lunes, 8 de noviembre de 2010

CONOCIENDO LA ESTRUCTURA FISICA. INTERNA T EXTERNA DEL COMPUTADOR

Dispositivos de entrada
 Teclado:
Es un periferico de entrada o dispositivo, en parte inspirado en el teclado de las maquina de escribir, que utiliza una disposición de botones o teclas, para que actúen como palancas mecánicas o interruptores electrónicos que envían información a la computadora. Después de las tarjetas perforadas y las cintas de papel, la interacción a través de los teclados al estilo teletipo se convirtió en el principal medio de entrada para las computadoras. El teclado tiene entre 99 y 108 teclas aproximadamente, y está dividido en cuatro bloques:
 1. Bloque de funciones: Va desde la tecla F1 a F12, en tres bloques de cuatro: de F1 a F4, de F5 a F8 y de F9 a F12. Funcionan de acuerdo al programa que esté abierto. Por ejemplo, en muchos programas al presionar la tecla F1 se accede a la ayuda asociada a ese programa.

2. Bloque alfanumérico: Está ubicado en la parte inferior del bloque de funciones, contiene los números arábigos del 1 al 0 y el alfabeto organizado como en una máquina de escribir, además de algunas teclas especiales.

3. Bloque especial: Está ubicado a la derecha del bloque alfanumérico, contiene algunas teclas especiales como imp. Pant, Bloq de desplazamiento, pausa, inicio, fin, insertar, suprimir, RePag, AvPag, y las flechas direccionales que permiten mover el punto de inserción en las cuatro direcciones.

4. Bloque numérico: Está ubicado a la derecha del bloque especial, se activa al presionar la tecla Bloq num., contiene los números arábigos organizados como en una calculadora con el fin de facilitar la digitación de cifras. Además contiene los signos de las cuatro operaciones básicas: suma +, resta -, multiplicación * y división /; también contiene una tecla de Intro o Enter.

ESTRUCTURA DEL TECLADO.
Un teclado realiza sus funciones mediante un microcontrolador. Estos microcontroladores tienen un programa instalado para su funcionamiento, estos mismos programas son ejecutados y realizan la exploración matricial de las teclas cuando se presiona alguna, y así determinar cuales están pulsadas.
Para lograr un sistema flexible los microcontroladores no identifican cada tecla con su carácter serigrafiado en la misma sino que se adjudica un valor numérico a cada una de ellas que sólo tiene que ver con su posición física. El teclado latinoamericano sólo da soporte con teclas directas a los caracteres específicos del castellano, que incluyen dos tipos de acento, la letra eñe y los signos de exclamación e interrogación. El resto de combinaciones de acentos se obtienen usando una tecla de extensión de grafismos. Por lo demás el teclado latinoamericano está orientado hacia la programación, con fácil acceso al juego de símbolos de la norma ASCII.

Por cada pulsación o liberación de una tecla el microcontrolador envía un código identificativos que se llama Scan Code. Para permitir que varias teclas sean pulsadas simultáneamente, el teclado genera un código diferente cuando una tecla se pulsa y cuando dicha tecla se libera. Si el microcontrolador nota que ha cesado la pulsación de la tecla, el nuevo código generado (Break Code) tendrá un valor de pulsación incrementado en 128. Estos códigos son enviados al circuito microcontrolador donde serán tratados gracias al administrador de teclado, que no es más que un programa de la BIOS y que determina qué carácter le corresponde a la tecla pulsada comparándolo con una tabla de caracteres que hay en el kernel, generando una interrupción por hardware y enviando los datos al procesador. El microcontrolador también posee cierto espacio de memoria RAM que hace que sea capaz de almacenar las últimas pulsaciones en caso de que no se puedan leer a causa de la velocidad de tecleo del usuario. Hay que tener en cuenta, que cuando realizamos una pulsación se pueden producir rebotes que duplican la señal. Con el fin de eliminarlos, el teclado también dispone de un circuito que limpia la señal.

En los teclados AT los códigos generados son diferentes, por lo que por razones de compatibilidad es necesario traducirlos. De esta función se encarga el controlador de teclado que es otro microcontrolador (normalmente el 8042), éste ya situado en el PC. Este controlador recibe el Código de Búsqueda del Teclado (Kscan Code) y genera el propiamente dicho Código de Búsqueda. La comunicación del teclado es vía serie. El protocolo de comunicación es bidireccional, por lo que el servidor puede enviarle comandos al teclado para configurarlo, reiniciarlo, diagnósticos, etc.




Ratón:
Es un dispositivo apuntador usado para facilitar el manejo de un entorno grafico en un computador. Generalmente está fabricado en plastico y se utiliza con una de las manos. Detecta su movimiento relativo en dos dimenciones por la superficie plana en la que se apoya, reflejándose habitualmente a través de un puntero o flecha en el monitor.
Hoy en día es un elemento imprescindible en un equipo informatica  para la mayoría de las personas, y pese a la aparición de otras tecnologías con una función similar, como la pantalla tactil la práctica ha demostrado que tendrá todavía muchos años de vida útil. No obstante, en el futuro podría ser posible mover el cursor o el puntero con los ojos o basarse en el reconocimiento de voz.

Clasificación del ratón:
Dependiendo de la interconexión los ratones se pueden clasificar por la unión con la CPU (cable o inalámbricos), y otra forma de clasificación seria por la detección del movimiento (mecánicos u ópticos).
  • Mecanico 
  • Optico
  • TrackBall
  • Inalambrico
  • Touchpath
  • raton 3D

Ratón mecánico:
Son los mas utilizados, aunque se tiende a sustituirlos por los ópticos, su funcionamiento se basa en una bola de silicona que gira en la parte inferior del ratón a medida que lo desplazamos. Dicha bola hace contacto con 2 rodillos perpendiculares entre si, de forma que uno recoge el movimiento horizontal y otro el movimiento en sentido vertical.
En cada extremo de los ejes donde están situados los rodillos, existe una pequeña rueda con ranuras, que gira en torno a cada rodillo, y a cada lado de ambas ruedas hay un emisor de luz y al otro lado un receptor, de tal forma que cada vez que gira, el paso de luz a oscuridad es recogido por los censores, enviado como impulsos eléctricos al controlador y este lo transforma en binario para su envió al ordenador.
Ratón óptico:
Agilentnologie Techs desarrollo en 1999 este tipo de ratón, su funcionamiento inicial era mediante un LED que enviaba un haz de luz sobre una superficie especial altamente reflexiva y un censor óptico que capturaba el haz reflejado.
Hoy en día, el ratón óptico es una pequeña cámara que realiza 1500 imágenes por segundo y un software de procesamiento digital de imágenes en tiempo real.
Se incorpora un diodo emisor de luz (LED) que ilumina la superficie sobre la que se arrastra el ratón, la cámara captura imágenes de la superficie y las envía a un procesador digital de señal (DSP), operando con un rendimiento muy elevado (18 MIPS). El software que se ejecuta sobre el DSP es capaz de detectar patrones sobre cada imagen recibida estudiando como se desplazan dichos patrones en las imágenes sucesivas, el DSP averigua el desplazamiento y la velocidad. Esta información se envía al PC cientos de veces por segundo.
 
TrackBall:
Incorpora una bola como los ratones mecánicos, aunque también implementan la misma tecnología que los ópticos.
Los mecánicos funcionan de la misma forma que los ratones convencionales y los trackball ópticos, incorporan una bola con puntos de diferente color al del fondo de la bola, para detectar el patrón de puntos y observan las variaciones de movimiento.
 Ratón inalámbrico:
Este tipo de ratón lo podemos encontrar como mecánicos u ópticos, también con diferentes tecnologías de comunicación como puede ser bluetooth, wifi o infrarrojos. Su funcionamiento, dependiendo del tipo, es similar al descrito en los ratones con cable.
 
Touchpath:
Estos dispositivos se basan en una superficie sensible, formada por tres finas capas de diferente composición. La más externa es una película aislante que no tiene otro cometido que proteger las otras dos capas, una de ellas llena de electrodos verticales y la otra llena de electrodos horizontales. Los electrodos de las dos láminas están conectados a un circuito integrado capaz de detectar las coordenadas de la pulsación. Para conseguirlo, y dado que el dedo posee unas capacidades dieléctricas diferentes a las del aire, el circuito integrado detecta las variaciones del campo eléctrico y determina el lugar donde se ha producido el contacto. Este tipo de dispositivos han sido relegados a los portátiles, ya que no consiguen la precisión
Ratón 3D:
Este tipo de ratón proporciona control sobre los 6 grados de libertad de un objeto en el espacio tridimensional. Posee una bola de censores que miden los esfuerzos de la mano sobre un elemento elástico. Los datos actúan sobre el cambio de orientación del objeto o de la cámara Tiene el problema de que cuando se desea trasladar un objeto, este comienza a girar a medida que avanza, aunque se puede suprimir el problema mediante filtros. Actúan en "bucle abierto", es decir, se aplican fuerzas al entorno pero no se transmiten a la mano.

Modem
Un módem es un dispositivo que sirve para enviar una señal llamada moduladora mediante otra señal llamada portadora. Se han usado módems desde los años 60, principalmente debido a que la transmisión directa de las señales electrónicas inteligibles, a largas distancias, no es eficiente, por ejemplo, para transmitir señales de audio por el aire, se requerirían antenas de gran tamaño (del orden de cientos de metros) para su correcta recepción. Es habitual encontrar en muchos módems de red conmutada la facilidad de respuesta y marcación automática, que les permiten conectarse cuando reciben una llamada de la RTPC (Red Telefónica Pública Conmutada) y proceder a la marcación de cualquier número previamente grabado por el usuario. Gracias a estas funciones se pueden realizar automáticamente todas las operaciones de establecimiento de la comunicación.

Cómo funciona
El modulador emite una señal denominada portadora. Generalmente, se trata de una simple señal eléctrica sinusoidal de mucha mayor frecuencia que la señal moduladora. La señal moduladora constituye la información que se prepara para una transmisión (un módem prepara la información para ser transmitida, pero no realiza la transmisión). La moduladora modifica alguna característica de la portadora (que es la acción de modular), de manera que se obtiene una señal, que incluye la información de la moduladora. Así el demodulador puede recuperar la señal moduladora original, quitando la portadora. Las características que se pueden modificar de la señal portadora son:



  • Amplitud, dando lugar a una modulación de amplitud (AM/ASK). 

  • Frecuencia, dando lugar a una modulacion de frecuencia (FM/FSK). 

  • fase, dando lugar a una modulación de fase (PM/PSK) 

  • También es posible una combinación de modulaciones o modulaciones más complejas como la modulación de amplitud en cuadratura..

Módems para PC


Módem antiguo (1994) externo.

La distinción principal que se suele hacer es entre módems internos y módems externos, aunque recientemente han aparecido módems llamados "modems software" , más conocidos como "winmódems" o "Linux módems", que han complicado un poco el panorama. También existen los módems para XDSL, RDSI, etc. y los que se usan para conectarse a través de cable coaxial de 75 ohms (cable modems).

  • Internos: consisten en una tarjeta de expansión sobre la cual están dispuestos los diferentes componentes que forman el módem. Existen para diversos tipos de conector: 

  • Bus ISA: debido a las bajas velocidades que se manejan en estos aparatos, durante muchos años se utilizó en exclusiva este conector, hoy en día en desuso (obsoleto). 

  • Bus PCI: el formato más común en la actualidad, todavía en uso.

  • AMR: en algunas placas; económicos pero poco recomendables por su bajo rendimiento. Hoy es una tecnología obsoleta.
La principal ventaja de estos módems reside en su mayor integración con el ordenador, ya que no ocupan espacio sobre la mesa y reciben energía eléctrica directamente del propio ordenador. Además, suelen ser algo más baratos debido a que carecen de carcasa y transformador, especialmente si son PCI (en este caso, son casi todos del tipo "módem software"). Por el contrario, son algo más complejos de instalar y la información sobre su estado sólo puede obtenerse por software.

Externos: similares a los anteriores, pero externos al ordenador o PDA. La ventaja de estos módems reside en su fácil portabilidad entre ordenadores diferentes (algunos de ellos más fácilmente transportables y pequeños que otros), además de que es posible saber el estado del módem (marcando, con/sin línea, transmitiendo...) mediante los leds de estado que incorporan. Por el contrario, y obviamente, ocupan más espacio que los internos.





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