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República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Defensa
Universidad Nacional Experimental Politécnica de la Fuerza Armada
Nacional
Núcleo Anzoátegui – San Tomé
Cátedra: Arquitectura del computador
Almacenamiento de datos y
Dispositivos
Profesor: Omar Quijada
24 de Mayo de 2011
Índice general
Bachilleres:
Bastardo David C.I 20. 1718.880
Marcano Oriana C.I 20.548.241
Rangel Hugo C.I 20.547. 892
Rondón Elieser C.I 20.547.585
Vásquez Daniel C.I 20.547.914
7mo semestre
Ingeniería de sistemas
Sección A01
1
Introducción..........................................................................................................5
Dispositivos de almacenamiento de datos............................................................7
Disco duro.............................................................................................................7
Las características principales de un disco duro.......................................7
Almacenamiento de datos en discos flexibles...........................................9
Acceso a los datos en discos flexibles......................................................9
Método de sectores.................................................................................10
La lectura de datos en un disco flexible..................................................10
Ubicación del espacio del disco..............................................................11
Unidad de copia de seguridad en cinta...............................................................11
Tipos de unidades de copia de seguridad...............................................12
Unidades DLT.........................................................................................12
Cintas QIC...............................................................................................12
Unidades TRAVAN..................................................................................14
La unidad 8MM........................................................................................15
Ventajas..................................................................................................17
Desventajas.............................................................................................18
Dispositivos de entrada/salida............................................................................18
Dispositivos de entrada:..........................................................................18
Dispositivos de salida:.............................................................................18
Funcionamiento de bus.......................................................................................19
Teclado...............................................................................................................23
Scanner...............................................................................................................24
Monitor o Pantalla...............................................................................................26
Módem................................................................................................................27
PC Card (originalmente PCMCIA)......................................................................29
PCMCIA..............................................................................................................29
Puerto serie o puerto serial.................................................................................29
Puerto paralelo....................................................................................................30
2
Multimedia...........................................................................................................31
CD-ROM (siglas del inglés Compact Disc - Read Only Memory).......................31
Vídeo...................................................................................................................34
Una tarjeta de sonido o placa de sonido.............................................................35
Conclusión..........................................................................................................37
Bibliografía..........................................................................................................38
Glosario...............................................................................................................39
Índice de tablas
Tabla 1 capacidad de almacenamiento de la cinta QIC.........................................13
3
Tabla 2 capacidad de almacenamiento y transferencia de la unidad TRAVAN
...............................................................................................................................14
Tabla 3 capacidad de almacenamiento y transferencia de la cinta DAT................15
Tabla 4 capacidad de almacenamiento y transferencia de la unidad 8mm............17
Tabla 5 velocidad de lectura y tiempo de respuesta de CAV.................................33
Índice de figura
4
Figura 1 Partes del disco duro.................................................................................8
Figura 2 partes del disco flexible..............................................................................9
Figura 3 Tipos de Buses de Datos.........................................................................19
Figura 4 Partes externas de un mouse..................................................................21
Figura 5 Partes internas de un mouse...................................................................21
Figura 6 partes de un teclado.................................................................................24
Figura 7 partes de un escáner...............................................................................25
Figura 8 botones de un modem.............................................................................28
Figura 9 Puerto serial.............................................................................................30
Figura 10 Pines de un puerto paralelo...................................................................31
Figura 11 Funcionamiento de un CD-ROM............................................................32
Introducción
5
Desde siempre los seres humanos han tenido la necesidad de
almacenar información, lo cual siempre ha sido difícil por limitaciones de
espacio físico, con la aparición de la PC esta tarea se ha ido facilitando ya
que el espacio necesario para almacenar información en una PC es muy
pequeño en comparación a los grandes archiveros que se usaban antes de
la aparición de las computadora personales, las cuales brinda una forma fácil
y rápida de almacenar y visualizar la información; ahora bien no todos
poseen computadoras con las mismas capacidades de almacenaje y es en
este contexto que entra en juego los distintos dispositivos de
almacenamiento de datos.
El disco duro es considerado como el principal dispositivo de
almacenamiento de la PC, pero en muchos casos los discos duros de las
computadoras no poseen la capacidad suficiente para guardar toda la
información que queramos, tampoco es la forma más segura de acumular la
información y no representa una forma factible de trasladar la información de
un equipo a otro y es en ese momento en donde se recuren a formas de
almacenamiento alternativos como son los discos flexibles que permiten
guardas pequeñas cantidades de información pero a un bajo precio, las
unidades de cinta de backup son un alternativa altamente eficiente con
respecto a la capacidad de almacenaje y los CD-ROM son una forma
práctica y económica de guardar información.
Los dispositivos de la computadora como el teclado, ratón, escáner,
modem, etc. son muy variados en cuanto a su tipo como a su funcionalidad
pero todos tienen un objetivo en común que es facilitar al usuario el acceso a
la información.
Existen ciertos dispositivos que permiten la conexión homogénea de
los dispositivos mencionados anteriormente como son los puertos (serie,
paralelo) y los buses.
6
Multimedia es una combinación de elementos como sonido, video,
texto, etc. Que conforman un sistema de expresión, estamos acostumbrados
a escuchar este término cuando se refiere a dispositivos digitales
especialmente el computador; esta combinación de elementos es la que
hace hoy en día hace atractiva la navegación en nuestra PC.
Dispositivos de almacenamiento de datos.
Los dispositivos o unidades de almacenamiento de datos son
componentes que leen o escriben datos en medios o soportes de
7
almacenamiento, y juntos conforman la memoria o almacenamiento
secundario de la computadora.
Estos dispositivos realizan las operaciones de lectura o escritura de
los medios o soportes donde se almacenan o guardan, lógica y físicamente,
los archivos de un sistema informático.
Almacenamiento de datos en:
Disco duro.
Los discos duros tienen una gran capacidad de almacenamiento de
información, pero al estar alojados normalmente dentro del armazón de la
computadora (discos internos), no son extraíbles fácilmente.
El disco duro almacena casi toda la información que manejamos al
trabajar con una computadora. En él se aloja, por ejemplo, el sistema
operativo que permite arrancar la máquina, los programas, archivos de texto,
imagen, vídeo, etc
Un disco duro está formado por varios discos apilados sobre los que
se mueve una pequeña cabeza magnética que graba y lee la información.
Las características principales de un disco duro son:
Capacidad: Se mide en gigabytes (GB). Es el espacio disponible para
almacenar secuencias de 1 byte.
Velocidad de giro: Se mide en revoluciones por minuto (RPM). Cuanto más
rápido gire el disco, más rápido podrá acceder a la información la cabeza
lectora.
Capacidad de transmisión de datos: De poco servirá un disco duro de gran
capacidad si transmite los datos lentamente. Los discos actuales pueden
alcanzar transferencias de datos de 3 GB por segundo.
8
Los discos duros han evolucionado a lo largo de los años, para tener
la capacidad de almacenar grandes cantidades de datos en comparación con
la relativamente pequeña cantidad de datos que un disco duro ordenadores
personales podían almacenar cuando salieron por primera vez en el
mercado.
Figura 1 Partes del disco duro
Discos flexibles.
Este es un dispositivo de almacenamiento secundario, que permite
realizar en forma sencilla el intercambio de información entre computadoras,
así como la carga de nuevos programas en el disco rígido los discos flexibles
fueron presentados a finales de los años 60´s por IBM para sustituir las
tarjetas controladoras.
9
Figura 2 partes del disco flexible
Almacenamiento de datos en discos flexibles.
Dentro de la unidad de disco, un motor hace girar el disco
rápidamente, los datos se graban en las pistas de la superficie del disco en
movimiento y se leen de esa superficie por medio de una cabeza de lect/esc.
La capacidad de almacenamiento de información en un disco depende
de los bits por pulgada de pista y el número de pistas por pulgada radial.
Acceso a los datos en discos flexibles.
El brazo de acceso mueve la cabeza de lect/esc. Directamente a la
pista que contiene los datos deseados sin leer otras pistas. Los fabricantes
de unidades de disco utilizan o bien el método de sectores o bien el de
cilindros para organizar y almacenar físicamente los datos en los discos.
10
Método de sectores: Este método consiste en dividir la superficie del disco
en segmentos invisibles cuya forma es similar a las rebanadas de un pastel,
generalmente existen al menos 8 de estos segmentos en un disco.
Antes de que una unidad de disco pueda tener acceso a un registro en
un sector, el programa de la computadora debe proporcionar la dirección en
disco del registro, esta dirección específica el número de pistas y sector.
La lectura de datos en un disco flexible se realiza de la siguiente
manera:
El brazo de acceso mueve la cabeza de lect./esc a la pista que se
específica en la dirección del disco.
El controlador de disco busca el agujero índice que marca el punto
donde comienza el primer sector de una pista, la luz atraviesa el agujero una
vez cada revolución para indicar su ubicación.
Cuando se detecta el agujero índice, el controlador de disco comienza
a leer los datos de la pista específica.
Cuando el sector específico comienza a pasar bajo la cabeza de
lect/esc el controlador empieza a transmitir datos a la unidad de proceso.
Método de cilindros.- Este método para organizar los datos en el disco
se usa con los paquetes de discos removibles. Los brazos de accesos se
mueven al unísono en dirección radial con respecto al paquete de discos.
Antes de tener acceso a un registro, un programa de computadora
debe proporcionar la dirección del registro, esta dirección consta del número
de cilindros, el número de superficie y el número de registro.
Ubicación del espacio del disco.
11
Cuando se formatea un disco, el DOS lo divide en sectores lógicos
para poder almacenar lo siguiente:
Registro de arranque del DOS.
Tabla de ubicación de archivos (FAT)
Anotaciones sobre el directorio raíz
Sectores de datos
El registro de arranque siempre estará situado en la cara 0, pista 0,
sector 1 en cualquier disco DOS:
La FAT se encarga de llevar un seguimiento de los sectores libres,
ocupados y deteriorados del disco, la FAT siempre se localiza en el segundo
y tercer sector del disco. Si la zona del disco que contiene la FAT llega a
estropearse no se podrá dar acceso a ningún dato del disco, por esta razón
el DOS coloca una segunda copia de la FAT en los sectores cuatro y cinco.
Enseguida de la FAT de cada disco, el DOS reserva un espacio para
las anotaciones de direcciones de los archivos en el directorio raíz
Unidad de copia de seguridad en cinta.
Las unidades de cinta de backup (copia de seguridad) son unidades
de almacenamiento secuencial, lo que las hace mucho más lentas que otras
unidades de almacenamiento removible, pero sin embargo son la mejor
elección cuando atendemos a cuestiones de capacidad y precio.
Tipos de unidades de copia de seguridad
Unidades DLT.
12
Las unidades de cinta se basan en la tecnología de movimiento
helicoidal, adaptado de la tecnología de las cintas de vídeo, aunque
recientemente se ha empezado a utilizar una tecnología conocida como DLT
(Digital Linear Technology en español tecnología lineal digital) mediante la
cual se usan cintas de media pulgada de ancho con partículas de metal en
las cuales se graban los datos siguiendo un esquema de serpentina en pistas
paralelas agrupadas por pares.
Con este sistema, cuando el proceso de grabación llega al final de la
cinta, se ha grabado la primera tanda de pistas y entonces los cabezales
cambian de posición y se graba la siguiente serie de pistas aprovechando el
movimiento inverso de la cinta, y así sucesivamente hasta que se llena la
cinta. Hoy en día, la mayoría de las unidades que utilizan esta tecnología
llegan a tener entre 128 y 208 pistas.
Además, el tipo de cabezal utilizado en estas unidades y el proceso de
arrastre de la propia cinta minimizan el desgaste de la cinta, alargando la
duración total de ésta hasta las 30.000 horas.
Cintas QIC
La primera unidad de cinta QIC (cinta de un cuarto de pulgada) fue
presentada por 3M en 1992, y poco a poco se ha convertido en la unidad de
cinta más popular.
Los cartuchos QIC parecen cintas de casete, con dos carretes, uno para la
cinta y otro para enrollarla, con un cinturón interno que los mueve por efecto
del movimiento del motor de la unidad. Al igual que en el casete un eje de
metal presiona la cinta contra una rueda de goma que la hace avanzar. El
cabezal es también como el de un casete, con una cabeza de escritura
rodeada de dos cabezas de lectura, lo que permite leer los datos en ambos
sentidos de giro.
13
La técnica de grabación es de tipo lineal y los datos se graban en pistas
paralelas a lo largo de toda la cinta. El número de pistas es lo que determina
la capacidad de la cinta.
Al comenzar la copia de seguridad, se carga en memoria RAm la tabla de
asignación de archivos y los ficheros a copiar. Al grabar en la cinta estos dos
bloques de datos van precedidos de una cabecera con información del
directorio y, si la controladora tiene corrección de errores, al final se añade el
código de corrección (ECC), si no, el software de grabación incluye el código
de corrección antes de grabar los datos en la cinta.
La cinta, al grabar, se mueve a 100-125 pulgadas por segundo, y con dos
cabezas lectoras (lo habitual) se alcanzan transferencias de 800KB/s, y esta
tasa de transferencia aumenta al aumentar el número de cabezas, que en
algunas unidades puede llegar a ser de 36.
La cinta QIC ha ido alargando y haciendo más ancha la cinta, siendo las
capacidades más habituales (sin compresión de datos, pues con ella pueden
llegar a doblarse estas cifras) las siguientes:
Tabla 1 capacidad de almacenamiento de la cinta QIC
MINIMO MAXIMO
QIC-80 80MB 500MB
QIC-3010 340MB 420MB
QIC-3020 670MB 840MB
QIC-3080 1'2GB 2GB
QIC-3095 2GB 4GB
Unidades TRAVAN
14
El inconveniente de las unidades QIC es la incompatibilidad existente
entre las diferentes versiones que han ido apareciendo, por lo cual se creó la
especificación TRAVAN, para garantizar la compatibilidad hacia atrás.
El estándar TRAVAN actuales y sus capacidades (sin compresión de
datos, pues con ella pueden llegar a doblarse estas cifras) son:
Tabla 2 capacidad de almacenamiento y transferencia de la unidad
TRAVAN
CAPACIDAD TRANSFERENCIA
TR-1 400MB 125KB/s
TR-2 800MB 125KB/s
TR-3 1'6GB 250KB/s
TR-4 2'5GB4GB
1MB/s70MB/minuto
Las cintas DAT
Las unidades DAT usan una cinta de 4mm y el sistema de grabación
es similar al de las cintas de vídeo, siendo más lento que la tecnología lineal,
por lo que solamente se usa cuando lo más importante es la capacidad.
La cinta sale de un cartucho de dos carretes y se enrolla en un tambor
cilíndrico con dos cabezales de lectura y dos cabezales de escritura
colocados alternativamente, de modo que la cabeza lectora verifica lo que se
escribe. Este cilindro está ligeramente inclinado y gira a 2.000rpm , haciendo
mover la cinta en sentido contrario a una velocidad de menos de una pulgada
por segundo, pro al grabar más de una línea de cada vez, es como si lo
hiciese a 150 pulgadas por segundo.
La primera cabeza de escritura graba y la segunda (de lectura) verifica
los datos, la tercera graba con un ángulo de 40º respecto a la primera
grabación y la cuarta verifica. Aunque los datos están cruzados, la polaridad
15
es diferentes, de modo que los datos sólo pueden ser leídos por la cabeza
correspondiente, por lo que con esta técnica de cruzado se consigue
almacenar más datos en la misma cantidad de cinta.
Las cintas DAT se encuentran en formato DDS y DataDAT. El
protocolo DDS es el más habitual, y sus estándares, compatibles todos hacia
atrás, son:
Tabla 3 capacidad de almacenamiento y transferencia de la cinta DAT
CAPACIDAD TRANSFERENCIA
DDS 2GB 55KB/S
DDS-1 2GB
4GB
55B/S
1,1MB/S
DDS-2 4GB
8GB
55B/S
1,1MB/S
DDS-3 12GB
24GB
1,1MB/S
2,2MB/S
La unidad 8MM
Este estándar se diseño originalmente para vídeo y en cuanto a su
funcionamiento se parase a las unidades DAT, pero con mayores
capacidades.
Existen dos protocolos cuyas diferencias radican en la tecnología de la
unidad y en los algoritmos de compresión utilizados: MAMMOTH y AIT.
El estándar MAMMOTH está apoyado por EXABYTE y utiliza una
tecnología basada en el vídeo-cámara SONY. Este protocolo reduce el
número de componentes de la unidad así como el desgaste de la cinta al
16
reducir su tensión. Utilizando un protector de aluminio en la cinta se impide la
entrada de polvo y se disminuye la corrosión, con lo que una cinta con esta
tecnología puede llegar a durar 30 años.
El estándar AIT, apoyado por SONY y SEAGATE, utiliza cintas más
finas y con mejores recubrimientos, además de nuevos cabezales y una
cantidad de memoria de 16KB dentro de la propia cinta. Así se consiguen
unas altas prestaciones y una altísima capacidad de la cinta con una tasa
muy baja de errores, por lo que son especialmente útiles para grandes
bibliotecas de archivos.
La memoria interna de la cinta almacena los datos de los índices de la cinta
con la posición de los ficheros, con lo que la búsqueda de éstos es mucho
más rápida y precisa, además de ser un sistema de seguridad redundante,
pues el índice también se guarda en la propia cinta de datos.
Las unidades AIT incorporan la tecnología avanzada de compresión
de IBM que proporciona una gran capacidad y buenas prestaciones, con una
compresión media de 2'6:1 y con corrección de datos durante la grabación.
Los estándares actuales para 8mm (Sin compresión; con compresión
debemos multiplicar la capacidad base por 2, o por 2'6 con el estándar AIT)
son los siguientes:
Tabla 4 capacidad de almacenamiento y transferencia de la unidad 8mm
CAPACIDAD TRANSFERENCIA
8mm 3'5GB5GB7GB7GB
32MB/min60MB/min60MB/min120MB/min
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MAMMOTH 20GB 360MB/min
AIT-1 25GB 55KB/s360MB/min
Una unidad de cinta para una computadora personal viene con un software
que permite al usuario realizar fácilmente una serie de acciones. La unidad
de cinta puede utilizarse para la copia de seguridad de archivos individuales,
carpetas, unidades enteras o el contenido del equipo entero. Por supuesto, la
operación más importante es la capacidad para restaurar todos los datos que
está perdidos o dañados. El software de unidad de cinta permite al usuario
restaurar cualquiera o todos los archivos guardados con sólo pulsar un
botón.
Ventajas:
Los beneficios de la utilización de unidades de cinta para copia de
seguridad incluyen su fiabilidad, facilidad de uso y capacidad de copia de
seguridad automática. Las cintas son bastante robustas, aunque puede
resultar dañado por imanes, calor y líquidos. Una cinta simplemente se
inserta en la unidad, y después de unos momentos, está listo para realizar
copias de seguridad o restaurar los datos. El software incluido con las
unidades es generalmente muy fácil de usar y comprender. Las cintas se
pueden configurar para copia de seguridad durante la noche o a través de un
almuerzo, mientras que el equipo no está en uso.
Desventajas:
Existen algunas desventajas de unidades de cinta. Que requieren la
intervención humana, las cintas sí pueden resultar costosas, y la copia de
seguridad puede tomar un tiempo largo. Unidades de cinta, a diferencia de
un servicio de copia de seguridad en línea o realizar copias de seguridad a
18
un equipo de la red, requieren una persona coloca de manera periódica en
una nueva cinta y poner la cinta antigua en una ubicación segura. Si alguien
deja vacía a la unidad de cinta, no puede hacer una copia de seguridad.
Dispositivos de entrada/salida:
Son aquellos que permiten la comunicación entre la computadora y el
usuario.
Dispositivos de entrada:
Son aquellos que sirven para introducir datos a la computadora para
su proceso. Los datos se leen de los dispositivos de entrada y se almacenan
en la memoria central o interna. Los dispositivos de entrada convierten la
información en señales eléctricas que se almacenan en la memoria central.
Los dispositivos de entrada típicos son los teclados, otros son: lápices
ópticos, palancas de mando (joystick), CD-ROM, discos compactos (CD),
raton etc.
Dispositivos de salida:
Son los que permiten representar los resultados (salida) del proceso
de datos. El dispositivo de salida típico es la pantalla o monitor. Otros
dispositivos de salida son: impresoras (imprimen resultados en papel),
trazadores gráficos (plotters), bocinas, entre otros.
Funcionamiento de bus:
Un bus es un sistema digital que transfiere datos entre los
componentes de una computadora o entre computadoras. Está formado por
cables o pistas en un circuito impreso, dispositivos como resistencias y
condensadores además de circuitos integrados.
19
Figura 3 Tipos de Buses de Datos
La tendencia en los últimos años es el uso de buses seriales como el
USB, Firmware para comunicaciones con periféricos y el reemplazo de buses
paralelos para conectar toda clase de dispositivos, incluyendo el
microprocesador con el chipset en la propia placa base. Son conexiones con
lógica compleja que requieren en algunos casos gran poder de cómputo en
los propios dispositivos, pero que poseen grandes ventajas frente al bus
paralelo que es menos inteligente.
Existen diversas especificaciones de bus que definen un conjunto de
características mecánicas como conectores, cables y tarjetas, además de
protocolos eléctricos y de señales.
La función del microbús Es la de permitir la conexión lógica entre
distintos subsistemas de un sistema digital, enviando datos entre dispositivos
de distintos órdenes, desde dentro de los mismos circuitos integrados, hasta
equipos digitales completos que forman parte de supercomputadoras. La
mayoría de los buses están basados en conductores metálicos por los cuales
se trasmiten señales eléctricas que son enviadas y recibidas con la ayuda de
integrados que poseen una interfaz del bus dado y se encargan de manejar
20
las señales y entregarlas como datos útiles. Las señales digitales que se
trasmiten son de datos, de direcciones o señales de control. Los buses
definen su capacidad de acuerdo a la frecuencia máxima de envío y al ancho
de los datos. Por lo general estos valores son inversamente proporcionales,
si se tiene una alta frecuencia, el ancho de datos debe ser pequeño. Esto se
debe a que la interferencia entre las señales (crosstalk) y la dificultad de
sincronizarlas, crecen con la frecuencia, de manera que un bus con pocas
señales es menos susceptible a esos problemas y puede funcionar a alta
velocidad.
Todos los buses de computador tienen funciones especiales como las
interrupciones y las DMA que permiten que un dispositivo periférico acceda a
una CPU o a la memoria usando el mínimo de recursos.
Mouse.
La función principal del ratón es transmitir los movimientos de nuestra
mano sobre una superficie plana hacia el ordenador. Allí, el software
denominado driver se encarga realmente de transformarlo a un movimiento
del puntero por la pantalla dependiendo de varios parámetros.
En el momento de activar el ratón, se asocia su posición con la del
cursor en la pantalla. Si desplazamos sobre una superficie el ratón, el cursor
seguirá dichos movimientos. Es casi imprescindible en aplicaciones dirigidas
por menús o entornos gráficos, como por ejemplo Windows, ya que con un
pulsador adicional en cualquier instante se pueden obtener en programa las
coordenadas (x, y) donde se encuentra el cursor en la pantalla,
seleccionando de esta forma una de las opciones de un menú.
21
Figura 4 Partes externas de un
mouse
Figura 5 Partes internas de un mouse
Hay cuatro formas de realizar la transformación y por tanto cuatro
tipos de ratones:
Mecánicos: Son los más utilizados por su sencillez y bajo coste. Se
basan en una bola de silicona que gira en la parte inferior del ratón a
medida que desplazábamos éste. Dicha bola hace contacto con dos
rodillos, uno perpendicular al ratón y otro transversal, de forma que
uno recoge los movimientos de la bola en sentido horizontal y el otro
en sentido vertical
Los ratones opto-mecánicos: trabajan según el mismo principio que
los mecánicos, pero aquí los cilindros están conectados a
codificadores ópticos que emplean pulsos luminosos al ordenador, en
lugar de señales eléctricas. El modo de capturar el movimiento es
distinto. Los tradicionales rodillos que giran una rueda radiada ahora
pueden girar una rueda ranurada, de forma que un haz de luz las
atraviesa. De esta forma, el corte intermitente del haz de luz por la
rueda es recogido en el otro lado por una célula fotoeléctrica que
decide hacia donde gira el ratón y a qué velocidad
22
Láser: Este tipo es más sensible y preciso, haciéndolo aconsejable
especialmente para los diseñadores gráficos y los jugadores de
videojuegos.
Trackball: El concepto de trackball es una idea que parte del hecho:
se debe mover el puntero, no el dispositivo, por lo que se adapta para
presentar una bola, de tal forma que cuando se coloque la mano
encima se pueda mover mediante el dedo pulgar, sin necesidad de
desplazar nada más ni toda la mano como antes.
Por conexión:
1. Por cable: Es el formato más popular y más económico, sin
embargo existen multitud de características añadidas que
pueden elevar su precio, por ejemplo si hacen uso de
tecnología láser como sensor de movimiento. Actualmente se
distribuyen con dos tipos de conectores posibles, tipo USB y
PS/2; antiguamente también era popular usar el puerto serie.
2. Inalámbrico: En este caso el dispositivo carece de un cable
que lo comunique con la computadora (ordenador), en su lugar
utiliza algún tipo de tecnología inalámbrica. Para ello requiere
un receptor que reciba la señal inalámbrica que produce,
mediante baterías, el ratón. El receptor normalmente se
conecta a la computadora a través de un puerto USB o PS/2.
Según la tecnología inalámbrica usada pueden distinguirse
varias posibilidades:
a. Radio Frecuencia (RF)b. Infrarrojo (IR)c. Bluetooth (BT)
Teclado.
Es el dispositivo más común de entrada de datos. Se lo utiliza para
introducir comandos, textos y números. Estrictamente hablando, es un
23
dispositivo de entrada y de salida, ya que los LEDs también pueden ser
controlados por la máquina.
Funciones del teclado:
Teclado alfanumérico: Es un conjunto de 62 teclas entre las que se
encuentran las letras, números, símbolos ortográficos, Enter, alt...etc.
Teclado de Función: Es un conjunto de 13 teclas entre las que se
encuentran el ESC, tan utilizado en sistemas informáticos, más 12 teclas de
función. Estas teclas suelen ser configurables pero por ejemplo existe un
convenio para asignar la ayuda a F1.
Teclado Numérico: Se suele encontrar a la derecha del teclado
alfanumérico y consta de los números así como de un Enter y los operadores
numéricos de suma, resta,... etc. - Teclado Especial: Son las flechas de
dirección y un conjunto de 9 teclas agrupadas en 2 grupos; uno de 6 (Inicio y
fin entre otras) y otro de 3 con la tecla de impresión de pantalla entre ellas.
Tipos de Teclado:
De Membrana: Fueron los primeros que salieron y como su propio
nombre indica presentan una membrana entre la tecla y el circuito que
hace que la pulsación sea un poco más dura.
Mecánico: Estos nuevos teclados presentan otro sistema que hace
que la pulsación sea menos traumática y más suave para el usuario.
Teclado para internet: El nuevo Internet Keyboard incorpora 10
nuevos botones de acceso directo, integrados en un teclado estándar
de ergonómico diseño que incluye un apoya manos. Los nuevos
botones permiten desde abrir nuestro explorador Internet hasta ojear
el correo electrónico. El software incluido, IntelliType Pro, posibilita la
personalización de los botones para que sea el teclado el que trabaje
como nosotros queramos que lo haga.
24
Teclados inalámbricos: Pueden fallar si están mal orientados, pero
no existe diferencia con un teclado normal. En vez de enviar la señal
mediante cable, lo hacen mediante infrarrojos, y la controladora no
reside en el propio teclado, sino en el receptor que se conecta al
conector de teclado en el PC.
Figura 6 partes de un teclado
Scanner.
Realmente un escáner no es ni más ni menos que los ojos del
ordenador.
Cómo funciona
El proceso de captación de una imagen resulta casi idéntico para
cualquier escáner: se ilumina la imagen con un foco de luz, se conduce
mediante espejos la luz reflejada hacia un dispositivo denominado CCD que
transforma la luz en señales eléctricas, se transforma dichas señales
eléctricas a formato digital en un DAC (conversor analógico-digital) y se
transmite el caudal de bits resultante al ordenador.
El CCD (Charge Coupled Device, dispositivo acoplado por carga -
eléctrica-) es el elemento fundamental de todo escáner, independientemente
25
de su forma, tamaño o mecánica. Consiste en un elemento electrónico que
reacciona ante la luz, transmitiendo más o menos electricidad según sea la
intensidad y el color de la luz que recibe; es un auténtico ojo electrónico.
Figura 7 partes de un escáner
Tipos de Escáner:
Flatbed: Significa que el dispositivo de barrido se desplaza a lo largo
de un documento fijo. En este tipo de escáneres, como las
fotocopiadoras de oficina, los objetos se colocan boca abajo sobre una
superficie lisa de cristal y son barridos por un mecanismo que pasa
por debajo de ellos.
Escáner de mano: También llamado hand-held, porque el usuario
sujeta el escáner con la mano y lo desplaza sobre el documento.
Estos escáneres tienen la ventaja de ser relativamente baratos, pero
resultan algo limitados porque no pueden leer documentos con una
anchura mayor a 12 o 15 centímetros.
26
Lector de código de barras: Dispositivo que mediante un haz de
láser lee dibujos formados por barras y espacios paralelos, que
codifica información mediante anchuras relativas de estos elementos.
Los códigos de barras representan datos en una forma legible por el
ordenador, y son uno de los medios más eficientes para la captación
automática de datos.
Monitor o Pantalla.
Es el dispositivo en el que se muestran las imágenes generadas por el
adaptador de vídeo del ordenador o computadora. El término monitor se
refiere normalmente a la pantalla de vídeo y su carcasa. El monitor se
conecta al adaptador de vídeo mediante un cable. Evidentemente, es la
pantalla en la que se ve la información suministrada por el ordenador. En el
caso más habitual se trata de un aparato basado en un tubo de rayos
catódicos (CRT) como el de los televisores, mientras que en los portátiles es
una pantalla plana de cristal líquido (LCD).
Adaptador: suele tratarse de una placa de circuito impreso (también
llamada tarjeta de interfaz) que permite que el ordenador o
computadora utilice un periférico para el cual todavía carece de las
conexiones o placas de circuito necesarias.
Monitor analógico: Es un monitor visual capaz de presentar una
gama continua (un número infinito) de colores o tonalidades de gris, a
diferencia de un monitor digital, que sólo es capaz de presentar un
número finito de colores. Un monitor color, a diferencia del
monocromo, tiene una pantalla revestida internamente con trifósforo
rojo, verde y azul dispuesto en bandas o configuraciones.
Monitor digital: Es un monitor de vídeo capaz de presentar sólo un
número fijo de colores o tonalidades de gris.
27
Monitor monocromo: Es un monitor que muestra las imágenes en un
solo color: negro sobre blanco o ámbar o verde sobre negro.
Módem.
Es un dispositivo que sirve para enviar una señal llamada moduladora
mediante otra señal llamada portadora. Es habitual encontrar en muchos
módems de red conmutada la facilidad de respuesta y marcación automática,
que les permiten conectarse cuando reciben una llamada de la RTPC (Red
Telefónica Pública Conmutada) y proceder a la marcación de cualquier
número previamente grabado por el usuario. Gracias a estas funciones se
pueden realizar automáticamente todas las operaciones de establecimiento
de la comunicación.
Cómo funciona.
El modulador emite una señal denominada portadora. Generalmente,
se trata de una simple señal eléctrica sinusoidal de mucha mayor frecuencia
que la señal moduladora. La señal moduladora constituye la información que
se prepara para una transmisión (un módem prepara
La información para ser transmitida, pero no realiza la transmisión). La
moduladora modifica alguna característica de la portadora (que es la acción
de modular), de manera que se obtiene una señal, que incluye la información
de la moduladora. Así el demodulador puede recuperar la señal moduladora
original, quitando la portadora. Las características que se pueden modificar
de la señal portadora son:
Amplitud: dando lugar a una modulación de amplitud (AM/ASK).
Frecuencia: dando lugar a una modulación de frecuencia (FM/FSK).
Fase: dando lugar a una modulación de fase (PM/PSK)
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También es posible una combinación de modulaciones o
modulaciones más complejas como la modulación de amplitud en
cuadratura.
Figura 8 botones de un modem
Cámara digital.
Es una cámara fotográfica que, en vez de capturar y almacenar
fotografías en películas fotográficas como las cámaras fotográficas
convencionales, captura la imagen mediante un sensor electrónico y la
almacena en una memoria digital.
Las cámaras digitales compactas modernas generalmente son
multifuncionales y contienen algunos dispositivos capaces de grabar sonido
y/o video además de fotografías. En este caso, al aparato también se lo
denomina cámara filmadora digital.
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PC Card (originalmente PCMCIA).
Es un periférico diseñado para computadoras portátiles. En un
principio era usado para expandir la memoria, pero luego se extendió a
diversos usos como disco duro, tarjeta de red, tarjeta sintonizadora de TV,
puerto paralelo, puerto serial, módem, puerto USB, etc.
Muchas computadoras portátiles en los 90 venían con dos ranuras del
Tipo II sin división entre ellas (permitiendo la instalación de dos tarjetas Tipo
II o una Tipo III). Cuando se eliminaron puertos obsoletos, la mayoría de los
nuevos ordenadores portátiles sólo tenían una única ranura Tipo II. La
industria informática de Estados Unidos creó la Personal Computer Memory
Card International Association para competir con el dispositivo japonés
JEIDA memory card, ofreciendo un nuevo estándar en tarjetas de expansión.
Los nuevos estándares que surgieron fueron el JEIDA 4.1 y el PCMCIA 2.0
(PC Card) en 1991.
PCMCIA.
Es el acrónimo de Personal Computer Memory Card International
Association, una asociación Internacional centrada en el desarrollo de
tarjetas de memoria para ordenadores personales que permiten añadir al
ordenador nuevas funciones. Existen muchos tipos de dispositivos
disponibles en formato de tarjeta PCMCIA: módems, tarjetas de sonido,
tarjetas de red.
Puerto serie o puerto serial.
Es una interfaz de comunicaciones de datos digitales, frecuentemente
utilizada por computadoras y periféricos, donde la información es transmitida
bit a bit enviando un solo bit a la vez, en contraste con el puerto paralelo que
envía varios bits simultáneamente. La comparación entre la transmisión en
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serie y en paralelo se puede explicar usando una analogía con las carreteras.
Una carretera tradicional de un sólo carril por sentido sería como la
transmisión en serie y una autovía con varios carriles por sentido sería la
transmisión en paralelo, siendo los vehículos los bits que circulan por el
cable.
Figura 9 Puerto serial
Puerto paralelo.
Es una interfaz entre una computadora y un periférico, cuya principal
característica es que los bits de datos viajan juntos, enviando un paquete de
byte a la vez. Es decir, se implementa un cable o una vía física para cada bit
de datos formando un bus. Mediante el puerto paralelo podemos controlar
también periféricos como focos, motores entre otros dispositivos, adecuados
para automatización. El cable paralelo es el conector físico entre el puerto
paralelo y el dispositivo periférico. En un puerto paralelo habrá una serie de
bits de control en vías aparte que irá en ambos sentidos por caminos
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distintos. En contraposición al puerto paralelo está el puerto serie, que envía
los datos bit a bit por el mismo hilo.
Figura 10 Pines de un puerto paralelo
Multimedia.
Se utiliza para referirse a cualquier objeto o sistema que utiliza
múltiples medios de expresión (físicos o digitales) para presentar o
comunicar información.. Los medios pueden ser variados, desde texto e
imágenes, hasta animación, sonido, video, etc. También se puede calificar
como multimedia a los medios electrónicos (u otros medios) que permiten
almacenar y presentar contenido multimedia.
CD-ROM (siglas del inglés Compact Disc - Read Only Memory).
Es un pre-prensado disco compacto que contiene los datos de acceso,
pero sin permisos de escritura, un equipo de almacenamiento y reproducción
de música.
La Unidad de CD-ROM debe considerarse obligatoria en cualquier
computador que se ensamble o se construya actualmente, porque la mayoría
del software se distribuye en CD-ROM. Algunas de estas unidades leen CD-
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ROM y graban sobre los discos compactos de una sola grabada (CD-RW).
Estas unidades se llaman quemadores, ya que funcionan con un láser que
"quema" la superficie del disco para grabar la información.
Funcionamiento
El cabezal de lectura se compone de un láser (Amplificación de luz por
emisión estimulada de radiación) que emite un haz de luz y una celda
fotoeléctrica cuya función es la de capturar el haz reflejado. Los
reproductores de CD utilizan un láser infrarrojo (que posee una longitud de
onda de 780 nm), ya que es compacto y asequible. Una lente situada a
proximidad del CD enfoca el haz del láser hacia los hoyos.
Un espejo semi-reflectante permite que la luz reflejada alcance la
celda fotoeléctrica, como lo explica el siguiente diagrama:
Figura 11 Funcionamiento de un CD-ROM
Un brazo desplaza el espejo permitiendo que el cabezal de lectura
pueda acceder a todo el CD-ROM.
Modos de funcionamiento básicos de un cd:
Lectura a velocidad constante lineal (o CLV). Se trata del modo de
funcionamiento de las primeras unidades de CD-ROM, que se basaban en el
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funcionamiento de los reproductores de CD de audio e incluso de los platos
giratorios antiguos. Cuando un disco gira, las canaletas se acercan al centro
de manera más lenta que las canaletas del borde exterior, de modo tal que la
velocidad de lectura (y por lo tanto la velocidad a la que gira el disco) se
ajusta en base a la posición radial del cabezal de lectura. En este proceso, la
densidad de la información es la misma en todo el disco, por lo que se
produce un aumento en la capacidad. Los reproductores de CD de audio
tienen una velocidad lineal entre 1,2 y 1,4 m/s.
La lectura a una velocidad angular constante (CAV): Consiste en ajustar
la densidad de la información de acuerdo a la ubicación de los datos afín de
lograr que la velocidad de rotación sea la misma en cada punto del disco.
Esto significa que la densidad de la información será más baja en el borde
del disco y mayor cerca del centro. La velocidad de lectura de la unidad de
CD-ROM correspondía originalmente a la velocidad de un reproductor de CD
de audio, es decir una velocidad de 150 kB/s. Esta velocidad se adoptó como
referencia y se denominó 1x. Las generaciones posteriores de unidades de
CD-ROM se han caracterizado por tener múltiplos de este valor. La siguiente
tabla muestra la velocidad de lectura por cada múltiplo de 1x:
Tabla 5 velocidad de lectura y tiempo de respuesta de CAV
Velocidad de lectura Tiempo de respuesta
1x 150 kB/s 400 a 600 ms
2x 300 s 200 a 400 ms
3x 450 s 180 a 240 ms
4x 600 s 150 a 220 ms
6x 900 s 140 a 200 ms
8x 1200 s 120 a 180 ms
10x 1500 s 100 a 160 ms
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12x 1800 s 90 a 150 ms
16x 2400 s 80 a 120 ms
20x 3000 s 75 a 100 ms
24x 3600 s 70 a 90 ms
32x 4500 s 70 a 90 ms
40x 6000 s 60 a 80 ms
52x 7800 s 60 a 80 ms
Vídeo.
Es la tecnología de la captación, grabación, procesamiento,
almacenamiento, transmisión y reconstrucción por medios electrónicos
digitales o analógicos de una secuencia de imágenes que representan
escenas en movimiento.
La tecnología de vídeo fue desarrollada por primera vez para los
sistemas de televisión, pero ha derivado en muchos formatos para permitir la
grabación de vídeo de los consumidores y que además pueda ser visto a
través de Internet.
El funcionamiento de un Video.
Consiste en grabar la señal de antena o euroconector que le llegue y
posteriormente reproducirla con la máxima fidelidad a la original. Dado que
esto es muy difícil ya que la forma de grabación es de tipo analógica, se
intenta mejorar esta deficiencia implantando mayor número de cabezas que
realicen la lectura y la escritura de las cintas, llegando a tener de 2 a 6
cabezales (4 de video y 2 de audio).
Un video al ser un sistema lineal de grabación / reproducción, posee
opciones de bobinado y rebobinado de la cinta para indicarle un punto de la
cinta medido en vueltas o en tiempo de la cinta
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Una tarjeta de sonido o placa de sonido.
Es una tarjeta de expansión para computadoras que permite la salida de
audio bajo el control de un programa informático llamado controlador (en
inglés driver). El típico uso de las tarjetas de sonido consiste en proveer
mediante un programa que actúa de mezclador, que las aplicaciones
multimedia del componente de audio suenen y puedan ser gestionadas.
Estas aplicaciones multimedia engloban composición y edición de video o
audio, presentaciones multimedia y entretenimiento (videojuegos). Algunos
equipos (como los personales) tienen la tarjeta ya integrada, mientras que
otros requieren tarjetas de expansión. También hay otro tipo de equipos que
por circunstancias profesionales (como por ejemplo servidores) no requieren
de dicho servicio.
Función
Las operaciones básicas que permiten las tarjetas de sonido convencionales
son las siguientes:
Grabación: La señal acústica procedente de un micrófono u otras fuentes se
introduce en la tarjeta por los conectores. Esta señal se transforma
convenientemente y se envía al computador para su almacenamiento en un
formato específico.
Reproducción: La información de onda digital existente en la máquina se
envía a la tarjeta. Tras cierto procesado se expulsa por los conectores de
salida para ser interpretada por un altavoz u otro dispositivo.
Síntesis: El sonido también se puede codificar mediante representaciones
simbólicas de sus características (tono, timbre, duración...), por ejemplo con
el formato MIDI. La tarjeta es capaz de generar, a partir de esos datos, un
sonido audible que también se envía a las salidas.
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Conclusión
Hoy en día los avances tecnológicos han llevado el almacenamiento
de información a niveles jamás soñados, con las constantes innovaciones en
cuando dispositivos de almacenamiento se refiere cada día estos son más
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pequeños físicamente pero enormes con respecto a su capacidad de
almacenaje.
El problema siempre fue como lograr almacenar información y a la
vez hacer de dicha información portátil, ese problema tuvo su respuesta con
la introducción de los discos flexibles, CD-ROM y muchos otros medios de
almacenaje que cada día se introducen haciendo esta tarea cada vez mas
fácil.
En la actualidad estamos acostumbrados a interactuar con los
computadores personales y cada uno de los dispositivos que lo conforman
(teclado. mouse, escáner, pantalla, etc.), ya bien sabemos cuales son las
funciones que cumplen dichos componentes pero no estamos familiarizados
en cómo estos elementos se integran para dar vida a una PC y más aun dar
acceso a los datos almacenados en una PC, esta conexión se logra a través
de los buses de datos que no son más que conectores que permiten
transmitir las ordenes desde los dispositivos periféricos a la PC y viceversa.
Ahora bien un mundo que constantemente nos mantiene asombrado
por su desarrollo e innovación es la multimedia ya que esta ha logrado cosas
inimaginables pero que hoy en día son tangibles, estamos acostumbrados en
nuestro mundo a relacionarnos con las imágenes, los textos interactivos,
videos, música pero que son todos estos elementos, pues no es más que el
maravilloso mundo de la multimedia.
Bibliografía
Paginas visitas:
http://es.wikipedia.org/wiki/Dispositivo_de_almacenamiento_de_datos
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http://www.configurarequipos.com/doc336.html
http://sistemas.itlp.edu.mx/tutoriales/admonarch/tema1_6.htm
http://www.monografias.com/trabajos33/dispositivos/dispositivos.shtml
http://es.wikipedia.org/wiki/PC_Card
http://es.wikipedia.org/wiki/PCMCIA
http://es.wikipedia.org/wiki/Puerto_serie
http://es.wikipedia.org/wiki/Bus_(inform%C3%A1tica)
http://es.wikipedia.org/wiki/Puerto_paralelo
http://es.wikipedia.org/wiki/Multimedia
http://es.wikipedia.org/wiki/CD-ROM
http://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%ADdeo
http://html.rincondelvago.com/video.html
http://es.kioskea.net/contents/pc/cdrom.php3
Libros consultados:
Estructura de computadores VOL 1 autor: José A. Gil Salinas
Estructura y diseño de computadores Autor: David A. Patterson, John L.
Hennessy
Glosario
Pistas: círculos concéntricos donde la cabeza de lectura/escritura se sitúa
para leer/ escribir los datos.
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Cilindros: el conjunto de pistas de todos los platos y todas las caras que se
encuentran a la misma distancia del centro del plato.
Tiempo de búsqueda: es el intervalo de tiempo que transcurre desde que la
cabeza se desplaza a la pista que desea leer.
Tiempo de acceso promedio: es una media del intervalo de tiempo que
tarda en pasar de la posición actual a la pista que desea leer.
Latencia promedio: es el promedio de tiempo necesario para que el disco
de media vuelta.
Velocidad de transferencia: es la velocidad a la que se leen los bits del
disco.
Formato físico: escritura de las direcciones de sectores, bytes de
sincronismo, bytes de intervalo y algunos otros detalles diversos de los datos
en el preámbulo del sector.
