ESCUELA POLITECNICA NACIONAL

NOMBRE: Freddy Daniel Bazante VelozMATERIA: Arquitectura de computadoresFACULTAD: Ingeniera en Sistemas

A. Memoria cach: usos, implementacin

1. IntroduccinAnte la inmensa velocidad de los procesadores que a medida del tiempo se va incrementando, el lmite es mayor entre la transferencia de la memoria principal (RAM) y el CPU; ante esto se plantearon soluciones, una incrementar la velocidad de la RAM y otra, quiz la ms ptima, agregar un nuevo componente al PC: la memoria cach. 2. Concepto de cachLa memoria cach es una clase de memoria RAM esttica (SRAM) de acceso aleatorio y alta velocidad, situada entre el CPU y la RAM; se presenta de forma temporal y automtica para el usuario, que proporciona acceso rpido a los datos de uso ms frecuente.La ubicacin de la cach entre el microprocesador y la RAM, hace que sea suficientemente rpida para almacenar y transmitir los datos que el microprocesador necesita recibir casi instantneamente.La memoria cach es rpida, unas 5 6 veces ms que la DRAM (RAM dinmica), por eso su capacidad es mucho menor. Por eso su precio es elevado, hasta 10 20 veces ms que la memoria principal dinmica para la misma cantidad de memoria.La utilizacin de la memoria cach se describe a continuacin: Acelerar el procesamiento de las instrucciones de memoria en la CPU. Los ordenadores tienden a utilizar las mismas instrucciones y (en menor medida), los mismos datos repetidamente, por ello la cach contiene las instrucciones ms usadas.Por lo tanto, a mayor instrucciones y datos la CPU pueda obtener directamente de la memoria cach, tanto ms rpido ser el funcionamiento del ordenador.3. Funcionamiento de la memoria cachLa memoria cach se carga desde la RAM con los datos y/o instrucciones que ha buscado la CPU en las ltimas operaciones. La CPU siempre busca primero la informacin en la cach, lo normal es que va encontrar ah la mayora de las veces, con lo que el acceso ser muy rpido. Pero si no encuentra la informacin en la cach, se pierde un tiempo extra en acudir a la RAM y copiar dicha informacin en la cach para su disponibilidad. Como estos fallos ocurren con una frecuencia relativamente baja, el rendimiento mejora considerablemente, ya que la CPU accede ms veces a la cach que a la RAM. En el siguiente diagrama se describe un proceso cuando la CPU requiere operacin de lectura de una instruccin, para ello se presentan dos casos:

Una forma de entender el funcionamiento de la memoria cach consiste en la analoga de un videoclub, equipado con un mostrador y una habitacin capaz de almacenar cientos de vdeos. Ante la peticin de cada cliente, el dependiente deber acudir hasta el almacn, buscar la pelcula solicitada, volver al mostrador y entregar la cinta al cliente. Ante la devolucin de una cinta, el dependiente debe caminar hacia el almacn y guardar dicha cinta en el lugar apropiado. Esta forma de trabajo no es nada eficiente, ya que implica demasiados desplazamientos y, por tanto, la atencin al cliente es lenta. Suponemos ahora que el dependiente dispone de un pequeo archivador de 20 vdeos sobre el mostrador. Cuando un cliente devuelve una cinta, el dependiente coloca la cinta directamente en el archivador, en lugar de caminar hacia el almacn. Si se va repitiendo dicho proceso, el dependiente dispondr continuamente de las veinte ltimas pelculas devueltas en el archivador. Cuando se acerque un cliente y pida una pelcula, el dependiente buscar primero en el archivador, y slo si no la encuentra all se desplazar hacia el almacn. Este mtodo funciona, sobre todo porque la mayor parte de las pelculas devueltas sern las de estreno, que al mismo tiempo son las ms solicitadas.La memoria cach tambin se puede comparar con el cinturn de herramientas de un trabajador, donde guarda las herramientas y las piezas que se necesitan con mayor frecuencia. En este ltimo ejemplo, la memoria principal es como un cinturn de herramienta porttil y el disco duro es como un camin grande para representarlo as.4. Tipos de cachA parte de la cach con respecto a la memoria RAM, en un PC existen muchos otros sistemas de cach, como: Memoria RAM como cach: Las unidades de almacenamiento (discos duros, discos flexibles, etc.) y otros muchos perifricos utilizan la memoria RAM como sistema de cach, una zona de la RAM contiene la informacin que se ha buscado ltimamente en dichos dispositivos, de forma que basta con acceder a la RAM para recuperarla. Disco duro como cach: Se emplea al disco duro como cach a dispositivos an ms lentos (unidades CD-ROM). Estos sistemas de cach suelen estar gobernados mediante software, que se suele integrar en el sistema operativo. La cach de disco almacena direcciones concretas de sectores, almacena una copia del directorio y en algunos casos almacena porciones o extensiones del programa o programas en ejecucin. Los navegadores Web utilizan el disco duro como cach, al solicitar una pgina Web, el navegador acude a Internet y comprueba la fecha de la misma. Si la pgina no ha sido modificada, se toma directamente del disco duro, con lo que la carga es muy rpida. En caso contrario se descarga desde Internet y se actualiza la cach, con un cierto tiempo de espera. En el caso de los navegadores Web, el uso del disco duro es ms que suficiente, ya que es extremadamente ms rpido que el acceso a Internet.

5. Niveles de cachLos diferentes tipos de cach se organizan por niveles, formando una jerarqua. En general se cumple que, a mayor cercana a la CPU, se presenta mayor velocidad de acceso y menor capacidad de almacenamiento.A) Cach de memoria: De acuerdo a la ubicacin fsica que tienen en el sistema se denominan o identifican por niveles:i. Nivel 1 (L1): Conocido como cach interno, es el nivel ms cercano a la CPU (est en el mismo ncleo) con lo que el acceso se produce a la velocidad de trabajo del procesador (la mxima velocidad). Presenta un tamao muy reducido, en Intel (4 a 32 KB), en VIA/Cyrix (1 a 64 KB), en AMD (8 a 128 KB).ii. Nivel 2 (L2): Conocido como cach externo, inicialmente se instalaba en la placa base (en el exterior de la CPU). A partir de los procesadores Pentium 4 vienen incorporado en el procesador (no precisamente en el ncleo). El nivel L2 apareci con el procesador Pentium Pro, es una memoria ms lenta que L1, pero de mayor capacidad. Los tamaos tpicos de la memoria cach L2 oscilan en la actualidad entre 256 KB y 4 MB.iii. Nivel 3 (L3): Se encuentra en algunas placas base, procesadores y tarjetas de interfaz. El procesador de Intel Itanium trae contenida en su cartucho al nivel L3 que soporta un tamao hasta de 4 MB, y el Itanium 2 tolera hasta 6 MB de cach L3.iv. Nivel 4 (L4): Se encuentra ubicado en los perifricos y en algunos procesadores como el Itanium.B) Cach de memoria RAM: La memoria principal RAM suele hacer de cach para los dispositivos de almacenamiento y otros tipos de perifricos.C) Cach en disco duro: Utilizadas por los navegadores Web y algunos perifricos.La bsqueda de informacin comienza por la cach L1, y se va subiendo nivel a nivel en caso de no encontrar lo que se busca en el nivel actual. Cuantas ms capas se asciende, mayor es el tiempo de espera. Pero, a mayor cercana a la CPU, la probabilidad de encontrar lo que se busca es mayor. Esta forma de trabajo resulta una excelente relacin de compromiso entre diversos factores, y consigue mejorar el rendimiento del ordenador de forma notable.INFORMACIN DE MEMORIA CACH Y VELOCIDAD DE ALGUNOS PROCESADORES INTEL

MODELOVELOCIDAD EN MHzCACH L1 EN KBCACH L2 EN KB

8088800

8086800

80c86800

801861600

802862000

80386DX4000

80386SX2500

80486SLC2580

3380

80486DX2580

3380

5080

80486SX2080

2580

3380

80486DX24080

5080

6680

80486DX475160

100160

Pentium75160

100160

Pentium MMX166320

233320

Pentium Pro15016256-512

20016256-512

Pentium II23332512

45032512

Pentium II Xeon40032512

45032512

Pentium III45032512

100032256

Pentium III Xeon50032512

80032256

Celeron266320

60032128

Pentium 4140032256

200032512

6. Estructura y funcionamiento interno de una cach de memoriaLa memoria cach est estructurado por celdas, donde cada celda almacena un byte. La entidad bsica de almacenamiento la conforman las filas, llamados tambin lneas de cach. Por ejemplo, una cach L2 de 512 KB se distribuye en 16.384 filas (16 KB) y 32 columnas (32 bytes).

Cuando se copia o se escribe informacin de la RAM, por cada movimiento siempre cubre una lnea de cach (en la cach anterior, siempre se mueven 32 bytes).La memoria cach tiene incorporado, un espacio de almacenamiento llamado Tag RAM, que indica a que porcin de la RAM se halla asociada cada lnea de cach, es decir permite traducir una direccin de RAM en una lnea de cach concreta.Para que la RAM se reparte entre las lneas de cach disponibles, existen 3 tcnicas:a) Cach de mapeo directo: La memoria RAM se divide en porciones de igual tamao, de acuerdo a la cantidad de lneas de cach existan. Cada lnea de cach es un recurso a compartir por las direcciones de memoria de una porcin diferente. Por ejemplo, si se dispone de una RAM de 64 MB y la cach de 512 KB, cada lnea podr almacenar 32 de las 4.096 direcciones que contiene la porcin de RAM asociada (64 MB/ 16.384 lneas = 4.096 bytes / lnea).Esta tcnica permite una bsqueda muy rpida, ya que cada posicin de RAM slo puede estar en una determinada lnea. Sin embargo, la probabilidad de encontrar la informacin buscada es mnima.b) Cach completamente asociativa: Cada lnea de cach se puede llenar con cualquier grupo de posiciones de la memoria RAM. En este caso, el porcentaje de acierto es mximo. En cambio, el tiempo de acceso es muy elevado, puesto que una posicin de RAM puede estar en cualquier lnea de cach (esto es lento, incluso empleando algoritmos de bsqueda avanzados).c) Cach asociativa por conjuntos de N lneas: La cach se divide en conjuntos de N lneas, a cada conjunto se le asocia un grupo de posiciones de RAM. Dentro del conjunto asignado, una posicin de RAM puede ir a parar a cualquiera de las N lneas que lo forman, es decir dentro de cada conjunto la cach es totalmente asociativa. Esta situacin es la ms equilibrada, puesto que se trata de un compromiso entre las tcnicas anteriores. Si se hace N=1, se tiene una cach. De mapeo directo. Si N es igual al nmero de lneas de la cach, se tiene una cach completamente asociativa. Si se escoge un valor de N apropiado, se alcanza la solucin ptima.Normalmente, la cach L2 es de mapeo directo, mientras que la cach L1 es asociativa por conjuntos de N lneas.7. Lectura de la cachEl procesador genera la direccin X, de la palabra a leer. Si la palabra est en la cach, es enviada al procesador. Caso contrario, el bloque que contiene a la palabra (en memoria principal) se carga en cach y la palabra se enva al procesador. En el diagrama se ilustra esta operacin:

8. Polticas de escrituraEl proceso de escritura en cach es se da directamente. Para trasladar informacin de la cach a la RAM, hay dos polticas de escritura fundamentales:a) Write-back: La informacin se escribe directamente en la cach, sin actualizar la RAM. Cuando una posicin de la cach debe ser utilizada por otra posicin de RAM diferente, su contenido actual se traslada a la RAM, asegurando la coherencia entre ambas memorias.b) Write-througth: Cada vez que se escribe en una lnea de cach, se actualiza la RAM. Esta tcnica conlleva un acceso continuo a la RAM, por lo que el rendimiento es pobre.

B. Arquitectura de discos: tipos, caractersticas

Disco duroEl disco duro es un dispositivo de almacenamiento no voltil, es decir conserva la informacin que le ha sido almacenada de forma correcta aun con la perdida de energa, emplea un sistema de grabacin magntica digital, es donde en la mayora de los casos se encuentra almacenado el sistema operativo de la computadora. En este tipo de disco se encuentra dentro de la carcasa una serie de platos metlicos apilados girando a gran velocidad. Sobre estos platos se sitan los cabezales encargados de leer o escribir los impulsos magnticos.Tal y como sale de fbrica, el disco duro no puede ser utilizado por un sistema operativo. Antes tenemos que definir en l un formato de bajo nivel, una o ms particiones y luego hemos de darlesun formato que pueda ser entendido por nuestro sistema.ESTRUCTURA FSICADentro de un disco duro hay varios platos (entre 2 y 4), que son discos (de aluminio o cristal) concntricos y que giran todos a la vez. El cabezal (dispositivo de lectura y escritura) es un conjunto de brazos alineados verticalmente que se mueven hacia dentro o fuera segn convenga, todos a la vez. En la punta de dichos brazos estn las cabezas de lectura/escritura, que gracias al movimiento del cabezal pueden leer tanto zonas interiores como exteriores del disco.Cada plato tiene dos caras, y es necesaria una cabeza de lectura/escritura para cada cara (no es una cabeza por plato, sino una por cara). Si se mira el esquema Cilindro-Cabeza-Sector (ms abajo), a primera vista se ven 4 brazos, uno para cada plato. En realidad, cada uno de los brazos es doble, y contiene 2 cabezas: una para leer la cara superior del plato, y otra para leer la cara inferior. Por tanto, hay 8 cabezas para leer 4 platos. Las cabezas de lectura/escritura nunca tocan el disco, sino que pasan muy cerca (hasta a 3 nanmetros) 3 millonsimas de milmetro. Si alguna llega a tocarlo, causara muchos daos en el disco, rayndolo gravemente, debido a lo rpido que giran los platos (uno de 7.500 revoluciones por minuto se mueve a 120 km/h en el borde).DIRECCIONAMIENTOHay varios conceptos para referirse a zonas del disco:vPlato: Cada uno de los discos que hay dentro del disco duro.vCara:Cada uno de los dos lados de un platovCabeza: Nmero de cabezales;vPista:Una circunferencia dentro de una Cara; la pista 0 est en el bordeexterior.vCilindro:Conjunto de varias pistas; son todas las circunferencias que estn alineadas verticalmente (una de cada cara).vSector :Cada una de las divisiones de una pista. El tamao del sector no es fijo, siendo el estndar actual 512 bytes. Antiguamente el nmero de sectores por pista era fijo, lo cual desaprovechaba el espacio significativamente, ya que en las pistas exteriores pueden almacenarse ms sectores que en las interiores. As, apareci la tecnologa ZBR (grabacin de bits por zonas) que aumenta el nmero de sectores en las pistas exteriores, y usa ms eficientemente el disco duro.El primer sistema de direccionamiento que se us fue el CHS (cilindro-cabeza-sector), ya que con estos tres valores se puede situar un dato cualquiera del disco. Ms adelante se cre otro sistema ms sencillo: LBA (direccionamiento lgico de bloques), que consiste en dividir el disco entero en sectores y asignar a cada uno un nico nmero. Este es el que actualmente se usa.ESTRUCTURA LGICADentro del disco se encuentran:El Master Boot Record (en el sector de arranque), que contiene la tabla de particiones.Las particiones, necesarias para poder colocar los sistemas de archivos.FUNCIONAMIENTO MECNICOPiezas de un disco duroUn disco duro suele tener:vPlatos en donde se graban los datos,vCabezal de lectura/escritura,vMotor que hace girar los platos,vElectroimn que mueve el cabezal,vcircuito electrnico de control, que incluye: interfaz con la computadora, memoria cach,vBolsita desecante (gel de slice) para evitar la humedad,vCaja, que ha de proteger de la suciedad (aunque a veces no est al vaco)vTornillos, a menudo especiales.HISTORIAEn 1992, los discos duros de 3,5 pulgadas alojaban 250 MB, mientras que 10 aos despus haban superado los 40.000 MB o 40 gigabytes (GB). En la actualidad, ya nos acercamos al uso cotidiano de los discos duros con ms de un terabyte (TB) o milln de megabytes.CARACTERSTICAS DE UN DISCO DUROlas caractersticas que se deben tener en cuenta en un disco duro son:vTiempo medio de acceso: Tiempo medio que tarda la aguja en situarse en la pista y el sector deseado; es la suma del Tiempo medio de bsqueda (situarse en la pista) y la Latencia media (situarse en el sector).vTiempo medio de bsqueda: Tiempo medio que tarda la aguja en situarse en la pista deseada; es la mitad del tiempo empleado por la aguja en ir desde la pista ms perifrica hasta la ms central del disco.vLatencia media: Tiempo medio que tarda la aguja en situarse en el sector deseado; es la mitad del tiempo empleado en una rotacin completa del disco.vVelocidad de rotacin: Revoluciones por minuto de los platos. A mayor velocidad de rotacin, menor latencia media.vTasa de transferencia: Velocidad a la que puede transferir la informacin a la computadora una vez la aguja esta situada en la pista y sector correctos. Puede ser velocidad sostenida o de pico.TIPOS DE DISCOS DUROSvIDE (Integrated Device Electronics) / PATA (Parallel Advanced Technology Attachment)Estos discos duros solan ser los mas comunes para todos los equipos de escritorio. Es posible que los conocemos mejor como los discos IDE o EIDE. IDE y EIDE se refieren al tipo de interfaz que se utiliza para conectar el disco duro de su ordenador. Para conectarlos, se utilizan un 40 o 80% del cable de alambre de la cinta que se conecta a la placa base del interior del PC. A medida que la tecnologa PATA se implement, se transfiere informacin y datos con ms velocidad.Por ello, algunos discos utilizar 40 cables y algunos utilizan 80. Aunque todava se puede comprar este tipo de discos, la mayora de la gente ahora optar por el tipo SATA. Tambin encontrar discos duros ms pequeos de 2.5 pulgadas IDE o PATA dentro de las computadoras porttiles.vSATA (Serial ATA) (Serial Advance Technology Attachment Drive)En comparacin con un disco PATA, las conexiones en los SATA son totalmente diferentes. Eso va para la conexin de datos, as como el conector de alimentacin de energia. En la industria de los ordenadores, la velocidad es el factor clave que la mayora de la gente busca. los discos SATA se crearon para suministrar grandes cantidades de datos a velocidades muy rpidas.Los modelos posteriores de los discos PATA tienen una tasa de velocidad de transferencia similar, pero el ms reciente, el diseo ms delgado de las unidades SATA permite una mejor utilizacin de la tecnologa y por lo tanto proporciona ms velocidad a los discos duros. Adems, utilizan menos energa tambin, que es un requisito importante para la mayora de los ordenadores y sistemas operativos modernos.vSCSI (Small Computer System Interface)Se podra pensar que los discos duros SCSI son similares a PATA, pero difieren en varias formas. Los discos SCSI necesitan un controlador especial para que funcionen. Si, una unidad de disco SATA o PATA se conectar directamente a la placa base del PC, este tipo de necesidades requiere un controlador para que lo haga trabajar. Ambos ofrecen una rpida transferencia de datos, pero los modelos SCSI giran a un ritmo ms rpido y por lo tanto es ms rpido en el envo y recepcin de datos.Es muy comn encontrar un disco duro SCSI en un servidor en lugar de una PC de escritorio. Sus mayores velocidades de datos y capacidades de correccin de errores los hacen perfectos para usar como parte de un conjunto de discos. Aunque el tipo SCSI se considera ms fiable, pero tambin tienden a desgastarse ms rpido debido a la alta velocidad que los discos giran.vSSD (Solid State Drives)El Estado Slido, es un trmino empleado para referirse a componentes electrnicos construdo enteramente de semiconductores. En trminos simples? El SSD se deshace del almacenamiento magntico (el disco que vimos en los primeros) para darnos un almacenamiento slido, sin partes movibles.De hecho, los SSD y nuestra tpica memoria USB comparten muchas similitudes, pues los chips de almacenamiento que utilizan son los mismos o muy similares: la diferencia est en la forma del disco (adaptada a los actuales de 2.5 o 3.5 para poder caber en, por ejemplo, una laptop), y en la capacidad.Ahora, si bien estamos en una etapa en la que los SSD resultan todava demasiado caros en comparacin de la antigua tecnologa, con la rpida cada del costo de produccin y la multiplicacin en almacenamiento, yo soy de los que cree que no pasar mucho tiempo ms, para que los SSD sean cosa comn. Tan slo vean a las netbooks, pues en muchas stas, se opta por este tipo de almacenamiento, en lugar de los discos duros tradicionales.vSAS (Serial Attached SCSI Drive)(Serial Attached SCSI o SAS).Tecnologa de bus de computadoras diseada principalmente para transferencia de datos desde o hacia dispositivos de almacenamiento(como discos duros, unidades de CD-ROM, etc.). Se considera el sucesor del SCSI paralelo. La principal diferencia con su predecesor es que utiliza transferencia serial de datos, aumentado la velocidad a 1,5 - 3 o 6 Gbps.Permite mayor velocidad en la transferencia de datos, conexin en caliente, tiene compatibilidad con discos duros Serial ATA pues utilizan el mismo conector (en cambio un controlador Serial ATA no reconoce discos duros SAS). SAS soporta un alto nmero de dispositivos conectados, en teora ms de 16.384 dispositivos. En cambio el SCSI paralelo est limitado a 8, 16 o 32 dispositivos. Los SAS son especialmente utilizados en servidores que necesitan gran rendimientoC. Dispositivos perifricos: arquitectura de control y administracin de dispositivos1. Perifricos de almacenamientoLos perifricos de almacenamiento, llamados tambin perifricos de memoria auxiliar, son unos dispositivos en los que se almacenan, temporal o permanente, los datos que va a manejar la CPU durante el proceso en curso, y que no es posible mantener en la memoria principal. Suponen un apoyo fundamental a la computadora para realizar su trabajo habitual.Los perifricos de almacenamiento se pueden clasificar de acuerdo al modo de acceso a los datos que contienen: Acceso secuencial. Acceso aleatorio.

Acceso secuencial.En el acceso secuencial, el elemento de lectura del dispositivo debe pasar por el espacio ocupado por la totalidad de los datos almacenados previamente al espacio ocupado fsicamente por los datos almacenados que componen el conjunto de informacin a la que se desea acceder.

Acceso aleatorio.En el modo de acceso aleatorio, el elemento de lectura accede directamente a la direccin donde se encuentra almacenada fsicamente la informacin que se desea localizar sin tener que pasar previamente por la almacenada entre el principio de la superficie de grabacin y el punto donde se almacena la informacin buscada.

Es evidente la reduccin de tiempo que presenta el acceso aleatorio frente al secuencial, pero la utilizacin de la tecnologa de acceso secuencial se debi a que la implementacin de las cintas magnticas fue muy anterior a la puesta en marcha operativa del primer perifrico de acceso aleatorio.

En la actualidad, las cintas magnticas tradicionales se estn relegando poco a poco a simples soportes de almacenamiento de datos histricos del sistema informtico o de procesos peridicos de copias de seguridad.

2. Medios magnticos

Disco rgido

Existen dos tipos principales de discos duros:

Fijos. Removibles.

1. Discos fijos.

Los discos fijos se fabrican dentro de una carcasa sellada de la que no se pueden extraer.

El montaje de los componentes internos del disco se realiza en la fbrica con unas condiciones muy estrictas de limpieza y aislamiento para evitar la entrada de polvo que pudieran deteriorarlo. Por ello nunca debe abrirse la carcasa de proteccin de un disco duro excepto por personal tcnico en las condiciones adecuadas. Los discos duros fijos ms comunes utilizan tecnologa Winchester.

2. Discos removibles.

Los discos removibles estn montados en un contenedor, tambin sellado, que les permite entrar y salir de unos habitculos especiales. Estos habitculos estn situados en la carcasa de la computadora o bien conectados a sta por medio de un cable interfaz.

Material soporte:

Estn fabricados con una aleacin de aluminio con un recubrimiento magntico, se estn investigando materiales sintticos compuestos para reducir el rozamiento para que haya un tiempo de acceso mas reducido

Motor de accionamiento de eje:

Se encarga de imprimir la velocidad necesaria al eje con los discos, que suele ser de un 3.600 r.p.m. El motor esta alimentado por corriente directa gracias a un pequeo generador que lleva incorporado. Permitiendo, de este modo determinar la precisin de velocidad de rotacin.

Cabezal de lectura-escritura:

Esta compuesta de varios cabezales unidos entre s, tanto fsica como elctrica y electrnicamente. Esta unidad es mucho ms frgil que la de las disqueteras, ya que las cabezas vuelan sobre la superficie del disco, es decir, se encuentra a una distancia de varias micras del disco sin llegar a tocarlo. El campo magntico que se crea entre las superficies metlicas del disco y los cabezales es lo suficientemente amplio como para poder leer o escribir sobre ellos, pero a unas velocidades mucho mayores que en los discos flexibles, ya que prcticamente no existe rozamiento alguno.

Motor de impulsos:

Es un motor elctrico de gran precisin. Su misin es mover la cabeza de lectura-escritura a travs de la superficie de los discos metlicos en sentido radial para situarse en el sector y cilindro adecuado. Todo el conjunto de cabezales y discos viene envuelto en una caja sellada hermticamente, para impedir que las partculas de polvo y suciedad existentes en el ambiente se depositen sobre la cabeza de lectura-escritura, causando luego la aparicin de errores tanto en la obtencin de datos como en su grabacin, llegando incluso a perderse toda la informacin contenida en l.*Circuito impreso controlador:Situado en la parte inferior del conjunto de disco duro. Contiene los dispositivos electrnicos que controlan: la velocidad de giro, la posicin de la cabeza de lectura-escritura y la activacin de obtencin o grabacin de datos. Este circuito consta, en un principio, de tres conectores: Dos planos de pistas doradas y uno blanco con cuatro patillas AMP hembra. Los primeros se utilizan para comunicarse el disco duro con su tarjeta controladora que esta unida a la CPU, mediante otro conector plano.El otro conector es el que alimenta a la unidad de disco y la une con la fuente de alimentacin del ordenador. Este consta de cuatro patillas, en las que destaca la masa y los voltajes de +5 y +12 voltios.Circuito impreso controladorTodos estos componentes van protegidos por una carcasa de aleacin que mantiene a todos estos alineados con toda precisin, esta carcasa es la que dota al disco duro de su peso y robustez.

3. Caractersticas

La diferencia mas clara entre un disquete y un disco duro es la gran capacidad de almacenamiento de este ultimo.Esto hace que haya que tratar de forma diferente a los discos duros de los flexibles.

Los discos duros presentan un problema especial que, por otra parte, tiene solucin. Al estar en el interior de la computadora no podemos combinarlo con otro de formato diferente o preparado para otro sistema operativo (normalmente se usa DOS pero hay otros SO como UNIX, OS-2 etc...). Este problema deja de tener importancia cuando se usan discos removibles, ya que su utilizacin es similar a la de los discos flexibles. Con los disquetes y con los removibles no hay problema de reconocimiento por parte de nuestro sistema operativo, porque si no lo reconoce por estar inicializado (formateado) con un sistema podemos introducir otro, pero el disco rgido si trabaja con un sistema operativo, en un principio, ya no puede utilizar otro.Por eso los fabricantes de hardware permiten organizar el disco rgido para que acepte varios sistemas operativos por medio de lo que se denomina particin del disco duro (dividirlo en reas).l formateo fsico implica la creacin de sectores, sus marcas de direccin (utilizadas para identificar los sectores despus del formateo) y la porcin de datos del sector. l formateo lgico del disco rgido es la conversin de un disco al modelo que define el sistema operativo.

Curiosidades:

Con respecto a la lectura existe un factor bastante usado que es el Interleaving y consiste en lo siguiente: La cabeza lee un sector determinado, pasa los datos a un controlador y vuelve a leer otro sector que supongamos pertenece al mismo fichero. Si el tiempo entre lectura y escritura es mayor que el tiempo que tarda en girar el disco, se pueden perder datos. Para evitar esto el sistema Interleaving consiste en alternar los sectores que antes eran consecutivos dando tiempo al disco para procesar toda la informacin leda.Otro mtodo l cach de disco que consiste en almacenar los sectores mas ledos en una memoria RAM dispuesta para este fin.

4. Medios pticos

Los discos pticos presentan una capa interna protegida, donde se guardan los bits mediante distintas tecnologas, siendo que en todas ellas dichos bits se leen merced a un rayo lser incidente. Este, al ser reflejado, permite detectar variaciones microscpicas de propiedades ptico-reflectivas ocurridas como consecuencia de la grabacin realizada en la escritura. Un sistema ptico con lentes encamina el haz luminoso, y lo enfoca como un punto en la capa del disco que almacena los datos.Las tecnologas de grabacin (escritura) a desarrollar son: por moldeado durante la fabricacin, mediante un molde de nquel (CD-ROM y DVD ROM), por la accin de un haz lser (CD-R y CD-RW, tambin llamado CD-E), por la accin de un haz lser en conjuncin con un campo magntico (discos magneto-pticos - MO).Los discos pticos tienen las siguientes caractersticas, confrontadas con los discos magnticos:Los discos pticos, adems de ser medios removibles con capacidad para almacenar masivamente datos en pequeos espacios -por lo menos diez veces ms que un disco rgido de igual tamao- son portables y seguros en la conservacin de los datos (que tambin permanecen si se corta la energa elctrica). El hecho de ser portables deviene del hecho de que son removibles de la unidad.Asimismo, tienen bajo costo por byte almacenado. Los CD-ROM se copian (producen) masivamente.La mayor capacidad de los discos pticos frente a los magnticos se debe al carcter puntual del haz lser incidente, y a la precisin del enfoque ptico del lser. Ello permite que en una pista los bits estn ms juntos (mayor densidad lineal), y que las pistas estn ms prximas (ms t.p.i).Los CD son ms seguros en la conservacin de los datos, dado que la capa que los almacena es inmune a los campos magnticos caseros, y est protegida de la corrosin ambiental, manoseo, etc., por constituir un "sndwich" entre dos capas transparentes de policarbonato.Por otra parte, la cabeza mvil -que porta la fuente lser y la ptica asociada- por estar separada a 1 mm. de la superficie del disco, nunca puede tocarla. Por ello no produce en ella desgaste por rozamiento, ni existe riesgo de "aterrizaje", como en el disco rgido con cabezas flotantes. Tampoco el haz lser que incide sobre la informacin puede afectarla, dada su baja potencia.

5. Unidad cd-grabable

Una unidad de cd-grabable (CD-R) permite almacenar la informacin en un disco. Este tipo de unidad es til para respaldar un disco duro o distribuir informacin. Puede grabar informacin en cada disco solo una vez. Un disco CD-Grabable puede almacenar hasta 650 MB de datos.

Una Unidad de CD-Regrabable (CD-RW) a menudo es similar a una CD-Grabable, pero le permite cambiar los datos que registra en un disco. Un disco Cd Regrabable almacena la misma cantidad de datos que un disco CD-Grabable.Velocidad

La velocidad de una unidad de CD-ROM determina qu tan rpido gira un disco. Con altas velocidades la informacin se puede transferir de un disco a la computadora ms rpidamente, lo que da como resultado un mejor desempeo.La velocidad a la cual la informacin se transfiere de un disco a la computadora, es llamada ritmo de transferencia de datos, y es medida en Kilobytes por segundo (KBps).La velocidad de la unidad de CD-ROM es muy importante, cuando se visualiza videos e informacin que se encuentran en juegos y enciclopedias. Las velocidades bajas darn como resultado un sonido de fondo entrecortado.La mayora de las nuevas unidades de CD-ROM tienen una velocidad de al menos 50X.

Una unidad de DVD-ROM es un dispositivo que lee la informacin almacenada en discos DVD-ROM o CD-ROM.DVD-ROM quiere decir disco verstil digital- de memoria de solo lectura, lo que significa que no puede cambiar la informacin almacenada.El disco es similar en tamao y forma a un CD pero puede almacenar ms informacinUn solo disco DVD puede almacenar al menos 4.7 GB, lo que equivale a ms de siete discos CD-ROM.Pueden tener un solo lado o doble lado. Cada uno puede almacenar una o dos capas de datos.Hoy en da es muy usado en reemplazo de los videos casette usados para almacenar pelculas.

Velocidad

La velocidad de la unidad de DVD-ROM determina cuan rpido se puede transferir datos desde un disco a la computadora. Las ms nuevas pueden alcanzar velocidades equivalentes a una unidad de CD-ROM 36X.

6. Cintas para Backup

Este tipo de sistemas se impuso debido a una gran cantidad de discos duros no removibles.El soporte fsico empleado es parecido a un casete, pero en dimensiones mayores. Las unidades de lectura-escritura son del tamao de una disquetera. Dentro de un cartucho de cinta hay una tira delgada plstica con superficie magntica, similar a la encontrada en cintas para audio y cmaras de video. Cuando inserta el cartucho en la unidad, este se mueve a travs de cabezas de lectura/escritura, las cuales leen y registran datos

Compresin

Algunas unidades de cintas pueden comprimir o aglomerar datos, de manera que un cartucho almacene mayor cantidad. Dependiendo del tipo de datos almacenados, la compresin puede casiduplicar la cantidad de datos que el cartucho puede retener.

Tiempo de acceso

La velocidad a la cual una unidad de cinta recupera los datos almacenados en un cartucho es llamada tiempo de acceso. Cuanto ms bajo sea, ms rpida ser la unidad. Un tiempo de acceso lento puede ser suficiente si tan solo necesita almacenar datos ocasionalmente, pero si lo hace en forma regular, es importante un tiempo de acceso rpido.

7. Tipos de unidad de cinta

UNIDAD QICUn a unidad de Cartucho de Cuarto de Pulgadas (QIC, pronunciado quick) es comnmente utilizada en computadoras personales. Este tipo unidad es el menos costoso y ms lento. Una unidad QIC de alta calidad puede almacenar hasta 10 GB de datos.

UNIDAD TRAVANUna unidad Travan es el tipo ms nuevo y rpido de unidad QIC. Una unidad de este tipo de alta calidad puede almacenar hasta 10 GB.

UNIDAD DE 8 MMUna unidad de 8 milmetros (mm) utiliza cartuchos de cinta similares a las cintas de 8 mm empleadas en las cmaras de video. Una unidad de este tipo puede almacenar hasta 40 GB de informacin.

UNIDAD DATUna unidad de Cinta Audio Digital (DAT) es una opcin rpida utilizada para respaldar grandes cantidades de datos.Una unidad DAT de alta tecnologa puede almacenar hasta 24 GB.

8. Disquetes

Diseo de los disquetes de 5 :

Estn compuestos por una lamina de polister (plstico flexible) de forma circular, recubierta por una pelcula de material magnetizable.La lamina de polister impregnada en la pelcula magntica, esta cubierta con una funda flexible, normalmente cloruro de vinilo, en cuyo interior se encuentra un forro especial que sirve para proteger el disco del polvo y en cierta medida del calor y la humedad.

Hay una especie de ranuras l la conformacin del disquete:*Una ventana central en donde la unidad atrapa al disquete*Un agujero de lectura-escritura, normalmente ovalado donde la cabeza lectora se instala.*Cerca de la abertura central se encuentra el orificio ndice que permite detectar a la unidad de disco el inicio del ndice del disquete.*Dos muescas de descarga junto a la abertura de lectura-escritura para asegurar que la funda no se deforme.*Una ranura de proteccin de escritura, depende si se tapa la ranura no se puede escribir y si no se puede reescribir.

Grabacin de datos:

En los disquetes los datos se graban en series de crculos concntricos a los que denominamos pistas, por lo tanto la superficie de un disco queda subdivididas en pistas. Las pistas a su vez se dividen en sectores. El numero de sectores que exista en un disquete dependen del tipo de disco y su formateo, todos los disquetes tienen dos caras, en las que se puede leer y escribir. Como en ambas existen pistas al conjunto de pistas se lo denomina cilindro.Cuando mezclamos todos estos conceptos, cara, pistas, tamao del sector, obtenemos lo que se denomina capacidad de almacenamiento que es la multiplicacin de todos estos trminos: Capac. Almac.= Nro. pistas x Nro. de sectores x Nro. de caras x Nro. de bytes/sector

Disquetes 3 :

Tiene prcticamente el mismo mecanismo que el de 5 , pero es diferentes en tamao (fsico y en Kbytes) la funda es de plstico rgido con una pestaa corrediza en un borde que al entrar a la unidad de disco esta se corre automticamente.

Almacenamiento en disquetes:

El mtodo de grabacin magntica es el mismo que emplean todas las variedades de cinta magntica: casetes de msica, de vdeo, etc.La base de esta clase de grabacin es la propiedad de magnetizacin que tienen algunos materiales, tales como el hierro.La superficie de los discos que contienen una superficie delgada de material magntico, se trata como si fuera una matriz de posiciones de puntos, cada uno de los cuales es un bit que se activa al equivalente magntico de 0 y 1 (magnetizado o desmagnetizado, respectivamente). Como las posiciones de estos puntos no estn predeterminadas, necesitan unas marcas que ayuden a la unidad de grabacin a encontrar y comprobar dichas posiciones.Otro concepto importante en los discos magnticos es el procedimiento de acceso a su informacin que debe ser lo suficientemente rpido, si escuchamos un casete de msica podramos decir que el acceso es lineal por que no podemos llegar rpidamente al final de la cinta en los discos flexibles es totalmente diferente ya que existen dos movimientos que facilitan el acceso rpido, el primero de ellos es el de rotacin en el que se emplea muy poco tiempo, con una velocidad aproximada de 300 r.p.m. en un disquete. El otro es el desplazamiento tangencial para ir a la posicin deseada, por esto se denomina de almacenamiento aleatorio por que se puede ir a cualquier parte del disco sin tener que recorrer todo el trayecto.

9. Perifericos De Entrada

El teclado Un teclado es un perifrico de entrada, que convierte la accin mecnica de pulsar una serie de pulsos elctricos codificados que permiten identificarla. Las teclas que lo constituyen sirven para entrar caracteres alfanumricos y comandos a una computadora.En un teclado se puede distinguir a cuatro subconjuntos de teclas:*TECLADO ALFANUMERICO, con las teclas dispuestas como en una maquina de escribir.*TECLADO NUMERICO, (ubicado a la derecha del anterior) con teclas dispuestas como en una calculadora.*TECLADO DE FUNCIONES, (desde F1 hasta F12) son teclas cuya funcin depende del programa en ejecucin.*TECLADO DE CURSOR, para ir con el cursor de un lugar a otro en un texto. El cursor se mueve segn el sentido de las flechas de las teclas, ir al comienzo de un prrafo ("HOME"), avanzar/retroceder una pagina ("PAGE UP/PAGE DOWN"), eliminar caracteres ("delete"), etc.

Cada tecla tiene su contacto, que se encuentra debajo de, ella al oprimirla se "CIERRA" y al soltarla se "ABRE", de esta manera constituye una llave "SI-NO".Debajo del teclado existe una matriz con pistas conductoras que puede pensarse en forma rectangular, siendo en realidad de formato irregular. Si no hay teclas oprimidas, no se toca ningn conductor horizontal con otro vertical. Las teclas estn sobre los puntos de interseccin de las lneas conductoras horizontales y verticales.Cuando se pulsa una tecla. Se establece un contacto elctrico entre la lnea conductora vertical y horizontal que pasan por debajo de la misma.

El teclado por dentro:

En un teclado de PC se vern los caminos conductores horizontales construidos, soportados y aislados en una hoja de plstico, y los verticales en otra hoja similar que esta sobre la primera.De lado interno de cada de hoja, en cada camino existe una serie de crculos conductores formando parte del mismo, que no estn aislados.Entre dichas dos hojas con caminos conductores y cuerpo de la tecla se interpone una tercer capa de material elstico, que provee un con truncado elstico para cada tecla, el cual hara de resorte.Debajo de cada tecla, se enfrentan, un circulo de un camino horizontal con otro de un camino vertical. Al pulsar una tecla se vence el conito que esta debajo de ella. A travs de este eje de la tecla presiona uno sobre otros crculos conductores, ponindolos en contacto. Al soltar la tecla los crculos quedan separados y aislados.Formando parte de la caja del teclado, aparece una pastilla de circuito integrado (MINICONTROLADOR) con funciones de codificador-codificador-buffer, el cual constituye la electrnica del perifrico teclado. La funcin de este integrado es explorar y sensar el teclado, para detectar si una tecla fue expulsada o soltada, en ambos casos un cdigo que la identifica, y lo enviara a un port que se encuentra en la interfaz circuital denominada CONTROLADORA DEL TECLADO, ubicado en un chip de la MOTHERBOARD.El circuito integrado presenta un buffer RAM para almacenar hasta 10 cdigos identificatorios de teclas apretadas y/o soltadas.

Distintos tipos de teclados de pc:

Para los modelos AT existen dos tipos de teclados estndares:*MF-1: con 84 teclas.*MF-2: 101teclas (americano) 102 teclas (europeo).Dentro de cada tipo puede haber diferencias en la ubicacin de algunas teclas, como la barra inversa, a la izquierda (\), "ESC".En el MF-2 las teclas de funcin presentan dos teclas ms (f11 y f12), y todas se encuentran en la parte superior del teclado, por lo cual es ms ancho que el MF-1.

Teclado extendido apple: Un teclado de 105 teclas que funciona con los ordenadores o computadoras MACINTOSH SE, MACINTOSH II y APLE IIGS. Este teclado marca la primera inclusin de las teclas de funcin, cuya ausencia era criticada por los usuarios de PC de IBM. Entonces APPLE incluyo varios cambios mas en el diseo de las teclas existentes que, combinadas con las teclas aadidas y los diodos luminosos se asemejaron al teclado extendido de IBM.

Existen varias tecnologas para la construccin de teclados de computadora, entre las que se destacan:

Teclados mecnicos. Teclados electrnicos.

Teclados mecnicos. Son ms antiguos que los electrnicos y, en algunos casos, menos fiables y caros de construir; por ello, en la actualidad se ha pasado a construir casi todos los modelos con tecnologa electrnica.

Los teclados mecnicos presentaron un problema debido a que, por su tecnologa de construccin, la parte mecnica de la tecla no efectuaba slo un contacto al pulsarla, sino que exista un efecto rebote sobre la superficie del contacto elctrico que enviaba varias veces la seal al controlador del teclado.

Teclados electrnicos. Solucionaron ese problema creando un retardo en el controlador para eliminar las seales producidas por el rebote. Sin embargo, han creado un curioso problema: el cerebro humano parece que por la costumbre de teclados anteriores, a lo que se denomina efecto Qwerty, necesita or el Click de la tecla al golpear el teclado para poder trabajar ms cmodamente y en los ltimos modelos de teclados electrnicos se ha tenido que generar este sonido artificialmente.

Casi todos los teclados permiten que sus teclas sean redefinidas por software. Por ejemplo, la tecla no existe en los teclados no espaoles pero, por medio de un programa, puede configurarse el sistema informtico para que se imprima en la pantalla del sistema informtico esta tecla cuando se pulse en un teclado en espaol.

Los teclados ergonmicos colocan las manos en forma natural y sostienen las muecas de manera que se pueda trabajar cmodamente.

10. Mouse

El ratn o Mouse informtico es un dispositivo sealador o de entrada, recibe esta denominacin por su apariencia.Par poder indicar la trayectoria que recorri, a medida que se desplaza, el Mouse debe enviar al computador seales elctricas binarias que permitan reconstruir su trayectoria, con el fin que la misma sea repetida por una flecha en el monitor. Para ello el Mouse debe realizar dos funciones : en primer lugar debe generar, por cada fraccin de milmetro que se mueve, uno o ms pulsos elctricos (CONVERSION ANALOGICA-DIGITAL). En segundo lugar contar dichos pulsos y enviar hacia la interfaz "port serie", a la cual esta conectado el valor de la cuenta, junto con la informacin acerca de s se pulsa alguna de sus tres teclas ubicada en su parte superior.Suponiendo que se quiera medir cuantas vueltas gira una rueda, esta presenta sobre su circunferencia exterior flejes metlicos radiales. Cada fleje al rozar un clavo ubicado en una posicin fija, genera un sonido audible. Al ponerse la rueda en movimiento, una vez que un fleje rozo dicho clavo, cada vez que la rueda avanza 30 se escuche un sonido en correspondencia con el fleje que roza el clavo. Contando el nmero de estos sonidos discontinuos, se puede cuantificar, mediante un nmero, cuantas vueltas y fraccin a girado la rueda. Se ha convertido as un movimiento fsicamente continuo en una sucesin discontinua de sonidos aislados para medir el giro.Se ha realizado lo que se llama una conversin "analgica-digital" que debe realizar el Mouse para que pueda medir la distancia que recorri.Si el Mouse se mueve cada 100 MSEG enva (a la interfaz "port serie" a la cual esta conectada) el nmero de pulsos que genero, lo cual pone en ejecucin un programa, que sigue su desplazamiento en el pao y lo repite en la pantalla, en una flecha o en un cursor visualizable, que oficia de puntero. Esta accin se complementa con el accionamiento de las teclas que presenta el Mouse en su parte superior.

Existen dos tecnologas principales en fabricacin de ratones: Ratones mecnicos y Ratones pticos.

1. Ratones mecnicos.

Los ratones mecnicos constan de una bola situada en su parte inferior. La bola, al moverse el ratn, roza unos contactos en forma de rueda que indican el movimiento del cursor en la pantalla del sistema informtico.

2. Ratones pticos.

Los ratones pticos tienen un pequeo haz de luz lser en lugar de la bola rodante de los mecnicos. Un sensor ptico situado dentro del cuerpo del ratn detecta el movimiento del reflejo al mover el ratn sobre el espejo e indica la posicin del cursor en la pantalla de la computadora.

Una limitacin de los ratones pticos es que han de situarse sobre una superficie que refleje el haz de luz. Por ello, los fabricantes generalmente los entregan con una pequea plantilla en forma de espejo.

Cmo opera en detalle un sistema con un mouse?

Cuando este se desplaza el movimiento de la bolita que esta en su parte inferior se descompone en dos movimientos segn dos ruedas con ejes perpendiculares entre s (en correspondencia con dos ejes de coordenadas X e Y) que un conversor analgico -digital traduce en pulsos elctricos. La cantidad de pulsos generados para cada eje representa la distancia recorrida por la bolita respecto de ese eje representa la distancia recorrida por la bolita respecto de ese eje, y en relacin con la ultima posicin en que el Mouse estuvo quieto. Dichos pulsos se van contando en dos contadores, uno para cada eje, pudiendo ser la cuenta progresiva o regresiva, segn el sentido del movimiento del Mouse respecto de dichos ejes. Los circuitos envan por un cable que va hacia un port serie del computador-el valor de la cuenta de los contadores, como dos nmeros de 8 bits con bit be signo (rango de-128 a +127). Segn el protocolo de MICROSOFT estos nmeros se envan formando parte de bytes, cada uno de los cuales adems se transmite bit de START (inicio) y STOP conforme al protocolo RS 232C para un port serie. Se envan tres bytes cuando se pulsa o libera una tecla del mouse, aunque este no se mueva. Cuando el port recibe el primero de los tres bytes, la plaqueta con la interfaz buffer, que contiene el circuito de dicho port solicita a la ucp que interrumpa el programa en ejecucin y pase a ejecutar la subrutina (Mouse driver)que maneja la informacin del Mouse.

11. Tableta digitalizadora

Las tabletas digitalizadoras son unas herramientas que permiten el manejo del cursor a travs de la pantalla del sistema informtico y facilitan una importante ayuda en el tratamiento de los comandos de rdenes en aplicaciones de CAD/CAM (diseo asistido por computadora).

Las tabletas digitalizadoras convierten una serie de coordenadas espaciales en un cdigo binario que se introduce en la computadora. Estas coordenadas sern manejadas posteriormente por programas de dibujo, ingeniera, etc.

La tableta suele tener impresos en su armazn pulsadores con smbolos dibujados para ejecutar de modo directo comandos que agilizan el trabajo de manejo del software.

Las tabletas digitalizadoras poseen una resolucin de alrededor de una dcima de milmetro y pueden manejar grficos en dos y tres dimensiones.

Una posibilidad de manejo muy intuitiva convierte a las tabletas digitalizadoras en unas herramientas muy tiles y polivalentes en los sistemas informticos de diseo y manejo de grficos.

Existen diversas tecnologas de construccin de tabletas, pudiendo ser stas:

Tabletas mecnicas. Tabletas electrnicas.

Las mecnicas, debido al desgaste producido en sus componentes por el uso continuado, son menos precisas y ms delicadas de manejar que las electrnicas, siendo stas, por ello, las ms extendidas comercialmente en el mercado.

Los lpices pticos son dispositivos de introduccin de datos que trabajan directamente con la pantalla de la computadora, sealando puntos en ella y realizando operaciones de manejo de software.

Para operar con el lpiz ptico se coloca ste sobre la pantalla del sistema informtico. En el momento en que el can de rayos catdicos de la pantalla barre el punto sobre el que se posiciona el lpiz, ste enva la informacin a un software especial que la maneja. El microprocesador calcula cul es la posicin sobre la pantalla de la computadora permitiendo manipular la informacin representada en ella.

Los lpices pticos permiten la introduccin de datos, el manejo del cursor, etc., en la pantalla de la computadora. Son una asistencia para las limitaciones de los teclados en algunas aplicaciones, sobre todo las que no son de gestin pura (creativas, etc.),

12. Escaners

Los escneres son perifricos diseados para registrar caracteres escritos, o grficos en forma de fotografas o dibujos, impresos en una hoja de papel facilitando su introduccin la computadora convirtindolos en informacin binaria comprensible para sta.

El funcionamiento de un escner es similar al de una fotocopiadora. Se coloca una hoja de papel que contiene una imagen sobre una superficie de cristal transparente, bajo el cristal existe una lente especial que realiza un barrido de la imagen existente en el papel; al realizar el barrido, la informacin existente en la hoja de papel es convertida en una sucesin de informacin en forma de unos y ceros que se introducen en la computadora.

Para mejorar el funcionamiento del sistema informtico cuando se estn registrando textos, los escneres se asocian a un tipo de software especialmente diseado para el manejo de este tipo de informacin en cdigo binario llamados OCR (Optical Character Recognition o reconocimiento ptico de caracteres), que permiten reconocer e interpretar los caracteres detectados por el escner en forma de una matriz de puntos e identificar y determinar qu caracteres son los que el subsistema est leyendo.

Un caso particular de la utilizacin de un scanner, aunque representa una de sus principales ventajas, es la velocidad de lectura e introduccin de la informacin en el sistema informtico con respecto al mtodo tradicional de introduccin manual de datos por medio del teclado, llegndose a alcanzar los 1.200 caracteres por segundo.

Escner de mano.

Es el menos costoso. Tiene un ancho de escaneado aproximadamente cuatro pulgadas, y es ideal para copiar imgenes pequeas como firmas, logotipos y fotografas.

Escner hoja por hoja

Un escner de hoja por hoja produce lecturas mas confiables, es menos costoso y ms compacto que uno plano. Este tipo de escner puede solamente copiar hojas sueltas. Si se desea escanear una pgina de un libro, se debe arrancar.

Escner Plano

Un escner plano es el tipo ms verstil. Es ideal para escanear pginas de un libro sin tener que desprenderlas

13. Camara digital

Una cmara digital permite tomar fotos que se pueden visualizar e imprimir utilizando una computadora.La mayora incluyen una pantalla tipo visualizador de cristal lquido (LCD), que puede utilizar para tener una vista preliminar y visualizar la fotografas.Incluyen un cable que permite conectar la cmara a un puerto. Permitiendo transferir las fotografas.Almacenan fotografas hasta que se las transfiera a una computadora. La mayora tiene una memoria integrada o removible.

Memoria removible: almacenan fotografas en una tarjeta de memoria. Algunas las almacenan en un disquete regular que calza dentro de esta. Se puede reemplazar una tarjeta de memoria o disquete cuando est llena /o.

Memoria incorporada: almacenan al menos 20 fotografas. Una vez que est llena, se las transfiere a la computadora.

Las filmadoras son unos aparatos perifricos altamente especializados que convierten informacin, que se les introduce en cdigo binario, en imgenes con una calidad similar a la de una imprenta (1.600 puntos por pulgada como mnimo) o fotogramas similares a los de cinematografa.

Las filmadoras se pueden conectar a una computadora o trabajar con ellas remotamente llevando la informacin hasta el punto donde estn por medio de un soporte magntico.

Se utilizan para grabar conversaciones y otros sonidos, utilizando programas de conferencia para comunicarse a travs de Internet. Con los programas de control de voz se puede conversar en un micrfono y emplear los comando de voz para controlar la computadora.

Unidireccional: graba sonidos de una direccin, lo que ayuda a reducir el ruido de fondo. Este tipo es til para grabar una voz individual

Omnidireccional: graba sonidos de todas direcciones. Este tipo es til para grabar varias voces en una conversacin en grupoUn joystick es un dispositivo que permite interactuar con un juego de computadora.Existen diferentes tipos, los diseados especficamente para juegos de conducir incluyen una manivela hidrulica con pedales. Otros estn programados para moverse en respuesta a las acciones durante un juego.Almohadilla: es un dispositivo pequeo, manipulado a mano que por lo general consiste en un control de movimiento en los botones izquierdo y derecho. Son muy tiles para juegos que requieren movimiento rpido.

Los lectores de tarjetas magnticas leen la informacin impresa en una banda magntica de manera semejante a como la grabadora lee la msica de una cinta,

Tras leer la informacin de la banda magntica de forma similar a como lee la informacin la cabeza lectora de un disco duro, el lector de tarjetas enva los datos en forma de bits a la unidad central del sistema de la computadora para su tratamiento.

Los mdems son perifricos de entrada / salida que permiten la comunicacin de la computadora con otra u otras computadoras a travs de las lneas telefnicas.

14. TelemticaDefinimos comunicacin como el proceso por el que se transporta informacin, la cual es transmitida mediante seales, que viajan por un medio fsico.El termino TELEMATICA o TELEINFORMATICA conjuncin de telecomunicaciones e informtica se refiere a la disciplina que trata la comunicacin entre equipos de computacin distantes.

Sistema teleinformatico:

Esta constituido por: Equipos informticos (computadoras y terminales), para recibir, procesar, visualizar y enviar datos. RED DE TELECOMUNICACIONES: Soporte para la comunicacin, con medios de transmisin y circuitos apropiados.

15. Comunicacin entre un computador y otro

La comunicacin se logra mediante la utilizacin de las redes telefnicas y mdems.El mdem puede estar en el gabinete de una PC (interno), o ser externo al mismo. Su funcin es permitir conectar un computador a una lnea telefnica, para recibir o transmitir informacin.Cuando un mdem transmite, debe ajustar su velocidad de transmisin de datos, tipo de modulacin, correccin de errores y de compresin. Ambos mdems deben operar con el mismo estndar de comunicacin.Dos mdems pueden intercambiar informacin en forma full dplex. Esto es, mientras el primero transmite y el segundo recibe, este ultimo tambin puede transmitir y el primero recibir. As se gana tiempo, dado que un mdem no debe esperar al otro a que termine, para poder transmitir, como sucede en half dplex.Cuando un mdem transmite tonos se dice que modula o convierte la seal digital binaria proveniente de un computador en dichos tonos que representan o portan bits.Del mismo modo que el odo de la persona que en el extremo de la lnea puede reconocer la diferencia de frecuencia entre los tonos del 0 y 1, otro mdem en su lugar tambin detecta cual de las dos frecuencias esta generando el otro mdem, y las convierte en los niveles de tensin correspondiente al 0 y al 1.Esta accin del mdem de convertir tonos en seales digitales, o sea en detectar los ceros y unos que cada tono representa, se llama desmodulacin.

16. Denominacin mdem

La palabra mdem deriva de su operacin como MOdulador o DEModulador.Un mdem por un lado recibe informacin digital de un computador y la convierte en analgica, apropiada para ser enviada por una lnea telefnica, por otro lado, de esta ultima recibe informacin analgica para que la convierta en digital, para ser enviada al computador.

Interfaz rs-232c:

A fin de que equipos de computacin y mdems de distintos fabricantes puedan interconectarse de manera universal, la norma americana rs-232c (ccitt v.24 internacional) especifica caractersticas mecnicas, funcionales y elctricas que debe cumplir la interconexin entre un computador y un mdem.Un mdem comprende hardware para conectarlo a un port serie de PC.

Velocidad de un mdem y baudios:

Hay que diferenciar entre velocidad de sealizacin y velocidad de transmisin. Esto hace a la diferencia que existe entre baudios y bits por segundo.Imaginemos una onda senoidal cuya amplitud puede saltar de valor entre cuatro niveles distintos. En cada segundo pueden ocurrir 2400 de estos cambios de amplitud, esta onda presenta una velocidad de sealizacin de 2400 baudios. Cada uno de estos saltos de amplitud en dicho segundo, es un baudio. Puesto que se puede cambiar entre cuatro amplitudes diferentes, se puede convenir que cada una representa dos bits determinados, con lo cual se tiene una velocidad de transmisin de 2400x2= 4800 bits por segundo.La deteccin de cada amplitud (baud) puede hacerse cada 1/2400 de segundo= 0,4 milisegundos. Este tiempo es suficiente para que el mdem pueda detectar un baud, e interpretar los dos bits que codifica.En pocos aos, la velocidad de transmisin por las lneas telefnicas comunes fue aumentando 100 veces: de 300 a 33.600 bps. Esto se logro, codificando 12 bits por baudio.

Hardware de los mdems inteligentes actuales:

Hoy en da, en un mdem podemos encontrar un microcontrolador, encargado de procesar los comandos que enva el usuario y un microprocesador (el digital signal processor DSP), dedicado a la demodulacion de las complejas seales analgicas.Este hardware permite operar a grandes velocidades y que los mdems sean multinorma.

Diferencias entre los mdems internos y externos:

Un mdem interno esta contenido en una plaqueta similar a las que se enchufan en el interior del gabinete de una PC. Ocupa un zcalo disponible y no necesita usar un port serie.El mdem externo esta contenido en una caja propia, requiere un cable para conectarse a la PC, y otro para obtener energa.Es adaptable a distintas computadoras. No ocupa ningn zcalo, pero debe conectase a un port serie. Presenta luces indicadoras que dan cuenta de la operacin que esta realizando.Dentro de esta clase de mdem debemos incluir los PCMCIA para notebooks.

17. Cdigos de barra

El lector de cdigos de barra esta ampliamente difundido en el comercio y en la industria, siendo que una computadora se conecta a travs de la interfaz port serie.Posibilita la recoleccin de datos con rapidez, muy baja tasa de errores, facilidad y bajo costo, en comparacin con la lectura visual de cdigos numricos seguida de entrada manual por teclado.

Uno de los medios ms modernos, y que est tomando cada vez un mayor auge, de introducir informacin en una computadora es por medio de una codificacin de barras verticales.Cada vez son ms los productos que llevan en su etiqueta uno de estos cdigos donde, por medio de las barras verticales de color negro, se consigue una identificacin para todo tipo de productos, desde libros hasta bolsas de patatas fritas.Esta codificacin ha sido definida de forma estndar por la Organizacin de Estndares Internacionales y, en ella, cada una de las lneas tiene un determinado valor dependiendo, en principio, de su presencia o ausencia y tambin de su grosor.En general los cdigos de barra no son descifrables por las personas. Las lectoras son las encargadas de convertirlos en unos y ceros que irn a la computadora.Representan caracteres de informacin mediante barras negras y blancas dispuestas verticalmente. El ancho de las barras y espacios puede ser variable, siendo la ms ancha un mltiplo de la mas angosta. En binario las barras significaran unos y los espacios ceros.Uno de los cdigos de barras mas corrientes es el UPC (Universal Product Code). Emparentado con el UPC, existe el cdigo ISBN, usado en la cubierta de libros y revistas, tambin de 12 dgitos.El cdigo 39 codifica nmeros y letras para usos generales, siendo muy popular. Este cdigo se usa mucho en la industria y para inventarios.El cdigo entrelazado 2 de 5 (ITF), puede ser de cualquier longitud, pero con un numero par de dgitos, siendo que codifica dos dgitos por vez.Este es uno de los pocos cdigos en que los espacios en blanco tienen significado. Al presente existen unos 20 cdigos de barra.Tambin existen cdigos de barra en 2 dimensiones, que se deben escanear mediante un escner o una cmara fotogrfica digital.

Lectoras de cdigos de barra:

Existen dos clases de lectoras: De haz fijo y de haz mvil. En ambos casos una fuente luminosa ilumina la superficie del cdigo. Siendo las barras oscuras y los espacios claros, estos reflejaran mas luz que las barras. La luz reflejada es detectada por un elemento fotosensor, produciendo los espacios claros una mayor corriente elctrica en el elemento fotosensor. Para que la lectura progrese debe existir un movimiento relativo del cdigo respecto a la lectora o a la inversa, o bien debe existir un haz lser que se desplaza para explorar el cdigo. Esto hace a la diferencia entre las dos clases de lectoras citadas.La corriente elctrica que circula por el fotosensor es proporcional a la intensidad del haz reflejado (que es la magnitud censada), que como el caso del escner es una seal analgica. Por lo tanto, deber convertirse en digital (unos y ceros) para ser procesada.Diferentes tipos de lectoras: Lectora manual:Tienen forma de una lapicera, se debe desplazar de toda la longitud del cdigo, para que un haz fijo pueda ser reflejado y censado.

Lectora de ranura fija:El operador debe desplazar el cdigo a travs de una ranura de la lectora. Es de haz fijo.

Lectora fija con haz lser mvil: Un rayo lser rojo anaranjado barre en un sentido a otro el cdigo de barras decenas de veces por segundo. Un rayo lser es dirigido por un espejo mvil, que a su vez dirige el haz hacia otros espejos. Por la ventana de salida parece como si se generan muchos haces lser. Esto permite leer un cdigo de barras que este en distintas ubicaciones espaciales respecto a la ventana citada. Estas lectoras son ms exactas que las anteriores.

18. Unidades especiales de entrada / salida

Existen algunos sistemas informticos especiales, denominados sistemas empotrados en algunos textos, que se utilizan en procesos industriales, de comunicaciones, etc., que poseen unidades de entrada y salida que no son estndares a las que se han visto anteriormente.

interfaces industriales

Los interfaces industriales son unos sensores analgicos que recogen informacin y, a travs de un conversor analgico / digital, la transmiten a la computadora.Estos interfaces permiten controlar procesos industriales, toman lecturas de presiones, temperaturas, etc.,. y posibilitan a la computadora la capacidad de dar rdenes de arranque o parada de motores, apertura o cierre de vlvulas, etctera.Los interfaces industriales son sistemas informticos indicados para trabajar en modo automtico en condiciones muy adversas o en lugares donde no sera posible el acceso de un ser humano. Centrales generadoras de energa de diferente tipo (elctrico, nuclear, etc.) son los principales centros donde se instalan estos tipos de interfaces.

Displays

Los displays son una serie de perifricos de salida que se utilizan en sistemas informticos que no son de propsito general donde no son necesarias las pantallas puesto que el tipo de informacin que van a transmitir es simplemente datos en modo texto. Informacin de control en sistemas de telecomunicaciones (mdems, interfaces de comunicaciones, etc.) o ayudas a la configuracin de componentes de sistemas informticos de propsito general son las principales funciones de este tipo de perifricos.

Los sistemas ms conocidos de este tipo son los que aparecen en los escaparates de algunos centros comerciales indicando ofertas de productos, informacin acerca de horarios de apertura y cierre, o informacin general de atencin al cliente.

Unidades de Sntesis y Reconocimiento de Voz

Son capaces, mediante un software adecuado, de simular la voz humana a partir de informacin suministrada por la computadora o de reconocerla, trasladndola codificada al sistema informtico al que estn conectados.

La simulacin de voz est mucho ms desarrollada que el reconocimiento, ya que las tcnicas de programacin y las potencias de clculo son ms simples en aqulla.Las nuevas tecnologas como la multimedia y los intentos de mejora en el manejo de sistemas automticos por parte de los usuarios, as como los sistemas de control de accesos en edificios, presentan un buen campo de investigacin y desarrollo para este tipo de sistemas informticos.

19. Perifricos de salida

Los perifricos de salida son las unidades del sistema informtico a travs de las que la computadora entrega informacin al mundo exterior.

Por su tecnologa, los perifricos de salida se pueden dividir en visuales o soft copy (como las pantallas de computadora) y de impresin o hard copy (como los diversos tipos de impresoras, plotters , etc.).

La tecnologa de los perifricos de salida ha evolucionado mucho desde que la computadora entregaba su respuesta en una cinta o en una hoja de papel. En la actualidad, se est experimentando con perifricos de salida mucho ms intuitivos y fciles de comprender para el hombre como los sintetizadores de voz, etc.

Los modernos entornos grficos, la mayor manejabilidad y eficiencia en la representacin de la informacin procesada por la computadora ayuda al usuario, sea tcnico cualificado o no, a una mejor comprensin de la representacin de la informacin entregada por la computadora.

20. Monitores

Es el perifrico ms utilizado en la actualidad para obtener la salida de las operaciones realizadas por la computadora. Las pantallas de los sistemas informticos muestran una imagen del resultado de la informacin procesada por la computadora.La imagen formada en la pantalla de la computadora tiene una unidad elemental llamada pxel. Los pxel de la pantalla del sistema informtico forman una matriz de puntos de luz que dibuja la imagen de cada uno de los caracteres que aparecen en la pantalla de la computadora.

Cada pxel no es ms que un punto de luz, sin forma definida y sin diferenciacin entre el color del punto formado en primer plano y el de fondo.

El trmino pxel es una contraccin de la expresin inglesa "picture element" y la podemos traducir libremente por elemento o punto de imagen.

Los puntos de luz forman una matriz donde se proyecta la imagen de la informacin de salida de la computadora, tanto si esta informacin de salida es de tipo carcter o grfico.

Para diferenciar entre el color de un pxel determinado y el del fondo sobre el que se encuentra, el mtodo es colorear cada uno de los pxel para que el ojo humano perciba la diferencia por el cambio de colores.

Los colores que pueden aparecer en la pantalla de un sistema informtico estn determinados por la paleta de colores que puede manejar la tarjeta grfica conectada a la pantalla de la computadora. Las paletas oscilan entre los cuatro colores bsicos de la CGA y los 256.000 colores de la SVGA.

Un punto determinado de la pantalla del sistema informtico se localiza mediante el mapeo de la pantalla de la computadora.

El mapeo consiste en identificar cada uno de los diferentes pxel que componen la pantalla de la computadora con unas determinadas coordenadas que permiten localizarlos en ella. Posteriormente, estas coordenadas se almacenan en una zona de la memoria principal que se utiliza por el sistema informtico para localizar cada uno de los pxel.

Dependiendo de la tarjeta grfica que se utilice se almacenar mayor o menor cantidad de formacin sobre cada uno de los pxel y los atributos (color, luminosidad, etc.) que tenga asociados.

Cuando toda la informacin necesaria para crear la imagen en la pantalla de la computadora est disponible es enviada por la tarjeta grfica del subsistema de vdeo; la pantalla de la computadora va recibiendo los datos y los transforma en impulsos elctricos que disparan el can de electrones realizando el barrido de la superficie de la pantalla del sistema informtico. Esta operacin de barrido se repite entre 50 y 100 veces por segundo.

Las pantallas de las computadoras pueden tener varios formatos entre los que se pueden destacar:

1. Pantallas de computadora de rayos catdicos.

Este tipo de pantallas de computadora son, externamente, similares a las pantallas de los aparatos de televisin, pero se diferencian de manera importante en su modo de funcionamiento.

Las pantallas de las computadoras proporcionan una mayor calidad de imagen, mostrndola entre 50 y 80 veces por segundo para evitar el efecto parpadeo, que causa fatiga visual al usuario.

El nmero de barridos de lneas por segundo que realizan las pantallas de las computadoras es tambin considerablemente mayor que el de las pantallas de televisores convencionales. En algunos casos se llega a multiplicar por cinco el nmero de barridos por segundo que realizan las pantallas de sistemas informticos de alta calidad con respecto al numero de barridos que realizan las pantallas de los televisores.

Las pantallas de computadora de rayos catdicos son el tipo de tecnologa de pantallas de sistemas informticos ms extendido en la actualidad entre las computadoras comerciales.

Las pantallas de computadora de rayos catdicos pueden ser monocromas (de un solo color, normalmente verde, blanco o mbar) o policromas. En estos momentos casi todos los sistemas informticos comerciales se configuran con pantallas de color.

2. Pantallas de computadora de cristal lquido.

Las pantallas de computadora de cristal lquido se utilizaron en algunos sistemas informticos porttiles por su mayor manejabilidad y menor tamao que las pantallas de rayos catdicos.

El mayor inconveniente de este tipo de pantallas de computadora era que deban ser monocromas porque no podan manejar color.

En la actualidad se pueden ver sobre todo en algunos tipos de calculadoras.

3. Pantallas de computadora de plasma.

Son el tipo de pantallas que se estn imponiendo actualmente en los sistemas informticos porttiles, puesto que tienen las mismas ventajas que las anteriores, alcanzando, adems, una mayor definicin y la posibilidad del color.

El tamao fsico de la pantalla de los sistemas informticos se expresa en pulgadas de diagonal, de la misma manera que las pantallas de los televisores normales.

El tamao de pantalla de computadora ms habitual entre los actuales sistemas microinformticos suele ser el de 14 pulgadas, si bien existen tamaos de pantalla diferentes para sistemas informticos especializados, por ejemplo 21 pulgadas para sistemas informticos de autoedicin, etc.

Los sistemas informticos porttiles suelen tener, en la actualidad, tamaos de pantalla de entre 9 y 14 pulgadas.

El tamao lgico de las pantallas de los sistemas informticos se determina de forma distinta en los dos diferentes modos de trabajo vistos anteriormente en el apartado de las tarjetas grficas:

1. En modo texto.La pantalla del sistema informtico slo puede mostrar los 128 caracteres definidos por el cdigo ASCII, aunque algunas pantallas de computadora pueden mostrar hasta 256 caracteres por el modo extendido del citado cdigo.

El tamao lgico de la pantalla de los sistemas informticos se mide por el nmero de filas y el de columnas de caracteres que se pueden representar en la pantalla de la computadora. El tamao ms extendido es el de 24 25 lneas y 80 columnas.

2. En modo grfico.La pantalla del sistema informtico se divide en una serie de puntos por cada fila de informacin que aparece en su superficie.

El tamao lgico de la pantalla de la computadora est directamente relacionado con la cantidad de informacin, en forma de puntos por fila, que proporciona la tarjeta grfica conectada a la pantalla del sistema informtico. El nmero de puntos puede llegar hasta los 1.280 puntos por 1.024 filas en las tarjetas grficas SVGA.

Es evidente la mayor potencia del modo grfico que el de texto, por ello, en la actualidad, prcticamente todas las tarjetas controladoras de los subsistemas de vdeo de las computadoras trabajan en modo grfico. Las pantallas de los sistemas informticos se clasifican tambin por su capacidad de resolucin, esto es, la cantidad de puntos de imagen que la pantalla de la computadora es capaz de manejar.

La resolucin de la pantalla del sistema informtico es un concepto muy importante a tener en cuenta al realizar la configuracin de un nuevo sistema informtico puesto que la capacidad de manejo de pxel de la pantalla de la computadora debe estar directamente relacionada con la resolucin de la tarjeta grfica del subsistema de vdeo asociado a ella. As, no sirve de nada conectar una tarjeta de vdeo VGA a una pantalla monocroma o una tarjeta grfica hrcules a una pantalla en color.

21. Impresoras

Una impresora permite obtener en un soporte de papel una hardcopy: copia visualizable, perdurable y transportable de la informacin procesada por un computador:Para imprimir, las impresoras constan de tres subsistemas: Circuitos de preparacin y control de impresin. Transporte de papel. Mecanismo de impresin sobre papel.

El proceso de impresin es ordenado en un programa en alto nivel mediante una orden tipo PRINT. Al ser traducido a cdigo de mquina, dicha orden se convierte en un llamado a una subrutina del S.O o de la ROM BIOS.

La forma ms corriente y veloz de conectar una impresora a una PC es la conexin, mediante el conector tipo D de 25 patas. Este vincula elctricamente el manojo de cables que sale de la impresora, con las correspondientes lneas que van a los circuitos del port de datos, as como el port de estado, y a los ports de comandos, ubicados en la interfaz port paralelo.La conexin serie, supone un solo cable para enviar los datos a imprimir, bit a bit, desde el port a la impresora. Se usa para imprimir lentamente a distancia( hasta unos 15 mtts del computador), debido a que la conexin en paralelo solo permite distancias de hasta 3 4 mts. Por la interferencia elctrica entre lneas.

Tipos de impresoras:

Monocromticas: De matriz de agujas. De chorro de tinta. Lser y tecnologas semejantes.

Color: De chorro de tinta. Lser y tecnologas semejantes. De transferencia trmica.

Impresora de impacto por matriz de agujas.

Recibe este nombre por que su cabezal mvil de la impresin contiene una matriz de agujas mviles en conductos del mismo, dispuestas en una columna o ms columnas.

Es una impresora por impacto: si una aguja es impulsada hacia fuera del cabezal por un mecanismo basado en un electroimn impacta una cinta entintada, y luego retrocede a su posicin de reposo merced a un resorte. La cinta sobre la zona de papel a imprimir al ser impactada por una aguja transfiere un punto de su tinta al papel. As una aguja de 0,2 mm. de dimetro genera un punto de 0,25 mm. de dimetro. Si bien las agujas en el frente del cabezal estn paralelas y muy prximas, se van separando y curvando hacia la parte posterior del cabezal, terminando en piezas plsticas como porciones que forman un crculo. De esta manera el cabezal puede alojar cada electroimn que impulsa cada aguja.El funcionamiento de la impresora es manejado por un microprocesador ( que ejecuta un programa que est en ROM de la impresora) que forma parte de la misma. Tambin en ROM estn contenidas las letras o fuentes bit map.Muchas impresoras presentan adems RAM para definir matrices de otras tipografas no incorporadas.

La operatoria en modo texto es la siguiente. Desde memoria llegaran al port de la impresora, byte por byte, caracteres codificados en ASCII para ser impresos, y un cdigo acerca del tipo y estilo de cada carcter. Cada uno ser transferido a travs del cable de conexionado al buffer RAM de la impresora(de 8 KB.), donde se almacenarn. Segn la fuente y el cdigo ASCII de cada carcter a imprimir , el microprocesador de la impresora localiza en la ROM la matriz de puntos que le corresponde. Luego este procesador determina: los caracteres que entrarn en el rengln a imprimir, el movimiento ptimo del cabezal de impresin, que agujas se deben disparar en cada posicin del cabezal, para imprimir la lnea vertical de puntos que forma la matriz de un carcter en papel.

Cuando se imprime una lnea, el cabezal es acelerado para alcanzar una cierta velocidad, y desplazado en forma rectilnia hacia derecha o izquierda. Segn la resolucin se disparan sobre la cinta las agujas que correspondan segn la porcin del carcter que se est imprimiendo. Luego de imprimir una lnea, el mecanismo de arrastre del papel hace que ste se desplace verticalmente.

Estas impresoras son especialmente tiles para imprimir varias copias usando papel carbnico y papel con perforaciones laterales para ser arrastrado con seguridad, pudiendo adquirirse con carro ancho. La desventaja es que son ruidosas y su baja velocidad. Una pgina por minuto en modo texto y hasta tres en borrador . Una resolucin tpica puede ser 120 X 70 d.p.i. Los 120 d.p.i se deben a que el cabezal se dispara cada 1/120 de pulgada en su movimiento horizontal. Tambin hay de 60 y 240 d.p.i. Los 70 d.p.i de resolucin vertical suponen que entre dos agujas existe una separacin de 1/70 de pulgada. Tambin la resolucin depende del dimetro de las agujas, para obtener puntos ms pequeos. Los grficos no salen muy bien y tardan mucho en estas impresoras. Esto se debe a que en modo grfico se le debe enviar al buffer de la impresora los bytes que indican que agujas deben dispararse en cada posicin del cabezal. En texto en cambio solo debe enviarse a dicho buffer el cdigo ASCII de los caracteres a imprimir.

Impresoras chorro de tinta.

Estas impresoras reciben en su memoria buffer el texto a imprimir, procedente de la memoria principal va la interfaz del paralelo- y para cada carcter a imprimir el microprocesador de las impresoras determina en su memoria ROM la matriz de puntos a imprimir correspondiente a la misma.Presenta un cabezal con una matriz de orificios, que son las bocas de un conjunto de pequeos caones de tinta. La boca de cada uno dispara una diminuta gota de tinta contra el papel, cuando as lo ordena el microprocesador de la impresora, a travs de cables conductores de una cinta plana. Cada boca es la salida de un microconducto formador de burbujas y gotas de tinta al que llega tinta lquida.Cada punto es producido por una pequea gotita de tinta al impactar contra el papel, disparada desde un microconducto.

En un tipo de cabezal Bubble-Jet esto ltimo se consigue por el calor que generan resistencias ubicadas al fondo de los microconductos. Para esto, el microprocesador ordena enviar un corto pulso elctrico a las resistencias de los microconductos que deben disparar una gota. Esto hace calentar brevemente la temperatura de ebullicin, la tinta de cada uno de esos microconductos, con lo cual en el fondo de ellos se genera una burbuja de vapor de tinta. Esta al crecer en volumen presiona la tinta contenida en el conducto, y desaloja por la boca del mismo un volumen igual de tinta, que forma una gota. Cada gota al incrustarse sobre el papel forma un punto de tinta. Al enfriarse luego las resistencias calentadas, desaparecen las burbujas por ellas generadas, producindose un efecto de succin de la tinta existente en el depsito del cartucho, para reponer la tinta gastada. Cuando se acaba la tinta del cartucho, este se descarga, pudiendo tambin recargarse.

Tambin existe la impresora a chorro de tinta DeskJet, que usa cristales piezo-elctricos para que los microconductos del cabezal disparen sobre el papel sus correspondientes gotas de tinta. Estos aprovechan la deformacin que sufren ciertos cristales cuando se les aplica un voltaje. Cada microconducto tiene adosado un cristal que al deformarse- por aplicarse un voltaje ordenado por el microprocesador- produce un efecto de bombeo sobre el microconducto, obligando que se dispare una gota.

Otro tipo de impresoras usa cartuchos que a temperatura ambiente contienen tinta slida. La cual por medio de resistores se funde y pasa al microconducto. Luego se produce una gota. Mientras la gota se dirige al papel se va solidificando de forma que al llegar a el no es absorbido por el mismo. No se produce con esto un cierto efecto de papel secante.Existen impresoras que disparan continuamente por todos los microconductos gotas de tinta, a razn de unas 50000 por segundo. Un subsistema desva las gotas que no deben impactar el papel cargndolas electrostticamente, las cuales por accin de un campo elctrico vuelven al depsito de tinta del cabezal.

Las impresoras de chorro de tinta alcanzan resoluciones de mas de 600 d.p.i. Pueden imprimir varias pginas por minuto en texto, y segn la complejidad y grisados de un dibujo, puede tardar varios minutos por pag.

Impresoras de un color de pgina completa electroestticas, con impresin laser o semejante.

La impresin electrosttica se basa en la electricidad esttica para llevar a cabo el siguiente proceso:

I) El haz lser crea una imagen electrosttica invisible en la superficie del tambor:

El haz lser generado encendido o apagado por el microprocesador de la impresora- est dirigido siempre en una direccin fija, hacia un espejo giratorio de dos caras planas. Mientras gira la cara sobre la que est incidiendo el haz lser, va cambiando el ngulo de incidencia del haz sobre la misma.En correspondencia tambin vara constantemente el ngulo con que dicho haz se refleja en direccin a la superficie del tambor, donde siempre esta enfoca do merced a un sistema de lentes.De esta forma se consigue que el haz reflejado por dicha cara barra una lnea horizontal de esa superficie, de izquierda a derecha, pasando a travs de una abertura del cartucho descartable.A medida que recorre esa lnea del tambor, el haz se enciende o apaga, en concordancia con los unos y ceros de la memoria de la impresora que codifican una lnea de la imagen a imprimir. En la superficie del tambor, los puntos de la lnea barrida por el haz lser que fueron tocados por este se convierten en pequeas zonas con cargas elctricas positivas, dada la fotosensitividad de la superficie. Los puntos no tocados mantendrn una carga negativa que les fue dada anteriormente, cuando todos los puntos de esta lnea de la sup. del tambor tomaron contacto con un rodillo de goma conductora de electricidad negativa.Luego que en sincronismo con el giro de la cara del espejo, el haz lser reflejado barri toda la lnea del tambor, el haz incidir en la otra cara del espejo giratorio, y el microprocesador har girar un pequeo ngulo al tambor, detenindose brevemente ste mientras dura otro barrido. El haz barrera otra lnea horizontal del tambor, separadas por iguales pulgadas a las que haba barrido antes.Se va repitiendo el proceso de barrido de lneas, por medio del cual en cada lnea de la superficie del tambor resultan puntos electropositivos donde impact el lser, formando estas lneas una porcin de la imagen a imprimir, segn el correspondiente patrn de unos y ceros guardado en la memoria de la impresora.

El tner se adhiere a la imagen electrosttica creada en la superficie del tambor, revelndola:

Un rodillo denominado revelador hace de "puerta giratoria de la cavidad que contiene el tner, para que ste pueda ser extrado de la misma, transportado por la superficie de ese rodillo.La composicin del tner es una mezcla de partculas negras de resina plstica y partculas de hierro. El rodillo revelador tiene un ncleo magntico. As mientras gira atrae hacia su superficie partculas de hierro del tner de la cavidad, las cuales arrastran a las partculas plsticas, que quedan electronegativas al tocar la superficie de aluminio del rodillo, por estar ella cargada negativamente.Con el giro del tambor, las sucesivas lneas antes barridas por el haz lser se van acercando al rodillo revelador, con partculas negativas de tner libre en su superficie, y cercano a la superficie del tambor. A medida que dichas lneas van pasando frente a este rodillo, dichas partculas negativas de tner saltan hacia la superficie del tambor, atradas por los puntos positivos de ella, formndose as sobre esta superficie cilndrica una imagen revelada con partculas de tner adheridas a la imagen electrosttica, antes formada con los puntos que toco el haz lser. Las cargas negativas de la sup. del tambor rechazan a las partculas de tner. II) La imagen del tambor se transfiere al papel, al pasar el tner de uno al otro:

El sistema de arrastre del papel hace que ste pase por otro rodillo de goma conductora con carga positiva quedando electropositiva la cara del papel que no se escribe. Luego el papel pasa junto a la porcin de la sup del tambor donde se form la imagen revelada, tomando contacto con ella y acompaando su giro. As el tambor le transfiere al papel la imagen lentamente que form, pasndole la mayor parte de las partculas de tner(negativas) que tienen adheridas electrostticamente a su superficie.Despus el papel debe tomar con una varilla metlica, para que las cargas positivas pasen a masa, quedando neutra la superficie del papel que pas por dicha varilla.

III) Fijacin por calor del tner al papel:

Posteriormente, el papel en su movimiento de arrastre es sometido a presin y calor entre dos rodillos, para fundir el tner y as fijarlo, en su camino hacia la bandeja de salida. El rodillo o elemento que transfiere el calor al papel est recubierto por una capa de tefln.

IV) Borrado de la superficie del tambor de la imagen electrosttica antes generada:

La superficie del tambor que ya transfiri el tner pasa por debajo de un fleje paralelo prximo a ella, que elimina las partculas de tner que no fueron transferidas al papel; y luego completando la vuelta dicha superficie pasa otra vez por el rodillo de goma conductora de electricidad negativa. Este rodillo, en una accin de borrado electrosttico, elimina los puntos con carga positiva que sirvieron para adherir el tner, quedando esa superficie homogneamente negativa.

Otra tecnologa de impresin no usa lser sino que ste es reemplazado por una fila de diodos emisores de luz (LEDs). Existe una lnea de LEDs consecutivos paralela al tambor, que apunta al mismo. Para cada lnea del tambor que quede frente a stos diodos, aquellos diodos que deben iluminar puntos en dicha generatriz son encendidos por el microprocesador. Siendo los puntos que fueron brevemente iluminados por los LEDs convertidos por ser la superficie fotosensible en puntos con carga positiva. Luego el tambor girar a una nueva posicin, y el conjunto de LEDs iluminarn puntos de la nueva generatriz que est frente a ellos, y as de seguido. La tecnologa de semiconductores (diodos) con cristal lquido (LCS) es semejante a la con LEDs. Cada LCS presenta un cristal que puede ser transparente u opaco, segn el valor de una seal elctrica que le llega al diodo. sta seal es ordenada por el microprocesador dejando as cada cristal pasar o no la luz de una lmpara halgena que ilumina todos los cristales. La luz que dejan pasar por sus cristales los diodos activados, incide en forma de puntos en la generatriz del tambor que est frente a ellos en ese momento.Por ltimo la tecnologa de impresin por emisin de electrones, tambin llamada deposici