INTRODUCCION DE COMPUTADORAS

Introducci´onalasComputadoras

Unacomputadoraes,esencialmente,unaherramienta.

Unaherramientasirveparaoperarlaconversi´ondeunamateriaprimaenunproductomedianteundispositivo quedesarrollaunproceso;elprocesoasuvez,lodeterminaunapersona.Haciendounaanalog´ıaconlavidacotidiana; unl´apizromo(materiaprima)esconvertidoenunl´apizafilado(elproducto)pormediodeuncortaplumas(el dispositivo)quedesarrollaelprocesodeafilado,quehasidoejecutadoporunescolar(lapersona).

1.1.ELNACIMIENTODELAINFORM ´ ATICA

Deentretodaslasm´aquinasquehainventadoelhombreparaservirsedeellas,hayunaquesehadestacado muyporencimadelasdem´as: elordenadorelectr´onico.Durantemuchosa˜nosselehaotorgadoelt´ıtulode cerebro ysehanempleadoinnumerableshorasendiscutirapasionadamentesobresiestasm´aquinaspiensanrealmenteono. Sinlugaradudas,elcerebrohumanoesmuchom´asperfectoyeficientequecualquierm´aquinadecalcular,pormuy sofisticadaque´estasea.Enlo´unicoquesevesuperadoelcerebroporlam´aquinaesenlavelocidaddec´alculo, probablementedeah´ıvengasumitificaci´on.Lab´usquedadeaparatosdeapoyoparamejorardichavelocidaddata detiemposinmemorables.

1.1.1.Antecedenteshist´oricos

Siintentamosencontrarelorigendelasm´aquinasdecalcular,ynosomosdemasiadorigurososencuantoalas caracter´ısticasexigidasparaserconsideradascomotales,podemosretrocedervariosmilesdea˜nos,sinpoderprecisar cuantos,hastallegaralm´aselementaldelosutensiliosdestinadosafacilitarelc´alculo: el ´ Abaco.

El´abacoest´aconstitu´ıdoporunatablilladivididaenvariascolumnas,lasituadam´asaladerechacorresponde alasunidades,laanterioralasdecenas,yas´ısucesivamente.Encadacolumnapodemosdistinguircincocuentas elementalesydoscuentasquerepresentancincounidadesyqueest´ancolocadasenlapartesuperior.Unavezrepresentadounn´umeromediantetodossud´ıgitosenlascolumnasapropiadas,paraprocederasumarleotrobastar´acon iracumulandod´ıgitoad´ıgito,deformaquesialrealizarlaadici´onenalgunadelascolumnassellegaatenerdiez cuentas,´estasseeliminar´anysesumar´aunacuentaenlacolumnasituadaasuizquierda.Conunpocodepacienciayalgodepr´acticasepuedenrealizar,conestesimpleutensilio,adicionesysustraccionesden´umerosgrandesa velocidadesbastanteelevadas.

EnelsigloXVIIelfil´osofoycient´ıficofranc´esBlaisePascal,cuandocontabacontans´olo18a˜nosdeedad, invent´ouna M´aquinaCalculadora.Lam´aquinaencuesti´onestabaconstru´ıdaapartirdeundeterminadon´umerode ruedasdentadasdeformaquealrodar10dientesdelaprimerarueda,avanzabaundientedelasegunda;alrotar 10dientesdelasegunda,avanzabaundientedelatercera,yas´ısucesivamente.Evidentemente,dicham´aquinas´olo serv´ıaparasumaryrestar.

Lam´aquinadise˜nadaporPascalsirvi´odebaseparalaque,unsiglom´astarde,construy´oelmatem´aticoalem´an Leibniz.ElobjetivodeLeibnizeramuchomasambicioso,yaquepara´ellam´aquinanoeramasqueunpuenteentreel

enunciadodeunproblemaysuresoluci´on.Lam´aquinaoriginaldePascalsoloserv´ıaparalaadici´onylasustracci´on; laperfeccionadaporLeibniztambi´enpermit´ıamultiplicarydividirmediantesumasyrestassucesivas.Paraello utilizabacilindroscondientesdediferenteslongitudes,ajustandoporencimadeellosotrosengranajesm´aspeque˜nos, cadaunodeloscualesrepresentabaunacifradelmultiplicandoyestabasituadodeformaquecadagirocompletodel conjuntodeengranajeslargosregistrabaunavezelmultiplicando,yelmultiplicadorseexpresabamedianteeln´umero degirosdelosengranajeslargos.CuandoenelsigloXIXsecomercializaronlasprimerasm´aquinasdecalcular,su sistemadefuncionamientoestababasadoprecisamenteenestemecanismo.

YaenelsigloXIX,elmatem´aticoingl´esBabbagedioungranimpulsoaldise˜nodem´aquinasmatem´aticas,su principalobjetivoeraconstruirm´aquinasquecalculaseneimprimiesentablasmatem´aticas.Unodesusproyectos fueloquedenomin´o M´aquinaAnal´ıtica yqueseg´unsupropiadefinici´on,eraunam´aquinaque”semuerdesupropia cola” yaquelosresultadosqueproduc´ıapod´ıanserutilizadoscomodatosdeentradaparaunnuevoc´alculo.La m´aquinaanal´ıticaestabadise˜nadaparasercapazderealizarcualquieroperaci´onmatem´aticaysepuedeconsiderar comolaprimeram´aquinaprogramable,aunqueelprogramaeraexternoalam´aquina.Seg´uneldise˜no,deb´ıadisponer deunamemoriacapazdealmacenar1000n´umerosde50cifras,pod´ıautilizarfuncionesauxiliaresqueconstitu´ıan supropiabiblioteca,pod´ıacompararn´umerosyactuardeacuerdoconelresultadodelacomparaci´on;endefinitiva, suestructuraeramuyparecidaaladelosprimerosordenadoreselectr´onicos.Suprincipallimitaci´oneraquetodo sufuncionamientoeramec´anico.Todalainformaci´onsealmacenabaengrandestarjetasperforadasquecontendr´ıan tantolosdatoscomolosprogramasyelmecanismodefuncionamientosebasabaenalambres,queseg´unpudieran atravesaronolosorificiosdelastarjetas,pon´ıanenmarchalosengranajesoportunos.Babbagededic´otodasu vidaadichasm´aquinasyencontr´oproblemasinsalvablesalahoradellevaralapr´acticasusproyectos,yaquela complejidadmec´anicaqueconllevabaneraexcesivaparaaquella´epoca.

1.1.2.Haciaelordenadoractual

Elpasodecisivoparalaconstrucci´ondeunordenadorelectr´onico,enelsentidomoderno,lodi´oVonNeumman yaentradosenelsigloXX,alpermitirquelosprogramasfueraninternosalam´aquina.Enlugardeejecutarlas operacionesalcomp´asdelalecturadetarjetasperforadas,comoenlasm´aquinasdeprogramasexternos,lanueva m´aquina(vali´endosedelosadelantosenlaelectr´onicadeesosmomentos)suponealmacenadoensumemoriael programa,previamentealaejecuci´ondelasoperaciones.Otracaracter´ısticaesqueenlasm´aquinasdeprograma exteriorsenecesitabadelaintervenci´onhumanacadavezqueseplanteabaunatomadedecisi´on;VonNeumman concibi´olaideadehacerautom´aticaslasoperacionesdedecisi´onl´ogicas.Lamayor´ıadelosordenadoresfuncionan deacuerdoaesteprincipio.En1944seconstruy´oelprimerordenadorutilizadoconfinespr´acticos.Comoentantas otrasciencias,esteavancevinoprovocadoporlasnecesidadesmilitaresquesurgieronconlasegundaguerramundial.

1.2.QUEESUNORDENADOR

Sedenominaordenadoratodam´aquinadestinadaaltratamientodeinformaci´on.Entendi´endosecomotratamientolaintroducci´ondeunconjuntodedatos,elprocesamiento delosmismosyelalmacenamientoolasalida de losresultadosdedichoprocesamiento.

1.2.1.DatoseInformaci´on

Los datos generalmentehacenreferenciaasituacionesrealesyserepresentanpormediode s´ımbolos.Alser interpretados,adquierenunsignificado,ya´esteselosuelellamar informaci´on.Losdatospuedenconsiderarsecomo lamateriaprimadelainformaci´on.Lainformaci´ones,porlotanto,elresultadodeunprocesodetransformaci´onde datosqueesinterpretadoporelserhumano.

Noobstante,noesposibleobtenerinformaci´ondelconjuntodedatosdisponiblessinconocerelcontextoenelcual ´estosadquierenunsignificado:eselcontextoelquelesconfiere/imagenes/sistemaInformatico.significadoalosdatos Podemosdecirqueparatransferirunainformaci´on,seempleaunasecuenciades´ımbolosjuntoconlas reglas propias parasuinterpretaci´on;yaque´estasposibilitanqueselesd´eunsentidoaesosdatos.

Porejemplo,lasecuencianum´erica541133360560,pors´ısola,carecedesignificado.Sia´esten´umeroleagregamosels´ımbolo ☎ precedi´endolo;´esteleconfierealn´umerounanuevadimensi´onaldatoinicial.Ahorasepuede

interpretarqueelmismocorrespondeaunn´umerotelef´onico.Siadem´as,seconocenlas reglasdediscado pararealizar comunicacionesinternacionalesenformadirecta(DDI),sepuedeterminardeinterpretarelsignificadodelaserie num´erica;quedando:

54:correspondealpa´ıs,enestecasolaRep´ublicaArgentina.

11:eselc´odigo delaciudad,paraelcasoBuenosAires. 3336060:correspondealn´umerodeabonado

Deestamanera,alserinterpretados,losdatossetransformaneninformaci´on´util.Enlavidacotidiana,es habitualencontrasecongrancantidaddes´ımbolosloscualesbrindanalg´untipodeinformaci´on.

1.2.2.Clasificaci´ondelosOrdenadores

Enfunci´onaltipodeinformaci´onque´estosprocesanyasuconfiguraci´onsepuedendistinguirtrestiposde ordenadores:

OrdenadoresAnal´ogicos:Sonaquellosqueprocesandatosdecar´acteresencialmentecontinuo enformade magnitudesf´ısicas,comoelcalor,latensi´on,elpeso,elvol´umen,elvoltaje,etc..Suelenaplicarseaproblemas desimulaci´ondesistemasf´ısicos.Generalmentesufuncionamientoestaplasmadoencircuitosquelointegran.

OrdenadoresDigitales:Sonaquellosqueprocesandatosfundamentalmentedetipodiscontinuaodiscreta, enformaden´umeros.Realizanlasoperacionesmatem´aticasdesumar,restar,multiplicar,etc.,otorgando resultadosdiscretos.Sepuedenasuvezclasificaren:

1. OrdenadoresManuales:Sonaquelloscuyofuncionamientorequiereenformaindispensabledeuna manipulaci´on.

2. OrdenadoresMec´anicosoElectromec´anicos:Sonaquelloscuyofuncionamientopresentaciertogrado deautomaticidad,correspondienteaunaacci´onmec´anicadesuscomponentes.Enelcasoespec´ıficodelos electromec´anicos,elaccionarmecanizadoesgeneradoporalimentaci´onel´ectrica.

3. OrdenadoresElectr´onicos:Sonaquelloscuyofuncionamientosefundamentaenlaejecuci´ondeun programaquepermiteunaltogradodeindependenciayuntratamientoautomatizadoenlaresoluci´onde problemasdeinformaci´on.

OrdenadoresH´ıbridos:Sonaquellosquetienencaracter´ısticaspertenecientestantoalosordenadoresdigitales comoalosanal´ogicos.Laentradadedatossueleestarcontroladaporunconvertidordelainformaci´onanal´ogica endigital,´estaesprocesadaporunordenadordigitalylasalidaescanalizadaatrav´esdeunconvertidordigital anal´ogico.

Enlosucesivonosreferiremossiempre,salvoqueseindiquelocontrarioaordenadoresdigitales.Lascalculadorasy computadoras pertenecenadichaclasificaci´on.

1.3.SISTEMAINFORM ´ ATICO

Unsistemasepuededefinircomounconjuntodeelementosrelacionadosentres´ı,yqueordenadamentecontribuyenaundeterminadofin.

Lacomputadorapors´ısolanopuedehacerning´untrabajo,soloesunelementocapazderealizarlatareaque seledemande;porconsiguienteparaquepuedarealizaruntrabajoesnecesarioqueelhombreled´einstrucciones. Porestoesquepodemosdecirqueparaelprocesamientodeinformaci´onsenecesitadelaacci´onconjuntadetres elementos:

unelementof´ısico (conjuntodecomponenteselectr´onicas,el´ectricasomec´anicas), unelementonof´ısico (conjuntodeinstruccionesydatosquedescribeneltrabajoarealizar)y unelementocoordinador (elhombre).

Lostreselementossonigualmenteimportantesyequivalentesalahoradeunbuenfuncionamientoyconstituyelo quenormalmentesedenominacomo SistemaInform´atico.Generalmenteenreemplazodelhombreseencuentraun conjuntodepersonasqueconstituyenalpersonalinform´aticoysonellosquienescoordinanlosotrosdoselementos ydecidenelcaminoaseguir.M´asespec´ıficamentehablando,sedicequeelelementof´ısicodeunacomputadora constituyeel Hardware dedichacomputadorayqueelelementonof´ısicodelmismoconstituyeel Software

Figura1.1: SistemaInform´atico

Enconclusi´on,unsistemasecaracterizaporestarcompuestoporpartesoelementosqueinteract´uanjer´arquicamente;esdecircadaunadesuspartespuedeserestudiadaoanalizadaendetalley,alavez,est´aformadapor subpartesosubelementos.Enparticular,elHardwarenoesuntodosinoqueseencuentracompuestoporvarias unidadesfuncionalesconectadasentres´ı,yporlotanto,cuandosehabladelconjuntodeunidadesquecomponena unacomputadorasehacereferenciaala Arquitectura deunacomputadora.

1.4.ARQUITECTURADEUNACOMPUTADORA

Unacomputadoraesunsistemacomplejo:lascomputadorasdehoyend´ıacontienenmillonesdecomponentes electr´onicosb´asicos.Paradescribirlosclaramentelaclaveest´aenreconocerlanaturalezajer´arquicadelamayor´ıa delossistemascomplejos,incluyendolacomputadora.Unsistemajer´arquicoesunconjuntodesubsistemasinterrelacionados,cadaunodeloscuales,asuvez,seorganizaenunaestructurajer´arquica,hastaquesealcanzaelnivel m´asbajodelsubsistemaelemental.

Lanaturalezajer´arquicadelossistemascomplejosesesencial,tantoparasudise˜no,comoparasudescripci´on.El dise˜nadornecesitatratarsolamenteconunnivelparticulardelsistemaalavez.Encadanivel,elsistemaconstadeun conjuntodecomponentesysusinterrelaciones.Elcomportamientoencadaniveldependes´olodeunacaracterizaci´on abstractaysimplificadadelsistemaquehayenelsiguientenivelm´asbajo.Decadanivel,aldise˜nadorleimportala EstructurayelFuncionamiento.

Estructura:elmodoenqueloscomponenetesest´aninterrelacionados.

Funcionamiento:laoperaci´ondecadacomponenteindividualcomopartedelaestructura.

Ent´erminosdedescripci´onexistendosopciones:empezarporlom´asbajoyconstruirunadescripci´oncompleta, ocomenzarconunavisi´ondesdearribaydescomponerelsistemaensussubpartes.Delaexperienciaseconcluye queladescripci´ondearribaaabajo(top-down)eslam´asclarayefectiva.

Lacomputadoraser´adescritadearribaaabajo,comenzandoconloscomponentesprincipalesdelsistema, describiendosuestructurayfuncionamiento,parafinalizarenlascapasm´asbajasdelajerarqu´ıa.

1.4.1.Funcionamiento

Tantolaestructuracomoelfuncionamientodeunacomputadorason,enesencia,sencillos.Enlafigura1.2se se˜nalanlasfuncionesb´asicasqueunacomputadorapuedellevaracabo.Ent´erminosgeneraleshays´olocuatro:

PERSONAL

SISTEMA INFORMÁTICO

HARDWARE

SOFTWARE

HACER SUMAR LEER

ElProcesamientodeDatos.

ElAlmacenamientodeDatos.

LaTransferenciadeDatos.

OperacionesdeInterconexi´on(Control).

Figura1.2:EntornoOperativo

Lacomputadora,porsupuesto,tienequesercapazde procesardatos.Losdatospuedenadoptarunagran variedaddeformas,yelrangodelosrequisitosdeprocesadoesamplio.Sinembargo,existenpocosm´etodosotipos fundamentalesdeprocesadodedatos.

Tambi´enesesencialqueunacomputadora almacenedatos.Inclusosilacomputadoraest´aprocesandodatosal vuelo(esdecir,silosdatosseintroducenyseprocesan,ylosresultadosseobtieneninmediatamente),lacomputadora tienequeguardartemporalmente,almenosaquellosdatosconlosqueest´atrabajandoenunmomentodado.As´ı, hayalmenosunafunci´ondealmacenamientodedatosacortoplazo.Conigualimportancia,lacomputadorallevaa cabounafunci´ondealmacenamientodedatosalargoplazo.Lacomputadoraalmacenaficherosdedatosparaque serecuperenyactualicenenunfuturo.

Lacomputadoratienequesercapazde transferirdatos entre´elmismoyelmundoexterior.Elentornode operaci´ondelacomputadorasecomponededispositivosquesirvenbiencomofuenteocomodestinodedatos. Cuandoserecibenosellevandatosaundispositivoqueest´adirectamenteconectadoconlacomputadora,elproceso seconocecomoentrada-salida(E-S),yestedispositivorecibeelnombredeperif´erico.Elprocesodetransferirdatos alargasdistancias,desdeohaciaundispositivoremoto,recibeelnombrede comunicaci´ondedatos

Finalmente,debehaberun control deestastresfunciones.Estecontrolesejercidoporel/losentes(s)que proporciona(n)alacomputadorainstrucciones.Dentrodelacomputadora,unaunidaddecontrolgestionalosrecursos delacomputadoraydirigelasprestacionesdesuspartesfuncionalesenrespuestaaestasinstrucciones.

Lacomputadorapuedefuncionarcomoundispositivodetransferenciadedatos,simplementetransfiriendodatos deunperif´ericool´ıneadecomunicacionesaotro.Tambi´enpuedefuncionarcomoundispositivodealmacenamientodedatos,condatostransferidosdesdeunentornoexternoalalmac´endedatosdelacomputadora(lectura)y viceversa(escritura).

Losdosdiagramasrestantesmuestranoperacionesqueimplicanprocesamientodedatos,endatosalmacenados, obienentr´ansitoentreelalmac´enyelentornoexterno.

(a)TransferenciadeDatos (b)AlmacenamientodeDatos

(c)ProcesamientodeDatosAlmacenados (d)ProcesamientodeDatosenTr´ansito

1.4.2.Estructura

Lacomputadoraesunaentidadqueinteract´uadealgunamaneraconsuentornoexterno.Engeneral,todassus conexionesconelexteriorpuedenserclasificadascomol´ıneasdecomunicaci´onodispositivosperif´ericos.

Elconjuntodecomponentesquepermitenllevaracabodichosrequerimientosfuncionalessedenominaarquitectura.Elconjuntodecomponentesestructuralesb´asicosestablecelaarquitecturam´ınimanecesariaparala representaci´ondeunacomputadora,yest´adadapor:

LaUnidadCentraldeProcesamiento (UCPoCPUseg´unseutilicensiglaseningl´esocastellano)queesla encargadadelaejecuci´ondelasdirectivasbrindadasparaelprocesamientodelosdatos,

LaMemoriaPrincipal dedondelaCPUextraer´alasdirectivasaejecutaryalmacenar´alosdatos,

LasUnidadesdeEntrada/Salida (Perif´ericos)quepermitenalordenadorcomunicarseconelexterior,yasea capturandodatosaserprocesadosymostrandolosresultadosotambi´enalmacenandoinformaci´on;y

El SistemadeInterconexi´on (Busdelsistema)queesunmecanismoqueproporcionalacomunicaci´onentrela CPU,lamemoriaylosdispositivosdeE/S.

UnidadCentraldeProceso Eselcerebrodelacomputadora,yalrededordelacualseorganizanelrestode loselementosdelsistema.EnlascomputadorasconvencionaleslaCPUconstadecuatrocomponentesestructurales b´asicos:

LaUnidaddeControl tieneporobjetoextraereinterpretarlasinstruccionesqueseencuentranenlamemoria principalcontrolandoycoordinandoelconjuntodecomponentesdelordenadorconelfinderealizareltratamientodelainformaci´on.Tambi´enseencargadeseguirelsecuenciamientodeinstruccionescorrespondienteen funci´onalosresultadosintermediosobtenidosconelprocesamiento.

LaUnidadAritm´etico-L´ogica oALUrealizaoperacionessobrelosdatosqueseleproporcionan,acordeconlas directivasdelaunidaddecontrol.Estasoperacionessondedostipos:matem´aticas (sumas,restas,divisiones, etc.)yl´ogicas (comparacionesentredosom´asdatos);tambi´enpuederealizaroperacionescombinadasde aritm´eticayl´ogica.

Figura1.3: Arquitecturab´asica

LosRegistros proporcionanalmacenamientodedatosinternoalaCPU.

LaInterconexi´oninternadelaCPU esunmecanismoqueproporcionacomunicaci´onentrelaunidaddecontrol, ALUyregistros.

UnidaddeMemoriaPrincipal Esdondesealmacenanlasinstruccionesydatosquevanadeterminarel funcionamientodelacomputadora;as´ımismoesutilizadaparaalmacenarlosresultadosintermediosquesevayan obteniendoduranteelprocesamiento.Est´aconstitu´ıdaporceldasqueseidentificanpormediodeunn´umero,llamado direcci´on

UnidadesdeEntrada/Salida LasUnidadesdeEntrada/Salidaest´andestinadasafacilitarlainteracci´on Hombre ⇐⇒ M´aquina. ´ Estassepuedencategorizardelasiguientemanera:

LasUnidadesdeEntrada,sondispositivosmedianteloscualesseingresandatoseinstruccionesdesdeel exteriordelordenador.Lasunidadesdeentradapermitenlacomunicaci´onHombre ⇒ M´aquina.

LasUnidadesdeSalida,sondispositivospormediodeloscualessemuestranlosresultadosobtenidoscon elprocesamientodelainformaci´on.Lasunidadesdesalidapermitenlacomunicaci´onM´aquina ⇒ Hombre.

UnidadesdeAlmacenamientoExternooUnidadesdeMemoriaSecundaria,sondispositivosque permitenalmacenareneltiempoinstrucciones,datosoresultadosyaobtenidos,permitiendoque´estospuedan serutilizadosoreutilizadosparanuevosprocesos.Lacapacidaddealmacenamientodeestasunidadesesmuy superioraladeunamemoriaprincipal.

SistemadeInterconexi´on Unacomputadoraest´aconstituidaporunconjuntodeunidadesom´odulosde trestiposelementales(CPU,memoriayE/S)quesecomunicanentres´ı.Porconsiguiente,debenexistirl´ıneaspara interconectarestosm´odulos.

Elconjuntodel´ıneasqueconectanlosdiversosm´odulossedenominasistemaoestructuradeinterconexi´on.El dise˜nodedichaestructuradepender´adelosintercambiosquedebanproducirseentrelosm´odulos.

Laestructuradeinterconexi´ondebedarcoberturaalossiguientestiposdetransferencias:

MemoriaaCPU:LaCPUleeunainstrucci´onodatodesdelamemoria.

CPUaMemoria:LaCPUescribeundatoenlamemoria.

E/SaCPU:LaCPUleedatosdeundispositivodeE/S.

CPUaE/S:LaCPUenv´ıadatosaldispositivodeE/S.

MemoriaaE/Syviceversa:Unm´odulodeE/Spuedeintercambiardatosdirectamenteconlamemoria,sinque tengaquepasaratrav´esdelaCPU,utilizandoelaccesodirectoamemoria(DMA).

Atrav´esdelosa˜nossehanprobadodiversasestructurasdeinterconexi´on.Lasm´ascomunesson,lasestructuras debuses.

Interconexi´onconBuses

Unbusesuncaminodecomunicaci´onentredosom´asdispositivos.Unacaracter´ısticaclavedeunbusesquese tratadeunmediodetransmisi´oncompartido.Albusseconectanvariosdispositivos,ycualquierse˜naltransmitida porunodeesosdispositivosconectadosalbuspuedeaccederaella.Sidosdispositivostransmitenalmismotiempo, susse˜nalespuedensolaparseydistorsionarse,porlotanto,s´oloundispositivopuedetransmitirenunmomentodado.

Unbusest´aconstituidoporvariasl´ıneasdecomunicaci´on.Cadal´ıneaescapazdetransmitirse˜nalesbinarias. Enunintervalodetiempo,sepuedetransmitirunasecuenciaded´ıgitosbinariosatrav´esdeunasolal´ınea(enserie). Sepuedenutilizarvariasl´ıneasdelbusparatransmitird´ıgitosbinariossimult´aneamente(enparalelo).Porejemplo, undatode8bitssetransmiteconochol´ıneasdelbus.

Lascomputadorasposeendistintostiposdebusesqueproporcionancomunicaci´onentresuscomponentesa distintosnivelesdentrodelajerarqu´ıadelsistema.Elbusqueconectaloscomponentesprincipalesdelacomputadora (CPU,memoriayE/S)sedenomina busdelsistema.Unejemplosemuestraenlafigura1.4.

Figura1.4: EsquemadeInterconexi´onmediantebus

Elbusdelsistemaest´aconstituidoporentre50y100l´ıneas.Cadal´ıneatieneunsignificadoofunci´onespec´ıfica. Aunqueexistendiversosdise˜nosdebuses,susl´ıneassepuedenclasificarentresgruposfuncionales: l´ıneasdedatos, dedirecciones y decontrol

Lasl´ıneasdedatosproporcionanelmedioparatransmitirdatosentrelosm´odulosdelsistema,alconjuntode estasl´ıneasseledenominabusdedatosygeneralmenteconstade8,16o32l´ıneas,aesten´umeroseleconocecomo elanchodelbus.

Lasl´ıneasdedirecci´onseutilizanparadesignarlafuenteodestinodeldatosituadoenelbusdedatos,aestas l´ıneasselesllamabusdedirecciones.Laanchuradeestebusdeterminalacapacidadm´ınimadememoriasoportada porelsistema.Lasl´ıneasdedirecci´ontambi´enseutilizanparadireccionarlospuertosdeE/S.

Lasl´ıneasdecontrolseutilizanparacontrolarelaccesoyelusodelasl´ıneasdedatosydedirecciones.Estebus decontroltransmitetanto´ordenescomoinformaci´ondetemporizaci´onentrelosm´odulosdelsistema.Lasse˜nalesde temporizaci´onindicanlavalidezdelosdatosylasdirecciones.Algunasl´ıneasdecontrolson:

EscrituraaMemoria:Eldatodelbusseescribeenlaposici´ondireccionada.

LecturadeMemoria:Eldatodelaposici´ondireccionadaseponeenelbus.

EscrituradeE/S:Eldatodelbussetransfiereatrav´esdelpuertodeE/Sdireccionado.

LecturadeE/S:EldatodelpuertodeE/Sdireccionadoseponeenelbus.

TransferenciaReconocida:Indicaqueeldatosehaaceptadoopuestoenelbus.

Petici´ondelBus:Indicaqueunm´odulonecesitadisponerdelcontroldelbus.

Cesi´ondelBus:Indicaquesecedeelcontroldelbusaquienlohasolicitado.

Petici´ondeInterrupci´on:Indicasihayunainterrupci´onpendiente.

Interrupci´onReconocida:Se˜nalaquelainterrupci´onpendientesehaaceptado.

Reloj:Seutilizaparasincronizarlasoperaciones.

Inicio(Reset):Ponelosm´odulosconectadosensuestadoinicial.

Paraqueunm´oduloenv´ıeundatoaotrosedebe:1)obtenerelusodelbus,y2)transferirloatrav´esdelmismo. Siunm´odulodeseapedirundatoaotro,debe:1)obtenerelusodelbus,y2)transferirlapetici´onalotrom´odulo mediantelasl´ıneasdecontrolydirecci´onapropiadas.Despu´esdebeesperaraqueelsegundom´oduloenv´ıeeldato.

1.5.ALFABETODELACOMPUTADORA

Unsistemainform´aticonooperaenelvac´ıo,sinoqueest´ainmersoenundeterminadocontextoysuusovar´ıa seg´unelobjetivofinalalqueseaspire.Porlotanto,comotodosistema,nobastaconconocerlascomponentes delmismoycomo´estasseinterrelacionansinoqueesnecesariounelementom´asy,talvez,elm´asimportante. Dichoelementosonlos datos (queposteriormenteseconstituir´aneninformaci´on)conloscualesdebentrabajarlas componentesdeunacomputadorayatrav´esdeloscualesinteractuar´an.

Unabuenapreguntaser´ıa:c´omomanejainternamenteunacomputadoralainformaci´onconlacualesprovista?. Paraelloesnecesarioadoptarunarepresentaci´onf´ısicadelosmismos

Comoyasehaestablecido,unacomputadoraesunordenadordigital,esdecirquepuedereconocersolamente informaci´ondetipodiscretaopuntual,oloqueeslomismo,informaci´onqueadquieraestadosperfectamente definidos.Adem´ascomofuncionanenbaseaunsuministroel´ectrico,losdosestadosb´asicosquereconoceson: NO haytensi´on o HAYtensi´on,quesepuedenrepresentarcons´olodoss´ımbolos; 0 y 1 respectivamente.

Unapr´oximapreguntaser´ıa:puedelam´aquinaserdealgunautilidaddadalalimitaci´onqueposee?. Puesbien,delamismaformaenqueelhombreconsusistemanum´ericoquereconocesolo10s´ımbolosdistintos (0-9 SistemaDecimal)cuentahastadiezypuededesempe˜narseperfectamente;unam´aquinaquereconoces´olo2 s´ımbolosdistintospuedecontarhastados,ysusistemadenumeraci´onsedenomina SistemaBinario

1.5.1.SistemaBinario

Comoyasedijounam´aquinareconoces´olodoss´ımbolosod´ıgitos.Acadaunodeestosd´ıgitosbinariosselo denomina BIT (D´ıgitodeInformaci´onBinaria)yrepresentalam´ınimaunidaddeinformaci´onquepuedemanejaruna computadora.Perounaformamaspr´acticadetrabajarresultar´ıasienlugardehacerloconinformaci´onalmacenada deaunsolobitseformarancadenasdebits.Generalmentelainformaci´onquemanejanlascomputadorasest´an representadaporcadenasdebitsquesonpotenciasde2,particularmentelasm´asusadassonlascadenasde8Bits querecibenelnombredeBYTE.

Conunconjuntode8d´ıgitossepuedenarmar256combinacionesdistintas(cadenasdistintasde0´sy/o1´s), esdecir,256Bytesdistintos.Oloqueeslomismo,sepuedecontardesde0hasta255.LosBytesseutilizanpara representarotross´ımbolos,comoletras(may´usculasymin´usculas),signosdepuntuaci´on,loss´ımbolosqueenel sistemadecimalrepresentanlosn´umerosdel0al9,etc..EnconsecuenciaelByteseutilizaencomputaci´oncomo unidaddemedida.Deestaforma,lacapacidaddealmacenamientodelasmemoriasdeunacomputadoraas´ıcomo tambi´endealgunosperif´ericossemideporlacantidaddebytesquepuedencontener.

An´alogamentesepuedenarmarcadenasdeBytes,lascualesdependiendodelapotenciade2alacualcorrespondenrecibenunnombreenparticular.Porejemplo:

Kilobyte(Kb)

GigaByte(Gb)

TeraByte(Tb)

PetaByte(Pb)

ZettaByte(Zb)

1.5.2.C´odigoASCII

Parasolucionarelproblemadecomunicaci´onquesedaentreelhombreylam´aquinaseempleaun c´odigo.El c´odigoutilizadoporlascomputadorasconsistedeunaseriedereglasquepermitenasociarunadeterminadacantidad decerosyunosaunciertocaracter.Deestamanera,porejemplo,convieneasociarlasecuencia01000001conel caracter“A”.Esamismasecuenciadecerosyunos,traducidaenelsistemadecimal,corresponder´ıaaln´umero65. Porlotanto, cadavezqueenlamemoriadelacomputadoraaparezcadichasecuenciadecerosyunos,lam´aquina interpretar´aquesetratadelcaracter“A”delalfabeto

Siacadasecuenciadeochon´umerosenc´odigobinarioselehacecorresponderuncaracter,seobtieneloque sedenomina codificaci´onASCII (AmericanStandardCodeforInformationInterchange).Laexistenciadelc´odigo ASCIIpermiteelintercambiodeinformaci´onentresistemasdistintosyfacilitalalabordeintercambioentreelhombre ylam´aquina.

Conlas256combinacionesquesepuedenobtenerapartirde8d´ıgitosbinarios,esposibledefinirtodoslos caracteresdelalfabetoenmay´usculasyenmin´usculas,losd´ıgitosdecimales,loscaracteresespecialesdepuntuaci´on yortogr´aficosyloss´ımboloscorrespondientesalasoperacionesnum´ericasyl´ogicas.Existentambi´en,treintac´odigos ocomandosespeciales,comoretroceso,saltodel´ınea,etc..Adem´as,partedelosc´odigosquedareservadaparalas operacionesdecontrolqueseutilizanenlascomunicacionesentrelacomputadorayelexterioryconotroselementos asociadostalescomounidadesdedisco,impresoras,etc..

Elc´odigoASCIIpermitelar´apidadecodificaci´ondelcontenidodelamemoriadeunacomputadorarepletade cerosyunos,ydedif´ıcilcomprensi´onparaelhombre.Esunm´etodotraductorquenocometeerroresyqueahorra eltediosotrabajodeaveriguarelsignificadodetantoscerosyunos.

1.6.ARQUITECTURAYORGANIZACI ´ ON

Cuandosedescribeunacomputadorasedebedistinguirentrearquitectura yorganizaci´on

Laarquitecturadeunacomputadoraserefierealosatributosdeunsistemaquesonvisiblesaunprogramador, esdeciraquellosatributosquetienenunimpactodirectoenlaejecuci´onl´ogicadeunprograma(especificacionesde dise˜no).Ejemplosdeatributosarquitect´onicos:conjuntodeinstrucciones,n´umerodebitsusadospararepresentar losdatos,mecanismosdeentradasalidayt´ecnicasdedireccionamientodememoria.

Laorganizaci´ondecomputadorasserefierealasunidadesfuncionalesysusinterconexiones(especificacionesde hardware),quematerializanespecificacionesarquitect´onicas.Ejemplosdeatributosdeorganizaci´on:sonlosdetalles delhardwaretransparentesparaelprogramador,talescomose˜nalesdecontrol,interfacesentrelacomputadoraylos perif´ericosylatecnolog´ıadememoriautilizada.

Porejemplo,unacuesti´ondearquitecturaessilacomputadoratendr´alainstrucci´ondemultiplicar.Unacuesti´ondeorganizaci´onessiesainstrucci´onser´aimplementadaporunaunidadespecializadaenmultiplicaroporun mecanismoquehagaunusoiterativodelaunidaddesumadelsistema.

Muchosfabricantesdecomputadorasofrecenunafamiliademodelos,todosconlamismaarquitecturaperocon diferenciasenlaorganizaci´on.Unaarquitecturapuedesobrevivirmuchosa˜nos,perosuorganizaci´oncambiaconla evoluci´ondelatecnolog´ıa.LaarquitecturadelaIBMSistema370apareci´oporprimeravezen1970eincluy´ovarios modelos.Sepod´ıacomprarunmodelobaratoylentoysilademandaseincrementaba,sepod´ıacambiaraunmodelo m´ascaroyr´apidosintenerqueabandonarelsoftwarequeyasehab´ıadesarrollado.

1.7.GENERACIONESDECOMPUTADORAS

Desdequeenlaprimerapartedelad´ecadadeloscincuentaseempezaronautilizarlascomputadorascon finescomerciales,´estashanevolucionadohastaelpuntodequesepuedendistinguirtresgeneracionesdistintasy claramentediferenciadas.Elm´etodoquenospermitedecidirenqu´emomentoterminaunageneraci´onyempieza otrasebasafundamentalmenteendosaspectos: latecnolog´ıaempleadaparalaconstrucci´ondelosordenadoresyla arquitecturadelossistemas.M´asespec´ıficamentehablando,lascaracter´ısticasquemarcanelpasodeunageneraci´on aotrasonlassiguientes:

1.Miniaturizaci´ondeltama˜no.Unconjuntodecomponenteselectr´onicosdeunageneraci´onsonsustituidospor unnuevocomponenteenlageneraci´onsiguiente.

2.Fiabilidad.Serefierealacalidaddefuncionamiento,yseexpresacomoeltiempodetrabajosinaver´ıas.

3.Velocidaddec´alculo.Hacealusi´onalarapidezconlaquesellevaacaboelprocesamientodelosdatos.

Describiremosacontinuaci´onmuysomeramentelasdiferenciasexistentesentrelastresgeneraciones:

1.7.1.PrimeraGeneraci´on

Lascomputadoraspertenecientesaestageneraci´onestabanbasadasfundamentalmenteenv´alvulaselectr´onicas, poresemotivosutama˜noeramuygrandeysumantenimientocomplicado;secalentabanr´apidamenteyestoobligaba autilizarcostosossistemasderefrigeraci´on.Otracaracter´ısticaeralaescasafiabilidad;porejemplo,eltiempomedio entredosaver´ıasdeunaunidadcentralerainferioralahora,estoimplicabaqueparagarantizarelbuenfuncionamientodeunequiposenecesitabalatotaldedicaci´ondeungrupodepersonasencargadasdelmantenimiento.Laforma deejecutarlostrabajoseraestrictamentesecuencial:elprograma,quepreviamentesehab´ıaperforadoentarjetas, secargabaenlamemoriadelacomputadoray,acontinuaci´on,seejecutaba,procesandolasinstruccionesdeentrada dedatosdesdecualquieradelosdispositivosdelosquesedispon´ıa,lasinstruccionesdec´alculoylasinstrucciones desalidadeinformaci´on.Encadainstantelacomputadoranosededicabamasqueauna´unicatarea,porloquesi seestabarealizandounprocesodelecturadefichasperforadas,elrestodeloscomponentesdelsistemapermanec´ıan ociososhastafinalizarlalectura.

1.7.2.SegundaGeneraci´on

Enlascomputadorasdelasegundageneraci´onsereemplazaronlasv´alvulaselectr´onicasportransistores que adoptabanlaformadepeque˜nosparalelep´ıpedosdesilicio.Estainnovaci´onsupusounareducci´onconsiderableenel tama˜nodelosordenadoresyunnotableincrementoensufiabilidad;tambi´enlavelocidaddec´alculo aument´oconsiderablemente.

Laspartesm´asbaratasym´aslentasdeunacomputadorason,generalmente,lasunidadesdeentrada/salida;por lotantonotienemuchosentidomantenerdetenidasalaspartesm´ascarasdeunsistemaenesperadequeseejecuten lasinstruccionesdecapturadedatosopresentaci´onderesultados.Enestageneraci´onsepretendi´odarsoluci´onaeste inconvenienteofreciendolasimultaneidadentreeltrabajodelasunidadesdeentrada/salidaylacpu.Sinembargoel encadenamientodelostrabajossegu´ıasiendosecuencialcomoenlasm´aquinasdelageneraci´onanterior,demodo quelasposibilidadesdesimultaneidads´oloeranaprovechadasdentrodeunmismoprogramayporconsiguiente, malaprovechadas.Adem´assedefinenlosprimeroslenguajesdeprogramaci´on comounamaneradepoderestablecer directivassintenerqueconocerlosdetallesdecadaunodeloscomponentesinternosdeunacomputadora.

1.7.3.TerceraGeneraci´on

Aunqueelpasodadodelaprimeraalasegundageneraci´onfueyaunsaltoconsiderable,eldadoentrelasegunda ylatercerafuedemayormagnitud.Estanuevarevoluci´onfueposiblegraciasaloscircuitosintegrados(chip),cuyo tama˜noessimilaraldeuntransistor,sibiencontienenvariasdecenaseinclusocentenasdecomponenteselementales interconectadosentres´ı.Enestageneraci´onseproduceunanuevaminiaturizaci´ondelosequiposysevuelvea incrementarelperiodomediodeaver´ıasdelaunidadcentral,pasandodeuntiempomediopr´oximoalahora,en laprimerageneraci´on,avariosmilesdehoras.Tambi´enlavelocidadnuevamentevuelveaincrementarse,estavez, extremadamente.

Aqui,variosprogramaspuedenresidirsimult´aneamenteenlamemoria;enuninstantedados´olounodeellos utilizalaunidadcentral,perolosotrospuedensimult´aneamenteefectuaroperacionesdeentrada/salida.Cuandoel programaqueutilizalaunidadcentralsedetieneenesperadeunaoperaci´ondeentradaodesalida,otroprograma tomasulugarevitandodeestamaneralostiemposmuertosenlaunidadcentral.

Latercerageneraci´onhapermitidoacercarlainform´aticaalosusuariosfinales,tantoalosprofesionalesinform´aticoscomoalosdeotrasespecialidades,atrav´esdet´ecnicascomoelteleprocesamiento,lossistemasconver-

sacionalesy,sobretodo,losordenadorespersonales.Elteleprocesamientopermitealusuariorealizarlaentradade datosdesdelugaresremotosyrecibirlosresultadosenelmismolugar.Lossistemasconversacionalesnos´olopermiten alosusuarioselingresoyrecepci´ondedatosdesdesulugardetrabajosinoquetambi´enelseguireintervenirenel desarrollodesuprogramaatrav´esdeunaconversaci´onconelsistema.Losordenadorespersonaleshanconseguido popularizarlainform´aticaofreciendocadavezprestacionesm´asparecidasaaquellasofrecidasporlosgrandesequipos tradicionales.

1.7.4.CuartaGeneraci´ondeComputadoras

La´epocaserefiereprincipalmentealascomputadorasde1980ycontin´uahastalafecha.Loselementosprincipales delascomputadorasdeestageneraci´onsonlosmicroprocesadores,quesondispositivosdeestados´olido,quede formaaut´onomaefect´uanlasfuncionesdeacceso,operaci´onymandodelcomputador.Elprocesodereducci´on deltama˜nodeloscomponentesllegaaoperaraescalasmicrosc´opicas.Lamicrominiaturizaci´onpermiteconstruir elmicroprocesador,querigelasfuncionesfundamentalesdelordenador.Lasaplicacionesdelmicroprocesadorse hanproyectadom´asall´adelacomputadorayseencuentraenmultituddeaparatos,seaninstrumentosm´edicos, autom´oviles,juguetes,electrodom´esticos,etc.

Tambi´ensehaceposiblelaintegraci´onamuygranescala(VLSIVeryLargeScaleIntegration),incrementando enformavastaladensidaddeloscircuitosdelmicroprocesador,lamemoriayloschipsdeapoyo(aquellosquesirven deinterfaseentrelosmicroprocesadoresylosdispositivosdeentrada/salida).

Losavancesmasrelevantesquesepuedenmencionarson:

MemoriasElectr´onicas:Sedesechanlasmemoriasinternasdelosn´ucleosmagn´eticosdeferritayseintroducenmemoriaselectr´onicas,queresultanm´asr´apidas.Alprincipiopresentanelinconvenientedesumayor costo,peroestedisminuyeconlafabricaci´onenserie.

Sistemadetratamientodebasededatos:elaumentocuantitativodelasbasesdedatosllevaacrear formasdegesti´onquefacilitenlastareasdeconsultayedici´on.Losistemasdetratamientodebasededatos consistenenunconjuntodeelementosdehardwareysoftwareinterrelacionadosquepermiteunusosencilloy r´apidodelainformaci´on.Aprincipiosdelos90seproducennuevosparadigmasenelcampo.Lascomputadoras personalesylasestacionesdetrabajoyaerancomputadoraspotentes;dealgunamaneraalcanzaronlacapacidaddelasminicomputadorasdedieza˜nosantes.Perolom´asimportanteesqueseempezaronadise˜narpara usarsecomopartesderedesdecomputadoras.Surgieronlosconceptosde computaci´ondistribuida (alhacer usodelpoderdec´omputoyalmacenamientoencualquierpartedelared)y computaci´oncliente-servidor (una combinaci´ondecomputadoraspeque˜nasygrandes,conectadasenconjunto,endondecadaunaseusaparalo queesmejor).

Otroproceso,llamadodownsizing,semanifest´oendiversasinstancias,dondelascomputadorasmayores(mainframes)conterminalesdieroncabidaaunsistemaderedesconmicrocomputadorasyestacionesdetrabajo.

LosROBOTS,querealizanactividadesf´ısicasydec´alculo

LosSISTEMASEXPERTOS,basadosenlaexperienciahumana:diagn´osticosm´edicos,reparaci´ondeequipos, elecci´onderutasparaveh´ıculos

ElALMACENAMIENTOdeinformaci´onserealizaendispositivosmagneto´opticosconcapacidadesdedecenas deGigabytes;seestableceelDVD(DigitalVideoDiskoDigitalVersatileDisk)comoest´andarparaelalmacenamientodevideoysonido;lacapacidaddealmacenamientodedatoscrecedemaneraexponencialposibilitando guardarm´asinformaci´onenunadeestasunidades.

Comoconclusi´onsepuededecirquelacaracter´ısticaprincipaldeestageneraci´onser´ıalaaplicaci´ondelainteligenciaartificial.Lascomputadorasdeestageneraci´oncontienenunagrancantidaddemicroprocesadorestrabajando paralamente,adem´asdeestopuedenreconocervozeim´agenes.Perom´assorprendentea´un,tienenlacapacidadde comunicarseconunlenguajenaturaleir´anadquiriendolahabilidadparatomardecisionesconbaseenprocesosde aprendizajefundamentadosensistemasexpertoseinteligenciaartificial.

1.7.6.SextaGeneraci´on1990hastalafecha

Lasextageneraci´ondecomputadorasest´aenmarchadesdeprincipiosdelosa˜nosnoventas.Lascomputadoras deestageneraci´oncuentanconarquitecturascombinadasParalelo/Vectorial,concientosdemicroprocesadores vectorialestrabajandoalmismotiempo;sehancreadocomputadorascapacesderealizarm´asdeunmill´onde millonesdeoperacionesaritm´eticasdepuntoflotanteporsegundo(teraflops);lasredesde´areamundial(WideArea Network,WAN)siguieroncreciendodesorbitadamenteutilizandomediosdecomunicaci´onatrav´esdefibras´opticas ysat´elites,conanchosdebandaimpresionantes.Lastecnolog´ıasdeestageneraci´onyahansidodesarrolladasoest´an eneseproceso.Algunasdeellasson:inteligencia/artificialdistribuida;teor´ıadelcaos,sistemasdifusos,holograf´ıa, transistores´opticos,entreotras.

2.1.INTRODUCCI

ONALOSDISPOSITIVOSPERIF

ERICOS

Enelterrenodelainform´atica,sedenominaperif´ericoatododispositivoquepermitelacomunicaci´ondel ordenadorconelmundoexterior.Dichodeotraforma,sepuededecirqueunordenadornoesm´asqueunam´aquina electr´onicacuyoscircuitosinternosoperanse˜nalesdeesta´ındole.Ylosperif´ericosson,losencargadosdetransformar lainformaci´ondeentradaense˜naleselectr´onicasinteligiblesporelordenador,ode”traducir”lasse˜nalesdesalidadel ordenador,deformaquepuedaentenderlaselusuarioocualquierdispositivoqueconstituyasu”mundoexterior”.

Dependiendodecomoserelacionenelordenadoryelperif´ericoparaelmanejodelainformaci´on,podemos distinguirtrescategor´ıasdeperif´ericos:

Perif´ericosdeEntrada:sonaquellosmediantelosqueseintroduceenelordenadorlainformaci´onquevaa serobjetodetratamiento.

Perif´ericosdeSalida:sonaquellosatrav´esdelosqueelordenadorentregainformaci´onalmundoexterior (porejemploelresultadodeoperacionespreviamenterealizadas).

Perif´ericosdeAlmacenamientoExterno:sonaquellosenlosqueseapoyaelordenadorensutrabajo, utiliz´andoloscomo archivo deinformaci´on.Elordenadorlesentregainformaci´onaestasunidades,lasquese ocupandealmacenarlahastaelinstanteenqueelordenadorlanecesite.

Hayperif´ericosquepertenecens´oloaunadeestascategor´ıas,perif´ericosquecompartensimult´aneamentelascaracter´ısticaspropiasdevariasdelascategor´ıasyaestablecidas,yperif´ericosquepuedenusarseindistintamentedeuna uotraformadependiendodelaocasi´on.

2.1.1.TiposdePerif´ericos

Laevoluci´ondelossistemasinform´aticoshaprovocadoelnacimientodeunagrandiversidaddedispositivos perif´ericos.Deentreelloslosm´asimportantesson:

UnidadesdeDisco.

UnidadesdeCintaMagn´etica. Impresoras. Terminales. Modems. TrazadoresGr´aficosoPlotters.

LectoresdeC´odigodeBarras.

LectoresyPerforadoresdeCinta.

LectoresyPerforadoresdeTarjetas.

LectoresdeTarjetasMagn´eticas.

L´apiz´optico. Digitalizadores. Displays.

LectoresdeCaracteresOrtogr´aficos. Monitores.

UnidadesdeS´ıntesisyReconocimientodeVoz.

UnidadesdeDisco:normalmenteseusancomoperif´ericosdealmacenamientoexterno,enlosqueelsoporteque memorizalainformaci´onesundiscodetipoflexibleor´ıgido.

UnidadesdeCintaMagn´etica:puedenserdetipocassette.Seempleancomounidadesdealmacenamientoexterno, quegestionanlalecturaoescrituradedatosenunacintamagn´etica.

Impresoras:sonperif´ericosdesalidaqueimprimenenunpapellosdatosquerecibendelordenador.

Terminales:combinaci´ondeperif´ericodeentradaysalida;constandeuntecladoparalaintroducci´ondedatosyde unapantallaparalavisualizaci´onderesultados.

Modems:perif´ericosdeentrada/salidaquepermitenlacomunicaci´onentreelordenadoryelmundoexterioratrav´es deunal´ıneatelef´onica.

TrazadoresGr´aficosoPlotters:trazangr´aficossobrepapelconlosdatosquelessuministraelordenador.

LectoresdeC´odigodeBarras:consistenenlacaptaci´ondedatosapartirdelalecturadebarrasimpresasconuna determinadacodificaci´on.

LectoresyPerforadoresdeCinta:leenoperforanunacintadepapelseg´ununadeterminadacodificaci´on.

LectoresyPerforadoresdeTarjetas:leenoperforantarjetasdecartulinaqueconstituyenunsoportedeinformaci´on.

LectoresdeTarjetasMagn´eticas:leenloscaracteresexistentesenunabandamagn´eticaadheridaaunatarjeta.Ejemplo:TarjetasdeCr´edito.

L´apiz´optico:permitelaintroducci´ondedatosaplicandoeldispositivosobreunapantalladerayoscat´odicos.

Digitalizadores:seutilizanparacodificareintroducirenelordenadordatosdirectamentesextra´ıdosdeundibujoo plano.

Displays:perif´ericosdesalidaatrav´esdelosquesevisualizandatos.

Lectoresdecaracteresortogr´aficos(OCR):soncapacesdeleercaracteresescritospormediosconvencionaleseintroducirlosenelordenador.

Monitores:visualizanlainformaci´ondesalidadelordenadorsobreunapantallasemejantealadelosreceptoresde TV.

UnidadesdeS´ıntesisyReconocimientodeVoz:soncapacesdeemularlavozhumana(apartirdedatossuministradosporelordenador)oreconocerla,traslad´andolacodificadaalinteriordelsistemaalqueest´enasociados.

2.1.2.Conexi´onComputadora/Perif´ericos

Unelementoaconsiderareslaformaenlaqueseestablecelacomunicaci´onentrelacomputadoraylosperif´ericos; aestaadaptaci´onesloquesueledenominarse”interface”.

Dadaladiversidaddecomputadorasyperif´ericos,hasidoprecisoestablecernormasdecomunicaci´onquepermitan, enlamedidadeloposible,lacompatibilidadentrelosdispositivosperif´ericosyordenadores.

Latransferenciadedatosentrelascomputadorasylosdispositivosperif´ericossuelerealizarse(aligualqueennuestro lenguajeconvencional),apartirdeunidadeselementaleso”palabras”.Cadapalabraodatounitarioestaconstituido porunconjuntodese˜naleselectr´onicasquecorresponden,cadaunadeellasauns´ımbolodelalfabetobinario:0´o1. Lacomunicaci´ondeestosdatospuederealizarse,b´asicamentedelasiguientemanera:en serie,en paralelo o USB.

Alconectarunperif´ericoaunacomputadoraatrav´esdeun puertoserial,losdatossetrasmitenporuns´olo conducto,unbitdespu´esdeotro.Esporelloquesetratadeuntipodeconexi´onmuylenta.Seutilizanparaconectar, porejemplo,elmouseoelteclado.

Alconectarunperif´ericoaunacomputadoraatrav´esdeun puertoparalelo,variosbitssetrasmitenalmismo tiempo.Seutilizabaenlasantiguasimpresorasoenlosescaners.

El puertoUSB o UniversalSerialBus setratadeunsistemadecomunicaci´onentredispositivoselectr´onicosinform´aticosques´olotransmiteunaunidaddeinformaci´onalavez.ElbusUSBpuedetrabajarendosmodos,abaja velocidad(1,5Mbps,paradispositivoscomoteclados,ratones,quenomanejangrandescantidadesdeinformaci´on)y aaltavelocidad(12Mbps,paradispositivoscomounidadesdeCDROM,altavoces,m´odemsRTCeISDN,etctera). Encuantoalacomodidad,elbusUSBsecompactaenuncabledecuatrohilos,dosparadatos,dosparaalimentaci´on. Estosuponeungranahorro,tantodeespaciocomodematerial.Deacuerdoaestospar´ametros,unadelasprincipales ventajasqueseobtienedeUSBesprecisamentesudise˜no.

2.2.MEMORIAS

Sedenomina elementodememoria acualquierdispositivoquetengalacapacidadde“recordar”informaci´on almacenadaenelmismoduranteunintervalodetiemporelativamentegrande.Elelementob´asicodeinformaci´ones aquelcuyacapacidadesladerecordarunbitdeinformaci´on,esdeciralmacenaruncero oununo,hastatantoesa informaci´onseamodificadadesdeelexterior.Deestaforma,consideramoscomomemoriadeunacomputadoratanto alamemoriaprincipalutilizadaporlaCPUparalaejecuci´ondeprogramas,comoalaauxiliarqueservir´apara almacenarinformaci´onenformamasiva.Ladiferenciaprincipalentreestasdosclasesdememoriasesquelaauxiliar nopuedeserprocesadadirectamenteporlaCPU;sinoqueparaelloesimprescindiblecargarpreviamentelosdatos enlamemoriaprincipal.

2.2.1.TiposdeMemorias

Puedenestablecersedistintasclasificacionesdependiendodelcriterioadoptado.Consideraremoslaclasificaci´on seg´unlapersistenciadelainformaci´onalmacenada,ydentrode´esta,unasubclasificaci´on,tomandocomoreferencia latensi´ondealimentaci´ondelsistemadememoria.Enbasealoanteriormentedicho,lasmemoriasser´an:

Vol´atiles:sedenominanas´ıaaquellasenquesucontenidopermanecemientrasexistatensi´onquelasalimente, ladesaparici´ondelatensi´onproducelap´erdidacompletaydefinitivadelainformaci´onalmacenada.Aeste grupopertenecenlasmemoriasdenominadas RAM (RandomAccessMemory:memoriasdeaccesoaleatorio).

NoVol´atiles:sonaquellasenlasquelainformaci´onalmacenadanosepierdeauncuandodesaparezcala tensi´ondealimentaci´on.Estosignificaquealvolverseaalimentarelsistema,lainformaci´onalmacenadaser´ala mismaqueexist´ıaantesdedesaparecerlatensi´on,aestegrupopertenecenlasmemoriasdenominadas ROM (Read Only Memory:memoriasdesololectura),as´ıcomotambi´enlasunidadesdememoriasecundaria.

2.3.MEMORIAINTERNA

Conladenominaci´ondememoriainternasepretendehacerreferenciaaaquellasmemoriasquepuedenser accedidasporelCPUenformacuasidirecta,sinmediarm´odulosdetransferenciaycomunicaci´on,as´ıcomotambi´en avelocidadesqueseasemejenalavelocidaddelCPU.

2.3.1.MemoriaRAMoMemoriaPrincipal

Lamemoriaprincipaldeuncomputadoraperteneceaestaclasificaci´on.LamemoriaRAMsesueledenominar tambi´en memoriadelectura/escritura yaquepuedesergrabadayle´ıdaenunn´umeroindefinidodeveces.Todas lasoperacionesarealizarconestamemoriaseencuentrancontroladasporlaUnidaddeControllacualpuedeacceder directamenteaella.Eltama˜nodelasmemoriasRAMsemideenBytesyvandesdelos64Kb,256Kb,512,640,

1024,2048y4096enlosequiposchicosymedianos,mientrasqueenequiposdemayorenvergadurasepuedentener valoresdememoriaRAMdehasta4Gb.

2.3.2.MemoriaROM

LamemoriaROMs´olopermitelaoperaci´ondelectura,deformaquelasinstruccionesgrabadasenellapor elfabricantepuedenserutilizadas;peronuncamodificadas;esdecirs´olosepermitelasalidadeinformaci´ondesde lamemoriahaciaelexteriorynoalrev´es.Evidentemente,lasmemoriasdeestetiponosonvol´atilesdadoquesu contenidoesfijo,ynopuedereprogramarse,adem´assiseperdieralainformaci´onalmacenadaenellasquedar´ıan inutilizadas.

2.3.3.MemoriaEPROM

LamemoriaEPROMesuntipodechipdememoriaROMqueretienelosdatoscuandolafuentedeenerg´ıase apaga,comoenelcasodelamemoriaROM,peroasuveztienenlaparticularidaddeserprogramableyborrable,por lotantosermodificadaencasodesernecesario.Seprogramamedianteimpulsosel´ectricosysucontenidoseborra exponi´endolaalaluzultravioleta,demaneratalqueestosrayosatraenloselementosfotosensibles,modificandosu estado.LamemoriaEPROMesunodelostiposdememoriaROM,peroexistenotroscomolaPROM(memoriade s´ololecturaprogramable)yEEPROM(memoriades´ololecturael´ectricamenteprogramable).

2.3.4.MemoriaCACHE

Conelaumentodelarapidezdelosmicroprocesadoresocurri´olaparadojadequelasmemoriasprincipales noeransuficientementer´apidascomoparapoderofrecerleslosdatosque´estosnecesitaban.Porestaraz´on,los ordenadorescomenzaronaconstruirseconuntipoespecialdememoriacach´einternasituadaentreelmicroprocesador ylamemoriaprincipalydestinadaaalmacenardatosqueseutilizanfrecuentemente.Permiteagilizarlatransmisi´on dedatosentreelmicroprocesadorylamemoriaprincipal.Esdeaccesoaleatorio(tambi´enconocidacomoacceso directo)yfuncionadeunamanerasimilaracomolohacelamemoriaprincipal(RAM),aunqueesmuchom´asr´apida.

ExistenTrestiposdememoriacach´ecuyofuncionamientoesan´alogo:

L1 ointernaalMicro(situadadentrodelpropioprocesadoryportantodeaccesoa´unm´asr´apidoya´unm´as cara).Lacach´edeprimernivelcontienemuypocoskilobytes(unos32o64Kb).

L2 oexterna(situadaentreelprocesadorylaRAM).Lostama˜nost´ıpicosdelamemoriacach´eL2oscilanen laactualidadentre256kby4Mb.

L3,estamemoriaseencuentrasituadaenalgunasplacasbase.

2.3.5.MemoriaFLASH

Tipodememoriaquepuedeserborradayreprogramadaenunidadesdememoriallamadas”bloques”,enlugar debytessolos.Lostama˜nosdelosbloquesporlogeneralvande512byteshasta256KB.Sunombresedebea queelmicrochippermiteborrarfragmentosdememoriaenunasolaacci´on,o”flash”.DerivadosdeEEPROM,los chipsflashsonmenoscostososyproporcionanmayoresdensidadesdebits.Adem´as,elflashseest´aconvirtiendoen unaalternativaparalosEPROMporquepuedenactualizarsef´acilmente.Seutilizaentel´efonoscelulares,c´amaras digitalesyotrosdispositivos.

2.4.MEMORIAEXTERNAOSECUNDARIA

Enlosprimerostiemposdelainform´aticaseconsiderabamemoriasecundariaapr´acticamentecualquiersoporte capazderegistrarinformaci´onconpersistencia.Masadelanteseexigieronotrascaracter´ısticas,referidasb´asicamente

alvol´umendeinformaci´on,velocidadylaposibilidaddeaccesoalamisma.Parahacerusodelasmemoriassecundarias,laCPUdebeutilizarm´odulosintermediariosquelepermitancomunicasecondichasmemoriasyasiacceder alainformaci´onalmacenadaenellas.Originalmente,estaspropiedadess´ololascumpl´ıanciertostiposdesoportes magn´eticoscomolosdiscosycintas.Actualmenteelavancedelatecnolog´ıahaincorporadootrotipodesoportes talescomolosdiscos´opticos(compactosyvers´atiles)ylasmemoriasflash.

2.5.DISCOSMAGN ´ ETICOS

Losdiscossonsoportesdetipomagn´eticoqueseutilizanparaelalmacenamientodelainformaci´onenforma masiva.Actualmentelosdiscossonelprincipalmediodealmacenamientoqueutilizanlascomputadorasyaque, comocaracter´ısticaprincipal,permitenelaccesoalosdatosenformaaleatoria;brindandolainformaci´onalaCPU demanerar´apidayeficaz.Elprocesodeaccesoalainformaci´ongrabadaessimilaraladelosdiscoslong-playque tienenm´usicagrabada,a´uncuandoelm´etododegrabaci´onseadistinto.Enambosesposibleaccederalainformaci´on sinnecesidaddepasarporloqueseencuentraantes,alainversadeloquesucedeenuncassette.

Alhablardediscoshayquehacerunaprimeraclasificaci´on:

DiscosR´ıgidosoDuros.

DiscosFlexibles.

2.5.1.DiscosR´ıgidos

Losdiscosr´ıgidossuelenestarconstruidosapartirdeunabasedealuminiorecubiertadeunmaterialmagn´etico sobreelquesegrabanlosdatos.Losdiscosr´ıgidospuedenserfijosoremovibles.Losdiscosfijosvienenyaensuunidad delecturayescrituraynopuedenextraersedelamisma.Losdiscosremoviblesvienennormalmenteenuncontenedor especialparafacilitarsumanejo.Tambi´enexistencontenedoresconm´asdeundiscor´ıgidodenominado disk-pack, dondelosdiscosest´antodosunidosmedianteuneje,conloqueseconsiguencapacidadesdealmacenamientomuy elevadas.Lascapacidadesdelosdiscosr´ıgidosvandesde20Mb.a600Mb.,enlosdiscospeque˜nasyhastavarios Gb.enlosdiscosgrandes.

2.5.2.DiscosFlexibles

Losdiscosflexiblesest´anhechosdematerialpl´asticodeMylar,recubiertoporunacapade´oxidomagn´etico. Poseenunagujerocentralquelessirveparaencajarenelmecanismoderotaci´onyunpeque˜noagujerodecontrol ensusproximidades,quesirvecomo´ındiceparareferenciarelcomienzodecadapista.Eldiscoseprotegemediante unacubiertadecart´onopl´asticocuyointerioresantiest´aticoyautolimpiante.Unaaberturaenesteenvoltoriode protecci´on,permitealacabezalectora/grabadorateneraccesoalosdatos. Losdiscosflexiblessuelenserdetrestama˜nos:

8pulgadas. 5y1/4pulgadas. 3y1/2pulgadas.

Lascapacidadesdelosdiscosflexiblesvandesdelos160Kb.,pasandopor180,320,360,720Kb.,1.2y1.44 Mb..Lalecturadelainformaci´oncontenidaeneldiscoflexibleserealizamedianteunacabezalectoraqueentraen contactodirectoconeldiscoatrav´esdelaranurapracticadaenlafundadeprotecci´on.Hayqueabstenerse,por tanto,detocarlosdiscossobredicharanura.Estahayqueprotegerladelpolvo,as´ıcomotambi´enprotegereldisco deunatemperaturaelevadaquepuedacausarsudeformaci´oninduciendoaerroresenlalecturadelosdatos.

2.5.3.Caracter´ısticasT´ecnicas

Lainformaci´onsegrabaeneldiscosobrelasuperficiedelmismo.Lagrabaci´onsehaceenpistasqueest´an dispuestasenformacircular,noenformadeespiralcomoocurreenundiscodem´usica.Parapasaraleerograbarinformaci´ondeunapistaaotra,lacabezalectoradebedesplazarseconc´entricamente.Hayunacabezalectora/grabadora porcara.Laspistasdeldiscosedividenenvariasseccionesllamadassectores.Unsectoreslapartem´ınimadedisco queelsistemaescapazdeleeroescribirporvez.Unsectordeunapistacontiene128o256bytesdeinformaci´onen undiscoflexible,y256´o512bytes,enundiscor´ıgido.

Lascaracter´ısticasm´asimportantesaconsiderarenlosdiversostiposdediscosson:

Capacidadtotaldealmacenamiento.Eslacantidaddebitsdeinformaci´onquepuedealmacenareldisco y,porlotanto,unadesuscaracter´ısticasm´asimportantes.Losdiscosr´ıgidostienenmayorcapacidadquelos flexibles,debidoasupropiatecnolog´ıa:elaluminiotienemenordeformaci´onconloscambiosdetemperatura queelmaterialpl´asticoy,porlotanto,suspistaspuedenestarm´aspr´oximasunasdeotras.

N´umerodepistas.Eseln´umerodepistascircularesenlascualessealmacenalainformaci´on.Normalmente seexpresacomon´umerodepistasporpulgada.

N´umerodecarasocabezas.Losdiscospuedenestargrabadosenunasolacaraoenambascaras,conlo cualaumentalacapacidaddealmacenamiento.

DensidaddeGrabaci´on.Dependedeltipodecodificaci´onutilizadoparaalmacenarlainformaci´on;´este puedeserdesimpledensidadodobledensidad.Este´ultimotipodecodificaci´onpermitealmacenarunmayor n´umerodebitsdeinformaci´onporpulgadadeldisco.

TiempodeAcceso.Eseltiempoquetardalacabezalectora/grabadoraenpasardeunapistaaotra, posicionarse,yempezaraadquirirdatosenlapistacont´ıgua.

Figura2.2: Disquetesde51/4y31/2pulgadas

2.6.CINTASMAGN

ETICAS

Lasunidadesdecintamagn´eticasonperif´ericosdealmacenamientoqueutilizanunacintamagn´eticacomo soportef´ısicodelainformaci´on.Dentrodeestacategor´ıadeperif´ericoscabedistinguirtrestiposb´asicos:

UnidadesdeBobina.

Casettesconvencionalesdeaudio.

CartuchosdeCinta.

2.6.1.UnidadesdeBobina

Seutilizanenlosgrandessistemasdecomputadorascomoperifericoscapacesdealmacenarconsiderablesvol´umenesdeinformaci´on.Notienengraninter´esensistemasdemenorenvergadurayaquesuflexibilidadquedaampliamente superadaporlastradicionalesunidadesdediscoflexibleor´ıgido.

2.6.2.CassettesConvencionales

Lamayorpartedelascomputadorasdom´esticasyalgunascomputadoraspersonalessuelendisponerdeun accesodeentrada/salidadestinadoalaconexi´ondeunmagnet´ofonoacassettesdetipoconvencional.Estosequipos puedengrabaryrecuperarprogramasdecintasencassetteconabsolutafacilidad.Lasventajasdeestetipode perif´ericosdealmacenamientoradicanensueconom´ıa,puestoquesonequiposdeconsumo,yconlaposibilidadde emplearcualquiertipodecassettesdeaudiodeciertacalidad.Noobstante,tienenladesventajadequeelaccesoa lainformaci´onesmuylentoyelriesgodeerroresesmuyalto;adem´as,debidoaquelagrabaci´onylalecturade lacintaserealizadeformasecuencial,solopermitenelalmacenamientodeprogramas;nopuedenutilizarsecomo soportesparaelalmacenamientodedatosalosquehayaqueaccederenformaaleatoria.

2.6.3.Cartuchos

Dentrodelasunidadesdecinta,loscartuchosconstituyenlacategor´ıam´asimportante.Suprincipalcometidoes laobtenci´ondecopiasdeseguridad(back-upcopy),sobretodo,delainformaci´onalmacenadaenunidadesdedisco r´ıgido.Estamedidaprecautorianos´oloseponeenpr´acticaenprevisi´ondeunaposibleaver´ıaquepuedaconducira lap´erdidadeinformaci´on,sinoqueseaplicatambi´enenelsentidomasamplioderivadodelaposibilidaddearchivar talinformaci´on.

Elsoportef´ısicoempleadoparaelalmacenamiento(cartucho;eningl´es,cartridge)essimilarauncassette, aunquedemayortama˜no.Lasunidadesdelecturayescrituratienenlosmismostama˜nosnormalizadosquelas unidadesdediscoflexible,existiendotambi´enenalturaomedidastandard. Lasventajasdeestasunidadesseconcretanen:

Bajocosto.

Grancapacidaddealmacenamiento.Enelespacioocupadoporunaunidaddediscoflexiblecapazdealmacenar 1Mb.sepuedecolocarunaunidaddecintaquealmacenade20a100Mbytes.

AltavelocidaddeTransferencia.Normalmenteseadmitehastauntiempode30minutosparalaobtenci´onde unacopiadeseguridad.Eltiempot´ıpicoquenecesitanestasunidadesparagrabaci´ontotaldelacintaesde unos10minutos.

Tama˜nocompacto.

2.6.4.Caracter´ısticasT´ecnicas

Lascaracter´ısticasm´asimportantesson:

Anchodelacinta.Existendosanchosdecintanormalizados:mediapulgada(1/2”)ycuartodepulgada (1/4”).

N´umerodepistas.Cadacintadisponedevariaspistasdegrabaci´on.Lascintasde1/4”tienende4a9 pistas,mientrasquelasde1/2”tienende20a24pistas.

CapacidaddeAlmacenamiento.Lascintasde1/4”tienenunacapacidaddealmacenamientodehasta50 Mb.;mientrasquelasde1/2”tienencapacidadesde100a200Mb.Uncartuchode4”x6”decintade1/4” quecontiene137metrosdecintapuedealmacenar45Mb.,mientrasqueotrode183metrospuedealmacenar 60Mb.Estascapacidadespermitenqueenunasolacintasepuedaalmacenartodalainformaci´ondeundisco r´ıgido.

DensidaddeGrabaci´on.Seexpresaenbitsporpulgadadecinta(b.p.i.).Unvalort´ıpicodelasunidadesde bobinaes8.000bpi.

VelocidaddeTransferencia.Surgedemultiplicarlavelocidaddelacintaporladensidaddedatos.Velocidadest´ıpicassonde30a130Kbits/seg.

Figura2.3: CintaMagn´etica

Existenotrascaracter´ısticasqueimportanprincipalmenteausuariosexperimentadosyprogramadorescomo: C´odigodeGrabaci´on,Velocidaddelacinta,Tiemposdearranqueyparada,Tipodeinterface.

2.7.DISCOCOMPACTO

Eldiscocompacto(conocidopopularmentecomoCD,delingl´escompactdisc)esunsoportedigital´opticoutilizadoparaalmacenarcualquiertipodeinformaci´on(audio,video,documentos,etc.).Fuedesarrolladoconjuntamente en1980porlasempresasSonyyPhilips,ycomenz´oacomercializarseen1982.Hoyend´ıatecnolog´ıascomoelDVD puedendesplazarominimizarestaformadealmacenamiento,aunquesuusosiguevigente.Apesardequecada fabricanteutilizapeque˜nasvariacionesenlacomposici´ondelosmaterialesempleadosenlafabricaci´ondelosdiscos, todossiguenunmismopatr´on:lainformaci´onesalmacenadaenunsustratodepolicarbonatopl´astico,alquesele a˜nadeunacaparefractantedealuminioquereflejar´alaluzdell´aser;luegoseleincorporaunacapaprotectoraque locubrey,opcionalmente,unaetiquetaenlapartesuperior.

2.7.1.Caracter´ısticas

Lascaracter´ısticasm´asimportantesson:

Informaci´onalmacenada:grabaci´ondeaudio,video,im´agenes,texto,datos,etc.

Capacidad:originalmente650MB,para74minutosdeaudio.Actualmentehasta875MBo100minutosde audio.Hayversionesreducidasde215MBo21minutosdeaudio.

Forma:circular,conunorificioalcentro.

Di´ametro:originalmente120mmenelbordeexterior.Hayversionesreducidasde80mm.

Grosor:1,2mm.

Material:policarbonatopl´asticoconunacapareflectantedealuminio.

RPM(revolucionesporminuto):9000.

Vida´util:entre2a˜nosym´asde8a˜nos(aunqueencondicionesespecialesdehumedadytemperaturase calculaquepuedendurarunos217a˜nos).

Formatodeaudio:CDaudio.

Formatodevideo:VideoCD(VCD)oSuperVideoCD(SVCD).

Seg´uneldiscocompacto::“Des´ololectura”:delingl´es,CD-ROM(CompactDisc-ReadOnlyMemory). “Grabable”:delingl´es,CD-R(CompactDisc-Recordable).“Reescribible”:delingl´esCD-RW(CompactDisc -ReWritable).

2.7.2.CDaudio

UnCDdeaudiosereproduceaunavelocidadtalqueseleen150KBporsegundo.Estavelocidadbaseseusa comoreferenciaparaidentificarotroslectorescomolosdelosordenadores,demodoquesiunlectorvieneindicado como24x,significaquelee24x150=3600KBporsegundo.

2.7.3.Capacidad

Seg´uneltipodeCD,actualmentehaydiferentesconfiguraciones:

Di´ametro: 80mm-215

Di´ametro: 80mm-215MBo21minutosdeaudio.

Di´ametro: 120mm-650MBo74minutosdeaudio.

Di´ametro: 120mm-700MBo80minutosdeaudio.

Di´ametro: 120mm-800MBo90minutosdeaudio.

Di´ametro: 120mm-875MBo100minutosdeaudio.

2.7.4.Almacenamientodelainformaci´on

EnunCDlainformaci´onsealmacenaenformatodigital,esdecir,utilizaunsistemabinarioparaguardarlos datos.Estosdatossegrabanenuna´unicaespiralquecomienzadesdeelinteriordeldisco(pr´oximoalcentro),y finalizaenlaparteexterna.

Losdatosbinariossealmacenanenformadepozosyllanos,detalformaquealincidirelhazdeluzdell´aser,el ´angulodereflexi´onesdistintoenfunci´ondesisetratadeunpozoodeunllano.

Lospozostienenunaanchurade0,6micras,mientrasquesuprofundidad(respectoalosllanos)sereducea0,12 micras.Lalongituddepozosyllanosest´aentrelas0,9ylas3,3micras.Entreunarevoluci´ondelaespiralylas adyacenteshayunadistanciaaproximadade1,6micras(loquehacecercade45.000pistasporcent´ımetro).

Escreenciamuycom´unelpensarqueunpozocorrespondeaunvalorbinarioyunllanoalotrovalor.Sinembargo, estonoesas´ı,sinoquelosvaloresbinariossondetectadosporlastransicionesdepozoallano,yviceversa:una transici´ondeterminaun1binario,mientrasquelalongituddeunpozoounllanoindicaeln´umeroconsecutivode0 binarios.Adem´as,losbitsdeinformaci´onnosoninsertados“talcual”enlapistadeldisco.Enprimerlugar,seutiliza unacodificaci´onconocidacomomodulaci´onEFM(EigthtoFourteenModulation,o’modulaci´onochoacatorce’)

cuyat´ecnicaconsisteenigualarunbloquedeochobitsaunodecatorce,dondecada1binariodebeestarseparado (almenos)pordos0binarios.

Elalmacenamientodelainformaci´onserealizamediantetramas.Cadatramasuponeuntotalde588bits,delos cuales24bitssondesincronizaci´on,14bitssondecontrol,536bitssondedatosylos´ultimos14bitssondecorrecci´on deerrores.Delos536bitsdedatos,hayquetenerencuentaqueest´ancodificadospormodulaci´onEFM,yquecada bloquede14bitsest´aseparadodelsiguienteportresbits;portanto,unatramade588bitscontiene24bytesde datos.Por´ultimo,latransmisi´ondedatossehaceporbloques,cadaunodeloscualescontiene98tramas,esdecir, 2.048bytes.

2.7.5.Est´andaresdelosdiscoscompactos

Unavezresueltoelproblemadealmacenarlosdatos,quedaeldeinterpretarlosdeformacorrecta.Paraello,las empresascreadorasdeldiscocompactodefinieronunaseriedeest´andarescadaunodeloscualesreflejabaunnivel distinto.Cadadocumentofueencuadernadoenuncolordiferente,dandonombreacadaunodeloslibros:

Librorojo: representaelest´andarCEIIEC908paralosdiscoscompactosdeaudiodigital(tambi´enconocidos comoCD-DA).Estelibrodefineelsoporte,procesodegrabaci´onydise˜nodelreproductoradecuadopara soportarCD-Audio.

Libroamarillo: describeelest´andarISO10149:1989paralosCD-ROM(discosdes´ololectura).Sedivideen dosmodos:elModo1,representaelmododefuncionamientot´ıpicodealmacenamientodedatos;elModo2,o formatoXA,soportaadem´asaudio,im´agenesyvideo.

Libronaranja: estandarizatantolosdiscosgrabables(CD-R)comolosregrabables(CD-RW).

Libroverde: sientalasbasesparaeldise˜nodelosdiscoscompactosinteractivos(CD-I).

Libroazul: eselest´andardelosdiscosl´aser.

Libroblanco: defineelest´andardelvideoenCD-ROM(VCDySVCD).

¿Porqu´eredondo?¿Porqu´eunhazdeluz? Laconfiguraci´onenformadediscoledaaestesoporte dedatosversatilidadalahoradeaccederacualquierpartedesusuperficiesinapenasmovimientosdelcabezalde lectura,usandosolamentedospartesm´oviles,elcabezalquesemuevedelcentroalexteriordeldiscoenl´ınearecta yelejederotaci´onquegirasobres´ımismoparatrabajarconjuntamenteconelcabezalyas´ıobtenercualquier posici´ondelasuperficiecondatos.Estesistemadeaccesoalainformaci´onessuperiorasistemasdecintapuestiene menoscalentamientodelsoporteaaltasvelocidades(aunas´ısecalienta),yelhazdeluznosuponeunproblemade rozamiento(notocaeldisco,s´ololuz)comopasabaconlosdisquetesparadatosolosdiscosdeviniloycintasde audio.

2.7.6.CD-RW(re-writable)

Esundiscoregrabableenelquesepuedegrabaryregrabarvariasveces.Lacapacidadest´andardesde700 MB.Elprocesoparagrabarlosdatosenestesoporteeselrecubrimientodecambiodefase(Aleaci´onmet´alicaque modificasuestadodecristalizaci´onconelcalorysobrelaqueseescribenlosdatosenunDVDdebidoasucualidad dereflectarmenorluzsiseenfr´ıamuyr´apido,conloquenorecristalizabien.EnelcasodelDVD+RWestaaleaci´on est´acompuestadeplata,indio,antimonioyteluro.)quetambi´enseusaenDVD+/-RW,peronoelCD-Rqueusan unatintasensibleall´aserdegrabaci´on.

2.7.7.CD-R(CompactDisc-Recordable)

EsunDiscocompactograbable.Estosdiscoss´olopuedensergrabadosunavez.Sepuedengrabarenvarias sesiones(discosmultisesi´on),conladesventajaenestecasodequesepierdenbastantesmegasdeespaciodegrabaci´on yquealgunoslectores,demodelosantiguos,nosoncapacesdeleerlos.Actualmentelasgrabadoraslleganagrabar CD-Ra52x,unos7800KB/s.Paramuchosordenadoresesdif´ıcilmantenerestatasadegrabaci´onyporellola

grabadorastienensistemasquepermitenretomarlagrabaci´onanteuncorteenlallegadadedatos.Lacapacidad totaldeunCD-Rsueleser:

650MB=681,57millonesdebytes

700MB=734millonesdebytes.Elm´ascom´un.

800MB=838millonesdebytes.

900MB=943millonesdebytes.

Estascapacidadessonv´alidasparadiscosdedatos.LosformatosVCD,SVCDoelCD-Audiousanotroformato,el CD-XAqueutilizapartesdelCDqueenlosCDdedatosseutilizanparacorrecci´ondeerrores.As´ıseobtieneun 13,5%m´asdecapacidadacambiodeunamayorsensibilidadaara˜nazosyotrasagresiones.

2.8.DISCOVERSATIL-DVD(DigitalVersatileDisc)

ElDVDesunformatodealmacenamientomultimediaendisco´opticoquepuedeserusadoparaguardardatos, incluyendopel´ıculasconaltacalidaddevideoysonido.LosDVDsseasemejanalosdiscoscompactos:susdimensiones f´ısicassonlasmismas-12cmoelminide8cm-peroest´ancodificadosenunformatodistintoyaunadensidad muchomayor.AdiferenciadelosCDs,todoslosDVDsdebencontenerunsistemadearchivos.Estesistemade archivossellamaUDF,yesunaextensi´ondelEst´andarISO9660,usadoparaCDsdeDatos.

2.8.1.Informaci´ont´ecnica

UnDVDdecapasimplepuedeguardar4.7GByte(DVD-5),alrededordesietevecesm´asqueunCD-ROM est´andar.Empleandounl´aserdelecturaconlongituddeondade650nm(era780nm)yunaaperturanum´erica de0.6(era0.45),laresoluci´ondelecturaseincrementaenunfactorde1.65.Estoseaplicaendosdimensiones,de modoqueladensidaddedatosf´ısicarealseincrementaenunfactorde3.5.ElDVDusaunm´etododecodificaci´on m´aseficienteenlacapaf´ısica.

Lossistemasdedetecci´onycorrecci´ondeerroresutilizadosenelCD,comolacodificaci´onderedundanciac´ıclica CCIRolacodificaci´onReed-Solomon,RS-PC,as´ıcomolacodificaci´ondel´ıneaEight-to-FourteenModulation(EFM) sereemplaz´oporunaversi´onm´aseficiente,EFMPlus,conlasmismascaracter´ısticasqueelEFMcl´asico.Elsubc´odigo deCDfueremovido.Comoresultado,elformatoDVDes47%m´aseficientequeelCD-ROM,queusaunatercera capadecorrecci´ondeerrores.

UnDVDpuedecontener:

DVD-Video(pel´ıculas(videoyaudio))

DVD-Audio(audiodealtadefinici´on)

DVD-Data(contienedatos)Elmediodeldiscopuedeser:

DVD-ROM(sololectura,manufacturadoconprensa).

DVD-R/RW(R=Grabableunasolavez,RW=Regrabable)

DVD-RAM(regrababledeaccesoaleatorio;chequeodelaintegridaddedatospost-escriturasiempreactiva)

DVD+R/RW(R=Grabableunasolavez,RW=Regrabable)

Eldiscopuedetenerunoodoslados,yunoodoscapasdedataporlado;eln´umerodeladosycapasdeterminala capacidaddeldisco.Hastael2004,losformatosdedosladoshancasidesaparecidodelmercado.

DVD-5:unlado,capasimple,4.7gigabytes(GB),o4.38gibibytes(GiB)

DVD-9:unlado,capadoble,8.5GB(7.92GiB)

DVD-10:doslados,capasimpleenamboslados,9.4GB(8.75GiB)

DVD-14:doslados,capadobleenunlado,capasimpleenelotro,13.3GB(12.3GiB)

DVD-18:doslados,capadobleenamboslados,17.1GB(15.9GiB)

LacapacidaddeunDVD-ROMpuedeserdeterminadovisualmenteporeln´umerodeladosdedatos,yviendocada lado.Lascapasdoblessonusualmentedecolordorado,mientrasquelascapassimplessonplateadas,comounCD. OtramaneradesabersiunDVDcontieneunaodoscapasesverelanillocentraldeldisco.Sihaydosc´odigosde barras,esunacapadoble.Sihayunc´odigodebarras,esunacapasimple.Cadamediopuedecontenercualquier contenidoyserdecualquiertipodecapa.LosdiscosdedoblecapaDVD+Ryaest´anenelmercado.Adiferenciade losdiscoscompactos,dondeelsonido(CDDA,RedBook)seguardademanerafundamentalmentedistintaquelos datos(Yellowbooketal.),unDVDpropiamentecreadosiemprecontendr´adatosenelsistemadearchivosUDF. LavelocidaddetransferenciadedatosdeundriveDVDest´adadoenm´ultiplosde1350kB/s,loquesignificaque undrivedesignado16Xpermiteunatransferenciadedatosde16x1350=21600kB/s(21.09MB/s).Comolas velocidadesdeldriveCDsedanenm´ultiplosde150kB/s,una“velocidad”DVDequivaleanueve“velocidades”,i.e. undriveDVD8xdeber´atenerunavelocidaddetransferenciadedatossimilaraundriveCD72x.Ent´erminosde rotaci´onf´ısica(rotacionesporsegundo),una“velocidad”DVDequivaleatres“velocidades”CD,as´ıquelacantidad dedatale´ıdaduranteunarotaci´onestresvecesmayorparaelDVDqueparaelCD,yeldriveDVD8xtienela mismavelocidadrotacionalqueeldriveCD24x.

LosprimerosdrivesCDyDVDle´ıandataavelocidadconstante(VelocidadLinearConstante).Ladataeneldisco pasababajolacabezadelecturaavelocidadconstante.Comolavelocidadlinear(metros/segundo)delapistaes mayoren´areasexterioresdeldiscodemaneraproporcionalalradio,lavelocidadrotacionaldeldiscoseajustabade acuerdoacualporci´ondeldiscoseestabaleyendo.

Actualmente,lamayorpartededrivesCDyDVDtienenunavelocidadderotaci´onconstante(VelocidadAngular Constante).Lam´aximavelocidaddetransferenciadedatosespecificadaparaunciertodriveydiscosealcanza solamenteenlosextremosdeldisco.Portanto,lavelocidadpromediodeldriveequivaleal50-70%delavelocidad m´aximaparaeldriveyeldisco.Aunqueestopuedeparecerunadesventaja,talesdrivestienenuntiempomenorde b´usqueda,puesnuncadebencambiarlavelocidadderotaci´ondeldisco.

2.8.2.DVD-Video

LosdiscosDVD-VideorequierenundriveDVDcondecodificadorMPEG-2(unreproductorDVDoundriveDVD decomputadoraconsoftwarereproductordeDVD).Laspel´ıculasDVDcomercialessecodificancombinandovideo yaudioMPEG-2comprimidoenvariosformatos(avecesformatosmulticanalcomosedescribeacontinuaci´on).Un alton´umerodepistasdeaudioy/omuchomaterialextraeneldiscogeneralmenteresultar´aenunamenorvelocidad (ycalidaddeimagen)enlapresentaci´onprincipal.

Ladatadeaudioenunapel´ıculaDVDpuedetenerelformatoPCM,DTS,MPEG,oDolbyDigital(AC-3).En pa´ısesqueusanelest´andarNTSC,cualquierpel´ıculadeber´ıacontenerunapistadesonidoenformatoPCMoDolby AC-3,ycualquierreproductorNTSCdebesoportarambos;todoslosdem´asformatossonopcionales.Estoasegura quecualquierdiscocompatibleconelest´andarpuedeserreproducidoencualquierreproductorcompatibleconel est´andar.Lavastamayor´ıadelanzamientosNTSCcomercialesutilizanaudioAC-3.

Inicialmente,enpa´ısesconelest´andarPAL(lamayorpartedeEuropa)elsonidoDVDeraest´andarenaudioPCM yMPEG-2,peroaparentementecontralosdeseosdePhilips,bajopresi´onp´ublicael5deDiciembrede1997,el ForoDVDacept´olaadici´ondeDolbyAC-3alosformatosopcionalesendiscosyalosformatosobligatoriosen reproductores.Lavastamayor´ıadelanzamientosPALcomercialesutilizanaudioAC-3.

LosDVDspuedencontenerm´asdeuncanaldeaudiojuntoconelcontenidodevideo.Enmuchoscasos,seencuentran pistasdesonidoenm´asdeunlenguaje(porejemplo,ellenguajeoriginaldelapel´ıculayellenguajedelpa´ısenel quesevende).

ConvarioscanalesdeaudiodesdeelDVD,elcableadorequeridoparallevarlase˜nalaunamplificadoroauna televisi´onpuedeserenocasionesalgofrustrante.Muchossistemasincluyenunconectordigitalopcionalparaesta tarea,queseconectaaunaentradasimilarenelamplificador.Lase˜nalelegidadeaudioseenv´ıasobrelaconexi´on, t´ıpicamenteRCAoTOSLINK,ensuformatooriginal,paradecodificarseporelequipodeaudio.AlreproducirCDs, lase˜nalseenv´ıaenformatoS/PDIF.Elvideoesotroasuntoquecontin´uapresentandoproblemas.Losreproductores actualest´ıpicamentesacansolamentevideoan´alogo,amboselvideocompuestoenunRCAyelS-Videoenelconector est´andar.Sinembargo,ningunodeestosconectoressepensabausarparavideoprogresivo,as´ıquehaempezadoa

surgirotroconjuntodeconectoresenlaformadevideodecomponente,quemantienelostrescomponentesdelvideo, unase˜naldeluminosidadydosdediferenciasdecolor,comoseguardaenelmismoDVD,encablescompletamente separados.

2.9.MemoriaFLASHUSB

UnaunidaddememoriaflashUSB,tambi´enllamadosllaverosUSB,esunperif´ericoaltamenteinteresanteque surgi´ocasiporcasualidaddelamanodelaempresaPenDrive.Esundispositivopeque˜no,c´omodo,resistente,tiene unagrancapacidaddealmacenamientoymuysencillodeutilizar.Alprincipio,ten´ıanunacapacidadcasirid´ıcula(8 Mbytes)yunpreciorealmenteelevado.Sinembargo,elcostodelamemoriaflashhaidodisminuyendodemanera asombrosagraciasalaexplosi´ondelastarjetasparalasc´amarasdigitales,PDA,reproductoresMP3yotrostantos dispositivosquelaemplean.Elresultadoesquecadavezesm´asbarata,almargendequelatecnolog´ıasemejora paralograrm´ascapacidadenelmismoespacio.Estasmemoriassehanconvertidoenelsistemadealmacenamiento ytransportepersonaldedatosm´asutilizado,desplazandoenesteusoalostradicionalesdisquetesyalosCD.Se puedenencontrarenelmercadof´acilmentememoriasde1,2,4,8,16,32,64,128yhasta256GB(apartirdelos64 GByanoresultanpr´acticasporsuelevadocosto).

Elpreciodelamemoriaflashhaceunosa˜noseraelevad´ısimo,almargendequesetratabadeunatecnolog´ıacasi enpa˜nales,conmultituddedefectosyproblemas.Adem´as,lospuertosdela´epocaofrec´ıanunaescasavelocidadde transferencia(11MbpsenUSB1.1frentea115Kbpsenunpuertoserieconvencional),ycarec´ıandesoporteplug &play,loquehabr´ıadificultadoa´unm´assuutilizaci´on.

Acercadelfuncionamiento,enelinteriordelapeque˜nacarcasadeunodeestosperif´ericos,encontramosunoovarios chipsdememoriaflash(dependiendodelacapacidad),undriverpara´estay,por´ultimo,otrodeentrada/salidapara lainterfazUSB(UniversalSerialBus),elrestodeltrabajolorealizar´aelcontroladordesoftwarequetengaelsistema operativoqueestemosejecutando,elcualsecomunicar´adirectamenteconeldispositivoparasimularquesetratade undiscoextra´ıble.

EnMacOSX,Windows2000y,sobretodoXP,elsoporteparaestaclasededispositivosest´aincluidodemanera nativaenlamayorpartedelosmodelos.Paraversionesanteriores,Linuxuotrosalternativos,tendremosquerecurrir alcontroladorquenosproporcioneelfabricantedelaparato.

Algunosdelosprincipalesym´aspopularestiposdetarjetasdigitalesdisponiblesenelmercado:son: Compact Flash (sucapacidadvariadesde8MBhasta300MB), Smartmedia,tambi´enllamadasSSFDC(TarjetadeDisco FloppyenEstadoS´olido)(sucapacidadvariadesde8MBhasta64MB), MemoryStick (Sony).

2.10.ZIPDrives

LasunidadesZIP,presentanunabuenasoluci´onalahoradeguardarinformaci´onabajocosto.LaunidadZIP esunaunidadquepuedeinstalarsetantoenformainternacomoexterna,siendoesta´ultimademayorcosto,aunque presentaelbeneficiodepodertransportarlaunidaddeunaPCaotrasinproblemasdebidoaquepuedenconectarse atrav´esdeunpuertoparalelo,unaplacaSCSIounpuertoUSB.

Lainformaci´onsealmacenaendiscossimilaresalasdisquetes,cuyacapacidadesde100MB.Estacapacidadpuede duplicarseatrav´esdelautilizaci´ondesoftwaredecompresi´ondeinformaci´on.Lavelocidaddetransferenciadedatos essuperioraladeundisqueteperoinferioraladeundiscor´ıgido.

ExistenenelmercadounidadadesZIPquepermitenelalmacenamientodehasta750MBdeinformaci´onenunsolo disco.LasunidadesZIP(ZipDrive),porlascapacidadesdealmacenamientodesusdiscos,porsuconfiabilidadypor lavelocidaddetransferenciaalaquetrabajan,seencuentranenunpuntointermedioentrelasunidadesdedisquete ylasunidadesdediscoduro,aunquem´ascercanasaestas´ultimas.

LosdiscosparaZIPdrivesonflexibles,ypuedenalmacenarinformacionensusdoscarasmagnetizables.Generalmente seempleanpararealizarresguardos(back-up)deldiscor´ıgido

Ventajas: portabilidad reducidoformato precioglobal

Figura2.4: ZipDrive

deusomuyextendido

Contras: capacidadreducida

incompatiblecondisquetesde3,5”

Existenendiversosformatos,tantointernoscomoexternos.LosinternospuedentenerinterfazIDE,comola deundiscodurooCD-ROM,obienSCSI;ambassonbastanter´apidas,laSCSIunpocom´as,aunquesuprecio estambi´ensuperior.LasversionesexternasaparecenconinterfazSCSI(conunrendimientoid´enticoalaversi´on interna)obienconectablealpuertoparalelo,sintenerqueprescindirdelaimpresoraconectadaa´este.

2.11.MONITORES

El monitor o pantalladecomputadora,eseldispositivodesalidaencargadodetraduciraim´ageneslas se˜nalesqueprovienendelatarjetagr´afica,que,medianteunainterfaz(tarjetagr´afica),muestralosresultadosdel procesamientodeunacomputadora.Enelcasom´ashabitualsetratadeunaparatobasadoenunTuboderayos cat´odicos (CRT)comoeldelostelevisores,mientrasqueenlosport´atilesesuna Pantallaplanadecristal l´ıquido (LCD).Lascaracter´ısticasdeunmonitornosonunapropiedaddelmonitordevideopropiamentedicho, sinotambi´enunatributodel controladordevideo queest´aenlacomputadorayqueseencarga,comosunombre loindica,decontrolarcomolosdatosqueenv´ıalaCPUser´anmostradosporpantalla.Esporesoqueesmejorhablar delconjuntomonitor-controladordevideo,comola unidaddevideo delacomputadora.

2.11.1.Caracter´ısticasT´ecnicasGenerales

Resoluci´onSetratadeln´umerodepuntosquepuederepresentarelmonitorporpantalla,enhorizontalx vertical.As´ı,unmonitorcuyaresoluci´onm´aximaseade1024x768puntospuederepresentarhasta768l´ıneas horizontalesde1024puntoscadauna,existenadem´asotrasresolucionesinferiores,como640x480u800x600. Cuantomayorsealaresoluci´ondeunmonitor,mejorser´alacalidaddelaimagenenpantalla,ymayorser´ala calidad(yporconsiguienteelprecio)delmonitor.Laresoluci´ondebeseradecuadaaltama˜nodelmonitor;es normalqueunmonitorde14”´o15”noofrezcacomoopci´onv´alida1280x1024puntos,mientrasqueeselm´ınimo exigibleaunode17”osuperior.

Laresoluci´onest´aestrechamenterelacionadaconeln´umerodecolorespresentados,relacionadotodoellocon lacantidaddememoriadelatarjetagr´afica(controladordevideo).

RefrescodePantallatambi´enllamada FrecuenciadeRefrescoVertical.Sepuedecompararaln´umerode fotogramasporsegundodeunapel´ıculadecine,porloquedeber´aserlomayorposible.SemideenHz(hertzios) ydebeestarporencimade60Hz,preferiblemente70u80.Apartirdeestacifra,laimagenenlapantallaes sumamenteestable,sinparpadeosapreciables,conloquelavistasufremuchomenos.

Antiguamentelosmonitoress´olopod´ıanpresentarim´agenesconunosrefrescosdeterminadosyfijos,porejemplo losmonitoresCGAoEGAyalgunosVGA;hoyend´aatodoslosmonitoressonmultiscan,esdecir,quepueden presentarvariosrefrescosdentrodeunrangodeterminado.

Quienproporcionaestosrefrescoseslatarjetagr´afica,peroquiendebepresentarloseselmonitor. Siponemosunrefrescodepantallaqueelmonitornosoportapodr´ıamosda˜narlo,porloquedebemosconocer suscapacidadesafondo,paralocuallomejoresleercondetenimientoelmanualomirarotropar´ametro denominado FrecuenciaHorizontal,quedebeserlomayorposible,entreunos30a80KHz.Porejemplo,un monitorenquelafrecuenciahorizontalseade30a65KHzdar´as´olo60Hza1600x1200puntos,mientrasque unoenqueseade30a90dar´a75om´as.

Tama˜nodePunto(DotPitch)Esunpar´ametroquemidelanitidezdelaimagen,midiendoladistanciaentre dospuntosdelmismocolor;resultafundamentalagrandesresoluciones.Enocasionesesdiferenteenvertical queenhorizontal,osetratadeunvalormedio,dependiendodeladisposici´onparticulardelospuntosdecolor enlapantalla,as´ıcomodeltipoderejillaempleadaparadirigirloshacesdeelectronesestoessoloCRT.

Lom´ınimoexigibleenestemomentoesqueseade0,28mm,nodebi´endoseadmitirnadasuperiorcomonosea enmonitoresdegranformatoparapresentaciones,dondelaresoluci´onnoestanimportantecomoeltama˜no delaimagen.ParaCADoengeneralusosaaltaresoluci´ondebesermenorde0,28mm,idealmentede0,25 mm.Detodasformas,elmerohechodeserinferiora0,28mmyaindicaunagranpreocupaci´ondelfabricante porlacalidaddelmonitor.ComoejemplocabedestacarlosmonitoresSony,losafamadosTriniton,quepasan porserlomejordelmercado(yprobablementelosean,conperd´ondeNokiayEizo)ytienentodosundot pitchde0,25mm.

2.11.2.PantallaCRToTubodeRayosCat´odicos

Estetipodemonitoresconstadeunca˜n´onquedisparaconstantementeunhazdeelectronescontralapantalla, queest´arecubiertadef´osforo(materialqueseiluminaalentrarencontactoconloselectrones).Enlosmonitores acolor,cadapuntoop´ıxeldelapantallaest´acompuestoportrespeque˜nospuntosdef´osforo:rojo,azulyverde. Iluminandoestospuntoscondiferentesintensidades,puedeobtenersecualquiercolor. Elca˜n´ondeelectronesactivaelprimerpuntodelaesquinasuperiorizquierday,r´apidamente,activalossiguientes puntosdelaprimeral´ıneahorizontal.Despu´essiguepintandoyrellenandolasdem´asl´ıneasdelapantallahastallegar ala´ultimayvuelveacomenzarelproceso.Estaacci´onestanr´apidaqueelojohumanonoescapazdedistinguir c´omoseactivanlospuntosporseparado,percibiendolailusi´ondequetodoslosp´ıxelsseactivanalmismotiempo. LosmonitoresCRTpermitenreproducirunamayorvariedadcrom´atica.Tambi´enesposibleajustardistintasresolucionesalmonitor.

LaspantallasCRTocupanbastanteespacio.Losmodelosantiguostienenlapantallacurva,encambiolosmodernos tienenpantallaplana.Loscamposel´ectricosafectanalmonitorporestaraz´onlaimagenvibra.Paradisfrutardeuna buenaimagensenecesitanajustesporpartedelusuario.

Figura2.6: PantallaCRT

2.11.3.PantallasLCDodeCristalL´ıquido

Esunodelossistemasdepantallam´asutilizadosenelmercadodetelevisores, tambi´enseemplea estatecnolog´ıaendispositivosm´aspeque˜noscomomonitoresdem´oviles,ordenadores,PDAs,etc.Lapantallade LCDapareci´oporprimeravezencalculadorasdebolsilloaprincipiosdelosa˜nos70.

LCD(LiquidCristalDisplay)sonlassiglaseninglesdepantalladecristall´ıquido.Setratadeunsistema el´ectricodepresentaci´ondedatosformadopordoscapasdecristalespolarizadosyentreellasunmaterialespecial (cristalliquido)quetienecapacidaddecompartirpropiedadesliquidasys´olidasparaorientarlaluzasupasoy as´ıformarlaimagen.

Figura2.7: DispositivosconpantallaLCD

Actualmenteeslatecnolog´ıaest´andarparamuchosdispositivosdigitales:C´amarasdigitales,M´oviles,C´amaras

devideodigital,DispositivosGPS,Monitoresdeordenadores,PDAsyagendaselectr´onicas.

ElfuncionamientodelaspantallasLCDsebasaenelprincipiodepolarizaci´ondelaluzmediantefiltros.Posee vetaslongitudinalesimperceptiblesparaelojohumano.Sisecolocaotrofiltropolarizadoenlamismaorientaci´onque elanterior,laintersecci´onentreambosseguir´asiendotrasl´ucida.Siunfiltropolarizadoserota90 ˆ Ao ,laintersecci´on setornar´aopaca.Estoselogragraciasaquelasvetasdeambasest´anubicadasperpendicularmente.Girandounode losfiltrossepuedebloqueartotaloparcialmenteelpasodelaluz,lograndoas´ıoscurecerloscoloreshastaelnegro detr´asdelosfiltros.

Unfiltropolarizado,asimplevista,esuncristalsinningunaparticularidad.Esimportantese˜nalarquecomoestos cristalesrealmentenoemitenluz,sinoquesimplementepermitenquepaseatrav´esdeellosono,estaspantallasno producenningunaradiaci´on.

Desdeelpuntodevistamedioambiental,apenasemitenondaselectromagn´eticasysuconsumoesmenorqueelde lostelevisorestradicionalesdetuboderayoscat´odicos;elahorrodeenerg´ıapuedellegarhastaun40%ysuvida ´utilesm´aslarga.Unmonitorutilizaloscoloresprimariosrojo,verdeyazul(RGB).Realizandocombinacionesentre estosutilizandodiferentesintensidadesescapazdeformartodosloscolores.Adem´as,sumandolostresprimarios formaelblancoyrest´andolososeaapag´andolosformaelnegro.

LosLCDssuelentenertiemposderespuestam´aslentosquesuscorrespondientesdeplasmayCRT,enespeciallas viejaspantallas,creandoim´agenesfantasmascuandolasim´agenessecargabanr´apidamente.Porejemplo,cuandose desplazaelrat´onr´apidamenteenunapantallaLCD,m´ultiplescursorespuedenservistos.

LospanelesLCDtiendenatenerun´angulodevisi´onlimitadoenrelaci´onconlasCRTsylaspantallasdeplasma. Estoreduceeln´umerodepersonasquepuedenc´omodamenteverlamismaimagen,laspantallasdeordenadores port´atilessonunexcelenteejemplo.Laspantallascontecnolog´ıaLCDstienenunreducidoconsumodeenerg´ıaen comparaci´onconlaspantallasdeplasmayCRTs.

LosmonitoresLCDtiendenaserm´asfr´agilesquesuscorrespondientesCRTs,tambi´ensuelennecesitardeun transformadorexternoalmonitor.

2.11.4.Latecnolog´ıaLCDTFT(ThinFilmTransistor)

Latecnolog´ıaTFTconsisteenela˜nadidodeunelectrodomasparamejoraralgunospuntosd´ebilesdelas pantallasLCD.Latecnolog´ıaest´andarLCDsueleencontrarseconinconvenientespararepresentarcoloresparejos enlosextremosdelapantalla.Lostelevisorescontecnolog´ıaTFTpresentancoloresybrillosmasuniformes,por consiguientemejoranas´ıelcontraste.

EnlaspantallasLCDescom´unverqueunobjetodejaunaestelacuandosemuever´apidamente.Eltercerelectrodo enlatecnolog´ıaLCDTFTpermiteuntiempoderespuestamasprecisocuandosetienequerepresentarmovimientos veloces,lasim´agenesposeenmayornitidez.

Figura2.8: Angulodevision

2.11.5.PantallasPlasma

EsunodelossistemasdepantalladeTVmascomercializados.Sondispositivosdegranformatoyexcelentes prestaciones.

LasPantallasPlasma,aligualquelasconvencionalesCRT,usanelf´osforodecadasubp´ıxelparaintroducirluz coloreada.

Est´ancompuestasdediferenteselementosqueseagrupanencapas:

Paneldecristaltrasero, Electrodosorientadoshorizontalmente, Paneldefiltrosdef´osforoRGB, Electrodosorientadosverticalmente, Paneldecristalfrontal.

ELpaneldefiltrosdef´osforoRGBestadivididoporunarejillaquecontieneencadaceldalosdiferentescolores delf´osforoRGB,juntoconelgasdenominadoplasma.Cadarejillaposeedoselectrodos,unoposterioryotrofrontal. Cuandoloselectrodosrealizanunadescargadealtovoltajesobrelacelda,elgasplasmaemiteluzultravioletay excitalacapadef´osforoluzdecolor.

Enelsistemadeplasmalospixelessolotienendosestadosencendidooapagado.Esporesoqueparagenerardiferentes valoresdecoloresnecesarioenga˜naralojohumanorealizandounparpadeoimperceptible.Deestamaneravariala intensidaddecolorluz.Porejemplopararepresentaruncoloramarilloalgooscuro,encender´aintermitentementelas celdasrojayverde.Pararepresentaruncoloramarilloclaro,encender´aintermitentementelasceldasazul,yaquesi larojayverdeformanelamarillopuro,senecesitaencenderlaceldaazulparaacercarelcoloralblanco.

Figura2.9: PantallasPlasma

Unadelasdiferenciasm´ascuriosasrespectoalosmonitores“cl´asicos”esqueeltama˜noqueseindicaesel real.Esdecir,queenunmonitorcl´asicode15”dediagonaldetubos´olounm´aximodeunas13,5a14”sonutilizables, enunapantallaport´atilde12”sontotalmente´utiles,as´ıquenosontanpeque˜nascomoparece. Estetipodepantallas,noemitenenabsolutoradiacioneselectromagn´eticasda˜ninas,porloquelafatigavisualylos posiblesproblemasocularessereducen.

2.11.6.Comparaci´onenMonitorPlasmayLCD

EnlaspantallasLCDel ´angulodevisi´on variadeacuerdoalmodeloestaporlogeneralentre140 ˆ Ao y150 ˆ Ao , nuncasuperaalasdeplasmacuyo´anguloalcanzacasilos180 ˆ Ao

La vida´util delaspantallasvar´ıaseg´unlacalidadyseg´unlasmarcas.Enelcasodelaspantallasplasmael gasqueutilizantieneunavida´utilaproximadamentede20.000horas,muchomenorquelaspantallasLCDpuesto queestasnousaf´osforo,raz´onporlacual,pierdesuluminosidadconelusoyestoacortarelativamentesu”vida ´util”,ent´erminosgeneralesoscilacercadelas50.000horas´util.

Figura2.10: Angulodevision

EnLCDlas im´agenes sonm´asclarasycoloresmasvivos,enPlasmamayordiversidadyprecisi´ondecolor.

LaspantallasLCDmuestranenalgunaspartes tonososcuros degrisenvezdenegros.Losplasmasdefinen mejorlosnegros.Aunqueseanmuyoscuros,sonparejos.

Laspantallasplasmaspermiten tama˜nos muchosmayoresquelasLCD.Hayenelmercadopantallasdehasta 104pulgadas.

Laspantallasplasmastienenproblemasde”Quemado”debidoalfosforo.Alpermanecermuchotiempouna imagenest´atica,estaquedara”marcada”inclusodespu´esdesercambiadaodeapagareldispositivo.

Enlasmismascondicionesde luminosidadambiental.Amayorcontrastemejorsever´alatelevisi´on.La tecnolog´ıaTFTabsorbelaluzmientrasqueladePDP(PlasmaDisplayPanels)reflejalaluzambiente.Sinluz ambientallaspantallasdePlasmamejoranconsiderablementesucontraste.

Latecnolog´ıaLCDdesprendemenoscalorqueladeplasma.Estaultimanecesitaventilaci´on,porlotanto producemayorruido,conelriesgoa˜nadidodeunaaver´ıadel sistemadeventilaci´on

ElLCDenigualdaddecondiciones consume un36%menosqueelplasma.Losmonitoresdeplasmacuando representancoloresclarosconsumenbastantem´asquelosLCD.

Esm´asf´acil reparar untelevisorLCDqueunodeplasma.

2.11.7.Tecnolog´ıaOLED

Estatecnolog´ıatienemuypocosa˜nosyquepocoapocotambi´envamosairviendom´asym´astecnolog´ıaOLED. SetratadeunavariantedelLEDcl´asico,perodondelacapadeemisi´ontieneuncomponenteorg´anico. LaspantallasOLEDtienenlaventajadenorequerirluznegratrasera,conloqueahorranmuchom´asenerg´ıaque cualquierotraalternativa.Adem´as,sucostotambi´enesmenor.Sinembargo,sutiempodevidanoestanbueno.

2.12.IMPRESORAS

Lasimpresorassontalvezlosdispositivosperif´ericosdemayordifusi´onypopularidad.Estrictamente,laimpresoraesunperif´ericodesalidaqueseutilizaparaobtenerlistadosenpapeldedeterminadotipodeinformaci´on (programas,datosoresultados)manipuladosporlacomputadora.

2.12.1.TiposdeImpresoras

Dependiendodelmecanismodeimpresi´on(conimpactoosinimpacto),puedenclasificarseendiversosgrupos. Lostiposm´asampliamenteutilizadosson:

Impresorasdeimpacto:

• ImpresorasdeMargarita.

• ImpresorasdeMatrizdePunto.

• ImpresorasdeL´ıneas.

• ImpresorasdeBanda.

• ImpresorasdeBola.

• ImpresorasdeCilindro.

Impresorassinimpacto:

• ImpresorasaChorrodeTinta.

• ImpresorasdetransferenciaT´ermica.

• ImpresorasdetransferenciaMagn´etica.

• ImpresorasaL´aser.

2.12.2.ImpresorasdeMargarita

Sumecanismosecomponedeunaruedao”margarita”,alrededordelacualest´adispuestoelconjuntode caracteresalfanum´ericos.Paraimprimirundeterminadocaracter,lamargaritaseposicionadetalformaqueel caracterencuesti´onquedeenfrentadoconlazonadelpapelenlaquesedebeimprimir.Estetipodeimpresoras proporcionanunaaltacalidaddeimpresi´on,permitiendo,incluso,modificareltipodeletrasinm´asquesustituirla margaritaqueact´uacomocabezal.

2.12.3.ImpresorasdeMatrizdePunto

Todosloscaracteresseformanapartirdeunamatrizde7x5o9x7puntos.Cuantomayorsealadensidadde puntosdelamatriz,mejorser´alacalidaddelaletraimpresa.Elmecanismodeimpresi´onest´aconstituidoporuna matrizdeagujasque,alseraccionadasavanzaneimprimenelconjuntodepuntosqueconformanacadacaracter.

2.12.4.ImpresorasdeL´ıneas

Enlugardeescribircaracteracaracter,estetipodeimpresoraslohacel´ıneaal´ınea,consiguiendounaelevada velocidaddeimpresi´on.

2.12.5.ImpresorasdeBanda

Loscaracteresest´angrabadossobreunabandadeaceroquegiraagranvelocidad. ´ Estaenfrentaelcaractera imprimirconunmartilloquelotransferir´aalpapel,atrav´esdeunacintaentintadaqueseencuentraentre´esteyla bandadesoporte.

2.12.6.ImpresorasdeBola

Suanalog´ıaconlasm´aquinasdeescribirdebolaesobvia.Loscaracteresest´andistribuidossobrelasuperficie deunaesferamet´alicaqueseposicionaygolpeaelpapel,atrav´esdelacintapararealizarlaimpresi´on.

2.12.7.ImpresorasdeCilindro

Parecidasalasdebolaconladiferenciadequeelcilindronogolpeaalpapelpors´ımismo,sinoquelohace accionadoporunmartillo.

Figura2.11: ImpresoradeBolayCilindro

2.12.8.ImpresorasaChorrodeTinta

Estasimpresorassurgencomoalternativadelosm´etodosmec´anicosdeimpresi´onqueproducenmuchoruido. Suprincipiodefuncionamientoconsisteendispararunchorrodegotasdetintaparamodelarelcaracterolafigura aimprimir;cuandonosedebeescribir,lasgotasdetintasedesv´ıanhaciaundep´ositoderetorno..

Figura2.12: ImpresoraChorrodeTinta

Figura2.13: ImpresoradeTransferencia

2.12.9.ImpresorasdetransferenciaT´ermica

Laimagenseformausandounacabezat´ermicaparacalentaryfusionarlatintaenunmaterialbase.Cuandola tintasehafusionadoenesematerialsetransfierealpapel.Lacabezadeimpresi´onesnormalmentedeltipodematriz depuntos,dondelasagujassesustituyenporsendasresistenciasquesecalientanalserexcitadasporunacorriente el´ectrica.Elfocodecalorselectivo,constituidodeestaforma,eselqueimprimeelcaractersobrelazonadepapel enfrentado.Estatecnolog´ıasehacomenzadoautilizarconfrecuenciaparaimpresionesacolor,dadasucalidadde impresi´on.

2.12.10.ImpresorasdetransferenciaMagn´etica

Enestatecnolog´ıaunacabezamagn´eticagrabalainformaci´onenuntambormagn´eticoqueruedaatrav´esde untoner.Eltoneresatra´ıdoalasregionesmagnetizadasdeltamboryluegosetransfierealpapel.Estasimpresoras soncompetidorasdelasimpresorasdetecnolog´ıafotogr´afica,conlaventajadeunamayorvidadeltambor.

2.12.11.ImpresorasaL´aser

Elelementodeimpresi´onesunrayol´aserdebajapotencia,moduladoporundiscodeespejosquepermiteo bloqueaelpasodelaluz,quebarrerepetitivamenteuntamborfotoconductor.Deestaforma,loscaracteresquedan trazadosel´ectricamentesobreeltambor.Algirar´este´ultimoseleaplicaunatintapulverizada(toner)ques´olose adhierealaszonasexpuestasalrayol´aser.Estatintaeslaquesetransfierealpapel,plasmandolaimpresi´ondelos diversoscaracteres.

2.12.12.Caracter´ısticasT´ecnicas

Lascaracter´ısticasm´asimportantes,alahoradeevaluarunaimpresora,son:

AnchodePapel.Dependiendodeltipodetareasarealizar.Seexpresaenmil´ımetrosobienenpulgadas.

Densidaddecaracteres porl´ınea.Indicaeln´umerodecaracteresquepuedenimprimirseencadal´ınea.Las densidadesm´ascomunessonlasde80y132caracteresporl´ınea.

Densidaddel´ıneas.Indicaelespaciadoentrel´ıneasyseexpresaenn´umerodel´ıneasporpulgadao,m´as raramente,enn´umerodel´ıneasporcent´ımetro.

Figura2.14: ImpresoraLaser

Formadealimentaci´ondelpapel.Elarrastredelpapelpuederealizarseporfricci´onotracci´on.Cuando elmecanismoesdefricci´on,elarrastredelpapel(queapareceenformadebobinaorollo)seproducealgirar ensentidooportunolosdosrodillosentrelosque´estesedesplaza.Lasimpresorasconmecanismodetracci´on empleaneldenominado”papelcontinuo”,plegadohojaahojadeformacomplementario(”fanfold”),encuyos lateralesexistensendasfranjasdeagujerosqueseinsertanenelmecanismodearrastrequeesaccionadopor unmotor.

Velocidaddeescritura.Seexpresaencaracteresporsegundo(CPS),obienenl´ıneasporminuto.La velocidaddepende,engranmedida,delmecanismodeimpresi´on.Lasvelocidadescaracter´ısticasdelostipos deimpresorasm´ascomunesson:

• Impresorasdemargarita:de40a80cps.

• Impresorasdematrizdepuntos:de100a250cps.

• Impresorasdel´ıneas:de300a1000l´ıneasporminuto.

Tama˜nodelbuffer.Dadoqueelordenadorentregalosdatosaunavelocidadmuchomayorqueladeescritura delaimpresora,todasellasvanequipadasconunamemoriainternallamadabuffer.Losdatosquellegandel ordenadorsealmacenanenestebufferylaimpresoralosextraedelmismopararealizarsuimpresi´on.La capacidaddelbufferpuedeserdeunaovariasl´ıneas.Cuantomayorseaelbuffermasr´apidopuederealizarse laimpresi´on.

Tipodeinterface.Laimpresorapuedeestarconectadaalacomputadorayaseaporunainterfaceparalelao serie.

Escrituradediversostiposdeletra.Normalmentelasimpresoraspuedenescribircondistintostiposde letra;enlasdemargarita,cambiandolamargarita,yenlasdematrizdepuntos,seleccionandoeltipomediante unosmicrointerruptoresinternos.Lasimpresorasl´aserposeenunconjuntopreestablecidodecaracteres,sise deseaimprimirotrotipodecaractereshayqueincorporarlescartuchosespecialesconloscaracteresdeseados.

Posibilidaddesubrayado.Algunasimpresoraspermiteneltrazadodel´ıneassubrayandocaracteres.

M´aximon´umerodecopias.Indicaeln´umerom´aximodecopiasquepuedenimprimirsesimult´aneamente utilizandopapelcarb´on.Estaposibilidaddependedeltipodeimpresi´on.As´ı,porejemplo,lasimpresoras t´ermicasnopuedensacarningunacopiadebidoalpropiomecanismodeimpresi´on.

CapacidadGr´afica.Lasimpresorasdematrizdepuntotienenadem´aslaposibilidadderealizargr´aficosy dibujos.Lasimpresorasquepermitenestaposibilidadest´ancaracterizadasporla“resoluci´on”delosgr´aficos quepuedenobtener,estoes:ladensidaddelospuntosdeimpresi´on.

2.13.ESCANER(Scanner)

Esunperif´ericoqueutilizaunhazluminosoparadetectarlospatronesdeluzyoscuridad(oloscolores)dela superficiedelpapel,convirtiendolaimagenense˜nalesdigitalesquesepuedenmanipularpormediodeunsoftware detratamientodeim´agenesoreconocimiento´opticodecaracteres.Conelesc´anersepuededigitalizartexto(escritos am´aquinaoconcomputadora)eim´agenes.Losesc´anerssonperif´ericosdise˜nadospararegistrarcaracteresescritos, ogr´aficosenformadefotograf´ıasodibujosimpresosenunahojadepapel,yconvertirloseninformaci´onbinaria comprensibleparalacomputadora.Esteprocesotransformalasim´agenesaformatodigital,pudiendoentoncesser almacenadas,retocadas,impresasoutilizadasparailustraruntexto.Enelcasodelostextospermitesuposterior edici´on.

Elfuncionamientodeunesc´aneressimilaraldeunafotocopiadora.Secolocaunahojadepapelquecontiene unaimagensobreunasuperficiedecristaltransparente,bajoelcristalexisteunalenteespecialquerealizaunbarrido delaimagenexistenteenelpapel;alrealizarelbarrido,lainformaci´onexistenteenlahojadepapelesconvertida enunasucesi´ondecerosyunosqueseintroducenenlacomputadora.Elprocesodecapturadeunaimagenresulta casiid´enticoparacualquieresc´aner:seiluminalaimagenconunfocodeluz,seconducemedianteespejoslaluz reflejadahaciaundispositivodenominadoCCDquetransformalaluzense˜nalesel´ectricas,setransformandichas se˜nalesel´ectricasaformatodigitalenunDAC(conversoranal´ogico-digital)ysetransmiteelcaudaldebitsresultante alacomputadora.

Cuandosedigitalizatexto,elesc´anerutilizaunsoftwareespecialmentedise˜nadoparaelmanejodeestetipo deinformaci´onenc´odigobinario.Estesoftware,llamado OCR (Optical Character Recognitionoreconocimiento ´opticodecaracteres),permitereconocereinterpretarloscaracteresdetectadosporelesc´anerenformadeunamatriz depuntoseidentificarydeterminarqu´ecaracteressonlosqueelsubsistemaest´aleyendo.Unadelasprincipales ventajasdelautilizaci´ondeunscannerconrespectoalaintroducci´onmanualdedatospormediodeltecladoesla velocidaddelecturaeintroducci´ondelainformaci´onenelsistemainform´atico.

2.13.1.ElOCR

Alcapturaruntextonoseobtienenletras,palabrasyfrases,sinosencillamentelospuntosquelasforman: unaespeciedefotograf´ıadeltexto.Evidentemente,estopuedeser´utilparaarchivartextos,peroser´ıadeseableque pudi´eramostomartodasesasreferenciaseincorporarlasalprocesadordetexto,nocomounaimagen,sinocomotexto editable.ElOCResunprogramaqueleeesasim´agenesdigitalesybuscaconjuntosdepuntosqueseasemejena letras,acaracteres.Dependiendodelacomplejidaddedichoprogramaentender´am´asomenostiposdeletra,llegando enalgunoscasosainterpretarlaescrituramanual,mantenerelformatooriginal(columnas,fotosentreeltexto...)o aaplicarreglasgramaticalesparaaumentarlaexactituddelprocesodereconocimiento.Paraqueelprogramapueda realizarestastareasconunaciertafiabilidad,sinconfundir“t”con“1”,porejemplo,laimagendebecumplirciertas caracter´ısticas.Fundamentalmentedebetenerunagranresoluci´on,unos300ppp(puntosporpulgada)paratextos contiposdeletraclaroso600pppsisetratadetiposdeletrapeque˜nosuoriginalesdepocacalidadcomoperi´odicos. Esposibleprescindirdelcolor:casisiemprebastar´aconblancoynegro,oalosumounaescaladegrises.Poreste motivoalgunosesc´anerderodillo(muyapropiadosparaestetipodetareas)carecendesoporteparacolor.

2.13.2.TiposdeEsc´aners

Existendiferentestiposdeesc´aner,peronotodossonidealesparaladigitalizaci´ondeim´agenes

Desobremesaoplanos:Unesc´anerplanoeseltipom´asvers´atil.Esidealparadigitalizarp´aginasdeun librosintenerquedesprenderlasGeneralmentelucencomofotocopiadoraspeque˜nasidealesparaunescritorio, yseutilizanparalosobjetosplanos.Suspreciospuedenvariardeacuerdoconlaresoluci´ondelaimagen,pero salvoqueseutilicenpararealizarpresentacionesmuyimportantes,comoporejemplocolocarim´agenesparala Web,nosenecesitaadquirirunodeuncostotanalto.

Demano:Esc´aner“port´atil”,eseldemenorcosto,contodolobuenoylomaloqueimplicaesto.Hastahace unospocosa˜noseranlos´unicosmodelosconpreciosaccesiblesparaelusuariomedio,yaquelosdesobremesa eranextremadamentecaros;estasituaci´onhacambiadotantoqueenlaactualidadlosesc´anerdemanoest´an casiinutilizadosporlaslimitacionesquepresentanencuantoatama˜nodeloriginaladigitalizar(generalmente puedesertanlargocomosequiera,perodepocom´asde10cmdeanchom´aximo)yasubajavelocidad, as´ıcomoalacarenciadecolorenlosmodelosm´asecon´omicos.

Casitodoselloscarecendemotorparaarrastrarlahoja,porloqueelusuariodebepasarelesc´anersobrela superficieadigitalizar.Sueleusarseparacopiarim´agenespeque˜nascomofirmas,logotiposyfotograf´ıas;adem´as eseficazparaobtenerr´apidamentefotosdelibrosencuadernados,art´ıculosperiod´ısticos,facturasytodaclasede peque˜nasim´agenes.

2.14.TECLADO

Lostecladossonactualmentelosperif´ericosdeentradaporexcelencia.Apesardequeen´estoselprincipiode funcionamientosebasaeninterruptores(teclas),existendecodificadores,quedanalaCPUunainformaci´onque dependedelaposici´onqueesteinterruptorocupedentrodelteclado.Existentecladosdecimales,hexadecimalesy alfanum´ericos.Ladisposici´ondelasteclasenlostecladosalfanum´ericosesparecidaalosdelasm´aquinasdeescribir,

Figura2.15: EscanerdeMesa

Figura2.16: EscanerdeMano

existiendodosconfiguracionesprincipales:laconocidacomoQWERTYylaconocidacomoASERTY,correspondiendo lasiglaalasprimerascincoteclasdelasegundafiladecaracteres.

2.14.1.Caracter´ısticasT´ecnicas

Lasprincipalescaracter´ısticasquedefinenuntecladoparasuutilizaci´oneninform´aticason:

Tipodetecla.Estaesunadelascaracter´ısticasm´asimportantesyaquedeterminalaprofesionalidadyel preciodelteclado.Existenvariostiposdemodelos:

1.TecladoSoft-Touch(toquesuave)enlosquelosinterruptoressonl´aminasmet´alicasblandasrecubiertas deunamembranapl´astica.

2.Tecladostipocalculadora,querepresentanunapeque˜namejorarespectodelosanteriores.

3.Tecladosdegranrecorrido.

Cantidaddeteclas.Enestepuntosetieneencuentaconcuantasteclas,adem´asdelasalfanum´ericas correspondientes,cuentaelteclado;esdecirteclasdefunciones,tecladonum´ericoseparado(tambi´enllamado numerichay-pad),teclasespecialesparaotrosidiomascomoacentosy˜n,teniendoencuentaqueelteclado universaldecomputaci´onesdesistemasanglosaj´on.

Noobstantelasupremac´ıadeltecladocomomediodeentradadeinformaci´on,existenalgunosotrosmediosquelo sustituyenocomplementan,entreellossepuedemencionarel rat´on(Mouse),las pantallasdemonitorsensibles altacto(TouchScreen),etc..

2.15.MODEMS

M´odemesunacr´onimodeMOdulador-DEModulador;esdecir,queesundispositivoquetransformalasse˜nales digitalesdelordenadorense˜naltelef´onicaanal´ogicayviceversa,conloquepermitealordenadortransmitiryrecibir informaci´onporlal´ıneatelef´onica.

Loschipsquerealizanestasfuncionesest´ancasitanestandarizadoscomolosdelastarjetasdesonido;muchos fabricantesusanlosmismosintegrados,porejemplodelaempresaRockwell,ys´olosediferencianporlosdem´as elementoselectr´onicosolacarcasa.

2.15.1.LaVelocidaddelM´odem

Resultasindudaelpar´ametroquemejordefineaunm´odem,hastaelpuntodequeenmuchasocasionesse hablasimplementede“unm´odem33.600”,o“un14.400”,sinespecificarm´as.Estascifrasson baudios,oloquees lomismo:bitsporsegundo,bps.

Sedebetenerencuentaque sonbits,nobytes.Enestecontexto, unbyteest´acompuestode8bits;por tanto,unm´odemde33.600baudiostransmitir´a(enlasmejorescondiciones)unm´aximode4.200bytesporsegundo, oloqueeslomismo:necesitar´acomopoco6minutosparatransmitirelcontenidodeundisquetede1,44MB.

Porcierto:s´oloenlasmejorescondiciones.Lasaturaci´ondelasl´ıneas,labajacapacidadqueproporcioneel proveedordeaccesoaInternet,lamalacalidaddelm´odemodelal´ınea(ruidos,interferencias,cruces...)suelenhacer quelavelocidadmediaefectivaseamuchomenor,de3.000bytes/somenos.Sabercu´alde´estoseselfactorlimitante resultavitalparamejorarnuestroaccesoaInternet.

Asimismo,nosedebeconfundiresta velocidadnominal (laquesesuponequepodr´ıaalcanzarelm´odem, porejemplo33.600baudios)conla velocidaddenegociado,queesaquellaquesenosindicaalcomienzodeuna conexi´onaInternet;esta´ultimaesaquellaqueenprincipio,yenesemomento,haidentificadoelm´odemdelotro ladodelal´ıneacomov´alida,ytienepocoqueverconelrendimientoqueobtendremos.

As´ı,unaconexi´onenlaquelavelocidaddenegociadohasidode31.200baudiospodr´ıaacabarsiendomuchom´as r´apidaqueotraenquesehanalcanzadolos33.600.S´olodebetenerseencuentaestevalorcuandoesanormalmente

bajo(como14.400conunm´odemde33.600)ocuandonuncaalcanzamoslavelocidadm´axima(loquepuedeindicar queelm´odem,lal´ıneaoelproveedorsondemalacalidad).

2.15.2.TiposdeM´odems

Ladistinci´onprincipalquesesuelehaceresentrem´odemsinternosym´odemsexternos,sibienrecientemente hanaparecidounosm´odemsllamadosHSPoWinm´odems,quehancomplicadounpocoelpanorama.

Internos:consistenenunatarjetadeexpansi´onsobrelacualest´andispuestoslosdiferentescomponentesque formanelm´odem.Debidoalasbajasvelocidadesquesemanejanenestosaparatosseutilizacasienexclusivael conectorISA,aunquenoresultaimposibleenabsolutoconcebirunm´odemPCI.Laprincipalventajadeestos m´odemsresideensumayorintegraci´onconelordenador,yaquenoocupanespaciosobrelamesaytomansu alimentaci´onel´ectricadelpropioordenador.Adem´as,suelenseralgom´asbaratosdebidoacarecerdecarcasa ytransformador,yaltenersupropiaUARTpuedenserutilizadosenordenadoresalgoantiguossinmermade rendimiento.Porcontra,sonm´ascomplejosdeinstalarylainformaci´onsobresuestados´olopuedeobtenerse mediantesoftware.

Externos:sonsimilaresalosanterioresperometidosenunacarcasaquesecolocasobrelamesaoelordenador. Laconexi´onconelordenadorserealizamedianteunodelospuertosCOM,porloqueseusalaUARTdelordenador(sedefinem´asadelante),quedeber´asercapazdeproporcionarlasuficientevelocidaddecomunicaci´on; sesuponequedentrodepocoaparecer´anmodelosqueutilizar´anlospuertosUSB,loquefacilitar´asuconexi´on yconfiguraci´on.Laventajadeestosm´odemsresideensuf´aciltransportabilidadentreordenadores,adem´asde quepodemossaberelestadodelm´odem(marcando,con/sinl´ınea,transmitiendo...)medianteunaslucesque suelentenerenelfrontal.Porelcontrario,sonuntrastom´as,necesitanunenchufeparasutransformadory laUARTdebeseruna16550osuperiorparaqueelrendimientodeunm´odemde28.800baudiosom´asseael adecuado.

M´odemsPC-Card:sonm´odemsqueseutilizanenport´atiles;sutama˜noessimilaraldeunatarjetadecr´edito algom´asgruesa,perosuscapacidadespuedenserigualom´asavanzadasqueenlosmodelosnormales.

HSPoWinm´odems:sonm´odemsinternosenloscualessehaneliminadovariaspiezaselectr´onicas,generalmentechipsespecializados,demaneraqueelmicroprocesadordelordenadordebesuplirsufunci´onmediante software.Laventajaresultaevidente:menospiezas,m´asbaratos.Lasdesventajas,quenecesitanmicroprocesadoresmuypotentes(comopocounPentium133MHz),quesurendimientodependedeln´umerodeaplicaciones abiertasyqueelsoftwarequelosmanejas´olosueleestardisponibleparaWindows95,deah´ıelapelativode Winm´odems.Evidentemente,resultanpocorecomendablesperosonbaratos...

M´odemscompletos:sonlosm´odemscl´asicosnoHSP,bienseaninternosoexternos.Enelloselrendimiento dependecasiexclusivamentedelavelocidaddelm´odemydelaUART,ynodelmicroprocesador.

2.15.3.LosComandosHayes

Hayeseselnombredeunaempresaqueenlosor´ıgenesdelacomunicaci´onporm´odem(cuando2.400bps pod´ıanparecerunaenormidad)defini´ounaseriedecomandosu´ordenesparaqueelsoftwaredecomunicaciones pudieracomunicarseconelm´odem.Estoscomandostuvierontanto´exitoqueseconvirtieronenelvirtualest´andar decomunicaciones,ylosm´odemsqueloscomprenden(casitodoslosm´odemsmodernos)sedenominancompatibles Hayes.

LoscomandosHayesm´ascomunesson:

Figura2.17: M´odemExterno

ATZ:inicializaoreseteaelm´odem.

ATH:cuelgalal´ınea.

ATDPn´umero:marcauntel´efonoporpulsos(m´etododemarcardelasl´ıneasdetel´efonoanal´ogicasantiguas, queasignatantosruidosdemarcadocomovaloresdelascifrasdeln´umero;as´ı,el“055”semarcar´ıahaciendo 10+5+5=20sonidos).

ATDTn´umero:marcauntel´efonoportonos(m´etododemarcardelasl´ıneasdetel´efonoanal´ogicasmodernas, queasignaunruidodemarcadoporcadacifradeln´umero;as´ı,el“055”semarcar´ıahaciendo1+1+1=3sonidos).

2.15.4.LaVelocidadInternaPC-M´odem

Eslavelocidadconquesecomunicanentres´ıelPCyelm´odem,biensea´esteinterno(encuyocasolo har´amedianteelbusISA),bienseaexterno(medianteuncableconectadoaunpuertoCOM).

Estavelocidadpuede(ydebe)sermayorqueaquellaalaqueseest´ancomunicandonuestrom´odemyelm´odem remoto.Cuantomayorseaelflujodeinformaci´onentrenuestroordenadorynuestrom´odem,m´aslibreestar´a´este parairdandolainformaci´onquerecibedelexteriorymejorser´aelrendimiento,sincuellosdebotellaquelodemoren.

Porejemplo,siambasvelocidadesfueraniguales(porejemplode28.800baudios),sielm´odemestuvierarecibiendouncaudalconstanteigualaesos28.800baudiosydese´aramosdarleunaorden(”dilealservidorremotoque quierootrap´agina”,porejemplo),deber´ıacedernospartedeesos28.800baudiosparaquelepudi´eramos”hablar”,lo quecausar´ıaundesfazajeenlatransmisi´onyunademoradelproceso.Ysiporalg´unmotivotuvi´eramoslasuertede conectarunosinstantesam´asvelocidaddelanormal(loquesedenominaun“picoenlatransmisi´on),nopodr´ıamos aprovecharloporquehemospuestoeltopeenlavelocidadnominal.

2.15.5.ElUART

ElUART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)eselchipquecontrolalospuertosseriedelordenador. Enelcasodelosm´odemsinternosnotieneespecialimportancia,yaquesuelentraerlasuya,preparadaparala velocidadquenecesitan.Losexternos,sinembargo,dependendelavelocidaddelUARTde´este,puestoquese conectanaunodelospuertosCOMyaexistentesenelordenador.

LosUARTsedesignanconunn´umerodereferencia.Sibienhanexistidovariosmodelosenloscasiveintea˜nosde vidadelosPCs,losm´ascomuneshansidoel8250yel16550.La8250eselmodelocl´asico,queseus´ohastamediada lavidadelos486;escapazdemanejarsinproblemasm´odemshastade14.400baudios,peroresultainsuficientepara m´odemsm´asr´apidos.

Estosm´odems,tambi´enconocidossimplementecomode”56K”(unredondeoquenosecorrespondeconla realidad),utilizanunaseriedetrucosparaaprovecharmejorlal´ıneatelef´onicaypoderrecibirinformaci´ona´esta velocidad,sinembargo,enlapr´acticalamayor´ıadelasveceslavelocidaddetrabajoesinferior.

Losproblemasdeestatecnolog´ıason:

alotroladodelal´ınea(porejemploenelservidordesuproveedordeInternet)debeexistirunm´odemquesea tambi´ende55.600baudios,yadem´asdelmismotipo(yaqueexistentresest´andaresdistintos);

estavelocidadseutilizas´oloalrecibirinformaci´on,almandarlalavelocidadm´aximaesde33.600baudios (aunqueenInternetlom´ascom´unesrecibirla);

sienelcaminolase˜nalestransformadam´ultiplesveces(locualpuedeocurrir,porejemplo,siseencuentraa grandistanciadesuproveedor,lejosdeunn´ucleourbanoousaunacentralita),resultaimposibleutilizaresta tecnolog´ıa;

lal´ıneatelef´onicadebeserdealtacalidad;sinoseconectaa33.600baudiossinproblemas,seguroqueno podr´ahacerloa55.600.Portodosestosmotivos,lavelocidadm´aximarealser´anunos45.000baudiosdemedia, suponiendoquetodoslosfactorescolaborenylasl´ıneasnoest´ensaturadas(locualdesgraciadamentenoes muycom´un).Respectoaladistanciam´aximaidealhastaelproveedorolacentraltelef´onicacorrespondiente, serecomiendaqueseamenorde3,5millas(unos5,6Km).

2.16.C ´ AMARASDIGITALES

Esunperif´ericoquecapturaim´agenesenformadigital.Estacapturaserealizasobrelasuperficiedeunelemento electr´onicoochipdenominadoCCD(ChrargeCouperDevice).Enellaseactivanmillonesdepuntosloscualesgraban deformaelectr´onicalaluzqueescapturadadurantelaexposici´on.ElCCDfuncionacomounamatrizdec´elulas sensiblesalaluz.

Lospixelesqueintegrandichoelementosonelequivalentealtradicionalgranodelasemulsionesfotograficas,elCCD ocupaelespaciodeunfilmtradicionaldentrodeunacamaradefotos.

Envezdeefectuarselatomaenformaanal´ogicasobreunaemulsi´oncom´undehalogenurosdeplataysustancias crom´ogenas,aqu´ıCCDcapturalaimagendigitalmente.Estaadquisici´ondigitalconbaseenpixelesodppitiene lacaracter´ısticadequelospixelesqueformanlaimagenpuedensercontroladosymanipuladosdentrodelaPC porintermediodeunmanejadordedatos,photoshopolivepictureentreotros.Losmillonesdebitsdeinformaci´on binariaquesegeneranenelmomentoquelaluzcaesobrelasuperficiedelCCDorganizanlaimagenpixelporpixel. Todosestosmillonesdebitssepuedenmanipular,esdecir,podemoscambiarsubrillo,sucontraste,ysusvalores crom´aticosentreotros.Mientrasm´asdatospor´areaexistanmayorser´alaresoluci´onespacialquetenga.Unaimagen dealtacalidadser´aunaimagenconunaresoluci´onespacialm´asgrandecuandounCCDpresentesensoresamplios,el tama˜nodelosarchivoscrece,cuandocreceeltama˜nodelosarchivoselalmacenamientodelainformaci´onresultavital. Engenerallasc´amarasparaamateurslleganatenerhasta480.000sensoresyladelosprofesionaleshasta14.000.000 sensores.Pararealizartodasestasoperacioneselposeedordeunac´amaradigitaldebeposeerunacantidaddeinsumos yaccesorios,comoseruncabledeadaptaci´ondelac´amaraalaPC,cableUSB(universalserialbus),papelespecial paraimpresionesdecalidadfotogr´afica. Figura2.18: C´amaradeAtr´as

2.16.1.Caracter´ısticasT´ecnicas

Resoluci´on.Representalacalidaddelaimagenqueunac´amaradigitalescapazdeobtener. ´ Estadepende deln´umerodep´ıxelesqueincluya.Enconcreto,laresoluci´onseobtienemultiplicandoeln´umerodep´ıxeles horizontalesporlosverticales.Laresoluci´onpuedeser´optica,deacuerdoconeln´umerodefotodiodosexistentes enelsensordeimagenointerpoladaa˜nadem´asp´ıxelesalaimagenparahacerlam´asgrande.

Zoom ´ Optico.Lac´amarautilizaunobjetivomultifocalparaengrandecerlaimagen.Deestemodo,variando ladistanciafocal,podemosacercarnosoalejarnosdelsujetoencuadrado.

ZoomDigital.Elzoomdigitalsencillamenterecortaelcentrodeunaimagenylamuestramagnificada medianteelsistemadeinterpolaci´on,locualincideenunap´erdidadesuresoluci´onoriginal.

Almacenamiento.Cantidaddefotograf´ıasquepuedealmacenarunac´amaradigitalenfunci´ondelespaciode memoriadelquedisponeelsoportedealmacenamientoquellevaincorporado.Cuantam´asresoluci´ontengala imagencaptada,m´asespaciodememoriaocupar´a.

Figura2.19: C´amaraDigital

2.17.NOTEBOOK

Figura2.20: Notebook

Lascomputadorasport´atiles,NOTEBOOKolaptop,cadad´ıaseusanm´asysonm´asatractivas,m´aspeque˜nas, conm´asservicios,conm´asvelocidad;lasnotebooksnoshacensentirquelaPCpuedeirconunoacualquierparte. Quienmanejatodoslosd´ıasunacomputadora,sue˜naenalg´unmomentocontenerunaport´atil,perocuandove losprecios,elsue˜nosueledesvanecersesiqueremoslam´ascompleta.Elmercadoofreceunaampliagamadeestos productos.

Sielusovaasercasiexclusivamenteparaelmanejoadministrativodebasesdedatos,procesadordetextos,control destocks,planillas,etc.(unvendedor,porejemplo)losrequerimientosdememoriaypotenciapuedenserest´andar peroconbater´ıasdelargaduraci´on.Estetipodeperfilsuelemovilizarsemuchashorasfueradelaoficinaoenviajes alinterioroexteriorynopuedeestarpendientedelarecargadelanotebook.

Siquiendebehacerusodelequipoesundise˜nadorgr´aficooalguienquedebahacerdemostracionesdevideos deber´acontarconunequipom´aspoderosotantoenmemoriacomoenprocesador,ydeserposibleunapantallade matrizactivade14o15”.

Sisetratadeunejecutivoquenodebeestaralejadodeloquesucedeensusoficinas,peroquef´ısicamentepuedeno estarpresente,laconexi´onabandaanchainal´ambricaesfundamental.

Cuandosehabladeunequipoest´andarunalaptopdebeteneralmenos1GbenRAM,conunavelocidaddel procesadordeporlomenos1.6GHzy120GBendiscoduro;paraunequipom´aspoderosohabr´aquepensaren2 ´om´asGbenRAMyunavelocidaddeprocesadormayora2.8GHz;paramanejarlaenred(LAN),conunaconexi´on debandaancha(XDSL,decable,etc.)necesitar´aunaconexi´onincorporadadeEthernetde10/100,ounaconexi´on

Wirelessparaconectarseaunaredenformainal´ambrica;yquesiempreest´eprotegidaconunantivirusyfirewall. LosnuevosequiposyavienencasitodoscongrabadoradeCDsyenalgunoscasosyatraengrabadorasdeDVD´s, paramayorflexibilidaddebevenirconranuraparalatarjetadepcMCIAyunproductodeacoplamientoparael equipofijodeescritorio.

Por´ultimo,peronomenosimportante,untemaaconsiderareselpesodelequipoyaquehablarde3kilospuedeser pocoenn´umerosperoparaquiendebecargarla12horaspord´ıaterminasiendounapesadilla.

Laexpansi´ondepuntosdeconexi´oninal´ambricatantoenunaciudadcomoentodoelmundolaest´anpresentando comounanecesidad,ytambi´encomounanovedad.

2.18.ELMICROPROCESADOR

Cuandoenlosa˜noscincuentaaparecieronenelmercadounospeque˜noselementos,denominadostransistores, quesustitu´ıanalasv´alvulaselectr´onicas,nadiepod´ıapreveereldesarrolloqueens´olotreintaa˜nosibaaalacanzar latecnolog´ıa.Laincorporaci´ondeloscircuitosintegradosprodujolacreaci´ondeuncircuitointegradodenominado Procesador,elcualescapazdeejecutarunprogramaycontrolarlasunidadesnecesariasparadichaejecuci´on, teniendoporconsiguientecompletodominiosobreelordenador.Lasactividadesdedichoprocesadorsonsincronizadas pormediodeunase˜nalperi´odicaenviadaporunreloj;´estaleestablecealprocesadorunsincronismoenlasecuencia desusoperaciones.

Elgranavancedelamicroelectr´onicaenlas´ultimasd´ecadashapermitidolaminiaturizaci´ondelcircuitointegradoque gobiernaaunordenador,pasandodesdelosprimeroscicuitosoriginales,porcircuitosquepose´ıanensuinterioruna mayorintegraci´ondepartes(circuitosdebaja,mediayaltaintegraci´on;denominadosProcesadoresSSI,MSIyLSI respectivamente),hastacircuitosactualesconunamuyaltaintegraci´on(circuitosProcesadoresVLSI)ypretendiendo enelfuturoincrementarestaescaladeintegraci´onconelfindeaumentarelrendimientoylavelocidaddetrabajo, minimizandoa´unm´aselvol´umenf´ısicodeloscircuitoselectr´onicos.

Aloscircuitosdelaactualidad,dadosum´ınimotama˜noselosdenomina Microprocesadores

Paralelamentetambi´enselosdenomina Chips porsuaspecto,yaqueest´anformadosporunabasepl´asticaocer´amica quesirvedesoporteaunapastilladesiliciodeunospocosmil´ımetroscuadradosdesuperficie,quepuedecontener milesdetransistoresyqueseuneatrav´esdehilosmuydelgadosaunaspatitas(denominadaspins)deconexi´on externaquesirvenparaconectarelcircuitointegradoaotroselementosuotroscircuitosintegrados.

Eltama˜nototaldeunChip,as´ıcomolacantidaddepatasosuforma(rectangularocuadrada),dependedesu capacidad.Elcircuitointegradodeunmicroprocesadormoderno,porejemplo,puedesercuadrado,tenerm´asdeun centenardepatas,yunasuperficietotalde2cm2 ,aproximadamente. Elincre´ıbleprocesodeminiaturizaci´onpermitedisponerenunasolaplaquetatodosloselementosnecesariospara configurarunacomputadora,constituy´endoseelmicroprocesadorenlaunidadcentraldeprocesodelam´aquinay disponiendoentornosuyoelrestodelasunidades.

Microprocesador

Sibienelmicroprocesadoreslacomponentefundamentaldeunacomputadora,existenenlaactualidaduna grancantidaddemicroprocesadorescondistintascaracter´ısticasquelosidentificanyloshacenm´asapropiadospara ciertasaplicaciones;porejemplo,selospuedeencontrarconstituyendopartedeln´ucleodeinstrumentosdemedida;de aparatoselectr´onicos;juegoselectr´onicos;paneldecontroldeaviones,autos;etc..Porlotantoalossistemasoequipos

Figura2.21:

orientadosaltratamientodelainformaci´onbasadosenunmicroprocesadorselosdenomina Microcomputadoras oMicroordenadores.

2.19.MAXI,MINIYMICROCOMPUTADORAS

Hastahacedieza˜noselt´erminocomputadoraabarcabaacualquierequipodedicadoalprocesodedatos;actualmentepodemosdistinguirtresclasesbiendiferenciadas:la Maxicomputadora ocomputadoracl´asica,la Minicomputadora yla Microcomputadora,todoestoteniendoencuentasucapacidadypotencia.Amedidaque descendemosenestaescala,nosencontramosconequiposmenospotentesaunquem´asbaratosyvers´atiles.Engeneralcadaunodeellostienecaracter´ısticasidealesparauntipoespecialdeusuario,porlotantoningunoanulaa losanteriores,aunqueexistelatendenciaalasustituci´ondelosgrandesequipos,porsistemasMiniordenadoreso Microordenadoresdistribu´ıdos,conloqueseganaenautonom´ıasinperdercohesi´on.Existeunaclasificaci´onm´as ampliaquelosdivide,demayoramenoren:Supercomputadora,Maxi,Media,Mini,Mili,MicroyNano.Aparecen adem´aslasdebolsillo,lasHomeComputersylasPersonalComputers,peroseconsideraquetodas´estasest´an,m´as omenos,incluidasenlaclasificaci´on.Trataremosdeclarificarlosalcancesycaracter´ısticasdelostiposprincipales:

Maxi-computadoras: sonequiposnecesariosparaelprocesodedatosagranescala,tantoensucomponentede gesti´oncomercialcomocient´ıfica.Normalmentelaadopci´ondegrandescomputadorasobligaarealizarfuertes inversiones,tantoporlocaroqueresultanlosequipos,comoporlasinstalacionesauxiliaresquenecesitan: aireacondicionado,localesdiaf´anosyamplios,etc..Elequipohumanodedicadoasuexplotaci´ondebeser numerosoydealtaespecializaci´on.Portodoello,s´oloesrecomendablesuimplementaci´onsilacomplejidado caracter´ısticasdelasaplicacionesnoseadaptanasistemasmasaccesibles.

Mini-computadoras: estosequiposson“mini“soloentama˜noyprecio,prestandoserviciosmuyimportantes, incluso,sisedistribuyenconvenientementeyseconectanentres´ılasminicomputadorasnecesarias,pueden sustituircon´exitoaunequipogrande,evitandolacentralizaci´onyacercandolosequiposalusuariofinal.Sus principalesaplicacionesson:

1. Controldeprocesos: Elordenadorenfunci´ondese˜nalesquerecibecontrolaelestadodeprocesospara cadenasdemontaje,controldecalidad,inspecci´ondematerial,procesosdefundici´on,etc..

2. Transmisi´ondemensajes: Lasaplicacionesmast´ıpicassonlasreservasdepasajes,transmisi´ondemensajes, etc..

3. SistemasdeInformaci´on: Comosistemascomerciales,financieros,degesti´on,cient´ıficos,etc..

Micro-computadoras: enlaactualidadconstituyenunodelossectoresm´asimportantesdelmercadoinform´atico,haci´endosecargodemuchasdelas´areasqueanteriormentesecubr´ıanconminicomputadoras.Sus principalesaplicacionesson:controldeprocesos,controldeperif´ericosdecomputadorasmayores,tomasde datosycomputadoraspersonales,cuyobajocostoylaposibilidaddeintroducirlainform´aticaenelhogar,ha permitidoquesupopularidadhayacrecidoespecialmente.

2.20.LASMICROCOMPUTADORAS

Lahistoriadelasmicrocomputadorasseremontaamediadosdelad´ecadadelsetenta,cuandolaintegraci´onen altaescala,posibilit´olafabricaci´ondelosmicroprocesadores.Porlotantolascaracter´ısticasdeunamicrocomputadora dependendirectamentedelmicroprocesadorenquesebasan,yaquetantosupotenciacomoelrestodesusprestaciones estar´ancondicionadasporlascualidadesdesuCPUconstituidaporelmicroprocesador.

Lasprincipalescaracter´ısticasdeunmicroprocesadorson:

Longituddepalabraprocesada.Comoyasesabeunordenadorpuedemanejarcadenasdebits.Aestas cadenastambi´enselessuelellamarpalabras.Laslongitudesdepalabrasm´ascomunesdelosmicroprocesadores actualesson8y16bits,aunquetambi´enexistenalgunosquetrabajana4o32bits.Cuantom´aslargassonlas palabrastratadasmayorser´alaprecisi´ondelc´alculodelmicroprocesadorysucapacidaddedireccionamiento dememoria.

Capacidaddememoria.Estacaracter´ısticaest´apotencialmenterelacionadaconlalongituddepalabra procesada.Lacapacidadm´aximadememoriaaccesibleporunmicroprocesadorvienemarcadaporsusposibilidadesdedireccionamiento.Noobstante,microprocesadoresdeiguallongituddepalabrapuedentenerdistinta memoriaensuconfiguraci´oninicial.

Velocidaddeejecuci´on.Sedenominaciclodeinstrucci´onaltiempoqueinvierteelmicroprocesadoren ejecutarcompletamenteunainstrucci´on,con´estacaracter´ısticaquedadeterminadalavelocidaddeejecuci´on deunmicroprocesador.

Registrosespeciales.Otracaracter´ısticaimportantedelosmicroprocesadroeseseln´umeroderegistros especialesquecontienen.Lamayor´ıadisponendeun´unicoacumuladordeoperacionesenlaunidadaritm´eticol´ogica,noobstanteexistenmicroprocesadoresqueincluyendosacumuladores,conloqueseampl´ıasupotencia yvelocidaddeoperaci´on.

Capacidaddeinterrupci´on.Laejecuci´ondeunprogramapuedeserinterrumpidaenalgunascircunstancias. Unacaracter´ısticab´asicadelmicroprocesadoreslacapacidadderecibirygestionardeterminadon´umerode interrupciones.Medianteestasinterrupcionessepuedenestablecerlascomunicacionesnecesarias,tantoconel usuariocomoconotrasunidadesdelmicroordenador,sinqueelloafectealacorrectaejecuci´ondelprograma encurso.

Familiadecircuitos.Loscircuitosintegradosseagrupanenfamiliassegnsusimilitudencaracter´ısticasosegn elfabricantedelosmismos.Tambi´enavecesesnecesariocomplementarlaoperatividaddelmicroprocesador conotroscircuitosintegradosadaptablesalmismo;paralocualsetieneencuentasilosnuevoscircuitosse asemejanalmicroprocesadoracomplementaroloqueeslomismosipertenecenonoalafamilia.

2.20.1.HistoriadelasMicrocomputadoras

Porserunodelostiposdecomputadorasdemayordifusi´onenlaactualidad,yadem´asalalcancedelamayor partedelp´ublico,esquesehacemayorincapi´esobrelascomputadoraspersonalesomicrocomputadoras.

Enlad´ecadadelsetentaaparecenlasprimerascomputadoraspersonales,hoydenominadashogare˜nas,como RadioShack,Commodore,etc..Enesa´epocaIBMcomenz´oatrabajareneldesarrollodeunequipomonousuario, peroconprestacionessuperioresalascomputadorashogare˜nas.Estetipodeequiposllamados PersonalComputers (PC),fabricadoporIBM,nofuedesarrollado´ıntegramenteporlamisma,yaqueseadopt´oelmicroprocesadorde lafirmaINTELmodelo8088.Esteproductofuelanzadoalmercadoen1980,ysurepercusi´onfuetalquesuper´olas expectativasdelospropiosfabricantes.

Apartirdeall´ıcomenz´oagirarentornodelequipoIBMPCtodaunaindustriadeproducci´ondehardwarey softwareparaesteequipo,loquehizoqueseconvirtieraenelstandarddefactodelmercado.Estotrajoaparejado quelasdem´asfirmasfabricantesdeequiposcomenzaranafabricarcomputadorasquepudieranoperarconelsoftware desarrolladoparaestosequipos(equiposIBM),loquehizoqueaparecieranlasdenominadasM´aquinasCompatibles oClones,queenlo´unicoenquesediferenciabanconIBMeraenlamarcayenelprecio.

Laaparici´ondelPCmarc´oafuegolahistoriadelainform´aticamoderna,porqueapartirdeall´ı,eldesarrollo tantoanivelHardwarecomoSoftwarefuevertiginoso,lospreciosfuerondisminuyendo,loquecontribuy´oala popularidaddelasPCs.

LaIBMPCten´ıaunamemoriaRAMde64Kbyunaodosunidadesdediskettesde160o180Kbcadaunay operabaaunafrecuenciaderelojde4.77Mhz.

En1982,IBMlanzaalmercadounnuevomodelodelal´ıneaPC,laPC/XT(eXtendedTecnology),cuyoequipo standardten´ıaunaconfiguraci´onb´asicade256KbdememoriaRAM,unaodosunidadesdediskettesde320o360 Kbdecapacidadcadaunaypermit´ıanlaconexi´ondeundiscodurodehasta32Mb.Estemodelo,aligualqueelPC estabaequipadoconelmicroprocesador8088ypermiteoperaradosvelocidadesqueson4.77Mhzydependiendo delosequiposa8,10o12Mhz.

En1984,eslanzadacomercialmentelaIBM/AT(AdvancedTecnology),equipobasadoenelmicroprocesador 80286deINTEL,quepermit´ıaunamayorvelocidaddeprocesamientoqueel8088,yadem´asdosmodosdetrabajo,el normal,quepermiteoperarcomounaPC,yelmodoprotegido,locualpermiteconvertiralequipoenmultiusuario. Adem´aslaconfiguraci´onb´asicadeesteequipoerade640KbdememoriaRAM,unaodosdisketterasde1,2Mbde

capacidad,ymayorcapacidadendiscor´ıgido.Lavelocidaddeprocesamientoesde6,8,10,12,o16Mhz,dependiendo delosequipos.

Enl986,eslanzadaalmercadounanueval´ınea,ladenominadaPS(PersonalSystem)quesecompon´ıadecinco modelos:el25,30,50,60y80.Conestal´ıneaIBMintrodujounanuevaformadefabricaci´oninternadenominadade tecnolog´ıacerrada,encontraposici´onconlatecnolog´ıaabiertadelal´ıneaPC,aefectosdeevitarlaproliferaci´onde losclones.

Losmodelos25y30,encaracter´ısticasyprestacionessonsimilaresalasXT,losmodelos50y60desimilares caracter´ısticasalasAT.Elmodelo80,est´aequipadoconelmicroprocesador80386deINTEL;demayorpotencia queel80286,permitehasta16MbdememoriaRAM,unadisketterade3.5”concapacidadde1,44Mb.,1diskettera de5.25”concapacidadde1.2Mb,capacidaddealmacenamientoendiscosr´ıgidosdehasta628Mbyvelocidadde procesamientode16,20,25Mhz..

En1988aparecieronequiposdelal´ıneaPC,equipadosconelmicroprocesador80386,yfinalmenteen1990 tuvieronsulanzamientocomerciallosprimerosequiposbasadosenelmicroprocesador80486deINTEL,quepermiten direccionarhasta4GbdememoriaRAM,mayorcapacidaddedireccionamientodememoriaendiscos,yoperana unavelocidaddehasta66Mhz.,queseconsideraconstituyeunl´ımitedevelocidad,porlomenosparaestatecnolog´ıa, yaqueamayorfrecuenciaseproducendistorsionesenlaejecuci´ondeinstruccionesyobtenci´onderesultados.

Resumiendo,algunadelasconfiguracionesdeequiposm´asconocidasenesemomentofueron:

Modelosbasadosenelmicroprocesador8088,conunamemoriaRAMde640o1024Kb.,disketterade360Kb, discor´ıgidode32Mb.yvelocidaddeprocesamientode10o12Mhz..

Modelosbasadosenelmicroprocesador80286,conunaconfiguraci´onstandarddememoriaRAMde102Mb, disketterade1,2Mb,discor´ıgidode40Mb.yunavelocidaddeprocesamientode12o16Mhz..

Modelosbasadosenelmicroprocesador80386,conunamemoriaRAMde2o4Mb.,unadisketterade1,2o 1,44Mb.,discor´ıgidode80,120,240Mb.yunavelocidaddeprocesamientode33Mhz..

Modelosbasadosenelmicroprocesador80486,conunamemoriaRAMde4,8o16Mb.,unadisketterade1,2 o1,44Mb.,discor´ıgidode120,240Mb.´om´asyunavelocidaddeprocesamientode50Mhz..

Modelosbasadosenelmicroprocesador80586,conunamemoriaRAMde8´o16Mb.,unadisketterade1,2o 1,44Mb.,discor´ıgidode500Mb.´om´asyunavelocidaddeprocesamientode115Mhz..

Amediadosdelos90,Intelanunci´oquelaquintageneraci´ondesul´ıneadeprocesadorescompatibles(cuyo c´odigointernoeraelP5)llevar´ıaelnombrePentiumenvezde586u80586,quepermit´ıaalcanzarunavelocidadde procesamientodelmicroprocesadorcercanosa115Mhz.

Lasiguientegeneraci´onfueronlosPentium,PentiumII,PentiumIII,PentiumIV,DualCore,CoreDuoylal´ınea procesadores i ,conloscualessehanlogradovelocidadesdeprocesamientoimpresionantesyunaenormecapacidad dememoria,loqueloshaceapropiadosparamoversesinproblemasenentornoscomointernet,video,multimedia, procesamientodedatosytrabajoentiemporeal.

2.21.MAINFRAMES

Laaparici´onyposteriordifusi´ondelosmicroordenadorespudohaberhechocreerqueseacercabalamuertede losgrandesordenadores,sinembargo,aunqueparezcauncontrasentido,estonohasidoas´ı.Enlaactualidadexisten usuariosdepeque˜nosordenadorespersonalesquenecesitanmanejarunagrancantidaddedatosysolicitanlaayuda delosgrandesordenadorespara,mediantelacomunicaci´onconellos,tenerasudisposici´ongrandescantidadesde informaci´onqueresultar´ıaimposiblealmacenarenlaspeque˜nasmemoriasdesusequipos.

Elconcepto Mainframe identificaalosgrandesordenadores,dejandofueradesucontextoalosminiordenadores y,porsupuestoalosmicroordenadores.Losprincipalesfabricantesnorteamericanosdesistemas:IBM,SPERRY, BURROUGHS,NCRyHONEYWELL,hanrealizadoestudiosdemercadoinvestigandolasl´ıneasdesusproductos quem´asimpactopodr´ıanrepresentarenelmercado,ylosresultadosdeestosestudioshanmarcadounanecesidadde colaboraci´onentrelospeque˜nosygrandessistemasdeordenadores.Porejemplo,tomandolaempresaIBM,adem´as

depotenciarsuordenadorpersonal(IBM-PC)quehalogradocolocarseentrelosm´asvendidosenelmundo,tambi´en est´apotenciandosusgrandesordenadores,sobretodolosbasadosenlasCPU4361y4381.SielIBM-PCesunode losordenadorespersonalesm´asvendidos,esprecisamenteporsucompatibilidadconsus“hermanosmayores”;unade lasgrandesventajasquesepuedeobtenerdeestacompatibilidadeslautilizaci´ondegrandescantidadesdememoria. ContinuandoconelejemplodelosequiposIBM,sipodemosconectarunIBM-PCconundiscodegrancapacidad, lacapacidaddelmicroordenadorser´aincomparablementesuperioraladecualquierotroordenadorpersonal,aunque paragozardeestauni´onesimprescindibletenerlaposibilidaddeaccederaunsistemagrande.Unodelosprincipales usuariosdeestosmicroordenadorescompatiblessonloscentrosdec´alculoconvencionales,queyadisponendeun ordenadorgrandeconelquepuedencompatibilizarequiposdepococosto,quepuedenfuncionaraut´onomamente comocualquierordenador,peroquetambi´en,cuandoseconsiderenecesario,puedenutilizaralgunosdelosrecursos delequipoprincipal.

2.22.SUPERCOMPUTADORAS

Comoyasesabe,actualmentelasestrellasdelmercadoinform´aticosonlasmicrocomputadoras.Estospeque˜nos equipossoncapacesderealizarvarioscientosdeoperacionesporsegundo.Pero,alavez,est´anapareciendootros ordenadoresconunapotenciaincre´ıblementegrande:losSuperodenadoresoSupercomputadoras,quepuedenllegar arebasarlos100millonesdeoperacionesporsegundo.Estosgrandesequipossonutilizadosencentrosespecialesy tansoloexistenenlaactualidadmediocentenardesupercomputadorasfuncionandoenelmundo.

Laaparici´ondeestossuperordenadoreshapermitidoabordarproblemasirresolublesanteriormente.Loscampos m´asbeneficiadoshansido:laaerodin´amica,lameteorolog´ıaylaf´ısicaat´omica.Tambi´enhasidoposiblerealizar simulacionesdemodelosmatem´aticosquerepresentanunfen´omenonatural.LaNASA,porejemplo,hadesarrollado, unmodeloquemuestraelcomportamientodelairecercanoalasuperficiedelaparteposteriordeuncohete.Para ellohasidonecesariountiempode18horasdetrabajodelasupercomputadoraILLIACIV,quelleg´oarealizar 1011operacionesaritm´eticas.Apesardelaenormepotenciadec´aculodelILLIACIV,´estehasidosustituidopor elCRAY-1.ElCRAY-1asuveztieneunseriocompetidorenunasupercomputadoradenominadaCIBER-205.El preciodeambososcilaentre10y15millonesded´olares.Elserviciometeorol´ogicodeGranBreta˜nadisponedeun CIBER-205paraelpron´osticodeltiempo.Losusuariosdelossuperordenadoesnecesitanpotenciasdec´alculocada vezmayores.Esprobablequeenlospr´oximosa˜noslleguenasurgirnuevosequiposqueconviertanalos“monstruos” CRAY-1yCIBER-205enpeque˜nosordenadores.

2.23.REDESDEMICROCOMPUTADORAS

Deuntiempoaestaparte,laimplantaci´ondeequiposinform´aticosenlaoficinasehaconvertidoenunarealidad. Losa˜nosdelaestilogr´aficaylam´aquinadeescribirsevanolvidandopaulatinamentegraciasalossofisticadossistemas detratamientodetextos,lasimpresorasdecalidadolosarchivosdealtacapacidadsobreunidadesdediscomagn´etico. Apesardetalesavances,eltemanohaterminadotodav´ıayesahoracuandounnuevoplanteamientohavistosu introducci´onenelsiemprecambiantemercadodelordenador.

Coneltranscursodeltiempomuchasempresasfueronincrementandoeln´umerodeherramientasinteligentesque asist´ıanasupersonaleneldesarrollodiariodesustareas(fotocopiadoras,impresoras,plotters,terminales,m´aquinas defax,tel´efonos,procesadoresdetexto,computadoraspersonales,etc.),obteniendoconellaselm´aximobeneficio quepuedeserobtenidodeunaherramientaaut´onoma,esdecir,conmuypocacapacidaddecomunicaci´onconotras herramientas.Peroparaqueelpersonaldeunaempresatrabajeenformaintegradayeficienteesnecesarioque lasm´aquinasdelascualesellosdependenpuedancomunicarseeintercambiarinformaci´onr´apidamente,f´acilmente yenformaconfiable.Concretamente,losusuariosdecomputadorasysusaplicaciones,losusuariosdeterminales yeditoresdetexto,deber´ıanpoderintercambiardatos,enviarsemensajesoteneraccesocom´unadispositivosde almacenamientomasivoparalamanipulaci´ondedatosygeneraci´ondereportes;permiti´endolestodoestoreduciren tiempoyesfuerzolarealizaci´ondesustareas;as´ıcomotambi´encompartirdispositivosdealtocosto(discosycintas) ydispositivosdesalida(impresorasdealtavelocidad,m´aquinasdefax,plottersgr´aficos,etc.).

Plenamenteamparadasporlos´ultimosdesarrollosenmateriadecomunicacioneshanaparecidolasredeslocales. Sufinesintercomunicartodosycadaunodelosequiposinteligentesqueyaseutilizanenelentornodetrabajo, haciendorealidadeseconceptofuturistadelsistemaintegradodeinformaci´ony,porlotanto,deoficinaautomatizada.

Unavezm´as,elprotagonistadirectodeestarevoluci´onhasidoyeselmicroprocesador.Losnivelesdeinteligencia queincorporaaterminales,impresoras,yunidadesdealmacenamientolespermite,apartedeunciertogradode funcionamientoaut´onomo,lacapacidaddeprocesonecesariaparaintegrarseenunaredlocaldecomunicaciones, tambi´enconocidasporsussiglasinglesasLAN(LocalAreaNetwork).Elresultadodirectodeelloesquecada puestodetrabajodelaoficinapuedeenviarinformaci´onalosrestantes,as´ıcomocompartirtodoslosdispositivos especializadosqueseencuentrenconectadosalared.Enpocaspalabras,lasredeslocalessuponenlainterconexi´ony compartici´ondelosrecursosinform´aticosdem´ultiplessistemasentrelasdiversasestacionesdetrabajodelaoficina. Unafilosof´ıadiametralmenteopuestaalautilizadaenlosgrandesordenadoresenlosqueunordenadorescompartido pormuchosusuarios,yquetambi´enseenfrentaalamodernatendenciadelamicroinform´aticaenlaquelarelaci´on hombre-m´aquinaesbiun´ıvoca,esdecirunordenadorparacadapersona.

Conlaaparici´ondeestossistemas,ungrupomuyimportantedeprofesionalesver´amejoradaslascondicionesen lasquerealizansutrabajo,naturalmentesiemprequeseadaptenalmanejoyalosnuevosconceptosdefuncionamiento deestosequipos.As´ı,directivos,ejecutivos,secretariasyempleados(unconjuntodepersonasquemanejacasiel 100%delainformaci´ondelaempresayquesuponeun90%delosgastosdepersonalenunaempresamediadel sectorservicios),dejar´andeestarsometidosalosesquemasdelosprimerostiemposdelaactividadburocr´aticay ver´ancomolainform´aticamejorasuactividaddiaria.

Dentrodelasredessepuedendistinguirtrestiposdeconfiguraci´ondelasmismas:

RedesCentralizadas:losdiferentesordenadorescomponentesdelaredest´aninterconectadosmedianteun ordenadorcentral.Normalmenteesteordenadorcentralesdesuperiorpotenciaqueelrestodelosequipos.El principalproblemadeestetipoderedesestribaenqueunfalloenelordenadorcentralproducelaparalizaci´on detodalared.

RedesDistribu´ıdas:esteeselcasocontrarioaldelasredescentralizadas;esdecir,noexistening´unordenador principaly,porlotanto,todoslosordenadoresserepartenlaresponsabilidaddelascomunicaciones.Lonormal esquecadaequipoest´econectadoalmenosconotrosdosm´as,deformaqueunaaver´ıaqueinterrumpala comunicaci´onentredosordenadoresnoorigineunarupturadelared.

RedesMixtas:estetipoderedessonunavariaci´ondelasredesdistribu´ıdas,dependientedelasnecesidades; porejemplo,laincorporaciondeterminalesqueproporcionanaccesoalaredainstalacionesquenonecesitan todalapotenciadeunordenadorlocal.

2.23.1.BeneficiosdelasRedes

Existentresbeneficiosb´asicosderivadosdeluso,loscualessonraz´onsuficienteparaquelasempresassedecidan porlasredesdeordenadores;estosson:

Compartici´ondeRecursos.Porejemplo,supongamosunacompa˜n´ıaconvariasoficinas,cadaunadeellas conunacomputadoraparamantenerelseguimientodeinventario,observarlaproductividadyllevarlan´omina dematerial.Inicialmentecadaunadeestascomputadorasestuvotrabajandoenformaaisladadelasdem´as pero,enunmomentodado,laadministraci´ondecideinterconectarlasafindetenerlacapacidaddeextraery correlacionarinformaci´onreferenteatodalacompa˜n´ıa.Elobjetivoeshacerquetodoslosprogramas,datos yequiposest´endisponiblesparacualquieradelaredqueas´ılosolicite,sinimportarlalocalizaci´onf´ısicadel recursonidelusuario.Esteobjetivosepuederesumirdiciendoqueesunintentoparaterminarconla”tiran´ıa delageograf´ıa”.

AltaConfiabilidad.Surgedecontarconfuentesalternativasdesuministrodeinformaci´on,porejemplo,toda lainformaci´onpodr´ıaduplicarseendosotresm´aquinas,detalmaneraquesiunadeellasnoseencuentra disponible(comoconsecuenciadeunfallodelhardware),podr´ıautilizarsealgunadelasotrascopias.Adem´as, lapresenciadem´ultiplesCPUsignificaquesiunadeellasdejadefuncionar,lasotraspuedensercapaces deencargarsedesutrabajo,aunquesetengaunrendimientoglobalmenor.Lacapacidaddelossistemasde poderseguirfuncionandoapesardeexistirproblemasenelhardwareesunacaracter´ısticamuyimportanteen aplicacionesmilitares,bancariasydecontroldetr´aficoa´ereo.

AhorroEcon´omico.Lascomputadoraspeque˜nastienenunamejorrelaci´oncosto/rendimiento,comparada conlaofrecidaporlasm´aquinasgrandes.Estasltimasson,agrandesrasgos,diezvecesm´asr´apidasqueelm´as

r´apidodelosmicroprocesadores,perosucostoesmilesdevecesmayor.Porejemplo,unareddecomputadoras amedidaquecreceeln´umerodeusuariosysusrequerimientos,permiteaumentarelrendimientodelsistema enformagraduala˜nadiendosimplementemasprocesadores.Conm´aquinasgrandes,eln´umerodeusuarioses limitadoycuandoelsistemaest´alleno,deber´areemplazarseporunomasgrande,operaci´onqueporlogeneral implicaunaltocostoyunamolestiainclusivemayoraltrabajodelosusuarios.

Figura2.22: RedesdeComputadoras

3.1.SOFTWAREDEBASEYSOFTWAREDEAPLICACI ´ ON

Comenzaremoseltratamientodeltemarecordandolasiguientedefinici´on:

Hardwarees:elconjuntodeelementosf´ısicosutilizadosparaelprocesamientoylacomunicaci´on dedatosyquecomprendelatotalidaddelosdispositivosyelementosmec´anicos,magn´eticos,el´ectricos yelectr´onicosdeunainstalaci´onoreddeprocesamientodedatos.

Elhardwaredeunacomputadorapors´ısolononosdar´alosresultadosquede´elesperamos.Escomounautom´ovil quesinnaftaniaceitenonosllevar´aaning´unlado.Esindudablequeelhardwaretienemuchaimportanciapara obtenerbuenosresultados.Sucapacidadyconfiguraci´ondebeestaracordeconlosvol´umenesytiposdeaplicaciones quesedeseenprocesar.Siguiendoconelejemplo,unautom´ovilpeque˜nonoser´ıademuchautilidadparatrasladar grandesmueblesyuncami´onconacopladoconstituir´ıa,undisparatesoloparatrasladaranuestrohijoalaescuelao parairatrabajar.Elequiponosabeniloquenosotrospretendemosde´el,nidelasmanerasoprocedimientosenque deseamosqueempleelosrecursos.Habr´a,entonces,que“ense˜narle”todasestascosas.Estaeslafunci´ondelsoftware que,preparadoporelhombre,permitequeelequipoadquieralosconocimientospararealizardistintasfunciones, algunasgeneralesparacualquierusuarioyotrasparticularesparacadaunodeellos.

Un programa esunaunidaddeprocesamiento,formadoporunaseriedeinstruccionesosentenciasordenadas enunasecuenciapredeterminada,siendoinstruccioneslas´ordenesenlasquesedescomponeuntrabajo.Esdecir, queunprogramaseintegradeunconjuntodeoperacionesquehandeejecutarse.Atrav´esdelasinstruccionesse especificaloquesevaahaceryloquesevaausarparallevaracabolaoperaci´on.

Porlotantoelsoftwarees: elconjuntodeprogramas,rutinas,procedimientosonormasparala explotaci´on,funcionamientoyoperaci´ondelsistema

Comohemosdichoanteriormente,existenfuncionesgeneralesparacualquierusuarioyotrasparticularespara cadaunodeellos.Porestemotivoelsoftwarepuedecategorizarseen:

Generalmenteelconjuntodeprogramasqueintegranelsoftwaredebaseesentregadoporelproveedordelequipo oporempresasespecializadaseneldesarrollodesoftwaredebase.Elsoftwaredebasesepuedeclasificarasuvez, en:

1. SistemasOperativos:Enformasencilla,elsistemaoperativoesunconjuntodeprogramasconcebidospara efectuarlaadministraci´ondelosrecursos(ocomponentes)delequipo.Algunosde´estosprogramasresiden permanentementeenlamemoriainternadelequipomientras´esteseencuentraenfuncionamiento.

2. Utilitarios:Estos,porsuparte,soncreadosparacumplirconfuncionesespec´ıficasqueayudanycomplementan alsistemaoperativo,enlafacilidadyoptimizaci´ondelusodelosrecursosdelacomputadora

Enelorigendelahistoriadelascomputadoras,lossistemasoperativosnoexist´ıan;as´ı,laintroducci´onde unprogramaparaserejecutadoseconvert´ıaenunincre´ıbleesfuerzoques´olopod´ıaserllevadoacabopormuy pocosexpertos.Eltiemporequeridoparacargarunprogramaenaquellasenormescomputadorasdeescaso“cerebro” superabaconmuchoeldeejecuci´on,demodoqueresultabapocoprovechosalautilizaci´ondecomputadorasparala resoluci´ondeproblemasespec´ıficos.

Comoesf´acilsuponer,elnacimientodelossistemasoperativosysuposteriordesarrollohansidodecisivospara lograrelniveldedifusi´on,cadavezmayor,delascomputadoras.Latendenciamasgeneralizadaennuestrosd´ıases ladesistemasoperativos“amigables”,orientadoshaciaunacomprensi´onymanejoinmediatosporpartedelusuario, sinnecesidaddegrandesesfuerzos.

3.1.2.SoftwaredeAplicaci´on

Hastaahora,hemosvistoelhardwaredelacomputadora,yque´estepors´ıs´olonopuedellevaradelantening´un tipodetarea.Surge,entonces,lanecesidadde“programarlacomputadoraparaquepuedarealizarlastareasque serequierendeella.As´ıseagregaalhardware,la“inteligenciab´asica”osoftware.Hemosvistoquepodemosdividir alsoportel´ogicoendos:debaseydeaplicaci´on.Conelprimero,queeselqueseencuentram´ascercadelsoporte f´ısico(hardware)esposibleynecesariocomenzarainstruiralam´aquinaparaqueadministreloscomponentesque laconstituyen.Conelsegundosepodr´anrealizarlastareasqueseanm´asespec´ıficas.

Lossistemasdeaplicaci´onsoncomocualquierotrosoftware,unoomasprogramasqueordenan,oplanifican,o programan,alacomputadorapararealizarunatareadeterminada.Muchasvecesesposiblequeelusuariohagapor s´ımismosupropiosistemadeaplicaci´on.Estorequiereelconocimientode t´ecnicasdeprogramaci´on as´ıcomo lenguajesdeprogramaci´on.Lamayor´ıadelasveceslossistemasdeaplicaci´onsecompranhechos,yaseaamedida (esdecirqueseencargaunoespecial)ounsistemadeusogeneral.

Adem´asdeloslenguajesdeprogramaci´on,quepermitenaunusuariorealizarsuspropiasaplicaciones,existen disponiblesenelmercadounaseriedeprogramasdesarrolladosporempresasproductorasdesoftwarequepermiten desarrollarunadeterminadatarea,´estosprogramasnormalmenteselosconocencomo “SoftwaredeAplicaci´on” o “PaquetesdeAplicaci´on”

Elsoftwaredeaplicaci´onsecomponedetodosaquellosprogramasquepermitenalusuarioutilizarlacomputadoraenaplicacionescomo:

JuegosyEntretenimientos.

Educaci´on.

Cient´ıfico-T´ecnicas.

ContabilidadyAdministraci´on.

ProductividadyGesti´on.

Etc..

Lafilosof´ıaqueanimaeldesarrollodelaprogramaci´on,esqueelequipodebetrabajarlom´ascontinuay eficientementeposible.Eldesarrolloyevoluci´onalcanzadospermitenunasimplificaci´ondelosesfuerzoshumanos paraeldesarrollodeaplicaciones.

3.2.SISTEMAOPERATIVO

SedenominaSistemaOperativo(SO)aunconjuntodeprogramasquepermiten,enformac´omodaysencilla, aprovecharlosrecursosdeunacomputadora.

Lascomputadoras,alserm´aquinasdeprop´ositogeneral,nodisponenensucircuiter´ıa,delasfacilidadespara suutilizaci´oncomopodr´ıaserelcasodeunequipodeaudioounhornodemicroondasque,b´asicamente,est´anconstituidosporcomponentessemejantes.LascomputadorassontancomplejasquesinunapropiadoSistemaOperativo, s´oloser´ıaposiblequeunreducidon´umerodeexpertos,yacostadegranesfuerzo,pudiesenaprovecharenalgosu capacidad.Sibien´esteeraelmododeoperaci´onenlosalboresdelainform´atica,enlaactualidad,eldesarrollotecnol´ogicodelhardwareylosavancesdelsoftware,hanhechoposibleotrasituaci´on:lacomputadorapuedeadecuarse alasnecesidadesdelusuarioenformasencillayeficienteatrav´esdelossistemasoperativos,haciendoqueelusuario nonecesiteconocerlaarquitecturadeunequipoparapoderutilizarlo.

Elobjetivodelossistemasoperativosesporlotanto,evitarlacompletaprogramaci´ondelacircuiter´ıadela m´aquinacadavezqueelusuariosedecideautilizarla,as´ıcomotambi´enevitareltenerqueconocerhastaelm´ınimo detalleacercadelfuncionamientodecadaunadesuspartes.Todoesto,sindejardetenerpresentequeelhardware s´ıdebeserpermanentementeinstru´ıdohastaenelm´asm´ınimodetalleparaquepuedamanifestarsucapacidadde tratamientodelainformaci´on.

Las funciones o capacidadesb´asicas delossistemasoperativospuedensintetizarseentresgrandes´areas:

Laquepermitecrearelentornoadecuadoparaeldi´alogohombre-m´aquina.Tareaquesuponeelcontroldelos dispositivosperif´ericosatrav´esdeloscualesseestablecelacomunicaci´onentreelusuarioylacomputadora: teclado,pantalla,impresora,etc..

Laquepermitegestionarenformaautom´aticalalecturayelalmacenamientodeinformaci´on (programasy datos)enlasunidadesdememoriaqueformanpartedelsistema:unidadesdecinta,dedisco,etc..

Laqueofrecealusuariolosmediosadecuadosparaeltratamientodelainformaci´on yparaelconocimientode suestadoysituaci´onencualquierinstante.

Lapresenciadelsistemaoperativoenlascomputadorasrespondeadosobjetivosb´asicos:

1.Convertiralconjuntodecircuitosenunacomputadoraoperableyeficaz,concapacidaddeiniciarundi´alogo conelmundoexterior.

2.Surgedelprimerobjetivo;explotaralm´aximolosrecursosyposibilidadesdelhardwaredelordenadorparaque suusoseael´optimo.

Lapuestaenpr´acticadeambosobjetivosb´asicos,exigealS.O.unanotablecapacidaddegesti´onyproceso,que puedeapreciarseenlossiguientestresnivelesfuncionalescompartidosporcualquiersistemaoperativoevolucionado.

Gesti´ondelpropiosistemacomputacional,loqueequivaleasupervisarycontrolartantoelfuncionamiento delaunidadcentral,comoeldelasunidadesperif´ericasasociadas(pantalla,teclado,impresora,unidadesde almacenamiento,etc..)

Gesti´ondelastareasaprocesarencomendadasalam´aquina.Elcontrolytratamientodelastareasquesele hanencomendado,exigealsistemaoperativocapacidadpara:

1.Planificarlastareas,respetandolasprioridadesquepudieranhaberseotorgadoacadaunadeellas.

2.Asignarlosrecursosdelam´aquinaparalaeficienteresoluci´ondelastareasaprocesar.Ellosetraduceen laasignaci´onyreservadezonasdememoria,dedicaci´ondeperif´ericosadecuadosparacadaactividady controldelosmismos.

3.Supervisaryestablecerlascomunicacionesoportunasconelentorno,tantoparalacargadeprogramasy datos,comoparaentregarlosresultadosalexterior.

Gesti´ondedatos,contodalaactividadqueconllevalaestructuraci´ondelainformaci´on,elaccesoalamisma, elcontroldelossoportesdememoriaexternaylapropiaverificaci´onymanipulaci´ondelosdatos.

Lossistemasoperativospuedenconsiderarsedivididos,almenos,encincotiposprincipales:

SecuencialporLotes.Ejecutatareasunaauna.Losprogramaspuedenejecutarseinmediatamentedespu´es deintroducidos,omemorizarseendispositivosdeaccesor´apido,ejecut´andosesecuencialmentemastarde.

Multiprogramaci´onoMultitarea.Elsistemapermitequevariastareasseejecutensimult´aneamente,en funci´ondeloselementosdelordenadornoutilizadoseneseinstante.

Multiprocesamiento.Elsistemapermitequevariastareasseejecutensimult´aneamente,peroenvariosprocesadores,todasalmismotiempo.

TiempoReal.Permitealusuariointeractuarconlacomputadoraparaqueesteobtengasoluci´onasuproblema enformainmediatayefectiva.

TiempoCompartidooMultiusuario.Permiteamuchosusuariosutilizarelmismoprocesador,conla ilusi´ondequecadaunodeellosest´esiendoatendidoenformaexclusivaporelprocesadorcentral,yaquecada usuariorecibeelcontroldelaCPUduranteundeterminadointervalodetiempo.

Actualmentelossistemasoperativosyanoprocesanlastareasporlotes,as´ıcomotambi´entodosistemaoperativo tienelacaracter´ısticadeprocesarentiemporeal.Sinembargolasotrascaracter´ısticaspuedenpresentarseenforma aisladaoenformaconjuntadependiendodelsistemaoperativoencuesti´on.

3.2.1.Evoluci´ondelosSist.OperativosenlasMicrocomputadoras

Eldesarrollodelossistemasoperativoshaseguidouncaminoparaleloaldelaevoluci´ondelosordenadores.Es evidentepuesquealnacerelmicroprocesador,yentornoa´estedesarrollarsetodoeluniversomicroinform´atico,iba amanifestarseunaevoluci´onsemejanteenelterrenodelossistemasoperativos.

Losalboresdelamicroinform´aticarepresentadosporlosprimerosmodelosdelasfirmas AppleComputer, RadioShackyCommodore,notuvieronunimpactoinmediatoenelterrenodelossistemasoperativos.Los primerosmicroordenadoresnodispon´ıandeunsistemaoperativoorganizadoyconentidadpropia.Ellosinclu´ıanun escuetoyprimitivorepertoriodefuncionesb´asicasparaelcontroldelam´aquina,integradodentrodeunprograma traductoroint´erpretedeloscomandosentradosporeloperador;conunatotalexclusividadencuantoalusode losprogramas.Todalaestructuradeprogramaci´ondepend´ıadelpropioint´erprete,quenos´oloejerc´ıalatareade traductor,sinoquegobernabalosrecursosdelhardware.Estem´etododeexplotaci´onhaceimposiblelaconfecci´on deprogramasutilizablesendistintasm´aquinas;puestoquelacompatibilidaddelosprogramasser´arealcuandolas m´aquinascompartan,adem´asdelint´erprete,todalaestructuracircuitalgobernadaporelmismo.

Parasortearestadeficienciasecomenz´oatrabajarensistemasoperativosqueestuvieranestructuradosen tornoaundeterminadomicroprocesador(paraqueellenguajedem´aquinafuesecom´un),peroprescindiendodel restodelacircuiter´ıa,dise˜nandolosbloquesb´asicosdelsistemaparaelmanejodelainformaci´on,quedandoen manosdelosfabricantesdelequipolaimplementaci´onparticular,esdecirelmodoenqueesasfuncionesoperar´ıan conladistribuci´onparticulardeloscomponentesdesum´aquina,perodemaneratalquelosprogramaspudiesen intercambiarse,siemprequeelsistemaimplementadoestuvieseacordealasdirectivasdeldise˜nadordelS.O..

Deestamaneranace,amediadosdelad´ecadadelsetenta,el CP/M (Control Programfor Microprocessors), sistemaoperativomonousuarioelaboradoparaelconjuntodeinstruccionesdelprocesador8080deINTEL;elcual, debidoasupotenciayoportunidaddeaparici´on,seconvirti´oenelS.O.standarddelosmicroordenadoresbasados enmicroprocesadoresde8Bits,liderazgoquea´unconservaenesa´areadelainform´atica.

Posteriormenteyconlaaparici´ondelosprimerosordenadorespersonalesde16Bits(losIBMPCycompatibles), hacesuaparici´onenelmercadoel MS-DOS (Microsoft-DiskOperatingSystem;queenlosequiposIBMsedenomina PC-DOS)yelCP/M86,paralosprocesadoresdelal´ıneadeINTEL;yelOS-9yelS.O.deAppleMacintoshpara lal´ıneadeprocesadoresdeMOTOROLA.Debidoalarevoluci´onquecrearonestetipodeordenadorespersonales (losIBMPCycompatibles),elMS-DOS,quetambi´en,aunqueenmenormedida,tuvoqueverenestarevoluci´on, seconvierteenelstandarddefactodelosS.O.monousuariosparamicroprocesadoresde16Bitsdelal´ıneaINTEL.

Enlaactualidadlosavancestecnol´ogicosnossit´uanenlaoladelosmicroprocesadoresde32Bitsconsider´andose queelliderazgodeesta´areaser´atomadoporelUNIX,unsistemaoperativomultiusuarioymultitarea,creadopara minicomputadoras,peroqueporsufacilidaddetrasladoaotrosequipos,supotenciayposibilidades,lohacen particularmenteapropiadoparaestetipodeequipos.Sinembargo,existenotroscompetidoresparaestemercado quehansurgidoactualmente:elOS-2deIBMyelWindowsNTdeMicrosoft.S´oloelfuturopodr´adecircualse impondr´a,siesqueunodeelloslohaceynocoexistentodos.

EntrelomejordeWindows98queofrecelaversi´on2000,seencuentraelsoportedehardware,lainterface renovada,incluso,lapresenciadeInternetExplorer5ydelReproductordemedios,ysoporteparalasnuevas tecnolog´ıascomoUSB,FAT32,Administrci´onAvanzadadeEnerg´ıa,etc.

Lanuevaversi´ondeWindowssuponeuncambioimportanterespectoalaversi´onanterior.Desdequeapareci´oWindows95lassucesivasversioneshansidounaevoluci´ondelaoriginal,sinembargoenestaocasi´onseha producidouncambiodemayorenvergadurayaquesehacambiadoeln´ucleooKerneldelsistemaoperativo.Aunque decaraalusuarionosenotencambiosradicales,sepuededecirqueWindowsXPnoessolounaversi´onm´asde Windowssinoquesuponepracticamenteunnuevosistema.HastaahoraMicrosoftdispon´ıadedossistemasoperativosdiferentes,paraelentornopersonalodom´esticoten´ıaWindows98yparaelentornoprofesional(odenegocios) elWindowsNT/2000.ConWidowsXPseproduceunaconvergenciaentreambasversionesyaquesehapartidodel n´ucleodelsistemadeWindows2000paracrearWindowsXPyapartirdeah´ısehanrealizadoalgunosretoquespara diferenciardosversionesdeWindowsXP,unaparael´ambitopersonalllamadaWindowsXPHomeEdition,yotra parael´ambitoprofesionaldenominadaWindowsXPProfessional.

Paralelamentealaoladesistemasoperativosparamicroprocesadoresde32Bitssehandesarrolladolossistemas operativospararedesdemicroprocesadores,comounaalternativaalasmicrocomputadorasconsistemasoperativos multiusuarioperopormediodelainterconexi´ondeordenadoresaut´onomosquepermitenelaccesoabasesde informaci´onyperif´ericoscompartidos.Elfuncionamientodelaredsebasaenunsistemaoperativoubicadoenun ordenadormaestro,elcualconocelaexistenciadetodoslosotrosordenadoresesclavosyseocupadelaadministraci´on ymanejodetodoslosprocesossobrediscos,impresorasyprogramasdeaplicaci´oncompartidos.Unsistemaoperativo dereddeampliocampocomercialparaordenadoresconsistemaoperativoDOSesel NOVELLNETWARE

Otrossistemasoperativosderedconocidosson:PersonalNetware,LANManager,WindowsNTServer,UNIX, LANtastic.

3.3.LENGUAJESDEPROGRAMACI ´ ON

Unlenguajedeprogramaci´onesunconjuntodenormasling¨ u´ısticasquepermitenescribirunprogramaparaque ´esteseacomprendidoporlacomputadoraypuedasertrasladadoacomputadorassimilaresparasufuncionamiento enotrossistemas.

Unprogramaesunaseriedeinstruccionesordenadascorrectamentequepermitenrealizarunatareaotrabajo espec´ıfico.

3.3.1.LenguajesdeBajoyAltoNivel

Paraquelacomputadorapuedallevaracabolosprocesosquedeseaelusuarioesnecesarioproporcionarleel adecuadoconjuntodeinstruccionesagrupadasyordenadasenloquesedenominaprograma.Elprocesadorir´aextrayendolasinstruccionesdelamemoriaprincipalconelfindeprocederasuejecuci´on.Porrazonestecnol´ogicas,los dispositivosdememorias´oloalmacenand´ıgitosbinarios;porlocual,las´unicasinstruccionesquelacomputadoraes capazdeentendersoncombinacionesdeunosyceros,oseainstruccioneselaboradasenc´odigodem´aquina.

Lasinstruccionesenc´odigodem´aquinasondif´ıcilmentecomprensiblesaprimeravista,a´uncuandoenlugarde representarlasenbinarioseescribanenc´odigohexadecimal.Porello,laelaboraci´ondeunprogramaseconvierteen unatareacomplejay,enmuchoscasos,repletadeerrores.Porotraparte,seevidencialadificultadadicionaldeque cadacomputadoratienesupropiojuegodeinstrucciones.

Paraeliminar´estosymuchosotrosinconvenientesesquesecreanlenguajesdeprogramaci´oncadavezm´as alejadosdellenguajedem´aquina,ym´aspr´oximosallenguajehumano.Losdiversosnivelesdeloslenguajesde programaci´on,cadavezm´asevolucionados,permitenireliminandolosinconvenientescitados.

Lenguajespr´oximosalam´aquina

Paraeliminarelproblemadequeelprogramadordeb´ıaconoceruncentenardeinstruccioneselementales, as´ıcomolasdireccionesdonde´estasylosdatosestabanalmacenados,secrearons´ımbolosquerepresentanlos c´odigosdelasinstruccionesylasdirecciones,denominadosc´odigosnem´onicosonemot´ecnicos.Enestetipode

lenguaje,llamadodeEnsamble,lasinstrucciones,ahoranem´onicas,siguensiendoequivalentesalasinstrucciones elementalesdem´aquina,porloqueelprogramadornecesitaa´unconocerafondosuordenador.

Sedicequeloslenguajesdeensamblesonlenguajesdebajonivel,porestarpr´oximosalam´aquinayaquesiguen laestructuradesusinstruccionesycadatipodeordenadortienesupropiolenguajedeensamble.Noresuelveel problemadelaincompatibilidadentrelasdistintasm´aquinas.

Lenguajespr´oximosalproblema

Lanecesidaddegenerarprogramasquefuncionenendistintosordenadores,esdecirendistintoslenguajesde m´aquina,llev´oaloslenguajesdeprogramaci´onaalejarsedelam´aquinayaproximarsealproblema,esdecir,lenguajes quenoseencuentranligadosaning´unordenador.Estoslenguajes,llamadosdealtonivel,puedenserutilizadosen diferentestiposdeordenadoressalvociertasexcepciones.

Evidentemente,lasinstruccionesdeloslenguajesdealtonivelsonmuydistintasdelaselementalesdelam´aquina, porloque,engeneral,unainstrucci´ondealtonivelrealizaelmismoprocesoquemuchasinstruccioneselementalesde niveldem´aquina.Deestamanera,elinconvenientedequeelprogramadordebieraconocerafondoelfuncionamiento delprocesadorsesoluciona,aunquesiempreesnecesariounm´ınimoconocimientodelasposibilidadesdelordenador queestamosutilizando.Latraducci´ondeunprogramadeusuarioescritoenlenguajedealtonivellarealizaotro programa,especializadoenestatareadenominadoCompilador.

3.3.2.Evoluci´ondelosLenguajesdeProgramaci´on

Ensusprimeras´epocaslascomputadoraseraninstru´ıdasmedianteelcableadodesuscircuitosyotrasmediante tarjetasperforadas,directamenteenellenguajedem´aquina.Posteriormente,comoayudaalaprogramaci´oncomenzaronaaparecerlasprimerasrutinasdeutilidadyfinalmentesurgenlosprimerosensambladores,quefacilitabanla programaci´onenlenguajedem´aquinamedianterepresentacionessimb´olicasdelasinstruccionesdelusuario.

Conlasegundageneraci´ondecomputadorassurgenlosprimeroslenguajesdeprogramaci´ondealtonivel,es decirlenguajesdeprogramaci´onquehaciendoabstracci´ondelam´aquinapermit´ıanprogramarenlenguajesm´as pr´oximosallenguajenaturaldelserhumano.Enestageneraci´on,sepuso´enfasisenlasabstraccionesalgor´ıtmicas. Elfocofu´epuestoprincipalmenteeninformarlealacomputadoraqu´eten´ıaquehacer.Porejemplo:Primeroleerlos registrosdepersonal,despu´esordenarlos,yfinalmenteimprimirunreporte.

Conlasegundageneraci´onseavanz´ounpasom´ashaciaelespaciodelproblema,alej´andosedelam´aquinaotrotanto.

LosprimeroslenguajesdeestetipofueronelFLOW-MATICyMATHMATICdelordenadorUNIVACyel SPEEDCODEdelaIBM701.LoslenguajesdelaUnivacmarcaronlasprimerasdiferenciasentreloslenguajes orientadosagesti´oncomercial(Flow-Matic)ylosorientadosaaplicacionescient´ıficas(Math-Matic).En1957,la IBMelaboraunproyectoquedacomofrutoelFORTRAN(FORmulaTRANslation,TraductordeF´ormulas)para laIBM704.Esteacontecimientoeselm´asimpresionanteenlahistoriadelaprogramaci´onehizoqueIBMsurgiera alacabezadetodossuscompetidores,estandoenesaposici´ondesdeentonces.Pocodespu´esapareceelALGOL-60 (AlgorithmicLanguaje:LenguajeAlgoritmico),otrolenguajeorientadoalasaplicacionescient´ıficasydespu´esel COBOL(COmmonBusinessOrientedLanguaje:LenguajeCom´unOrientadoalosNegocios).Otrolenguajeque surgeenestageneraci´oneselLISPquesirveparaprocesamientodelistasypunteros.

Coneladvenimientodelostransistoresyluegodelatecnolog´ıadeloscircuitosintegrados,elcostodelhardwarecay´odram´aticamenteylacapacidadypotenciadeprocesamientocreci´oexponencialmente.Sepod´ıantratar problemasm´asgrandes,peroestorequer´ıalamanipulaci´ondem´astiposdedatos.Esah´ıdondesurgenloslenguajes delatercerageneraci´on.Estanuevatecnolog´ıatambi´enayudaalsurgimientodesistemasoperativosmultitareay multiusuario.Enestageneraci´onsurgenlenguajesapropiadosparaestostiposdesistemas,comoelBASIC,ALGOL 68yPL/1.

Lacuartageneraci´ondecomputadorasincorporanuevosconceptosenmateriadelenguajesdealtonivelcomo laestructuraci´ondelaprogramaci´onenformal´ogicaalpensamientohumanoylosgrandesalmacenamientosymanipulaci´ondedatosdenominadosBasesdeDatos.Lenguajescaracter´ısticosporsuestructuraci´onenlaprogramaci´on sonloslenguajesC,PASCALyADA.Encuantoalenguajesquepermitenelmanejoyconsultadebasesdedatos seencuentranelDBASE,CLIPPER,ORACLE,FOXPRO,SQL,etc..Surgentambi´enlenguajesde“programaci´on asistidapormediodeayudantesowizards,quesondise˜nadosparafacilitarlarealizaciondemuyvariadastareas, comolosonlasimulaci´ondefen´omenosf´ısicos,manipulaci´ondedatosestad´ısticos,etc.Algunosdeestoslenguajes

son:VisualBasic,INFORMIX4GL,VisualJ++,VisualC,heinclusivealgunosautoresconsideranlasplanillasde c´alculodentrodeestageneraci´on.

Actualmentetienengranaugelenguajesquetratandeimitarlaestructuradeloslenguajesnaturalesconel objetodepermitireltrabajoen´areasdelainform´aticadenominadasInteligenciaArtificial;dentrodeestoslenguajes sepuedecitarellenguajePROLOG.Aloslenguajesdeestetiposueledenominarseloslenguajesdelainteligencia artificial.Enestageneraci´on,quealgunosautoressuelendenominarquinta,elprogramadorsoloingresahechosy haceconsultas,nosepreocupadec´omohacerlosalgoritmosqueentreganlarespuesta.

3.3.3.CompiladoreseInt´erpretes

Comosedijoanteriormente,todoslosprogramasrealizadosenlenguajesdealtoniveldebenserpreviamente traducidosallenguajedem´aquinaparaque´estapuedaprocesarlos.

Estatraducci´onesrealizadamedianteotroprograma,realizadoenlenguajedem´aquina,quelam´aquinapuede entenderdirectamenteyqueseencargadetraducircadainstrucci´onenrutinasdelenguajedem´aquinaqueejecutar´an las´ordenescorrespondientes.Estatraducci´onpuedeserrealizadadedosformas,mediante Int´erpretes omediante Compiladores

Paraaclararlasdiferenciaspodemosdecirquelatareadeunprogramaint´erpreteequivalealtrabajoquerealiza untraductordeidiomasquerealizatraducci´onsimult´aneadeundiscurso.Alostraductoresdeidiomadeestetipo selosdenominajustamente”int´erpretes”.

Latareadeuncompiladorequivaldr´ıa,porsupartealatareadeuntraductordeidiomasquerecibiendouna copiadeundiscursoenidiomaextranjero,lotraducecompletamentealcastellanovolc´andoloaunpapel,paraser le´ıdodespu´esporquienlonecesite.

3.3.4.EntornosdeProgramaci´on

Hacerelativamentepocotiempoalgunasempresasproductorasdesoftwarehanlanzadolenguajesdeprogramaci´onqueofrecenloquepodr´ıamosdenominar“unambienteintegradodedesarrollodesistemas”.Dichoambientees unconjuntodeprogramaselcualseconformapor:uneditordetextos,elcompilador,ayudainmediatadependiente delestadoenelqueseencuentreelprogramador(ayuda“OnLine”)y,algunasprestacionesespeciales.

Parafinalizarsepuededecirqueestasmejorasdelosentornosdeprogramaci´onfavorecensensiblementeel desarrollodeprogramasporpartedeusuariosdelimitadaespecialidadeneltema,haciendoeltrabajom´asatractivo, sencilloyr´apido.

3.4.APLICACIONES

Paralarealizaci´ondeaplicacionesdecomplejidadesnecesarialautilizaci´ondesoftwaredeaplicacionesespecializado,complejoyoptimizado.Estesoftwaredeaplicaci´onconsisteenunconjuntoo“paquete”deprogramas denominadopaquetedeaplicaci´on.

Porlotanto,alahoradeproveersedelsoftwarenecesarioparasusaplicacioneselusuariocuentab´asicamentecon trescaminosaseguir:

1.Crearsuspropiosprogramasatrav´esdeunlenguajedeprogramaci´on.

2.Encargaraexpertoslarealizaci´ondeprogramasamedida.

3.Comprarpaquetesdeaplicaci´ongeneralesexistentesenelmercado.

Laprimeraalternativaesv´alidacuandosetratadedesarrollarprogramassencillosuoriginales.Cuando´esto nosepuedehacerylaprogramaci´ondebeajustarseacriteriosmuyespec´ıficosconvieneencargarlarealizaci´ondel softwareamedida.Finalmentesilaaplicaci´onpuederealizarseconunpaqueteexistenteenelmercadolasoluci´on pasar´aporadquirirdichopaquete.

Existendistintoscriteriosparalaclasificaci´ondelospaquetesdeaplicaci´onyenningunodeloscasossepuede trazarunal´ıneadivisoriadefinidaentreunosyotros.Detodosmodosseintentar´ahacerunaclasificaci´onaefectos did´acticosfundamentalmente.Sepuededecirqueexistencincograndesgruposdepaquetes:

1.Juegos/Entretenimientos.

2.Educaci´on.

3.Cient´ıfico-T´ecnicos.

4.ContabilidadyAdministraci´on.

5.ProductividadyGesti´on.

3.4.1.AplicacionesdeJuegos/Entretenimientos

Sonprogramasdestinadosalentretenimiento,diversi´ondelusuario.Loshaydelasm´asvariadascaracter´ısticas, algunasdelascualesseacercanaotrotipodeaplicacionescomoser´ıanlasimulaci´on(comosimuladoresdevuelo empleadosparaentrenarpilotosdeavi´on)olasaplicacionesdid´acticas.

3.4.2.AplicacionesenEducaci´on

Considerandoquelainform´aticanos´oloesutilizadaporlosinform´aticos,sinoporcualquierdisciplinayque cadavezsehacem´asextensosuuso,esnecesariointroducirlaenlosplanesdeestudiodeotrascarreras,einclusoen losprogramasdeense˜nanzaanivelprimarioysecundario.Estotraecomoconsecuenciaelhechoquelasempresas productorasdesoftwarecomiencenadesarrollarsoftwareeducativo.

Adem´asdeellosedesarrollanprogramasdestinadosalaense˜nanzaasistidaporcomputadora,estoesqueel usuariopuedaadquirirconocimientosdeunadeterminadamateria,empleandolacomputadoraconunprograma adecuado,queloayudar´aensuaprendizaje.Porejemplo,hayprogramasparaaprenderamanejarlascomputadoras. Alsoftwareeducativoselopuedeclasificarb´asicamentedelasiguientemanera:

ProgramasdeAutoestudio:permitenalusuarioestudiarunadeterminadamateriaenformaaut´onoma. Evidentementealserdestinadosaautodidactas,elafinamientoylaclaridaddeestosprogramasdebenserm´aximas. Laestructuradeunprogramadeautoestudiodependemuchodelamateriaaestudiar,perob´asicamentedeben existiren´elunaIntroducci´on,unaExposici´onyunTestdeControl.

ProgramasdeApoyo:estosest´anpensadosparaservirdeapoyoaunprofesorhumano.Suobjetivoes complementarlalabordelprofesoryportantonodebensertanminuciosamentedepuradoscomolosprogramasde autoestudio.

ProgramasdeEducaci´onInform´atica:puedenconsiderarseuncasoespecialdelosanteriores,dondelamateriaaestudiaresprecisamenteinform´atica.Enestecasoelordenadorseutilizaas´ımismopararealizarexposiciones te´oricasoejerciciospr´acticos.

3.4.3.AplicacionesCient´ıfico-T´ecnicas

Existeunaampliavariedaddeprogramasquepuedenincluirseenestetipodeaplicaci´on.Detodosmodospor serlasaplicacionesmuyvariadasyespec´ıficas,enmuchoscasosresultanecesarioprocederaundesarrollodelos programasamedidayespec´ıficosparaelproblemaquesepretendeautomatizar.

Tratandodedefiniraquesepuedeconsiderarunprogramacient´ıficoyaqueunprogramat´ecnicodir´ıamos:

ProgramaCient´ıfico:unprogramaescient´ıficocuandosuempleoest´aorientadoaldesarrollooalainvestigaci´onencualquierdisciplinacient´ıfica.Debidoaquesuusoest´arestringidoaunreducidon´umerodeusuarios yaquenormalmentelosprocesosaautomatizarresultancomplejos,esqueeldesarrollodeestetipodeprogramas normalmentelohaceelpropiogrupoinvestigador.Existenporejemplo,sistemasorientadosaresolverecuacionesy graficarlas,sistemasestad´ısticos,etc..

ProgramaT´ecnico:unprogramaseloconsiderat´ecnicocuandosucometidoesdarservicioaespecialistasde diversasdisciplinas.Enestecaso,ladiversidaddetemasyelalton´umerodeusuariospotencialeshahechoquese desarrollenprogramasespecializadosendistintasmaterias.Entrelasaplicacionesm´ascomunespodemosmencionar programasaplicadosalaMedicina,alaEconom´ıa,alaEducaci´on,Ingenier´ıa,etc..Tambi´enenestacategor´ıase puedenubicarlosprogramasdedise˜noasistido,quepermitenrealizarplanosydibujost´ecnicosdealtaprecisi´on.

3.4.4.AplicacionesenContabilidadyAdministraci´on

Losprogramasadministrativosycontablespartendelabasequelacontabilidadesunapartedelaadministraci´on,perosinduda,lam´asimportante.Porlotantoelprogramacentraleselencargadodelacontabilidady, dependiendode´elestar´anlosprogramasadministrativosengeneral.Asuvezdentrodelacontabilidaddebemos distinguirdosgrupos:ContabilidadFinancierayContabilidadAnal´ıtica.Laprimeraesdecar´acteroficialydebeestar sujetaaciertasreglas,porlotantotodaslasempresasdebenutilizarunamismafilosof´ıa.Encambiolacontabilidad anal´ıticatienecar´acterprivadoyvoluntario,demodoquecadaempresapuedefijarsupropiametodolog´ıa.Porlo tantoesf´acilencontrarenelmercadosoftwaredesarrolladoparaautomatizarlacontabilidadfinanciera,peropara automatizarlacontabilidadanal´ıticaamenudosehacenecesarioeldesarrollodesoftwareamedida.

3.4.5.AplicacionesenProductividadyGesti´on

´

Esteresultaelcampodemayordesarrollodelsoftwaredeaplicaci´onyporendetambi´eneldemayorinter´es.Por sermuyamplioelespectroquecubresevaasubdividirenvariasclasificaciones,deacuerdoasucampodeaplicaci´on.

Aqu´ıtampocosepuedeestablecerunaclasificaci´onestricta,m´aximeconsiderandoqueexistenprogramasque realizanm´asdeunatarea.Detodosmodos,porunacuesti´onpr´acticaseintentar´arealizaresaclasificaci´on.Porsu aplicaci´on,elsoftwaredeproductividadygesti´onselopuededividiren:

TratamientodeTexto. HojasElectr´onicas. ManejadoresdeBasesdeDatos.

Generaci´ondeGr´aficos. PaquetesdeComunicaci´on. Dise˜noAsistidoporComputadora. EntornosGr´aficos. ProgramasdeAutoedici´on. Paquetesintegrados.

TratamientodeTextos

As´ıcomoresultaventajosoutilizarunacalculadoraenlugardel´apizypapel,esventajosalautilizaci´ondeuna computadoraequipadaconunprogramadetratamientodetextosconrespectoalatradicionalm´aquinadeescribir. Unbuenpaquetedetratamientodetextosapartedetenertodaslasfuncionesdeunamodernam´aquinadeescribir, debetener,entreotras,caracter´ısticastalesquepermitancomponereltextoenlapantalla,corregirlo,borraro insertarnuevaspalabrasyp´arrafosencualquierpuntodeltexto,yporsupuestoimprimirlo.Adem´asdebepermitir definirelformatodepresentaci´on(textoporp´agina,distribuci´ondecolumnasym´argenes,espaciadoentrel´ıneasy p´arrafos)yeltipodeletraaaparecerencadazonadetexto(letranormal,negrita,cursiva).

Atodasestasposibilidadessedebeagregarelhechodealmacenarlostextosdesarrollados,loquepermitesu posteriorutilizaci´on,modificaci´onoinserci´ondeundocumentoopartedelmismoenotrosdocumentos.

Existenenelmercadounagrancantidaddepaquetesdestinadosaltratamientodetextos,entrelosquesepuede mencionar: WORDSTAR, CHIWRITER, WORD, WORD-PERFECT.

HojasElectr´onicas

Laintroducci´ondelasHojasElectr´onicasoPlanillasElectr´onicasdeC´alculo,hasidounadelasideasm´as revolucionariasenelcampodeldesarrollodelsoftware.Partendelabasedequeexistenunagrancantidadde problemasendiversasespecialidadesqueseresuelvenconl´apiz,papelycalculadora.Apartirdeall´ısedeb´ıagenerar unprogramaquefueravers´atil,dondeelusuariofueraelencargadodebuscarlasaplicacionesconcretasdelprograma, adem´asdeb´ıaserdef´acilusoyaquenormalmenteelusuarionoser´ıaunexpertoeninform´atica.

Apartirdeall´ısetrabaj´oeneltemaysedise˜n´ounprogramaquepudieraresolverproblemastalescomo PlanificacionesFinancieras,dePersonal,Gesti´ondeProcesosdeFabricaci´on,SeguimientodeCostos,Preparaci´onde Ofertas,Estad´ısticas,etc..

Paraellosedispusoquelahojaelectr´onicafueseunagranmatrizconfilasnumeradas(1,2,3,4...)ycolumnas denominadas(A,B,C,...,Z,AA,AB,...).Deformatalquecadaunodeloselementosdelahojavienedefinidoporun n´umeroyunaletraqueidentificanlafilaylacolumnadondeseencuentraeseelemento.Apartirdeesaestructura b´asicaeselusuarioelquedefineelcontenidodecadaelementodelamatriz.Estecontenidopuedeser:

Literalesalfab´eticos,quesirven´unicamenteparaefectuardescripciones.

Datosnum´ericos,querepresentanlainformaci´onnum´ericaindependiente.

F´ormulasdeC´alculo,querelacionanlosdatosnum´ericos.

Deestamaneracuandoelusuarioingresaunliteralalfab´etico,elprogramasimplementeselimitaaalmacenar dichainformaci´on;cuandoseingresaomodificaunelementonum´erico,ounaf´ormuladec´alculo,elprogramase encargadealmacenarloyrecalcularenformaautom´aticatodosloselementosrelacionados.Estacaracter´ısticade rec´alculoeslaqueledapotenciaaestashojasdec´alculo.

Entrelashojaselectr´onicasdesarrolladasparatrabajarenmicrocomputadorasconsistemaoperativoMS-DOS podemosmencionar VISICALC, LOTUS1-2-3, MULTIPLAN, QUATTROPRO, MICROSOFTEXCEL, etc..

ManejadoresdeBasesdeDatos

Muyamenudoesnecesarioalmacenarunadeterminadacantidaddeinformaci´onyluegoteneraccesoaesa informaci´on,modificarla,actualizarla,utilizarlaoimprimirla.

Laorganizaci´onytratamientodetodoesterepertoriodedatosestar´ıaacargodepaquetesdenominados DBMS (DataBaseManagementSystem)oSistemasparalaGesti´ondeBasesdeDatos.Adem´asdealmacenarymanipular grancantidaddeinformaci´on,unbuenmanejadordebasededatosdebepermitirintercorrelacionartodaestainformaci´onamododebrindaralusuariocualquiertipodeconocimientoqueestequieraadquirirdelamismapormedio deconsultas. Entrelasbasesdedatosm´ascomunesdelmercadopodemosmencionar DBaseIII+, DBaseIV, FoxBase, PFS File/Report, MICROSOFTACCESS etc..

Generaci´ondeGr´aficos

Amenudocuandoserealizalapresentaci´ondeuntrabajoesconvenientecomplementarloconinformaci´ongr´afica. Existenprogramasquepuedenrealizarunadiversavariedaddegr´aficos,entreellos,curvas,barras,histogramas, c´ırculosdefraccionamientoproporcional,etc..Laimpresi´ondegr´aficossepuederealizaratrav´esdeunaimpresora, perolacalidaddepresentaci´onseveampliamentesuperadaconlautilizaci´ondetrazadoresgr´aficosoplotters. Apesardequelashojaselectr´onicaspermitenlageneraci´ondegr´aficos,estaposibilidadsevepotenciadaconla utilizaci´ondeprogramasespecialmentedise˜nadosparatalfin.Entrelosprincipalespaquetesdetratamientodegr´aficos podemosmencionar: PFSGraph, MICROSOFTCHART, HARVARDPRESENTATIONGRAPHICS, 3DGRAPHS,etc..

PaquetesdeComunicaciones

Lascomputadoraspersonalesnos´olopermiteneltrabajoaut´onomo,sinoquepermitenlaintercomunicaci´on entreellasoconminiomacrocomputadoras.Parapoderrealizarestacomunicaci´on,esnecesarialautilizaci´onde softwareespecialmentedise˜nadoparatalfin.Alospaquetesdecomunicaci´onlospodemosagrupardelasiguiente manera:

Convertidoresdeprotocoloparacomunicaci´ondeperif´ericos.

EmuladoresdeTerminales,quepermitenqueunamicrocomputadoraact´uecomoterminaldeunacomputadora demayorpotencia.

Paquetesdecreaci´onderedeslocales.

Paquetesparacomunicaci´onremota,porejemplo,v´ıamodematrav´esdel´ıneatelef´onica.

Entrelospaquetesdecomunicacionesmasconocidospodemosmencionar: PROCOMM, PC-TALK, REMOTEACCES, CROSSTALKXVI,etc..

Dise˜noAsistidoporComputadora

DentrodelasaplicacionesdeunProgramadeDise˜noAsistidoporComputadorasepuedenmencionar:

Dise˜nosdetodotipoaplicadosalaarquitectura.

Producci´ondeplanosparaeldise˜nodeinteriores.

Diagramasdeflujoyorganizativos.

Dise˜noenIngenier´ıaElectr´onica,Qu´ımica,CivilyMec´anica.

Representaci´ondefuncionesmatem´aticas.

Dise˜nosdedibujoart´ıstico.

Producci´ondecualquiertipodegr´aficos.

Pararealizarlosdise˜nosanteriormentedescritoslosprogramasdedise˜noasistidoproveendosherramientas b´asicas:entidadesycomandos.Lasentidadesseutilizanparaconstruirlosgr´aficosyson:puntos,l´ıneas,c´ırculos, arcos,polil´ıneas,textos,etc..Loscomandospermitenalusuariomanejarlasentidadesyporlotantoubicarlasy mencionarlasconvenientemente.

Adem´asdeloscomandosparaelmanejodeentidadesexistenunaseriedecomandosauxiliaresquepermiten unamayorfacilidadeneldise˜no,talescomoampliaroreducirlavistadeundibujoenpantalla(Zoom),comandosde ayudaenpantalla(Help),comandosdemanejodearchivos(Files);adem´asdeloscomandosnecesariosparaimprimir ograficarundibujo.

Entrelospaquetesdedise˜noasistidom´ascomunesentrelasmicrocomputadorasconsistemaoperativoMS-DOS podemosmencionar AutoCAD, DesignCAD, ProDesign,etc..

EntornosGr´aficos

Considerandoquelascomputadorasnoest´anpensadasparaqueseanusadasporinform´aticosexclusivamente, sinoquesonm´aquinasdeprop´ositogeneral,esnecesarioqueelusodelasmismassealom´assencillaposible.

Enbaseaesto,ycomodiceelsabiorefr´anpopular,unaformadefacilitarlascosasesreemplazarmilpalabras porunaimagen.Porejemplo:mostrarlainformaci´ondistribu´ıdaendocumentos,carpetas,ycajones;organizarla pantallaamododeescritorio,convariastareassobrelamesa;yfinalmente,todoresultar´amassencillosienvezde tenerquepulsarteclas,movemossobrelamesaunmouse,quemuevaunindicadorsobrelapantalla.

Estasfacilidadessuponencrearunentornodetrabajoqueseauninterlocutorv´alidoyeficazentreelsistema operativoyelusuario.Estosentornosrecibenelnombredeentornos WIMP,quepermitenoperarconm´ultiples ventanas.Estasventanasadem´asdedarunaorganizaci´onpermitenelaccesoaficherosdedatosyprogramasde aplicaci´on.

Entrelospaquetesm´asimportantesparamicrocomputadoraspodemosmencionar TOPVIEW, GEMDESKTOP, MICROSOFTWINDOWS,etc..

ProgramasdeAutoedici´on

Losprogramasdeautoedici´onsonunaherramientaparaPCquepermiterealizarcualquiercomposici´onde documentosdeformar´apida,sencillaylimpia,olvid´andosedelacuchilla,laescuadraylagomadepegar.

Losprogramasquecumplenestasfunciones,generalmentetrabajanbajounentornogr´aficocomolosdescritos enelpuntoanteriorycombinangr´aficosytextosbajolafilosof´ıa WYSIWYG:WhatYouSeeIsWhatYouGet (loquevesesloqueseobtiene),editandolosdistintoscomponentessobrelapantalla.Estosprogramassoncadavez m´aspopularesyaquelamayor´ıadelasorganizacionescreasuspropiaspublicaciones,consistentesenlibros,revistas, cat´alogos,etc..

Entrelospaquetesm´asimportantesparamicrocomputadoraspodemosmencionar: VENTURAPUBLISHER y PAGEMAKER.Estosdossistemasmonopolizanelsectoraltodelmercadodelaautoedici´on,existiendo programasderecursosmaslimitadosperomuyconvenientesparaintroducirseenesteconcepto,como GEMDESKTOPPUBLISHER, BYLINE y PFS:FirstPublisher

Paquetesintegrados

Unpaqueteintegradolopodemosdefinircomolasumatoriadeunahojaelectr´onica,unmanejadordebasesde datos,unprocesadordetextos,gr´aficosdegesti´onyprogramasdecomunicaciones.

Lapreguntaquesurgeobligadaes:paraqu´eintegrarlos?.Larespuestapuedepasarporunapalabra: migraci´on Escom´unqueenunaempresatenganqueinteractuarlosdatosprovenientesdeunabasededatos,conunahoja electr´onica,ounprocesadordetextosparaenviarunacorrespondencia.Obientomardatosdecualquieradeestosy enviarlosaunacomputadoraubicadaenalg´unlugarremoto.Parahacerelloesnecesariopasaromigrarlosdatosde unprogramaaotro,locualnosiempreesposiblerealizarloenformasencilla,osimplementenoesposiblerealizarlo.

Enelcasodeunpaqueteintegradolosdatosgeneradosapartirdeunaaplicaci´onest´ansiempredisponibles parautilizarlosconcualquierotra,conloquesealejaelproblemadelasmigraciones.

Laaplicaci´ondesoftwareintegradoesv´alidasolamentesisejustifica;pues,cadaunadesusaplicacionesnotiene lapotenciaquetieneunprogramaespecialmentedestinadoaunadeellas,yobviamenteunpaqueteintegradoresulta m´asonerosoqueunpaquetedeaplicaci´onsimple.Adem´asdeellounpaqueteintegradonecesitanormalmenteun hardwaredemayorcapacidad,fundamentalmenteenloreferenteamemoria,tantoprincipalcomodealmacenamiento.

Entrelospaquetesintegradosm´ascomunesdelmercadopodemosencontrar: MICROSOFTOFFICE, OPEN OFFICE,etc..

3.5.ARCHIVOS

Pararealizarcualquiertareadeprocesodedatossenecesitadeunelementoquecontengalainformaci´ona tratar.Enlosprocesosdeinform´aticadegesti´onsontanimportantes,esteelemento,as´ıcomolospropiosc´alculos aunqueseanmuysencillos(enlamayor´ıadeloscasossereducenasimplessumas,restasyalgunasmultiplicaciones).

Cuandosevisitaunaoficinapuedeobservarsequeseempleanunas“carpetas”conelr´otuloARCHIVOS.En ellasseguardantodoslosdocumentosrelacionadosconlasdiversasactividadesdelaempresa.Porejemplo,existen archivosdefacturas,delasn´ominasdeempleados,cuentasporpagar,etc..Estaformacl´asicadeguardartodala informaci´onserevolucion´oconlallegadadelainform´atica.Eltratamientoelectr´onicodelainformaci´onhahecho queenlaactualidad,losarchivoscl´asicoshayansidosustitu´ıdosporunnuevosistemaenelquelosordenadoresson

losqueorganizanytratanlainformaci´oncontenidaenlosarchivos.

Sepodr´ıadefinirentonces Archivo comoa: unconjuntodedatosalmacenadosyordenadosenun ordenador

Lainformaci´oncontenidaenunarchivopuedeconsistirdetexto(porejemplo,uninforme),unprograma(por ejemplo,unprocesadordetexto)odatos(talescomounalistadedireccionesparaenv´ıosporcorreo).Parafacilitar sutratamiento,losarchivosdeunordenadorsesubdividenenotroselementos;aunquenotodoslosarchivostienen losmismoselementos,puesdependedeltipodeinformacin´ı´onqueen´elsealmaceneydelaaplicaci´onconlacual sehacesutratamiento.Unasubdivisi´oncl´asica,ser´ıanlosregistros.Haciendolaanalog´ıaconelarchivadordeuna oficina,´esteser´ıaeldiscoocualquiermediodealmacenamiento,lascarpetasrepresentar´ıanlosarchivos,ylasp´aginas dedichascarpetasconstituir´ıanlosregistros.

Elarchivopuedetenercualquierlongitud,limitadasolamenteporelespaciodisponibleeneldiscoenelque est´aalmacenadoyenalgunoscasosporelsistemaoperativo.Cuandoserequierequeunprogramaoperesobreun archivo,bienparaa˜nadiroparaobtenerinformaci´on,simplementeseordenalaoperaci´ondeseadayselediceal programaelnombredelarchivo.Laoperaci´ondealmacenarlosdatosrecibeelnombredegrabaci´onylatransferencia deestainformaci´onalamemoriainternadelordenadorsedenominalectura.

Losarchivosseclasificandeacuerdoasuformadeutilizaci´on.Atendiendoaesecriterio,sedividenen:

ArchivosdeEntrada:sonaquellosqueseutilizanparaintroducirenlamemoriadelordenadorlainformaci´on quecontienen.

ArchivosdeSalida:seutilizanparaalmacenarinformaci´onextra´ıdadelamemoriainternadelordenador.

ArchivosdeEntrada/Salida:seempleantantocomoarchivosdeentradacomoenfuncionesdearchivosde salidadelainformaci´onprocesadaporelordenador.Cuandosecambianlosdatosdeunarchivoparareflejar en´elnuevasinformacionessedicequeseest´aactualizando.Unejemplot´ıpicodearchivodeentrada/salida eselempleadoenlaexpedici´ondeunbilletedeavi´on.Eloperadordelaoficinadeviajesllamadesdesu terminalalarchivodondeseencuentranlasplazasdisponiblesdecadavuelo(archivodeentrada),loactualiza indic´andolequeunadelasplazashasidoocupada(archivodesalida)y,denuevo,elarchivoquedadispuesto paralapr´oximaconsulta.

Cuandosetrabajaconsistemasdegesti´onesmuycom´unotrotipodeclasificaci´ondelosarchivos,acordecon lainformaci´onquealmacenan:

ArchivoMaestro:sellamaas´ıaaquelquecontieneinformaci´onb´asicaquecambiamuypoco.Porejemplo, unarchivoquecontienelosdatosdelosempleadosdeunaempresaesunarchivomaestro.Engeneral,s´olose modificaocasionalmenteparadaraltas,bajas,cambiosdecategor´ıa,etc..

ArchivodeTransacciones:sedenominanas´ıaaquellosquecontienendatosquesirvenparaprocesosde c´alculoodeactualizaci´ondelosarchivosmaestros.Unarchivoconlashorastrabajadasenunasemanaporlos empleadosser´ıaunarchivodetransacciones.