Más concretamente, las interfaces cubren básicamente estos tres objetivos:
? Conversión de datos: Adaptan la representación de datos del bus del sistema a la representación de datos del periférico. Si el periférico, por ejemplo, es de tipo serie la interfase realiza la conversión de paralelo a serie (si es un dispositivo de salida) o de serie a paralelo (si es un dispositivo de entrada).
? Sincronización: La velocidad operativa del ordenador central suele ser mucho mayor que la de los periféricos. La interfase regula el tráfico de información para que no se den problemas de desincronización o pérdidas de información. Los periféricos (o las interfases) incluyen una memoria intermedia o tampón ("buffer"), efectuándose el tráfico de datos entre el periférico y el bus a través de ella. La interfase suele actuar con unas señales de control y estado que intercambia con la CPU indicando situaciones tales como que está preparada o lista para recibir o transmitir, que ha reconocido la llegada de unos datos, que desea ser atendida por la CPU, etc.
? Selección de dispositivos: Las interfaces también se encargan de identificar la dirección del periférico que debe intervenir en tráfico de datos. Todos los periféricos están conectados físicamente al bus del sistema, pero en una transmisión concreta, por lo general, solamente uno de ellos debe estar conectado lógicamente al bus de datos, para transmitir a través de él.
4. Características generales de los perifericos
Cada periférico suele estar formado por dos partes claramente diferenciadas en cuanto a su misión y funcionamiento: una parte mecánica y otra electrónica.
La parte mecánica está formada básicamente por dispositivos electromecánicos (conmutadores manuales, motores, electroimanes, etc) controlados por los elementos electrónicos.
La parte electrónica se incluye en su mayor parte en los circuitos de la interfase.
La velocidad de funcionamiento de un periférico viene dada por los elementos mecánicos.
Desde el ordenador se actúa sobre los periféricos a iniciativa de las instrucciones de los programas. Para poder utilizar eficazmente una ordenador, su sistema operativo contiene rutinas especiales para gestión de sus distintos tipos de periféricos. Sin estas rutinas sería imposible o extremadamente complejo utilizar un periférico desde un lenguaje de alto nivel.
Ciertos periféricos tienen la posibilidad de hacer autónomamente determinadas operaciones. Estas operaciones pueden ser desde autocomprobar o verificar su funcionamiento físico, hasta funciones más complejas como rebobinar una cinta magnética, o dibujar en un registrador gráfico la información contenida en una cinta magnética.
Cuando un periférico actúa sin intervención del ordenador central se dice que trabaja fuera de línea ("off line") y cuando actúa bajo el control de la ordenador central funciona en línea ("on line").
Además de éstas, otras características de los periféricos y de los soportes de información son:
? Fiabilidad: Es la probabilidad de que se produzca un error en la entrada/salida y depende de la naturaleza del soporte (hay soportes mucho menos fiables que otros), de las condiciones ambientales en que se conserva el soporte, o de las características de la unidad.
? Duración: Es la permanencia sin alteración de los datos a lo largo del tiempo. Algunos soportes van perdiendo la señal escrita a lo largo del tiempo y acaban perdiendo los datos por obsolencia física del soporte.
? Densidad: Se refiere a la cantidad de datos (bits o caracteres) contenidos por unidad de volumen, superficie o longitud ocupada.
? Reutilización: Un soporte de información se dice reutilizable cuando nos permite guardar nueva información sobre datos que ya resultan obsoletos. Con este problema se han enfrentado los fabricantes de discos ópticos (CD-ROM), los cuales hasta hace poco tiempo no han sido susceptibles de ser reutilizables.
? Tipo de acceso: Característica vinculada al dispositivo lector/grabador. Se dice que un dispositivo es de acceso secuencial si para acceder a un dato determinado debemos acceder primero a todos los que le preceden físicamente (Ejemplo: las cintas magnéticas). Se dice, en cambio, que un dispositivo permite el acceso directo si podemos acceder a un dato sin necesidad de pasar por los datos que le preceden (Ejemplo: disco magnético).
? Transportabilidad: Decimos que un soporte de información es transportable si es susceptible de ser trasladado de una unidad periférica a otra. Ejemplo: el disquete puede ser utilizado en distintas disqueteras de su mismo formato. Por el contrario hay soportes de información fijos, que no pueden extraerse de la unidad correspondiente. (Ejemplo disco duro).
Las unidades que admiten soportes intercambiables suelen tener una mecánica más elaborada y unos ajustes más precisos que las unidades de soportes fijos, siendo más caras las primeras que las segundas.
Se denomina capacidad de memoria masiva en línea de una ordenador a la capacidad total que admiten las unidades periféricas de memoria masiva suponiendo que están montados todos los soportes de información que admite.
Los parámetros que lo caracterizan son:
? Velocidad de transferencia: Refiriéndose a los dispositivos de almacenamiento secundario, es la cantidad de información que el dispositivo es capaz de leer/grabar por unidad de tiempo. Ejemplo : bits/s, caracteres/s.
? Tiempo de acceso: Es el tiempo promedio que necesita un dispositivo de almacenamiento secundario para leer/grabar un dato en su soporte de información.
? Ergonomía: Un periférico se dice que es ergonómico cuando su diseño físico externo se adapta al usuario, obteniéndose una buena integración hombre-máquina y una adecuada eficiencia en su utilización haciéndose cómodo su uso al hombre. Los equipos que llevan la homologación alemana GS son ergonómicos, esta homologación no sólo se aplica a los ordenadores, sino a cualquier producto, como por ejemplo ollas a presión y cochecitos de niño pequeño.
5. Clasificacion de los perifericos
Los periféricos se dividen en tres categorías, ya conocidas:
? Unidades de entrada.
? Unidades de salida.
? Unidades de memoria masiva auxiliar (mixtas).
No necesariamente las distintas unidades están físicamente individualizadas en módulos independientes, pudiendo, por ejemplo, estar montadas una unidad de entrada y una unidad de salida conjuntamente. Así un terminal interactivo suele estar constituido por un teclado (unidad de entrada) acoplado solidariamente a una pantalla (unidad de salida). A veces se dice que estas unidades son de tipo mixto. Incluso hay dispositivos de entrada que únicamente tienen sentido actuando conjuntamente con un dispositivo de salida (Ejemplo: lápiz óptico).
Las unidades de memoria masiva pueden considerarse como unidades de E/S mixtas. Así una unidad de cinta magnética, cuando lee información de una cinta, actúa como dispositivo de entrada; cuando escribe o graba información procedente de la ordenador central, actúa como unidad de salida. Los periféricos más usuales son los siguientes:
6. Unidades de entrada
Teclado
Ratón
Lápiz óptico
Lector óptico
Lector de caracteres imanables
Lector de bandas magnéticas
Lector de tarjetas "Chip" o inteligentes (Smart Card)
Lector de marcas
Lector de caracteres manuscritos
Lector de códigos de barras
Reconocedores de voz
"Joystick "o palanca manual de control
Digitalizador o tabla gráfica
Pantalla sensible al tacto
Scanner o rastreadores
7. Unidades de salida
Impresora
Sintetizado de voz
Visualizador
Trazador de gráficos o "plotter"
Monitor
Microfilm
Instrumentación científica o industrial
8. Unidades de memoria masiva auxiliar
Cinta magnética
Disco magnético
Tambor magnético
Disco óptico
Sistema de CD-ROM
DVD- Disco Versátil Digital.
9. Unidades Mixtas
Terminal interactivo
Terminal teletipo
Pantalla sensible al tacto
Lectora/perforadora de tarjetas
Módem
Existe otra clasificación de los periféricos del ordenador según a qué distancia de éste se encuentren. Según esto encontraremos:
? Locales: Se encuentran cerca del ordenador.
? Remotos: Si debido a su situación lejana la conexión hay que realizarla a través de líneas especiales de transmisión.
10. Perifèricos de entrada
Teclado
Los teclados son similares a los de una máquina de escribir, correspondiendo cada tecla a uno o varios caracteres, funciones u órdenes. Para seleccionar uno de los caracteres de una tecla puede ser necesario pulsar simultáneamente dos o más teclas, una de ellas la correspondiente al carácter.
Al pulsar una tecla se cierra un conmutador que hay en el interior del teclado, esto hace que unos circuitos codificadores generen el código de E/S correspondiente al carácter seleccionado, apareciendo éste en la pantalla si no es un carácter de control.
Los teclados contienen los siguientes tipos de teclas:
? Teclado principal: Contiene los caracteres alfabéticos, numéricos y especiales, como en una máquina de escribir convencional con alguno adicional. Hay teclados que también incluyen aquí caracteres gráficos
.
? Teclas de desplazamiento del cursor: Permiten desplazar el cursor a izquierda, derecha, arriba y abajo, borrar un carácter o parte de una línea.
? Teclado numérico: Es habitual en los teclados de ordenador que las teclas correspondientes a los caracteres numéricos (cifras decimales), signos de operaciones básicas (+, -, …) y punto decimal estén repetidas para facilitar al usuario la introducción de datos numéricos.
? Teclas de funciones: Son teclas cuyas funciones son definibles por el usuario o están predefinidas en un programa.
? Teclas de funciones locales: Controlan funciones propias del terminal, como impresión del contenido de imagen cuando el ordenador esta conectada a una impresora.
En algunos teclados la transmisión no se efectúa pulsación a pulsación sino que se dispone de un almacén de reserva o buffer (tampón) y la transmisión se efectúa a la vez para todo un conjunto de mensajes completos cuando el usuario pulsa una tecla especial destinada a activar dicha transmisión. Esta tecla recibe distintos nombres como Return, Enter, Transmit, Intro, Retorno de carro …
Entre las posibles características técnicas a contemplar a la hora de evaluar la mejor o peor adaptabilidad de un teclado a nuestras necesidades, podemos citar el número de caracteres y símbolos básicos, sensibilidad a la pulsación, tipo de contactos de las teclas (membrana o mecánico), peso, tamaño, transportabilidad. Actualmente se comercializan teclados ergonómicos, con una disposición algo original, aunque se han difundido poco, y hay discusiones sobre si es cierta la ergonomía que propugnan.
Para aplicaciones industriales existen teclados totalmente sellados que soportan ambientes agresivos, como por ejemplo aire, agua y atmósferas de vapores.
Raton
El ratón es un pequeño periférico que está constituido por una bola que puede girar libremente, y se acciona haciéndola rodar sobre una superficie plana.
En el momento de activar el ratón, se asocia su posición con la del cursor en la pantalla. Si desplazamos sobre una superficie el ratón, el cursor seguirá dichos movimientos. Es muy empleado en aplicaciones dirigidas por menús o entornos gráficos, como por ejemplo Windows ya que con un pulsador adicional en cualquier instante se pueden obtener en programa las coordenadas (x,y) donde se encuentra el cursor en la pantalla, seleccionando de esta forma una de las opciones de un menú.
Una variación del ratón es la conocida como "trackball", que consiste en una bola fija que se hace girar con los dedos. Presenta algunas ventajas sobre los ratones tradicionales.
Dado que bajo Windows se emplea constantemente el ratón, se ha de seleccionar uno de muy buena calidad, pues sino duran sólo unos pocos meses.
Lapiz optico.
Físicamente tiene la forma de una pluma o lápiz grueso, de uno de cuyos extremos sale un cable para unirlo a un monitor. El lápiz contiene un pulsador, transmitiéndose información hacia el monitor sólo en el caso de estar presionado. Al activar el lápiz óptico frente a un punto de la pantalla se obtienen las coordenadas del lugar donde apuntaba el lápiz.
Joystick. (palanca manual de control).
La palanca manual de control (en inglés "joystick") está constituida por una caja de la que sale una palanca o mando móvil. El usuario puede actuar sobre el extremo de la palanca exterior a la caja, y a cada posición de ella le corresponde sobre la pantalla un punto de coordenadas (x,y). La caja dispone de un pulsador que debe ser presionado para que exista una interacción entre el programa y la posición de la palanca. La información que transmite es analógica y no es digital.
Su uso ha sido popularizado por los video–juegos y aplicaciones gráficas.
11. Lector de marcas.
Hay ciertos documentos o productos que se utilizan en la vida ordinaria en gran cantidad y que pueden ser controlados por ordenador, introduciendo con gran rapidez y sin error sus características sin necesidad de teclear el código o información que los identifica. Esto es así porque en su superficie llevan impresos caracteres, barras o marcas predefinidas, que pueden ser detectados por dispositivos especiales.
Ejemplos de estos productos y documentos: talones o cheques bancarios, productos farmacéuticos, artículos de supermercados (que utilizan códigos de barras), quinielas, exámenes tipo test, etc.
En la mayoría de los sistemas existe un conjunto de caracteres o patrones predefinidos.
Las lectoras, analizan los datos carácter a carácter y detectan si cada zona de identificación está impresa o no. A cada carácter, se le hace corresponder una secuencia ordenada de ceros y unos. El dispositivo de entrada compara esta secuencia con la de los patrones (que tienen grabados internamente).
Los lectores ópticos suelen contener una fuente de luz que ilumina intensamente el dato a leer, un sistema óptico de ampliación de imagen y los elementos necesarios para identificar el carácter.
La presentación del documento frente a la unidad de detección óptica se hace siguiendo uno de los tres sistemas que indicamos a continuación :
? El primero consiste en que los documentos a leer se ubican en un depósito de alimentación y por un sistema de arrastre son llevados uno a uno frente al elemento de lectura.
? El segundo consiste en introducir y sacar manualmente los documentos de la unidad de detección.
? El tercero consiste en pasar el sistema detector (que tiene forma de lápiz o pistola) frente a la zona de la etiqueta o documento donde se encuentran los caracteres a leer.
12. Lector de caracteres magneticos
Los caracteres magnéticos se utilizan en los talones y cheques bancarios, y en las etiquetas de algunos medicamentos en algunos países, pues en España se usa el código EAN. En estos documentos se imprimen, de acuerdo con unos patrones, los caracteres que identifican el cheque o talón. La tinta utilizada es imanable (contiene óxido de hierro) y además es legible directamente por el hombre. La impresión se hace con una máquina auxiliar denominada inscriptora electrónica.
Este dispositivo ofrece una serie de ventajas como:
? Permitir la captación directa de datos.
? Los documentos no necesitan cuidados especiales, se pueden doblar, escribir encima con tinta no magnética.
? Se consiguen velocidades de lectura muy apreciables.
? Los caracteres usados son legibles.
Los inconvenientes que presentan son:
? Alto costo.
? Impresión cara y específica.
13. Detector de bandas magneticas
Las bandas magnéticas se emplean en productos como tarjetas de crédito, tarjetas de la Seguridad Social, tarjetas de acceso a edificios y etiquetas de algunos productos. Contienen datos como números de cuenta, códigos de productos, precios, etc.
Las bandas magnéticas se leen mediante dispositivos de lectura manuales, similares a un lápiz, o por detectores situados en los dispositivos en los que se introducen las tarjetas, incluso disonibles en algunos teclados.
La ventaja de este método es que la información es prácticamente imposible de alterar una vez que se ha grabado en la banda, salvo que se le aplique un campo magnético de intensidad suficiente. Esto proporciona un notable grado de seguridad frente a los sistemas convencionales.
14. Lector Optico
Nos referiremos en este apartado únicamente a los detectores de marcas, detectores de barras y detectores de caracteres manuscritos e impresos.
Lector Optico De Marcas
Los lectores ópticos de marcas son sistemas que aceptan información escrita a mano y la transforman en datos binarios inteligibles por el ordenador, central. El usuario se limita a marcar con su lápiz ciertas áreas preestablecidas del documento que representan posibles opciones o preguntas. Estos documentos pueden ser leídos posteriormente, a gran velocidad, por un ordenador con un lector óptico de marcas. Este detecta las zonas preestablecidas que están marcadas. Esta forma de introducir datos en la ordenador es útil, por ejemplo, para corregir exámenes de tipo test, escrutar quinielas, valorar encuestas, etc.
Una variante sencilla de este sistema la constituye el método de reconocimiento de marcas. En este caso el dispositivo de lectura puede reconocer cuándo ciertas áreas se han ennegrecido con un lápiz u otro instrumento de escritura. Entre los documentos sometidos a esta forma de lectura se encuentran los cupones de las quinielas, los formularios para la lectura de los contadores de gas y luz, y los cuestionarios con respuesta de elección múltiple. Los métodos de OCR y de reconocimiento de marcas tienen la ventaja de que se pueden emplear para leer los datos directamente de los documentos originales, pero son lentos y sensibles a los errores, en comparación con otros métodos.
15. Detector de caracteres manuscritos e impresos
Los lectores ópticos de caracteres pueden detectar caracteres (alfabéticos y/o numéricos), o bien impresos o mecanografiados, o bien manuscritos. Los lectores de caracteres impresos suelen utilizar patrones normalizados.
Los lectores de caracteres manuales son mucho más complejos, sirviendo frecuentemente sólo para detectar unos pocos caracteres. Usualmente en el manual del dispositivo se indica la caligrafía "preferida" por el dispositivo.
El reconocimiento óptico de caracteres (OCR) está basado en el uso de un dispositivo de exploración óptica que puede reconocer la letra impresa. Muchos documentos comerciales, como las facturas de gas, luz o teléfono, disponen de una banda que figura en la parte inferior que se puede leer mediante un dispositivo de OCR. Los nuevos pasaportes de la Comunidad Europea disponen de una página de texto OCR en la que se incluyen todos los detalles del titular del pasaporte. Se emplea un tipo de impresión especial para facilitar su lectura (algunos dispositivos de OCR pueden leer tipos de imprenta comunes, y otros, como los empleados por las administraciones postales para los procesos de clasificación, pueden reconocer la letra manuscrita siempre que ésta sea suficientemente clara).
16. Detector de barras impresas
En la actualidad han adquirido un gran desarrollo los lectores de códigos de barras. Estos se usan con mucha frecuencia en centros comerciales. En el momento de fabricar un producto se imprime en su envoltorio una etiqueta con información sobre el mismo según un código formado por un conjunto de barras separadas por zonas en blanco.
La forma de codificar cada dígito decimal consiste en variar el grosor relativo de las barras negras y blancas adyacentes.
Con estas marcas se puede controlar fácilmente por ordenador las existencias y ventas de una determinada empresa, e incluso gestionar los pedidos a los suministradores de forma totalmente automática, lo cual genera un ahorro de costes considerable.
El usuario pasa una lectora óptica de tipo pistola por la etiqueta, introduciéndose así, sin necesidad de teclear, y con rapidez, la identificación del artículo. El ordenador contabiliza el producto como vendido y lo da de baja en la base de datos de existencias.
El lector óptico suele formar parte de una caja registradora que en realidad es un terminal interactivo denominado terminal punto de venta (TPV).
Los códigos de barras se están transformando en la forma estándar de representar la información en los productos de mercado en un formato accesible para las máquinas, particularmente en los centros comerciales.
Un código de barras consiste en un conjunto de barras verticales pintadas en negro (o en un color oscuro) sobre un fondo blanco (o claro). Los caracteres se codifican empleando combinaciones de barras anchas y estrechas y siempre se incluyen caracteres de comprobación.
Un lector de código de barras interpreta la secuencia de barras y produce el conjunto de caracteres equivalente. Los lectores de códigos de barras tiene la forma de un lápiz, que se pasa sobre el código a leer o bien son dispositivos mayores de carácter fijo, que disponen de una ventana sobre la que se pasa el producto cuyo código se quiere leer. En este último tipo la lectura se realiza mediante un haz láser. Los lectores de códigos de barras se incorporan generalmente a algún tipo de terminal, como en el caso de los más recientes tipos de cajas registradoras para supermercados. Las experiencias hasta la fecha indican que los códigos de barras constituyen un método de codificación bastante rápido y fiable.
17. Reconocedores de voz
Uno de los campos de investigación actual más relevantes relacionados con la Informática es el reconocimiento de la voz. Se pretende una comunicación directa del hombre con el ordenador, sin necesidad de transcribir la información a través de un teclado u otros soportes intermedios de información.
Usualmente los dispositivos de reconocimiento de la voz o de la palabra tratan de identificar fonemas o palabras dentro de un repertorio o vocabulario muy limitado. Un fonema es un sonido simple o unidad del lenguaje hablado. Un sistema capaz de reconocer, supongamos, 7 palabras, lo que hace al detectar un sonido es extraer características o parámetros físicos inherentes a dicho sonido, y compararlos con los parámetros (previamente memorizados) de las 7 palabras que es capaz de reconocer. Si, como resultado de la comparación, se identifica como correspondiente a una de las 7 palabras, se transmite a la memoria intermedia del dispositivo el código binario identificador de la palabra. Si el sonido no se identifica, se indica esta circunstancia al usuario (iluminándose una luz, por ejemplo) para que el usuario vuelva a emitir el sonido.
Existen dos tipos de unidades de reconocimiento de la voz:
? Dependientes del usuario: En estos sistemas es necesario someter al dispositivo a un período de aprendizaje o programación, al cabo del cual puede reconocer ciertas palabras del usuario. En el período de aprendizaje el sistema retiene o memoriza las características o peculiaridades de los sonidos emitidos por el locutor, y que luego tendrá que identificar.
? Independientes del usuario: Estos sistemas están más difundidos, pero el vocabulario que reconocen suele ser muy limitado. Los parámetros de las palabras que identifican vienen ya memorizados al adquirir la unidad. Son utilizados, por ejemplo, para definir el movimiento de cierto tipo de robots. En este caso el operador da verbalmente órdenes elegidas de un repertorio muy limitado, como puede ser : para, anda, arriba, abajo,… La unidad cuando capta un sonido comprueba si corresponde a uno de los del repertorio. En caso de identificación se transmite a la ordenador central la información necesaria para la ejecución del programa que pone en marcha y controla la acción requerida.
18. Pantalla sensible al tacto.
Son pantallas que pueden detectar las coordenadas (x,y) de la zona de la propia pantalla donde se acerca algo (por ejemplo, con un dedo). Este es un sistema muy sencillo para dar entradas o elegir opciones sin utilizar el teclado.
Se utiliza para la selección de opciones dentro del menú o como ayuda en el uso de editores gráficos. Con frecuencia se ve en los denominados kioscos informativos, cada vez más difundido en grandes empresas, bancos y en puntos de información urbana.
Existen pantallas con toda su superficie sensible, y otras en las que sólo una parte de ella lo es.
Digitalizador.
Los digitalizadores o tabletas digitalizadoras o tabletas gráficas son unidades de entrada que permiten transferir directamente al ordenador gráficos, figuras, planos, mapas, o dibujos en general. Esto se hace pasando manualmente una pieza móvil por encima de la línea a digitalizar y automáticamente se transfieren las coordenadas (x,y) de los distintos puntos que forman la imagen, unas detrás de otras. Es decir, con el digitalizador, partiendo de un dibujo se obtiene una representación digital de él, en el interior de la ordenador.
Todo digitalizador consta de tres elementos:
? Tabla: Donde se ubica el dibujo a digitalizar (puede ser opaca o transparente).
? Mando: Con el que el usuario debe recorrer el dibujo. Este suele tener forma de lápiz o cursor, y está unido al resto del sistema por un cable flexible. En el último caso el cursor tiene una ventana cerrada con una lupa, en cuyo interior se encuentra embebida una retícula en forma de cruz para señalar o apuntar con precisión el punto a digitalizar. El mando puede disponer de uno o varios pulsadores para controlar la modalidad de funcionamiento, forma de transmisión y selección de opciones del programa que gestiona la digitalización.
? Circuitos electrónicos: Controlan el funcionamiento de la unidad.
Los digitalizadores, junto con los trazadores de gráficos (plotters) y pantallas gráficas, son elementos fundamentales de los sistemas gráficos, que tienen en la actualidad gran importancia en diversas aplicaciones de la Informática.
Scanner.
Es un dispositivo que recuerda a una fotocopiadora que se emplea para introducir imágenes en un ordenador. Las imágenes que se desee capturar deben estar correctamente iluminadas para evitar brillo y tonos no deseados. Son dispositivos de entrada de datos de propósito especial que se emplean conjuntamente con paquetes software para gráficos y pantallas de alta resolución. La mayor parte de los scanners capturan imágenes en color. Dada la cantidad de espacio de almacenamiento que se necesita para una imagen no suelen capturarse imágenes en movimiento.
Los programas que controlan el scanner suelen presentar la imagen capturada en la pantalla. Los colores no tienen porqué ser necesariamente los originales. Es posible capturar las imágenes en blanco y negro o transformar los colores mediante algún algoritmo interno o modificar y mejorar la imágen. Sin embargo, y en general, los colores que produce un scanner suelen ser los correctos.
19. Dispositivos de salida
Sintetizador de voz.
Las unidades sintetizadoras de voz son dispositivos que dan los resultados de un programa emitiendo sonidos (fonemas o palabras) similares al habla humana. Estos periféricos de salida suelen incluir un microprocesador, memoria ROM con programas y datos, un conversor D/A, un amplificador de audiofrecuencia y altavoz.
La mayor parte de los dispositivos sintetizadores de voz tienen memorizados digitalmente cada uno de los fonemas o palabras que son capaces de emitir. Los datos que recibe un sintetizador procedentes del ordenador corresponden a la identificación de los fonemas o palabras a emitir. Una vez que se analiza el dato, se activa una rutina encargada de generar el sonido correspondiente.
Los sonidos resultan muy metálicos. Por lo general, estos sistemas incluyen programas que enriquecen las posibilidades de los mismos, como por ejemplo, generar frases o combinaciones de palabras, incluso hay sistemas que traducen cantidades.
Visualizadores ("displays")
Los visualizadores son pequeñas unidades de salida que permiten al usuario leer una instrucción, un dato o un mensaje.
Los caracteres se forman partiendo de estructuras en módulos, cada uno de los cuales sirve para visualizar un carácter. Cada módulo contiene una serie de segmentos, siendo los más habituales de 7. Un carácter concreto se visualiza activando determinados segmentos, dependiendo de la forma del carácter.
El visualizador es el elemento de salida típico de las calculadoras de bolsillo y de los relojes digitales.
Trazador de graficos ("plotter").
Los trazadores de gráficos (en inglés: "plotters") son dispositivos de salida que realizan dibujos sobre papel. Estos periféricos tienen gran importancia ya que con ellos se obtienen directamente del ordenador salidas en forma de planos, mapas, dibujos, gráficos, esquemas e imágenes en general.
El funcionamiento de un plotter se controla desde programa. El usuario puede incluir en su programa instrucciones para realizar las representaciones que desee con sus datos.
Los registradores gráficos se fundamentan en el desplazamiento relativo de un cabezal con el elemento de escritura, con respecto al papel. Dependiendo del tipo de gráfico se moverá sólo la cabeza, o la cabeza y el papel.
Según la forma en que se realiza el dibujo, los registradores se pueden clasificar en tres tipos:
? de pluma.
? electrostáticos.
? de inyección
En los registradores de pluma el dibujo se realiza mediante un cabezal en el que se insertan los elementos de escritura: plumas, bolígrafos o rotuladores. Cada elemento de escritura puede subirse o bajarse hasta entrar en contacto con el papel, todo ello controlado por programa.
Los registradores electrostáticos son impresoras electrostáticas. El sistema de tracción de papel es similar al de una impresora convencional. El dibujo se realiza línea a línea. El elemento de escritura está constituido por una serie de agujas cuya densidad puede variar.
Por lo que respecta a los de inyección, trabajan de forma análoga a una impresora de inyección de tinta, que se describen en el apartado correspondiente.
Monitores.
El tipo más habitual de pantalla es la que vemos en los ordenadores de sobremesa y en las terminales, la de TRC, aparte cada vez se difunden más las de otras tecnologías como las de cristal líquido, implantadas en los equipos portátiles.
La imagen de una pantalla de rayos catódicos (TRC) se forma al incidir un haz de electrones sobre la superficie interna de la pantalla que está recubierta de un material fosforescente, análogamente a como se forman las imágenes en un monitor.
Estas pantallas hacen desplazar el haz de electrones de izquierda a derecha y de arriba a abajo y, dependiendo de la intensidad con la que inciden los electrones en la pantalla así de brillante será cada punto de la imagen. La imagen, para ser visualizada durante un determinado tiempo debe ser repetida o refrescada periódicamente (al menos 25 veces por segundo). Estas pantallas se denominan pantallas de barrido.
Una imagen de pantalla no es continua sino que se forma por multitud de puntos de imagen (en inglés "pixel"). La pantalla está dividida en celdas, en cada una de las cuales puede ir un carácter. La celda está constituida por una matriz regular de puntos de imagen.
Las pantallas se clasifican, según la capacidad o no de mostrar colores, en:
? Monitor monocromo: Los colores usuales en un monitor monocromático son el blanco y negro, ámbar o verde.
? Monitor de color: El color de cada punto se obtiene con mezcla de los colores rojo, verde y azul, pudiéndose programar la intensidad de cada color básico.
Según su capacidad de representación se pueden clasificar en:
? Pantallas de caracteres: Sólo admiten caracteres.
? Pantallas gráficas: Permiten trazados de líneas y curvas continuas.
En las pantallas de caracteres, la memoria de imagen (que es una parte de la memoria RAM) almacena la información correspondiente a cada celda (códigos de caracteres y sus atributos).
En la memoria ROM se almacenan los patrones de los caracteres representados como una matriz de puntos. Se denomina generador de caracteres a esta memoria de sólo lectura.
Con toda esta información almacenada el proceso a seguir es el siguiente:
? Se leen de la memoria de imagen los códigos de los caracteres que corresponden a cada posición de pantalla.
? Los códigos son enviados al generador de caracteres que proporciona la matriz de puntos correspondiente.
En las pantallas gráficas el usuario tiene acceso al punto de imagen, pudiendo representar en ellas imágenes configuradas no sólo con las formas de caracteres incluidos en la ROM. En este caso, la memoria de imagen contiene la información correspondiente a cada punto de imagen (intensidad, color y otros posibles atributos), en vez de la correspondiente a cada celda. Los dibujos, a pesar de estar formados por puntos de imagen presentan una apariencia de líneas continuas. La calidad de la pantalla gráfica depende de la densidad de puntos de imagen.
Los principales parámetros que caracterizan a una pantalla son:
? Tamaño: Se da en función del tamaño de la diagonal principal, y se tiene la mala costumbre de darla en pulgadas. Las más habituales son las de 14" (356 mm), aunque en muchos países se están poniendo las de 381 mm.
? Número de celdas o caracteres: Lo usual es una representación de 24 filas * 80 columnas de caracteres.
? Resolución: Es el número de puntos de imagen en pantalla. Este número no depende del tamaño de la pantalla. Usualmente se consideran básicamente tres tipos de resolución :
CGA 640*200 puntos
VGA 640*480 puntos
SVGA 1024*768 puntos
Actualmente hay resoluciones superiores, pero poco usadas.
En las pantallas de TRC se han de considerar unas normas de seguridad, dado que estos dispositivos emiten radiaciones de diversos tipos. La radiación más conocida es la de rayos X, problema que está solucionado actualmente, pues todos los monitores llevan cantidad suficiente de plomo en el cristal, como para reternerla en su mayor parte. Otro tipo de radiación es la producida por campos eléctricos y magnéticos a muy bajas frecuencias y a extremadamente bajas frecuencias (ELF y VLF), susceptibles de producir cáncer. Para evitar este tipo de radiaciones los monitores han de ser homologados MPR II, una normativa sueca muy restrictiva. Hay otra aún más restrictiva, propuesta por los sindicatos suecos, es la conocida como TCO, (disponible en algunos Philips) aunque muy poco difundida, dado el encarecimiento de los monitores acordes con dicha homologación. En resumen, cuando se adquiera un monitor se ha de considerar que como mínimo lleve la homologación alemana (TÜV) o sus equivalentes en EE.UU. (UL) o para Canadá (CSA), aparte si se quiere de baja radiación ha de llevar la MPR II o la TCO. Cualquier monitor que no esté homologado es un peligro para el usuario. Desde el 1 de Enero de 1996, es obligatoria en los países de la Unión Europea, la certificación CE, que implica unos mínimos de seguridad, aunque no es una marca de calidad, ni implica la homologación MPR II.
Una solución es poner filtros para la pantalla, pero si se quiere uno realmente bueno y que ofrezca la misma seguridad que un monitor de baja radiación su precio es tan elevado ( unas 10000 Pta.), que merece la pena cambiar de monitor.
Las pantallas de otras tecnologías como plasma y cristal líquido son mucho más seguras, pues la radiación que emiten es mínima. Dada la amplia difusión de los equipos portátiles, que incluyen pantallas de cristal líquido, en el apéndice se estudian los fundamentos de estas pantallas.
20. Microfilm.
La salida de datos en microfilm (COM) es una técnica de representar los datos de salida. Las técnicas COM se usan en los bancos para llevar los registros de los balances diarios de cuentas. Esto supone un gran ahorro de papel, al evitar las salidas por impresora, al tiempo que reduce problemas de almacenamiento.
Cada "página" se representa en una pantalla y se fotografía mediante una cámara especial. La imagen de la página mide alrededor de 1.5 cm2. La película se corta en microfichas del tamaño de una postal conteniendo cada una cien páginas aproximadamente. Se emplea un lector de microfichas para proyectar la imagen aumentada de una página cuando es necesario leerla.
Impresoras.
Las impresoras son periféricos que escriben la información de salida sobre papel. Su comportamiento inicialmente era muy similar al de las máquinas de escribir, pero hoy día son mucho más sofisticadas, pareciéndose algunas en su funcionamiento a máquinas fotocopiadoras conectadas en línea con el ordenador.
Las impresoras son, junto a las pantallas, los dispositivos más utilizados para poder ver en forma directamente inteligible para el hombre los resultados de un programa de ordenador.
Como indicamos anteriormente para todos los periféricos, las impresoras tienen dos partes diferenciadas: la parte mecánica y la parte electrónica. Aquí la parte mecánica, además de encargarse de seleccionar el carácter a partir del código de E/S correspondiente, debe dedicarse a la alimentación y arrastre del papel.
Las impresoras tradicionalmente utilizaban papel continuo, en cuyos márgenes existen unos taladros u orificios. En este caso, el arrastre se efectúa por un tractor que dispone de unos dientes metálicos que encajan en los taladros laterales del papel. En la actualidad existen también impresoras que no necesitan papel continuo, efectuándose el arrastre por fricción o presión, como en el caso de las máquinas de escribir o en las
fotocopiadoras convencionales.
21. Clasificacion y tipos de impresoras.
Existen diversos criterios para clasificar las impresoras.
Calidad de impresión:
Tiene en cuenta la calidad de presentación y de contraste de los caracteres impresos. Las impresoras se clasifican, atendiendo a este aspecto en :
? Impresoras normales: Como las impresoras de línea, de rueda y térmicas.
? Impresoras de semicalidad. Como algunas impresoras matriciales.
? Impresoras de calidad: Como las impresoras margarita e impresoras láser.
Fundamento del sistema de impresión:
Hay impresoras que realizan la impresión por impacto de martillos o piezas móviles mecánicas, y otras sin impacto mecánico.
El fundamento de las impresoras por impacto es similar al de las máquinas de escribir.
Sobre la superficie de la línea a imprimir en el papel se desliza una cinta entintada, y delante de ésta pasa una pieza metálica donde está moldeado el juego de tipos de impresión. Cuando pasa el tipo a grabar sobre su posición en el papel, se dispara un martillo que golpea la cinta contra el papel, quedando impreso en tinta sobre el papel el carácter en cuestión. En otras impresoras de impacto cada carácter se crea por el disparo de ciertas agujas metálicas que conforman el carácter con un conjunto de puntos.
Las impresoras de impacto son muy ruidosas y tradicionalmente han sido las más utilizadas. Entre ellas se encuentran las impresoras de rueda, bola, margarita, matriciales, cilindro, cadena…
Las impresoras sin impacto forman los caracteres sin necesidad de golpes mecánicos y utilizan otros principios físicos para transferir las imágenes al papel. Son impresoras sin impacto las térmicas, de inyección de tinta, las impresoras láser…
Forma de imprimir los caracteres:
En cuanto a este aspecto, las impresoras se pueden clasificar en:
? Impresoras de caracteres.
? Impresoras de líneas.
? Impresoras de páginas.
Realizan la impresión por medio de un cabezal que va escribiendo la línea carácter a carácter. El cabezal se desplaza a lo largo de la línea que se está imprimiendo, sólo de izquierda a derecha (impresoras unidireccionales) o bien, para conseguir mayor velocidad, de izquierda a derecha y de derecha a izquierda sucesivamente (impresoras bidireccionales).
Impresoras de líneas.
En estas impresoras se imprimen simultáneamente todos o varios de los caracteres correspondientes a una línea de impresión.
Impresoras de página.
Aquí se incluyen un grupo de impresoras que actúan de forma muy similar a las máquinas fotocopiadoras. Se caracterizan por contener un tambor rotativo donde se forma con tinta o polvillo especial (tóner) la imágen de la página a imprimir. Esta imágen, por contacto y un proceso de fijación se transfiere al papel.
22. Descripcion de los tipos de impresoras mas importantes
Impresoras de rueda:
Son impresoras de impacto y de caracteres. El cabezal de impresión está constituido por una rueda metálica que contiene en su parte exterior los moldes de los distintos tipos. La rueda se desplaza perpendicularmente al papel a lo largo de un eje o varilla metálica paralela al rodillo donde se asienta el papel. La rueda está continuamente girando y cuando el tipo a escribir pasa delante de la cinta entintada se dispara, por la parte posterior al papel, un martillo que hace que el carácter se imprima en tinta sobre el papel.
Una vez escrito el carácter, la rueda se desplaza a lo largo de la varilla, hacia su derecha, o pasa a la línea siguiente. Estas impresoras están en desuso.
Impresoras de margarita:
Son impresoras de calidad de impresión, sin embargo son relativamente lentas. Los caracteres se encuentran modelados en la parte más ancha (más externa) de los sectores (pétalos) de una rueda metálica o de plástico en forma de margarita.
La margarita forma parte del cabezal de impresión. Un motor posiciona la hoja de margarita del carácter a imprimir frente a la cinta entintada, golpeando un martillo al pétalo contra la cinta, escribiéndose el carácter sobre el papel. El juego de caracteres se puede cambiar fácilmente sin más que sustituir la margarita.
Son análogas a las máquinas de escribir. Actualmente están fuera de uso.
Impresoras matriciales o de agujas.
Estas impresoras, también denominadas de matriz de puntos, son las más utilizadas con microordenadores y pequeños sistemas informáticos. Los caracteres se forman por medio de una matriz de agujas. Las agujas golpean la cinta entintada, trasfiriéndose al papel los puntos correspondientes a las agujas disparadas.
Los caracteres, por tanto, son punteados, siendo su calidad muy inferior a los caracteres continuos producidos por una impresora de margarita. No obstante, algunos modelos de impresoras matriciales, presentan la posibilidad de realizar escritos en semicalidad de impresión. Para ello, los caracteres se reescriben con los puntos ligeramente desplazados, solapándose los de la segunda impresión con los de la primera, dando una mayor apariencia de continuidad.
Impresoras de tambor.
Podemos encontrar, dentro de estas impresoras, dos tipos:
? De tambor compacto.
? De tambor de ruedas.
Ambos tipos son impresoras de líneas y de impacto.
La impresora de tambor compacto contiene una pieza metálica cilíndrica cuya longitud coincide con el ancho del papel. En la superficie externa del cilindro o tambor se encuentran modelados en circunferencias los juegos de caracteres, estando éstos repetidos tantas veces como posiciones de impresión de una línea. El tambor está constantemente girando, y cuando se posiciona una generatriz correspondiente a una determinada letra, la "A" por ejemplo, se imprimen simultáneamente todas las "A" de la línea.
Las impresoras de tambor de ruedas son similares, sólo que cada circunferencia puede girar independientemente. Todos los caracteres de la línea de impresión se escriben a la vez, posicionándose previamente cada tipo en su posición correcta.
En lugar de una cinta entintada, estas impresoras suelen llevar una pieza de tela entintada del ancho del papel.
Impresoras de barras.
Los caracteres se encuentran moldeados sobre una barra de acero que se desplaza de izquierda a derecha a gran velocidad, oscilando delante de la línea a escribir. El juego de caracteres está repetido varias veces (usualmente tres). Cuando los moldes de los caracteres a imprimir se posicionan delante de las posiciones en que han de quedar en el papel se disparan por detrás de éste unos martillos, imprimiéndose de esta forma la línea.
El número de martillos coincide con el número de caracteres por línea.
Impresoras de cadena.
El fundamento es exactamente igual al de las impresoras de barra. Ahora los caracteres se encuentran grabados en los eslabones de una cadena. La cadena se encuentra cerrada y girando constantemente a gran velocidad frente a la cinta entintada.
Impresoras térmicas.
Son similares a las impresoras de agujas. Se utiliza un papel especial termosensible que se ennegrece al aplicar calor.
El calor se transfiere desde el cabezal por una matriz de pequeñas resistencias en las que al pasar una corriente eléctrica por ellas se calientan, formándose los puntos en el papel.
Estas impresoras pueden ser:
? De caracteres: Las líneas se imprimen con un cabezal móvil.
? De líneas: Contienen tantas cabezas como caracteres a imprimir por línea. Son más rápidos.
Impresoras de inyección de tinta.
El descubrimiento de esta tecnología fue fruto del azar. Al acercar accidentalmente el soldador, por parte de un técnico, a un minúsculo cilindro lleno de tinta, salió una gota de tinta proyectada, naciendo la inyección de tinta por proceso térmico. La primera patente referente a este tipo de impresión data del año 1951, aunque hasta el año 1983, en el que Epson lanzó la SQ2000, no fueron lo suficientemente fiables y baratas para el gran público.
Actualmente hay varias tecnologías, aunque son muy pocos los fabricantes a nivel mundial que las producen, siendo la mayoría de ellas de un mismo fabricante con una marca puesta por el que las vende. Canon (que le proporciona las piezas a Hewlett Packard) y Olivetti son los más importantes dentro de este tipo.
El fundamento físico es similar al de las pantallas de vídeo. En lugar de transmitir un haz de electrones se emite un chorro de gotas de tinta ionizadas que en su recorrido es desviado por unos electrodos según la carga eléctrica de las gotas. El carácter se forma con la tinta que incide en el papel. Cuando no se debe escribir, las gotas de tinta se desvían hacia un depósito de retorno, si es de flujo contínuo, mientras que las que son bajo demanda, todas las usadas con los PC´s, la tinta sólo circula cuando se necesita. Los caracteres se forman según una matriz de puntos. Estas impresoras son bidireccionales y hay modelos que imprimen en distintos colores.
Un ejemplo de aplicación de la impresión con tinta es el marcado de lote y fecha de caducidad en botellas de leche. Este proceso se efectúa con el sistema de impresión mediante circulación continúa Los equipo de marcado de botellas sufren una degradación progresiva en la tinta que contienen, debida al proceso tecnológico de funcionamiento. el sistema de circulación continúa de tinta provoca que una partícula de tinta pase por el cabezal impresor gran cantidad de veces antes de ser proyectada. La tinta al sufrir presión, entrar en contacto con el aire y sufrir la carga de las placas electrostáticas pierde propiedades eléctricas, se evapora parte del disolvente y sufre contaminación debida al polvo y humedad del aire. Este sistema incorpora un viscosímetro que controla la cantidad de disolvente que la tinta pierde al entrar en contacto con el aire y la compensa añadiendo aditivo, que además de disolvente añade sales y otros elementos para recuperar la tinta.
La contaminación que la tinta sufre con el contacto del aire, provoca peor calidad de impresión, llegando un momento en el que hay que cambiar la tinta. El equipo incorpora un depósito central de cambio fácil e instantáneo que avisa con 24 horas de antelación al momento de sustitución. El depósito central incorpora el filtro principal de tinta, con lo que se cambia sin intervención cada vez que se repone el depósito.
Impresoras electrostáticas.
Las impresoras electrostáticas utilizan un papel especial eléctricamente conductor (de color gris metálico). La forma de los caracteres se produce por medio de cargas eléctricas que se fijan en el papel por medio de una hilera de plumillas que abarcan el ancho del papel. Posteriormente a estar formada eléctricamente la línea, se la hace pasar, avanzando el papel, por un depósito donde se la pulveriza con un líquido que contiene suspendidas partículas de tóner (polvo de carbón). Las partículas son atraídas en los puntos que conforman el carácter. Estas impresoras de línea son muy rápidas.
Impresoras láser.
Estas impresoras tienen en la actualidad una gran importancia por su elevada velocidad, calidad de impresión, relativo bajo precio y poder utilizar papel normal.
Su fundamento es muy parecido al de las máquinas de fotocopiar. La página a imprimir se transfiere al papel por contacto, desde un tambor que contiene la imágen impregnada en tóner.
La impresión se realiza mediante radiación láser, dirigida sobre el tambor cuya superficie tiene propiedades electrostáticas (se trata de un material fotoconductor, tal que si la luz incide sobre su superficie la carga eléctrica de esa superficie cambia).
Impresoras LED
Son análogas a las láser, con la única diferencia que la imagen se genera desde una hilera de diodos, en vez de un láser. Al ser un dispositivo fijo, son más compactas y baratas, aunque la calidad es peor. Algunas de las que se anuncian como láser a precio barato, son de esta tecnología, por ejemplo Fujitsu y OKI.
23. Parametros que caracterizan a una impresora
Velocidad de escritura.
Normalmente la velocidad de impresión se da en las siguientes unidades:
? Impresoras de caracteres: Caracteres por segundo (cps).
? Impresoras de líneas: Líneas por minuto (lpm).
? Impresoras de páginas: Páginas por minuto (ppm).
Caracteres por línea.
Es el número máximo de caracteres que se pueden escribir en una línea.
Ancho del papel o longitud del carro.
Se suele dar en pulgadas.
Densidad de líneas.
Se expresa normalmente en líneas por pulgada e indica el espaciado entre líneas.
Tipos de letras.
Una misma impresora puede escribir con distintos tipos de letras. Las de margarita pueden cambiar de caracteres sin más que sustituir la margarita. Las de agujas usualmente pueden escribir en tamaño normal, comprimido y elongado. El cambio del tipo de letra se realiza por programa.
Color.
Es la posibilidad de imprimir en colores. Usualmente los colores se forman a partir de tres básicos (como en los monitores en color), pero a partir del ciano, magenta y amarillo).
Resolución.
Una gran parte de impresoras forman los caracteres por unión de puntos. La resolución se suele dar en número de puntos por unidad de superficie.
24. Dispositivos mixtos.
Lectora/perforadora de tarjetas.
La tarjeta perforada es una cartulina dura, rectangular y con una esquina cortada para identificar de forma visual o mecánica su posición y su cara correctas. Es un sistema obsoleto desde hace bastantes años.
La información se representa por medio de caracteres que se graban por medio de perforaciones en determinadas posiciones de la tarjeta. Esta operación se realiza en máquinas auxiliares, denominadas perforadoras, parecidas a máquinas de escribir. En el teclado de la perforadora se pulsan los caracteres a grabar y automáticamente se efectúan los taladros en las posiciones correspondientes. También se puede obtener información en tarjetas perforadas en ordenadores que tienen una unidad de salida de perforación de tarjetas que funciona en línea con la ordenador.
El formato de tarjeta más utilizado corresponde al de 80 caracteres, también denominado tarjeta de Hollerith. Posteriormente se crearon unas nuevas tarjetas más pequeñas en las que se puede grabar más información, éstas son las tarjetas de 96 caracteres.
Durante la primera y segunda generación de ordenadores las tarjetas perforadas fueron el principal soporte de información utilizado como entrada al ordenador. No obstante, su uso era engorroso y caro.
25. Lectora de tarjetas perforadas.
Los sistemas de lectura de tarjetas perforadas son unidades de entrada al ordenador que transforman la información contenida en forma de perforaciones en la tarjeta en señales eléctricas binarias.
Están constituidos fundamentalmente por tres partes:
? Cajón o depósito de alimentación: Donde se deposita el bloque de tarjetas a leer.
? Estación de lectura: Suele estar constituida por una serie de`fotocélulas y cada fotocélula detecta las perforaciones de una fila. Las tarjetas son arrastradas una a una de forma mecánica del cajón de alimentación a la estación de lectura. Las tarjetas pasan longitudinalmente entre las células fotoeléctricas y una fuente de luz. Las fotocélulas detectan la presencia de un orificio al captar la luz procedente del otro lado de la tarjeta. De esta forma y con un circuito decodificador adecuado se rellena la memoria intermedia de la lectora con la información de una tarjeta en un código de E/S. Una vez llena la memoria intermedia, se transmite su contenido a la ordenador central mientras se procede al arrastre de la siguiente tarjeta.
? Cajón o depósito de salida: Donde se depositan las tarjetas, después de ser leídas, llegando en el mismo orden en que se ubicaron en el depósito de alimentación.
Existen sistemas que tienen un cajón de salida adicional, de tarjetas erróneas, donde se introducen las tarjetas en las que se detectan perforaciones que no corresponden a ningún código de los posibles caracteres.
26. Unidad de perforacion de tarjetas.
Está constituida por las mismas partes fundamentales de la lectura, pero añadiendo una estación de perforación. Como es lógico también es un dispositivo fuera de uso.
Ahora se usarán tarjetas vírgenes y entre el cajón inicial y la estación de lectura existe una estación de perforación constituida por una hilera de punzones que son activados electromagnéticamente de acuerdo con los caracteres grabados en la memoria intermedia de la perforadora por el ordenador.
Una vez perforada la tarjeta, atraviesa una estación de lectura que verifica las perforaciones realizadas.
Las unidades perforadoras son más lentas que las lectoras.
Maquinas auxiliares de perforar.
Estas máquinas trabajan fuera de línea con el ordenador. La información tecleada por el usuario va siendo perforada en la tarjeta.
27. Lectora/perforadora de cinta de papel. terminales teletipo.
Los dispositivos de entrada/salida para la cinta de papel perforada son muy similares a los de tarjeta perforada. La información se graba en forma de perforaciones sobre una cinta continua de papel.
La cinta de papel tiene unos orificios continuos a lo largo de toda su longitud. Estos orificios se denominan perforaciones de tracción, ya que el movimiento de la cinta se efectúa por medio de una rueda dentada que encaja en los orificios. La información se registra con perforaciones transversales.
A diferencia de las tarjetas perforadas, la información en cinta de papel se graba de forma continua y ocupa mucho menos espacio físico en este último soporte. Los sistemas mecánicos de arrastre y lectura/perforación son más sencillos que en el caso de las tarjetas, siendo más baratos.
La lectura se hace con una batería de células fotoeléctricas y la perforación por medio de unos punzones que se disparan electromecánicamente.
Hay unidades mixtas de entrada/salida que actúan como lectoras/perforadoras de cinta de papel.
Hay, también, máquinas auxiliares con las que se graban cintas desde un teclado, o por ejemplo, se pasa información desde cinta de papel a cinta magnética.
Históricamente, los terminales teletipo han tenido un gran interés en el desarrollo de la informática. Por otra parte, en la primera etapa del desarrollo de las microordenadors era usual utilizar como dispositivo de entrada/salida un teletipo. El Sistema Operativo del microordenador venía dado en cinta de papel. También los programas de los usuarios se almacenan en cinta de papel.
Un terminal teletipo está constituido por un teclado, una impresora, una unidad de lectura/perforación de cinta de papel y un sistema para recepción/transmisión de información. Estos equipos tradicionalmente se han utilizado, y se siguen utilizando, para la transmisión de información escrita a través de redes de comunicación públicas.
Los sistemas teletipo los denominamos terminales teletipo cuando actúan como periféricos de una ordenador. Pueden trabajar en línea o fuera de línea con el ordenador central.
Fuera de línea se pueden hacer básicamente las siguientes funciones :
Perforar cinta: Tecleando, se graba la cinta de acuerdo con el código de perforación. Esta cinta posteriormente puede ser impresa en un listado o transmitida al ordenador central.
Imprimir una cinta perforada: Una cinta previamente perforada puede ser escrita en papel por la impresora.
En línea puede trabajarse en los siguientes modos:
Transmisión de información contenida en cinta de papel: Es decir, actuando como dispositivo de entrada de cinta de papel.
Transmisión de información del teclado: Es decir, se trabaja actuando el teclado como unidad de entrada al ordenador.
Recepción de información en cinta perforada: Es decir, obtención de la salida del ordenador central en cinta perforada (periférico de salida de cinta perforada).
Recepción de información en impresora: La información que llega del ordenador central, directamente se lista en la impresora, actuando, por tanto, el terminal como impresora de salida.
28. Terminales interactivos.
A la combinación de un monitor de vídeo con su correspondiente teclado se le llama frecuentemente terminal y es normal acoplar varios terminales a un ordenador que se encarga de procesar las distintas tareas que cada usuario (desde su terminal) le ordena.
Podemos distinguir dos tipos de terminales:
? Terminales no inteligentes: Sólo son capaces de ejecutar operaciones de E/S simples.
? Terminales inteligentes: Capaces de ejecutar ciertos procesos tales como manipulación de texto, posibilidades gráficas o programas simples dirigidos por menús para ayudar a la entrada de datos. Esto es posible al incluir microprocesadores en los terminales.
Modem
El módem es un dispositivo que permite conectar dos ordenadores remotos utilizando la línea telefónica de forma que puedan intercambiar información entre si. El módem es uno de los métodos mas extendidos para la interconexión de ordenadores por su sencillez y bajo costo.
La gran cobertura de la red telefónica convencional posibilita la casi inmediata conexión de dos ordenadores si se utiliza módem. El módem es por todas estas razones el método mas popular de acceso a la Internet por parte de los usuarios privados y también de muchas empresas.
La información que maneja el ordenador es digital, es decir esta compuesta por un conjunto discreto de dos valores el 1 y el 0. Sin embargo, por las limitaciones físicas de las líneas de transmisión no es posible enviar información digital a través de un circuito telefónico.
Para poder utilizar las líneas de teléfono (y en general cualquier línea de transmisión) para el envío de información entre ordenadores digitales, es necesario un proceso de transformación de la información. Durante este proceso la información se adecua para ser transportada por el canal de comunicación. Este proceso se conoce como modulación-demodulación y es el que se realiza en el módem.
Un módem es un dispositivo que convierte las señales digitales del ordenador en señales analógica que pueden transmitirse a través del canal telefónico.
Existen distintos sistemas de modular una señal analógica para que transporte información digital. En la siguiente figura se muestran los dos métodos mas sencillos la modulación de amplitud (a) y la modulación de frecuencia (b).
Otros mecanismos como la modulación de fase o los métodos combinados permiten transportar mas información por el mismo canal.
Baudios. Baudios. Numero de veces de cambio en el voltaje de la señal por segundo en la línea de transmisión. Los módem envían datos como una serie de tonos a través de la línea telefónica. Los tonos se "encienden"(ON) o apagan(OFF) para indicar un 1 o un 0 digital. El baudio es el numero de veces que esos tonos se ponen a ON o a OFF. Los módem modernos pueden enviar 4 o mas bits por baudio.
Bits por segundo(BPS). es el número efectivo de bits/seg que se transmiten en una línea por segundo. Como hemos visto un módem de 600 baudios puede transmitir a 1200, 2400 o, incluso a 9600 BPS.
La señal esta formada por diferentes tonos que viajan hasta el otro extremo de la línea telefónica, donde se vuelven a convertir a datos digitales.
29. Memoria auxiliar
Una característica que distingue un soporte de almacenamiento de los soportes de entrada o los de salida (aparte de la posibilidad de realizar operaciones de entrada/salida indistintamente) es que en el soporte de almacenamiento los datos son legibles sólo por la máquina, pero no lo son directamente por el hombre.
Mientras los dispositivos de memoria permiten un acceso inmediato del programa a la información que contienen, los dispositivos de almacenamiento guardan la información en un soporte que no permite el acceso inmediato desde el programa y se requiere un paso previo de lectura (o entrada) que recupera dicha información desde el almacenamiento y lo coloca en la memoria.
Si la memoria de los ordenadores tuviera capacidad infinita y no fuera volátil no haría ninguna falta disponer de almacenamientos externos. Si se han inventado distintos tipos de dispositivos de almacenamiento de los datos es por la imposibilidad de disponer de memoria con capacidad suficientes a precios convenientes.
Sacrificando la inmediatez del acceso se obtienen capacidades muchísimo mayores a precios muy inferiores y con tiempos de respuesta soportables para cada tipo de aplicación. Los soportes magnéticos son el medio más usual de almacenar la información en un sistema informático. Entre la variedad existente, podemos destacar: cinta, disco, disquete y tambor.
Las principales características de estos soportes son:
? Reutilizabilidad (salvo en los más antiguos).
? Elevada capacidad de almacenamiento.
? No volátiles.
? Más económicos que la memoria central (RAM).
Dentro de los dispositivos de almacenamiento secundario hay que tener en cuenta a la hora de su elección las siguientes características:
? Tiempo de acceso a los datos.
? Velocidad de transferencia de los datos.
? Capacidad total de almacenamiento.
? Tipo de acceso del dispositivo (secuencial o directo).
? Costo/bit del dispositivo.
? Densidad de almacenamiento.
Recientemente se han desarrollado soportes de almacenamiento de tecnología óptica que tienen mayores densidades de grabación que las magnéticas convencionales.
Se distinguen los siguientes tipos de dispositivos de almacenamiento:
? Discos magnéticos.
? Cintas magnéticas.
? Tambores magnéticos.
? Discos ópticos.
30. Discos magneticos.
Los discos magnéticos son sistemas de almacenamiento de información que en la actualidad tienen una gran importancia, ya que constituyen el principal soporte utilizado como memoria masiva auxiliar. A pesar de que son más costosos que las cintas magnéticas, son sistemas de acceso directo, y con ellos se consiguen tiempos medios de acceso menores que con las cintas magnéticas.
Un disco magnético está constituido por una superficie metálica o plástica recubierta por una capa de una sustancia magnética. Los datos se almacenan mediante pequeños cambios en la imanación, en uno u otro sentido. El plato o disco puede ser de plástico flexible o puede ser rígido. En el primer caso tenemos disquetes o discos flexibles (en inglés floppy disk o disquetes) y en el segundo caso discos rígidos o duros.
Tanto en los discos rígidos como en los flexibles la información se graba en circunferencias concéntricas, no notándose visualmente las zonas grabadas. Cada una de las circunferencias concéntricas grabadas constituye una pista. Así mismo el disco se considera dividido en arcos iguales denominados sectores, de esta forma cada pista está compuesta de sectores. Los sectores de las pistas más exteriores son de mayor longitud que las interiores, ahora bien el número de bits grabados en cada sector es siempre el mismo, con lo que la densidad de grabación será mayor en las pistas interiores que en las exteriores. Los sectores comienzan con una cabecera de identificación, indicando su dirección completa. Un cilindro es un conjunto de pistas, una en cada disco, que son accesibles simultáneamente por el conjunto de cabezas.
La lectura y escritura en la superficie del disco se hace mediante una cabeza. Esta suele ser de tipo cerámico, aunque inicialmente eran metálicas. La cabeza, en las unidades de cabezas móviles, está insertada en un extremo de un brazo mecánico móvil, que se desplaza hacia el centro o hacia la parte externa del disco bajo el control de los circuitos electrónicos del periférico. El direccionamiento para leer o grabar un sector del disco se efectúa dando al periférico:
? número de unidad.
? número de superficie.
? número de pista.
? número del sector.
El brazo sitúa rápidamente la cabeza encima de la pista correspondiente y espera a que el sector en cuestión se posicione bajo la cabeza. En el acceso, por tanto, hay que considerar dos tiempos:
? Tiempo de búsqueda de la pista (tb).
? Tiempo de espera al sector (te).
Luego el tiempo de acceso será ta = tb + te.
En las unidades de cabezas fijas, hay una cabeza por pista y por tanto ta = te.
Los discos suelen tener una o varias referencias físicas (orificios y muescas) para poder identificar los sectores y pistas. Esto se denomina sectorización hardware o física. En los disquetes sólo existe un orificio de alineamiento y referencia. Este orificio, cuando el disco gira, es detectado por un conjunto fotodiodo/fototransistor utilizándose como punto de referencia para el acceso a las distintas pistas y sectores. Las unidades de discos rígidos suelen tener unas muescas que identifican los límites de cada sector y el primer sector de la pista.
Antes de utilizar un disco es necesario efectuar en él unas grabaciones denominadas "dar formato" o formateo" del disco. Al formatear un disco se definen por software las pistas, sectores y palabras; además se inicializa un directorio para la información sobre el contenido del disco (es como un índice de su contenido).
El formateo efectúa una sectorización que detecta y elimina para posteriores grabaciones, las zonas del disco deterioradas. El formateo incluye tablas con los nombres de los ficheros grabados en él, fecha y hora en que se crearon o actualizaron por última vez, espacio que ocupan y direcciones físicas donde se encuentran.
La unidad de transferencia de datos desde y hacia el disco es el sector.
31. Clasificacion y tipos de discos.
Básicamente existen 5 tipos de unidades de discos:
? Discos de cabezas fijas.
? Paquetes de discos.
? Discos cartucho.
? Discos Winchester (disco duro).
? Disquetes.
A continuación describiremos brevemente cada uno de ellos.
Discos de cabezas fijas. Son discos que tienen una cabeza individual de lectura/escritura para cada pista, con ello se consigue un tiempo de acceso relativamente bajo, ya que este tiempo viene fijado únicamente por la velocidad de giro del disco. Existen unidades con un sólo plato o con varios platos.
Paquetes de discos. Son unidades compuestas por varios platos que giran solidariamente alrededor de un eje común. Las cabezas le lectura/escritura son móviles, existiendo una por superficie. Estas se desplazan simultáneamente a gran velocidad radialmente buscando la pista en que se encuentra el sector que se debe escribir o leer. Todas las cabezas se mueven al unísono, y cada cabeza lee/graba en el sector correspondiente a su superficie, trasfiriéndose la información en paralelo.
En un instante dado, por tanto, se leen/graban las mismas pistas de las distintas superficies. Cada grupo de estas pistas se denomina cilindro de pistas, existiendo tantos cilindros como pistas.
Usualmente las superficies externas no se utilizan para grabar, así una unidad con 6 platos puede utilizar sólo 10 superficies. Existen unidades de paquetes de discos en que éstos son intercambiables.
Discos-cartuchos. Consiste en único plato con dos superficies de grabación. Usualmente estas unidades son duales, es decir, contienen dos subsistemas, uno de ellos con un plato fijo (donde se graba, por ejemplo, el Sistema Operativo de la ordenador) y el otro con un plato intercambiable.
Para desmontar el disco intercambiable es necesario esperar a que las cabezas se retraigan y el disco se pare.
Discos winchester (disco duro). Un desarrollo reciente es el disco Winchester. Es un disco de pequeño tamaño pero de gran precisión y con una gran capacidad de almacenamiento. Está permanentemente montado en su unidad.
Los platos de estas unidades están herméticamente cerrados y son fijos. El hecho de que estén herméticamente cerrados es por reducir los efectos de la suciedad ambiental. No es necesario el retraimiento de las cabezas en reposo, existiendo una pista específica de "aterrizaje". Las cabezas van más próximas a la superficie que en las anteriores unidades, lográndose grandes densidades de grabación. Por tanto, en pequeñas superficies se pueden almacenar mucha información.
Disquetes. Los disquetes son pequeños discos cuyos platos son flexibles, ya que están constituidos por un material de plástico y son intercambiables.
Hasta hace poco tiempo los disquetes más utilizados eran los de 133 mm, también denominados minidisquetes y actualmente los más empleados son los de 90 mm, también denominados microdisquetes.
La superficie se encuentra protegida por una funda recubierta internamente de un material que facilita el deslizamiento rotacional del plato. En la funda hay una abertura radial que abarca a todas las pistas; a través de esta ventana las cabezas de la unidad de disquetes acceden a la información.
También en el sobre y en el plato hay otro orificio que sirve para que la unidad por medios ópticos tenga una referencia de alineamiento para localizar pistas y sectores.
El centro está abierto con objeto de que el disquete ajuste en el eje de rotación de la unidad de lectura/grabación. En la parte superior del lateral derecho hay una muesca cuadrada, ésta indica que el disquete está preparado para poder grabar en él información, por no estar protegido contra escrituras.
Las cabezas actúan en contacto con la superficie del disquete.
La grabación, dependiendo del tipo de unidad, puede efectuarse en una única superficie, es decir, en una sola de la caras, o en doble cara.
También la grabación se puede efectuar en densidad normal (o simple densidad) o doble densidad.
Los disquetes constituyen un elemento excelente para actuar como memoria masiva auxiliar de microordenadors personales. Esto se debe a su relativo bajo precio, a ser un dispositivo de acceso directo y a su gran velocidad.
32. Parametros que caracterizan el comportamiento de un disco.
En esta sección estructuraremos los principales parámetros que caracterizan el funcionamiento de un disco:
? Tipo de disco: Indica la tecnología y estructura física del mismo. Los tipos básicos son: discos de cabezas fijas, paquetes de discos, cartuchos de discos, discos Winchester y disquetes.
? Capacidad: Indica el contenido en octetos (bytes) que es capaz de
almacenar el disco. La capacidad de almacenamiento depende del tamaño de la superficie de grabación, número de superficies de grabación y tipo de grabación (simple o doble densidad).
? Tamaño: Indica el diámetro del plato donde se encuentran las superficies magnetizables.
? Tiempo medio de acceso: Es el tiempo medio en que la cabeza lectora/grabadora tarda en acceder a un sector determinado.
? Velocidad de transferencia: Indica el número de bytes que se transfieren por unidad de tiempo entre la ordenador central y el dispositivo o viceversa.
? Velocidad de rotación: Es el número de revoluciones por minuto a que gira el plato que contiene la superficie magnetizable.
? Número de superficies: Es el número de superficies gravables.
? Número de cabezas: Es el número de cabezas lectoras/grabadoras de que consta la unidad.
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