Descarga la aplicación para disfrutar aún más
Vista previa del material en texto
See discussions, stats, and author profiles for this publication at: https://www.researchgate.net/publication/338344853 Introducción a la Programación Book · January 2020 CITATIONS 0 READS 5,246 1 author: Hamilton Omar Pérez Narváez Central University of Ecuador 13 PUBLICATIONS 85 CITATIONS SEE PROFILE All content following this page was uploaded by Hamilton Omar Pérez Narváez on 02 January 2020. The user has requested enhancement of the downloaded file. https://www.researchgate.net/publication/338344853_Introduccion_a_la_Programacion?enrichId=rgreq-b2ba93ee63733dd6666e99ccbca17765-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzMzODM0NDg1MztBUzo4NDI5NjIzMjU5OTU1MjVAMTU3Nzk4OTI4ODk0MQ%3D%3D&el=1_x_2&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/publication/338344853_Introduccion_a_la_Programacion?enrichId=rgreq-b2ba93ee63733dd6666e99ccbca17765-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzMzODM0NDg1MztBUzo4NDI5NjIzMjU5OTU1MjVAMTU3Nzk4OTI4ODk0MQ%3D%3D&el=1_x_3&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/?enrichId=rgreq-b2ba93ee63733dd6666e99ccbca17765-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzMzODM0NDg1MztBUzo4NDI5NjIzMjU5OTU1MjVAMTU3Nzk4OTI4ODk0MQ%3D%3D&el=1_x_1&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/profile/Hamilton-Perez-Narvaez?enrichId=rgreq-b2ba93ee63733dd6666e99ccbca17765-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzMzODM0NDg1MztBUzo4NDI5NjIzMjU5OTU1MjVAMTU3Nzk4OTI4ODk0MQ%3D%3D&el=1_x_4&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/profile/Hamilton-Perez-Narvaez?enrichId=rgreq-b2ba93ee63733dd6666e99ccbca17765-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzMzODM0NDg1MztBUzo4NDI5NjIzMjU5OTU1MjVAMTU3Nzk4OTI4ODk0MQ%3D%3D&el=1_x_5&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/institution/Central_University_of_Ecuador?enrichId=rgreq-b2ba93ee63733dd6666e99ccbca17765-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzMzODM0NDg1MztBUzo4NDI5NjIzMjU5OTU1MjVAMTU3Nzk4OTI4ODk0MQ%3D%3D&el=1_x_6&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/profile/Hamilton-Perez-Narvaez?enrichId=rgreq-b2ba93ee63733dd6666e99ccbca17765-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzMzODM0NDg1MztBUzo4NDI5NjIzMjU5OTU1MjVAMTU3Nzk4OTI4ODk0MQ%3D%3D&el=1_x_7&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/profile/Hamilton-Perez-Narvaez?enrichId=rgreq-b2ba93ee63733dd6666e99ccbca17765-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzMzODM0NDg1MztBUzo4NDI5NjIzMjU5OTU1MjVAMTU3Nzk4OTI4ODk0MQ%3D%3D&el=1_x_10&_esc=publicationCoverPdf Hamilton Omar Pérez N. . José Luis Cazarez V. 2017 Introducción a la INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN 2 José Luis Cazarez V. Docente de las Carreras de Educación Parvularia y Lenguaje y Literatura en la Universidad Central del Ecuador. Licenciado en Ciencias de la Educación con Mención Informática por la Universidad Central del Ecuador. Magíster en Sistemas Informáticos Educativos por la Universidad Tecnológica Israel. Candidato a Doctor en Investigación Educativa por la Universidad de Alicante de España. Autor de libros de educación informática como Sistemas Digitales, Visual Basic 6.0 e Introducción a la Programación I y del artículo científico “Twitter en la Educación” (2016) que constan en la base de datos Latindex. Hamilton Omar Pérez N. Docente de la Carrera de Informática de la Universidad Central del Ecuador en las cátedras de Programación y Didáctica de la Informática. Estudió el pregrado en la Facultad de Filosofía, Letras y Ciencias de La educación de la Universidad Central del Ecuador, obteniendo el Título de: Licenciado en Ciencias de la Educación Mención Informática, es Especialista en Entornos Virtuales de Aprendizaje de la Organización de Estados Iberoamericanos y Magíster en Educación Superior .En la actualidad es candidato a Doctor en Investigación Educativa en la Universidad de Alicante de España. Ha escrito varios artículos científicos sobre educación e Informática que constan en bases de datos como Scopus, Web of Sciencie y Latindex. Hamilton Omar Pérez N. / José Luis Cazarez V. 3 PRO GRAMA CIÓN Introducción a la INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN 4 Programación I Autores © Hamilton Omar Pérez N. © José Luis Cazarez V. Editorial: PUMAEDITORES ISBN: 978-9942-8648-3-3 Primera Edición Quito – Ecuador 2017 Hamilton Omar Pérez N. / José Luis Cazarez V. 5 COMITÉ EDITORIAL Ms. Gabriela Ruiz MSc. Noha Puma MSc. Paúl Puma Ms. Marcelo Garzón Lic. Judith Salas INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN 6 Hamilton Omar Pérez N. / José Luis Cazarez V. 7 Introducción 9 UNIDAD I 11 Definiciones básicas 11 Informática 12 Partes del computador 16 Unidades y dispositivos de entrada 16 Tipos de microprocesadores y reseña histórica 27 Versiones posteriores 34 Procesador serie I 35 Memorias 38 Memorias principales 38 Memorias Auxiliares 43 Tipos de fuente de poder 51 Funcionamiento 54 UNIDAD II 61 Los algoritmos 61 Objetivos 61 Algoritmos 62 Características 63 Flujogramas 67 Pseudocódigo 70 UNIDAD III 94 Introducción a Lenguaje C 94 LENGUAJE C 95 Historia y diferencia entre C Y C++ 95 Depuración o corrección de los errores 106 Estructura general de un programa C ++ 109 Ejercicios propuestos 120 Sentencias de selección y repetición en c++ 120 Bibliografía y Netgrafía 154 Contenidos INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN 8 Hamilton Omar Pérez N. / José Luis Cazarez V. 9 Introducción La extraordinaria versatilidad en las computadoras en todos los campos de la actividad humana, así como su progresiva miniaturización, han hecho posible que traspasaran el umbral de grandes cálculos y el uso restringido de una casta de especialistas, los programadores para convertirse en la herramienta obligada del gran público. Hoy, los continuos avances de los campos de la robótica y la inteligencia artificial, así como las extraordinarias posibilidades abiertas por las llamadas autopistas de la comunicación y ciberespacio, parecen convertir en realidad lo que hasta hace poco habían sido poco menos que fantasías futuristas. Por lo dicho antes, es necesario que no sólo nos limitemos a utilizar lo desarrollado por otros programadores, sino que propongamos ideas nuevas, soluciones acordes a la realidad de nuestra educación, es ahí donde la programación interviene como herramienta educativa. Pero para introducirnos en este tipo de trabajo es necesario contar con los elementos que esta asignatura brinda al futuro docente: el desarrollo de su pensamiento lógico, el conocimiento de ciertas reglas y procedimientos generales, así como la aproximación a un lenguaje de programación en donde ponga en práctica los elementos anteriormente mencionados. INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN 10 Este módulo tiene tres unidades; el primero está orientada a reforzar el conocimiento que generalmente de forma heterogénea poseen los estudiantes sobre definiciones de hardware; por ser un tema muy amplio y que será abordado en otras asignaturas solo pretendemos tener claro elementos fundamentales en nuestra carrera y para la programación. El segundo capítulo se dedicada al trabajo con flujogramas y pseudocódigos iniciando por sus antecedentes, los algoritmos, los pasos para su desarrollo y adecuada solución, aquí encontraremos ejercicios resueltos y propuestos que sirven tanto en aula como en casa para afianzar el conocimiento del estudiante. En el capítulo tres se propone la aproximación al lenguaje de programación seleccionado para este semestre C++, que por ser programación estructurada encaja adecuadamente con lo que los prerrequisitos que han sido fortalecidos en la primera unida, aquí se familiariza con el compilador y con las sentencias principales de entrada, salida, procesos, sentencias de decisión, repetición, etc. El presente trabajo contribuirá a aclarar el panorama de nuestros futuros docentes y sirva de herramienta de trabajo fructífera en un medio lleno de información pero que a veces muchas de ellas parecen escritas por expertos para expertos dejando a los iniciados de lado. Hamilton Omar Pérez N. / José Luis Cazarez V. 11 UNIDAD I Definiciones básicas Objetivos • Mejorarel vocabulario de los estudiantes acerca de términos informáticos más utilizados. • Reconocer los principales dispositivos del computador y sus características. • Familiarizar con los avances tecnológicos referentes al hardware. “Leer es la clave para el éxito académico en cualquier nivel” INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN 12 Informática Las extraordinarias posibilidades abiertas por las llamadas autopistas de la comunicación y ciberespacio nos acercan rápidamente a la información se dice actualmente que casi todo “está a un clic nada más”. En la actualidad se hace necesario revisar su definición puesto que se han modificado o algunas se asumen como similares sin serlo y pueden conducirnos a graves errores de comprensión. La definición de Informática, Según Heredero (2010) afirma que “La informática es la ciencia que estudia y se ocupa del tratamiento automático y racional de la información o también como la ciencia de os ordenadores”. La Informática se puede decir es la ciencia encargada del tratamiento ordenado, sistemático y lógico de la información, para ello utiliza mecanismos, dispositivos y sistemas automáticos principalmente, se encarga además de ser una herramienta auxiliar importante para otras ciencias y ramas del conocimiento humano. Quintanilla (2014) afirma que la diferencia entre computación e informática está implícita en su sintaxis. Mientras que la informática, deriva de “información automatizada”, la computación tiene como antecedente el significado de computador, que antes se la designaba a los hombres que hacían cálculos (Quintanilla 2014: 34). Como está claro que Computación es una rama de esta ciencia y se encarga fundamentalmente del manejo de los computadores a nivel de software y hardware; y la Informática tiene aplicaciones y un radio de acción muy amplio. Unidades de medida de procesamiento de información Como toda ciencia la Informática requiere de unidades que le permitan medir la cantidad de información que transmite, se recepta, almacena etc.; sin ello no hubieran sido posible generar estándares como ASCII y EBCDIC. Es así que fue desarrollándose el siguiente sistema de unidades: • Bit (b): Acrónimo de Binary digit. Es la mínima unidad que se puede almacenar de información y puede poseer un valor de cero o uno, que a su vez puede representarse con una pulsación eléctrica o con un punto en el disco magnético. • Byte (B): Se constituyó luego en la unidad de medida de todo el sistema debido a que es mucho más fácil de manejar. Corresponde a la unión de ocho bits, también podemos indicar que un byte corresponde a un carácter. Es la unidad básica de información. Hamilton Omar Pérez N. / José Luis Cazarez V. 13 La tabla 1 nos permite comprender de mejor manera este sistema con sus múltiplos: Tabla 1 NOMBRE SÍMBOLO VALOR Bit B 0, 1 Byte B 8 bits Kilobyte KB 1024 B Megabyte MB 1024 KB - 1048576 B Gigabyte GB 1024 MB - 1073741824 B Terabyte TB 1024 GB – 1. 92 x10 12 B Elaboración: propia Ejercicios de transformación de unidades: INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN 14 Podemos generalizar como reglas para las transformaciones de la siguiente manera: Si vamos de una unidad mayor a una menor debemos multiplicar por 1024 y por el contrario si vamos a transformar de una unidad menor a otra mayor debemos dividir para 1024; existe una excepción que corresponde al caso cuando partimos o deseamos llegar a bits en cuyo caso se trabaja con un ocho en la parte superior o inferior según corresponda. Hamilton Omar Pérez N. / José Luis Cazarez V. 15 Actividades 1. Realice una breve investigación sobre la generación de computadores transcurrida hasta la actualidad. 2. Resuelva los siguientes ejercicios de transformaciones: • 2500KB a bits • 90000MB a TB • 180 GB a bits • 2000000b a MB 3. Explique ¿por qué razón a pesar de ser kilo mil en el caso de kilobytes tenemos 1024B? INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN 16 Partes del computador Clásicamente se define como un dispositivo electrónico compuesto por tres partes principales: unidad de entrada, el CPU y unidad de salida. Esta máquina ha sufrido cambios importantes desde su aparición hasta hoy que se conocen como generaciones; existen cinco generaciones proyectándose una sexta conocida como inteligencia artificial que es la capacidad de un computador para aprender y decidir por sí solo. Tengamos en cuenta que se asocia mucho por algunos autores a las generaciones con el tipo de procesador y esto nos presenta otras clasificaciones distintas. Unidades y dispositivos de entrada Con ellos es posible el ingreso de datos a la Unidad Central de Proceso (CPU por sus siglás en inglés Central Processing Unit); entre sus principales dispositivos mencionaremos el teclado, mouse, micrófono, lápiz óptico, escáner, etc. El teclado Con este dispositivo podemos darle al microprocesador instrucciones concretas a través de un lenguaje escrito, lo que permite interactuar de mejor manera con el computador. Este es muy parecido al teclado de una máquina de escribir, aunque con más teclas. Sobre todo, se caracteriza por las teclas SHIFT, CTL y ALT que le permiten prácticamente introducir cualquier información dentro de programas o documentos. En su parte interna se ubica una lámina en la cual se colocan unos sensores, estos envían una señal a un chip dentro del propio teclado, que posee registros binarios estándar para cada coordenada de los sensores, este registro se activa cuando se pulsa una tecla. Desde el inicio de la era del IBM PC el teclado ha ido evolucionando. Los primeros tenían 83 teclas. Eran conocidos como teclados PC/XT. Este tipo de teclados sólo pueden utilizarse en los ordenadores del tipo XT. Figura 1. Teclado Hamilton Omar Pérez N. / José Luis Cazarez V. 17 El teclado AT surgió con la aparición de los IBM PC AT. Este modelo ya disponía de indicadores luminosos y de una tecla más: Petsis o SysReq, que se utilizaba en antiguas aplicaciones multiusuario. El tercer paso fue el AT Extendido también se lo conoce como “estándar” . Este teclado añadió teclas hasta alcanzar 101 teclas (102 en los modelos internacionales, una más correspondiente, en nuestro caso, a la “ñ”). Se añaden dos teclas de función más (F11 y F12) y el conjunto de ellas se disponen en una fila en la parte superior del teclado. Se duplican las teclas Control y Alt, la tecla BloqMayús se lleva a la ubicación original de Control y las teclas de movimiento del cursor se duplican para un acceso más cómodo. Después de esta última mejora del estándar, algunos fabricantes variaron el diseño del teclado AT, incorporando calculadoras que duplicaron las teclas de función que eran programables. En la actualidad se han desarrollado nuevos teclados atendiendo principalmente la ergonomía, los llamados multimedia, es así como aparecen nuevas teclas para mejorar su eficiencia al trabajar con Windows o Internet; así como se implementan los sensores infrarrojos para utilizar teclados inalámbricos. Atendiendo a la ergonomía, es aconsejable que disponga de una amplia zona en la parte anterior para descansar las muñecas. Y hablando de la ergonomía, este es uno de los parámetros que más destaca en un teclado, uno de los ya clásicos en este aspecto es el Natural keyboard”de Microsoft. El teclado se puede dividir en cinco bloques de teclas: • Teclas de función: ubicadas en la parte superior y van desde F1 hasta F12. • Teclas alfanuméricas: la unión de letras y números se ubican en la parte central. • Teclas especiales o de sistema: son teclas que son propias de cada sistema y generalmente para funcionar deben combinarse, se encuentran esparcidas por la periferia del teclado. Ejemplo: Ctrl., Esc, Shift, etc. • Cursores: Permiten el movimiento en la pantalla. • Bloque numérico: Llamado también keypad se halla ubicado en la parte izquierda y contiene los números del 0 al 9 además de otras teclas especiales En cuanto al conector,existen dos estándares, el DIN fue habitual en equipos clónicos con cinco pines y un diámetro aproximado de 2cm, y el mini-DIN de seis pines con un diámetro cercano a 1cm y utilizado en equipos de marca y en general por todos en la actualidad, aunque son desplazados ya por el de conector Bus Universal en Serie (USB por sus siglas en iglés Universal Serial Bus). Antes se consideró un aspecto poco importante, pues había convertidores de un tipo a otro, los cuales en el presente son difíciles de encontrar. INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN 18 Debo mencionar que además se disponen actualmente de teclados inalámbricos que se sirven para su comunicación de infra-rojos Actividades 1. Revise información acerca de teclados y responda. ¿Se aplica la tecnología Bluetooth en los teclados? ¿Qué diferencias hay entre un Wi-fi y un Bluetooth? 2. Elabore un mentefacto para clasificar los teclados y sus características. 3. Mencione brevemente el proceso de codificación y decodificación que sucede a lo interno del teclado al presionar una tecla. Hamilton Omar Pérez N. / José Luis Cazarez V. 19 El mouse Es un pequeño aparato adaptado ergonómicamente a la forma de la palma de la mano humana tal y como se muestra en la figura, se convierten la extensión del dedo humano para señalar, tocar y escoger los objetos que se muestran en la pantalla de la computadora, a fin de simular la selección o los movimientos. En su parte interna posee sensores que detectan los movimientos y los transforma a señales digitales. Figura 2. Mouse Su representación en pantalla es una flecha generalmente, se conecta por medio de un cable a la computadora mediante un conector. Se los puede clasificar de acuerdo al tipo de conector que utilizan y también al sensor. En el primer caso tenemos los siguientes tipos: Serie, bus o Ps/2, USB e inalámbricos que utilizan señales infrarrojas. De acuerdo al sensor pueden ser: mecánicos (incluido el track-ball de las antiguas portátiles) y láser - ópticos cuando utilizan una luz. El óptico es una variante que carece de la bola de goma que evita el frecuente problema de la acumulación de suciedad en el eje de transmisión, y por sus características ópticas es menos propenso a sufrir un inconveniente similar. Se considera uno de los más modernos y prácticos actualmente. Puede ofrecer un límite de 800 ppp, como cantidad de puntos distintos que puede reconocer en 2,54 centímetros (una pulgada); a menor cifra peor actuará el sensor de movimientos. Su funcionamiento se basa en un sensor óptico que fotografía la superficie sobre la que se encuentra y detectando las variaciones entre sucesivas fotografías, se determina si el ratón ha cambiado su posición. En superficies pulidas o sobre determinados materiales brillantes, el ratón óptico causa movimiento nervioso sobre la pantalla, por eso se hace necesario el uso de una alfombrilla o superficie que, para este tipo, no debe ser brillante y mejor si carece de grabados multicolores que puedan “confundir” la información luminosa devuelta. INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN 20 Actividades 1. ¿Cómo se configura un mouse desde el sistema operativo Windows señale los pasos? 2. Elabore un organizador gráfico que permita identificar los diferentes tipos de mouse y sus características 3. Mediante una tabla de resumen señale que tipo de conector puede utilizar un Mouse inalámbrico y óptico. 4. Investigue el precio de tres fabricantes de mouse, indique sus características y seleccione el que considere mejor. Escáner Hamilton Omar Pérez N. / José Luis Cazarez V. 21 Los escáneres son periféricos diseñados para registrar caracteres escritos o gráficos en forma de fotografías o dibujos impresos en una hoja de papel facilitando su introducción en la computadora convirtiéndolos en información binaria comprensible para esta. Es decir, realiza una transformación de información a digital. Actualmente este dispositivo tiene muchas aplicaciones principalmente en la medicina para la evaluación de órganos. Figura 3. Escáner El funcionamiento cambia un poco según sea el tipo de escáner que puede ser: Escáner plano, escáner doméstico, escáner profesional, escáner semi-profesional, escáner de mano, escáner de tambor, lector de barras; pero en general los rastreadores ópticos ven las imágenes a través de rejillas y analiza las partes oscuras y claras transformándolas en ceros y unos. El escáner utilizado con frecuencia es el de mesa (flatbed), que significa que el dispositivo de barrido se desplaza a lo largo de un documento fijo. En este tipo de escáneres, como las fotocopiadoras de oficina, los objetos se colocan boca abajo sobre una superficie lisa de cristal y son barridos por un mecanismo que pasa por debajo de ellos. Otro tipo de escáner flatbed utiliza un elemento de barrido instalado en una carcasa fija encima del documento. Otros escáneres funcionan pasando las hojas de papel sobre un dispositivo fijo de barrido, como ocurre en las máquinas de fax convencionales. Algunos escáneres especializados utilizan para el barrido una cámara de vídeo, convirtiendo la imagen de vídeo a señales digitales. Un tipo de escáner que ya apenas se utiliza es el escáner de mano, también llamado hand-held, porque el usuario sujeta el escáner con la mano y lo desplaza sobre el documento. Estos escáneres eran baratos, pero resultaban algo limitados porque no podían leer documentos con una anchura mayor a 12 o 15 centímetros. Un escáner se compone de dos piezas básicas: la primera de ellas es el cabezal de reconocimiento óptico; la segunda es un simple mecanismo de avance por debajo de un cristal que hace las veces de soporte para los objetos que se van a escanear. INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN 22 En principio, el cabezal de reconocimiento óptico realiza un escaneo del objeto en sí, reconociendo un determinado número de puntos por pulgada y a cada uno de estos puntos le asigna un valor en función del número de bits del proceso: 1 bit sería 1 color (negro o blanco), 2 bits serían 4 colores, 8 bits serían 256 colores y así sucesivamente hasta llegar a los 32 bits (color verdadero). A mayor número de bits mayor capacidad para representar el color con más precisión, pero también aumenta de manera sustancial el tamaño del fichero resultante. La calidad final de un escáner se suele medir por su resolución, que es el número de puntos que es capaz de captar éste, medido general en puntos por pulgada (ppp) o en inglés dotch per inche (dpi). Esta resolución se define como resolución óptica o resolución real, por lo que cuando decimos que un escáner alcanza una resolución de 300x600 ppp nos referimos a que en cada línea horizontal de una pulgada de largo (2,54 cm) puede captar 300 puntos, mientras que en vertical llega hasta los 600 puntos. Lápiz óptico Son dispositivos de introducción de datos que trabajan directamente con la pantalla de la computadora, señalando puntos en ella y realizando operaciones de manejo de software. Para operar con el lápiz óptico se coloca éste sobre la pantalla del sistema informático. En el momento en que el cañón de rayos catódicos de la pantalla barre el punto sobre el que se posesiona el lápiz, éste envía la información a un software especial que la maneja. Los lápices ópticos permiten la introducción de datos, el manejo del curso, etc. En la pantalla de la computadora. Son una asistencia para las limitaciones de los teclados en algunas aplicaciones, sobre todo las que no son de gestión pura (creativas, etc.). Actualmente apenas se usan salvo en aplicaciones especiales. Módem Significa modulador - demodulador es dispositivo que transforma las señales lógicas en digitales y viceversa para permitir la comunicación entre los computadores. Partamos de definir estos conceptos. Analógico es la representación de un objeto que se asemeja al original, los dispositivos de este tipo controlan condiciones como movimiento, temperatura; están representadosgeneralmente por ondas de tipo sinusoidal, podemos poner como ejemplo a un reloj analógico que representa la rotación del planeta con el movimiento de las manecillas, estas ondas son continuas. Por el contrario, digital es todo lo opuesto se relaciona con valores numéricos y pulsaciones eléctricas variables en las computadoras se entiende el trabajo con ceros y unos. Hamilton Omar Pérez N. / José Luis Cazarez V. 23 El computador envía señales digitales al módem que para enviarlas por la línea telefónica debe transformarlas a señales analógicas similares al de un teléfono de marcación de tonos al llegar a su destino este proceso se invierte. Las computadoras actuales vienen incluidas ya en la mainboard una tarjeta llamada fax-módem lo que provee la utilización de un fax que nos entrega tres servicios: • Tiene un rastreador que fotocopia el documento a ser enviado. • Es módem, porque modula de ida y demodula al recibir la imagen del rastreador. • Es impresora porque presenta en un papel la información recibida. Actividades 1. Escriba dos definiciones de analógico y digital. Señale apropiadamente las fuentes de consulta. 2. ¿Qué es un baudio y en que dispositivos se utiliza esta unidad de medida? 3. ¿Cuáles son las velocidades actuales de transmisión de los módems? INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN 24 El case y los componentes Como otros términos el UCP y el case se han confundido por su estrecha relación. Entendemos como case a la caja o chasis que protege un conjunto de elementos que ayudan a trabajar y procesar la información. Esta puede ser de dos formas Tower o desktop. Si la abrimos encontraremos la fuente de poder, la tarjeta madre o mainboard, buses, cables, etc. Unidad central de procesos Es el lugar donde se desarrollan los cálculos y procesos, es decir el procesador. Los microprocesadores como también se los llama, suelen tener la forma de un cuadrado o rectángulo, y van o bien sobre un elemento llamado zócalo (socket en inglés) o soldados en la placa o, en el caso del Pentium II, metidos dentro de una especie de cartucho que se conecta a la placa base (aunque el chip en sí está soldado en el interior de dicho cartucho). La velocidad de un micro se mide en mega hertzios (MHz) o giga hertzios (1 GHz = 1.000 MHz), aun cuando por definición no es la unidad de medida apropiada para la velocidad; pero lo endentemos como la velocidad de respuesta es decir cuántos millones o billones de pulsaciones puede ejecutar en un segundo. En la siguiente figura podemos observar los componentes o arquitectura lógica . Figura 4. Arquitectura Lógica Hamilton Omar Pérez N. / José Luis Cazarez V. 25 Unidad de control Está ubicada dentro del procesador. Es la encargada de localizar, regular, analizar y dirigir la información e interpreta las instrucciones. Sus funciones principales son: • Búsqueda de instrucciones en la memoria. • Decodificación, interpretación y ejecución de las instrucciones. • Control de la secuencia de operaciones. • Reconocimiento de las interrupciones. Está ubicada en el procesador al igual que el Unidad Aritmético-Lógica ALU (siglas en inglés de Arithmetic Logic Unit). Trae las instrucciones de la memoria central y determinar su tipo, controla los dispositivos de entrada/salida que se encuentren conectados al computador; controlar o coordinar la entrada y salida de datos a fin que no se produzcan cuellos de botella o congestionamientos de la información hacia las memorias y por último define la ejecución de las operaciones de la unidad aritmético-lógica. • ALU: Llamada unidad aritmético-lógica y que trataremos también como ALU trabaja dentro del procesador a elevadas velocidades es aquí donde se realizan los cálculos matemáticos, operaciones lógicas y de comparación. Debemos saber que todas las tareas que realizamos en el computador se reducen a este tipo de trabajo, siendo las operaciones más efectuadas la suma, resta, si, y, no, o; así también que los dígitos con los que opera son binarios y hexadecimales. Para mejorar su rendimiento en computadores antiguos se adjuntaba otro chip llamado coprocesador matemático, en la actualidad viene incluido, aunque existen modelos que permiten colocar uno externo. El coprocesador matemático Llamado también Unidad de coma Flotante (FPU por sus siglas en inglés Floating Point Unit). Parte del micro especializado en esa clase de cálculos matemáticos así el microprocesador se encargue de los demás procesos y hacer más eficiente el sistema; puede encargarse de operaciones como la aritmética de punto flotante, gráficos, procesamiento de señales, procesamiento de cadenas, encriptación, del filtro de Savitzky-Golay (método para cálculo de derivadas), etc. Por lo tanto, el coprocesador no es un procesador de propósito general. Algunos coprocesadores no pueden buscar instrucciones desde la memoria, ejecutar instrucciones de control de flujo, hacer operaciones de entrada/salida, administrar la memoria, entre otras cosas, que sí pueden hacer los procesadores de propósito general. Antiguamente estaba en el exterior del micro, en otro chip; viene a convertirse en una especie de ayudante del ALU. INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN 26 La memoria caché Es una memoria ultrarrápida que emplea el micro para tener a mano ciertos datos que previsiblemente serán utilizados en las siguientes operaciones sin tener que acudir a la memoria RAM, reduciendo el tiempo de espera. Aparece desde el 486 que poseen al menos la llamada caché interna de primer nivel o L1; es decir, la que está más cerca del micro, tanto que está encapsulada junto a él. Los micros más modernos Pentium IV Coppermine, Athlon Thunderbird, etc.) incluyen también en su exterior otro nivel de caché, más grande, aunque algo menos rápida, la caché de segundo nivel o L2. Debido al doble núcleo actualmente en los computadores se habla de L3 y L4 en memoria caché El encapsulado es lo que rodea a la oblea de silicio en sí, para darle consistencia, impedir su deterioro (por ejemplo, por oxidación con el aire) y permitir el enlace con los conectores externos que lo acoplarán a su zócalo o a la placa base. Existen otras partes (unidad de enteros, registros, etc.) que no son necesarias detallar en este nivel. Actividades 1. Indique brevemente el proceso de creación de un microchip. 2. Realice un resumen breve sobre como intervienen el sistema octal y hexadecimal en la computadora. 3. Escriba la definición de Hertz. 4. Señale el significado de cinco nuevos vocablos utilizados en el tema. Hamilton Omar Pérez N. / José Luis Cazarez V. 27 Tipos de microprocesadores y reseña histórica El primer “PC” o Personal Computer fue inventado por IBM en 1981 el cual tuvo gran éxito, entre otras cosas porque era fácil de copiar. En su interior había un micro denominado 8088, de una empresa no muy conocida hasta entonces llamada Intel. Las prestaciones de dicho chip resultan inútiles hoy en día: un chip de 8 bits trabajando a 4,77 MHz imposible de trabajar para los actuales programas. Figura 5. Microprocesadores El 8088 era una versión de prestaciones reducidas que se mejoró con el 8086, que marcó la aparición de la línea “86” para los siguientes chips Intel: el 80186 (que se usó principalmente para controlar periféricos), el 80286 (con 16 bits y hasta 20 MHz) en el cual aparecen los discos duros. El significado de la expresión de compatibles Intel es fundamental entender antes de avanzar. El mundo PC no es todo el mundo de la informática personal; existen por ejemplo los Apple, que desde el principio confiaron en otra empresa llamada Motorola. Sin embargo, el software de esos ordenadores no es compatible con el tipo de instrucciones de la familia 80x86 de Intel; esos micros, pese a ser en ocasiones mejores que los Intel, sencillamente no entienden las órdenes utilizadas en los micros Intel, por lo que se dice que no son compatibles Intel. Aunque sí existen chips compatibles Intelde otras empresas, entre las que destacan AMD y Cyrix. Este problema de incompatibilidad de instrucciones causo que ciertos elementos como discos, memorias entre otros se vuelvan inservibles en máquinas con procesador Motorola como son la Apple de Macintosh, pero que si trabajen correctamente con micros Intel o empresas que los construyen basados en ese diseño. Luego, en 1987, el primer micro de 32 bits, el 80386 o simplemente 386. Al ser de 32 bits, permitía idear software más moderno, con funcionalidades como multitarea real, es decir, disponer de más de un programa trabajando a la vez. A partir de entonces todos los chips compatibles Intel han sido de 32 bits, incluso el Pentium II y Pentium III. INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN 28 Apareció luego el 486, que era un 386 con algunas variantes como un coprocesador matemático incorporado y una memoria caché integrada, que le hacía más rápido; desde entonces todos los chips tienen ambos. Procesadores Pentium Pentium I Pentium, un nombre inventado para evitar que surgieran 586s marca AMD o Cyrix, ya que no era posible patentar un número, pero sí un nombre, lo que aprovecharon para sacar fuertes campañas de publicidad del llamado “Intel Inside”. Las primeras series, funcionaban a 60 y a 66 MHz, y debido a que trabajaban a 5V, tenían problemas de sobrecalentamiento. Estos modelos se podían actualizar mediante el Overdrive de Intel a 120 o a 133, lo que duplica la velocidad del bus, e incorpora un reductor de 5V a 3,3 con eso se soluciona el problema de “calentamiento” rebajando la tensión de funcionamiento de los nuevos modelos a 3,52 voltios, con lo que se consigue un menor consumo; eso sucede a partir del modelo de 75 MHz ya se empieza a trabajar con multiplicadores de frecuencia internos para que el rendimiento de los procesadores sea mayor que el que el bus y la memoria permiten. Resumiendo, otras características diremos: • Está optimizado para aplicaciones de 16 bits. • Dispone de 8 Kb de caché de instrucciones + 8 Kb de caché de datos. • Utiliza el zócalo de tipo 5 (socket 5) o el de los MMX (tipo 7). También es conocido por su nombre clave P54C. • Está formado por 3,3 millones de transistores El Pentium MMX Es una mejora del anterior, al que se le ha incorporado un nuevo juego de instrucciones (57 para ser exactos) orientado a mejorar el rendimiento en aplicaciones multimedia, que necesitan mover gran cantidad de datos de tipo entero, como pueden ser videos o secuencias musicales o gráficos 2D. La gama MMX empieza en los 133 Mhz, pero sólo para portátiles, es decir la versión SL. Para computadoras de sobremesa la gama empieza en los 166 Mhz, luego viene el de 200 y finalmente el de 233 que utiliza un multiplicador de 3,5 y que además necesita de algo más de corriente que sus compañeros. Hamilton Omar Pérez N. / José Luis Cazarez V. 29 Resumiendo: • Sigue siendo un procesador optimizado para aplicaciones de 16 bits. • Requiere zócalo de tipo 7 (socket 7). También es conocido como P55C. • Trabaja a doble voltaje 3,3/2,8V. • Utiliza la misma tecnología de 0,35 micras. • Lleva en su interior 4,5 millones de transistores. También podemos distinguir según el encapsulado sea plástico o cerámico. Este es uno de los mejores procesadores que ha sacado Intel, a pesar de su antigüedad. Parte de este mérito lo tiene la caché de primer nivel, que está implementada en el propio chip, y por tanto se comunica con la CPU a la misma velocidad que trabaja ésta internamente. Pentium II Este es de Intel. Básicamente es un Pentium Pro al que se ha sacado la memoria caché de segundo nivel del chip y se ha colocado todo ello en un tarjeta de circuito impreso, conectada a la placa a través de un conector parecido al del estándar PCI, llamado Slot 1, y que se es utilizado por dos tipos de cartuchos, el S.E.C. y el S.E.P.P. (el de los Celeron). Figura 6. Pentium II También se le había incorporado el juego de instrucciones MMX. • Está optimizado para aplicaciones de 32 bits. • Se comercializa en versiones que van desde los 233 hasta los 400 MHz. INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN 30 • Posee 32 Kb de caché L1 (de primer nivel) reparti- dos en 16 Kb para datos y los otros 16 para instrucciones. La caché L2 (segundo nivel) es de 512 Kb y trabaja a la mitad de la frecuencia del procesador. • Incorpora 7,5 millones de transistores. • Los modelos de 0,35 µ pueden tener caché hasta 512 Mb, los de 0,25 hasta 4 GB. Celeron Este procesador ha tenido una existencia bastante difícil debido a los continuos cambios de planes de Intel, su aparición tiene que ver con abaratar costos ante competidores, se produjeron estos modelos hasta la aparición del Dual Core. Debemos distinguir entre dos empaquetados distintos. El primero es el S.E.P.P que es compatible con el Slot 1 y que viene a ser parecido al empaquetado típico de los Pentium II (el S.E.C.) pero sin la carcasa de plástico. El segundo y más moderno es el P.P.G.A. que es el mismo encapsulado que utilizan los Pentium y Pentium Pro, pero con distinto zócalo. En este caso se utiliza el Socket 370, incompatible con los anteriores sockets 7 y 8 y con los actuales Slot 1. • Está optimizado para aplicaciones de 32 bits. • Se comercializa en versiones que van desde los 266 MHz hasta los 2.8 GHz • La caché L2 trabaja a la misma velocidad que el procesador (en los modelos en los que la incorpora). • Posee 32 Kb de caché L1 (de primer nivel) repartidos en 16Kb. para datos y los otros 16 para instrucciones. • No poseen caché de nivel 2 los modelos 266-300 y sí el resto (128 Kb). • Posee el juego de instrucciones MMX. • Incorpora 7,5 millones de transistores en los modelos 266-300 y 9,1millones a partir del 300A (por la memoria caché integrada). Hamilton Omar Pérez N. / José Luis Cazarez V. 31 Pentium III Sus diferencias con el Pentium II fueron escasas y pueden resumirse en las siguientes: Se le han añadido las llamadas S.S.E. o Streaming SIMD Extensions, que fueron 70 nuevas instrucciones orientadas hacia tareas multimedia, especialmente en 3D. Estas extensiones son el equivalente a las 3D Now que lleva implementando AMD desde hace tiempo en el K6-2, K6-III y Athlon y que también han incorporado otros fabricantes como IDT en sus Winchip2 y 3; por supuesto, dicho juego de instrucciones a pesar de realizar operaciones similares en estos procesadores son totalmente incompatibles entre sí. Otra novedad importante es la posibilidad de utilizar las nuevas instrucciones junto con las MMX y las operaciones con la FPU sin tener problemas por ello; exceptuando al combinar la utilización de instrucciones MMX junto con operaciones en coma flotante es prácticamente imposible debido al retardo que supone pasar de un modo a otro, con lo que los programadores se ven obligados a escoger entre uno u otro. Otra de las novedades introducidas y también la más polémica es la incorporación de un número de serie que permite identificar unívocamente a cada una de las unidades, con lo que se obtiene una especie de “carné de identidad” único para cada PC. Este ID se puede utilizar para realizar transacciones más seguras a través de Internet, y facilitar la vida a los administradores de redes, pero también ha sido duramente criticado por algunos grupos de presión como una invasión de la privacidad, con lo que Intel se ha visto obligada a ofrecer una utilidad que permite desactivar dicha función. También es importante saber que las 3DNow, al llegar bastante tiempo en el mercado, están ya soportadas por múltiples programas, sobre todo juegos, entre otras cosas gracias al soporte por parte de Microsoft en sus DirectX. Otras características son: • Está optimizado para aplicaciones de 32 bits. • Se comercializa en versiones que van desde los 450 hasta los 800 MHz. • Posee 32 Kb de caché L1 (de primer nivel) repartidos en 16Kb. para datos y los otros 16 para instrucciones. • La memoria caché L2 (segundonivel) es de 512 Kb. y trabaja a la mitad de la frecuencia del procesador. • Incorpora 9,5 millones de transistores. • Pueden cachear hasta 4 GB. • Los modelos actuales todavía están fabricados con tecnología de 0,25 micras. INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN 32 Pentium IV Es un microprocesador de séptima generación basado en la arquitectura x86 y fabricado por Intel. Es el primer microprocesador con un diseño completamente nuevo desde el Pentium Pro de 1995. El Pentium IV original, denominado Willamette, trabajaba a 1,4 y 1,5 GHz; y fue lanzado en noviembre de 2000. Para la sorpresa de la industria informática, el Pentium IV no mejoró el viejo diseño P6 según las dos tradicionales formas para medir el rendimiento: velocidad en el proceso de enteros u operaciones de coma flotante. La estrategia de Intel fue sacrificar el rendimiento de cada ciclo para obtener a cambio mayor cantidad de ciclos por segundo y una mejora en las instrucciones SSE. Al igual que los demás procesadores de Intel, el Pentium IV se comercializa en una versión para equipos de bajo presupuesto (Celeron), y está orientada a servidores de gama alta (Xeon). Las distintas versiones son: Willamette, Northwood, Extreme Edition, Prescott y Cedar Mill. Figura 7. Pentium IV Willamette Willamette, la primera versión del Pentium IV, sufrió de importantes demoras durante el diseño. De hecho, muchos expertos aseguran que los primeros modelos de 1,3, 1,4 y 1,5 GHz fueron lanzados prematuramente para evitar que se extienda demasiado el lapso de demora de los Pentium IV. Fueron fabricados utilizando un proceso de 180 nanómetros y utilizaban el Socket 423 para conectarse a la placa madre. Vendió una cantidad moderada de unidades. Hamilton Omar Pérez N. / José Luis Cazarez V. 33 Northwood En octubre de 2001, el Athlon XP reconquistó el liderazgo en la velocidad de los procesadores, pero en enero de 2002 Intel lanzó al mercado los nuevos Northwood de 2,9 y 2,2 GHz. Esta nueva versión combina un incremento de 256 Kb a 512 Kb en la memoria caché con la transición a la tecnología de producción de 130 nanómetros. Al estar el microprocesador compuesto por transistores más pequeños, podía alcanzar mayores velocidades y a la vez consumir menos energía. El nuevo procesador funcionaba con el Socket 478, el cual se había visto en los últimos modelos de la serie Willamette. El Procesador de 3,06 GHz soporta Hyper Threading, una tecnología originalmente aparecida en los Xeon que permite al sistema operativo trabajar como si la máquina tuviese dos procesadores. La versión final de los Northwood, de 3,4 GHz, fue introducida a principios de 2004. Extreme Edition o Edición Extrema En septiembre de 2003, Intel anunció la Edición Extrema (Extreme Edition) del Pentium IV, apenas sobre una semana antes del lanzamiento del Athlon 64, y el Athlon 64 FX. El diseño era idéntico al Pentium IV (hasta el punto de que funcionaría en las mismas placas madre), pero se diferenciaba por tener 2 Mb adicionales de Memoria caché L3. Compartió la misma tecnología Gallatin del Xeon MP, aunque con un Socket 478 (a diferencia del Socket 603 de los Xeon MP) y poseía un Bus de la parte frontal o Front Side Bus (FSB por sus siglas en inglés) de 800MHz, dos veces más grande que el del Xeon MP. Una versión para Socket LGA775 también fue producida. El efecto de la memoria adicional tuvo efectos variados. En las aplicaciones de ofimática, la demora ocasionada por el mayor tamaño de la memoria caché hacia que los Extreme Edition fuesen menos veloces que los Northwood. Sin embargo, el área donde se destacó fue en la codificación multimedia, que superaba con creces a la velocidad de los anteriores Pentium IV y a toda la línea de AMD. Prescott El primero de febrero de 2004, Intel introdujo una nueva versión de Pentium 4 denominada Prescott. Se utiliza en su manufactura un proceso de fabricación de 90 nanómetros y además se hicieron significativos cambios en la arquitectura del microprocesador, por lo cual muchos pensaron que Intel lo promocionaría como Pentium V. A pesar de que un Prescott funcionando a la misma velocidad que un Northwood rinde menos, la renovada arquitectura del Prescott permite alcanzar mayores velocidades y el overclock es más viable. El modelo de 3,8 GHz es el más veloz de los que hasta ahora han entrado en el mercado. INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN 34 Sin embargo, los primeros Prescott producían un 60% más de calor que un Northwood a la misma velocidad, y por ese motivo muchos lo criticaron con dureza. Se experimentó con un cambio en el tipo de zócalo (de Socket 478 a LGA 775) lo cual incrementó en un 10% el consumo de energía del microprocesador, pero al ser más efectivo el sistema de refrigeración de este zócalo, la temperatura final bajó algunos grados. En posteriores revisiones del procesador, los ingenieros de Intel esperaban reducir las temperaturas, pero esto nunca ocurrió fuera salvo a bajas velocidades. Finalmente, los problemas térmicos fueron tan severos, que Intel decidió abandonar la arquitectura Prescott por completo, y los intentos de hacer correr por encima de los 4 GHz fueron abandonados, como un gasto inútil de recursos internos. El más rápido es el 570J, funcionando a 3,8 GHz. Los planes para microprocesadores de 4 o más GHz fueron cancelados y se les dio prioridad a los proyectos para fabricar procesadores dobles en gran medida debido a los problemas de consumo energía y producción de calor de los modelos Prescott. Versiones posteriores Tejas y Jayhawk Tejas era el nombre que Intel le había dado al microprocesador que sería el sucesor de los Prescott. Jayhawk sería un procesador similar al Tejas pero que estaría preparado para funcionar en máquina duales (es decir, una computadora con dos procesadores, no es lo mismo que los procesadores dobles). Sin embargo, en mayo de 2004, ambos proyectos fueron cancelados. De este modo, Intel remarcó el giro hacia los procesadores dobles. Doble Procesador Intel tenía planeadas tres variantes con doble procesador del Pentium IV. La primera es denominada Paxville, que consiste en poco más que dos procesadores Prescott colocados en el mismo substrato. Le siguió Dempsey que tiene una interfaz de bus especial para conectar a los dos microprocesadores. Smithfield es el tercero. Luego aparecerían prototipos no muy exitosos como Pentium D, Core 2. Doble procesador Dual Core El acceso a memoria inteligente optimiza el ancho de banda de datos. Su arquitectura se basa en la del Pentium M, pues demostró ser mucho más eficiente que la arquitectura de Pentium IV. Hamilton Omar Pérez N. / José Luis Cazarez V. 35 Los procesadores han sido comparados con los más potentes procesadores hasta el momento de AMD, que hasta la fecha de salida de Intel eran los procesadores más rápidos disponibles, y los procesadores Conroe presumieron de una ejecución mucho más rápida de hasta un 40 por ciento más potente que procesador Pentium IV, y con un consumo 40 por ciento menor que este. El Core 2 Duo es un procesador con un pipeline de 14 etapas lo que le permite escalar más en frecuencia que su antecesor directo: el Core 1, que tenía 12 etapas al igual que el Athlon 64. Tiene, además, un motor de ejecución ancho con tres ALUs, cuatro FPUs, y tres unidades de SSE de 128 bits. Estas dos características hacen que sea el procesador x86 que más instrucciones por ciclo puede lograr. Entre otras características destacan arquitectura de 64 bits EM64T (no disponible en su predecesor Core Duo. Existen versiones de sobremesa y para portátiles, a diferencia de la división existente desde 2003 entre Pentium M para portátiles y Pentium 4 para ordenadores de sobremesa, unificando el nombre de Core 2 Duo para todas los procesadores de de gama media dejando además el nombre Pentium, utilizado desde 1993 para los procesadores de gama baja (y menor rendimiento) basados en la arquitectura de Core 2 con un cache reducido llamado Pentium Dual Core,quienes a su vez vienen a reemplazar a la familia Celeron en este rol. El microprocesador Core 2 Duo de Intel es la continuación de los Pentium D y Core Duo. Su distribución comenzó el 27 de julio de 2006. El acceso a memoria inteligente optimiza el ancho de banda de datos. Su arquitectura se basa en la del Pentium M, pues demostró ser mucho más eficiente que la arquitectura de Pentium IV. Una llamativa característica de esta familia es su particular facilidad para aplicar overclock, llegando muchos de estos procesadores a ganancias superiores al 50 por ciento en su frecuencia de trabajo Procesador serie I Intel Core 2 Se refiere a una gama de CPU comerciales de Intel de 64 bits de doble núcleo y CPU 2x2 MCM (Módulo Multi-Chip) de cuatro núcleos con el conjunto de instrucciones x86-64, basado en el Core microarchitecture de Intel, derivado del procesador portátil de doble núcleo de 32 bits Yonah. • Velocidad de 1.06GHz a 3.33GHz • Socket T, M, P, Micro-FCBGA INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN 36 • Procesador a 64 bits • Doble núcleo y 2x2 MCM (Módulo Multi Chip) de cuatro núcleos • Instrucciones x86-64 • Líneas • Solo (un núcleo) • Duo (dos núcleos) • Quad (cuatro núcleos) • Extreme Intel Core 3 Es una línea de microprocesadores Intel de gama baja fabricados a 32 nm, los primeros se empezaron a comercializar a principios de 2010. • 2 núcleos y 4 subprocesos • Velocidad desde 1.2 GHz hasta 3.4 GHz • Caché de 3 y 4 Mb • Tecnología Hyper-Threading Intel Core 5 Es un procesador de 2,66 GHz Lynnfield cuádruple núcleo con tecnología Hyper- Threading desactivada. Los Core i5 Lynnfield tienen una caché L3 de 8 MiB, un bus DMI funcionando a 2,5 GT/S y soporte para memoria en doble canal DDR3-800/1066/1333. Los mismos procesadores con diferentes conjuntos de características (frecuencias de reloj de la tecnología Hyper-Threading y otras) activadas se venden como Core i7 8xx y Xeon 3400, que no debe confundirse con la de gama alta series Core i7-9xx y Xeon 3500 que son los procesadores basados en Bloomfield. • Velocidad de 1.07 GHz a 3.46 GHz • Capacidad para 4 subprocesos • Caché de 3 Mb, 4 Mb, 6 Mb y 8 Mb • Tecnología Hyper-Threading Hamilton Omar Pérez N. / José Luis Cazarez V. 37 Intel Core 7 Inside Procesadores 4 núcleos de la arquitectura Intel x86-64, lanzados al comercio en 2008. Los Core i7 son los primeros procesadores que usan la microarquitectura Nehalem de Intel y es el sucesor de la familia Intel Core 2. El identificador Core i7 se aplica a la familia inicial de procesadores con el nombre clave Bloomfield. • Velocidad de 1.06 GHz a 3.6 GHz • 2, 4 y 8 núcleos • Capacidad para 4, 8 y 12 subprocesos • Caché de 4 Mb, 8 Mb y 12 Mb • Tecnología Turbo Boost en algunos modelos • Tecnología Hyper-Threading Actividades 1. ¿Cuál es el significado de Hyper-treading? 2. Elabore un cuadro comparativo de todos los procesadores mencionados. 3. ¿Qué se comprende por arquitectura abierta y arquitectura cerrada? 4. ¿Una característica de los actuales procesadores es ser multiplataforma que significa ello? 5. Señale tres ventajas de los actuales procesadores. 6. ¿Por qué se considera que no es el único elemento importante en un procesa- dor la velocidad del mismo? INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN 38 Memorias Toda información que ingresa al computador debe ser almacenada temporal o permanentemente esta es la tarea que realizan las memorias, se las puede clasificar en memorias principales y auxiliares Memorias principales Memoria RAM Es la memoria de trabajo, significa memoria de acceso randómico o aleatorio; esta se pierde cuando se apaga el computador o se interrumpe el fluido eléctrico; su capacidad se mide en Mb o GB también se la llama memoria de lectura y escritura. Físicamente puede ser de tres tipos dependiendo de su capacidad y número de pines. Ver figuras 8 y 9. Así tenemos SIMM, DIMM y RIMM. Figura 8. Memoria SIMM Figura 9. Memoria DIMM SIMM: Posee tres pulgadas de longitud v ocho o nueve chips de memoria, posee 74 pines, se las conoce como memoria estática, es decir necesitaban electricidad en plazos más largos, fueron las primeras en aparecer y a partir del procesador 486 comenzaron a desaparecer. DIMM: Es de mayor capacidad que la anterior, existieron de 8 Mb, 16, 32, 64 y 128; su tamaño es mayor con 158 pines, se las llama también memorias dinámicas debido a que necesitan recargar eléctricas más continúas que sus antecesores. RIMM: Es el último tipo de memoria existente en el mercado posee un tamaño igual a la anterior pero mayor capacidad de almacenamiento; empezó en 512 MB y actualmente hay de 1 GB y 2 GB. Otra forma de clasificarlas muy común es por la velocidad de respuesta y la cantidad de fluido eléctrico, así como el tiempo que requieren continuamente este tipo de fluido, podemos dividirlas en: DRAM, Fasta Page Mode (FPM) Drams Hamilton Omar Pérez N. / José Luis Cazarez V. 39 DRAM “DRAM” es el acrónimo de “Dynamic Random Memory”. El término Dynamic signi- fica que la memoria será accedida dinámicamente, es decir cada períodos cortos de tiempo, para no perder información. Esto se denomina refresco. Para acceder a este tipo de memoria se debe especificar la fila, la columna y si se desea reali- zar una lectura o una grabación. Fast Page Mode (FPM) DRAMs Las memorias de página rápida son las más usadas actualmente. Son capaces de trabajar más rápidamente que las memorias de la tecnología anterior. Para acce- der a este tipo de memoria se debe especificar la fila (página) y seguidamente la columna. Para los sucesivos accesos de la misma fila solo es necesario especifi- car la columna quedando la fila seleccionada desde el primer acceso. Esto hace que el tiempo de acceso en la misma fila (página) sea mucho más rápido. Extended Data Out (EDO) DRAMs: La memoria de salida de datos extendida es más rápida que la memoria FPM. La ventaja de la memoria EDO es que mantienen los datos en la salida hasta el siguiente acceso a memoria. Esto permite al procesador ocuparse de otras tareas sin tener que atender a la lenta memoria. Esto es, el procesador selecciona la posición de memoria, realiza otras tareas y cuando vuelva a consultar la DRAM los datos en la salida seguirán siendo válidos. Synchronous DRAM (SDRAM) Son la introducción de procesadores más rápidos, las tecnologías FPM y EDO han empezado a quedar lentas. La memoria más eficiente es la que trabaja a la misma ve- locidad que el procesador. Las velocidades de la DRAM FPM y EDO son de 80, 70 y 60 ns, lo cual es suficientemente rápido para velocidades inferiores a 66 MHz. SDRAM funciona de manera totalmente diferente a FPM o EDO. Estas últimas transmiten los datos mediante señales de control, en la memoria SDRAM el acceso a los datos esta sincronizado con una señal de reloj externa. El rendimiento de las memorias FPM y EDO se mide en nanosegundos y es el tiempo que tarda en respon- der la memoria. En la memoria SDRAM el rendimiento se mide en MHz y es la velo- cidad máxima de reloj que soportan. Esta velocidad puede llegar a ser de 100 MHz. Para poder trabajar a velocidades de 100 MHz, la SDRAM, está constituida en dos bancos independientes. Esto permite que mientras a un banco está accediendo a la posición de memoria el otro banco, simultáneamente, esté seleccionando la posición siguiente. INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN 40 DDR Forma parte de la familia SDRAM de tecnologías de memoria de acceso aleatorio, que es una de las muchas implementaciones de la DRAM. Figura 10. DDR Los módulos DDR2 son capaces de trabajar con 4 bits por ciclo, es decir, 2 de ida y 2 de vuelta en un mismo ciclo mejorando sustancialmente el ancho de banda potencial bajo la misma frecuencia de una DDR SDRAM tradicional. Los DIMM DDR2 tienen 240 pines, mientras que los de DDR tienen 184 y los de SDR 168. DDR3 es un tipo de memoria RAM. Forma parte de la familia SDRAM de tecnologías de memoria de acceso aleatorio. El Principal beneficiode instalar DDR3 es la habilidad de hacer transferencias de datos ocho veces más rápido, esto nos permite obtener velocidades pico de transferencia y velocidades de bus más altas que las versiones DDR anteriores. En febrero de 2009, Samsung Electronics anunció un chip prototipo de 512 MB a 1.066 MHz con una reducción de consumo de energía de un 40 por ciento comparado con los actuales módulos comerciales DDR2, debido a la tecnología de 80 nanómetros usada en el diseño del DDR3 que permite más bajas corrientes de operación y voltajes. Actividades 1. Ubique dos gráficos de cada tipo de memoria RAM mencionada con base en la clasificación física 2. Elabore un organizador gráfico para explicar lo tratado sobre la memoria RAM. 3. ¿Cuál es la unidad de medida de la velocidad de trabajo de esta memoria y que representa? 4. ¿Cómo se llaman los actuales módulos de memoria en base a su tecnología y cuál es el significado del acrónimo? Hamilton Omar Pérez N. / José Luis Cazarez V. 41 Memoria ROM Es otra memoria principal; esta almacena toda la información del arranque de la máquina (BIOS), así como la configuración de la misma (dentro del SETUP); se ubica en un chip conocido como el CMOS o AMIBIOS (dependiendo de la marca del fabricante). Es una memoria llamada también de solo lectura ya que su información no puede ser alterada por el usuario; es permanente pues, aunque se apague el equipo esta no desaparece. Sus principales tareas consisten en: • Guardar la configuración del hardware del computador. • Entregar las instrucciones del programa de encendido del computador al micro. Anteriormente venía programada desde la fábrica, pero debido a diferentes circunstancias (por ejemplo, el problema del Y2K aparecido en el año 2000), esta memoria se vio obligada a modificarse apareciendo los siguientes tipos con las características que podemos mencionar: • PROM (Programmable Read Only Memory), puede ser llenada por el cliente y no exclusivamente por el fabricante del chip. • EPROM (Erase Programmable Read Only Memory), que es un chip que con- tiene la información hasta que su contenido es borrado mediante una luz ul- travioleta • EEPROM (Electrically Erase Programmable Read Only Memory), tiene la po- sibilidad de retener su contenido sin energía, puede ser borrado desde el com- putador como externamente, para ello requiere un voltaje mayor a 5 V. • FLASH ROM Es una forma evolucionada de la memoria EEFROM que per- mite que múltiples posiciones de memoria sean escritas o borradas en una misma operación de programación mediante impulsos eléctricos, frente a las anteriores que sólo permite escribir o borrar una única celda cada vez. Exis- ten utilitarios que permiten identificar chips Flash como los utilizados por el BIOS de nuestros PCs y portátiles, y de hecho permite leer información de ellos, pero lo que es más importante: escribir, verificar y borrar chips para reprogramarlos. INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN 42 Actividades 1. Mencione dos tareas principales de la memoria ROM. 2. ¿Por qué el usuario no trabaja en la memoria ROM? Justifique su respuesta. 3. ¿Qué otros dispositivos del computador pueden poseer una memoria ROM y por qué? Hamilton Omar Pérez N. / José Luis Cazarez V. 43 Memorias Auxiliares Disco Duro Es uno de los elementos habituales en los ordenadores, al menos desde los tiempos del 286. Un disco duro está compuesto de numerosos discos de material sensible a los campos magnéticos, colocados unos sobre otros; en realidad se parece mucho a una pila de disquetes, con el mecanismo de giro y el brazo lector incluido en la carcasa. Figura 11. Disco Duro Los discos duros han evolucionado mucho desde los modelos primitivos de 10 ó 20 MB que aparecieron a mediados de los ochenta. Actualmente los tamaños son del orden de varios gigabytes, el tiempo medio de acceso es muy bajo (menos de 20 ms) y su velocidad de transferencia es tan alta que deben girar a más de 5.000 rpm (revoluciones por minuto). Una diferencia fundamental entre unos y otros discos duros es su interfaz de conexión. Antiguamente se usaban diversos tipos, como MFM, RLL o ESDI, aunque en la actualidad sólo se emplean los: IDE y SATA. Está compuesto en su división lógica por pistas y sectores; siendo la pista cero, la más importante, puesto que en ella se ubica el sistema de asignación de archivos y el BOOT SECTOR (sector de arranque). Una pista es una división de forma circular y un sector es una división transversal o también se dice que es la unión de varias pistas. El menor espacio donde se almacena información se conoce como clúster y es la unión de una pista con un sector. Entre las principales características podemos anotar las siguientes: • Son confiables y poseen larga vida. • Almacenan mayor cantidad de programas que cualquier otro dispositivo. INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN 44 CD – ROM Estas unidades de almacenamiento están constituidas por un soporte plástico en las que un láser ha realizado unas pequeñas hendiduras, esta capa se recubre con una capa de material reflectante, y ésta con otra capa de protección. En el momento de la lectura un láser de menor intensidad que el de grabación reflejará la luz o la dispersará y así podrán ser leídos los datos almacenados. Figura 12. Partes del cd Las pistas en este soporte se encuentran dispuestas en forma de espiral desde el centro hacia el exterior del CD-ROM, y los sectores son físicamente del mismo tamaño. El lector varia la velocidad de giro del CD-ROM, según se encuentre leyendo datos en el centro o en los extremos para obtener una velocidad constante de lectura. La velocidad de transferencia de estas unidades ha ido variando, las primeras unidades tenían una velocidad de 150 Kb/s y se denominaron de simple velocidad, ya que esta velocidad de transferencia era la que venía recogida en las especificaciones del MPC (Multimedia PC Marketing Council), posteriormente han ido apareciendo unidades 2X (2 x 150 = 300 Kb/s), hasta en la actualidad 100X (100 x 150 = 15.000 Kb/s). Una de las principales ventajas de los CD-ROM es que el desgaste es prácticamente nulo, y la principal desventaja es que no podemos cambiar lo que existe grabado, como podemos hacer en un HD, aunque últimamente están apareciendo en el mercado unidades re-grabadoras de CD-ROM que permiten escribir una y otra vez en CD’s especiales. En un CD-ROM podemos almacenar alrededor 650 MB de información, lo que supone almacenar unas 150.000 páginas de información, o la información contenida en 1.200 disquetes. Existen unidades CD-ROM que se conectan a controladoras IDE y otras a controladoras SCSI como ya se ha mencionado al hablar de los discos duros; en los dos últimos años se ha producido ya lectores con tecnología SATA por ser mucho más rápida en la transmisión. Hamilton Omar Pérez N. / José Luis Cazarez V. 45 Las unidades DVD (Digital Video Disc), estas unidades son básicamente un CD- ROM con una muy superior densidad de grabación, logrando una capacidad de almacenamiento de 4,38 GB si se graban por una sola cara y una capa, hasta 15,90 GB si la grabación se realiza en dos caras y con dos capas. Cada cara puede tener hasta dos capas. Respecto a la compatibilidad de los DVD con los CD-ROM es absoluta en el caso de los CD-ROM estampados industrialmente y de los CD-RW; pero no así con los CD-R (procedentes de un grabador) que necesitan para ser leídos por un lector DVD, que éste disponga de dos láseres (láser dual). ACTIVIDADES: 1. Señale los distintos tipos de sistemas de asignación de archivos que han existido. 2. Elabore una tabla de doble entrada para describir las características de los discos duros, USB y CD. 3. Consultar el significado de las siguientes siglas: 3.1. IDE 3.2. SCSI 3.3. SATA 4. ¿Qué son los discos Blu-ray y cómo funcionan? INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN 46 Memoria Caché Es una memoria auxiliar presente a partir de los procesadores486 y PENTIUM principalmente; se encarga de almacenar los programas de mayor utilización o que pueden ser de probable utilización; esta también es temporal y tiene poca capacidad de almacenamiento; su ventaja radica en proporcionar los datos a grandes velocidades evitándonos la búsqueda en el disco o en la memoria principal. Debido a la gran velocidad alcanzada por los microprocesadores desde el 386, la RAM del ordenador no es lo suficientemente rápida para almacenar y transmitir los datos que el microprocesador (el “micro” en adelante) necesita, por lo que tendría que esperar a que la memoria estuviera disponible y el trabajo se hace más lento. Para evitarlo, se usa una memoria muy rápida, estratégicamente situada entre el micro y la RAM: la memoria caché. Pero la caché no sólo es rápida; además, se usa con una finalidad específica. Cuando un ordenador trabaja, el micro opera en ocasiones con un número reducido de datos, pero que tiene que traer y llevar a la memoria en cada operación. Si situamos en medio del camino de los datos una memoria intermedia que almacene los datos más usados, los que casi seguro necesitará el micro en la próxima operación que realice, se ahorrará mucho tiempo del tránsito y acceso a la lenta memoria RAM; esta es la segunda utilidad de la caché. No debemos pensar que entre más grande es mejor en este caso. Aunque la caché sea de mayor velocidad que la RAM, si usamos una caché muy grande, el micro tardará un tiempo apreciable en encontrar el dato que necesita. Esto no sería muy importante si el dato estuviera allí, pero ¿y si no está? Entonces habrá perdido el tiempo, y tendrá que sumar ese tiempo perdido a lo que tarde en encontrarlo en la RAM. Tipos de caché La memoria caché a la que nos hemos referido hasta ahora es la llamada “caché externa” o de segundo nivel (L2 por sus siglas en inglés). Existe otra, cuyo principio básico es el mismo, pero que está incluida en el interior del micro; de ahí lo de interna, o de primer nivel (L1 por sus siglas en inglés). Esta memoria caché funciona como la externa, sólo que está más cerca del micro, es más rápida y más cara, además de complicar el diseño del micro, por lo que su tamaño se mide en pocas decenas de kilobytes. Se incorporó por primera vez en los micros 486, y por aquel entonces era de 8 Kb (aunque algunos 486 de Cyrix tenían sólo 1 Kb). Hoy en día se utilizan hasta 512 Mb en la externa, aunque seguro que pronto alguien superará esta cifra. Hamilton Omar Pérez N. / José Luis Cazarez V. 47 Flash memory Una memoria flash permite funcionar a velocidades muy superiores cuando los sistemas emplean lectura y escritura en diferentes puntos de esta memoria al mismo tiempo. Figura 13. Flash Memory Las memorias flash son de tipo no volátil, esto es, la información que almacena no se pierde en cuanto se desconecta de la corriente, una característica muy valorada para la multitud de usos en los que se emplea este tipo de memoria. Los principales usos de este tipo de memorias son pequeños dispositivos basados en el uso de baterías como teléfonos móviles, PDA, pequeños electrodomésticos, cámaras de fotos digitales, reproductores portátiles de MP3, etc. Las capacidades de almacenamiento de estas tarjetas que integran memorias flash comenzaron en 8 Mb, pero actualmente se pueden encontrar en el mercado tarjetas de hasta 80 GB. La velocidad de transferencia de estas tarjetas, al igual que la capacidad de las mismas, se ha ido incrementando progresivamente. La nueva generación de tarjetas permitirá velocidades de hasta 20 Mb/s. Otra característica de novedosa ha sido la resistencia térmica de algunos encapsulados de tarjetas de memoria orientadas a las cámaras digitales de alta gama. Esto permite funcionar en condiciones extremas de temperatura como desiertos o glaciares ya que el rango de temperaturas soportado abarca desde los -25º hasta los 85º. Las aplicaciones más habituales son: El llavero USB que además del almacenamiento suelen incluir otros servicios como radio FM, grabación de voz, sobre todo como reproductores portátiles de MP3 y otros formatos de audio. INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN 48 Las PC Card son otra variante de ellos empezaron como reemplazo de los rollos de las cámaras fotográficas, pero pronto se han visto en varios aparatos también insertadas. Existen varios estándares de encapsulados promocionados y fabricados por la mayoría de las multinacionales dedicadas a la producción de hardware. Buses Son dispositivos o conductores que transmiten la información desde la tarjeta madre a otros dispositivos tomando en cuenta las posiciones de memoria pueden encargarse de varias tareas como son: dirección, datos, control y comunicación. • Los buses de datos transportan de un lugar a otro la información, este es un bus de entrada y salida. • Los buses de direcciones seleccionan y dirige la información siempre es un bus de salida. • Los buses de control reciben información del estado de los dispositivos además de manejar los dispositivos. • Los buses de comunicación permiten el diálogo del CPU con determinada unidad. Algunos autores suelen clasificar también a los buses como un símil de la tecnología que poseen en las ranuras de expansión para las distintas tarjetas pudiendo ser PCI, ISA, EISA, etc. Actividades 1. Indique el significado de las siguientes siglas: • PCI • ISA • EISA 2. ¿Qué velocidades desarrollan los buses ISA, EISA y PCI? Hamilton Omar Pérez N. / José Luis Cazarez V. 49 Puertos Son los dispositivos que permiten el ingreso y salida de información por las unidades de entrada o de salida. Los puertos pueden ser de tres tipos: paralelos, serie o USB. Un puerto en paralelo es un conector de entrada / salida con un conector de 25 pines que transmite la información por varios hilos al mismo tiempo (varios bits a la vez); un dispositivo que generalmente se conecta a este tipo de puerto es la impresora. El puerto en serie es de nueve pines y fue utilizado para módem externos, mouse, scanner; posee una entrada de nueve pines y la información ingresa bit a bit y se lo define con el nombre de COM1. Universal Serial Bus (USB) El puerto USB (Bus de Serie Universal) proporciona mayor velocidad de transmisión en la conexión de los periféricos que los dos anteriores, pues toma las mejores características de ambos y las unifica en la actualidad este tipo de puerto facilita la conexión de impresoras, escáners, cámaras digitales, etc. Desde que nació el PC de la mano de I.B.M., por motivos de compatibilidad, algunas de sus características han permanecido inalterables al paso del tiempo. Por ejemplo, conectores como el de salida paralelo (o Centronics), la salida serie (RS-232) o el conector del teclado han sufrido muy pocas variaciones. Si bien es cierto que estos conectores todavía hoy cumplen su función correctamente en casos como la conexión de un teclado, un ratón o un módem, se han quedado ya desfasados cuando tratamos de conectar dispositivos más rápidos como por ejemplo una cámara de video digital. USB nace como un estándar de entrada/salida de velocidad media-alta que va a permitir conectar dispositivos que hasta ahora requerían de una tarjeta especial para sacarles todo el rendimiento, lo que ocasionaba un encarecimiento del producto además de ser productos propietarios ya que obligaban a adquirir una tarjeta para cada dispositivo. Pero, además USB nos proporciona un único conector para solventar casi todos los problemas de comunicación con el exterior, pudiéndose formar una auténtica red de periféricos de hasta 127 elementos. Mediante un par de conectores USB que ya hoy en día son estándar en todas las placas base, y en el espacio que hoy ocupa un sólo conector serie de 9 pines, permite conectar todos los dispositivos que tengamos, desde el teclado al módem, pasando por ratones, impresoras, altavoces, monitores, escáner, cámaras digitales, de vídeo, plóters, etc.sin necesidad de que el compurador disponga de un conector dedicado para cada uno de estos elementos, permitiendo ahorrar espacio y dinero. INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN 50 Figura 14. Puerto USB Al igual que las tarjetas ISA tienden a desaparecer, todos los conectores anteriormente citados también desaparecerán de nuestro ordenador, eliminando además la necesidad de contar en la placa base o en una tarjeta de expansión los correspondientes controladores para dispositivos serie, paralelo, ratón PS/2, joystick, etc. Es un estándar necesario para facilitar las tareas diarias, ya que además cuenta con la famosa característica PnP (Plug and Play) y la facilidad de conexión “en caliente”, es decir, que se pueden conectar y desconectar los periféricos sin necesidad de reiniciar el ordenador. Actividades 1. Elabore un cuadro comparativo de los tipos de puertos. Hamilton Omar Pérez N. / José Luis Cazarez V. 51 Fuente de poder Da electricidad a los diferentes dispositivos que se encuentran dentro del chasis. Para esto convierte la corriente alterna en corriente continua, ya que la electricidad no posee polos ni positivo ni negativo y por ese motivo es necesaria que esta electricidad sea transformada a continua. La fuente de poder está protegida por una caja que por dentro tiene varios dispositivos electrónicos. Los componentes de la fuente de poder: • Ventilador • Fusible • Transformadores • Disipador de calor • Resistencias • Transistores • Condensadores Tipos de fuente de poder ATX: Se utilizó desde las Pentium II en adelante. • Contiene un switch digital y un cable conectado al mainboard, realizando un contacto con la tarjeta. • Su conector es uno solo. • El conector tiene 20 pines. • Posee 20 cables de color. • Se conecta directamente al mainboard. • No tiene el switch de encendido y apagado. • Está formado por una sola pieza. • Tiene cuatro cables en donde se conecta el switch. • Existe un switch para el paso de la energía. INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN 52 • En esta fuente el cable negro va al centro. • Cada cable tiene voltaje diferente. AT: Solo se encuentran en computadores antiguos desde las 386 en adelante, hasta la Pentium I. • Viene por piezas. • Tiene un switch de encendido y apagado. • El orden de los cables no altera la polarización. • Sus conectores son P8 Y P9. • Cada conector tiene 6 pines. • Posee más cables para conectar otros dispositivos. También se encuentra atornillada en el case la fuente de poder o de alimentación, que tiene un ventilador. Conviene revisar el ventilador, pues al desgastarse con el uso, este suele ser el causante de la mayoría de los ruidos del computador. Debemos conectar correctamente los cables que salen de la fuente de poder hacia la mainboard a fin de evitar que esta se queme. Tenemos dos tipos de conectores como se muestra en la gráfica a continuación: Conector de Suministro de Energía ATX Conector de poder tecnología ATX, aquí se instala el conector ATX, que viene de la fuente de alimentación o fuente de poder, suministra la energía a toda la tarjeta madre (Mother Board), suministra energía al Procesador CPU, disipador de calor, botones de control del tablero frontal del case. Este conector tiene una guía para ser instalado, el cual no permite la equivoca o errada instalación del mismo que vaya al perjuicio de algún componente instalado. Se halla en los mainboard actuales. Figura 15. Conector de fuente de energía Hamilton Omar Pérez N. / José Luis Cazarez V. 53 El modelo AT en la actualidad se encuentra descontinuado, pero si tuviéramos que conectar estos cables a la tarjeta madre sabemos que los conectores P8 y P9 se ubican unidos con los cables negros hacia el centro; además que varios poseen guías que impiden su conexión errónea. Dispositivos de salida Son los dispositivos que permiten observar los resultados procesados, entre los principales tenemos el monitor, la impresora, plóter, parlantes. Pantalla o monitor Es un periférico básico en cualquier sistema informático con tamaños que van desde 14, 15, 21 hasta 27 pulgadas. Podemos clasificar de dos maneras a los monitores por su forma y tecnología que utilizan para representar los píxeles, así también por su resolución. De acuerdo a la primera división pueden ser de tipo TCR (tubos de rayos catódicos) y LCD (de cristal líquido): En el primer caso, necesitan un tubo que envía electrones mediante un proceso llamado barrido hacia el cristal reflejando los píxeles. Cuando se trata de una pantalla plana LCD para generar los píxeles se utiliza una combinación de varios elementos líquidos. Figura 16. Pantalla del PC. En el caso de las pantallas de tubos de rayos, las pantallas a color de los monitores están formadas internamente por tres capas de material de fósforo, una por cada color básico (rojo, verde y azul). También consta de tres cañones de electrones, que al igual que en las capas de fósforo, hay uno por cada color. Para formar un color en pantalla que no sea ninguno de los colores básicos, se combinan las intensidades de los haces de electrones de los tres colores básicos. Para los monitores monocromáticos son los que muestran solo color: negro sobre blanco o ámbar, o verde sobre negro. Uno de estos monitores con una resolución equivalente a la de un monitor color, si es de buena calidad, generalmente es más nítido y más legible. INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN 54 Monitores de cristal líquido Funcionamiento Los cristales líquidos son sustancias transparentes con cualidades propias de líquidos y de sólidos. Cuando la luz atraviesa un cuerpo sólido o 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. Figura 17. Pantalla de líquidos El color se consigue añadiendo tres 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. Ventajas como el ahorro de consumo y de especio (LCD posibilita la fabricación de pantalla extraplanas, de muy poca profundidad), así como la prácticamente nula emisión de radiaciones, aportan un gran interés a este tipo de dispositivos. No obstante, su elevado costo unido a los continuos avances en la tecnología CRT hace que su tecnología no se aplique totalmente aún. ACTIVIDADES: 1. Elabore un organizador gráfico para identificar los tipos de monitores y sus características. 2. ¿Cuál es la función del acelerador gráfico que se conoce como AGP? Enumere tres características del mismo. Hamilton Omar Pérez N. / José Luis Cazarez V. 55 Impresoras Este dispositivo de salida de información representa caracteres y gráficos en papel; aunque existen varios tipos, una clasificación muy utilizada las divide en impresoras de impacto y sin impacto. Figura 18. Impresora Las impresoras de impacto son aquellas que un mecanismo generalmente golpea el papel. Entre las más difundidas están las de margarita, matriciales, láser, plóter, térmica, de cera (tinta sólida), de sublimación y 3D. Impresora Matricial: La impresora matricial utiliza una cabeza de impresión que por medio de electroimanes que lleva en su interior unas agujas golpean una cinta para configurar los caracteres; son ruidosa, lentas y su resolución
Compartir