7. EQUIPO PERIFERICO

7.1- PARTES Y DEFINICION DE EQUIPO PERIFERICO

Conjunto de dispositivos hardware de una computadora que potencia la capacidad de éste y permite la entrada y/o salida de datos. El término suele aplicarse a los dispositivos que no forman parte indispensable de una computadora y que son, en cierta forma, opcionales. Aunque también se suele utilizar habitualmente para definir a los elementos que se conectan externamente a un puerto de la computadora.

La computadora es una máquina que no tendría sentido si no se pudiese comunicar con el exterior, es decir, si no tuviese de periféricos. Por lo que debe disponer de:

• Unidad(es) de entrada, a través de la(s) cual(es) poderle dar los programas que queramos que ejecute y los datos correspondientes.

• Unidad(es) de salida, con la(s) que la computadora nos da los resultados de los programas.

• Memoria masiva o auxiliar, que facilite su funcionamiento y utilización.

• Unidades de Entrada/Salida.

Cada periférico suele estar formado por dos partes claramente diferenciadas en cuanto a su misión y funcionamiento: una parte mecánica y otra electrónica.

La parte mecánica está formada básicamente por dispositivos electromecánicos (conmutadores manuales, motores, electroimanes, etc.) controlados por los elementos electrónicos.

La parte electrónica se incluye en su mayor parte en los circuitos de la interface.

7.2- CLASIFICACION DE LOS PERIFERICOS

Los periféricos se dividen en cuatro categorías, ya conocidas:

• Unidades de entrada.

• Unidades de salida.

• Unidades de entrada/salida.

• Unidades de almacenamiento.

7.2.1- PERIFÉRICOS DE ENTRADA

Son todos aquellos que permiten al microprocesador la obtención de la información e instrucciones a seguir en determinado momento. Gracias a ellos, nosotros podemos comunicarnos con la computadora.

7.2.1.1- Teclado

Los teclados son similares a los de una máquina de escribir, correspondiendo cada tecla a uno o varios caracteres, funciones u órdenes. Para seleccionar uno de los caracteres de una tecla puede ser necesario pulsar simultáneamente dos o más teclas, una de ellas la correspondiente al carácter.

Al pulsar una tecla se cierra un conmutador que hay en el interior del teclado, esto hace que unos circuitos codificadores generen el código de E/S correspondiente al carácter seleccionado, apareciendo éste en la pantalla si no es un carácter de control.

Los teclados contienen los siguientes tipos de teclas:

• Teclado principal: Contiene los caracteres alfabéticos, numéricos y especiales, como en una máquina de escribir convencional con alguno adicional. Hay teclados que también incluyen aquí caracteres gráficos.

• Teclas de desplazamiento del cursor: Permiten desplazar el cursor a izquierda, derecha, arriba y abajo, borrar un carácter o parte de una línea.

• Teclado numérico: Es habitual en los teclados de la computadora que las teclas correspondientes a los caracteres numéricos (cifras decimales), signos de operaciones básicas (+, -, ...) y punto decimal estén repetidas para facilitar al usuario la introducción de datos numéricos.

• Teclas de funciones: Son teclas cuyas funciones son definibles por el usuario o están predefinidas en un programa.

• Teclas de funciones locales: Controlan funciones propias del terminal, como impresión del contenido de imagen cuando la computadora esta conectada a una impresora.

En algunos teclados la transmisión no se efectúa pulsación a pulsación sino que se dispone de un almacén de reserva o buffer (tampón) y la transmisión se efectúa a la vez para todo un conjunto de mensajes completos cuando el usuario pulsa una tecla especial destinada a activar dicha transmisión. Esta tecla recibe distintos nombres como Return, Enter, Transmit, Intro, Retorno de carro, etc.

Entre las posibles características técnicas a contemplar a la hora de evaluar la mejor o peor adaptabilidad de un teclado a nuestras necesidades, se puede citar el número de caracteres y símbolos básicos, sensibilidad a la pulsación, tipo de contactos de las teclas (membrana o mecánico), peso, tamaño, transportabilidad.

Actualmente se comercializan teclados ergonómicos, con una disposición algo original, aunque se han difundido poco, y hay discusiones sobre si es cierta la ergonomía que propugnan.

Para aplicaciones industriales existen teclados totalmente sellados que soportan ambientes agresivos, como por ejemplo aire, agua y atmósferas de vapores.

FUNCIONAMIENTO BASICO DEL TECLADO

El funcionamiento del teclado queda gobernado por el microprocesador y los circuitos de control.

Las teclas se hallan ligadas a una matriz de circuitos (o matriz de teclas) de dos dimensiones. Cada tecla, en su estado normal (no presionada) mantiene abierto un determinado circuito. Al presionar una tecla, el circuito asociado se cierra, y por tanto circula una pequeña cantidad de corriente a través de dicho circuito. El microprocesador detecta los circuitos que han sido cerrados, e identifica en qué parte de la matriz se encuentran, mediante la asignación de un par de coordenadas (x,y).

Acto seguido, se acude a la memoria ROM del teclado, que almacena lo que se denomina "mapa de caracteres". Dicho mapa no es más que una tabla que asigna un carácter a cada par (x,y). También se almacena el significado de pulsar varias teclas simultáneamente. Por ejemplo, a la tecla etiquetada como "T" se le asigna el carácter "t", pero si se pulsa SHIFT +T, se asigna "T".

Los teclados permiten que la computadora asigne un nuevo mapa de caracteres, permitiendo crear teclados para multitud de lenguajes.

TIPOS DE TECLADO:

• Teclas de cúpula de goma

En la actualidad, los teclados más populares emplean teclas de "cúpula de goma". Las teclas reposan sobre una cúpula fabricada en goma, de pequeño tamaño y gran flexibilidad, con un centro rígido de carbono.

Cuando se realiza una pulsación, una pieza colocada bajo la superficie de la tecla hunde la cúpula. Esto hace que el centro de carbono se hunda también, hasta tocar una pieza metálica situada en la matriz de circuitos. Mientras la tecla permanezca pulsada, el centro de carbono cerrará el circuito apropiado. Cuando la tecla se libera, la cúpula de goma vuelve a su posición original, y el centro de carbono deja de cerrar el circuito asociado a la tecla. Como consecuencia, la tecla también vuelve a su posición original, quedando lista para volver a ser presionada.

Estos teclados resultan económicos y, además, presentan una excelente respuesta táctil. Otra ventaja se centra en su gran resistencia al polvo y la suciedad, ya que las cúpulas de goma aíslan los interruptores.

• Teclados de membrana

Otro tipo de teclados son los de membrana. Estos se asemejan a los de cúpula de goma en su forma de operar. Sin embargo, en lugar de emplear una cúpula de goma independiente para cada tecla, se basan en una única pieza de goma, que cubre todo el teclado y contiene un abombamiento para cada tecla.

Estos teclados no se encuentran con facilidad en el mundo de los ordenadores personales, ya que ofrecen una respuesta táctil inapropiada. En cambio, gracias al gran aislamiento al que se somete la matriz de circuitos, estos teclados se emplean habitualmente en sistemas sometidos a condiciones extremas.

• Teclados capacitivos

Pasando a una tecnología no mecánica, encontramos los teclados capacitivos. En estos, los interruptores no son realmente mecánicos: de hecho, la corriente fluye continuamente por toda la matriz de teclas.

Cada tecla está provista de un muelle, que asegura el retorno a su posición original tras una pulsación. Bajo la superficie de cada tecla se halla una pequeña placa metálica. Bajo dicha placa, a una cierta distancia, se halla otra nueva placa metálica. El conjunto de dos placas metálicas separadas por un material dieléctrico (el aire, en este caso) no es más que un condensador. La capacidad de dicho condensador varía en función de la distancia entre las placas. Por tanto, al pulsar la tecla (y por tanto acercar las placas), se produce un cambio de capacidad que sirve para detectar la pulsación de la tecla.

El coste de estos teclados es elevado pero, por otro lado, se deterioran muy poco. Esto último les permite gozar de una larga vida, mayor que la ofrecida por cualquier otra tecnología de teclados. Ya que las dos placas nunca entran en contacto directo, no existen rebotes, lo que supone otra ventaja importante.

• Teclados ergonómicos

Los conocidos teclados ergonómicos tienen como objetivo proporcionar un medio cómodo para teclear, haciendo que manos, muñecas y antebrazos se coloquen en una posición más relajada, con respecto a los teclados convencionales.

Algunos estudios revelan que el uso del teclado en un modo inapropiado puede derivar en lesiones como la tendinitis.

El teclado queda dividido en dos grupos de teclas, que se disponen formando un cierto ángulo. De esta manera, los codos reposan en una posición mucho más natural que la usual. También se suele añadir un reposamuñecas y se aplica una cierta curvatura al teclado. Entre los teclados ergonómicos disponibles en el mercado, cabe destacar el producto Natural Keyboard de Microsoft.

Hay que remarcar que el uso de estos teclados implica un cierto periodo de familiarización con la nueva organización de teclas. En general, el usuario suele adaptarse en poco tiempo, gozando después incluso de mayor velocidad de escritura y menor cansancio en sus manos.

Conectores

En cuanto al conector, también son dos los estándares, el DIN, y el mini-DIN. El primero es el clásico de toda la vida y aun es habitual.

El segundo, introducido por IBM en sus modelos PS/2, es usado por los fabricantes "de marca" desde hace tiempo, y es el habitual en las placas con formato ATX.

De todas formas, no es un aspecto preocupante, pues hay convertidores de un tipo a otro.

Nos dejamos otro tipo de conector cada vez más habitual, el USB, pero la verdad es que de momento apenas hay teclados que sigan este estándar

7.2.1.2- Ratón (Mouse)

Este dispositivo permite simular el señalamiento de pequeños dibujos o localidades como si fuera hecho con el dedo índice, gracias a que los programas que lo aprovechan presentan sobre la pantalla una flecha que al momento de deslizar el dispositivo sobre una superficie plana mueve la flecha en la dirección que se haga sobre la pantalla. Una vez señalado, permite escoger objetos e incluso tomarlos y cambiarlos de lugar.

El ratón es un pequeño periférico que está constituido por una bola que puede girar libremente, y se acciona haciéndola rodar sobre una superficie plana.

En el momento de activar el ratón, se asocia su posición con la del cursor en la pantalla. Si desplazamos sobre una superficie el ratón, el cursor seguirá dichos movimientos. Es muy empleado en aplicaciones dirigidas por menús o entornos gráficos, como por ejemplo Windows ya que con un pulsador adicional en cualquier instante se pueden obtener en programa las coordenadas (x,y) donde se encuentra el cursor en la pantalla, seleccionando de esta forma una de las opciones de un menú.

Ratón mecánico

Cuenta con una bola de goma a través de la cual se transmite el movimiento a dos ejes dotados de una rueda dentada que obtura alternativamente el enlace óptico entre dos células fotoeléctricas (emisora y receptora), esta obturación produce la cadena de impulsos eléctricos que, tratados electrónicamente, puede interpretar el software de la computadora y traducirlo en movimientos del puntero sobre la pantalla. El mayor inconveniente de este dispositivo es la acumulación de suciedad en los ejes que se traduce en constantes ''frenazos'' del puntero.

Ratón óptico

Un ratón óptico es, básicamente, una pequeña cámara (que toma unas 1.500 imágenes por segundo) y un software de procesamiento digital de imagen en tiempo real.

Se incorpora un diodo emisor de luz (LED) que ilumina la superficie sobre la que se arrastra el ratón. La cámara captura imágenes de la superficie y las envía a un procesador digital de señales (DSP), operando con un rendimiento muy elevado (18 millones de instrucciones por segundo o MIPS).

El software que se ejecuta sobre el DSP es capaz de detectar patrones sobre cada imagen recibida. Estudiando cómo se desplazan dichos patrones en las imágenes sucesivas, el DSP averigua el desplazamiento y la velocidad. Esta información se envía al PC cientos de veces por segundo, lo que ofrece una confortable sensación de continuidad para el usuario.

Ratón inalámbrico

Pueden ser de bola u ópticos su característica es que carecen de cable que les une a la computadora con lo que la comodidad del usuario se ve mejorada. Presenta el inconveniente de necesitar pilas o baterías adicionales.

Interfaz del ratón

En el ámbito de los conectores, la mayoría de ratones se comunican con el PC mediante la interfaz PS/2 o conectores para el puerto serie (DB-9, por ejemplo). Independientemente del tipo de conector, el ratón envía al PC tres bytes de información en formato serie, a una velocidad de hasta 1.200 bps. Esto permite enviar información aproximadamente 40 veces por segundo.

El primer byte contiene la siguiente información: estado de los botones izquierdo y derecho, sentido del movimiento en ambas direcciones (X e Y) y la información de desbordamiento en las direcciones X e Y. Los siguientes 2 bytes contienen, respectivamente, el movimiento en las direcciones X e Y. En otras palabras, estos dos bytes contienen el número de pulsos detectados en cada dirección desde la última vez que se envió información al PC. Si el ratón se desliza muy rápido, es posible que se cuenten más de 255 pulsos en cualquiera de las direcciones, y de ahí la inclusión de indicadores de desbordamiento.

7.2.1.3- Lápiz Óptico

Físicamente tiene la forma de una pluma o lápiz grueso, de uno de cuyos extremos sale un cable para unirlo a un monitor. El lápiz contiene un pulsador, transmitiéndose información hacia el monitor sólo en el caso de estar presionado. Al activar el lápiz óptico frente a un punto de la pantalla se obtienen las coordenadas del lugar donde apuntaba el lápiz.

7.2.1.4- Joystick

La palanca manual de control (en inglés "joystick") está constituida por una caja de la que sale una palanca o mando móvil. El usuario puede actuar sobre el extremo de la palanca exterior a la caja, y a cada posición de ella le corresponde sobre la pantalla un punto de coordenadas (x,y). La caja dispone de un pulsador que debe ser presionado para que exista una interacción entre el programa y la posición de la palanca. La información que transmite es analógica y no es digital.

Su uso ha sido popularizado por los videojuegos y aplicaciones gráficas.

7.2.1.5- Lector de Códigos de Barra

En la actualidad han adquirido un gran desarrollo los lectores de códigos de barras. Estos se usan con mucha frecuencia en centros comerciales. En el momento de fabricar un producto se imprime en su envoltorio una etiqueta con información sobre el mismo según un código formado por un conjunto de barras separadas por zonas en blanco.

La forma de codificar cada dígito decimal consiste en variar el grosor relativo de las barras negras y blancas adyacentes.

Con estas marcas se puede controlar fácilmente por computadora las existencias y ventas de una determinada empresa, e incluso gestionar los pedidos a los suministradores de forma totalmente automática, lo cual genera un ahorro de costes considerable.

El usuario pasa una lectora óptica de tipo pistola por la etiqueta, introduciéndose así, sin necesidad de teclear, y con rapidez, la identificación del artículo. La computadora contabiliza el producto como vendido y lo da de baja en la base de datos de existencias.

El lector óptico suele formar parte de una caja registradora que en realidad es un terminal interactivo denominado terminal punto de venta (TPV).

Los códigos de barras se están transformando en la forma estándar de representar la información en los productos de mercado en un formato accesible para las máquinas, particularmente en los centros comerciales.

Un código de barras consiste en un conjunto de barras verticales pintadas en negro (o en un color oscuro) sobre un fondo blanco (o claro). Los caracteres se codifican empleando combinaciones de barras anchas y estrechas y siempre se incluyen caracteres de comprobación.

Un lector de código de barras interpreta la secuencia de barras y produce el conjunto de caracteres equivalente. Los lectores de códigos de barras tiene la forma de un lápiz, que se pasa sobre el código a leer o bien son dispositivos mayores de carácter fijo, que disponen de una ventana sobre la que se pasa el producto cuyo código se quiere leer. En este último tipo la lectura se realiza mediante un haz láser. Los lectores de códigos de barras se incorporan generalmente a algún tipo de terminal, como en el caso de los más recientes tipos de cajas registradoras para supermercados. Las experiencias hasta la fecha indican que los códigos de barras constituyen un método de codificación bastante rápido y fiable.

7.2.1.6- Escáner

Es un dispositivo que funciona como una fotocopiadora que se emplea para introducir imágenes en un ordenador. Las imágenes que se desee capturar deben estar correctamente iluminadas para evitar brillo y tonos no deseados. Son dispositivos de entrada de datos de propósito especial que se emplean conjuntamente con paquetes software para gráficos y pantallas de alta resolución.

La mayor parte de los scanners capturan imágenes en color. Dada la cantidad de espacio de almacenamiento que se necesita para una imagen no suelen capturarse imágenes en movimiento.

Los programas que controlan el scanner suelen presentar la imagen capturada en la pantalla. Los colores no tienen porqué ser necesariamente los originales. Es posible capturar las imágenes en blanco y negro o transformar los colores mediante algún algoritmo interno o modificar y mejorar la imagen. Sin embargo, y en general, los colores que produce un scanner suelen ser los correctos.

7.2.1.7- Micrófonos (Reconocimiento de Voz)

Ya comenzamos a ver a nuestro rededor sistemas de cómputo basados en el reconocimiento de voz que puede efectuar una computadora mediante una tarjeta instalada específicamente para convertir la voz en bits y viceversa, así ya comenzamos a ver aparatos controlados por voz, como algunos que nos contestan por teléfono cuando llamamos a algún banco para pedir nuestro saldo.

Usualmente los dispositivos de reconocimiento de la voz o de la palabra tratan de identificar fonemas o palabras dentro de un repertorio o vocabulario muy limitado. Un fonema es un sonido simple o unidad del lenguaje hablado. Un sistema capaz de reconocer, supongamos, 7 palabras, lo que hace al detectar un sonido es extraer características o parámetros físicos inherentes a dicho sonido, y compararlos con los parámetros (previamente memorizados) de las 7 palabras que es capaz de reconocer. Si, como resultado de la comparación, se identifica como correspondiente a una de las 7 palabras, se transmite a la memoria intermedia del dispositivo el código binario identificador de la palabra. Si el sonido no se identifica, se indica esta circunstancia al usuario (iluminándose una luz, por ejemplo) para que el usuario vuelva a emitir el sonido.

Existen dos tipos de unidades de reconocimiento de la voz:

• Dependientes del usuario: En estos sistemas es necesario someter al dispositivo a un período de aprendizaje o programación, al cabo del cual puede reconocer ciertas palabras del usuario. En el período de aprendizaje el sistema retiene o memoriza las características o peculiaridades de los sonidos emitidos por el locutor, y que luego tendrá que identificar.

• Independientes del usuario: Estos sistemas están más difundidos, pero el vocabulario que reconocen suele ser muy limitado. Los parámetros de las palabras que identifican vienen ya memorizados al adquirir la unidad. Son utilizados, por ejemplo, para definir el movimiento de cierto tipo de robots. En este caso el operador da verbalmente órdenes elegidas de un repertorio muy limitado, como puede ser : para, anda, arriba, abajo,... La unidad cuando capta un sonido comprueba si corresponde a uno de los del repertorio. En caso de identificación se transmite a la ordenador central la información necesaria para la ejecución del programa que pone en marcha y controla la acción requerida.

7.2.1.8.- Monitores Sensibles al Tacto

Son pantallas que pueden detectar las coordenadas (x,y) de la zona de la propia pantalla donde se acerca algo (por ejemplo, con un dedo). Este es un sistema muy sencillo para dar entradas o elegir opciones sin utilizar el teclado.

Se utiliza para la selección de opciones dentro del menú o como ayuda en el uso de editores gráficos. Con frecuencia se ve en los denominados kioscos informativos, cada vez más difundido en grandes empresas, bancos y en puntos de información urbana.

Existen pantallas con toda su superficie sensible, y otras en las que sólo una parte de ella lo es.

7.2.1.9- Tablilla Gráfica

Una tablilla gráfica, también llamada tablilla digitalizadora, consiste en una superficie de dibujo y un medio de señalización que funciona como lápiz. La tablilla convierte los movimientos del apuntador en datos digitalizados que pueden ser leídos por ciertos paquetes de cómputo. Las tablillas pueden encontrarse en distintos tamaños: desde el equivalente a una hoja de carta, hasta el de una cubierta de escritorio.

Este tipo de dispositivos permite el dibujo a mano libre; o sea, no esta limitado el movimiento del lápiz en forma alguna, la única limitación es que el lápiz deberá moverse dentro del área de la tabla digitalizadora. Por esta razón facilita la captura de datos relacionados con dibujos que contienen muchas curvas de ángulos que varían constantemente como lo son los dibujos de perfiles de terrenos o las firmas y autógrafos.

7.2.1.10 - Digitalizadores de Imagen (Cámaras)

Estos tipos de dispositivos permiten la captura de imágenes y la conversión de esta información en formato digital que puede ser procesado por la computadora, almacenado o transmitido a través de canales de comunicaciones hasta sitios distantes. Las cámaras de vídeo para computadoras permiten la captura de imágenes en tiempo real y con una calidad que depende la cantidad de frames que pueda analizar por unidad de tiempo así como de la resolución del vídeo capturado y la información que puede contener asociado esta señal de vídeo. En general estos dispositivos se conectan a un puerto paralelo de la computadora, solo las más sofisticadas utilizan dispositivos especiales como las tarjetas para captura de vídeo que por lo general se caracterizan por disponer de gran cantidad de memoria RAM (más de 4 MB, siendo el estándar de 8 a 64 MB) para acelerar los procesos de manipulación de datos de vídeo sin consumir recursos importantes de la computadora.

Las cámaras que capturan imágenes en blanco y negro son las más sencillas ya que requieren de menor hardware y el software es más sencillo, lo que las hace más rápidas, capaces de reproducir mayor cantidad de frames por unidad de tiempo con lo que el delay entre imágenes capturadas es menor y la relación con el tiempo real es mayor manteniendo una mayor continuidad en el movimiento de la imagen capturada. Las cámaras de vídeo a color requieren de un hardware más sofisticado, los programas también son más sofisticados y el consumo en recursos de máquina son mayores por lo que las mejores capturas de vídeo a color se realizan con cámaras que disponen de tarjetas o hardware adicional especializado para la captura de vídeo.

7.2.2- PERIFÉRICOS DE SALIDA

7.2.2.1- Monitores

Monitores CRT

Las señales digitales del entorno son recibidas por el adaptador de VGA, que a veces esta incluido en el mother de la PC. El adaptador lleva las señales a través de un circuito llamado convertidor analógico digital (DAC). Generalmente, el circuito de DAC está contenido dentro de un chip especial que realmente contiene tres DAC, uno para cada uno de los colores básicos utilizados en la visualización: rojo, azul y verde. Los circuitos DAC comparan los valores digitales enviados por la PC en una tabla que contiene los niveles de voltaje coincidentes con los tres colores básicos necesarios para crear el color de un único pixel. El adaptador envía señales a los tres cañones de electrones localizados detrás del tubo de rayos catódicos del monitor (CRT). Cada cañón de electrones expulsa una corriente de electrones, una cantidad por cada uno de los tres colores básicos. Como ya mencionamos, la intensidad de cada corriente es controlada por las señales del adaptador.

El adaptador también envía señales a un mecanismo en el cuello del CRT que enfoca y dirige los rayos de electrones. Parte del mecanismo es un componente, formado por material magnético y bobinas, que abraza el cuello del tubo de rayos catódicos, que sirve para mandar la desviación de los haces de electrones, llamado yugo de desvío magnético. Las señales enviadas al yugo de ayuda determinan la resolución del monitor (la cantidad de píxeles horizontal y verticalmente) y la frecuencia de refresco del monitor, que es la frecuencia con que la imagen de la pantalla será redibujada.

La imagen esta formada por una multitud de puntos de pantalla, uno o varios puntos de pantalla forman un punto de imagen (píxel), una imagen se constituye en la pantalla del monitor por la activación selectiva de una multitud de puntos de imagen.

Los rayos pasan a través de los agujeros en una placa de metal llamada máscara de sombra o mascara perforada.

El propósito de la máscara es mantener los rayos de electrones alineados con sus blancos en el interior de la pantalla de CRT. El punto de CRT es la medición de como cierran los agujeros unos a otros; cuanto más cerca estén los agujeros, más pequeño es el punto. Los agujeros de la mencionada máscara miden menos de 0,4 milímetros de diámetro.

El electrón golpea el revestimiento de fósforo dentro de la pantalla. (El fósforo es un material que se ilumina cuando es golpeado por electrones). Son utilizados tres materiales de fósforo diferentes, uno para cada color básico. El fósforo se ilumina más cuanto mayor sea el número de electrones emitido. Si cada punto verde, rojo o azul es golpeado por haces de electrones igualmente intensos, el resultado es un punto de luz blanca. Para lograr diferentes colores, la intensidad de cada uno de los haces es variada. Después de que cada haz deje un punto de fósforo, este continúa iluminado brevemente, a causa de una condición llamada persistencia. Para que una imagen permanezca estable, el fósforo debe de ser reactivado repitiendo la localización de los haces de electrones.

Monitores LCD

Los cristales líquidos son sustancias transparentes con cualidades propias de líquidos y de sólidos. Al igual que los sólidos, una luz que atraviesa un cristal líquido sigue el alineamiento de las moléculas, pero al igual que los líquidos, aplicando una carga eléctrica a estos cristales, se produce un cambio en la alineación de las moléculas, y por tanto en el modo en que la luz pasa a través de ellas. Una pantalla LCD está formada por dos filtros polarizantes con filas de cristales líquidos alineados perpendicularmente entre sí, de modo que al aplicar o dejar de aplicar una corriente eléctrica a los filtros, se consigue que la luz pase o no pase a través de ellos, según el segundo filtro bloquee o no el paso de la luz que ha atravesado el primero.

El color se consigue añadiendo 3 filtros adicionales de color (uno rojo, uno verde, uno azul). Sin embargo, para la reproducción de varias tonalidades de color, se deben aplicar diferentes niveles de brillo intermedios entre luz y no-luz, lo cual se consigue con variaciones en el voltaje que se aplica a los filtros. En esto último, hay un parecido con los monitores CRT, que más adelante veremos.

Pantallas De Plasma

Se basan en el principio de que haciendo pasar un alto voltaje por un gas a baja presión se genera luz. Estas pantallas usan fósforo como los monitores CRT pero son emisivas como las LCD, y, frente a las pantallas LCD, consiguen una gran mejora del color y un estupendo ángulo de visión.

Estas pantallas son como fluorescentes, y cada pixel es como una pequeña bombilla de color. Un gas, como el XENON, almacenado en celdas, se convierte en plasma por la acción de una corriente eléctrica y produce luz ultravioleta que incide sobre el fósforo rojo, verde y azul, y al volver a su estado original el fósforo emite luz.

7.2.2.2- Impresoras

Las impresoras son periféricos que escriben la información de salida sobre papel. Su comportamiento inicialmente era muy similar al de las máquinas de escribir, pero hoy día son mucho más sofisticadas, pareciéndose algunas en su funcionamiento a máquinas fotocopiadoras conectadas en línea con el ordenador.

Las impresoras son, junto a las pantallas, los dispositivos más utilizados para poder ver en forma directamente inteligible para el hombre los resultados de un programa de ordenador.

Como indicamos anteriormente para todos los periféricos, las impresoras tienen dos partes diferenciadas: la parte mecánica y la parte electrónica. Aquí la parte mecánica, además de encargarse de seleccionar el carácter a partir del código de E/S correspondiente, debe dedicarse a la alimentación y arrastre del papel.

Las impresoras tradicionalmente utilizaban papel continuo, en cuyos márgenes existen unos taladros u orificios. En este caso, el arrastre se efectúa por un tractor que dispone de unos dientes metálicos que encajan en los taladros laterales del papel. En la actualidad existen también impresoras que no necesitan papel continuo, efectuándose el arrastre por fricción o presión, como en el caso de las máquinas de escribir o en las fotocopiadoras convencionales.

7.2.2.2.1. Clasificación y tipos de impresoras.

Existen diversos criterios para clasificar las impresoras.

Calidad de impresión:

Tiene en cuenta la calidad de presentación y de contraste de los caracteres impresos. Las impresoras se clasifican, atendiendo a este aspecto en:

• Impresoras normales: Como las impresoras de línea, de rueda y térmicas.

• Impresoras de semicalidad. Como algunas impresoras matriciales.

• Impresoras de calidad: Como las impresoras margarita e impresoras láser.

Fundamento del sistema de impresión:

Hay impresoras que realizan la impresión por impacto de martillos o piezas móviles mecánicas, y otras sin impacto mecánico.

El fundamento de las impresoras por impacto es similar al de las máquinas de escribir.

Sobre la superficie de la línea a imprimir en el papel se desliza una cinta entintada, y delante de ésta pasa una pieza metálica donde está moldeado el juego de tipos de impresión. Cuando pasa el tipo a grabar sobre su posición en el papel, se dispara un martillo que golpea la cinta contra el papel, quedando impreso en tinta sobre el papel el carácter en cuestión. En otras impresoras de impacto cada carácter se crea por el disparo de ciertas agujas metálicas que conforman el carácter con un conjunto de puntos.

Las impresoras de impacto son muy ruidosas y tradicionalmente han sido las más utilizadas. Entre ellas se encuentran las impresoras de rueda, bola, margarita, matriciales, cilindro, cadena...

Las impresoras sin impacto forman los caracteres sin necesidad de golpes mecánicos y utilizan otros principios físicos para transferir las imágenes al papel. Son impresoras sin impacto las térmicas, de inyección de tinta, las impresoras láser...

Forma de imprimir los caracteres:

En cuanto a este aspecto, las impresoras se pueden clasificar en:

• Impresoras de caracteres.

• Impresoras de líneas.

• Impresoras de páginas.

Realizan la impresión por medio de un cabezal que va escribiendo la línea carácter a carácter. El cabezal se desplaza a lo largo de la línea que se está imprimiendo, sólo de izquierda a derecha (impresoras unidireccionales) o bien, para conseguir mayor velocidad, de izquierda a derecha y de derecha a izquierda sucesivamente (impresoras bidireccionales).

• Impresoras de líneas.

En estas impresoras se imprimen simultáneamente todos o varios de los caracteres correspondientes a una línea de impresión.

• Impresoras de página.

Aquí se incluyen un grupo de impresoras que actúan de forma muy similar a las máquinas fotocopiadoras. Se caracterizan por contener un tambor rotativo donde se forma con tinta o polvillo especial (tóner) la imagen de la página a imprimir. Esta imagen, por contacto y un proceso de fijación se transfiere al papel.

7.2.2.2.2. Descripción de los tipos de impresoras mas importantes

• Impresoras de rueda:

Son impresoras de impacto y de caracteres. El cabezal de impresión está constituido por una rueda metálica que contiene en su parte exterior los moldes de los distintos tipos. La rueda se desplaza perpendicularmente al papel a lo largo de un eje o varilla metálica paralela al rodillo donde se asienta el papel. La rueda está continuamente girando y cuando el tipo a escribir pasa delante de la cinta entintada se dispara, por la parte posterior al papel, un martillo que hace que el carácter se imprima en tinta sobre el papel.

Una vez escrito el carácter, la rueda se desplaza a lo largo de la varilla, hacia su derecha, o pasa a la línea siguiente. Estas impresoras están en desuso.

• Impresoras de margarita:

Son impresoras de calidad de impresión, sin embargo son relativamente lentas. Los caracteres se encuentran modelados en la parte más ancha (más externa) de los sectores (pétalos) de una rueda metálica o de plástico en forma de margarita.

La margarita forma parte del cabezal de impresión. Un motor posiciona la hoja de margarita del carácter a imprimir frente a la cinta entintada, golpeando un martillo al pétalo contra la cinta, escribiéndose el carácter sobre el papel. El juego de caracteres se puede cambiar fácilmente sin más que sustituir la margarita.

Son análogas a las máquinas de escribir. Actualmente están fuera de uso.

• Impresoras matriciales o de agujas.

Estas impresoras, también denominadas de matriz de puntos, son las más utilizadas con microordenadores y pequeños sistemas informáticos. Los caracteres se forman por medio de una matriz de agujas. Las agujas golpean la cinta entintada, trasfiriéndose al papel los puntos correspondientes a las agujas disparadas.

Los caracteres, por tanto, son punteados, siendo su calidad muy inferior a los caracteres continuos producidos por una impresora de margarita. No obstante, algunos modelos de impresoras matriciales, presentan la posibilidad de realizar escritos en semicalidad de impresión. Para ello, los caracteres se reescriben con los puntos ligeramente desplazados, solapándose los de la segunda impresión con los de la primera, dando una mayor apariencia de continuidad.

• Impresoras de tambor.

Podemos encontrar, dentro de estas impresoras, dos tipos:

• De tambor compacto.

• De tambor de ruedas.

Ambos tipos son impresoras de líneas y de impacto.

La impresora de tambor compacto contiene una pieza metálica cilíndrica cuya longitud coincide con el ancho del papel. En la superficie externa del cilindro o tambor se encuentran modelados en circunferencias los juegos de caracteres, estando éstos repetidos tantas veces como posiciones de impresión de una línea. El tambor está constantemente girando, y cuando se posiciona una generatriz correspondiente a una determinada letra, la "A" por ejemplo, se imprimen simultáneamente todas las "A" de la línea.

Las impresoras de tambor de ruedas son similares, sólo que cada circunferencia puede girar independientemente. Todos los caracteres de la línea de impresión se escriben a la vez, posicionándose previamente cada tipo en su posición correcta.

En lugar de una cinta entintada, estas impresoras suelen llevar una pieza de tela entintada del ancho del papel.

• Impresoras de barras.

Los caracteres se encuentran moldeados sobre una barra de acero que se desplaza de izquierda a derecha a gran velocidad, oscilando delante de la línea a escribir. El juego de caracteres está repetido varias veces (usualmente tres). Cuando los moldes de los caracteres a imprimir se posicionan delante de las posiciones en que han de quedar en el papel se disparan por detrás de éste unos martillos, imprimiéndose de esta forma la línea.

El número de martillos coincide con el número de caracteres por línea.

• Impresoras de cadena.

El fundamento es exactamente igual al de las impresoras de barra. Ahora los caracteres se encuentran grabados en los eslabones de una cadena. La cadena se encuentra cerrada y girando constantemente a gran velocidad frente a la cinta entintada.

• Impresoras térmicas.

Son similares a las impresoras de agujas. Se utiliza un papel especial termosensible que se ennegrece al aplicar calor.

El calor se transfiere desde el cabezal por una matriz de pequeñas resistencias en las que al pasar una corriente eléctrica por ellas se calientan, formándose los puntos en el papel.

Estas impresoras pueden ser:

• De caracteres: Las líneas se imprimen con un cabezal móvil.

• De líneas: Contienen tantas cabezas como caracteres a imprimir por línea. Son más rápidos.

• Impresoras de inyección de tinta.

El descubrimiento de esta tecnología fue fruto del azar. Al acercar accidentalmente el soldador, por parte de un técnico, a un minúsculo cilindro lleno de tinta, salió una gota de tinta proyectada, naciendo la inyección de tinta por proceso térmico. La primera patente referente a este tipo de impresión data del año 1951, aunque hasta el año 1983, en el que Epson lanzó la SQ2000, no fueron lo suficientemente fiables y baratas para el gran público.

Actualmente hay varias tecnologías, aunque son muy pocos los fabricantes a nivel mundial que las producen, siendo la mayoría de ellas de un mismo fabricante con una marca puesta por el que las vende. Canon (que le proporciona las piezas a Hewlett Packard) y Olivetti son los más importantes dentro de este tipo.

El fundamento físico es similar al de las pantallas de vídeo. En lugar de transmitir un haz de electrones se emite un chorro de gotas de tinta ionizadas que en su recorrido es desviado por unos electrodos según la carga eléctrica de las gotas. El carácter se forma con la tinta que incide en el papel. Cuando no se debe escribir, las gotas de tinta se desvían hacia un depósito de retorno, si es de flujo contínuo, mientras que las que son bajo demanda, todas las usadas con los PC´s, la tinta sólo circula cuando se necesita. Los caracteres se forman según una matriz de puntos. Estas impresoras son bidireccionales y hay modelos que imprimen en distintos colores.

Un ejemplo de aplicación de la impresión con tinta es el marcado de lote y fecha de caducidad en botellas de leche. Este proceso se efectúa con el sistema de impresión mediante circulación continúa Los equipo de marcado de botellas sufren una degradación progresiva en la tinta que contienen, debida al proceso tecnológico de funcionamiento. el sistema de circulación continúa de tinta provoca que una partícula de tinta pase por el cabezal impresor gran cantidad de veces antes de ser proyectada. La tinta al sufrir presión, entrar en contacto con el aire y sufrir la carga de las placas electrostáticas pierde propiedades eléctricas, se evapora parte del disolvente y sufre contaminación debida al polvo y humedad del aire. Este sistema incorpora un viscosímetro que controla la cantidad de disolvente que la tinta pierde al entrar en contacto con el aire y la compensa añadiendo aditivo, que además de disolvente añade sales y otros elementos para recuperar la tinta.

La contaminación que la tinta sufre con el contacto del aire, provoca peor calidad de impresión, llegando un momento en el que hay que cambiar la tinta. El equipo incorpora un depósito central de cambio fácil e instantáneo que avisa con 24 horas de antelación al momento de sustitución. El depósito central incorpora el filtro principal de tinta, con lo que se cambia sin intervención cada vez que se repone el depósito.

• Impresoras electrostáticas.

Las impresoras electrostáticas utilizan un papel especial eléctricamente conductor (de color gris metálico). La forma de los caracteres se produce por medio de cargas eléctricas que se fijan en el papel por medio de una hilera de plumillas que abarcan el ancho del papel. Posteriormente a estar formada eléctricamente la línea, se la hace pasar, avanzando el papel, por un depósito donde se la pulveriza con un líquido que contiene suspendidas partículas de tóner (polvo de carbón). Las partículas son atraídas en los puntos que conforman el carácter. Estas impresoras de línea son muy rápidas.

• Impresoras láser.

Estas impresoras tienen en la actualidad una gran importancia por su elevada velocidad, calidad de impresión, relativo bajo precio y poder utilizar papel normal.

Su fundamento es muy parecido al de las máquinas de fotocopiar. La página a imprimir se transfiere al papel por contacto, desde un tambor que contiene la imágen impregnada en tóner.

La impresión se realiza mediante radiación láser, dirigida sobre el tambor cuya superficie tiene propiedades electrostáticas (se trata de un material fotoconductor, tal que si la luz incide sobre su superficie la carga eléctrica de esa superficie cambia).

• Impresoras LED

Son análogas a las láser, con la única diferencia que la imagen se genera desde una hilera de diodos, en vez de un láser. Al ser un dispositivo fijo, son más compactas y baratas, aunque la calidad es peor. Algunas de las que se anuncian como láser a precio barato, son de esta tecnología, por ejemplo Fujitsu y OKI.

7.2.2.2.3. Parámetros que caracterizan a una impresora

Velocidad de escritura.

Normalmente la velocidad de impresión se da en las siguientes unidades:

• Impresoras de caracteres: Caracteres por segundo (cps).

• Impresoras de líneas: Líneas por minuto (lpm).

• Impresoras de páginas: Páginas por minuto (ppm).

Caracteres por línea.

Es el número máximo de caracteres que se pueden escribir en una línea.

Ancho del papel o longitud del carro.

Se suele dar en pulgadas.

Densidad de líneas.

Se expresa normalmente en líneas por pulgada e indica el espaciado entre líneas.

Tipos de letras.

Una misma impresora puede escribir con distintos tipos de letras. Las de margarita pueden cambiar de caracteres sin más que sustituir la margarita. Las de agujas usualmente pueden escribir en tamaño normal, comprimido y elongado. El cambio del tipo de letra se realiza por programa.

Color.

Es la posibilidad de imprimir en colores. Usualmente los colores se forman a partir de tres básicos (como en los monitores en color), pero a partir del ciano, magenta y amarillo).

Resolución.

Una gran parte de impresoras forman los caracteres por unión de puntos. La resolución se suele dar en número de puntos por unidad de superficie.

7.2.2.3- Plotters

Son grandes impresoras basadas en plumillas de colores que permiten a los Arquitectos o Ingenieros convertir un plano o trazo de líneas contenido en la memoria de su computadora en un auténtico gran plano listo para su envió, ahorrando mediante éstos sofisticados implementos tanto el diseño a mano de los planos como la heliografía necesaria para su reproducción.

Plotters de pluma

Los plotters no construyen la página sistemáticamente sino línea a línea. El dibujo se suele realizar con una pluma sobre dos raíles o una pluma sobre un raíl y el papel sobre un tambor giratorio. Hay plotters automáticos en los que cuando se cambia de color de pluma, el sistema lo hace automáticamente y plotters manuales en los que cada vez que queramos cambiar de color o de tamaño de la traza, hay que hacerlo manualmente. Se suelen usar en campos de CAD (arquitectura, ingeniería , etc...) o en diseño gráfico ( decoración , etc... ) .

Plotters electrostáticos

Son dispositivos híbridos en los que primero se construye la imagen con plumas y con datos de caracteres o pixeles y luego la información resultante es transferida por la técnica del láser al papel.

7.2.2.4 -Microfilm

La salida de datos en microfilm (COM) es una técnica de representar los datos de salida. Las técnicas COM se usan en los bancos para llevar los registros de los balances diarios de cuentas. Esto supone un gran ahorro de papel, al evitar las salidas por impresora, al tiempo que reduce problemas de almacenamiento.

Cada "página" se representa en una pantalla y se fotografía mediante una cámara especial. La imagen de la página mide alrededor de 1.5 cm2. La película se corta en microfichas del tamaño de una postal conteniendo cada una cien páginas aproximadamente. Se emplea un lector de microfichas para proyectar la imagen aumentada de una página cuando es necesario leerla.

7.2.2.5- Altavoces

La salida de voz puede implicar solo la reproducción de palabras y/o frases pregrabadas o su producción en el instante en que se emiten. En el servicio de la hora de una compañía telefónica, se tiene grabadas varias frases para cada hora, y según la hora en cuestión, se reproducen y emiten para quien llamó. En las tiendas de comestibles, grabaciones en POS (o PDV) pueden anunciar nombres de productos que se encuentran en oferta, así como sus precios. La salida de voz pude usarse como guía y ejemplo de pronunciación para quienes estudian un idioma extranjero. Este tipo de tecnología puede usarse con procesadores de palabras, hojas de cálculo u otro tipo de aplicaciones. Algunos paquetes tienen que ser entrenados para pronunciar adecuadamente palabras de fonética especial.

7.2.2.6- Proyectores

Esta tecnología es muy reciente y surge como una necesidad empresarial para la realización de presentación de estados de cuenta de las empresas desde el punto de vista contable o bien para la presentación de información relevante en reuniones de carácter empresarial, gerencial o informativo. Estos son dispositivos que funcionan conectándose por lo general a un puerto serial de la computadora; de esta forma es posible proyectar sobre una superficie preparada para tal fin, la misma información que se tiene presentada en el monitor del la computadora, facilitando las presentaciones de gráficos, láminas, dibujos, curvas estadísticas, tablas o datos en general, en forma rápida y confiable ya que la información es manipulada por la computadora a través de programas comerciales que el usuario utiliza para el momento como por ejemplo Power Point, Excel, Coral Draw, etc.

7.2.3- PERIFÉRICOS DE ALMACENAMIENTO

Los periféricos de almacenamiento masivo pueden estar on-line (cuando son accesibles directamente por la unidad de proceso) u off-line (cuando no son directamente accesibles).

Los on-line son más caros que los off-line.

La memoria principal es más cara, más pequeña y volátil respecto a los periféricos de almacenamiento masivo.

Los periféricos de almacenamiento masivo consisten en unidades bidimensionales donde se graba la información en forma de bits y constan de cabezas de lectura/escritura móviles por lo que son más lentos que la memoria principal.

Estos medios de almacenamiento, al tener partes móviles son propensos a tener errores, por lo que hay que tenerlos en cuenta.

7.2.3.1- DISCOS MAGNETICOS

Los discos magnéticos son sistemas de almacenamiento de información que en la actualidad tienen una gran importancia, ya que constituyen el principal soporte utilizado como memoria masiva auxiliar. A pesar de que son más costosos que las cintas magnéticas, son sistemas de acceso directo, y con ellos se consiguen tiempos medios de acceso menores que con las cintas magnéticas.

Un disco magnético está constituido por una superficie metálica o plástica recubierta por una capa de una sustancia magnética. Los datos se almacenan mediante pequeños cambios en la imanación, en uno u otro sentido. El plato o disco puede ser de plástico flexible o puede ser rígido. En el primer caso tenemos disquetes o discos flexibles (en inglés floppy disk o disquetes) y en el segundo caso discos rígidos o duros.

Tanto en los discos rígidos como en los flexibles la información se graba en circunferencias concéntricas, no notándose visualmente las zonas grabadas. Cada una de las circunferencias concéntricas grabadas constituye una pista. Así mismo el disco se considera dividido en arcos iguales denominados sectores, de esta forma cada pista está compuesta de sectores. Los sectores de las pistas más exteriores son de mayor longitud que las interiores, ahora bien el número de bits grabados en cada sector es siempre el mismo, con lo que la densidad de grabación será mayor en las pistas interiores que en las exteriores. Los sectores comienzan con una cabecera de identificación, indicando su dirección completa. Un cilindro es un conjunto de pistas, una en cada disco, que son accesibles simultáneamente por el conjunto de cabezas.

La lectura y escritura en la superficie del disco se hace mediante una cabeza. Esta suele ser de tipo cerámico, aunque inicialmente eran metálicas. La cabeza, en las unidades de cabezas móviles, está insertada en un extremo de un brazo mecánico móvil, que se desplaza hacia el centro o hacia la parte externa del disco bajo el control de los circuitos electrónicos del periférico. El direccionamiento para leer o grabar un sector del disco se efectúa dando al periférico:

• número de unidad.

• número de superficie.

• número de pista.

• número del sector.

El brazo sitúa rápidamente la cabeza encima de la pista correspondiente y espera a que el sector en cuestión se posicione bajo la cabeza. En el acceso, por tanto, hay que considerar dos tiempos:

• Tiempo de búsqueda de la pista (tb).

• Tiempo de espera al sector (te).

Luego el tiempo de acceso será ta = tb + te.

En las unidades de cabezas fijas, hay una cabeza por pista y por tanto ta = te.

Los discos suelen tener una o varias referencias físicas (orificios y muescas) para poder identificar los sectores y pistas. Esto se denomina sectorización hardware o física. En los disquetes sólo existe un orificio de alineamiento y referencia. Este orificio, cuando el disco gira, es detectado por un conjunto fotodiodo/fototransistor utilizándose como punto de referencia para el acceso a las distintas pistas y sectores. Las unidades de discos rígidos suelen tener unas muescas que identifican los límites de cada sector y el primer sector de la pista.

Antes de utilizar un disco es necesario efectuar en él unas grabaciones denominadas "dar formato" o formateo" del disco. Al formatear un disco se definen por software las pistas, sectores y palabras; además se inicializa un directorio para la información sobre el contenido del disco (es como un índice de su contenido).

El formateo efectúa una sectorización que detecta y elimina para posteriores grabaciones, las zonas del disco deterioradas. El formateo incluye tablas con los nombres de los ficheros grabados en él, fecha y hora en que se crearon o actualizaron por última vez, espacio que ocupan y direcciones físicas donde se encuentran.

La unidad de transferencia de datos desde y hacia el disco es el sector

7.2.3.1.1- Discos Duros

Los discos duros se presentan recubiertos de una capa magnética delgada, habitualmente de óxido de hierro, y se dividen en unos círculos concéntricos cilindros (coincidentes con las pistas de los disquetes), que empiezan en la parte exterior del disco (primer cilindro) y terminan en la parte interior (último). Asimismo estos cilindros se dividen en sectores, cuyo número esta determinado por el tipo de disco y su formato, siendo todos ellos de un tamaño fijo en cualquier disco. Cilindros como sectores se identifican con una serie de números que se les asignan, empezando por el 1, pues el numero 0 de cada cilindro se reserva para propósitos de identificación mas que para almacenamiento de datos. Estos, escritos/leídos en el disco, deben ajustarse al tamaño fijado del almacenamiento de los sectores. Habitualmente, los sistemas de disco duro contienen más de una unidad en su interior, por lo que el número de caras puede ser más de 2. Estas se identifican con un número, siendo el 0 para la primera. En general su organización es igual a los disquetes. La capacidad del disco resulta de multiplicar el número de caras por el de pistas por cara y por el de sectores por pista, al total por el número de bytes por sector.

Para escribir, la cabeza se sitúa sobre la celda a grabar y se hace pasar por ella un pulso de corriente, lo cual crea un campo magnético en la superficie. Dependiendo del sentido de la corriente, así será la polaridad de la celda. ara leer, se mide la corriente inducida por el campo magnético de la celda. Es decir que al pasar sobre una zona detectará un campo magnético que según se encuentre magnetizada en un sentido u otro, indicará si en esa posición hay almacenado un 0 o un 1. En el caso de la escritura el proceso es el inverso, la cabeza recibe una corriente que provoca un campo magnético, el cual pone la posición sobre la que se encuentre la cabeza en 0 o en 1 dependiendo del valor del campo magnético provocado por dicha corriente.

7.2.3.1.2- Discos Flexibles (floppys)

Este es un dispositivo de almacenamiento secundario, que permite realizar en forma sencilla el intercambio de información entre computadoras, así como la carga de nuevos programas en el disco rígido los discos flexibles fueron presentados a finales de los años 60´s por IBM para sustituir las tarjetas controladoras. Es blando y puede doblarse fácilmente de ahí el nombre de disco flexible. Los tamaños más conocidos son: el de 8", el de 5¼ " y el de 3½ ".

A continuación se examinaran cada uno de los componentes de los discos de 5¼ " y el de 3½ ".

• Disquete de 5¼ "

• Envoltura.- Esta es una cartulina negra, que le proporciona al disco la rigidez precisa para que pueda ser insertado en la unidad.

• Abertura de Lect./Esc..- Le permite a la cabeza de lectura / escritura acceder a la superficie del disco para leer o escribir datos en el.

• Eje del disco.- Este es una arandela de plástico reforzado que le permite a la unidad hacer girar el disco en su interior.

• Orificio Indice.- Esta pequeña abertura le proporciona al controlador de disco un mecanismo de temporización que le permite conocer la posición del disco a cada momento.

• Muesca protectora.- Determina si se puede o no escribir o no en el disco. Si la muesca se encuentra cubierta solo se podrá leer del disco.

• Disquete 3½ ".

• Chapa protectora.- Esta es una chapa metálica que impide que la abertura de lectura / escritura se encuentre expuesta como en los discos de 5¼ ". Al insertar el disco en la unidad ésta se encarga de desplazarla para así poder acceder a la superficie del disco.

• Orificio de Giro.- le permite a la unidad hacer girar el disco.

• Muesca de sector.- Le permite al controlador del disco conocer la posición de giro en cada instante.

• Muesca de protección.- Esta es una pequeña pestaña que se encuentra en la esquina del disco, que sirve para activar o desactivar la protección contra escritura.

Pistas, sectores y capacidades

Las pistas son círculos concéntricos invisibles, que comienzan en el borde exterior del disco y continúan hacia el centro sin tocarse jamás. Las pistas están enumeradas y se dividen en pequeños bloques denominados sectores que contienen 512 bytes cada uno. El número total de pistas y sectores va a depender del tipo de disco que se esté utilizando.

Cuando se introdujeron los discos flexibles solo podía utilizarse una cara del disco. Anteriormente los discos de 5¼ ", tenían una capacidad de 160 Kb y los de 3½ " de 720 Kb, pero conforme ha ido perfeccionándose la tecnología, se ha aumentado la capacidad de almacenamiento, gracias a la posibilidad de utilizar las dos caras del disco y del aumento en la densidad de grabación.

Conociéndose el número de pistas, sectores y bytes por sector es posible determinar la capacidad de almacenamiento mediante la siguiente fórmula:

Capacidad = (No. de caras)* (No. de pistas) * (No. de sectores) * (Cap. de sector) .

Almacenamiento de datos en discos flexibles

Dentro de la unidad de disco, un motor hace girar el disco rápidamente, los datos se graban en las pistas de la superficie del disco en movimiento y se leen de esa superficie por medio de una cabeza de lect/esc.

La capacidad de almacenamiento de información en un disco depende de los bits por pulgada de pista y el número de pistas por pulgada radial.

Acceso a los datos en discos flexibles

El brazo de acceso mueve la cabeza de lect/esc. Directamente a la pista que contiene los datos deseados sin leer otras pistas. Los fabricantes de unidades de disco utilizan o bien el método de sectores o bien el de cilindros para organizar y almacenar físicamente los datos en los discos.

Método de sectores.- Este método consiste en dividir la superficie del disco en segmentos invisibles cuya forma es similar a las rebanadas de un pastel, generalmente existen al menos 8 de estos segmentos en un disco.

Antes de que una unidad de disco pueda tener acceso aun registro en un sector, el programa de la computadora debe proporcionar la dirección en disco del registro, esta dirección específica el número de pistas y sector.

7.2.3.1.3- Cintas Magnéticas

Las cintas magnéticas han sido durante años (y siguen siendo en la actualidad) el dispositivo de backup por excelencia. Las más antiguas, las cintas de nueve pistas, son las que mucha gente imagina al hablar de este medio: un elemento circular con la cinta enrollada en él; este tipo de dispositivos se utilizó durante mucho tiempo, pero en la actualidad está en desuso, ya que a pesar de su alta fiabilidad y su relativa velocidad de trabajo, la capacidad de este medio es muy limitada (de hecho, las más avanzadas son capaces de almacenar menos de 300 MB., algo que no es suficiente en la mayor parte de sistemas actuales).

Después de las cintas de 9 pistas aparecieron las cintas de un cuarto de pulgada (denominadas QIC), mucho más pequeñas en tamaño que las anteriores y con una capacidad máxima de varios Gigabytes (aunque la mayor parte de ellas almacenan menos de un Giga); se trata de cintas más baratas que las de 9 pistas, pero también más lentas. El medio ya no va descubierto, sino que va cubierto de una envoltura de plástico.

A finales de los ochenta aparece un nuevo modelo de cinta que relegó a las cintas QIC a un segundo plano y que se ha convertido en el medio más utilizado en la actualidad: se trata de las cintas de 8mm., diseñadas en su origen para almacenar vídeo. Estas cintas, del tamaño de una cassette de audio, tienen una capacidad de hasta cinco Gigabytes, lo que las hace perfectas para la mayoría de sistemas: como toda la información a salvaguardar cabe en un mismo dispositivo, el operador puede introducir la cinta en la unidad del sistema, ejecutar un sencillo shellscript, y dejar que el backup se realice durante toda la noche; al día siguiente no tiene más que verificar que no ha habido errores, retirar la cinta de la unidad, y etiquetarla correctamente antes de guardarla. De esta forma se consigue que el proceso de copia de seguridad sea sencillo y efectivo.

No obstante, este tipo de cintas tiene un grave inconveniente: como hemos dicho, originalmente estaban diseñadas para almacenar vídeo, y se basan en la misma tecnología para registrar la información. Pero con una importante diferencia: mientras que perder unos bits de la cinta donde hemos grabado los mejores momentos de nuestra última fiesta no tiene mucha importancia, si esos mismos bits los perdemos de una cinta de backup el resto de su contenido puede resultar inservible. Es más, es probable que después de unos cuantos usos (incluidas las lecturas) la cinta se dañe irreversiblemente. Para intentar solucionar estos problemas aparecieron las cintas DAT, de 4mm., diseñadas ya en origen para almacenar datos; estos dispositivos, algo más pequeños que las cintas de 8mm. pero con una capacidad similar, son el mejor sustituto de las cintas antiguas: son mucho más resistentes que éstas, y además relativamente baratas (aunque algo más caras que las de 8mm.).

Hemos dicho que en las cintas de 8mm. (y en las de 4mm.) se pueden almacenar hasta 5 GB. de información. No obstante, algunos fabricantes anuncian capacidades de hasta 14 GB. utilizando compresión hardware, sin dejar muy claro si las cintas utilizadas son estándar o no; evidentemente, esto puede llevarnos a problemas de los que antes hemos comentado: >qué sucede si necesitamos recuperar datos y no disponemos de la unidad lectora original? Es algo vital que nos aseguremos la capacidad de una fácil recuperación en caso de pérdida de nuestros datos (este es el objetivo de los backups al fin y al cabo), por lo que quizás no es conveniente utilizar esta compresión hardware a no ser que sea estrictamente necesario y no hayamos podido aplicar otra solución.

7.2.3.1.4- Unidades Zip

Los discos ZIP son dispositivos magnéticos, extraíbles y de alta capacidad que pueden leerse y escribirse mediante unidades ZIP de IOMEGA. Los discos ZIP son similares a los disquetes (floppy) pero son mucho más rápidos y ofrecen una capacidad de almacenamiento mucho mayor. Así como los disquetes suelen ser de 1'44 MB los discos ZIP existen en dos tamaños, de 100 y 250 MB. Los discos ZIP no deben ser confundidos con el formato super-floppy, un dispositivo que usa disquetes de 120 MB pero que admite los discos tradicionales de 1'44 MB.

IOMEGA distribuye así mismo unidades de rendimiento más alto y mucha mayor capacidad llamadas JAZZ. Las unidades JAZZ usan discos de 1 y 2 GB.

Las unidades ZIP están disponibles como dispositivos internos y externos y emplean una de los siguientes interfaces:

El interfaz SCSI es el más rápido, sofisticado, expandible y caro. El interfaz SCSI se usa en todo tipo de plataformas, desde PC y estaciones RISC a miniordenadores para conectar todo tipo de periféricos como discos duros, unidades de cinta, scanners, etc. Los dispositivos ZIP SCSI pueden ser internos o externos, que requieren que la controladora SCSI disponga de un conector externo.

El interfaz IDE es un interfaz de acceso a discos duros de bajo coste que se usa en la mayoría de los PC de escritorio. La mayoría de los dispositivos IDE son exclusivamente internos.

El interfaz de puerto paralelo es muy común en dispositivos externos portátiles como dispositivos ZIP externos y scanners debido a que virtualmente todos los ordenadores disponen de un puerto paralelo estándar (que generalmente se usa con impresoras). De éste modo se le facilitan las cosas a mucha gente a la hora de transferir datos entre distintos equipos.

7.2.3.2.- Discos Opticos

La necesidad de mayores capacidades de almacenamiento han llevado a los fabricantes de hardware a una búsqueda continua de medios de almacenamiento alternativos y cuando no hay opciones, a mejorar tecnologías disponibles y desarrollar nuevas. Las técnicas de almacenamiento óptico hacen posible el uso de la localización precisa mediante rayos láser.

Leer información de un medio óptico es una tarea relativamente fácil, escribirla es otro asunto. El problema es la dificultad para modificar la superficie de un medio óptico, ya que los medios ópticos perforan físicamente la superficie para reflejar o dispersar la luz del láser.

7.2.3.2.1- Cd

El lector de CD-ROM junto con una TRAJETA DE SONIDO, unos ALTAVOCES y un MICROFONO componen un equipo multimedia, pero la utilidad del lector de CD-ROM no queda reducida a la reproducción de ficheros musicales, Compact Disc o enciclopedias multimedia.

En la superficie de un disco compacto se pueden almacenas hasta 640Mb de datos o 74 minutos de audio-video, o combinar ambos tipos de datos (veanse los juegos de última generación). Hoy en día es habitual que la mayoría de los programas informáticos se distribuyan (a veces únicamente) en formato CD-ROM, debido a las posibilidades de ofrece en cuanto a capacidad de almacenamiento (cada vez los programas son de mayor tamaño, las imágenes en alta resolución ocupan gran cantidad de espacio, etc.) y comodidad de instalación (no es necesario insertar uno a uno innumerables disketes).

La mayoría de los equipos multimedia que podemos encontrar en el mercado suelen especificar un CD-ROM de alta velocidad (32X normalmente), pero normalmente no solemos preocuparnos de otros aspectos más importantes que la velocidad (teórica en la mayoría de los casos, como veremos).

¿Cómo funciona?

El CD-ROM es un dispositivo capaz de leer datos digitales almacenados en un disco compacto.

Al igual que en los lectores de discos compactos musicales, el lector de CD-ROM utiliza una lente que emite un haz de luz laser de baja frecuencia para leer los datos almacenados. Si la luz rebota en la superficie del disco compacto, el ordenador lo registra como un "1", y si la luz no es reflejada, el ordenador lo registra como un "0", y, como ya sabemos , la combinación de 1s y 0s es la manera en que nuestro ordenador almacena e identifica los datos.

La lente se mueve del centro al borde del disco compacto mientras este gira, por la acción del motor interno del lector, de modo que se pueden leer datos en toda la superficie del disco compacto.

¿Qué aspectos hay que tener en cuenta a la hora de comprar un CD-ROM?

• Velocidad

La velocidad de un CD-ROM expresa realmente la tasa de transferencia de datos (DTR) y se suele expresar con un numero seguido del signo "X", es decir, 2X, 4X, 16X, 24X, etc.

El signo "X" se utiliza para expresar que el CD-ROM alcanza una velocidad de transferencia de 2,4,16,24,etc. veces la velocidad del primer lector de CD-ROM, o si queremos, la velocidad de un lector de discos compactos de audio, a saber, 150Kb/s. Por tanto, la tasa de transferencia de datos de un CD-ROM 24X es de 3.600Kb/s.

Sin embargo, los fabricantes más serios suelen añadir a esta cifra la palabra "MAX". Esto quiere decir que la tasa de transferencia máxima que puede alcanzar el lector es, en el caso de un 24X, de 3.600KB/s pudiendo reducirse esta en la mayoría de los casos a poco más de la mitad. ¿A qué se debe esto?

En los lectores de CD-ROM con velocidades de más de 12X, el motor del CD-ROM no gira a una velocidad constante, lo que da lugar a que la tasa de transferencia de los datos que están en la zona exterior del disco compacto es mayor que la de los datos de la zona interior.

La velocidad o tasa de transferencia de datos se vuelve sumamente importante cuando se transfieren datos contiguos, como el el caso de vídeo digital o cuando hacemos la instalación de un programa, pero cuando utilizamos bases de datos o enciclopedias, este dato puede ser menos importante que algunos otros que mencionaremos a continuación.

Por tanto, la velocidad no es el dato que debe condicionar exclusivamente la elección de un lector de CD-ROM, pues un lector 16X o 20X puede tener mejores prestaciones globales que un 24X o un novísimo 34X. Para una buena elección, debemos prestar atención a los apartados siguientes.

Incluso podremos encontrar en el mercado un lector anunciado como 100X, pero tal tasa de transferencia se obtiene por medio de una combinación de caché hardware y caché software (utilizando el disco duro como cache), con lo que puede que no compense el coste de tal dispositivo.

Como norma general, cuanta mayor velocidad, mejor, pero no olvidemos otros parámetros.

• Tiempo de acceso

Expresa la suma del tiempo medio necesario para mover la cabeza lectora laser a la posición que ocupan los datos que estamos buscando y el tiempo necesario para ajustar la velocidad de rotación para que los datos puedan ser leídos. Se expresa en milisegundos.

Es uno de los datos que más condiciona la velocidad real de funcionamiento de los lectores de CD-ROM, y aunque no afecta directamente a la reproducción de vídeo digital (como sí lo hace la velocidad) o la instalación de programas desde un disco compacto, de este dato depende en gran medida la velocidad de búsqueda de datos en una enciclopedia o en una base de datos, donde la cabeza láser ha de desplazarse contínuamente a diferentes puntos del disco compacto.

Cuanto menor sea el valor, mejor, pero deberías buscar valores iguales o menores de 100ms.

• Buffer o cache

Los datos se almacenan en la superficie del disco compacto en forma espiral, y una vez que la cabeza lectra laser localiza los datos buscados, la caché o buffer almacena los siguientes bloques de datos contiguos que son susceptibles de ser requeridos, reduciendo así el tiempo de búsqueda de los datos.

Obviamente, la existencia de un buffer y el tamaño de éste afecta de manera importante al rendimiento del lector de CD-ROM, y a mayor tamaño, mejores serán las prestaciones globales del lector.

Hoy en día, la mayoría de los lectores incluyen 128Kb, aunque cada día son más los que elevan esta cantidad a 256Kb, e incluso algunos hasta 512Kb. Cuanto mayor sea el tamaño, mejor.

Compatibilidad

El mercado de los lectores de CD-ROM está en constante evolución, lo que hace que constantemente salgan al mercado nuevas tecnologías, como es el caso de los discos compactos regrabables. Es importante que si vamos a comprar un lector de CD-ROM, éste sea compatible con todos los formatos actuales.

Prácticamente todos los lectores de CD-ROM actuales son compatibles con los siguientes formatos:

• CD-ROM o CD datos (típico de los CD-ROM para PC)

• * CD Audio (el de los compact disc musicales)

• * CD-I (disco compacto interactivo)

• * Photo-CD (fotografías almacenadas en formato digital)

• * CD-R (discos compactos grabados por el usuario - dorados)

• * Multisession (discos compactos grabados en bloques y no todos de una vez)

• * CD-RW (disco compacto borrables y regrabables)

7.2.3.2.2- Cd-Rw

Estas unidades, nacidas en 1997, permiten escribir sobre datos ya grabados anteriormente o borrar ficheros de modo individual, y mantienen la compatibilidad con las unidades de CD-ROM y CD-R, además del DVD.

La superficie del disco tienen la capa de grabación orgánica hecha de un compuesto cristalino de plata, indio, antimonio y telurio rodeada de dos capas dieléctricas que absorben el calor durante la fase de grabación. Al calentarse la capa orgánica a una determinada temperatura y luego enfriarse la capa se vuelve amorfa, pero si se calienta a menos temperatura al enfriarse se vuelve cristalina, retornando así a su estado original. Pra realizar este proceso de grabación, borrado y regrabación, se utilizan tres potencias de láser:

• El láser más potente es el de escritura, que al calentar la capa de grabación la vuelve amorfa.

• * El láser de intensidad media es el de borrado, que vueleve la capa a su estructura cristalina.

• * El láser menos potente es el de lectura, que no altera la capa de grabación, sino que de acuerdo con el estado de la capa y su reflectividad de luz interpreta los datos.

El problema de los discos CD-RW es que reflejan menos luz que los CD-ROm y los CD-R, por lo que sólo las unidades de CD que soportan "MultiRead" (multi-lectura) pueden leerlos (la mayoría de las unidades modernas soportan este estándar). Algo parecido ocurre con muchas unidades DVD, que para leer estos discos necesitan un láser de longitud de onda dual.

La ventaja de estas unidades es que, por un coste poco superior al de las unidades CD-R, permiten grabnar tanto discos CD-RW como discos CD-R (muchísimo más baratos).

¿Cómo se organiza la información?

La información que se almacena en un CD, si queremos que sea compatible con los lectores antiguos o con el sistema operativo MS-DOS, debe cumplir las siguientes características:

• Los nombres de archivos pueden utilizar letras, dígitos de 0 a 9 y el carácter "_".

• * Los nombres de directorio pueden tener hasta 8 caracteres.

• * Los subdirectorios no pueden llegar a más de 8 niveles de profundidad.

Los datos se almacenan en el disco desde el punto 2'5mm del radio hasta el punto 58mm (empezando desde el interior del disco) y esta zona se divide en dos áreas: área de sistema y área de información. El área de sistema es como el sector de arranque del disco duro y ocupa los primeros 4mm del disco y se divide en:

• Area de calibración de potencia (PCA): cuando se inserta un CD el láser calibra la potencia a utilizar para grabar el disco.

• * Area de memoria de programa (PMA): se usa para grabar los números de las 99 pistas que admite como máximo el disco, junto con las direcciones de los sectores.

El área de información, a su vez, se divide en tres áreas:

• LEAD-IN: incluye la tabla de contenidos.

• * PROGRAM AREA: hasta 76 minutos o 650Mb de datos en 99 pistas.

• * LEAD-OUT: define el final del CD, o de la sesión si se deja abierta ésta para añadir más datos posteriormente.

Si se escriben múltiples sesiones en un solo disco, se desperdiciarán 13MB por cada sesión.

¿Qué aspectos hay que tener en cuenta a la hora de comprar una grabadora o regrabadora de CDs?

• Velocidad

Hoy en día abundan las unidades capaces de grabar a 4x, incluso hay unidades capaces de regrabar a 4x (la mayoría lo hacen a 2x), pero cuanto mayor es la velocidad de escritura más fácil es que se quede sin datos el buffer de la unidad, y nos encontremos con el fatídico mensaje "BUFFER UNDERRUN", por lo que algunas unidades permiten reducir la velocidad de grabación hasta 2x e incluso 1x. Esto nos ofrece mayor seguridad a la hora de grabar los datos, aunque aumenta el tiempo necesario para realizar una copia.

En cuanto a la velocidad de lectura de datos, la mayoría de las grabadoras/regrabadoras no superan los 6x (las hay con 24x pero son escasas), que aunque es suficiente para el uso que se suele dar a la unidad de CD-ROM, está bastante lejos de los 36x que son habituales hoy en día o los 40x de las unidades más avanzadas.

Si nos planteamos la compra de una unidad grabadora/regrabadora, de todos modos es más interesante acompañarla de una unidad DVD que de una unidad lectora CD-ROM rápida, pues resultará mucho más versátil y cubriremos un amplio espectro de especificaciones que nos permitirán utilizar cualquier tipo de disco compacto de datos, música, vídeo, etc.

En cuanto a tiempos medios de acceso y velocidades de búsqueda, estos parámetros pasan a un segundo plano cuando hablamos de unidades grabadoras/regrabadoras, por lo que no debemos asustarnos de valores que suelen doblar al de las unidades no tan recientes.

• Buffer

Uno de los errores más habituales y causa de pérdida de muchas pesetas en discos es el "BUFFER UNDERRUN". Este error se produce cuando la unidad grabadora se queda sin datos para poder escribir en el disco CD-R o CD-RW, quedando el disco inutilizado.

Esto suele deberse a una baja tasa de transferencia del disco duro o a alguna aplicación que el ordenador está ejecutando en segundo plano y que necesita demasiados recursos del equipo, con lo que éste deja de atender a la tarea de transferir datos a la grabadora.

Para evitar este tipo de error existen dos soluciones: comprar un disco duro SCSI y una grabadora SCSI, acompañados a ser posible de una controladora SCSI PCI (lo cual resultará bastante caro) o comprar una unidad grabadora/regrabadora con suficiente buffer interno.

Cuando decimos "suficiente", estamos refiriéndonos a una cantidad mínima de 1MB (aunque parezca mentira las hay con tan solo 512KB), teniendo en cuenta que 2MB es bastante habitual hoy en día y empieza a haber grabadoras con 3MB de buffer a un precio bastante razonable.

• IDE O SCSI

Por velocidad y por tasa de transferencia sostenida (lo que evita que se produzcan los famosos errores del "BUFFER UNDERRUN") la grabadora con interfaz SCSI es la mejor opción, especialmente si va acompañada de un diosco duro SCSI.

Además, con una unidad lectora de CD-ROM SCSI y una grabadora/regrabadora SCSI podremos hacer una copia directa de CD a CD sin tener necesidad de hacer una imagen en el disco duro (algo bastante lento cuando el CD original tiene muchos ficheros), aunque esta técnica es siempre más arriesgada que el sistema estándar de copia creando una imagen en el disco duro.

Con las prestaciones de las controladoras actuales IDE PCI integradas en las placas base de última generación y las buenas prestaciones de los discos duros IDE modernos, escogiendo una unidad grabadora/regrabadora IDE/ATAPI nos ahorraremos unas perrillas (cada vez menos) y seguro que vamos a tener muchos menos dolores de cabeza para instalar la unidad. Hoy en día, las grabadoras IDE ofrecen una alta fiabilidad comparable a la de modelos SCSI.

• Compatibilidad

Hay que tener en cuenta básicamente tres especificaciones: UDF, MULTIREAD y RAW.

Las unidades CD-R y CD-RW que soportan la especificación UDF (Universal Disc Format - formato de disco universal) permiten grabar datos en discos de forma incremental, llamado también "PACKET WRITING" (escritura por paquetes), por lo que no es necesario grabar todo el contenido del disco de una vez, sino que pòdemos dejar la sesión abierta y añadir datos a los ya grabados.

Este sistema funciona porque al final de cada sesión de grabación se graba una VFAT (Tabla de asignación de archivos virtual) en la que señala la colocación de los ficheros grabados en la sesión actual, además de la de los ficheros de sesiones anteriores. Además, este sistema es el que nos permite posteriormente borrar ficheros aislados.

Existen sin embargo dos problemas: para grabar con formato UDF es necesario un software de grabación que soporte esta especificación, y por otro lado, si vamos a trasladar nuestros datos, debemos recordar que solo los lectores de CD-ROM ompatibles "MULTIREAD" son capaces de leer los discos grabados de este modo.

La especificación MULTIREAD, la cual debemos tener en cuenta a la hora de cambiar nuestra unidad lectora de CD-ROM o comprar nuestra unidad DVD, es la que nos permite poder leer los CD-RW y los CD-R grabados con formato UDF.

En el caso de los CD-RW esto se debe a que los discos utilizados para regrabar con estas unidades reflejan menos luz que los CD-ROM y los CD-R, por lo que se necesita que el lector pueda interpretar correctamente la luz reflejada por la superficie del disco.

El formato RAW tiene su importancia para aquellas personas, cada vez más, interesadas en el formato MP3. Un problema de reciente aparición es que hay personas que no consiguen "ripear" Compact Disc musicales (extraer las pistas de audio para comprimirlas a formato MP3). Sólamente las unidades de CD que soportan el formato RAW pueden extraer pistas de audio.

7.2.3.2.3- Dvd

Fueron las compañías cinematográficas las primeras en pensar en Cd de alta capacidad, con mejor calidad sonora y visual y más barato que las cintas VHS. Así, utilizando MPEG-2 como protocolo de compresión, el mismo de la televisión digital, es posible almacenar una película completa con sonido digital multicanal en un disco DVD.

La necesidad de una mayor capacidad, con juegos que ocupan varios CDs, enciclopedias de hasta 8 CD-ROMs y programas como Corel con 4 CD-ROMs, hace del DVD una tecnología sumamemnte interesante para el PC.

Los formatos existentes actualmente del DVD son los siguientes:

• DVD-ROM: método de almacenamiento de sólo lectura de alta capacidad.

• * DVD-Vídeo: almacenamiento digital para películas.

• * DVD-Audio: similar al CD-Audio, pero de mayor capacidad.

• * DVD-R: para una sola grabación y múltiples lecturas; similar al CD-R.

• * DVD-RAM: variante grabable y regrabable del DVD; similar al CD-RW.

Además, con el mismo tamaño que los CDs, 120mm de diuámetro y 1'2mm de grosor, el disco DVD puede llegar a almacenar hasta 17GB de información, con transferencias superiores al CD-ROM y con tiempos de aaceso similares. Existen 4 versiones del DVD atendiendo a su capacidad:

• DVD-5: de una sola cara, con una sola capa y una capacidad de 4'7GB.

• * DVD-9: de una sola cara, con doble capa y una capacidad de 8'5GB.

• *DVD-10: de doble cara, con una sola capa y una capacidad de 9'4GB.

• * DVD-18: de doble cara, con doble capa y una capacidad de 17GB.

¿Cómo funciona?

Se requieren dos moldes para hacer un disco DVD, que consta de dos discos de 0'6mm pegados, que se unen en un proceso de unión en caliente para los de una capa y con un proceso de unión UV para los de dos capas. En los de doble capa, se añade una capa semi-reflectante para que se puedan leer ambas capas desde una misma cara del disco.

El secreto para la alta capacidad en una superficie igual a la de los CDs es que el tamaño mínimo de una marca en un DVD de una cara es de 0'44 micras, frente a las 0'83 micras del CD; además, la distancia entre marcas es de 0'74 micras, frente a las 1'6 micras para el CD. Todo ello da lugar a la posibilidad de hacer hasta 4 veces más marcas que en un CD, es decir, a mayor densidad de datos, o lo que es lo mismo, mayor capacidad.

El tamaño más pequeño de cada marca, por tanto, implica tam,bién un láser de menor longitud de onda, que en el DVD es de 635 a 650 nanómetros, frente a los 780 nanómetros del láser del CD.

Otra característica importante es que la segunda capa de datos del disco DVD puede leerse desde la misma cara que la primera capa o desde la cara contraria, pero los datos se almacenan en una pista espiral inversa, de modo que el láser solamente tiene que hacer un pequeño ajuste muy rápido para leer la segunda capa.

Utilizando el estándar UDF, se puede almacenar en un disco DVD cualquier tipo de información (datos, vídeo, audio, mezcla de ellos) con un solo formato, de modo quue cualquier dispositivo CD, ordenador o video domético pueda acceder a los datos. Hast Windows 98, el estándar UDF no era soportado por los sistemas operativos, por lo que se creo el UDF BRIDGE (puente UDF), soportado por Windows 95 OSR2.

Formatos y sus características

• DVD-ROM

Laas principales diferencias con el CD-ROM son su capacidad a partir de 4'7Gb, la posibilidad de utilizar las dos caras del disco, doblando así la capacidad anterior, y la posibilidad de grabar en cada cara dos capas de datos, multiplicando así la cantidad inicial y pudiendo llegar a alcanzar 17GB de almacenamiento.

Tanto externamente (sólo el logo DVD diferencia ambas unidades) como internamente las unidades CD-ROM y DVD-ROM son bastante similares: el método de inserción del disco, la conexión IDE/ATAPI o SCSI, la grabación desde el interior al exterior del disco, etc. Sin embargo, existe una diferencia importante en el láser: el lásertienen dos lentes sobre un eje que se intercambian, una para leer DVDs y la otra para leer CDs.

En cuanto a la velocidad, tenemos que tener en cuenta que un DVD 1x transfiere datos a 1.250KB/s, equivalente a una unidad de CD-ROM 8x, y en 1998 se han hecho populares las unidades DVD 2x, con una transferencia de 2.700KB/s, equivalentes a un CD 18x (de hecho muchos de estos DVD 2x leen un CD-ROm, CD-R o CD-RW a una velocidad equivalente a un 24x) y han empezado a parecer las unidades DVD 5x, con una trasferencia de 3'5MB/s.

Sin embargo, para que una unidad DVD5 pueda reproducir una película comprimida con MPEG-2 sin cortes ni saltos, debemos tener instalada una tarjeta descompresora MPEG en nuestro equipo, aunque con la ayuda de un procesador rápido (por encima de un Pentium II 300MHz) no es imprescindible.

Las unidades DVD-ROM inicialmente tuvieron ciertos problemas de compatibilidad con los discos CD-R y CD-RW, porque la reflectividad de la superficie de estos discos los hacía imposibles de leer para la mayoría de las unidades DVD. Para los CD-RW, esto se resolvió con un láser de longitud de onda dual, y desde finales de 1998, disponemos de unidades DVD capaces de leer cualquier tipo de discos grabables o regrabables, tanto por CD como por DVD.

• DVD-Vídeo

Los discos DVD-Vídeo utilizan la compresión MPEG-2 para almacenar vídeo, y en países como Estados Unidos, almacenan también sonido digital envolvente AC-3.

La calidad de una película almacenada en DVD con compresión MPEG-2 es muy superior a la de un vídeo VHS, ya que utiliza 480 líneas horizontales con una resolución de 780x420 píxeles, frente a 425 líneas del LASERDISC o las 250 a 270 líneas para VHS.

Además, una película DVD permite escoger entre formato estándar 4:3 y ormato 16:9, y en cuanto a sonido, hasta 8 idiomas diferentes y hasta 32 diferentes subtítulos.

Un disco DVD de una sola cara puede almacenar 133minutos de video comprimido de alta calidad, con sonido envolvente en tres idiomas y cuatro canales de subtítulos.

Por cuestiones de derechos de autor y Copyright, los discos DVD-Víseo están protegidos contra copia mediante cuatro sistemas diferentes, y además para evitar que una película se distribuya en países diferentes a aquellos en los que se creó, existe un protocolo regional, que en el caso de Europa es la Región 2, lo que hace que minetras en Estados Unidos (región 1) existen cientos de títulos de vídeo en DVD, en Europa apenas una docena, no pudiendo utilizar las películas lanzadas en Estados Unidos.

• DVD-Audio

Con el DVD se pueden obtener grabaciones con una frecuencia de muestreo de 96kHz de 24 bits, frente a los 16 bits y 44'1kHz del compact disc actual, pero de momento existen luchas entre diferentes estándadres para imponerse en el mundo del audio digital, como el SACD (Super Audio CD) y el DAD (Digital Audio Disc).

La ventaja más importante del DVD-Audio es la posibilidad de incorporar vídeo con la música y su capacidad de 2horas de sonido envolvente o 4 horas d e sonido estéreo con el estándar DVD5

• DVD-R

El DVD-R o DVD grabable apareció poco después del DVD-ROM e inicialmente alcanzó una capacidad de 3'95Gb por cada cara y se espera que llegue a los 4'7GB a lo largo del año 1999.

La unidad grabadora DVD crea discos compatibles con casi todas las unidades DVD utilizano discos similares a los CD-R.

• DVD-RAM

Esta unidad utiliza una tecnología de cambio de fase, e inicialmente sus discos eran incompatibles con las unidades DVD-ROM.

Los discos DVD-RAM vienen dentro de cartuchos, imprescindibles para realizar la grabación, pero solamente algunos tipos de cartuchos permiten sacar el disco una vez grabado para ser leído por la unidad DVD-ROM, por lo que mientras no se fabriquen unidades capaces de leer los discos dentro del los cartuchos, las unidades DVD-RAM quedan destinadas solamente a copias de seguridad personales pero no universalmente compatibles.

Sin embargo, una posible ventaja de estas unidades es que además de permitir grabar, borrar y regrabar los datos alcanzando capacidades de hasta 4'7GB, son capaces de leer discos CD-ROM, CD-R y CD-RW, además de los discos DVD-ROM.

• +RW

Debido a los múltiples desacuerdos para un estándar DVD-RAM, SONY, PHILIPS y HP crearon un nuevo estándar, el +RW (llamado inicialmente DVD+RW), que es un formato competidor del DVD-RAM basado en la tecnología DVD y CD-RW, pero incompatible con el estándar DVD-RAM.

Las unidades +RW son capaces de leer CDs y DVD-ROMs y con pequeños cambios una unidad DVD-ROm podrá leer discos +RW.

Una de las principales ventajas del +RW sobre el DVD-RAM es la posibilidad de grabar discos con o sin cartucho, pero los discos para los dos tipos de unidades no serán compatibles.

Las primeras unidades +RW saldrán al mercado en 1999, y se planea que en su segunda generación, las unidades +RW, además de grabar DVD, serán capaces de grabar CD-Rs y CD-RWs.

• Otros formatos

PIONEER ha presentado su formato DVD-R/W, basado en la tecnología CD-RW y con una capacidad de 3'95GB. Utilizan una tecnología de cambio de fase y los discos tienen mayor reflectividad que los DVD-RAM y los +RW, lo que les hace compatibles con los DVD-ROM actuales. Este estándar parece que será aceptado por el foro DVD y será incluido en la lista de estándares.

NEC ha creado el MMVF (archivo de video multimedia), con una capacidad de 5'2GB por cara, que serís especialmente útil para almacenar vídeo.

7.2.3.3- MEMORIAS FLASH

• Son memorias evolucionadas de las EEPROM (chips de memorias programables y borrables eléctricamente), en las que se accede a la información por bloques. Para grabar un bloque de una flash, es necesario primero borrarlo completamente, y luego escribir los unos, donde los haya.

• Los bloques suelen ser de 512 bytes a 56 KB. (En esencia las EEPROM son CI similares a las RAM. La diferencia está en que cada celda (transistor) contiene una capa de material conductor rodeada de material aislante (“puerta flotante”), en la que con una relativamente alta tensión se pueden inyectar electrones que quedan allí indefinidamente atrapados, manteniendo la información (cero o uno) de la celda, a pesar de que se desconecte la alimentación del circuito. Durante la grabación se cargan o descargan de electrones las puertas flotantes de cada celda (dependiendo de la si se escribe un 0 o un 1), la operación de lectura es más sencilla y rápida, necesitándose niveles de tensión menores.

• Contiene varios chips de memoria flash, con un controlador y una interfaz USB.

• Emulan el comportamiento de un disco magnético:

• Los bloques de la memoria se asocian a sectores de disco de 512 bytes, leyéndose y escribiéndose por bloques

• El procesador central carga en los puertos del controlador la ubicación del fichero que se desea leer y su tamaño. El controlador se encarga de ir leyendo secuencialmente (por “sectores”) el fichero e ir transfiriendo los datos a la interfaz USB.

• En la memoria flash se almacena un archivo que indica el contenido de la memoria en cuanto a directorios (carpetas) y archivos que tiene almacenados, así como la ubicación dentro de la memoria de los distintos archivos.

• La salida de la interfaz USB transmite la información en serie. Dispone de 4 cables, uno de alimentación, otro de tierra (o línea de referencia común), y dos, donde van los datos, en forma balanceada (si se transmite un 1 con 2,5 V, en una línea van +2,5V y en la otra -2,5 V).

• Están sustituyendo a los disquetes.

• Volumen muy pequeño (les denominan “mecheros”), 30 gramos, y, por ejemplo, uno de 256 MB, contiene el equivalente a unos 177 disquetes

• Capacidades: 8 MBytes a 2 GBytes

• Velocidad de lectura (USB 2.0): 9MB/s

• Velocidad de escritura (USB 2.0): 8MB/s

• Conectar y funcionar (“plug & play”)

7.2.3.4- ALMACENAMIENTO POR BACTERIAS

La proteína bacteriorodopsina (bR) encontrada en la membrana superficial de halobacterium halobium absorbe la luz en un proceso análogo a la fotosíntesis. bR existe en dos estados intercambiables, que absorbe luz azul y verde respectivamente, lo cual permite almacenar información en un código binario. Disponiendo este producto en forma de cubo, y teniendo un láser para acceder a cambiar entre los dos estados, se pueden obtener "discos" con capacidades de muchos Gigaoctetos, por el precio de los de 1 Giga.

7.2.4- PERIFÉRICOS DE ENTRADA/SALIDA

7.2.4.1- Módem

Actualmente el módem está convirtiéndose en un complemento indispensable para cualquier usuario de informática, no sólo para aquellos que quieran conectarse a INTERNET, sino también para las empresas, y particulares, que necesiten hacer envíos de cantidades importantes de datos a destinos más o menos lejanos de su lugar de residencia, reduciendo drásticamente el gasto telefónico, de modo que el correo electrónico (E-Mail) está desbancando paulatinamente el uso del FAX tradicional.

Debemos recordar que, aunque los MODEM actuales pueden hacer funciones de FAX, todavía aún no está resuelto el tema de la verificación de autenticidad de los documentos enviados por FAX.

Otros usos importantes del MODEM, generalmente descuidados tanto por particulares como por empresas, es la posibilidad de realizar VIDEOCONFERENCIA a precio de llamada local (lo cual está siendo un quebradero de cabeza para las empresas telefónicas norteamericanas) o conectarse a un grupo de NEWS (público o de pago) para mantenerse informado de los temas que nos interesen de manera automática, recibiendo en nuestro ordenador los mensajes de manera automatizada.

Otros aspectos más lúdicos o de entretenimiento son los juegos en línea (ON-LINE) y las charlas vía Internet (IRC).

¿Cómo funciona?

El MODEM (abreviatura de MOdulador/DEModulador) recibe los datos del ordenador en formato digital (los datos se almacenan en el disco duro en forma de unos y ceros -- 101110), los convierte a formato analógico y los envía por la línea telefónica. El MODEM de destino recibe las señales analógicas y las transforma a formato digital antes de enviarlos al ordenador.

¿Qué aspectos hay que tener en cuenta a la hora de comprar un MODEM?

• ANALOGICO o DIGITAL

Los MODEMS ANALOGICOS actuales (hasta 56K) llegan a utilizar la anchura máxima de las líneas telefónicas estándar, y según las condiciones de la línea puede que incluso no se llegue a alcanzar la velocidad máxima de transmisión y recepción del módem.

Los MODEMS DIGITALES (hasta 64K) necesitan una línea telefónica RDSI (Red Digital de Servicios Integrados), totalmente digital, que nos permite dos canales de 64KB para voz y datos, llegando así a una transferencia máxima de 128K.

Mientras que las llamadas por ambos tipos de líneas, analógica (la de todas las casas) y digital (RDSI), cuestan exactamente lo mismo, el coste de instalación y la cota mensual son ciertamente muy caras en el caso de la línea RDSI, siendo realmente las empresas a quienes les interesa este tipo de línea por la necesidad de transmitir o recibir gran cantidad de datos y por la posibilidad de utilizar una sola conexión RDSI y un solo MODEM RDSI que permite la conexión a INTERNET de varios usuarios simultáneamente desde una RED LOCAL a través de un SERVIDOR.

MODEMS PCI

Los módems con conexión PCI, frente a los tradicionales módems ISA internos, ofrecen las ventajas propias del Bus PCI: menor carga de trabajo para el procesador, transferencia de datos más rápida, habilidad para ejecutar operaciones en modo busmaster, etc.

Este tipo de conexión es muy interesante para los módems tipo WINMODEM, pues consume muchos menos recursos y mejora sensiblemente las prestaciones.

Por último, aunque no menos importante como saben los que han sufrido para instalar un módem interno, solamente los dispositivos PCI son puramente PLUG'N'PLAY, con lo que la instalación de un módem se reduce a colocarlo en una ranura PCI y dejar que el sistema operativo lo detecte, nos pida el disco de instalación y lo configure automáticamente sin apenas intervención del usuario, dando lugar a conexiones sin fallos y sin tener que navegar por el registro o probar con cadenas ininteligibles.

Y una GRAN ventaja adicional: el coste de los primeros módems PCI es menor que el de los equivalentes ISA.

MODEMS USB

Los puertos USB de las placas base modernas, incorporados de serie en las placas con formato ATX, están pensados para conectar al equipo hasta 127 dispositivos, por supuesto interconectados entre sí o utilizando HUBS (replicadores de puertos) USB.

Una de las ventajas del módem USB es que no consume ranuras de expansión ni puertos COM (tampoco pasa nada, ya que hay dos y apenas se utilizan, excepto para el ratón, y con el formato ATX ni siquiera para eso), pero la más importante es que no consume las valiosas IRQ (peticiones de interrupción).

Como sabéis, un equipo dispone de 15 IRQs, de las cuales la mayoría están ocupadas por dispositivos de la placa base o por otros como la tarjeta gráfica, la tarjeta de sonido, etc. El puerto USB, sin embargo, nos permite conectar 127 dispositivos utilizando una sola IRQ, con lo que en los equipos con muchas tarjetas instaladas (SCSI, red, etc.) nos podemos encontrar algo faltos de IRQs, teniendo que anular alguna en la BIOS del equipo.

Otra ventaja que ofrece el puerto USB es la tasa de transferencia, superior a la de los puertos serie (COM). Con un módem a 33'6K externo, se alcanza el límite de transferencia de los puertos serie, 112'5Kb/s, por lo que con un módem 56K o V.90, el módem, en algunos momentos, debe esperar a vaciar su memoria interna antes de solicitar más datos. El puerto USB permite transferencias entre 1'5MB/s y 12MB/s, evitando posibles esperas del módem.

Por último, el módem USB permite ser conectado y desconectado con el equipo encendido, de modo que el sistema operativo lo detecta al momento e instala o pide los drivers adecuados.

MODEMS ADSL

La tecnología ADSL se basa en el hecho de que en una línea telefónica la voz no utiliza todo el ancho de banda disponible, por lo que es posible tener una conexión de datos de alta velocidad al mismo tiempo.

Este sistema permite transportar tres canales de frecuencia por la misma línea: un canal de voz tradicional, un segundo canal de datos entre 64KB/s y 640KB/s y un tercer canal de alta velocidad con transferencias entre 1MB/s y 6'3MB/s.

Básicamente ADSL se parece mucho a las líneas RDSI, y tienen sus mismos requisitos: una línea limpia sin ruidos y una cable de menos de 5Km de longitud hasta la central telefónica.

Las ventajas de este sistema, es que las compañías telefónicas no necesitan ampliar el cableado para ofrecer este servicio y el usuario final solamente necesita adquirir un módem compatible ADSL para obtener este servicio, que por supuesto debe ser también ofrecido por los proveedores.

Esta tecnología, sin embargo tiene una seria competencia por parte del MODEM CABLE.

MODEMS CABLE

Este tipo de módems, asociados a una conexión por medio de cable de fibra óptica nos presenta la opción de un servicio de Internet de alta velocidad y de bajo coste, utilizando las redes de cable de TV.

Esta tecnología es más aplicable a los hogares que a las empresas por la posibilidad de utilizar la infraestructura de la televisión por cable para la conexión.

Actualmente los módems cable se conectan por medio de una tarjeta de red Ethernet, pero se esperan próximamente módems cable con conexión USB.

La desventaja vienen de la mano de la compatibilidad entre los módems, de modo que la propia compañía que ofrece el acceso a Internet es la que debe instalarnos un módem compatible con el del proveedor, con el coste que esto supone al no poder elegir el modelo más acorde a nuestras necesidades y presupuesto. Sin embargo, en urbanizaciones sería posible instalar un solo módem conectado a un HUB o ROUTER que proporciona acceso a cada uno de los hogares conectados, lo que abarataría el coste de la instalación, aunque obviamente, disminuiría la velocidad de transferencia.

Con un módem cable se pueden alcanzar entre 500KB/s y 30MB/s cuando descargamos archivos o navegamos, y entre 96Kb/s y 10MB/s cuando enviamos información, como ficheros, faxes, etc. Debido a ello el uso de un HUB para varios hogares, compartiendo este ancho de banda no debería ser un problema a menos que el número de conexiones sea demasiado alta.

La desventaja: el cable no llega y tardará en llegar a algunas partes, por lo que en este momento es una tecnología para unos pocos, mientras que la conexión ADSL está al alcance de todo el mundo.

VELOCIDAD

Actualmente no tiene sentido comprar un módem de 14,4K, aunque sólo se vaya a utilizar como FAX y para una conexión ocasional a INTERNET. En caso de buscar un precio muy bajo, es preferible un WINMODEM. Si tenemos en nuestro equipo uno, es momento de cambiarlo.

Tampoco tiene ningún sentido comprar un módem de 28,8K, aunque si tenemos uno en nuestro equipo, debemos hacer lo siguiente:

• En primer lugar, comprobar en la página WEB del fabricante si es posible una actualización por software a 33,6K o incluso 56K; para ello, podemos buscar la página WEB de los fabricantes en este enlace o dirigirnos a este otro enlace para ver si podemos actualizarlo a 56K.

• * Si no hemos tenido suerte, podemos dirigirnos a este enlace, e instalar alguna de las utilidades que podemos encontrar allí.

En todo caso, no compensa cambiarlo por un 33,6K, sino por un 56K, aunque ya que se ha llegado a un acuerdo sobre el estándar a utilizar, el V.90, debemos comprobar que sea compatible o actualizable a este estándar.

Sin embargo debemos recordar que si nuestro proveedor de Internet no ha actualizado sus equipos al estándar V.90, nuestro módem V.90 no conectará a más de 33,6K. Existen módems que conmutan automáticamente entre V.90 y 56K al detectar el módem remoto, pero otros no lo hacen, por lo que tendríamos que volver a actualizarlo a 56K y esperar a nuestro proveedor para actualizar a V.90.

Ten en cuenta que los módem 56K son compatibles con los protocolos anteriores, y por tanto capaces de funcionar también a 14,4K, 28,8K y 33,6K por lo que, aunque INFOVIA actualmente no soporte velocidades de 56K y tu proveedor (si te conectas a un nodo local) tampoco, podrás utilizarlo sin problemas.

En resumen:

• Si tenemos un 14,4K, es hora de cambiarlo por otro más rápido.

• Si tenemos un 28,8K, comprobar si es actualizable a, 33,6K, 56K o incluso a V.90. Si no, buen momento para cambiar.

• Si tenemos un 33,6K, comprobar primero si se puede actualizar a 56K o a V.90 en la página WEB del fabricante, o en todo caso invertir en un módem 56K acutalizable o V.90 de calidad.

• Si tenemos un 56K, rezar para pueda ser actualizado al protocolo definitivo.

7.2.4.2- Tarjetas de Sonido

En el mundo de los ordenadores compatibles el estandar en sonido lo ha marcado la empresa Creative Labs y su saga de tarjetas Sound Blaster.

Si escojemos una tarjeta que no sea de esta marca, y queremos ejecutar todo tipo de software es importante comprobar que sea SB compatible a nivel de hardware, y si así es, informarnos de con que modelo es compatible.

En el caso de que sólo nos interese que funcione con programas Windows 95, esta precaución no será importante, entonces sería mas interesante saber que dispone de drivers de calidad, y de que Microsoft la soporte a nivel hardware en sus DirectX.

Otro factor a tener en cuenta es si la tarjeta admite la modalidad "full duplex", es decir si admite "grabar" y "reproducir" a la vez, o lo que es lo mismo, si puede procesar una señal de entrada y otra de salida al mismo tiempo. Esto es importante si queremos trabajar con algún programa de videoconferencia tipo "Microsoft NetMeeting" el cual nos permite mantener una conversación con otras personas, pues la tarjeta se comporta como un teléfono, y nos deja oir la voz de la otra persona aunque en ese momento estemos hablando nosotros. Muchas de las tarjetas de Creative no poseen este soporte a nivel de hardware, pero si a nivel de software con los drivers que suministra la casa para algunos S.O.

También es importante el soporte de "MIDI". Este es el estandar en la comunicación de instrumentos musicales electronicos, y nos permitirá reproducir la "partitura" generada por cualquier sintetizador y a la vez que nuestra tarjeta sea capaz de "atacar" cualquier instrumento que disponga de dicha entrada.

Hay que tener claro que el formato MIDI realmente no "graba" el sonido generado por un instrumento, sino sólo información referente a que instrumento estamos "tocando", que "nota" , y que características tiene de volumen, velocidad, efectos, etc..., con lo que el sonido final dependerá totalmente de la calidad de la tarjeta.

Otro punto importante es la memoria. Esta suele ser de tipo ROM, y es utilizada para almacenar los sonidos en las tarjetas de tipo "síntesis por tabla de ondas". Este tipo de tarjetas nos permiten "almacenar" el sonido real obtenido por el instrumento, con lo que la reproducción gana mucho en fidelidad. Cuanta más memoria dispongamos, más instrumentos será capaz de "guardar" en ella y mayor será la calidad obtenida.

En las tarjetas de síntesis FM este datos no es importante.

7.2.4.3- USB

Ha habido intentos de todos los tipos para ampliar las posibilidades de expansión para los PC, desde aumentar el número de puertos serie y paralelo, hasta buses específicos como SCSI.

El Bus SCSI parecía ser la solución ideal, por velocidad y capacidad e transferencia y por el número de dispositivos conectables a la controladora SCSI, hasta 7 dispositivos en cadena y hasta 15 con Ultra Wide SCSI-2, pero su alto coste, junto con sus problemas de configuración, dieron lugar a la aparición del USB y el FIREWIRE (IEEE 1394).

¿Cómo funciona?

La placa base tiene normalmente dos conectores estandarizados que sirven para conectar dos dispositivos USB, pero para conectar los hasta 127 dispositivos posibles necesitamos utilizar HUBS (concentradores) USB con varios puertos USB cada uno, hasta llegar a totalizar como máximo 127 dispositivos, de modo que un dispositivo USB se puede conectar directamente al conector de la placa base o a un conector de HUB, sin variar para nada su funcionamiento.

De hecho, algunos dispositivos pueden funcionar como HUBs al tener conectores USB incorporados, como los teclados. También podemos conectar un dispositivo a un hub, que a su vez esté conectado a otro HUB que está conectado al conector de la placa base y el funcionamiento del dispositivo será igual que estando conectado directamente al conector de la placa base.

El cable de los dispositivos USB es un cable de 4 hilos con una longitud máxima de 5 metros por dispositivo o HUB, con lo que los dispositivos conectados no tienen por qué estar amontonados encima de una mesa.

Tan pronto como conectamos un dispositivo USB (no hace falta apagar el equipo) el controlador USB detecta una diferencia de voltaje en el puerto USB e intenta identificar el dispositivo nuevo y sus características. Si no es capaz de identificarlo, nos pide que introduzcamos el disco de instalación, y una vez instalado el driver ya podemos empezar a funcionar con el nuevo dispositivo, normalmente sin reiniciar el equipo.

El puerto USB utiliza una única IRQ para todos los dispositivos conectadops (hasta 127), pero para identificarlos, a cada uno le asigna una ID (parecida a la del bus SCSI) única a cada uno, pero no hay necesidad de configurar, de hecho el ordenador no asigna ninguna, ni IRQs ni DMAs ni direcciones de memoria, pues todos los dispositivos comparten los mismos recursos del controlador USB de la placa base.

Cuando se desconecta un dispositivo USB, de nuevo sin necesidad de reiniciar el equipo, el controlador USB detecta de nuevo una diferencia de voltaje, hace una búsqueda de dispositivos para averiguar cuál ha sido conectado e inmediatamente descarga los drivers del dispositivo para así ahorrar memoria del sistema.

Ventajas del puerto USB y los dispositivos USB

• PLUG'N'PLAY

El puerto USB, y por tanto todos los dispositivos con conexión USB, son verdaderamente Plug'n'play, es decir, el dispositivo es detectado automáticamente al conectarlo al equipo y el sistema operativo instala el driver adecuado o nos pide el disco de instalación.

Aún más, no es necesario apagar, ni siquiera reiniciar, el equipo para conectar o desconectar los dispositivos, cargándose y descargándose automáticamente de memoria el driver correspondiente.

• CONEXION EN CALIENTE

No es necesario apagar, ni siquiera reiniciar, el equipo para instalar o desinstalar un dispositivo USB. Algo especialmente interesante si olvidamos conectar un dispositivo al encender el equipo o si simplemente no tenemos suficientes conectores para todos los dispositivos USB.

Además, esto permite conservar recursos de memoria, pues cada dispositivo conectado requiere un driver residente, que de este modo sólo se carga cuando se necesita y se descarga al dejar de necesitarlo.

• RECURSOS DEL DISPOSITIVO

Quizá una de las mayores ventajas para los equipos actuales es el hecho de que el puerto USB solamente necesita una IRQ y una dirección de memoria y todos los dispositivos conectados a él solamente necesitan una ID para su identificación (como en el bus SCSI) dentro de la cadena de 127 dispositivos, sin necesitar más recursos.

Si tenemos en cuenta que los puertos estándar (dos serie, un paralelo, un PS/2 para ratón, uno para teclado, un puerto para joystick) consumen 5 IRQs, alguna DMA y múltiples direcciones de memoria, al utilizar dispositivos USB nos estamos ahorrando valiosos recursos del sistema.

• SIMPLICIDAD

El manejo de los dispositivos USB se hace por software, concretamente por el propio sistema operativo, por lo que los dispositivos USB son más fáciles de fabricar y por tanto más baratos.

Además, USB es una tecnología abierta por la que no hay que pagar derechos, lo que siempre abarata los costes de fabricación.

• DISPOSITIVOS

Podemos conectar hasta un total de 127 dispositivos en cadena o utilizando HUBs (concentradores de puertos USB), frente a solamente 1 por cada puerto serie y uno por cada puerto paralelo (siempre nos queda la opción de utilizar conmutadores, pero no todos pueden funcionar a la vez) y cada dispositivo puede tener un cable de hasta 5 metros de longitud, frente a 1 metro para el puerto serie y 4 metros para el puerto paralelo. Además, conectándolos en cadena, el último dispositivo puede estar a 635 metros del ordenador.

Acutalmente se encuentran en el mercado monitores, teclados, ratones, cámaras, joysticks, modems, escáneres, impresoras e incluso altavoces (sin necesidad de tarjeta de sonido) con conexión USBN, pero a lo largo del año 1999 el número de dispositivos aumentará y podremos ver también con conexión USB dispositivos de almacenamiento (IOMEGA ha anunciado una versión USB de su unidad ZIP, y lo mismo ha hecho IMATION con su unidad LS-120, y otros les seguirán), CD-ROMs, discos duros externos, etc.

Lo que no debemos olvidar a la hora de comprar un dispositivo USB es que cada dispositivo puede funcionar como HUB, es decir, incluir uno o más conectores USB, de modo que podamos conectar un dispositivo a otro en cadena, y así, por ejemplo un teclado, puede incluir dos conectores USB, uno para el ratón y otro para el joystick; de igual modo el monitor puede servir de HUB y permitir conectar a él por ejemplo los altavoces, o el teclado, al cual a su vez se conectan el ratón y el joystick, etc., etc.

Hay que tener en cuenta que muchos dispositivos USB actuales no son más que conversiones de dispositivos existentes por lo que muchos aún no implementan su uso como HUBs, por lo que quizás valga la pena esperar un poco a que haya más dispositivos disponibles.

• VELOCIDAD

El puerto serie es capaz de transmitir hasta 112,5KB/s y el puerto paralelo entre 600KB/s y 1'5MB/s, pero el puerto USB es capaz de llegar a alcanzar entre 1'5MB/s y 12MB/s, por lo que es la conexión ideal para modems de 56K, escáneres (como alternativa de similar coste a los de puerto paralelo), CD-ROMs externos, dispositivos de copia de seguridad externos, etc.

Sin embargo, para dispositivos de almacenamiento (especialmente discos duros externos), conexíones de red, cámaras, etc. quizás sea interesante esperar un poco a que este año 199 se estandarice el bus FIREWIRE (IEEE 1394), que promete transferencias entre 100MB/s y 400MB/s, que permite conectar hasta 63 dispositivos y un cable de 4'5 metros por dispositivo, permitiendo al igual que el USB la conexión en caliente. El puerto USB no tiene los días contados (de hecho no hay en el mercado placas con este conector pues los chipsets actuales no lo soportan), sino que se destinará a cierto tipo de dispositivos que requieren una trnsferencia de datos baja o media (teclados, ratones, joysticks, etc.) mientras que el bus FIREWIRE se destinará a dispositivos que requieren una alta transferencia (escáneres, impresoras, discos duros, DVD, etc.).

Tan pronto como estén disponibles más dispositivos FIREWIRE, publicaremos un informe sobre este nuevo bus.

.7.2.4.4- Concentradores (HUBs)

Los Hubs son dispositivos que convierten las redes de una topología en bus o en anillo en una topología en estrella, mientras mantienen sus características lógicas, es decir, convierten topologías pero dejando intacto el protocolo que puede verse implicado en esa transformación. No obstante internamente siguen conservando la configuración inicial.

El término hub realmente hace referencia a conexiones de cableado concentrados en una unidad. A menudo se les denomina concentradores. Están en el centro de la estrella con los cables radiando hacia fuera para conectar diferentes dispositivos en la red.

Normalmente estos dispositivos disponen de un panel de conexión trasero (backplane) donde se agrupa la topología LAN. Es hay donde se produce la verdadera distribución de la red, así pues los fabricantes implementan diferentes soluciones para así poder soportar diferentes tipos de medios y redes.

En un principio los hubs sólo eran utilizados para modificar la topología pero no permitían interconectar diferentes tipos de redes (los hubs convencionales). Sólo se podían interconectar redes que utilizasen el mismo protocolo. Esto último cambió al introducir los conceptos de módulos emuladores de bridges o routers (hubs inteligentes).

En definitiva la idea básica de un hub es que en lugar de tender cable por todo el edificio, con el caos que eso supondría, agruparlos todos en una "caja". Así todos los dispositivos conectados a las redes concentrarán su cableado en esa caja. A ésta la situaremos en una localización conveniente como si fuera de un armario de cableado se tratase.

Podemos distinguir en una primera aproximación dos clases de hubs. Los primeros son los hubs convencionales: utilizados en las topologías de LAN en estrella, son simples dispositivos que permiten cambiar la configuración física de la red, adecuando principalmente el cableado.

Los otros son los denominados hubs inteligentes: se utilizan cuando tenemos múltiples tarjetas de acceso (módulos) a Ethernet, Token Ring, Bridges y Routers, módulos X.25, módulos FDDI, etc. donde se deberá añadir alguna unidad central de proceso y un cierto software de manejo de red para aislar posibles fallos automáticamente, reconfigurar la red y realizar cálculos estadísticos.

7.3- COMUNICACIÓN DE DATOS

7.3.1- La Interfaz en la Comunicación de Datos

La transmisión de una cadena de bits desde un dispositivo a otro a través de una línea de transmisión significa un alto grado de cooperación entre ambos extremos.

El receptor debe saber la velocidad a la que está recibiendo los datos para muestrear la línea a intervalos constantes de tipo para así determinar cada uno de los bits recibidos, además debe también conocer la duración y la separación entre los bits, a todas estas características se les conoce como temporización.

Para transmitir a través de un medio, todo dispositivo lo hará mediante alguna interfaz, esta interfaz especifica también la conexión física. Para la transmisión se utiliza dos técnicas que son:

• La transmisión Asíncrona.

• La transmisión Síncrona

7.3.1.1- Transmisión Asíncrona

Esta transmisión consiste en evitar el problema de temporización mediante el envío interrumpido de cadenas de bits que no sean muy largas. Cada carácter se trata independientemente, es decir se envía carácter por carácter, dicho carácter puede tener una longitud de 5 a 8 bits. Cada carácter tiene un bit de comienzo que alerta al receptor sobre la llegada del carácter y corresponde al 'valor 0', a continuación de este van los bits menos significativos y entre los bits más significativos se coloca el bit de paridad que usa el receptor para la detección de errores, y finalmente se encuentra el elemento de parada que corresponde al '1binario'.

La temporización o sincronización se debe mantener durante la duración del carácter ya que el receptor tiene la oportunidad de resincronizarse al principio de cada carácter nuevo. Esta transmisión asíncronica es sencilla y barata, si bien requiere 2 o 3 bits suplementarios para cada carácter.

Esta técnica puede no funcionar correctamente para bloques de datos largos debido a que el reloj podría resincronizarse. Para evitar esto se utiliza la transmisión síncrona.

7.3.1.2- Transmisión Síncrona

En esta transmisión se envía en bloques de bits (de gran longitud) como una cadena estacionaria sin utilizar código de comienzo o parada. Para prevenir la desincronización entre el emisor y receptor sus relojes deberán sincronizarse de alguna manera.

Una posibilidad puede ser proporcionar la señal de reloj a través de una línea independiente. (uno de los extremos enviará regularmente un pulso de corta duración y el otro extremo utilizará esta señal a modo de reloj, esta técnica funciona a distancias cortas ya que a distancias largas puede aparecer errores de sincronización).

La otra alternativa consiste en incluir la información relativa a la sincronización en la propia señal de datos.

En la transmisión síncrona se requiere además un nivel de sincronización adicional para que el receptor pueda determinar donde está el comienzo llamado preámbulo y el fin llamado final. Además de estos bits se incluirán otros bits que se utilizan en los procedimientos de control de enlace.

Estos bloques de datos forman una trama que son los datos más el preámbulo, más los bits de final junto con la información de control, que dependerá del procedimiento de control del enlace que se utilice.

7.3.2- Configuración de la línea

Las dos características que distinguen a las posibles configuraciones del enlace de datos son la Topología y su funcionamiento en Semi-Duplex o Full-Duplex.

7.3.2.1- Topología

Hace referencia a la disposición física de las estaciones en el medio de transmisión. Si hay solo dos estaciones el enlace es punto a punto. Si hay más de dos estaciones entonces se trata de una topología multipunto. Los enlaces multipunto se han utilizado cuando se disponía de un computador y un conjunto de terminales. Actualmente son típicas de las redes de Área Local.

Las topologías tradicionales multipunto son solo útiles cuando los términos transmiten durante una fracción de tiempo, solo necesitan un puerto de E/S y una única línea de transmisión, ahorrando así los correspondientes cortes.

Si cada terminal tuviera un enlace punto a punto hasta su computador central, este deberá tener un puerto de E/S para cada terminal conectada.

7.3.2.2- Full-Dúplex y Semi-Dúplex

El intercambio de datos a través de una línea de transmisión se puede clasificar como full-duplex o semi-duplex. En la transmisión semi-duplex cada vez solo una de las dos estaciones del enlace punto a punto puede transmitir. Este modo también se denomina en dos sentidos alternos. Aludiendo al hecho que las dos estaciones pueden transmitir alternativamente. Este tipo de transmisión se utiliza en la interacción entre los terminales y el computador central.

En la transmisión full-duplex las dos estaciones pueden simultáneamente recibir y enviar datos, este modo se denomina "dos sentidos simultáneos" y se utiliza para el intercambio de datos entre computadoras.

Para la señalización digital, en la que se requiere un medio guiado, la transmisión full-duplex normalmente exige dos caminos separados; mientras que la transmisión semi-duplex necesita solo uno.

Cuando se envía o recibe la misma frecuencia utilizando transmisión inalámbrica se deberá operar en modo semi-duplex, en cambio si una estación emite una frecuencia y recibe otra, para la transmisión inalámbrica se deberá operar en modo full-duplex.

7.3.3- Transmisión Inalámbrica

Las Transmisiones inalámbricas o también llamadas medios no guiados llevan a cabo la transmisión y la recepción por medio de antenas.

Existen 2 tipos de configuraciones: la direccional y la omnidireccional.

• La Direccional: Las antenas de emisión y recepción están perfectamente alineadas

• La Omnidireccional: El diagrama de radiación de la antena es mas disperso pudiendo la señal ser recibida por varias antenas

Rangos:

2Ghz hasta 40Ghz se denomina microondas

30Mhz hasta 1Ghz se denomina ondas de radio

3*10-11 hasta 2*10+14 Mhz se denomina infrarrojos

7.3.3.1- Microondas Terrestres

Estas utilizan una antena de tipo parabólico, con un tamaño de 3 metros de diámetro, debe estar fijada rígidamente y debe estar alineada con la antena receptora.

Aplicaciones:

• El uso principal es en los servicios de telecomunicaciones de larga distancia

• También se utiliza en enlaces punto a punto a cortas distancias entre edificios

• Características de transmisión: su banda de frecuencia está comprendida entre 2 y 40 Ghz

• En esta transmisión también se da la atenuación

7.3.3.2- Microondas Por Satélite

Un satélite de comunicaciones es esencialmente una estación que retransmite microondas. El satélite recibe la señal de una banda de frecuencia, la amplifica o repite y posteriormente la retransmite en otra banda de frecuencia. Para que este satélite funcione con eficacia generalmente se exige que se mantenga en una órbita geoestacionaria. Debe existir una separación prudente entre satélites para que no existan interferencias

Aplicaciones:

• La difusión de televisión

• La transmisión telefónica a larga distancia

• Las redes privadas

Características de transmisión:

• El rango de frecuencia optimo para la transmisión vía satélite esta comprendida entre 1 y 10 Ghz

• En esta transmisión existe un retardo de propagación de una estación a otra pasando por un satélite

• Los satélites con microondas son un medio para aplicaciones multidestino

7.3.3.3-Ondas De Radio

Estas ondas son omnidireccionales, estas ondas no necesitan antenas parabólicas,

Tampoco necesitan que las antenas estén fijadas rígidamente.

Aplicaciones:

• Cubre lo que es la radio comercial FM así como televisión UHF y VHF

• Se utiliza para una serie de aplicaciones de redes de datos

Características de transmisión:

• El rango de frecuencia esta comprendida entre 1Mhz y 1Ghz

• Tiene la ionósfera transparente para ondas con frecuencia superiores a 30 Mhz

• Existen interferencias por multitrayectorias

7.3.3.4- infrarrojos

Esta se lleva acabo mediante transistores y receptores que modulan luz infrarroja no coherente

Estos rayos infrarrojos no pueden atravesar las paredes

Además no hay problemas de asignación de frecuencias, ya que en esta banda no se necesitan permisos

7.4- TELEPROCESO

7.4.1- Comunicación

• Cuando los humanos conversan, utilizamos canales de comunicación apropiados a las conversaciones y a la proximidad. El canal más común es la palabra hablada, dentro de un rango audible. Canales menos comunes son mensajes embotellados flotando por el océano, convictos golpeando tubos de agua, etc., pero cualquiera que sea el medio y el mensaje, algunos canales son mejores que otros.

• Las personas pueden escoger un medio conveniente conforme lo permita el tiempo y la oportunidad, pero cuando conversan computadoras, el medio debe ser conocido, que estén todos de acuerdo y debe estar disponible para todos los participantes.

• Podemos decir que la comunicación se compone de 3 partes:

• Fuente o Emisor: El que origina información.

• Medio: Camino o canal por la cual fluye la información emitida por la fuente.

• Receptor: El que acepta la información.

7.4.2- Historia del Teleproceso

• Palabra Teleproceso es derivado de "Telecomunicación en Proceso de Datos" (1967).

• En los 1980's se comienza a dar gran auge al Teleproceso.

• Comienza con el teléfono, pese que no estaba diseñado para este fin, pero se adecuó.

• Medios de Telecomunicación:

• Telegrafía - 1875

• Teléfono - 1900

• Radio - 1925

• Televisión - 1950

• Transferecia vía Satélite - 1975

• Redes - 1980

• Telégrafo: utiliza código Morse (representa símbolos con señales largos y cortos).

• Teletipo (1928)

• Intervalos de tiempos iguales

• Sincronización de emisor y receptor

• 7 bits: 5 de datos, 1 de inicio y 1 de fin

• Operaban a 45 - 75 bps

• El código después pasó a ser el código ASCII de 8 bits y aumentó la velocidad a 110 bps

• Teleimpresor (1950's)

• Necesidad de transmisión de ambos lados

• Se definieron reglas para la sincronización (Protocolos)

• Usado para fines militares (2a. Guerra Mundial)

• 1960's

• Más tráfico y más terminales.

• Implica mayor control: Mejores Protocolos.

• Protocolos propietarios no permitían compatibilidad entre máquinas diferentes: nacieron instituciones para unificar las normas.

• Los mejores protocolos permitían velocidades de 1200 bps.

• 1970's

• Mayores velocidades (2400 bps). Internamente, las computadoras manejaban 1 Mbps.

• Sistemas en Línea. Recepción o envío de datos al punto de origen o destino.

• Procesamiento en Lotes. Generar paquetes de datos que se hacían llegar a la emisora o receptora.

• Sistemas en Tiempo Real. Recibe, procesa y responde "inmediatamente" (el ejemplo clásico es el sistema para hacerresarvaciones para avion: en cuanto alguien compra un boleto en México, en todo el mundo los vendedores de boletos saben que ese lugar está ocupado).

• Procesamiento de Transacciones. Secuencia corta de datos con la información necesaria para su proceso: como el tiempo real es muy costoso, se divide el proceso en paquetes o transacciones.

• Procesamiento Distribuido. Sistema de computadoras conectado entre sí por una red de comunicaciones. En un verdadero ambiente de procesamiento, se escoge cada sistema computacional para manipular su carga local de trabajo, y la red se diseña para dar soporte a todo el sistema.

• Procesamiento de Bases de Datos distribuido.

• Conmutación de Mensajes. Atención a cada uno de los terminales conectados.

• Conmutación de Paquetes. Atención a transacción de cada uno de los terminales

7.4.3- Conceptos Básicos

• Protocolo: Conjunto de reglas y técnicas que se definen entre entidades diferentes para comunicarse. Necesario para enlazar al transmisor con el receptor.

• Circuitos electrónicos:

• Simplex: Transmisión va en un solo sentido.

• Half-Duplex: Transmisión puede ser en los dos sentidos, pero no simultáneamente.

• Full-Duplex: Transmisión en ambos sentidos de forma simultánea

• Modulación de Señal: En pocas palabras, modular la señal es convertir el flujo de datos (unos y ceros) en una onda (para que viaje como el sonido: por cierto, es una onda senoidal por si te interesa saberlo). Los tipos principales de modulación son...

• Modulación por Amplitud (AM): Técnica de transmisión que combina los datos en una onda portadora, variando la amplitud de ésta.

• Modulación por Frecuencia (FM): Técnica de transmisión de comunicaciones que modula una señal de datos en una frecuencia protadora fija, modificando (modulando) la frecuencia portadora.

• Modulación por Fase (PM): Modifica (modula) la polaridad de la onda para transmitir una señal de datos.

• Debe considerarse que la señal eléctrica se puede ver afectado (por ruido, etc.)

• Solamente se requieren dos señales, para el 1 y el 0. Podría ser modulado por amplitud, por frecuencia por fase, una combinación de ellas, o bien, codificar mayor cantidad de bits, aumentando el número de señales.

• Líneas Telefónicas.

• Líneas Conmutadas. Pasan por un conmutador telefónico. El costo es bajo si tiene poco uso, pero se vuelve costoso conforme vaya aumentándose el uso.

• Líneas Privadas. No pasan por un conmutador telefónico. El costo es bajo si tiene mucho uso, pero es muy costoso si el uso es bajo

• Velocidad de Transmisión de Datos.

• Es medido en Baudios.

• Baudio. Es una unidad de velocidad de la señal; es la velocidad de conmutación, o el número de transiciones (cambios de voltaje o frecuencia) que se realizan por segundo.

• Solo a baja velocidad, los baudios son iguales a los bits por segundo (bps); por ejemplo, 300 baudios representan 300 bps. Sin embargo, puede hacerse que un baudio represente más de un bit por segundo. Por ejemplo, el modem V.22bis genera 1200 bps a 600 baudios.

• Por lo general (y erróneamente) utilizado para especificar bits por segundo en la velocidad de un modem.

• Banda de Paso. Dos números que indican la frecuencia máxima y mínima a la que responde un circuito.

• Ancho de Banda. Rango de frecuencias en la banda de paso.

7.4.4- Tipos de Conexiones

• Existen dos maneras principales de conectar computadoras:

• Punto a Punto

• Necesita un reloj común

• Necesita un protocolo de comunicación.

• Multipunto:

• Requiere un proceso llamado SONDEO (Polling).

• Sondeo por llamado a Lista.

• Sondeo por secuencia: CPU manda un mensaje de atención a la 1a. terminal. Si no recibe respuesta, pasa a la segunda, y así sucesivamente.