Hardware (precentacion)

HARDWARE DE UN
EQUIPO DE
COMPUTO…

es un periférico de entrada o dispositivo,
en parte inspirado en el teclado de las
máquinas de escribir, que utiliza una
disposición de botones o teclas, para
que actúen como palancas mecánicas o
interruptores electrónicos que envían
información a la computadora. Después
de las tarjetas perforadas y las cintas de
papel, la interacción a través de los
teclados al estilo teletipo se convirtió en
el principal medio de entrada para las
computadoras. El teclado tiene entre 99
y 127 teclas aproximadamente, y está
dividido en cuatro bloques:

1. Bloque de funciones: Va desde la tecla F1 a F12, en tres
bloques de cuatro: de F1 a F4, de F5 a F8 y de F9 a F12.
Funcionan de acuerdo al programa que esté abierto. Por
ejemplo, en muchos programas al presionar la tecla F1 se
accede a la ayuda asociada a ese programa.
2. Bloque alfanumérico: Está ubicado en la parte inferior del
bloque de funciones, contiene los números arábigos del 1 al 0
y el alfabeto organizado como en una máquina de escribir,
además de algunas teclas especiales.
3. Bloque especial: Está ubicado a la derecha del bloque
alfanumérico, contiene algunas teclas especiales como
ImprPant, Bloq de desplazamiento, pausa, inicio, fin, insertar,
suprimir, RePág, AvPág, y las flechas direccionales que
permiten mover el punto de inserción en las cuatro
direcciones.
4. Bloque numérico: Está ubicado a la derecha del bloque
especial, se activa al presionar la tecla Bloq Num, contiene los
números arábigos organizados como en una calculadora con
el fin de facilitar la digitación de cifras. Además contiene los
signos de las cuatro operaciones básicas: suma +, resta -,
multiplicación * y división /; también contiene una tecla de
Intro o Enter.

Además de teletipos y máquinas de escribir
eléctricas como la IBM Selectric, los primeros
teclados solían ser un terminal de computadora
que se comunicaba por puerto serial con la
computadora. Además de las normas de
teletipo, se designó un estándar de
comunicación serie, según el tiempo de uso
basado en el juego de caracteres ANSI, que hoy
sigue presente en las comunicaciones por
módem y con impresora (las primeras
computadoras carecían de monitor, por lo que
solían comunicarse, o bien por luces en su
panel de control, o bien enviando la respuesta a
un dispositivo de impresión). Se usaba para
ellos las secuencias de escape, que se
generaban o bien por teclas dedicadas, o bien
por combinaciones de teclas, siendo una de las
más usadas la tecla Control.

La llegada de la computadora doméstica trae
una inmensa variedad de teclados y de
tecnologías y calidades (desde los muy
reputados por duraderos del Dragon 32 a la
fragilidad de las membranas de los equipos
Sinclair), aunque la mayoría de equipos
incorporan la placa madre bajo el teclado, y es
la CPU o un circuito auxiliar (como el chip de
sonido General Instrument AY-3-8910 en los
MSX) el encargado de leerlo. Son casos
contados los que recurren o soportan
comunicación serial (curiosamente es la
tecnología utilizada en el Sinclair Spectrum 128
para el keypad numérico). Sólo los MSX
establecerán una norma sobre el teclado, y los
diferentes clones del TRS-80 seguirán el
diseño del clonado.

Un teclado realiza sus funciones mediante un micro
controlador. Estos micro controladores tienen un
programa instalado para su funcionamiento, estos
mismos programas son ejecutados y realizan la
exploración matricial de las teclas cuando se presiona
alguna, y así determinar cuales están pulsadas.
Para lograr un sistema flexible los micro controladores no
identifican cada tecla con su carácter serigrafiado en la
misma sino que se adjudica un valor numérico a cada una
de ellas que sólo tiene que ver con su posición física. El
teclado latinoamericano sólo da soporte con teclas
directas a los caracteres específicos del castellano, que
incluyen dos tipos de acento, la letra eñe y los signos de
exclamación e interrogación. El resto de combinaciones
de acentos se obtienen usando una tecla de extensión de
grafismos. Por lo demás el teclado latinoamericano está
orientado hacia la programación, con fácil acceso al juego
de símbolos de la norma ASCII.

Por cada pulsación o liberación de una tecla el micro
controlador envía un código identificativo que se llama
Scan Code. Para permitir que varias teclas sean pulsadas
simultáneamente, el teclado genera un código diferente
cuando una tecla se pulsa y cuando dicha tecla se libera.
Si el micro controlador nota que ha cesado la pulsación
de la tecla, el nuevo código generado (Break Code) tendrá
un valor de pulsación incrementado en 128. Estos
códigos son enviados al circuito micro controlador donde
serán tratados gracias al administrador de teclado, que no
es más que un programa de la BIOS y que determina qué
carácter le corresponde a la tecla pulsada comparándolo
con una tabla de caracteres que hay en el kernel,
generando una interrupción por hardware y enviando los
datos al procesador. El micro controlador también posee
cierto espacio de memoria RAM que hace que sea capaz
de almacenar las últimas pulsaciones en caso de que no
se puedan leer a causa de la velocidad de tecleo del
usuario. Hay que tener en cuenta, que cuando realizamos
una pulsación se pueden producir rebotes que duplican la
señal. Con el fin de eliminarlos, el teclado también
dispone de un circuito que limpia la señal.

En los teclados AT los códigos generados
son diferentes, por lo que por razones de
compatibilidad es necesario traducirlos.
De esta función se encarga el controlador
de teclado que es otro micro controlador
(normalmente el 8042), éste ya situado en
el PC. Este controlador recibe el Código de
Búsqueda del Teclado (Kscan Code) y
genera el propiamente dicho Código de
Búsqueda. La comunicación del teclado es
vía serie. El protocolo de comunicación es
bidireccional, por lo que el servidor puede
enviarle comandos al teclado para
configurarlo, reiniciarlo, diagnósticos, etc.

Hubo y hay muchos teclados diferentes, dependiendo
del idioma, fabricante… IBM ha soportado tres tipos de
teclado: el XT, el AT y el MF-II.
El primero (1981) de éstos tenía 83 teclas, usaban es
Scan Code set1, unidireccionales y no eran muy
ergonómicos, ahora está obsoleto.
Más tarde (1984) apareció el teclado PC/AT con 84
teclas (una más al lado de SHIFT IZQ), ya es
bidireccional, usa el Scan Code set 2 y al igual que el
anterior cuenta con un conector DIN de 5 pines.
En 1987 IBM desarrolló el MF-II (Multifunción II o
teclado extendido) a partir del AT. Sus características
son que usa la misma interfaz que el AT, añade muchas
teclas más, se ponen leds y soporta el Scan Code set
3, aunque usa por defecto el 2. De este tipo hay dos
versiones, la americana con 101 teclas y la europea
con 102.

Los teclados PS/2 son básicamente iguales a los MF-II.
Las únicas diferencias son el conector mini-DIN de 6
pines (más pequeño que el AT) y más comandos, pero
la comunicación es la misma, usan el protocolo AT.
Incluso los ratones PS/2 usan el mismo protocolo.
Estos teclados están quedando en desuso por los
actuales teclados USB y los inalámbricos.
Hoy en día existen también los teclados en pantalla,
también llamados teclados virtuales, que son (como
su mismo nombre indica) teclados representados en la
pantalla, que se utilizan con el ratón o con un
dispositivo especial (podría ser un joystick). Estos
teclados lo utilizan personas con discapacidades que
les impiden utilizar adecuadamente un teclado físico.
Actualmente la denominación AT ó PS/2 sólo se refiere
al conector porque hay una gran diversidad de ellos.

Según la tecnología de sus
teclas se pueden clasificar
como teclados de cúpula de
goma, teclados de membrana:
teclados capacitativos y
teclados de contacto metálico.

El monitor de computadora es un
visualizador que muestra al usuario
los resultados del procesamiento de
una computadora mediante una
interfaz.
un monitor es un periférico de salida
que muestra la información de forma
gráfica de una computadora. Los
monitores se conectan a la
computadora a través de una tarjeta
gráfica (o adaptador o tarjeta de
video).

Un monitor puede clasificarse, según la tecnología
empleada para formar las imágenes en: LCD , CRT,
plasma o TFT.
En tanto, según el estándar, un monitor puede clasificarse
en: Monitor numérico, MDA, CGA, EGA, analógico, VGA,
SVGA, entro otros.
En cuanto a los colores que usan los monitores pueden
ser monocromáticos o policromáticos.
Existen algunos conceptos cuantificables relacionados a
los monitores y sirven para medir su calidad, estos son:
píxel, paso (dot pitch), resolución, tasa de refresco,
dimensión del tubo, tamaño de punto, área útil.
---En software, un monitor de un programa es toda aquella
herramienta que viene con un programa que sirve para
controlar alguna situación. Por ejemplo el monitor de un
antivirus, encargado de monitorear continuamente la
computadora para verificar que no se ejecute ningún
virus.

En los CRT, la frecuencia de refresco es la que tiene la tarjeta
gráfica, en los LCD no siempre es la que se le manda
Los CRT pueden tener modo progresivo y entrelazado, los LCD
tienen otro método de representación.
En los CRT se pierde aproximadamente 1 pulgada del tamaño,
que se utiliza para la sujeción del tubo, en los LCD es
prácticamente lo que ocupa el LCD por si mismo.
El peso de un LCD se ve incrementado por la peana para darle
estabilidad, pero el monitor en sí no pesa prácticamente nada.
Los LCD suelen necesitar de un transformador externo al
monitor, en los CRT toda la electrónica va dentro del monitor.
En los LCD el consumo es menor, y la tensión de utilización
por parte de la electrónica también.
En los CRT pueden aparecer problemas de "quemar" el fósforo
de la pantalla, esto ocurre al dejar una imagen fija durante
mucho tiempo, como la palabra "insert coin" en las
recreativas, en los LCD los problemas pueden ser de píxeles
muertos (siempre encendido o, siempre apagado), aparte de
otros daños.
El parpadeo de ambos tipos de pantallas es debido a la baja
frecuencia de refresco, unido a la persistencia del brillo del
fósforo, y a la memoria de cada píxel en un CRT y LCD
respectivamente, que mitigan este defecto.

Es un dispositivo apuntador utilizado para
facilitar el manejo de un entorno gráfico en
una computadora. Generalmente está
fabricado en plástico y se utiliza con una de
las manos. 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.
Hoy en día es un elemento imprescindible en
un equipo informático para la mayoría de las
personas, y pese a la aparición de otras
tecnologías con una función similar, como la
pantalla táctil, la práctica ha demostrado que
tendrá todavía muchos años de vida útil. No
obstante, en el futuro podría ser posible mover
el cursor o el puntero con los ojos o basarse
en el reconocimiento de voz.

Fue diseñado por Douglas Engelbart y Bill English
durante los años 60 en el Stanford Research
Institute, un laboratorio de la Universidad de
Stanford, en pleno Silico Valley en California. Más
tarde fue mejorado en los laboratorios de Palo Alto
de la compañía Xerox (conocidos como Xerox
PARC). Su invención no fue un hecho banal ni
fortuito, sino que surgió dentro de un proyecto
importante que buscaba aumentar el intelecto
humano mejorando la comunicación entre el
hombre y la máquina. Con su aparición, logró
también dar el paso definitivo a la aparición de los
primeros entornos o interfaces gráficas de usuario.

En San Francisco, a finales de 1968 se presentó
públicamente el primer modelo oficial. Durante hora y media
además se mostró una presentación multimedia de un
sistema informático interconectado en red de computadoras
y también por primera vez se daba a conocer un entorno
gráfico con el sistema de ventanas que luego adoptarían la
práctica totalidad de sistemas operativos modernos. En ese
momento además, se exhibió hipermedia, un mecanismo
para navegar por Internet y usar videoconferencia.
Engelbart realmente se adelantó varias décadas a un futuro
posible, ya desde 1951 había empezado a desarrollar las
posibilidades de conectar computadoras en redes, cuando
apenas existían varias docenas y bastante primitivas, entre
otras ideas como el propio correo electrónico, del que sería
su primer usuario. Pensó que la informática podía usarse
para mucho más que cálculos matemáticos, y el ratón
formaba parte de este ambicioso proyecto, que pretendía
aumentar la inteligencia colectiva fundando el Augmentation
Research Center (Centro para la investigación del
incremento) en la Universidad de Stanford.

Y pese a las esperanzas iniciales de Engelbart de
que fuera la punta del iceberg para un desarrollo
de distintos componentes informáticos similares,
una década después era algo único,
revolucionario, que todavía no había cobrado
popularidad. De hecho varios de los conceptos e
ideas surgidos aún hoy en día han conseguido
éxito. Engelbart tampoco logró una gran fortuna, la
patente adjudicaba todos los derechos a la
Universidad de Stanford y él recibió un cheque de
unos 10000 dólares.

Su funcionamiento principal depende de la
tecnología que utilice para capturar el movimiento
al ser desplazado sobre una superficie plana o
alfombrilla de ratón especial para ratón, y transmitir
esta información para mover una flecha o puntero
sobre el monitor de la computadora. Dependiendo
de las tecnologías empleadas en el sensor del
movimiento o por su mecanismo y del método de
comunicación entre éste y la computadora, existen
multitud de tipos o familias.
El objetivo principal o más habitual es seleccionar
distintas opciones que pueden aparecer en la
pantalla, con uno o dos clic, pulsaciones, en algún
botón o botones. Para su manejo el usuario debe
acostumbrarse tanto a desplazar el puntero como a
pulsar con uno o dos clics para la mayoría de las
tareas.

Mecánicos
Tienen una gran esfera de plástico o goma, de
varias capas, en su parte inferior para mover dos
ruedas que generan pulsos en respuesta al
movimiento de éste sobre la superficie. Una
variante es el modelo de Honeywell que utiliza dos
ruedas inclinadas 90 grados entre ellas en vez de
una esfera.
La circuitería interna cuenta los pulsos generados
por la rueda y envía la información a la
computadora, que mediante software procesa e
interpreta.
Parte inferior de un ratón con cable y sensor
óptico.

Ópticos
Es una variante que carece de la bola de goma que
evita el frecuente problema de la acumulación de
suciedad en el eje de transmisión, y por sus
características ópticas es menos propenso a sufrir un
inconveniente similar. Se considera uno de los más
modernos y prácticos actualmente. Puede ofrecer un
límite de 800 PPP, como cantidad de puntos distintos
que puede reconocer en 2,54 centímetros (una
pulgada); a menor cifra peor actuará el sensor de
movimientos. Su funcionamiento se basa en un sensor
óptico que fotografía la superficie sobre la que se
encuentra y detectando las variaciones entre
sucesivas fotografías, se determina si el ratón ha
cambiado su posición. En superficies pulidas o sobre
determinados materiales brillantes, el ratón óptico
causa movimiento nervioso sobre la pantalla, por eso
se hace necesario el uso de una alfombrilla de ratón o
superficie que, para este tipo, no debe ser brillante y
mejor si carece de grabados multicolores que puedan
"confundir" la información luminosa devuelta.

Láser
Este tipo es más sensible y preciso, haciéndolo
aconsejable especialmente para los diseñadores
gráficos y los jugadores de videojuegos.
También detecta el movimiento deslizándose
sobre una superficie horizontal, pero el haz de
luz de tecnología óptica se sustituye por un láser
con resoluciones a partir de 2000 PPP, lo que se
traduce en un aumento significativo de la
precisión y sensibilidad.

TrackBall
El concepto de TrackBall es una idea que parte
del hecho: se debe mover el puntero, no el
dispositivo, por lo que se adapta para presentar
una bola, de tal forma que cuando se coloque la
mano encima se pueda mover mediante el dedo
pulgar, sin necesidad de desplazar nada más ni
toda la mano como antes. De esta manera se
reduce el esfuerzo y la necesidad de espacio,
además de evitarse un posible dolor de
antebrazo por el movimiento de éste. A algunas
personas, sin embargo, no les termina de
resultar realmente cómodo. Este tipo ha sido
muy útil por ejemplo en la informatización de la
navegación marítima.

Por cable
Es el formato más popular y más económico, sin
embargo existen multitud de características añadidas
que pueden elevar su precio, por ejemplo si hacen uso
de tecnología láser como sensor de movimiento.
Actualmente se distribuyen con dos tipos de
conectores posibles, tipo USB y PS/2; antiguamente
también era popular usar el puerto serie.
Es el preferido por los video jugadores
experimentados, ya que la velocidad de transmisión de
datos por cable entre el ratón y la computadora es
óptima en juegos que requieren de una gran precisión.

Inalámbrico:
En este caso el dispositivo carece de un cable
que lo comunique con la computadora, en su
lugar utiliza algún tipo de tecnología inalámbrica.
Para ello requiere un receptor que reciba la señal
inalámbrica que produce, mediante baterías, el
ratón. El receptor normalmente se conecta a la
computadora a través de un puerto USB o PS/2.
Un modelo inalámbrico con rueda y cuatro
botones, y la base receptora de la señal.

La placa base, también conocida como placa
madre o tarjeta madre (del inglés motherboard o
mainboard) es una tarjeta de circuito impreso a
la que se conectan los componentes que
constituyen la computadora u ordenador. Es una
parte fundamental a la hora de armar una PC de
escritorio o portátil. Tiene instalados una serie de
circuitos integrados, entre los que se encuentra
el circuito integrado auxiliar, que sirve como
centro de conexión entre el microprocesador, la
memoria de acceso aleatorio (RAM), las ranuras
de expansión y otros dispositivos.

Va instalada dentro de una caja o gabinete que
por lo general está hecha de chapa y tiene un
panel para conectar dispositivos externos y
muchos conectores internos y zócalos para
instalar componentes dentro de la caja.
La placa base, además, incluye un firmware
llamado BIOS, que le permite realizar las
funcionalidades básicas, como pruebas de los
dispositivos, vídeo y manejo del teclado,
reconocimiento de dispositivos y carga del
sistema operativo.

Una placa con dos procesadores:
Este tipo de placa base puede acoger a varios
procesadores (generalmente de 2, 4, 8 o más).
Estas placas base multiprocesador tienen varios
zócalos de microprocesador, lo que les permite
conectar varios microprocesadores físicamente
distintos (a diferencia de los de procesador de
doble núcleo).
Cuando hay dos procesadores en una placa
base, hay dos formas de manejarlos:
El modo asimétrico, donde a cada procesador se
le asigna una tarea diferente. Este método no
acelera el tratamiento, pero puede asignar una
tarea a una unidad central de procesamiento,
mientras que la otra lleva a cabo a una tarea
diferente.
El modo simétrico, llamado multiprocesamiento
simétrico, donde cada tarea se distribuye de
forma simétrica entre los dos procesadores.

Linux fue el primer sistema operativo en
gestionar la arquitectura de doble procesador en
x86. Sin embargo, la gestión de varios
procesadores existía ya antes en otras
plataformas y otros sistemas operativos. Linux
2.6.x maneja multiprocesadores simétricos, y las
arquitecturas de memoria no uniformemente
distribuida
Algunos fabricantes proveen placas base que
pueden acoger hasta 8 procesadores (en el caso
de socket 939 para procesadores AMD Opteron y
sobre socket 604 para procesadores Intel Xeon).

La mayoría de las placas de PC vendidas después de
2001 se pueden clasificar en dos grupos:
Las placas base para procesadores AMD
Slot A Duron, Athlon
Socket A Duron, Athlon, Athlon XP, Sempron
Socket 754 Athlon 64, Mobile Athlon 64, Sempron,
Turion
Socket 939 Athlon 64, Athlon FX , Athlon X2,
Sempron, Opteron
Socket 940 Opteron y Athlon 64 FX
Socket AM2 Athlon 64, Athlon FX, Athlon X2,
Sempron, Phenom
Socket F Opteron
Socket AM2 + Athlon 64, Athlon FX, Athlon X2,
Sempron, Phenom
Socket AM3 Phenom II X2/X3/X4/x6.
Socket AM3+ Sempron, Athlon II X2/X3/X4,
Phenom II X2/X3/X4/X6, FX X4/X6/X8

Las placas base para procesadores Intel
Socket 7: Pentium I, Pentium MMX
Slot 1: Pentium II, Pentium III, Celeron
Socket 370: Pentium III, Celeron
Socket 423: Pentium 4
Socket 478: Pentium 4, Celeron
Socket 775: Pentium 4, Celeron, Pentium D
(doble núcleo), Core 2 Duo, Core 2 Quad,
Core 2 Extreme, Xeon
Socket 603 Xeon
Socket 604 Xeon Socket 771
Xeon
LGA1366 Intel Core i7, Xeon (Nehalem)
LGA 1156 Intel Core i3, Intel Core i5, Intel
Core i7 (Nehalem)
LGA 2011 Intel Core i7 (Sandy Bridge)
LGA 1155 Intel Core i7, Intel Core i5 y Intel
Core i3 (Sandy Bridge)

La unidad central de procesamiento, UCP o CPU o
simplemente el procesador o microprocesador, es el
componente principal del computador y otros
dispositivos programables, que interpreta las
instrucciones contenidas en los programas y procesa
los datos. Las CPU proporcionan la característica
fundamental de la computadora digital (la
programabilidad) y son uno de los componentes
necesarios encontrados en las computadoras de
cualquier tiempo, junto con la memoria principal y los
dispositivos de entrada/salida. Se conoce como
microprocesador el CPU que es manufacturado con
circuitos integrados. Desde mediados de los años
1970, los microprocesadores de un solo chip han
reemplazado casi totalmente todos los tipos de CPU, y
hoy en día, el término "CPU" es aplicado usualmente a
todos los microprocesadores.

Las primeras CPU fueron diseñados a la medida como
parte de una computadora más grande, generalmente una
computadora única en su especie. Sin embargo, este
costoso método de diseñar los CPU a la medida, para una
aplicación particular, ha desaparecido en gran parte y se
ha sustituido por el desarrollo de clases de procesadores
baratos y estandarizados adaptados para uno o muchos
propósitos. Esta tendencia de estandarización comenzó
generalmente en la era de los transistores discretos,
computadoras centrales, y microcomputadoras, y fue
acelerada rápidamente con la popularización del circuito
integrado (IC), éste ha permitido que sean diseñados y
fabricados CPU más complejos en espacios pequeños
(en la orden de milímetros). Tanto la miniaturización como
la estandarización de los CPU han aumentado la
presencia de estos dispositivos digitales en la vida
moderna mucho más allá de las aplicaciones limitadas de
máquinas de computación dedicadas. Los
microprocesadores modernos aparecen en todo, desde
automóviles, televisores, neveras, calculadoras, aviones,
hasta teléfonos móviles o celulares, juguetes, entre otros.

Casi todos los CPU tratan con estados discretos,
y por lo tanto requieren una cierta clase de
elementos de conmutación para diferenciar y
cambiar estos estados. Antes de la aceptación
comercial del transistor, los relés eléctricos y los
tubos de vacío (válvulas termoiónicas) eran
usados comúnmente como elementos de
conmutación. Aunque éstos tenían distintas
ventajas de velocidad sobre los anteriores
diseños puramente mecánicos, no eran fiables
por varias razones. Por ejemplo, hacer circuitos
de lógica secuencial de corriente directa requería
hardware adicional para hacer frente al problema
del rebote de contacto.

mientras que los tubos de vacío no sufren del rebote de contacto,
éstos deben calentarse antes de llegar a estar completamente
operacionales y eventualmente fallan y dejan de funcionar por
completo. Generalmente, cuando un tubo ha fallado, la CPU
tendría que ser diagnosticada para localizar el componente que
falla para que pueda ser reemplazado. Por lo tanto, los primeros
computadores electrónicos, (basados en tubos de vacío),
generalmente eran más rápidos pero menos confiables que las
computadoras electromecánicas, (basadas en relés). Las
computadoras de tubo, como el EDVAC, tendieron en tener un
promedio de ocho horas entre fallas, mientras que las
computadoras de relés, (anteriores y más lentas), como el
Harvard Mark I, fallaban muy raramente. Al final, los CPU basados
en tubo llegaron a ser dominantes porque las significativas
ventajas de velocidad producidas generalmente pesaban más
que los problemas de confiabilidad. La mayor parte de estos
tempranos CPU síncronos corrían en frecuencias de reloj bajas
comparadas con los modernos diseños microelectrónicos, (ver
más abajo para una exposición sobre la frecuencia de reloj). Eran
muy comunes en este tiempo las frecuencias de la señal del reloj
con un rango desde 100 kHz hasta 4 MHz, limitado en gran parte
por la velocidad de los dispositivos de conmutación con los que
fueron construidos.

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