Tema 2 . Periféricos: conectividad y administración. Elementos de impresión. Elementos de almacenamiento. Elementos de visualización y digitalización.

Tema 2 . Periféricos: conectividad y administración.

Elementos de impresión.

Elementos de almacenamiento.

Elementos de visualización y digitalización.

1. Periféricos: conectividad y administración
1.1. Periféricos; definición y clasificación

Un sistema informático es la combinación formada por un equipo informático (hard-
ware y software) y la o las personas que lo manejan. Podemos definir por tanto un perifé-
rico como un dispositivo hardware de un ordenador que sirve de comunicación entre el

ente humano y el equipo informático.
Son los dispositivos encargados de la transferencia de información entre el ordenador
y el medio exterior.
Dichos periféricos necesitan de unos elementos controladores que informen en cada

momento al procesador de su estado, para que éste pueda utilizarlos o espere a que estén dis-
ponibles.

Los podemos clasificar:
1.1.1. Según su función
Dependen del flujo de la información:

— Entrada: son aquellos cuya misión es la de recoger información para entregárse-
la al procesador, por ejemplo el teclado.

— Salida: son los dispositivos encargados de extraer la información del ordenador y
hacerla accesible al usuario, por ejemplo la impresora.
— Entrada/salida: son los dispositivos que pueden cumplir las dos funciones anteriores.
— Almacenamiento: son dispositivos utilizados para grabar y/o leer información de
un soporte, por ejemplo una disquetera o un lector de CD. Debe observarse que

éstos no son los soportes (discos, que sería memorias) sino los elementos capa-
ces de leer o escribir en dicho soporte.

1.1.2. Según acceso
Se pueden distinguir dos tipos:
— De acceso secuencial: son los dispositivos que leen el contenido anterior a un
dato antes de localizar el mismo, por ejemplo cinta magnética.
— De acceso directo: aquellos en los que se puede acceder a un dato sin tener que
leer todos los anteriores.
1.1.3. Dependiendo de su ubicación
— Locales: están próximos a la CPU que los dirige.
— Remotos: están alejados de la CPU que los controla, normalmente
en edificios distintos.

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Periféricos: conectividad y administración

1.2. Conectividad
1.2.1. Cuestiones generales
Para sincronizar el funcionamiento de un periférico, necesitamos de un hardware que
sirva de intermediario entre él y la CPU. A dicho hardware se le denomina controlador de
entrada/salida.
Este hardware puede ser un sencillo chip, o bien una tarjeta o circuito impreso con
diversos componentes electrónicos.
Los controladores se conectan a la CPU por un interfaz estándar, normalmente el bus
de datos o de direcciones, y al periférico por un conector adecuado a tal efecto, como
puede ser un db25, db9, etc.
El controlador contiene una serie de registros a los cuales tiene acceso la cpu y en los
que se obtiene la información del periférico. Estos registros son entre otros:
— Registro de control: se establecen las órdenes para el controlador.
— Registro de estado: se almacena la disponibilidad u ocupación del periférico en
cada momento.

— Registro de entrada de datos: se almacena la información que proviene del peri-
férico (típico de los periféricos de entrada).

— Registro de salida de datos: se almacena la información que va destinada al peri-
férico (típico de periféricos de salida).

Para acceder a estos registros la CPU utilizará distintos métodos. Como los dispositi-
vos son más lentos que dicha CPU, las operaciones de E/S se dividen en:

— Sincronización: la CPU debe esperar a que el dispositivo esté listo.
— Transferencia: se envía el dato desde la memoria al dispositivo (salida) o desde el
dispositivo a la memoria (entrada).
Estas funciones se pueden hacer mediante hardware, donde los elementos hardware
se encargan de realizar las operaciones, o por software, donde la CPU ejecuta un programa
cuyas instrucciones acceden a los registros del controlador para realizar la operación y nos
podemos encontrar con tres tipos de funciones:
A) Polling o entrada/salida por sondeo
La CPU realiza por software tanto la sincronización como la transferencia, realizando
siempre el siguiente procedimiento:
1. Lectura del estado del dispositivo.
2. Si no está preparado vuelve al punto 1 comprueba de nuevo.
3. Transferir dato.
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Tecnología básica

Para un conjunto de datos se repiten los pasos anteriores tantas veces como sea nece-
sario.

B) Entrada/salida por interrupciones

La sincronización se hace por hardware. Siempre que el dispositivo esté listo transmi-
te una señal hardware a la CPU, de forma que ésta no tiene que hacer la comprobación de

su estado.
Dicha señal se denomina interrupción. Cuando la CPU recibe dicha señal, abandona

la ejecución del programa que está ejecutando en ese momento y salta a una rutina de tra-
tamiento de interrupción. Esta rutina transfiere el dato sin necesidad de sincronización.

Cuando finaliza la rutina la CPU retorna al programa que estaba ejecutando.
Las instrucciones para controlar el funcionamiento del periférico, solo se ejecutan una
vez antes de comenzar la transferencia, es decir al arranque del sistema. A partir de ahí el
controlador se encargará de emitir la señal necesaria cuando deba transmitir un dato.
C) Entrada/salida por acceso directo a memoria (dma)
En este caso además del controlador del dispositivo se cuenta con otro controlador de

acceso a memoria. Ambos controladores son programados, y el hardware de dichos con-
troladores se encargará de todo. Esta transferencia es mucho más rápida que los anteriores

métodos, y es muy eficiente para gran volumen de datos transferidos.

La CPU solo interviene en la inicialización de los controladores y en la toma de con-
trol cuando acaba la rutina de salto.

1.2.2. Tipos de controladoras
La interconexión entre la unidad de control y los periféricos se realiza a través de la
controladora, la cual actualmente va incluida en la placa base. Esta controladora se puede
habilitar o deshabilitar desde la configuración de la BIOS.
La controladora gestiona discos duros, grabadoras, lectoras de CDs, lectoras de DVDs,
acceso a puestos,…
Cuando enchufamos un dispositivo en un puerto con el equipo encendido (a no ser
que sea USB) es la controladora la que se puede quemar. Se configura por tanto desde la

propia BIOS. Antiguamente estas controladoras venían en tarjetas independientes, no obs-
tante hoy en día también es posible comprarlas guardando por supuesto compatibilidad

con el bus del sistema y también con el tipo de dispositivo al que conectarla.
Cuando se instala un elemento, es necesario realizar una configuración

hardware de la misma. Esto implica la asignación de una interrupción, direc-
ción de memoria,… además el elemento deberá ser configurado mediante

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Periféricos: conectividad y administración

software (drivers). Éstos son necesarios para que se produzca la comunicación entre dis-
positivo y el resto del equipo. La opción “Autoscan” permite que sea la propia tarjeta quien

encuentre su dirección de memoria, DMA,…
El PnP es una característica por la que la propia máquina es capaz de detectar qué tiene
conectado y configurarlo de modo automático.

Cuando accedemos a un componente por tanto trabajamos con los siguientes recur-
sos:

— Líneas de interrupción.
— Direcciones de memoria.
— Acceso directo a memoria (siempre y cuando lo permita).
El PnP permite controlar estos recursos de modo automático.
Cuando se arranque el equipo, la BIOS toma el control y comprueba el estado del
equipo en el proceso de POST. Una vez realizado el chequeo, cede el control al sistema
operativo. Este operativo ejecuta unos programas que actúan como interfaces entre el
mismo y los dispositivos conectados, estos controladores especiales recibe el nombre de

enumeradores. Éstos le indican al sistema operativo que van a controlar y qué recursos pre-
cisa, almacenando el sistema esta información en una base de datos implementada en la

memoria principal que recibe el nombre de árbol de hardware. Luego el sistema operativo

analiza qué recursos asigna a cada componente recogido en el árbol de hardware (direc-
ción de memoria, DMA, …). Este proceso de asignación recibe el hombre de arbitraje de

recursos.
Una vez realizada la asignación, el sistema operativo comunica a cada enumerador los

recursos asignados a cada dispositivo y éstos guardan información en los registros progra-
mables de los periféricos. Luego el sistema operativo busca qué controlador es ideal para

cada dispositivo. En caso de no encontrarlo se lo solicita al usuario del sistema. Un control
de dispositivo es el software que facilite información sobre el hardware con el cual ha de
comunicarse el sistema operativo. Reciben el nombre de drivers.
Las interrupciones son líneas por las que los dispositivos establecen comunicación con
la CPU para solicitar alguna operación. En total son 16 que pasamos a numerar:
Interrupción Utilidad
IRQ0 Timer Output 0
IRQ1 Teclado
IRQ2 Reservada
IRQ3 Puerto serie COM 2
IRQ4 Puerto serie COM 1
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Tecnología básica

IRQ5 Libre
IRQ6 Controlador unida dde discos
IRQ7 Puerto paralelo LPT 1
IRQ8 Reloj-Calendario
IRQ9 Libre
IRQ10 Libre
IRQ11 Pantalla
IRQ12 Raton PS-2
IRQ13 Coprocesador matematico
IRQ14 Interfaz primaria para discos
IRQ15 Interfaz secundaria para discos
A) Controladoras de discos duros
Permiten una comunicación con estos dispositivos, vamos a destacar:

— MFM. Modified Frecuency Modulation. Gestiona un disco con la capacidad infe-
rior a 50 megas.

— RLL. Run Lenght Limited. Admite hasta 26 sectores.
— ESDI. Enhanced Small Device Interface. Transporta los datos directamente sin
codificarlos.

— SCSI. Small Computer System Interface. De un microcontrolador que se encar-
ga de la gestión. No es necesario que se declare en la BIOS.

— IDE. Integrated Drive Electronics. Dispositivo con electrónica integrada. Trabaja
segun la filosofía ATA, derivando en montar ciertos dispositivos de control en el
disco duro y eliminarlos de la controladora.
— EIDE. Extended IDE. Se rigen por la normativa ATA-2. Permite manejar hasta

cuatro dispositivos a la vez mediante dos canales. Cada canal soporta un dispo-
sitivo esclavo (slave) y otro maestro (master).

B) Controladoras de disqueteras
Admite un máximo de dos (A-B). El tipo de disquete dependerá de la
definición realizada en la BIOS del ordenador.

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Periféricos: conectividad y administración

C) Controladora de puertos
Gestiona la comunicación de los puertos. Todos los puertos (sean del tipo que sean)
siguen dependiendo de la controladora y la configuración de la misma se realizará sobre la
propia tarjeta o desde la propia BIOS si se encontrase integrada en la placa base.
Los puertos tienen requerimientos con respeto al microprocesador: interrupciones y
direcciones de memoria. Cada puerto precisa de una interrupción para poder indicar al

microprocesador los eventos que pueden ocurrir; por ejemplo: al puerto COM1 se le asig-
na la dirección 3F8 y la interrupción IRQ4.

• Puertos serie

Manejan pocos periféricos. Transmite bit a bit de forma asíncrona. El sistema opera-
tivo los identifica como COM <<no>>.

Físicamente suele ser el tipo 9 pines macho o 25 pines macho (antiguamente).

En estos puertos quien controla la trasmisión es un integrado L.S.I. llamado transmi-
sor receptor asíncrono universal (UART-Universal Asynchronus Receive/Transmiter). Entre

las funciones de este dispositivo tenemos:
— Manejo de las interrupciones de los dispositivos conectados al puerto.
— Conversión de los datos serie-paralelo; paralelo-serie.
— Delimitar las tramas.
— Controlar la paridad.

La UART dispone de una estructura de tipo FIFO. Es frecuente que los sistemas ope-
rativos gestionen de forma específica la UART para aumentar el rendimiento. La gran dife-
rencia de una UART a otra es el buffer:

— Sin buffer: UART 8250, UART 16450.
— Con buffer: UART 16550A (con un buffer de 16 bytes), UART 16750( 64 bytes).
• Puertos paralelo
Permiten la transmisión simultánea de datos por los canales, generalmente de un byte
completo. En el sistema operativo lo identifica con LPT <<no>>. Físicamente se trata de un
puerto de 25 de hembra.
Según la norma IEE 1284, existen los siguientes modos de transmisión de datos:
— Unidireccionales.
• Ordenador-periférico. Modo compatible. Se le conoce como
Fast Centronics o modo FIFO de puerto paralelo. Su velocidad

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Tecnología básica

varía de 150 Kb/s como por ejemplo en la impresora a 500 Kb/s utilizando
la norma IEE 1284.

• Periférico-ordenador. Modo byte. Amerita el puerto como lector de entra-
das.

— Bidireccionales.
• Modo EPP. Entre 500 Kb/s y 2 Mb/s. Transfieren tanto al periférico como al
ordenador. Trabajan con un protocolo de dos ciclos que se subdividen en
cuatro: datos (lectura y escritura) y direcciones (lectura y escritura).
• Modo ECP. Puerto de capacidad extendida. El canal de dirección se usará
para sistemas lógicos múltiples de dirección con un sistema físico único.
Con éste se puedeN conectar diferentes dispositivos periféricos al mismo
puerto.
Tanto el modo EPP como el modo ECP usan hardware para ayudar a la transmisión
de datos. El control de entrada y salida controlará todo el intercambio de la transmisión de
datos al periférico.
• Puertos USB. Universal Serial Bus. Bus de Serie Universal
Puerto digital de cuatro pines que permite conectar en caliente. Un cable USB está
compuesto por cuatro conductores: dos de potencia y dos de datos, rodeados de una capa

de blindaje para evitar interferencias. Por los conductores de potencia pueden proporcio-
narse cinco voltios a aquellos dispositivos que así lo requieran (como cámaras de vídeo-
conferencia y lectores de tarjetas de memoria), o recibir las comunicaciones de dispositi-
vos con mayor consumo de energía (impresoras, discos, quemadores). Cuando se deben

conectar más dispositivos de los que ya ocupan puertos USB, es indispensable usar un con-
centrador USB (Hub). El concentrador amplía la cantidad de puertos disponibles para

otros dispositivos. Un solo ordenador, combinando cables de no más de cinco metros de
longitud cada uno y concentradores, puede tener asociados hasta 127 dispositivos USB
incluyendo los concentradores.
El estándar USB 1.1 tiene dos velocidades de transferencia: 1.5 Mbit/s para teclados,
ratón, joysticks, etc., y velocidad completa a 12 Mbit/s. La mayor ventaja del estándar USB
2.0 es añadir un modo de alta velocidad de 480 Mbit/s.
— El USB-1 trabaja con dos velocidades de acceso baja a 1,5 Mbps.y alta a 12
Mbps.
— El USB-2 tiene una velocidad que varía entre 360 y 480 Mbps.
El USB necesita de un ordenador (host) que maneje a los dispositivos.
El USB 1.0 fue desarrollado a finales de 1996 por siete empresas: IBM, Intel,
Northern Telecom, Compaq, Microsoft, Digital Equipment Corporation y NEC.

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Periféricos: conectividad y administración

El estándar USB 1.1 nació para solucionar problemas de ambigüedad en la especifi-
cación 1.0 y para facilitar el trabajo a los desarrolladores tanto de software como de hard-
ware sin que hubiera que hacer cambios en los dispositivos para hacerlos funcionar bajo

esta versión.
El estándar incluye la transmisión de energía eléctrica al dispositivo conectado.

El diseño del USB mejora las capacidades plug-and-play permitiendo a esos dispositi-
vos ser conectados o deconectados al sistema sin necesidad de reiniciar. Cuando se conec-
ta un nuevo dispositivo, el equipo lo enumera y agrega el software necesario para que

pueda funcionar.

El USB puede conectar periféricos como ratones, teclados, escáneres, cámaras digita-
les, impresoras, discos duros, y componentes de red.

Para dispositivos impresoras, escáneres y cámaras digitales, el USB se ha convertido en
el método estándar de conexión.
Para discos duros el USB de momento no ha reeemplazado a los buses como el ATA
(IDE), el SCSI y SATA porque el USB tiene un rendimiento un poco más lento. El nuevo
estándar Serial ATA permite tasas de transferencia hasta 600 MB por segundo.
El USB compite con FireWire (que veremos en el siguiente apartado), excepto en el
área de cámaras digitales portables, ya que el USB tiene limitaciones tecnológicas que
hacen necesaria la presencia de un host.
Una extensión del USB llamada “USB-On-The-Go” permite a un puerto actuar como
servidor o como dispositivo – esto se determina por qué lado del cable está conectado al

aparato. Incluso después de que el cable está conectado y las unidades se están comuni-
cando, las 2 unidades pueden “cambiar de papel” bajo el control de un programa. Esta faci-
lidad está específicamente diseñada para dispositivos como PDA, donde el enlace USB

podría conectarse a un PC como un dispositivo, y conectarse como servidor a un teclado
o ratón. El “USB-On-The-Go” también ha diseñado dos conectores pequeños, el mini-A y
el mini-B. USB On-The-Go define las siguientes características añadidas a la especificación
USB:
— Un nuevo éstandar para conectores USB y cables (Miniconectores).
— El hecho de que dispositivos que antes eran solamente periféricos ahora puedan
ser hosts (dual-role devices).

— La capacidad de ser host y periférico y cambiar dinámicamente de rol segun con-
venga (el uso del Host Negotiation Protocol o HNP para el cambio de rol).

— Protocolo de petición sesión (Session Request Protocol o SRP).

— Requisitos de bajo consumo para promocionar el USB en dispositi-
vos alimentados con baterías (opción Micropower añadido a las ya

existentes low y high power).
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Tecnología básica

• Puerto FIREWIRE (IEEE 1394)
El IEEE 1394 o FireWire es un estándar multiplataforma para entrada/salida de datos
en serie a gran velocidad. Suele utilizarse para la interconexión de dispositivos digitales
como cámaras digitales y videocámaras a ordenadores.

Es un transmisor receptor de datos de alta velocidad en bus serie. Admite hasta 63 dis-
positivos. Ofrece la posibilidad de conexión de diferentes dispositivos sin la necesidad de

la presencia de un ordenador.
Según la norma IEEE 1394, FireWire 400, la velocidad de este puerto alcanza los 400
Mbps.
Según la norma IEEE 1394 B FireWire 800 o FireWire 2, la velocidad de este puerto
alcanza los 800 Mbps.

El FireWire fue inventado por Apple Computer a mediados de los 90, para luego con-
ventirse en el estándar multiplataforma IEEE 1394. A principios de este siglo fue adoptado

por los fabricantes de periféricos digitales hasta convertirse en un estándar establecido.
Entre sus características citamos:
— Elevada velocidad de transferencia de información.
— Flexibilidad de la conexión.
— Capacidad de conectar un máximo de 63 dispositivos.
— Su velocidad hace que sea la interfaz más utilizada para audio y vídeo digital.

— Arquitectura altamente eficiente. IEEE 1394b reduce los retrasos en la negocia-
ción, gracias a 8B10B.

— Es indiferente la forma en que se conecten los dispositivos entre ellos.

— Compatibilidad retroactiva. Admite una amplia gama de dispositivos, como vide-
ocámaras digitales, discos duros, cámaras fotográficas digitales, audio profesional,

impresoras, escáneres y electrodomésticos para el ocio.

— Los cables adaptadores para el conector de 9 contactos del FireWire 800 permi-
ten utilizar productos FireWire 400 en el puerto FireWire 800.

— Se puede compartir un dispositivo FireWire entre dos equipos.
— Distribución en el momento. el FireWire puede garantizar una distribución de los
datos en sincronía.

— Alimentación por el bus. Los dispositivos con FireWire pueden pro-
porcionar o consumir hasta 45 W.

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Periféricos: conectividad y administración

— Conexiones en caliente. No es necesario apagar un escáner o una unidad de CD
antes de conectarlo o desconectarlo, y tampoco requiere reiniciar el ordenador.
— Es más rápido que una red Ethernet.
— FireWire funciona en cualquier tipo de maquina.

— FireWire 400 envía los datos por cables de hasta 4,5 metros de longitud. Median-
te fibra óptica profesional, FireWire 800 puede distribuir información por cables

de hasta 100 metros.
— Siempre que los dispositivos se conecten a un concentrador FireWire 800, se
puede enlazarlos mediante un cable de fibra óptica.
• Puerto Bluetooth

Vías de comunicación sin cable. La tecnología Bluetooth comprende hardware, soft-
ware y requerimientos de interoperatividad. Facilita la comunicación entre equipos móvi-
les y fijos. Posibilita la creación de pequeñas redes inalámbricas y la sincronización de datos

entre los equipos.

2. Elementos de impresión: impresoras
La impresora se ha convertido en la compañera indispensable de cualquier ordenador
personal. la impresora nos permite sacar a papel documentos, gráficos, etc., en definitiva
la información que se encuentra en el ordenador.
— Búffer de la impresora: define la cantidad de memoria interna de la impresora.
esta memoria sirve para compensar la diferencia de velocidad entre
impresora (al imprimir) y el ordenador (al enviar datos). De este
modo, una vez llena esta memoria ordenador puede realizar otras

tareas mientras que la impresora imprime y, cuando está vacía, soli-
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Tecnología básica

Periféricos: conectividad y administración

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cite al ordenador más datos. Cuanto mayor sea esta memoria, más tiempo podrá
estar haciendo el ordenador otras tareas.
— Resolución: expresada en puntos por pulgada (p.p) o número de agujas, indica
la calidad con la que van a salir los datos impresos.
— Anchura del carro: especifica el tamaño del papel que se puede introducir.
Actualmente existen las de 80 columnas o carro estrecho que aceptan hasta un
a4 y las de 136 columnas o carro ancho que aceptan hasta un a3.
Dependiendo del método que se emplee para imprimir los caracteres en el papel, las
impresoras se pueden clasificar:
— Impresoras de impacto.
— Impresoras sin impacto.
2.1. Impresoras de impacto
Son aquéllas que mediante el golpeo de una cinta impregnada en tinta marcan en el
papel el carácter a escribir. A su vez, entre éstos encontramos:
2.1.1. Impresoras de margarita
Actualmente este tipo de impresoras está en desuso. Su funcionamiento es parecido
al de una máquina de escribir eléctrica. consiste en un círculo de metal sobre el que están
ubicados los caracteres en forma de margarita. El círculo gira hasta posicionarse sobre el
carácter a imprimir y, a continuación, lo golpea sobre una cinta impregnada en tinta que
deja la forma del carácter impresa sobre el papel. Estas impresoras obtienen caracteres de
gran calidad, pero son muy lentas, ruidosas y no pueden imprimir otros caracteres que los
incluidos en la margarita.
2.1.2. Impresoras matriciales

Están muy extendidas debido a su bajo precio y relativa alta velocidad. estas impreso-
ras, al contrario que las de margarita, son capaces de imprimir gráficos aunque no tengan

mucha calidad. Su principal utilidad en el día de hoy es la de imprimir multicopias, algo
que ninguna impresora sin impacto puede realizar.
Para la impresión, se utiliza una serie de agujas alineadas en una única columna, cuyo
número varía según el modelo siendo las más comunes las de 9 y 24 agujas. Tienen una
resolución en torno a los 150 y 300 ppp. Para realizar la impresión, la impresora sigue el
siguiente procedimiento:
1. El ordenador envía los códigos ascii de los caracteres a imprimir por
el puerto de la impresora.
2. Los códigos ascii son almacenados en el búffer de la impresora.

3. El procesador de la impresora reconoce cada uno de los caracteres enviados por
el ordenador, gracias a una memoria rom en la que están grabadas qué agujas
son necesarias accionar para formar el carácter.

4. El cabezal se sitúa en la posición adecuada y el procesador envía una señal eléc-
trica a las agujas que deben accionarse. Cada aguja en su extremo está compuesta

de un pequeño martillo que en presencia de tensión golpea a la aguja corres-
pondiente gracias a un electroimán.

5. La aguja golpea sobre la cinta impregnada en tinta que transfiere tinta al papel.
Después, la aguja vuelve a su posición original y el cabezal se encuentra listo para
realizar la siguiente ráfaga.
2.2. Impresoras sin impacto
Corresponden a las impresoras que utilizan otros métodos más sofisticados para

imprimir, eliminando el contacto de la hoja con el cabezal. El hecho de que no haya con-
tacto con la hoja deriva a una ventaja importante, la producción de ruido es mínima. De

este tipo existen los siguientes:
2.2.1. Impresoras de inyección

Como su propio nombre indica, este tipo de impresoras utiliza para imprimir peque-
ñas gotas de tinta que son inyectadas por un cabezal sobre el papel. las impresoras de

inyección o de chorro de tinta obtienen una mejor calidad y a mayor velocidad que las
matriciales a un precio casi idéntico.
El cabezal de impresión está compuesto por 50 o más cámaras llenas de tinta, cada
una acabada en un orificio difusor (inyector), de un grosor inferior al de un cabello. en el

interior de cada cámara existe una resistencia, conectada de tal forma que el microproce-
sador de la impresora pueda controlar la corriente que pasa por ella. Para imprimir, el cabe-
zal (junto con los cartuchos de tinta) se desplaza por todo el ancho de la hoja de papel,

situada bajo los inyectores gracias a la acción de un rodillo. El proceso de impresión es el
siguiente:

1. Una pequeña corriente eléctrica pasa a tra-
vés de la resistencia durante varias milloné-
simas de segundo, de forma que una fina

capa de tinta en el fondo de la cámara se
calienta a más de 500°C.
2. La tinta comienza a hervir y se forma una
burbuja de vapor que va expandiéndose.
3. Al expandirse la burbuja de vapor empuja la
tinta a través del inyector hasta formar una minúscula gota en su
extremo.
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Tecnología básica

Periféricos: conectividad y administración

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4. La minúscula gota gracias a la presión de la burbuja de vapor cae sobre la hoja
de papel formando un punto del color de la tinta.

5. La resistencia comienza a enfriarse de forma que la burbuja de vapor va desapa-
reciendo. Como resultado se produce una succión que llena el inyector de tinta

nueva procedente del cartucho. Encontrándose preparado para una nueva gotita.
Las impresoras de inyección pueden ser de dos tipos:
— Inyectores no fijos: en este tipo de impresoras, los inyectores no se encuentran
en la impresora, sino en el propio cartucho de tinta, de forma que cada vez que
se termina la tinta del cartucho, no sólo se tira el recipiente de la tinta sino los
inyectores, lo que hace que estos consumibles sean caros. Existe la ventaja de que
si un inyector se estropea, basta con sustituir el cartucho.
— Inyectores fijos: en este tipo de impresoras, el cartucho únicamente contiene la
tinta, mientras que los inyectores están fijos en la impresora. De esta forma,

cuando se acaba la tinta, los inyectores no se tiran con el cartucho, lo que reper-
cute en un precio más bajo de los consumibles. Su principal inconveniente con-
siste en que si se estropea un inyector, se tiene que sustituir la impresora entera.

2.2.2. Impresoras láser
En este tipo de impresoras se recurre a la utilización de un láser, un preciso mecanismo
de posicionamiento de la hoja y un tóner en el que se encuentra la tinta en forma de polvo.
la ventaja de este tipo de impresoras es que son muy rápidas y tienen una altísima calidad.
como contrapartida, los modelos que imprimen en color tienen un elevado coste. Así pues,
habría que elegir entre una impresora capaz de imprimir en color aunque perdamos algo de
resolución (inyección) o una de gran calidad (láser) pero resignamos a no imprimir en color.
Pueden tener un buffer de varios MB, pudiéndose producir overflow.

Su funcionamiento se basa en un Cartucho Fotoconductor Organico (OPC). El meca-
nismo de impresión es el siguiente:

1. La aplicación software, a través del sistema operativo envía a la impresora la posi-
ción de cada punto del tóner en el papel.

2. Un haz láser controlado por el microprocesador de la impresora se mueve hori-
zontalmente sobre un cilindro llamado tambor creando una película positiva en

los puntos donde incide el haz. Cuando el haz ha recorrido todo el ancho del
tambor, éste gira y el haz láser comienza a trabajar con la siguiente línea.
3. Al mismo tiempo que el tambor gira, unos mecanismos de engranajes y cilindros
introducen la hoja en la impresora, haciéndola pasar por un alambre

cargado eléctricamente (alambre de corona) que transfiere carga elec-
troestática positiva al papel.

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4. A mitad de recorrido del tambor, éste tiene contacto con el tóner (tinta) que tiene
carga negativa. Como cargas opuestas se atraen, el tóner se adhiere al tambor en
los puntos en los que incidió el haz láser (que el área escrita de la copia impresa).

5. Cuando el tambor continúa girando, presiona contra la hoja de papel, transfi-
riendo el tóner a la hoja. Aunque la hoja de papel tiene la misma carga que el

tóner (positiva), se transfiere porque la carga del papel es mucho más fuerte.

6. Una vez transferido todo el tóner a la hoja de papel, el tambor pasa por un alam-
bre llamado alambre de corona que recupera la carga original del tambor (nega-
tiva) para que pueda imprimir la siguiente hoja.

7. La hoja de papel pasa por unos cilindros que la presionan y calientan para que el

tóner se funda y quede unido a la hoja permanente. Por último, la hoja es expul-
sada por la bandeja de salida.

2.3. Impresoras térmicas
Aunque están muy poco extendidas, están predestinadas de forma muy clara para
algunas aplicaciones. Estas impresoras se basan en el sistema de cuatricromía, es decir, en
la utilización de cuatro colores de tinta: cyan, magenta, amarillo y negro. Aunque en
muchas ocasiones el negro no está incluido, se puede obtener combinando los otros tres.
Este método de impresión consigue colores más vivos que las de inyección, ya que no
se mezclan los colores, ni se empapa el papel, si no que los colores se obtienen mediante una
compleja matriz de puntos como en los monitores. El proceso de impresión es el siguiente:
1. La impresora térmica en su interior tiene un rollo de cinta con los tres o cuatro
colores fundamentales. Este rollo de cinta se sitúa entre la hoja de papel y el
cabezal térmico.
2. Se hace pasar cada uno de los colores del rollo de color por encima de la hoja y
mediante el calentamiento del cabezal térmico se van adhiriendo a la hoja los
puntos de cada color. Por ejemplo, primero se harían todos los puntos de color
cyan, a continuación los de magenta y, por último, el amarillo. En este tipo de
impresoras, el cabezal permanece fijo en todo momento y los que se mueven son
la hoja de papel y el rollo de cinta con los colores.

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2.4. Win-impresoras
Sólo funciona en Windows. Reciben el nombre de GDI (Graphical Device Interface).

Son baratas ya que no tienen búffer o si lo tienen es mínimo. Toman la memoria necesa-
ria del equipo. Es el sistema operativo quien se encarga de todo, dándoles generalmente

mayor prioridad a sus procesos, ralentizando el resto de las tareas.
3. Elementos de almacenamiento
En este punto vamos a estudiar las unidades de almacenamiento de información o
memorias auxiliares más importantes.
Las memorias auxiliares son un tipo de soporte de periféricos de almacenamiento de
tipo de entrada y de salida, dependiendo de la tarea que realicemos en cada momento y
su importancia es crucial en el equipo informático, ya que en la memoria auxiliar residen
el sistema operativo, los programas y los archivos y datos que nosotros hemos creado o
estemos usando.
Como todos los periféricos, las memorias auxiliares han experimentado un enorme
desarrollo; ya nadie se imagina un ordenador personal sin un disco duro de varios gigas,
aunque hace unos años esto era considerado un lujo.
Su evolución ha venido dada por dos parámetros clave: capacidad y velocidad de acceso.
Vamos a pasar a estudiar algunos de estos elementos:
3.1. Cinta magnética

Las cintas magnéticas fueron las sucesoras de los primeros soportes de papel. La infor-
mación se grababa haciendo marcas magnéticas longitudinalmente sobre la superficie de

la cinta, llegándose a conseguir hasta 9 pistas longitudinales.
La cinta siempre ha sido el medio de almacenamiento menos costoso pero el quizás

más lento. Sin embargo, existen nuevas tecnologías de cinta más rápidas y eficientes. Exis-
te una amplia gama de formatos de cinta de donde escoger; el tipo de dispositivo de cinta

que uno utiliza está basado en la cantidad de datos que se tiene que proteger, y la canti-
dad de tiempo que se debe dedicar cada día para proteger esos datos.

— Travan. Una tecnología de cinta que evolucionó a partir del estándar industrial
del QIC. El Travan ofrece más capacidad que los formatos anteriores de QIC. Con

capacidades que van de los 400 MB a los 20 GB, los formatos Travan son idó-
neos para el respaldo en máquinas individuales o pequeños servidores.

— AIT Advanced Intelligent Tape. Cinta inteligente avanzada. Un for-
mato de cinta magnéticadesarrollado por Sony, que utiliza cassettes

de 8 mm con chips de memoria incluidos para acelerar el proceso
de recuperación de datos.

Tecnología básica

2-18

— DAT Digital Audio Tape Cinta de audio digital. Es una tecnología de cinta dise-
ñado para la grabación de audio de muy alta calidad, así como para el respaldo

de datos. Con una capacidad inicial de 12 GB, los cartuchos de datos DAT son
usados principalmente para el respaldo en pequeños servidores.
— DLT Digital Linear Tape Cinta lineal digital. Un formato (denominado así por el
ancho de la cinta) introducido por Exabyte en 1987, utilizando una técnica de
barrido [scan] helicoidal que logró incorporar 2.5 GB de almacenamiento en un

solo cartucho. Desde entonces, Exabyte ha expandido la línea para incluir cartu-
chos y unidades de disco con capacidades superiores a los 40 GB.

— LTO. El principal de todos ellos es LTO (Linear Tape Open). Presentado por HP,

IBM y Seagate. Las unidades LTO estarán destinados a servidores medios y ambien-
tes de empresa, compite directamente con DLT. Como el nombre indica, LTO es un

estándar abierto, ya que por un pequeño pago de derechos cualquier fabricante de
unidades puede diseñar y fabricar unidades LTO. El formato de LTO Ultrium llega
hasta 200 GB (comprimidos) de capacidad por cinta en la primera generación y
tiene rangos de transferencia que van de los 10 a los 40 MB por segundo. La línea

de desarrollo de LTO tiene capacidades crecientes hasta de 1.6 TB por cinta (com-
primidos) en su cuarta generación. Un segundo formato, Accelis, utilizará cintas

más pequeñas para optimizar el tiempo de búsqueda donde el acceso rápido a los
datos es más importante que la capacidad por cinta.

— VXA. Otro nuevo formato fue introducido por Ecrix. Las nuevas unidades emple-
arán la Arquitectura de Velocidad Variable (VXA: variable speed architecture)

para hacer que la recuperación de datos sea más rápida y confiable, y estarán diri-
gidas a servidores de bajo nivel que pueden haber usado DDS u otros formatos

de 8 mm. Las capacidades van de 12 GB hasta 45 GB por cinta.
3.2. Discos flexibles

El disco flexible ha sido el más utilizado para introducir y transpor-
tar información. su tamaño ha ido variando a lo largo del tiempo. hace

unos años el tamaño normal era de 8” y posteriormente de 5 1/4”, pero

actualmente es de 3 1/2”. Este tamaño menor tiene, además, las venta-
jas de una mayor capacidad y una estructura rígida. En él distinguimos:

— Solapa protectora: de metal que se desplaza al introducirlo en el ordenador.
— Ventana de acceso: al desplazarse la solapa esta ventana deja abierto un orificio
para que la cabeza de lectura/escritura pueda acceder al disco.
— Orificio del eje: este orificio se utiliza para que gire el disco.
— Orificio índice: mediante este orificio el ordenador puede averiguar dónde
comienza la primera pista del disco.
— Protección de borrado: dejando abierta esta ventana se impide la
grabación de datos en el disco. La información en un disco está

Periféricos: conectividad y administración

2-19
organizada en sectores y pistas. Generalmente en cada bloque caben 512 bytes,
por tanto dependiendo (número de sectores y de pistas tendremos más o menos
capacidad. en estos tipos de discos la capacidad máxima es de 1,44 mbytes o lo
que es lo mismo: 1.474.560 bytes, que se organizan de la siguiente manera: 2
caras, 80 pistas por cara, 18 sectores por pista, 512 bytes por sector.

De esta manera 2 x 80 x 18 x 512 = 1474560 bytes = 1, 44 mbytes (tamaño están-
dar, a pesar de que existen otros tamaños posibles).

— Zip de Iomega: posee cartuchos propietarios de 100 MB, aunque el Zip no es
compatible con los discos floppies comunes de 1.44 MB.
— SuperDisk: unidades de las cuales Imation fue pionera (cuando era una división
de 3M) pueden leer y escribir en discos floppy estándares de 3.5 pulgadas o

almacenar datos en sus discos propietarios de 120 MB. Imation también anun-
ció la siguiente generación, la cual alcanzará una capacidad de 250 MB.

— HiFD: de Sony ofrece compatibilidad de apoyo para los discos floppy existentes,
y puede almacenar hasta 200 MB en sus discos propietarios.
Zip es la mejor opción si se desea compartir datos con otras personas. Si los discos de

capacidad extra son sólo para uso personal, entonces el SuperDisk o el HiFD son lo reco-
mendable. También tenemos los Jaz Drives de Iomega disponibles en formatos de 1GB o

2 GB.
3.3. El disco duro

Debido a la gran cantidad de datos e información que manejan los ordenadores actua-
les, debemos disponer de un dispositivo de almacenamiento masivo. Este dispositivo es el

disco duro, también llamado disco rígido o magnético fijo.

Los datos necesarios se cargan en la memoria desde los discos y cuando ya no se nece-
sitan se devuelven al disco duro (si se han modificado) o se borran directamente de la

memoria (en este caso se siguen conservando en el disco duro).
El disco duro está compuesto por una serie de discos o
platos que se encuentran apilados unos sobre otros dentro de
una carcasa impermeable al aire y al polvo. El diámetro suele

estar comprendido entre las 2 pulgadas (5 cm) y las 5,25 pul-
gadas (13,3 cm), aunque los más comunes son los de 3,5 pul-
gadas (8,9 cm). En la figura se observa un disco duro abierto.

Los platos del disco duro tienen dos caras, cada una de las cuales tiene su propia cabeza
de lectura/escritura, soportada por un brazo móvil. Las cabezas se sitúan a una distancia de 0,5

micras de la superficie del disco, por lo que no puede introducirse ninguna partí-
cula entre la cabeza y el disco. Por ello, los discos duros están protegidos frente al

paso del aire por una carcasa completamente hermética.

Tecnología básica

2-20
La estructura del disco duro se divide de una forma similar a la de los discos flexibles.
Además, el conjunto de todas las pistas que tienen asignado el mismo número y que están
en diferentes platos se llama cilindro.
La capacidad de los discos duros se calcula multiplicando el tamaño del sector, por el
número de sectores en cada cilindro, por el número de cilindros y por el número de cabezas.
Así un disco con 75 sectores por pista, 850 pistas por cabeza y 18 cabezas (es decir, 9
platos), tendría una capacidad de 75 x 850 x 18 x 512 bytes = 587.520.000 bytes, es decir,
560 mbytes.

Si 75 es el total de sectores de un cilindro, no sería necesario multiplicar por el núme-
ro de cabezas, por lo que la fórmula solo sería correcta si 75 fuese el número de sectores

por pista y 850 el número de pistas por cabeza.
Para localizar los datos de un disco se utilizan las direcciones. la dirección de un sector
está formada por un número de cabeza, un número de cilindro y un número de sector.
Las distintas versiones y mejoras que ha ido experimentando este interfaz son las
siguientes:
— ATA o ATA-1, velocidad máxima era de 8,3 Mbytes/segundo. Solo permitía la
conexión de discos duros y un máximo de dos.

— ATA-2 y ATA-3, supusieron varias mejoras en el interfaz pero no llegaron a popu-
larizarse. EIDE, Enhanced IDE (IDE mejorado) es una evolución del estandar ATA

creada por Western Digital al que se le incorporó ATA-2, ATAPI y un doble bus
para conectar cuatro dispositivos (discos duros, lectores CD-ROM, etc). Con la
incorporación de ATA-2 se aumentó la velocidad a 16,6 Mbytes/segundo. Con la
incorporación de ATAPI (ATA Packet Interface) se permitió la conexión de otros
dispositivos distintos a los discos duros (lectores CD-ROM, grabadoras, etc.).
ATAPI es un protocolo de comunicaciones necesario para que estos dispositivos
puedan utilizar el interfaz ATA y comunicarse con el resto del sistema. Por esta
mejora del interfaz hay quien le pasó a denominar interfaz IDE/EIDE.
— ATA-4 (desde esta versión el interfaz pasó a denominarse ATA/ATAPI y por ello

esta especificación tambien es conocida como ATA/ATAPI 4), supuso la introduc-
ción de la tecnología Ultra DMA (siglas de Ultra Direct Memory Access, Ultra

Acceso Directo a Memoria) en el interface ATA. Gracias a esta tecnología el peri-
férico (Disco Duro, Grabadora, Lector, etc.) se comunica directamente con la

memoria principal del ordenador liberando de trabajo al procesador y mejorando
el rendimiento del periférico al trabajar directamente con la memoria del sistema

sin esperar a que las peticiones de lectura y escritura sean atendidas. Se introdu-
jeron los modos de Ultra DMA 0 (16,7 Mbytes/segundo), Ultra DMA 1 (25 Mby-
tes/segundo) y Ultra DMA 2 (33 Mbytes/segundo). Además se pasó

a un cable mas ancho, de 80 conectores, que es el que empleamos
hoy en día (también es conocido como ATA33, Ultra ATA33, Ultra
DMA 33, UDMA/33).

Periféricos: conectividad y administración

2-21
— ATA-5 (también conocido como ATA/ATAPI-5), se introdujeron los modos Ultra
DMA 3 (44 Mbytes/segundo) y Ultra DMA 4 (66 Mbytes/segundo) (también es
conocido como ATA66, Ultra ATA66, Ultra DMA 66, UDMA/66).

— ATA-6 (también conocido como ATA/ATAPI-6), entre otras mejoras se introdu-
ce el modo Ultra DMA 5 que tiene un ancho de banda de 100 Mbytes por

segundo (también es conocido como ATA100, Ultra DMA 100, UDMA/100).
— ATA-7 (también conocido como ATA/ATAPI-7), es la última versión del interfaz
y permite un ancho de banda de 133 Mbytes/segundo (también es conocido
como ATA133, Ultra DMA 133, UDMA/133).

Éstas son las conexiones ATA mas empleadas hoy en día (independientemente de la espe-
cificación se les sigue llamando interfaz IDE, y para diferenciar entre los diferentes ATA se espe-
cifica IDE Ultra DMA 66 para ATA-5 o IDE Ultra DMA 133 para ATA-7, mira en la relación

superior de los diferentes nombres para no confundirte con las distintas denominaciones).
Los métodos más utilizados (no son los únicos) para transferir datos por el interfaz
IDE (ATA/ATAPI) y sus tasas máximas de transferencia son los siguientes:
MODO TASA MÁXIMA DE TRANSFERENCIA
PIO Mode, Programmed Input/Output Mode.
0 3,3 MB/s.
1 5,2 MB/s.
2 8,3 MB/s.
3 11,1 MB/s.
4 16,7 MB/s.
Ultra DMA, Ultra Direct Memory Access.
0 16,7 MB/s.
1 25,0 MB/s.
2 33,3 MB/s.
3 44,4 MB/s.
4 66,7 MB/s.
5 100,0 MB/s.
6 133 MB/s.
Norma SCSI
SCSI-1 3 MB/s.
SCSI-2 5 MB/s.
Fast SCSI-2 10 MB/s.
Fast/Wide SCSI-2 20 MB/s.
Ultra SCSI 20/40 MB/s.
Ultra2 SCSI LVD 40/80 MB/s.

El rendimiento general de un sistema informático no se basa únicamente en calcular

las instrucciones por segundo (MIPS) y operaciones en coma flotante (MFLOPS) del pro-
cesador. Influyen varios factores como el ancho de banda de la memoria principal, el FSB,

la comunicación con los dispositivos de almacenamiento masivo de datos, etc… El disco
duro es un periférico imprescindible en un ordenador, como todos sabemos, es donde se

guardan los datos, el sistema operativo, programas, etc… Bien, es fundamental que la comu-
nicación entre el disco duro y el procesador sea lo mas efectiva y rápida posible, ya que sería

absurdo tener un procesador a 2.0 Ghz si el disco duro no es capaz de suministrar infor-
mación. Para mejorar esta transferencia se implementó la tecnología DMA que permite que

la información pase directamente a la memoria sin necesidad de pasar por el procesador.

El SATA es un nuevo sistema de comunicar el disco duro con el resto del PC. A dife-
rencia del ATA convencional, que emplea comunicación en paralelo, el SATA transfiere los

datos en serie; esto implica que tan solo emplea dos canales de comunicación, uno para

enviar y otro para recibir. Esto supone la drástica reducción de hilos, 7 hilos por cable fren-
te a los 80 del ATA100, y que los conectores tienen tan solo 8 mm de ancho (además pue-
den tener un metro de longitud).

En cuanto a la tasa de transferencia SATA se sitúa en los 150MB/Seg teóricos, SATAII
con 300 MB/Seg y SATA III con 600MB/Seg, se esta desarrollando la tecnología Serie en
SCSI (SAS).
SATA es totalmente compatible con todo el software diseñado en un principio para
ATA y hay adaptadores para compatibilizar ATA y SATA.
Otra característica a tener en cuenta sobre SATA, es su capacidad de ser conectados en
caliente, es decir, puedes cambiar un disco duro aunque tengas el ordenador encendido,
tipo USB.
De igual manera que los conectores al disco duro ven disminuido su tamaño, los
conectores a la placa base también lo hacen; todo ello hace de SATA un dispositivo más
versátil, cómodo y sencillo de manejar.
3.3.1. Formateo de un disco

Antes de poder utilizar un disco es necesario darle formato, es decir, lo que se cono-
ce con el término de formatear. esto se efectúa escribiendo ceros y unos, para dividir el

disco en sectores y pistas.
Dependiendo del tamaño del archivo, es posible que éste pueda tener cabida en una

única unidad de asignación (bloqueo cluster) o que precise varias. El sistema operativo tra-
tará de utilizar agrupamientos consecutivos a la hora de almacenar la información de los

archivos. Sin embargo, habrá ocasiones en que la presencia de otras unidades de asigna-
ción ya utilizadas por archivos anteriores impedirán que el sistema operativo

utilice unidades de asignación consecutivas para un archivo, produciéndose la
fragmentación del mismo.

2-22
Tecnología básica

Al formatear un disco, además de dividirlo, se crea un archivo especial en el sector
cero denominado fat (file allocation table o tabla de asignación de archivos). En esta tabla
es donde el sistema operativo almacena la información sobre la estructura del directorio
del disco, el nombre de los ficheros, su tamaño, la fecha y hora de su última modificación,
los atributos del fichero y los clusters que se han utilizado para almacenar los archivos.
3.3.2. Puesta en marcha de un disco
Una vez instalados los discos duros y notificada su presencia al setup, para que éstos
puedan utilizarse, deben realizarse una serie de tareas:
a) Formateo a bajo nivel: este formateo que en los discos actuales viene hecho de
fábrica, consiste en:
— Crear los sectores y cilindros en el disco.
— Marcar los sectores defectuosos del disco, de modo que no se usen para
almacenar datos.
Bajo circunstancias normales, un disco duro solamente necesita un formateo a
bajo nivel una vez en su vida.

Una vez que los sectores y los cilindros están asignados no necesitan redistri-
buirse.

b) Particionado: el siguiente paso consiste en particionar el disco duro, esto es, per-
mitir subdividir un disco duro grande en trozos más pequeños para hacerlos más

manejables. Las particiones se tratan como unidades físicas separadas e incluso
se las asignan a letras de unidad diferentes. Por ejemplo, tener un disco duro de
8,4 gb en dos particiones de 4,2 gb, es igual a tener 2 discos duros de 4,2 gb.
Existen 3 tipos de particiones:
— Particiones primarias del dos: es la partición imprescindible que cualquier
disco duro debe tener, ya que es el único tipo de partición desde la que
puede arrancar el sistema operativo de microsoft. Una partición primaria
puede ocupar todo el disco duro o solamente parte de él. Si sólo abarca una
parte del disco duro, el resto del disco puede asignarse a una partición
extendida, una o más particiones no-dos, o una combinación de ambas.
— Particiones extendidas del dos: para poder crear una partición extendida,

primero debe haberse creado una primaria y de tamaño inferior la capaci-
dad del disco duro. una vez creada una partición extendida es inservible

hasta que no se definan unidades lógicas dentro de ella. estas unidades lógi-
cas pueden ser una única que ocupe toda la partición extendida o tantas

como el espacio del disco duro y el rango de las letras de uni-
dad disponible lo permitan.

2-23
Periféricos: conectividad y administración

Tecnología básica

2-24
— Particiones no-dos: son las correspondientes para otros sistemas operativos
diferentes de microsoft con los que quiera compartir el espacio en su disco
duro, por ejemplo, el os/2 o unix.
Pueden darse en el mismo disco duro hasta cuatro clases de particiones primarias.
3.4. Cd-rom
El disco compacto o CD fue anunciado en 1980 por
Philips en Europa y más tarde por Sony en Japón. aunque
en principio sólo fue pensado como sustituto del disco de
vinilo, con la expansión de la informática, fue incorporado
como unidad de almacenamiento masivo y conocido como
CD-ROM o disco compacto de memoria de sólo lectura
(compact disk read only memory). Los CD-ROM son discos
ópticos y han sido la memoria de almacenamiento masivo
que más avances ha tenido en los últimos años. Hace poco
tiempo tenía un precio inaccesible y una velocidad muy

baja. En la actualidad el precio se ha reducido y su veloci-
dad se ha multiplicado enormemente. La capacidad de un CD-ROM es de 650 mbytes.

La gran ventaja de los CD-ROM es que se imprimen a partir de una matriz y varios a
la vez, lo que para grandes series permite reducir notablemente los precios y aumentar la
velocidad del proceso. Además, la instalación de un programa desde un CD-ROM es
mucho más cómoda y rápida para el usuario que a través de discos.
Si se observa la superficie de un CD a nivel microscópico, se aprecia un sinnúmero de
pequeñas hendiduras, que reciben el nombre de pits, mientras que la superficie entre ellas
se denomina land. Así, la información está contenida en estos pits y lanas impresos sobre
el sustrato de plástico del disco, que se metaliza posteriormente con el fin de reflejar el rayo
láser utilizado en el proceso de reproducción. Cada zona de transición entre un pit y un
land o entre un land y un pit representa un “1” lógico, y si no hay transición es un “o”
lógico.
• Los cd grabables
Los discos CD-R son diferentes a los cd comerciales.
Estos últimos se graban utilizando un molde, mientras que los CD-R, para almacenar
la información, se queman mediante un láser. incluso la superficie grabable es de distinto
color: los CD-ROM son plateados, mientras que los CD-R pueden ser azules, verdes o
dorados. Además, son más sensibles a las temperaturas extremas y al calor y no duran
tanto. Su esperanza de vida es de unos 100 años.
Un CD-R estándar está formado por tres capas principales:
— Una capa plástica de protección.

Periféricos: conectividad y administración

2-25

— Una capa reflectante de aluminio.
— Una capa de policarbonato.

Entre estas dos últimas, hay una nueva capa compuesta por tinta orgánica fotosinté-
tica, sensible a la temperatura (que la que produce el color diferente). Cuando el haz gra-
bador incide sobre un punto de la superficie, la calienta y el punto cambia de color, alte-
rando sus propiedades de reflexión, de modo que el haz lector puede detectar la diferencia.

La grabación de datos en un CD-R, al contrario que en las unidades de disco, es una
operación muy compleja, por lo que es necesario disponer del software adecuado, que

suele estar incluido con la unidad. Estos programas controlan el grabador, marcando físi-
camente una serie de pits, con una potencia situada entre los 4 y los 8 mw, en la capa de

tinta. Al recibir calor esta sustancia se vuelve opaca, debido a una reacción química. la
información se codifica en los pits y en los lands, de forma digital, por lo que el CD final
puede utilizarse en cualquier ordenador equipado con lector de CD-ROM incluso en una
cadena de música, si la información digitalizada es música.
Una consideración importante a la hora de grabar un CD-R es el tipo de CD que se
va a utilizar. Existen varios modelos de CD-R de color dorado, verde o azul. Estos últimos
son los más recientes, tienen una menor tasa de error y son más resistentes al calor y a los
rayos uva, pero su esperanza de vida todavía no está muy clara.

La grabación en disco se hace en una pista espiral-marcando, físicamente, áreas; pla-
nas (lands) y áreas hundidas (pits). Cada vez que ocurre una transición de una área plana

a una área hundida, o viceversa, se lee un “1” y en caso contrario se leen “0”, según la lon-
gitud de la zona recorrida sin cambiar de área.

Tipos de CD’s:
— CD Erasable CD-E: una mejora en los discos compactos, donde la información

en el CD puede ser cambiada repetidamente. Los CDs contemporáneos son defi-
nidos como de “una escritura, múltiples lecturas”, en los que la información escri-
ta originalmente no puede ser cambiada, sino que solamente puede ser leída.

— CD recordable and erasable CD-RE: hardware o software que sirve como inter-
faz para discos compactos grabables o borrables (CD recordable – erasable).

— CD Recorder. Un dispositivo utilizado para la escritura de CD-ROMs: debido a que
un disco puede ser escrito solamente una vez en estas máquinas, son utilizadas

comúnmente para crear CD-ROMs para el almacenamiento de datos, o para pro-
ducir CD-ROM masters que puedan ser duplicados para la distribución masiva.

— CD-I CD Interactive Disco compacto interactivo: un estándar de hardware y soft-
ware para una forma de tecnología de discos ópticos que puede combinar audio,

vídeo y texto en discos compactos de alta capacidad. El CD-I incluye caracterís-
ticas tales como el despliegue de imágenes de alta resolución, ani-
mación, efectos especiales y audio. El estándar cubre métodos de

codificación, compresión, descompresión y despliegue de informa-
ción almacenada.

Tecnología básica

2-26

— CD-Plus: un formato de codificación para discos compactos que permite la mez-
cla de grabaciones de audio y datos de computadora en el mismo CD, sin la posi-
bilidad de que el equipo de audio llegue a dañarse por el intento de leer las sec-
ciones de datos.

— CD-R Compact Disc Recordable Disco compacto grabable: un tipo de CD-ROM
que puede ser escrito en un CD-recorder y leído en una unidad de CD-ROM.

— CD-ROM CD-Read Only Memory: disco compacto de memoria de sólo lectu-
ra. Una forma de almacenamiento caracterizado por su alta capacidad (casi 650

megabytes) y el uso de óptica láser en vez de medios magnéticos para la lectura
de datos. Aunque las unidades lectoras de CD-ROM son estrictamente de sólo
lectura, son similares a las unidades de CD-R (escrito una vez, múltiple lectura),
los dispositivos ópticos WORM, y las unidades de lectura y escritura óptica.

— CD-RW Compact Disk Rewritable: la tecnología, equipo, software y medios usa-
dos en la producción de discos compactos de escritura múltiple.

— Compact disc player: un dispositivo que lee la información almacenada en un
disco compacto. Un reproductor de disco compacto contiene el equipo óptico

necesario para leer el contenido del disco y los circuitos electrónicos para inter-
pretar los datos conforme los lee.

3.5. Dvd
Dentro del gran avance de la tecnología informática, nos encontramos con el DVD
(disco versátil digital), aunque en apariencia es igual que un disco compacto su tecnología
es lo que le hace diferente.
Dentro del gran mundo que engloba las siglas DVD, nos centraremos en el aspecto
que más nos interesa a nosotros, el denominado DVD-ROM. al igual que ocurre con los
cd, existen dos tamaños reconocidos: el de 8 cm (con un máximo de 4,95 gbytes) y el de
12 cm (capaz de llegar hasta los 17 gbytes).

Para calcular las verdaderas posibilidades de almacenamiento digital que nos propor-
ciona este sistema, deberemos realizar unos pequeños cálculos. Aproximada-
mente, y gracias a la utilización de la tecnología de compresión mpeg-2, pode-
mos almacenar una hora de vídeo en 2 gbytes. Dentro de este espacio ya está

Dvd-ram Dvd-r Dvd-rw Dvd+r Dvd+rw

Capacidad una
cara 2.6-4.7 3.95-4.7 4.7 4.7 4.7
Tipo de soporte Cambio de fase Quemado Cambio de fase Quemado Cambio de fase
Modo de
escritura Z-clv Clv Clv Clv y cav Clv y cav

Periféricos: conectividad y administración

2-27
incluido el sonido dolby digital surround (ac-3), que ofrece una excelente calidad siempre
y cuando contemos con el descompresor apropiado.
Por tanto, podemos ver que la capacidad del disco de mayor tamaño (17 gbytes) es
de aproximadamente 8,5 horas, suficiente para contener hasta 4 películas normales. Por
tanto, en el formato más habitual de simple cara y simple capa (4,7 gbytes) podríamos
almacenar hasta dos películas de dos horas sin ningún tipo de problemas.
Con la intención de aprovechar al máximo las características de este tipo de sistemas, se
han incluido una serie de mejoras que permiten elegir, entre otros, el idioma que deseamos
escuchar, la posibilidad de ver subtítulos, cambiar los ángulos de visión de la cámara, etc.

Para poder aprovechar todas las prestaciones que ofrecen este tipo de películas nece-
sitamos contar con un equipo que sea capaz de descomprimir en tiempo real todos los

datos del DVD.
Con esta finalidad deberemos obtener, si no la tenemos ya o no viene incluida en
nuestro sistema informático, una tarjeta descompresora mpeg-2. Ésta será la encargada de
descodificar los datos, separar el audio del vídeo y gestionar todos los puntos necesarios
del DVD.
Debido a que el tamaño del punto de datos de la superficie del disco es mucho más
pequeño que el empleado en los convencionales lectores CD-ROM, hay que utilizar un haz
láser de mucha mayor precisión. Según el tipo de láser empleado podremos acceder a la

totalidad de los discos disponibles o no. El acceso a los discos estampados normales resul-
ta transparente para todos los lectores. Si deseamos acceder a los datos almacenados en un

CD-R tendremos que disponer de un sistema de láser dual, un haz para cada tipo.

El caso de los discos CD-RW es algo distinto, ya que el diseño del DVD se ha realiza-
do contando con que serán el estándar, así que su compatibilidad es directa. además de la

posibilidad de acceder a nuestros programas en los CD convencionales, se ha tenido en
cuenta la necesidad de reproducir discos de audio (CD-DA) como si de un lector normal
se tratase.

El DVD 1x tiene una tasa de transferencia de 1250 KB/s lo que equivale aproximada-
mente a un CD 8x:

— DVD-5 (Una cara – una capa): 4.38 gig (4.7 GB) de datos.
— DVD-9 (Una cara – dos capas): 7.95 gig (8.5 GB).
— DVD-10 (Dos caras – una capa cada una): 8.75 gig (9.4 GB.
— DVD-14 (Dos caras, una capa en una, doble capa en otra): 12.33 gig (13.24
GB).
— DVD-18 (dos caras / dos capas): 15.90 gig (17 GB).
Para evitar la piratería los creadores del DVD dividieron el mundo en seis
zonas, imposibilitando poder portar un DVD creado en una zona a otra.

Tecnología básica

2-28
• El estándar mpeg
Tal y como se ha indicado, el DVD es uno de los pilares de los nuevos sistemas de

vídeo digital, ya que para completar las tareas de descodificación necesitamos un ordena-
dor capaz de manejar el estándar mpeg. no todos los ordenadores vienen equipados con

este tipo de tecnología, porque la incorporación del sistema de descompresión es relativa-
mente caro y complejo.

Para comprender cuál es la base de toda la arquitectura de comprensión del DVD,
tenemos que comenzar entendiendo que mpeg es el estándar en sistemas de compresión
de datos.
Gracias a estos algoritmos de compresión podemos trasladar sonidos e imágenes a un

archivo en un formato de fácil transferencia, ya que su tamaño es considerablemente infe-
rior a los datos originales.

El primer estándar utilizado, que recibe el nombre de mpeg-1, es capaz de reproducir
vídeo y audio a una velocidad de 150 kbytes/s (similar a la velocidad de los CD-ROM ix).

Para ello, se encarga de analizar las distintas imágenes de la secuencia de vídeo y almace-
nar solamente las diferencias ocurridas entre las imágenes.

Lamentablemente la calidad proporcionada por este tipo de técnicas era aceptable
para tv pero no para cine, con lo que la investigación continuó hasta llegar a la creación
del denominado mpeg-2. Este estándar sigue proporcionando un nivel de compresión muy
elevado, ofreciendo una calidad de imagen similar a la de los conocidos laserdisc y una

sonido de calidad CD. De hecho, éste es el sistema elegido para la retransmisión de pro-
gramas vía satélite y DVD.

Aparte del hardware de descompresión de vídeo necesario para acceder al contenido
del DVD, tenemos que utilizar unas aplicaciones específicas que sean capaces
de reconocer los códigos regionales. Estos códigos permiten la reproducción
de las películas encriptadas y con protección anti-copia.

Periféricos: conectividad y administración

2-29

3.6. Unidades magneto-ópticas
Este tipo de disco utiliza un método diferente de lectura/escritura al de los discos

duros. Para escribir, un haz láser calienta la superficie de un disco, recubierta de un mate-
rial cristalino, hasta el punto que los cristales se liberan y pueden desplazarse por medio de

un campo magnético. Una cabeza de lectura/escritura parecida a la de un disco duro es la
que escribe los datos, desplazando los cristales. La ventaja es que la zona magnetizada se

reduce únicamente a la parte calentada por el láser. De esta manera se pueden obtener dis-
cos demás de 1 gbyte por cada cara. Sin embargo, los lectores sólo suelen leer por una cara,

por lo que hay que dar la vuelta a disco para leer la otra.
Para efectuar el proceso de lectura se proyecta sobre la superficie del disco un rayo
láser de menor intensidad que para la escritura, de modo que la orientación del refleje

dependerá de la orientación de los cristales magnetizados. Un captador fotosensible pare-
cido al de los CD-ROM recibe el rayo distinguiendo su intensidad.

Estos discos son muy útiles tanto para el intercambio de datos como para hacer copias
de seguridad, pero su precio es algo elevado.
3.7. Blue-ray y el HD DVD

De nuevo las innovaciones en informática se ponen al orden del día y ya hay dos can-
didatos a suceder al DVD: el Blue-ray y el HD DVD.

3.7.1. Blue-ray

El Blue-ray es un formato de disco óptico pensado para almacenar vídeo de alta cali-
dad y datos. Para su desarrollo se creó la BDA, en la que se encuentran, entre otros, Sony

o Phillips.
El modelo básico, de una cara y una capa, podrá almacenar unos 25 GB, mientras que
uno de doble capa podría llegar a los 54 GB. Incluso TDK ha presentado un modelo de 4
capas, el cuál llega a los 100 GB.
3.7.2. HD DVD
El HD DVD es el otro gran candidato para suceder al actual DVD, con un modelo de

alta definición. Recibe el apoyo de compañías de la talla de NEC, Toshiba, Sanyo y Micro-
soft, sin embargo, no parece que esto le valga de algo para imponerse.

El modelo básico tendrá una capacidad de almacenamiento de 15 GB, que se tradu-
cen a 30 GB en el caso de estar utilizando doble capa, y en 45 GB para el modelo de tri-
ple capa de Toshiba.

Toshiba acaba de anunciar que renuncia a este formato. Se sigue inclu-
yendo en este manual por motivos didácticos con vistas al examen.

Tecnología básica

2-30
Características:
— Ambos se basan en la tecnología del Láser Azul.

— Ambos tienen el mismo tamaño, y el tamaño de un CD/DVD, 12 cm. de diá-
metro.

— El formato de compresión de vídeo es el mismo para ambos.

4. Elementos de visualización y digitalización
4.1. Elementos de visualización: el monitor

El monitor es el dispositivo de salida por excelencia y nos permite visualizar la infor-
mación contenida en el ordenador. Aunque no se le da mucha importancia al monitor a

la hora de comprar un ordenador, es un componente muy importante ya que la salud de
nuestra vista depende de ello.
A la hora de decidirse por un monitor u otro, hay que tener en cuenta una serie de
parámetros:
— Tamaño: se define como la distancia en diagonal
entre la esquina superior derecha y la inferior

izquierda en pulgadas. Actualmente se comerciali-
zan de 14, 15, 17, 20 y 21 pulgadas; la elección

de uno u otro viene dada por las aplicaciones que

se van a utilizar. Por ejemplo, si utilizamos progra-
mas gráficos, lo ideal son los monitores de 17″,

20″ y 21″. Mientras que los de 14″ y 15″ son más
que suficiente para utilidades no gráficas.
— Resolución: la pantalla está formada por una

serie de minúsculos puntos que forman la ima-
gen. En el argot informático a estos puntos se

les llaman píxeles (picture element). Cuanto
mayor sea el número de píxeles, más nítida se
verá la imagen. Aunque los monitores actuales
alcanzan resoluciones muy altas (1.600×1.200),

no se debe utilizar una excesiva para que la ima-
gen sea lo suficientemente grande como para

no terminar dañándonos los ojos.
Además del número de puntos, otro factor importante es el tamaño de los
puntos (dot pitch). Cuanto menor es este valor, más definida se
visualizará la imagen, siendo el valor máximo recomendado 0,28
mm.

Periféricos: conectividad y administración

2-31
— Frecuencia de barrido: la pantalla está formada por una serie de puntos que son
iluminados uno a uno para formar la imagen. Cuanto mayor sea la frecuencia
con la que se iluminan estos puntos, menos se cansarán los ojos, mayor será la
calidad de visualización y sin parpadeos, siendo aconsejable que el monitor tenga
al menos una frecuencia de barrido vertical de 70 hz.

— Plug & play: es una característica obligada en cualquier monitor actual. Esto sig-
nifica que el monitor ajusta en todo momento la imagen en la pantalla para

obtener la mejor visualización, sin necesidad de tener que ajustar ningún pará-
metro del monitor.

— Ajuste de la imagen: para realizar el ajuste final de la imagen (brillo, contraste…)
a gusto del usuario, el monitor dispone de una serie de mandos. estos mandos
pueden ser rotatorios o pulsadores digitales que muestran en la pantalla en
forma de ventanas desplegables cada uno de los parámetros, o una LCD situada
en el frontal.

— Características multimedia: algunos monitores incorporan elementos multime-
dia como altavoces y micrófono produciendo una compactación de componen-
tes. De esta forma se elimina el tener voluminosos altavoces y micrófonos por

encima de la mesa que al final acaban estorbando.
4.1.1. Monitores CRT (tubo de rayos catódicos)

Trabajan con señales de tipo analógico. Utiliza para generar la imagen un tubo de elec-
trones al igual que las televisiones convencionales. Su funcionamiento es el siguiente:

1. Los programas de aplicación envían a la tar-
jeta controladora de vídeo las señales digi-
tales del contenido a mostrar en la pantalla.

La controladora de vídeo a través de tres
convertidores digital/analógico (uno para
cada color básico) transforma las señales
digitales en niveles de tensión. Para ello, los
convertidores comparan en una tabla a qué
nivel de voltaje corresponde cada una de
las señales digitales. Cuanta más memoria
tenga la controladora de vídeo, más grande

podrá ser la tabla y más resoluciones y colo-
res podrá manipular la controladora.

2. La controladora envía las señales a los tres tubos de electrones, de forma que la
controladora maneja la intensidad de cada uno de los haces de electrones.
Sus componentes principales son:
— Fuente de alimentación: consumen entre 100 y 150 W. Entre sus
características nos encontramos con la opción Energy Star, la cual
Placas de flexión
horizontal

Placas de flexión
vertical

Tecnología básica

2-32
habilita estados de espera o reposo llegando incluso a pagar la pantalla. DPMS
(Sistema de Gestión de Consumo de Pantalla).

— Placa de circuito de vídeo: controla la señal que llega de la tarjeta de vídeo. Con-
tiene un chip preamplificador y tres transmisores para amplificar cada color a tra-
vés de potenciómetros.

— Transformador FBT: encargado de elevar la tensión para propulsar los electrones
a través del tubo.

— Circuito de barrido horizontal: consigue reproducir de forma horizontal la ima-
gen barriendo la pantalla.

— Deflecto: crea un campo magnético que desvía los electrones hasta su posición
en la pantalla.
— Bobinas de desmagnetización: rodean la pantalla.
— Tubo de rayos catódicos: es la pantalla en sí. Formada por una zona estrecha
conocida como cátodo y una zona ancha conocida como ánodo.
Como caracteristicas nos interesa:
— Frecuencia vertical: la VESA recomienda como mínimo 70 HZ (70 imágenes por
segundo. Teniendo en cuenta que hay monitores entrelazados que pintan en

cada pasada solo las líneas pares o impares y no entrelazados que en cada pasa-
da pintan todas las líneas.

— Frecuencia horizontal: indica el numero de líneas de barrido horizontal que se
mostraran por segundo. Viene dado por la fórmula.
Frecuencia horizontal (MHz) = Resolución vertical x Frecuencia Vertical.
— Rejilla de potencial: es la distancia entre píxeles (Dot Pick), esta en torno a los
0,24 – 0,39 mm.
— Radiación.
Los tipos de monitores CRT:
— Compuesto- Fósforo verde o naranja.
— TTL de control directo.
— RGB. Tanto los TTL como los RGB eran digitales.
— Analógicos.
— Multisinc. Detectan y sincronizan de forma automática con los
requerimientos de la tarjeta de vídeo.

Periféricos: conectividad y administración

2-33

4.1.2. Pantallas lcd (liquid crystal display)
Hasta hace poco tiempo, el único sistema de visualización era
el empleo de los tubos de rayos catódicos. Sin embargo, éstos eran
claramente insuficientes, debido a su gran volumen y peso, por lo
que surgió un nuevo tipo de pantallas basadas en las propiedades
de reflexión de la luz a través de un conjunto de sustancias de
material líquido. De esta forma, el volumen, peso y consumo se
reducen considerablemente.
En un inicio este tipo de pantallas no se extendieron, por que
planteaban una serie de inconvenientes, tales como el ángulo de visualización y el precio.
Aunque el problema del ángulo de visualización ya ha sido completamente resuelto,
actualmente siguen siendo muy caras. Su principio de funcionamiento es el siguiente:
1. En la capa más profunda de la LCD existe un panel fluorescente que emana luz
en forma de ondas que vibran en todas las direcciones.
2. La luz emitida pasa por un filtro polarizado que permite pasar sólo a las ondas
luminosas que estén vibrando horizontalmente.
3. La siguiente etapa la controla la tarjeta de vídeo del ordenador, aplicando una
corriente o no en cada celda. Dependiendo del valor de la corriente aplicada, la
luz polarizada gira un ángulo comprendido entre 0° (corriente cero) y 90°
(corriente máxima).
4. En este paso la luz polarizada de cada celda pasa a través de uno de los filtros de
color, rojo, azul o verde.
5. La luz coloreada atraviesa un segundo filtro polarizado, que permitirá pasar sólo a
las ondas luminosas coloreadas que estén vibrando más o menos verticalmente.

6. El ojo humano percibe los tres colores como un único punto, de forma que, con-
trolando el grado de luz que pasa de rojo, azul y verde, puede formarse cualquier

color.
La tecnología LCD utiliza moléculas de cristal líquido colocadas entre diferentes capas
que se polarizan y rotan según su color.
— TFT, transformador de película fina, también se le llama LCD’s de matriz activa.
A diferentes campos se consiguen diferentes ángulos en las moléculas variando

así la cantidad que las atraviesa en punto. Estos puntos son los suelos de la pan-
talla y la cantidad de la luz definirá los diferentes tonos. La luz es emitida por

una matriz de transistores y las tonalidades y los colores se consiguen mediante
filtros RGB. Por tanto, TFT no es más que un tipo de LCD que usa transistores;
se les debería llamar LCD-TFT.
— HR-TFT, son pantallas TFT de alta capacidad reflectora. En general
los monitores LCD proporcionan la mejor resolución, no emiten
radiación, gastan menos, tienen mayor geometría.

Tecnología básica

2-34

— Plasma. Utilizan fósforos excitados con gases nobles para mostrar píxeles y dotar-
los de color.

— OLED. Es una variante del LED clásico. La capa de emisión tiene un componen-
te orgánico. Tienen la ventaja de no requerir luz negra trasera con lo que se aho-
rra energía. La desventaja es un tiempo de vida corto.

4.2. Elementos de digitalización: el escáner
Es un dispositivo periférico de entrada que posibilita adquisición de una imagen o

fotografía. Para ello, es capaz convertir una imagen en secuencia de ceros y unos (digitali-
zación) que son recibidos por el ordenador para poder visualizarla en pantalla.

Para ilustrar el funcionamiento de un escáner vamos a analizar el modo de operar de
uno de sobremesa:
1. Sobre el cristal de escáner se coloca el original a digitalizar. Bajo el cristal existe
un tubo luminoso de xenón que se enciende iluminando progresivamente la
imagen.
2. La imagen al iluminarse es proyectada a través de unos precisos espejos y lentes
sobre un dispositivo CCD (dispositivo de carga acoplada).
3. El CCD es un complejo dispositivo provisto de sensores capaces de cuantificar la
intensidad y la calidad la luz reflejada.
4. Un multifiltro con los tres colores primarios (rojo, azul y verde) situado sobre el
CCD se encarga de separar intensidad de luz de cada color en cada uno de los
puntos que forman la imagen.

5. El circuito electrónico del escáner transforma los valores analógicos de la intensi-
dad de cada uno de los tres colores en valores digitales y se los envía al ordena-
dor.

6. El ordenador, mediante software, se encarga de hacer la fusión de los tres colo-
res en cada uno de los puntos (formando la imagen).

Periféricos: conectividad y administración

2-35

4.3. El ocr (Optical Character Recognition): el lápiz óptico

Gracias a este software de reconocimiento óptico de caracteres (OCR) es posible intro-
ducir la imagen de un texto a través del escáner y transformarlo en un fichero manejable

y editable por un procesador de textos, ahorrando de esta forma la tediosa tarea de copiar-
lo. El proceso de reconocimiento consiste en los siguientes pasos:

1. El escáner digitaliza la imagen línea por línea sin “saber” si se trata de una ima-
gen o un texto o una mezcla de ambas.

2. El programa OCR divide la imagen digitalizada en áreas de texto e imágenes.
3. Una vez separadas las áreas, el OCR empieza a comparar el texto digitalizado con
su tabla de caracteres alfanuméricos buscando alguna similitud.
4. El OCR sustituye los caracteres identificados en un fichero editable y, si queda
alguno que no reconoce, le asigna un carácter especial. Como es de esperar, la
cantidad de caracteres reconocidos vendrá dada por la calidad del texto original.
4.4. Tarjetas de Vídeo

Estas tarjetas están encargadas de realizar el ajuste y cálculo de señales entre el equi-
po y el monitor. Actualmente poseen sus propias CPU orientadas a gráficos (GPU). Los

fabricantes las proveen de disipadores e incluso ventiladores propios.
Su evolución histórica:
— MDA. Adaptador monocromo. Con 4 KB. Incluía un puerto de comunicación
para la impresora. Se usaba con monitores TTL. Alcanzaba una resolución de
80×25 en modo texto.
— CGA. Adaptador Gráfico de Color. 16 KB. Alcanzaba 640*200 con dos colores, 3
bits para color y 1 para intensidades. 23×21=16 tonalidades.
— HGC. Hércules. 64 KB. 720×348 en Blanco y Negro. Admitía una frecuencia de
50 Hz.
— EGA. Adaptador Gráfico Realzado. 256 KB. 640×350 con 16 colores. Ya tenía su

propia BIOS. A estas tarjetas también se les conocía como MGA (Adaptador Grá-
fico Monócromo).

— MCGA. Array Gráfico Multicolor. Primera tarjeta en enviar al monitor una señal
analógica en vez de digital.
— VGA. Adaptador Gráfico de Vídeo. 256 KB. 640×480. 256 colores. Existió un

modelo de esta tarjeta llamado PGA (VGA Profesional), poco exten-
dida por su alto coste.

— SVGA. Super VGA. Es una VGA evolucionada. 1280×1024. 4MB. Hasta 16,7
millones de colores.
— 8513/A. Incluye procesador gráfico específico. Desarrollada por IBM. Salida para
dos monitores. Otros fabricantes la desarrollaron bajo el nombre de Graphics Ultra.
— XGA. Array Gráfico Extendido.
La VESA (Asociación Estándar Electrónica de Vídeo) se encarga de homogeneizar
cómo se debe direccionar el modo gráfico a través de los registros de la paleta, a través de
la BIOS (de la propia tarjeta).
Tipos de procesadores gráficos. Determina que la potencia de la tarjeta de vídeo será
más eficiente cuanto más libere al micro del tratamiento de vídeo:
— Controladores de imagen. Frame Buffer. Es el microel encargado de realizar los

cálculos oportunos. Su función es únicamente la de recoger de memoria la ima-
gen.

— Acelera adoras. Consigue aliviar al micro del trabajo gracias a la implementación
de diferentes rutinas de vídeo en el propio chip.
— Coprocesadores. Tarjetas adicionales a las de vídeo. Realizan las tareas según
hayan sido programadas ya que son programables almacenando las instrucciones
en memorias EPROM y las imágenes en VRAM.
La conversión de señales digitales que usa el ordenador en señales analógicas que usan
algunos monitores lo realiza un componente de la tarjeta llamado RAMDAC (Random
Access Memory Digital To Analog Converter). Este viene dado por la fórmula.
Ancho de Banda (MHZ)= píxeles(X)*píxeles(Y)*frecuencia de refresco*1,5
Siendo 1,5 el margen de confianza máximo, se recomienda un RAMDAC mayor de
135 MHZ, aunque actualmente todas rondan los 350 MHZ.
LUTDAC (Look Up Table Digital Analogic Converter): encargado de seleccionar el

color de la tabla de colores y convertirlo a información analógica, usando un transforma-
dor por color.

Memoria de Vídeo:
— DRAM. 400 Mb/s con un tiempo de acceso entre 50-70 ns.
— VRAM. 400 Mb/s con un tiempo de acceso entre 50-60 ns.
— WRAM. 960 Mb/s con un tiempo de acceso entre 50-60 ns.
— SGRAM. 800 Mb/s con un tiempo de acceso entre 10-15 ns.

2-36
Tecnología básica

Colores. Cuánta memoria necesita una tarjeta de vídeo. Imaginemos una resolución de
1280*1024 con 65536 colores. Para obtener esta calidad de imagen necesitamos.
Superficie = 1280 x 1024 = 1310720.
No de bits por punto = 2 x (= 65536 x =16).
Memoria = superficie x bits por punto = 1310720 x 16 = 2,5 MB.
Puertos para tarjetas de vídeo. Las tarjetas pueden ir integradas en la placa base o
podemos insertarlas en puertos (o ambas). Los puertos pensados para tarjetas han variado
su uso a lo largo de los años: ISA, VLB; PCI; AGP; PCI-Express.

El puerto PCI: Peripheral Component Interconnect (“Interconexión de Componen-
tes Periféricos”) consiste en un bus de ordenador estándar para conectar dispositivos peri-
féricos directamente a su placa base. El problema de conectar la tarjeta de vídeo a estos

puertos es que le estamos dando la misma prioridad que al resto de dispositivos situados
en otros puertos PCI. Variantes PCI:
— Cardbus.
— Compact PCI.
— PCI 2.2.
— PCI 2.3.
— PCI 3.0.
— PCI-X.
— PCI-X 2.0.
— Mini PCI.
— PC/104-Plus.
— Advanced Telecommunications Computing Architecture (ATCA o AdvancedTCA).
El puerto exclusivo AGP (Puerto Grafico Acelerador- Accelerated Graphics Port) hace

que se acceda directamente al chipset de la placa consiguiendo un aumento del rendi-
miento. Esto implica situar el sistema de vídeo en primer plano, y el resto en segundo

plano (detalle que no sucedía en los PCI). El puerto AGP es de 32 bit como PCI pero cuen-
ta con notables diferencias como 8 canales más adicionales para acceso a la memoria RAM.

Estas tasas de transferencias se consiguen aprovechando los ciclos de reloj del bus median-
te un multiplicador pero sin modificarlos físicamente. El puerto AGP se utiliza exclusiva-
mente para conectar tarjetas gráficas, y debido a su arquitectura sólo puede haber una

ranura que mide unos 8 cm.
Modos de funcionamiento:
— AGP *1 : velocidad 66 MHz con una tasa de transferencia de 264
MB/s y funcionando a un voltaje de 3,3V.

2-37
Periféricos: conectividad y administración

— AGP *2: velocidad 133 MHz con una tasa de transferencia de 528 MB/s y fun-
cionando a un voltaje de 3,3V.

— AGP *4: velocidad 266 MHz con una tasa de transferencia de 1 GB/s y funcio-
nando a un voltaje de 3,3 o 1,5V para adaptarse a los diseños de las tarjetas grá-
ficas.

— AGP *8: velocidad 533 MHz con una tasa de transferencia de 2 GB/s y funcio-
nando a un voltaje de 0,7V o 1,5V.

El puerto PCI Express incluye características como gestión de energía, conexión y des-
conexión en caliente de dispositivos, capacidad de manejar transferencias de datos punto

a punto, dirigidas todas desde un host. PCI Express puede emular un entorno de red,

enviando datos entre dos dispositivos compatibles sin necesidad de que éstos pasen pri-
mero a través del chip host. PCI Express es un sistema de interconexión serie punto a

punto, capaz de ofrecer transferencias con un altísimo ancho de banda, desde 250MB/seg
para la implementación 1X, hasta 4GB/seg para el PCI Express 16X que se empleará con
las tarjetas gráficas. Modos de funcionamiento:
— PCI-Express *1: Single- 250 MBps; Dual: 500 MBps.
— PCI-Express *2: Single- 500 MBps; Dual: 1000 MBps.
— PCI-Express *4: Single- 1000 MBps; Dual: 2000 MBps.
— PCI-Express *8: Single- 2000 MBps; Dual: 4000 MBps.
— PCI-Express *12: Single- 3000 MBps; Dual: 6000 MBps.
— PCI-Express *16: Single- 4000 MBps; Dual: 8000 MBps.
Conectores DVI. Creada originalmente en 1998 para estandarizar las señales utilizadas
en la nueva generación de pantallas de PC. La interfaz de vídeo digital es un conector de
vídeo diseñado para extender una máxima calidad de visualización en pantallas digitales del
tipo LCD o proyectores. El brillo de los píxeles se transmite en forma de lista de números
binarios. La pantalla sólo tiene que leer cada número y aplicar ese brillo al ser apropiado.
Así cada píxel del búffer de salida de la fuente se corresponde directamente con un píxel

en la fuente. El formato de datos DVI está desarrollado por Silicon, empleando señales dife-
renciales con transición minimizada (TMDS). Los enlaces consiste en un cable de cuatro

pares trenzados, uno para cada uno de los colores primarios y otro para sincronizalos. En

términos de calidad de datos, DVI ofrece una señal completamente digital que evita las pér-
didas de calidad asociadas a las fases finales de la conversión analógica de la señal. Cada

píxel queda definido mediante un flujo de datos RGB de 24 bits para ofrecer la mejor reso-
lución, contraste y percepción del color posible en tu pantalla. No se usa compresión ni

transmisión por paquetes. Se transmite constantemente la pantalla entera a
dibujar y no parte de ella.

2-38
Tecnología básica

Los conectores DVI se clasifican en tres tipos en función de qué señales admiten:
— DVI-D (sólo digital) no transmitía señales analógicas.

— DVI-D HDCP. Se introdujo la variante HDCP para evitar las infracciones de copy-
right. HDCP es una tecnología de protección de contenidos que impide grabar

accidentalmente vídeo con protección de copyright.
— DVI-A (sólo analógica).

— DVI-I (digital y analógica) DVI-I. Fue la primera interfaz, y ofrece una señal com-
binada digital y analógica que es compatible con los PC de pantalla CRT o digital.

El DVI es un interfaz de vídeo de alta definición (puede ser analógico o digital) mientras que el HDMI es de vídeo y audio digital.