Sistemas de Información 1.8

Hardware Necesario para los Sistemas de Información

 

Hardware

Hardware, es el equipo utilizado para el funcionamiento de una computadora. El hardware se refiere a los componentes materiales de un sistema informático. La función de estos componentes suele dividirse en tres categorías principales: entrada, salida y almacenamiento. Los componentes de esas categorías están conectados a través de un conjunto de cables o circuitos llamado bus con la unidad central de proceso (CPU) del ordenador, el microprocesador que controla la computadora y le proporciona capacidad de cálculo.

El soporte lógico o software, en cambio, es el conjunto de instrucciones que un ordenador emplea para manipular datos: por ejemplo, un procesador de textos o un videojuego. Estos programas suelen almacenarse y transferirse a la CPU a través del hardware de la computadora. El software también rige la forma en que se utiliza el hardware, como por ejemplo la forma de recuperar información de un dispositivo de almacenamiento. La interacción entre el hardware de entrada y de salida es controlada por un software llamado BIOS (siglas en inglés de 'sistema básico de entrada / salida').

Aunque, técnicamente, los microprocesadores todavía se consideran hardware, partes de su función también están asociadas con el software. Como los microprocesadores tienen tanto aspectos de hardware como de software, a veces se les aplica el término intermedio de microprogramación, o firmware.

Dispositivos de Entrada y Salida

Los dispositivos de entrada, salida y almacenamiento son una serie de periféricos que conectan a la unidad central del sistema de la computadora con el exterior permitiendo:

• Introducir en la computadora la información necesaria, en forma de órdenes de comando y datos, para realizar los procesos necesarios.
• La comunicación interactiva, en caso de que sea necesaria, de la computadora con los usuarios durante el proceso.
• El envío al exterior de la unidad central del sistema de la computadora de los resultados obtenidos tras los procesos de datos realizados.
• El almacenamiento permanente de la información procesada.

Los periféricos son "traductores" que se encargan de comunicar una computadora, que utiliza un alfabeto de sólo dos caracteres (0,1), con los seres humanos que la manejan y disponen de un alfabeto diferente (A, B,...,Z). La eficacia de un sistema informático depende de la velocidad de trabajo de sus periféricos, ya que de éstos depende la velocidad del flujo de información. Los periféricos se comunican con la unidad central de proceso a través de los canales de transferencia de información, los buses. Los buses mantienen un contador con el número de informaciones que quedan para transferir, de forma que le indique el trabajo que tiene pendiente en cada momento. El contador se incrementa o decrementa según llegue una información para transferir o se produzca el envío de la información hacia el dispositivo de salida. Cuando el contador llegue a 0, el canal advertirá a la unidad de control de la CPU y al periférico que ha finalizado la transferencia de información. La conexión entre los periféricos y la unidad central del sistema de la computadora se realiza a través de adaptadores o interfaces. Las comunicaciones entre las computadoras y los periféricos se realizan gracias a unos protocolos de comunicaciones que compatibilizan la transmisión de datos entre ambos.

Básicamente la transmisión de datos se realiza según dos métodos: o Serie. o Paralelo.

• En el método serie las diversas señales se transmiten, bit a bit, una tras otra, sobre el mismo cable físico. El interfaz más conocido es el RS-232.
• Cuando se transmite en paralelo todas las señales que integran una palabra o dato unitario se transfieren simultáneamente a través de un grupo de cables separados paralelos. El interfaz más extendido en este método de transmisión es el "Centronics". Evidentemente, la transmisión más veloz es la paralela, donde se transmite todo el bloque de datos en un solo ciclo de reloj.

La conexión de los periféricos con la computadora se puede realizar de dos formas diferentes:

1.- Línea compartida.- Todos los periféricos se conectan a la unidad central del sistema a través de una sola línea de comunicaciones.

2.- Radial o en estrella. Cada periférico se conecta con la computadora a través de su propia línea de comunicaciones.

Tipos de Periféricos

Existen varios tipos de periféricos:

1. Periféricos de entrada: Son los elementos a través de los que se introduce información a la computadora. En este apartado se encuentran el teclado, el ratón, los scanners, etc.

2. Periféricos de Entrada/Salida: Son periféricos mixtos, es decir que permiten tanto la entrada de datos como la salida de información. Esta clasificación se subdivide en dos partes:

Periféricos de Almacenamiento.- Son subsistemas que permiten a la computadora almacenar, temporal o indefinidamente, la información o los programas. Los dispositivos de almacenamiento, llamados también memorias auxiliares o masivas, son un soporte de apoyo para la computadora en la realización de sus tareas, ya que puede enviar a ellos, temporalmente, desde la memoria principal parte de la información que no van a utilizar en esos momentos, dejando parte del área de trabajo libre para trabajar más comodamente, y mantenerla almacenada hasta que sea necesaria su utilización, momento en que la volverá a trasladar a la memoria principal. Entre los dispositivos de almacenamiento se pueden destacar los discos magnéticos y las cintas.

Periféricos de Comunicaciones.- Son dispositivos que permiten la conexión de computadoras, entre este tipo de periféricos se encuentran los módems. Tarjetas Lan, etc

3. Periféricos de salida: Son los periféricos que transmiten los resultados obtenidos tras el proceso de la información por la computadora al exterior del sistema informático para que pueda ser utilizado por los seres humanos u otros sistemas diferentes. Las pantallas de computadora e impresoras conectadas a los sistemas informáticos son los medios de representación de la información más extendidos.

1. Las unidades de entrada

El Mouse.- Este es un dispositivo mediante el cual es posible señalar con un puntero o flecha en la pantalla y seleccionar opciones, arrastrar objetos, conmutar entre pantallas, crear elementos gráficos y otras actividades más. El nombre de este dispositivo se debe a su peculiar forma, es como un pequeño objeto redondeado del cual sale un cable, simulando el cuerpo y la cola de un roedor.

El Escáner.- Es un lector o explorador óptico que convierte las imágenes, por ejemplo una fotografia, en un archivo o representación digital, de acuerdo a algún formato grafico como BMP, PCX, GIF, TIF, compatibles con programas de edición de imágenes.

La tabla o tableta digitalizadora.- Es utilizada para la recepción y conversión de imágenes al sistema de información digital. Esta información es llevada a través de un puerto hacia la computadora donde la imagen puede ser editada con programas especializados para mejorar su aspecto. A diferencia de un escáner una tabla utiliza las propiedades magnéticas para capturar la imagen. Esta imagen o dibujo debe ser elaborado sobre ella con instrumentos especiales, tales como un lápiz o puntero que utiliza una punta especial para variar el campo magnético de la tabla.

El lápiz óptico.- Es un instrumento en forma de lápiz que por medio de un sistema óptico, ubicado en su extremo, permite la entrada de datos directamente a la pantalla. Para elaborar dibujos basta con mover el lápiz frente a la pantalla y en ella va apareciendo una línea que describe dicho movimiento. El uso de este instrumento ha disminuido notablemente debido a la popularización del mouse.

El micrófono.- Es un dispositivo de entrada que convierte las señales acústicas en señales eléctricas. Estas señales son utilizadas por la tarjeta de sonido de una computadora para ser amplificadas o grabadas según se desee.

El CD ROM.- La principal característica de la unidad de CD ROM es el almacenamiento masivo de datos pues en un solo CD se puede tener la información equivalente a la de un disco de 600 MB.

El joystick.- Es un dispositivo de entrada que se usa en los juegos de videos en los simuladores y otros. Sirve para realizar desplazamientos en la pantalla a través de una palanca y para activar determinadas acciones a través de unos pulsadores.

Las cámaras de vídeo digital.- Tiene como principal restricción la velocidad de la computadora, que para tener efecto de movimiento en la pantalla, se necesita procesar grandes cantidades de información en poco tiempo, han ganado popularidad al permitir la videoconferencia a través de Internet.

El lector de códigos de barras.- Es un elemento que al ser dirigido hacia una grafica que contiene un código en forma de barras, captura los datos de ese código y los envía en forma digital hacia una computadora que procesa la información obtenida. El mecanismo que utilizan estos instrumentos esta basado en la reflexión de un rayo láser. El lector envía el rayo hacia el código de barras y este se refleja de nuevo hacia él, dependiendo del color existente en el código.

La cámara fotográfica digital.- Es un dispositivo electrónico, que almacena las imágenes en forma digital. En otras palabras, es una cámara fotográfica que no utiliza rollo convencional y lo reemplaza con un sistema de almacenamiento digital. Una vez que se ha tomado la foto, se lleva la cámara a una computadora, y por medio de uno de sus puertos se baja la información digital de la fotografía. En la computadora podemos editar las fotografías y agregarles efectos especiales para utilizarlas en diferentes propósitos.

2. Las unidades de salida

Los dispositivos mediante los cuales el usuario recibe de manera directa los resultados del proceso informático son llamados periféricos de salida o unidades de salida. Los más usuales son los monitores y las impresoras aunque no son los únicos.

El monitor o pantalla.- La introducción del monitor como medio para mostrar los resultados y la información en general fue uno de los avances determinantes en el desarrollo de la Informática personal, que se puso en marcha en un diseño estandarizado por los protocolos de la IBM PC. Si bien en los años 70's e inicios de los 80's ya se incluía la posibilidad de incluir un monitor en los computadores personales, las tecnologías de la época hacían esta opción relativamente cara, por lo que los fabricante optaron por dotar a sus máquinas de un modulador de radiofrecuencia capaz de convertir la señal del computador a señal de TV.

Los monitores TTL.- Originalmente la IBM PC, incluyó un pequeño monitor de aproximadamente 12 pulgadas diagonales, monocromático de color azul, y con la capacidad para trabajar únicamente en modo texto de 80 columnas por 25 renglones. A este tipo de monitor se le conoció como TTL (Transistor-Transistor Logic) referente a la familia de circuitos lógicos que sólo trabajaban con voltajes de 0 y 5 voltios para determinar un punto brillante en la pantalla. Estos monitores no eran capaces de manejar escalas de grises, sino solamente puntos brillantes o puntos apagados.(blancos o negros), y aunque esto era efectivo la calidad de presentación dejaba mucho que desear.

Los monitores CGA.- La siguiente generación de monitores surgió casi inmediatamente después del lanzamiento de la IBM PC, con el estándar CGA (Computer Graphics Adapter) o Adaptador Gráfico para Computadora, el cual alcanzó una resolución máxima de 320 columnas por 200 renglones y podía mostrar cuatro colores entre una gama de 16 posibles.

Los monitores EGA.- En 1984, IBM introdujo un nuevo estándar que sentó las bases para el manejo de color y el modo gráfico; nos referimos al monitor EGA (Enhanced Graphics Adapter) o Adaptador Gráfico Mejorado el cual ofreció una resolución de 640 x350 puntos (pixels), con un máximo de 16 colores.

Los monitores VGA.- En 1987 se creó un estándar completamente nuevo y diseñado para soportar las características que requieren las aplicaciones gráficas de usuario. Este tipo de monitor recibió el nombre de VGA (Video Graphics Array) llegando a ofrecer una resolución inusitada para la época: 640x480 puntos a 256 colores.

Los monitores SVGA.- Posteriormente en 1990 surge un tipo de monitor que mejoraba las características del VGA, pero que básicamente seguía el mismo estándar en cuanto al proceso de señales: El SVGA o Súper VGA cuya resolución máxima es de 800x600 puntos a 32 mil colores.

Los monitores UVGA.- En 1992 apareció el UVGA o Ultra VGA aunque esta variante alcanza una resolución de 1024x768 puntosa a 16.7 millones de colores. Durante esta corta pero prolífica historia de la computación personal, los monitores han evolucionado rápidamente hasta tener hoy disponibles las pantallas de alta resolución, las de gran tamaño y las planas de cristal líquido o LCD (Liquid Cristal Display), que en la actualidad se están difundiendo mucho y muy pronto la tendremos en la mayoría de escritorios.

Impresoras.- Su función en el sistema informático es obtener una copia en papel de la información existente en memoria o almacenada en los discos. Para que una impresora pueda funcionar correctamente debe estar en posición ON-LINE, lo que quiere decir que se encuentra "en línea" con la computadora a la espera de recibir los datos que el usuario ha solicitado imprimir. La introducción de circuitos integrados en los mecanismos de las impresoras ha permitido una mayor flexibilidad y potencia con respecto a los primeros teletipos completamente electromecánicos que actuaban como periféricos de salida en algunos sistemas informáticos antiguos. La instalación de memorias intermedias y otras ayudas electrónicas ha ayudado a mejorar los subsistemas de impresión al descargar parte de las tareas de impresión desde la unidad central de proceso en estos controles internos de la impresora. Dependiendo de su tecnología de construcción, las impresoras pueden dividirse en:

Impresoras con cinta entintada.- La principal característica de las impresoras de cinta entintada es su método de impresión: una cinta humedecida en tinta es golpeada contra el papel por un tipo metálico o por un grupo de agujas conformando un carácter. Este tipo de impresoras son una evolución tecnológica de los antiguos modelos de máquinas de escribir donde se han mejorado las prestaciones de velocidad y de forma de impresión. Sus principales ventajas son el bajo coste y la facilidad de construcción, ya que utilizan tecnologías muy extendidas entre los fabricantes. Sus principales inconvenientes son su lentitud y el ruido a causa del golpeteo sobre la cinta para conseguir la impresión.

Impresoras de margarita .- Es un tipo de impresora bastante antigua que ha sido retirada en muchos lugares por su lentitud. Otras impresoras con tecnologías más modernas pueden dar una calidad similar o mejor con una mayor velocidad de impresión. Su mecanismo se compone de una rueda alrededor de la cual están colocados los caracteres alfanuméricos que se pueden imprimir. La impresión se realiza cuando una cápsula que tiene un relieve del tipo a imprimir se encuentra enfrentada al papel. Un pequeño punzón martillea contra la citada cápsula causando que el tipo golpee la cinta entintada imprimiéndose el mencionado carácter en el papel.

Impresoras de bola.- Son impresoras similares a las de margarita pero de mejor calidad. Los caracteres se sitúan sobre una esfera metálica que posiciona el carácter en el punto de impresión y golpea la cinta entintada para imprimir el carácter. Estas impresoras también han ido retirándose del servicio por su lentitud.

Impresoras de agujas.- En las impresoras de aguja el cabezal está compuesto por una columna de 7 ó 9 agujas que golpean una cinta entintada colocada entre éstas y el papel. Cada una de las agujas tiene la posibilidad de un cierto movimiento horizontal que puede ir desde 5 a 7 posiciones. Con esta capacidad de movimiento horizontal se pueden generar matrices de 7 por 5 ó 9 por 7 puntos con los que se forman los diferentes caracteres o se pueden dibujar gráficos.

Impresoras sin cinta entintada.- Estas impresoras se caracterizan porque la tecnología de su método de impresión no precisa de una cinta humedecida en tinta para imprimir. Al no producir un impacto para realizar la impresión del carácter, éstas impresoras son mucho más silenciosas que las anteriores. Permiten su utilización en lugares de trabajo sin equipos especiales de protección acústica. Debido a que una gran parte de los modelos de impresoras pertenecientes a este apartado han sido desarrolladas en época mucho más reciente que las de tecnología de cinta entintada, su calidad de impresión y velocidad de trabajo es superior. La disminución de los precios de este tipo de impresoras han determinado su amplia difusión en el mercado.

Impresoras térmicas.- El método es similar a las de aguja, pero se diferencian en que, en lugar de utilizar un papel normal, utilizan un papel especial termosensible y en lugar de las agujas utilizan unas resistencias eléctricas que, al calentarse y apoyarse sobre el papel, van generando los caracteres. Esta tecnología ha ido retirándose poco a poco del mercado debido a que el paso del tiempo, la luz y, sobre todo, el calor afectaban mucho al papel termosensible, deteriorándose con el tiempo. Aunque en la actualidad esta tecnología no es muy empleada en informática se hace mención de ella porque es la más comúnmente empleada en los equipos de fax.

Impresoras de inyección de tinta.- Las impresoras de inyección de tinta, también llamadas de chorro de tinta, utilizan una especie de cañón a través del cual se envía un chorro de tinta líquida hacia la hoja de papel donde se va a realizar la impresión. Para poder controlar la inyección de la tinta están situadas a cada lado de la boca del cañón de tinta unas placas magnéticas que controlan el chorro de tinta disparado por el cañón hacia el papel para formar el carácter.

Impresoras láser.- El fundamento de este tipo de impresoras es un láser de baja potencia que genera un rayo que es manejado por un elemento de control que permite o bloquea el paso de la luz. Un disco de espejos desvía el rayo barriendo repetidamente el tambor fotoconductor, quedando los caracteres trazados eléctricamente sobre el tambor. Al girar éste se le aplica un polvo de tinta pulverizada llamado tonner similar al existente en las fotocopiadoras y que sólo se adhiere a las zonas expuestas al rayo láser. Esta tinta es la que finalmente forma los caracteres. Las impresoras láser son las que poseen una tecnología de impresión más rápida (entre 4 y 8 páginas por minuto) y también una mayor calidad en la definición de los caracteres o gráficos que van a formar el resultado final, obteniendo entre 300 y 600 puntos por pulgada (los puntos por pulgada son una medida de la resolución de la imagen formada, cuanto mayor sea la cantidad de puntos por pulgada mejor será la calidad de la imagen finalmente obtenida.

Los Ploters o graficadores.- Son dispositivos que dibujan o grafican los textos e imágenes en alta resolución. Se utilizan primordialmente para elaborar planos, posters o afiches en papel muy grande y generalmente a color. Inicialmente los ploters funcionaban con base en plumillas de nylon (plumines),que iban trazando las líneas que le indicaba la computadora. Actualmente la mayoría de los ploters se fabrican en tecnología de inyección de tinta, lo que obviamente produce imágenes de gran calidad así como planos más definidos.

Los Altavoces o Parlantes Externos.- En las computadoras personales se ha incluido desde sus primeros modelos un parlante muy pequeño para emitir sonidos tipo sep y anunciar algo. Sin embargo con las aplicaciones actuales de multimedia este parlante no posee las propiedades necesarias para la emisión de sonidos con buena calidad. El sonido de alta calidad es un factor muy importante en las computadoras actuales, especialmente en las multimedia. (para este propósito de utilizan altavoces o parlantes externos adaptados a la computadora por medio de una tarjeta de sonido. Es recomendable que los altavoces estén aislados magnéticamente, para que en caso de ser utilizados cerca del monitor, sus fuertes campos magnéticos no interfieran con la trayectoria normal de los haces electrónicos que producen las imágenes en la pantalla.

3. Dispositivos de entrada/salida

Entre los elementos de esta categoría tenemos:

Unidades de disco flexible (Floppy Drives).- Son unidades que utilizan discos de mediana capacidad para la lectura y escritura de datos. Tienen su mayor utilidad en el intercambio de información de una computadora a otra y para hacer copias de respaldo de los trabajos y procesos realizados en ellas. Su funcionamiento se basa en el mismo método utilizado para la grabación de señales en las cintas de audio o cassettes modificando el alineamiento de una gran cantidad de minipartículas magnéticas depositadas sobre un disco circular flexible. El tipo de unidad más usual es la de 3.5" pulgadas, aunque en la antigüedad la de 5.25" pulgadas era la más difundida.

La unidad de disco LS-120 (Disquete de 3.5") o Super Disk.- Es una unidad de alta capacidad diseñada para la lectura y escritura de información en disquetes de 3.5 pulgadas con capacidad de almacenamiento de 120 MB de información en disquetes especiales, los cuales traen pregrabados en su superficie una serie de pistas de muy alta densidad (más de 200 por pulgada). Su principal ventaja sobre otros sistemas es su compatibilidad y velocidad para leer y escribir los discos convencionales de 1.44 MB y 720 KB, lo que le permite utilizar todos los archivos almacenados en este formato. Las pistas del disquete se graban y rastrean por medio de un rayo láser, utilizando cabezas de lectura/escritura de alta precisión.

Los discos duros o Hard Disks.- Son unidades de E/S que proporcionan un medio de almacenamiento no removible, de gran capacidad y velocidad de acceso , tanto para lectura como para escritura y que le han permitido a los sistemas de cómputo una gran versatilidad para el manejo de los programas y los datos. Es considerado como el dispositivo primario o principal (mainboard) y la memoria, la estructura principal del sistema. Al igual que los disquetes los discos duros también trabajan en base a los principios de grabación en mini partículas magnéticas depositadas sobre su superficie.

Estructura básica de un disco duro:

a).- Uno o más platos de aluminio recubiertos en ambas caras de material magnético, cada uno de estos platos es semejante a un disquete.

b).- Un motor para hacer girar los platos a una velocidad comprendida entre 3600 y 7200 revoluciones por minuto.

c).- Cabezas de lectura/escritura magnética, una por cada cara.

d).- Un motor o bobina para el desplazamiento de las cabezas.

e).- Una etapa electrónica que sirve como interface entre las cabezas de lectura/escritura.

f).-Una caja hermética para protección de los platos y las cabezas contra polvo y otras impurezas peligrosas para la información.

Capacidad de Almacenamiento. - Los discos duros se clasifican por su capacidad o tamaño de almacenamiento medidos en MB (Mega Byte) y GB (Giga Byte).

Los Tiempos de Acceso.- Además de su capacidad o tamaño , este es uno de los parámetros más importantes por medio de los cuales se diferencian los discos duros. Es el tiempo promedio que utilizan las cabezas para tener acceso a la información es un sitio concreto del disco duro y con este dato se describe su velocidad.

Los Discos Duros Removibles.- Los discos duros con tecnología de platos o discos removibles son muy útiles como unidades de E/S en tareas donde el tamaño de los archivos es muy grande. Su principal característica es su velocidad y principio de funcionamiento son prácticamente idénticos al de un disco duro, con la ventaja de que los medios de almacenamiento se pueden insertar y retirar del sistema en forma de cartucho. La unidad Zip es un drive muy económico que utiliza cartuchos removibles de 100 MB. Otros que también son utilizados son los de capacidad de 540 y 720 MB. Iomega y Syquest tienen unos de mayor capacidad llamados Jaz, y SkyJet.

Las unidades magneto-ópticas.- Son unidades de E/S que utilizan una combinación de principios magneticos y ópticos para la lectura y escritura de información digital. Sistemas de Respaldo de Información (Backup).-Un respaldo de información es una copia parcial o total de los archivos que contiene el disco duro. Esta copia se realiza en disquetes, en cintas magnéticas o en sistemas magneto ópticos.

Las unidades de CD-R (Compact Disk Recordable).- Estas unidades de E/S utilizan discos físicamente idénticos y con la misma tecnología que los discos compactos utilizados con tanto éxito para grabar y reproducir música en forma de audio digital y luego para la distribución de programas y archivos en formato multimedia con enciclopedias, cursos, juegos, paquetes extensos de programas como el Windows, Office, etc. Por su característica de CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory), en estos discos sólo era posible leer la información grabada en la fábrica y no se podía modificar. Esta tecnología no solo ofrece almacenamiento de datos de alta densidad y grabación de audio de calidad superior, sino también confiabilidad , durabilidad y flexibilidad, incluso a las altas velocidades de hoy.

Unidades CD-RW (Compact Disk ReWritable).- Son unidades de E/S derivadas de la tecnología CD-R que utilizan discos ópticos digitales tipo CD-ROM pero re--escribibles por lo que se han llamado CD-RW y trabajan con una norma similar a las unidades magneto ópticas, su ventaja es que se los puede volver a utilizar para grabar o modificar la información.

El DVD (Digital Video Disk).- El DVD, o disco de video digital, es un nuevo formato de almacenamiento de datos digitales, que por sus enormes capacidades, es una verdadera revolución en los medios de almacenamiento masivo tanto para video , para audio como para todo tipo de información en los sistemas de cómputo. El DVD permite almacenar desde 4.5 GB de datos (disco de una cara sencilla) hasta 17 GB (disco de dos caras con doble estratificación), es decir, de 7 a 26 veces la capacidad de un CD ROM. Su principio de operación es prácticamente idéntico al de un disco compacto tradicional, sólo que ahora se emplea un láser de menor longitud de onda, lo que significa que la información puede ser grabada en pits más pequeños y en una menor separación de pistas. El DVD se encuentra disponible en el mercado en cuatro versiones básicas: DVD video, DVD audio, DVD ROM y DVD RAM. Los dos primeros formatos están enfocados al mercado de la electrónica de consumo y de entretenimiento (televisión, cine, sonido, juegos, etc.) y los dos últimos al mercado de las computadoras. Por ahora, únicamente están circulando DVD de sólo lectura.

Las unidades de cinta.- El almacenamiento de datos en cinta magnética fue la primera tecnología que se utilizó para almacenar grandes cantidades de información. Recordemos las grandes unidades de cinta en un centro de cómputo con dos carretes girando en ambas direcciones rápidamente. Las unidades de cinta aún se siguen utilizando, aunque ya no como un medio de almacenamiento primario, sino para respaldar información. la cinta contiene la información en forma secuencial, por lo cual, la lectura debe hacerse de la misma manera, haciendo muy lento el procese de búsqueda de archivos y la transferencia de información entre esta y la unidad de proceso.

Los discos de estado sólido (Solid State Disk).- En este sistema de entrada/salida se sustituyen los platos giratorios de un disco duro tradicional por tarjetas con memorias de material semiconductor para almacenar la información. Inicialmente, estas tarjetas, estaban formadas por muchos chips de memoria RAM y alimentación autónoma que se conectaban en los slots o ranuras de expansión y en el sistema operativo se incluían programas para manejarlas como una unidad de disco más. La gran ventaja consistía en su alta velocidad de transferencia ya que el tiempo de acceso a un chip es mucho más rápido que el de las unidades mecánicas de almacenamiento. Debido al bajo costo de los discos duros, y a su gran capacidad, estas tarjetas no se desarrollaron lo suficiente como para volverse equipo estándar en los sistemas de cómputo. El desarrollo de esta tecnología se ha logrado gracias a la fabricación de chips de memoria de gran capacidad a un costo razonable y a la necesidad de tener alternativas para la transferencia de información entre las computadoras portátiles.

El fax módem.- Otra de las unidades de entrada/salida que ha ganado gran popularidad en los últimos tiempos, debido al gran desarrollo de Internet, han sido los módems, también conocidos como fax módem. Un módem es un dispositivo electrónico que convierte la señal digital que manejan las computadoras en señales que pueden ser transmitidas por la línea telefónica, que trabaja con señales análogas. El término módem se deriva de la contracción de las palabras modulador-demodulador, ya que los primeros diseños lo único que hacían era modular en frecuencia la señal digital, correspondiendo en tono de cierta frecuencia para los 1's y otro distinto para los 0's. Con este procedimiento se lograba una comunicación aceptable entre computadoras aunque la velocidad de transmisión era muy baja, generalmente no más de 300 bits por segundo. La idea de interconectar computadoras ubicadas a cientos o miles de kilómetros de distancia, surgió hace unos 40 años, cuando estas máquinas empezaron a venderse entre grandes empresas, entidades gubernamentales y universidades. En el mundo académico comenzó a estudiarse la posibilidad de intercambiar datos directamente de sistema a sistema. El interés se centraba sobre todo en la posibilidad de establecer investigaciones conjuntas e intercambio de ideas entre científicos de distintas universidades de Estados Unidos. Además, como este nuevo recurso tecnológico resultaba muy conveniente para ciertas oficinas gubernamentales, específicamente para usos militares en el Pentágono, los trabajos tendientes a desarrollar un método seguro y confiable para el intercambio de datos entre computadoras, recibieron un alto patrocinio del gobierno estadounidense, por lo que muchas instituciones y empresas trabajaron para ofrecer una alternativa viable. Durante las investigaciones, surgieron distintos planteamientos para definir el medio de enlace entre computadoras. Hubo propuestas para que en la transferencia de datos se emplearan ondas radiales; y si la distancia entre emisor y receptor era excesiva, se usarían estaciones repetidoras. El inconveniente en este método consistía en que la transmisión tendría que ser "al aire", por lo que cualquier persona con el equipo adecuado en las cercanías de las estaciones podría interceptar y usar en su provecho los datos así obtenidos. En otra propuesta, se planteó tender enormes líneas de cables entre cada punto que se quisiera conectar. El inconveniente de esta solución, era el gran costo que implica colocar una red de cableado que cubriera todas las instituciones y universidades que colaboraban en algún proyecto específico. Se planteó entonces, emplear satélites artificiales, pero a principios de la década de los años 50's, este proyecto parecía mas una idea de ciencia ficción que algo factible de materializarse en un tiempo razonablemente corto. Finalmente, se propuso utilizar la red telefónica porque, entre otras ventajas, permitía utilizar un cableado que ya estaba tendido a lo largo y ancho de todo el mundo o que al menos llegaba hasta los puntos de mas interés y porque, a pesar de que se trataba de un servicio público, garantizaba cierto grado de privacidad en el intercambio de información. Aunque esta solución era la mas adecuada, prevalecía un problema. Mientras que la línea telefónica fue diseñada para manejar exclusivamente señales de voz de tipo análogo, los datos a intercambiarse entre computadoras eran de tipo digital. Por lo tanto, para utilizar la red telefónica, tuvo que diseñarse un aparato especial que convirtiera los niveles "altos" y "bajos" generados por una computadora, en señales del mismo rango de frecuencias que las de audio, para poder ser transmitidas por una línea telefónica y viceversa, recibir los datos análogos enviados por otra computadora a través de la línea y recuperar los 0's y 1's originales. La solución a este problema fue un novedoso aparato que pronto se popularizó en muchas universidades e instituciones de investigación: el módem. Es decir, para utilizar la red telefónica en el enlace de dos o mas computadoras, forzosamente deben convertirse los 1's y 0's en una serie de tonos audibles que serán enviados exactamente igual que si se tratara de una señal de voz; y al contrario, en el punto de su recepción, un segundo dispositivo debe reconvertir esta serie de tonos en una señal digital. Cabe precisar que el tipo de información que se puede intercambiar entre computadoras a distancia, incluso de miles de kilómetros, pueden ser archivos de texto, programas en lenguaje ensamblador, archivos gráficos codificados, transmisiones en tiempo real, donde dos o mas personas pueden conversar, incluso viendo las imágenes de los interlocutores desplegadas en las pantallas de sus computadoras, a través de los servicios de Internet. Características de los Módems De acuerdo a su ubicación o conexión con la computadora, un módem puede ser externo o interno. Los módems externos, son aparatos completos que tienen su propio gabinete, fuente de alimentación, el circuito del módem y tres conectores, uno para la línea telefónica, otro para el aparato de teléfono y uno para la conexión con la computadora que en la gran mayoría de los casos es un conector tipo DB-25 para la interfase serial RS-232.

Los módems internos, como su nombre lo indica, se instalan dentro de la computadora en forma de tarjeta de interfase y se insertan en una de las ranuras o slots disponibles en la tarjeta principal.

Los módems externos, tienen la ventaja de que se pueden utilizar con varias computadoras intercambiando su conexión. Los módems internos tienen la ventaja de que no ocupan espacio en el escritorio, se alimentan con la fuente de poder interna de la computadora y no agregan cables adicionales al sistema. La utilización de uno u otro, depende del gusto o necesidad de cada usuario. Actualmente, la mayoría de los sistemas de cómputo incluyen un módem interno como equipo estándar debido a la masificación del uso de Internet en todo el mundo. La característica mas importante de los módems es su velocidad de transmisión la cual se establece o mide en bps (bits por segundo) lo que se confunde muchas veces con Baudios por segundo, que no es lo mismo. Los primeros módems en el mercado de las computadoras personales trabajaban a 300bps y actualmente se tienen los de 56 kbps o 56.000 bits por segundo. Con la necesidad de aumentar la velocidad de transmisión en Internet, y otros modos de comunicación, se está trabajando en nuevos sistemas como ISDN, módems por cable coaxial, etc. Además de la velocidad, están los protocolos de comunicaciones denominados por un código alfanumérico y que han ido evolucionando desde el Bell103, hasta el CCITT V.34.

Las tarjetas de interface.- Son tarjetas con circuitos electrónicos diseñadas para ser insertadas en los slots o ranuras de expansión de la tarjeta principal de las computadoras. Con estas tarjetas podemos entablar comunicación entra la tarjeta principal y una serie de dispositivos internos y externos que le sirven para la ejecución de diferentes tareas propias de un sistema de cómputo. Entre estas tareas están el manejo del video para el monitor o pantalla, el almacenamiento o lectura de información en dispositivos externos como unidades de cinta, CD-ROM y otros, la conversión de sonido digital en sonido análogo, la conversión de datos digitales en una señal telefónica, etc. Las principales tarjetas de interface son:

La tarjeta de Video, también es indispensable la tarjeta multi I/O en aquellos sistemas que no traen incluidos estos servicios en la tarjeta principal y que nos sirven para el intercambio de información con los discos duros, las unidades de disquetes y otros. La tarjeta de red y la de fax módem son de carácter opcional, ya que no todos necesitan de los servicios que estas prestan como los son la conexión con otras computadoras y el intercambio de información vía telefónica.

La Tarjeta de Video.- Con esta tarjeta de interface, se efectúa la comunicación entre la tarjeta principal y el monitor. Externamente, la tarjeta de video posee el respectivo conector para el monitor que se desea instalar. Existen varias clases de tarjetas de video, dependiendo especialmente del tipo de monitor que se vaya a utilizar. Así entonces, podemos tener una tarjeta de video para monitor VGA o una tarjeta de video para monitor CGA, etc. La función principal de esta tarjeta es la conversión de los datos digitales destinados al monitor, en varias señales que contienen la información de cada uno de los tres colores primarios que se llevarán hasta el. Con la combinación de estos colores y una buena tarjeta, se pueden mostrar hasta 16 millones de colores diferentes en la pantalla de video. Entre los parámetros con los que se caracteriza una tarjeta de video, tenemos: Ancho del bus de datos.- Es la cantidad de bits que la tarjeta principal le suministra a la de video en determinada unidad de tiempo. Entre mayor sea el ancho del bus, mas rápida será la transferencia de datos entre las dos tarjetas. Hay tarjetas de 16 bits si se utiliza una ranura EISA o de 32 bits, si se utiliza la ranura PCI, que es lo mas recomendable. Tipo de bus.- Se refiere a la forma física del slot o ranura de la tarjeta principal a la cual se debe conectar la tarjeta de video. Estos tipos de slots pueden ser PCI, ISA, EISA, etc. RAM de video.- Es la cantidad y el tipo de memoria RAM que tiene instalada la tarjeta para sus funciones propias. Esta memoria es independiente a la RAM instalada para el proceso de datos de los programas que se estén ejecutando en el microprocesador. Entre mas cantidad de memoria RAM posea la tarjeta de video, mayor es la resolución de la imagen, así como la definición de colores en la pantalla del monitor. Aceleración.- Consiste en la velocidad con que se actualiza la imagen en la pantalla. Entre mas aceleración posea la tarjeta, mas rápido serán actualizadas las imágenes en la pantalla del monitor.

La Tarjeta Multi I/O (Input/Output).- Es una tarjeta que posee varios conectores destinados a las entradas y salidas de datos de distintos dispositivos y periféricos de la computadora. También recibe el nombre de tarjeta controladora y en ella encontramos los puertos seriales, los puertos paralelos, la conexión de los discos duros y las unidades de disco flexible, entre otros. Entre los conectores externos que tiene esta tarjeta, podemos mencionar el serial COM1 con conector macho DB 9 (9 pines) y el serial COM2 con conector hembra DB 25 (25 pines) y el puerto LPT o puerto paralelo con un conector macho DB 25 (25 pines) destinado a la impresora. En las nuevas tarjetas principales, la tarjeta multi I/O no es necesaria, ya que los servicios que esta prestaría, ya vienen incluidos dentro de la circuitería de dicha tarjeta principal.

La Tarjeta de Sonido.- Es una tarjeta que convierte la información de sonido digital, que se envía desde la tarjeta principal, en señales de audio que pueden ser escuchadas por el oído humano. Esta tarjeta se ha vuelto indispensable desde la aparición de las aplicaciones que utilizan la multimedia, donde las imágenes y los sonidos hacen un ambiente casi real para quien está frente a la computadora. Los juegos, las enciclopedias en CD, etc, son programas que hacen uso del sonido para mejorar la calidad de la presentación de la información ante el usuario. Se debe tener en cuenta que la información digital que se le envía a esta tarjeta ha sido programada de modo que al ser convertida, ésta entregue un sonido agradable ya sea en forma de voz, música, etc. En los primeros diseños se trataba exclusivamente de un convertidor digital-analógico que recibía los datos digitales que le eran enviados por el programa en ejecución y en su salida entregaba una señal de audio que era enviada a un amplificador y a uno o mas altavoces externos. Estas tarjetas podían manejar una señal de audio digital de hasta 8 bits, con una frecuencia de muestreo que en raras ocasiones excedía los 22 KHz. Sin embargo, aún esa resolución tan regular resultaba extraordinaria comparada con los primeros sonidos tipo beep del altavoz incluido como única fuente de sonido en las primeras computadoras Cuando las tarjetas de sonido se popularizaron, el mismo desarrollo de los programas para juegos obligó a los fabricantes a diseñar nuevas tarjetas que aprovecharan las características avanzadas de los nuevos procesadores y sistemas. Fue así como surgieron las primeras tarjetas de 16 bits capaces de muestrear el sonido con una frecuencia de 44.1 KHz, brindando una calidad similar a la de un CD. En la actualidad, este tipo de tarjetas están siendo sustituidas gradualmente por tarjetas con una resolución de 32 bits, con lo que teóricamente se supera la calidad de un CD, aunque solo personas con oído muy sensible, son capaces de notar la diferencia. En cada tarjeta se incluye un procesador de audio que recibe la información digital que le envía el programa en ejecución. Este procesador interpreta la información y la convierte en una señal de audio, ya sea sonido FM, sonido MIDI o sonido de formato CD. La Tarjeta Fax Módem Cuando el fax módem es interno, la forma de conexión de este y la tarjeta principal, se hace a través de los slots o ranuras de expansión. Esta tarjeta posee los conectores externos que sirven como entrada de la línea telefónica y del aparato del teléfono. Con el módem interno puede ser utilizado un puerto de comunicaciones diferente al COM1 y al COM2, por lo cual, en los conectores externos, estos siguen estando disponibles, lo que no sucede con el módem externo pues este utiliza uno de estos puertos.

La Tarjeta de Red.- Esta tarjeta permite conectar dos o mas sistemas de cómputo o periféricos (impresoras), entre sí, formando un conjunto que recibe el nombre de red y en el cual se puede realizar intercambio de información. Adicionalmente, tener instalada una red de datos, permite la optimización a un nivel informático de las empresas, por pequeñas o grandes que estas sean. A través de una red, pueden compartirse diferentes dispositivos externos de los sistemas de cómputo, es decir, varias computadoras pueden hacer uso de una misma impresora, de una misma unidad de CD, etc. Esto hace posible el ahorro de dinero, ya que no se tienen que comprar dichos dispositivos para cada una de las computadoras. En las empresas, organizaciones gubernamentales, universidades, etc., es indispensable conectar los diferentes sistemas de cómputo en forma de red. Las tarjetas mas utilizadas son las tarjetas para red tipo Ethernet, con la que se pueden conectar varios sistemas de cómputo diferentes entre sí en una red de área local tipo LAN (Local Area Network). Con una red de este tipo, se puede tener acceso a la información contenida en un disco duro común para varias computadoras, una misma impresora, y una o varias terminales o estaciones de trabajo, etc, dependiendo de la complejidad que se le esté dando a dicha red.

Las Tarjetas SCSI (Small Computer System Interface).- La tecnología SCSI (pronunciar "escozí") es una interface diseñada para mejorar la velocidad de las comunicaciones entre la unidad central y algunos periféricos como unidades de almacenamiento, escáners, etc. Posee un conector con entradas y salidas (I/O) que permiten comunicarnos con una serie de dispositivos externos que hayan sido diseñados con la misma tecnología, los cuales trabajan a velocidades superiores a los dispositivos corrientes. A esta tarjeta pueden ser conectados discos duros externos, unidades magneto-ópticas, CD-ROMs y escáners, entre otros. Con la interfase SCSI podemos conectar directamente a nivel de sistema ocho dispositivos diferentes donde cada uno posee una identificación o ID. Luego de la interfase SCSI original, han surgido variantes como la SCSI 1, la SCSI 2 y la SCSI 3, donde una de las principales diferencias están en la velocidad de transferencia de información y la distancia a la que se puede ubicar el dispositivo. Las primeras computadoras personales que utilizaron la interfase SCSI fueron las Macintosh de Apple y aun la conservan como equipo estándar en su tarjeta principal. En las computadoras PC, debido a su tecnología abierta, este puerto debe ser instalado por medio de una tarjeta de interfase adicional que se conecta en uno de sus slots o ranuras de expansión.

Los Conectores y Cables de Conexión.- Los cables de conexión son una serie de elementos que sirven para la comunicación de las señales entre los conectores de los diferentes dispositivos de la unidad central, la tarjeta principal y los periféricos de la computadora. También encontramos dentro de estos cables los encargados de suministrar el voltaje o alimentación de potencia a cada uno de los dispositivos de la computadora y sus respectivos periféricos. Podemos clasificar los cables de conexión en internos y externos.

Externos.- Son los cables que comunican o que dan alimentación de voltajes a los dispositivos externos de un sistema de cómputo. En esta clase de cables podemos encontrar al cable paralelo entre la unidad central y la impresora, el cable serial que comunica la unidad central con el módem externo, los cables de tres líneas que llevan la corriente alterna a la unidad central, el monitor y la impresora. También se clasifican dentro de este mismo tipo, los cables de red, es decir, el cable coaxial y el cable de par trenzado, entre otros.

Internos.- Estos son los que comunican las tarjetas con los dispositivos internos de la unidad central, tales como el disco duro, las unidades de disco flexible, las unidades de CD ROM, etc. También se cataloga dentro de esta clase de cables, los que comunican los conectores externos como el paralelo y el serial con la tarjeta multi I/O o con la tarjeta principal. También encontramos los cables que conectan el parlante, los LED indicadores, el pulsador externo de RESET, etc, con la tarjeta principal.

Aporte: Magíster José Marrufo