Comunicacin Interna en la ComputadoraBusEn arquitectura de computadoras, el bus (o canal) es un sistema digital que transfiere datos entre los componentes de una computadora o entre computadoras. Est formado por cables o pistas en un circuito impreso, dispositivos como resistores y condensadores adems de circuitos integrados.En los primeros computadores electrnicos, todos los buses eran de tipo paralelo, de manera que la comunicacin entre las partes del computador se haca por medio de cintas o muchas pistas en el circuito impreso, en los cuales cada conductor tiene una funcin fija y la conexin es sencilla requiriendo nicamente puertos de entrada y de salida para cada dispositivo.La tendencia en los ltimos aos es hacia uso de buses seriales como el USB, Firewire para comunicaciones con perifricos reemplazando los buses paralelos, incluyendo caso como el del microprocesador con el chipset en la placa base. Esto a pesar de que el bus serial posee una lgica compleja (requiriendo mayor poder de cmputo que el bus paralelo) a cambio de velocidades y eficacias mayores. Es un camino de comunicacin entre dos dispositivos. Es el conjunto de lneas (cables) de hardware utilizado para la transmisin de datos entre los componentes de un sistema informtico. Medio por el cual los datos se transfieren de una parte de una computadora a otra. El bus se puede comparar con una autopista en la que los datos viajan dentro de una computadora. Conjunto de lneas elctricas (tiras de metal sobre una placa de circuito impreso).

Caractersticas Se trata de un medio de comunicacin compartido. La cantidad de informacin que se transmite es en forma simultnea. Este volumen se expresa en bits y corresponde al nmero de lneas fsicas mediante las cuales se enva la informacin en forma simultnea. El trmino "ancho" se utiliza para designar el nmero de bits que un bus puede transmitir simultneamente. La velocidad del bus se define a travs de su frecuencia (que se expresa en Hercios o Hertz), es decir el nmero de paquetes de datos que pueden ser enviados o recibidos por segundo. Cada vez que se envan o reciben estos datos podemos hablar de ciclo. De esta manera, es posible hallar la velocidad de transferencia mxima del bus (la cantidad de datos que puede transportar por unidad de tiempo) al multiplicar su ancho por la frecuencia. Por lo tanto, un bus con un ancho de 16 bits y una frecuencia de 133 MHz, tiene una velocidad de transferencia de: 16 * 133.10 = 2128 bit/s

Bus Speed ComparisonsBus typeWidthSpeedTotal rateISA16 bits 8MHz16MB/secEISA32 bits 8MHz32MB/secVL-bus32 bits 25MHz100MB/secVL-bus32 bits 33MHz132MB/secPCI32 bits 33MHz132MB/secPCI64 bits 33MHz264MB/secEstructuraPuede llegar a tener hasta 100 lneas, cada lnea con alguna funcin particular, existen buses muy diversos, las cuales estn ordenados en tres grandes grupos:Bus Local: Bus entre el CPU, la memoria y dispositivos perifricos que corre a la velocidad del CPU.Bus de datos: Para la transmisin de datos.Bus de direccin: Para designar la fuente y destino, est limitada por la capacidad de memoria.Bus de control: Para controlar el acceso de las lneas de datos y de direccin, CPU o controlador de Bus.Bus Normalizados: Son los que estn en contacto con los perifricos y las tarjetas de expansin.Bus Local (Local Bus)El bus local PCI (Peripheral Component Interconnect) es un bus de alta perfomance de 32 o 64 bits con lneas de direccin y de datos multiplexadas. Su uso se orienta como mecanismo de interconexin entre controladores de perifricos altamente integrados, placas perifricas de expansin y sistemas procesador/memoria.Se ha definido como meta principal establecer un estndar industrial, con una arquitectura de bus local de alta perfomance que ofrezca bajo costo y permita diferenciacin. El punto fundamental es permitir nuevos valores en cuanto a precio y perfomance de los sistemas actuales, pero tambin es importante que el nuevo estndar se acomode a los requerimientos de sistemas futuros y sea aplicable a mltiples plataformas y arquitecturas.En un computador personal, el bus VL y el PCI suministran una transferencia de datos ms rpida que el bus ISA tradicional.A partir del 386, cuando las velocidades de la CPU comenzaron a acelerarse enormemente, los computadores personales vienen con dos buses. La CPU tiene acceso a sus chips de memoria a travs de una va de acceso interna de 32 bits (63 bits con el Pentium), conocida como bus local, a la velocidad ms alta del reloj de la CPU (25MHz, 33MHz, etc.). Sin embargo, tradicionalmente ha tenido acceso a sus dispositivos perifricos en forma ms lenta, en un bus ISA de 16 bits slo a 8MHz. Incluso en el bus EISA de 32 bits inherentemente ms rpido corre en forma lenta para acomodar las tarjetas ISA, que se conectan a ste.Los estndares de bus VL de VESA y de bus local PCI de Intel se crearon para aprovechar las velocidades ms altas de la CPU. El PC corre a 33MHz; el bus VL hasta a 40MHz; esperndose ms altas velocidades. Las tarjetas base ISA y EISA se construyen ahora con ranuras adicionales para el bus VL o las tarjetas PCI, o ambos.

Bus de Datos (Data Bus)A travs del bus de datos circulan los datos entre los elementos componentes del ordenador. Estos datos pueden ser de entrada o salida respecto a la CPU. Comunican a sta con la memoria y con los controladores de entrada/salida. Este bus tambin es conocido como bus de entrada/salida.

Bus de Direcciones (Adress Bus)La informacin que circula en este bus son direcciones de posiciones de memoria. El sentido en que circulan estas direcciones es siempre desde la CPU hacia la memoria principal. Es un canal del microprocesador totalmente independiente del bus de datos donde se establece la direccin de memoria del dato en trnsito.El bus de direccin consiste en el conjunto de lneas elctricas necesarias para establecer una direccin. La capacidad de la memoria que se puede direccionar depende de la cantidad de bits que conforman el bus de direcciones, siendo 2n (dos elevado a la ene) el tamao mximo en bytes del banco de memoria que se podr direccionar con n lneas. Por ejemplo, para direccionar una memoria de 256 bytes, son necesarias al menos 8 lneas, pues 28 = 256. Adicionalmente pueden ser necesarias lneas de control para sealar cuando la direccin est disponible en el bus. Esto depende del diseo del propio bus.

Bus de Control (Control Bus)A travs de este bus circulan las seales de control de todo el sistema. Este bus, al contrario que el de direcciones, es de entrada y salida, debido a que la CPU enva seales de control a los dispositivos perifricos y estos envan a la CPU informacin sobre su estado de funcionamiento.El Bus de Control tiene la tarea de marcar el estado de una instruccin dada a la PC.Gobierna el uso y acceso a las lneas de datos y de direcciones. Como estas lneas estn compartidas por todos los componentes tiene que proveerse de determinados mecanismos que controlen su utilizacin. Las seales de control transmiten tanto rdenes como informacin de temporizacin entre los mdulos del sistema.Un bus de control, es parte del bus de la computadora (la conexin fsica), que es utilizado por la CPU para comunicarse con otros dispositivos. El bus de control transmite comandos desde la CPU y devuelve una seal de estado desde el dispositivo.El Bus de Control es utilizado para sincronizar las actividades y transacciones con los perifricos del sistema. Algunas de estas seales, como R/W, son seales que la CPU enva para indicar que tipo de operacin se espera en ese momento. Los perifricos tambin pueden remitir seales de control a la CPU, como son INT, Reset, Bus RQ. Las seales ms importantes en el bus de control son las seales de cronmetro, que generan los intervalos de tiempo durante los cuales se realizan las operaciones. Este tipo de seales depende directamente del tipo del microprocesador.

Lneas tpicas del bus de control Escritura en memoria (Memory write). Lectura de memoria (Memory Read). Escritura de E/S (I/O Write). Lectura de E/S (I/O Read). Transferencia reconocida (Transfer ACK-Acknowledge). Peticin del bus (Bus Request). Cesin del bus (Bus Grant). Peticin de interrupcin (Interrupt Request). Interrupcin reconocida (Interrupt ACK). Reloj (Clock). Inicio (Reset).

Bus NormalizadoSCSI: Esta es la norma original, a partir de la cual se desarrollaron todas las dems. El ancho de bus es de 8 bits. No permite una longitud de bus mayor de 6 metros y una velocidad de transferencia terica de hasta 5MB/s, aunque en la prctica no se alcanzan velocidades superiores a los 2MB/s a causa de los perifricos conectados.SCSI-II: Esta versin no es ms que una revisin de la SCSI, por lo que solo le aporta nuevos comandos de control. La velocidad de transferencia sigue en la misma lnea que el SCSI.Fast SCSI-II: Esta s que es una versin nueva, que ofrece velocidades de hasta 10MB/s, en modo sncrono, siempre de forma terica.Wide SCSI: Nueva versin de la norma SCSI que ofrece un ancho de bus de 16 bits, lo que dobla (tericamente) la velocidad de transferencia, puesto que en un mismo ciclo se transmiten el doble de bytes. Existen adaptadores Wide SCSI-SCSI, por lo que este tipo de perifricos pueden ser usados en un Amiga.Differencial SCSI: Esta versin SCSI utiliza un sistema de cableado diferencial en sus lneas, lo que permite extender la longitud del bus hasta 25 metros.Existen adaptadores Differencial SCSI - SCSI, por lo que este tipo de perifricos pueden ser usados en un Amiga.Fast Wide SCSI: Nueva revisin de la norma Wide SCSI, que ofrece un ancho de bus bien de 16 o de 32 bits, aunque esta ltima variante es muy rara.

Evolucin de los procesadores Intel para PC.ProcesadorBus de direccionesBus de datos

80862016

8088208

801862016

80188208

802862416

80386 SX3216

80386 DX3232

80486 DX3232

80486 SX3232

Pentium3264

Pentium Pro3264

FuncionamientoSi un mdulo desea enviar un dato a otro debe hacer dos cosas: Obtener el uso del Bus Transmitir el dato a travs del bus de datosSi un mdulo desea pedir un dato a otro mdulo: Obtener el uso del bus Trasmitir peticin a travs de las lneas de control o direccinAncho de banda de algunos buses tpicosBUSReloj (MHz)BitsA.B. (MB/S)

PC original4.7784.77

ISA81616

EISA83232

MCA103240

VLB3332132(lectura)66(escritura)

PCI3332/64132/264

AGP

Pentium (system)6664528

SCSI-21016/3220/40

PCMCIA1162

Ancho de banda requerido en algunas aplicaciones:AplicacinA.B. (MB/S)

Puerto serie 9600 bps1.1710-3

Modem 56 K710-3

Sonido telefnico810-3

Sonido CD0.15

Ethernet 10 Mbps1.25

Ethernet 100 Mbps12.5

CD-ROM 32X4.7

Video 1024x76867.5

DireccionamientoAccin de asignar una direccin de memoria a un conjunto de datos.Es un transmisor para una localizacin de memoria con la cual un programa informtico o un dispositivo de hardware deben almacenar un dato para su posterior reutilizacin.Una forma comn de describir la memoria principal de un ordenador es como una coleccin de celdas que almacenan datos e instrucciones. Cada celda est identificada unvocamente por un nmero o direccin de memoria.Cuando un proceso de aplicacin desea establecer una conexin con un proceso de aplicacin remoto, debe especificar a cul debe conectarse, ya sea con transporte con conexin o sin conexin. El mtodo que se emplea es definir direcciones de transporte en las que los procesos pueden estar a la escucha de solicitudes de conexin. Se usar el trmino neutral TSAP (Transport Service Acces Point, punto de acceso al servicio de transporte). Los puntos terminales anlogos de la capa de red se llaman NSAP (Network Service Access Point, puntos de acceso al servicio de red), como por ejemplo las direcciones IP.Unos de los esquemas que se utilizan en Unix se conocen como protocolo inicial de conexin. Aqu cada servidor tiene un servidor de procesos especial que acta como apoderado (proxy) de los servidores de menor uso y escucha en un grupo de puertos al mismo tiempo, esperando una solicitud de conexin TCP. Cuando un usuario comienza por emitir una solicitud CONNECT, especificando la direccin TSAP (puerto TCP) del servicio que desea, si no hay ningn servidor esperndolos, consiguen una conexin al servidor de procesos.Tras obtener la solicitud entrante, el servidor de procesos genera el servidor solicitado permitindole heredar la conexin con el usuario existente. El nuevo servidor entonces hace el trabajo requerido, mientras que el proceso retorna a escuchar nuevas peticiones

Direccionamiento modo realEl modo real es un modo de operacin del 80286 y posteriores CPU compatibles de la arquitectura x86. El modo real est caracterizado por 20 bits de espacio de direcciones segmentado (significando que solamente se puede direccionar 1 MB de memoria), acceso directo del software a las rutinas del BIOS y el hardware perifrico, y no tiene conceptos de proteccin de memoria o multitarea a nivel de hardware. Todos los CPU x86 de las series del 80286 y posteriores empiezan en modo real al encenderse el computador; los CPU 80186 y anteriores tenan solo un modo operacional, que era equivalente al modo real en chips posteriores.La arquitectura 286 introdujo el modo protegido, permitiendo, entre otras cosas, la proteccin de la memoria a nivel de hardware. Sin embargo, usar estas nuevas caractersticas requiri instrucciones de software adicionales no necesarias previamente. Puesto que una especificacin de diseo primaria de los microprocesadores x86 es que sean completamente compatibles hacia atrs con el software escrito para todos los chips x86 antes de ellos, el chip 286 fue hecho para iniciarse en modo real, es decir, en un modo que tena apagadas las nuevas caractersticas de proteccin de memoria, de modo que pudieran ejecutar sistemas operativos escritos para microprocesadores ms viejos. Al da de hoy, incluso los ms recientes CPU x86 se inician en modo real al encenderse, y pueden ejecutar el software escrito para cualquier chip anterior.Los sistemas operativos DOS (MS-DOS, DR-DOS, etc.) trabajan en modo real. Las primeras versiones de Microsoft Windows, que eran esencialmente un shell de interface grfica de usuario corriendo sobre el DOS, no eran realmente un sistema operativo por s mismas, corran en modo real, hasta Windows 3.0, que poda ejecutarse tanto en modo real como en modo protegido. Windows 3.0 poda ejecutarse de hecho en dos "sabores" de modo protegido; el "modo estndar", que corra usando modo protegido, y el "modo mejorado 386", que adems usaba direccionamiento de 32 bits y por lo tanto no corra en un 286 (que a pesar de tener modo protegido, segua siendo un chip de 16 bits; los registros de 32 bits fueron introducidos en la serie 80386). Con Windows 3.1 se retir el soporte para el modo real, y fue el primer ambiente operativo de uso masivo que requiri por lo menos un procesador 80286. Casi todos los sistemas operativos modernos x86 (Linux, Windows 95 y posteriores, OS/2, etc.) cambian el CPU a modo protegido o a modo largo en el arranque.

Direccionamiento Modo ProtegidoEs un modo operacional de los CPU compatibles x86 de la serie 80286 y posteriores. Tiene un nmero de nuevas caractersticas diseadas para mejorar las multitareas y la estabilidad del sistema, como proteccin de memoria, y soporte de hardware para memoria virtual as como de conmutacin de tareas.La mayora de los sistemas operativos x86 modernos corren en modo protegido, incluyendo Linux, FreeBSD, OpenBSD, NetBSD, y Microsoft Windows 3.0 y posteriores. (Windows 3.0 tambin corra en el modo real para la compatibilidad con las aplicaciones de Windows 2.x).El 80286 no agreg mucho ms all de tener acceso de hasta 16 MB de memoria fsica y de 1 GB de memoria virtual (512 MB global, 512 MB local).Tambin era compatible con el cdigo del modo real a nivel binario, as que en teora, el cdigo de aplicacin del 8086 y 80186 poda correr en modo protegido si segua las siguientes reglas, (aunque correra ms lento que en el modo real porque la carga de registros de segmento es ms lenta): No aritmtica de segmento. No uso de instrucciones privilegiadas. No acceso directo de hardware. No escritura al segmento de cdigo (lo que significa que el cdigo automodificable nunca est permitido). No ejecucin de datos (eso, junto con la segmentacin, proporciona una cierta proteccin de desbordamiento buffer). Es un modo operacional de los CPU compatibles x86 de la serie 80286 y posteriores. Multitareas. Estabilidad del sistema, como proteccin de memoria. Se agreg un sistema de paginacin.Utiliza los registros de segmento como punteros a unos nuevos registros de direccin de 24 bits denominados tablas de descripcin (descriptor tables), que permiten acceder a un mximo de 224 (16 MB) de memoria fsica, de forma que los registros de segmento son selectores que marcan el inicio de una direccin de 24 bits.El descriptor especifica la ubicacin del segmento en memoria, su longitud y sus derechos de acceso.Otra diferencia, en los 80386 y posteriores, es que en modo protegido la direccin de desplazamiento puede ser un nmero de 32 bits, es por esto que puede direccionar hasta 4 Gb de longitud.

Modo Real VirtualEsta tcnica consiste en hacer creer al programa que dispone de ms memoria que la fsicamente disponible en RAM. Este artificio tiene sentido porque en ese momento (y actualmente), la memoria extendida era mayor que la fsicamente disponible en muchos sistemas, adems el disco duro era estndar en todos los equipos.Esta RAM ficticia se conoce como memoria virtual; una simulacin conocida de antiguo en el mundo de los mainframes, que fue introducida en la informtica personal a partir del 80286.La mayora de los ordenadores tienen cuatro tipos de memoria: Registros en la CPU. La memoria cach (tanto dentro como fuera del CPU). La memoria fsica (generalmente en forma de RAM, donde la CPU puede escribir y leer directa y razonablemente rpido). El disco duro que es mucho ms lento, pero tambin ms grande y barato.Hay ocasiones en que la RAM est demasiado fragmentada y el Sistema no puede asignar suficiente espacio contiguo a una aplicacin. Por ejemplo, el caso en que Windows muestra el conocido mensajito: No hay suficiente memoria debe cerrar alguna aplicacin en curso suele deberse a que no hay suficiente memoria grfica contigua, es decir, memoria RAM asignada a la tarjeta de video.Adems de facilitar la apariencia de ms RAM que la fsicamente disponible, este mecanismo permite que diversas aplicaciones compartan la misma memoria fsica. Aunque para ello se requieran constantes maniobras de carga y descarga (swapping) de trozos del fichero de intercambio a memoria, por lo que el rendimiento global del sistema se resiente si la desproporcin entre el fichero de intercambio y la RAM es muy notable.

TemporizacinEl temporizador es un circuito digital, dispone de dos salidas al igual que un flip flop, una salida es la inversa de la otra, a diferencia del flip flop quin cuenta con dos estados estables, el temporizador solamente posee un estado estable, el otro estado es inestable, permanece en su estado estable, hasta que se activa con un pulso de entrada, una vez que se activa cambia a su estado inestable y ah permanece por un periodo fijo de tiempo, este tiempo lo determina una constante de tiempo externa que se conecta al temporizador, despus de que transcurre el tiempo, las salidas del temporizador regresan a su estado estable, hasta que se activan otra vez. La finalidad de la temporizacin es retardar el paso de una seal desde un nodo del circuito hasta otro punto, el diseo de este circuito se realiza con un dispositivo que se conoce con el nombre de monoestable o temporizador, ste elemento electrnico dispone de una entrada y una salida, se tienen tres temporizadores bsicos que se denominan; el primero, temporizacin a la activacin, el segundo se llama temporizacin a la desactivacin y el tercero es una combinacin de las dos anteriores, temporizacin a la activacin y desactivacin simultneas. Se dispone de dos tipos de comportamiento en que se manifiestan las salidas de los temporizadores, "redisparables" y "no redisparables" y su entrada responde a dos tipos de disparo, "activacin" y "desactivacin".

Reloj del SistemaEl reloj de una computadora se utiliza para dos funciones principales:1. Para sincronizar las diversas operaciones que realizan los diferentes subcomponentes del sistema informtico.2. Para saber la hora.El reloj fsicamente es un circuito integrado que emite una cantidad de pulsos por segundo, de manera constante. Al nmero de pulsos que emite el reloj cada segundo se llama Frecuencia del Reloj.La frecuencia del reloj se mide en Ciclos por Segundo, tambin llamados Hertzios, siendo cada ciclo un pulso del reloj. Como la frecuencia del reloj es de varios millones de pulsos por segundo se expresa habitualmente en Mega hertzios.El reloj marca la velocidad de proceso de la computadora generando una seal peridica que es utilizada por todos los componentes del sistema informtico para sincronizar y coordinar las actividades operativas, evitando el que un componente maneje unos datos incorrectamente o que la velocidad de transmisin de datos entre dos componentes sea distinta.Cuanto mayor sea la frecuencia del reloj mayor ser la velocidad de proceso de la computadora y podr realizar mayor cantidad de instrucciones elementales en un segundo.Entre pulso y pulso solamente puede tener lugar una sola accin.Cuanto ms grande sea el nmero, ms rpido ser el procesamiento.

Reset del SistemaSe conoce como reset a la puesta en condiciones iniciales de un sistema. Este puede ser mecnico, electrnico o de otro tipo. Normalmente se realiza al conectar el mismo, aunque, habitualmente, existe un mecanismo, normalmente un pulsador, que sirve para realzar la puesta en condiciones iniciales manualmente.Los microcontroladores pueden provocar una inicializacin por tres causas:1. Al conectarse la alimentacin, mediante el circuito de auto-inicializacin (power on reset).2. Al poner a cero el terminal MCLR (negado de Master Clear Reset) durante el funcionamiento o el estado de reposo del microcontrolador.3. Al rebasar su capacidad el temporizador delcircuito de vigilancia o WDT (Watch Dog Timer).El Reset manual se utiliza por ejemplo para arrancar una secuencia de encendidos de un conjunto de LED o para salir de alguna condicin inestable en algunos decodificadores. Como sabemos el reset pone en cero todos los contadores internos.

Los PIC son una familia de microcontroladores tipo RISC fabricados por Microchip Technology Inc. y derivados del PIC1650, originalmente desarrollado por la divisin de microelectrnica de General Instrument. El nombre actual no es un acrnimo. En realidad, el nombre completo es PICmicro, aunque generalmente se utiliza comoPeripheral Interface Controller(controlador de interfaz perifrico). El comportamiento del circuito y el estado de los registros afectados por un RESET son diferentes dependiendo de la situacin que se produzca.

Perro guardin o WatchdogCuando el computador personal se bloquea por un fallo del software u otra causa, se pulsa el botn del reset y se reinicia el sistema. Pero un microcontrolador funciona sin el control de un supervisor y de forma continuada las 24 horas del da.El Perro Guardin consiste en un contador que, cuando llega al mximo, provoca un reset automticamente en el sistema.Se debe disear el programa de trabajo que controla la tarea de forma que resetee al Perro Guardin de vez en cuando antes de que provoque el reset. Si falla el programa o se bloquea (si cae en bucle infinito), no se refrescar al Perro guardin y, al completar su temporizacin, provocar el reset del sistema.Estados de esperaCuando se conectan tarjetas al bus de la PC, un problema comn es igualar la velocidad de los ciclos del bus con la de las tarjetas. Es comn que una tarjeta sea ms lenta que el bus. As, el bus de la PC est diseado para resolver este problema. La seal READY del bus se puede usar para extender la longitud del ciclo del bus para igualar una tarjeta lenta o parar el bus del sistema hasta que se sincronice con el ciclo de la tarjeta.Los ciclos del bus del 8088 normalmente son de cuatro pulsos y se describen por T1 hasta T4.En algunos ciclos el hardware de la PC, automticamente inserta un pulso ocioso extra llamado TW. La seal READY se usa para insertar estados nuevos o adicionales de espera. Debido a que los diferentes ciclos del bus requieren distintos tiempos, la seal READY se debe controlar de manera diferente.El hardware de la PC no inserta estados de espera en los ciclos de lectura o escritura a memoria, sino que esto lo hace la tarjeta usando la seal READY. Un estado de espera es un tiempo (Tw) adicional de reloj introducido entre T2 y T3 para alargar el ciclo del bus.Si se introduce un estado de espera, entonces el tiempo normal de acceso a la memoria (que es de 460 nseg con un reloj de 5 MHz) se alarga por un periodo de reloj (200 nseg) hasta 660 nseg.Para la generacin de un estado de espera se agrega un estado ocioso (0 o Tw) entre T2 y T3 a partir de la seal READY (que es la seal de verificacin de control de sincrona), extendiendo as la longitud del ciclo del bus para igualarlo a una tarjeta lenta o parar el bus del sistema hasta que se sincronice con el ciclo de la tarjeta (este control de sincrona vuelve a recaer sobre la seal READY).

Interrupciones de hardwareLas interrupciones y las excepciones son eventos que indican que existe una condicin en algn lugar del sistema, o del programa en ejecucin, que requiere la atencin del procesador. Generalmente resultan en una transferencia forzada del flujo de ejecucin hacia una rutina denominada manejador de interrupciones. Las interrupciones se asocian normalmente a eventos hardware, mientras que las excepciones se producen cuando se detectan ciertas condiciones durante la ejecucin, como divisin por cero, fallos de pgina, violaciones de segmento, etc. La arquitectura de errores de mquina del Pentium 4, Intel Xeon, familia P6, y Pentium, permite que se genere una excepcin cuando se detectan errores de bus o errores internos del hardware. El mecanismo para el manejo de excepciones e interrupciones en la arquitectura IA-32 permite que stas sean manipuladas de manera transparente a los programas de aplicacin y al mismo sistema operativo. Cuando se genera una interrupcin o una excepcin, el procedimiento en ejecucin se suspende automticamente mientras el procesador ejecuta el manejador correspondiente; cuando esta operacin se termina, el procesador reanuda la ejecucin de la tarea interrumpida. La reanudacin del proceso sucede sin prdida de la continuidad del programa, a menos que el retorno no sea posible o que el evento haya causado la terminacin del programa.Los procesadores 8088, 20286 y siguientes disponen de dos patillas para este servicio especfico. Las designadas INTR y NMI, que sirven para atender las interrupciones enmascarables y no enmascarables respectivamente. A su vez, el procesador utiliza ciertas seales en algunas de sus patillas para generar un ciclo INTA (Interrupt Acknowledge), que sirve para notificar al PIC que ha recibido la interrupcin.

EnmascarableCualquier interrupcin externa que se entregue al procesador a travs del pin INTR o a travs del APIC local se denomina interrupcin hardware enmascarable, adems, bajo control del software, el procesador es capaz de aceptar o ignorar dichas interrupciones.El procedimiento es el siguiente: Se enva una seal a la patilla INTR, y en funcin del ag IF del registro FLAGS, la interrupcin es atendida o ignorada. Si se acepta, el procesador termina la instruccin que estuviera ejecutando y responde mediante una combinacin de seales INTA; generalmente dos, la primera para avisar al PIC y la segunda para indicarle al PIC que debe colocar un byte en el bus de datos con el nmero de la interrupcin, para que el procesador pueda interpretar el servicio solicitado y por tanto, el manejador al cual debe saltar. El valor que el procesador recibe se multiplica desplazando binariamente dos posiciones a la izquierda. Seguidamente, se salvan en la pila los valores del registro del contador de programa y de segmento de cdigo, se deshabilita el ag IF y se ejecuta el servicio.

No enmascarableSignifica que la interrupcin no puede ser deshabilitada por software. Este tipo de interrupciones ocurren cuando se recibe una seal en la patilla NMI (Nonmaskable Interrupt) del procesador; se reservan para casos en que es crtica la respuesta, por ejemplo, que se detecte un error de paridad en la memoria. Adems son de prioridad ms alta que las enmascarables. La nica forma de enmascarar estas interrupciones es a travs de circuitos externos al procesador, por ejemplo a nivel del PIC.Cuando el procesador recibe una de estas instrucciones no se genera ningn ciclo de reconocimiento de la instruccin (INTA), y el procesador le asigna un 2 como nmero de excepcin. La penltima instruccin de la rutina de servicio es enviar una seal para indicar el fin de la interrupcin (EOI) para que el PIC pueda seguir enviando interrupciones (sino nos encontraramos en un bucle infinito); a continuacin se restauran los registros a su estado inicial (existente antes de que se produjera la interrupcin).

Acceso directo a memoriaEl acceso directo a memoria permite a cierto tipo de componentes de ordenador acceder a la memoria del sistema para leer o escribir independientemente de la CPU principal.Muchos sistemas hardware utilizan DMA, incluyendo controladores de unidades de disco, tarjetas grficas y tarjetas de sonido.DMA es una caracterstica esencial en todos los ordenadores modernos, ya que permite a dispositivos de diferentes velocidades comunicarse sin someter a la CPU a una carga masiva de interrupciones.Una transferencia DMA consiste principalmente en copiar un bloque de memoria de un dispositivo a otro. En lugar de que la CPU inicie la transferencia, la transferencia se lleva a cabo por el controlador DMA.Un ejemplo tpico es mover un bloque de memoria desde una memoria externa a una interna ms rpida. Tal operacin no ocupa el procesador y como resultado puede ser planificado para efectuar otras tareas.Las transferencias DMA son esenciales para aumentar el rendimiento de aplicaciones que requieran muchos recursos. Cabe destacar que aunque no se necesite a la CPU para la transaccin de datos, s que se necesita el bus del sistema (tanto bus de datos como bus de direcciones), por lo que existen diferentes estrategias para regular su uso, permitiendo as que no quede totalmente acaparado por el controlador DMA.

Sistema de videoNmero de imgenes por segundo. Velocidad de carga de las imgenes: nmero de imgenes por unidad de tiempo de vdeo, para viejas cmaras mecnicas cargas de seis a ocho imgenes por segundo (fps) o 120 imgenes por segundo o ms para las nuevas cmaras profesionales. Los estndares PAL y SECAM especifican 25 fps, mientras que NTSC especifica 29,97 fps.El cine es ms lento con una velocidad de 24 fps, lo que complica un poco el proceso de transferir una pelcula de cine a vdeo. Para lograr la ilusin de una imagen en movimiento, la velocidad mnima de carga de las imgenes es de unas quince imgenes por segundo.EntrelazadoEl video puede ser entrelazado o progresivo. El entrelazado fue inventado como un mtodo de lograr una buena calidad visual dentro de las limitaciones de un estrecho ancho de banda.Las lneas entrelazadas de cada imagen estn numeradas consecutivamente y divididas en dos campos: el campo de impares (campo superior), que consiste en las lneas de los nmeros impares y el campo de pares (casilla inferior), que consiste en las lneas de los nmeros pares.NTSC, PAL y SECAM son formatos entrelazados. Las especificaciones abreviadas de la resolucin de video a menudo incluyen una i para indicar entrelazado. Por ejemplo, el formato de video PAL es a menudo especificado como 576i50, donde 576 indica la lnea vertical de resolucin, i indica entrelazado, y el 50 indica 50 campos (la mitad de imgenes) por segundo.En los sistemas de barrido progresivo, en cada perodo de refresco se actualizan todas las lneas de exploracin.El resultado es una mayor percepcin de la resolucin y la falta de varios artefactos que pueden formar parte de una imagen estacionaria aparentemente en movimiento o que parpadea.Un procedimiento conocido como desentrelazado puede ser utilizado para transformar el flujo entrelazado, como el analgico, el de DVD, o satlite, para ser procesado por los dispositivos de barrido progresivo, como el que se establece en los televisores TFT, los proyectores y los paneles de plasma.El desentrelazado no puede, sin embargo, producir una calidad de video equivalente al material de barrido progresivo real. Resolucin de video El tamao de una imagen de video se mide en pxeles para video digital, o en lneas de barrido horizontal y vertical para video analgico. En el dominio digital, (por ejemplo DVD) la televisin de definicin estndar (SDTV) se especifica como 720/704/640 x 480i60 para NTSC y 768/720 x 576i50 para resolucin PAL o SECAM. Sin embargo, en el dominio analgico, el nmero de lneas de barrido sigue siendo constante (486 NTSC/576 PAL), mientras que el nmero de lneas horizontal vara de acuerdo con la medicin de calidad de la seal: aproximadamente 320 pxeles por lnea para calidad VCR, 400 pxeles para las emisiones de televisin, y 720 pxeles para DVD. Se conserva la relacin de aspecto por falta de pxeles cuadrados. Espacio de color y bits por pxel El nombre del modelo del color describe la representacin de color de vdeo. El sistema YIQ se utiliz en la televisin NTSC.

Sistema de discosDiscos IDESon los orientados normalmente al consumo domstico. Existen dos tcnicas de acceso a estos discos. Son los modos PIO y los modos DMA. En los discos antiguos, el acceso a disco se haca mediante tcnicas PIO (Program Input/ Output). Estos tipos de acceso, implican mucho trabajo a la CPU (constantemente interrogando a los puertos de comunicaciones con el disco), y poca velocidad de transferencia, ya que lo mximo que poda traerse la CPU es de dos en dos bytes del disco por cada operacin PIO. Los modos PIO son de PIO 1 a PIO 4, siendo el ms rpido ste ltimo.

Otras aplicacionesEvidentemente el modo anterior queda obsoleto desde el momento en que las tecnologas de las placas madre y de los buses de las placas madre, permiten la tcnica del bus mastering. Esta tcnica consiste en que el dispositivo puede tomar el control del bus desconectando del bus a la CPU y durante esa fraccin de tiempo hacer llegar datos a la memoria del ordenador de una manera masiva. En ese momento el procesador est inoperativo, pero la velocidad de transferencia conseguida por la electrnica del disco y de la controladora supera con creces la parada de la CPU.Dispositivos ATA/ATAPI Windows XP habilita por defecto el modo DMA en la mayora de los dispositivos ATA/ATAPI, pero para asegurar la estabilidad del sistema cuando encuentra un nmero grande de errores (ms de seis) durante la transferencia de datos, seleccionar el modo PIO. Dispositivos en modo DMA En dispositivos ATAPI, excepto DVD y CD-RW, Windows XP habilita por defecto el modo PIO en CD-ROM y dispositivos removibles como los magnetopticos. Podemos habilitar el DMA a travs del administrador de dispositivos. Windows XP habilita por defecto el DMA en ATAPI DVD y CD-RW/CD-R.Seleccin de componentes para ensamble de equipos de cmputoChipsetEl Circuito Integrado Auxiliar o Chipset es un conjunto de circuitos integrados que se encarga de realizar las funciones que el microprocesador delega en ellos. Chipset traducido literalmente del ingls significa conjunto de circuitos integrados. Se designa el circuito integrado auxiliar al circuito integrado que es perifrico a un sistema pero necesario para el funcionamiento del mismo. La mayora de los sistemas necesitan ms de un circuito integrado auxiliar; sin embargo, el trmino chipset se suele emplear en la actualidad cuando se habla sobre las placas base de los IBM PCs.En los procesadores habituales el chipset est formado por 2 circuitos auxiliares al procesador principal:North Bridge: se usa como puente de enlace entre dicho procesador y la memoria. El North Bridge controla las funciones de acceso hacia y entre el microprocesador, la memoria RAM, el puerto grfico AGP, y las comunicaciones con el South Bridge.South Bridge: controla los dispositivos asociados como son la controladora de discos IDE, puertos USB, Firewire, SATA, RAID, ranuras PCI, ranura AMR, ranura CNR, puertos infrarrojos, disquetera, LAN y una larga lista de todos los elementos que podamos imaginar integrados en la placa madre. El puente sur es el encargado de comunicar el procesador con el resto de los perifricos.

CPUCPU o procesador, interpreta y lleva a cabo las instrucciones de los programas, efecta manipulaciones aritmticas y lgicas con los datos y se comunica con las dems partes del sistema. Una UCP es una coleccin compleja de circuitos electrnicos. Cuando se incorporan todos estos circuitos en un chip de silicio, a este chip se le denomina microprocesador. La UCP, otros chips y componentes electrnicos se ubican en un tablero de circuitos o tarjeta madre.Los factores relevantes de los chips de UCP son: Compatibilidad: No todo el software es compatible con todas las UCP. En algunos casos se pueden resolver los problemas de compatibilidad usando software especial. Velocidad: La velocidad de una computadora est determinada por la velocidad de su reloj interno, el dispositivo cronomtrico que produce pulsos elctricos para sincronizar las operaciones de la computadora. Las computadoras se describen en funcin de su velocidad de reloj, que se mide en mega Hertz. La velocidad tambin est determinada por la arquitectura del procesador, es decir el diseo que establece de qu manera estn colocados en el chip los componentes individuales de la CPU. Desde la perspectiva del usuario, el punto crucial es que ms rpido casi siempre significa mejor.El ProcesadorEl chip ms importante de cualquier placa madre es el procesador. Sin l la computadora no podra funcionar. A menudo este componente se determina CPU, que describe a la perfeccin su papel dentro del sistema. El procesador es realmente el elemento central del proceso de procesamiento de datos.Los procesadores se describen en trminos de su tamao de palabra, su velocidad y la capacidad de su RAM asociada.Tamao de la palabra: Es el nmero de bits que se maneja como una unidad en un sistema de computacin en particular.Velocidad del Procesador: Se mide en diferentes unidades segn el tipo de computador: MHz (Mega Hertz): Para microcomputadoras. Un oscilador de cristal, controla la ejecucin de instrucciones dentro del procesador. La velocidad del procesador de una microcomputadora se mide por su frecuencia de oscilacin o por el nmero de ciclos de reloj por segundo. El tiempo transcurrido para un ciclo de reloj es 1/frecuencia. MIPS (Millones de Instrucciones por Segundo): Para estaciones de trabajo, minis y macrocomputadoras. Por ejemplo, una computadora de 100 MIPS puede ejecutar 100 millones de instrucciones por segundo. FLOPS (Operaciones de Punto Flotante por Segundo): Para las supercomputadoras. Las operaciones de punto flotante incluyen cifras muy pequeas o muy altas. Hay supercomputadoras para las cuales se puede hablar de GFLOPS (Gigaflops, es decir 1.000 millones de FLOPS).Capacidad de la RAM: Se mide en trminos del nmero de bytes que puede almacenar. Habitualmente se mide en KB, MB y GB, aunque ya hay computadoras en las que se debe hablar de TB.

Controlador de BusEl controlador del bus se encarga de la frecuencia de funcionamiento y las seales de sincronismo, temporizacin y control.Est ubicado en un chip en la placa base.El Bus es la va a travs de la que se van a transmitir y recibir todas las comunicaciones, tanto internas como externas, del sistema informtico. El bus es solamente un Dispositivo de Transferencia de Informacin entre los componentes conectados a l, no almacena informacin alguna en ningn momento. Los datos, en forma de seal elctrica, slo permanecen en el bus el tiempo que necesitan en recorrer la distancia entre los dos componentes implicados en la transferencia.

Puertos de Entrada/SalidaPuerto ParaleloEl puerto paralelo (protocolo Centronics) se utiliza generalmente para manejar impresoras. Sin embargo, dado que este puerto tiene un conjunto de entradas y salidas digitales, se puede emplear para hacer prcticas experimentales de lectura de datos y control de dispositivos. Un puerto paralelo es una interfaz entre un ordenador y un perifrico cuya principal caracterstica es que los bits de datos viajan juntos enviando un byte (8 bits) completo o ms a la vez. Es decir, se implementa un cable o una va fsica para cada bit de datos formando un bus.El puerto paralelo ms conocido es el puerto de impresora (que cumple ms o menos la norma IEEE 1284, tambin denominada tipo Centronics), el cual destaca por su sencillez y transmite 8 bits a la vez. Se ha utilizado principalmente para conectar impresoras, pero tambin ha sido usado para programadores EPROM, escneres, interfaces de red Ethernet a 10 MB, unidades ZIP y Super Disk, as como para comunicacin entre dos PC. Inicialmente se coloc al puerto paralelo en la tarjeta del Adaptador de impresora de IBM, o tambin con la tarjeta del monitor monocromtico y adaptador de impresora de IBM.En la actualidad, el puerto paralelo se incluye muy poco en la placa madre de la computadora. No obstante, la conexin del puerto con el mundo externo no ha sufrido modificaciones. Este puerto utiliza un conector hembra DB 25 en la computadora y un conector especial macho, llamado tambin Centronics que tiene 36 pines.En la actualidad se conocen cuatro tipos de puerto paralelo: Puerto paralelo estndar (Standart Parallel Port SPP). Puerto Paralelo PS/2 (bidireccional). Enhanced Parallel Port (EPP). Extended Capability Port (ECP).

Puerto PS/2El puerto PS/2 toma su nombre de la serie de ordenadores IBM (Personal System/2) que fue creado en 1987, y empleado para conectar teclados y ratones. Muchos de los adelantos presentados fueron inmediatamente adoptados por el mercado del PC, siendo este conector uno de los primeros.La comunicacin en ambos casos es serial (bidireccional en el caso del teclado), y controlada por microcontroladores situados en la placa madre. No han sido diseados para ser intercambiados, y el hecho de que al hacerlo no suela ocurrir nada es ms debido a que los microcontroladores modernos son mucho ms resistentes a cortocircuitos en sus lneas de entrada/salida.

Puerto SerieUn puerto serie o puerto serial es una interfaz de comunicaciones de datos digitales, frecuentemente utilizado por computadoras y perifricos, en donde la informacin es transmitida bit a bit enviando un solo bit a la vez, en contraste con el puerto paralelo que enva varios bits simultneamente. La comparacin entre la transmisin en serie y en paralelo se puede explicar con analoga con las carreteras. Una carretera tradicional de un slo carril por sentido sera como la transmisin en serie y una autova con varios carriles por sentido sera la transmisin en paralelo, siendo los coches los bits.Aunque el puerto PS/2 es idntico elctricamente al antiguo y grande conector de teclado AT DIN 5 (con un sencillo adaptador puede usarse uno en otro), por su pequeo tamao permite que en donde antes slo entraba el conector de teclado lo hagan ahora el de teclado y ratn, liberando adems el puerto RS-232 usado entonces mayoritariamente para los ratones, y que presentaba el inconveniente de compartir interrupciones con otro puerto serial, lo que imposibilitaba el conectar un ratn al COM1 y un modem al COM3, pues cada vez que se mova el ratn cortaba al modem la llamada.En la actualidad, el conector PS/2 fue tambin reemplazado por el puerto USB, ya que ofrece mayor velocidad de conexin, la posibilidad de conectar y desconectar rpidamente, adems de ofrecer mltiples posibilidades de conexin de ms de un perifrico de forma compatible, no importando el sistema operativo.

Puerto USBEl Universal Serial Bus (bus universal en serie) es un puerto que sirve para conectar perifricos a una computadora. Fue creado en 1996 por siete empresas: IBM, Intel, Northern Telecom, Compaq, Microsoft, Digital Equipment Corporation y NEC.El estndar incluye la transmisin de energa elctrica al dispositivo conectado. Algunos dispositivos requieren una potencia mnima, as que se pueden conectar varios sin necesitar fuentes de alimentacin extra. La mayora de los concentradores incluyen fuentes de alimentacin que brindan energa a los dispositivos conectados a ellos, pero algunos dispositivos consumen tanta energa que necesitan su propia fuente de alimentacin.El diseo del USB tena en mente eliminar la necesidad de adquirir tarjetas separadas para poner en los puertos bus ISA, PCI o PCI Express, y mejorar las capacidades Plug & Play permitiendo a esos dispositivos ser conectados o desconectados al sistema sin necesidad de reiniciar. Cuando se conecta un nuevo dispositivo, el servidor lo enumera y agrega el software necesario para que pueda funcionar. El puerto USB puede conectar los perifricos como ratn, teclados, escneres, cmaras digitales, telfonos celulares, reproductores multimedia, impresoras, discos duros externos, tarjetas de sonido, sistemas de adquisicin de datos y componentes de red. Para dispositivos multimedia como escneres y cmaras digitales, el USB se ha convertido en el mtodo estndar de conexin. Para impresoras, el USB ha crecido tanto en popularidad que ha empezado a desplazar a los puertos paralelos, porque el USB hace sencillo el poder agregar ms de una impresora a un ordenador personal.

Controlador de InterrupcionesControlador Programable de Interrupciones 8259Este circuito integrado controla las interrupciones del sistema. Como el microprocesador slo posee dos entradas de interrupcin, y puede controlar muchas ms, es necesario algn integrado que no permita ello. El 8259 cumple este propsito.El funcionamiento del 8259 es muy sencillo: Supongamos que no queda ninguna interrupcin pendiente y el CPU est trabajando en el Programa principal. Al activarse una lnea de interrupcin, el 8259 verifica que no haya otra interrupcin pendiente, y si no la hay, enva una seal a travs del pin INTR hacia el pin INTR del CPU, adicionalmente, enva a travs del bus de datos, el nmero de interrupcin que se ha activado, de tal manera que el CPU ya sabe qu servicio de interrupcin va a usar. Una vez que recibi el CPU este valor, activa su pin INTA, indicando que ya recibi y est ejecutando el servicio. Una vez que el CPU termina, el pin INTA se desactiva, indicando al 8259 que est listo para procesar otras interrupciones.Las rutinas de los servicios de interrupcin estn vectorizadas en las primeras posiciones de memoria, y estn distribuidas de la manera siguiente: En los dos primeros bytes corresponden al valor que ir al registro IP, que indica el desplazamiento; y los dos siguientes, corresponden al registro CS, que indica el segmento donde est el servicio de interrupcin. Estos dos pares de bytes se inician en la posicin de memoria 0000h y corresponden a la interrupcin 0; los siguientes cuatro corresponden a la interrupcin 1, y as sucesivamente hasta las 256 interrupciones (total 1024 bytes). Esto significa que el usuario puede crear su propio servicio de interrupcin y accederlo a travs de la manipulacin de estos bytes.El 8259, posee varios modos de configuracin, dependiendo de la manera cmo se desea que se traten a las interrupciones.Hay que tener en cuenta que la interrupcin no enmascarable NMI, va directamente a CPU y es la encargada de indicar errores de paridad en la memoria, fallos de circuitos y el procesador matemtico. En el PC/XT original es posible un total de 256 interrupciones, de las cuales 8 son por hardware y las dems por software.

Controlador DMAEl mecanismo de acceso directo a memoria est controlado por un chip especfico, el DMAC (DMA Controller), que permite realizar estos intercambios sin apenas intervencin del procesador. En los XT estaba integrado en un chip 8237A que proporcionaba 4 canales de 8 bits (puede mover solo 1 Byte cada vez); sus direcciones de puerto son 00000Fh. Posteriormente en los AT se instalaron dos de estos integrados y las correspondientes lneas auxiliares en el bus de control.En contra de lo que podra parecer, el resultado no fue disponer de 8 canales, porque el segundo controlador se colg en Cascada de la lnea 4 del primero. Los canales del segundo DMAC est asignado a las direcciones 0C00DFh y son de 16 bits. Pueden mover 2 Bytes (de posiciones contiguas) cada vez.Cada canal tiene asignada una prioridad para el caso de recibirse simultneamente varias peticiones (los nmeros ms bajos tienen prioridad ms alta). Pueden ser utilizados por cualquier dispositivo que los necesite (suponiendo naturalmente que est diseado para soportar este modo de operacin). Cada sistema los asigna de forma arbitraria, pero hay algunos cuya asignacin es estndar.

Circuitos de Temporizacin y ControlEs una red secuencial que acepta un cdigo que define la operacin que se va a ejecutar y luego prosigue a travs de una secuencia de estados, generando una correspondiente secuencia de seales de control. Estas seales de control incluyen el control de lectura/escritura y seales de direccin de memoria vlida en el bus de control del sistema. Otras seales generadas por el controlador se conectan a la unidad aritmtica/lgica y a los registros internos del procesador para regular el flujo de informacin en el procesador hasta los buses de direccin y de datos del sistema.

Controladores de VideoUn controlador de vdeo o VDC es un circuito integrado que es el principal componente de un generador de seal de vdeo, un dispositivo encargado de la produccin de una seal de vdeo en informtica o un sistema de juego.La mayora de los CDA se utilizan a menudo en la antigua casa-ordenadores de los aos 80, sino tambin en algunos de los primeros sistemas de video juego.El VDC siempre es el principal componente de la seal de vdeo generador de la lgica, pero a veces tambin hay otros chips utilizados, tales como RAM para celebrar el pxel de datos; para celebrar ROM carcter, fuentes o quizs algunos discretos lgico como los registros de cambio, eran necesarias para construir un sistema completo. En cualquier caso, es el VDC de la responsabilidad de generar el calendario de las necesarias seales de video, tales como la horizontal y vertical de sincronizacin de seales, y el intervalo de corte de seal.La mayora de las veces el chip VDC est completamente integrado en la lgica de la computadora principal del sistema, (su memoria RAM de video aparece en el mapa de memoria principal de la CPU), pero a veces funciona como un coprocesador que puede manipular el contenido de RAM de video independientemente de la el procesador principal.

AplicacionesEntrada-SalidaLas computadoras electrnicas modernas son una herramienta esencial en muchas reas: industria, gobierno, ciencia, educacin, entre otras, en realidad en casi todos los campos de nuestras vidas.El papel que juegan los dispositivos perifricos de la computadora es esencial; sin tales dispositivos sta no sera totalmente til. A travs de los dispositivos perifricos podemos introducir a la computadora datos que nos sean tiles para la resolucin de algn problema y por consiguiente obtener el resultado de dichas operaciones, es decir; poder comunicarnos con la computadora.La computadora necesita de entradas para poder generar salidas y stas se dan a travs de dos tipos de dispositivos perifricos existentes: Dispositivos perifricos de entrada. Dispositivos perifricos de salida.Dispositivos perifricos de EntradaTecladoEs un perifrico de entrada o dispositivo, en parte inspirado en el teclado de las mquinas de escribir, que utiliza una disposicin de botones o teclas, para que acten como palancas mecnicas o interruptores electrnicos que envan informacin a la computadora. Despus de las tarjetas perforadas y las cintas de papel, la interaccin a travs de los teclados al estilo teletipo se convirti en el principal medio de entrada para las computadoras. El teclado tiene entre 99 y 147 teclas aproximadamente, y est dividido en cuatro bloques: 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 est abierto. Bloque alfanumrico: Est ubicado en la parte inferior del bloque de funciones, contiene los nmeros arbigos del 1 al 0 y el alfabeto organizado como en una mquina de escribir, adems de algunas teclas especiales. Bloque especial: Est ubicado a la derecha del bloque alfanumrico, contiene algunas teclas especiales como ImprPant, Bloq de desplazamiento, pausa, inicio, fin, insertar, suprimir, RePg, AvPg, y las flechas direccionales que permiten mover el punto de insercin en las cuatro direcciones. Bloque numrico: Est ubicado a la derecha del bloque especial, se activa al presionar la tecla Bloq Num, contiene los nmeros arbigos organizados como en una calculadora con el fin de facilitar la digitacin de cifras. Adems contiene los signos de las cuatro operaciones bsicas: suma, resta, multiplicacin y divisin; tambin contiene una tecla de Intro o Enter.

Ratn o MouseEs un dispositivo apuntador utilizado para facilitar el manejo de un entorno grfico en una computadora. Generalmente est fabricado en plstico, y se utiliza con una de las manos. Detecta su movimiento relativo en dos dimensiones por la superficie plana en la que se apoya, reflejndose habitualmente a travs de un puntero o flecha en el monitor.Hoy en da es un elemento imprescindible en un equipo informtico para la mayora de las personas, y pese a la aparicin de otras tecnologas con una funcin similar, como la pantalla tctil, la prctica ha demostrado que tendr todava muchos aos de vida til. No obstante, en el futuro podra ser posible mover el cursor o el puntero con los ojos o basarse en el reconocimiento de voz.Funcionamiento del MouseSu funcionamiento principal depende de la tecnologa que utilice para capturar el movimiento al ser desplazado sobre una superficie plana o alfombrilla de ratn especial para ratn, y transmitir esta informacin para mover una flecha o puntero sobre el monitor de la computadora. Dependiendo de las tecnologas empleadas en el sensor del movimiento o por su mecanismo y del mtodo de comunicacin entre ste y la computadora, existen multitud de tipos o familias.El objetivo principal o ms habitual es seleccionar distintas opciones que pueden aparecer en la pantalla, con uno o dos clic, pulsaciones, en algn botn o botones. Para su manejo el usuario debe acostumbrarse tanto a desplazar el puntero como a pulsar con uno o dos clics para la mayora de las tareas.Con el avance de las nuevas computadoras, el ratn se ha convertido en un dispositivo esencial a la hora de jugar, destacando no solo para seleccionar y accionar objetos en pantalla en juegos estratgicos, sino para cambiar la direccin de la cmara o la direccin de un personaje en juegos de primera o tercera persona. Comnmente en la mayora de estos juegos, los botones del ratn se utilizan para accionar las armas u objetos seleccionados y la rueda del ratn sirve para recorrer los objetos o armas de nuestro inventario.

Dispositivos Perifricos de SalidaMonitorMonitor o Pantalla es el dispositivo en el que se muestran las imgenes generadas por el adaptador de vdeo del ordenador. El trmino monitor se refiere normalmente a la pantalla de vdeo y su carcasa.El monitor se conecta al adaptador de vdeo mediante un cable. El tamao de un monitor se define como la longitud de la diagonal de la pantalla, medida en pulgadas. Su calidad se mide por el tamao del punto, la frecuencia de barrido horizontal y la frecuencia de barrido vertical o frecuencia de refresco.En un principio, todos los monitores estaban basados en tubos de rayos catdicos, similares a las pantallas de televisin. Hoy da estn ganando terreno las pantallas de tipo panel, cuya tecnologa puede ser LCD, plasma, EL o FED; inicialmente slo aparecan en los ordenadores porttiles, pero en la actualidad se incluyen tambin en otros equipos.

ImpresoraUna impresora es un dispositivo perifrico del ordenador que permite producir una gama permanente de textos o grficos de documentos almacenados en un formato electrnico, imprimindolos en medios fsicos, normalmente en papel, utilizando cartuchos de tinta o tecnologa lser.Muchas impresoras son usadas como perifricos, y estn permanentemente unidas al ordenador por un cable. Otras impresoras, llamadas impresoras de red, tienen una interfaz de red interna, y que puede servir como un dispositivo para imprimir en papel algn documento para cualquier usuario de la red.

AlmacenamientoUnidades de disqueteUn disquete o disco flexible es un medio de almacenamiento o soporte de almacenamiento de datos formado por una pieza circular de material magntico, fina y flexible encerrada en una cubierta de plstico, cuadrada o rectangular, que se puede utilizar en una computadora de escritorio.Los disquetes se leen y se escriben mediante un dispositivo llamado disquetera. Los disquetes de 3" son menores que el CD, tanto en tamao como en capacidad. La disquetera es el dispositivo o unidad lectora/grabadora de disquetes, y ayuda a introducirlo para guardar la informacin.Este tipo de dispositivo de almacenamiento es vulnerable a la suciedad y los campos magnticos externos, por lo que, en muchos casos, deja de funcionar con el tiempo.

Discos DurosUn disco duro o disco rgido es un dispositivo de almacenamiento de datos no voltil que emplea un sistema de grabacin magntica para almacenar datos digitales. Se compone de uno o ms platos o discos rgidos, unidos por un mismo eje que gira a gran velocidad dentro de una caja metlica sellada. Sobre cada plato, y en cada una de sus caras, se sita un cabezal de lectura/escritura que flota sobre una delgada lmina de aire generada por la rotacin de los discos.El primer disco duro fue inventado por IBM en 1956. A lo largo de los aos, los discos duros han disminuido su precio al mismo tiempo que han multiplicado su capacidad, siendo la principal opcin de almacenamiento secundario para PC desde su aparicin en los aos 1960. Los discos duros han mantenido su posicin dominante gracias a los constantes incrementos en la densidad de grabacin, que se ha mantenido a la par de las necesidades de almacenamiento secundario.

Dispositivos de Almacenamiento ptico (CD y DVD)CDEl disco compacto es un soporte digital ptico utilizado para almacenar cualquier tipo de informacin (audio, imgenes, vdeo, documentos y otros datos). Hoy en da, sigue siendo el medio fsico preferido para la distribucin de audio.Los CD estndar tienen un dimetro de 12 centmetros y pueden almacenar hasta 80 minutos de audio (o 700 MB de datos). Los Mini CD tienen 8 cm y son usados para la distribucin de sencillos y de controladores guardando hasta 24 minutos de audio o 214 MB de datos.Esta tecnologa fue ms tarde expandida y adaptada para el almacenamiento de datos (CD-ROM), de video (VCD y SVCD), la grabacin domstica (CD-R y CD-RW) y el almacenamiento de datos mixtos (CD-i), Photo CD, y CD EXTRA.DVDEl DVD es un disco de almacenamiento de datos cuyo estndar surgi en 1995. En sus inicios, la v intermedia haca referencia a video (digital videodisk), debido a su desarrollo como reemplazo del formato VHS para la distribucin de vdeo a los hogares.Unidad de DVD: el nombre de este dispositivo hace referencia a la multitud de maneras en las que se almacenan los datos: DVD-ROM (dispositivo de lectura nicamente), DVD-R y DVD+R (solo pueden escribirse una vez), DVD-RW y DVD+RW (permiten grabar y luego borrar). Tambin difieren en la capacidad de almacenamiento de cada uno de los tipos.

Fuente de AlimentacinUna fuente de alimentacin es un dispositivo que convierte la corriente alterna, en una o varias corrientes continuas, que alimentan los distintos circuitos del aparato electrnico al que se conecta (ordenador, televisor, impresora, router, etc.).

ClasificacinLas fuentes de alimentacin, para dispositivos electrnicos, pueden clasificarse bsicamente como lineales y conmutadas. Las lineales tienen un diseo relativamente simple, que puede llegar a ser ms complejo cuanto mayor es la corriente que deben suministrar, sin embargo su regulacin de tensin es poco eficiente. Una fuente conmutada, de la misma potencia que una lineal, ser ms pequea y normalmente ms eficiente pero ser ms complejo y por tanto ms susceptible a averas.Fuentes de Alimentacin LinealesLas fuentes lineales siguen el esquema: transformador, rectificador, filtro, regulacin y salida.En primer lugar el transformador adapta los niveles de tensin y proporciona aislamiento galvnico. El circuito que convierte la corriente alterna en corriente continua pulsante se llama rectificador, despus suelen llevar un circuito que disminuye el rizado como un filtro de condensador. La regulacin, o estabilizacin de la tensin a un valor establecido, se consigue con un componente denominado regulador de tensin, que no es ms que un sistema de control a lazo cerrado que en base a la salida del circuito ajusta el elemento regulador de tensin que en su gran mayora este elemento es un transistor. Este transistor que dependiendo de la tipologa de la fuente est siempre polarizado, acta como resistencia regulable mientras el circuito de control juega con la regin activa del transistor para simular mayor o menor resistencia y por consecuencia regulando el voltaje de salida. Este tipo de fuente es menos eficiente en la utilizacin de la potencia suministrada dado que parte de la energa se transforma en calor por efecto Joule en el elemento regulador (transistor), ya que se comporta como una resistencia variable. A la salida de esta etapa a fin de conseguir una mayor estabilidad en el rizado se encuentra una segunda etapa de filtrado (aunque no obligatoriamente, todo depende de los requerimientos del diseo), esta puede ser simplemente un condensador. Esta corriente abarca toda la energa del circuito, para esta fuente de alimentacin deben tenerse en cuenta unos puntos concretos a la hora de decidir las caractersticas del transformador.

Fuentes de Alimentacin ConmutadasUna fuente conmutada es un dispositivo electrnico que transforma energa elctrica mediante transistores en conmutacin. Mientras que un regulador de tensin utiliza transistores polarizados en su regin activa de amplificacin, las fuentes conmutadas utilizan los mismos conmutndolos activamente a altas frecuencias (20-100 kHz tpicamente) entre corte (abiertos) y saturacin (cerrados). La forma de onda cuadrada resultante se aplica a transformadores con ncleo de ferrita (Los ncleos de hierro no son adecuados para estas altas frecuencias) para obtener uno o varios voltajes de salida de corriente alterna (CA) que luego son rectificados (Con diodos rpidos) y filtrados (inductores y condensadores) para obtener los voltajes de salida de corriente continua (CC). Las ventajas de este mtodo incluyen menor tamao y peso del ncleo, mayor eficiencia y por lo tanto menor calentamiento. Las desventajas comparndolas con fuentes lineales es que son ms complejas y generan ruido elctrico de alta frecuencia que debe ser cuidadosamente minimizado para no causar interferencias a equipos prximos a estas fuentes.Las fuentes conmutadas tienen por esquema: rectificador, conmutador, transformador, otro rectificador y salida.La regulacin se obtiene con el conmutador, normalmente un circuito PWM que cambia el ciclo de trabajo. Aqu las funciones del transformador son las mismas que para fuentes lineales pero su posicin es diferente. El segundo rectificador convierte la seal alterna pulsante que llega del transformador en un valor continuo. La salida puede ser tambin un filtro de condensador o uno del tipo LC.Las ventajas de las fuentes lineales son una mejor regulacin, velocidad y mejores caractersticas EMC. Por otra parte las conmutadas obtienen un mejor rendimiento, menor coste y tamao.

EspecificacionesUna especificacin fundamental de las fuentes de alimentacin es el rendimiento, que se define como la potencia total de salida entre la potencia activa de entrada. Como se ha dicho antes, las fuentes conmutadas son mejores en este aspecto.El factor de potencia es la potencia activa entre la potencia aparente de entrada. Es una medida de la calidad de la corriente.La fuente debe mantener la tensin de salida al voltaje solicitado independientemente de las oscilaciones de la lnea, regulacin de lnea o de la carga requerida por el circuito, regulacin de carga.Fuentes de Alimentacin EspecialesEntre las fuentes de alimentacin alternas, tenemos aquellas en donde la potencia que se entrega a la carga est siendo controlada por transistores, los cuales son controlados en fase para poder entregar la potencia requerida a la carga.Otro tipo de alimentacin de fuentes alternas, catalogadas como especiales son aquellas en donde la frecuencia es variada, manteniendo la amplitud de la tensin logrando un efecto de fuente variable en casos como motores y transformadores de tensin.