaron los 300 BPS durante un tiempo considerable. La razón; porque esta velocidadrepresenta cerca de 30 caracteres por segundo, y esto es más de lo que una persona puededigitar. Una vez que se comenzaron a transmitir grandes programas e imágenes en las BBS,los 300 BPS se volvieron intolerables. Las velocidades de los módems entraron entoncesen una serie de pasos (incrementos de velocidad) cada uno o dos años:300 Bits por segundo -1960 hasta 1983 más o menos.1200 Bits por segundo -ganó popularidad en 1984 y 1985.2400 Bites por segundo.9600 Bits por segundo -aparecieron primero a finales de 1990 y principios de 1991.19.2 Kbits por segundo.28.8 Kbits por segundo.33.6 Kbits por segundo.56 Kbits por segundo -se convirtió en el estándar en 1998.ASDL, a una velocidad aproximada a los 10 MBPS -apareciendo en 1999.Velocidad baudios vs bits:Hay que diferenciar entre velocidad de señalización y velocidad de transmisión. Esto hacea la diferencia que existe entre baudios y bits por segundo.Imaginemos una onda senoidal cuya amplitud puede saltar de valor entre cuatro nivelesdistintos. En cada segundo pueden ocurrir 2400 de estos cambios de amplitud, estaonda presenta una velocidad de señalización de 2400 baudios. Cada uno de estos saltosde amplitud en dicho segundo, es un baudio. Puesto que se puede cambiar entre cuatroamplitudes diferentes, se puede convenir que cada una representa dos bits determinados,con lo cual se tiene una velocidad de transmisión de 2400x2= 4800 bits por segundo.La detección de cada amplitud (baud) puede hacerse cada 1/2400 de segundo= 0,4milisegundos. Este tiempo es suficiente para que el módem pueda detectar un baud, einterpretar los dos bits que codifica.En pocos años, la velocidad de transmisión por las líneas telefónicas comunes fueaumentando 100 veces: de 300 a 33.600 bps. Esto se logro, codificando 12 bits por baudio BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 52. 5313.-DISCOS DUROS.Un disco duro es el que almacena y proporciona accesorelativamente rápido a grandes cantidades de datosen una superficie cargada electromagnéticamente oconjunto de superficies. Las computadoras actualessuelen venir con un disco duro que contiene variosbillones de bytes (gigabytes) de almacenamiento.Son discos apilados, cada uno de los cuales, tienedatos registrados electromagnéticamente en círculosconcéntricos o llamadas pista (tracks), en el disco. Dos cabezas, una a cada lado de un disco,(llamadas 0 y 1) leen o escriben los datos en el disco que gira a alta velocidad. Cada lecturao escritura requiere que los datos se encuentran, que es una operación llamada “buscar”, enla actualidad los nuevos discos son estáticos, o sea sin partes físicas mecánicas.13.1 AntecedentesLa unidad de disco duro fue inventado por algunos ingenieros de IBM que trabajaban aorden Rey Johnson en IBM en San José, CA, en alrededor de 1952 a 1954. algunas de laspersobas: Rey Johnson, John Lynott, Cronquist Don, Bob Schneider y Stevens Lou.La primera unidad de disco IBM RAMAC tenido un par de docenas de discos, cada una deunos 2 metros de diámetro, y una cabeza. La cabeza fue trasladada de disco a disco y de iday vuelta en cada disco con un sistema de cables y poleas y motores paso a paso.La velocidad adicional de tener por lo menos una cabeza por cada superficie del disco, y deutilizar ambas caras de cada disco, pronto se hizo evidente su modernización.El estilo de la unidad de disco duro que se utiliza hoy en día comenzó a surgir en la décadade 1980. Probablemente fue Maxtor, con Frank Gibeau, donde el primer gran volumen 51/4 “unidades de disco con un actuador giratorio, VCM y un sistema servo se produjeron.En 1986, Finis Conner dejó Seagate y fundó Conner Peripherals junto con John Squires,y se construyó el primer gran volumen de 3 1/2 “unidades de disco. El primero de ellos,40 MB, fue llamado el” 40 Fat “. No sólo que popularizar el nuevo pequeño “factor deforma”, pero ellos fueron los primeros en tener un “servo incorporado” o “servo sector”en el volumen.Mientras tanto, Quantum Corporation había sido la construcción de 8 “y 5 1/4” unidadesde disco desde 1980, ya mediados de 1980 que vio una oportunidad con el factor de formade 3 1/2 “ e inventó, un disco en una tarjeta de expansión que se podía conectar a su AT. Yasí es como la interfaz IDE inicio.Disco Winchester (Primer nombre de los disco duros)El 3340 fue desarrollado en San Jose bajo el liderazgo de Ken Haughton. Al principiose enfocaron en dos módulos removibles de 30 megabytes. Debido a esta configuración30/30, el nombre en código Winchester fue seleccionado del famoso fusil Winchester 30-30 ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 53. 54Alrededor de 1990, las computadoras portátiles comenzaron a aparecer el disco 2 1/2 “Title: Image Showing an IBM 305 RAMAC Data Processing SystemDescription: Image showing an IBM 305 RAMAC (Random Access Memory Computer) data processing system with two of its panelsopen to provide a view of the inner workings of the machine.Creator/Contributor:Del Carlo, ArnoldDate: circa 1960s13.2 Partes principales• Cabezales: son Bobinas lectoras/escritoras por medios magnéticos, existiendo dos por cada disco o plato. Los cabezales funcionan variando la posición dentro del disco duro para poder acceder a la información que necesitamos.El aumento de la densidad magnética y los sistemas de recuperación de la señal, hace queen la actualidad, estos componentes del disco duro necesiten de un ajuste y programaciónde funcionamiento.El sistema de funcionamiento consiste en una bobina de cobre encerrada en un imán (voicecoil), que en función de la corriente que se le aplique varia su posición para acceder ala información requerida. Esta pieza lleva en la punta las piezas cerámicas que son losdispositivos sensibles a los campos magnéticos que componen la información. Debido ala debilidad de la señal que generan estos campos magnéticos, el cabezal dispone de unamplificador de la señal alojado en chasis de las cabezas.• Electrónica: también llamada Placa o PCB, es la parte del disco duro que se encarga del manejo de los distintos tipos de componentes del disco duro así como de verificar su funcionamiento. Es la parte responsable de la comunicación con la computadora, en ella se aloja el bus, y la alimentación.•  Firmware: es el componente del disco duro de software que configura el disco duro, y contiene toda la información necesaria para poner el disco en marcha, comunicarnos con él, protegerlo e identificarse.• Motor: también llamado spin, es un eje autor rotante alimentado por generadores de trenes de pulsos para mantener una velocidad exacta. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 54. 55 El motor está compuesto generalmente por tres juegos de bobinas contrapuestas, que imprimen el movimiento al eje central que soporta los platos del disco duro.• Platos: son los elementos rígidos que albergan la película magnética en la que se graban nuestros datos.13.3 Tecnología. Discos Duros ESDIInterfaz mejorada disco pequeño (ESDI) es una interfaz de disco diseñado por MaxtorCorporation a principios de 1980 como una continuación de la ST-506 interfaz. ESDImejorado en ST-506 por mover ciertas partes que se mantenían tradicionalmente enel controlador (por ejemplo, el separador de datos ) en los propios discos, y tambiéngeneralizar el bus de control de tal manera que más tipos de dispositivos (tales como discosextraíbles y unidades de cinta ) podría estar conectado. ESDI utiliza el mismo cableadocomo ST-506 (una de 34-pin cable de control común, y un cable 20-pin de datos de canalpara cada dispositivo), y por lo tanto podría ser fácilmente adaptado a ST-506 aplicaciones. Discos Duros IDESon discos duros cuya electrónica de manejo está incorporada al propio disco, por lo queson los más económicos. El tiempo medio de acceso a la información puede llegar a 10milisegundos (mseg). Su velocidad de transferencia secuencial de información puedealcanzar hasta 3 Mbytes por segundo (Mbps) bajo la especificación estándar y hasta 11 Mbpsbajo la especificación mejorada (Enhanced IDE / EIDE). Su capacidad de almacenamientoen discos modernos alcanza hasta 8 Gbytes). Los controladores IDE pueden manejar hasta2 discos duros en la versión estándar y hasta 4 discos en la versión mejorada EIDE.  Discos Duros SCSISon discos duros de gran capacidad de almacenamiento (desde 5 Gbyte hasta 23 Gbytes).Se presentan bajo tres especificaciones: SCSI Estándar (Standard SCSI), SCSI Rápido(Fast SCSI) y SCSI Ancho-Rápido (Fast-Wide SCSI). Su tiempo medio de acceso puedellegar a 7 mseg y su velocidad de transmisión secuencial de información puede alcanzarteóricamente los 5 Mbps en los discos SCSI Estándares, los 10 Mbps en los discos SCSIRápidos y los 20 Mbps en los discos SCSI Anchos-Rápidos (SCSI-2).Un controlador SCSI puede manejar hasta 7 discos duros SCSI (o 7 periféricos SCSI) conconexión tipo margarita (daisy-chain). A diferencia de los discos IDE, pueden trabajarasincrónicamente con relación al microprocesador, lo que los vuelve más rápidos.  ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 55. 56 Ultra-SCSI y Ultra-SCSI-2También se las conoce como tecnologías FAST20, siendo consideradas por los expertoscomo un paso intermedio hacia las interfaces seriales. Ultra-SCSI y Ultra-SCSI-2representan la última mejora de la tecnología SCSI, que aprovecha las grandes capacidadesde los buses locales. Ultra-SCSI y Ultra-SCSI-2 implementan el nuevo protocolo SCSI-3,permitiendo un incremento en la velocidad de transferencia de información hasta 40 MBpspara conexiones de 16 bits y hasta 80 Mbps para conexiones de 32 bits. Ultra-SCSI y Ultra-SCSI-2 siguen siendo implementaciones paralelas en las que se ha duplicado la velocidaddel reloj del bus, pudiendo coexistir con dispositivos SCSI de tecnologías anteriores,pero por eficiencia es preferible que esos otros dispositivos se conecten a adaptadoresindependientes. Serial ATA o SATA (acrónimo de Serial Advanced Technology Attachment)A principios del año 2000 se formó un grupo con el nombre de Serial ATA Working GroupOG. Los miembros fundadores del grupo continuaron formando el Serial ATA II WorkingGroup para seguir con el desarrollo de la siguiente generación de especificaciones paraSerial ATA.Es una interfaz de transferencia de datos entre la placa base y algunos dispositivos dealmacenamiento, como puede ser el disco duro, lectores y regrabadores de CD/DVD/BR,Unidades de Estado Sólido u otros dispositivos de altas prestaciones que están siendotodavía desarrollados. Serial ATA sustituye a la tradicional Parallel ATA o P-ATA. SATAproporciona mayores velocidades, mejor aprovechamiento cuando hay varias unidades,mayor longitud del cable de transmisión de datos y capacidad para conectar unidades alinstante, es decir, insertar el dispositivo sin tener que apagar la computadora o que sufraun cortocircuito. SSD (Solid State Drive)Estas unidades son una opción de futuro para los dispositivos portátiles; consumenmenos energía, acceden más rápido a los datos y no disponen de partes móviles.Teléfonos móviles, reproductores de MP3 y notebooks ultra portátiles son los primerosdispositivos en poder integrar este tipo de discos duros que, al no tener piezas móviles,soportan mejor las vibraciones y ofrecen un acceso más rápido a la lectura de datos.Además, cuentan con un tamaño y peso mucho menores. Incluyen una memoria no volátil,como las memorias flash, o bien una memoria volátil (los datos no quedan grabados, sinoque los pasan a otra unidad) del estilo de las populares SDRAM (la memoria de accesoinmediato al procesador), de uso masivo en las computadoras. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 56. 5713.4. FuncionamientoComponentes:1. Moldura de vistaTodos los componentes se ubican dentro de una cámara sellada, llamado conjunto óensamble de cabezas de disco HDA (hard disk assembly).La caja es hermética para evitarla mas mínima contaminación de polvo o sustancia extraña sobre el disco ó discos, porningún motivo deberá abrirse.Tamaños típicos:• 8 pulgadas (1979, Shugart Associates).• 5,25 pulgadas (Seagate 1980)• 3,5 pulgadas 2,5 pulgadas (PrairieTek 1988)• 1,8 pulgadas (Integral Peripherals 1993)• 1 pulgadas (1999 por IBM y Microdrive)• 0,85 pulgadas (Toshiba 2004)Tipos de conexión que poseen los mismos con la placa base, es decir pueden ser SATA,IDE, SCSI, SAS y CF: ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 57. 582. Platos o discosUno o más platos, siendo los primeros de 5/4” ydespués 3/2” (los primeros fueron de 14” y 8”)El plato de fabrica de una aleación de aluminio dealta resistencia y poco peso, a inicios se llegaron afabricar de vidrio, el sustrato de vidrio produce undisco muy liso y admite mayores densidades, perotambién hubo cerámicos.La superficie magnética de cada plato se divide enpequeñas regiones magnéticas de tamaño inferior aun micrómetro, cada una de las cuales almacena unsolo bit de información: en 2006, el tamaño estándarpara estas regiones era de 200-250 nanómetros deancho en la dirección radial del plato, y unos 25-30nanómetros en el sentido de giro, correspondiendo auna cantidad aproximada de 100 billones de bits (unos100 gigabits) por pulgada de superficie.El material magnético empleado en la superficie delplato suele ser una aleación basada en el cobalto,distribuida en forma de varios centenares de granospor región. Los medios magnéticos de los platos: a)Medio Magnético de Oxido y b)Medio magnético deMembrana delgada.Los primeros se distingan por su color café óámbar se utilizaron desde 1955 a bajo precio.En la actualidad son muy delgados más duros plateados.3. Cabezas lectura /escrituraUn brazo con resorte sostiene la cabeza de lectura/escritura, en realidad son dos cabezas por brazo, unapara leer el disco cara “0” y la otra para el disco cara“1”, entra mas plastos el doble de cabezas.Cuando el disco está en reposo la cabeza descansa en una parte especifica del plato estazona se llama “Estacionamiento de cabezas “Parking”*. Al alimentarse la unidad los discosgira alta velocidad (rpm) provocando una presión de aire bajo las cabezas levantándolasde la superficie del plato, este espacio está entre 5 y 20 millonésima de pulgadas .Lasgrabaciones y lecturas son por inducción magnética.Tipos de cabezas: 1. De ferrita 2. De membrana delgada 3. Magneto resistiva.*Cada disco duro tiene diseñado mucho puntos de Parking, donde siempre deberá de descansar las cabezas, estopuntos, no son utilizados para el manejo de información, considerándose zona “defectuosa” BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 58. 594. Actuador de cabezasEste mueve las cabezas para la cara del disco y las coloca con exactitud sobre el cilindroy pista deseada.Sus tipos son: 1. Impulsores de motor de pasos 2. Impulsores de bobina. (Mejor)Este mecanismo influye de manera determínate en la eficacia,confiabilidad y exactitud de la unidad. - existe calidad en losdiscos duros-5. MotorConocido como motor de espiga, este siempre está conectado directamente al eje de losdiscos, debe de ser libre de ruidos y un control preciso de velocidad, contiene un circuitoautomático de velocidad. Este tipo de motores no son típicos eléctrico o universales, ya queestos producen interferencias. Estos no contienen escobillas. RPM 1 Vuelta cada Latencia 3600 16,66 mseg. 8,33 mseg. 4500 13,33 mseg. 6,66 mseg. 5400 11,11 mseg. 5,55 mseg. 7200 8,33 mseg. 4,16 mseg. 10000 6,00 mseg. 3,00 mseg.6.-Circuitos lógicosEl circuito lógico controla a los impulsores de cabezas, motores y velocidad de motor, asícomo la transferencia de datos.13.5 Grabación/lectura del HDEl disco al ser nuevo, es necesario ser inicializado (formateado), esto establecerá las pistasy cilindros de los discos, así como partes esenciales como la llamada FAT, directorio deraíz, etc. (esto es mencionado en tomo 2 sobre Software). ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 59. 60A) GrabaciónEl disco está listo para recibir información (ya formateado): La cabeza magnéticarecibe una corriente alterna compleja, donde contiene la información digital (cerosy unos) el núcleo de ferrita* concentra las líneas magnéticas que se concentraranen un pequeño espacio del entrehierro llamado Gap, por inducción este campopasara al disco, recordar que las cabezas no tocan el disco, lo hace por inducciónmagnética.Basándose en la teoría fe Webber**: Existe una desorientación molecular(2) (caosmagnético) las líneas magnéticas que pasan por el GAP van ordenando a lamolécula imán en tal orden que va implícita la información al mismo ritmo(1).B) Lectura o recuperación de información.En la superficie del plato contiene moléculas imán con una orientación molecular tal,que contiene la información digital (3) (ceros y unos), al pasar por la bobina de la cabezamagnética (4) esta produce una pequeña corriente alterna, donde los cambios en la corrienteva a ritmo del el mensaje u información digital.PRECAUCION: Si se pasa un campo magnético (o un imán) por una cinta magnética,discos flexibles, existirá una reorientación molecular ocasionando pérdida de informacióno su borrado total. Motivo por el cual el ensamble (moldura) del disco duro está diseñadopara posibles influjos magnéticos exteriores.*La ferrita en una sustancia que concentra los campos magnéticos, por ser un materia de muy alta permeabilidad.**Cada átomo se comporta como un pequeño imán, capaz de ejercer fuerzas sobre otros imanes y de ser a su vezafectado por ellos. Se dice que cada átomo tiene asociado un momento magnético.Cada elemento químico tiene un momento magnético (que incluso puede ser nulo) producido por los momentosmagnéticos de las partículas más elementales que lo constituyen (protones, neutrones, electrones). Describir un mediomaterial en las condiciones accesibles en un laboratorio no es, sin embargo, complicado dado que no es necesariotener en cuenta todos los detalles, sino que es suficiente considerar la contribución de los electrones de la capa externade cada átomo. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 60. 6114.- DISCO FLEXIBLES (En desuso)Un disquete o disco flexible (en inglés floppy disk o diskette) es un medio dealmacenamiento o soporte de almacenamiento de datos formado por una pieza circular dematerial magnético, fina y flexible (de ahí su denominación) encerrada en una cubierta deplástico, cuadrada o rectangular, que se puede utilizar en una computadora o laptop.14.1 HistoriaLa historia del disquete comienza, con Alan Shugart en los laboratorios de IBM en SanJosé, California, quien era la cabeza el equipo de desarrollo de la platina de disco, en 1967.Uno de los ingenieros de Shugart, David Noble, fue quien propuso el medio flexible de8”, así como la camisa protectora con el forro en tela. Estos discos recibían el nombre defloppy (colgante) por su flexibilidad.Los primeros discos flexibles fueron utilizados en IBM para cargar microcódigos enel controlador del paquete de discos Merlín, el IBM3330, que era un dispositivo dealmacenamiento de 100MB de capacidad.En 1971, IBM introdujo al mercado el primer “disco de memoria” (memory disk), comofue llamado el disco flexible  en aquel entonces. Este era un floppy de 8”, que estabaconformado por un disco de material plástico flexible, cubierto por una capa de óxido defierro, envuelto en una camisa protectora y forro de tela. Los datos eran escritos y leídos dela superficie magnética del disco.Tamaños Comerciales:5,25 pulgadas – Capacidad de almacenamiento de 110 KB8 pulgadas con doble cara – Capacidad de almacenamiento de 1.2 MB5.25 pulgadas Cuádruple Densidad (QD) – Capacidad de almacenamiento de 1.2 MB3.5 pulgadas de Alta Densidad (HD) – Capacidad de almacenamiento de 1.44 MB3.5 pulgadas de Densidad Extendida (ED) – Capacidad de almacenamiento de 2.88 MB3.5 pulgadas Disquete de Alta Capacidad (HiFD) – Cap. de almacenamiento de 200 MBvideo: http://www.youtube.com/watch?v=ZFF0LNZPQnc ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 61. 62 Cuadro ejemplificativo14.2 FuncionamientoCabeceras de lectura/escritura: Están localizados en ambos lados del disquete, y se muevena la vez.Motor: Se trata de una pequeña pieza metálica en el centro del disco, que gira a 300 o 360rotaciones por minuto (RPM). Motor de secuencia: Este dispositivo realiza un precisonúmero de secuencias en las revoluciones para mover las cabeceras a la posición correctade la pista.Dispositivo mecánico: Es un sistema de piezas que abre la pequeña ventana del disquetepara permitir que las cabeceras de lectura/escritura puedan tocar la parte grabable deldisquete.Panel de circuitos: Contiene todos los elementos electrónicos para manejar los datos deldisquete. Controla también los motores encargados de lee las cabeceras.Las cabeceras de lectura/escritura no tocan el disquete cuando se desplazan entre pistas.Los dispositivos electrónicos-ópticos, verifican si en la esquina del disquete de 3.5pulgadas está accionada la protección contra grabaciones accidentales. Es una pestaña quepodemos cambiar de posición para proteger nuestros datos. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 62. 6314.3 PartesUn floppy disk, usa el mismo material que un casette, sin embargo está formado como undisco vinilo, más que una larga cinta conteniendo información. Las pistas está preparadasen anillos concéntricos, por lo que el software puede saltar del “archivo 1” al “archivo 12”sin tener que pasar por los archivos del 2 al 11. El disco gira como un disco vinilo, y lascabeceras se dirigen a la pista correcta, suministrando lo que se llama almacenamiento deacceso directo.Partes de la disqueteraLas partes más importantes de un disquete son las siguientes:(Respecto al proceso de grabado/reproducción ver cita: cintas de respaldo pag 94-95) ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 63. 6415.- TARJETA DE SONIDOEs una tarjeta para expansión de capacidades que sirve para la entrada y salida de audioentre la computadora y el exterior por medio de puertos de audio, así como de permitirtrabajar con un dispositivo para juegos como Joystick, ó Gamepad, etc. La tarjeta de audiose inserta dentro de las ranuras de expansión ó “Slots” integradas en la tarjeta principal(“Motherboard”) y se atornilla al gabinete para evitar movimientos. Todas las tarjetas desonido integran varios puertos para conectar los dispositivos externos tales como bocinas,micrófonos, teclados musicales, etc.15.1 AntecedentesEl inicio: fue probablemente, la aparición en el mercado de una tarjeta ya casi postergada,con nombre en latín,: AdLib. Fundada por Martin Prevel, un exprofesor de música en launiversidad de Québec. Esta tarjeta disponía de síntetizador FM, es decir por modulaciónpor frecuencias, una tecnología desarrollada por el MIT en los años 60. Con esa capacidad,sólo se podía reproducir música desde secuenciadores MIDI*, o reproducir la música yefectos de los juegos.1987 - Tarjeta Adlib – Primera tarjeta de sonido de alto volumen para computadoraslanzada utilizando Síntetizador FM (chip Yamaha YM3812)1988 - Primer juego lanzado con soporte AdLib.1992 - Lanzamiento de la tarjeta AdLib Gold.1992 - AdLib se declara en bancarrota el 1ª de mayo15.2 Conectores de la tarjeta de sonido.Los componentes principales de una tarjeta de sonido son: 1. El procesador especializado que se llama DSP (Procesador de Señales Digitales “Digital Signal Processor”) cuya función es procesar todo el audio digital (eco, reverberación, vibrato chorus, tremelo, efectos 3D, etc.); 2. El Convertidor Digital Analógico (DAC, Digital to Analog Converter) que permite convertir los datos de audio de la computadora en una señal analógica que luego será enviada al sistema de sonido (altavoces o bocinas y un amplificador); 3. El Convertidor Analógico Digital (DAC, Digital to Analog Converter) que permite convertir una señal analógica de entrada en datos digitales que puedan ser procesados por el sistema. 4. Conectores externos de entrada/salida: • Uno o dos conectores estándar de salida de línea de 3.5 mm, por lo general son de color verde claro; • Un conector de entrada de línea; • Un conector de 3.5mm para micrófonos (que también se denomina Mic), por lo general son de color rosa; • Una salida digital SPDIF (Sony Philips Digital Interface también conocida como S/ PDIF o S-PDIF o IEC 958 o IEC 60958 desde 1998). Es una línea de salida que permite enviar audio digitalizado a un amplificador de señal por medio de un cable coaxial que posee, a su vez, conectores RCA en cada uno de los extremos.*Interfaz Digital de Instrumentos Musicales. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 64. 65 • Un conector MIDI, por lo general de color dorado, se utiliza para conectar diversos instrumentos musicales. Puede servir como puerto de juegos para conectar un controlador (como mando de juegos o videojuegos) que posee a su vez un conector D-sub de 15 patillas. • Conectores internos de entrada/salida: • Un conector de CD-ROM/DVD-ROM, con un zócalo de color negro, utilizado para conectar la tarjeta de audio a la salida de audio analógica del CD-ROM por medio de un cable de audio CD. • Las entradas auxiliares (AUX-in), poseen un zócalo blanco, que se utiliza para conectar las fuentes internas de audio, como si fuera una tarjeta sintonizadora de TV; • Conectores para contestadores automáticos (TAD), que tienen un conector de color verde.15.3 FuncionamientoEl componente de la tarjeta encargadode digitalizar el sonido es el conversor.Cuando grabamos un audio en lacomputadora, por la entrada de la tarjetallega audio analógico que es recibido porun conversor analógico/digital (A/D).Su función es transformar la señal querecibe en ceros y unos. Si en cambio loque queremos es reproducir un sonidograbado en la computadora y que éstesuene por las bocinas, el proceso será inverso. El audiodigital pasa, entonces, por el conversor digital/analógico(D/A) y esa onda analógica ya puede ser reproducida porlas bocinas.El corazón de la tarjeta es el Procesador Digital de la Señal– DSP (Digital Signal Processor), un microprocesador quese ocupa de darle forma a los sonidos convertidos en 1 y 0,es decir, trabaja el audio digital. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 65. 6616.- MONITORES.Es un dispositivo de salida (interfaz), que muestra datos o información al usuario, o bienaparatos electrónicos que permite visualizar imágenes y/o caracteres.Como se hace las imágenes en la pantalla.Existe una estandarización en este caso con en el sistema NTSC (National TelevisionSystem Committee, Comisión Nacional de Sistema de Televisión) es un sistema decodificación y transmisión de televisión en coloranalógico desarrollado en Estados Unidos en tornoa 1940.(otros usados: PAL,SECAM)El haz de electrones choca contra la pantalla (queestá recubierta por dentro, de material fluorescente,provocando un punto de luz (pixel) por medio delyugo de deflexión (que provoca campos magnéticos)barre el haz toda la pantalla, estas líneas son 262.5llamado primer campo o campo par, enseguidainicia el segundo barrido de 262.5 líneas llamado campo impar, dando el total de 525líneas, los dos campos forman un cuadro. El entrelazado, es para evitar el parpadeo deimagen EL PRIMER CAMPO INICIA EN LINEA COMPLETA EL SEGUNDO CAMPO INCIA EN MEDIA LINEA Y TERMINA EN MEDIA LINEA Y TERMINA EN LINEA COMPLETA Total 525 líneas = a un cuadroEn Informática:Los primeros monitores en salir de manera regular fue con la primer IBM XT en 1981siendo un monitor tipo digital (TTL) dando los malos resultados que dieron, se opto enque fueran tipo análogos desde entonces hasta la actualidad.El monitor es muy similar a un televisor, se basa en un Tubo de Rayos Catódicos, (TRC)donde se desprende un haz de electrones hacia la pantalla donde choca con una capa defósforo, desprendiendo un punto de luz llamado PIXEL. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 66. 67Tipos de monitores a TRC*: MDA Monochrome Display Adapter 1981 CGA Color Graphics Adapter 1981 HGC Hercules Graphics Card 1982 EGA Enhanced Graphics Adapter 1984 PGA Professional Graphics Adapter 1984 VGA Video Graphics Array 1987 MCGA Memory Controller Gate Array 1987 Super VGA Super Video Graphics Array 1989 XGA Extended Graphics Array 1990 Todos ellos en desuso.16.1 Pantallas a TRCEl 27 de enero de 1926, John Logie Baird hizo una demostraciónante la Real Institución de Inglaterra, el captador era mecánico,compuesto de tres discos y de construcción muy rudimentaria.El aparato estaba montado con ejes de bicicletas viejas, tablerosde mesas de café y lentes de cristal de claraboyas, todo unidocon lacre, cuerdas, etc., lo cual hizo que no impresionara muyfavorablemente a aquellos que estaban acostumbrados a losprimorosos mecanismos de los constructores de aparatos; sin embargo, la importanciade las pruebas fue real y decisiva para el mundo científico de aquellos tiempos.La primera imagen sobre un tubo de rayos catódicos se formó en 1911 en elInstituto Tecnológico de San Petersburgo y consistía en unas rayas blancas sobrefondo negro y fueron obtenidas por Boris Rosing en colaboración con Zworrykin.La captación se realizaba mediante dos tambores de espejos (sistema Weiller) ygeneraba una exploración entrelazada de 30 líneas y 12,5 cuadros por segundo.Las señales de sincronismo eran generadas por potenciómetros unidos a los tambores deespejos que se aplicaban a las bobinas deflexoras del TRC, cuya intensidad de haz eraproporcional a la iluminación que recibía la célula fotoeléctrica.*TRC Tubo de Rayos Catódicos ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 67. 68FuncionamientoEl cañón electrónico se encarga de generar un fino haz de electrones que, después deatravesar los diferentes electrodos que lo constituyen, impacta en pantalla.Dicha emisión se basa en el principio de la (emisión termoiónica) la cual nos dice que porun conductor sometido a una diferencia de potencial circulan electrones. A este conductorse le llama cátodo y es el que produce el haz. Para controlar esta emisión se le coloca larejilla de control, que es la que nos controla el brillo y para que los electrones impacten enla pantalla, se utiliza otra rejilla denominada rejilla de pantalla que los atrae al estar a unmayor potencial que el cátodo. Para mantener estable el haz utilizamos una tercera rejilla lade enfoque que obliga a que los electrones sigan una trayectoria, para que al final impactenen el ánodo final (la pantalla).16.2 Pantalla LCD Una pantalla de cristal líquido o LCD (acrónimo del inglés Liquidcrystal display) es una pantalla delgada y plana formada por unnúmero de píxeles en color o monocromos colocados delantede una fuente de luz o reflectora. A menudo se utiliza en pilas,dispositivos electrónicos, ya que utiliza cantidades muy pequeñasde energía eléctrica.Cada píxel de un LCD consta de una capa de moléculas alineadas entre dos electrodostransparentes, y dos filtros de polarización, los ejes de transmisión, de los cuales son (en lamayoría de los casos) perpendiculares entre sí. Sin cristal líquido entre el filtro polarizante,la luz que pasa por el primer filtro sería bloqueada por el segundo (cruzando) polarizador.En las pantallas LCD de color cada píxel individual se divide en tres células, o subpíxeles,que son de color rojo, verde y azul, respectivamente, por el aumento de los filtros (filtrosde pigmento, filtros de tinte y filtros de óxido de metal).Cada subpixel puede ser controlado independientemente para producir miles o millonesde posibles colores para cada pixel. Los monitores TRC emplean la misma estructura desubpixeles a través de la utilización de fósforo, aunque el haz de electrones analógicosempleados en TRCs no da un número exacto de subpíxeles.16.3 ComparativaComparativa entre las dos tecnologías:Ventajas de las pantallas de plasma frente a las pantallas LCD.Mayor contraste, lo que se traduce en una mayor capacidad para reproducir el color negroy la escala completa de grises.Mayor ángulo de visiónAusencia de tiempo de respuesta, lo que evita el efecto “estela” o “efecto fantasma” que seproduce en ciertos LCD debido a altos tiempos de refresco (mayores a 12ms).No contiene mercurio, a diferencia de las pantallas LCD.Colores más suaves al ojo humanoVentajas de las pantallas LCD frente a las pantallas de PLASMA.El costo de fabricación de los monitores de plasma es superior al de las pantallas LCD,este costo de fabricación no afecta tanto al PVP como al margen de ganancia de las tiendas,de ahí que muchas veces las grandes superficies no suelan trabajar con ellas, en beneficiode los LCDs. Consumo eléctrico: una televisión con pantalla de plasma grande puedeconsumir hasta un 30% más de electricidad que una televisión LCD. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 68. 69Efecto de “pantalla quemada”: si la pantalla permanece encendida durante mucho tiempomostrando imágenes estáticas (como logotipos o encabezados de noticias) es posible quela imagen quede fija o sobrescrita en la pantalla. Aunque este efecto está solucionado desdela octava generación. Actualmente vamos por la generación décimo primera y este efectoya no se reproduce).16.4 Funcionamiento1888: Friedrich Reinitzer (1858-1927) descubre el cristalino líquido natural del colesterolextraído de zanahorias (es decir, descubre la existencia de dos puntos de fusión y lageneración de colores), y publicó sus conclusiones en una reunión de la SociedadQuímica de Viena sobre el 3 de mayo de 1888 (F. Reinitzer: zurKenntniss de Cholesterins,MonatsheftefürChemie (Wien) 9, 421-441 (1888)). 1. Film de filtro vertical para polarizar la luz que entra. 2. Substrato de vidrio con electrodos de Oxido de Indio ITO. Las formas de los electrodos determinan las formas negras que aparecen cuando la pantalla se enciende y apaga. Los cantos verticales de la superficie son suaves. 3. Cristales líquidos "Twisted Nematic" (TN). 4. Substrato de vidrio con film electrodo común (ITO) con los cantos horizontales para alinearse con el filtro horizontal. 5. Film de filtro horizontal para bloquear/permitir el paso de luz. 6. Superficie reflectante para enviar devolver la luz al espectador. (En un LCD retro iluminado, esta capa es reemplazada por una fuente luminosa).En las pantallas LCD de color cada píxel individual se divide en tres células, o subpíxeles,de color rojo, verde y azul, respectivamente, por el aumento de los filtros (filtros depigmento, filtros de tinte y filtros de óxido de metal). Cada subpíxel puede controlarseindependientemente para producir miles o millones de posibles colores para cada píxel.Los monitores TRC usan la misma estructura de ‘subpíxeles’ a través del uso de fósforo,aunque el haz de electrones analógicos empleados en TRCs no da un número exacto desubpíxeles. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 69. 70Los componentes de color pueden colocarse en varias formas geométricas de píxeles, enfunción del uso del monitor. Si el software sabe qué tipo de geometría se está usando enun LCD concreto, ésta puede usarse para aumentar la resolución del monitor a través de lapresentación del subpixel. Esta técnica es especialmente útil para texto anti-aliasing.16.5 PlasmaUna pantalla de plasma (Plasma Display Panel – PDP) es un tipo de pantalla planahabitualmente usada para grandes TV (alrededor de 37 pulgadas o 940 mm.). Consta demuchas celdas diminutas situadas entre dos paneles de cristal que contienen una mezcla degases nobles (neón y xenón). El gas en las celdas se convierte eléctricamente en plasma elcual provoca que los fósforos emitan luz.La pantalla de plasma fue inventada en 1964 en la Universidad de Illinois por DonaldL. Bitzer, H. Gene Slottow y el estudiante Robert Willson para el PLATO ComputerSystem. Las pantallas originales eran monocromas (naranja, verde, amarillo) y fueron muypopulares al comienzo de los 70S por su dureza y porque no necesitaban ni memoria nicircuitos para actualizar la imagen. A finales de los 70S tuvo lugar un largo periodo de caídaen las ventas debido a que las memorias de semiconductores hicieron a las pantallas TRCmás baratas que las pantallas de plasma.Las pantallas de plasma son brillantes (1000 lux o más por módulo), tienen un amplia gamade colores y pueden fabricarse en tamaños bastante grandes, hasta 262 cm de diagonal.Tienen una luminancia muy baja a nivel de negros, creando un negro que resulta másdeseable para ver películas. Esta pantalla sólo tiene cerca de 6 cm de grosor y su tamañototal (incluyendo la electrónica) es menor de 10 cm. Los plasmas usan tanta energía pormetro cuadrado como los televisores TRC o AMLCD.El consumo eléctrico puede variar en gran medida dependiendo de qué se esté viendo enél. Las escenas brillantes (como un partido de fútbol) necesitarán una mayor energía quelas escenas oscuras (como una escena nocturna de una película). Las medidas nominalesindican 400 vatios para una pantalla de 50 pulgadas. Los modelos relativamente recientesconsumen entre 220 y 310 vatios para televisores de 50 pulgadas cuando se está utilizandoen modo cine. La mayoría de las pantallas están configuradas con el modo “tienda” pordefecto y consumen como mínimo el doble de energía que con una configuración máscómoda para el hogar.El tiempo de vida de la última generación de pantallas de plasma está estimado en unas100.000 horas (o 30 años a 8 horas de uso por día) de tiempo real de visionado. Enconcreto, éste es el tiempo de vida medio estimado para la pantalla, el momento en el quela imagen se ha degradado hasta la mitad de su brillo original. Se puede seguir usando perose considera el final de la vida funcional del aparato.Los competidores incluyen a LCD, TRC, OLED, AMLCD, DLP, SED-tv, etc. Laprincipal ventaja de la tecnología del plasma es que pantallas muy grandes pueden serfabricadas usando materiales extremadamente delgados. Ya que cada píxel es iluminadoindividualmente, la imagen es muy brillante y posee un gran ángulo de visión. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 70. 7116.6 Pantalla LEDLas pantallas LED cada vez se emplean más, debido a su diseño ultra plano, imágenes deelevado brillo y contraste y bajo consumo de energía.Principales ventajas de las pantallas LED frente a las pantallas.Los LED necesitan menos espacio que las lámparas CCFL lo que permite reducir el grosor,obteniendo paneles más delgados.En función del tipo de tecnología LED, las pantallas LED pueden consumir entre 20% y40% menos que las pantallas LCD convencionales. • Mejor nivel de brillo. • Mejores niveles de contraste. • Gama de colores más amplia. • Cansa menos la vista por la alta tasa de refresco. • Por el contrario, las principales desventajas de las pantallas LED son: • Precio notablemente superior a los LCD convencionales. • Aumento de la temperatura sobre el panel. • Vida útil de los diodos LED limitada.Tipos:Existen varios tipos de pantallas LED en función de la tecnología de retroiluminación LEDempleada: ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 71. 72Edge LED*: los diodos LED van colocados alrededor de la pantalla, en los bordes deltelevisor, utilizándose un panel especial para distribuir la luz de forma uniforme por todala superficie de la pantalla. Esta disposición lateral de los diodos hace que el televisor seamuy delgado, pero no permite iluminar de forma precisa toda la pantalla, lo que afectanegativamente a la relación de contraste.Full LED (también llamada Direct LED): los diodos LED están distribuidos por todo elpanel, no sólo en los bordes de la pantalla, lo que permite mejor contraste, brillo y calidadde imagen, aunque con un mayor consumo de energía y grosor que las pantallas Edge LED.17.- LECTORES OPTICOS.Los discos compactos (Audio Compact Discs (CD-DA)) fueron introducidosen el mercado de audio por primera vez en 1980 por Philips y Sony.En 1984 ambas compañías extendieron la tecnología para que se pudiera almacenar yrecuperar datos y con ello nació el disco CD-ROM. Desde entonces el compact disc hacambiado de un modo significativo así como escuchamos música y almacenamos datos.Estos discos (de inicio) tienen una capacidad de 650 Megabytes de datos o 74 minutos demúsica de alta calidad, de un inicio. De un modo genérico podemos decir que el CompactDisc ha revolucionado el modo en que hoy día se distribuye todo tipo de informaciónelectrónica. En 1990 fueron de nuevo Philips y Sony los que ampliaron la tecnología ycrearon el Compact Disc grabable (CD-R). Hasta entonces todos los CDs que se producíanse hacían mediante el proceso industrial de estampación de una maqueta pregrabada.El disco así grabado se protege con una capa muy tenue de aluminio, lo cual le da elcolor típico plateado. Hoy día estas técnicas se utilizan para cantidades superiores a 1000unidades, mientras que para cantidades inferiores es más barato, rápido y convenienteutilizar la grabación de discos grabables.*LED situadas alrededor del borde de la pantalla mediante una lámina óptica, permite mayor detalle BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 72. 73Estos también llevan una capa de recubrimiento característica.Al principio esta era de oro y derivados, lo cual hacia que el disco tuviera ese color. Hoydía se utilizan otros compuestos más versátiles, duraderos y baratos.En la actualidad, cuando han pasado años desde que Sony y Philips desarrollaron el formatodigital del Compact Disc (CD) y no llegaron otros producto : el Digital Video Disc (DVD).Tras el CD, el CD-ROM, Photo CD, CD-i, DCC, MiniDisc, hasta el Blu Ray.17.1 FuncionamientoPartes:1.-Unidad láser (pick up): a) Diodo láser b) Espejo difractor c) Espejo d) Primas e) Bobina de enfoque (focus) f) Lente objetivo g) Bobina de seguimiento h) Lente colimador i) Espejo j) Lente cóncavo k) Fotodiodo (foto detector)2.-Motor trineo (Sled)3.-Motor CLV (Velocidad Lineal Constante)4.-Circuitos lógicosDiodo laserMax Planck, estableció la ley de la radiación basada en los conceptos de emisión espontáneae inducida de radiación. Albert Einstein dio las bases para el desarrollo del láser en el máser,que emite las microondas, después de la Segunda Guerra Mundial, Willis Eugene Lamby R. C. Rutherford, demostraron del fenómeno de emisión estimulada de radiación, conlos principios de Rudolf Landenburg en 1928 había obtenido resultados poco relevantes.En 1953, Charles H. Townes y los estudiantes de postgrado James P. Gordon y HerbertJ. Zeiger construyeron el primer máser. El primer láser fue uno de rubí y funcionó porprimera vez el 16 de mayo de 1960. Fue construido por Theodore Maiman, Dos añosdespués, Robert Hall inventa el láser generado por semiconductor. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 73. 74Primeramente el láser(a) envía su luz, que pasa por el difractor(b) hacia el prisma(d) esreflejado por un espejo(c) pasando al lente colimador(h) hasta el lente objetivo y llegandoal disco, el cual contiene miles de huecos llamados “PITS” y lisos llamados “Flats” paralograr enfocar perfectamente la pista, existe la bobina de enfoque (focus) (e ) y de maneralateral la bobina de seguimiento (tracking)(g).El disco refleja la luz láser de retorno ya tomada la información, esta, por medio de cambiode ángulo en la luz láser (fig.2) pasando por el lente colimador (h) y nuevamente porel espejo(c), luego el prisma(d) que lo envía al lente cóncavo(j) y directamente al fotodetector(k).Para poder abarcar todo el disco (120mm) existe el motor Sled (2), que lo desplazara, eldisco gira en todo momento por medio del motor CLV (3), cabe destacar que la velocidadno siempre es igual en el centro que en la periferia del mismo, la señal llega a los circuitoslógicos, como el convertidor A/D D/A. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 74. 7517.2 DiscosBreve historia El disco compacto fue creado por el holandésKees Immink, de Philips, y el japonés Toshí Tada Doi, deSony, en 1979. Al año siguiente, Sony y Philips, que habíandesarrollado el sistema de audio digital Compact Disc,comenzaron a distribuir discos compactos, pero ventassin éxito por la depresión económica de entonces.Entonces decidieron abarcar el mercado de la música clásica.El sistema desarrollado por Sony fue presentado en junio de 1980 a la industria y seadhirieron al nuevo producto 40 compañías de todo el mundo mediante la obtención de laslicencias correspondientes para la producción de reproductores y discos. El CD destacópor su amplia dinámica que llegaba a los 90 dbs en todo el espectro de frecuencias audibles(de 20hz a 20khz). Los primeros discos eran de metal, en la actualidad de policarbonato.Características técnicasVelocidad de la exploración: 1,2–1,4 m/s, equivale aproximadamente a entre 500 rpm(revoluciones por minuto) y 200 rpm, en modo de lectura CLV (Constant Linear Velocity,Velocidad Lineal Constante’).Distancia entre pistas: 1,6 µm.Diámetro del disco: 120 u 80 mm.Grosor del disco: 1,2 mm.Radio del área interna del disco: 25 mm.Radio del área externa del disco: 58 mm.Diámetro del orificio central: 15 mm. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 75. 76Tipos de disco compacto:Sólo lectura: CD-ROM (Compact Disc - Read Only Memory).Grabable: CD-R (Compact Disc - Recordable).Regrabable: CD-RW (Compact Disc - Re-Writable).De audio: CD-DA (Compact Disc - Digital Audio).De video DVD (Digital Versatile Disc) y DVD -R, DVD -R, DVD RW Todos los sistemas de funcionamiento se basan en el mismo principio explicado.Dibujo ejemplificativo de los diversos sistemas:Para obtener mayor capacidad, el láser se hizo extremadamente delgado, así como losPits y Flats.17.3 CD-RCD-R o disco compacto grabable es untipo de disco que puede ser escrito porun consumidor que utiliza hardware degrabación de discos, siguiendo así elacrónimo WORM formato (escribir una vez,leer muchas). CD-R fueron diseñados porlos inventores del disco compacto, Philips ySony, y disponible por primera vez en 1988. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 76. 77Sistema de grabado en discosEn el CD-RW, la potencia del láser (APC)*es mayor que una convencional, asimilando elsistema es un disco con miles de burbujas, donde el laser incide donde hará perforacionespara los Pits, y sin tocar el láser para los Flats, quedando la información inscrita.Es entendible que después de efectuar la cavidad no hay manera de recuperar ese espacioutilizado, como en el caso de los disco R/W. BURBUJAS láser (APC)* APC (Control Automático de Potencia)Blu-ray o BD.Nueva generación de discos ópticos, características: Capacidad 25 GB / 50 GB (doble capa) Creado por Sony Uso Audio, datos Especificaciones técnicas Diámetro 12 centímetros Frecuencia de muestreo 44.1 kHz Rango dinámico 96 db (16 bits)17.4 Conexionado: ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 77. 7818.- TARJETA VIDEOUna tarjeta de vídeo es el dispositivo que lepermite ver gráficos, y otros medios visualesutilizados con las computadoras. Tarjetas de vídeoactuales son mucho más pequeños, y mucho másrápido que sus predecesores.Las tarjetas de video poseen una memoria en laque se almacena toda la información que se debepresentar en pantalla, siendo estas las encargadasde traducir los contenidos de esa memoria que eninformación que pueda entender el monitor al queestá conectada, de esta forma, si se modifica elcontenido de la memoria que se aloja en esta tarjeta, se modifica el contenido de la pantalla. Se conectan en una de las ranuras de expansión (slot), de la motherboard y el monitorse conecta a la salida de las mismas a través de un conector (puerto), de esta forma, elmicroprocesador se comunica con la tarjeta de video a través del bus de expansión. 18.1 AntecedentesLa primera tarjeta gráfica, que se lanzó con los primeros IBM PC, fue un monitor tipoTTL (Transistor-Transistor lógico, con monitor azul y únicamente para texto, al manejarseñal digital (dos dígitos) la posible combinación de colores era muy pobre, por lo que fuedesarrollada en 1981. La MDA (Monochrome Display Adapter) trabajaba en modo texto yera capaz de representar 25 líneas de 80 caracteres en pantalla. Contaba con una memoriade vídeo de VRAM* 4KB, por lo que sólo podía trabajar con una página de memoria. Seusaba con monitores monocromo, de tonalidad normalmente verde. A partir de ahí se continuaron diversas controladoras para gráficos: * (Video Random Access Memory - Memoria de Acceso Aleatorio dedicado a Video) Tipo de memoria RAM  usada para la pantalla de la computadora. La VRAM debe ser rápida para mantener la velocidad con la cual la pantalla es escaneada. En una PC, la VRAM está en el controlador gráfico. VGA tuvo una aceptación masiva, lo que llevó a compañías como ATI, Cirrus Logic y S3 Graphics, a trabajar sobre dicha tarjeta para mejorar la resolución y el número de colores. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 78. 79Así nació el estándar SVGA (Súper VGA). Con dicho estándar se alcanzaron los 2 MB dememoria de vídeo, así como resoluciones de 1024 x 768 puntos a 256 colores.La evolución de las tarjetas gráficas dio un giro importante en 1995 con la aparición de lasprimeras tarjetas 2D/3D, fabricadas por Matrox, Creative, S3 y ATI, entre otros. Dichastarjetas cumplían el estándar SVGA, pero incorporaban funciones 3D. En 1997, 3dfx lanzóel chip gráfico Voodoo, con una gran potencia de cálculo, así como nuevos efectos 3D(Mip Mapping, Z-Buffering, Antialiasing…). A partir de ese punto, se suceden una seriede lanzamientos de tarjetas gráficas como Voodoo2 de 3dfx, TNT y TNT2 de NVIDIA. Lapotencia alcanzada por dichas tarjetas fue tal que el puerto PCI donde se conectaban sequedó corto. Intel desarrolló el puerto AGP (Accelerated Graphics Port) que solucionaríalos cuellos de botella que empezaban a aparecer entre el procesador y la tarjeta. Desde1999 hasta 2002, NVIDIA dominó el mercado de las tarjetas gráficas (absorbiendo inclusoa 3dfx) con su gama GeForce. En ese período, las mejoras se orientaron hacia el campo delos algoritmos 3D y la velocidad de los procesadores gráficos. Sin embargo, las memoriastambién necesitaban mejorar su velocidad, por lo que se incorporaron las memorias DDR alas tarjetas gráficas. Las capacidades de memoria de vídeo en la época pasan de los 32 MBde GeForce, hasta los 64 y 128 MB de GeForce 4.En 2006, NVIDIA y ATI se repartían el liderazgo del mercado con sus series de chipsgráficos GeForce y Radeon, respectivamente.18.2 PartesLa tarjeta de video está compuesta por: • La memoria de video. • El controlador de video. • El generador de caracteres. • Salidas diversas ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 79. 8018.3 FuncionamientoPIXELLa parte más pequeña de la pantalla del monitor recibe el nombre de píxel. Lapalabra píxel surge de la combinación de dos palabras inglesas comunes, picture(imagen) y element (elemento). Un píxel se describe de forma más correcta como unaunidad lógica, y no física, ya que el tamaño físico de un píxel individual lo determinael fabricante del monitor. El tamaño de un píxel se mide en milímetros (mm).El color específico de un píxel es una combinación de tres componentes del espectrode colores: rojo, verde y azul. Se asignan hasta tres bytes de datos para especificar elcolor de un píxel individual, con un byte para cada color. Un sistema de presentaciónde colores verdaderos, o de colores de 24 bits, utiliza los tres bytes a 24 bits porpíxel, permitiendo así la visualización de más de 16 millones de colores diferentes.Sin embargo, la mayoría de los sistemas de presentación de colores utilizanúnicamente ocho bits por píxel, lo que proporciona hasta 256 colores distintos.La calidad de un sistema de presentación depende de su resolución o de cuántos píxelespueda mostrar el monitor, y cuántos bits se utilizan para representar cada píxel. Losequipos basados en el Adaptador de gráficos de vídeo (VGA) pueden mostrar hasta 640x 480 píxeles, o alrededor de 300.000 píxeles. Los equipos basados en el Adaptador degráficos de vídeo superior (SVGA) pueden mostrar hasta 1024 x 768 píxeles, o alrededorde 800.000 píxeles.Resolución y el número de coloresLa resolución es el número de puntos que es capaz de presentar por pantalla una tarjetade vídeo, tanto en horizontal como en vertical. Así, “80x25” significa que la imagen estáformada por 25 rectas horizontales de 80 puntos cada una. Para que nos hagamos una idea,un televisor (de cualquier tamaño) tiene una resolución equivalente de 800x625 puntos. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 80. 81En los esquemas anteriores, se percibe lo que es la resolución en un monitor, es semejantea una cuadricula mayor numero de cuadro por centímetro mayor resolución, mayordefinición de la imagen, desde la perspectiva del pixel; una fotografía contiene un númeromuy elevado de puntos (pixeles) al existir una gran concentración de ellos los punto estarántan próximos que darán un efecto de continuidad, en el sistema de televisión por contenerpocas línea, son pocos los pixeles y como consecuencia una imagen de muy baja calidad. En el esquema posterior una tabla ejemplificativa de las resoluciones.En cuanto al número de colores, resulta evidente: los que puede presentar a la vez porpantalla la tarjeta. Así aunque las tarjetas EGA sólo representan a la vez 16 colores, loseligen de una paleta de 64 colores.La combinación de estos dos parámetros se denomina modo de vídeo; están estrechamenterelacionados: a mayor resolución, menor número de colores representables, y a la inversa.En tarjetas (SVGA y superiores), lo que las liga es la cantidad de memoria de vídeo (laque está presente en la tarjeta, no la memoria general o RAM). Algunas combinacionesposibles son: ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 81. 82Se han colocado los modos más comunes, ya que no todas las tarjetas admiten todos losmodos, aparte de que muchas no permiten ampliar la memoria de vídeo.El cálculo de la memoria necesaria es: (Res. Vert.)x(Res. Horiz.)x(Bits de color)/8.Cabe destacar que el modo de vídeo elegido debe ser soportado por el monitor, ya que si noéste podría dañarse gravemente. Esto depende de las características del mismo, en concretode la Frecuencia Horizontal, como se explica en el apartado dedicado al monitor.Por otra parte, los modos de resolución para gráficos en 3D (fundamente juegos) suelennecesitar bastante más memoria, en general unas 3 veces más; por ello, jugar a 800x600puntos con 16 bits de color (65.536 colores) suele requerir al menos 4 MB de memoria devídeo.18.4 ConexionesHDMI: High-Definition Multimedia Interface(interfaz multimedia de alta definición)es unainterfaz digital para transferir datos multimedia dealta definición no comprimidos (audio y video).Algunos la denominan “SCART de alta definición”.Lanzada por un grupo de fabricantes que incluyea Hitachi, Matsushita, Philips, Silicon Image,Sony, Thomson y Toshiba, la interfaz HDMI seestandarizó en el año 2002 como la versión 1.0,después se revisó en mayo de 2004 (versión 1.1) yfinalmente en agosto de 2005 (versión 1.2).VGA: El término Video Graphics Array (VGA) se utiliza tanto para denominar a una pantalla decomputadora analógica estándar, al conector VGA de 15 clavijas D subminiatura, a la tarjeta gráficaque se comercializó por primera vez en 1988 por IBM; con la resolución 640 × 480. Si bien estaresolución ha sido reemplazada en el mercado de las computadoras, se está convirtiendo otra vezpopular por los dispositivos móviles.DVI: La interfazDVI (Interfaz de video digital), que se encuentra en algunas tarjetas gráficas, se utilizapara enviar digitalmente señales de video a pantallas con una interfaz adecuada. Evitan los procesos deconversión digital-analógica que reducen potencialmente la calidad y resultan innecesarios.S-Video: (que significa “Sony Video”), a menudo denominado Y/C, es un modo de transmisiónde video con componentes separados que utiliza cables diferentes para transmitir información conrespecto a la luminancia (luminosidad) y crominancia (color). BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 82. 8319.- IMPRESORASUna impresora es un periférico de computadora que permite producir unacopia permanente de textos o gráficos de documentos almacenados en formatoelectrónico, imprimiéndolos en medios físicos, normalmente en papel o transparencias,utilizando cartuchos de tinta y están permanentemente unidas a la computadora por uncable. Otras impresoras, llamadas impresoras de red, tienen un interfaz de red interno(típicamente wireless o Ethernet), y que puede servir como un dispositivo para imprimiren papel algún documento para cualquier usuario de la red.19.1 AntecedentesQuizás fue la imprenta de Johannes Gutenberg que inicio aproximadamente en 1436 queinicio la impresión, el siguiente paso; La imprenta rotativa inventada por Richard MarchHoe en 1843. Se utiliza impresiones curvadas alrededor de un cilindro para imprimiren largos rollos de papel continuo u otros sustratos. Tambor de impresión rotativa fueposteriormente mejorado significativamente por William Bullock.Digital Equipment Corporation, también conocida como DEC y el uso de la marcaDIGITAL, era una empresa importante de Estados Unidos en la industria de la computaciónFue un proveedor líder de sistemas informáticos, software y periféricos desde 1960, lograla Impresora de matriz de puntos en 1964. En 1970 se consolida con una impresora queimprime 80 columnas de mayúsculas sólo para 5x7 matriz de puntos caracteres a travésde un papel de tamaño único. El cabezal de impresión fue impulsado por un motor pasoa paso.En 1953, la primera impresora de alta velocidad desarrollado por Remington-Rand parasu uso en la Univac.En 1938, Chester Carlson inventó un proceso de impresión en seco llamado electrofotografíacomúnmente llamado Xerox, la tecnología base para las impresoras láser por venir.La impresora láser original llamado EARS, fue desarrollada en el Xerox Palo AltoResearch Center a partir de 1969 y finalizó en noviembre de 1971. Xerox Ingeniero, GaryStarkweather, adaptando la tecnología de Xerox copiadora añadir un rayo láser para llegar ala impresora láser. Según Xerox, “El sistema de impresión Xerox 9700 Electronic, el primerproducto de xerográfico impresora láser, fue lanzado en 1977. El 9700, un descendientedirecto del original PARC” EARS “impresora que fue pionera en la exploración láseróptica, electrónica de carácter generación, y página de formato de software, fue el primerproducto en el mercado para ser habilitado por PARC investigación”.Según IBM, “el primer IBM 3800 se instaló en la oficina central de contabilidad en elNorth FW Woolworth centro de datos de América en Milwaukee, Wisconsin, en 1976.”El sistema de impresión IBM 3800 fue el primer procesador de alta velocidad, impresoraláser. Una impresora láser que funciona a velocidades de más de 100 impresiones porminuto. Fue la primera impresora láser para combinar la tecnología y la electrofotografíasegún IBM.En 1992, Hewlett-Packard lanzó la LaserJet de 4, los primeros 600 x 600 puntos porpulgada impresora láser resolución. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 83. 84En 1976, la impresora de inyección de tinta se inventó, pero hubo que esperar hasta 1988para la inyección de tinta para convertirse en un bien de consumo en casa con la liberaciónde Hewlett-Parkard de la impresora de inyección de tinta Deskjet.Evolución: • Impresora de matriz de puntos (1964) • Impresión por láser (1969) • La impresión térmica (ca. 1972) • Inyección de tinta de impresión (1976) • 3D de impresión (1986) • Prensa digital (1993)19.2 CaracterísticasAdemás de los distintos métodos de imprimir en papel, que esto varía según el tipo deimpresora, debe considerarse a la alimentación y arrastre de papel.Hay dos formas de arrastre de papel:Tractor: Las impresoras con mecanismos de tractor emplean el denominado papel continuoplegado hoja a hoja de forma complementaria (fan fold), en cuyos laterales existen sendasfranjas de agujeros que se insertan en el mecanismo de arrastre (orugas) que es accionadopor un motor.Fricción: Son dos rodillos que jalan el papel de hojas sueltas metiéndolo delante delcabezal de impresión. Algunas impresoras cuentan con un sistema de bandeja para ponerun grupo de hojas.Parte electrónica:La parte electrónica o controlador del periférico se encarga de interpretar las órdenesque envía el CPU, genera las señales de control para activación de los elementoselectromecánicos del periférico, que transfiere los datos en el soporte de información.Elementos optoelectrónicos: generadores de la información de salida. También se utilizancomo detectores de posición de los elementos mecánicos móviles del periférico.Fundamento del sistema de impresiónHay dos clases de impresoras: por impacto y sin impactoLas impresoras que utilizan impactos, son similares a una máquina de escribir: por delantede la hoja se desliza una pieza metálica donde está modelado el juego de tipos de impresión.Al pasar el tipo a grabar sobre su posición en el papel, se dispara el martillo que al golpearsobre la hoja, queda impreso en tinta. El disparo se efectúa electromagnéticamente. Sonmuy ruidosas, pero tienen de ventaja, que pueden hacer copias múltiples utilizando papelespecial.Las impresoras sin impacto forman los caracteres sin necesidad de golpes mecánicos, yutilizan otros métodos físicos para transferir las imágenes al papel. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 84. 85Forma de imprimir los caracteres:Las impresoras tienen tres formas de imprimir: por caracteres, por líneas, y por páginas.Las impresoras por caracteres tienen un cabezal que va escribiendo la línea, carácter acarácter; un carácter por instante.Las impresoras por líneas imprimen simultáneamente todos o varios caracterescorrespondientes a una línea de impresión. Los caracteres se imprimen en cualquier orden.Las impresoras por páginas son similares a las fotocopiadoras. Contienen un tamborrotativo donde se forma con tinta o con un polvo (tóner) la imagen de la página a imprimir,y mediante calor, se transfiere al papel al entrar en contacto. Un ejemplo es la impresoraláser.Memoria:Las impresoras modernas tienen una cantidad de memoria para almacenar parte de lainformación que les va proporcionando la computadora.De esta forma la computadora, es sensiblemente más rápido que la impresora, no tieneque estar esperándola continuamente y puede pasar antes a otras tareas mientras terminala impresora su trabajo. Evidentemente, cuanto mayor sea el buffer1, más rápido y cómodoserá el proceso de impresión, por lo que algunas impresoras llegan a tener hasta 256 Kbde buffer.La interfaz o conector:Las computadoras antiguas tenían un puerto en circuito para conectar un teletipo. Despuéslos fabricantes empezaron a incluir puertos seriales2, hoy el puerto paralelo es la conexiónmás común para impresora (LPT1 y USB, usualmente).A veces al puerto paralelo de una PC se le dice puerto Centronics, nombre de la empresaque lo dio a conocer. La tecnología de este puerto casi no ha cambiado, salvo que la interfazoriginal tenía un contacto de 36 patas y la actual emplea un contacto de 25 patas con escudoD (DB25). Esto se debe a que el nuevo contacto utiliza menos señales a tierra.Fuentes: BitmapEl bitmap, es un registro de patrón de puntos necesarios para crear un carácter específico enun cierto tamaño y atributo. Las impresoras traen consigo fuentes bitmap, en las variedadesnormal y negrita, como parte de su memoria permanente. Cuando se emite un comandode impresión, su computadora dice primero a la impresora cual de las de las definicionesbitmap puede utilizar, entonces, por cada letra, signo de puntuación o movimiento delpapel, envía un código ASCII.1 Un buffer es una ubicación de la memoria en una computadora o en un instrumento digital reservada para elalmacenamiento temporal de información digital, mientras que está esperando ser procesada.2 Conexión por medio de la cual se envían datos a través de un solo conducto ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 85. 86OutlineLas fuentes Outline consisten en descripciones matemáticas de cada carácter y signo depuntuación en un tipo. Algunas impresoras poseen un lenguaje de descripción de página,normalmente PostScript (programa de computadora contenido en un microchip).El lenguaje puede traducir comandos de fuente outline para controlar la colocación de lospuntos en un papel.Cuando se emite un comando de impresión desde el software de aplicación a una impresora,envía una serie de comandos en lenguaje de descripción de páginas que son interpretadosa través de un conjunto de algoritmos. Los algoritmos describen las líneas y arcos queforman los caracteres en un tipo de letra. Los comandos insertan variables en las fórmulaspara cambiar el tamaño o atributos. Los resultados son enviados a la impresora, quien es laque los interpreta. En lugar de enviar los comandos individuales para cada carácter en undocumento, el lenguaje de descripción de página envía instrucciones al mecanismo de laimpresora, que produce la página completa.19.3 Impresoras Matriciales.O de Agujas o de impacto.Su cabezal móvil de impresión contiene una matriz de agujas móviles en conductos delcabezal, dispuestos en una columna o más. Esta impresora es por impacto: si una aguja esimpulsada hacia fuera del cabezal por un mecanismo basado en un electroimán, impactauna cinta entintada y luego retrocede a su posición de reposo gracias a un resorte. La cinta,al ser golpeada, transfiere un punto de tinta al papel.Si bien las agujas en el frente del cabezal están paralelas y muy próximas, se vanseparando y curvando hacia la parte posterior del cabezal, terminando en piezas plásticascomo porciones de una pizza, que forman un circulo. Así el cabezal puede alojar cadaelectroimán que impulsa cada aguja. Cada aguja termina en una pieza plástica de forma desector circular que tiene adosada un imán cilíndrico.Las impresoras de matriz de puntos son todavía de uso común para aplicaciones de bajocosto y baja calidad como las cajas registradoras. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 86. 87El hecho de que usen el método de impresión de impacto les permite ser usadas para laimpresión de documentos autocopiativos3 como los recibos de tarjetas de crédito, dondeotros métodos de impresión no pueden utilizar este tipo de papel. Las impresoras de matrizde puntos han sido superadas para el uso general en computación.La ventaja de la matriz de puntos sobre otras impresoras de impacto es que estas puedenproducir imágenes gráficas además de texto. Sin embargo, el texto es generalmente decalidad más pobre que las impresoras basadas en impacto de tiposDentro de las impresoras matriciales, hay sub-clasificaciones como las impresoras dealambre balístico y las impresoras de energía almacenada:En las impresoras de alambre balístico cada punto es producido por un varilla metálica,llamada “cable” o “pin”, impulsada por efecto de la energía magnética almacenada enun electroimán y convertida en energía cinética, bien directamente o mediante palancas(gatillos). Este proceso tiene una duración de unos 300 microsegundos. Frente a la cinta detinta se sitúa una placa (hecha normalmente de zafiro o granate), agujereada para servir asíde guía para los pines. La parte móvil de la impresora se denomina cabezal de impresión,e imprime una línea de texto cada vez. La mayoría de las impresoras matriciales tienenen sus cabezales una sola fila de pines, otras tienen unas cuantas filas entrelazadas paraaumentar así la densidad de punto.Estas impresoras pueden ser muy duraderas. Sin embargo, con el tiempo la tinta invade laplaca guía del cabezal, de forma que partículas sólidas en forma de arenilla se adhieren aella, provocando el progresivo desgaste de las perforaciones de la guía, pasando éstas deser círculos a óvalos. Poco a poco la placa de guía proporciona menos y menos precisión enla impresión y finalmente, alrededor del millón de caracteres impresos, e incluso utilizandomateriales como el tungsteno o el titanio, la impresión resulta demasiado borrosa para serlegible.Las impresoras de energía almacenada son un tipo de impresora matricial que se diferenciade las impresoras de alambre balístico en que imprimen simultáneamente una línea enterade puntos, por lo que son a veces son llamadas impresoras matriciales lineales.Las impresoras más comunes que utilizaban esta tecnología eran las impresoras matricialeslineales de Printronix4. En aquellas impresoras los martillos estaban agrupados en unbanco, formando una especie de peine que oscilaba horizontalmente para producir la líneade puntos.Diseños recientes han llevado a cabo optimizaciones complejas del circuito magnético,eliminando las resonancias no deseadas en el resorte, obteniéndose así casi el doble develocidad de impresión. Algunos otros diseños han usado martillos más sofisticados comouna solución de compromiso entre el circuito magnético, las resonancias mecánicas y lavelocidad de impresión.3 Papel tratado por una o ambas caras, o que contiene una sustancia no carbonada, empleado paraobtener simultáneamente una o más copias mediante una presión localizada4 Printronix es un proveedor independiente de matriz de línea, impresora térmica de códigos de barras, identificaciónpor radio frecuencia (RFID) y las soluciones de movilidad. Impresoras Printronix se utilizan típicamente para eletiquetado de código de barras de los productos, así como de alto volumen de impresión de informes. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 87. 88 DETALLE DE AGUJAS Los pulsos llegan al cabezal, las agujas salen dispara- das hacia el papel, estando la cinta de por medio golpeando, de ahí su nombre de impacto, a mayor numero de agujas mayor efecto de continuidad, tam- bién el por qué tanto ruido al imprimir. CABEZALSe puede usar papel continuo, algunas tiene opción al imprimir a color, aunque sea limi-tado en calidad. La impresión es de bajo costo, estas impresoras no se fabrica.19.4 impresoras de inyección. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 88. 89O chorro de tintaUna impresora de inyección de tinta utiliza una de las tecnologías de impresión popular.Los costos relativamente bajos y las habilidades de impresión de propósito múltiple hacende las impresoras de inyección de tinta una buena selección para los pequeños negocios ylas oficinas en casa.Las impresoras de inyección de tinta utilizan una tinta que se seca rápidamente, basadaen agua y un cabezal de impresión con series de pequeñas inyectores que rocían tinta a lasuperficie del papel. El ensamblado de impresión es conducido por un motor alimentadopor una correa que mueve el cabezal a lo largo del papel.Las impresoras de inyección de tinta fueron fabricadas originalmente para imprimirsolamente en monocromático (blanco y negro). Sin embargo, desde entonces el cabezalse ha expandido y las boquillas se han incrementado para incluir cyan, magenta, amarilloy negro. Esta combinación de colores (llamada CMYK) permite la impresión de imágenescon casi la misma calidad de un laboratorio de revelado fotográfico (cuando se utilizanciertos tipos de papel).Cuando se combina con una calidad de impresión clara y de gran calidad de lectura, lasimpresoras de inyección de tinta se convierten en la selección de todo en uno para lasnecesidades de impresión monocromáticas y a color.FuncionamientoLas impresoras de chorro de tinta permiten formar cualquier tipo de imágenes ya seantextos o gráficos, a una velocidad que oscila entre los 200 y los 400 caracteres por segundo.Este Modelo de impresoras ha sido el más reciente en aparecer y resulta el más accesibleeconómicamente lo que ha propiciado un buen ritmo de ventas en los últimos años, sobretodo para el uso domestico. Su funcionamiento consiste en lanzar gotitas de tinta sobre lasuperficie de un papel o la banda de una bobina para formar en ella caracteres o imágenes.Presenta un cabezal con una matriz de orificios, que son las bocas de un conjunto depequeños cañones de tinta. La boca de cada uno dispara una diminuta gota de tinta contrael papel, cuando así lo ordena el microprocesador de la impresora, a través de cablesconductores de una cinta plana. Cada boca es la salida de un micro conducto formador deburbujas y gotas de tinta al que llega tinta líquida.Estos orificios son alimentados por cartuchos con tinta negra o de color (en general, los trescolores primarios Magenta, Cian y Amarillo; aunque algunas tiene 5 colores) Cada puntoes producido por una pequeña gotita de tinta al impactar contra el papel, disparada desdeun micro conducto. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 89. 90El mayor de inconveniente de estas impresoras es el mantenimiento ya que los cartuchosde tinta son muy caros y no duran excesivamente. Además, salvo las de gama más alta, noson demasiado rápidas.También existe la impresora a chorro de tinta ¨DeskJet¨, que usa cristales piezo-eléctricospara que los microconductos del cabezal disparen sobre el papel sus correspondientesgotas de tinta. Estos aprovechan la deformación que sufren ciertos cristales cuando se lesaplica un voltaje. Cada microconducto tiene adosado un cristal que al deformarse- poraplicarse un voltaje ordenado por el microprocesador- produce un efecto de bombeo sobreel microconducto, obligando que se dispare una gota.19.5.-Impresoras láserEs un periférico de salida electromecánico, que tiene la función de recibir informacióndigital procedente de la computadora, para por medio de tinta en polvo y un rayo láser,plasmar la información en un medio físico. Generalmente utilizan un tóner de color negro,aunque también se han diseñado impresoras láser para imprimir a color. Los dispositivos delos que actualmente también puede recibir directamente datos son discos duros portátiles,memorias USB, un conector RJ45 de red local (LAN) ó desde un escáner.FuncionamientoImpresión:La computadora digitaliza la imagen a imprimir, determinando la cantidad de tóner quecorresponde estampar en cada punto. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 90. 91El cargador deposita carga eléctrica distribuida uniformemente a lo largo y ancho de lasuperficie del tambor.El láser recorre la superficie del tambor, iluminándola con la intensidad adecuada de talforma que en cada punto quede una cantidad de carga superficial proporcional a la cantidadde tóner necesario en cada punto.El agitador somete la superficie del tambor a unbaño de polvo de Tóner (que suele estarcompuesto por polímeros con cierto momento magnético). La interacción electromagnética entrela carga restante en la superficie del tambor y los dipolo magnéticos del Tóner hace queeste último se adhiera a las zonas cargadas en la superficie del tambor. Esta fase se conocecomo revelado.El tambor aplasta el Tóner adherido a su superficie contra el papel a imprimir. Gran partedel Tóner pasa al papel, que ha sido cargado eléctricamente (mediante diferentes procesosde rozamiento).El limpiador limpia los restos de Tóner que no han quedado en el papel.El papel impreso pasa entre dos rodillos, el fusor (que ha sido calentado por una resistenciaeléctrica) y el rodillo de presión, que se encargan de fundir y fijar el Tóner al papel.En el proceso de impresión de cada página, el tambor realiza varias rotaciones completas,sincronizando a la perfección la actuación de las diferentes partes del procedimiento. Enla siguiente figura podemos ver un esquema básico de la disposición de los diferenteselementos que intervienen en la impresión y de su funcionamiento: ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 91. 92Ventajas e inconvenientesLa principal ventaja de las impresoras láser estriba en el hecho de que su resolución tansólo se encuentra limitada por el tamaño de las partículas cargadas que se depositan sobreel tambor. Además, el proceso de impresión es más rápido que la mayoría de métodos deinyección de tinta, siendo la velocidad de impresión independiente de las características dela información a imprimir, ya que el tambor gira a velocidad fija.Por otra parte, el principal inconveniente de las impresoras láser viene dado por el hecho deque la velocidad de impresión es constante, y no se puede interrumpir una vez comenzado(ya que la carga superficial en el tambor se disipa al cabo de poco tiempo). Este hechoobliga a que la impresora sea capaz de almacenar en su propia memoria toda la páginaantes de imprimirla, dado que la velocidad de impresión suele ser muy mayor que la tasade transferencia de los cables usuales.Resulta difícil y caro mejorar el procedimiento para realizar impresiones en color.En general, las impresoras láser son más caras que las de tinta, aunque el precio de losconsumibles es mucho menor (precio por copia). Este hecho, junto con su gran velocidadde impresión, hace que la mayor parte de oficinas opten por sistemas de impresión láser. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 92. 93 2PERIFERICOS ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 93. 9420.- CINTA BACKUP (Cintas de Respaldo)Suelen denominarse dispositivos de almacenamiento secundario y su principal función,(fue, el referente) la realización de copias de seguridad y/o almacenamiento masivo dearchivos. La mayor ventaja de estos sistemas es su bajo costo relativo por MB (megabytes)respaldado así como también su alta capacidad de respaldo. Las cintas magnéticas fueronun medio ideal para archivar datosAcerca del respaldo de información:Existen distintas tecnologías que proveen para el usuario un respaldo de los datoscontenidos en su equipo, las cuales, básicamente podremos subdividirlas en dos categorías:Respaldo de acceso aleatorio, o sea, todas aquellas tecnologías que provean el respaldoen distintos medios de disco (flexibles, rígidos, rígidos removibles, magneto-ópticos, CD-ROM, etc.). Respaldo secuencial, que para todos los casos prácticos irá relacionada con lastecnologías que provean respaldo en soporte de cinta magnética, también conocida comotape backup.El porque es importante respaldar la información de mi computadora.La información de la computadora (datos en generales, Word, Excel, correos,fotos, etc.) se guarda en archivos. Estos archivos pueden  borrarse accidentalmenteo por distintos motivos, como pueden ser virus o fallas mecánicas del disco duro.La información una vez perdida es muy difícil y hasta imposible de recuperar, a menos quese haya hecho un respaldo de la misma. Un archivo perdido puede representar el trabajo devarios días o meses, que en un segundo pueden quedar totalmente eliminados e imposiblesde recuperar.20.1 AntecedentesValdemar Poulsen (23 de noviembre de 1869 - 23 de julio de 1942) fue un inventordinamarqués, más conocido por haber inventado el telegráfono, la primera máquina capazde grabar sonido, de forma magnética, esto fue sobre cinta de papel, recubierta de materialcon sustancias magnéticas, después se cambio a cinta plástica. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 94. 95Una unidad de cinta o streamer (en inglés) es un dispositivo destinado a almacenar datos encintas magnéticas. En los comienzos de la era de las computadoras en los años 1950 y 60sla imagen de las dos cintas llegó a simbolizar la imagen típica de la propia computadora.El datasette fue en la transición de los años 70S y 80S un medio habitual para la computadorapersonal. En el siglo XXI se utilizan determinadas unidades de cinta para el almacenamientode cantidades importantes de datos como copia de seguridad20.2 TecnologíasDispositivos QICLa tecnología QIC (Quarter Inch Cartridge) utiliza cartuchosde cinta con un ancho de ¼” (6.35mm) con capacidades dentrodel rango de 4 GB a 10 GB (8 GB a 20 GB con compresiónde datos). Los cartuchos con tecnología QIC vienen encuatro formatos: cartucho (de 5¼” conocido como DC6000),minicartucho (de 3½” conocido como DC2000), QIC-Wide yTravan. La tecnología QIC resulta ser la más económica tantopara la compra como para el uso. Capacidad s/ Capacidad Formato comprimir comprimida QIC-80-MC 400 MB 800 GB QIC-3010-MC 420 MB 840 GB QIC-3020-MC 840 MB 1.7 GB QIC-3080-MC 1.6 GB 3.2 GB QIC-3095-MC 4 GB 8 GBDispositivos DATLa tecnología DAT, desarrollada por SONY y HP inicialmente como un formato digital decalidad de audio, utiliza un esquema de escaneo helicoidal sobre cintas de 4 mm utilizandodos cabezas para lectura/grabación. Esto produce pistas de grabación sobre la cinta deforma diagonal lo que le brindan a esta tecnología una mayor eficiencia en la utilización delas mismas que las unidades QIC, - (graban los datos en pista paralelas sobre la longitud dela cinta) - ofreciendo mayores capacidades que estas, e iguales o mayores velocidades. Lascapacidades sin comprimir de este tipo de cintas varían en el rango de 4 a 10 GB.El estándar básico incluye DDS-1 (Digital Data Storage) para cintas de 90 metros delongitud y 2 GB de capacidad, pero en la actualidad se encuentran generalizados en elmercado los estándares DDS-2 (típicamente 4 GB en cintas de 120 metros de longitud),DDS-3 (típicamente 12 GB en cintas de 125 metros de longitud), y DDS-4 (típicamente 20GB en cintas de 150 metros de longitud). ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 95. 96Dispositivos AITAIT (Advanced Intelligent Tape) es un desarrollode Sony, que permite almacenar 35 GB o 50 GBen un único cartucho de 8 mm, y que utilizandoun esquema de compresión (2 : 1) ALDC permitenalmacenar hasta 70 Gb o 100 GB de información,con velocidades de transferencia de hasta 2.5 MB/seg. (para 35-70) o 4 MB/seg. (Para 50-100).Dispositivos DLTDLT (Digital Lineal Tape) es un desarrollo deQuantum, que abarca tres especificaciones, losque permiten almacenar 20 GB, y utilizando unesquema de compresión (2:1) DLZ permitenalmacenar hasta 40 GB de información, convelocidades de transferencia de hasta 3 MB/seg.,los que permiten almacenar 35 GB y utilizandoel esquema de compresión (2:1) DLZ hasta70 GB de información, con velocidades de transferencia de hasta 7 MB/seg., y los quepermiten almacenar 40 GB y utilizando el esquema de compresión (2:1) LZ hasta 80 GBde información, con velocidades de transferencia de hasta 9 MB/seg.20.3 Funcionamiento BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 96. 97Notas1 La señal de audio hay que grabarla solo en la zona lineal, de modo contrario, por arribao por abajo, sufriría deformaciones. Para sobrepasar la zona reversible se graba unafrecuencia que se conoce con el nombre de Bias (señal de bias) o corriente de polarización.2 En los inicios se utilizaban una cabeza magnética (imán), después una cabeza con unabobina por donde se hacía recorrer una corriente directa, y por último la misma cabezagrabadora era la cabeza bordadora.3 Esto es basándose en la teoría de Webber en la orientación de las moléculas imánEn el esquema se muestra de una manera ejemplificativa el proceso de grabado, borradoy reproducción de una señal procesada en cinta magnética, proceso valido también endisquete de información, discos duros y cualquier proceso tipo magnético. Estos sistemasson basados en la teoría de Weber*, así como la teoría de Faraday**. Y conceptos deMagnetismo.La teoría de Weber dice que un imán está formado por muchísimos “imanes moleculares”ordenados de forma que todos ellos están apuntando en la misma dirección sumando así susfuerzas magnéticas respectivas y obteniéndose en conjunto un imán mucho más potente.La Ley de inducción electromagnética. Se coloca un conductor eléctrico en forma decircuito en una región en la que hay un campo magnético. Si el flujo Φ a través del circuitovaría con el tiempo, se puede observar una corriente en el circuito (mientras el flujo estávariando). Midiendo la FEM (Fuerza Electro Motriz) inducida se encuentra que dependede la rapidez de variación del flujo del campo magnético con el tiempo.*Wilhelm Eduard Weber. Físico alemán. Colaboró con Carl Friedrich Gauss en el estudiodel geomagnetismo. Construyó un telégrafo electromagnético y un electrodinamómetro,e introdujo el sistema absoluto de unidades eléctricas según las directrices del sistemade unidades magnéticas. Elaboró una teoría sobre el magnetismo, que posteriormentefue perfeccionada por Langevin. Su trabajo más importante lo hizo en Leipzig, en dondedeterminó, junto con F. W. G. Kohlrausch, la relación entre las unidades de cargaselectrostáticas y electromagnéticas (constante de Weber).Esta relación resultó ser igual a la velocidad de la luz, y fue utilizada más tarde porJames Clerk Maxwell para defender su teoría electromagnética. La unidad del SistemaInternacional para el flujo magnético, el Weber, (símbolo: Wb) fue bautizada en su honor.**Michael Faraday nació el 22 de septiembre de 1791 en el sur de Londres. Recibió sólouna educación formal básica. Cuando tenía 14 años, fue aprendiz de un encuadernadorlocal y durante los próximos siete años, educado a sí mismo mediante la lectura de librosde temas científicos. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 97. 98En 1812, Faraday asistió a cuatro conferencias impartidas por el químico Humphry Davyen la Royal Institution. Faraday escribió más tarde en Davy solicitando un trabajo como suasistente. Davy lo rechazó, pero en 1813 lo nombró para el puesto de asistente de químicaen la Royal Institution.Un año más tarde, Faraday fue invitado a acompañar a Davy y su esposa en un viaje de 18meses europeo, teniendo en Francia, Suiza, Italia y Bélgica, y conocer a muchos científicosinfluyentes. A su regreso, en 1815, Faraday continuó trabajando en la Royal Institution,ayudando con los experimentos Davy y otros científicos. En 1821 publicó su trabajo sobrela rotación electromagnética (el principio detrás del motor eléctrico)..En 1831, Faraday descubrió la inducción electromagnética, el principio detrás deltransformador eléctrico y el generador. Este descubrimiento fue crucial en permitir quela electricidad se transforme de una curiosidad en una nueva tecnología de gran alcance.Murió el 25 de agosto de 1867 en Hampton Court.21.-UNIDADES ZIPDispositivos de almacenamiento magnéticos y extraíbles. Fueron lanzados por la empresaIomega en 1994, teniendo su primera versión una capacidad de 100 MB. La intención de laempresa era que se convirtieran en los sucesores de los disquetes flexibles de 3,5 pulgadas, peronunca logró conseguirlo ampliamente. Los primeros discos ZIP compitieron con el SuperDisk,que almacenaba 20% más de datos, pero tenía menor velocidad de transferencia de datos.La gran baja de precios de las grabadoras CD-R y CD-RW, y más tarde de la inclusiónde los pendrives y tarjetas flash terminaron de desplazar a las unidades ZIP del mercado.21.1 AntecedentesEl formato zip es utilizado por diversos programas, tanto comerciales como libres. Sucreador, el programador Phil Katz (fundador de PKWARE), tuvo que enfrentar unademanda por la violación de derechos de autor en el desarrollo del formato.El zip se refiere a diversos algoritmos de compresión y soporta un sistema de cifrado quese basa en una clave única. Se considera que este cifrado resulta débil e inconsistente adistintos tipos de ataques informáticos.Entre los métodos de comprensión utilizados por zip, se encuentran la contracción(shrinking), la reducción (reducing) y la implosión (imploding). BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 98. 99La unidad zip, por su parte, es un periférico de almacenamiento que utiliza discos especiales(discos zip) como soporte. Los discos zip fueron lanzados por Iomega en 1994 con unacapacidad de 100 MB. Con el tiempo, dicha capacidad se extendió hasta los 750 MB.El auge del CD-R y CD-RW y la aparición de los pendrives hicieron caer la popularidad delas unidades zip hasta descartarlos del uso cotidiano.En Estados Unidos, por último, se conoce como código ZIP (por Zone Improvement Plano Plan de Mejora de Zonas) al sistema de códigos que utiliza el Servicio Postal (USPS).Estos códigos ZIP (ZIP codes) se escriben en letras mayúsculas e incluyen cinco dígitosnuméricos.Phillip Walter Katz (Noviembre 3, 1962 – Abril 14, 2000), fue un programador decomputadoras más conocido como el creador del formato de compresión de datos ZIP, yel autor de PKZIP, un programa para la creación de archivos de ZIP que se desarrolló bajoMS-DOS.Las ventas de discos y unidades Zip declinan desde 1999 a 2003. En Septiembre de 1998,una Acción popular se ejerce contra Iomega por el fallo de los discos Zip conocido como elclick of death. Los discos Zip también tienen un coste mayor por megabyte que los CD-Ry DVD±RW.21.2 Características de las Unidades Zip Su primera versión tenía una capacidad de100 MB, luego se presentaron versiones de250 y 750 MB. Iomega también lanzó lasunidades JAZZ, que utilizan discos de 1y 2 GB de capacidad de almacenamiento.Las unidades internas ZIP tienen interfazIDE o SCSI. Las unidades externas vienecon puerto paralelo y SCSI inicialmente, yunos años después USBInterfacesLas unidades Zip vienen en una amplia variedad e interfaces. Las unidades internas tieneninterfaz IDE o SCSI. Las unidades externas viene con puerto paralelo y SCSI inicialmente,y unos años después USB. Durante algún tiempo, hubo una unidad llamada Zip Plus quepodía detectar si se conectaba a un puerto de impresora o a uno SCSI, pero se detectarongran cantidad de incompatibilidades y fue descatalogado. Incluía además softwareadicional y una fuente de alimentación externa más pequeña que la inicial. Con el tiempolas unidades Zip USB se alimentaron por el propio conector USB.CapacidadLa versión inicial del disco Zip tenía una capacidad de 100 Mb. Se hicieron planes paracomercializar un disco de 25 MB con un precio más reducido, con el objetivo de acercarselo más posible al coste de un disquete estándar, pero el disco jamás se comercializó. Conel tiempo Iomega lanza unidades y discos de 250 y 750 MB, a la vez que aceleraba lavelocidad de acceso a disco. En el lado negativo, el acceso a un soporte menor ralentiza launidad, incluso la hace más lenta que la unidad de 100 MB original. La unidad de 750 MBsólo puede leer, pero no escribir, los discos de 100 MB en cambio si puede leer y escribir. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 99. 10021.3 FuncionamientoBásicamente una unidad Zip trabaja como un disquete. Se trata de una superficie dotadade una superficie magnética que tiene lacapacidad de almacenar información.Pero, una unidad zip almacena miles de vecesmás datos.Lo principal que separa a un disco Zip deun disquete es el recubrimiento magnéticoutilizado para su fabricación. En un discoZip, el revestimiento es de una calidad muchomás alta. El revestimiento de calidad superiorsignifica que un disco Zip la cabeza de lectura/ escritura puede ser considerablementemenor que la de un disco flexible, unas 10veces más pequeña.La cabeza más pequeña, en combinacióncon un mecanismo de posicionamiento decabeza similar a la utilizada en un discoduro, significa que una unidad Zip puedeempaquetar miles de pistas por pulgada en susuperficie. Las unidades Zip también utilizanun número variable de sectores por pista parahacer un mejor uso de espacio en disco. PARTES INTERNAS DE UNIDAD ZIPALGORITMO: LZW (Lempel-Ziv-Welch)Es un algoritmo de compresión sin pérdida desarrollado por Terry Welch en 1984 comouna versión mejorada del algoritmo LZ78 desarrollado por Abraham Lempel y JacobZiv. Se realiza una compresión de datos utilizando un diccionario en el que se guardancombinaciones de símbolos más utilizados.Escueta ejemplificación de compresión: “Los arboles del norte son los más grandes de todos los Estados”Cambio los = ⱷ quedando; “ⱷ arboles del norte son ⱷ más grandes de todos ⱷ Estados”Consecuentemente 51 caracteres se reducen a 45 caracteres. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 100. 10122.- SISTEMA MAGNETO OPTICO (MO)Es un disco de plástico o de vidrio recubierto con un compuesto (a menudo TbFeCo) conpropiedades ópticas especiales, magnéticas y térmicas. El disco es leído por un rebote debaja intensidad láser desde el disco. Originalmente, el láser era de infrarrojos, pero lasfrecuencias de hasta azul puede ser posible dar una mayor densidad de almacenamiento. Lapolarización de la luz reflejada depende de la polaridad del campo magnético almacenado.22.1 AntecedentesLa IBM se atribuye su invención: En 1972, tres científicos de IBM trabajan fuera de laThomas J. Watson Research Center en Yorktown, Nueva York, encontró una combinaciónde dos minerales más comunes y un elemento de tierras raras que podrían ser fácilmentemagnetizado y repetidamente a aceptar grandes volúmenes de datos de la computadora aaltas velocidades1972, fue la Laservision 12-pulgadas disco de vídeo. La señal de vídeo se almacena comoun formato analógico, como una cinta de vídeo. El primer disco grabado digitalmenteóptico era un 5-pulgadas de disco compacto de audio (CD) en un formato de sólo lecturacreado por Philips y Sony en 1975. Cinco años después, los mismos dos empresasintrodujeron una solución de almacenamiento digital para la computadora que utilizan estetamaño mismo CD llamado CD-ROM. No es hasta el año 1987 que Sony demostrara serborrable/regrabable de 5,25 pulgadas unidad ópticaLos discos MO aparecieron a finales de los ochenta. Inicialmente eran de 5,25 pulgadas(130 mm), similares a un disco compacto encapsulado dentro de un cartucho. Luegoaparecieron los de 3,5 (90 mm). Las computadoras NeXT fueron las primeras en ofrecerde serie esta tecnología, pero Canon la proporcionó a otros fabricantes. En 1997 aparecióla tecnología de Light Intensity Modulated Direct Overwrite, que conseguía incrementar elnivel de rendimiento de los discos.22.2 FuncionamientoEl disco MO consiste en una serie de capas, cada uno de ellos ofrece soporte a aspectosdistintos de la aplicación de la tecnología respectiva.En primer lugar, la potencia del láser de haz aumenta la temperatura de un punto particularen la capa activa en un medio de MO. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 101. 102Cuando en el campo magnético de polarización mismo tiempo se aplica perpendicularmentea la media, la temperatura local de las partículas en la región de este punto se elevahasta el punto de Curie* (180-200 ° C). Luego, la dirección de magnetización en estepunto particular se convierte inversa (cambio de ángulo). Después de que el rayo láserestá apagado, la capa magneto-óptica se enfría muy rápidamente. La información se fijaentonces en el medio y puede ser alterado sólo mediante el uso de un rayo láser y un imánde polarización nuevo. Los datos se almacenan de forma más segura en comparación conlos discos magnéticos convencionales, en los que incluso un imán pequeño puede causarla pérdida de datos.La operación de borrado sigue los mismos principios que el anterior. Fujitsu, KonicaLa tecnología MSRPara alcanzar más de 1 GB de datos escritos en un solo disco, un nuevo sistema de detecciónóptica ha sido desarrollado por Sony y Fujitsu llamado MSR (magnéticamente inducidaSuper Resolution) la tecnología. La tecnología MSR permite duplicar la densidad de pistay la grabación de la densidad, mientras que ser capaz de mantener una compatibilidad totalcon respecto a la original de las Normas ISO para magneto-óptico de grabación.GigaMo ™ es el nombre de la nueva norma para el caso de 3,5 pulgadas discos magneto-ópticos. Se puede alcanzar capacidades de 1,3 GB por disco, o más (2,6 están en elhorizonte y 5,2 y 9,1 GB se comprometió a seguir). Tenga en cuenta que GigaMo no es elnombre de cualquier producto en particular MO.*La temperatura por encima de la cual un cuerpo ferro magnético pierde su magnetismo, comportá-dose como un material puramente paramagnético. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 102. 103Corolario:Un disco óptico regrabable que se utiliza en combinación con la tecnologíamagnética. Empleado en una variedad de aplicaciones de almacenamiento y dearchivo, incluyendo las bibliotecas de disco grande, magneto-ópticos (MO) discosestán alojados en cartuchos extraíbles que tengan una vida útil de 30-años. Concapacidad de hasta un millón de reescrituras, MO tiempos de acceso están en elrango sub-25ms y son más rápidos que pura óptica de CD-RW y DVD-RAM.Factores de forma y CapacidadesLos discos MO vienen en 3,5 “y 5,25” cartuchos. Estos últimos son de doble cara,sino que debe ser eliminado y se volcó. Capacidades de 3,5 “cartuchos son 128 MB,230MB, 640MB, 1.3GB. Por 5,25”, que son 650MB, 1.3GB, 2.6GB, 5.2GB, 9.1GB.22.3 Unidades FlopticalUnidades magneto-ópticas no se debe confundir con Floptical unidades, que tambiéncombinan tecnologías ferro magnéticos y ópticos, aunque de una manera diferente.Flópticals son 21 megabytes 90 mm disquetes magnéticos usando pistas ópticas paraaumentar la precisión en el seguimiento de la cabeza magnética; de los habituales 135pistas por pulgada a 1.250 pistas por pulgada.No láser o calentamiento está implicado, un simple infrarrojos LED se utiliza para seguirlas pistas ópticas, mientras que una cabeza magnética tocado la superficie de grabación.Las unidades también pueden leer y escribir disquetes tradicionales de 90 mm, aunque nola variedad 2,88 megabyte. Flópticals fueron fabricados por Periféricos Insite, una empresafundada por Jim Burke, uno de los ingenieros clave detrás de la original 5 ¼ pulgadas dedesarrollo de unidad de disco en Shugart Associates en 1976. Los principales accionistaseran Maxell , Iomega y 3M . ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 103. 10423.- MEMORIAS USB (Flash)La memoria Flash es un tipo de memoria basada en semiconductores, no volátil y reescribirle Esto significa que posee muchas de las caracter-ísticas de la memoria RAM, excepto que sus datos no se eliminanal apagarse la computadora. La memoria Flash almacena porcio-nes de datos en las celdas de memoria, pero esos datos permanecenalmacenados aunque se produzca un corte de energía.Debido a su alta velocidad, durabilidad y bajo consumo de energía, la memoria flashresulta ideal para muchos usos, como por ejemplo en cámaras digitales, teléfonosmóviles, impresoras y dispositivos que puedan almacenar y reproducir sonido, como losreproductores de MP3. Además, este tipo de memoria no tiene partes móviles, lo que lahace más resistente a eventuales golpes.Las aplicaciones más habituales de las memorias flash son:• El llavero USB que, además del almacenamiento, suelen incluir otros servicios como radio FM, grabación de voz y, sobre todo como reproductores portátiles de MP3 y otros formatos de audio.• Las PC Card• La fotografía digital.23.1 Antecedentes de la memoria flashFue Fujio Masuoka en 1984, quien inventó este tipo de memoria como evolución de lasEEPROM existentes por aquel entonces. Intel intentó atribuirse la creación de esta sinéxito, aunque si comercializó la primera memoria flash de uso común.En 1994 SanDisk comenzó a comercializar tarjetas de memoria (CompactFlash) basadas enestos circuitos, y desde entonces la evolución ha llegado a pequeños dispositivos de manode la electrónica de consumo como reproductores de MP3 portátiles, tarjetas de memoriapara vídeo consolas, capacidad de almacenamiento para las PC Card que nos permitenconectar a redes inalámbricas y un largo etcétera, incluso llegando a la aeronáutica espacial.23.2 Memorias ElectrónicasIntroducciónLas memorias son unidades de almacenamiento de datos e instrucciones en una computadora.Llamamos sistema de memoria al conjunto de estos dispositivos y los algoritmos dehardware y/o software de control de los mismos. Diversos dispositivos son capacesalmacenar información, la información almacenada se distribuye en forma compleja en unavariedad de memorias diferentes, con características físicas distintas.Una clasificación funcional de las memorias es la siguiente:Se pueden definir algunos parámetros generales a las memorias BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 104. 105a) Unidad de almacenamiento: Bit.b) Capacidad de almacenamiento: Cantidad de bits que puede almacenarse. Si bien la unidadde almacenamiento es el bit, muchas veces se usa el byte. Así encontramos capacidadesen Kb ( 1Kb = 1024 bytes), en Mb (1Mb = 1024 Kb), en Gb (1Gb = 1024 Mb), etc.. Lasmemorias se consideran organizadas en palabras, cada palabra es un conjunto de bits a loscuales se accede simultáneamente.c) Tiempo de acceso: Es el que se tarda en leer o escribir una palabra en la memoria desdeel momento que se direcciona.d) Tipo de acceso:Acceso aleatorio: cuando el tiempo de acceso es similar para cualquier posiciónAcceso serie: cuando el tiempo de acceso depende de la posición que ocupa la palabradentro de la memoria. Pueden considerarse como un sistema digital mixto (combinacionaly secuencial) capaz de almacenar información binaria el cual se puede acceder (introduciro extraer formación) sólo parcialmente en un momento dado.Tipos de Memorias.ROM: (Read Only Memory): Se usan principalmente en microprogramación de sistemas.Los fabricantes las suelen emplear cuando producen componentes de forma masiva.PROM: (Programmable Read Only Memory): El proceso de escritura es electrónico. Sepuede grabar posteriormente a la fabricación del chip, a diferencia de las anteriores quese graba durante la fabricación. Permite una única grabación y es más cara que la ROM.EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory): Se puede escribir varias vecesde forma eléctrica, sin embargo, el borrado de los contenidos es completo y a través dela exposición a rayos ultravioletas (de esto que suelen tener una pequeña ‘ventanita’ en elchip).EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory): Se puede borrarselectivamente byte a byte con corriente eléctrica. Es más cara que la EPROM.Memoria flash: Está basada en las memorias EEPROM pero permite el borrado bloque abloque y es más barata y densa. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 105. 106RAM: La memoria de acceso aleatorio (en inglés: random-access memory) se utiliza comomemoria de trabajo para el sistema operativo, los programas y la mayoría del software.DRAM (Dynamic Random Access Memory): Los datos se almacenan como en la carga deun condensador. Tiende a descargarse y, por lo tanto, es necesario un proceso de refrescoperiódico. Son más simples y baratas que las SRAM.SRAM (Static Random Access Memory): Los datos se almacenan formando biestables,por lo que no requiere refresco. Igual que DRAM es volátil. Son más rápidas que lasDRAM y más caras.23.3 FuncionamientoLas celdas de memoria Flash pueden gastarse al cabo de un determinado número de ciclosde escritura, que se cifran (generalmente entre 100.000 y un millón) dependiendo deldiseño de la celda y de la precisión del proceso de fabricación.El principal mecanismo de destrucción lo constituye el daño acumulativo que se producesobre la puerta de flotación de la celda, debido a los elevados voltajes empleados, de formarepetitiva, para borrar la celda, o la capa de oxido se rompe o los electrones se acumulanen la puerta de flotación. Los fabricantes de memoria Flash tienen en cuenta este fenómenoe incorporan celdas adicionales que pueden sustituir a las gastadas. Además, muchosfabricantes de sistemas de memoria Flash destinados al almacenamiento de datos utilizanuna técnica denominada de nivelación que consiste en desplazar los datos alrededor delchip para que cada celda se “gaste” lo más uniformemente posible.Una celda de una memoria Flash es como un transistor convencional pero con una puertaadicional. Entre la puerta de control y la fuente y el drenaje existe una segunda puerta,denominada de flotación que sirve a modo de mecanismo de carga.Las operaciones básicas de una memoria Flash son, la lectura y borrado.La programación se efectúa con la aplicación de una tensión (generalmente de 12V o 12.75V) a cada una de las compuertas de control, correspondiente a las celdas en las que sedesean almacenar 0s. Para almacenar 1s no es necesario aplicar tensión a las compuertasdebido a que el estado por defecto de las celdas de memoria es 1.La lectura se efectúa aplicando una tensión positiva a la compuerta de control de la celdade memoria, en cuyo caso el estado lógico almacenado se deduce con base en el cambiode estado del transistor:Si hay un 1 almacenado, la tensión aplicada será lo suficiente para encender el transistor yhacer circular corriente al drenador hacia la fuente.Si hay un 0 almacenado, la tensión aplicada no encenderá el transistor debido a que la cargaeléctrica almacenada en la compuerta aislada.Para determinar si el dato almacenado en la celda es un 1 ó un 0, se detecta la corrientecirculando por el transistor en el momento que se aplica la tensión en la compuerta decontrol.El borrado consiste en la liberación de las cargas eléctricas almacenadas en las compuertasaisladas de los transistores. Este proceso consiste en la aplicación de una tensión losuficientemente negativa que desplaza las cargas. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 106. 107La parte más elemental de una memoria es un transistor Tipo MOS*23.4 Partes de la Memoria1. Entrada estándar USB2. Dispositivo masivo de control3. Puntos de prueba4. Circuito Integrado de Memoria5. Cristal Oscilador6. Diodo LED (opcional)7. Interruptor de protección de escritura (Opcional)8. Espacio para una segunda memoria*La tecnología CMOS fue desarrollada por Wanlass y Sah, de Fairchild Semiconductor, a principiosde los años 60S. Sin embargo, su introducción comercial se debe a RCA, con su famosa familialógica CD4000. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 107. 10824.- PLOTTERPlotter o plóter es un periférico de computadora quepermite dibujar o representar diagramas y gráficos.Existen plotters monocromáticos y de cuatro, ocho odoce colores. En la actualidad los plotters de inyecciónson los más usados, ya que realizan dibujos nolineales con mayor precisión y resultan más rápidos ysilenciosos. Los plotters más antiguos, en cambio, selimitaban a realizar dibujos lineales. El plotter tienediferentes tamaños, según sus características. Hayplotters que apenas superan los 90 centímetros de ancho,mientras que otros se acercan a los 160 centímetros ypermiten hacer un uso profesional e intensivo.El plotter funciona mediante el movimiento de plumas sobre el papel. Cuando la máquinadebe realizar un trazo complejo, hace el dibujo muy lentamente debido al movimientomecánico de las plumas.24.1 AntecedentesEste periférico en una variante de la impresión digital, nacida por necesidades especificas,uno de los primeros plotter comerciales fue por la IBM; El Calcomp 565 drum plotter,introducido en 1959.Por otra parte de la empresa (Considerando el desarrollo): HP hizo su primera adquisiciónen 1958 cuando compró la empresa F Mosley de Pasadena, California. Mosley hizoregistradores gráficos para instrumentos. Esta compañía se convirtió posteriormente en laDivisión de San Diego que hizo plotters HP pluma. En la década de 1970, trazadores deplumillas eran la única manera de obtener alta resolución en papel salida de gráficos decomputadoras.La resolución de salida de las impresoras de gráficos en general varía entre 72 dpi y 100 dpi.Pero, incluso más antiguos de HP plotters digitales podría producir una línea de resoluciónequivalente a 1000 puntos por pulgada. Hasta 1987, trazadores de plumillas eran tambiénel único método rentable de conseguir la salida de color de las computadoras.24.2 CaracteríticasCaracterísticasEl Plotter tiene un alto grado de calidad de impresión tanto en negro como en color, También con el auge de los productos compatibles, es posible utilizar cartuchos de marcasmenos reconocidas, pero con calidad semejante a la de los fabricantes.• Tamaño del papel: se refiere al tamaño máximo en pulgadas (“) ó centímetros (cm.) que soporta en el tamaño de la hoja ó manta. Generalmente será de 60 cm. X 90 cm.• Calidad de impresión (Resolución): es la cantidad de puntos de tinta que es capaz de condensar la impresora, en un área de 1 pulgada cuadrada y se mide en dpi (“dots per inch”) ó ppp (puntos por pulgada). BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 108. 109Este puede ser desde muy baja calidad hasta muy alta, lo que implica un gasto mayor detinta: 2880 x 1440 dpi; 1440 x 720 dpi; 720 x 720 dpi; 720 x 360 dpi; 360 x 360 dpi • Tecnología de impresión: libre de impacto, inyección de tinta. • Conectividad: es el tipo de puertos con que cuenta la impresora para recibir datos desde la computadora, redes u otros dispositivos. Generalmente son USB, Centronics. ó FireWire. • Tamaño: básicamente son dispositivos de gran formato, por lo que el espacio destinado para colocarlo debe ser amplio. • Costo del consumible: es el valor del cartucho negro ó de color que necesita la impresora.24.3 Tipos1. Electrostáticos.2. Inyección1. Plotters de Pluma:Los primeros plotters, aún en pleno uso, fueron losde plumillas. Son los que más tardan en realizar undibujo complejo, pero también son los que ofrecenuna calidad y suavidad en las curvas absolutamenteperfectas. Normalmente disponen de un soporte paraseis u ocho plumillas, del cual el cabezal de dibujo lasirá tomando según las necesite.En los registradores de pluma el dibujo se realizamediante un cabezal en el que se insertan los elementos de escritura: plumas, bolígrafos orotuladores. Cada elemento de escritura puede subirse o bajarse hasta entrar en contactocon el papel, todo ello controlado por programa.Tradicionalmente los plotters se han utilizado para dibujar planos arquitectónicos, deingeniería, topográficos y todo tipo de dibujos de tipo técnico. Hoy en día, sin embargo,gracias a la proliferación de los programas de diseño artístico, se han instalado varios pararealizar el dibujo de líneas de diseños artísticos complejos.Las plumillas pueden ser de muchos tipos: rotuladores, estilógrafos para papel normal yvegetal, para papel poliéster, plumas de tinta al aceite (para transparencias), etc.Incluso hay algunos modelos que pueden usar portaminas de varios grosores(normalmente 0.25, 0.35, 0.5 y 0.7); el trazador se encarga de sacar una mina nueva amedida que se vaya gastando la anterior.2. Plotters ElectroestáticosOtro tipo de plotters son los plotters electrostáticos, térmicos o láser. Suelen ser bastantemás caros que cualquier otro tipo de trazador y aunque con tecnologías distintas entre sí,todos ellos ofrecen una calidad de dibujo similar. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 109. 110Casi ninguno de ellos dibuja en color, y la calidad delresultado final se asemeja mucho a la impresión de un fax,aunque el tamaño del punto es menor y el trazado resistemejor el paso del tiempo y la acción de la luz.Los registradores electrostáticos son impresoraselectrostáticas. El sistema de tracción de papel es similar alde una impresora convencional. El dibujo se realiza líneaa línea. El elemento de escritura está constituido por unaserie de agujas cuya densidad puede variar.La utilidad de los plóters reside en su rapidez, ya que una vez recibido el dibujo que leenvía la computadora y tras procesarlo completamente, puede realizar una copia DIN A0en menos de cinco minutos.Otra ventaja de estos aparatos es su mantenimiento prácticamente nulo y la posibilidad defuncionamiento durante horas, totalmente desatendido. Su único consumible es la bobinade papel.1. Panel: Contiene indicadores de impresión, atasco de hoja y proceso, así como los botones de encendido, cambio de hoja etc. Algunos cuenta con, pantallas tipo LCD para indicaciones de proceso.2. Bandeja de salida: es por donde saldrá el trabajo impreso3. Soporte Móvil: Permite desplazarlo fácilmente.4. Bandeja de entrada: Es la zona por donde se ingresaran las hojas a imprimir5. Conectores de datos: Son el puente de conexión hacia la computadora para su comunicación.6. Tapa: protege del polvo a los circuitos así como las partes mecánicas del sistema. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 110. 11125.- BLUETOOTHBluetooth es el nombre común de la especificaciónindustrial IEEE 802.15.1, que define un estándarglobal de comunicación inalámbrica queposibilita la transmisión de voz y datos entrediferentes dispositivos mediante un enlacepor radiofrecuencia segura, globalmente y sinlicencia de corto rango. Los principales objetivosque se pretende conseguir con esta norma son:- Facilitar las comunicaciones entre equipos móviles y fijos.- Eliminar cables y conectores entre éstos.- Ofrecer la posibilidad de crear pequeñas redes inalámbricas y facilitar la sincronizaciónde datos entre nuestros equipos personales.25.1 AntecedentesLa primera empresa en investigar la tecnología Bluetooth (“Diente azul”). Fue Ericsson,encargada de liderar un grupo que, con el tiempo, sumó a IBM, Nokia, Microsoft, Motorolay otras compañías que apoyaron el estándarEl nombre procede del rey danés y noruego Harald Blåtand, cuya traducción al ingléses Harald Bluetooth, conocido por unificar las tribus noruegas, suecas y danesas y porconvertirlos al cristianismo. La idea de este nombre fue propuesto por Jim Kardachque desarrolló un sistema que permitiría a los teléfonos móviles comunicarse con lascomputadoras y unificar la comunicación de los sistemas digitales.El logo de Bluetooth son las runas* de las iníciales del nombre y el apellido.  La (Hagall)y la  (Berkana). *Los alfabetos rúnicos son un grupo de alfabetos que comparten el uso de unas letras llamadas runas, quese emplearon para escribir en las lenguas germánicas principalmente en Escandinavia y las islas Británicas, aunquetambién se usaron en Europa central y oriental, durante la Antigüedad y la Edad Media, antes y también durante lacristianización de la región. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 111. 11225.2 Versiones*Bluetooth v.1.1: en 1994, Ericsson inició un estudio para investigar la viabilidadde una nueva interfaz de bajo costo y consumo para la interconexión vía radio(eliminando así cables) entre dispositivos como teléfonos móviles y otros accesorios.El estudio partía de un largo proyecto que investigaba unos multicomunicadoresconectados a una red celular, hasta que se llegó a un enlace de radio de cortoalcance, llamado MC link. Conforme este proyecto avanzaba se fue haciendo claroque éste tipo de enlace podía ser utilizado ampliamente en un gran número deaplicaciones, ya que tenía como principal virtud que se basaba en un chip de radio.*Bluetooth v.1.2: a diferencia de la 1.1, provee una solución inalámbrica complementariapara co-existir Bluetooth y Wi-Fi en el espectro de los 2.4 GHz, sin interferenciaentre ellos. La versión 1.2 usa la técnica “Adaptive Frequency Hopping (AFH)”,que ejecuta una transmisión más eficiente y un cifrado más seguro. Para mejorarlas experiencias de los usuarios, la V1.2 ofrece una calidad de voz (Voice Quality -Enhanced Voice Processing) con menor ruido ambiental, y provee una más rápidaconfiguración de la comunicación con los otros dispositivos bluetooth dentro delrango del alcance, como pueden ser PDAs, HIDs (Human Interface Devices),computadoras portátiles, computadoras de escritorio, Headsets, impresoras y celulares.* Bluetooth v.2.0: creada para ser una especificación separada, principalmente incorpora latécnica “Enhanced Data Rate” (EDR) que le permite mejorar las velocidades de transmisiónen hasta 3Mbps a la vez que intenta solucionar algunos errores de la especificación 1.2.*Bluetooth v.2.1: simplifica los pasos para crear la conexión entredispositivos, además el consumo de potencia es 5 veces menor.*Bluetooth v3.0 (mediados 2009): aumenta considerablemente la velocidad detransferencia. La idea es que el nuevo Bluetooth trabaje con WiFi, de tal manera que seaposible lograr mayor velocidad en los smartphones.El 28 de marzo de 2006, el Bluetooth SIG anunció su intención de utilizar Ultra-Wideband/MB-OFDM como capa física para futuras versiones de Bluetooth.25.3 FuncionamientoEl hardware que compone el dispositivo Bluetooth está compuesto por dos partes:Un dispositivo de radio, encargado de modular y transmitir la señalUn controlador digital, compuesto por una CPU, por un procesador de señales digitales(DSP - Digital Signal Processor) llamado Link Controller (o controlador de Enlace) y delos interfaces con el dispositivo anfitrión.El LC o Link Controller está encargado de hacer el procesamiento de la banda basey del manejo de los protocolos ARQ y FEC de capa física. Además, se encarga de lasfunciones de transferencia (tanto asíncrona como síncrona), codificación de Audio ycifrado de datos.El CPU del dispositivo se encarga de atender las instrucciones relacionadas conBluetooth del dispositivo anfitrión, para así simplificar su operación. Para ello, sobre elCPU corre un software denominado Link Manager que tiene la función de comunicarsecon otros dispositivos por medio del protocolo LMP.Entre las tareas realizadas por el LC y el Link Manager, destacan las siguientes: BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 112. 113* Envío y Recepción de Datos.* Empaginamiento y Peticiones.* Determinación de Conexiones.* Autenticación.* Negociación y determinación de tipos de enlace.* Determinación del tipo de cuerpo de cada paquete.* Ubicación del dispositivo en modo sniff o hold.EspecificacionesBluetooth protocal :  Bluetooth Specification v2.0+EDRFrequency :  2.4GHz ISM bandModulation :  GFSK(Gaussian Frequency Shift Keying)Emission power :  ≤4dBm, Class 2Sensitivity :  ≤-84dBm at 0.1% BERSpeed : Asynchronous:  2.1Mbps(Max) / 160 kbps, Synchronous: 1Mbps/1MbpsSecurity :  Authentication and encryptionProfiles :  Bluetooth serial portCSR chip : Bluetooth v2.0Wave band : 2.4GHz—2.8GHz, ISM BandProtocol : Bluetooth V2.0Power Class : (+6dbm)Reception sensitivity: -85dBmVoltage : 3.3 (2.7V—4.2V)Current : Paring - 35mA, Connected - 8mATemperature : -40℃~ +105℃User defined Baud rate :  4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200, 230400,                                     460800,921600 ,1382400.Dimension : 26.9mm*13mm*2.2mm ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 113. 11426.- REDESTarjeta de Red.Las tarjetas de red (también denominadas adaptadoresde red, tarjetas de interfaz de red o NIC.) actúan comola interfaz entre una computadora y el cable de red. Lafunción de la tarjeta de red es la de preparar, enviar ycontrolar los datos en la red, de área local (LAN). Por lo general, una tarjeta de red posee dos luces indicadoras (LED):La luz verde corresponde a la alimentación eléctrica;La luz naranja (10 Mb/s) o roja (100 Mb/s) indica actividad en la red (envío o recepción dedatos). Para preparar los datos que se deben enviar, la tarjeta de red utiliza un transceptor,que transforma a su vez los datos paralelos en datos en serie. Cada tarjeta posee unadirección única denominada dirección MAC, asignada por el fabricante de la tarjeta, loque la diferencia de las demás tarjetas de red del mundo.Las tarjetas de red presentan configuraciones que pueden modificarse. Algunas de estasson: los interruptores de hardware (IRQ) la dirección de E/S y la dirección de memoria(DMA).Para asegurar la compatibilidad entre la computadora y la red, la tarjeta debe poder adaptarsea la arquitectura del bus de datos del sistema y debe poseer un tipo de conexión adecuadoal cable. Cada tarjeta está diseñada para funcionar con un tipo de cable específico. Algunastarjetas incluyen conectores de interfaz múltiples (que se pueden configurar con caballetes,conmutadores DIP o software). Los conectores utilizados con más frecuencia son losRJ-45. Nota: Algunas topologías de red patentadas que utilizan cables de par trenzadosuelen recurrir a conectores RJ-11. En algunos casos, estas topologías se denominan “pre-10BaseT”.Por último, para asegurar la compatibilidad entre la computadora y la red, la tarjeta debeser compatible con la estructura interna del sistema (arquitectura de bus de datos) y debetener el tipo de conector adecuado para el cable que se está utilizando.Alguna Siglas:NIC: Net Interface Card, controlador de interfaz de redLAN: Local Area Network,Red de área localLED: Light-Emitting Diode, Diodo Emisor de LuzMAC: Media Access Control, Control de acceso al medioIRQ: Interrupt ReQuest, petición de interrupción.E/S: Entrada/SalidaDMA: Direct memory access, Acceso Directo a MemoriaDIP: Dual In-Line Package, Paquete doble lineaRJ45: Registered Jack 45, Conector Registrado; estándar introducido por la compañía Bell Systemen los años setenta.10BASET: Propuesta de estandarización del IEEE  para el tráfico de comunicaciones en redesEthernet de hasta 10 Mbps  utilizando cables de par trenzado.IP: Internet Protocol, Protoclo de Internet.WAN: Wide Aérea Network, Red de área local ancha BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 114. 11526.1 AntecedentesPrimeras conexiones.Las primeras conexiones fueron un poco alejadas a los usuarios, se inicio con enlazadosmediante líneas de muy diverso tipo y formas, primeramente para las impresiones enremoto, de pronto nació el Telnet, un servicio que permitía ya el acceso a las computadorasmediante terminales remotos.Con el acceso de computadoras en las universidades se vio la necesidad de la transferencia deinformación por lo que nació el FT (“File Transfer”) (no existía Internet) estas transferenciase limitaba a Universidades y Milicia.Primeras redesDiciembre de 1957 marca la partida en el desarrollo de la informática (en especial deInternet), cuando en plena Guerra Fría, en respuesta al primer satélite soviético, elDepartamento de Defensa (DoD) funda la ya mítica ARPA.  (Agencia de ProyectosAvanzados de Investigación) Advanced Research Proyects Agency), para devolver alos EEUU la superioridad en el área de las aplicaciones militares de la informática. Estaagencia sería el promotor de muchos proyectos científicos (no solo informáticos) de grantrascendencia, entre otros el lanzamiento del primer satélite artificial USA.Durante los años 60S y 70S se crearon muchas tecnologías de redes, cada una basada enun diseño específico de hardware.  Algunas de estas redes, llamadas de aérea local LAN(Local Aérea Network), conectan equipos en distancias cortas (normalmente dentro delpropio Campus de la Universidad), mediante cables y hardware específico instalado encada equipo.  Otras redes más grandes, llamadas de aérea extensa,  WAN, conectabanequipos a distancias mayores utilizando líneas de transmisión similares a las empleadas enlos sistemas telefónicos.A pesar de que las LAN y WAN hicieron que compartir información entre organizacionesfuera mucho más sencillo, la información no podía ser transferida más allá de los límites decada red. Cada tecnología de red transmitía la información de modo diferente, supeditadaal diseño del propio hardware.  Una determinada tecnología LAN solo podía funcionar enciertos equipos, y la mayoría de las tecnologías LAN y WAN o eran incompatibles entre sí,o la comunicación entre ellas era sumamente complicada.26.2Partes ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 115. 11626.3 Características- Están diseñadas para ciertos tipos de estándares de redes, por lo que tienen una velocidadmáxima de transmisión de datos  en bits por segundo (bps) acorde al estándar.--Tienen uno ó varios puertos para la conexión de los cables hacia los concentradores óhacia otras computadoras.- Cuentan con un conector especial en su parte inferior que permite insertarlas en lasranuras de expansión de la tarjeta principal.- Pueden convivir con las tarjetas de red integradas en la tarjeta principal, se puede teneracceso a redes de manera independiente, no hay límite de tarjetas de red conectadas en unacomputadora.- Compiten actualmente  contra las tarjetas para red inalámbricas, las cuáles ofrecenmuchas ventajas con respecto al uso de cables y puertos físicos.Dirección MAC:Cada tarjeta de red, tiene un número identificador único que asignan los fabricanteslegales de Hardware, este número es denominado MAC (Media Access Control) ó controlde acceso al medio, también conocido como dirección física, que es independiente alprotocolo de red que se utilice. No hay que confundir la MAC con el N/S ó número deserie, ya que este último es un número que está asociado al proceso de fabricación en seriede las tarjetas de red. Un ejemplo de MAC es la siguiente: 00-0D-87-DF-12-83 Un ejemplo de N/S puede ser: RX4568L2548-3Dirección IP:En el caso de la dirección IP (Internet Protocol), es un identificador de un equipo dentrode una red que utilice tal protocolo, actualmente se utiliza el protocolo IPv4 y se estáintegrando muy lentamente el protocolo IPv6. Estas direcciones IP pueden ser asignadasde 2 maneras:1.- Dinámica: la asigna de manera automática un DHCP (Dynamic Host ConfigurationProtocol - protocolo de configuración dinámica del anfitrión), que no es más que unafunción que se asigna a un servidor por medio de programas, que evita en lo posible quese dupliquen las direcciones IP y permite reservar otras. Ejemplos de asignación dinámicaes cuándo conectas el cable de red a una Netbook e inmediatamente tienes acceso a la reddel lugar y/o Internet.2.- Estática: en este caso hay que escribirla manualmente en las propiedades de la tarjetade red, el problema radica que es muy posible que se dupliquen y que no se lleve el controlóptimo de las mismas. Esto se utiliza siempre que no se cuente con un DHCP disponible.Ejemplo de asignación estática, es cuando se conectan varios equipos a un Switch y se lestiene que asignar IPS para que se comuniquen correctamete en la red.        Un ejemplo de IPv4 es la siguiente: 192.168.107.200        Un ejemplo de IPv6 es la siguiente:  2001:123:4:ab:cde:3403:1:63*Protocolo es un conjunto de reglas usadas por computadoras para comunicarse unas con otras a través deuna red por medio de intercambio de mensajes. Puede ser definido como las reglas o el estándar que definela sintaxis, semántica y sincronización de la comunicación. Los protocolos pueden ser implementados porhardware, software, o una combinación de ambos. A su más bajo nivel, define el comportamiento de unaconexión de hardware. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 116. 117Tarjetas Inalámbricas.Wi-Fi: También son NIC las tarjetasinalámbricas o wireless, las cualesvienen en diferentes variedadesdependiendo de la norma a la cualse ajusten, usualmente son 802.11a,802.11b y 802.11g. Transmite a 11Mbps (1,375 MB/s) con una distanciateórica de 100 metros y la 802.11gque transmite a 54 Mbps (6,75 MB/s).La velocidad real de transferencia que llega a alcanzar una tarjeta WiFi con protocolo11.b es de unos 4Mbps (0,5 MB/s) y las de protocolo 11.g llegan como máximo a unos20Mbps (2,6 MB/s). Actualmente el protocolo que se viene utilizando es 11.n quees capaz de transmitir 600 Mbps. Actualmente la capa física soporta una velocidad de300Mbps, con el uso de dos flujos espaciales en un canal de 40 MHz. Dependiendo delentorno, esto puede traducirse en un rendimiento percibido por el usuario de 100Mbps.26.4 TopologíasUna red informática está compuesta por equipos que están conectados entre sí mediantelíneas de comunicación (cables de red, etc.) y elementos de hardware (adaptadores de red yotros equipos que garantizan que los datos viajen correctamente). La configuración física,es decir la configuración espacial de la red, se denomina topología física. Los diferentestipos de topología son:Topología de busTopología de estrellaTopología en anilloTopología de árbolTopología de mallaTipos de conexión actualesLos tipos de conexión a internet que podemosencontrar en la actualidad son: • RTC (Red Telefónica Conmutada) • RDSI (Red Digital de Servicios Integrados) • ADSL (Línea de Abonado Digital Asimétrica) • CABLE • VÍA SATÉLITE • LMDI (Local Multipoint Distribution System) ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 117. 11827.- ROUTER- HUB- SWITCHRouterUn router —anglicismo también conocido comoenrutador o encaminador de paquetes— es undispositivo que proporciona conectividad a nivel dered o nivel tres en el modelo OSI*.EnrutadoresLos enrutadores son dispositivos físicos cuyo propósitoes “enrutar” o dirigir información entre dos o másredes. Es el tipo de dispositivos que una compañíatiene para conectar su red interna a otras redes, porejemplo a Internet. Adicionalmente un enrutadorsuele tener la funcionalidad de firewall, lo que loshace también una buena opción para redes domésticasconectadas a Internet.HubUn concentrador o hub es un dispositivo que permitecentralizar el cableado de una red y poder ampliarla.Esto significa que dicho dispositivo recibe una señal yrepite esta señal emitiéndola por sus diferentes puertos.En la actualidad, la tarea de los concentradores la realizan, con frecuencia, los conmutadoreso switchs.Hub significa eje y se le denomina de manera común como concentrador. Se trata de undispositivo utilizado en redes de área local (LAN - Local Area Network), una red locales aquella que cuenta con una interconexión de computadoras relativamente cercanaspor medio de cables. La función primordial del Hub es concentrar las terminales (otrascomputadoras cliente) y repetir la señal que recibe de todos los puertos. También puedetener la función de un servidor, ya que tiene la capacidad de gestionar los recursoscompartidos de la red hacia los clientes), son la base de la creación de redes tipo estrella.SwitchSwitch traducido significa conmutador (interruptor). Se trata de un dispositivo inteligenteutilizado en redes de área local (LAN), una red local es aquella que cuenta con unainterconexión de computadoras relativamente cercanas por medio de cables. La funciónprimordial del Switch es unir varias redes entre sí, sin examinar la información lo quele permite trabajar rápidamente, ya que solo evalúa la dirección de destino, aunqueactualmente se combinan con la tecnología Router para actuar como filtros y evitar el pasode tramas de datos dañadas.*El modelo de interconexión de sistemas abiertos (ISO/IEC 7498-1), también llamado OSI (open systeminterconnection) es el modelo de red descriptivo; Creado por la Organización Internacional para la Estandarización(ISO) en el año 1984 BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 118. 11927.1 AntecedentesBreve HistoriaEn los 60s poco había que conectar en cuanto a computadoras, los únicos mecanismos deacceso al Computador, estaban conectados al computador mediante un cable. La únicaposibilidad de acceso remoto era mediante el uso de una línea telefónica local.En 1966 dos computadores fueron conectados a través de un enlace discado de 1200 bpsentre los laboratorios Lincoln y la compañía System Development Corporation. En 1967Lawrence G. Roberts del MIT1 presenta el primer plan para crear ARPANET (AdvancedResearch Projects Administration Network) en una conferencia en Ann Arbor, Michiganen 1969.Los nodos eran minicomputadoras Honeywell DDP-516 con 12K en memoria con líneastelefónicas de 50 kbps.Nodo 1: UCLA2 (September)Nodo 2: Stanford Research Institute (SRI) (October)Nodo 3: University of California Santa Barbara (UCSB) (November)Nodo 4: University of Utah (December)1970 La universidad de Hawaii desarrolla la primera red conmutada1971 ARPANET crece a 15 nodos1972 Ray Tomlinson adapta su programa de correo electrónico para ARPANETEl científico frances Louis Pouzin crea CYCLADES31973 ARPANET cambia su nombre a DARPANET41973 ARPANET hace su primera conexión internacional con el University College ofLondon1974 Vinton Cerf and Bob Kahn publican “A Protocol for Packet NetworkIntercommunication” el cual especifica la arquitectur de un programa de control detransmisión (Transmission Control Program, TCP)1978 TCP se divide en TCP e IP1979 USENET1980 BITNET (Because It’s time to Network, Porque Es hora de Red), CSNET (ComputerScience NETwork) is built by the University of Wisconsin, the University of Delaware,Purdue University, RAND Corp5., and BBN61983 DCA (Defense Communication Agency) y DARPA7 establecen el TransmissionControl Protocol (TCP) e Internet Protocol (IP) y el conjunto de protocolos conocidoscomo TCP/IP.1983 ARPANET se divide en ARPANET y MILNET8. The military network, MILNET. 68nodos de los 113 fueron mudados a MILNET.1983 Se conectaron CSNET9 y ARPANET1984 Se introdujo Domain Name Service1988 Robert Morris, hijo de un experto de computación de la National Security Agency,envía un gusano a través de la red, afectando a 6,000 de los 60,000 hosts existentes. Élprogramó el gusano para reproducirse a sí mismo y filtrarse a través de los computadoresconectados. El tamaño de los archivos llenaba la memoria de las máquinas desabilitándolas1991 El CERN10, en Suiza, desarrolla la World Wide Web (WWW) y Tim Berner-Lee creael lenguaje HyperText Markup Language (HTML)1993 La NCSA crea Mosaic el primer navegador gráfico1994 Dos estudiantes de doctorado de Stanford, Jerry Yang y David Filo, crean Yet AnotherHierarchical Officious Oracle (Yahoo) ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 119. 1201 Massachusetts Institute of Technology2University of California, Los Angeles3 CYCLADES de conmutación de paquetes de red, fue un francés red de investigacióncreada en la década de 1970. Fue desarrollado para explorar alternativas a la ARPANETdiseño y apoyo a la investigación de la red en general. Fue extremadamente influyente enel diseño inicial de Internet.4 Advanced Research Projects Agency Network5 Researches ANd Development6 Bolt, Beranek and Newman7 Defense Advanced Research Projects Agency8 MILitary NETwork9 The Computer Science Network10 the European Organization for Nuclear Research27.2 CaracterísticasCaracterísticas Router-Permiten conexión a la LAN desde otras redes, así como de las computadoras que así losoliciten, principalmente para proveer de servicios de Internet.-Se puede interconectar con redes WLAN (Wireless Local Area Network), por medio dedispositivos inalámbricos como Access Point ó Routers Wi-Fi (Wireless Fidelity).-Permiten la conexión ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line), la cual permite elmanejo de Internet de banda ancha y ser distribuido hacia otras computadoras por mediode cables UTP.Existen básicamente dos tipos de routers:a) Estáticos: este tipo es más barato y está enfocado en elegir siempre el camino máscorto para los datos, sin considerar si aquel camino tiene o no atascos;b) Dinámicos: este es más sofisticado (y caro) y considera si hay o no atascos en lared . Trabaja para hacer el camino más rápido, aunque sea el camino más largo. Nosirve de nada utilizar el camino más corto si este está congestionado. Muchos de losrouters dinámicos son capaces de realizar compresión de datos para elevar la tasa detransferencia.Los routers son capaces de interconectar varias redes y generalmente trabajan en conjunto con hubs y switchs. Suelen poseer recursos extras, como firewall, por ejemplo.Características Hub-Permiten concentrar todas las estaciones de trabajo (clientes).-También pueden gestionar los recursos compartidos hacia los equipos clientes.-Cuentan con varios puertos RJ45 integrados, desde 4, 8, 16 y hasta 32.-Son necesarios para crear las redes tipo estrella (todas las conexiones de las computadorasse concentran en un solo dispositivo).-Permiten la repetición de la señal y son compatibles con la mayoría de los sistemasoperativos de red.-Tienen una función en la cual pueden ser interconectados entre sí, pudiéndose conectar aotros HubS y permitir la salida de datos (conexión en cascada), por medio del último puertoRJ45. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 120. 121Características Switch-Permiten la conexión de distintas redes de área local (LAN).-Se encargan de solamente determinar el destino de los datos “Cut-Throught”.-Si tienen la función de Bridge integrado, utilizan el modo “Store-And-Forward” y por lotanto se encargan de actuar como filtros analizando los datos.-Interconectan las redes por medio de cables-Se les encuentra actualmente con un Hub integrado.-Cuentan con varios puertos RJ45 integrados, desde 4, 8, 16, 32 y hasta 52.-Permiten la regeneración de la señal y son compatibles con la mayoría de los sistemasoperativos de red.-Actualmente compiten contra dispositivos Hub y Router y Switch inalámbricos.-El puerto 1 y el que se encuentre debajo de él, regularmente se utilizan para recibir el cablecon la señal de red y/o para interconectarse entre sí con otros Switches.27.3 Conexiones a redesCable UTP (Unshielded Twisted Pair - Par trenzado no apantallado)Es el cable de pares trenzados más utilizado, no posee ningún tipo de protección adicionala la recubierta de PVC y tiene una impedancia de 100 Ohm. Elconector más utilizado en este tipo de cable es el RJ45, parecidoal utilizado en teléfonos RJ11 (un más grande), aunque tambiénpuede usarse otros (RJ11, DB25,DB11, entre otros), dependiendodel adaptador de red. Es sin duda el que hasta ahora ha sidomejor aceptado, por su costo accesibilidad y fácil instalación.Sin embargo a altas velocidades puede resultar vulnerable a lasinterferencias electromagnéticas del medio ambiente.Cable STP (Shielded Twisted Pair- Par trenzado apantallado)En este caso, cada par va recubierto por una malla conductoraque actúa de apantalla frente a interferencias y ruido eléctrico. Suimpedancia es de 150 Ohm.El nivel de protección del STP ante perturbaciones externas esmayor al ofrecido por UTP. Sin embargo es más costoso y requieremás instalación. La pantalla del STP para que sea más eficazrequiere una configuración de interconexión con tierra (dotadade continuidad hasta el terminal), con el STP se suele utilizarconectores RJ49. Es utilizado generalmente en las instalacionesde procesos de datos por su capacidad y sus buenas características contra las radiacioneselectromagnéticas, pero el inconveniente es que es un cable robusto, caro y difícil deinstalar.Cable FTP (Foiled Twisted Pair- Par trenzado con pantalla global)En este tipo de cable como en el UTP, sus pares no estánapantallados, pero sí dispone de una apantalla global para mejorarsu nivel de protección ante interferencias externas. Su impedanciatípica es de 120 Ohm y sus propiedades de transmisión sonmás parecidas a las del UTP. Además puede utilizar los mismosconectores RJ45. Tiene un precio intermedio entre el UTP y STP. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 121. 12227.4 El RJ45RJ-45 (registered jack 45) es una interfaz físicacomúnmente usada para conectar redes de cableadoestructurado, (categorías 4, 5, 5e, 6 y 6a). Es parte delCódigo Federal de Regulaciones de Estados Unidos. Poseeocho pines o conexiones eléctricas, que normalmente seusan como extremos de cables de par trenzado.Para el conexionado esnecesario; el cable UTP,conectores RJ45 y Clipadora.Tipos de conexiones: Normal para ser conectado a un Hub Cruzado para conectar PC a PCDiferenciasEl hub es un dispositivo que tiene la función de interconectar las computadoras de unared local. Su funcionamiento es simple comparado con el switch y el router: El hub recibedatos procedentes de una computadora y los transmite a las demás. En el momento en queesto ocurre, ninguna otra conmutadora puede enviar una señal. Su liberación surge despuésque la señal anterior haya sido completamente distribuida.Si el cable de una máquina es desconectado o presenta algún defecto, la red no deja defuncionar. Actualmente, los hubs están siendo reemplazados por los switchs, debido a lapequeña diferencia de costos entre ambos.El switch es un aparato muy semejante al hub, pero tiene una gran diferencia: los datosprovenientes de la computadora de origen solamente son enviados a la computadorade destino. Esto se debe a que los switchs crean una especie de canal de comunicaciónexclusiva entre el origen y el destino. De esta forma, la red no queda “limitada” a una únicacomputadora en el envío de información. Esta característica también disminuye los errores(colisiones de paquetes de datos). Así como en el hub, un switch tiene varios puertos y lacantidad varía de la misma forma.El router es un dispositivo utilizado en redes de mayor presencia. Es “inteligente” que elswitch, pues, además de cumplir la misma función, también tiene la capacidad de escogerla mejor ruta que un determinado paquete de datos debe seguir para llegar a su destino. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 122. 12328.-PANTALLAS TÁCTIL O TOUCHSCREENPantalla que mediante un toque directo sobre su superficiepermite la entrada de datos y órdenes al dispositivo. A suvez, actúa como periférico de salida, mostrándonos losresultados introducidos previamente. Este contacto tambiénse puede realizar con lápiz u otras herramientas similares. Los componentes del Pantalla táctil son por lo general uncontrolador que se encarga de traducir laposición presionada a coordenadas en pantalla, software yuna pantalla de cristal transparente.Es una pantalla que mediante una tocada directo sobre su superficie permite la entrada dedatos y órdenes al dispositivo. A su vez, actúa como periférico de salida, mostrándonos losresultados introducidos previamente. Este contacto también se puede realizar con lápiz uotras herramientas similares.28.1 AntecedentesLos historiadores atribuyen la primera pantalla táctil al británico E.A. Johnson, desarrolladaalrededor de los años 1965 y 1967, la cual fue una pantalla táctil capacitiva. El inventordescribió su trabajo en un artículo publicado en 1965  y luego lo detalló en los añossiguientes, teniendo como idea usar esta tecnología en control de tráfico aéreo.Eso no llegó muy lejos, y en la década de los setenta, el doctor Sam Hurst (fundador de laempresa Elographics) fue el que dio el siguiente gran avance. Hurst creó un sensor “touch”en 1971 mientras era profesor de la Universidad de Kentucky. Este sensor fue llamado“Elograph” y fue patentado por la fundación de investigaciones de la propia universidad.El “Elograph” no era una pantalla táctil transparente como las que conocemos ahora, sinoque era bastante más tosco. La idea de Hurst era usar el sistema para leer información deforma más fácil. En 1973, el Elograph fue elegido dentro de uno de los 100 productostecnológicos más importantes para la época.Transcurrido unos años de investigación y desarrollo, Sam Hurst y su empresa logranfinalmente en 1977 crear y patentar la primera pantalla resistiva táctil, cuya tecnologíaha estado presente en muchos productos de hoy en día. Luego con el paso del tiempoElographics siguió trabajando en este tipo de pantallas, incluso en conjunto con Siemens,logrando la primera pantalla de vidrio táctil curva.Pero no es hasta 1983 que las pantallas táctiles dan el siguiente paso. HP lanzó al mercadouno de los primeros computadores con pantalla táctil para uso comercial. El llamadoHP-150 funcionaba con transmisores y receptores infrarrojos montados alrededor de unapantalla Sony TRC de 9”, el cual detectaba la posición de cualquier objeto no transparenteen la pantalla. Sin embargo los sensores se ensuciaban frecuentemente con polvo, por locual requería una constante limpieza para su correcto funcionamiento.Ya para los noventas, empieza a surgir la industria de pantallas táctiles en dispositivosmóviles. Y fue nada más ni nada menos que Apple la que la introdujo en este mercadoen 1993, con su (mal lograda) PDA llamada Newton. El equipo venía equipado conreconocimiento de escritura usando un lápiz. A la par, IBM también introduciría al mercadolo que sería el primer llamado “Smartphone”, que ofrecía las capacidades de un teléfono,un calendario, un bloc de notas, un beeper, una PDA e incluso una máquina de fax. Todoesto sin botones y simplemente a través de una pantalla táctil. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 123. 12428.2 TecnologíaLas pantallas táctiles que tienen los diferentes métodos de detección táctil.1. Tecnología de infrarrojos de pantalla táctil:Una pantalla táctil de infrarrojos se utiliza una matriz de XY LED infrarrojo y pares defoto -detector alrededor de los bordes de la pantalla para detectar una interrupción en elpatrón de haces de LED. Estos haces de LED se cruzan entre sí en patrones verticales yhorizontales. Esto ayuda a los sensores detectan la ubicación exacta del tacto.Una ventaja importante de este sistema es que puede detectar cualquier entrada que incluyeesencialmente un dedo, un dedo enguantado, lápiz o un bolígrafo. Se utiliza generalmenteen aplicaciones al aire libre y de punto de venta que no puede basarse en un conductor (talcomo un dedo desnudo) para activar la pantalla táctil.A diferencia de las pantallas táctiles capacitivas, las pantallas táctiles de infrarrojos norequieren ningún patrón en el cristal que aumenta la durabilidad y la claridad óptica delsistema global. Pantallas táctiles infrarrojas son sensibles a la suciedad/polvo que puedeninterferir con los rayos infrarrojos, y sufren de paraleje en superficies curvas y la prensaaccidental cuando se pasa a su dedo sobre la pantalla, mientras que la búsqueda delelemento a seleccionar.2.-Tecnología de pantalla táctil resistiva:La pantalla táctil resistiva consiste en una capa superior flexible fabricado con polietileno(PET) y una capa inferior rígida hecha de vidrio. Tanto las capas están recubiertas con uncompuesto de la realización de llama de óxido de indio y estaño (ITO) y luego espaciadoscon espaciadores. Una corriente eléctrica pasa por las dos capas, mientras que el monitorestá en funcionamiento, una corriente eléctrica fluye entre las dos capas. Cuando uncontacto se hace, las prensas de pantalla flexibles hacia abajo y toca la capa de fondo.Un cambio en la corriente eléctrica es por lo tanto detecta y las coordenadas del puntode contacto se calcula por el controlador y se analiza en señales legibles por el sistemaoperativo para reaccionar en consecuencia.Táctil resistente se utiliza en restaurantes, fábricas y hospitales debido a su alta resistenciaa los líquidos y contaminantes. Una ventaja importante de la tecnología táctil resistiva essu bajo costo. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 124. 125Las desventajas incluyen la necesidad de presionar hacia abajo, y el riesgo de daños.Algunos de los dispositivos más populares que utilizan la pantalla táctil resistiva esNintendo DS, Nokia N97, Sony Ericsson Satio, etc. Estos sistemas transmiten sólo el 75%de la luz del monitor.La pantalla táctil resistiva se divide en 4 -, 5 -, 6 -, 7 - y 8-cableada pantalla táctil resistiva.Si bien el diseño constructivo de todos estos módulos es similar existe una diferenciaimportante en cada uno de sus métodos para determinar la alinea del tacto.Métodos de pantallas táctiles resistivas- La pantalla táctil resistiva de cuatro hilos utiliza tanto las capas para calcular la informaciónejes de tacto. Toque en la medición de 4 hilos es un proceso paso 2. La coordenada x delpunto de contacto se calcula mediante la creación de un gradiente de voltaje en la capaflexible, y la coordenada y se determina mediante la creación de un gradiente de voltaje alo largo de la capa inferior.- La pantalla táctil resistiva de ocho hilos es simplemente una variación de la 4-hilos con laadición de 4 cables de detección, dos para cada capa. La detección de puntos de ayuda enla reducción del impulso del medio ambiente para aumentar la estabilidad del sistema. Lossistemas de cable 8-se aplican en tamaños de 10,4 “o más grande que el impulso puede ser.- La pantalla táctil resistiva de cinco hilos no se utiliza la capa flexible en la determinacióndel toque alinear. Toda la detección de la posición se utiliza en la capa de cristal estable.En este diseño, un cable va a la hoja de presentación (capa flexible) y cuatro cables sedistribuyen a las cuatro esquinas de la lámina inferior. La carátula sólo actúa como unainvestigación de medida de tensión.- El cable con pantalla táctil resistiva Seis y Siete es también una variante de la tecnologíade 5 y 4 hilos respectivamente. En la pantalla táctil 6-hilo resistivo de una capa de sueloadicional se añade detrás de la placa de vidrio que se dice que mejora el rendimiento delsistema. Si bien, la variante de siete hilos tiene dos líneas sensores de la placa inferior.3. Pantalla táctil capacitiva: Un panel de pantalla táctil capacitiva consta de un aislante tal como vidrio, recubiertacon un conductor transparente tal como óxido de indio y estaño. A medida que el cuerpohumano es también un conductor eléctrico, tocando la superficie de los resultados depantalla de una distorsión del campo electrostático de la pantalla, se puede medir como uncambio en la entrada al controlador para su procesamiento. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 125. 126Los dispositivos que usan la pantalla táctil capacitiva son Motorola Xoom, Galaxy Tab deSamsung, Samsung Galaxy SII, el iPhone de Apple.Capacitivo Toouchscreen también se divide en dos.- Capacidad Superficie -En esta técnica sólo un lado del aislador se recubre con una capa conductora. Mientrasel monitor está en funcionamiento, un campo electrostático uniforme se forma sobre lacapa conductora. Cada vez, un dedo humano toca la pantalla, la conducción de las cargaseléctricas se produce sobre la capa no revestida que se traduce en la formación de uncondensador dinámico. La computadora o el controlador detectan entonces la posiciónde contacto mediante la medición del cambio en la capacitancia en las cuatro esquinasde la pantalla. Por lo tanto, los más utilizados en aplicaciones sencillas, como controlesindustriales.- Capacitancia proyectada -En la tecnología de pantalla táctil capacitiva proyectada-, la capa conductora ITO estáinscrito para formar una rejilla de múltiples electrodos horizontales y verticales. Se trata dedetección a lo largo de ambos ejes X e Y usando el patrón de ITO claramente grabado. Lapantalla proyectiva contiene un sensor en cada intersección de la fila y la columna, lo queaumenta la precisión del sistema.Hay dos tipos de pantalla táctil capacitiva proyectada: Capacitancia y auto capacitanciaMutua.a) Capacidad mutuaEn mutuos sensores capacitivos, hay un condensador en cada intersección de cada filay cada columna. Una matriz de 16-por-14, por ejemplo, tendría 224 condensadoresindependientes. Se aplica un voltaje a las filas o columnas. Traer un dedo o lápiz cercaconductora a la superficie del sensor cambia el campo electrostático local, lo que reduce lacapacitancia mutua.b) Auto-capacitanciaEn la auto-capacitancia los sensores pueden tener la misma rejilla XY como sensoresde capacitancia mutua, pero las columnas y filas funcionan independientemente. Concapacidad propia, la carga capacitiva de un dedo se mide en cada electrodo de columna ofila por un medidor de corriente.c) Pantallas táctiles de onda acústica superficial (SAW)Tecnología de superficie de onda utiliza ondas ultrasónicas que pasan sobre la pantallatáctil. Cuando el panel es tocado, una parte de la onda es absorbida. Este cambio en lasondas ultrasónicas registra la posición del evento de contacto y envía esta informaciónal controlador para su procesamiento. En el monitor de un sistema de ondas acústicasde superficie, dos transductores (recibir y enviar) se colocan a lo largo de los ejes x e yde la placa de cristal del monitor. También se coloca en el cristal son reflectores, reflejanuna señal eléctrica enviada desde un transductor al otro. El transductor receptor es capazde decir si la onda ha sido afectada por un evento táctil en cualquier instante, y se puedelocalizar en consecuencia. La configuración de onda no tiene capas metálicas en la pantalla,lo que para un rendimiento de 100% y una claridades de imagen perfecta. Esto hace queel sistema de acústica de superficie mejore la visualización de gráficos detallados (otrossistemas tienen una importante degradación de la claridad). BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 126. 12729.- LÁPIZ ÓPTICODefinimos como Lápiz Óptico bajo la clasificación neta de un Dispositivo de Entrada que es utilizado en las computadoras, con un diseño bastante similar al de un elementoescritor fotosensible que es utilizado como una forma de reemplazar al mouse) o bien a lasPantallas Táctiles, solo que con mayor exactitud que estas últimas.Para su funcionamiento requiere de un controladorespecífico y de un Software especialmente diseñadoque permita su reconocimiento funcionando juntoa un  Monitor, eligiendo entonces las funciones decada Aplicación en funcionamiento en función a suscualidades fotosensibles: Cada vez que el lápiz toca elmonitor, éste funciona como si fuera el puntero.29.1 AntecedentesEl lápiz óptico fue creado en 1952 como parte de la Computadora Whirlwind, desarrolladopor el Instituto Tecnológico de Massachusetts. Se hizo bastante popular durante los años1980, cuando se utilizó en el Fairlight CMI y el BBC Micro. El lápiz óptico fue compatibletambién con varias tarjetas gráficas de los IBM PCs, incluyendo el Color Graphics Adapter(CGA), el Hercules Graphics Card (HGC), y el Enhanced Graphics Adapter (EGA). Desde1984, los concursantes del concurso de televisión Jeopardy! utilizan lápices ópticos paraescribir sus apuestas y respuestas en la ronda Final Jeopardy! (programa de televisión)El lápiz óptico es un periférico de entrada para computadoras tomando la forma de unavarita fotosensible que pueden ser usadas para apuntar   a objetos mostrados en un televisorde TRC o un monitor en una manera similar a una pantalla táctil pero con mayor exactitudposicional. Este periférico es habitualmente es usado para sustituir al mouse con menoréxito a la tableta digital. Está conectado a un cable eléctrico y requiere un software especialpara su funcionamiento. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 127. 128Haciendo que el lápiz toque el monitor el usuario puede elegir los comandos delos programas (el equivalente a un clic del mouse) bien presionado un botón enun lado del lápiz óptico o presionando este contra la superficie de la pantalla.29.2 FuncionamientoLos lápices ópticos operan mediante la detección de luz emitida por los fósforos de lapantalla, un cierto nivel de intensidad no nulo debe estar presente en la posición de lascoordenadas para ser seleccionado; de lo contrario, el lápiz no se activará.El circuito está conformado de 5 etapas que son:• La fuente de alimentación• Vibrador/generador de pulsos estable• El contador• El decodificador (incluye los dispositivos de salida o Led array)• La punta ópticaLa fuente alimentación:Diseñada y construida utilizando las técnicas de diseño de fuentes y los circuitosintegrados 7805 y 7905 para obtener un voltaje simétrico de 5V y -5V tal como semuestra en la figura más abajo.Vibrador o generador de pulsosEl segundo paso fue el diseño el circuito vibrador que se encargaría de generar los pulsospara la señal digital de entrada al contador.Para ello se utilizó el versátil temporizador 555; Un dispositivo bastante utilizado enelectrónica. Su construcción interna está compuesta una combinación de comparadoreslineales y multivibradores bi-estables, Flip-Flop.Una conexión en serie de tres resistores establece los niveles de voltaje de referencia delos dos comparadores (2vcc/3 y vcc/3). La salida de los comparadores inicia o reinicialos flip-flops, luego la salida de los circuitos flip-flop se conecta mediante una etapa deamplificación de salida a una terminal externa. El circuito Flip-Flop también opera untransistor que casi siempre tiene un nivel bajo en el colector y su función consiste endescargar el capacitor temporizador. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 128. 129Partes InternasA: Lente de concentración de la luz, para el refresco del pixel captado.B: foto-detector es un C.I, siendo el encargado de controlar la corriente que fluye a travésdel mismo a partir de la luz captada.C: Interruptor para la operación manual, al ser pulsado, existen otros que se acciona alpresionarlos sobre la pantalla.D: Circuito de amplificación, la señal recibida por el foto-detector, enviando el pulso haciala computadoraE: Cable de conexión hacia el hardware del la computadora.Ventajas y desventajas.El mecanismo de funcionamiento de los lápices ópticos parecía antes demasiado simple,dado que no necesitaban ni de un monitor especial ni de hardware desarrollado. A pesar detodo, llegaron a ser muy populares en su día.El gran inconveniente de este dispositivo es su falta de precisión. Para una correctadetección del haz de refresco, es necesario mantener el lápiz completamente perpendiculara la pantalla. Esto era relativamente fácil de lograr cuando se señalaban opciones, peroterriblemente complicado a la hora de desplazarlo por la pantalla.Las nuevas generaciones han solventado inconvenientes, y avanzan en nuevosdispositivos. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 129. 13030.- TABLETA DIGITALIZADORAUna tableta digitalizadora o tableta gráfica es undispositivo que permite al usuario introducir gráficoso dibujos a mano, tal como lo haría con lápiz a papel.También permite apuntar y señalar los objetos que seencuentran en la pantalla. Consiste en una superficieplana sobre la que el usuario puede dibujar unaimagen utilizando un lápiz que viene junto a latableta. Que hay dos tipos de tabletas, las pasivas ylas activas.30.1 AntecedentesLa primera tableta electrónica era la escritura Telautograph1, patentada por Elisha Gray en1888. La primera tableta gráfica parecida y se utilizo para el reconocimiento de escriturapor una computadora fue Stylator2 en 1957. Más como Tablet RAND3 también conocidocomo el Grafacon (por Graphic Converter), introducido en 1964. El Tablet RAND empleauna red de cables debajo de la superficie de la almohadilla que codificados horizontales yverticales coordenadas en un pequeño magnético señal. El lápiz reciba la señal magnética,que entonces podría ser decodificado de nuevo como coordinar la información Telautograph Tablet RANDOtras tabletas gráficas conocida como una chispa o pastillasacústicas, utiliza un lápiz óptico que genera clics con unabujía. Los clics se triangularon entonces por una serie demicrófonos para localizar la pluma en el espacio. El sistemaera bastante complejo y muy caro, y los sensores fueronsusceptibles a la interferencia por el ruido externo.1El telautograph, un análogo de precursor de la moderna fax en 31 de julio de 18882Stylator, que en 1957 creó el stylus, esa herramienta básica para las pantallas resistivas.3The RAND Corporation, se afirma que es el primer dispositivo gráfico digital que es de bajo costo.La creación de la tableta fue realizado por el Advanced Research Projects Agency. El Tablet RANDfue uno de los primeros dispositivos que utilizan un lápiz óptico como un instrumento muy práctico. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 130. 13130.2 TiposTabletas pasivasLas tabletas pasivas, hacen uso de inducción electromagnética, donde la malla dealambres horizontal y vertical de la tableta operan tanto transmitiendo la señal comorecibiéndola. Este cambio se efectúa aproximadamente cada 20 microsegundos. Latableta digitalizadora genera una señal electromagnética, que es recibida por el circuitoresonante que se encuentra en el lápiz. Cuando la tableta cambia a modo de recepción,lee la señal generada por el lapicero; esta información, además de las coordenadas en quese encuentra puede incluir información sobre la presión, botones en el lápiz o el ánguloen algunas tabletas. (El lápiz contiene un circuito esta información). Usando la señalelectromagnética, la tableta puede localizar la posición del estilete (Puñal de hoja muyestrecha y aguda) sin que éste llegue a tocar la superficie. El lapicero no se alimenta conpilas sino que la energía se la suministra la rejilla de la tableta por el acoplamiento de laresonancia. Esta tecnología está patentada por la empresa Wacom, que no permite quelos competidores la utilicen.Tabletas activasLas tabletas activas se diferencian de las anteriores en que el estilete contiene unabatería o pila en su interior que genera y transmite la señal a la tableta. Por lo tanto sonmás grandes y pesan más que los anteriores. Por otra parte, eliminando la necesidadde alimentar al lápiz, la tableta puede escuchar la señal del lápiz constantemente, sintener que alternar entre modo de recepción y transmisión constantemente, lo que conllevaun menor jitter(fluctuación), es la desviación no deseada de la periodicidad real de unperiódico supuesta señal en componentes electrónicos y de telecomunicaciones.30.3 Partes ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 131. 1321. Sistema de circuitos, cuando el cursor de posa sobre la superficie explora las filas y columnas buscando un cambio en la capacidad que permite detectar su posición.2. Interface, es le conector de comunicación.3. Superficie, la cual se divide en columnas y casillas, donde se detecta la posición del lápiz.4. Capas de plexiglás, la cual protege la parte superior de la tablilla.5. Panel de control6. Cursor, cada vez que se pone en posición el cursos es trasmitida a la computadora.7. Rejilla, es utilizada una matriz de cables para determinar la posición del lápiz.8. Interruptor, algunos lo tienen incorporado.30.4 CaracterísticasDimensiones: tamaño en general de la tableta (largo X ancho X alto), y está especificadaen pulgadas ó en centímetros.Área activa: espacio disponible con el que cuenta el usuario para manipular el lápiz.Nivel de presión: significa que tiene la capacidad de reconocer presión en los trazos pormedio del lápiz óptico.Resolución: su unidad de medida es lpi (“lines per inch”) ó líneas por pulgada. Es lamáxima cantidad de líneas que es capaz de reconocer la tableta digitalizadora.Velocidad de datos: es la cantidad de que es capaz de procesar y enviar hacia la computadora.Rango de inclinación: es la posición en grados (°) con respecto a la superficie horizontalque viene predeterminada la tableta digitalizadora. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 132. 13331.- PROTECTOR DE PANTALLAUn filtro óptico es el dispositivo usado para modificar ladistribución espectral o la polarización de la radiaciónincidente en la pantalla.¿El uso de la computadora afecta a mis ojos?Aunque en la actualidad no se  ha encontrado, ni comprobadocientíficamente un daño irreversible a nivel ocular por eluso de la computadora, no podemos negar la cantidad demolestias que nos causa el uso prolongado de esta.Existe un síndrome llamado síndrome de visión de computadora (s.v.c.) el cual se definecomo la condición resultante del excesivo uso de monitores de computadora o terminalesde video. Entre los signos y síntomas del s.v.c. encontramos: visión doble, visión borrosa,cambios en la percepción de colores, omitir letras o  renglones, dificultad para enfocar,sensación de destello, lagrimeo, parpadeo frecuente, ojos rojos,  ojo seco, comezón, parpados pesados, dolor ocular, dolor de cabeza, fatiga corporal,  entre otros; todas estasmolestias pueden ser causa de la necesidad de anteojos graduados,  malas condiciones detrabajo o iluminación, posturas incorrectas al usar la computadora, falta de algún filtro enel monitor o en los anteojos, hasta una deficiencia en la lagrima.Es necesario el uso de un filtro, ya sea en el monitor o en el uso de anteojos; existendiferentes tipos de filtros en anteojos, pero para el uso de la computadora están especificadoslos lentes con tratamiento antirreflejante o los color AX ò ambar(compuscreen), que porsus características nos ayudan a eliminar el brillo excesivo, luminosidad y contraste dela pantalla, haciendo menos molesto el uso y generando un mayor rendimiento al usar lacomputadora. LENTES PARA COMPUTADORA FILTRO PARA PANTALLAUn buen filtro de pantalla debe eliminar las reflexiones de luz originadas por las fuentesexternas, tanto los incidentes sobre el filtro como las que penetran entre este dispositivo yla pantalla. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 133. 134 La naturaleza intrínseca del método de visualización(puntos brillantes en movimiento, visto a corta distancia; losreflejos de fuentes de luz externa (focos, lámparas, ventanas, etc.) laperdida de nitidez de los pixeles, por el efecto depixeles contiguos, y radiaciones no visibles emitidas por el monitor.31.1 El efecto de un filtroEl efecto fundamental de un filtro, aun siendo de los más sencillo, es eliminar los reflejosocasionados por fuentes de luz externas. Los filtros más simple están realizados de mallade nylon oscuro, los filtros de vidrio o plástico son más caros y eliminan la reflexión defuentes externas mediante un recubrimiento anti-reflejos, similar a los anteojos, siendomuy eficientes, los polarizados, estos últimos eliminan reflexiones de luz, polarizado laradiación incidente y bloqueando las componentes polarizadas en esa dirección .Para eliminar la perdida de contraste debida al efecto de pixeles contiguos, el siguienteobjetivo de los filtros es mejorar dicho contraste mediante un material, similar a los lentesde sol, que reducen la intensidad luminosa pero a la vez, mejoran el contraste. Además si esposible debe bloquear la transmisiónde radiación no perpendicular.Los filtros de contraste evitan que elusuario note una pérdida de nitidezcuando recibe, no solo el efecto delpixel al que mira, sino también el delos adyacentes. El filtro evita que enel Punto “A” los rayos incidentes semezclen entre sí. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 134. 135Los filtros más sofisticados impiden el paso a aquellas radiaciones que, aun sin ser visiblespueden ser molestas para el ojo; las radiaciones ultravioleta y las ELF/VLF.*Otras ventaja de los filtros es la disminución en las aberraciones cromáticas (dificultadpara diferenciar colores) para ellos bloquean las componentes de luz no visibles que sin serdetectadas pueden confundir al ojo.Otros efectos:Estos filtros incorporan un cable para una conexión a tierra física (masa) están descarganlas cargas electroestáticas generadas por la pantalla (el monitor TRC maneja alto voltaje, elvidrio de la pantalla causa efecto “capacitor”, generando una alta corriente electroestática).Otra característica, el bloqueo de reflejos originados por radiaciones de luz que se cuelanentre filtros y pantalla (no desde afuera).Esto se logra recubriendo con una película antirreflejo la cara interna del filtro (filtro dedoble recubrimiento) o dotándolo con caras laterales que se ajusten al monitor impidiendoel paso de luz (filtro warp-around)También algunos contienen para la privacidad, bloqueo de radiaciones perpendicularesal propio filtro, impidiendo así que la imagen sea vista de manera lateral, únicamente sonvista de manera directa.31.2 Características de los filtros 1. Recubrimiento anti-reflejo 2. Mejora de contraste 3. Anti-estático 4. Eliminación de rayos UV/VDU 5. Recubrimiento anti-relejo 6. Privacidad*De muy baja frecuencia VLF o se refiere a las frecuencias de radio (RF) en el intervalo de 3 kHz a30 kHz y longitudes de onda de 10 a 100 kilómetros.Extremadamente baja frecuencia (ELF) son radiación electromagnética (ondas de radio) confrecuencias de 3 a 300 Hz, y las correspondientes longitudes de onda desde 100.000 hasta 1000kilómetros. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 135. 13632.- CÁMARA DE RED (WEBCAM)Una webcam es una cámara que puede transmitir imágenes en y através de la Internet. Hay cámaras web externas, las cuales se conectana la computadora por medio de un puerto que pueden ser USB oFireware, en la actualidad viene integradas (laptop).32.1 AntecedentesEn 1991, Quentin Stafford-Fraser y Paul Jardetzky, del departamento de Informática dela Universidad de Cambridge, que compartían despacho, hartos de bajar tres plantas yencontrarse la cafetera vacía, decidieron pasar al contraataque. Diseñaron un protocolocliente-servidor que conectándolo a una cámara, trasmitía una imagen de la cafetera a unaresolución de 128 x 128 pixels.Así, desde la pantalla de su computadora sabían cuando era el momento propicio para bajarpor un café, y de paso sabían quiénes se acababa el café y no la volvían a llenar. El protocolose llamó XCoffee y tras unos meses de depuración se decidieron a comercializarlo. En1992 salió a la venta la primera cámara web llamada XCam.32.2 FuncionamientoEl funcionamiento de una webcam es simple: una cámara de vídeo captura imágenescualesquiera y las pasa a una computadora que las traduce a lenguaje binario y las envíacada una determinada cantidad de segundos a Internet.Los pasos a seguir serían los siguientes:1.- Una cámara toma imágenes que envía regularmente a una computadora, de las cualesalgunas se actualizan cada pocos segundos y otras cada varias horas/días.2.- La computadora mediante un hardware/software adecuado traduce las imágenes a unformato binario (normalmente suelen ser archivo jpeg).3.- Las imágenes traducidas son incluidas dentro de una dirección URL, la cual nos da laposibilidad de que las imágenes sean vistas en la WWW. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 136. 13732.3 Características1. Resolución: Durante mucho tiempo se estableció un estándar, 320 x 240 píxeles, en laactualidad se ha pasado ese estándar con resoluciones a una gama media - alta es de 640 x480. La resolución es importante, como también otros factores como la transmisión rápiday sin perdidas en calidad, por lo que es necesario un ancho de banda suficientemente paratrasmitir unos 30 fotogramas por segundo.2. Óptica: La óptica de la cámara dependerá en gran medida la resolución y la calidad delas imágenes.Por todo ello, hay que mirar si la cámara tiene un anillo de enfoque para poder utilizarlaa diferentes distancias, o si cuenta con un iris automático o manual, que se encarga deadaptar la webcam a diferentes tipos de iluminación.3. Conexión: En el tipo de conexión; normalmente son USB 1.1 o USB 2.0. Aunque lamayoría de las cámaras que ofrecen una resolución elevada ya vienen con conexión USB2.0 (más rápida, hasta 480 Mb/s).4. Diseño: El elegir un diseño adecuado, hay que tener en cuenta su ubicación. Normalmentees encima del monitor, ya que de esta manera, cuando miramos la ventana de video dondeaparece nuestro interlocutor estamos mirando casi directamente a la cámara.5. Botones adicionales: La mayoría de webcams vienen con un botón que permite realizarfotos en cualquier momento enviando una señal a un programa, que automáticamentealmacena la foto en nuestro equipo.6. Conectividad inalámbrica: Existen cámaras basadas en tecnología inalámbrica que nospermiten situarlas a cierta distancia del equipo. Pueden ser usadas como dispositivos devigilancia o realizar videoconferencias.7. Usos múltiples: Existen webcam que pueden ser usadas como equipos auxiliares, comoejemplo trasportarla como, cámara fotográfica o cámara de video, o viceversa9. Micrófono: Algunos modelos que traen micrófono integrado, permitirá comunicarnoscon nuestro interlocutor.10. Software incluido: En el software viene incluido los controladores (drivers) y algúnprograma del fabricante que funciona como Shell (envolvente, presentación de programa). ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 137. 13833.-DIADEMA CON MICRÓFONOLas diademas es en realidad el conjunto de Auriculares y Micrófono integrado, sirvenpara conferencias de voz para grabar mensajes, etc.Parte A:33.1 El MicrófonoUn micrófono es un elemento capaz de captar ondas sonoras convirtiendo la potencia acústicaen eléctrica de similares características ondulatorias. Para ello se necesita la combinacióndistribuida en dos tipos de transductores. El primero es una fina lámina, llamada diafragma.Su misión es transformar las variaciones de presión en vibraciones mecánicas, es por tantoun transductor mecano acústico. El segundo transforma las vibraciones mecánicas recibidasen magnitudes eléctricas, es por tanto un transductor electromecánico. El conjunto de losdos transductores puede considerarse como uno electro acústico133.2 Antecedentes del MicrófonoEn 1827, Charles Wheatstone utiliza por primera vez la palabra “micrófono” paradescribir un dispositivo acústico diseñado para amplificar sonidos débiles. Procede delos vocablos griegos “micró” (pequeño) y “phon” (sonido). El primer micrófono formabaparte del Fonógrafo, el dispositivo más común para reproducir sonido grabado desdela década de 1870 hasta la década de 1880 y donde precisamente comenzó la historiadel micrófono y las grabaciones de audio. Fue conocido como el primer “micrófonodinámico”.Posteriormente, en 1876 Alexander Graham Bell, simultáneamente con Elisha Gray,registra una patente del “telégrafo hablado” (el primer teléfono). Por primera vez incluyeel micrófono funcional que usa un electroimán.El siguiente paso importante en el diseño del transmisor se debió a Henry Hunnings deInglaterra. Él utilizó los gránulos del choque entre el [diafragma] y una placa metálicatrasera. Este diseño originado en 1878, fue patentado en 1889. Este transmisor era muyeficiente y podía llevar más actual que sus competidores. Su desventaja era que tenía unatendencia a embalar y a perder su sensibilidad.También en 1878, es diseñado el primer micro de bobina móvil.En 1917, presentan el primer micro de condensador práctico y moderno.En 1931, Western Electric presenta el primer micro dinámico: el modelo 600, serie 618.En 1931, la marca RCA presenta el primer micrófono de cinta bidireccional: 44ª de imánpermanente.1 dispositivo que transforma la electricidad en sonido, o viceversa. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 138. 139En 1947, se funda AKG en Viena. En 1948, Neumann lanza el micro a válvulas U47, elprimer micro de condensador con patrón conmutable entre cardiode y omnidireccional.Acabó convirtiéndose en todo un clásico para grabar voces desde que se supo que FrankSinatra se negaba a cantar sin su U47.Historia de Audio-Technica:En 1962, Hideo Matsushita establece la empresa Audio-Technica Corporation enTokio. La compañía lanza los modelos AT-1 y AT-3MM de cápsulas estereofónicas yempieza a suministrar cápsulas a fabricantes de audio. Posteriormente, en 1978, Audio-Technica lanza los auriculares de condensador ATH-8 y ATH-7. Estos auricularesganaron diversos premios. Este año también se produjo el desarrollo y lanzamiento dela Serie 800 de micrófonos, y la creación de Audio-Technica Ltd. en Leeds, Inglaterra.En el año de 1991, sale al mercado el micrófono de condensador AT4033,elegido como el mejor micrófono en el AES (Audio Engineering Society) yen 1994, presenta el micrófono de condensador de multipatrón AT4050/CM5.En 1995, la planta de fabricación de micrófonos, auriculares, sistemasinalámbricos y mezcladores de micrófono consigue la certificación ISO9002.En el años de 1996, los micrófonos y auricularesde la empresa Audio-Technicason utilizados en todos los recintos de los Juegos Olímpicos de Atlanta en EUA.En 1998, Audio-Technica presenta el AT4060 un micro de condensador a válvulas deestudio; y el excelente resultado de los productos Audio-Technica en Atlanta ’96, hacenque en el año 2000 sea designada también como proveedor de en los juegos de Sydney’00.En 2002, Audio-Technica celebra su 40 aniversario. Y es designada, paraproporcionar aproximadamente 2.800 micrófonos para los Juegos deSALT LakeCity, marcando así su primera participación en unos Juegos Olímpicos de Invierno.33.3 Clasificación Micrófonoa) CarbónEs uno de los micrófonos más antiguos. Consiste en un compartimiento cerrado conpartículas de carbón (antracita y grafito) en su interior y como tapa una placa metálica fina(diafragma). Se coloca una fuente de tensión, actuando como bornes, el compartimiento dehierro y el diafragma. Al llegarle una onda sonora a la placa, ésta empuja a las partículasde carbón que se desordenan provocando una variación de resistencia y por tanto unavariación de la corriente que lo atraviesa reflejo de la presión sonora. Durante muchotiempo se utilizó en los teléfonos por lo baratos que son y la respuesta en frecuencia esidónea para la voz humana en aplicaciones de telefonía.Características:1. Son muy baratos.2. Respuesta en frecuencia mala, entre 200Hz-3000Hz (aunque idónea para la voz humana en aplicaciones de telefonía) .3. Curva muy irregular.4. Gran sensibilidad (-30 dB).5. Rapidez.6. Robustos.7. Baja impedancia.8. Bastante ruido.9. Se utilizan para teléfonos y porteros automáticos. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 139. 140De la curva del micrófono de carbón se deducen sus pobres características frecuencialesque han hecho posible su casi desaparición del mercado (excepto en teléfonos económicos).b) Dinámicos o Electro-dinámicosBobina móvilUna membrana se encuentra cerca de un imán y solidaria con una bobina móvil.Al moverse la membrana por algún sonido, también se moverá la bobina, lo queproducirá un cambio del campo magnético a través de la bobina, que transformaráen la producción de una tensión inducida en la misma.Características:1. Robustos.2. Tienen autonomía porque no necesitan alimentación.3. Una gran dinámica, que es la capacidad de movimiento que puede soportar la membrana.4. Pocos sensibles.5. Resiste bien la humedad, la temperatura y vibraciones.6. Curva de respuesta o Respuesta en frecuencia buena.7. Utilizados en exteriores (entrevistas), sonorizaciones en directo y en interiores (estudios de radio).8. Tiene baja impedancia (150-600 Ohmios).9. Suelen ser omnidireccionales o cardiodes.10. rotección de los campos magnéticos externos. P11. on baratos. S BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 140. 141Se basa en el principio de inducción electromagnética (son la versión dual de los altavocesde bobina móvil) según el cual si un hilo conductor se mueve dentro de una campomagnético, en el conductor se inducirá un voltaje. Son micrófonos muy utilizados por suresistencia, confiabilidad y buena respuesta en frecuencia.De la curva del micrófono de Electro-dinámicos se observa características de frecuenciasresulta aceptable.c) Cinta (o de velocidad)Consiste en una cinta metálica en zig-zag entre imanes que a medida que la presión sonorala mueva produce una tensión. La membrana es la cinta. Estos micrófonos también se lesconocen como micrófonos de velocidad.Características:1. Impedancia alta.2. Respuesta en frecuencia irregular.3. Bidireccionales, aunque pueden ser unidireccionales.4. Tiene una dinámica pequeña.5. Grandes, robustos y pesados.6. Sensible a las vibraciones.7. Utilizados en interiores.8. En los años 50S eran muy utilizados.Una fina cinta de metal que actúa de diafragma se suspende en una ranura entre dos piezasde polo magnético que se unen a un imán en forma de U. La cinta es típicamente de 1pulgada de longitud, 1/16 pulgadas de ancho y 0.0001 pulgadas de grueso. Un campomagnético fluye a través de la ranura entre las piezas de polo magnético, en direcciónparalela a la anchura de la cinta. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 141. 142Cuando una onda acústica incide en la cinta, ésta vibra en dirección perpendicular al campomagnético. Esto genera una fuerza en los electrones libres de la cinta, que se mueven endirección longitudinal a la cinta. Esto causa un voltaje de C.A entre los extremos de lacinta. Este voltaje es la salida eléctrica del transductor.El micrófono de cinta difiere del micrófono capacitivo y del dinámico en que no hay unacápsula que aísle la parte de atrás del diafragma de su parte delantera. Por tanto la presiónde la onda acústica incidente actúa en ambos lados de la cinta. Esto hace que la fuerza netaen la cinta sea proporcional al gradiente (derivada direccional) de la presión. De ahí esenombre que también se le da de micrófono de gradiente de presión. Ya que la velocidadde una partícula en una onda es proporcional al gradiente de presión, también se le llamamicrófono de velocidad.De la curva del micrófono de Cinta seaprecia características de frecuenciasresulta muy aceptable, siendo el demayor respuesta. Son utilizados para sonidos deambientes y famoso “boom” engrabaciones.d) Micrófonos Piezoeléctricos.Los micrófonos piezoeléctricos emplean cristales o cerámicas, que cuando se distorsionanpor la acción de ondas incidentes, se polarizan eléctricamente y producen voltajesrelacionados linealmente con las deformaciones mecánicas. Puesto que el efectopiezoeléctrico es reversible, todos los micrófonos piezoeléctricos funcionarán como fuentesde sonido al aplicarse un voltaje alterno a sus terminales. Son transductores recíprocos.Características:Omnidireccionales.1. Elevada impedancia.2. Alta sensibilidad.3. Muy frágiles.4. Sensibles a la humedad y temperatura.5. Respuesta en frecuencia como la voz (600 Hz-5 KHz)6. Cerámico BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 142. 1437. Similares en funcionamiento a los de cristal, pero, en este caso, se utilizan piezas cerámicas.8. Características:9. Alta impedancia.10. oporta mejor la humedad. S11. ensibilidad menor que la de cristal. S12. espuesta de frecuencia similar al anterior. RSon usados de manera muy amplia sonmono-cristales de Sal de Rochelle1 en lafabricación de este tipo de micrófonos.Desafortunadamente, tales cristales sedeterioran en la presencia de humedady se dañan permanentemente si sesometen a temperaturas por encimade 46º C. Otras opciones son cristalescortados de fosfato de dihidrógenoy amonio (ADP), o bien materialescerámicos.Aunque la respuesta de los micrófonospiezoeléctricos es mejor que la del micrófono de carbón, no llegue a ser suficientementebuena para grabaciones profesionales, por lo que se utiliza sólo en micrófonos pequeñospara voz.e) Micrófonos Condensador (de capacidad)Una especie de condensador entre una placa fija y la membrana móvil (diafragma),alimentadas por una tensión. Una pila genera la tensión continua entre la placa y lamembrana permitiendo el paso de electrones. Al llegar un sonido, la presión de éstedesplaza la membrana móvil y la acerca a la fija por lo que existe un mayor flujo deelectrones o menor según el movimiento y estas variaciones generarán una señal eléctrica.1 Ciertas substancias cristalinas, tales como el cuarzo, las sales de Rochelle y la turmalina poseenpropiedades eléctricas. Si una de estas substancias es deformada mecánicamente, produciráuna descarga eléctrica y si es colocada en un campo eléctrico, sufrirá deformación mecánica.Esta propiedad es conocida con el nombre de efecto piezoeléctrico o polarización eléctrica, y es elresultado de la presión. El fenómeno fue observado por Coulomb hace más de 175 años.  ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 143. 144Como hay gran impedancia la longitud del cable para que se perciba bien debe ser muycorta por lo que se añade un amplificador para que llegue más lejos. El amplificador es debaja impedancia (200 Ohm) y va dentro del micrófono.33.4 Características1. Direccionalidad variable mediante un interruptor (cardiode, omnidireccional, bidireccional).2. Sin autonomía propia, tiene que ser alimentado externamente (12, 24 o 48 v.).3. Alimentación AB (alimentación entre + y -) o alimentación PHANTOM2 (entre + o - y la masa).4. Poca dinámica.5. Resistencia o impedancia muy alta.6. Influencia de la humedad y temperatura.7. Muy sensibles.8. Respuesta en frecuencia muy buena.9. Utilización profesionalEn un micrófono capacitivo la placa posterior está fija, mientras que la otra (el diafragma)se desplaza al recibir variaciones de presión, ya que el interior del micrófono está a unpresión constante igual a la presión atmosférica. La variación de la capacitancia, al cambiarla distancia entre las placas, producirá una variación de voltaje.El micrófono capacitivo produce la mejor respuesta en frecuencia, por lo cual es el másutilizado en grabaciones profesionales, donde la fidelidad es un factor preponderante.Debido a que responde a variaciones de presión entra dentro del subgrupo de los micrófonosde presión, y como consecuencia de ello tiene una respuesta omnidireccional.2 La alimentación fantasma (phantom), es una forma de proporcionar alimentación (corrientecontinua) a los dispositivos de audio que lo necesitan. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 144. 145f) Micrófono EléctretExiste un material móvil llamado electret o electreto (que es policarbonato fluorado ofluorocarbono) que está polarizado. Este material separa un material fijo de una fina láminametálica y a causa de la vibración sonora varía el campo eléctrico creado y se produce unatensión o corriente eléctrica. A las placas no hay que alimentarlas, pero sí a un amplificadorya que la señal resultante es muy débil.Características:1. Son muy sensibles, pero no tanto como los de condensador.2. Su respuesta suele estar entre 50 Hz y 15 KHz.3. Omnidireccionales o unidireccionales.4. Muy caros.5. Alimentados por pilas (normalmente 1.5 v.).6. Muy delicados y sensibles a la humedad y a la temperatura.7. Buena respuesta en frecuencia.8. Impedancia alta.9. Se utilizan para locuciones, entrevistas y captación de música.Un material Electret tiene como característica su capacidad de mantener carga sinnecesidad de una fuente de polarización, por lo cual tiene cada vez mayor popularidad poreconómico.Características de los micrófonos que van a definir sus posibilidades de uso en lasdiferentes situaciones que se nos presenten. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 145. 146La sensibilidad: indica la capacidad del micrófono para captar sonidos muy débiles (ode poca intensidad). Es la presión sonora que debemos ejercer sobre el diafragma paraque nos proporcione una señal eléctrica y se mide a 1kHz y se expresa en milivoltios porPascal (mV/Pa). Entre los más sensibles se encuentran los condensadores seguidos porlos dinámicos y por último los de cinta. No es aconsejable el uso de micrófonos con unasensibilidad menor a 1mV/Pa.La fidelidad: indica la variación de la sensibilidad respecto de la frecuencia. Se mide paratodo el espectro audible y así nos proporcionan sus curvas en frecuencia que informande las desviaciones sobre la horizontal de 0 dB. Cuanto más lineal sea esta curva mayorfidelidad tendrá el micrófono.La impedancia de salida: es la resistencia que proporciona el micrófono a la salida delmismo. La baja impedancia, está entre 200 y 600 ohmios a 1kHz. Hay que tener en cuentaque la impedancia de salida del micrófono tiene que ser la tercera parte como máximo dela del equipo a la que se conecta para evitar la pérdida de señal y el incremento de ruidosde fondo. En Baja impedancia se podrán emplear cables largos mientras que en altas no,debido a que provocarían perdidas por efecto capacitivo.La directivilidad: señala la variación de la respuesta del micrófono dependiendo de ladirección de donde provenga la fuente sonora, es decir, muestra como varía la sensibilidadsegún de donde venga el sonido. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 146. 147Parte B:33.5 BocinasSe denomina bocina (del latín bucīna) un instrumento compuesto de una pera de gomay una trompeta unidos. Al presionar la pera, el aire sale por la trompeta, creando sonido.La bocina se inventó en Francia en 1680 y servía tan solo para la caza. Después se introdujoen Alemania y allí se perfeccionó y se aplicó a la música. Para esta se adoptó en Francia en1730 pero no la introdujeron en la orquesta de la ópera hasta en 1757.También llamado altoparlante o altavoz (considerando bocina en concepto moderno) laspiezas constituyentes de una bocina son de la siguiente manera.Parte electromagnética: formada por el imán y la bobina móvil. La bobina está sumergidadentro del campo magnético del imán de manera tal que, al ser recorrida por una corriente,por efecto de atracción y repulsión de campos magnéticos, dicha bobina se mueve.Parte mecánica: que se encuentra formada por el cono y el sistema de suspensión. El conoes solidario con la bobina y, por lo tanto, lo acompaña en su movimiento, cuando a estala atraviesa una corriente. De esta manera el cono vibra cuando por la bobina circula unacorriente variable.Parte acústica se encuentra formada por el recinto acústico en cargado de transmitir allugar de audición la energía sonora desarrollada por el cono.33.5.1 Partes1. Imán2. Bobina de voz3. Diafragma o cono4. Canasta o Campana5. Centardor o araña6. Suspensión7. Cubre polvo8. Cables flexibles ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 147. 148a.- Parte electromagnética: Formada por el imán y la bobina móvil. (La energía eléctricallega a la bobina móvil situada dentro del campo magnético del imán y por tanto se produceel movimiento de la bobina móvil)b.- Parte mecánica: Formada por el cono y la suspensión. (Debajo del cono está colocada labobina móvil, la cual al moverse arrastra al cono haciéndolo vibrar).1. Imán permanente y entrehierro.En el entrehierro se aloja en su interior el imán permanente, cual tiene forma cilíndrica.Se fabrica con un material de alta permeabilidad con el fin de evitar pérdidas de campomagnético. El imán permanente es el sistema de excitación de la bocina y va alojado en elinterior fijada.El imán es cilíndrico y de alta conducción. En la actualidad se fabrican con oxidoferromagnético (en general ferroxdure) que le dan características de inducción magnéticamuy superiores a al de los clásicos imanes de alnico, con un peso bastante inferior.2. Bobina móvil o de vozLa bobina móvil se devana sobre un tubo cilíndrico que debe ser capaz de soportar lascompresiones y expansiones que se originan durante el devanado, así como también losprovocados por la suspensión interna (araña) durante los movimientos vibratorios de labobina. Su espesor debe ser reducido para que el entrehierro del imán sea lo más chicoposible.Generalmente se construye el soporte de papel, cartón, cartón reforzado y de mayor calidadde aluminio y se aplica barniz para resistir las condiciones atmosféricas. El diámetro delalambre depende la potencia que debe manejar el conjunto y los hilos deben estar bienaislados para evitar cortocircuitos entre las espiras. La bobina se construye en 2, 3 o 4 capasde espiras arrolladas sobre el soporte. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 148. 1493. Diafragma o conoLas características de un material que definen su comportamiento acústico son: densidad,rigidez, y amortiguamiento interno. En otras palabras, cuanto más liviano y rígido sea elcono, mayor será el ancho de banda de la bocina. Y cuanto mayor sea su capacidad deamortiguamiento interno, más suave será la respuesta en frecuencia.Sus materiales típicos de construcción son: papel, cartón, cartón corrugado, plástico siendode mayor calidad (evita la humedad).4. Canasta, Campana o cuerpo principalSostiene todo el conjunto, debe de ser lo más rígido posible con el fin de evitar resonancias.Se construye en una estructura metálica con aberturas a la cual se le practican moldurasde refuerzo para aumentar la rigidez mecánica. Se le efectúa un tratamiento químico paraevitar la oxidación.5. Centrador o arañaLa misión de la araña es la de centrar al cono con el interior del entrehierro con el objeto deque no se produzcan rozamientos de la bobina móvil con el núcleo y el entrehierro. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 149. 1506. SuspensiónSe coloca con el fin de que el diafragma obtenga máxima flexibilidad en el sentido axial.No todas las bocinas la poseen y favorece en mayor medida la reproducción de los tonosgraves. Cubre polvo7. Cubre polvoSu nombre lo indica, cubre el entrehierro de posible contaminación y evitar así el roce dela bobina con el entrehierro.8. Cables flexiblesEl sistema de conexión desde la bobina se efectúa por medio de dos hilos que se adhierena la bobina en la parte posterior del cono y se unen a los terminales de conexión alojadossobre la campana este par de cables debe ser flexible.33.6 Características técnicasa) Impedancia.b) Respuesta en frecuencia.c) Frecuencia de resonancia.d) Directivilidad.e) Potencia máxima y mínima de una bocina.a) Impedancia.Es la oposición de un conductor o de un circuito a la circulación de una corriente alterna (laseñal de audio que sale del amplificador es una corriente alterna tipo compleja).Cuando se refiere a la impedancia de una bocina se está indicando la “oposición” o“resistencia” del alambre de cobre de la bobina a la circulación de la señal de audio.Los valores comerciales de impedancia de bocinas son 16,8, 4, ohm. Existiendo otrasimpedancias, se deben tener correspondencia directa con la impedancia de salida delamplificador para evitar daños a su circuito. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 150. 151b) Respuesta en frecuencia.Este parámetro proporciona el dato de la presión sonora generada por la bocina en funciónde la frecuencia a la cual es sometido. Para realizar la curva de respuesta en frecuencia sesuministra la bocina una señal de igual potencia en toda la gama de frecuencias audibles yluego se mide la potencia sonora generada por dicha bocina llevando los datos obtenidosa un cuadro. Con estos datos se construye la curva de presión sonora generada en funciónde la frecuencia.En el grafico se observan las variaciones de presión proporcionadas por la bocina conuna misma potencia de entrada y a distintas frecuencias. Quedando establecido que lasvariaciones por debajo de los 12 dB no son consideradas importantes y quedan establecidaspor los parámetros de fabricación, en este caso (por ejemplo) para los 100 Hz la presiónsonora es de 17 dB tomando como referencia los 1000 HZ CON 28 dB.El mínimo que se encuentra en las bajas frecuencias es denominado frecuencia deresonancia (fr.) mientras que el extremo superior en las altas frecuencias es denominadofrecuencia de corte (fc).Nótese que a lo largo del grafico hay varias oscilaciones, pero estas no son tan importantesmientas que las diferencias depresión sonora no superen los 12 dB, aproximadamente,y no existan diferencias considerables entre picos y valles cercanos (el crecimiento odecrecimiento debe ser gradual). A la zona comprendida por señales que no provocanvariaciones en la presión sonora superior a los 12 dB se llama centro de banda. Lafrecuencia de corte será aquella para la cual la intensidad sonora caiga aproximadamente 3dB del centro de banda.Como es imposible conseguir una bocina que posea una respuesta plana a toda la gama defrecuencias audibles, se recurre a la utilización de dos o tres bocinas en un sistema de altafidelidad. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 151. 152c) Frecuencia de resonancia.Es la frecuencia mecánica de resonancia (frecuencia de vibración del material) de la bobinamóvil y el cono o diafragma. Para conocerlo se aplica un impulso de tensión a la bobinamóvil, al quitarlo, el cono vibra a su frecuencia de resonancia.La importancia de este dato radica en que marca el límite inferior de la curva de respuestaen frecuencia de una bocina.Este parámetro se determina fácilmente a partir de la variación de impedancia de la bocinacon la frecuencia, ya que se produce un máximo de impedancia.La frecuencia de resonancia depende del sistema mecánico de montaje, del material de laconstrucción del cono, del sistema de suspensión utilizado, del diámetro del cono, etc.Una bocina con cono construido con material rígido tendrá una frecuencia de resonanciasuperior que otro cuyo diafragma es ligero.d) Directivilidad.Se refiere a la dirección en que emite el sonido una bocina. Se manejan diagramas polarespara indicar la directividad. Básicamente una bocina puede ser unidireccional, bidireccionalu omnidireccional.e) Potencia máxima y mínima de una bocinaLa potencia máxima o potencia admisible es el valor máximo de potencia que se le puedeaplicar a una bocina (a corto tiempo) sin que esta se destruya.Se llama potencia máxima de valor de potencia que puede soportar una bocina en usocontinuo. Por supuesto este valor es menor que la potencia admisible. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 152. 153La potencia mínima depende de la bocina y su recinto acústico. Es la potencia mínima quese le debe suministrar a una bocina para obtener un nivel cómodo de escucha.La potencia de una bocina depende de sus dimensiones y forma constructiva (disposicióndel cono, dimensiones de la bobina, calibre del alambre de la bobina, tamaño del imán,etc.). Básicamente son hay tres formas en que se construye el cono de una bocina:Clasificación de bocinas:Bocinas dinámicoBocinas electrodinámicoBocinas electroestáticoBocinas piezoeléctricoEl por qué de las Cajas Acústicas.Si una bocina comienza a radiar libremente en el aire, el cono se desplazará para producirun aumento de presión que propague la onda sonora. Al producirse este desplazamiento,en la parte trasera del cono aparecerá un cambio de presión contrario al que se produce enla parte frontal; es decir, cuando el cono se mueve hacia delante, creando un aumento depresión, por detrás se produce una disminución, y viceversa. Como la longitud de ondaen graves es mucho mayor que la superficie del cono, ambas ondas sonoras se propaganen todas direcciones. Por tanto, se superpondrán y sumarán una con otra en oposición defase. La onda sonora de la parte trasera del cono tenderá a cancelar la radiación de su partefrontal, apareciendo una gran pérdida en graves, es decir el rango de frecuencias en el cualel altavoz radiaCombinación de las ondas delanteray trasera. A este fenómeno se ledenomina cortocircuito acústico.Para evitar esto, si ponemos elaltavoz en una caja, estaremosaislando la parte frontalDe la bocina de su parte trasera. Asíevitamos que ambas ondas sonorasse anulen. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 153. 15433.7 AuricularesLos auriculares: A la empresa Beyerdynamic1 se le atribuye oficialmente el invento, afinales de los años 1930, y como la primera empresa en vender auriculares al público engeneral: modelo DT48 en 1937En la década de 1880, los primeros auriculares(“modernos”) fueron utilizados por losoperadores telefónicos. Fue un solo auricularque descansaba sobre el hombro del usuario ypesaba más de 10 libras.Gran Bretaña en 1895. De acuerdo con la historiade la BBC, “ Los suscriptores Electrophonequería escuchar la ópera que podría estarconectado a la Royal Opera House en CoventGarden. Se ponía sus auriculares a escuchar, eracapaz de ser estéreo (la primera transmisión envivo de sonido estéreo se llevó a cabo en 1881,los auriculares Electrophone fueron usados​​debajo de la barbilla en lugar de en la cabeza, yademás que parecían estetoscopios.1910 - Nathaniel Baldwin comenzó a fabricarlos auriculares modernos. Los vendió a laMarina de los EE.UU.. Esta fue la primera vezque un par de latas parecía algo a la actualidad.Baldwin nunca los patentados.1937 - El DT-48 de de Beyerdynamic seconvirtieron en los primeros auricularesdinámicos para el mercado. Aunque seríaunas décadas antes cuando los auriculareselectrostáticos se vendieron, esto fue un gransalto en la historia. Auriculares dinámicos son,hasta la fecha, el tipo más popular en el mercado1949 - Con un diseño en mente, AKG produjosu primer par de auriculares, el K120 es. Estemodelo, y otros más populares que siguieron,fueron suficientes para que AKG dejar elnegocio de equipos de cine y centrarse sólo enaudio.1958 - John C. Koss en 1958, creó el auriculareestéreo (primera Koss SP-3) y dio un asalto totalsobre la espera de los canales auditivos. Durantelas próximas décadas, Koss pasaría a dominar laindustria de auriculares.1 Beyerdynamic GmbH & Co. KG es una empresa alemana fundada en Berlín en 1924 por Eugen Beyer. Se dedicaa la manufactura de equipo profesional de audio como micrófonos, audífonos, sistemas inalámbricos y sistemas demicrofonía para conferencias y su sede está ubicada en la ciudad de Heilbronn. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 154. 1551959 - En un espectáculo en Tokio, Stax debutó en el mundo, primer electrostáticode los auriculares. El de SR-1 que entraría en producción un año después. Ahora sonextremadamente raros, son auriculares sin pérdida auditiva1968 - Una década después de la introducción del auricular estéreo de primera, Koss hizoel primer modelo electrostático. El ESP-6, estaban todavía muy lejos de las piezas masivascreado menos de un siglo antes.1979 – Sony y su Walkman. De repente, los auriculares tenían que ser portátil. Se incluyecon la compra del primer Walkman eran MDL-3L2 Sony auriculares.1980 - el auricular en la oreja se abrieron paso en la escena en los años 80, a pesar de que nollegaría a su punto máximo en popularidad hasta que Steven Paul Jobs cambió la música,años más tarde.1997 - , Sony pensó en auriculares que aislaban el sonido totalmente.2000 - Bose QuietComfort.2001 - El iPod cambió la música universo entero.2008 - Dr. Dre y Jimmy Iovine se unieron y, junto con Monster, creado Beats by Dreauriculares. Diseñado con graves profundos y gran calidad de sonido.Audífono:Este “audífono”, siendo en realidad un mono-audífono, fue muy popular en los 70s y 80sEs de muy baja calidad su funcionamiento se basaen un imán tipo anillo, en sus extremos don laminas,que a su vez actúan como terminales de señal (C.A),a la llegada de señal existe movimiento de laslaminas generando el sonido. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 155. 15634.- REGULADORES DE VOLTAJEEs un dispositivo que contiene varios enchufes, se encargade proteger contra altas y bajas de voltaje, por las posiblesvariaciones de energía eléctrica que provocan desgaste delos elementos electrónicos a largo plazo en los circuitos delas computadoras. El regulador estabiliza la electricidad aun nivel constante para evitar daños en los equipos.Es un equipo eléctrico que acepta una tensión variable a la entrada dentro de un rangomanteniendo una tensión relativamente constante a la salida en un rango mucho menorcomparado con el de entrada.  El Regulador se diseño para proteger específicamente losaparatos conectados a la corriente eléctrica.Ventajas:Funcionamiento permanente y seguro de todos sus equipos, las variaciones de voltaje dela red eléctrica no afectarán el funcionamiento, la calidad de sus procesos y tiempo defabricación.Eliminar los recursos económicos gastados innecesariamente, aprovechando todo elpotencial instalado: recursos técnicos, humanos, materiales, y de tiempo.Incremento en la productividad y eficiencia del sistema protegido así como aumento de lavida útil de sus equipos.34.1 FuncionamientoLa función del regulador de voltaje es la de proteger los aparatos eléctricos y electrónicoscontra altos y bajos voltajes, y además, protege contra picos de voltaje en la línea telefónicaque se conecta al modem de la computadora o al aparato de Fax.En el caso de que se presenten voltajes superiores a 142 volts o inferiores a 96 volts,el regulador seguirá compensando el voltaje hacia abajo o hacia arriba, pero ya no esconveniente seguir operándolo, ya que los voltajes de salida ya no serían apropiados paralos equipos que se tienen conectados.Se debe conectar un toma corriente correctamente polarizado* y aterrizado** para teneruna buena protección en los aparatos que se le conecten. El consumo de dichos aparatos nodeberá ser superior a la capacidad máxima del regulador. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 156. 157Si se conecta más carga de la que soporta el regulador, se fundirá el fusible. Desconecteparte de la carga y sustituya el fusible por otro de la misma capacidad. El regulador estádiseñado para estar funcionando las 24 horas del día y los 365 días del año. No debede operarse a temperaturas menores a 0 grados Centígrados ni superiores a 50 gradosCentígrados, ni a la intemperie.*Polarización.Es la manera de indicar la polarización adecuada el método es en el tomacorriente quetiene una de las ranuras de conexión más ancha que la otra. De esta forma el enchufe(polarizado también) está obligado a entrar en el tomacorriente en una posición idónea.  Siel receptáculo está conectado adecuadamente, un artefacto conectado a un tomacorrientepolarizado, el cable vivo, y nunca el neutro, se controla por el interruptor del artefacto. Siel tomacorriente no es polarizado, el cable neutro puede quedar conectado al interruptoren lugar del vivo, y la electricidad se mantiene dentro del aparato aunque el interruptor seapague.El por qué la Polarización: La corriente Alterna no tiene polaridad, en el caso de voltaje(+,-) pero si en fase, al conectar varios aparatos estos deberán estar en fase para evitarcortos o producir descargas erétricas. Siendo el motivo de la distorsión en el ancho de losdientes de la clavijas.**AterrizadoLa tierra conectada a los aparatos y equipos minimiza la posibilidad de recibir una sacudidaeléctrica cuando se tocan las partes metálicas de los dispositivos que han entrado encontacto con la electricidad. Un equipo aterrado está conectado a un cable de tierra, quecorre hasta la barra neutra del panel de control. Esta barra está conectada a la tierra, sí, alplaneta tierra por alguna de estas formas:A un tubo metálico que conduce agua fría y que proceda de debajo de la tierra o tengaconexión con tubos metálicos que corran bajo tierra.A barras metálicas enterradas profundamente en el suelo.A una placa metálica hundida bajo el cimiento. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 157. 158Cuando se produce un fallo al cuerpo de un aparato o dispositivo, el cable de tierra conducela electricidad a la barra de tierra del panel de servicios y esta a su vez al suelo con muypoca resistencia eléctrica, el amperaje sube sustancialmente, y se saltan el fusible o se“cae” el disyuntor. Nunca debe perderse la conexión a tierra.34.2 UPS (Uninterrupted Power System)Un UPS (Uninterrumpible Power Supply, o Fuente de Poder Ininterrumpible) tambiénconocido como No Break, es un dispositivo electrónico capaz de proporcionar unaalimentación eléctrica constante a cualquier dispositivo eléctrico o electrónico de funciónpuntual, para que continué funcionando de manera optima, teniendo en su interior unaBatería estándar y Sistemas Electrónicos.Lo que previene el UPS• Corte de energía: pérdida total de tensión de entrada.• Sobretensión: tiene lugar cuando la tensión supera el 110% del valor nominal.• Caída de tensión: cuando la tensión es inferior al 85-80% de la nominal.• Picos de tensión.• Ruido eléctrico o electromagnético.• Inestabilidad en la frecuencia.• Distorsión armónica, cuando la onda sinusoidal suministrada no tiene esa forma. BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  • 158. 159Esquema de funcionamiento del UPSRecomendaciones de uso1.-El no-break es para usarse en aparatoselectrónicos como computadoras; nose deben conectar aparatos con motoreléctrico, ni impresoras láser pues estetipo de equipos dañaran el no-break.2.-Cuando el equipo alcanza el máximotiempo de respaldo lo indica haciendoque la alarma audible pase de un “bip”intermitente a un tono continuo. Evite quesuceda esto3.-Si el no-break emplea fusiblesintercambiables, seleccione uno de lamisma capacidad cuando alguno de estosrequiera reemplazo.4.-En ocasiones el no-break mandará una señal sonora a pesar de que no haya sucedido unafalta de energía; esto se debe a que cuando la tensión de línea es o muy baja o muy alta,comienza a ajustar (regular) la tensión de salida para no dañar los equipos conectados. Laseñal se interrumpirá al restablecerse las condiciones normales.5.-Instale el no-break bajo techo y alejado del calor o la humedad excesivos.6.-Mantenga suficiente espacio alrededor del no-break para que permanezca adecuadamenteventilado.7.-No abra el interior del no-break.8.-No conecte reguladores u otros no-breaks a la salida o entrada del mismo. ALFONSO GOMEZ HERRERA
  • 159. 160BIBLIOGRAFÍA*Manual para reparar y mejorar computadoras personales editorial QUE Scott Muller*PC Interno. Marcombo. Data Becker, 1995.*Computer Architecture and Organization, Second Edition. Hayes, J. McGraw-Hill,1988.*Computer System Architecture. Mano, M. Prentice Hall, 1993.*Fundamentos de Informática. Fernando Sáez Vacas. Alianza Informática, 1991.*Apuntes sobre arquitectura de computadoras. Juan Ángel García Martínez.*Arquitectura de computadoras José Antonio de Frutos Redondo. Alcalá de Henares:*Departamento de Automática, Universidad de Alcalá de Henares, 1994.*Arquitectura de ordenadores. Enrique Hernández Hernández S.l.: s.n., 1998.*Arquitectura de ordenadores. Eduardo Alcalde Lancharro. Mcgraw-Hill, Interamericanade España, 1996.*Arquitectura de computadoras : de las técnicas básicas a las técnicas avanzadas /Gérard Blanchet, Bertrand Dupouy Masson, D.L. 1994*Arquitectura de computadoras: un enfoque cuantitativo /Jjohn L. Hennessy, David a.Patterson. McGraw-Hill, D.L. 1993*Organización y arquitectura de computadoras. William Stallings. Prentice Hall, 1997.*TODA LA PC Peter Norton C.E.C.S.A*Lathan, D.C., Transistors and integrated circuits, J.B Lippincott Co., Nueva York 1969*Mandi M., Fundamentals of Electronics, 2da edition, Prentice Hall, Englewood Cliffs,N.J., 1964*MicroComputacion Ediciones EuroMéxico George Lopezcano tomo I,II,III,IV y V*Computer Organization and Design, Fourth Edition., David A. Patterson John L.Hennessy*Computer Architecture., by John L. Hennessy*Hp fundamentos de tecnología de la información: hardware y*Software Para pc, Cisco press Editorial: PEARSON*Principios de electricidad y electrónica - tomo I,II,III Autor: Hermosa Donate Antonio*Gran libro hardware Editorial: Marcombo / Boixareu editores., Klaus Dembowski*Viaje A Las Profundidades Del PC Autor: José María Martín Martín-pozuelo Editorial:Ra-ma.*Hardware Desde Cero Autor: Damián Cottino Editorial: Mp Ediciones*Hardware Desde Cero Autor: Damián Cottino Editorial: Mp Ediciones*Acústica: La ciencia del sonido, Autora: Ana María Jaramillo Jaramillo., InstitutoTecnológico Metropolitano, ITM*Guía del programador para el IBM-PC Peter Norton, Anaya multimedia, 1988*Peter Norton: Solucion a Problemas de PC Peter Norton, Robert Jourdain, Prentice HallHispano-Americans S.A BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE

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