10/04/2008 E.P.S. de Zamora Periféricos Escuela Politécnica Superior de Zamora Departamento de Informática y Automática Informática ITOP José Mª González Ríos Curso 2007/2008 Periféricos Como ya sabemos, la arquitectura básica de un ordenador responde a la figura: figura: Se puede apreciar claramente en el dibujo los siguientes elementos elementos:: dispositivos únicamente de entrada, dispositivos únicamente de salida y unidades de almacenamiento,, que pueden ser consideradas como dispositivos de entrada y salida almacenamiento al mismo tiempo. tiempo. Estos dispositivos son dispositivos periféricos a la CPU y a la memoria principal del sistema sistema.. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 2 1 10/04/2008 Necesidad: utilidad y clasificación Se denominan periféricos tanto a las unidades o dispositivos a través de los cuales el ordenador se comunica con el mundo exterior, como a los sistemas que almacenan o archivan la información, sirviendo de memoria auxiliar de la memoria principal.. principal El ordenador no tendría sentido si no se comunicase con el exterior;; es decir, si careciese de periféricos exterior periféricos.. Por tanto, debe disponer de de:: unidades de entrada entrada,, a través de las cuales poderle dar los programas a ejecutar y los datos correspondientes. correspondientes. unidades de salida salida,, con las que el ordenador nos da los resultados de los programas. programas. memoria masiva auxiliar auxiliar,, que facilite el funcionamiento y utilización del ordenador ordenador.. Estas unidades también pueden considerarse como unidades de entrada/salida, ya que el ordenador puede escribir (dar salidas) sobre ellas, y la información escrita puede ser leída leída;; es decir, darla como entrada entrada.. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 3 Tipos de periféricos José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 4 2 10/04/2008 Características generales de los periféricos Cada periférico suele estar formado por dos partes claramente diferenciadas en cuanto a su misión y funcionamiento, estas partes son: son: Parte Mecánica Mecánica:: La parte mecánica está formada básicamente por dispositivos electromecánicos (conmutadores manuales, motores, electroimanes, etc etc)) controlados por elementos electrónicos. electrónicos. La velocidad de funcionamiento de un periférico viene dada por los elementos mecánicos, pues son con diferencia la parte más lenta del periférico periférico.. Parte Electrónica Electrónica:: La parte electrónica se incluye en su mayor parte en los circuitos de la interfase,, es decir, los circuitos que interaccionan de alguna forma con la parte mecánica para interfase obtener los datos, los transforman en datos digitales y los ponen a disposición de la CPU de la computadora, o viceversa. viceversa. Desde el ordenador se actúa sobre los periféricos a iniciativa de las instrucciones de los programas.. Para poder utilizar eficazmente un ordenador, su sistema operativo contiene programas rutinas especiales para gestión de sus distintos tipos de periféricos (drivers drivers)). Sin estas rutinas sería imposible o extremadamente complejo utilizar un periférico desde un lenguaje de alto nivel nivel.. Ciertos periféricos tienen la posibilidad de hacer autónomamente determinadas operaciones operaciones.. Estas operaciones pueden ser desde comprobar o verificar su funcionamiento físico, hasta funciones más complejas como rebobinar una cinta magnética, o dibujar en un registrador gráfico la información contenida en una cinta magnética. magnética. Cuando un periférico actúa sin intervención del ordenador central se dice que trabaja fuera de línea ("off line") y cuando actúa bajo el control de la ordenador central funciona en línea (" ("on on line") line").. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 5 Parámetros que caracterizan a los periféricos 1. Velocidad de transferencia transferencia:: Por ejemplo, si nos referimos a los dispositivos de almacenamiento secundario, es la cantidad de información que el dispositivo es capaz de leer/grabar por unidad de tiempo tiempo.. Ejemplo: Ejemplo: bits/seg bits/seg,, caracteres/seg caracteres/seg.. En general se refiere a la cantidad de datos por unidad de tiempo que es capaz de intercambiar el periférico con la CPU. CPU. 2. Tiempo de acceso acceso:: Es el tiempo promedio que necesita un dispositivo para acceder a un dato que contiene contiene.. Por ejemplo, en un dispositivo de memoria masiva sería el tiempo en leer/grabar un dato en su soporte de información información.. 3. Ergonomía Ergonomía:: Un periférico se dice que es ergonómico cuando su diseño físico externo se adapta al usuario, usuario, obteniéndose una buena integración hombrehombre-máquina y una adecuada eficiencia en su utilización haciéndose cómodo su uso al hombre.. hombre José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 6 3 10/04/2008 E.P.S. de Zamora Periféricos de salida Escuela Politécnica Superior de Zamora Departamento de Informática y Automática Informática ITOP José Mª González Ríos Curso 2007/2008 Periféricos de salida - monitor El Monitor o Pantalla es el dispositivo en el que se muestran las imágenes generadas por el adaptador de vídeo del ordenador o computadora. computadora. Es el periférico de salida por excelencia.. El término monitor se refiere normalmente a la excelencia pantalla de vídeo y su carcasa. carcasa. En la actualidad el monitor es mas que una herramienta para visualizar procesamiento de datos básicos como al inicio, ahora hablamos de diseño grafico, monitores multimedia (con altavoces, micrófono y hasta cámaras) cámaras).. Los monitores tienen una calidad grafica tal que en ellos se pueden ver películas y gráficos avanzados 3D. Podemos clasificarlos de diferentes maneras, por su tamaño, resolución, frecuencia, tamaño del punto (dot pitch), tipo de pantalla, con o sin tubo de rayos catódicos, tipo de matriz, entre otros otros.. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 8 4 10/04/2008 Especificaciones más importantes de un monitor 1 Tamaño:: Tamaño del tubo del monitor expresado Tamaño en pulgadas (una pulgada equivale a 2,54cm) 54cm).. Se refiere a la diagonal de la parte frontal del tubo de imagen.. Actualmente se están extendiendo los imagen modelos de 19 y de hasta 22 pulgadas. pulgadas. Resolución máxima máxima:: Máxima capacidad de representación expresada en puntos. puntos. La resolución de un sistema de vídeo hace referencia a la finura de detalle que puede mostrar. mostrar. Se cuantifica como el número de píxeles representados en sentido horizontal y vertical. vertical. La resolución es consecuencia directa del número de puntos individuales que componen la imagen y está por tanto en función del tamaño de la pantalla y del ancho del punto. punto. Se pueden alcanzar valores superiores a los indicados en la figura, pero se reduce considerablemente el tamaño de lo que se ve, ya que se abarca mas, y también se reduce el refresco, puesto que a mayor resolución menor refresco refresco.. José Mª González Ríos Resoluciones óptimas de cada tamaño de monitor Informática – 2007/2008 9 Especificaciones más importantes de un monitor 2 Frecuencia de barrido barrido:: Podemos distinguir entre la frecuencia horizontal y la frecuencia vertical vertical.. La frecuencia horizontal se refiere al número de líneas de pantalla que recorre el haz de electrones por segundo, y depende del número de puntos de pantalla por línea línea.. La frecuencia vertical representa el número de repeticiones de imagen por segundo.. Para conseguir una imagen estable y sin parpadeos la segundo frecuencia de refresco vertical debe ser lo mayor posible, idealmente superior a los 75 Hz Hz.. La frecuencia refresco horizontal depende de la resolución, pero no debería ser inferior a los 50 Hz Hz.. Tamaño de punto de imagen (paso): (paso): Distancia existente entre dos puntos colindantes en la pantalla. pantalla. A este parámetro también se le conoce dot pitch pitch.. Cuanto más pequeño, mayor será la definición y la calidad de la imagen. imagen. Algunos valores habituales son: son: 0.28 28,, 0.26 26,, 0.25 25mm mm.. Multimedia:: En la actualidad comienzan a ser habituales los monitores Multimedia que incluyen en su carcasa componentes multimedia como una pareja de altavoces y un micrófono micrófono.. CDI (Control Digital de la Imagen): Imagen): Un método que permite configurar diversos aspectos de la visualización mediante un sistema controlador por microprocesador, con menús de pantallas, memorias para configuraciones personalizadas, etc etc.. También llamado Menú OSD (On Screen Display Display)). José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 10 5 10/04/2008 Especificaciones más importantes de un monitor 3 Emisiones electromagnéticas: electromagnéticas: Están reguladas por las normas MPR II y las TCO de 1992 y 1995, 1995, que establecen los niveles de radiación permitidos por los campos eléctricos y por los campos magnéticos. magnéticos. La norma TCO TCO--95 se aplica a todo el equipo informático, mientras que la norma TCO TCO--92 se aplicaba sólo al monitor. monitor. Hoy día todos los monitores son de baja radiación radiación.. Consumo:: Es un dato a tener en cuenta si el monitor va a Consumo pasar muchas horas encendido. encendido. El programa Energy Star es administrado por la Agencia de protección del medio Agency)) de ambiente (EPA, Environmental Protection Agency Estados Unidos para reducir la cantidad de energía que utilizan equipos personales y periféricos. periféricos. El estándar EPA permite reducir el consumo hasta un 90 90% % tras un periodo de inactividad.. Existen tres modos de ahorro energético inactividad energético:: espera (standby standby), ), reposo (suspend) suspend) y apagado (off). (off). En cada uno de ellos el consumo es menor que en el anterior y el tiempo de recuperación es mayor. mayor. Pero no todos los monitores soportan los tres modos modos.. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 11 Características de los monitores 1 Silenciosos: No emiten ningún ruido mientras operan Silenciosos: operan.. Rápidos:: Al no disponer de ninguna parte mecánica, su velocidad de Rápidos representaciones muy grande. grande. De hecho el límite viene marcado en la práctica por la velocidad del enlace de comunicación con la CPU. CPU. Reutilizables:: Como soportes de información, puede rescribirse sobre Reutilizables ellos tantas veces como haga falta. falta. Los nuevos caracteres se sobrescriben sobre los antiguos sin ningún problema problema.. Económicos:: No consumen más que energía eléctrica. Económicos eléctrica. Ni papel ni cintas de entintar, ni ningún otro material auxiliar fungible. fungible. Fiables:: Tienen un índice de fallo muy bajo ya que no contienen Fiables mecanismos sofisticados o delicados. delicados. Bidireccionales:: Aunque no por sí solos, cuando se emplean con un Bidireccionales teclado permiten visualizar simultáneamente lo que se está tecleando, así como responder a cuestiones planteadas por programas del computador de forma interactiva interactiva.. Enrollado (Scrolling Scrolling)): Cuando se incluye una nueva línea en la pantalla, las líneas que ya estaban en ella se desplazan hacia arriba, desapareciendo la superior (la más antigua) y dejando espacio libre abajo (para la más moderna) moderna).. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 12 6 10/04/2008 Características de los monitores 2 Doble página: página: Algunas pantallas permiten almacenar en su memoria de vídeo (que ya se describirá al analizar la tarjeta controladora) más de una imagen completa que es posible visualizar en cualquier momento, conmutando entre unas y otras. otras. Pantalla partida: partida: Posibilidad de dividir la pantalla en dos o más áreas separadas que pueden manejarse independientemente, es decir, pueden presentar textos diferentes en cada una y efectuar enrollados individualizados, o agrandar unas áreas a costa de otras otras.. Atributos de caracteres: caracteres: Posibilidad de presentar zonas completas correspondientes a un carácter o un grupo de caracteres con atributos especiales para aumentar el resalte de la información presentada, como por ejemplo:: vídeo inverso (carácter oscuro sobre fondo luminoso), parpadeo (se ejemplo ilumina el carácter a intervalos), subrayado (el carácter aparece con una raya inferior), brillo intenso (posibilidad de dar mayor iluminación a un carácter que a sus vecinos) vecinos).. Control del cursor cursor:: El cursor es una figura intermitente que parpadea constantemente para indicar qué posición de la pantalla se encuentra en cada momento receptiva a la introducción de un nuevo carácter (por supuesto esto tiene sentido cuando se usa en combinación con un teclado) teclado).. Puede ser un rectángulo, un triángulo, una simple raya, o cualquier figura suficientemente destacada.. Tener control sobre el cursor significa poder moverlo a voluntad a destacada cualquier posición de la pantalla pantalla.. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 13 Oferta actual En la actualidad, el mercado ofrece varios tipos diferentes de monitores según el trabajo a que vayan a ser destinados, pero pueden agruparse en dos tipos fundamentales fundamentales:: Monitor de Tubo de Rayos Catódicos (CRT - Cathode Ray Tube) Tube). Monitor de Cristal Líquido (LCD - Liquid Cristal Display). Puede ser:: ser 9 Monitor LCD de plano común. común. 9 Monitor LCD de matriz pasiva pasiva.. 9 Monitor LCD de matriz activa (Tecnología TFTTFT-Thin Film Transistor Transistor--). Monitor de pantalla de Plasma Plasma.. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 14 7 10/04/2008 Monitores de rayos catódicos (CRT) Monocromos:: En los que se emplea fósforo ámbar, verde o blanco. Monocromos blanco. La pantalla muestra diferentes tipos de tono del color que se utilice como fósforo. fósforo. Es posible hoy en día ver algún monitor de fósforo verde en las terminales de cajeros automático.. automático En color: color: Utilizan tres tipos de fósforo fósforo:: rojo, verde y azul. azul. Con estos colores básicos podemos formar cualquier color color.. Además de estos tres revestimientos de fósforo que se iluminan en los tres colores básicos: básicos: rojo, verde y azul (RGB), se emplean tres haces de electrones electrones.. En el mismo espacio en que las pantallas monocromas presentan un punto de fósforo de un color, éstos deben presentar tres puntos.. Estos puntos han de ser lo suficientemente pequeños para que el ojo humano puntos no sea capaz de diferenciarlos a una distancia normal (entiéndase una distancia superior unos 30 centímetros). centímetros). José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 15 Monitores de rayos catódicos (CRT) El elemento mínimo de imagen se denomina píxel (del inglés Picture Element). La manera que tiene el monitor de "pintar" la imagen es realizando Element) líneas horizontales paralelas que se inician en la parte superior de la pantalla y finalizan en la parte inferior inferior.. Según el tipo de pantalla, el número de líneas horizontales barridas puede ser de 550 550,, 625, 625, 800, 800, 1024 o 2048 líneas.. Este número indica el número de veces que el haz de electrones líneas tendrá que recorrer la pantalla para poder completar la imagen. imagen. Hasta que no haya conseguido pintar todas estas líneas, no es posible ver la imagen completa.. completa Como la permanencia de la imagen en una pantalla es de corta duración, la información es colocada en una zona de la memoria RAM dedicada a estos fines y el sistema renueva la imagen de la pantalla cada cierto tiempo, con un promedio aproximado de 25 veces por segundo, ya que para que el cerebro humano pueda retener una imagen necesita una exposición mínima de ésta de 1/25 de segundo segundo;; si el tiempo es menor(p. menor(p.ej ej.. 1/50 seg seg), ), el cerebro no es capaz de retener la imagen y no detecta el cambio de una imagen a otra, por lo que, si la imagen se renueva a una velocidad de más de 25 veces cada segundo, el ojo humano no nota esta renovación. renovación. En cambio, si el tiempo de exposición es mayor (p. (p.ej. ej. 1/10 seg seg), ), hay tiempo suficiente para que el cerebro asimile la imagen y pueda notar el cambio de una imagen a otra. otra. Se considera que con una frecuencia de 75 Hz la pantalla no parpadea parpadea.. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 16 8 10/04/2008 Monitores de Cristal Líquido (LCD) Los monitores de Cristal Líquido (LCD) se emplea por su bajo consumo y su reducido tamaño y peso. peso. El funcionamiento de una pantalla de cristal líquido está basado en la capacidad del cristal empleado de bloquear el paso de la luz cuando se le aplica una tensión y de permitirlo cuando esta tensión no existe permitiendo la visualización de caracteres o gráficos. gráficos. Entre los desarrollos conseguidos por las distintas compañías se encuentra el aumento del ángulo de visión, ya que en los primeros modelos resultaba casi obligado mirar la pantalla de frente, pues en caso contrario resultaba ilegible ilegible.. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 17 Monitores de Cristal Líquido (LCD) Este tipo de tecnología ha evolucionado muy rápidamente, dándose sustanciales mejoras en la idea básica básica.. Dentro de la evolución de este tipo de tecnología se puede distinguir entre entre:: Pantallas LCD de Plano común: común: A esta tecnología corresponden los primeros monitores LCD que aparecieron aparecieron.. Esta tecnología es apropiada para displays sencillos como los que incorporan calculadoras y relojes. relojes. Se emplea un único electrodo (común) posterior para generar el campo eléctrico.. eléctrico Pantallas LCD de Matriz Pasiva: Pasiva: Estos LCD fueron los siguientes en aparecer. aparecer. Son dispositivos pensados para crear imágenes con buena resolución resolución.. En estos displays hay dos matrices de electrodos en forma de líneas paralelas (una frontal y otra vertical) vertical).. Las líneas de la parte frontal están desfasadas 90º 90º respecto de las líneas del electrodo vertical, los puntos de intersección entre ambos grupos de líneas forman los puntos, elementos de imagen o píxeles con los que se compone la imagen visualizada, un display con una matriz de 256 256x x256 líneas dispondrá de 65 65..536 píxeles. píxeles. El modo de funcionamiento es multiplexado y controlado normalmente por circuitos integrados especializados en esta aplicación. aplicación. Son relativamente baratos y relativamente fáciles de construir, pero tienen el inconveniente de tener una respuesta lenta de refresco de imagen, esto puede apreciarse en un PC portátil observando la estela que deja el puntero cundo movemos rápidamente el ratón. ratón. Lo anterior es producido porque zonas adyacentes al píxel a activar y que no deban de ser excitadas, son también, en parte, activadas. activadas. Pantallas LCD de Matriz Activa (Tecnología LCD - TFT) TFT):: En estos monitores existe en la cara interna posterior una matriz de transistores de película delgada (Thin Film Transistor) y condensadores, cada píxel está compuesto por un transistor y un condensador, cada grupo transistor/condensador está activado de forma secuencial (multiplexado) por líneas de control, la tensión en placas de cada condensador determina el nivel de contraste de ese píxel con lo que se puede crear, controlando de forma adecuada esta tensión, una escala de grises. grises. Si esta escala de grises tiene suficiente número de niveles (por ejemplo 256 niveles se puede formar una imagen similar a la de un televisor monocromo) el número de transistores para 307..200 y para 1024x 1024x780 es de 798 798..720 720.. obtener una resolución de 640 640x x480 es de 307 José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 18 9 10/04/2008 Monitores de plasma Respecto a los Monitores de Plasma, son dispositivos que utilizan millares de pequeños compartimentos de cristal sellados, llenos de una mezcla de gases neón y xenón a baja presión presión.. Tras estos compartimientos se sitúan unas zonas fosforescentes coloreadas: coloreadas: uno rojo, uno azul, y uno verde para cada compartimiento compartimiento.. Cuando se energizan, estos compartimientos de "plasma" emiten radiación ultravioleta invisible para el ojo humano humano.. La luz UV impacta e irradia las zonas de fósforos rojos, verdes y azules en la parte posterior del cristal frontal de la pantalla, haciendo que produzcan luz visible visible.. Una pantalla del plasma funciona controlando directamente cada componente individual -subpíxelsubpíxel- (los fósforos rojo, verde y azul de cada píxel) en vez de usar un haz de electrones, como en una pantalla clásica. clásica. Cada fósforo es activado por un electrodo, que activa los pequeños compartimentos de gas entre el cristal frontal de la pantalla y el panel trasero revestido de fósforo fósforo.. El gas es sobrecalentado y cambia de su estado inerte a plasma cargado eléctricamente eléctricamente.. Éste, a su vez, reacciona con el material fosforescente para crear luz coloreada coloreada.. De hecho se pueden ver efectos similares con las famosas "bolas de plasma", en las que si ponemos la mano sobre su superficie vemos un rayo de color que va desde el cátodo hasta nuestra mano mano.. Es la diferencia de potencial eléctrico que hace que el gas se polarice y se vuelva visible. visible. La ventaja principal (aparte del reducido grosor de las pantallas) de la tecnología de plasma es que su propio funcionamiento se adapta perfectamente a las imágenes digitales. digitales. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 19 Tarjeta de video 1 Es muy importante darse cuenta que los monitores necesitan un adaptador gráfico o de video video.. Haciendo una distinción en base cronológica de los adaptadores o tarjetas de vídeo, tenemos tenemos:: MDA (Monocromatic Display Adapter) Adapter) : Las primeras PC's solo visualizaban textos. El MDA contaba con 4KB de memoria de video RAM que le permitía textos. mostrar 25 líneas de 80 caracteres cada una con una resolución de 14 14x x9 puntos por carácter carácter.. Tarjeta Grafica Hércules: Hércules: Con ésta placa se podía visualizar gráficos y textos simultáneamente. simultáneamente. En modo texto, soportaba una resolución de 80 80x x 25 puntos.. En tanto que en los gráficos lo hacía con 720 puntos 720x x 350 puntos, dicha placa servía sólo para gráficos de un solo color. color. La placa Hércules tenía una capacidad total de 64 64k k de memoria video RAM. RAM. Poseía una frecuencia de refresco de la pantalla de 50 50HZ HZ.. CGA (Color Graphics Adapter Adapter)) : Soporta 4 colores en 320 320x x200, 200, y 2 colores en 640 640x x200, 200, La CGA utiliza el mismo chip que la Hércules y aporta resoluciones y colores distintos. distintos. Los tres colores primarios se combinan digitalmente formando un máximo de ocho colores distintos. distintos. La resolución varía considerablemente según el modo de gráficos que se esté utilizando: utilizando:160 x 100 puntos con 16 colores, 320 x 200 puntos con 4 colores, 640 x 200 puntos con 2 colores colores.. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 20 10 10/04/2008 Tarjeta de video 2 EGA (Enhanced Graphics Adapter Adapter)): Soporta 640 640x x 350 en 16 colores, Se trata de una placa gráfica superior a la CGA. CGA. En el modo texto ofrece una resolución de 14 14x x18 puntos y en el modo gráfico dos resoluciones diferentes de 640x 640x200 y 640x 640x 350 a 4 bits, lo que da como resultado una paleta de 16 colores, siempre y cuando la placa esté equipada con 256KB 256KB de memoria de video RAM. RAM. VGA (Video Graphics Array) Array) : Soporta 256 colores en 320 320x x200 y 16 colores en 640 640x x480, 480, Significó la aparición de un nuevo estándar del mercado mercado.. Esta placa ofrece una paleta de 256 colores, dando como resultado imágenes de colores mucho más vivos. vivos. Las primeras VGA contaban con 256KB 256KB de memoria y solo podían alcanzar una resolución de 320x 320x 200 puntos con la cantidad de colores mencionados anteriormente. anteriormente. Primero la cantidad de memoria video RAM se amplió a 512KB, 512KB, y más tarde a 1024KB, 1024KB, gracias a ésta ampliación es posible conseguir una resolución de, por ejemplo, 1024x 1024x768 píxeles con 8 bits de color color.. En el modo texto la VGA tiene una resolución de 720x 720x 400 píxeles, además posee un refresco de pantalla de 60HZ, 60HZ, y con 16 colores soporta hasta 640X 640X480 puntos puntos.. SVGA, XVGA y SXGA (TV alta definición): definición): Soporta 256 256,, 65535 y 16. 16.7 y 32 Millones de colores en resoluciones de 800x 800x 600 600,, 1024x 1024x768, 768,1280x 1280x1024, 1024, …. (Dependiendo específicamente del tipo y marca de la tarjeta, es la resolución y cantidad de colores que puede manejar) manejar).. Este tipo de tarjetas incluyen elementos y características nuevas muy avanzadas, tales como como:: José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 21 Tarjeta de video 3 9 Acelerador gráfico: gráfico: La primera solución que se encontró para aumentar la velocidad de proceso de los gráficos consistió en proveer a la placa de un circuito especial denominado acelerador gráfico. gráfico. El acelerador gráfico se encarga de realizar una serie de funciones relacionadas con la presentación de gráficos en la pantalla, que de otro modo, tendría que realizar el procesador procesador.. De esta manera, le quita tareas de encima a este último, y así se puede dedicar casi exclusivamente al proceso de datos datos.. 9 Coprocesador gráfico: gráfico: Posteriormente, para lograr una mayor velocidad se comenzaron a instalar en las placas de video otros circuitos especializados en el proceso de comandos gráficos, llamados coprocesadores gráficos gráficos.. Se encuentran especializados en la ejecución de una serie de instrucciones específicas de generación de gráficos gráficos.. 9 Aceleradores gráficos 3D: Los gráficos en tres dimensiones son una representación gráfica de una escena o un objeto a lo largo de tres ejes de referencia, X, Y, Z, que marcan el ancho, el alto y la profundidad de ese gráfico. gráfico. Para manejar un gráfico tridimensional, éste se divide en una serie de puntos o vértices, en forma de coordenadas, que se almacenan en la memoria RAM RAM.. Para que ese objeto pueda ser dibujado en un monitor de tan sólo dos dimensiones (ancho y alto), debe pasar por un proceso que se llama renderización renderización.. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 22 11 10/04/2008 Altavoces Los altavoces (dispositivos electromecánicos que producen sonido audible a partir de voltajes de audio amplificados) se utilizan ampliamente en receptores de radio, sistemas de sonido para películas, servicios públicos y aparatos para producir sonido a partir de una grabación, un sistema de comunicación o una fuente sonora de baja intensidad.. intensidad Existen diferentes tipos, pero la mayoría de los actuales son dinámicos dinámicos.. Estos altavoces incluyen una bobina de cable muy ligero montada dentro del campo magnético de un potente imán permanente o de un electroimán.. Una corriente eléctrica variable procedente del electroimán amplificador atraviesa la bobina y modifica la fuerza magnética entre ésta y el campo magnético del altavoz altavoz.. La bobina vibra con los cambios de corriente y hace que un diafragma o un gran cono vibrante, unido mecánicamente a ella, genere ondas sonoras en el aire. aire. Los altavoces se conectan directamente a la tarjeta de sonido sonido.. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 23 Impresoras La impresora permite obtener los resultados impresos en papel papel.. Al igual que otros periféricos, para que funcione correctamente, necesitan un software especial denominado driver o controlador de impresora que suministra el fabricante. fabricante. Uno de los parámetros para saber la calidad de la impresora con la que vamos a trabajar es la resolución resolución.. La resolución se mide en dpi o ppp (dots per inch -en inglés inglés-- o puntos por pulgada -en español--). Este número nos da la cantidad de puntos que puede español escribir la máquina en una pulgada pulgada.. A veces se detalla el numero de ppp que imprime en horizontal y el que imprime en vertical (así en las características de la impresora puede poner 1440x 1440x720 ppp o 1440x 1440x1440 ppp ppp.. En general no se suele detallar tanto y se habla de 1440 ppp en vez de 1440 1440x x1440 ppp) ppp).. Lógicamente a más ppp más calidad de imagen.. La otra característica importante de las impresoras es la imagen velocidad.. Lógicamente a más velocidad mejor impresora. velocidad impresora. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 24 12 10/04/2008 Tipos de impresoras - matriciales Según la unidad de impresión, las impresoras pueden ser de caracteres, de líneas y de páginas. Según la calidad de impresión, las impresoras pueden ser de páginas. de:: calidad de Borrador, calidad de Carta y calidad de Imprenta. Imprenta. En cuanto al modo en el que las impresoras imprimen, hay tres tipos principales: principales: 1. Impresoras matriciales o de impacto impacto:: Las impresoras de impacto producen la matriz de puntos a base de unas agujas que golpean una cinta entintada entintada.. Todavía se utilizan porque son económicas de mantenimiento y permiten el uso de papel continuo y autocopiativo. autocopiativo. Algunas disponen de cintas de tinta con dos bandas de color que permiten imprimir en colores sólidos. sólidos. Las resoluciones de estas impresoras no superan los 100 ppp ya que las agujas, por finas que sean, necesitan un espacio mínimo con lo cual es “físicamente” imposible obtener mayor resolución resolución.. Otro inconveniente es que son muy ruidosas. ruidosas. Algunos modelos son bastante rápidos rápidos.. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 25 Tipos de impresoras - matriciales Cada aguja está controlada por una bobina electrónica encargada de realizar el desplazamiento de la aguja hacia la cinta entintada, que deja sobre el papel un punto preciso cada vez que es activada. activada. Matriz de agujas activadas por electroimán 7x9, 8x9, 9x9, 9x11 11,, 18x 18 x8, 24x 24x24 24,, etc. etc. Forma de los caracteres: caracteres: Está grabada en memoria ROM. ROM. Depende del n° agujas que se disparan Velocidad:: Velocidad Entre 30 y 550 caracteres/segundo José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 26 13 10/04/2008 Tipos de impresoras – de inyección 2. Inyección o chorro de tinta tinta:: Las impresoras de chorro de tinta también tienen una matriz de puntos, pero esta es alimentada desde unos depósitos con tinta negra o de colores (en general, los tres colores primarios Magenta, Cian y Amarillo;; aunque algunas tiene 5 colores) que inyectan gotas de tinta y se Amarillo deposita directamente sobre el papel. papel. Las calidades que se obtienen en la actualidad son espectaculares y sobre papel adecuado podemos imprimir con calidad fotográfica. fotográfica. Las resoluciones habituales en impresoras de gran consumo son ya de 2400 ppp ppp.. Las primeras que aparecieron al mercado ya imprimían a 300 ppp que es una calidad muy buena para la mayoría de los documentos que se imprimen habitualmente habitualmente.. El mayor de inconveniente de estas impresoras es el mantenimiento ya que los cartuchos de tinta son muy caros y no duran excesivamente.. Además, salvo las de gama más alta, no son demasiado rápidas. excesivamente rápidas. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 27 Tipos de impresoras – laser 3. Láser Láser:: Las impresoras láser utilizan una técnica similar a las fotocopiadoras, empleando calor y un tóner tóner.. El tóner es polvo que se fija a un cilindro fotosensible cargado electrostáticamente, de forma que un haz láser reproduce una imagen en negativo sobre el cilindro, dibujando las zonas del cilindro que se descargan sobre el papel.. Alcanza una máxima calidad gracias a una óptica precisa. papel precisa. Su principal ventaja es la alta velocidad y alta calidad de impresión con un coste de mantenimiento moderado. moderado. Su limitación principal está lógicamente en el coste coste.. Otra limitación es que son, en general, en blanco y negro. negro. Ya hay impresoras láser en color a precios moderados pero todavía resultan muy caras salvo que se vaya a hacer un uso exhaustivo del color color.. Velocidad entre 5 y 350 ppm ppm.. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 28 14 10/04/2008 Impresoras – tipos de conexión 1 Tradicionalmente, la impresora se conecta al ordenador a través del puerto paralelo LPT1 LPT1. Pero actualmente también a través del puerto USB USB.. De hecho, este último modo de conexión es el que se ha impuesto. impuesto. Conexión al puerto paralelo LPT LPT1 1: El más habitual hasta que apareció el USB. USB. El cable de conexión es por un extremo un conector macho de puerto paralelo, mientras que por el otro extremo es “específico” para las impresoras con dos característicos “clips” que lo fijan a la impresora. impresora. Conexión USB: USB: Se está generalizando en las impresoras que van saliendo al mercado. mercado. Tiene dos ventajas fundamentales: fundamentales: 9 Se puede conectar “en caliente” 9 Vale tanto para arquitecturas tipo PC como Mac. Mac. Conexión en Red Red:: La suelen llevar impresoras que son compartidas por varios ordenadores. ordenadores. Por ser impresoras compartidas suelen ser impresoras de alta gama o que tiene algún tipo de cualidad (Alta velocidad, alta calidad, posibilidad de papeles de gran formato, etc. etc.). En general, las impresoras láser en color o trazadores que admitan papeles de tamaño DIN A3, A2 o mayores, son las que suelen llevar conectores de Red (tipo RJ RJ45 45)). José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 29 Impresoras – tipos de conexión 2 Puerto paralelo de la impresora Puerto USB y paralelo en una impresora José Mª González Ríos Cable paralelo conexión impresora Cable USB conexión impresora Informática – 2007/2008 30 15 10/04/2008 Plotters Los trazadores de gráfic gráficos os (en inglés inglés:: “plotters”) son dispositivos de salida que realizan dibujos sobre papel papel.. Estos periféricos tienen gran importancia ya que con ellos se obtienen directamente del computador salidas en forma de planos, mapas, dibujos, gráficos, esquemas e imágenes en general general.. El funcionamiento de un plotter se controla desde programa programa.. El usuario puede incluir en su programa instrucciones para realizar las representaciones que desee con sus datos.. datos Los trazadores gráficos se fundamentan en el desplazamiento relativo de un cabezal con el elemento de escritura, con respecto al papel. papel. Dependiendo del tipo de gráfico se moverá sólo la cabeza, o la cabeza y el papel. papel. Según la forma en que se realiza el dibujo, los registradores se pueden clasificar en varios tipos: tipos: De Pluma Pluma:: En los registradores de pluma el dibujo se realiza mediante un cabezal en el que se insertan los elementos de escritura: escritura: plumas, bolígrafos o rotuladores. rotuladores. Cada elemento de escritura puede subirse o bajarse hasta entrar en contacto con el papel, todo ello controlado por programa. programa. Electrostáticos:: Los registradores electrostáticos son impresoras electrostáticas. Electrostáticos electrostáticas. El sistema de tracción de papel es similar al de una impresora convencional. convencional. El dibujo se realiza línea a línea.. El elemento de escritura está constituido por una serie de agujas cuya densidad puede línea variar.. variar De Inyección Inyección:: Por lo que respecta a los de inyección, trabajan de forma análoga a una impresora de inyección de tinta plotters térmicos térmicos:: se utiliza un papel especial termo sensible, que se ennegrece al aplicar calor (unos 200 200°°C) C).. El calor se transfiere desde el cabezal, por una matriz de pequeñas resistencias.. Al pasar una corriente eléctrica por las resistencias, se calientan, formándose resistencias los puntos en el papel. papel. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 31 E.P.S. de Zamora Periféricos de entrada Escuela Politécnica Superior de Zamora Departamento de Informática y Automática Informática ITOP José Mª González Ríos Curso 2007/2008 16 10/04/2008 El teclado El teclado es similar a una máquina de escribir, correspondiendo cada tecla a uno o varios caracteres, funciones u órdenes órdenes.. Es el periférico de entrada por excelencia excelencia.. Permite transmitir caracteres, palabras o números al ordenador. ordenador. 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. carácter. Al pulsar una tecla se cierra un conmutador que hay en el interior del teclado, esto hace que unos circuitos codificadores generen un código correspondiente al carácter seleccionado, apareciendo éste en la pantalla si no es un carácter de control control.. En sus primeros tiempos se conectaban mediante el puerto DYM o mini DYM los más antiguos, más adelante y durante mucho tiempo, hasta la llegada del USB, el puerto de conexión de los teclados era el PS2 PS2 (o PS/ PS/2 2). Desde que aparecieron los teclados por conexión USB, en la actualidad prácticamente todos los teclados usan esta conexión, habiéndose quedado en desuso el puerto PS/ PS/2 2. También existen teclados inalámbricos, que se comunican con un sensor de radiofrecuencia que está conectado al ordenador por USB USB.. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 33 Tipos de teclas Teclado principal: principal: Contiene los caracteres alfabéticos, numéricos y especiales, como en una máquina de escribir convencional con alguno adicional. adicional. Hay teclados que también incluyen aquí caracteres gráficos. gráficos. Teclas de desplazamiento del cursor cursor:: Permiten desplazar el cursor a izquierda, derecha, arriba y abajo, borrar un carácter o parte de una línea línea.. Teclado numérico: numérico: Es habitual en los teclados de ordenador 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 numéricos.. Teclas de funciones funciones:: Son teclas cuyas funciones son definibles por el usuario o están predefinidas en un programa programa.. Teclas de funciones locales locales:: Controlan funciones propias del terminal, como impresión del contenido de imagen cuando el ordenador esta conectada a una impresora.. impresora José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 34 17 10/04/2008 El ratón El ratón es un pequeño periférico que permite traducir los movimientos de la mano en acciones en la pantalla. pantalla. En la pantalla aparece el puntero del ratón, que puede ser movido por toda la pantalla siguiendo los movimientos que se realicen con el ratón. ratón. Hay varias distinciones de tipos de ratón, en función de sus características características.. 1. Por el sistema de captación de movimiento movimiento:: De bola: bola: Fue el primero en aparecer y es el más común y barato. barato. Tiene una bola que transmite el movimiento a dos ejes ejes.. Puede distinguirse entre entre:: 9 Bola inferior inferior:: La bola está en contacto con una superficie plana con un elevado “agarre”, típicamente una alfombrilla. alfombrilla. El movimiento se recoge al mover el ratón sobre la alfombrilla.. alfombrilla 9 Bola superior o Trackball: Trackball: La bola está en la parte superior del ratón y se mueve directamente con los dedos. dedos. No hace falta mover el ratón ni ninguna superficie especial sobre la que apoyarlo. apoyarlo. Óptico:: No tiene bola ni ejes. Óptico ejes. El movimiento respecto de la alfombrilla lo capta un sensor óptico óptico.. Táctil:: Es el de los portátiles, formado por una almohadilla sensible al tacto que al Táctil desplazar un dedo sobre ella provoca el movimiento del cursor cursor.. 2. Por el número de botones y extras: extras: 1, 2 y 3 botones botones.. (en la actualidad muchos mas). mas). Con rueda de scroll scroll:: Una rueda que básicamente sirve para mover las barras de desplazamiento de las ventanas. ventanas. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 35 El ratón Las conexiones del ratón con el ordenador también son un punto de clasificación clasificación.. Las conexiones típicas de un ratón con el ordenador son (por número de conectores o pines): pines): SERIE (RS(RS-232 232,, 9 o 25 pines, conector trapezoidal) trapezoidal):: Ya en desuso.. Totalmente obsoleto desuso obsoleto.. PS/2 PS/ 2 (6 pines, conector redondo) redondo):: Hoy en día tendente al desuso a favor del USB. USB (4 pines, conector rectangular): rectangular): En la actualidad en el tipo de conexión que se ha impuesto en los ratones ratones.. INALÁMBRICOS (sin cable) cable):: El ratón se comunica inalámbricamente, por radiofrecuencia, con el sensor, de esta forma el ratón tiene completa libertad de movimientos. movimientos. Es sensor está conectado al ordenador mediante USB USB.. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 36 18 10/04/2008 Funcionamiento del típico ratón de bola inferior Primero: El ratón se desliza sobre una Primero: superficie plana, normalmente una alfombrilla alfombrilla.. Segundo:: El movimiento se propaga a una bola Segundo de goma, que rueda sobre la superficie. superficie. Tercero:: La bola está en contacto con un par de Tercero ejes de plástico que giran proporcionalmente en los ejes X e Y del movimiento movimiento.. Hay un tercer eje con un muelle que empuja la bola contra los otros dos, impidiendo que se separen en todo momento.. momento Cuarto: Los ejes tienen en sus extremos unas Cuarto: ruedas dentadas. dentadas. Quinto: Cada rueda dentada corta la Quinto: comunicación luminosa entre un juego de led y un foto--diodo. foto diodo. Sexto: Un sistema electrónico (un chip) analiza Sexto: la información luminosa, la procesa junto con las pulsaciones de los botones los envía por el cable, una señal infrarroja o de radio radio.. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 37 La digitalización La digitalización consiste en la captura de la imagen de los documentos mediante un proceso de escaneo, y su posterior almacenamiento en un soporte óptico o magnético. magnético. Para ello la imagen original sufre dos procesos: procesos: Muestreo:: La imagen se divide en líneas horizontales y estas a su vez se Muestreo descomponen en una serie de puntos o píxels. píxels. Cuantificación:: A cada uno de estos puntos se le asigna un valor en Cuantificación función de la luminosidad o color de la imagen original original.. A la unión de ambos procesos se le denomina digitalización, y el instrumento que realiza este proceso es el escáner o cámara digital. digital. Existen dos parámetros que determinan el resultado de la digitalización: digitalización: La resolución: resolución: Número de puntos obtenidos por unidad de longitud longitud.. El número de niveles de grises en que se cuantifica la luminosidad del documento, o de colores en el caso de que se trate de un documento en color.. color La selección y calibración, para ambos parámetros, de unos valores adecuados condiciona la calidad de las imágenes y las necesidades posteriores de espacio físico de almacenamiento almacenamiento.. Las imágenes obtenidas mediante este proceso son de gran tamaño y ocupan demasiado espacio en memoria por lo que es necesario someterlas a algún algoritmo de compresión para facilitar su almacenamiento y su transmisión transmisión.. Los formatos de ficheros imagen empleados con más frecuencia en la digitalización son jpeg jpeg,, gif y el formato tiff tiff.. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 38 19 10/04/2008 La microfilmación y la digitalización Teniendo en cuenta que uno de los objetivos fundamentales de la digitalización es el de la preservación y conservación del documento original, es imprescindible asegurar que éste no sufra daños durante este proceso; proceso; para ello será necesario utilizar el instrumento de escaneo más adecuado según el tipo de documento, así como los parámetros más indicados para optimizar la calidad de la imagen obtenida.. obtenida La microfilmación y la digitalización son actualmente los dos medios disponibles más adecuados para la preservación del documento original así como para su acceso y difusión. difusión. La microfilmación había sido hasta hace unos pocos años el único existente existente;; sin embargo, las nuevas tecnologías han permitido el desarrollo de otros como la digitalización que está comenzando a desbancar al microfilm gracias a que supera sus limitaciones y ofrece nuevas ventajas en cuanto a control de la calidad de la imagen obtenida, a las posibilidades de navegación y al acceso al documento digitalizado digitalizado.. En un principio los proyectos de digitalización tenían un carácter de innovación y de prestigio que hoy en día, gracias al abaratamiento y a la implantación generalizada de ordenadores y periféricos en nuestra sociedad, han pasado a ser considerados como básicos y abordables por muchos centros. centros. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 39 Ventajas e inconvenientes de la digitalización Elevada capacidad de almacenamiento almacenamiento.. Permite la copia de imágenes digitalizadas a alta velocidad y sin pérdida de calidad calidad.. Control de calidad durante la adquisición de la imagen digitalizada, por lo que hace posible la mejora de las imágenes con legibilidad reducida reducida.. Permite la automatización del servicio a usuarios y del proceso de copia copia.. Posibilita el acceso en línea, a varios usuarios al mismo tiempo, sobre redes de comunicación, por ejemplo a través de Internet Internet.. Los equipos necesarios resultan populares y de bajo coste, tanto para consulta como para impresión. impresión. Permite la migración o refrescado de los datos almacenados sin pérdida pérdida.. Permite la estabilidad y permanencia de las imágenes durante décadas décadas.. Coste de las imágenes similar al microfilm. microfilm. No obstante, a pesar de estas ventajas, la digitalización presenta algunos inconvenientes que, durante sus primeros años, hicieron plantearse a muchos responsables del diseño de proyectos de reproducción de documentos la conveniencia del empleo del microfilm o de la digitalización. digitalización. Entre estas desventajas destacan destacan:: La perdurabilidad del soporte empleado para el almacenamiento de la imagen digital es escasa, puesto que la tecnología, de lectura y almacenamiento, se vuelve obsoleta rápidamente.. Esto obliga a la migración o refrescado de los datos almacenados a un rápidamente nuevo soporte y a la renovación de los equipos. equipos. El coste de la microfilmación era, por aquel entonces, menor y más estable que el de la digitalización. digitalización. Hoy en día es una tecnología que se encuentra en continuo cambio, mejorando en capacidad tecnológica, calidad, rapidez y precios. precios. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 40 20 10/04/2008 Escáner El escáner, o scanner en inglés, es un dispositivo de entrada que permite digitalizar imágenes y texto. texto. El principio de funcionamiento de un escáner es la digitalización, es decir, la conversión de una información analógica a datos comprensibles por el ordenador; ordenador; para ello, se vale de una serie de componentes internos que posibilitan este objetivo.. objetivo Una fuente de luz va iluminando, línea por línea, la imagen o documento en cuestión, y la luz reflejada en la imagen es recogida por los elementos que componen el CCD (Charged Charged-Couple Device), Device), dispositivo que convierte la luz recibida en información analógica. analógica. Por último, un DAC (Digital (Digital-Analog Converter) Converter) convierte los datos analógicos en valores digitales digitales.. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 41 Características del escáner Resolución:: Es la característica más importante, que se mide en puntos por pulgada (ppp). Resolución (ppp). Cuando se habla de una resolución óptica de 600 ppp (puntos por pulgada), estamos indicando que el CDD del escáner posee 600 elementos. elementos. Cuanta mayor sea la resolución, más calidad tendrá el resultado; resultado; en la actualidad, lo mínimo son 300 ppp, aunque 600 ppp es una resolución más conveniente si se pretende digitalizar fotografías fotografías.. No obstante, la mayoría de escáneres pueden alcanzar mayor resolución, mediante la interpolación; interpolación; se trata de un algoritmo por el cual el escáner calcula el valor situado entre dos píxeles digitalizados, a partir del valor de estos estos.. Por ello, hay que saber diferenciar entre la resolución óptica (real) y la interpolada. interpolada. Profundidad de color color:: Este parámetro, expresado en bits, indica el número de tonalidades de color que un píxel puede adoptar; adoptar; lo normal en la actualidad es un valor de 24 bits por píxeles, es decir, 224 224= =16 16..777. 777.216 posibles colores. colores. Aunque hasta hace poco los escáneres de blanco y negro, tonos de grises o 256 colores eran muy populares, lo cierto es que los 24 bits de color se han convertido en un estándar, lógico si se tiene en cuenta que en la actualidad cualquier tarjeta gráfica es capaz de mostrar esta cantidad de colores. colores. Sin embargo, hay escáneres capaces de utilizar 30 o incluso 36 bits de color, pero la mayoría lo hacen a nivel interno, para disminuir el intervalo entre una tonalidad y la siguiente siguiente;; posteriormente, lo que envían al PC son únicamente 24 bits.. bits Conexión:: En los inicios los escáneres iban siempre conectados a tarjetas SCSI Conexión SCSI.. Hasta hace poco el escáner se conectaba al puerto paralelo paralelo.. Actualmente, al igual que ocurre con otros muchos periféricos, todos van al USB. USB. En cualquier caso, se necesita un software que actúe de intermediario entre el escáner y la aplicación que tratará el archivo digitalizado digitalizado;; afortunadamente se ha logrado establecer un estándar, denominado TWAIN, hasta el punto de que no se concibe un escáner que no incluya su correspondiente driver Twain Twain.. Se trata de un controlador que puede ser utilizado por cualquier aplicación que cumpla con dicho estándar estándar;; su diseño permite que podamos digitalizar una imagen desde la aplicación con la que terminaremos retocándola, evitando pasos intermedios. intermedios. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 42 21 10/04/2008 Tipos de escáneres Escáner de Mano Mano:: El escáner de mano es, con mucho, la alternativa más económica, puesto que elimina gran parte de los mecanismos que encarecen a los dispositivos de mesa;; más concretamente el de tracción, ya que es el usuario quien mueve el escáner mesa sobre la imagen o documento a digitalizar. digitalizar. La ventaja económica y de ahorro de espacio tiene su contrapartida en la poca fiabilidad del proceso, ya que depende de la habilidad y el pulso del usuario, y mover el escáner de forma demasiado lenta o rápida puede afectar al resultado final final.. Asimismo, puede ser complicado digitalizar una página de un libro, con un escáner de mano mano.. Este tipo de escáner esta hoy en día totalmente obsoleto, de hecho hace ya más de 6 años que no se fabrican y actualmente sólo se pueden obtener de segunda mano mano.. Mesa:: Los escáneres de mesa representan la alternativa más profesional Escáner de Mesa y de calidad y son los que más se están utilizando en la actualidad. actualidad. A modo de pequeñas fotocopiadoras, el documento o imagen se coloca sobre un cristal bajo el cual la lente luminosa se desplaza, digitalizando el documento documento.. La mayor complejidad del dispositivo, así como el sistema de “escaneado”, le permiten obtener una gran calidad y fiabilidad, aunque como inconvenientes podemos citar su mayor tamaño y precio.. precio Escáner de Rodillo Rodillo:: Aunque es poco frecuente de ver y tiende al desuso, el escáner de rodillo era, hasta hace poco, una interesante alternativa, a medio camino entre los dos anteriores anteriores;; como su nombre indica, el escáner utiliza como mecanismo de tracción un rodillo que recoge automáticamente el documento y lo digitaliza. digitaliza. La calidad obtenida no es tanta como en los modelos de sobremesa, pero es una excelente opción para usuarios con determinadas necesidades necesidades.. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 43 Tecnologías de escaneo óptico para texto Lector de Marcas Ópticas (OMR por sus siglas en inglés) inglés).. Un OMR comprende típicamente ciertas clases particulares de marcas que pueden ser leídas por un escáner en un conjunto determinado de posiciones de una página página.. Los programas de cómputo utilizados por el escáner OMR reconocen el significado de las distintas marcas y pueden convertir las imágenes escaneadas en información legible por la computadora de acuerdo a su ubicación. ubicación. Reconocimiento de Caracteres Ópticos (OCR por sus siglas en inglés) inglés).. Estos sistemas toman imágenes escaneadas y utilizan programas de cómputo para reconocer las formas de los caracteres impresos o escritos a mano, como números o letras, y los almacenan como información que puede ser leída por la computadora computadora.. Los sistemas OCR son utilizados normalmente para convertir un texto impreso en legible para la computadora computadora.. Puede decirse que son una versión muy avanzada de los OMR. OMR. Reconocimiento Inteligente de Caracteres (ICR por sus siglas en inglés) inglés).. Los sistemas ICR llevan a los OCR un paso adelante utilizando programas de cómputo para aplicar pruebas de inteligencia lógica a los caracteres escaneados para convertirlos de manera más confiable en información más legible para la computadora computadora.. Los sistemas de ICR aplican reglas de ortografía, gramática y contexto para escanear los textos a fin de efectuar evaluaciones "inteligentes" sobre la interpretación correcta de la información. información. Esto permite una conversión mucho más precisa de los textos escaneados de la que realizan los sistemas OCR más simples, especialmente con el texto manuscrito manuscrito.. Tecnología de imagen. imagen. Además de capturar imágenes para convertirlas en información, los escáneres también pueden capturar imágenes para almacenarlas como imágenes legibles para las computadoras.. Fotografías, dibujos e imágenes de texto pueden ser almacenadas y reutilizadas computadoras en formatos legibles para computadoras computadoras.. Básicamente la diferencia entre los sistemas antes mencionados es su grado de complejidad para ser capaces de entender más o menos tipos de letra, llegando en algunos casos a interpretar la escritura manual, mantener el formato original (columnas, fotos entre el texto... texto...)) o aplicar reglas gramaticales para aumentar la exactitud del proceso de reconocimiento reconocimiento.. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 44 22 10/04/2008 Lápiz óptico Un lápiz óptico es un puntero con un extremo fotosensible, es decir, contiene sensores luminosos que permiten que el lápiz pueda enviar una señal a la computadora cada vez que registra una luz, por ejemplo al tocar la pantalla. pantalla. La pantalla de la computadora no se ilumina en su totalidad al mismo tiempo, sino que el haz de electrones que ilumina los píxeles los recorre línea por línea, todas en un espacio de 1/50 de segundo segundo.. Detectando el momento en que el haz de electrones pasa bajo la punta del lápiz óptico, el ordenador puede determinar la posición del lápiz en la pantalla. pantalla. El lápiz óptico no requiere una pantalla ni un recubrimiento especiales como puede ser el caso de una pantalla táctil, pero tiene la desventaja de que sostener el lápiz contra la pantalla durante periodos largos de tiempo llega a cansar al usuario. usuario. Se emplea para dibujar directamente sobre la pantalla, o para seleccionar información en la pantalla pulsando un botón en el lápiz óptico o presionando el lápiz contra la superficie de la pantalla. pantalla. El 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 monitor.. El lápiz contiene un pulsador, transmitiéndose información hacia el monitor sólo en el caso de estar presionado. presionado. Al activar el lápiz óptico frente a un punto de la pantalla se obtienen las coordenadas del lugar donde apuntaba el lápiz lápiz.. El lápiz óptico en la actualidad está dejando paso a la denominadas “tablas de dibujo”, que llevan una especie de lápiz óptico y luego una tabla sobre la que se dibuja y se va viendo el resultado en la pantalla, además en la propia paleta hay incluidas partes en las que al pinchar se seleccionan funciones de la aplicación grafica para poder manejarla mejor José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 45 Joystick La palanca manual de control ó más comúnmente llamado joystick, está constituido por una caja de la que sale una palanca o mando móvil.. El usuario puede actuar sobre el extremo de la palanca móvil exterior a la caja, y a cada posición de ella le corresponde sobre la pantalla un punto de coordenadas (x,y 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 normalmente es digital, es palanca decir, o hay contacto o no lo hay. hay. Hace unos pocos años aparecieron joysticks analógicos, en donde el “contacto” puede tomar una amplio rango de valores valores.. Normalmente los joystick es conectaban, en sus inicios, al puerto de comunicaciones serie. serie. A partir de la tarjeta de sonido Sound Blaster pro en el año 94 apareció el denominado puerto de juegos (Game Port) que es un conector especial para los joystick que permaneció durante bastante tiempo. tiempo. Sin embargo, en la actualidad, al igual que la mayoría de los periféricos, la conexión USB también se ha impuesto en los joystick. joystick. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 46 23 10/04/2008 Joystick Elementos del Joystick : 1. Mango 2. Base 3. Botón de disparo 4. Botones adicionales 5. Interruptor de auto disparo 6. Palanca 7. Botón direccional 8. Ventosa José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 47 Tableta digitalizadora Es un periférico de entrada que permite transferir directamente al ordenador gráficos, planos, mapas y dibujos en general general.. Para ello se pasa sobre el gráfico que se desea guardar un lápiz, de forma que cada uno de los distintos puntos sobre los que pasa el lápiz o cursor son transferidos al ordenador en forma de coordenadas (x,y x,y)). De esta manera se almacena en el ordenador la representación digital del dibujo dibujo.. Las tabletas digitalizadoras constan de tres elementos: elementos: Tablero: donde se coloca el dibujo que se quiere digitalizar. Tablero: digitalizar. Cursor:: es el que se pasa a lo largo de las líneas del dibujo que se Cursor quiere digitalizar y está unido mediante un cable a los circuitos electrónicos.. Puede tener forma de lápiz o de cuadradito con una lupa electrónicos y una cruz en el centro de esta, para poder ver mejor por donde se pasa.. Además, suelen poseer una serie de botones para marcar pasa determinados puntos, así como para ejecutar otra serie de funciones funciones.. Circuitos electrónicos: electrónicos: son los que transforman el movimiento del cursor en señales digitales que serán transferidas al ordenador. ordenador. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 48 24 10/04/2008 Tableta digitalizadora Otra de las ventajas de la tableta digitalizadora es que con el programa de software asociado se puede puede:: Calcular la distancia entre dos puntos marcados con el cursor cursor.. Obtener el ángulo de una curva determinada determinada.. Obtener el ángulo de una recta en función de las coordenadas (x,y x,y)) del tablero tablero.. Calcular áreas y perímetros de figuras cerradas cerradas.. Estos dispositivos, junto con los plotters y las pantallas gráficas, son elementos fundamentales de los sistemas gráficos, que tienen en la actualidad gran importancia en diversas aplicaciones de la informática. informática. Entre las áreas de aplicación, se encuentra el diseño asistido por ordenador (CAD), con múltiples aplicaciones en arquitectura e ingeniería, diseño y confección textil, cartografía, diseño de circuitos impresos e integrados, dibujo artístico, etc etc.. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 49 Lectoras de bandas magnéticas Son dispositivos que permiten leer la información almacenada en bandas magnéticas existentes, por ejemplo, en las tarjetas de crédito. crédito. Tras leer la información de la banda magnética, el lector de tarjetas envía los datos en forma de bits a la computadora para su tratamiento. tratamiento. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 50 25 10/04/2008 Otros dispositivos de entrada Lector de código de barras barras:: Dispositivo que mediante un haz de láser lee dibujos formados por barras y espacios paralelos, que codifica información mediante anchuras relativas de estos elementos. elementos. Los códigos de barras representan datos en una forma legible por el ordenador, y son uno de los medios más eficientes para la captación automática de datos datos.. Cámara de fotos digital digital:: Toma fotos con calidad digital, casi todas incorporan una pantalla LCD (Liquid Cristal Display Display)) donde se puede visualizar la imagen obtenida obtenida.. Tiene una pequeña memoria donde almacena fotos para después transmitirlas a un ordenador ordenador.. Cámara de video digital digital:: Graba videos como si de una cámara normal se tratara, pero las ventajas que ofrece en estar en formato digital, que tiene mucha mejor la imagen. imagen. Dispone de una pantalla LCD por la que se ve simultáneamente la imagen mientras se graba graba.. Se conecta al PC y este recoge el video que se graba para poder retocarlo posteriormente con el software adecuado adecuado.. Webcam:: Es una cámara de pequeñas dimensiones. Webcam dimensiones. Tiene que estar conectada al PC para poder funcionar y transmitir las imágenes al ordenador.. Su uso es generalmente para videoconferencias por ordenador Internet, pero mediante el software adecuado, se pueden grabar videos como una cámara normal y tomar fotos estáticas estáticas.. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 51 Otros dispositivos de entrada Lector de tarjetas perforadas perforadas:: Dispositivo capaz de leer fichas de papel manila de 80 columnas, de unos 7,5 cm (3 pulgadas) de ancho por 18 cm (7 pulgadas) de largo, en la que podían introducirse 80 columnas de datos en forma de orificios practicados por una máquina perforadora.. Estos orificios correspondían a números, letras y otros perforadora caracteres.. Hoy ya está completamente en desuso caracteres desuso.. Lectores de tarjeta de memoria: memoria: Es un dispositivo USB que lee y escribe tarjetas de memoria flash, permitiendo guardar datos de manera rápida y flexible. flexible. Memoria externa USB (USB Pen Drive): Drive): Estos dispositivos, del tamaño de un llavero, permiten almacenar, obtener o enviar información al ordenador a través del puerto USB USB;; gracias al uso del bus serie universal y su masiva difusión este dispositivo no requiere del uso de placas, bahías ni adaptadores adaptadores.. No tiene requisitos técnicos mas allá del bus USB USB.. Actualmente las capacidades más usuales son de 1 o varios Gbs.. Gbs El micrófono, o simplemente micro, es un dispositivo que se utiliza para transformar la energía del sonido en energía eléctrica eléctrica.. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 52 26 10/04/2008 E.P.S. de Zamora Periféricos de almacenamiento Escuela Politécnica Superior de Zamora Departamento de Informática y Automática Informática ITOP José Mª González Ríos Curso 2007/2008 Sistemas de almacenamiento En este apartado veremos los periféricos de memorias secundaria o masiva y, además, los soportes sobre los que estos periféricos almacenan la información. información. Al conjunto de ambos elementos lo denominaremos de forma genérica periféricos de almacenamiento o más propiamente hablando elementos de almacenamiento. almacenamiento. Se llama memoria secundaria a la que se utiliza para almacenar información de forma permanente y que antes residía en la memoria principal. principal. Como veremos más adelante, para la memoria secundaria se emplean distintos discos (magnéticos y ópticos – basados en sistemas láser– láser–) y su capacidad de almacenamiento se mide usualmente en megabytes (MB) y gigabytes (GB). (GB). Respecto a lo que son los periféricos de memoria secundaria, es decir, los dispositivos de lectura/escritura en sí mismos, sus principales características son las mismas que otros periféricos, en tanto en cuanto se refieren a conceptos como rapidez, durabilidad, coste, volumen, peso, etc. etc. Se denomina capacidad de memoria masiva en línea de un ordenador a la capacidad total que admiten las unidades periféricas de memoria masiva suponiendo que están montados todos los soportes de información que admite la computadora (disco/s duro/s, disquetera/s, lector/es óptico/s, etc etc)). José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 54 27 10/04/2008 Sistemas de almacenamiento: características Fiabilidad:: Es la probabilidad de que se produzca un error en la Fiabilidad entrada/salida y depende de la naturaleza del soporte (hay soportes mucho menos fiables que otros), de las condiciones ambientales en que se conserva el soporte, o de las características de la unidad. unidad. Duración:: Es la permanencia sin alteración de los datos a lo largo Duración del tiempo tiempo.. Algunos soportes van perdiendo la señal escrita a lo largo del tiempo y acaban perdiendo los datos datos.. Densidad:: Se refiere a la cantidad de datos (bits o caracteres) Densidad contenidos por unidad de volumen, superficie o longitud ocupada. ocupada. Capacidad:: Se refiere a la cantidad de datos que puede Capacidad almacenar un soporte de información información.. En informática estos datos son guardados de forma digital, unos y cero. cero. La unidad básica de medida de estos datos es el bit (uno o cero). cero). Un grupo de 8 bits forman un byte (B), que suele ser la unidad mínima de información con la que realmente trabaja una computadora. computadora. Algunos múltiplos del byte son: son: 1024 bytes = 1 Kilobyte (KB) (KB);; 1024 Kbytes = 1Megabyte (MB); (MB); 1024 Megabytes = 1 Gigabyte (GB). (GB). José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 55 Sistemas de almacenamiento: características Reutilización:: Un soporte de información se dice reutilizable cuando Reutilización nos permite guardar nueva información sobre datos que ya resultan obsoletos. Con este problema se han enfrentado los fabricantes de obsoletos. discos ópticos (CD(CD-ROM), los cuales hasta hace poco tiempo no han sido susceptibles de ser reutilizables reutilizables.. Tipo de acceso acceso:: Se dice que un soporte es de acceso secuencial si para acceder a un dato determinado debemos acceder primero a todos los que le preceden físicamente (Ejemplo: (Ejemplo: las cintas magnéticas). magnéticas). Se dice, en cambio, que un soporte permite el acceso directo si podemos acceder a un dato sin necesidad de pasar por los datos que le preceden (Ejemplo (Ejemplo:: disco magnético) magnético).. Transportabilidad:: Decimos que un soporte de información es Transportabilidad transportable si es susceptible de ser trasladado de una unidad periférica a otra. otra. Ejemplo Ejemplo:: el disquete puede ser utilizado en distintas disqueteras de su mismo formato formato.. Por el contrario hay soportes de información fijos, que no pueden extraerse de la unidad correspondiente, por ejemplo, la mayoría de los discos duros. duros. Sin embargo existen unidades de discos duros que admiten soportes intercambiables.. Suelen tener una mecánica más elaborada y unos intercambiables ajustes más precisos que las unidades de soportes fijos, siendo además más caras las primeras que las segundas. segundas. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 56 28 10/04/2008 Soportes de información en la informática Soporte Electrónico Electrónico:: Son circuitos electrónicos capaces de almacenar información en forma de bits (dos estados lógicos) lógicos).. Son usados por los registros de la CPU, la memoria principal, la memoria caché y, en general, por cualquier circuito del ordenador que precise memoria muy rápida, pues esta es su principal cualidad cualidad.. Por contra resulta muy cara y necesita tener continuo suministro eléctrico para poder funcionar.. En caso de no haberlo pierde la información. funcionar información. Así pues, este tipo de memoria resulta muy inadecuada para el almacenamiento masivo masivo.. Soporte Magnético Magnético:: Se basa en la capacidad de ciertos materiales ferrosos (ferromagnéticos ferromagnéticos)) de mantener a lo largo del tiempo un campo magnético que les ha sido inducido inducido.. Se puede, mediante un determinado cabezal, inducir microcampos magnéticos en el materias con dos posibles orientaciones (escribir un 1 o un 0) o medir la orientación de estos campos ya inducidos (leer un 1 o un 0). Esta forma de almacenamiento resulta muy lenta en comparación con la memoria electrónica pero es muy perdurable (no necesita constante suministro eléctrico) y barata. barata. Otra desventaja a tener en cuenta es la susceptibilidad de estos soportes a campos magnéticos externos, por ejemplo, el creado por imanes, corrientes eléctricas, o incluso el propio contacto de la superficie con, por ejemplo, los dedos de una una.. Óptico:: La idea básica de este tipo de memoria es la de realizar huecos en Soporte Óptico ciertos materiales de características ópticas especiales, de forma que un haz de luz láser pueda reconocer la presencia o ausencia de estos huecos (unos o ceros). ceros). Con este sistema se puede conseguir mayor densidad de huecos por superficie que la cantidad de imanaciones en la misma cantidad de superficie por almacenamiento magnético, y además tienen mayor perdurabilidad y resistencia, siendo innecesario la protección del soporte óptico por carcasa alguna. alguna. Por otra parte, sin embargo, resultan más lentos que los discos magnéticos magnéticos.. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 57 Soportes de información en la informática Hay que decir que recientemente se están investigando otras formas de memoria, como puede ser la memoria cuántica, en donde se utilizan diversas características de los átomos de diversos materiales para almacenar en ellos bits de información información.. También se están investigando las capacidades de ciertas estructuras cristalinas para almacenar información información.. Si bien hoy en día estas formas de memoria están en el ámbito del laboratorio, no teniendo todavía presencia comercial comercial.. Para guardar indefinidamente grandes cantidades de información, lo más económico y fiable es el almacenamiento en soporte magnético u óptico, aunque la lectura y la escritura resulten algo lentas, pero enormemente más baratas que usar el almacenamiento electrónico electrónico.. Ambos formatos utilizan el disco como estructura geométrica de sostén sostén.. Básicamente se emplean los siguientes tipos de discos para los soportes magnéticos y ópticos: ópticos: Cintas magnéticas magnéticas.. Disco Duro (Hard Disk) Disk).. Disco rígido de almacenamiento magnético. Disco Flexible o disquete (Floppy Disk) Disk).. Disco flexible de almacenamiento magnético.. magnético Disco Compacto (CD – Compact DiskDisk-). Disco rígido de almacenamiento óptico. óptico. Disco Versátil Digital (DVD – Digital Versatile Disk Disk-). Disco rígido de almacenamiento óptico. óptico. Blue ray disc. disc. Disco rígido de almacenamiento óptico. óptico. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 58 29 10/04/2008 Cintas magnéticas Las cintas magnéticas fueron el primer subsistema que utilizó un medio magnético como soporte de almacenamiento masivo de información información.. En ellas el acceso a los ficheros es secuencial:: se accede a uno detrás de otro, según se va secuencial desplazando la cinta a lo largo de un mecanismo estacionario de L/E L/E.. Una cinta está formada por una tira de plástico flexible enrollada, recubierta por un material magnetizable, todo dentro de un soporte plástico. plástico. Es uno de los métodos más baratos para almacenar información, aunque tienen como inconveniente su lentitud. lentitud. Se usan principalmente para hacer copias de seguridad y generar archivos de datos históricos históricos.. Últimamente han aparecido las unidades de cinta digitales (DAT) que usan un tipo de tecnología digital digital.. La primera unidad de cinta que se comercializó a primeros de los 50 tenía una capacidad de almacenamiento de 1,44 M y era muy voluminosa. voluminosa. En la actualidad, se utilizan cartuchos de cinta, llamados streamers,, que requieren menor espacio y tienen mejores streamers prestaciones, facilidad de manejo y seguridad. seguridad. Actualmente pueden almacenar desde 150 Mb hasta varios gigas gigas.. Su presentación es en carretes, cartuchos o casetes y su capacidad va en función De la densidad de grabación y longitud de la cinta cinta.. La longitud de los carretes puede ser desde 60 hasta 1200 metros y su velocidad puede ser de 1.250 250..000 kps kps.. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 59 Discos magnéticos Se fundamentan en la grabación magnética de la información en las superficies de un plato o disco circular, recubierto de una capa de óxido magnetizable magnetizable.. Discos flexibles Æ superficie de grabación flexible Discos duros Æ superficie de grabación rígida José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 60 30 10/04/2008 Discos magnéticos: organización PISTAS: PISTAS: Circunferencias concéntricas SECTORES:: SECTORES Arcos de circunferencia L/E:: L/E A la cabeza insertada en un brazo móvil se le proporciona proporciona:: 9 Nº de Unidad 9 Nº de superficie 9 Nº de pista 9 Nº de sector Ésta se sitúa sobre la pista y espera a que pase el sector José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 61 Discos magnéticos: organización Pistas o Tracks: Tracks: Son unas pistas concéntricas invisibles a lo largo de las cuales se graban los pulsos magnéticos. magnéticos. En otras palabras son los renglones del disco disco.. Sectores:: Cada pista se subdivide en sectores; Sectores sectores; por ejemplo 9 sectores por pista o 15 sectores por pista en discos flexibles DD (doble densidad) y HD (alta densidad) respectivamente respectivamente.. Cilindros:: Se le llama cilindro al conjunto de pistas equidistantes Cilindros al eje de giro de los platos y que por tanto se puede acceder simultáneamente en cada posición de los cabezales. cabezales. Este conjunto de pistas forman una figura en forma de cilindro José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 62 31 10/04/2008 Discos duros: organización Otro elemento importante en el Cluster Cluster.. Un cluster es la longitud de la pista tomada como unidad de proceso en cada operación de lectura o de escritura en el disco, lo cual suele equivaler a la longitud del conjunto de 4 u 8 sectores contiguos en los discos duros. duros. Cuanto mayor sea el "cluster" cluster" más se simplifica la administración de los archivos del disco, pero también se desperdicia mas espacio cuando se manejan archivos pequeños.. Por ejemplo, si se está grabando un archivo de 1800 bytes en pequeños un disquete de 1.2 MB, el número mínimo de bytes que el sistema operativo puede leer o escribir en este disco es de 512 (un sector), por lo cual, al archivo se le asignan 4 sectores desperdiciándose así 264 bytes José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 63 Discos magnéticos: organización La lectura y la escritura en la superficie del disco, se hace mediante una cabeza que está insertada en el extremo de un brazo mecánico móvil móvil.. El brazo se desplaza hacia el centro o hacía la parte externa del disco, bajo el control de los circuitos electrónicos del periférico periférico.. El direccionamiento para leer o grabar un sector del disco, se efectúa dando al periférico:: número de unidad, número de superficie, número periférico de pista y número de sector. sector. El brazo sitúa rápidamente, la cabeza encima de la pista correspondiente, y espera a que el sector en cuestión se sitúe, como consecuencia del giro del disco, bajo la cabeza cabeza.. «INTERLEAVING»:: Debido a la velocidad de giro constante «INTERLEAVING» del disco, los circuitos de control no pueden procesar la información de dos sectores adyacentes, por lo que para reducir el tiempo de espera, los sectores se suelen direccionar alternativamente (se graban alternativamente). alternativamente). José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 64 32 10/04/2008 Sistema de L/E de un disco magnético José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 65 Discos flexibles Soporte circular de plástico “mylar” mylar” recubierto con óxido de hierro que contiene partículas minúsculas capaces de mantener un campo magnético Está encapsulado en una carcasa o funda protectora de plástico La información se almacena mediante la cabeza de l/e, que altera la orientación magnética de las partículas. partículas. Codificación MFM MFM.. Solo gira cuando se necesita leer o escribir Cuidado Se debe tener cuidado con los disquetes porque los pequeños rasguños, polvo o partículas pueden estropear la información No tocar la superficie plástica Mantener alejado el disquete de campos magnéticos, como por ejemplo de: de: calculadoras, teléfonos, ... Velocidad: de 300 a 600 rpm Vida: de 3 a 5000 revoluciones José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 66 33 10/04/2008 Discos rígidos Básicamente, se puede decir de forma muy general que los Discos Duros están formados por platos metálicos motorizados, recubiertos con material ferromagnético ferromagnético,, sobre los que se desliza el cabezal magnético de lectoescritura.. lectoescritura Son delicados, por lo que han de permanecer protegidos mediante una carcasa y anclados de forma consistente. consistente. Procurando que no vibren ni oscilen y que estén lo más refrigerados posibles. posibles. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 67 Discos rígidos Velocidad: de 4.000 a 15. Velocidad: 15.000 r.p.m. Tamaño:: diámetro: Tamaño diámetro: 3½” (sobremesa) 2½” (portátiles) altura: altura: entre 1” y 1,6” Peso:: desde 200 gr. Peso gr. Nivel de ruido ruido:: entre 35 y 50 dB Capacidad:: Hasta varias centenas de GB Capacidad Tiempo de acceso acceso:: de 3 a 13 ms Trasferencia de datos datos:: entre 1,5 MB/s y 400 MB/s Formados por 2 ó más platos metálicos, de aluminio guardados en el interior de una caja metálica herméticamente cerrada, para que no entre ni el polvo, ni la humedad. humedad. La cabeza de grabación no toca el disco ~ un cuarto de micra micra.. Giran continuamente formándose un pequeño colchón de aire donde flota la cabeza de L/E L/E.. Por ello ello:: No deben existir partículas de polvo entre cabeza y disco. disco. La fabricación se realiza en una atmósfera microfiltrada, microfiltrada, sellando posteriormente las unidades unidades.. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 68 34 10/04/2008 Disco duro: interior José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 69 Un bonito disco duro de IBM José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 70 35 10/04/2008 Piezas de un disco duro José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 71 Disco duro: controlador y conexiones Hasta ahora, hemos visto como y de qué está hecho un disco duro pero no como se controla y como se conecta con la CPU (a través de la placa madre). madre). Existen varios tipos de conexiones, o buses de conexión, entre la placa base y los discos duros, a saber: saber: IDE:: (Integrated Drive Electronics –Disco con electrónica IDE integrada––). Íntimamente relacionado con el IDE, tenemos lo que integrada se conoce como ATA, concepto que define un conjunto de normas que deben cumplir los dispositivos dispositivos.. Años atrás la compañía Western Digital introdujo el standard EIDE (Enhanced IDE), que mejoraba la tecnología superando el límite de acceso a particiones mayores de 528 Mb Mb.. y se definió ATAPI, normas para la implementación de lectores de CDROM y unidades de cinta con interfaz IDE IDE.. E-IDE se basa en el conjunto de especificaciones ATA ATA--2. Como contrapartida comercial a E-IDE, la empresa Seagate presento el sistema FAST FAST--ATAATA-2, basado principalmente en las normas ATA ATA--2. En cualquier caso a los discos que sean o bien EIDE o FASTFAST-ATA, se les sigue aplicando la denominación IDE como referencia. referencia. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 72 36 10/04/2008 Disco duro: controlador y conexiones SCSI (Small Computer System Interface –Sistema de Interfaz para computadoras pequeñas– pequeñas–): Es un interfaz a nivel de sistema, diseñado para aplicaciones de propósito general, que permite que se conecten hasta siete dispositivos a un único controlador. controlador. Usa una conexión paralela de 8 bits que consigue un valor máximo de transferencia de 5 Mbytes por segundo segundo.. Posteriormente se ha ido mejorando esta interfaz, surgiendo las siguientes versiones mejoradas mejoradas.. La evolución de SCSI ha sido: sido: SCSI: Esta es la norma original, a partir de la cual se desarrollaron todas las demás SCSI: demás.. El ancho de bus es de 8 bits bits.. No permite una longitud de bus mayor de 6 metros y una velocidad de transferencia teórica de hasta 5MB/s, aunque en la práctica no se alcanzan velocidades superiores a los 2MB/s a causa de los periféricos conectados conectados.. SCSISCSI -II: II : Esta versión no es más que una revisión de la SCSI, por lo que solo le aporta nuevos comandos de control. control. La velocidad de transferencia sigue en la misma línea que le SCSI. SCSI. Fast SCSISCSI-II II:: Esta si que es una versión nueva, que ofrece velocidades de hasta 10MB/s, 10MB/s, en modo síncrono, siempre de forma teórica teórica.. Wide SCSI SCSI:: Nueva versión de la norma SCSI que ofrece un ancho de bus de 16 bits, lo que dobla (teóricamente) la velocidad de transferencia, puesto que en una mismo ciclo se transmiten el doble de bytes bytes.. Differencial SCSI SCSI:: Esta versión SCSI utiliza un sistema de cableado diferencial en sus líneas, lo que permite extender la longitud del bus hasta 25 metros metros.. Existen adaptadores Diferencial SCSI - SCSI, por lo que este tipo de periféricos pueden ser usados en un Amiga Amiga.. Fast Wide SCSI SCSI:: Nueva revisión de la norma Wide SCSI, que ofrece un ancho de bus bien de 16 o de 32 bits bits.. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 73 Disco duro: controlador y conexiones Serial ATA o S -ATA (acrónimo de Serial Advanced Technology Attachment) es una interfaz para transferencia de datos entre la placa base y algunos dispositivos de almacenamiento, como puede ser el disco duro, u otros dispositivos de altas prestaciones que están siendo todavía desarrollados desarrollados.. Serial ATA sustituye a la tradicional Parallel ATA o P-ATA (estándar que también se conoce como IDE o ATA). ATA). El SATA proporciona mayores velocidades, mejor aprovechamiento cuando hay varios discos, mayor longitud del cable de transmisión de datos y capacidad para conectar discos en caliente (con la computadora encendida).. encendida) Actualmente es una interfaz extensamente aceptada y estandarizada en las placas base de PC. PC. La Organización Internacional Serial ATA (SATA--IO) es el grupo responsable de desarrollar, de manejar y de (SATA conducir la adopción de especificaciones estandarizadas de Serial ATA. ATA. Los usuarios del interfaz SATA se benefician de mejores velocidades, dispositivos de almacenamientos actualizables de manera más simple y configuración más sencilla. sencilla. El objetivo de SATA SATA--IO es conducir a la industria a la adopción de SATA definiendo, desarrollando y exponiendo las especificaciones estándar para el interfaz SATA. SATA. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 74 37 10/04/2008 Disco duro: parámetros fundamentales Algunos parámetros fundamentales rendimientos de un disco duro son son:: para caracterizar el Tiempo de búsqueda (seek time) time):: Tiempo empleado en mover la cabeza a la pista requerida. requerida. Suele especificarse su valor medio que actualmente no sobrepasa los 13 ms ms.. Tiempo de latencia (latency latency)): Una vez el cabezal en la pista, tardanza en situar la cabeza en el sector. sector. También se especifica el valor medio, que es igual al tiempo que tarda el disco en dar media vuelta.. Por lo tanto mejora al aumentar la velocidad de rotación vuelta rotación.. Por ejemplo, el tiempo de latencia de los más rápidos discos actuales de 15..000 r.p.m. es de 2 ms, pues tarda 4 ms en dar una vuelta completa 15 completa.. Obsérvese una de las ventajas de estos discos frente a los ms.. tradicionales de 5.400 r.p.m. cuya latencia es de 5,5 ms Tiempo total de acceso acceso:: Es la suma del tiempo de búsqueda y el de latencia:: Ttotal = Tbúsqueda + Tlatencia latencia Capacidad de almacenamiento almacenamiento:: Surge del producto (Número pistas) x (Número de sectores) x (Número de caras) x (Número de bytes por sector).. Es la cantidad de información que puede almacenar el disco. sector) disco. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 75 Discos compactos Los discos compactos se hacen sobre discos extraíbles, en los que la información está grabada sobre una capa metálica reflectora protegida por otra de plástico transparente. transparente. Son similares en su apariencia a las disqueteras, sin embargo, en ellos se trabaja con discos compactos de mucha mayor capacidad (650 a 1300 MB) y sobre todo rapidez rapidez.. La información se almacena en el disco compacto o Compact Disk (CD) en forma digital (lógica binaria). binaria). Estos discos tienen un radio de 6 centímetros (12 cms de diámetro) y un grosor de 1,2 milímetros milímetros.. Sobre una capa de vidrio y sustancias plásticas se graban, con un haz de láser, los agujeros o marcas que posteriormente detectará la unidad lectora lectora.. La lectora, mediante técnicas ópticas, con un rayo láser de baja potencia, garantiza que no va a sufrir ningún daño físico físico.. Existen varias tecnologías ópticas y todas ellas poseen un denominador común:: el uso de un láser para leer (y en algunos casos escribir) en una común superficie especial, esta superficie suele componerse de aluminio rodeado de un tipo de plástico denominado policarbonato. policarbonato. La más antigua, llamada CDCD-ROM (Compact Disk Read Only Memory Memory), ), consiste en información grabada físicamente (imperfecciones de la superficie son bits en uno, mientras que la superficie original son bits en cero) a una muy alta densidad densidad.. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 76 38 10/04/2008 Discos ópticos Tienen una capa interna protegida, donde se guardan los bits. bits. Al ser reflejado el láser, permite detectar variaciones microscópicas de propiedades ópticoóptico-reflectivas ocurridas como consecuencia de la grabación realizada en la escritura Un sistema óptico con lentes encamina el haz luminoso y lo enfoca como un punto en la capa del disco que almacena los datos. datos. Son intercambiables. Se caracterizan por: ↑ capacidad Coste por bit ↓ Pérdida de información por degradación ~ 0 (vida de un disco óptico ~ 30 años) > capacidad que los magnéticos. admite mayor densidad lineal: los bits están más juntos en una pista las pistas están más próximas José Mª González Ríos Son + seguros para los datos: 9La capa es inmune a los campos magnéticos caseros 9Protegida de la corrosión ambiental, manoseo, etc., 9La cabeza móvil, está a 1 mm de la superficie del disco 9Nunca puede tocarla 9Se impide el desgaste por rozamiento 9Evita el riesgo de ‘aterrizaje’ existente en el disco rígido con cabezas flotantes Informática – 2007/2008 77 Discos ópticos: tipos Grabados por el fabricante: fabricante: Se graba con láser un disco "maestro maestro““ 9 A partir de él se realizan múltiples copias por inyección de material (sin usar láser) 9 Se obtienen discos con una fina capa de aluminio reflectante entre dos capas transparentes protectoras 9 La capa guarda, en una sola cara, los unos y ceros como surcos discontinuos, que forman una sola pista en espiral . Codificación EFM Son de este tipo: tipo: el CD CD--ROM y el DVD DVD--ROM 9 La espiral grabada es leída con láser por la unidad de CD o DVD del usuario Grabables una sola vez por el usuario usuario:: Escritura:: Escritura 9 El láser sigue una pista en espiral prepre-construida en una capa de pigmento, cuando incide en un punto, el calor lo decolora Lectura:: Lectura 9 La capa de pigmento deja pasar el láser hacia la capa reflectora dorada que está más arriba 9 Se detectan los unos y los ceros porque, el láser se refleja de forma distinta según que haya atravesado un punto decolorado o no 9 Ambas capas están protegidas por dos capas transparentes 9 Son de este tipo los CDCD-R, DVD DVD--R José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 78 39 10/04/2008 Discos ópticos: tipos Borrables – regrabables regrabables:: El usuario puede volver a escribir los discos cierto número de veces veces.. Son de este tipo: tipo: Unidades Magneto Ópticas (MO) CD--RW (CD ReWritable) CD ReWritable) DVD--RAM DVD DVD--RW DVD DVD+RW Tecnología de grabación magneto magneto--óptica Se parte de una capa magnetizada uniformemente (representando ceros) El láser calienta puntos para que pierdan su magnetismo original (convirtiéndose en unos) Las diferencias puntuales de magnetización son detectadas en la lectura por la luz láser (con menos potencia), porque provocan distinta polarización de la luz láser que reflejan Son de este tipo las unidades ZIP CD-RW CDLa escritura se realiza por cambio de fase (de cristalina a amorfa o viceversa) de los puntos de la capa del disco que guarda los datos datos.. Se trata de una tecnología puramente óptica, sin magnetismo, que requiere una sola pasada para escribir una porción o la pista en espiral completa.. completa José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 79 Discos compactos En la figura vemos como el hecho de que haya huecos o no en la capa interna de aluminio establece los dos estados binarios necesarios para almacenar los datos en formato digital digital.. Gracias a la precisión de esta técnica, se permiten disponer grandes cantidades de información en un espacio muy reducido reducido.. Cada bit pit,, y son ubicados en una única en estos tipos de discos se llama pit pista con forma de espiral espiral.. Los tramos entre los pit se denominan Land.. Land José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 80 40 10/04/2008 Discos compactos José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 81 Discos compactos: formatos Hay dos formatos formatos:: uno de velocidad angular constante en base a pistas circulares concéntricas donde las pistas interiores son más densas; densas; y otro de velocidad lineal constante en base a una pista única en espiral donde la densidad es fija (la más usada). usada). El láser, con su alta precisión, permite distinguir un bit de otro, aunque su distancia sea del orden de micrones, ya que los bits en uno no reflejan el láser, mientras los en cero si lo hacen. hacen. También, como es un láser, la cabeza no tiene que estar tan cerca de la superficie como es el caso de los discos magnéticos, evitando los famosos "head crash" crash". Un disco, dependiendo de la densidad, puede contener más de 1Gb Gb.. Organizados en un pila de varios discos, se puede llegar a terabytes (1000 Gb Gb)). José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 82 41 10/04/2008 Discos compactos: Tipos CDCD -ROM (Compact Disk - Read Only Memory Memory)): Es un sistema solo de lectura; lectura; almacenan hasta 700 megabytes de datos u 80 minutos de sonido sonido.. Velocidad de transferencia Æcada múltiplo representa 150 KB/segundo KB/segundo.. El cabezal que está a 1 mm de la superficie: superficie: Genera un láser infrarrojo no visible, de baja potencia Utiliza un sistema de enfoque automático para no perder la espiral grabada en esta capa Cuando el haz incide en un land de la espiral grabada grabada:: El láser es reflejado por el aluminio con mayor intensidad que si incide en un pit Un diodo fotosensor detecta las diferencias de intensidad de luz reflejada Los pulsos, según su duración, representan distinto número de 0, mientras que el comienzo y el final de un pulso representa un 1. Codificación EFM EFM.. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 83 Discos compactos: Tipos CDCD -R (CD Recordable): Recordable): Los discos CDCD-R son discos de sólo escritura, ya que los datos grabados en los mismos no pueden borrarse.. Los datos puede leerse en unidades de CD borrarse CD--ROM estándar.. estándar La amplitud de datos dependerá del tipo de disco, siendo el tipo más habitual en la actualidad el de 74 minutos de duración / 650 MB de capacidad capacidad.. Por regla general, los discos diseñados para unidades de alta velocidad están disponibles para unidades CD CD-R/RW con una velocidad superior a 6x. Aunque se fabrican discos CD--R disponibles comercialmente con los mismos estándares, CD también es cierto que pueden producirse ciertos problemas de compatibilidad con las unidades. unidades. Se recomienda utilizar discos de alta calidad de fabricantes reconocidos. reconocidos. CDCD -RW (CD ReWritable) ReWritable): Con los discos CDCD-RW el usuario puede escribir, cancelar y volver a escribir datos como con cualquier otro medio extraíble. extraíble. Dado que no todas las unidades CD--ROM pueden leer los discos CDCD CD-RW, es necesario contar con una unidad CD CD--ROM compatible con función de multi multi--lectura. lectura. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 84 42 10/04/2008 CDCD -R frente a CD Un CD CD--R simula ópticamente los pits y lands físicos de un CD--ROM CD José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 85 CDCD -R utilización Se puede hacer en varias sesiones, hasta completar la capacidad del disco disco.. Al ↑ la velocidad debe usarse un láser más potente que genere más calor. calor. Por su capa orgánica, los CDCD-R no se deben: deben: Exponer a excesivo calor o humedad. humedad. Escribir con bolígrafo su etiqueta, dado que la presión ejercida puede dañarlos. dañarlos. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 86 43 10/04/2008 CDCD -RW fundamento Se basa en la utilización de de:: Una capa antimonio).. antimonio) de teluro(mezclado con germanio o PARA GRABAR UN 1 Un láser con baja potencia calienta rápidamente hasta la temperatura de transición un punto de la pista del disco.. disco Si el estado físico del punto era amorfo, pasa a cristalino;; y si ya estaba en este estado, quedará igual cristalino igual.. PARA GRABAR UN 0 Se calienta el punto hasta la temperatura de fusión, usando el láser con alta potencia. potencia. Al enfriarse, pasa al estado amorfo, y si estaba en ese estado volverá al mismo. mismo. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 87 CDCD -RW lectura Se recorre la pista con un láser de potencia diez veces menor.. menor La luz láser reflejada permite detectar, por diferencias de reflectividad los cambios de un estado físico al otro a lo largo de la pista pista:: Un punto en estado cristalino refleja el 70% 70% de la luz incidente. incidente. Un punto en estado amorfo refleja el 18% 18%. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 88 44 10/04/2008 Disco versátil digital (DVD) El Disco Versátil Digital o DVD es uno de los mayores éxitos tecnológicos y comerciales de finales de los años 90 y principio del siglo XXI. XXI. Hizo su aparición comercial en el año 1996 de la mano de varios fabricantes (Sony, Philips, Toshiba, Time Warner y otros) los cuales desarrollaron el DVD asociados bajo un organismo común llamado el DVD Forum. Forum. El formato es similar a un disco CD, comparte las mismas dimensiones (120mm 120mm x 1,2 mm) pero con una capacidad de almacenamiento de información tremendamente superior, lo cual le permite el almacenar hasta idiomas.. Posee 2 horas de video de alta calidad y audio multicanal en varios idiomas características comunes en sistemas digitales como, acceso directo a pista, pausa perfecta, rebobinado y avance instantáneo, formato panorámico etc, etc, y es compatible con el CD audio. audio. Obviamente, también se basa en la lectura de pits y land por un láser. láser. La diferencia sustancial con los CD es la mayor densidad de pits pits--lands y el uso de múltiples sustratos y láser de diferentes frecuencias con lo que se multiplica aún más la capacidad de almacenamiento.. almacenamiento Otras características como el audio digital de alta calidad (DTS, Dolby Digital, MPEG etc. etc.), la alta definición en vídeo (más de 500 líneas horizontales), los menús interactivos con las escenas más espectaculares y reportajes del rodaje de la película, hacen al DVD el formato más atractivo dentro del panorama de entretenimiento doméstico actual. actual. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 89 Esquema simplificado de la estructura de un DVD Para la compresión de video en DVD el sistema utilizado es el MPEG MPEG--2 video video.. Este es un algoritmo de compresión de video que es el estándar utilizado en imagen digital, puesto que permite la compresión de gran cantidad de información con unos parámetros de calidad más que aceptables. aceptables. El MPEGMPEG-2 efectúa la compresión de forma variable, comprimiendo más en escenas donde la calidad de imagen y la nitidez no es tan perceptible y disminuyendo esta en escenas complejas o con gran cantidad de efectos especiales.. Este formato es también utilizado por gran número de plataformas de televisión digital especiales digital.. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 90 45 10/04/2008 División zonal Una de las medidas adoptadas por la industria cinematográfica para evitar el tráfico ilegal de películas en DVD fue la división regional regional.. Esta se tomó para evitar que los lanzamientos en DVD en Estados Unidos, que se hacen al unísono que los estrenos de cine en Europa, pudiesen estar disponibles en el mercado europeo o asiático, de forma que pudiesen perjudicar la recaudación de las salas de cine cine.. Esta división es la siguiente: siguiente: Zona 1: USA, Canadá, territorios USA . Zona 2: Japón, Europa, Sur África, Oriente Medio (incluyendo Egipto) Egipto).. Zona 3: Sureste de Asia, Este de Asia (incluye Hong Kong) Kong).. Zona 4: Australia, Nueva Zelanda, Islas de Pacifico, América Central, Sudamérica, Caribe.. Caribe Zona 5: Europa del Este, subcontinente Indio, África (incluso Corea del Norte, Mongolia).. Mongolia) Zona 6: China China.. Zona 7: Reservado Reservado.. Zona 8: Especial para usos internacionales (aviones, cruceros, etc... etc...)). Así pues los reproductores DVD que se lanzan al mercado incorporan un chip que lleva información sobre la zona a la que es destinado. destinado. Si esta no coincide con el código de zona que lleve el DVD de la película que queremos reproducir, el reproductor impedirá que podamos visionarla. visionarla. Por supuesto existen reproductores DVD que pueden ser empleados para varias zonas cambiando el código regional mediante sencillas instrucciones instrucciones.. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 91 Formatos de DVD DVD–ROM: DVD– ROM: Disco de sólo lectura con una capacidad de 4,7 GB GB.. DVD––RAM: DVD RAM: Su uso primario es como un almacén de datos rápido, y económico. económico. Una DVD--RAM reproducirá todos los formatos de CD y DVD de video, pero sólo grabará DVD en discos DVDDVD-RAM en cartucho especial. especial. Los discos vírgenes vienen en dos capacidades:: 2,6 GB en un solo lado, ó 5,2 GB en ambos. capacidades ambos. Puede escribirse directamente en la computadora como si fuera un disco duro más más.. DVD––Audio DVD Audio:: Similar al CDCD-Audio, pero de mayor capacidad. capacidad. DVD––R: Para una sola grabación y múltiples lecturas; DVD lecturas; similar al CDCD-R. Durante algún tiempo, la capacidad del DVD fue de 3,9 GB, frente a 4,7 GB almacenables en cualquier DVD DVD--ROM. ROM. No parece una gran diferencia, pero no permitía la realización de copias directas de los DVDDVD-ROM. ROM. DVD––RW: DVD RW: El sucesor natural del DVD DVD--R. De la misma forma que es difícil encontrar una unidad CD CD--R en el mercado, ahora que el CD CD--RW está ampliamente disponible y es más económico, el público no quiere quedarse en la categoría de escribir una vez, especialmente si puede esperar un poco más. más. DVD+R:: De un sólo uso similar a los DVDDVD+R DVD-R. DVD+RW:: Los discos de este formato regrabable sólo funcionan en reproductores DVD+RW DVD producidos por un mini mini--consorcio especial de fabricantes: fabricantes: Sony, Philips y Hewlett--Packard. Hewlett Packard. Al usar medios de dos lados, el estándar DVD+RW tiene capacidad para 9,4 GB GB.. Estas máquinas tendrán la habilidad de leer casi todos los tipos de CD o DVD (con la excepción de DVD DVD--RAM), pero el consorcio de las empresas anteriores está tratando de forzar a todo el mercado de DVD grabables al asegurar la compatibilidad sólo con sus propias unidades. unidades. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 92 46 10/04/2008 BluBlu -ray Blu-ray (también conocido como Blu BluBlu-ray Disc o BD BD)) es un formato de disco óptico de nueva generación de 12 cm de diámetro (igual que el CD y el DVD) para vídeo de alta definición y almacenamiento de datos de alta densidad. densidad. Su capacidad de almacenamiento actualmente llega a 50 GB en doble capa y a 25 GB en una capa capa.. Este formato se impuso a su competidor, el HD DVD, en la guerra de formatos iniciada para convertirse en el estándar sucesor del DVD, como en Betamax. Después de la caída de muchos su día ocurrió entre el VHS y el Betamax. apoyos de HD HD--DVD, Toshiba decidió cesar de fabricar más reproductores y las investigaciones para mejorar su formato formato.. El disco Blu Blu--Ray hace uso de un rayo láser de color azul con una longitud de onda corta de 405 nanómetros, a diferencia del DVD, el cual usa un láser de color rojo de 650 nanómetros nanómetros.. Esto, junto con otros avances tecnológicos, permite almacenar sustancialmente más información que el DVD en un disco Blu--ray obtiene su nombre del de las mismas dimensiones y aspecto externo. externo. Blu color azul del rayo láser ("blue ("blue ray" ray" en español sería una forma de decir "rayo azul"). azul"). La letra "e" de la palabra original "blue blue"" fue eliminada debido a que, en algunos países, no se puede registrar para un nombre comercial una palabra común. común. Blu--ray fue desarrollado en conjunto por un grupo de compañías Blu Blu--ray Disc Association (BDA), liderado por Sony y tecnológicas llamado Blu Philips.. Philips José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 93 E.P.S. de Zamora Periféricos de E/S mixtos Escuela Politécnica Superior de Zamora Departamento de Informática y Automática Informática ITOP José Mª González Ríos Curso 2007/2008 47 10/04/2008 El modem Excluyendo a los sistemas de memoria masiva, el periférico de entrada/salida más importante es el módem (MOdulador MOdulador/ /DEModulador) DEModulador). El módem es un periférico interno o externo conectado a un ordenador cuya misión es la de transformar los bits (unidades simples de información) en tonos acústicos y viceversa. viceversa. Este dispositivo va conectado a la red telefónica, que usa para transmitir las señales. señales. En el otro extremo de la red estará conectado otro módem que transformará los tonos en bits para ser procesados en el sistema al que esté conectado conectado.. Hablando con más precisión, un módem es un dispositivo que convierte las señales digitales en señales analógicas que pueden transmitirse a través del canal telefónico, es decir, MOdula (transforma una señal digital en una analógica) y DEModula (transforma una señal analógica en digital). digital). José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 95 Sistemas de modulación de la señal Modulación de amplitud amplitud:: La altura de las ondas que representan gráficamente una señal analógica que se denomina amplitud. amplitud. La modulación de amplitud utiliza las diferencias de amplitud para expresar señales digitales. digitales. Los bits 0 se transforman en una señal analógica cuya amplitud es 0 (plana) o muy baja. baja. Los bits 1 se transforman en una onda más alta de una amplitud fija. fija. Las dos amplitudes representan los 0 y los 1 de la transmisión digital. digital. Modulación de frecuencia: frecuencia: La amplitud de la onda se mantiene constante, pero se utilizan variaciones en la frecuencia para representar señales digitales. digitales. La frecuencia es la cantidad de ciclos por segundo.. Cada vez que se transmite un bit 0, la frecuencia es baja segundo baja.. Cada vez que se transmite un bit 1, la frecuencia es más alta. alta. Otros sistemas como la modulación de fase o los métodos combinados permiten transportar más información por el mismo canal canal.. Modulación de fase fase:: La transmisión siempre inicia con un bit determinado, 0 o 1. Cuando la onda se detiene de manera abrupta y pasa de inmediato a otra fase, indica un cambio del bit previamente transmitido al otro bit, como de 0 a 1 o de 0 a 1. Modulación en ángulo: ángulo: Se basan en aprovechar la modulación en fase y en frecuencia a la vez. vez. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 96 48 10/04/2008 Velocidad de transmisión La principal característica que define un módem es la velocidad de transmisión.. Para el caso de los módem esta se mide en baudios, que es transmisión la cantidad de veces de cambio en el voltaje de la señal por segundo en la línea de transmisión transmisión.. Los módem envían datos en una serie de tonos a través de los medios de comunicación comunicación.. Los tonos se "encienden"(ON) o "apagan"(OFF) para indicar un 1 o un 0 digital digital.. Es importante no confundir baudio con bits por segundo (BPS) (BPS).. Los BPS son el número efectivo de bits/ bits/seg seg que se transmiten en una línea por segundo segundo.. Una línea que pueda establecer 4 niveles de voltaje, podrá asociar dos bits a cada nivel, por lo cual en cada cambio de estado del voltaje (1 baudio) podrá transmitir 2 bits bits.. Sólo cuando hay dos estados posibles de voltaje el número de baudios coincide con los bits por segundo segundo.. Relación entre baudio y bits por segundo José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 97 Estados de la señal En la figura anterior, vemos como la señal tiene cuatro posibles estados de voltaje y es capaz de realizar 4 cambios de estado por segundo, es decir, una velocidad de transmisión de 4 baudios baudios.. Al haber cuatro estados podemos asociar dos bits a cada estado, por lo tanto: tanto: (2 bits por estado) x (4 cambios de estado por segundo) = 8 bits por segundo.. (En el gráfico: segundo gráfico: 00011011) 00011011) Un módem de 600 baudios puede transmitir a 1200, 1200, 2400 o, incluso a 9600 BPS BPS.. Dependiendo si tiene 4 niveles de voltaje (2 bits por nivel), 16 niveles de voltaje (4 bits por nivel) o 65536 niveles de voltaje (16 bits por nivel) nivel).. Dos módems para comunicarse necesitan emplear la misma técnica de full-duplex, duplex, lo cual significa modulación.. La mayoría de los módem son full modulación que pueden transferir datos en ambas direcciones. direcciones. Hay otros módem half-duplex y pueden transmitir en una sola dirección al mismo que son half tiempo.. Algunos estándares permiten sólo operaciones asíncronas y tiempo otros sincrónicas o asíncronas con el mismo módem. módem. Las asociaciones de estándares han sacado sus normativas para la estandarización de los módems.. módems José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 98 49 10/04/2008 Las normas V del CCITT Norma Norma Norma Norma V.17 14 14..400 bps bps:: Para transmisiones por fax sobre RTB (Red Telefónica Básica). Básica). V.21 300 bps en modo dúplex dúplex:: Prácticamente ya no se usa. usa. V.22 1.200/ 200/600 bps en modo dúplex: Ha sido superada por la norma V.22 bis bis.. V.22 bis 2 .400/ 400/1.200/ 200/600 bps modo dúplex dúplex:: Ha sido muy utilizada por ajustarse a las necesidades requeridas por muchos servicios telemáticos que utilizan la RTB. RTB. Norma V.26 1.200/ 200/75 bps en modo dúplex dúplex:: Es la norma utilizada en el servicio de videotexto. videotexto. Cumple las recomendaciones V.24 y V.28 28.. V.26 2.400/ 400/1.200 bps bps:: Ha sido un módem muy utilizado, Debido a que incluye a la norma V.22 bis bis.. Cumple las recomendaciones V.24 y V.28 28.. V.27 4.800 bps bps:: Cumple las recomendaciones V.24 y V.28. 28. V.27 bis 4.800/ 800/2.400 bps en semidúplex semidúplex:: Es utilizada como retorno de seguridad en la norma V.29. 29. Existe la norma V.27 semejante a la V.27 bis, aunque para su utilización con líneas RTB RTB.. V.29 600 bps en modo semidúplex semidúplex:: Se utiliza fundamentalmente en las comunicaciones por fax fax.. Será reemplazada por la norma V.17 equivalente pero de 14 14..400 bps de velocidad velocidad.. Cumple las recomendaciones V.24 y V.28 28.. V.32 9.600/ 600/7200/ 7200 /4800 en modo dúplex dúplex:: Durante años fue la norma más rápida para la utilización de líneas RTB RTB.. Cumple las recomendaciones V.24 y V.28 28.. V.32 bis 14 14..400 bps en modo dúplex dúplex:: Cumple las recomendaciones V.24 y V.28 28.. V.Fast o V.FC 28 28..800 bps en modo dúplex dúplex:: Es incompatible con la norma V.34 34.. V.34 28 28..800/ 800/33. 33.600 en modo dúplex dúplex:: Cumple las recomendaciones V.24 y V.28 28.. V.42: 42: Es una norma para la detección y corrección de errores errores.. Emplea el protocolo LAPM, que es un caso particular del HDLC HDLC.. Contempla los protocolos MNP2 MNP2 y MNP4 MNP4, es decir, los módems V.42 son compatibles con los módems MNP4 MNP4. V.42 bis bis:: Es una norma relativa a la compresión de datos asíncronos, llegando a razones de compresión de 4 a 1. Lógicamente, con ficheros ya comprimidos la relación de compresión es muy baja baja.. En la compresión también tiene en cuenta el ruido de la línea de transmisión.. En el caso más ideal, un módem V.32 bis que además incorpore la norma V.42 bis, llegaría a poder transmitir a 57. transmisión 57.600 bps (4 x 14 14..400 400), ), aunque en la práctica la compresión sólo llega a alcanzar una razón de 2 o 3 a 1. V92: 92: El protocolo V.92 presenta las siguientes siguientes:: Velocidades de transmisión de hasta 48Kbps 48Kbps para el que llama. llama. La máxima velocidad de recepción sigue siendo de 56 Kbps Kbps.. Conexión más rápida con el módem distante. distante. Los módem anteriores tardan unos 20 segundos en efectuar una conexión. conexión . Los nuevos módem V .92 se conectan en apenas 10 segundos segundos.. Posibilidad de atender o realizar una llamada telefónica mientras mantenemos la conexión de datos datos.. Esta facilidad la tiene que permitir el módem distante al que nos conectamos. conectamos. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 99 Pantallas táctiles Las pantallas táctiles son pantallas diseñadas o modificadas para reconocer la situación de una presión en su superficie superficie.. Al tocar la pantalla, el usuario puede hacer una selección o mover el cursor. cursor. El tipo de pantalla táctil más sencillo está compuesto de una red de líneas sensibles, que determinan la situación de una presión mediante la unión de los contactos verticales y horizontales. horizontales. Otros tipos de pantallas más precisas utilizan una superficie cargada eléctricamente y sensores alrededor de los bordes externos de la pantalla, para detectar la cantidad de cambio eléctrico y señalar exactamente donde se ha realizado el contacto.. Un tercer tipo fija diodos emisores de rayos contacto infrarrojos (LEDs LEDs,, acrónimo de Light Light--Emitting Diodes Diodes)) y sensores alrededor de los bordes externos de la pantalla. pantalla. Estos LEDs y sensores crean una red invisible de infrarrojos en la parte delantera de la pantalla que interrumpe el usuario con sus dedos dedos.. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 100 50 10/04/2008 Conclusión sobre los periféricos Es evidente que un ordenador sin periféricos es completamente inútil. inútil. Por una parte la computadora no tendría datos que procesar, y por otra aunque los tuviese no podría ni guardarlos ni, lo que es peor todavía, mostrarlos a los usuarios usuarios.. En los primeros tiempos de las computadoras, la forma de introducir datos y obtenerlos era muy rudimentaria rudimentaria.. Se introducían datos directamente en la memoria principal del ordenador (hecha de válvulas de vacío) mediante la activación o desactivación manual de los diferentes switches que formaban la memoria. memoria. Los resultados se veían salida.. Esta forma de operar requería reflejados mediante luces de salida mucho tiempo y un conocimiento profundo de los circuitos del ordenador.. Así pues estas primeras computadoras estaban reservadas ordenador para ámbitos militares o científicos. científicos. Con el evolución paulatina de formas más efectivas y rápidas de introducir y visualizar datos en los computadores se desarrollo toda una pléyade de dispositivos periféricos que hicieron que las computadora fuesen más fáciles de manejar y más efectivas, cosa que las introdujo de lleno en el mercado de los usuarios particulares, con el resultado que hoy en día podemos ver. ver. José Mª González Ríos Informática – 2007/2008 101 51