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Se denominan periféricos tanto a las unidades o dispositivos a través de los cuales el ordenadorse comunica con el mundo exterior, como a los sistemas que almacenan o archivan lainformación, sirviendo de memoria auxiliar de la memoria principal.

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  • Microprocesadores y Arquitectura del Computador

    1.1 PERIFRICOS. Se denominan perifricos tanto a las unidades o dispositivos a travs de los cuales el ordenador se comunica con el mundo exterior, como a los sistemas que almacenan o archivan la informacin, sirviendo de memoria auxiliar de la memoria principal. Se entender por perifrico a todo conjunto de dispositivos que, sin pertenecer al ncleo fundamental de la CPU-Memoria Central, permitan realizar operaciones de E/S, complementarias al proceso de datos que realiza la CPU (Fig.1.1). Figura 1.1. El PC y sus perifricos El procesador solo se comunica con la memoria principal, y las caractersticas de esta son :

    Su reducida capacidad para almacenar datos. Su volatilidad, pues al desconectar el ordenador de la red elctrica se borra su contenido. Atendiendo a la definicin dada, los perifricos se pueden clasificar en tres tipos: en

    unidades de entrada, unidades de salida y unidades de memoria masiva. Y aunque la memoria puede considerarse tambin como una unidad de entrada / salida,

    hay una caracterstica que la diferencia del resto de unidades: la informacin almacenada no es directamente entendible por el usuario, pues suele estar codificada, comprimida e incluso a veces encriptada por motivos de seguridad. Esto hace que la interaccin con el usuario no sea directa como en el resto de unidades.

    UNCP FIEE 2014 -1 I R.W. Snchez P.

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  • Microprocesadores y Arquitectura del Computador

    Los dispositivos de E/S transforman la informacin externa como una pulsacin en una tecla en impulsos elctricos que son codificados enviados hacia el procesador para su interpretacin, procesamiento y almacenamiento de forma automtica. Estas seales elctricas se codifican segn unos cdigos como el ASCII y la CPU recibe la informacin codificada siempre en binario.

    Otros dispositivos como las impresoras realizan el paso contrario, unos valores binarios que codifican un determinado carcter son convertidos en una serie de marcas grficas sobre un papel a fin de que el usuario lea o vea la informacin requerida.

    Partes de los perifricos: Todos los perifricos suelen tener dos partes claramente diferenciadas, a saber: una parte mecnica y otra parte electrnica.

    La parte mecnica est formada por dispositivos electromecnicos (conmutadores manuales, rels, motores, electroimanes, etc., que son controlados por elementos elctricos.

    La parte electrnica se encarga de controlar las rdenes que llegan de la CPU para la recepcin o transmisin de datos, y de generar las seales de control para manejar adecuadamente la parte mecnica del perifrico. En la parte electrnica es comn usar elementos opto electrnicos que actan como detectores o generadores de la informacin de entrada y salida, respectivamente. Tambin estos elementos se usan como detectores de posicin de los elementos mecnicos mviles del perifrico. Juegan un papel importante los conversores analgicos/digitales.

    Los dispositivos de E/S transforman la informacin externa en seales codificadas, permitiendo su transmisin, deteccin, interpretacin, procesamiento y almacenamiento de forma automtica. En el cuadro siguiente se puede ver una clasificacin completa de los perifricos ms usuales. Unidades de entrada: - Teclado.

    - Ratn (mouse).

    - Dispositivos de captura directa de datos: o Lectora de banda magntica.

    o Detectores pticos: de marcas, barras impresas, escneres, caracteres impresos, cmaras digitales, ...

    o Detectores de caracteres impresos (OCR). - Unidades de reconocimiento de voz.

    - Lpiz ptico.

    - Pantallas sensibles al tacto.

    - Palanca manual de control (joy-stick). UNCP FIEE 2014 -1 I R.W. Snchez P.

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    - Digitalizador o tableta grfica. Unidades de salida: - Monitores de visualizacin: tubo de e- y TFT.

    - Impresoras.

    - Sintetizador de voz.

    - Visualizadores (displays).

    - Registrador grfico (plotter). Unidades de memoria masiva auxiliar: - Discos magnticos.

    - Cintas magnticas.

    - Discos pticos y magnetopticos.

    - Memoria de silicio (PenDrive). Unidades mixtas: - Terminal interactivo teclado-pantalla.

    - Terminal teletipo.

    - Pantalla sensible al tacto. 1.2 TECLADO.

    Los teclados son perifricos similares a las mquinas de escribir (Cristopher L. Sholes en 1867), con sus teclas dispuestas en una distribucin que se conoce como QWERTY, y que se basa en la idea de que las teclas ms utilizadas (en ingls) estn lo ms separadas posibles entre si y adems la mano izquierda se use en un 60% de las ocasiones (40% la mano derecha, ms hbil). Ver figura 1.2.

    Figura 1.2. Teclados QWERTY

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    Detalle de mquina de escribir tradicional.

    Al pulsar una tecla se cierra un conmutador que hay en el interior del teclado, y mediante el chip 8742 se detecta que tecla se ha pulsado para que posteriormente una lgica circuitos codificadores llamados controladores de teclado (8042) generen el cdigo correspondiente al carcter seleccionado (ASCII, por ejemplo), y enven una interrupcin a la CPU para avisar de que tecla o teclas han sido pulsadas. Normalmente, el programa gestor de teclado hace un eco del carcter pulsado visualizndolo en el monitor, pero eso no quiere decir que ese carcter haya sido enviado a la CPU. Su funcionamiento detallado es como sigue: los teclados poseen internamente una matriz de teclas y un circuito integrado (el 8742) que se encarga de supervisar esta matriz y detectar las pulsaciones. Cuando se detecta una pulsacin, o la liberacin de una tecla, se escribe su cdigo en un buffer interno del teclado y a continuacin el teclado transmite este cdigo al controlador que se encuentra en la placa base del procesador va serie a travs del cable del teclado. Al pulsar se genera una interrupcin o llamada que detecta el 8742 y genera el cdigo ASCII de la tecla pulsada (con el bit-7 a 0) y al soltar se genera el mismo cdigo pero con el bit-7 activado a 1. Por ejemplo, si se pulsa la 'A' se generar una INT 9 y aparecer en el puerto del teclado (60h) el byte 1Eh, al soltar la 'A' se generar otra INT 9 y se podr leer el byte 9Eh del puerto del teclado. Este controlador 8742 incluido en el teclado posee las siguientes funciones: a) Prevenir falsas repeticiones (rebotes) o pulsaciones incorrectas. b) Traducir la tecla pulsada en un cdigo nico, llamado scan-code. Suele ocupar un byte. c) Repetir un carcter si se ha pulsado durante cierto tiempo (del orden de un segundo como mnimo). d) Detectar las pulsaciones simultneas de varias teclas. El conector de teclado posee 5 hilos para transmitir las seales: Seal de reloj, datos, reset , tierra y alimentacin Ello permite establecer una comunicacin bidireccional entre la CPU y el teclado. La lnea de reset sirve para inicializar el teclado.

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    Figura 1.3. Esquema grfico de conexin de un teclado. Cuando se produce una pulsacin, el controlador transfiere un cdigo al ordenador (make-code) que genera una interrupcin para que la rutina de tratamiento lea el cdigo enviado. Es el driver de teclado el que en estas interrupciones se encarga de combinar los cdigos para generar los caracteres (maysculas, minsculas, teclas de funcin, control, ...). Las teclas expandidas -las que han sido aadidas al teclado estndar de 83/84 teclas- o las combinaciones de teclas como ALT-teclado numrico, tienen un comportamiento especial, ya que pueden generar hasta 4 interrupciones consecutivas (con un intervalo de unos 1,5 milisegundos, 3 ms en los cdigos dobles que convierte en uno el 8042). En la figura 1.4 se observa un diagrama similar de cmo funciona el teclado de un ordenador.

    Figura 1.4. Diagrama del esquema de conexin de un teclado.

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    Segn las normas ANSI (American National Standars Institute) los teclados deben contener los siguientes tipos de letras: Teclado principal: Caracteres alfabticos, numricos y especiales, como una mquina de escribir ms o menos. Teclas de gestin de imagen: sobre la pantalla aparece un cursor que indica donde va a aparecer el siguiente carcter a teclear, pues bien, deben haber unas teclas que nos permitan mover y situar este cursor en la posicin que nosotros elijamos. Adems estas teclas de gestin de imagen deben permitirnos borrar un carcter o una lnea completa. Incluso deben permitirnos modificar el contenido de la memoria intermedia antes de que su contenido sea enviado a la CPU. Teclado numrico: son teclas que contienen los caracteres numricos y operaciones bsicas sobre ellos (+,-,*,/), adems del punto decimal. En el teclado de la figura 1.3 se puede observar estos caracteres a la derecha del teclado. Teclas de funciones: son teclas cuya funcin puede ser predefinida por el usuario mediante los programas que este desarrolle o lo estn por los programas que estamos utilizando en cada momento. Son de F1 a F12. Hoy en da exinten adems multiples teclas programables por los programas o el usuario. Teclas de funciones locales: controlan funciones propias del terminal, como la impresin del contenido de la pantalla, teclas de escape, avance de pg