tema-1-fhw ( fundamentos hardware )

22/12/2014 eXe

https://avanza.educarex.es/cursos/blocks/recopila/view.php?id=129356 1/66

Isftic. cc by-nc-sa. Procedencia.

Los ordenadores son parte integrante de nuestra vida. Los vemos en todas partes, los manejamos demanera sencilla: entramos en internet, escribimos documentos, enviamos correo electrnico, jugamos, vemosla tele. Pero, nuestra primera pregunta es, qu es un ordenador?. Un electrodomstico?. Una mquina de escribir?.

Isftic. cc by-nc-sa. Procedencia.

AVISO: Esta pgina ha sido generada para facilitar la impresin de los contenidos. Los enlaces externos aotras pginas no sern funcionales.

FH01.-CONFIGURACIN DE EQUIPOS YPERIFRICOS. ARQUITECTURA DEORDENADORES

Caso prcticoLa empresa EntreTuyYo, S.L. dedicada a la venta al pormayor, con varios almacenes repartidos por toda la geografaespaola. Necesitan informatizar la empresa. Se lo encargan aun empleado que necesita informacin desde la base paracomprar los equipos.

Este es el proceso que debe seguir para entender losentresijos de un ordenador.

1. INTRODUCCIN

Reflexiona

22/12/2014 eXe


Una computadora (del ingls computer, y ste del latn computare -calcular-), tambin denominadaordenador o computador, es una mquina electrnica, de propsito general y flexible, que recibe y procesadatos para convertirlos en informacin til.

Una computadora es una coleccin de circuitos integrados y otros componentes relacionados que puedeprocesar informacin con exactitud, rapidez y de acuerdo a lo indicado por un usuario o automticamente por unprograma, una gran variedad de sentencias o rutinas de instrucciones que son ordenadas, organizadas ysistematizadas en funcin a una amplia gama de aplicaciones prcticas y precisamente determinadas, proceso alcual se le ha denominado con el nombre de programacin y al que lo realiza se le llama programador.

Aunque esta explicacin es correcta, podemos utilizar otro tipo de definicin. Como por ejemplo: unordenador es una mquina flexible cuyo cometido y funcionalidad es procesar la informacin que se le suministra.La informacin que se le suministra deber pasar por una serie de fases para conseguir el objetivo final, resolverun problema. Al ser una mquina de propsito general, esta no slo resuelve un problema; sino que es capaz deresolver distintos problemas siempre y cuando se le indique cmo resolverlo. La forma habitual de indicar alordenador cmo resolver los problemas es mediante los programas que se le suministran.

Estos programas pueden estar impresos en su circuitera o bien se le proporciona desde unidades dealmacenamiento externo. Pero ese es otro tema.

AutoevaluacinUn ordenador es... Una mquina para escribir documentos.Una calculadora.Una mquina de propsito general que trabaja con datos suministrados y obtenemos resultados.Una mquina para ver la tele.

1.1. Mquina Von Neumann.

Citas para pensarReferencia histrica para entender el nacimiento de las mquinas para tratamiento de los datos.

Los ordenadores actuales se basan en la arquitectura Von Neumann.

El nacimiento de la arquitectura Von Neumann surge a raz de unacolaboracin en el proyecto ENIAC del matemtico de origen hngaro,John Von Neumann. Este trabajaba en 1947 en el laboratorio atmicode Los lamos cuando se encontr con uno de los constructores de laENIAC. Compaero de Einstein, Goedel y Turing en Princeton, VonNeumann se interes por el problema de la necesidad de "recablear" lamquina para cada nueva tarea.

En 1949 haba encontrado y desarrollado la solucin a esteproblema, consistente en poner la informacin sobre las operaciones arealizar en la misma memoria utilizada para los datos, escribindola dela misma forma, es decir en cdigo binario. Su "EDVAC" fue el modelo

22/12/2014 eXe


de las computadoras de este tipo construidas a continuacin. Se habladesde entonces de la "arquitectura de Von Neumann", aunque tambindise otras formas de construccin. El primer computador comercialconstruido en esta forma fue el UNIVAC 1, fabricado en 1951 por laSperry-Rand Corporation y comprado por la Oficina del Censo deEstados Unidos.

El trmino arquitectura de Von Neumann se acu a partir delmemorando First Draft of a Report on the EDVAC (1945) escrito por elmatemtico John von Neumann en el que se propona el concepto deprograma almacenado. Dicho documento fue redactado en vistas a laconstruccin del sucesor de la computadora ENIAC y su contenido fuedesarrollado por John Presper Eckert, John William Mauchly, ArthurBurks y otros durante varios meses antes de que von Neumannredactara el borrador del informe.

LANL. Dominio pblico. Procedencia.

EDVAC

Posea fsicamente casi 6.000 tubos de vaco y12.000 diodos. Consuma 56 kilowatios de potencia.Cubra 45,5 m de superficie y pesaba 7.850 kg. Elpersonal operativo consista en treinta personas para cadaturno de ocho horas.

Fu entregada en agosto de 1949 y despus de variosajustes, comenz a operar hasta 1951. En 1960 corra porms de 20 horas diarias con lapsos sin error de 8 horas,en promedio.

Recibi varias actualizaciones, incluyendo undispositivo de entrada/salida de tarjetas perforadas en1953, memoria adicional en un tambor magntico en1954 y una unidad de aritmtica de coma flotante en1958.

Desconocido. Dominio pblico. Procedencia.

AutoevaluacinLos primeros ordenadores utilizaban como electrnica... Tubos de vaco.Circuitos integrados.microprocesadores.Televisores.

22/12/2014 eXe


2. ESQUEMA Y ESTRUCTURA DE UN ORDENADOR.

ReflexionaEl ordenador no es la caja. Es algo ms. En este apartado veremos qu ideas mueven en laconstruccin de un ordenador.

David strigoi. Dominio pblico. Procedencia.En este grfico podemos apreciar el esquema de cmo es un ordenador por dentro. La arquitectura de Von

Neumann describe una computadora con 4 secciones principales: la unidad aritmtico y lgica (UAL en ingls,ALU en espaol), la unidad de control (UC), la memoria central, y los dispositivos de entrada y salida(E/S). Estas partes estn interconectadas por canales de conductores denominados buses:

Unidad central de proceso (CPU): Se compone de unidad de control, registros (elementos de memoriaque contienen informacin relativa al programa que se est ejecutando y al control del propio procesador)y la unidad aritmtico y lgica de un computador, esto es, el bloque que descodifica y ejecuta lasinstrucciones que se encuentran ubicadas en memoria.

Unidad aritmtico y lgica (UAL o ALU): permite realizar una serie de operaciones elementalesaritmticas y lgicas; tales corno suma, resta, y lgico (and), o lgico (or), etc. Los datos sobre losque opera esta unidad provienen de la memoria principal y pueden estar almacenados de formatemporal en alguno de los registros de la propia unidad aritmtico-lgica.Unidad de control (UC): se encarga de leer, una tras otra, las instrucciones mquina almacenadasen la memoria principal y de generar las seales de control necesarias para que todo el ordenadorfuncione y ejecute las instrucciones ledas. Para conocer en todo momento la posicin de memoriaen la que est almacenada la instruccin que corresponde ejecutar, existe un registro apuntadorllamado contador de programa, que contiene esta informacin. Los caminos por los que circulanlas seales de control se han representado en el dibujo con trazos discontinuos.

Buses: caminos a travs de los cuales las instrucciones y los datos circulan entre las distintas unidadesdel ordenador.Memoria principal: es una unidad dividida en celdas que se identifican mediante una direccin. Cadacelda suele estar formada por un conjunto de puntos de memoria o bits que son el elemento bsico deinformacin, y cuyos valores, cero o uno, corresponden a estados de tensin bien diferenciados. Todas lasceldas son del mismo tamao (mismo nmero de bits) y se emplean para almacenar tanto datos comoinstrucciones de mquina.Unidad de entrada/salida (E/S): Realiza la transferencia de informacin con unas unidades exteriores,llamadas perifricos, lo que permite, entre otras cosas, cargar datos y programas en la memoria principal ymostrar resultados impresos en unidades de salida como por ejemplo: monitor, impresora. Hay dosgrandes tipos de perifricos, las unidades de comunicacin, que permiten el dilogo con el exterior, comopor ejemplo impresoras y terminales; y las memorias de almacenamiento auxiliares, como son los discos,

22/12/2014 eXe


disquetes, cintas, cd-rom, dvds, tarjetas de memoria, etc.

Adems de estas unidades bsicas que hemos descrito encontramos otros elementos de vital importancia,como son:

Unidades perifricas: dentro de ellas podemos distinguir dos grandes grupos, por una parte las memoriasauxiliares, que sirven de soporte de almacenamiento de gran capacidad y como medio de comunicacin con elinterior del sistema. Por otra parte, disponemos de las unidades que permiten las comunicaciones entre elsistema y el medio exterior (impresoras, terminales...). A su vez, dentro de estas ltimas es posible diferenciarentre unidades para la comunicacin local (impresoras, pantallas, tarjetas de sonido, etc.) y unidades para lacomunicacin remota (mdems, tarjetas de red, etc.).

Canal: gestiona la transferencia de informacin entre las unidades perifricas y la memoria central.

AutoevaluacinQu es la CPU? ... Todo lo que contiene la caja del PC.La unin de la UAL, UC y los registros.Todo lo que aparece en el grfico.La memoria principal es parte de la CPU.

3. ELEMENTOS FUNCIONALES Y SUBSISTEMAS

Caso prcticoDivide y vencers. Una empresa tiene un valor de la organizacin muy alta. Entran mercancas ysalen (dispositivos de entrada y salida). Dentro estn los empleados quienes organizan las tareas:operan, mueven, etc. (UCP), las mercancas se almacenan (memoria). Ahondando ms, cada uno delos empleados tiene una tarea especfica: el mozo de almacn mueve la mercanca; el contable,anota; el encargado, organiza.

En este apartado analizaremos la funcin que realizan los principales elementos que se encuentran presenteen cualquier ordenador que siga la arquitectura de Von Neumann.

Se agruparn segn el tipo de funcin que realizan. Distinguiremos tres grupos de elementos funcionales:almacenamiento, operacin e interconexin.

AutoevaluacinQu arquitectura sigue los ordenadores actuales? ... Mquina de Harvard.Arquitectura de Von Neumann.Arquitectura de microprocesadores.

22/12/2014 eXe


Arquitectura de placas base.

3.1. Elementos de almacenamiento.

El elemento bsico de almacenamiento es elbiestable o flip-flop. Es un dispositivo capaz de adoptardos estados estables (0 1) que perduran en el tiempode modo indefinido aunque haya desaparecido laexcitacin que los origin.

Se trata, por tanto, de una clula elemental paramemorizar un bit de informacin.

AutoevaluacinEs lo mismo biestable que flip-flop? ... Si, es lo mismo.No, son dos cosas distintas.No, el biestable es un elemento bsico de los registros y el flip-flop es un conjunto de biestables.No tienen relacin con la memoria.

3.1.1. El registro.

El biestable o flip-flop es capaz de almacenar un bit de informacin. Si es necesario registrar ms bits deinformacin, deberemos utilizar un nmero equivalente de biestables. Al conjunto de biestables asociados entres de manera que funcionen simultneamente constituye un registro.

El trmino longitud del registro se utiliza para expresar el nmero de bits que el registro es capaz dealmacenar simultneamente.

Una manera habitual denumerar los bits de unregistro que utilizaremos dereferencia es asignar elordinal 0 al bit del extremoderecho y continuaravanzando de derecha aizquierda. Como se puedeapreciar en el grfico.

22/12/2014 eXe


Autor: Jos Talledo. Elaboracin propia.

De esta forma, un registrode longitud n tienenumerados sus bits desdeel 0 al n-1 como est en lafigura anterior. Se tienecomo referencia inicial elbiestable etiquetado como0.


El funcionamiento habitual del registro es en modo sncrono. Por esta razn dispone de la seal de carga.

De forma anloga al biestable, el registro dispone de su correspondiente seal de carga y de n seales deentrada con sus correspondientes salidas. Las operaciones que se realizan mediante las seales de controlson:

Puesta a cero (0): todo el registro se rellena de ceros.Puesta a uno (1): todo el registro se rellena de unos.Complemento: cada bit se sustituye por su complementario.Desplazamiento: cada bit se transfiere al siguiente (bien de izquierda a derecha o viceversa).

Ejemplo: mediante un nmero de 3 bits sepuede seleccionar cada uno de los 7 registrosque configuran en la batera representada,quedando una combinacin libre. Se comportacomo elemento funcional con Entrada, Salida ysus seales de control para la seleccin.

Una batera de registros posee una nicaentrada de datos y una nica salida de datos, loque significa que necesita una seal deseleccin SelE para realizar la entrada sobreun registro concreto, y la correspondiente SelSpara realizar la salida. El mecanismo deseleccin consiste en el nmero del registro enel grupo.

22/12/2014 eXe



AutoevaluacinQu es un registro? ... Un conjunto de biestables o flip-flops.Un elemento funcional que slo admite dos estados 0 1.Un conjunto de registros.Un enlace con la UCP.

3.1.2. La memoria.

Desde el punto de vista funcional, una memoria es la agrupacin de un gran nmero de registros de la mismalongitud.

Un problema constructivo de las memorias es el diseo de la lgica de control que sea adecuada y quepermita seleccionar eficientemente un registro de entre el conjunto que consta la memoria.

Esto conlleva que las memorias sean dispositivos mucho ms lentos que los registros, pero de mayorcapacidad de almacenamiento.

Se denomina ancho de palabra a la longitud del registro elemental de la memoria. El ancho entreordenadores puede diferir. Se suelen tomar, como referencia, los anchos de palabra que oscilan entre 8 y 64 bits.Siempre potencias de 2.

Otra medida o parmetro que define a una memoria es su tamao en palabras, que no es otra cosa que elnmero de registros individuales que la componen. Entonces, su capacidad viene determinada por el producto desu tamao por el ancho de palabra.

Las unidades que se suelen utilizar son: kilobyte (KB), megabyte (MB), gigabyte (GB) o terabyte (TB).

La relacin entre estas son:

Medida Correspondencia

1 bit unidad mnima de informacin(puede contener como estadosvlidos 0 1).

1 byte 8 bits.

1 kb 1024 bytes.

1 Mb 1024 kb.

1Gb 1024 Mb.

22/12/2014 eXe


1Tb 1024 Gb.

La direccin de memoria es el nmero que identifica una palabra o registro individual de la memoria deforma inequvoca. Tambin se denomina posicin de memoria. Si una memoria tiene un tamao de Npalabras, la direccin de cada una de ellas ser un valor entero comprendido entre 0 y N-1.

La diferencia principal entre lamemoria y el registro son lasseales de direccin quepermiten seleccionar un registroconcreto. Las operacionesbsicas que se pueden realizarson: lectura y escritura. En lasque se suministra una direccin yla memoria devuelve lainformacin del registrocorrespondiente (o bien la escribeen la operacin de escritura). Esbastante usual que las memoriasutilicen un solo camino para losdatos, ya sean de entrada comode salida.

Las seales de lectura y escriturapueden considerarse seales desincronismo, puesto que marcanel instante de comienzo de laoperacin. Como no se realizande forma instantnea, el tiempode ciclo mide la duracin mximade cada operacin. Es habitualque las memorias generen unaseal de salida, denominada finde ciclo, que marca el instante enque la operacin termina. Autor: Jos Talledo. Elaboracin propia.

AutoevaluacinQu significa "ancho de palabra"? ... Corresponde a 1024 kb.Son 8 bytes.Es un conjunto de bits.La longitud del registro elemental de la memoria.

3.2. Elementos de operacin.

Reflexiona

22/12/2014 eXe


El ordenador o computador debe complementar otras funciones para que la informacin pueda sermanejada, aparte de almacenarla. Necesita tratar la informacin o los datos.

3.2.1. Concepto de operacin. Tipos.

Se denomina operador a todo circuito electrnico capaz de realizar una operacin aritmtica y/o lgica(suma, resta. AND, OR, etc.).

Representacin grfica de unoperador.


Tipos de operadores:

Paralelo: Un operador es capaz de procesar todos los bits de los operando a la vez.Serie: El operador slo trabaja con un bit de cada operando a la vez. Necesitar registros condesplazamiento como elementos auxiliares.

Segn el nmero de operandos podemos distinguir:

Mondico: Slo trabaja con un operando. P.e.: operacin de negacin.Didico: Con dos operandos. P.e.: suma, and.

Segn el mbito de aplicacin los operadores pueden ser:

Generales: Pueden realizar distintas clases de operaciones sin ms que indicarles por medio de un cdigola operacin seleccionada. Para ello se programa el operador mediante las seales de control.Especializados: Se restringen a una clase de operaciones. P.e.: sumador/restador de enteros.

AutoevaluacinUn operador serie es ... Los que realizan distintas clases de operaciones.Las seales de control.El que trabaja slo con un bit de cada operando a la vez.

22/12/2014 eXe


Dos operandos continuos.

3.2.2. Operaciones tpicas.

Los operadores utilizados en los ordenadores normalmente realizan una serie de operaciones tpicas. Estasoperaciones las indicaremos en el siguiente cuadro:

Desplazamientos Operaciones mondicas. Hay operadores que realizan simultneamentedesplazamientos de ms de 1 bit de longitud

Lgicos Los bits que se introducen son 0 (pueden desplazarse por la izquierda o por laderecha).

Circulares Los bits que se introducen por un lado (bien por la izquierda o bien por la derecha)son los mismos, y en el mismo orden, que los que van apareciendo por el extremoopuesto.

Aritmticos Se usan para preservar el bit de signo. P.e.: si el dato es un nmero entero, elprimer bit es el bit del signo.

Lgicas En los ordenadores suelen encontrarse las siguientes.

NOT Negacin

OR Suma u O lgico

AND Producto o Y lgico

XOR Suma exclusiva u O exclusivo.

Aritmticas

Cambio de signo

Suma

Resta

Multiplicacin

Divisin

AutoevaluacinUna operacin tpica de desplazamiento es ... Sumar con NOT.Utilizar el primer bit como signo en nmeros enteros.Sumar cinco nmeros naturales.Sumar y hacer desplazamientos simultneamente.

3.3. Elementos de interconexin.

22/12/2014 eXe


Para transferir datos entre dos elementos es ambos, que conecte la salida del elemento de partida con la entrada del de llegada, debiendodisponer este enlace de n canales o lneas para permitir la transferencia simultnea de un de n bits. Si un mismo elemento puede recibir informacin de ms de un adems ciertas seales de seleccin.

Autor: Jos Talledo. Elaboracin propia.La misma situacin se plantea cuando dos elementos necesitan intercambiar su contenido. Para ello es

preciso establecer un enlace en cada sentido de la transferencia, y ambos enlaces deben poseer sus respectivasseales de control.

Enlace bidireccional. Enlace bidireccional simplificado.

Autor: Jos Talledo. Elaboracin propia. Autor: Jos Talledo. Elaboracin propia.

La generalizacin deeste sistema deinterconexin al caso demltiples elementosconduce a una estructurade conexin en estrellacomo la que aparece en laimagen.

Esta estructurasoluciona de forma generalel problema de lainterconexin decualesquiera elementosque necesitenintercambiarseinformacin. Debido a suelevado coste ycomplejidad, en la prcticase utiliza slo entreconjuntos reducidos deelementos que tengan queintercambiar informacinfrecuente y rpidamente.


22/12/2014 eXe


AutoevaluacinUn enlace bidireccional necesita ... Poseer sus respectivas seales de control.Tener lnea directa con la UCP.Tener su propio registro de memoria.Para la transmisin entre ambos no necesita nada.

3.3.1. Buses.

La formams usual deinterconexinde elementosen uncomputadores a travs deun bus ocalle ocamino. Elbus es uncamino deenlace al quese accededesdecualquiera delos elementosque sedeseaninterconectar.Desde unpunto de vistafuncional, elbus puedeconsiderarsecomo unelementocuya funcines la depermitir unacomunicacinselectivaentre unconjunto dedispositivosconectadosdirectamentea l.


El control del elementoorigen EO que en un instanteconcreto est enviando

22/12/2014 eXe


informacin a travs del bus serealiza por medio de las sealesde seleccin del bus (SEOn).Dado que el nmero deelementos de destino ED quepueden estar extrayendoinformacin simultneamentedel bus es indiferente, no serequiere ninguna seal decontrol para seleccionar loselementos de destino.


Representacin simplificada.Diagrama funcional del bus.

En los computadores podremos encontrar, normalmente, tres buses:

Bus de datos: Utilizado para transferir los datos entre los diferentes elementos del computar. El ancho depalabra en la transferencia coincide con el ancho de palabra de memoria.

Bus de direcciones: Transfiere nicamente direcciones, desde los elementos que las generan hasta lamemoria. El ancho de palabra est relacionado con el tamao de palabra de la memoria del computador. Con mbits se pueden direccionar un mximo de 2m palabras de memoria.

Bus de control: Formado por un conjunto de lneas que tienen misiones muy diversas y especficas en cadacomputador. La informacin que se transfiere por este bus suele tratarse de seales de control para los diferenteselementos del computador. P.e.: seales de lectura o escritura de la memoria, seales de control de E/S, etc.

Ejemplo deinterconexin delelemento de lamemoria con losbusescorrespondientes.

Podemoscomprobar cmose relaciona lamemoria con losbuses.


AutoevaluacinLa funcin del bus de direcciones es ... Intercambiar informacin del hardware.Transferir direcciones.Transferir datos y seales de control.Enviar informacin de estado a la UCP.

3.4. Funcionamiento interno de un computador.

22/12/2014 eXe


Cada una de las instrucciones mquina del computador se ejecuta realizando una secuencia de operacioneselementales ms rudimentarias, como pueden ser la lectura de un operando en memoria, el incremento de unregistro, o la ejecucin de una operacin aritmtica en la UAL. Simultneamente, cada operacin elementalrequiere la activacin de un conjunto de seales de control por parte del secuenciador de la UC (unidad decontrol). La activacin de seales realizada por el secuenciador se efecta por pulsos del reloj. En cada pulso dereloj, el secuenciador determina qu seales de control deben permanecer activas para llevar a cabo cadaoperacin elemental.

Podramos identificar dos tipos de seales de control:

Seales de nivel: las que estn activas durante un perodo completo del reloj.Seales de pulso: son aquellas que marcan un instante de tiempo ms preciso sincronizado con lospulsos del reloj.

A partir de aqu podemos saber cmo son las seales de control vistas:

1. Las seales de seleccin de bus: Permiten el envo de la informacin de un registro concreto a un bus,son de nivel.

2. Las seales de carga de registros: Son de pulso. La seal de carga marca el instante preciso en que losdatos de la entrada se consideran vlidos. El proceso de actualizacin de la informacin del registro es,prcticamente, instantneo.

3. Las seales de gobierno del operador (OP): Son de nivel. Tienen que estar activas durante un ciertotiempo que permita realizar a los circuitos internos la operacin solicitada.

4. Las seales que gobiernan las operaciones de memoria: son de nivel.

Debemos valorar la ejecucin de instrucciones en dos fases:

FASE DE BSQUEDA

Conjunto de operaciones elementales que traen la instruccin en curso desde la posicin de memoria en quese encuentra hasta el registro RI (registro de instruccin) de la unidad de control.

El registro CP (contador de programa) contiene la direccin de memoria de la instruccin antes de quecomience esta fase.

1. Se transfiere el contenido de CP al registro RD (registro de direcciones) de la unidad de memoria,mediante el bus de direcciones.

2. Se lanza un ciclo de lectura de memoria que pone en el registro RM el dato almacenado en la direccincontenida en RD.

3. Se transfiere el dato ledo desde RM (registro de datos) al registro de instruccin RI mediante el bus dedatos.

4. Se incrementa el registro CP para apuntar a la instruccin siguiente.

FASE DE EJECUCIN

Comprende el conjunto de operaciones elementales especficas de la instruccin en curso.

Lo primero que se realiza en esta fase es reconocer de qu instruccin se trata, para lo que se activa eldecodificador del circuito de control.

Una fase de ejecucin puede descomponerse en varias subfases, segn la complejidad de la instruccin encurso.

AutoevaluacinLas seales de carga de registros es ...

22/12/2014 eXe


Son seales de pulso.Son seales de nivel.No son seales control.Depende del tipo de registro.

4. COMPOSICIN DE UN SISTEMA INFORMTICO.

Caso prcticoSiguiendo el ejemplo de la empresa. En todas las empresas existen departamentos. Estos tienen unafinalidad. Pero estn compuestos por individuos. De ah los bloques informticos.

ReflexionaAunque ya hemos visto cmo es la estructura de un ordenador y de qu elementos consta,

debemos conocer sus elementos desde el punto de vista funcional. En este tema ser lo queaprendamos.

Autor: Jos Talledo. Elaboracin propia.En cuanto a los elementos funcionales. Estos los podemos dividir en 4 bloques. Estos estn interconectados

a travs de los buses y el sentido de esta comunicacin es como indican las flechas del grfico:

CPU (unidad central de proceso): dentro del cual tenemos dos bloques: UC (unidad de control) quese encarga de gobernar el funcionamiento global del ordenador, generando en cada momento las sealesde control del resto de elementos funcionales existentes y UAL (unidad aritmtico y lgica) que procesalos datos realizando sobre ellos las operaciones correspondientes.

MEMORIA PRINCIPAL: Que almacena tanto las instrucciones que forman los programas como lospropios datos de trabajo.

22/12/2014 eXe


UNIDAD DE ENTRADA/SALIDA: Que acta como mediadora entre el computador y el mundoexterior, a travs de dispositivos perifricos.

AutoevaluacinCuntos bloques funciones tiene un ordenador? ... Todo es un bloque.4 bloques funcionales.Son 3. Porque dos estn integrados en la CPU.Contando los buses 5.

4.1. La unidad central de proceso.

La unidad central de proceso (UCP o CPU, Central Process Unit) es la encargada de interpretarordenadamente las instrucciones almacenadas en la memoria para poder ser ejecutadas. La unidad central deproceso se encarga del control general y del envo de informacin a todos los dems elementos de la mquina(memoria principal y perifricos).

La unidad central de proceso est formada por la Unidad de Control (UC), incluyendo los registros en los quese almacena temporalmente la informacin manejada por la unidad central de proceso y la Unidad Operativa oUnidad Aritmtico-Lgica (ALU).

4.1.1. Unidad aritmtica y lgica.

ReflexionaSiempre hay un corazn latente. En el ordenador es la UAL (unidad aritmtica y lgica).

Si hay unelemento fundamentalen la UAL, esta esOPER. En el grficopodemos apreciar unaestructura tpica deunidad aritmtica ylgica.

OPER es unoperador didicoparalelo de propsitogeneral encargado derealizar operacionesaritmticas (suma,resta, etc.), lgicas(AND, OR, XOR, etc.)o de otro tipo

22/12/2014 eXe



(rotaciones,operaciones de bit,etc), programablesmediante el conjuntode seales OP.Recibe datos desdedos registros RO1 yRO2 y su salida esotro registro llamadoAC (acumulador).Adems, cuenta conuna serie debiestables IR(indicadores deresultado) queconforman un registrode estado. Cada unode estos biestables IRseala unadeterminada condicinsobre el dato obtenidoen la ltimaoperacin, lo quepermite hacer saltoscondicionales enfuncin del resultado

de una operacin.

BR es una batera de registros de uso general que suele tener la mayora de las UAL. Su entrada aparececonectada al bus de datos y su salida a un registro auxiliar RO2, por lo que precisa de dos grupos de seales deseleccin, uno para la entrada SBRE y otro para la salida SBRS. Estos registros BR son accesibles al usuariopor programacin.

RO1 y RO2 son dos registros auxiliares que contienen los dos operandos con los que trabaja el operador, yson transparentes al usuario. Ambos pueden recibir informacin de dos fuentes distintas, por lo que cuentan condos seales de carga selectiva cada uno.

El registro AC sirve para almacenar los resultados de las operaciones efectuadas por la UAL. Puedereferenciarse de manera explcita en la programacin. Se conecta con una sola seal de carga CAC, pero susalida est conectada a tres destinos diferentes. La conexin al bus de datos es la forma habitual de comunicarresultados obtenidos por la UAL. La conexin con el bus de direcciones sirve para transferir una direccin que hasido calculada por la UAL. Y la conexin al registro intermedio RO2 permite utilizar el resultado de la ltimaoperacin como uno de los operandos de la siguiente.

AutoevaluacinQu elemento de la UAL realiza las operaciones: aritmticas, etc.? ... Todo el bloque de la UAL.El elemento OPER.El elemento BR.El bus de datos (BD).

4.1.2. Unidad de control.

22/12/2014 eXe


ReflexionaEl polica de la CPU.


Su misin fundamental es recoger las instrucciones que componen un programa, interpretarlas y controlar suejecucin.

Podramos resumirlo en tres sencillos pasos:

Recibir las instrucciones almacenadas en la unidad de memoria en el orden establecido.Identificar de qu instruccin se trata en cada caso.Generar la secuencia adecuada de rdenes para el resto de elementos funcionales que constituyen elordenador, de manera que cada instruccin se ejecute correctamente.

El Registro de instruccin (RI) se encarga de almacenar la instruccin en curso, proveniente de la unidad dememoria. Su entrada est conectada al bus de datos, por el que recibe la instruccin correspondiente. Su salidase encuentra conectada a tres posibles destinos: al circuito de control (bloque secuenciador y decodificador), albus de datos (BD) y al bus de direcciones (BA).

El registro contador de programa (CP) contiene en todo momento la direccin de memoria de la siguienteinstruccin a ejecutar. Para ejecutar la instruccin en curso, el CP ha de facilitar primero la direccin de memoriaen que se encuentra, y por ello su salida se encuentra conectada al BA. Una vez que la memoria ha aceptado ladireccin, el contenido del CP se incrementa por medio de la seal ICP, de modo que apunte a la siguienteinstruccin. Tambin se encuentra unido bidireccionalmente al BA porque en ocasiones el CP recibe una nuevadireccin a travs del bus.

El registro de estado ya se estudi en la UAL. Contiene informacin sobre el resultado de la operacinanterior y de posibles situaciones anmalas o especiales, tales como desbordamientos, interrupciones, errores deparidad, etc. En general, esta informacin se usa para hacer rupturas condicionadas de la secuencia normal delprograma.

El Reloj es un elemento que aparece en todas las unidades de control de los ordenadores que funcionan

22/12/2014 eXe


de forma sncrona. Es un circuito oscilador que genera autnomamente una seal en forma de pulsos. La sealde reloj representa la temporizacin bsica del sistema global, ya que determina el menor tiempo que puededurar una operacin elemental. Se llama perodo a la duracin del tiempo elemental entre dos pulsosconsecutivos del reloj.

El elemento fundamental de la unidad de control es un circuito especfico denominado circuito de control(CC), que es el encargado de generar todas las seales de control que gobiernan el ordenador. La mayora deestas seales se conectan directamente a las correspondientes seales de carga de registros, programacin de laUAL, o seleccin de batera de registros, vistas al describir dichos elementos. Tambin son responsabilidad delCC las seales de seleccin de buses (implcitas en los esquemas).

La informacin de entrada del CC es la siguiente:

La instruccin en curso almacenada en el IREl contenido del Registro de EstadoEl reloj del sistemaSeales de control externas, normalmente de E/S, recibidas por el BC (bus de control).

Analizando internamente el CC cabe distinguir dos bloques:

El decodificador realiza una decodificacin o identificacin de la instruccin que se encuentra almacenadaen el IR. Esto permite determinar de forma eficiente el conjunto de pasos elementales en que sedescompone esa instruccin concreta. Cada salida del decodificador est asociada directamente con unainstruccin y un modo de direccionamiento determinados.El secuenciador, por su parte, se encarga de sacar y distribuir ordenadamente a los elementos del sistemalas correspondientes seales de control. Hay que tener en cuenta que una instruccin se ejecuta engeneral a lo largo de varios perodos de reloj, en cada uno de los cuales han de permanecer activasdiferentes seales. El secuenciador utiliza la informacin del conjunto de pasos elementales suministradapor el decodificador, y la relativa al estado, recogida en el Registro de Estado, adems de la seal detemporizacin generada por el reloj.

AutoevaluacinCul es la funcin del registro de instruccin (RI)? ... Contiene en todo momento la direccin de memoria de la siguiente instruccin a ejecutar.Realiza la funcin de secuenciador.Se encarga de almacenar la instruccin en curso, proveniente de la unidad de memoria.Enviar los datos resultantes al bus de datos (BD).

4.2. La memoria.

En este apartado veremos el mecanismo de funcionamiento de la UM (unidad de memoria o memoriaprincipal).

22/12/2014 eXe



Comprobamos que la memoria principal no est "sola", sino que tiene asociados dos elementos nuevos: RD(registro de direcciones) y RM (registro de datos). Estos se comunican con la unidad de MEMORIA y, a suvez, con el bus de direcciones (BA) y con el bus de datos (BD).

PROCESO: El RD (registro de direcciones) se utiliza para almacenar, temporalmente, la direccin dememoria en la que se va a escribir o de la que se va a leer un dato, segn la operacin seleccionada. La entradadel RD est conectada directamente al bus de direcciones, mientras que su salida se enlaza con la entrada dedirecciones de la memoria, siendo ambos enlaces de naturaleza unidireccional como indica la figura. El registroslo precisa de una seal de carga desde el bus de direcciones (BA) como CRDBA.

El RM (registro de datos) almacena, temporalmente, el dato que se intercambia con la memoria principal,tanto en el caso de la operacin de escritura como de lectura. Este registro est unido mediante enlacesbidireccionales al camino de datos de la memoria por un lado y al bus de datos (BD) por el otro, por lo que seprecisa de dos seales de carga, representadas como CRMM (carga desde la memoria) y CRMBD (carga desdeel bus de datos).

En la operacin de lectura, la seal L se mantiene activa durante el tiempo de ciclo, estando la de escritura Einactiva. Existen seales de sincronismo por parte de CRDBA y CRMRD; son pulsos de actividad. El valor quetenga el bus de direcciones (BA) en el instante de activacin marcado por esta seal es el que se carga en el RD(registro de direcciones) y la direccin efectiva a leer. De igual forma, al finalizar la operacin de lectura el datovlido estar en la salida de datos de la memoria, pero hasta que no se activa la seal de sincronismo CRMM eldato no es cargado en el RM (registro de datos). En la operacin se completa enviando el dato ledo al bus dedatos (BD), para lo cual se precisa de una seal de seleccin del citado bus que permita la conexin de RM conBD.

En la operacin de escritura, la seal S permanece activa. Adems, tanto la direccin como el dato a escribirdeben estar presentes en sus respectivos buses, y por medio de las seales de sincronismo CRDBA y CRMRD secargan en los registros correspondientes. La operacin se considera acabada una vez transcurrido el tiempo deciclo.

22/12/2014 eXe


AutoevaluacinQu funcin tiene el RM dentro de la MEMORIA PRINCIPAL? ... Almacena, permanentemente, todos los datos.Sincroniza los datos de la MEMORIA PRINCIPAL.Almacena, temporalmente, el dato que se intercambia con la MEMORIA PRINCIPAL.Almacena, temporalmente, el dato que enva al bus de direcciones (RA).

4.2.1. Cronograma.

Cmo entender la sincronizacin entre los procesos dentro de la memoria principal para evitarcolisiones (no siempre se consigue).


Para entender el funcionamiento de la memoria principal podemos tomar, como referencia, dos operacionesbsicas que se realizan en dicho bloque.

Como referencia, vamos a tomar el cronograma del presente apartado. En l podemos apreciar dosoperaciones: una de Entrada y otra de Salida.

En la operacin de lectura la seal L est activa durante el tiempo de ciclo, estando inactiva la de escritura(E). Mediante un pulso, de pequea duracin, la seal CRDBA indica que se trata de una seal de sincronismo.El valor que posea el bus de direcciones (BA) en el instante de activacin marcado por esta seal se carga en elRD (direccin efectiva a leer). De igual forma, al finalizar dicha operacin de lectura, el dato vlido estar en lasalida de datos de la memoria, pero hasta que no se activa la seal de sincronismo CRMM el dato no es cargado

22/12/2014 eXe


en el RM (registro de datos). La operacin finaliza enviando el dato ledo al bus de datos (BD). Con lo que senecesita una seal de seleccin del citado bus que permita la conexin de RM con BD.

AutoevaluacinOperan simultneamente las operaciones de Lectura y de Escritura? ... Si.No.Slo a veces.No tienen acceso al disco duro.

4.3. El subsistema de E/S.

ReflexionaVamos a comprobar las fases de una conexin de E/S. necesitamos un medio de comunicacin

con el ordenador. Lo hacemos mediante distintas unidades. En algunos casos nos comunicaremosnosotros y en otros ser el ordenador quin se comunique con nosotros.

Su finalidad es realizar la conexin y adaptacin de la UCPcon una gran variedad de dispositivos perifricos: monitor,teclado, impresora, etc.

En la figura podemos distinguir dos elementosfundamentales:

El controlador: gestiona directamente el perifrico: p.e. elcontrol de vdeo en un monitor.La interface: gestiona el intercambio de la informacinentre el dispositivo y la UCP. La conexin con la UCP serealiza mediante un conjunto de seales normalizadaspara una unidad de E/S concreta.

Debe realizar las siguientes tareas:

Seleccionar el dispositivo concreto con el que se va aintercambiar informacin en una operacin dada de losque estn conectados.Disponer de un enlace entre la UCP y el dispositivoseleccionado que permita la transferencia en general enambos sentidos.Establecer un mecanismo de control de la transferenciariguroso que permita la sincronizacin o coordinacin de latemporizacin de las operaciones de E/S.

Autor: Jos Talledo.. Elaboracin propia.

Ya hemos visto que en los accesos a la memoria es la UCP quin gobierna totalmente el proceso. Sinembargo, en las transferencias de E/S la responsabilidad es tanto de la UCP como del propio perifrico, puestoque ste es, en definitiva, un elemento externo que funciona de forma independiente. Con lo que las funcionesdescritas suelen llevarse a cabo de forma compartida entre la UCP y el perifrico.

22/12/2014 eXe


Ante esta disyuntiva, existen dos organizaciones fsicas de buses que vamos a describir a continuacin.

AutoevaluacinQuin gestiona el perifrico directamente? ... La UCP.El controlador del perifrico.La memoria principal.La interfaz.

4.4. Tipos de arquitecturas de bus.

Tenemos dos organizaciones fsicas de operaciones de E/S que tienen que ver con los buses: bus nico y busdedicado.

4.4.1. Bus nico.

Con esta organizacin cumple con lasfunciones descritas. Se utiliza los buses delsistema para gestionar la E/S. Resumiendo,todos los perifricos estn conectados al busde direcciones y la forma de distinguirlosentre s es asignndoles, a cada perifrico,una direccin diferente. A esta forma dedistinguirlos se denomina puertos de E/S.

En este tipo de organizacin no sedistingue entre la memoria y los dispositivosde E/S. y las operaciones de E/S no difierenformalmente en nada con las delectura/escritura en memoria

Como ventaja podemos destacar lasencillez de la arquitectura

Como desventaja est que no permite latransferencia simultnea entre procesador ymemoria y entre procesador y perifricos alemplear los mismo buses.


AutoevaluacinCmo sabe un perifrico si una peticin de la UCP va dirigida a ella? ... Una vez que identifica que la direccin enviada por la UCP coincide con la asignada.Si los dems perifricos estn ocupados, se encarga de realizar la operacin.

22/12/2014 eXe


No lo sabe con esta organizacin de bus.

Slo puede conectarse un perifrico.

4.4.2. Bus dedicado.

El inconveniente delbus nico se resuelve conesta organizacin debuses.

Los componentesbsicos son:

Decodificador dedirecciones: permitereconocer al dispositivo sudireccin al ser colocadaen el bus de direccionesde la E/S por la UCP.

Registro de datos:almacena,temporalmente, los datosintercambiados con laUCP a travs del bus dedatos de la E/S.

Registro de estado:es un conjunto debiestables iguales que losdel registro de estado dela UCP.

Circuito controladorde interfaz: se encargade organizar lasoperaciones a realizar enel interior de la propiainterfaz, as como decoordinar la transferenciacon la UCP.


Tenemos tres procedimientos bsicos de operacinde E/S:

E/S controlada por programa: todo computadorposee, dentro de su juego de instrucciones, algunasrelativas a E/S.

E/S controlada por interrupciones: es unmecanismo ms sofisticado por el que es el propioperifrico el que solicita el inicio de una operacin detransferencia de E/S. Su funcionamiento es sencillo:cuando el perifrico est disponible para realizar unatransferencia se lo notifica a la UCP mediante una sealde control que se denomina solicitud de interrupcin. LaUCP suspende, temporalmente, la ejecucin de lasinstrucciones en curso para ejecutar lo que se conoce

22/12/2014 eXe


como rutina de servicio de interrupcin, que contiene laorden concreta de realizar la transferencia de E/S.

E/S por acceso directo a memoria (DMA): losdispositivos de alta velocidad que precisan transferirgrandes cantidades de datos hacia y desde la unidad dememoria del ordenador. El interfaz especial DMA escapaz de realizar las mismas operaciones que hace laUCP en relacin la lectura/escritura en memoria. LaUCP informa a la interfaz DMA del origen en memoria apartir del cual se comenzar la transferencia y deltamao total del bloque de datos a transferir, y sedesentiende de la operacin de comunicacin con elperifrico.

En este contexto podemos definir una interfaz comola de la figura anexa.


AutoevaluacinEn el perifrico con quin se comunica la UCP? ... Con la interfaz.Con el controlador de la interfaz.Con lo buses.Con la memoria principal.

4.5. Interfaces.

Debes conocerEl trmino interfaz tiene varios usos. P.e.: interfaz de usuario, interfaz de hardware, interfaz

grfica, etc.

Una interfaz puede ser de tipo fsico, o puede ser a nivel de software. P.e.: los puertos quepermiten la transmisin de datos entre diferentes ordenadores, en cuyo caso se usa frecuentementeel trmino puerto lgico.

La idea fundamental en el concepto deinterfaz es el de mediacin, entre hombrey mquina o bien entre elementosfuncionales del ordenador que necesitan

22/12/2014 eXe


una "intermediacin" o "adaptacin" paraque se puedan comunicar. La interfaz eslo que "media", lo que facilita lacomunicacin, la interaccin, entre dossistemas de diferente naturaleza, comoson el ser humano y el computador (comomquina). Esto implica, adems, que setrata de un sistema de traduccin, ya quelos dos "hablan" lenguajes diferentes:verbo-icnico en el caso del hombre ybinario en el caso del procesadorelectrnico.

Teclado.Isftic. cd by-nc-sa. Procedencia.

De una manera ms tcnica se definela Interfaz de usuario como un conjunto decomponentes empleados por los humanos(usuarios) para comunicarse con lascomputadoras. El usuario dirige elfuncionamiento de la mquina medianteinstrucciones, denominadasgenricamente entradas. Las entradas seintroducen mediante diversos dispositivos(como un teclado), y se convierten enseales electrnicas que pueden serprocesadas por la computadora. Estasseales se transmiten a travs de circuitosconocidos como bus, y son coordinadas ycontroladas por la unidad de procesocentral (UCP) y por un soporte lgicoconocido como sistema operativo. Una vezque la UCP ha ejecutado las instruccionesindicadas por el usuario, puede comunicarlos resultados mediante sealeselectrnicas, o salidas, que se transmitenpor el bus a uno o ms dispositivos desalida, (como una impresora o unmonitor).

Monitor Isftic. cc by-nc-sa. Procedencia.

AutoevaluacinUn ejemplo de interfaz podra ser ... Mquina de escribir.Unos altavoces.La memoria principal.El disco duro.

4.5.1. Interfaz lgico.

22/12/2014 eXe


Caso prcticoCASO PRCTICO: En el cliente DHCPv4 (coger identificador IP automticamente), cada interfazlgica es independiente y es una unidad administrativa. Aparte de la interfaz lgica cero (cuyoidentificador predeterminado es la direccin MAC de la interfaz de red), el usuario puede configurarinterfaces especficas para ejecutar DHCP; para ello debe especificar un identificador de cliente.

Sedenomina as auna zona, olocalizacin, dela memoria deun ordenadorque se asociacon un puertofsico o con uncanal decomunicacin, yque proporcionaun espacio paraelalmacenamientotemporal de lainformacin quese va atransferir entrela localizacinde memoria y elcanal decomunicacin.


4.5.2. Interfaz fsico.

En este apartadoenglobara todosaquellos elementos denaturaleza hardware.

Se conoce comointerfaz fsica a losmedios utilizados para laconexin de uncomputador con el mediode transporte de la red.P.e.: un mdem, unatarjeta de red, un puertoserie, enlace infrarrojo,una conexininalmbrica, etc. Seutiliza esta expresinpara no referirse aningn medio o tipo deconexin en concreto,

22/12/2014 eXe


as se refiere aldispositivo por el cual seaccede a la red de formagenrica.

Tambin incluiramosa aquellos elementosque intermedian entre undispositivo o unidadfuncional del computadory la UCP.

O bien, el hardwarepor el cual noscomunicamos con elordenador o bien es elordenador quin secomunica con losusuarios. P.e.: monitor,teclado, joystick, ratn,impresora, scanner, etc.

Tarjeta inalmbrica.Isftic. cc by-nc-sa. Procedencia.

5. COMPONENTES DE INTEGRACIN PARA ELENSAMBLAJE DE EQUIPOS INFORMTICOS.

Caso prcticoCASO PRCTICO: En la empresa EntreTuyYo tiene que realizar una inversin en ordenadores. Sepide, a los distintos departamentos, que remitan un informe con las necesidades de su departamento.Los departamentos que envan informe son: contabilidad, desarrollo, diseo, multimedia y comercial.

el planteamiento es: 1 servidor y 8 equipos (2 por departamento) y dos que se puedan cambiar deubicacin con facilidad.

La caja es el componente sobre el que se montar el "corazn" del ordenador y el resto de los dispositivos delordenador. Hace de soporte y es un ambiente de proteccin de todos los elementos que lo contienen.

Dependiendo del uso que se d al ordenador, depender la eleccin de los elementos que lo compondr.Desde la caja hasta el ratn.

En la actualidad, hay multitud de tipos de cubiertas, con diferentes materiales y colores, que en combinacincon el chasis permiten modificar el aspecto del ordenador a gusto del usuario (modding): ordenadorestransparentes, con luces de nen, con formas, etc.

Foto formato Descripcin Foto formato Descripcin

22/12/2014 eXe


Wyglif. Dominio pblico. Procedencia.

Barebone: Es unasistema informticosemi-ensambladoque consiste enuna caja, una placabase, una fuentede alimentacinpreinstalada y unsistema deenfriamiento. Losbarebones estndiseados deforma noconvencional, demanera que nopuedan serensamblados apartir de la ampliagama de partes dehardware. El principalproblema es elcalentamiento. Alser un soportepequeo, susdispositivos estnmuy prximosentre s, por lo quese corre el riesgode unsobrecalentamiento


Minitorre:Dispone de unao dos bahasde 5 y dos otres bahas de3 .Dependiendode la placabase sepueden colocarbastantestarjetas. Nosuelen tenerproblema conlos USB y sevendenbastantesmodelos deeste tipo detorre ya que espequea y a suvez tienebastantesranuras deexpansin.


Sobremesa: No sediferencian muchode las minitorres, aexcepcin de queen lugar de estaren vertical secolocan enhorizontal sobre elescritorio. Antes seusaban muchopero ahora estncada vez ms endesuso. Se solancolocar sobre ellael monitor. Autor: Jos Talledo.. Elaboracin propia.

Mediatorre osemitorre: Ladiferencia desta es queaumenta sutamao parapoder colocarmsdispositivos.Normalmenteson de 4bahas de 5 y 4 de 3 y ungran nmerode huecos parapoder colocartarjetas ydems aunqueesto dependesiempre de laplaca base.

Torre: Es el msgrande. Puedescolocar una grancantidad dedispositivos y esusado cuando seprecisa una grancantidad dedispositivos. Sesuele utilizar como

Servidor:Suelen sercajas msanchas que elresto de cajas yde una estticainexistentedebido a quevan destinadasa lugares en

22/12/2014 eXe



servidores por lascaractersticasrequeridas paraeste tipo deordenadores.


los que no haymucho trnsitode clientescomo es uncentro deprocesamientode datos. Sudiseo estbasado en laeficienciadonde losperifricos noson la mayorprioridad sinoel rendimientoy la ventilacin.Suelen tenerms de unafuente dealimentacinde extraccinen calientepara que no secaiga elservidor en elcaso de que seestropee unade las dos ynormalmenteestnconectados aun SAI queprotege a losequipos de lospicos detensin yconsigue queen caso decada de la redelctrica elservidor sigafuncionandopor un tiempolimitado.

Rack: Son otrotipo de cajas paraservidores.Normalmenteestn dedicados ytienen unapotencia superiorque cualquier otroordenador. Los

Modding: Elmodding es untipo degabinete quees totalmenteesttico inclusose podra deciren algunoscasos que son

22/12/2014 eXe


David Monniaux. cc by-sa. Procedencia.

servidores rack seatornillan a unmueble que tieneuna medidaespecial: la "U".Una "U" es elancho de unaranura del mueble.Este tipo deservidores suelecolocarse en salasclimatizadasdebido a latemperatura quealcanza.


pocofuncionales.Normalmenteeste tipo degabinetes llevaincorporado unmontn deluces de nen,ventiladores,dibujos ycoloresextraos perotambin loshay con formasextravagantesque hacen quemuchas vecessea difcil laexpansin(como unatorre en formade pirmide enla que colocarcomponentesse complica.

Andr Karwath aka. cc by-sa. Procedencia.

Porttiles: Sonequipos yadefinidos. Poco sepuede hacer paraexpandirlos ysuelen calentarsemucho si son muyexigidos. Eltamao sueledepender delmonitor que traeincorporado y conlos tiempos soncada vez msfinos. Su utilidadse basa en quetenemos todo elequipo integradoen el gabinete:Teclado, monitor, yratn, y por lotanto lo hacenporttil.

22/12/2014 eXe


IMAGEN CONECTOR DNDECONECTAR

AutoevaluacinSi nos planteamos tener un ordenador que actuar de servidor.Qu tipo de caja debemosutilizar? ... Porttil, para llevarlo ms cmodo.Grande, por que se calienta menos y tiene ms opciones de ampliacin.Torre. Un servidor no requiere de muchas prestaciones.Semitorre, para que no ocupe mucho.

5.1. Chasis, alimentacin y refrigeracin.

Caso prcticoSiguiendo con el caso prctico: El servidor debe contener un chasis que soporte 2 fuentes dealimentacin redundantes. La placa debe estar preparada para contener dos procesadoressincronizados. Debe estar bien bien ventilado. Uso del sistema de ventilacin "chimenea".

Los dems equipos sern torre salvo los equipos del departamento comercial, sern porttiles.

El chasis es el "esqueleto" del ordenador. Es el soporte para montarlos distintos elementos necesarios para construir el ordenador junto condistintos perifricos o dispositivos.

Suele estar construido en diferentes materiales, dependiendo de larigidez, costo y forma necesarios. Las ms habituales son las de aleacincomo el acero o de diversos metales como el aluminio.

Podemos diferenciar en tres partes: cubierta, el panel frontal ycableado LED/SW y la fuente de alimentacin.

Normal Rogers. Dominio pblico.Procedencia.

TIPO DE CAJA DIMENSIONESATX 30.5cm x 24.4cm.Mini-ATX 28.4cm x 20.8cm.Micro-ATX 24.4cm x 24.4cm.Flex-ATX 22.9cm x 19.1cm.E-ATX-Format 30.5cm x 33cm.

Otro dato que se debe valorar es la fuente de alimentacin y su conexin con la placa y los dispositivos quese encuentre en sta.

CDIGO MOLEXFUENTE DE

22/12/2014 eXe


mboverload. Dominio pblico. Procedencia.

Fuente dealimentacin pordentro sinprotector.

Baran Ivo. Dominio pblico. Procedencia.

Conector de20+4 pinesnecesarios paraconectar a placabase.El conector decuatro pines esnecesario paraproporcionar laalimentacin de+ 12 V en lasplacas ATX.

ISFTIC. cc by-nc-sa. Procedencia.

Este conectorde cuatro pinessirve paraalimentar launidad de discoflexible odisquetera. Laposicin deconexin vienedeterminada porunas hendidurasa los lados delconectorhembra.

ISFTIC. uso nc. Procedencia.

Este conectorde cuatro pinessirve paraalimentar lasunidades dealmacenamientocomo discosduros, CD-ROM, etc. Dosde las esquinasdel conectorestnredondeadaspara facilitar sucorrectaposicin en eldispositivo.

Adaptador paraalimentacin de

ALIMENTACINPin Seal Color1 3.3V 2 3.3V

3 tierra

4 5V

5 tierra

6 5V

7 tierra

8 PW-OK

9 5VSB

10 12V

11 3.3V

12 -12V

13 tierra

14 PS-ON

15 tierra

16 tierra

17 tierra

18 -5V

19 5V

20 5V

22/12/2014 eXe



los dispositivosSATA.


Este conectorde 3 pines sirvepara conectarlos ventiladoresde la CPU y dela carcasa. Delos dos pinesestndestinados paraalimentacin(+12 V) y elrestante paramedir lavelocidad delventilador.

El apartado de refrigeracin del ordenador debe tratarse como un punto muy importante que debe resolverse.Debemos considerar que la caja, con todos sus componentes funcionando, es una fuente de calor que si noconseguimos mantener en un valor estable, podremos daar el equipo.

Los dispositivos que generan ms calor son: la fuente de alimentacin, el microprocesador y el resto decomponentes electrnicos en menor medida.

En cuanto a la fuente de alimentacin, esta dispone de su propio ventilador que lo enfra.El microprocesador suele tener combinado un disipador y un ventilador que refrigera el disipador.Factor importante; que el chasis tenga aberturas por las que pueda disipar el calor.Habitualmente, para que se ventile la caja o chasis del ordenador, se utilizan ventiladores de apoyo. Estosventiladores suelen combinarse con un ventilador que empuja aire del exterior hacia dentro y otro queexpulsa aire de dentro hacia afuera, consiguiendo un efecto chimenea.

Desconocido. dominio pblico. Procedencia.

Ejemplo: Procesador Pentium III a 800 MHz, que lleva incorporado undisipador alargado, y dos ventiladores, cada uno de ellos con un cablede alimentacin para ser conectado a la placa base.

El chasis es el "esqueleto" del ordenador. Es el soporte para montar los distintos elementosnecesarios para construir el ordenador junto con distintos perifricos o dispositivos.

5.2. Placas base, procesadores y memorias.

22/12/2014 eXe


Caso prcticoCASOPRCTICO:Identificar loscomponentesintegradosen la placabase.

En la imagenmostramosuna PlacaAcer E360Socket 939.

Moxfyre. CC by-sa. Procedencia.

Grfico con la distribucin,aproximada, de los componentes comoprocesador, memorias y controladoresen las placas base.

Kimon Berlin. CC by-sa. Procedencia.

22/12/2014 eXe



5.2.1. Placas base.

Caso prcticoCASO PRCTICO: Para el servidor se ha decidido que deben instalarse dos procesadoressincronizados. Con lo que necesitaremos una placa que soporte ms de un procesador y sucorrespondiente disipacin. p.e.: Si utilizamos Intel Xeon Para saber ms.

Los dems sern placas base que soporten procesadores de 3 o 4 ncleos.

Una placa base tpica admite los siguientescomponentes:

Uno o varios conectores de alimentacin (fuente dealimentacin redundante). A travs de conectores, laalimentacin elctrica proporciona los diferentes voltajesnecesarios para el funcionamiento de la placa base.

El zcalo o socket de CPU: es el soporte del micro-procesador.

Los conectores (slots) de memoria RAM en nmerode 2, 3 o 4 en las placas base comunes, e incluso 6.

El chipset: uno o ms circuitos electrnicos, quegestiona las transferencias de datos entre los diferentescomponentes de la computadora (microprocesador,

memoria, disco duro, etc.).

Podemos distinguir entre puente norte y puente sur:

Puente norte: chip de la placa base que acta como trfico de datos junto al micro. Controla: RAM,CPU, Puerto AGP.

Puente sur: chip de la placa base, que relacionado con el puente norte activa como trfico de busesE/S. Controla: Bios, E/S, PCI, IDE, USB.

Un reloj: regula la velocidad de ejecucin de las instrucciones del microprocesador y de los perifricosinternos.

La CMOS: una pequea memoria que preserva cierta informacin importante (como la configuracin delequipo, fecha y hora), mientras el equipo no est alimentado por electricidad.

La pila de la CMOS: proporciona la electricidad necesaria para operar el circuito mientras no haya corrienteelctrica desde la fuente de alimentacin.

La BIOS: un programa registrado en una memoria no voltil (antiguamente en memorias ROM, pero desdehace tiempo se emplean memorias flash). Este programa es especfico de la placa y se encarga de la interfaz debajo nivel entre el microprocesador y algunos perifricos. Recupera, y despus ejecuta, las instrucciones del MBR(Master Boot Record), registradas en un disco duro, cuando arranca el equipo.

El bus (tambin llamado bus interno): conecta el microprocesador al chipset.

El bus de memoria conecta el chipset a la memoria temporal.

El bus de expansin (tambin llamado bus I/O): une el microprocesador a los conectores entrada/salida y alas ranuras de expansin.

22/12/2014 eXe


Desconocido. GNU. Procedencia.

Los conectores de entrada/salida que cumplen normalmente con la norma PC 99: estos conectores incluyen:

Los puertos serie, por ejemplo para conectar dispositivos antiguos.Los puertos paralelos, por ejemplo para la conexin de antiguas impresoras.Los puertos USB (en ingls Universal Serial Bus), por ejemplo para conectar perifricos recientes.Los conectores RJ-45, para conectarse a una red informtica.Los conectores VGA, para la conexin del monitor de la computadora.Los conectores IDE o Serial ATA I o II, para conectar dispositivos de almacenamiento, tales como

discos duros y discos pticos.Los conectores de audio, para conectar dispositivos de audio, tales como altavoces o micrfono.

Los conectores (slots) de expansin: se trata de receptculos que pueden acoger tarjetas de expansin (estastarjetas se utilizan para agregar caractersticas o aumentar el rendimiento de un ordenador; por ejemplo, unatarjeta grfica se puede aadir a un ordenador para mejorar el rendimiento 3D en el monitor). Estos puertospueden ser puertos ISA (interfaz antigua), PCI (en ingls Peripheral Component Interconnect), AGP (AcceleratedGraphics Port) para tarjetas grficas y, los ms recientes, PCI Express.

La comunicacin interna de los distintos componentes de la placa sera as.

5.2.2. Procesadores.

Caso prcticoCASO PRCTICO: Para el servidor se ha decidido que deben instalarse dos procesadoressincronizados, p.e. si utilizamos Intel Xeon@ E5-2600. ms.

Los dems sern procesadores de triple ncleo.

La imagen est tomada a un procesador AMD X2 3600.

Desde el punto de vista lgico, singular y funcional, el microprocesadorest compuesto bsicamente por: varios registros, una unidad de control(UC), una unidad aritmtico-lgica (UAL), y dependiendo del procesador,puede contener una unidad en coma flotante.

El microprocesador ejecuta instrucciones almacenadas como nmerosbinarios organizados secuencialmente en la memoria principal. Laejecucin de las instrucciones se puede realizar en varias fases:

PreFetch, pre lectura de la instruccin desde la memoria principal.Fetch, envo de la instruccin al decodificadorDecodificacin de la instruccin, es decir, determinar qu instruccin es y por tanto qu se debe hacer.Lectura de operandos (si los hay).Ejecucin, lanzamiento de las mquinas de estado que llevan a cabo el procesamiento.Escritura de los resultados en la memoria principal o en los registros.

Cada una de estas fases se realiza en uno o varios ciclos de CPU, dependiendo de la estructura delprocesador, y concretamente de su grado de segmentacin. La duracin de estos ciclos viene determinada por lafrecuencia de reloj, y nunca podr ser inferior al tiempo requerido para realizar la tarea individual (realizada en unsolo ciclo) de mayor coste temporal. El microprocesador se conecta a un circuito PLL, normalmente basado en uncristal de cuarzo capaz de generar pulsos a un ritmo constante, de modo que genera varios ciclos (o pulsos) enun segundo. Este reloj, en la actualidad, genera miles de MHz.

5.2.3. Memorias.

22/12/2014 eXe


Cuisinier2. Copyleft. Procedencia.

J-P Krn. cc by-sa. Procedencia.

Caso prcticoCASO PRCTICO: Al equipo servidor se le instalarn 8 Gb de memoria RAM.

Para los ordenadores multimedia y diseo: 8 Gb. de RAM. Y la grfica 4 Gb. de RAM.

Para contabilidad: 4 Gb. de RAM.

Para comercial: 4 Gb. de RAM.

El resto de memoria grfica sern de 2Gb.

En la imagen mostramos memorias RAM de tipo SIMM de 30 y 72contactos.

La memoria de acceso aleatorio (en ingls: random-access memorycuyo acrnimo es RAM) es la memoria desde donde el procesador recibelas instrucciones y guarda los resultados (MEMORIA PRINCIPAL). Es elrea de trabajo para la mayor parte del software de un computador. Existeuna memoria intermedia entre el procesador y la RAM, llamada cach,pero sta slo es una copia (de acceso rpido) de la memoria principalalmacenada en los mdulos de RAM.

Se trata de una memoria de estado slido tipo DRAM en la que sepuede tanto leer como escribir informacin. Se utiliza como memoria detrabajo para el sistema operativo, los programas y la mayora del software.Es all donde se cargan todas las instrucciones que ejecutan el procesadory otras unidades de cmputo. Se dicen "de acceso aleatorio" porque se

puede leer o escribir en una posicin de memoria con un tiempo de espera igual para cualquier posicin, nosiendo necesario seguir un orden para acceder a la informacin de la manera ms rpida posible.

En el sentido estricto, los mdulos de memoria contienen un tipo, entre varios de memoria de accesoaleatorio, ya que las ROM, memorias Flash , cach (SRAM) , los registros en procesadores y otras unidades deprocesamiento tambin poseen la cualidad de presentar retardos de acceso iguales para cualquier posicin.

NOMBRE DESCRIPCINSRAM (static randomAccess memory):

RAM esttica. Esta memoria, al ser esttica, mantiene informacin siempre que no seinterrumpa la alimentacin. Este tipo de RAM ocupa ms tamao fsico, tienen menoscapacidad y son ms caras y rpidas que las DRAM. No se suelen utilizar comomemoria principal, suelen utilizarse para las memorias cachs del microprocesador y dela placa base.

DRAM: Dinamic-RAM, o RAM DINMICA: Usada hastala poca del 386, su velocidad tpica es de 80 70 nanosegundos (ns), tiempo ste que tarda envaciarse para poder dar entrada a la siguienteserie de datos. Por ello, es ms rpida la de 70ns que la de 80 ns. Se llama dinmica porque sucontenido se reescribe continuamente.

SDRAM: Sychronous DRAM. Funciona de manera sincronizada con el reloj del sistema (de 50 a66 MHz), para lo que debe ser rapidsima, de unos 25 a 10 ns. Slo se presenta enforma de DIMMs de 168 contactos; es usada en los Pentium II de menos de 350 MHz yen los Celeron.

22/12/2014 eXe



Appaloosa. cc by-sa. Procedencia.

Desconocido. cc by-sa. Procedencia.

Fuatse_tdkr. Dominio pblico. Procedencia.

PC100: o SDRAM de 100 MHz. Memoria SDRAM capaz de funcionar a esos100 MHz, que utilizan los AMD K6-2, Pentium II a 350 MHz y computadoresms modernos; tericamente se trata de unas especificaciones mnimas que sedeben cumplir para funcionar correctamente a dicha velocidad, aunque no todaslas memorias vendidas como "de 100 MHz" las cumplen.

Transferencia: 8 bytes/Hz x 100 MHz= 800 Mb/s.

PC133: o SDRAM de 133 MHz.

Transferencia: 8 bytes/Hz x 133 MHz= 1066 Mb/s.Son suministradas en mdulos DIMM con 168 pines con dos ranuras.

DDR SDRAM (coubledata rate SDRAM oSDRAM II):

SDRAM de doble velocidad de datos. Es unamemoria de doble tasa de transferencia de datosque permite la transferencia de datos por doscanales distintos simultneamente en un mismociclo de reloj. Permite realizar operaciones hastalos 200 Mhz o 266 MHz. Suelen ser suministradas en mdulos DIMM con184 pines y una sola ranura.

DDR2 SDRAM: Funciona a ms velocidad que DDR SDRAM ynecesita menos voltaje, con lo que se reduce elconsumo de energa y la generacin de calor. Latasa de transferencia de datos va de 400 hasta1024 Mb/s y permite capacidades de hasta 2 GB(por mdulo). Tiene el inconveniente de laslatencias, que son ms altas que en las DDR.

Tanto las memorias DDR como las memorias DDR2 se suelen denominar de dosformas diferentes, o bien en base a su velocidad de bus de memoria efectiva (DDR-266,DDR-333, DDR-400, DDR2-533, DDR2-667, DDR2-800) o bien por su ancho de bandaterico, es decir, por su mxima capacidad de transferencia (PC-2100, PC-2700 y PC-3200 en el caso de los mdulos DDR y PC-4200, PC-5300 y PC-6400 en el caso de losmdulos DDR2).Suelen ser suministradas en mdulos DIMM con 240 pines y una sola ranura.

DDR3 SDRAM: Tiene una mayor tasa de transferencia de datos ymenor consumo. Esto es debido a su tecnologade fabricacin con lo que permite obtenermdulos de mayor capacidad, hasta 8 GB. Entresus inconvenientes, las latencias son ms altasque su predecesor DDR2. Son suministradas en mdulos DIMM con 240

pines.VRAM (video randomAccess memory):

Es un tipo de RAM utilizada por la tarjeta grfica.Permite manejar informacin visual que le envala CPU. Con este tipo de memoria, la CPUpuede almacenar informacin en ella mientras seleen los datos que sern visualizados en elmonitor. Este tipo de memoria va insertada en lapropia tarjeta grfica.

NOTA: Una cuestin a considerar es que estos tipos de mdulos no son compatibles entre s, paraempezar porque es fsicamente imposible colocar un mdulo en un banco de memoria que no sea desu tipo, debido a la posicin de la muesca de posicionamiento. Hay en el mercado un tipo de placas

22/12/2014 eXe


base llamadas normalmente duales (no confundir esto con la tecnologa Dual Channel) que tienenbancos para dos tipos de mdulos (ya sean SDR y DDR o DDR y DDR2), pero en estos casos tan slose puede utilizar uno de los tipos. Esto quiere decir que en una placa base dual DDR - DDR2, quenormalmente tiene cuatro bancos (dos para DDR y otros dos para DDR2), podemos poner dosmdulos DDR o dos mdulos DDR2, pero NO un mdulo DDR y otro DDR2 o ninguna de sus posiblescombinaciones. Es decir, que realmente slo podemos utilizar uno de los pares de bancos, ya sea elDDR o el DDR2.

5.3. Dispositivos de almacenamiento.Controladoras.

Debes conocerSe denominan dispositivos de almacenamiento todos aquellos dispositivos que pueden

simultanear operaciones de Entrada y de Salida.

Estos dispositivos deben ir conectados, aparte de a una fuente de energa elctrica, a un controlador deperifrico que puede estar integrado en la propia placa base o bien "pinchados" en uno de los slots de expansinque disponga la propia placa.

5.3.1. Almacenamiento.

ReflexionaYa sabemos que la memoria interna de un ordenador es voltil. Es decir, una vez que

"desenchufamos" el ordenador desaparecen todos los datos de esa memoria. Necesitamos unaalternativa. Necesitamos un soporte dnde volcar datos y de dnde poder extraerlos. Necesitamossoporte de almacenamiento masivo.

Caso prcticoAl equipo servidor se le instalarn 4 discos duros, 2 en RAID de 2 TB cada uno

Para los ordenadores multimedia y diseo: 1TB.

Para contabilidad: 500 Gb.

Para comercial. 500 GB.

NOTA: Se debe tener en cuenta, que gran parte del almacenamiento se realizar en el equiposervidor.

22/12/2014 eXe


Andrew Fitzsimon. Dominio pblico. Procedencia.

Andrew Fitzsimon. cc by-sa. Procedencia.

Existe una gran variedad de elementos de almacenamiento masivo.

Cuando hablamos de almacenamiento masivo nos referimos asoportes capaces de almacenar informacin. Informacin que seraccesible en todo momento.

Almacenamiento, en cuanto a soporte, que podr ser reutilizado oser susceptible de reutilizacin o modificacin o borrado.

5.3.1.1. Disco duro.

En la imagen podemos ver un disco duro una vez abierto el"caparazn". El disco duro almacena casi toda la informacin quemanejamos al trabajar con una computadora. En l se aloja, por ejemplo,el sistema operativo que permite arrancar la mquina, los programas,archivos de texto, imagen, video, etc. Dicha unidad puede ser interna (fija)o externa (porttil), dependiendo del lugar que ocupe en el gabinete o cajade computadora.

Un disco duro est formado por varios discos apilados sobre los que semueve una pequea cabeza magntica que graba y lee la informacin.

Este componente, al contrario que el micro o los mdulos de memoria,no se pincha directamente en la placa, sino que se conecta a ellamediante un cable a la controladora de dispositivos de almacenamiento(IDE, SCSI, SATA). Tambin va conectado a la fuente de alimentacin,pues necesita energa para funcionar.

Las caractersticas principales de un disco duro son:

Capacidad: Se mide en gigabytes (GB). Es el espacio disponible paraalmacenar secuencias de 1 byte. La capacidad aumenta constantemente

desde cientos de MB, decenas de GB, cientos de GB y hasta TB.Velocidad de giro: Se mide en revoluciones por minuto (RPM). Cuanto ms rpido gire el disco, ms

rpido podr acceder a la informacin la cabeza lectora. Los discos actuales giran desde las 4.200 a15.000 RPM, dependiendo del tipo de ordenador al que estn destinadas.

Capacidad de transmisin de datos: De poco servir un disco duro de gran capacidad si transmite losdatos lentamente. Los discos actuales pueden alcanzar transferencias de datos de ms de 400 MB porsegundo.

DIRECCIONAMIENTOHay varios conceptos para referirse a zonas del disco:

Plato: cada uno de los discos que hay dentro del discoduro.Cara: cada uno de los dos lados de un plato.Cabeza: nmero de cabezales.Pista: una circunferencia dentro de una cara; la pista 0est en el borde exterior.Cilindro: conjunto de varias pistas; son todas lascircunferencias que estn alineadas verticalmente (unade cada cara).Sector : cada una de las divisiones de una pista. Eltamao del sector no es fijo, siendo el estndar actual

22/12/2014 eXe


Carlos Emilio Joaqui.. Procedencia.

MistWiz. Dominio pblico. Procedencia.

Diegoescuela. cc by. Procedencia.

512 bytes. Antiguamente el nmero de sectores porpista era fijo, lo cual desaprovechaba el espaciosignificativamente, ya que en las pistas exteriorespueden almacenarse ms sectores que en lasinteriores. As, apareci la tecnologa ZBR (grabacinde bits por zonas) que aumenta el nmero de sectoresen las pistas exteriores, y usa ms eficientemente eldisco duro.

El primer sistema de direccionamiento que se us fue el CHS(cilindro-cabeza-sector), ya que con estos tres valores sepuede situar un dato cualquiera del disco. Ms adelante secre otro sistema ms sencillo: LBA (direccionamiento lgicode bloques), que consiste en dividir el disco entero ensectores y asignar a cada uno un nico nmero. ste es elque actualmente se usa.

A.-Pista.B.-Sector.C.-Sector de una pista.D.-Cluster.

Tambin existen discos duros externos que permiten almacenargrandes cantidades de informacin. Son muy tiles para intercambiarinformacin entre dos equipos. Normalmente se conectan al PC medianteun conector USB.

Cuando el cabezal del disco duro est realizando tareas, se enciendeen la carcasa un LED (de color rojo, verde u otro). Esto es til para saber,por ejemplo, si la mquina ha acabado de realizar una tarea o si an estprocesando datos.

5.3.1.2. Diskette.

22/12/2014 eXe


Afrank99. cc by-sa. Procedencia.

Evil Saltine. cc by-sa. Procedencia.

YO Pictureve. cc by-sa. Procedencia.

La unidad de 3,5 pulgadas permite intercambiar informacin utilizandodisquetes magnticos de 1,44 MB de capacidad. Aunque la capacidad desoporte es muy limitada si tenemos en cuenta las necesidades de lasaplicaciones actuales, se siguen utilizando para intercambiar archivospequeos, pues pueden borrarse y reescribirse cuantas veces se desee deuna manera muy cmoda, aunque la transferencia de informacin esbastante lenta si la comparamos con otros soportes, como el disco duro oun CD-ROM.

Para usar el disquete basta con introducirlo en la ranura de ladisquetera. Para expulsarlo se pulsa el botn situado junto a la ranura, obien se ejecuta alguna accin en el entorno grfico con el que trabajamos(por ejemplo, se arrastra el smbolo del disquete hasta un iconorepresentado por una papelera).

La unidad de disco se alimenta mediante cables a partir de la fuente de alimentacin del sistema. Y tambinva conectada mediante un cable a la controladora (normalmente integrada en la placa base). Un diodo LED seilumina junto a la ranura cuando la unidad est leyendo el disco, como ocurre en el caso del disco duro.

En los disquetes solo se puede escribir cuando la pestaa est cerrada.

Cabe destacar que el uso de este soporte en la actualidad es escaso onulo, puesto que se ha vuelto obsoleto teniendo en cuenta los avances queen materia de tecnologa se han producido.

5.3.1.3. Cd-rom, dvd-rom, blu-ray.

La unidad de CD-ROM permite utilizar discos pticos de una mayorcapacidad que los disquetes de 3,5 pulgadas: hasta 700 MB. sta es suprincipal ventaja, pues los CD-ROM se han convertido en el estndar paradistribuir sistemas operativos, aplicaciones, etc. Este uso lo estsustituyendo el DVD-ROM o ms reciente, los blu-ray, que tiene mayoresprestaciones. Puede almacenar 4GB el dvd dependiendo de la densidadde la capa y 400Gb el blu-ray.

El uso de estas unidades est muy extendido, ya que tambin permitenleer los discos compactos de audio.

Para introducir un disco, en la mayora de las unidades hay que pulsarun botn para que salga una especie de bandeja donde se deposita el CD-

ROM. Pulsando nuevamente el botn, la bandeja se introduce.

En estas unidades, adems, existe una toma para auriculares, y tambin pueden estar presentes los controlesde navegacin y de volumen tpicos de los equipos de audio para saltar de una pista a otra.

Una caracterstica bsica de las unidades de CD-ROM es la velocidad de lectura que normalmente se expresacomo un nmero seguido de una x (40x, 52x,..). Este nmero indica la velocidad de lectura en mltiplos de128 kB/s. As, una unidad de 52x lee informacin de 128 kB/s 52 = 6,656 kB/s, es decir, a 6,5 MB/s.

Las unidades de CD-ROM son de slo lectura. Es decir, pueden leer la informacin en un disco, pero nopueden escribir datos en l.

Una regrabadora puede grabar y regrabar discos compactos. Las

22/12/2014 eXe


Floch. cc by-sa. Procedencia.

Lainf. cc by. Procedencia.

caractersticas bsicas de estas unidades son la velocidad de lectura, degrabacin y de regrabacin. En los discos regrabables es normalmentemenor que en los discos que slo pueden ser grabados una vez. Lasregrabadoras que trabajan a 8X, 16X, 20X, 24X, etc., permiten grabar los650, 700 o ms megabytes (hasta 900 MB) de un disco compacto en unospocos minutos. Es habitual observar tres datos de velocidad, segn laexpresin ax bx cx (a:velocidad de lectura; b: velocidad de grabacin; c:velocidad de regrabacin).

Las unidades de DVD-ROM son aparentemente iguales que las de CD-ROM, pueden leer tanto discos DVD-ROM como CD-ROM. Se diferenciande las unidades lectoras de CD-ROM en que el soporte empleado tienehasta 17 GB de capacidad, y en la velocidad de lectura de los datos. Lavelocidad se expresa con otro nmero de la x: 12x, 16x... Pero ahora la x hace referencia a 1,32 MB/s. As:16x = 21,12 MB/s.

Las conexiones de una unidad de DVD-ROM son similares a las de la unidad de CD-ROM: controladora(normalmente est integradas en la propia placa base), fuente de alimentacin y tarjeta de sonido. La diferenciams destacable es que las unidades lectoras de discos DVD-ROM tambin pueden disponer de una salida deaudio digital. Gracias a esta conexin es posible leer pelculas en formato DVD y escuchar seis canales de audioseparados si disponemos de una buena tarjeta de sonido y un juego de altavoces apropiado (subwoofer mscinco satlites).

Las grabadoras/lectoras de dvd pueden leer y grabar y regrabar imgenes, sonido y datos en discos de variosgigabytes de capacidad, de una capacidad de 650 MB a 9 GB.

Las unidades de cd-rom y dvd-rom son similares. Habitualmente viene impreso qu es y la capacidad mximade almacenamiento en la cara no grabable.

5.3.1.4. Disco magneto-ptico.

Aunque visualmente es muy similar a un diskette, su capacidad dememoria difiere con ste.

La unidad de discos magneto-pticos permiten el proceso de lectura yescritura de dichos discos con tecnologa hbrida de los disquetes y losdiscos pticos, aunque en entornos domsticos fueron menos usadas quelas disqueteras y las unidades de CD-ROM, pero tienen algunas ventajasen cuanto a los disquetes:

Por una parte, admiten discos de gran capacidad: 230 MB, 640 MB o1,3 GB.

Adems, son discos reescribibles, por lo que es interesante emplearlos,por ejemplo, para realizar copias de seguridad.

No es posible alterar el contenido de los discos magneto-pticos pormedios nicamente magnticos, lo que los hace resistentes a este tipo decampos.

Las unidades de grabacin de discos magneto-pticos verifican lainformacin despus de escribirla, del mismo modo que las disqueteras, reintentando la operacin en casode falla o informando al sistema operativo si no puede efectuarse. Esto provoca una demora en laescritura tres veces superior a la lectura, pero hace que los discos sean sumamente seguros.

Los discos de almacenamiento magneto-ptico suelen ser reconocidos por el sistema operativo comodiscos duros, ya que no requieren de un sistema de ficheros especial y pueden ser formateados en FAT,HPFS, NTFS.

Actualmente su uso principal es como sistema de copia de seguridad de rpida disponibilidad y como unidadNAS para almacenar datos que suelen cambiar poco y donde mayoritariamente se aaden nuevos ficheros, comouna base de datos documental o las digitalizaciones de catlogos, libros, peridicos y documentos.

5.3.1.5. Tarjetas de memoria.

22/12/2014 eXe


Xell. cc by-sa. Procedencia.

Rox77. cc by-nc. Procedencia.

El lector de tarjetas de memoria es un perifrico que lee o escribe ensoportes de memoria flash. Actualmente, los instalados en computadores(incluidos en una placa o mediante puerto USB), marcos digitales, lectoresde DVD y otros dispositivos, suelen leer varios tipos de tarjetas.

Una tarjeta de memoria es un pequeo soporte de almacenamientoque utiliza memoria flash para guardar la informacin. Estas memorias sonresistentes a los rasguos externos y al polvo que han afectado a lasformas previas de almacenamiento porttil, como los CD y los disquetes.

Es habitual que exista un lector de tarjetas en los porttiles.

Este tipo de almacenamiento es muy comn que se utilice no slo enlos ordenadores, sino en otros tipos de dispositivos genricos: pdas,cmaras fotogrficas, mviles, etc.

Los tipos de memoria actualmente son:

Tarjeta Dimensiones mm Mx capacidad(2004)

CF (compactFlash) 43 x 36 x (3,3 o5,5)

3 GB

Microdrive 43 x 36 x 5,5 4 GBMMC (Multimedia Card) 24 x 32 x 1,4 512 MBSD (Secure Digital) 24 x 32 x 2,1 512 MBxD (Picture Card) 25 x 20 x 1,8 256 MBMS (Memory Stick) 50 x 21,5 x 2,8 128 MBMG-MS (MagicGateMemory Stick)

50 x 21,5 x 2,8 128 MB

MS-DUO (Memory StickDuo)

31 x 20 x 1,6 128 MB

MS-PRO (Memory StickPro)

50 x 21,5 x 2,8 1 GB

SM (SmartMedia) 45 x 37 x 0,76 128 MB

5.3.1.6. Memoria USB.

Una memoria USB (de Universal Serial Bus; en ingls pendrive, USBflash drive) es un dispositivo de almacenamiento que utiliza memoria flashpara guardar la informacin que puede requerir y no necesita bateras. Labatera era necesaria en los primeros modelos, pero los ms actuales yano la necesitan. Estas memorias son resistentes a los rasguos (externos),al polvo, y algunos al agua, como los disquetes, discos compactos y losDVD. En Espaa son conocidas popularmente como pinchos o lpices.

Estas memorias se han convertido en el sistema de almacenamiento y transporte personal de datos msutilizado, desplazando en este uso a los tradicionales disquetes, y a los CD. Se pueden encontrar en el mercadofcilmente memorias de 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128 y hasta 256 GB; siendo imprctico a partir de los 64GB por suelevado costo. Esto supone, como mnimo, el equivalente a 180 CD de 700MB o 91.000 disquetes de 1.44 MBaproximadamente. Su gran popularidad le ha supuesto infinidad de denominaciones populares relacionadas consu pequeo tamao y las diversas formas de presentacin, sin que ninguna haya podido destacar entre todasellas. El calificativo USB o el propio contexto permite identificar fcilmente el dispositivo informtico al que serefieren.

Los sistemas operativos actuales pueden leer y escribir en las memorias sin ms que conectarlas a un puerto

22/12/2014 eXe


Journey234. Dominio pblico. Procedencia.

USB del equipo encendido, recibiendo la energa de alimentacin a travs del propio conector que cuenta con 5voltios y 2,5 Watios como mximo. Linux tambin tiene soporte para dispositivos de almacenamiento USB desdeel kernel 2.4.

Saber ms....

5.3.1.7. Otros dispositivos.

Discos y cintas magnticas de gran capacidad: Son unidadesespeciales que se utilizan para realizar copias de seguridad o respaldo enempresas y centros de investigacin. Su capacidad de almacenamientopuede ser de cientos de gigabytes.

Almacenamiento en lnea: Hoy en da tambin debe hablarse de esta forma de almacenar informacin. Estamodalidad permite liberar espacio de los equipos de escritorio y trasladar los archivos a discos rgidos remotos,bien en red local (LAN) o fuera de sta (WAN), que garantizan, normalmente, la disponibilidad de la informacin.En este caso podemos hablar de dos tipos de almacenamiento en lnea: un almacenamiento de corto plazonormalmente destinado a la transferencia de grandes archivos va web; otro almacenamiento de largo plazo,destinado a conservar informacin que normalmente se dara en el disco rgido del ordenador personal.

5.3.2. Controladoras.

Debes conocerActualmente las controladoras fsicas estn integradas en la placa base. No implica que se

puedan instalar ms controladoras si

tema-1-fhw ( fundamentos hardware )

Documents