1. CONCEPTOS GENERALES DE HARDWARE

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1. CONCEPTOS GENERALES DE HARDWARE El hardware se refiere a los componentes materiales de un sistema informático. La función de estos componentes suele dividirse en tres categorías principales: entrada, salida y procesamiento. Los componentes de esas categorías están conectados a través de un conjunto de cables o circuitos llamado bus con la unidad central de proceso (CPU) del ordenador, el microprocesador que controla la computadora y le proporciona capacidad de cálculo. El soporte lógico o software, en cambio, es el conjunto de instrucciones que un ordenador emplea para manipular datos: por ejemplo, un procesador de textos o un videojuego. Estos programas suelen almacenarse y transferirse a la CPU a través del hardware de la computadora. El software también rige la forma en que se utiliza el hardware, como por ejemplo la forma de recuperar información de un dispositivo de almacenamiento. La interacción entre el hardware de entrada y de salida es controlada por un software llamado BIOS (siglas en inglés de 'sistema básico de entrada/salida').Aunque, técnicamente, los microprocesadores todavía se consideran hardware, partes de su función también están asociadas con el software. Como los microprocesadores tienen tanto aspectos de hardware como de software, a veces se les aplica el término intermedio de microprogramación, o fireware.

1.1 HARDWARE DE ENTRADA. Consta de dispositivos externos —esto es, componentes situados fuera del Case de la computadora— que proporcionan información e instrucciones. Estos son: teclado, mouse, escáner, SAI (Sistema de Alimentación Ininterrumpida), micrófono, cámara, diskette etc. TECLADO El estándar es actualmente el teclado de 101 letras con la distribución QWERTY, 12 teclas de funciones, un teclado o pad numérico, teclas de función y teclas para el control de los cursos. Algunos teclados están diseñados para aplicaciones específicas, permitiendo una interacción rápida con los sistemas de computación. El teclado es un circuito en forma de matriz; cada circuito está conectado al dispositivo controlador, que reconoce la letra o código que envía el usuario cuando se cierra o abre un circuito. La configuración del teclado puede ser modificado por software. Disposición del teclado En cualquier primer vistazo a un teclado podemos notar una división de teclas, tanto por la diferenciación de sus colores, como por su distribución. Las teclas grisáceas sirven para distinguirse en las demás por ser teclas especiales (borrado, teclas de función, tabulación, tecla del sistema…). Si nos fijamos en su distribución vemos que están agrupadas en cuatro grupos: • • •

Teclas de función. Situadas en la primera fila de los teclados. Combinadas con otras teclas, nos proporcionan acceso directo a algunas funciones del programa en ejecución. Teclas de edición. Sirven para mover el cursor por la pantalla. Teclas alfanuméricas. Son las más usadas. Su distribución suele ser la de los teclados QWERTY, por herencia de la distribución de las máquinas de escribir. Reciben este nombre por ser la primera fila de teclas, y su orden es debido a que cuando estaban organizadas alfabéticamente la máquina tendía a engancharse, y a base de probar combinaciones llegaron a la conclusión de que así es como



menos problemas daban. A pesar de todo esto, se ha comprobado que hay una distribución mucho más cómoda y sencilla, llamada DVORAK, pero en desuso debido sobretodo a la incompatibilidad con la mayoría de los programas que usamos. Bloque numérico. Situado a la derecha de los teclados. Comprende los dígitos del sistema decimal y los símbolos de algunas operaciones aritméticas. Añade también la tecla especial Bloq Num, que sirve para cambiar el valor de algunas teclas para pasar de valor numérico a desplazamiento de cursor en la pantalla.

Clasificación de teclados En el mercado hay una gran variedad de teclados y se pueden clasificar de muchas formas: Según su forma física: • • • • •

Teclado expandido de 101/102 teclas: Es el teclado actual, con un mayor número de teclas. Tipo ergonómico: Diseñados para dar una mayor comodidad para el usuario, ayudándole a tener una posición más relajada de los brazos. Teclado multimedia: Añade teclas especiales que llaman a algunos programas en el computador, a modo de acceso directo, como pueden ser el programa de correo electrónico, la calculadora, el reproductor multimedia… Teclado inalámbrico. Suelen ser teclados comunes donde la comunicación entre el computador y el periférico se realiza a través de rayos infrarrojos, ondas de radio o mediante bluetooth. Teclado infrarrojo. Luz reflejada de interacciones del usuario con la superficie de interfaz pasa a través de un filtro infrarrojo y es fototransportada a un sensor de imágenes CMOS en el módulo sensor. Un hardware especial (Virtual Interface Processing CoreTM), implantado en el sensor chip, realiza entonces una determinación en tiempo real de la ubicación de la luz reflejada. Dicho hardware puede seguir simultáneamente muchos eventos de reflexión y de esa manera, admitir múltiples pulsaciones de teclas y entradas de datos superpuestas de control del cursor.

Según la tecnología de sus teclas se pueden clasificar como teclados de cúpula de goma, teclados de membrana:, teclados capacitativos y teclados de contacto metálico.

MOUSE

El mouse (pronunciado “maus”) o ratón es un periférico, generalmente fabricado en plástico, utilizado como dispositivo de entrada de datos y de control, dependiendo del software que maneje en cada momento. En los programas relacionados con el diseño y entornos operativos gráficos muchas veces el mouse permite utilizar el software de forma más sencilla y rápida que mediante el teclado, aunque todas sus funciones deben permanecer siempre accesibles desde el teclado, de manera que sea el usuario quien voluntariamente escoja el periférico que le resulte más cómodo. El acceso por ratón o mouse requiere de la instalación de controladores específicos que en general son más susceptibles de conflictos en el arranque que el teclado. Fue diseñado por Douglas Engelbart y Bill English, y más tarde perfeccionado en los laboratorios de Palo Alto de la compañía Xerox (conocidos como Xerox PARC). Aunque fue empleado en varios ordenadores personales como por ejemplo el Apple Lisa, no fue hasta la aparición del Macintosh de Apple cuando este periférico definitivamente se dio a conocer a la gran masa de usuarios. Desde que la mayoría de los mouses modernos se conectan con USB, es posible usar mouses marca Apple en computadoras con otros sistemas operativos y viceversa. Hasta mediados de 2005 las computadoras de Apple seguían incluyendo mouses con un solo botón, pero la empresa ha lanzado un modelo con dos botones «virtuales» con sensores debajo de la cubierta plástica, dos botones laterales programables y una bolita que permite mover el puntero 360°, llamado Mighty Mouse. Para s istemas UNIX con X Window el ratón o mouse clásico disponía de tres botones (para facilitar las operaciones de copiado y pegado directamente); en la actualidad la funcionalidad del tercer botón queda integrada en la rueda central que puede ser girada o pulsada. Tipos de mouse 1. Por mecanismo Mecánico Un mouse mecánico tiene una gran bola en su fondo y esta bola conduce dos «ruedas encoder» que generan pulsos en respuesta al movimiento del mouse. Una variación de esto es el mouse mecánico de Honeywell que tiene dos ruedas inclinadas 90 grados entre ellas en vez de una bola.

La circuitería dentro del mouse cuenta los pulsos generados por los codificadores y manda información sobre los movimientos del mouse al ordenador. Ésta es procesada en el controlador del sistema operativo correspondiente. Óptico Es una variante de mouse que carece de bola de goma, con lo que se consigue evitar el frecuente problema de la acumulación de suciedad en el eje de transmisión, y por sus características ópticas es mucho menos propenso a sufrir este inconveniente. Se considera uno de los mouses más modernos y más prácticos de usar de nuestros tiempos. Esta variante tiene un límite de tan sólo 800dpi (dpi= «Dots per inch» = puntos por pulgada o cantidad de puntos distintos que es capaz de distinguir en una pulgada).

Láser Este tipo de mouse es muchísimo más sensible, haciéndolo ideal para los diseñadores gráficos y los fanáticos de los juegos por computadora. En vez de utilizar el sistema de refracción y el halo de luz roja que utilizan los ópticos, tiene un motor de captura de movimiento a base de un láser (invisible al ojo humano) de 2,000 dpi lo que se traduce en un aumento significativo de la precisión y sensibilidad del mismo con respecto al óptico. Trackball El trackball es una concepción original basada en el hecho de que lo que realmente proporciona el movimiento al puntero es la bola, por este motivo el mouse presenta su bola al alcance del dedo pulgar siendo éste el único que es necesario mover para lograr el desplazamiento del puntero, con lo que el esfuerzo y la necesidad de espacio se reducen de modo importante. Es el modelo más utilizado cuando se dedica a un uso público. Su principal ventaja es que, ya que sólo se mueve un dedo y el brazo se mantiene en una posición, el dolor generado en el antebrazo por el movimiento del mouse no afecta en absoluto a los usuarios de este tipo de mouse.

Táctil Se trata de una pequeña superficie sobre la que desplazamos un dedo con la que controlamos el movimiento del cursor en la pantalla. 2. Por conexión Con cables Hoy en día se puede conseguir un mouse con cable a precios sumamente módicos, lo que hacen éste el más popular. Sin embargo, también se puede conseguir un mouse con cable de altas prestaciones; por ejemplo, un mouse láser. Los hay de todos los tipos. Vienen con uno de 2 tipos de conectores posibles en

la actualidad: puerto USB y puerto PS/2. Aún existen versiones del mouse que se conectan por puerto serie, pero son poco comunes. inalámbrico Es un mouse que se usa sin cables de comunicación entre el ordenador y el mouse. Al usarlo, se requiere de un punto de concentración de la señal inalámbrica producida por el mouse. A este punto se le llama receptor, y normalmente se conecta al computador por un puerto USB, aunque se le puede colocar un adaptador para que se conecte por el puerto PS/2. Según el método utilizado para la comunicación con el receptor, se pueden dividir en: • Radio Frecuencia (RF) Es el tipo más común y económico. Funciona enviando una señal a una frecuencia de 2.4Ghz, la misma que utilizan muchos teléfonos inalámbricos y las tecnologías inalámbricas IEEE 802.11b y IEEE 802.11g. Es muy popular ya que no sufre de muchas desconexiones ni interferencias de los otros equipos en su misma frecuencia y tiene un rango aceptable: aprox. 10 pies (3 metros). • Infrarrojo (IR) Éste utiliza la tecnología de transmisión de datos por señal infrarroja, la misma que utilizan teléfonos móviles/celulares y los controles remotos de nuestros televisores y equipos de sonido. Es mucho menos popular, ya que el rango de alcance es bastante inferior. También tienen el inconveniente de tener que tener una linea visual directa e ininterrumpida entre el mouse y el receptor de la señal. • Bluetooth (Bt) Utiliza el relativamente nuevo estándar de transmisión inalámbrica Bluetooth, IEEE 802.15.1, el mismo que utilizan los auriculares inalámbricos de los teléfonos celulares/móviles. El rango es de 30 pies (10 metros). Es un rango correspondiente a la Clase 2 del estándar Bluetooth. ESCÁNER Un escáner es un dispositivo para obtener o "leer" imágenes (escaner de ordenador o de barras) o encontrar un objeto o señal (escaner de un aeropuerto, o de radio). Hay diversos tipos de aparatos que reciben la denominación de escaner. Entre los que obtienen o leen imágenes hay: •



• •

Escáner de ordenador: se utiliza para introducir imágenes de papel, libros, negativos o diapositivas. El escáner 3-D es una variación de este para modelos tridimensionales. Escáner de código de barras: al pasarlo por el código de barras mandan el numero del código de barras al ordenador no una imagen del código de barras. Avisan con un bip que la lectura ha sido correcta. Son típicos de los comercios y almacenes. En medicina se usan varios sistemas para obtener imágenes del cuerpo, como la TAC, la RMN o la TEP. Se suele referir a estos sistemas como escaner. En Identificación biométrica se usan varios método para reconocer a la persona autorizada. Entre ellos el Escáner del iris, de la retina o de las huellas dactilares.

Entre los sistemas que rastrean o buscan señales u objetos están:

• •

los escaneres de los aeropuertos que detectan metales o explosivos en el equipaje. Escáneres de radiofrecuencias que buscan entre el espectro de radio alguna señal que se esta emitiendo.

Escáner de ordenador En informática, un escáner (del idioma inglés: scanner) es un periférico que se utiliza para convertir, mediante el uso de la luz, imágenes impresas a formato digital. Hay varios tipos. Hoy en día los mas extendidos son los planos. Tipos: • • •

De rodillo. Como el escáner de un fax Planos. Como el de las fotocopiadoras. De mano. En su momento muy económicos, pero de muy baja calidad. Prácticamente extintos.

Los escaneres pueden tener otros accesorios como un alimentador de hojas automático o un adaptador para diapositivas y transparencias. Al obtenerse una imagen digital se puede corregir defectos, recortar un área específica de la imagen o también digitalizar texto mediante técnicas de OCR. Estas funciones las puede llevar a cabo el mismo dispositivo o aplicaciones especiales. Hoy en día es común incluir en el mismo aparato la impresora y el escáner. Son las llamadas impresoras multifunción

SISTEMA DE ALIMENTACIÓN ININTERRUMPIDA Un SAI ("Sistema de Alimentación Ininterrumpida") es un dispositivo que, gracias a su batería de gran tamaño y capacidad, puede proporcionar energía eléctrica tras un

apagón a todos los dispositivos eléctricos conectados a él. Otra función que cumple es la de regular el flujo de electricidad, controlando las subidas y bajadas de tensión y corriente existentes en la red eléctrica. También son conocidos con su acrónimo inglés, UPS ("Uninterrupted Power Supply"). Los dispositivos que se conectan a un SAI se les denomina cargas críticas, pueden ser aparatos médicos, industriales o informáticos y, como se ha dicho antes, requieren tener siempre alimentación y que ésta sea de calidad debido a la necesidad de estar en todo momento operativos y sin fallos (por ejemplo, picos de tensión o caídas). webcam Una cámara web o webcam es una pequeña cámara digital conectada a un ordenador, la cual puede capturar imágenes y transmitirlas a través de Internet en directo, ya sea a una página web o a otra u otras computadoras en forma privada. Las webcam necesitan un ordenador para transmitir las imágenes. Sin embargo, existen otras cámaras autónomas que tan sólo necesitan un punto de acceso a la red informática, bien sea ethernet o inalámbrico. Para diferenciarlas de la webcam o cámaras de web se las denomina net cam o cámaras de red. También son muy utilizadas en mensajería instantánea y chat como el MSN Messenger, Yahoo! Messenger, etc. En el caso del Msn Messenger aparece un icono indicando que la otra persona tiene webcam. Por lo general puede transmitir imágenes en vivo, pero también puede capturar imágenes o pequeños videos (dependiendo del programa de la webcam) que pueden ser grabados y transmitidos por internet.

1.2 Hardware de Salida Consta de dispositivos externos que transfieren información de la CPU de la computadora al usuario informático. La pantalla convierte la información generada por el ordenador en información visual. MONITOR

Un monitor es el dispositivo periférico de salida más importante de un ordenador, denominado también pantalla. Su función es la de representar la información con la que estamos trabajando (formato del programa, imágenes, texto, curso ). Se conecta al ordenador a través de una tarjeta gráfica, también denominada adaptador o tarjeta de vídeo.

Parámetros de una pantalla • •







Píxel Unidad mínima representable en un monitor. Paso (dot pitch): Distancia entre dos píxeles del mismo color o entre dos celdas LCD. Se usa para medir la nitidez de la pantalla, y puede depender del tipo de rejilla utilizado. Se mide en milímetros, y lo mínimo exigible son 0.28mm.. Resolución: Número de píxeles representados en sentido horizontal y vertical. En la configuración de los monitores se puede escoger entre varias resoluciones, siendo unos más aconsejables que otros según el tamaño de la pantalla. A mayor resolución, mayor calidad de imagen. Hay que advertir de que la tarjeta gráfica puede limitar la resolución máxima de un monitor. Tasa de refresco: Frecuencia a la que la imagen es dibujada en la pantalla. Se mide en Hz, y es preferible que superen los 70Hz para que la vista no aprecie los parpadeos y no se canse tanto, aunque es un valor que depende de la resolución. Estos refrescos son proporcionados por la tarjeta gráfica que los fija una vez conocidas las capacidades del monitor, ya que si el número de refresco excede al número máximo de refrescos soportables por el monitor, éste se podría dañar. Dimensión del tubo: Longitud de la diagonal de la parte frontal del tubo de imagen. Se suele medir en pulgadas. Los monitores típicos son de 14, 15, 17, 19 o 21 pulgadas.

IMPRESORA Una impresora es un periférico de computador cuya función es transcribir/pasar un documento (imagen o texto) desde el ordenador (procesador de textos, bloc de notas, visor de imágenes, etc.) a un medio físico, generalmente papel, mediante el uso de cinta, cartuchos de tinta o también con tecnología láser.

Métodos de creación de imagen Toner Las impresoras de láser e impresoras de terminal utilizan este método para adherir toner al medio. El advenimiento de láseres de precisión a precio razonable ha hecho a la impresora monocromática basada en toner dominante en aplicaciones para la casa y la oficina. Chorro de tinta (Ink Jet) Las impresoras de chorro de tinta rocían cantidades muy pequeñas de tinta (usualmente unos picolitros) hacia el medio. Para aplicaciones de color incluyendo impresión de fotos, los métodos de chorro de tinta son los dominantes. Existen dos métodos para inyectar la tinta: •

Método térmico. Un impulso eléctrico produce un aumento de temperatura ( aprox. 480ºC durante microsegundos) que hace hervir una pequeña cantidad de tinta dentro de una cámara formando una burbuja de vapor que fuerza su salida por los inyectores. Al salir al exterior, este vapor se condensa y forma una mínúscula gota de tinta sobre el papel. Después, el vacío resultante arrastra nueva tinta hacia la cámara. Este método tiene el inconveniente de limitar en gran medida la vida de los inyectores, es por eso que estos inyectores se encuentran en los cartuchos de tinta.



Método piezoeléctrico. Cada inyector está formado por un elemento piezoeléctrico que, al recibir un impulso eléctrico, cambia de forma aumentando bruscamente la presión en el interior del cabezal provocando la inyección de una partícula de tinta. Su ciclo de inyección es más rápido que el térmico.

Impacto Las impresoras de impacto se basan en la fuerza de impacto para transferir tinta al medio, de forma similar a las máquinas de escribir, están típicamente limitadas a reproducir texto. Una impresora de rueda de margarita es un tipo específico de impresora de impacto donde los tipos están contenidos radialmente en una rueda, de ahí su aspecto de una margarita. Matriz de puntos En el sentido general, muchas impresoras se basan en una matriz de píxeles, o puntos, que juntos forman la imagen más grande. Sin embargo, el término matriz de puntos se usa específicamente para las impresoras de impacto que utilizan una matriz de pequeños alfileres para crear puntos precisos. La ventaja de la matriz de puntos sobre

otras impresoras de impacto es que estas pueden producir imágenes gráficas además de texto; sin embargo el texto es generalmente de calidad más pobre que las impresoras basadas en impacto de tipos. Algunas sub-clasificaciones de impresoras de matriz de puntos son las impresoras de alambre balístico y las impresoras de energía almacenada. Las impresoras de matriz de puntos pueden estar basadas bien en caracteres o bien en líneas, refiriéndose a la configuración de la cabeza de impresión. Las impresoras de matriz de puntos son todavía de uso común para aplicaciones de bajo costo y baja calidad como las cajas registradoras. El hecho de que usen el método de impresión de impacto les permite ser usadas para la impresión de documentos autocopiativos como los recibos de tarjetas de crédito, donde otros métodos de impresión no pueden utilizar este tipo de papel. Las impresoras de matriz de puntos han sido superadas para el uso general en computación.

Plotter Sirven para hacer impresiones de dibujo de planos de Arquitectura, Ingeniería, diseño industrial, etc., para la impresión de láminas, posters, ampliaciones fotográficas, gigantografías, carteles en rutas, vía pública, señalización, etc.

Otras impresoras Algunas otras clases de impresoras son importantes por razones históricas o para usos especiales, entre ellas están las siguientes: • • • • • • • •

Impresoras de tintura sublimada, usadas a veces para impresiones de alta calidad en color o fotográficas. Teletipo Máquina de escribir IBM Selectric Impresora térmica (papel sensible al calor) Impresora térmica de cera (Xerox/Tektronix) Impresora térmica sobre papel metalizado(Suministrada para Sinclair ZX81) Microsphere (papel especial) Fotocopiadora multifunción

TARJETA GRÁFICA Una tarjeta gráfica o tarjeta de vídeo es una tarjeta de circuito impreso encargada de transformar las señales eléctricas que llegan desde el microprocesador en información comprensible y representable por la pantalla del ordenador.

Normalmente lleva chips o incluso un procesador de apoyo para poder realizar operaciones gráficas con la máxima eficiencia posible, así como memoria para almacenar tanto la imagen como otros datos que se usan en esas operaciones. Dos aspectos importantes al considerar el potencial de una tarjeta gráfica son la resolución que soporta la tarjeta y el número de colores que es capaz de mostrar simultáneamente, en la actualidad la mayoría de las tarjetas soportan resoluciones de 1024 x 768 con 24 bits de colores (true color). Características • •





Procesador Gráfico: El encargado de hacer los cálculos y las figuras, debe tener potencia para que actúe más rápido y de mejor rendimiento. Disipador: Muy importante para no quemar el procesador, ya que es necesario un buen sistema de disipación del calor. Sin un buen disipador el procesador gráfico no aguantaría las altas temperaturas y perdería rendimiento incluso llegando a quemarse. Memoria de Video: La memoria de video, es lo que almacena la información de lo que se visualiza en la pantalla. Depende de la resolución que queramos utilizar y de la cantidad de colores que deseemos presentar en pantalla, a mayor resolución y mayor número de colores más memoria es necesaria. RAMDAC: Conversor analógico-digital (DAC) de la memoria RAM, empleado en las tarjetas gráficas para transformar la señal digital con que trabaja el ordenador en una salida analógica que pueda entender el monitor.

Tipos de tarjetas gráficas •

MDA: Presentaba texto monocromo.



Hércules: tarjeta gráfica monocroma.



CGA: La primera en presentar gráficos a color (4 colores).



EGA: Tarjeta que superó a la anterior (16 colores).



VGA: Fue la tarjeta estándar ya que tenía varios modos de vídeo. Permite 640 x 480 a 16/256 colores.



SVGA, SuperVGA, mejor que la VGA. Soporta resoluciones de 640 x 480, 800 x 600, 1024 x 768, 1280 x 1024 y 1600 x 1280 y colores 16, 256, 32 K, 64 K y 16 M (siempre según memoria en tarjeta). Es la más usada.

Actualmente los mayores fabricantes de chip gráficos en el mercado son Nvidia y Ati. Esto se debe a que se encargan solamente, de hacer los chip gráficos (GPU) y no fabrican tarjetas.

Tarjeta de sonido Una tarjeta de sonido o placa de sonido es una tarjeta de expansión para computadoras que permite la entrada y salida de audio bajo el control de un programa informático. Características generales Una tarjeta de sonido típica incorpora un chip de sonido que por lo general tiene el convertidor Digital-Análogo el cual cumple con la importante función de "traducir" formas de ondas grabadas o generadas digitalmente en una señal analógica y viceversa. Esta señal es enviada a un conector (para audífonos) en donde se puede conectar cualquier otro dispositivo como un amplificador, un altavoz, etc. Los diseños más avanzados tienen más de un chip de sonido, y tienen la capacidad de separar entre los sonidos sintetizados (usualmente para la generación de música y efectos especiales en tiempo real utilizando poca cantidad de información y tiempo del microprocesador y quizá compatibilidad MIDI) y los sonidos digitales para la reproducción. Esto último se logra con DACs (por sus siglas en inglés Digital-Analog-Conversor o Convertidor-Digital-Analógico), que tienen la capacidad de reproducir múltiples muestras digitales a diferentes tonos e incluso aplicarles efectos en tiempo real como el filtrado o distorsión. Algunas veces, la reproducción digital de multi-canales puede ser usado para sintetizar música si es combinado con un banco de instrumentos que por lo general es una pequeña cantidad de memoria ROM o flash con datos sobre el sonido de distintos instrumentos musicales. Otra forma de sintetizar música en las PC's es por medio de los "códecs de audio" los cuales son programas diseñados para esta función pero consumen mucho tiempo de microprocesador. La mayoría de las tarjetas de sonido también tienen un conector de entrada o "Line In" por el cual puede entrar cualquier tipo de señal de audio proveniente de otro dispositivo como micrófonos, casseteras entre otros y luego así la tarjeta de sonido puede digitalizar estas ondas y guardarlas en el disco duro del computador. Otro conector externo que tiene una tarjeta de sonido típica es el conector para micrófono. Este conector está diseñado para recibir una señal proveniente de dispositivos con menor voltaje al utilizado en el conector de entrada "Line-In".

Conexiones Casi todas las tarjetas de sonido se han adaptado al estándar PC99 de Microsoft que consiste en asignarle un color a cada conector externo, de este modo:

Color

Función

Rosa

Entrada analógica para micrófono.

Azul

Entrada analógica "Line-In".

Verde

Salida analógica para la señal estéreo principal (altavoces frontales).

Negro

Salida analógica para altavoces traseros.

Naranja

Salida Digital SPDIF (que algunas veces es utilizado como salida análoga para altavoces centrales).

En la actualidad se utilizan las tarjetas de sonido envolvente (surround), principalmente Dolby Digital 5.1 o superior. El número antes del punto (5) indica el número de canales y altavoces satélites, mientras que el número después del punto (1) indica la cantidad de subwoofers.

1.3 HARDWARE DE PROCESO PLACA BASE

La placa base, placa madre o tarjeta madre (en inglés motherboard) es la tarjeta de circuitos impresos que sirve como medio de conexión entre: El microprocesador, circuitos electrónicos de soporte, ranuras para conectar parte o toda la RAM del sistema, la ROM y ranuras especiales (slots) que permiten la conexión de tarjetas adaptadoras adicionales. Estas tarjetas suelen realizar funciones de control de periféricos tales como monitores, impresoras, unidades de disco, etc. Se diseña básicamente para realizar tareas específicas vitales para el funcionamiento de la computadora, como por ejemplo las de: • • • • • •

Conexión física. Administración, control y distribución de energía eléctrica. Comunicación de datos. Temporización. Sincronismo. Control y monitoreo.

Para que la placa base cumpla con su cometido, lleva instalado un software muy básico denominado BIOS.

PROCESADOR Un microprocesador es un conjunto de circuitos electrónicos altamente integrado para cálculo y control computacional. El microprocesador es utilizado como Unidad Central de Proceso en un sistema microordenador y en otros dispositivos electrónicos complejos como cámaras fotográficas e impresoras, y como añadido en pequeños aparatos extraíbles de otros aparatos más complejos como por ejemplo equipos musicales de automóviles. Parámetros significativos de un procesador son su ancho de bus (medido en bits), la frecuencia de reloj a la que trabajan (medida en hercios), y el tamaño de memoria caché (medido en kilobytes). Generalmente, el microprocesador tiene circuitos de almacenamiento (o memoria caché) y puertos de entrada/salida en el mismo circuito integrado (o chip). Vale acotar que existen dos tipos de memoria caché cuyo funcionamiento es análogo: (a) L1 o interna (situada dentro del propio procesador y por tanto de acceso aún más rápido y aún más cara). La caché de primer nivel contiene muy pocos kilobytes (unos 32 ó 64 Kb); y; (b) L2 o externa (situada entre el procesador y la RAM). Los tamaños típicos de la memoria caché L2 oscilan en la actualidad entre 256 kb y 2 Mb.

Evolución del microprocesador •

1971: Intel 4004:

El primer microprocesador comercial fue el Intel 4004, que salió al mercado el 15 de noviembre de 1971. • • • • • • • • • • • •

• • • •

19XX: Intel 8008 1978: Intel 8086, Motorola 68000 1979: Intel 8088 1982: Intel 80286, Motorola 68020 1985: Intel 80386, Motorola 68020, AMD80386 1989: Intel 80486, Motorola 68040, AMD80486 1993: Intel Pentium, Motorola 68060, AMD K5, MIPS R10000 1995: Intel Pentium Pro 1997: Intel Pentium II, AMD K6, PowerPC (versiones G3 y G4), MIPS R120007 1999: Intel Pentium III, AMD K6-2 2000: Intel Pentium 4, Intel Itanium 2, AMD Athlon XP, AMD Duron, PowerPC G4, MIPS R14000 2005: Intel Pentium D, Intel Extreme Edition con hyper threading, Intel Core Duo, IMac con Procesador Intel Core Duo, AMD Athlon 64, AMD Athlon X2, AMD Athlon FX. 2006: Intel Core 2 Duo, Intel Core 2 Extreme, AMD Athlon FX 2007: Intel Core 2 Quad, AMD Quad Core, AMD Quad FX 2008: Procesadores Intel y AMD con más de 8 núcleos. 2010: Procesadores Intel Core I3, I5 o I7

MEMORIA PRINCIPAL La memoria principal son circuitos integrados capaces de almacenar información digital, a los que tiene acceso el microprocesador del equipo de computación. Poseen una menor capacidad de almacenamiento que la memoria secundaria, pero una velocidad millones de veces superior. En los ordenadores son utilizados dos tipos de estos dispositivos: 1. Memorias tipo ROM (Read Only Memory) "Memoria de solo lectura" que almacenan códigos de programa grabados en fábrica, a veces protegidos por derechos de autor. El CI donde se almacena el BIOS del ordenador, es una memoria ROM. 2. Memorias tipo RAM (Random Access Memory) "Memoria de acceso aleatorio", almacena datos que pueden ser escritos y borrados atendiendo a los procesos de computación. "Aleatorio" indica que sus localidades pueden ser accedidas directamente, dando rapidez a los procesos; a diferencia de las memorias secuenciales que para llegar a una posición, hay que pasar antes por las posiciones previas. El microprocesador direcciona las posiciones de la RAM para poder acceder a los datos almacenados en ellas y para colocar los resultados de las operaciones. El bloque RAM, los de ROM y los discos de almacenamiento masivo de datos conforman el subsistema de memoria de una CPU.

MEMORIA SECUNDARIA La memoria secundaria es un conjunto de dispositivos periféricos para el almacenamiento masivo de datos de un ordenador, con mayor capacidad que la memoria principal, pero más lenta que ésta. El disquete, el disco duro o disco fijo, las unidades ópticas, las unidades de memoria flash y los discos Zip, pertenecen a esta categoría. Estos dispositivos periféricos quedan vinculados a la memoria principal, o memoria interna, conformando el sub-sistema de memoria del ordenador. Soportes de memoria secundaria: • • • • • •

CD, CD-R, CD-RW DVD, DVD-/+R, DVD-/+RW Disquete Cinta magnética Disco duro Memoria flash

DISCO DURO Se llama disco duro (en inglés hard disk, abreviado con frecuencia HD o HDD) al dispositivo encargado de almacenar información de forma persistente en un ordenador. Los discos duros generalmente utilizan un sistema de grabación magnética analógica. En este tipo de disco encontramos dentro de la carcasa una serie de platos metálicos apilados girando a gran velocidad. Sobre estos platos se sitúan los cabezales encargados de leer o escribir los impulsos magnéticos. Hay distintos estándares a la hora de comunicar un disco duro con el ordenador. Los más utilizados son IDE/ATA, SCSI, y SATA (de reciente aparición). Tal y como sale de fábrica el disco duro no puede ser utilizado por un sistema operativo. Antes tenemos que definir en él una o más particiones y luego hemos de darles un formato que pueda ser entendido por nuestro sistema.

MEMORIA FLASH La Memoria flash es una forma evolucionada de la memoria EEPROM que permite que múltiples posiciones de memoria sean escritas o borradas en una misma operación de programación mediante impulsos eléctricos, frente a las anteriores que sólo permite escribir o borrar una única celda cada vez. Por ello, flash permite funcionar a velocidades muy superiores cuando los sistemas emplean lectura y escritura en diferentes puntos de esta memoria al mismo tiempo.

BUS DE DATOS En Informática, bus es el conjunto de conductores eléctricos en forma de pistas metálicas impresas sobre la placa base del computador, por donde circulan las señales que corresponden a los datos binarios del lenguaje máquina con que opera el Microprocesador. Bus es una palabra inglesa que significa "transporte"; aplicada a la informática, se relaciona con la idea de las transferencias internas de datos que se dan en un sistema computacional en funcionamiento. En el bus todos los nodos reciben los datos aunque no se dirijan a todos éstos, los nodos a los que no van dirigidos los datos simplemente los ignoran. Hay tres clases de buses: Bus de Datos, Bus de Direcciones y Bus de Control. El primero mueve los datos entre los dispositivos del hardware: de Entrada como el Teclado, el Escáner, el Ratón, etc.; de salida como la Impresora, el Monitor o la tarjeta de Sonido; y de Almacenamiento como el Disco Duro, el Diskette o la Memoria-Flash. Estas transferencias que se dan a través del Bus de Datos son gobernadas por varios dispositivos y métodos, de los cuales el Controlador PCI, "Peripheral Component Interconnect", Interconexión de componentes Periféricos, es uno de los principales. Su trabajo equivale, simplificando mucho el asunto, a una central de semáforos para el tráfico en las calles de una ciudad. El Bus de Direcciones, por otra parte, está vinculado al bloque de Control de la CPU para tomar y colocar datos en el Sub-sistema de Memoria durante la ejecución de los procesos de cómputo. El Bus de Control transporta señales de estado de las operaciones efectuadas por el CPU con las demás unidades. Una placa base tipo ATX tiene tantas pistas eléctricas destinadas a buses, como anchos sean los Canales de Buses del Microprocesador de la CPU: 64 para el Bus de datos y 32 para el Bus de Direcciones. El "ancho de canal" explica la cantidad de bits que pueden ser transferidos simultáneamente. Así, el Bus de datos transfiere 8 bytes a la vez.

Para el Bus de Direcciones, el "ancho de canal" explica así mismo la cantidad de ubicaciones o Direcciones diferentes que el microprocesador puede alcanzar. Esa cantidad de ubicaciones resulta de elevar el 2 a la 32ª potencia. "2" porque son dos las señales binarias, los bits 1 y 0; y "32ª potencia" porque las 32 pistas del Bus de Direcciones son, en un instante dado, un conjunto de 32 bits. Así, el Canal de Direcciones del Microprocesador para una PC-ATX puede "direccionar" más de 4 mil millones de combinaciones diferentes para el conjunto de 32 bits de su Bus.

1.4 HARDWARE DE ENTRADA/SALIDA Aquí se encuentran: módem (Modulador/Demodulador), disquete, ZIP, CD-ROM, DVDROM, HD-DVD, Blu-Ray Disc, memoria USB (pendrives, Flash disks, etc), disco duro externo, memorias de pequeño tamaño MODEM El MODEM es otro de los periféricos que con el tiempo se ha convertido ya en imprescindible y pocos son los modelos de ordenador que no estén conectados en red que no lo incorporen. Su gran utilización viene dada básicamente por dos motivos: Internet y el fax, aunque también le podemos dar otros usos como son su utilización como contestador automático incluso con funciones de centralita o para conectarnos con la red local de nuestra oficina o con la central de nuestra empresa. Aún en el caso de estar conectado a una red, ésta tampoco se libra de éstos dispositivos, ya que en este caso será la propia red la que utilizará el MODEM para poder conectarse a otras redes o a Internet estando en este caso conectado a nuestro servidor o a un router

TARJETA DE RED Network Interface Card, Tarjeta de Interfaz de Red en español, es un dispositivo electrónico que permite a una DTE (Data Terminal Equipment) ordenador o impresora acceder a una red y compartir recursos entre dos o más equipos (discos duros, cdrom, etc). Hay diversos tipos de adaptadores en función del tipo de cableado o arquitectura que se utilice en la red (coaxial fino, coaxial grueso, etc.), pero, actualmente el más común es del tipo Ethernet utilizando un interfaz o conector RJ45. Las tarjetas de red Ethernet pueden variar en función de la velocidad de transmisión, normalmente 10 Mbps ó 10/100 Mbps. Actualmente se están empezando a utilizar las de 1000 Mbps, también conocida como Gigabit Ethernet y en algunos casos 10 Gigabit Ethernet, utilizando también cable de par trenzado, pero de categoría 6, 6e y 7 que trabajan a frecuencias más altas. Otro tipo de adaptador muy extendido hasta hace poco era el que usaba conector BNC. También son NIC las tarjetas inalámbricas o wireless, las cuales vienen en diferentes variedades dependiendo de la norma a la cual se ajusten, usualmente son 802.11a, 802.11b y 802.11g. La más popular es la 802.11b que transmite a 11 Mbps con una distancia teórica de 100 metros. Cada tarjeta de red tiene un número identificativo único de 48 bits, en hexadecimal llamado MAC (no confundir con Apple Macintosh). Estas direcciones hardware únicas son administradas por el Institute of Electronic and Electrical Engineers (IEEE). Los tres primeros octetos del número MAC conocidos como OUI identifican a proveedores específicos y son designados por la IEEE.

1.5 Interfaz, conectores o puertos. Puertos PS/2: Estos puertos son en esencia puertos seriales que se utilizan para conectar pequeños periféricos a la PC. Su nombre viene dado por las computadoras de modelo PS/2 de IBM, donde fueron utilizados por primera vez. Este es un puerto serial, con conectores de tipo Mini DIN, el cual consta por lo general de 6 pines o conectores. La placa base tiene el conector hembra. En las placas de hoy en día se pueden distinguir el teclado del Mouse por sus colores, siendo el teclado (por lo general) el de color violeta y el Mouse el de color verde.

Puertos USB (Universal Serial Bus): Fue creado en 1996, el estándar incluye la transmisión de energía eléctrica al dispositivo conectado. Algunos dispositivos requieren una potencia mínima, así que se pueden conectar varios sin necesitar fuentes de alimentación extra. El USB puede conectar periféricos como mouse, teclados, escáneres, cámaras digitales, impresoras, discos duros, tarjetas de sonido y componentes de red. Para dispositivos multimedia como escáneres y cámaras digitales, el USB se ha convertido en el método estándar de conexión. Para impresoras, el USB ha crecido tanto en popularidad que ha empezado a desplazar a los puertos paralelos porque el USB hace sencillo el poder agregar más de una impresora a un ordenador personal.

Características: • Una central USB le permite adjuntar dispositivos periféricos rápidamente, sin necesidad de reiniciar la computadora ni de volver a configurar el sistema. • El USB trabaja como interfaz para la transmisión de datos y distribución de energía que ha sido introducido en el mercado de PCs y periféricos para mejorar las lentas interfases serie y paralelo. • Los periféricos para puertos USB son reconocidos automáticamente por el computador (y se configuran casi automáticamente) lo cual evita dolores de cabeza al instalar un nuevo dispositivo en el PC. • Los puertos USB son capaces de transmitir datos a 12 Mbps.

Puertos Seriales (COM): Son adaptadores que se utilizan para enviar y recibir información de BIT en BIT fuera del computador a través de un único cable y de un determinado software de comunicación. Características: • Los puertos seriales se identifican típicamente dentro del ambiente de funcionamiento como puertos del COM (comunicaciones). Por ejemplo, un ratón pudo ser conectado con COM1 y un módem a COM2. • Los voltajes enviados por los pines pueden ser en 2 estados, encendido o apagado. Encendido (valor binario de 1) significa que el pin esta transmitiendo una señal entre -3 y -25 voltios, mientras que apagado (valor binario de 0) quiere decir que esta transmitiendo una señal entre +3 y +25 voltios. Estos conectores son de tipo macho y los hay de 2 tamaños, uno estrecho, de 9 pines agrupados en dos hileras con una longitud aproximada de 17mm y otro ancho de 25 pines, con una longitud de unos 38mm, internamente son iguales (9 pines) y realizan las mismas funciones.

Puertos Paralelos (LPT): Son conectores utilizados para realizar un enlace entre dos dispositivos; en el sistema lógico se le conoce como LPT. Normalmente se utiliza para conectar impresoras, scanners y en algunos casos hasta dos PCs.

Puertos RJ-11: Es un conector utilizado por lo general en los sistemas telefónicos y es el que se utiliza para conectar el MODEM a la línea telefónica de manera que las computadoras puedan tener acceso a Internet. El RJ11 se refiere expresamente al conector de medidas reducidas el cual está al cable telefónico y tiene cuatro contactos (pines) para cuatro hilos de cable telefónico aunque se suelen usar únicamente dos.

Puertos RJ-45: Es una interfaz física utilizada comúnmente en las redes de computadoras, sus siglas corresponden a “Registered Jack” o “Clavija Registrada”, que a su vez es parte del código de regulaciones de Estados Unidos. Características: • Es utilizada comúnmente con estándares como EIA/TIA-568B, que define la disposición de los pines. • Para que todos los cables funcionen en cualquier red, se sigue un estándar a la hora de hacer las conexiones. • Este conector se utiliza en la mayoría de las tarjetas de ethernet (tarjetas de red) y va en los extremos de un cable UTP nivel 6

Puertos VGA El puerto VGA es el puerto estandarizado para conexión del monitor a la PC. Su conector es un HD 15, de 15 pines organizados en 3 hileras horizontales. Es de forma rectangular, con un recubrimiento plástico para aislar las partes metálicas. Se encuentra en la parte posterior de los monitores y en la parte trasera del PC, cerca del puerto de S-video.

1. RANURAS ("SLOT") PCI 2. RANURAS ("SLOT") ISA 3. BIOS 4. Puerto Paralelo 5. Puerto Serial (COM 1) 6. Puerto Serial (COM 2) 7. USB (Universal Serial Bus) 8. PUERTOS PARA TECLADO Y MOUSE(PS/2)

9. SLOT 1 (PROCESADOR) 10. POWER ATX 11. DIMM DE 168 PINES (RAM) 12. FLOPPY DISK CONTROLLER 13. IDE 1 IDE 2 (HARD DISK CONTROLLER) 14. AGP (SLOT) 15. Bateria o pila (REAL TIME)

BIBLIOGRAFÍA

AMAYA AMAYA Jairo, Sistemas de Información. Colombia: SIC editorial Ltda. 2003. 283 p. ROSENTHAL Morris, Construya su propia PC. Mexico: Prentice-Hall. 2001. 157 p. Hispanoamericana http://es.wikipedia.org

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