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ARQUITECTURA DE UN PC Concepto de Computadoras Un sistema de cómputo es una colección de partes electrónicas que juntas interactúan entre si (Hardware) con el objeto de procesar y almacenar datos teniendo en cuenta una serie de instrucciones previas (Software). Tipos de PC TIPO

CARACTERISTICAS Simulaciones Científicas Investigaciones Científicas (Química, física, etc.) Multiusuario Multitarea Multiprocesamiento Multiusuario Multitarea Multiprocesamiento Mono procesamiento Multitarea Multiusuario Multiusuario Multitarea

Súper Computadoras

Host o Mainframes

Mini computadoras

PC

Como Arranca un PC 1. Al pulsar el botón de arranque del PC, la corriente eléctrica llega a la placa base. La electricidad alcanza las unidades internas de almacenamiento para que vayan inicializándose. 2. El Procesador se activa al recibir la primera señal eléctrica, este proceso borra y pone en cero todos los registros y contadores para evitar datos residuales de sesiones anteriores. Ejecuta el programa de arranque que está almacenado en la BIOS. 3. Tras iniciar el BIOS (programa de arranque) ejecuta una serie de pruebas conocidas como POST. 4. El Procesador envía señales de arranque, a través del bus del sistema, para detectar la presencia del correcto funcionamiento de los dispositivos. La tarjeta de vídeo se inicializa y permite que aparezca los primeros mensajes informativos. 5. El POST ejecuta una serie de pruebas con la memoria RAM, que consiste en almacenar y recuperar datos. Durante este proceso aparece el contador de memoria. 6. Aquí se comprueba el correcto funcionamiento de el teclado. Proceso que se utiliza para interrumpir el proceso de la BIOS para configurar algunos parámetros.

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2 INSTITUTO DE ENSEÑANZA Y CAPACITACION TECNICA DE LA SABANA Centro de Educción para el Trabajo y el Desarrollo Humano 7. Superadas las anteriores pruebas la BIOS, busca el Sistema Operativo (SO) en las unidades de almacenamientos disponibles (Disco Duro HDD, Disquete FDD y CDROM). Herramientas Para el destape de un PC. 1. 2. 3. 4.

Destornillador de estrella o estrías. Destornilladores de tipo hexagonal. Pinzas. Destornilladores para tornillos tipo Torx.

5. 6. 7. 8.

Pinza Extractora. Destornillador de pala. Alicates. Probador busca polos

Componentes Básicos de Un PC 1. Gabinete: Es la caja o contenedor donde se alojan los componentes de la PC. Es íntegramente metálico con un frente plástico. Pueden encontrarse horizontalmente o verticalmente.

2. Mother Board (Placa Base). Es el componente más importante del PC. También es llamada tarjeta madre, placa base. Board. En ella se integran los componentes que gestionaran toda la información y se encargara de poner en contacto y coordinar a los diferentes elementos que la forman. Existen diferentes tipos de placa base dependiendo del tipo de bus que utilizan y el microprocesador que incorporan, lo más comunes son las siguientes:

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3 INSTITUTO DE ENSEÑANZA Y CAPACITACION TECNICA DE LA SABANA Centro de Educción para el Trabajo y el Desarrollo Humano 2.1 Factores de Forma Obsoletos Baby – AT AT Normal LPX

Modernos ATX Micro – ATX Flex – ATX NLX WTX

2.1.1 Formato Baby AT o PC – AT. La primera tarjeta madre popular para PCs. La PC IBM original lanzada al mercado en 1981. Fue la estándar absoluta durante varios años. Características: - Posee un tamaño de 220 * 330 mm. - Emplean zócalos de tipo 7 (Socket 7)  compatibles con AMD. - Los procesadores van detrás de las ranuras de expansión. - Poca ventilación interna. - Reducido espacio entre componentes. 2.1.2 Formato ATX o PC – ATX Las especificación oficial ATX fue introducida por Intel en julio de 1995. Son cada vez más comunes y van en camino de desplazar la AT. Características: - Tamaño 305 * 244 mm. - Emplean Zócalos 370 o de Slot 1 (ya descontinuados) - Fuente de alimentación  envía aire al microprocesador. - Los conectores de IDE y Floppy están más cerca. - Facilidad de acceso a las memorias y al procesador. - Conectores USB y PS/2 para teclado y ratón. - Bajo consumo eléctrico. 2.2 Principales componentes de una Placa Base 2.2.1. Conectores PS/2 Gracias a ellos podemos conectar el teclado y ratón a nuestra placa base. Su nombre viene de la famosa serie de ordenadores IBM PC PS/2, que estrenaron este tipo de conectores, mucho más cómodos y compactos que los antiguos AT y serie, utilizados para teclado y ratón. En estos momentos son utilizados por la mayoría de los equipos, aunque el soporte nativo de las modernas placas para ratones y teclados USB empieza a restarles protagonismo. Tanto es así, que muy probablemente los veamos desaparecer en unos pocos años. 2.2.2. Puertos USB Son uno de los sistemas de conexión más polivalentes que ha creado la informática de los últimos años. Actualmente utilizamos la especificación 1.1, capaz de proporcionar hasta 12 Mbits/sg, aunque a partir de mediados de 2002, probablemente podremos empezar a disfrutar de la 3

4 INSTITUTO DE ENSEÑANZA Y CAPACITACION TECNICA DE LA SABANA Centro de Educción para el Trabajo y el Desarrollo Humano especificación 2.0, capaz de elevar esta cifra hasta nada menos que 480 Mbits/sg. A través de este puerto es posible conectar, a día de hoy, teclados, ratones, joysticks, impresoras, módems, escáneres, etc. Además, como principales ventajas nos encontramos con la posibilidad de conectar y desconectar en caliente el dispositivo, el hecho de que el propio puerto proporciona una alimentación de 5 voltios, suficiente para alimentar pequeños dispositivos, y que es capaz de manejar hasta 127 dispositivos. Esto nos permitirá deshacernos de multitud de fuentes de alimentación. En definitiva, y sin temor a equivocarnos, es la interfaz del futuro para conectar periféricos al PC. 2.2.3. Puertos serial y paralelo Empiezan a ser poco utilizados debido al auge de USB. Sin embargo siguen presentes en las placas modernas por la gran cantidad de dispositivos que aún los utilizan. En el caso del puerto paralelo, la información se transmite en paralelo en grupos de 8 bits. En el caso del puerto serie, sobre todo utilizado para la conexión de módems externos, los bits se transmiten de uno en uno, logrando una velocidad máxima de 115 Kbits/sg. A nivel lógico, nuestra máquina los identifica como puerto LPT (para el paralelo) y COM (para el serie). En pocos años los veremos desaparecer definitivamente de nuestros PC en favor de otras interfaces más rápidas, cómodas y polivalentes. 2.2.4. Puerto de juegos, micrófono, salidas y entrada de audio Son muchas las placas que, como la de la imagen, integran sonido. Las salidas que encontraríamos en una tarjeta de sonido se encuentran alojadas en esta parte de los conectores que define el estándar ATX. En la parte inferior de este bloque, tendremos los conectores de salida de audio, entrada de línea y micrófono. Justo encima de estas tomas se sitúa el puerto de juegos, denominado así porque a través de él se conectan joysticks y gamepads. Igualmente se utiliza para la conexión de teclados MIDI, utilizados para la composición musical. Desaparecerá en corto plazo de tiempo, debido a la existencia del puerto USB para la conexión de dispositivos de juegos y las conexiones ópticas que integran las tarjetas de gama media-alta para enchufar instrumentos musicales al PC de manera mucho más profesional. 2.2.5. Northbridge Este es uno de los componentes que forman el conocido chipset de la placa base. Concretamente es el más importante de todos, ya que se encarga de trabajar codo con codo con el procesador, gestionar el acceso a memoria y al puerto AGP. Por ello, cada tipo de procesador, tecnología de memoria o puerto AGP ha de contar con un Northbridge adecuado para poder funcionar. De ahí que el número de modelos disponibles sea tan amplio, ya que han de soportar el enorme abanico de opciones del mercado informático. Los más modernos tienen el aspecto del un auténtico procesador, tanto por tamaño como por encapsulado. Además, el calor generado empieza a ser importante, por lo que ya es habitual que, como el de la imagen, cuenten con un disipador adosado a su parte superior e, incluso, un pequeño ventilador que se ocupe de disipar el calor generado.

2.2.6. El puerto AGP 4

5 INSTITUTO DE ENSEÑANZA Y CAPACITACION TECNICA DE LA SABANA Centro de Educción para el Trabajo y el Desarrollo Humano A esta bahía conectamos nuestro controlador de gráficos. El de la imagen es un puerto AGP 4x, es decir, con capacidad para transferir hasta casi un 1 Gbyte/sg entre la aceleradora 3D y nuestro sistema. Esto es fundamental, ya que este puerto permite utilizar la memoria del sistema para que la tarjeta gráfica almacene y maneje texturas. Por ello, no puede permitir la existencia de cuellos de botella. Los conectores correspondientes a especificaciones más antiguas contaban con una muesca que impedía conectar las nuevas tarjetas, por lo que habrá que tener este aspecto en cuenta con determinadas placas base a la hora de actualizarse. De la misma forma, empieza a ser habitual que muchos fabricantes utilicen un sistema para fijar la tarjeta al zócalo mediante una muesca a presión que sujeta la tarjeta por su parte trasera, impidiendo que se pueda desplazar y deje de funcionar. 2.2.7. Puertos PCI Son los utilizados en estos momentos para conectar cualquier tarjetade ampliación que se nos ocurra. Desde tarjetas de red, controladorasSCSI o módems internos, todas utilizan la misma interfaz. Esta conexiónes capaz de ofrecer transmisiones en 32 bits y sustituyó haceaños a los veteranos conectores ISA que poblaban las primeras placas de los PC. Su última especificación es la denominada PCI-X, utilizadaen servidores y potentes workstations, es capaz de transferir 64 bitsde datos de forma simultánea. Con ello, pasa de transferir 532 Mbytes/sg a lograr la cifra de 1,06 Gbytes/sg. El número máximo debahías PCI presentes en una placa depende del chipset, el formato o los gustos y necesidades del fabricante, 2.2.8. Audio auxiliar A estas conexiones se enchufan los cables de audio que viene desdeel CD-ROM o la descompresora de vídeo MPEG-2. De esta manera,se ofrece la posibilidad de que el audio generado por estos componentessea tratado por el controlador de audio del sistema y escuchadodirectamente por nuestros altavoces. 1 2.2.9. Conector CNR A través de este zócalo es posible conectar una pequeña tarjeta debajo coste, con la que habilitar funciones de módem, tarjeta de red o sonido, que la mayor parte de los chipset actuales aglutinan. Todavía es poco utilizado, pero se plantea como una alternativa interesante de cara a ahorrar costes en la adquisición de dispositivos alternativos. 2.2.10. Conectores WOL Aquí se conecta un cable desde una tarjeta de red que soporte la funciónWake-On-LAN. Esta funcionalidad permite encender máquinas, de manera completamente remota, desde un servidor de red. 2.2.11. Conectores USB extras Estas salidas empiezan a ser muy habituales en las placas de última hornada. Los dos puertos USB incluidos de manera estándar dentro de los conectores ATX comienzan a resultar insuficientes para muchos usuarios. Por ello, los chipsets y placas cada vez cuentan con más puertos USB disponibles. Lo habitual ahora mismo está en cuatro, dos detrás y otros dos colocados en el frontal de la caja o en una bahía de expansión, aunque conectados a estas tomas de la placa base. 5

6 INSTITUTO DE ENSEÑANZA Y CAPACITACION TECNICA DE LA SABANA Centro de Educción para el Trabajo y el Desarrollo Humano 2.2.12. Jumpers de configuración Dependiendo del modelo de nuestra placa base, cada uno de estos elementos tendrán una función específica. ntiguamente eran utilizados para configurar velocidades de bus, multiplicadores, voltajes de memoria, etc., por lo que había decenas de ellos sobre una placa estándar. Hoy día la mayor parte de estos parámetros se ajustan de manera completamente automática, por lo que sus funciones se limitan a configuraciones muy simples o raramente modificadas. 2.2.13. Controles frontales A través de estos conectores es posible encender la placa base, hacer un reset del PC o estar informados de las operaciones de disco o estado del sistema. Aquí se conectan todos los pulsadores y leds del frontal de nuestra caja. Cada modelo de placa tiene un orden concreto según sus necesidades, por lo que habrá que prestar especial atención a la hora de conectar cada uno de ellos. 2.2.14. Ventilador adicional Este es uno de los tres conectores con que cuenta la placa para conectar distintos ventiladores del sistema. Este en concreto estaría destinado a controlar el funcionamiento del ventilador colocado en el interior de la caja y encargado de crear un flujo de aire continuo entre el interior y el exterior de la misma. La ventaja de conectar el ventilador a esta conexión es que en todo momento estará monitorizado por la propia placa. En este caso, si se detiene o hay un fallo en el mismo, el sistema nos avisará. 2.2.15. Memoria flash de la BIOS En la placa de la imagen encontramos dos chips de memoria flash exactamente iguales. Dentro de cada uno de estos chips se almacena el código de la BIOS que ejecuta nuestra placa para poder arrancar, inicializar los dispositivos y ponerse a trabajar. La razón de esta duplicidad es que esta placa, igual que otras del mercado, cuenta con la característica de Dual BIOS. Gracias a esto, en caso de una actualización fallida de la BIOS principal, en vez de quedar inutilizada nuestra placa, la secundaria tomará el control de sistema, permitiéndonos reparar el problema. 2.2.16. Southbridge Esta es la otra parte del chipset. Este chip, directamente comunicado con el Northbridge por el bus de la placa, se encarga de manejar multitud de funciones. Los puertos PCI, las controladoras de discos, de puertos USB, serie o paralelo o el sistema de sonido, son algunos de los elementos que controla. En caso de actualizaciones de sistemas IDE u otros cambios menores, muchos fabricantes sólo tienen que actualizar el Southbridge para seguir de actualidad en el mercado con un modelo determinado. 2.2.17. Limpieza de CMOS Ya hemos visto donde se almacena la BIOS, pero hay una memoria complementaria, la CMOS, encargada de almacenar los parámetros del sistema. Aquí se aloja la información de la hora, la fecha, la secuencia de arranque, el tipo de disco duro del sistema o la contraseña de acceso. En determinados casos, como por ejemplo que hayamos olvidado la clave de entrada al sistema, puede ser necesario borrar esta memoria para poder reconfigurar la máquina correctamente. Para 6

7 INSTITUTO DE ENSEÑANZA Y CAPACITACION TECNICA DE LA SABANA Centro de Educción para el Trabajo y el Desarrollo Humano ello, podremos quitar la pila durante cierto tiempo o, mucho más sencillo, utilizar un jumper como el señalado para limpiar la CMOS de forma inmediata. 2.2.18. Pila de la CMOS Esta la batería que se encarga de suministrar la pequeña cantidad de energía que precisa la memoria CMOS para no perder los datos almacenados en ella. Las pilas modernas, de tipo botón no son recargables, por lo que será necesaria su sustitución cada dos o tres años, dependiendo de diversos factores. 2.2.19. Fijación de la placa Gracias a este agujero podremos atornillar la placa al chasis de nuestro PC. Para evitar cortocircuitos o falsos contactos, la zona que rodea estos taladros se encuentra despejada de componentes o pistas, además de recubierta de una protección metálica que evita que dañemos la propia placa. A lo largo de la placa encontraremos multitud de agujeros como éste para utilizarlos según nuestras necesidades y el tipo de caja. 2.2.20. Conectores IDE Aquí se conectan los discos duros de nuestro sistema. A cada unos de ellos es posible enchufar hasta dos dispositivos, por lo que el total admitido por la placa se eleva a cuatro. Sobre las especificaciones, los de la imagen soportan el modo Ultra DMA 100, aunque externamente no se diferencian en absoluto de especificaciones más antiguas. Sólo decir que el conector azul nos indica el puerto IDE primario. 2.2.21. Conector de disquetera A esta conexión enchufaremos la faja que va a la disquetera. Es otro de los elementos heredados que se mantiene por motivos de compatibilidad y necesidades puntuales. 2.2.22. Condesadores y reguladores Estos componentes, presentes en todas las placas del mercado, son los encargados de regular y ajustar el voltaje y la tensión de corriente que utilizan el procesador y el resto de componentes de la placa base. Según el diseño de cada fabricante, varía la ubicación y número de éstos. 2.2.23. Bancos de memoria Los de la imagen son de tipo DIMM para memoria SDRAM. Sin embargo, es posible encontrarnos pequeñas variantes para la memoria DDR o la RDRAM. Aquí conectaremos cada uno de los módulos de memoria que vaya a utilizar nuestro sistema. El número total de bancos junto con las posibilidades de cada chipset nos indica la cantidad total de memoria que podríamos llegar a instalar el sistema. 2.2.24. Alimentación ATX A este conector se enchufa el conjunto de cables que vienen de la fuente de alimentación del sistema. No es posible equivocarse en su conexión, ya que cuenta con muescas y formas que evitan este problema. A través de esta conexión, la fuente provee a la placa de tensiones de 12, 5 y 3,3 voltios, utilizadas por los distintos componentes. 2.2.25. Socket del procesador 7

8 INSTITUTO DE ENSEÑANZA Y CAPACITACION TECNICA DE LA SABANA Centro de Educción para el Trabajo y el Desarrollo Humano El de la imagen es un Socket A para procesadores Athlon. Sin embargo, es externamente igual al 370 utilizado por Intel para los Pentium III y los Celeron. Este elemento varía enormemente de una familia de procesadores a otra, por lo que cada placa sólo soportará, también influida por el chipset, un número determinado de procesadores. 2.2.26. DIP Switch Esta clase de controles sustituyen en muchas placas a los veteranos jumpers, aunque cumplen la misma función que estos últimos, esto es, configurar distintos aspectos de la placa base. Últimamente, y sobre todo en la plataforma Athlon, son muy utilizados para ajustar las velocidades de bus, con las que poder realizar el famoso overclocking. 2.2.27. Conector ventilador CPU Igual que ocurría con el que nos encontramos en la caja, aquí podremos conectar el ventilador encargado de disipar el calor del micro. Este sí es especialmente importante que se encuentre conectado aquí, ya que en caso de fallo podría causarnos grandes problemas. Por ello, que esté monitorizado y controlado por la placa es lo mejor que podemos hacer. 2.2.28. Sujeciones del disipador Los disipadores más modernos, diseñados para disipar el calor de los procesadores de velocidades superior al gigahercio utilizan, en un buen número de casos, estos taladros para fijarse directamente al chasis de la caja. De esta manera evitan sobrecargar al Socket del procesador que, hasta ahora, se utilizaba para sujetar y soportar la fuerza y peso del conjunto disipador-ventilador. Si hablamos de la plataforma Pentium 4, todos los disipadores utilizan este sistema. 2.2.29. Sensor de temperatura Bajo el procesador, en medio del Socket, se encuentra en muchas ocasiones un sensor capaz de medir la temperatura del procesador con el objetivo de monitorizarlo. Sin embargo, no es muy necesario, dado que la mayor parte de los procesadores modernos incluyen esta funcionalidad en su interior. 2.2.30. Conector SATA Serial ATA es el nuevo estándar de conexión de discos duros. Hasta hace relativamente poco tiempo, en el mercado del consumo se hacía uso del interfaz ATA normal o Pararell ATA, del que existen variedades de hasta 133Mbytes/seg teóricos. Dicho interfaz consistía en unas fajas planas a las cuales se podían conectar hasta dos discos duros (o unidades ópticas). Serial ATA, la nueva tecnología, es totalmente compatible con la anterior, de manera que no habrá problemas de compatibilidad con los sistemas operativos. De hecho se pueden encontrar conversores con el formato antiguo, es cierto que a nivel físico está más cercano de lo que sería un puerto Firewire o un USB, aunque únicamente disponible para la conexión de unidades internas. Ventajas que nos reporta este nuevo sistema? En cuanto velocidad hay ventajas, sí, ya que la nueva interfaz comienza trabajando a 150Mbytes/seg (133 como máximo en ATA), sin embargo la máxima mejora respecto al sistema anterior (en mi opinión) es el tipo de cableado que se 8

9 INSTITUTO DE ENSEÑANZA Y CAPACITACION TECNICA DE LA SABANA Centro de Educción para el Trabajo y el Desarrollo Humano utiliza, mucho más fino y aerodinámico que el anterior , lo que permite que estos cables, al ser muchísimo más finos, faciliten el flujo de aire dentro de la caja, reduciendo el calentamiento de nuestro equipo. Otra de las mejoras de este tipo de cableado es que permite hasta 1 metro de longitud (medio metro en ATA). Respecto al cable de alimentación también es diferente al de los discos ATA originales, y las tensiones de trabajo son menores, además no es necesaria la configuración “Master/Slave” tradicional. En los dibujos de abajo se puede ver la diferencia en las conexiones, disco tradicional ATA a la izquierda y un Serial ATA a la derecha. ATA SATA

Aunque las placas ya permiten la conexión de estos dispositivos, a la hora de instalar el sistema operativo hay que tener en cuenta un pequeño detalle, es posible que en plena instalación encuentre un mensaje del tipo “no se encuentra ninguna unidad de disco instalada” y por tanto no se puede instalar el sistema operativo, ¿cómo solucionar el problema? debemos preparar un disquete con el controlador SATA que corresponda a nuestra placa base, y justo cuando comienza a instalar el WinXP, aparece un mensaje abajo en color negro sobre fondo gris que dice algo como \"Pulse F6 si desea instalar controladores de otro fabricante\" (pulsar la tecla F6 tres o cuatro veces para asegurar que detecta la pulsación), la instalación sigue y en un momento de la copia de archivos, solicita que se introduzca el disquete con los controladores, se selecciona el que corresponda y a partir de ese momento se procede a instalar el resto del sistema operativo de 9

10 INSTITUTO DE ENSEÑANZA Y CAPACITACION TECNICA DE LA SABANA Centro de Educción para el Trabajo y el Desarrollo Humano manera

correcta.

Los controladores SATA deben de estar en el CD de software de la placa, si no estuvieran en el CD o no disponemos de CD, habrá que acceder a la web del fabricante de la placa con el modelo que corresponda a la nuestra y descárgalos. 2.3 Criterios de selección de una tarjeta Madre:  Procesador: un sistema moderno debe contar con un procesador Pentium 4, o similar de la familia AMD, y con memoria Cache interna incorporada.  Socket de procesador: una tarjeta madre con Socket es más fácil de actualizar en el futuro.  Velocidad de la Board: cerciórese de que la tarjeta que adquiera funcione a las velocidades necesarias para aceptar las UP. Las Board normalmente ofrecen varias velocidades de 33 Mhz, 66, 100, 133, 200, 400, 533 MHz y con un bus de UP de hasta 200 MHz.  Memoria Cache: todo sistema moderno debe tener memoria Cache en la Board (L2).  Memoria DIMM/RIMM: su tarjeta debe aceptar DIMM (Módulos duales de memoria en línea) o RIMM (Módulos Rambus de memoria en línea).  Tipo de Bus: cerciórese que existan ranuras PCI. Revise la disposición de las ranuras para asegurarse de que las tarjetas insertadas no bloquee otros periféricos.  BIOS: la tarjeta madre debe usar un BIOS estándar para una actualización sencilla.  Factor de Forma: en cuanto a máxima flexibilidad, rendimiento, confiabilidad y facilidad de operación el factor forma ATX no tiene rival.  Interfaces Integradas: debería contener tantos controladores e interfaces estándares integradas como fuera posible.  PNP: la tarjeta madre y la BIOS deben aceptar completamente las especificaciones Intel PNP. Esto permitirá configurar automática de tarjetas adaptadoras PCI y AGP.  Administración de Energía: debe cumplir con los estándares de APM (Administración avanzada de energía) y SMM (Modo de administración de sistemas) para UP, los cuales son capaces de disminuir el consumo de energía y contar con un sistema que cumpla las especificaciones Energy Star, porque estos usan menos de 30 Watt de energía en modo latente.  Conjuntos de Chip: deben usar un conjunto de chip de alto rendimiento que acepte DIMM o RIMM. También aceptación de AGP4X y ATA-66 o ATA-100 para HDD.  Documentación: una buena documentación técnica es imprescindible. Los documentos deben incluir información sobre todos y C/U de los Jumper, disposición de pines etc..

3. El Microprocesador (UP) Es un microchip especialmente diseñado para realizar operaciones aritméticas, lógicas y de transferencia de datos a gran velocidad. Lo podemos comparar con una súper calculadora con capacidad de procesamiento adicional. 10

11 INSTITUTO DE ENSEÑANZA Y CAPACITACION TECNICA DE LA SABANA Centro de Educción para el Trabajo y el Desarrollo Humano Los procesadores pueden ser identificados a través de dos parámetros principales: su anchura y su velocidad. La velocidad del procesador es un concepto bastante simple: ésta se cuenta en Megahertz (MHz), es decir, millones de ciclos por segundo. La anchura de un UP requiere de una explicación un poco más compleja, por que hay tres especificaciones principales en un UP expresadas como anchuras: ellas son:  Registro Interno: el tamaño de los registros internos indican la cantidad de información sobre la cual puede operar el UP al mismo tiempo; También determina cómo transfiere los datos dentro de l chip. A esto se le conoce también como bus interno de datos.  Bus de Datos: un bus es una serie de conexiones que transportan señales comunes. El bus del procesador analizado con más frecuencia es el bus externo de datos - el paquete de alambres o pines usado para enviar y recibir datos. Entre más señal puedan transferir simultáneamente, más datos podrán enviarse en un intervalo especifico.  Bus de direccionamiento de memoria: el bus de direcciones es el conjunto de alambres que transporta la información de direccionamiento usada para describir la ubicación de memoria a la cual se está enviando la información o aquella de donde se está obteniendo, en un momento dado. 3.1 Estructura interna y Funcionamiento:  Unidad de Control: consiste en un circuito que interpreta las instrucciones de programa y controla al resto de los componentes del UP (ALU y Registro)  Unidad Aritmético Lógica (A.L.U.): realiza las operaciones matemáticas que le ordena la unidad de control.  Registros de almacenamientos: son lugares de almacenamiento temporario de la información. 3.2 Estructura básica de un microprocesador El encapsulado. Es lo que rodea a la oblea de silicio en sí, para darle consistencia, impedir su deterioro (por ejemplo por oxidación con el aire) y permitir el enlace con los conectores externos que lo acoplarán a su zócalo o a la placa base. La memoria caché. Una memoria ultrarrápida que emplea el micro para tener a mano ciertos datos que previsiblemente serán utilizados en las siguientes operaciones sin tener que acudir a la memoria RAM, reduciendo el tiempo de espera. El coprocesador matemático. (la FPU, Floating Point Unit, Unidad de coma Flotante o también llamada unidad aritmético–lógica ALU). Parte del micro especializada en realizar los cálculos matemáticos que le indique todo programa que en el momento se esté ejecutando; antiguamente estaba en el exterior del micro, en otro chip. El acumulador. Es un registro temporal (memoria pequeña) en el cual se cargan los datos y códigos de operación que deberá ejecutar el microprocesador. Por este registro pasan casi todos los datos y las instrucciones del programa en ejecución.

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12 INSTITUTO DE ENSEÑANZA Y CAPACITACION TECNICA DE LA SABANA Centro de Educción para el Trabajo y el Desarrollo Humano Registro de propósito general. Es donde se almacenan temporalmente los datos con los que el microprocesador trabaja en determinado momento. El registro de instrucciones. Es aquí donde se carga el código de la instrucción en curso que deberá ejecutar el microprocesador. Lógica de control y temporización. Controla la ejecución y los tiempos de las instrucciones del programa que se está ejecutando. El contador de programa. Es un registro donde se guarda la dirección de la instrucción actual del programa que se encuentra en ejecución. Cada que se ejecuta una instrucción, este contador se incrementa en uno. El registro de estado. En este registro se pueden ver ciertos resultados de las diferentes operaciones que ejecuta el microprocesador tales como el envío de información, sobrecarga, resultados negativos, etc. Buses internos. Por ellos viajan los datos, las direcciones y la información de control. Registros intermedios. Proporcionan la interfase entre las diferentes partes del microprocesador y los buses externos. 3.3 Sockets y ranuras para procesadores Intel y AMD han creado varios diseños de Sockets y ranuras para sus UP. Cada uno de ellos fue creado para aceptar una escala diferente de UP originales y de actualización. La tabla muestra las especificaciones correspondiente a estos Sockets: # de Sockets Sockets 1 Sockets 2

# Pines Disposición de Pines 169 17 x 17 PGA 238 19 X 19 PGA

Voltaje 5v 5v

Sockets 3

237

19 X 19 PGA

5/3.3 v

Sockets Sockets Sockets Sockets

273 320 235 321

21 X 21PGA 37 X 37 SPGA 19 X 19 PGA 37 X 37 SPGA

5v 3.3/3.5 v 3.3 v VRM

387 370 242 462 242 330

SPGA de patrón doble 37 X 37 SPGA Ranura PGA Sockets Ranura Ranura

Auto VRM Auto VRM Auto VRM Auto VRM Auto VRM Auto VRM Auto VRM

4 5 6 7

Sockets 8 Sockets 370 Ranura A Sockets 462 Ranura 1 Ranura 2 Socket 423 Sockets 478

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UP Admitidos 486 SX/SX2, DX/DX2, DX4 Overdrive 486 SX/SX2, DX/DX2, DX4 Overdrive, 486 Pentium Overdrive 486 SX/SX2, DX/DX2, DX4, 486 Pentium Overdrive, AMD 5X86 Pentium 60/66, Overdrive Pentium 75-133, Overdrive 486 DX4, 486 Pentium Overdrive Pentium 75-233 + MMX, Overdrive, AMD K5/K6, Cyrix M1/II Pentium Pro Celeron/Pentium III AMD Atlon PGA AMD Atlon/Duron SECC Pentium II/III, Celeron SECC Pentium II/III Xeon

13 INSTITUTO DE ENSEÑANZA Y CAPACITACION TECNICA DE LA SABANA Centro de Educción para el Trabajo y el Desarrollo Humano 3.4 Evolución de los microprocesadores Lanzamiento (circuito Intel)

# transistores (circuito Intel)

Vel. Máx. de reloj en la generación

Bus interno de datos

Bus externo de datos

1979

29 mil

8 MHz

16 bits

8 bits

1982

134 mil

12 MHz

16 bits

16 bits

80386 Intel - clones 80486 Intel – clones por Texas Instruments. AMD, Cyrix, UMC, Thomson e IBM Pentium Intel y clones de Cyrix y AMD(K5)

1985

275 mil

40 MHz

32 bits

32 bits

1989

1,2 millones

133 MHz

32 bits

64 bits

1993

3,1 millones

200 MHz

32 bits

64 bits

QUINTA (mejorada)

Pentium MMX de Intel

1997

4,5 millones

200 MHz

32 bits

64 bits

SEXTA

Pentium Pro, Intel y clones de Cyrix (M2) y AMD (K6)

1995

5,5 millones

200 MHz

32 bits

64 bits

Generación

PRIMERA SEGUNDA TERCERA CUARTA

QUINTA

Micro 8086,8088 Intel y clones 80286 Intel - clones

SÉPTIMA

Descripción Por Versión de Procesador. Tecnología Intel y AMD UP 8088 8086 286 386 486 Pentium Pentium MMX Pentium Pro Pentium II Celeron Pentium III Pentium IV AMD K5 AMD K6 AMD Athlon AMD Duron

Bus Datos 8 bit 16 bit 16 bit 16-32 bit 32 bit 64 bit 64 bit 64 bit 64 bit 64 BIT 64 bit 64 bit 64 bit 64 bit 64 bit 64 bit

L1 8-16 Kb 2x8 Kb 2x16 Kb 2x8 Kb 2x16 Kb 2x16 Kb 2x16 Kb

L2 256 Kb 128 Kb 512 Kb

# Transist. 29.000 29.000 134.000 275000-855000 1.185 M – 3.1 M 3.1 M – 3.3 M 4.5 M 3.1 M – 4.5 M 7.5 M – 19 M 28.1 M 28.1 –140 M

Vel. Up 60-150 MHz 166-266 MHz 166-200 MHz 200-450 MHz 400-667 MHz 450-1.3 GHz

Vel. Board 50-66 MHz 60-66 MHz 60-66 MHz 66-100 MHz 66-100 MHz 100-133 Mhz

16x8 Kb 2x32 Kb 2x64 Kb 2x64 Kb

512 Kb 512 Kb

4.3 M 8.8 M – 21.3 M 22 M – 37 M 25 M

75-116.7 MHz 166-550 MHz 500-1.0 GHz 550-700 MHz

50-66 MHz 66-100 MHz 100 x 2 100 x 2

4. MEMORIAS 4.1 Memoria RAM RAM es el acrónimo inglés de Random Access Memory (memoria de acceso aleatorio). Se trata de una memoria de semiconductor en la que se puede tanto leer como escribir información. Es una memoria volátil, es decir, pierde su contenido al desconectar la energía eléctrica. Se utiliza 13

14 INSTITUTO DE ENSEÑANZA Y CAPACITACION TECNICA DE LA SABANA Centro de Educción para el Trabajo y el Desarrollo Humano normalmente como memoria temporal para almacenar resultados intermedios y datos similares no permanentes. En estas memorias se accede a cada celda (generalmente se direcciona a nivel de bytes) mediante un cableado interno, es decir, cada byte tiene un camino prefijado para entrar y salir, a diferencia de otros tipos de almacenamiento, en las que hay una cabeza lectograbadora que tiene que ubicarse en la posición deseada antes de leer el dato deseado. Se dicen "de acceso aleatorio" porque los diferentes accesos son independientes entre sí. Por ejemplo, si un disco rígido debe hacer dos accesos consecutivos a sectores alejados físicamente entre sí, se pierde un tiempo en mover la cabeza hasta la pista deseada (o esperar que el sector pase por debajo, si ambos están en la misma pista), tiempo que no se pierde en la RAM. Las RAMs se dividen en estáticas y dinámicas: Una memoria RAM estática mantiene su contenido inalterado mientras esté alimentada. La información contenida en una memoria RAM dinámica se degrada con el tiempo, llegando ésta a desaparecer, a pesar de estar alimentada. Para evitarlo hay que restaurar la información contenida en sus celdas a intervalos regulares, operación denominada refresco. Las memorias se agrupan en módulos, que se conectan a la placa base del computador. Según los tipos de conectores que lleven los módulos, se clasifican en: Módulos SIMM (Single In-line Memory Module), con 30 ó 72 contactos, Módulos DIMM (Dual In-line Memory Module), con 168 contactos y Módulos RIMM (RAMBUS In-line Memory Module) con 184 contactos. La memoria RAM (Random Access Memory o Memoria de Acceso Aleatorio) es uno de los componentes más importantes de los actuales equipos informáticos, y su constante aumento de la velocidad y capacidad ha permitido a los PCs crecer en potencia de trabajo y rendimiento.

Memoria DRAM Representa la DRAM (Dinamic RAM): memoria asíncrona, su tiempo de refresco era de 80 ó 70 ns (nanosegundos). Se utilizó en la época de los i386, en forma de módulos SIMM o DIMM. Modulo SIMM: (Single inline Memory Modulo). Contiene de 30 a 72 pines. Modulo DIMM: (Double inline Memory Module) Posen 168 pines. 

FPM-RAM (Fast Page RAM): memoria asíncrona, más rápida que la anterior (modo de Página Rápida) y con tiempos de acceso de 70 ó 60 ns. Fue utilizada hasta los primeros Pentium.

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EDO-RAM (Extended Data Output RAM): memoria asíncrona, esta memoria permite a la CPU acceder más rápido porque envía bloques enteros de datos; con tiempos de acceso de 40 ó 30 ns. 14

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15 INSTITUTO DE ENSEÑANZA Y CAPACITACION TECNICA DE LA SABANA Centro de Educción para el Trabajo y el Desarrollo Humano BEDO-RAM (Burst Extended Data Output RAM): memoria asíncrona, variante de la anterior, es sensiblemente más rápida debido a que manda los datos en ráfagas (burst). SDRAM (Synchronous Dynamic RAM): memoria síncrona (misma velocidad que el sistema), con tiempos de acceso de entre 25 y 10 ns y que se presentan en módulos DIMM de 168 contactos. Fue utilizada en los Pentium 2, así como en los AMD K7. Dependiendo de la frecuencia de trabajo se dividen en:  PC66: la velocidad de bus de memoria es de 66 Mhz, temporización de 15 ns y ofrece tasas de transferencia de hasta 533 MB/s.  PC100: la velocidad de bus de memoria es de 125 Mhz, temporización de 8 ns y ofrece tasas de transferencia de hasta 800 MB/s.  PC133: la velocidad de bus de memoria es de 133 Mhz, temporización de 7,5 ns y ofrece tasas de transferencia de hasta 1066 MB/s.

nota: a veces a la memoria SDRAM también se la denomina SDR SDRAM(Single Data Rate SDRAM) para diferenciarla de la memoria DDR. 

DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM): memoria síncrona, envía los datos dos veces por cada ciclo de reloj. De este modo trabaja al doble de velocidad del bus del sistema, sin necesidad de aumentar la frecuencia de reloj. Se presenta en módulos DIMM de 184 contactos. Del mismo modo que la SDRAM, en función de la frecuencia del sistema se clasifican en (según JEDEC):    



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PC 1600 ó DDR200: funciona a 2,5 V, trabaja a 200MHz, es decir 100MHz de bus de memoria y ofrece tasas de transferencia de hasta 1,6 GB/s (de ahí el nombre PC1600). Este tipo de memoria la utilizan los Athlon de AMD, y los últimos Pentium 4. PC 2100 ó DDR266: funciona a 2.5 V, trabaja a 266MHz, es decir 133MHz de bus de memoria y ofrece tasas de transferencia de hasta 2,1 GB/s (de ahí el nombre PC2100). PC 2700 ó DDR333: funciona a 2.5 V, trabaja a 333MHz, es decir 166MHz de bus de memoria y ofrece tasas de transferencia de hasta 2,7 GB/s (de ahí el nombre PC2700). De dónde salen estos números: La DDR SDRAM tienen un ancho de bus de 64 bits. Para calcular el ancho de datos de las memorias se sigue la fórmula: ancho de bus en Bytes * frecuencia efectiva de trabajo en MHz. Por ejemplo, la DDR200 se llama también PC1600 porque 64/8 bytes * 200 = 1600 MB/s que es la 'velocidad' de la memoria, la cual dividida por 1024, nos da los 1,6 GB/s. También existen las especificaciones DDR400, DDR466, DDR533 y DDR600 pero según muchos ensambladores es poco práctico utilizar DDR a más de 400MHz, por lo que está siendo sustituida por la revisión DDR2 de la cual sólo se comercializan las versiones DDR2-400 y DDR2-533.

RDRAM (Rambus DRAM): memoria de gama alta basada en un protocolo propietario creado por la empresa Rambus, lo cual obliga a sus compradores a pagar royalties en concepto de uso. Esto ha hecho que el mercado se decante por la memoria DDR de uso libre, 15

16 INSTITUTO DE ENSEÑANZA Y CAPACITACION TECNICA DE LA SABANA Centro de Educción para el Trabajo y el Desarrollo Humano excepto algunos servidores de grandes prestaciones (Cray) y la famosa PlayStation 2. Se clasifica en:    

Rambus PC600: se caracteriza por utilizar dos canales en vez de uno y ofrece unas tasas de transferencia de 1,06 Gb/s por canal => 2,12 Gb/s a una frecuencia de 266MHz. Rambus PC700: igual que el anterior, trabaja a una frecuencia de 356MHz y ofrece unas tasas de transferencia de 1,42 Gb/s por canal => 2,84 Gb/s. Rambus PC800: del mismo modo, trabaja a 400MHz y ofrece unas tasas de transferencia de 1,6 Gb/s por canal => 3,2 Gb/s.

ESDRAM (Enhanced SDRAM): esta memoria incluye una pequeña memoria estática en el interior del chip SDRAM. Con ello, las peticiones de ciertos accesos pueden ser resueltas por esta rápida memoria, aumentando las prestaciones. Se basa en un principio muy similar al de la memoria caché utilizada en los procesadores.

Memoria SRAM Representa la abreviatura de Static Random Access Memory. El hecho de ser estáticas quiere decir que no es necesario refrescar los datos ya que sus celdas están formadas por flip-flops de transistores bipolares (6 transistores por bit) que mantienen el dato siempre y cuando estén alimentadas. Otra de sus ventajas es su velocidad, comparable a la de los procesadores actuales. Como contraprestación, debido al elevado número de transistores por bit, las SRAM tienen un elevado precio, por lo que su uso se limita a las memorias caché de procesadores y microcontroladores. Estas memorias tienen una capacidad muy reducida (entre 64 y 1024 KB aproximadamente) en comparación con la memoria SDRAM del sistema, pero permiten aumentar significativamente el rendimiento del sistema global debido a la jerarquía de memoria. Así, y atendiendo a la utilización de la SRAM como memoria caché de nuestros sistemas informáticos, tenemos tres tipos: 

Async SRAM: la memoria caché de los antiguos i386, i486 y primeros Pentium, asíncrona y con tiempos de acceso entre 20 y 12 nanosegundos.



Sync SRAM: es la siguiente generación, capaz de sincronizarse con el procesador y con un tiempo de acceso entre 12 y 8,5 nanosegundos. Muy utilizada en sistemas a 66 MHz de bus.



Pipelined SRAM: se sincroniza igualmente con el procesador. Tarda en cargar los datos más que la anterior, aunque una vez cargados, accede a ellos con más rapidez. Opera con tiempos entre 8 y 4,5 nanosegundos.

Tipos de módulos Módulos RAM. De arriba a abajo: DIP, SIPP, SIMM (30 pins), SIMM (72 pins), DIMM (168 pins), DDR DIMM (184 pins)

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17 INSTITUTO DE ENSEÑANZA Y CAPACITACION TECNICA DE LA SABANA Centro de Educción para el Trabajo y el Desarrollo Humano Es un componente electrónico del PC que puede recibir, almacenar y suministrar información. Están formadas por múltiples celdas que retienen la información. 4.2 Memoria ROM (Read Only memory): memoria de solo lectura permite almacenar de forma permanente. En la actualidad no se emplean memorias de tipo ROM, en su lugar se utilizan memorias EEPROM (electrically erasable programmable, memoria borrable y programable eléctricamente). 4.3 Memoria Cache: Memoria Cache Interna (L1): esta integrada en el procesador, varia su capacidad de función de este. Su función es retener la información que circula desde y hacia el UP para minimizar los accesos por lo general constantes. Memoria Cache de segundo nivel (L2): con una capacidad de almacenamiento mucho mayor que la L1 (entre 256 y 512 Kb), esta situada fuera del UP es más lenta que la L1. 4.4 Memoria VRAM Esta es la memoria que utiliza nuestro controlador gráfico para poder manejar toda la información visual que le manda la CPU del sistema, y podría ser incluida dentro de la categoría de Peripheral RAM. La principal característica de esta clase de memoria es que es accesible de forma simultánea por dos dispositivos. De esta manera, es posible que la CPU grabe información en ella, mientras se leen los datos que serán visualizados en el monitor en cada momento. Por esta razón también se clasifica como Dual-Ported.neko

5. BUSES DE EXPANSION Los Slots o ranuras de expansión son conectores eléctricos que permiten introducir distintas tarjetas de expansión para ampliar las funcionalidades de nuestro ordenador (tarjetas de video, sonido, MODEM, red...). Las tarjetas de expansión se conectan a los buses mediante ranuras (conectores alargados que sen encuentran soldados a la placa base). Hay recordar que los buses son conexiones paralelas. Cada BIT que compone una palabra va por un hilo diferente.

TIPOS DE RANURAS: (CARACATERISTICAS). ISA  Son las siglas de Arquitectura estándar de la industria.  Negras y largas, con dos grupos de conectores separados por un espacio miden unos 14 cm.  Lanzada en 1981 por la IBM.  Introducida como bus de 8 bit y posteriormente expandida a 16 bit.  La versión más vieja es de 8 bit y la más nueva de 16 bit.  El bus de 8 bit corría a 4.77 MHz. 17

   

18 INSTITUTO DE ENSEÑANZA Y CAPACITACION TECNICA DE LA SABANA Centro de Educción para el Trabajo y el Desarrollo Humano La versión de 16 bit corría a 6 MHz y después a 8 MHz. Luego se estableció el estándar de 8.33 MHZ. Las dimensiones son las siguientes: 106.68 mm (4.2”) de altura, 333.5 mm (13.13”) de longitud y 12.7 mm (0.5”) de grosor. El conector extendido de la ISA a 16 bit presenta 36 pines adicionales.

EISA  Son las siglas de Arquitectura Estándar de la Industria Extendida.  Lanzada en 1981 por Compaq.  Proporciona ranuras de 32 bit para uso de UP 386X o superiores.  Permite una mayor expansión del sistema con una incidencia menor de conflictos entre tarjetas adaptadoras.  Agrego 90 conexiones (55 nuevas señales) sin incrementar el tamaño físico del conector del bus ISA a 16 bit.  La ranura EISA de 32 bit parece una ranura ISA de 16 bit.  Tiene dos filas de conectores.  Las tarjetas ISAS pueden ser usadas en las ranuras EISA.  Las dimensiones son las siguientes: 127 mm (5”) de alto, 333.5 mm (13.13”) de longitud y 12.7 mm (0.5”) de grosor.  Puede aceptar 32 bit de datos a una frecuencia de 8.33 MHz. PCI  Se trata del más moderno bus de sistema de la actualidad y de más alto rendimiento.  Son las siglas de Interfaz de Componentes Periféricos.  Miden unos 8.5 cm y son de color blanco, más cortas que las ISA, con los contactos más juntos.  Lanzada en 1992 por Intel.  Las ranuras PCI tienen 32 contactos con una frecuencia de trabajo de 33 MHz hasta los 133 MHz.  Ruta de datos más ancha a 64 bit.  Constituyo el modulo para las especificaciones PnP de Intel. VESA         

Fue creado por el comité Vesa, una organización sin animo de lucro fundada por NEC. Desarrollado para despliegue de Video y Buses. Se empezó a usar en los UP 486 y desapareció con los primeros Pentium. Se desarrolla a partir de la tecnología ISA. Son muy largas, unos 22 cm repartidos en tres partes y suele ser de color café. El bus puede transferir 32 bit de datos a una frecuencia de 40 MHz. Lanzada en agosto de 1992. Era una expansión de las ranuras usadas (ISA y EISA). La extensión Vesa tiene 112 contactos.

AGP 18

19 INSTITUTO DE ENSEÑANZA Y CAPACITACION TECNICA DE LA SABANA Centro de Educción para el Trabajo y el Desarrollo Humano  Son las siglas de Puerto Acelerador de Gráficos.  Publicada en 1996.  Miden unos 8 cm y son de color café, más largas que las PCI y más cortas que las ISA y están separadas del borde de la placa base.  Creado por Intel especialmente diseñado para producción de gráficos y de alto rendimiento.  Esta diseñado en tecnología PCI, y presenta una gran cantidad de adiciones y mejoras físicas, eléctrica y lógicamente.  Es independiente del PCI.  AGP es una conexión de alta velocidad y funciona a una frecuencia básica de 66 Mhz.  La versión 4X viaja a una frecuencia efectiva de reloj a 266 MHz con una transferencia de datos a 1.066 Mb/s.  Permite el paso de gráficos tridimensionales de alta velocidad. PCMCIA  Son las siglas de Asociación Internacional de Tarjetas de Memoria para Computadores Personales.  Es un bus de sistema especialmente para equipos portátiles.  Fundada en 1980.  Existen tres tipos de ranuras PCMCIA.  La Tipo 1: se trata de una tarjeta de 3 mm de espesor, que posee 68 contactos, la mayoría de estas tarjetas son de tipo memoria RAM.  La Tipo 2: se trata de una tarjeta de 5 mm de espesor, surgieron para alojar MODEM internos.  La Tipo 3: se trata de una tarjeta de 10.5 mm, surgieron para dar soporte a HDD removibles.  Soporta PnP. CNR  Son más cortos que los PCI y son de color café.  Se están utilizando para comunicaciones avanzadas.

6. Los Puertos de Comunicación Los puertos de comunicación son herramientas que permiten manejar e intercambiar datos entre un computador (generalmente están integrados en las tarjetas madres) y sus diferentes periféricos, o entre dos computadores. Entre los diferentes puertos de comunicación tenemos: 6.1. Puertos PS/2: Estos puertos son en esencia puertos paralelos 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. 19

20 INSTITUTO DE ENSEÑANZA Y CAPACITACION TECNICA DE LA SABANA Centro de Educción para el Trabajo y el Desarrollo Humano Características: 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. Forma: Existen 2 conectores diferentes para estos puertos. El primero es un DIN de 5 pines (conocido comúnmente como AT) y el segundo es un conector MiniDIN de 6 pines (normalmente llamado PS/2). Estos dos conectores son electrónicamente iguales, lo único que cambia es su apariencia interna.

Ubicación en el sistema informático: Estos puertos son utilizados principalmente por teclados y ratones. 6.2. Puertos USB (Universal Serial Bus): Estándar que comenzó en 1995 por Intel, Compaq, Microsoft. En 1997, el USB llegó a ser popular y extenso con el lanzamiento del chipset de 440LX de Intel. Es una arquitectura de bus desarrollada por las industrias de computadoras y telecomunicaciones, que permite instalar periféricos sin tener que abrir la maquina para instalarle hardware, es decir, que basta con conectar dicho periférico en la parte posterior del computador. 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.

Forma: Existe un solo tipo de cable USB (A-B) con conectores distintos en cada extremo, de manera que es imposible conectarlo erróneamente. Consta de 4 hilos, transmite a 12 Mbps y es “Plug and Play”, que distribuye 5v para alimentación y transmisión de datos.

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Ubicación en el sistema informático El USB es la tecnología preferida para la mayoría de los teclados, Mouse y otros dispositivos de entrada de información de banda estrecha. El USB también esta muy extendido en cámaras fotográficas digitales, impresoras, escáneres, módems, joysticks y similares. 6.3. 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. Un ordenador o computadora en serie es la que posee una unidad aritmética sencilla en la cual la suma en serie es un calculo digito a digito 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.

Forma: 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.

Ubicación en el sistema informático: Estos puertos se utilizan para conectar el Mouse y el MODEM. Normalmente el Mouse se conecta a un puerto COM de 9 pines (comúnmente COM1) y el MODEM se conecta a un puerto de 25 pines (comúnmente COM2). 6.4. Puertos Paralelos (LPT):

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22 INSTITUTO DE ENSEÑANZA Y CAPACITACION TECNICA DE LA SABANA Centro de Educción para el Trabajo y el Desarrollo Humano Son conectores utilizados para realizar un enlace entre dos dispositivos; en el sistema lógico se le conoce como LPT. El primer puerto paralelo LPT1 es normalmente el mismo dispositivo PRN (nombre del dispositivo lógico de la impresora). Características: Unidireccional - puerto estándar 4-BIT que por defecto de la fábrica no tenía la capacidad de transferir datos ambas direcciones. Bidireccional - puerto estándar 8-BIT que fue lanzado con la introducción del puerto PS/2 en 1987 por IBM y todavía se encuentra en computadoras hoy. El puerto bidireccional es capaz de enviar la entrada 8-bits y la salida. Hoy en las impresoras de múltiples funciones este puerto se puede referir como uno bidireccional EPP - el puerto paralelo realzado (EPP) fue desarrollado en 1991 por Intel, Xircom y funciona cerca de velocidad de una tarjeta ISA y puede alcanzar transferencias hasta 1 a 2MB / por segundo de datos. Forma: Estos puertos son del tipo hembra, de unos 38mm de longitud con 25 pines agrupados en dos hileras. El puerto paralelo está formado por 17 líneas de señales y 8 líneas de tierra (Anexo E.1). Las líneas de señales están formadas por tres grupos:  4 Líneas de control  5 Líneas de estado  8 Líneas de datos

Ubicación en el sistema informático: Normalmente se utiliza para conectar impresoras, scanners y en algunos casos hasta dos PCs. Los puertos de comunicación mayormente utilizados en el ambiente de las redes son el RJ-45 y el RJ-11. 6.5. 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. Características: 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. En España se usa en toda conexión telefónica. En Alemania, por el contrario, usan RJ45 como conectores telefónicos. Forma: 22

23 INSTITUTO DE ENSEÑANZA Y CAPACITACION TECNICA DE LA SABANA Centro de Educción para el Trabajo y el Desarrollo Humano Tiene forma de cubo, y consta de cuatro cables de los cuales se utilizan solo dos para las conexiones telefónicas. Este es mayormente usado en España. (Anexo F)

6.6. 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 5

Forma: Posee ocho pines o conexiones eléctricas, que normalmente se usan como extremos de cables de par trenzado. 6.4 Ubicación en el sistema informático: Se conecta a la tarjeta de red. Puede tener el formato RJ45 (parecido al de un conector de teléfono) o BINC.

6.7 Puertos VGA El puerto VGA es el puerto estandarizado para conexión del monitor a la PC. Características:  Su conector es un HD 15, de 15 pines organizados en 3 hileras horizontales. Forma: Es de forma rectangular, con un recubrimiento plástico para aislar las partes metálicas.

Ubicación en el sistema informatico: En la parte posterior de los monitores y en la parte trasera del PC, cerca del puerto de S-video.

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24 INSTITUTO DE ENSEÑANZA Y CAPACITACION TECNICA DE LA SABANA Centro de Educción para el Trabajo y el Desarrollo Humano 6.8 Puertos RCA El conector RCA es un tipo de conector eléctrico común en el mercado audiovisual. El nombre "RCA" deriva de la Radio Corporation of America, que introdujo el diseño en los 1940. Características: Un problema del sistema RCA es que cada señal necesita su propio cable. Para evitar líos, se usan otros tipos de conectores combinados, como el euroconector (SCART), presente en la mayoría de televisiones modernas. Además, también se encuentran adaptadores RCA-SCART. Forma: El cable tiene un conector macho en el centro, rodeado de un pequeño anillo metálico (a veces con ranuras), que sobresale. En el lado del dispositivo, el conector es un agujero cubierto por otro aro de metal, más pequeño que el del cable para que éste se sujete sin problemas. Ambos conectores (macho y hembra) tienen una parte de plástico. Los colores usados suelen ser:  Amarillo para el vídeo compuesto  Rojo para el canal de sonido derecho  Blanco o negro para el canal de sonido izquierdo (en sistemas estéreo)

Ubicación en el sistema informático: Se puede ubicar en las tarjetas capturadoras de video menos recientes ya que esta siendo suplantado por la puerta de súper video.

6.9. Puerto para joystick o teclado midi. De tamaño algo mayor que el puerto serie estrecho, de unos 25 mm, con 15 pines agrupados en 2 hileras.

7. FUENTE DE PODER La Fuente de Alimentación, es un montaje eléctrico / electrónico capaz de transformar la corriente de la red eléctrica en una corriente que el PC pueda soportar. Esto se consigue a través de unos procesos electrónicos los cuales explicaremos brevemente. La función básica de la fuente de poder consiste en convertir el tipo de energía disponible en la toma de corriente general a un tipo de que puedan usar los circuitos de la computadora. La fuente de poder es un sistema convencional de escritorio diseñada para convertir la corriente alterna de 120 voltios y 60Hz, en algo que pueda utilizar la computadora – especialmente, una corriente directa de + 5 v, + 3.3 v y 12 v. Por lo regular, los componentes y circuitos electrónicos digitales del sistema (tarjeta madre, tarjetas adaptadoras y tarjetas lógicas de unidades de disco) usan la 24

25 INSTITUTO DE ENSEÑANZA Y CAPACITACION TECNICA DE LA SABANA Centro de Educción para el Trabajo y el Desarrollo Humano energía de 3.3 o + 5 v, y los motores (de la unidades de disco y ventiladores) usan la energía de + 12 v.

1. Transformación. Este paso es en el que se consigue reducir la tensión de entrada a la fuente (220v o 125v) que son los que nos otorga la red eléctrica. Esta parte del proceso de transformación, como bien indica su nombre, se realiza con un transformador en bobina. La salida de este proceso generará de 5 a 12 voltios. 2. Rectificación. La corriente que nos ofrece la compañía eléctrica es alterna, esto quiere decir, que sufre variaciones en su línea de tiempo, con variaciones, nos referimos a variaciones de voltajes, por tanto, la tensión es variable, no siempre es la misma. Eso lógicamente, no nos podría servir para alimentar a los componentes de un PC, ya que imaginemos que si le estamos dando 12 voltios con corriente alterna a un disco duro, lógicamente no funcionará ya que al ser variable, no estaríamos ofreciéndole los 12 voltios constantes. Lo que se intenta con esta fase, es pasar de corriente alterna a corriente continua, a través de un componente que se llama puente rectificador o de Graetz. Con esto se logra que el voltaje no baje de 0 voltios, y siempre se mantenga por encima de esta cifra. 3. Filtrado Ahora ya, disponemos de corriente continua, que es lo que nos interesaba, no obstante, aun no nos sirve de nada, porque no es constante, y no nos serviría para alimentar a ningún circuito Lo que se hace en esta fase de filtrado, es aplanar al máximo la señal, para que no hayan oscilaciones, se consigue con uno o varios condensadores, que retienen la corriente y la dejan pasar lentamente para suavizar la señal, así se logra el efecto deseado. 4. Estabilización Ya tenemos una señal continua bastante decente, casi del todo plana, ahora solo nos falta estabilizarla por completo, para que cuando aumenta o descienda la señal de entrada a la fuente, no afecte a la salida de la misma. 25

26 INSTITUTO DE ENSEÑANZA Y CAPACITACION TECNICA DE LA SABANA Centro de Educción para el Trabajo y el Desarrollo Humano Esto se consigue con un regulador. Tipos de Fuentes Después de comentar estas fases de la fuente de alimentación, procederemos a diferenciar los dos tipos que existen actualmente. Las dos fuentes que podremos encontrarnos cuando abramos un ordenador pueden ser: AT o ATX Las fuentes de alimentación AT, fueron usadas hasta que apareció el Pentium MMX, es en ese momento cuando ya se empezarían a utilizar fuentes de alimentación ATX. Las características de las fuentes AT, son que sus conectores a placa base varían de los utilizados en las fuentes ATX, y por otra parte, quizás bastante más peligroso, es que la fuente se activa a través de un interruptor, y en ese interruptor hay un voltaje de 220v, con el riesgo que supondría manipular el PC. También destacar que comparadas tecnológicamente con las fuentes ATX, las AT son un tanto rudimentarias electrónicamente hablando. En ATX, es un poco distinto, ya que se moderniza el circuito de la fuente, y siempre está activa, aunque el ordenador no esté funcionando, la fuente siempre está alimentada con una tensión pequeña para mantenerla en espera. Una de las ventajas es que las fuentes ATX no disponen de un interruptor que enciende / apaga la fuente, si no que se trata de un pulsador conectado a la placa base, y esta se encarga de encender la fuente, esto conlleva pues el poder realizar conexiones / desconexiones por software. Existe una tabla, para clasificar las fuentes según su potencia y caja. Sobremesa AT => 150-200 W Semitorre => 200-300 W Torre => 230-250 W Slim => 75-100 W Sobremesa ATX => 200-250 W No obstante, comentar, que estos datos son muy variables, y únicamente son orientativos, ya que varía según el número de dispositivos conectados al PC. Conexión de Dispositivos En Fuentes AT, se daba el problema de que existían dos conectores a conectar a placa base, con lo cual podía dar lugar a confusiones y a cortocircuitos, la solución a ello es basarse en un truco muy sencillo, hay que dejar en el centro los cables negros que los dos conectores tienen, así no hay forma posible de equivocarse. 26

27 INSTITUTO DE ENSEÑANZA Y CAPACITACION TECNICA DE LA SABANA Centro de Educción para el Trabajo y el Desarrollo Humano En cambio, en las fuentes ATX solo existe un conector para la placa base, todo de una pieza, y solo hay una manera de encajarlo, así que por eso no hay problema Existen dos tipos de conectores para alimentar dispositivos: El más grande, sirve para conectar dispositivos como discos duros, lectores de CD-ROM, grabadoras, dispositivos SCSI, etc... Mientras que el otro, visiblemente más pequeño, sirve para alimentar por ejemplo disqueteras o algunos dispositivos ZIP.

Instalación de una fuente ATX

Para instalar una fuente de alimentación ATX, necesitaremos un destornillador de punta de estrella. Empezaremos por ubicar la fuente en su sitio, asegurando que los agujeros de los tornillos, coinciden exactamente con los de la caja. Una vez hecho esto, procederemos a atornillar la fuente. Acto seguido, conectaremos la alimentación a la placa base con el conector anteriormente comentado, y realizaremos la misma tarea con el resto de los dispositivos instalados. Un punto a comentar, es que solo hay una manera posible para realizar el conexionado de alimentación a los dispositivos, sobretodo, NUNCA debemos forzar un dispositivo. Tras realizar todas las conexiones, las revisaremos, y procederemos a encender el equipo.

Consejos Cuidado con tocar el interruptor selector de voltaje que algunas fuentes llevan, este interruptor sirve para indicarle a la fuente si nuestra casa tiene corriente de 220v o 125v si elegimos la que no es tendremos problemas. Es conveniente, revisar de tanto en tanto, el estado del ventilador de la fuente, hay que pensar, que si no tenemos instalado en la parte posterior del equipo un ventilador adicional, es nuestra única salida de aire. Un ventilador de fuente defectuoso puede significar el final de tu equipo, elevando la temperatura del sistema por encima de la habitual y produciendo un fallo general del sistema.

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También cabe destacar, en como elegir la fuente, si tenemos pensado de conectar muchos dispositivos, como por ejemplo, dispositivos USB, discos duros, dispositivos internos, etc... En el caso de que la fuente no pueda otorgar la suficiente tensión para alimentar a todos los dispositivos, se podrían dar fallos en algunos de los mismos, pero pensar que si estamos pidiendo más de lo que nos otorga la fuente, podemos acabar con una placa base quemada, una fuente de alimentación quemada, un microprocesador quemado, y un equipo flamante en la basura...

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