Tecnologías de la Información y la Comunicación: Dispositivos Periféricos - Prof. Aina Dol, Apuntes de Historia de España

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rdenador : máquina formada por un conjunto de dispositivos que, a partir de unos datos que son introducidos por el usuario, es capaz de procesar esta información siguiendo una serie de instrucciones, y una vez procesada la puede almacenar o presentar los resultados de forma que sean visibles para el usuario.

Los datos son información codificada lista para ser procesada por un ordenador, es decir, que para los ordenadores puedan manipular esos datos, tiene que haber una codificación previa utilizando los dígitos 0 y 1. La razón es que todos los dispositivos del ordenador trabajan con dos estados únicos (activado – desactivado, abierto – cerrado, pasa corriente - no pasa corriente). La codificación binaria está basada por tanto en el sistema de numeración binario que utiliza los dígitos 0 y 1 para representar cualquier dato. A la unidad mínima de información que sólo puede tomar éstos dos

valores se le llama bit.

Todos los caracteres (números, letras y otros caracteres especiales) deben disponer de un código binario que se llama “código de caracteres” (el código de caracteres más utilizado es el código ASCII, donde se representa cada carácter mediante un número

binario constituido por ocho dígitos llamaba byte.

Estas unidades de medida resultan muy pequeñas, por lo que necesitamos múltiplos de estas unidades. Así, por ejemplo, tenemos el kilobyte, que es igual a 1024 bytes; el megabyte, que es igual a 1024 kilobytes; y así sucesivamente con el Giga y el Terabyte.

Software y Hardware

n ordenador está constituido por una serie de componentes físicos que necesitan una serie de instrucciones que les hagan funcionar.

Se denomina hardware al conjunto de dispositivos físicos que forman parte

de un ordenador. Los podemos clasificar en cuatro grandes grupos:

1. Dispositivos de entrada
2. Dispositivos de salida
3. CPU (dispositivos de procesamiento)
4. Dispositivos de almacenamiento.

Se denomina software a la parte lógica del ordenador, es decir, al conjunto de

instrucciones que gestionan los distintos componentes del ordenador y es el encargado de indicar al hardware cómo tiene que realizar las distintas tareas. Podemos distinguir varios tipos de software:

1. Software de sistema o gestión (sistemas operativos)
2. Software de programación (lenguajes de programación como JAVA, etc.)
3. Software de aplicación (MSOffice ó Open Office).

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• ••• Puertos HDMI ( H igh D efinition M ultiMedia I nterface): El formato HDMI permite enviar audio y video digital a la vez, en alta calidad y tan sólo con la condición de que ambos aparatos que se vayan a comunicar tengan puertos HDMI (para haceros una idea, puede transferir ¡5 Gb por segundo!). Con un solo cable, puedes conectar tu ordenador a la televisión de tu casa, y que esta muestre el sonido y las imágenes del PC.
• ••• Puertos DVI (D igital V isual

I nterface): diseñados para obtener la

máxima calidad de visualización posible en pantallas digitales, tales como los monitores LCD de pantalla plana y los proyectores digitales. Es Plug and Play, no precisa controladores para su reconocimiento.

• ••• Puertos USB ( U niversal S erial B us): Fueron creados en 1996 y han supuesto un importante avance cuando se trata de conectar varios dispositivos externos, ya que mejoran la velocidad de transferencia de datos y permiten la conexión simultánea de un mayor número de dispositivos. Tienen la ventaja de que son “ Plug And Play ”, es decir, con sólo conectar el dispositivo “en caliente” (con el ordenador encendido) es instalado y reconocido de forma inmediata, sólo es necesario que el sistema operativo lleve incluido el correspondiente controlador o driver. Tienen una elevada velocidad en comparación con otro tipo de puerto: El USB 1. tiene una velocidad de transferencia de 12 Mb/seg, el USB 2.0 alcanza la velocidad de 480 Mb/seg, y el USB 3.0 puede llegar a 4.8 Gb/seg (un puerto serie o paralelo tiene una velocidad de transferencia inferior a un Mb/seg). Para conectar varios dispositivos USB es necesario utilizar un concentrador, que es el que se conecta al puerto USB del ordenador.
• ••• Puertos Firewire: Se inventaron para solucionar los problemas de conectividad y velocidad que tenían los puertos USB 1.1. Tienen la posibilidad de conectar en el mismo cable de datos (BUS) hasta 63 dispositivos, y es totalmente compatible tanto con un PC normal como un MAC. Trabaja a una velocidad de 400 Mb/seg, velocidad teóricamente inferior al USB 2.0, pero en la práctica es más estable y es ideal para la conexión de dispositivos de vídeo.
• ••• Puertos IRDA (infrarrojos): Se utilizan para conectar dispositivos inalámbricos al ordenador su uso esta siendo abandonado poco a poco a favor de los dispositivos bluetooth, ya que los infrarrojos presentan inconvenientes como que

la distancia entre dispositivos no tiene que ser superior a 1m y que tiene que estar en línea visual hasta un ángulo máximo de 30 º. Este tipo de puertos es más habitual en ordenadores portátiles que en equipos de sobremesa.

• ••• Bluetooth : Posibilita la transmisión de voz y datos por radiofrecuencia, tiene la ventaja de que facilita la comunicación entre equipos móviles y fijos, elimina cables y conectores entre estos, ofrece la posibilidad de crear pequeñas redes inalámbricas y facilita la sincronización de datos entre equipos personales.
• ••• Puertos Ethernet: Se utiliza para conectar los equipos a la red o a Internet por router. Se encuentran en la parte exterior de la tarjeta de red.
• ••• Ranuras para las tarjetas de memoria :

Sirven para insertar tarjetas de memoria. Una tarjeta de memoria o memorias flash es un dispositivo de almacenamiento que se suele utilizar en cámaras fotográfica digitales, teléfonos móviles, consolas de videojuegos…

Dispositivos en el interior de la CPU

Fuente de alimentación

os ordenadores, como todos los aparatos electrónicos, funcionan con corriente continua pero la corriente que nos llega a través de la red eléctrica es corriente alterna. Por tanto para que un ordenador funcione hay que convertir la corriente alterna en corriente continua, lo que se denomina “rectificación de corriente alterna”. Otra de las funciones de la fuente de alimentación es reducir la tensión que nos llega de la red al valor que necesita el ordenador para funcionar, normalmente entre 3 y 12 voltios. Debido a que la fuente de alimentación realiza un trabajo se calienta, y para evitar que se caliente en exceso tiene un ventilador que coge aire frío del exterior y lo hace pasar a través del ordenador.

Placa base (Motherboard)

s una tarjeta de circuito impreso a la que se conectan el resto de componentes de un ordenador. Tiene una serie de circuitos integrados que pone en comunicación el microprocesador, la memoria RAM, la memoria ROM y las ranuras de expansión que permiten la conexión de tarjetas adaptadoras especiales como la tarjeta de vídeo la tarjeta de sonido, la tarjeta de red, etc. La placa

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componentes electrónicos que le permiten manejar una gran cantidad de información y realizar cálculos matemáticos a gran velocidad.

La evolución del microprocesador ha sido exponencial pasando de estar compuesto por tres millones de transistores en 1993 hasta contener 291 millones en 2003.

El microprocesador se encarga de recibir toda la información que proviene de los periféricos de entrada procesarla y enviar los resultados a los periféricos de salida.

El chip está recubierto de una cápsula cerámica que lo protege, y en su parte inferior dispone de cientos de patillas o pines que sirven para conectarlo al resto de componentes del ordenador.

El microprocesador se coloca en la placa base en un zócalo (socket) preparado especialmente para acogerlo y que permite que pueda ser sustituido fácilmente. Este zócalo tiene tantos agujeros como pines tenga el microprocesador.

Como consecuencia del funcionamiento de los millones de transistores que hay en el microprocesador este se calienta mucho, con lo cual es necesario enfriarlo con un ventilador y un disipador que se instalan encima del microchip.

Memoria RAM

ara que el ordenador procese continuamente una gran cantidad de información y obtener un resultado que nos sea de utilidad, se necesita el almacenamiento temporal de los datos (números, letras, etc.) y programas (instrucciones que indican qué hacer). Para ello se utiliza la memoria principal o memoria RAM (Random Acces Memory ), es decir, memoria de acceso aleatorio. Es una memoria de lectura y escritura.

Cuando se abre un programa, este se almacena en la memoria RAM. Esta es la razón de la importancia que tiene el que un ordenador tenga suficiente memoria RAM, ya que si no, no se podrían abrir demasiados programas a la vez, o bien estos se ejecutarían muy lentamente.

El contenido de la memoria RAM se modifica constantemente , se borran los datos ya utilizados y se guardan otros nuevos. Si apagamos el ordenador la información guardada en la RAM desaparece, por lo que se dice que es una memoria volátil.

La memoria RAM esta formada por varios circuitos integrados que están soldados a una placa de circuito impreso, el conjunto recibe el nombre de módulo de memoria RAM. En cada ordenador se pueden instalar 1 o varios de estos módulos, y la memoria total será la suma de la memoria de todos los módulos. Si el ordenador necesita más memoria se puede instalar un nuevo módulo que sea compatible con los módulos existentes, siempre que haya ranuras disponibles en el zócalo de memoria.

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Memoria ROM (Read Only Memory)

s una memoria no volátil (no se pierden los datos que hayamos grabado cuando se apaga el ordenador). No se puede modificar por el usuario y contiene información grabada por el fabricante.

El tipo más conocido de memoria ROM es la BIOS que tiene grabado un software muy básico de comunicación normalmente programado en lenguaje ensamblador. Como esta memoria no se borra si se queda sin corriente, siempre esta presente en el ordenador. Algunos virus pueden atacar la BIOS, y además esta se puede corromper por otras causas, por lo que las placas base de gama alta suelen tener dos módulos, uno que se puede modificar y otro que contenga la BIOS original para poder restaurarla fácilmente y que no se puede modificar.

Su función es la de chequear los distintos componentes en el arranque, dar manejo al teclado y hacer posible la salida de los datos por la pantalla. También emiten una serie de pitidos modificados en el caso de que haya algún error en alguno de los componentes.

En el mismo chip que contiene la BIOS se almacena un programa de configuración que se llama “SET UP” que es el encargado de comunicar la BIOS con los elementos que tenemos conectados a la placa base y su configuración básica. Entre los datos guardados en el SET UP se encuentran la fecha y la hora, la configuración de los dispositivos de entrada, el tipo y la cantidad de memoria el orden en el que se tiene que buscar el código de inicio del sistema operativo.

El SET UP es modificable por el usuario dentro de unas opciones programables.

Memoria Caché

s una memoria en la que se almacena una serie de datos para su rápido acceso. Existen muchas memorias Caché (de discos, de sistemas, incluso de datos) pero cuando se habla de memoria Caché nos referimos a la del microprocesador. Es un tipo de memoria volátil (tipo RAM) pero de gran velocidad y su función es almacenar instrucciones y datos a los que el procesador necesita estar accediendo de forma continua, casi instantánea. De este acceso va a depender el rendimiento del microprocesador.

Chipset

s el corazón del ordenador, se divide en dos partes Northbridge o southbridge. El 1º se encarga de controlar y comunicar principalmente el microprocesador con la tarjeta gráfica y la memoria RAM, y es el que se conecta al

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acceso. Los sistemas de archivos más importantes son, en Windows, el FAT, FAT 32 y NTFS; en Linux, el EXT2 y EXT3.

4º.  Organización de archivos : suele ser jerárquica, es decir, organizada por carpetas y subcarpetas. Esta organización se conoce como árbol de ficheros.

Ranuras y tarjetas de expansión

as tarjetas de expansión son circuitos impresos similares a la placa base pero de menor tamaño y complejidad. Se instalan en el ordenador para ampliar su funcionalidad o dotarle de nuevas capacidades que no vienen de serie en el equipo. Se insertan en la placa base en unas ranuras especiales llamadas “slots de expansión”.

Las tarjetas de expansión más utilizadas son:

1. Tarjeta de video o tarjeta gráfica : Trasforma la información gráfica generada por el ordenador en una señal que puede interpretar el monitor para formar imágenes. 2. Tarjeta de sonido : Traduce el sonido digital generado por el ordenador a una señal analógica que va a un altavoz o a unos auriculares para transformarse en sonido. También funciona a la inversa, es decir, transformando el sonido analógico de un micrófono en sonido digital que puede procesar el ordenador. 3. Tarjeta de red (Ethernet) : Sirve para conectar nuestro ordenador a una red de ordenadores o a un router ADSL que permite conectarnos a Internet. 4. Tarjeta de ampliación de puertos USB : Sirve para aumentar el número de puertos de un ordenador.

Buses

n bus es un conjunto cableado que sirve para que los dispositivos de hardware se puedan comunicar entre si. Son rutas compartidas por todos los dispositivos y permiten la transferencia de información entre ellos, son como las autopistas de la información. Existen tres tipos de buses:

1. De direcciones: Es un canal del microprocesador totalmente independiente del bus de datos donde se establece la dirección de memoria del dato en tránsito. 2. De control: Es el que permite que no haya colisión de información en el sistema. 3. De datos: Se encarga de mover la información por los componentes de hardware del sistema de computación, tanto de Entrada (teclado, ratón, etc.) como de salida (monitor, impresora, etc.)

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3. Dispositivos o Periféricos de entrada

Teclado

s un dispositivo que permite introducir la información en el ordenador. Cuando pulsamos una tecla, en los circuitos del teclado se produce una variación de corriente que llega hasta el microprocesador. Este identifica la tecla pulsada y envía la información a la BIOS que se encarga de traducir el carácter que hemos introducido a código binario (código ASCII). A partir de ese momento el carácter puede ser almacenado, procesado o mostrado en pantalla.

Ratón

ntiguamente los ratones estaban formados por una carcasa de plástico con tres botones (o dos botones y una rueda) y tenían en la parte inferior una bola que estaba en contacto con la superficie por la que se desplazaba, y con unos rodillos conectados a unas ruedas llamadas “decodificadores” que estaban situadas enfrente de unos pequeños emisores de luz (LED). Estas ruedas tienen unas ranuras que permiten el paso de luz emitida por los LEDs hasta un dispositivo fotosensible que detecta los destellos y los traduce en información codificada que el ordenador es capaz de interpretar.

Actualmente se utilizan ratones ópticos cuyo funcionamiento se basa en un sensor óptico que detecta la superficie sobre la que se encuentra y emitiendo destellos según el ratón cambia su posición. Hay que evitar superficies pulidas, brillantes o transparentes, ya que se puede producir un parpadeo en el cursor.

Según el tipo de conexión tenemos:

a. Ratones por cable : Son el tipo más económico y pueden tener dos tipos de conexiones USB y PS2.

b. Inalámbricos : No hay cable que lo comunique con el ordenador sino que se utiliza algún tipo de tecnología inalámbrica como pueden ser infrarrojos, radiofrecuencia y bluetooth.

Lector de código de barras

os códigos de barras son un conjunto de líneas verticales de color negro con distintos grosores. Cada línea se corresponde con un número por lo que cuando se pasa un determinado producto por un lector este queda perfectamente identificado mediante un código numérico. Se utiliza en grandes superficies, supermercados, almacenes, etc. Y permite identificar de forma inequívoca los productos y poder llevar un control del stock de los mismos.

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Tableta digitalizadora

ste dispositivo nos permite realizar dibujos o gráficos con gran precisión. Se utilizan en aplicaciones de dibujo, sobre todo en aquellas profesiones que necesiten realizar dibujos detallados (arquitectos, diseñadores gráficos, etc.). La tableta permite al usuario introducir los dibujos y gráficos como si escribiera con lápiz y papel, y también permite señalar los objetos que hay en la pantalla. Consiste en una superficie plana sobre la que el usuario dibuja utilizando un lapicero especial llamado “estilete”. La imagen no aparece sobre la tableta, sino que se muestra sobre la pantalla del ordenador.

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^ Joystick

s un dispositivo que se utiliza principalmente para juegos. Su misión es introducir en el ordenador los movimientos provocados sobre su palanca y algunas órdenes mediante la pulsación de algunos botones. También se utiliza como dispositivo de desplazamiento en entornos tridimensionales (simuladores de vuelo, transbordadores espaciales, aviones de combate e incluso manejo de grúas o robots).

Micrófono

ara utilizarlo como dispositivo de entrada necesitamos además una tarjeta de sonido y un programa de reconocimiento de voz. Su funcionamiento es mediante la transmisión de ondeas sonoras generadas al hablar a una membrana que vibra y transmite la vibración traduciéndola a impulsos eléctricos que pueden ir vía cable o vía inalámbrica al ordenador.

Lectores de bandas magnéticas

as bandas magnéticas se encuentran en tarjetas de crédito, tarjetas de débito y tarjetas de identificación personal para poder acceder a determinados sitios. Los dispositivos son capaces de leer la información grabada en dicha banda la cual tiene la ventaja de que es difícil de manipular, pero tiene el inconveniente de que es fácil de copiar y de que como todo dispositivo de grabación de datos magnéticos, si se acerca a una fuente magnética se pierde la información grabada.

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^ Digitalizadora de imágenes

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on dispositivos que permiten introducir tanto imágenes como vídeos en el ordenador. En primer lugar tenemos las cámaras fotográficas digitales, que permiten almacenar una imagen digital para que pueda ser manipulada, sometida a efectos especiales, retoques fotográficos, etc. También en este grupo se integran las cámaras digitales de vídeo:

• • • • Cámara fotográfica digital: Funciona de forma parecida a una cámara fotográfica analógica, la diferencia está en el almacenamiento de la luz que entra por la lente: en la cámara analógica lo hace en un rollo de película fotosensible mientras que la cámara digital lo hace en un microchip de células fotosensibles que se llama fotosensor. La información obtenida por el microchip se almacena en la memoria interna de la cámara o en una tarjeta de memoria extraíble, quedando el fotosensor libre y preparado para almacenar una nueva imagen.

Las características principales que definen a una cámara digital son: la resolución (ppp); el tamaño de pantalla; el zoom analógico y la alimentación.

• • • • Cámara digital de vídeo: Al proceso de grabación digital se le llama captura de vídeo. Tenemos varios tipos de cámaras de vídeo de las cuales las más utilizadas son las cámaras de memoria, que utilizan pequeñas memorias internas tipo SD o memorias más recientes de disco duro para almacenar directamente el archivo de vídeo. La información se transmite al ordenador vía USB o utilizando el puerto Firewire.

Otros dispositivos son, por ejemplo, las cámaras web o webcam, que son cámaras conectadas directamente al ordenador y que permiten la captura de vídeo en tiempo real (aunque suele ser de baja calidad) a través de un puerto USB.

• • • • Teléfono móvil: Los datos quedan almacenados en una memoria interna o en una memoria extraíble, pudiéndose pasar al ordenador vía cable USB o vía bluetooth. El formato suele ser de tipo MPEG4. 4. Dispositivos o periféricos de salida

Monitor

ste dispositivo sirve para mostrar a los usuarios los mensajes y las opciones que le permiten tomar una decisión determinada, así como visualizar la información obtenida tras el procesamiento de los datos introducidos previamente.

La conexión entre el microprocesador y el monitor se produce a través de la tarjeta de vídeo o tarjeta gráfica, que puede estar integrada en la placa base o bien puede estar como tarjeta de expansión del ordenador.

En los monitores más antiguos el funcionamiento era similar al de un televisor: en el interior tiene un tubo llamado “tubo de rayos catódicos” que emiten desde el fondo hasta la pantalla un chorro de electrones que choca con el material fosforescente que recubre la parte interior de la pantalla formando así las imágenes. El proceso sería el siguiente:

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ventaja de una buena relación calidad-precio, pero presentan el inconveniente de que la tinta se seca obstruyendo el inyector cuando se está un tiempo sin utilizar.

3º. Impresoras láser: Es un tipo de impresoras que permiten imprimir textos o gráficos con gran calidad tanto en blanco y negro como en color. Consta de un rodillo o cilindro sensible a la luz que capta las partículas de tóner y las fija o adhiere a la superficie del papel. El tóner es un polvo fino que, por la acción del calor, se funde e impregna el papel. La adherencia se produce por electroestática.

Altavoces

on dispositivos que se utilizan para la emisión y reproducción de sonidos. Para ello es necesario que el ordenador tenga una tarjeta de sonido bien integrada en la placa base o bien como tarjeta de expansión del ordenador, así como el software controlador o driver correspondiente. Esta tarjeta transforma la señal digital procedente del ordenador en señal analógica que se transforma en el altavoz en energía mecánica y, a su vez, en ondas sonoras que son captadas por el oído del usuario (proceso inverso al que sucede en el micrófono).

Plotters

on dispositivos similares a las impresoras, pero que se utilizab para imprimir gráficos de gran tamaño. Se les llama también trazadores gráficos, por su capacidad de generar grandes impresiones línea por línea.

5. Dispositivos de almacenamiento

• ••• Disco Duro o Año : 1956 o Características : Dispositivo de almacenamiento magnético. Ya se ha visto con anterioridad. o Capacidad : Hasta 1.6Tb, unos 1600 Gb.

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• ••• Disquetes : o Año : 1967 o Características : Es un tipo de dispositivo de almacenamiento de datos formado por una pieza circular de un material magnético que permite la grabación y lectura de datos, fino y flexible encerrado en una carcasa fina cuadrada o rectangular de plástico. o Capacidad : los más utilizados han sido los de 1,44 MB
• ••• Memorias USB o Año : 1984 o Características : Es un dispositivo de almacenamiento masivo que utiliza memoria flash para guardar la información que puede requerir. La información que se le introduzca puede ser modificada millones de veces durante su vida útil. También llamadas “pen drive” las memorias USB se conectan al ordenador a través de un puerto USB como su propio nombre indica. o Capacidad : desde 1 GB hasta 256 GB
• ••• Tarjetas de Memoria o Año: 1990 o Características : Es un dispositivo de almacenamiento que conserva la información que le ha sido almacenada de forma correcta aun con la pérdida de energía, es decir, es una memoria no volátil. o Capacidad : Hasta 64 GB o Tipos más utilizados: La Micro SD, la SD, la Memory Stick.
• ••• Discos ZIP o Año : 1990 o Características : 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, pero son mucho más rápidos y ofrecen una capacidad de almacenamiento mucho mayor. Así como los disquetes suelen ser de 1'44 MB los discos ZIP existen en varios tamaños, de 100, 250 MB,… Fueron desplazados por los CD-ROM y DVD-ROM. o Capacidad : hasta 750 MB
• ••• CD- ROM o Año : 1984 o Características : Sistema de almacenamiento de datos permanente, basado en la tecnología de grabación y lectura por rayo láser. La información en un CD-ROM se graba en una única pista en espiral que comienza en el centro del disco y termina en el borde del mismo. En esa única pista se graban secuencialmente pequeñas áreas consecutivas de dos tipos: unas diminutas hendiduras llamadas HOYOS e igualmente diminutas áreas planas llamadas MESETAS. El dispositivo es capaz de distinguirlos (como 1 y 0 respectivamente) por la intensidad de luz que