© 2012 ModmexInternet: http://www.modmex.com.mxEmail: modmex@modmex.com.mxLibro diseñado para distribución electrónicaMéxi...
3                        A.   S. MARINAALFONSO GOMEZ HERRERA
PRÓLOGO        El objetivo de este libro es explayar, de manera sencilla, como sea posible, elentendimiento y los principi...
Contenido                                                                     8.- TECLADOS...................................
33.4 Características...........................................144PERIFERICOS 2..............................................
Al parecer lo que realmente   importa es la pantalla     o por lo menos eso parece, ya que la mayoría      esta interesada...
81.- INTRODUCCIÓNE       l Hardware: En un ordenador, computadora, o Sistema Informático, es el término en       inglés qu...
91.3 Definición:	          La Real Academia Española define al hardware como el conjunto de loscomponentes que conforman l...
101.4.2 Segunda etapa: Sistema Electrónico.Fue1932  Vannevar Bush construyo en el Instituto Tecnológico de Massachussets (...
111ª generación: (1946-1955) Computadoras basados en válvula de vacío que se                                              ...
122.- GABINETES EN PCLa apariencia de la computadora es una caja metálica con diversos botones e ndicadores:2.1 Antecedent...
132.2 Tipos.           ase              Slim-c                                  Es muy similar al Desktop, pero este, es d...
143.-MOTHERBOARDLa placa base, también conocida como placa madre o tarjeta madre (inglés; motherboardo mainboard) es un co...
153.2 Partes• BIOS (Basic Input Output System) Es un programa que contiene, un conjunto deinstrucciones básicas que permit...
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 21...
173.4 Conectores1) Conectores PS/2 para mouse y teclado: incorporan un icono para distinguir su uso.2) Puerto paralelo: ut...
183.6 BIOSEl acrónimo BIOS (Basic Input/Output System) fue inventado por Gary Kildall el creadordel sistema operativo CP/M...
19 La BIOS es una memoria no volátil (ROM) y que sus datos están guardados y soninalterables, en cambio, la CMOS es una me...
203.8.3 SouthbridgeEs el encargado de conectar y controlar los dispositivos de Entrada/Salida, tales como losslot PCI, tec...
214.- CPU (Unidad Central de Proceso).4.1 Antecedente:El primer CPU en un solo chip (Intel 4004) fue elinventado en noviem...
224.4 Tipos 1-RISC (Reduced-Instruction-Set Computing). Los microprocesadores RISC se basan enla idea de que la mayoría de...
23ALFONSO GOMEZ HERRERA
241.-Dual in line*         18.-SCOKET 8 2.-286*                 19.-SOCKET 4793.-386                   20.-SOCKET 603/6044...
255.- LA MEMORIA5.1 Que son las memorias.La memoria es el recurso que determina el tamaño y el número de programas que pue...
265.3 Jerarquía de memoria        	•	Registros de procesador: Estos registros interaccionan continuamente con la CPU  (por...
275.4 Clasificación de memoriasLas memorias se clasifican, por la tecnología empleada y, además según la forma en que sepu...
286.- BUSES6.1 Función.Se denomina bus, en informática, al conjunto de conexiones físicas (cables, placa decircuito impres...
29           PROCESADOR                             Bus de                  Bus de datos                                  ...
30Presente en las viejascomputadoras XT y AT,pero aún conservado enalgunas motherboardsmás modernas, queusan     principal...
316.3.3 Bus EISA.EISA apareció con los equipos AT como un primer paso de avance hacia transferenciade datos a más alta vel...
32En la práctica, la mejor combinación de rendimiento yfunciones aparece a 33 Mhz.Tras la presentación del procesador Pent...
336.3.6 AGP (Accelerated Graphics Port)Este tipo de ranura es una ranura especializadapara tarjetas de video tipo AGP. La ...
347.- ENTRADA/SALIDA (E/S).7.1 Sus funciones:Funciones que debe realizar un sistema para elaborar labores de Output/input:...
357.2 Interrupciones (IRQ)(Interrupt ReQuest - solicitud de interrupción). Canales utilizados para gestionardispositivos p...
36Números IRQ•IRQ 0: Cronómetro del sistema. Este interruptor está reservado para el timer del sistema	         y jamás es...
37Como ejemplo:                              Salida:                                           MonitorAlgunos dispositivos...
382da PARTE                                   1  PERIFERICOS            BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
398.- TECLADOSUn teclado es un periférico de entrada, que convierte la acción mecánica de pulsar una teclaa pulsos eléctri...
408.2 Funcionamiento.Aunque existen muchos tipos de teclados, en términos generales este sería sufuncionamiento:En un tecl...
41El circuito integrado presenta un buffer RAM para almacenar hasta 10 códigos identificalas teclas oprimidas y/o soltadas...
42Al evolucionar las funciones recreativas a la par que las computadoras y video-consolascomenzaron a aparecer controles d...
4310.- MOUSE.El mouse o ratón es un dispositivo apuntador, que permite señalar e ingresar información.   Se le denomina mo...
44La circuitería interna cuenta los pulsos generados por la rueda y envía la información a lacomputadora, que mediante sof...
45La cantidad de pulsos generados para cada eje representa la distancia recorrida por elmouse respecto de ese eje represen...
4611.- SCANNERCon el arribo del diseño grafico y la edición de documentos conocida como DesktopPublishing (DTP) surgió una...
47La mayoría de los escáneres de incorporan la capacidad de reconocimiento óptico decaracteres, u OCR. (Optical character ...
48Resumen:•	 El escáner se mueve a lo largo del documento, línea por línea•	 Cada línea se divide en “puntos básicos”, que...
Breve introduccion al hardware
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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 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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Breve introduccion al hardware

  1. 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. 2. 3 A. S. MARINAALFONSO GOMEZ HERRERA
  3. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 22. 23ALFONSO GOMEZ HERRERA
  23. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 37. 382da PARTE 1 PERIFERICOS BREVE INTRODUCCION AL HARDWARE
  38. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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

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