Fundamentos del Hardware periféricos

FUNDAMENTOS DEL HARDWARE PERIFÉRICOS

El increíble éxito del Apple II no se debió a la potencia de su procesador ni a la cantidad de memoria que disponía.  El Apple II era algo más que un procesador y memoria; incluía un teclado, un monitor y discos y cintas como dispositivos de almacenamiento.

LA ENTRADA. DE LA PERSONA AL PROCESADOR

Los tornillos y las tuercas del procesamiento de información suelen estar ocultos al usuario, que sólo ve la entrada y la salida o E/S (I/O).

Los usuarios de las primeras computadoras enviaban un bit pulsando interruptores en poblados consolas, o conectando cables en placas de interruptor; tenían que estar íntimamente familiarizados con el funcionamiento internos de las máquinas. Los usuarios de hoy en día disponen de dispositivos de entrada que facilitan la introducción de datos en sus computadoras.

EL TECLADO

Es una pieza integrada en nuestro PC. Las partes del teclado han variado bastante en los últimos años.

Teclado QWERTY

El teclado QWERTY (hace referencia a las primeras seis letras que aparecen en la esquina superior izquierda de este tipo de teclados). Es el más extendido en la actualidad.

Los principales problemas que presentaba la máquina de escribir eran tres:

• La imposibilidad de ver lo que se estaba escribiendo.
• La lentitud en la escritura originada por la redistribución de las teclas.
• Falta de ergonomía debido a la sobrecarga en la mano izquierda.

Teclado Ergonómico

Diseñados para dar una mayor comodidad para el usuario, ayudándole a tener una posición más relajada de los brazos.

Teclado Inalámbrico

Suelen ser teclados comunes donde la comunicación entre el computador y el periférico se realiza a través de rayos infrarrojos, ondas de radio o mediante bluetooth.

Teclados Plegados

Estos teclados, normalmente de pequeño tamaño, se han desarrollado sobre todo pensando en su utilización en dispositivos móviles (PDA, teléfonos móviles). Se pueden conectar por USB, pero también los hay con conexión por IrDa o por Bluetooth.

Teclados miniaturizados 

Montados en dispositivos de bolsillo.

Teclados de una mano 

Ideales para personas que desean tener una mano libre para dedicarle a otras tareas.

Teclados impresos en membranas 

Pueden ser enrolladas igual que si fuera un papel.

 

DISPOSITIVOS DE SEÑALIZACIÓN

Los usuarios actuales, usan sus teclados principalmente para introducir textos y datos numéricos. Para otras tareas, como enviar comandos o posicionar el cursor, emplean el ratón.

˜  El ratón: Es un dispositivo apuntador usado para facilitar el manejo de un entorno gráfico en un computador. Detecta su movimiento relativo en dos dimensiones por la superficie plana en la que se apoya, reflejándose habitualmente a través de un puntero o flecha en el monitor.

Tipos o modelos

o   Por mecanismo

§  Mecánicos

§  Ópticos

§  Láser

§  Trackball

o   Por conexión

§  Por cable

§  Inalámbrico

·         Radio Frecuencia (RF): Popular en la telefonía móvil o celular.

·         Infrarrojo (IR): Esta tecnología utiliza una señal de onda infrarroja como medio de trasmisión de datos.

·         Bluetooth (BT): Bluetooth es la tecnología más reciente como transmisión inalámbrica.

˜  El touchpad o trackpad: es un dispositivo táctil de entrada que permite controlar un cursor o facilitar la navegación a través de un menú o de cualquier interfaz gráfica.

˜  El pointing stick o TrackPoint: es un pequeño <<palo>> situado en el centro del teclado y que responde a la presión de un dedo para desplazar el puntero en la dirección de dicha presión.

˜  El trackball: es un dispositivo apuntador estacionario compuesto por una bola incrustada en un receptáculo que contiene sensores que detectan la rotación de la bola en dos ejes como si fuera un ratón de computadora boca arriba, pero con la bola sobresaliendo más. El usuario hace girar la bola con el pulgar, los dedos, o la palma de la mano para mover el cursor.

˜  El joystick o palanca de mando: es un dispositivo de control, que se utiliza principalmente para los juegos; como los game pad, los volantes y los dispositivos multifunción con múltiples botones programables.

˜  Las tabletas gráficas: es un periférico que permite al usuario introducir gráficos o dibujos a mano, tal como lo haría con lápiz y papel. También permite apuntar y señalar los objetos que se encuentran en la pantalla. Consiste en una superficie plana sobre la que el usuario puede dibujar una imagen utilizando el estilete (lapicero) que viene junto a la tableta. Algunas tabletas digitalizadoras están diseñadas para ser utilizadas reemplazando al ratón como el dispositivo apuntador principal.

˜  La pantalla táctil: es una pantalla que mediante un toque directo sobre su superficie permite la entrada de datos y órdenes al dispositivo. A su vez, actúa como periférico de salida, mostrándonos los resultados introducidos previamente. Este contacto también se puede realizar con lápiz u otras herramientas similares. Actualmente hay pantallas táctiles que pueden instalarse sobre una pantalla normal.

HERRAMIENTAS DE LECTURA

Son dispositivos que permiten leer marcas y códigos de representación, por ejemplo:

˜  Lectores ópticos de marcas: son sistemas que aceptan información escrita a mano y la transforman en datos binarios inteligibles por el ordenador, central.

˜  Lector de caracteres de tinta magnética: lee caracteres impresos con una tinta magnética especial.

˜  Lectores de códigos de barra: por medio de un láser lee un código de barras y emite el número que muestra el código de barras.

El OCR (Reconocimiento óptico de caracteres) es la tecnología que se emplea para determinar un carácter individual en una página impresos para poder almacenarlo y editarlo como si fuera texto. Esta operación suele llevarla a cabo un escáner. Existen escáneres especiales que se encargan de los trabajos propios de un OCR, por ejemplo los escáneres de tipo lápiz son dispositivos wireless que pueden realizar un reconocimiento de caracteres sobre la marcha.

El software de reconocimiento de escritura manual traduce el texto a caracteres ASCII.

˜  Las PDA: es una computadora de mano originalmente diseñado como agenda electrónica (calendario, lista de contactos, bloc de notas y recordatorios) con un sistema de reconocimiento de escritura. Hoy en día  estos dispositivos, pueden realizar muchas de las funciones que hace una computadora de escritorio (ver películas, crear documentos, juegos, correo electrónico, navegar por Internet, reproducir archivos de audio, etc.) pero con la ventaja de ser portátil.

DIGITALIZANDO EL MUNDO REAL

Existen una gran cantidad de dispositivos de entrada preparados para capturar y digitalizar dicha información, por ejemplo:

Escáner: es un periférico que se utiliza para convertir, mediante el uso de la luz, imágenes impresas o documentos a formato digital.

Tipos de escáner

Hay varios tipos. Hoy en día los más extendidos son los planos.

• Planos. Como el de las fotocopiadoras.
• De diapositiva. Solo trabaja con negativos y diapositivas.
• De tambor. Consiguen muy buena calidad de escaneo, pero son lentos y caros.
• De página. Son pequeños, portátiles y baratos.
• De rodillo. Como el escáner de un fax.
• De mano. En su momento muy económicos, pero de muy baja calidad. Prácticamente extintos.
• Cenitales. Para escanear elementos frágiles.

Cámara digital: captura y almacena  fotografías digitalmente mediante un dispositivo electrónico, o en cinta magnética.

Digitalizador de vídeo: es un dispositivo electrónico que captura cuadros individuales de una señal de vídeo analógica o de un fichero de vídeo digital. Una cámara de video digital puede enviar directamente señales de video a una computadora sin necesidad de una conversión digital. El video digital también se emplea en aplicaciones multimedia como una página Web o un CD – ROM.

Digitalizadores de audio: Permite digitalizar sonidos de micrófonos y otros dispositivos de sonido. Para que el computador interprete correctamente la entrada de voz digitalizada como si fueran palabras se requiere software de inteligencia artificial.

Sensores: es un dispositivo capaz de medir magnitudes físicas o químicas, llamadas variables de instrumentación, y transformarlas en variables eléctricas. Las variables de instrumentación pueden ser por ejemplo: temperatura, intensidad lumínica, distancia, aceleración, inclinación, desplazamiento, presión, fuerza, torsión, humedad, pH, etc.

SALIDA. DE LAS SEÑALES A LA GENTE

˜  Pantallas,  monitor o VDT: es un dispositivo de salida que, mediante una interfaz, muestra los resultados del procesamiento de una computadora. Las imágenes en un monitor están compuestas por pixeles. La resolución es el número máximo de píxeles que pueden ser mostrados en cada dimensión, es representada en filas por columnas.

Un monitor también está condicionado por la profundidad el color, que se define como el número de colores diferentes que el monitor puede visualizar al mismo tiempo.  El monitor está conectado a la computadora a través de un adaptador de video; la imagen del monitor existe dentro de la computadora en la memoria de video, o VRAM, una parte especial de la RAM de la tarjeta de video dedicada a almacenar imágenes de video. La cantidad de VRAM determina la resolución máxima y la profundidad de color que una computadora puede visualizar.

Las medidas de tamaño de pantalla son diferentes:

·         Para monitores CRT la medida en pulgadas de la pantalla toma como referencia los extremos del monitor teniendo en cuenta el borde, mientras que el área visible es más pequeña.

·         Para monitores LCD la medida de tamaño de pantalla se hace de punta a punta de la pantalla sin contar los bordes.

SALIDA. EN PAPEL

˜  Impresora: es un periférico de salida que permite producir una copia permanente de textos o gráficos de documentos almacenados en formato electrónico, imprimiéndolos en medios físicos, normalmente en papel o transparencias.

·         Impresoras de impacto

o   Las de línea: En estas impresoras se imprimen simultáneamente todos o varios de los caracteres correspondientes a una línea de impresión.

o   Matriciales: se forman por medio de una matriz de agujas. Las agujas golpean la cinta entintada, trasfiriéndose al papel los puntos correspondientes a las agujas disparadas.

·         Impresoras sin impacto

o   Láser: se caracterizan por su elevada velocidad, calidad de impresión, relativo bajo precio y poder utilizar papel normal. Su fundamento es muy parecido al de las máquinas de fotocopiar

o    Inyección de tinta: consisten en inyectores que producen burbujas muy pequeñas de tinta que se convierten en pequeñísimas gotitas de tinta. Los puntos formados son el tamaño de los pequeños pixeles. Las impresoras de inyección pueden imprimir textos y gráficos de alta calidad de manera casi silenciosa.

o   Fotográficas: imprimen imágenes de alta calidad tomadas para cámaras digitales y escáneres.

o   MFP: impresoras multifunción son las que ofrecen las posibilidades de escáner, fotocopiadora, fax y teléfono. Algunas incluyen también lectoras de tarjetas de memoria e incluso discos duros.

˜  Plotter: es una herramienta de dibujo automatizada que puede generar planos a escala y dibujos. Actualmente son frecuentes los de inyección, que tienen mayor facilidad para realizar dibujos no lineales y policromos, son silenciosos, más rápidos y más precisos.

˜  Fax: es una herramienta utilizada para la transmisión e información almacenada en papel.

˜  Fax – módem: traduce el documento en señales que pueden enviarse sobre cables telefónicos y que pueden decodificarse en el fax que las recibe.

SALIDA. QUE PUEDE OÍRSE

Los PC incluyen una tarjeta de sonido, dispositivo que permite que la computadora acepte la entrada de un micrófono, reproducir música en altavoces o auriculares. Muchas tarjetas de sonido incluyen sintetizadores, un circuito que genera sonido electrónicamente.

CONTROL DE OTRAS MÁQUINAS

˜  Force feedback joystick: puede recibir señales procedentes de una máquina y convertirlas en sensaciones táctiles.

Las computadoras pueden enviar información directamente a otras computadoras sin necesidad de intervención humana.

DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO

Los dispositivos de almacenamiento de la computadora, a veces reciben el nombre de dispositivos de almacenamiento secundario. Los dispositivos de almacenamiento permiten a la computadora registrar información e forma semipermanente para después utilizarla más adelante. 

˜  Cinta magnética: es un tipo de medio o soporte de almacenamiento de información que se graba en pistas sobre una banda plástica. El tipo de información que se puede almacenar en las cintas magnéticas es variado, como vídeo, audio y datos: este elemento es capaz de almacenar grandes cantidades de información en un espacio pequeño y a un coste relativamente bajo. La recuperación de datos consume mucho tiempo; se emplea fundamental para contener copias de seguridad de datos o para otras operaciones en la que no empleen mucho tiempo.

˜  Discos magnéticos: sirve como soporte de almacenamiento para archivos de información; puede recuperar rápidamente la información.

˜  El disquete: fue usado para transferir datos entre máquinas, aunque su limitada capacidad (1,44 MB) y su velocidad han ido relegándolos poco a poco.

˜  Disco duro: es un dispositivo de almacenamiento de datos no volátil que emplea un sistema de grabación magnética para almacenar datos digitales. Su capacidad puede llegar a cientos d Gigabytes de información.

˜  Disco Zip: son dispositivos magnéticos, extraíbles y de alta capacidad que pueden leerse y escribirse mediante unidades ZIP de IOMEGA. Los discos ZIP son similares a los disquetes (floppy) pero son mucho más rápidos y ofrecen una capacidad de almacenamiento mucho mayor. Su capacidad es de 750 MB.

˜  Discos ópticos: es un formato de almacenamiento de información digital, que consiste en un disco circular en el cual la información se codifica, se guarda y almacena, haciendo unos surcos microscópicos con un láser sobre una de las caras planas que lo componen.

El significado de las letras de los discos ópticos utilizados en los actuales PC es:

R: lectura (red); Recordable: grabable; Rewriteable: regrabable; Random: aleatorio. 

      CD-ROM (Compact Disc-Read Only Memory): Estándar de almacenamiento de archivos informáticos en disco compacto. Se caracteriza por ser de sólo lectura. Puede contener hasta 800Mb de datos.

      CD-RW o CDR/RW: es un soporte digital óptico utilizado para almacenar cualquier tipo de información. Este tipo de CD puede ser grabado múltiples veces, ya que permite que los datos almacenados sean borrados.

      CD-R o WORM: permite grabar la información una sola vez, lee cuantas veces quieras. el CD-DA (permite reproducir sonido), el CD-I (define una plataforma multimedia) y el PhotoCD (permite visualizar imágenes estáticas).

En la actualidad las unidades de DVD están sustituyendo a los CD – ROM, porque los DVD son capaces de almacenar entre 4,7 y 17 GB de información. Originalmente se empleaban para el video digital pero ahora son considerados discos digitales versátiles.

      DVD-ROM: tiene la capacidad de ser utilizado para leer o reproducir datos o información (audio, imágenes, video, texto, etc), es decir, puede contener diferentes tipos de contenido como películas cinematográficas, videojuegos, datos, música, etc.

      DVD-RW: es análogo al CD-RW, permite grabar y borrar la información varias veces. La capacidad estándar es de 4,7 GB; este tipo de unidad no es capaz de grabar películas de gran tamaño en DVD en blanco.

      DVD-R: se puede grabar o escribir datos con mucha mayor capacidad de almacenamiento que un CD-R. Un DVD-R solo puede grabarse una vez, mientras que un DVD-RW es regrabable.

      DVD – RAM: se puede grabar o escribir datos con mucha mayor capacidad de almacenamiento

˜  Memoria Flash: en una pequeña tarjeta destinada a almacenar grandes cantidades de información en un espacio muy reducido. Usualmente es posible encontrarlas guardando las fotos de una cámara digital, los programas de calles y rutas de un GPS, la agenda de contactos de un teléfono celular o los archivos, correos y direcciones de una agenda PDA y su transferencia posterior al PC para su tratamiento.

˜  Memoria flash Keychain USB: se compone de una memoria flash del dispositivo de almacenamiento de datos integrada con un USB. La unidad de flash USB suelen ser extraíbles y regrabables, y físicamente mucho más pequeño que un disquete. La capacidad de almacenamiento puede ser tan grande como 256 GB. 

LA COMPUTADORA: LA SUMA DE SUS PARTES

Por su diseño, están clasificadas dentro de estas cuatro clases:

  Torre: alta y estrecha, por lo general dispone de más ranuras de expansión y bahías.

  Sistemas planos de escritorio: sirve como plataforma de sustentación al monitor.

  Sistemas todo – en – uno: combinan el monitor y unidad en una sola caja.

  Portátiles: incluye todos los componentes esenciales, como el teclado y dispositivos de señalización, en una caja compacta.

PUERTOS Y RANURAS

La placa base incluye varios puertos, de los que se consideran puertos heredados; los cuales son:

 Puerto serie: la información es transmitida bit a bit enviando un solo bit a la vez.

 Puerto paralelo: los bits de datos viajan juntos, enviando un paquete de byte a la vez (forman un bus)

 Puerto de teclado o ratón: El puerto PS/2. La comunicación en ambos casos es serial (bidireccional en el caso del teclado), y controlada por micro controladores situados en la placa madre.

 Puerto de video: es el intermediario entre la tarjeta de video de la computadora y el dispositivo de despliegue de gráficos (monitor CRT, pantalla de plasma, proyector, etc).

Otro: puerto de micrófono, altavoz, auriculares y MIDI (Interfaz digital de instrumento musical) 

EXPANCIÓN

Están emergiendo nuevos estándares de interfaces que permitirán a los usuarios incorporen mejores dispositivos a sus sistemas como por ejemplo:

 USB: El Universal Serial Bus (bus universal en serie), es un puerto que sirve para conectar periféricos a un ordenador. El diseño del USB tenía en mente eliminar la necesidad de adquirir tarjetas separadas para poner en los puertos bus ISA o PCI, permitiendo a esos dispositivos ser conectados o desconectados al sistema sin necesidad de reiniciar.

FireWire: es un estándar multiplataforma para entrada/salida de datos en serie a gran velocidad. Suele utilizarse para la interconexión de dispositivos digitales como cámaras digitales y videocámaras a computadoras. Puede mover datos entre dispositivos a una velocidad de 400Mbps.

REDES

Es un conjunto de equipos conectados por medio de cables, señales, ondas o cualquier otro método de transporte de datos, que compartan información (archivos), recursos (CD-ROM, impresoras, etc.), servicios (acceso a internet, e-mail, chat, juegos), etc.

Existen muchos tipos de redes, he aquí algunos de ellos:

Tipos de redes

< Red pública: es una red que puede usar cualquier persona.

<  Red privada: están configuradas con clave de acceso personal.

<  Red de área Personal (PAN): es una red de ordenadores usada para la comunicación entre los dispositivos de la computadora (teléfonos incluyendo las ayudantes digitales personales) cerca de una persona.

<  Red de área local (LAN): una red que se limita a un área especial relativamente pequeña tal como un cuarto, un solo edificio, una nave, o un avión.

<  Red de área amplia (WAN): es una red de comunicaciones de datos que cubre un área geográfica relativamente amplia y que utiliza a menudo las instalaciones de transmisión proporcionadas por los portadores comunes, tales como compañías del teléfono.

<  Red irregular: Es un sistema de cables y buses que se conectan a través de un módem, y que da como resultado la conexión de una o más computadoras.

<  Internet