Tipos de bus

FUENTE DE PODER
Uno de los componentes qué más importancia que tiene una computadora, es su
fuente de alimentación (Ver Componentes de una computadora).
A continuación veremos lo que es una fuente de alimentación, el uso que se le da
a cada cable, los tipos de cables, sus características y cómo instalar una fuente en
un gabinete ATX.
La fuente de alimentación, es el componente electrónico encargado de transformar
la corriente de la red eléctrica con una tensión de 200V ó 125V, a una corriente
con una tensión de 5 a 12 voltios (que es la necesaria para nuestra PC y sus
componentes).
El voltaje que ofrecen las compañías eléctricas no siempre es el mismo pues suele
variar por múltiples factores. La corriente puede tener picos de tensión tanto hacia
arriba como hacia abajo en el tiempo.
Como los componentes de la PC funcionan con corriente continua, lógicamente la
corriente alterna no nos sirve, ya que los mismos no funcionarán.
Para ello se utiliza un componente llamado puente rectificador, que será el
encargado de transformar la corriente alterna en corriente continua, logrando que
el voltaje no baje de 0 voltios. Una vez obtenida la corriente continua, todavía no
nos sirve para alimentar ningún circuito porque no es constante.
Posteriormente se pasa a la fase de filtrado, que procede en alisar al máximo la
señal eléctrica, para que no se den oscilaciones, lo cual se consigue por medio de
uno o varios condensadores, que retienen la corriente a modo de batería y la
suministran de forma constante.
Una vez que obtenemos una señal continua solo falta estabilizarla, para que
cuando aumente o descienda la corriente de entrada a la fuente, no afecte a la
salida de la misma, lo cual se consigue por medio de un regulador.
Tipos de Fuentes
Cuando abrimos el gabinete de la PC, podemos encontrarnos con dos tipos de
fuentes: AT o ATX (AT eXtended).
La fuente AT tiene tres tipos de conectores de salida. El primer tipo, del cual hay
dos, son los que alimentan la placa madre. Los dos tipos restantes, de los cuales
hay una cantidad variable, alimentan a los periféricos no enchufados en un slot de
la placa madre, como ser unidades de discos duros, unidades de CD-ROM,
disqueteras, etc.
La conexión a la placa madre es a través de dos conectores de 6 pines cada uno,
los cuales deben ir enchufados de modo que los cables negros de ambos queden
unidos en el centro.
La fuente ATX es muy similar a la AT, pero tiene una serie de diferencias, tanto en
su funcionamiento como en los voltajes entregados a la placa madre. La fuente
ATX consta en realidad de dos partes: una fuente principal, que corresponde a la
vieja fuente AT (con algunos agregados), y una auxiliar.
La principal diferencia en el funcionamiento se nota en el interruptor de encendido,
que en vez de conectar y desconectar la alimentación de 220VAC, como hace el
de la fuente AT, envía una señal a la fuente principal, indicándole que se encienda
o apague, permaneciendo. A diferencia de la AT, en la fuente ATX siempre se
mantiene encendida la auxiliar, y siempre conectada la alimentación de 220VAC,
permitiendo poder realizar conexiones/desconexiones por software ("Hibernar" de
Windows por ejemplo).
Desde el inicio de la creación de los ordenadores, estos requirieron de una fuente
de energía que les pueda dar la posibilidad de encenderse para cada una de las
operaciones a las que se le ha dedicado a cada equipo, fuente de energía que se
la obtiene a partir de una fuente de poder.
La diferencia principal que un usuario puede notar está en el hecho de que
las fuentes de poder AT no apagan el equipo de manera automática, ya que
cuando se ordena al sistema operativo que se apague, éste termina todos los
procesos que tiene pendientes y envía un último mensaje diciendo “Ahora puede
apagar el equipo“.
Las fuentes
La conexión a la placa madre es a través de un solo conector de 20 pines.
En las conexiones de fuentes AT, existía un problema: tenían dos conectores para
enchufar en la placa madre, dando lugar a confusiones y cortocircuitos, ello se
soluciona dejando en el centro los cables negros que tienen los conectores.
Sin embargo, en las fuentes ATX al existir un solo conector a enchufar en la placa
madre, se evitaba ese problema, ya que existe una sola forma de conectarlo.
Tipos de conectores
Existen dos tipos de conectores. El más grande, sirve para conectar dispositivos
como discos duros, lectores de CD-ROM, grabadoras, dispositivos SCSI, etc.
Los más pequeños son conectores para periféricos que están destinados a
alimentar el resto de dispositivos instalados en la misma carcasa que la placa
madre. Por ejemplo, unidades de disquetes, ventiladores auxiliares, dispositivos
Zip, etc.
Cómo instalar una fuente ATX
Para la instalación necesitaremos un destornillador de punta de estrella (Phillips).
Ubicamos la fuente en el gabinete, asegurándonos de hacer coincidir los agujeros
y ajustamos bien los tornillos. Si no encaja fácilmente, no la fuerce, busque la
postura correcta de la fuente de alimentación.
Una vez fijada en el gabinete, procedemos a conectar la placa madre con el
conector principal de 20 pines y ya tendremos las diferentes tensiones distribuidas
entre los distintos dispositivos que estén conectadas a ella.
Conectada la placa madre, ahora estamos en condiciones de alimentar los
restantes elementos con los conectores más pequeños.
Cierre todo y encienda la PC, si no enciende, apáguela inmediatamente para no
dañar ninguna pieza e inspeccione todo, quizás haya conectado algo
incorrectamente.
TARJETA MADRE
Es una placa de circuito impreso a la que se conectan los componentes que
constituyen la computadora.
Constituido por circuitos integrados, entre los que se encuentra el chipset, que
sirve como centro de conexión entre el microprocesador, la RAM, las ranuras de
expansión y otros dispositivos.
Va instalada dentro de una caja o gabinete que por lo general está hecha de
chapa y tiene un panel para conectar dispositivos externos y muchos conectores
internos y zócalos para instalar componentes dentro de la caja.
Contiene un firmware llamado BIOS, que le permite realizar las funcionalidades
básicas, como pruebas de los dispositivos, vídeo y manejo del teclado,
reconocimiento de dispositivos y carga del sistema operativo.
COMPONENTES:
Una placa base típica admite los siguientes componentes:
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Uno o varios conectores de alimentación: por estos conectores, una
alimentación eléctrica proporciona a la placa base los diferentes voltajes e
intensidades necesarios para su funcionamiento.
El zócalo de CPU es un receptáculo que recibe el microprocesador y lo
conecta con el resto de componentes a través de la placa base.
Las ranuras de memoria RAM, en número de 2 a 6 en las placas base
comunes.
El chipset: una serie de circuitos electrónicos, que gestionan las
transferencias de datos entre los diferentes componentes de la
computadora (procesador, memoria, tarjeta gráfica,unidad de
almacenamiento secundario, etc.).
Se divide en dos secciones, el puente norte (northbridge) y el puente sur
(southbridge). El primero gestiona la interconexión entre el microprocesador, la
memoria RAM y la unidad de procesamiento gráfico; y el segundo entre los
periféricos y los dispositivos de almacenamiento, como los discos duros o las
unidades de disco óptico. Las nuevas líneas de procesadores de escritorio tienden
a integrar el propio controlador de memoria en el interior del procesador además
de que estas tardan en degradarse aproximadamente de 100 a 200 años.
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Un reloj: regula la velocidad de ejecución de las instrucciones del
microprocesador y de los periféricos internos.
La CMOS: una pequeña memoria que preserva cierta información
importante (como la configuración del equipo, fecha y hora), mientras el
equipo no está alimentado por electricidad.
La pila de la CMOS: proporciona la electricidad necesaria para operar el
circuito constantemente y que éste último no se apague perdiendo la serie
de configuraciones guardadas.
La BIOS: un programa registrado en una memoria no volátil (antiguamente
en memorias ROM, pero desde hace tiempo se emplean memorias flash).
Este programa es específico de la placa base y se encarga de la interfaz de
bajo nivel entre el microprocesador y algunos periféricos. Recupera, y
después ejecuta, las instrucciones del MBR (Master Boot Record), o
registradas en un disco duro o SSD, cuando arranca el sistema operativo.
Actualmente los ordenadores modernos sustituyen el MBR por el GPT y la
BIOS por Extensible Firmware Interface.
El bus (también llamado bus interno o en inglés front-side bus'): conecta el
microprocesador al chipset, está cayendo en desuso frente a
HyperTransport y Quickpath.
El bus de memoria conecta el chipset a la memoria temporal.
El bus de expansión (también llamado bus I/O): une el microprocesador a
los conectores entrada/salida y a las ranuras de expansión.
Los conectores de entrada/salida que cumplen normalmente con la norma
PC 99: estos conectores incluyen:
Los puertos PS2 para conectar el teclado o el ratón, estas interfaces
tienden a desaparecer a favor del USB
o Los puertos serie, por ejemplo para conectar dispositivos antiguos.
o Los puertos paralelos, por ejemplo para la conexión de antiguas
impresoras.
o Los puertos USB (en inglés Universal Serial Bus), por ejemplo para
conectar periféricos recientes.
o Los conectores RJ45, para conectarse a una red informática.
o Los conectores VGA, DVI, HDMI o Displayport para la conexión del
monitor de la computadora.
o Los conectores IDE o Serial ATA, para conectar dispositivos de
almacenamiento, tales como discos duros, unidades de estado sólido
y unidades de disco óptico.
o Los conectores de audio, para conectar dispositivos de audio, tales
como altavoces o micrófonos.
Las ranuras de expansión: se trata de receptáculos que pueden acoger
tarjetas de expansión (estas tarjetas se utilizan para agregar características
o aumentar el rendimiento de un ordenador; por ejemplo, un tarjeta gráfica
se puede añadir a un ordenador para mejorar el rendimiento 3D). Estos
puertos pueden ser puertos ISA (interfaz antigua), PCI (en inglés Peripheral
Component Interconnect) y, los más recientes, PCI Express.
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Con la evolución de las computadoras, más y más características se han integrado
en la placa base, tales como circuitos electrónicos para la gestión del vídeo IGP
(en inglés Integrated Graphic Processor), de sonido o de redes (10/100 Mbps/1
Gbps), evitando así la adición de tarjetas de expansión.
Tipos de bus
Los buses son espacios físicos que permiten el transporte de información y
energía entre dos puntos de la computadora.
Los buses generales son los siguientes:
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Bus de datos: son las líneas de comunicación por donde circulan los datos
externos e internos del microprocesador.
Bus de dirección: línea de comunicación por donde viaja la información
específica sobre la localización de la dirección de memoria del dato o
dispositivo al que se hace referencia.
Bus de control: línea de comunicación por donde se controla el
intercambio de información con un módulo de la unidad central y los
periféricos.
Bus de expansión: conjunto de líneas de comunicación encargado de
llevar el bus de datos, el bus de dirección y el de control a la tarjeta de
interfaz (entrada, salida) que se agrega a la tarjeta principal.
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Bus del sistema: todos los componentes de la CPU se vinculan a través
del bus de sistema, mediante distintos tipos de datos el microprocesador y
la memoria principal, que también involucra a la memoria caché de nivel 2.
La velocidad de transferencia del bus de sistema está determinada por la
frecuencia del bus y el ancho del mínimo
Puertos Entrada/Salida
En computación, entrada/salida, también abreviado E/S o I/O (del original
en inglés input/output), es la colección de interfaces que usan las distintas
unidades funcionales (subsistemas) de un sistema de procesamiento de
información para comunicarse unas con otras, o las señales (información)
enviadas a través de esas interfaces. Las entradas son las señales recibidas por la
unidad, mientras que las salidas son las señales enviadas por ésta.
Controlador de dispositivo
Los dispositivos de E/S están formados por una parte mecánica y una parte electrónica, esta
última se denomina controlador de dispositivo y generalmente la interfaz entre ambas
partes es de bajo nivel.
Por ejemplo el controlador de un disco duro convierte el flujo de bits recibido a los bloques
necesarios para la operación a realizar.
Dispositivos de entrada y salida
Para diferenciar los dispositivos tenemos dos enfoques posibles, el primero de ellos se
centra en el modo de almacenar la información (clasificando los dispositivos como de
bloque o de carácter) y el segundo enfoque se centra en el destinatario de la comunicación
(usuario, maquina, comunicadores).
Un dispositivo de bloque almacena la información en bloques de tamaño fijo. Al ser el
bloque la unidad básica de almacenamiento, todas las escrituras o lecturas se realizan
mediante múltiplos de un bloque. Es decir escribo 3 o 4 bloques, pero nunca 3,5 bloques. El
tamaño de los bloques suele variar entre 512 Bytes hasta 32.768 Bytes. Un disco duro
entraría dentro de esta definición. A diferencia de un dispositivo de bloque un dispositivo
de carácter, no maneja bloques fijo de información sino que envía o recibe un flujo de
caracteres. Dentro de esta clase podemos encontrar impresoras o interfaces de red.1
Entre cada categoría y dispositivo, hay grandes diferencias:
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velocidad de transferencia de datos: varios órdenes de magnitud para transferir los datos,
según las necesidades de cada dispositivo
aplicación: la funcionalidad para la que está diseñado un dispositivo tiene influencia sobre
el software por ende lo tendrá sobre el sistema operativo.
complejidad de control: cada dispositivo tiene una complejidad asociada, no es lo mismo
controlar un ratón que gestionar un disco duro.
unidad de transferencia: datos transferidos como un flujo de bytes/caracteres o en
bloques de tamaño fijo
representación de datos: cada dispositivo puede usar su propia codificación de datos
condiciones de error: el porqué del error, su manera de notificarlo así como sus
consecuencias difiere ampliamente entre los dispositivos
Algunos dispositivos de entrada y salida:
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Entrada:
o Teclado
o Ratón
o Joystick
o Lápiz óptico
o Micrófono
o Webcam
o Escáner
o Escáner de código de barras
Salida:
o Monitor
o Altavoz
o Auriculares
o Impresora
o Plotter
o Proyector
Entrada/salida:
o Unidades de almacenamiento
o CD
o DVD
o Módem
o Fax
o Memory cards
o USB
o Router
o Pantalla táctil
o Dispositivos hápticos
Un dispositivo háptico permite aun usuario tocar, sentir, manipular, crear, y cambiar objetos
tridimensionales simulados dentro de un ambiente virtual.
Tarjeta de Red
Una tarjeta de red o adaptador de red permite la comunicación con
aparatos conectados entre si y también permite compartir recursos entre dos o
más computadoras (discos duros, CD-ROM, impresoras, etc). A las tarjetas de red
también se les llama NIC (por network interface card; en español "tarjeta de
interfaz de red"). Hay diversos tipos de adaptadores en función del tipo de
cableado o arquitectura que se utilice en la red (coaxial fino, coaxial grueso, Token
Ring, etc.), pero actualmente el más común es del tipo Ethernet utilizando una
interfaz o conector RJ-45.
Token Ring
Las tarjetas para red Token Ring han caído hoy en día casi en desuso, debido a la
baja velocidad y elevado costo respecto de Ethernet.
ARCNET
Las tarjetas para red ARCNET utilizaban principalmente conectores BNC y/o RJ45.
Ethernet
Las tarjetas de red Ethernet utilizan conectores RJ-45 (10/100/1000) BNC (10),
AUI (10), MII (100), GMII (1000). El caso más habitual es el de la tarjeta o NIC con
un conector RJ-45, aunque durante la transición del uso mayoritario de cable
coaxial (10 Mbps) a par trenzado (100 Mbps) abundaron las tarjetas con
conectores BNC y RJ-45 e incluso BNC / AUI / RJ-45 (en muchas de ellas se
pueden ver serigrafiados los conectores no usados). Con la entrada de las redes
Gigabit y el que en las casas sea frecuente la presencias de varios ordenadores
comienzan a verse tarjetas y placas base (con NIC integradas) con 2 y hasta 4
puertos RJ-45, algo antes reservado a los servidores.
Pueden variar en función de la velocidad de transmisión, normalmente 10 Mbps ó
10/100 Mbps. Actualmente se están empezando a utilizar las de 1000 Mbps,
también conocida como Gigabit Ethernet y en algunos casos 10 Gigabit Ethernet,
utilizando también cable de par trenzado, pero de categoría 6, 6e y 7 que trabajan
a frecuencias más altas.
Las velocidades especificadas por los fabricantes son teóricas, por ejemplo las de
100 Mbps (13,1 MB/s) realmente pueden llegar como máximo a unos 78,4Mbps
(10,3 MB/s).Wi-Fi
Wi-Fi
También son NIC las tarjetas inalámbricas o wireless, las cuales vienen en
diferentes variedades dependiendo de la norma a la cual se ajusten, usualmente
son 802.11a, 802.11b y 802.11g. Las más populares son la 802.11b que transmite
a 11 Mbps (1,375 MB/s) con una distancia teórica de 100 metros y la 802.11g que
transmite a 54 Mbps (6,75 MB/s).
La velocidad real de transferencia que llega a alcanzar una tarjeta WiFi con
protocolo 11.b es de unos 4Mbps (0,5 MB/s) y las de protocolo 11.g llegan como
máximo a unos 20Mbps (2,6 MB/s). Actualmente el protocolo que se viene
utilizando es 11.n que es capaz de transmitir 600 Mbps. Actualmente la capa física
soporta una velocidad de 300Mbps, con el uso de dos flujos espaciales en un
canal de 40 MHz. Dependiendo del entorno, esto puede traducirse en un
rendimiento
percibido
por
el
usuario
de
100Mbps.