jueves, 21 de noviembre de 2013

SISTEMAS PLUG AN PLAY

Sistemas plug an play
(Enchufar y usar). Conocido también como PnP. Tecnología que permite a un dispositivo conectarse y ser usado en una computadora sin configurarlo; para ello el sistema operativo también debe soportar el dispositivo.
No debe confundirse con el término hot pluggin (conexión en caliente) que es la capacidad de un periférico de ser conectado o desconectado cuando está encendida la computadora.
El primer sistema operativo en incorporar plug-and-play fue Windows 95 de Microsoft, relativamente con buenos resultados.
Para que un dispositivo pueda ser plug-and-play debe:
* Estar libre de jumpers e interruptores externos (o funcionar correctamente con la configuración de fábrica).
* Ser capaz de anunciar automáticamente al sistema operativo qué clase de dispositivo es, su nombre y versión, entre otros datos. De esta manera el sistema puede buscar los drivers (controladores) adecuados para este.

* Ser completamente configurable desde el sistema operativo, como la selección del rango de direcciones de entrada/salida e interruptores que utiliza. Antes asignaciones las hacía la BIOS y la configuración debía hacerse manualmente en el sistema operativo

TARJETAS DE EXPANSION

Tarjetas de expancion
Las tarjetas de expansión son dispositivos con diversos circuitos integrados, y controladores que, insertadas en sus correspondientes ranuras de expansión, sirven para ampliar las capacidades de un ordenador. Las tarjetas de expansión más comunes sirven para añadir memoria, controladoras de unidad de disco, controladoras de vídeo, puertos serie o paralelo y dispositivos de módem internos. Por lo general, se suelen utilizar indistintamente los términos «placa» y «tarjeta» para referirse a todas las tarjetas de expansión.
En la actualidad las tarjetas suelen ser de tipo PCI, PCI Express o AGP. Como ejemplo de tarjetas que ya no se utilizan tenemos la de tipo Bus ISA.
Gracias al avance en la tecnología USB y a la integración de audio, video o red en la placa base, hoy en día son menos imprescindibles para tener un PC completamente funcional.
En general, las computadoras permiten de una a siete tarjetas de expansión, eso depende de la placa madre y del espacio disponible.
Existen algunas tarjetas de expansión que necesitan ocupar dos ranuras de expansión, e incluso, algunas tarjetas de expansión necesitan estar separadas de otras por cuestiones de temperatura (desperdiciándose así una o dos ranuras de expansión libres).
Las formas de conexión más comunes para las tarjetas de expansión son:
• ISA.
• PCI.
• AGP.
• PCI Express.
• CardBus o PC Card o PCMCIA (para notebooks).
• MCA .
• VLB.
• Compact flash (para computadoras handheld).
• Zorro (Commodore Amiga).
• NuBus (en Apple Macintosh).

Los tipos más comunes de tarjetas de expansión son:
• Tarjetas gráficas o de video.
• Tarjetas de sonido.
• Tarjetas de red.
• Tarjetas sintonizadores de TV (TV tuner).
• Módems internos.
• Tarjetas POST.
• Tarjetas de expansión de procesamiento de video.


Actualmente, muchas tarjetas de expansión ya no son necesarias pues vienen incluidas directamente en la placa madre o porque pueden reemplazarse con dispositivos que se conectan al puerto USB (o similares)




MEMORIAS

Memoria
En informática, la memoria (también llamada almacenamiento) se refiere a parte de los componentes que integran una computadora. Son dispositivos que retienen datos informáticos durante algún intervalo de tiempo. Las memorias de computadora proporcionan una de las principales funciones de la computación moderna, la retención o almacenamiento de información. Es uno de los componentes fundamentales de todas las computadoras modernas.
En la actualidad, memoria suele referirse a una forma de almacenamiento de estado sólido conocido como memoria RAM (memoria de acceso aleatorio, RAM por sus siglas en inglés random access memory) y otras veces se refiere a otras formas de almacenamiento rápido pero temporal. De forma similar, se refiere a formas de almacenamiento masivo como discos ópticos y tipos de almacenamiento magnético como discos duros y otros tipos de almacenamiento más lentos que las memorias RAM, pero de naturaleza más permanente. Además, se refleja una diferencia técnica importante y significativa entre memoria y dispositivos de almacenamiento masivo, que se ha ido diluyendo por el uso histórico de los términos "almacenamiento primario", para memorias de acceso aleatorio, y "almacenamiento secundario" para dispositivos de almacenamiento masivo.
Memoria RAM
Jerarquía de almacenamiento
Los componentes fundamentales de las computadoras de propósito general son la CPU, el espacio de almacenamiento y los dispositivos de entrada/salida. La habilidad para almacenar las instrucciones que forman un programa de computadora y la información que manipulan las instrucciones es lo que hace versátiles a las computadoras diseñadas según la arquitectura de programas almacenados
Una computadora digital representa toda la información usando el sistema binario. Texto, números, imágenes, sonido y casi cualquier otra forma de información puede ser transformada en una sucesión de bits, o dígitos binarios, cada uno de los cuales tiene un valor de 1 ó 0. La unidad de almacenamiento más común es el byte, igual a 8 bits.
Almacenamiento primario
La memoria primaria está directamente conectada a la CPU de la computadora. Debe estar presente para que la CPU efectúe cualquier función. El almacenamiento primario consta, pues, de la memoria primaria del sistema; contiene los programas en ejecución y los datos con que operan. Se puede transferir información muy rápidamente  entre un registro del microprocesador y localizaciones del almacenamiento principal.
El almacenamiento lleva por principal requisito que cualquiera de sus localidades debe ser directamente direccionable, esto es, todo dato contenido en memoria debe poder encontrarse basándose en su dirección.
La gran diferencia de velocidad entre el procesador y la memoria primaria dio origen a la memoria caché. Esta es una memoria de muy alta velocidad, típicamente entre 10 y 100 veces más que la memoria primaria, y se emplea para mejorar la eficiencia o rendimiento del CPU.

Almacenamiento secundario
La memoria secundaria requiere que la computadora use sus canales de entrada/salida para acceder a la información y se utiliza para almacenamiento a largo plazo de información persistente.
Habitualmente, la memoria secundaria o de almacenamiento masivo tiene mayor capacidad que la memoria primaria, pero es mucho más lenta. En las computadoras modernas, los discos duros suelen usarse como dispositivos de almacenamiento masivo. El tiempo necesario para acceder a un byte de información dado almacenado en un disco duro de platos magnéticos es de unas milésimas de segundo (milisegundos). En cambio, el tiempo para acceder al mismo tipo de información en una memoria de acceso aleatorio (RAM) se mide en mil-millonésimas de segundo (nanosegundos).
Por lo tanto, el uso de la memoria virtual, que es cerca de un millón de veces más lenta que memoria “verdadera”, ralentiza apreciablemente el funcionamiento de cualquier computadora.
Almacenamiento terciario
La memoria terciaria es un sistema en el que un brazo robótico conectará o desmontará desconectará un medio de almacenamiento masivo fuera de línea según lo solicite el sistema operativo de la computadora. La memoria terciaria se usa en el área del almacenamiento industrial, la computación científica en grandes sistemas informáticos y en redes empresariales. Este tipo de memoria es algo que los usuarios de computadoras personales normales nunca ven de primera mano.
Almacenamiento fuera de línea
El almacenamiento fuera de línea es un sistema donde el medio de almacenamiento puede ser extraído fácilmente del dispositivo de almacenamiento. Estos medios de almacenamiento suelen usarse para transporte y archivo de datos. En computadoras modernas son de uso habitual para este propósito los disquetes, discos ópticos y las memorias flash, incluyendo las unidades USB.
Almacenamiento de red
El almacenamiento de red es cualquier tipo de almacenamiento de computadora que incluye el hecho de acceder a la información a través de una red informática.
El almacenamiento asociado a red es una memoria secundaria o terciaria que reside en una computadora a la que otra de éstas puede acceder a través de una red de área local, una red de área extensa, una red privada virtual o, en el caso de almacenamientos de archivos en línea, internet.
Características de las memorias
La división entre primario, secundario, terciario, fuera de línea se basa en la jerarquía de memoria o distancia desde la unidad central de proceso. Hay otras formas de caracterizar a los distintos tipos de memoria.
Volatilidad de la información
La memoria volátil requiere energía constante para mantener la información almacenada. La memoria volátil se suele usar sólo en memorias primarias. La memoria RAM es una memoria volátil, ya que pierde información en la falta de energía eléctrica.

La memoria no volátil retendrá la información almacenada incluso si no recibe corriente eléctrica constantemente, como es el caso de la memoria ROM. Se usa para almacenamientos a largo plazo y, por tanto, se usa en memorias secundarias, terciarias y fuera de línea.
Memoria RAM
Memoria RAM

PUERTOS DE COMUNICACION



Los puertos de comunicación, como su nombre indica, son una serie de puertos que sirven para comunicar nuestro ordenador con los periféricos u otros ordenadores. Se trata en definitiva de dispositivos I/O (Imput/Output, o Entrada/Salida)
En la informática, un puerto es una forma genérica de denominar a una interfaz a través de la cual los diferentes tipos de datos se pueden enviar y recibir. Dicha interfaz puede ser de tipo físico, o puede ser a nivel de software , en cuyo caso se usa frecuentemente el término puerto lógico.
Se denomina así a una zona, o localización, de la memoria de un ordenador que se asocia con un puerto físico o con un canal de comunicación, y que proporciona un espacio para el almacenamiento temporal de la información que se va a transferir entre la localización de memoria y el canal de comunicación.
PUERTO SERIE (RS-232).
Los puertos RS-232, también conocidos como puertos serie y como puertos COM son uno de los primeros puertos de comunicaciones incorporados a los PC, pero también uno de los más ineficaces.
El interface de este tipo de puerto suele ser de dos tipos, de 9 pines (normalmente señalado como COM1) y de 25 pines(normalmente señalado como COM2), siendo estos conectores de tipo MACHO en la parte del PC. En un principio todas las placas base contaban con ambos tipos de puerto serie. Posteriormente el puerto de 25 pines desapareció y las placas incorporaban 2 puertos de 9 pines y en la actualidad solo suelen tener un puerto COM de 9 pines, siendo cada vez mas frecuentes las placas que ni siquiera traen este o bien que lo traen en una chapita independiente.
La capacidad máxima que se alcanza en este tipo de puerto es de 20KB/s.
En cuanto a la velocidad, en el caso de los puertos RS-232 la unidad de medida es el Baudio, en lugar de utilizar el más habitual hoy en día de bit por segundo, siendo el ratio de entre 75 baudios y 128000 baudios, aunque los más utilizados son 9600, 14400 y 19200 baudios.
En cuanto a la distancia permitida en este tipo de conexiones, en la práctica, dependiendo del dispositivo a conectar, permite distancias de hasta unos 40 metros, pero la velocidad permitida es inversamente proporcional a la distancia.
A pesar de estar cayendo en desuso, este puerto sigue siendo muy utilizado en las comunicaciones de las cajas registradoras, visores, impresoras de tickets y unidades lectoras/grabadoras de EPROM y en general para las conexiones de configuración de numerosos dispositivos. Existen también adaptadores de COM 9 a COM 25.
En cuanto a los puertos COM hay que hacer una aclaración. Los PC reconocen como puerto COM a todo puerto que se crea destinado a comunicaciones (independientemente de su interface), como pueden ser los puertos de comunicación creados por un BlueTooth

  


PUERTO PARALELO.
El puerto paralelo más conocido es el puerto de impresora, también conocido como Puerto LPT. A veces se le denomina Centronic, que es el nombre que recibe el conector del extremo correspondiente a la impresora, siendo el conector de la parte del ordenador un conector de 25 pines del tipo HEMBRA.
El puerto paralelo envía un byte o más de datos a la vez por dferentes hilos, mas una serie de bits de control, creando un bus de datos. En este aspecto de comporta de forma diferente al puerto serie, que hace el envío bit a bit, y por el mismo hilo.
Hay en el ordenador otros puertos paralelo, aunque rara vez se piense en ellos como tales. Se trata de los puertos paralelos IDE, que también reciben el noimbre de PATA o el puerto SCSI, este último usado sobre todo en Macintosh y en servidores, mas que nada por su alto costo

  


PUERTOS USB.
El puerto USB fue creado en el año 1.996 por un grupo de 7 empresas (IBM, Intel, Compaq, Microsoft, NEC, Digital Equipment Corporation y Northern Telecom) para buscar una respuesta a los límites de conectividad de los ordenadores, así como al límite de velocidad que tienen los puertos RS-232 y los puertos paralelos LPT.
El puerto USB tiene entre sus ventajas, además de una mayor velocidad de transmisión, el que a través del mismo puerto se pueden alimentar periféricos de bajo consumo. También es posible conectar en teoría hasta 127 periféricos al mismo puerto, aunque en este caso hay que contar los concentradores como periféricos.
El tipo de conector estándar en el ordenador es el denominado tipo A con 4 contactos, dos para datos y dos para alimentación, pero en la conexión al periférico no hay ningún estándar, habiendo multitud de tipos diferentes de conectores, si bien el más utilizado es el tipo B. También son muy utilizados los tipos Mini USB y Micro USB, este último sobre todo en teléfonos móviles.
En cuanto a las capacidades y tipos, tenemos varios tipos diferentes de puertos USB:
USB 1.1:, ya prácticamente en desuso, que presentaba dos velocidades de transmisión diferentes, 1.5Mb/s para teclados, ratones y otros dispositivos que no necesitan mayores velocidades, y una velocidad máxima de 12Mb/s.
USB 2.0:, aparecido en abril de 2.000 ante la necesidad de una mayor velocidad de transmisión, llegando esta hasta los 480Mb/s teóricos (en la práctica es muy difícil alcanzar esa velocidad).


           


PUERTOS IEEE 1394 O FIREWIRE.
Este tipo de puerto fue inventado por Apple a mediados de los años 90 para solucionar el problema de conectividad y velocidad que existía incluso con el USB 1.1.
Tiene la posibilidad de conectar en el mismo bus hasta 63 dispositivos y es totalmente compatible tanto con Mac como con PC, permitiendo incluso la interconexión de ambos.
El IEEE 1394 trabaja a una velocidad de 400Mb/s y permite la alimentación de dispositivos con un consumo superior al permitido por el USB 2.0 (hasta 45w).
Esta velocidad en teoría es inferior a la ofrecida por el USB 2.0, pero en la práctica es algo mayor, y sobre todo más estable, lo que hace del IEEE 1394 el puerto ideal para la conexión de dispositivos de vídeo al ordenador.
En cuanto a los conectores, existen dos versiones. Una de 6 contactos (4 de datos y 2 de alimentación) y otra de solo 4 contactos, en la que se han eliminado los contactos de alimentación



PUERTO IrDA (INFRARROJOS).
Los puertos IrDA se utilizan para comunicación inalámbrica entre los dispositivos y el ordenador. Su creación de debe entre otros a HP, IBM y Sharp.
Soporta unas velocidades de entre 9600bps y 4Mbps en modo bidireccional, por lo que su uso es bastante amplio, si bien el más extendido quizás sea la conexión entre teléfonos móviles, tanto entre sí como con ordenadores.
Su uso está siendo abandonado poco a poco en favor de los dispositivos BlueThooth, ya que los dispositivos IrDA presentan una serie de inconvenientes que se han superado con la tecnología BlueThooth.
Entre estos inconvenientes cabe destacar que ambos objetos (transmisor y receptor) deben estar viéndose, en un ángulo máximo de 30º y a una distancia no superior a un metro.
Este tipo de puertos es más habitual en ordenadores portátiles que en ordenadores de sobremesa, en los que se suelen usar adaptadores USB IrDA.

             

CONEXIONES ETHERNET (RJ-45).
Este tipo de conexión está presente hoy en día en la práctica totalidad de las placas base a la venta, y por consiguiente en los ordenadores que se venden, siendo muy utilizado para las conexiones red, incluidas las conexiones a Internet por router.
Este tipo de conexiones recibe el nombre de la tecnología empleada en este tipo de conexiones, cuyo uso principal son las conexiones de red, aunque también se pueden usar para conectar dispositivos que trabajen bajo el estándar IEEE 802.3. De entre estos dispositivos, quizás el que puede resultar más familiar son las impresoras con conexión de red.

CONECTORES PS/2.
Los ordenadores suelen tener dos conectores PS/2 dedicados, uno para el teclado (comúnmente de color violeta claro) y otro para el ratón (que suele ser verde claro). Estos conectores fueron introducidas en el año 1.987 por IBM y se han convertido en los conectores estándar para este tipo de dispositivos, en sustitución de los conectores DIN para teclado y de los puerto serie para ratón.



miércoles, 20 de noviembre de 2013

BUSES


Buses de comunicación en un circuito impreso.
En arquitectura de computadores, el bus (o canal) es un sistema digital que transfiere datos entre los componentes de una computadora o entre computadoras. Está formado por cables o pistas en un circuito impreso, dispositivos como resistores y condensadores además de circuitos integrados.
En los primeros computadores electrónicos, todos los buses eran de tipo paralelo, de manera que la comunicación entre las partes del computador se hacía por medio de cintas o muchas pistas en el circuito impreso, en los cuales cada conductor tiene una función fija y la conexión es sencilla requiriendo únicamente puertos de entrada y de salida para cada dispositivo.
Existen diversas especificaciones de que un bus se define en un conjunto de características mecánicas como conectores, cables y tarjetas, además de protocolos eléctricos y de señales.
Funcionamiento
La función del bus es la de permitir la conexión lógica entre distintos subsistemas de un sistema digital, enviando datos entre dispositivos de distintos órdenes: desde dentro de los mismos circuitos integrados, hasta equipos digitales completos que forman parte de supercomputadoras.
La mayoría de los buses están basados en conductores metálicos por los cuales se trasmiten señales eléctricas que son enviadas y recibidas con la ayuda de integrados que poseen una interfaz del bus dado y se encargan de manejar las señales y entregarlas como datos útiles. Las señales digitales que se trasmiten son de datos, de direcciones o señales de control.
Los buses definen su capacidad de acuerdo a la frecuencia máxima de envío y al ancho de los datos. Por lo general estos valores son inversamente proporcionales: si se tiene una alta frecuencia, el ancho de datos debe ser pequeño. Esto se debe a que la interferencia entre las señales y la dificultad de sincronizarlas, crecen con la frecuencia, de manera que un bus con pocas señales es menos susceptible a esos problemas y puede funcionar a alta velocidad.
Todos los buses de computador tienen funciones especiales como las interrupciones y las DMA que permiten que un dispositivo periférico acceda a una CPU o a la memoria usando el mínimo de recursos.
Primera generación
Los primeros computadores tenían 2 sistemas de buses, uno para la memoria y otro para los demás dispositivos. La CPU tenía que acceder a dos sistemas con instrucciones para cada uno, protocolos y sincronizaciones diferentes.
La empresa DEC notó que el uso de dos buses no era necesario si se combinaban las direcciones de memoria con las de los periféricos en un solo espacio de memoria (mapeo), de manera que la arquitectura se simplificaba ahorrando costos de fabricación en equipos fabricados en masa, como eran los primeros minicomputadores.
Los primeros microcomputadores se basaban en la conexión de varias tarjetas de circuito impreso a un bus Backplane pasivo que servía de eje al sistema. En ese bus se conectaba la tarjeta de PU que realiza las funciones de árbitro de las comunicaciones con las demás tarjetas de dispositivo conectadas; las tarjetas incluían la memoria, controladoras de diskette y disco, adaptadores de vídeo. La CPU escribía o leía los datos apuntando a la dirección que tuviera el dispositivo buscado en el espacio único de direcciones haciendo que la información fluyera a través del bus principal.
Segunda generación
El hecho de que el bus fuera pasivo y que usara la CPU como control, representaba varios problemas para la ampliación y modernización de cualquier sistema con esa arquitectura. Además que la CPU utilizaba una parte considerable de su potencia en controlar el bus.
Desde que los procesadores empezaron a funcionar con frecuencias más altas, se hizo necesario jerarquizar los buses de acuerdo a su frecuencia: se creó el concepto de bus de sistema (conexión entre el procesador y la RAM) y de buses de expansión, haciendo necesario el uso de un chipset.
El bus ISA utilizado como backplane en el PC IBM original pasó de ser un bus de sistema a uno de expansión, dejando su arbitraje a un integrado del chipset e implementando un bus a una frecuencia más alta para conectar la memoria con el procesador.
En cambio, el bus Nubus era independiente desde su creación, tenía un controlador propio y presentaba una interfaz estándar al resto del sistema, permitiendo su inclusión en diferentes arquitecturas. Fue usado en diversos equipos, incluyendo algunos de Apple y se caracterizaba por tener un ancho de 32 bits y algunas capacidades Plug and Play (autoconfiguración), que lo hacían muy versátil y adelantado a su tiempo.
Tercera generación
Los buses de tercera generación se caracterizan por tener conexiones punto a punto, a diferencia de los buses arriba nombrados en los que se comparten señales de reloj. Esto se logra reduciendo fuertemente el número de conexiones que presenta cada dispositivo usando interfaces seriales. Entonces cada dispositivo puede negociar las características de enlace al inicio de la conexión y en algunos casos de manera dinámica, al igual que sucede en las redes de comunicaciones.
Tipos de bus
Existen dos grandes tipos clasificados por el método de envío de la información: bus paralelo o bus serie.
Hay diferencias en el desempeño y hasta hace unos años se consideraba que el uso apropiado dependía de la longitud física de la conexión: para cortas distancias el bus paralelo, para largas el serial.
Bus paralelo
Es un bus en el cual los datos son enviados por bytes al mismo tiempo, con la ayuda de varias líneas que tienen funciones fijas. La cantidad de datos enviada es bastante grande con una frecuencia moderada y es igual al ancho de los datos por la frecuencia de funcionamiento. En los computadores ha sido usado de manera intensiva, desde el bus del procesador, los buses de discos duros, tarjetas de expansión y de vídeo, hasta las impresoras.
Un bus paralelo tiene conexiones físicas complejas, pero la lógica es sencilla, que lo hace útil en sistemas con poco poder de cómputo. En los primeros microcomputadores, el bus era simplemente la extensión del bus del procesador y los demás integrados "escuchan" las línea de direcciones, en espera de recibir instrucciones.
Bus serial

En este los datos son enviados, bit a bit y se reconstruyen por medio de registros o rutinas de software. Está formado por pocos conductores y su ancho de banda depende de la frecuencia. Es usado desde hace menos de 10 años en buses para discos duros, unidades de estado sólido, tarjetas de expansión y para el bus del procesador.


                    




PARALELOS