Dispositivos de entrada y salida

·   LOS DISPOSITIVOS DE ENTRADA/SALIDA

Son aquellos que permiten la comunicación entre la computadora y el usuario.

  

• DISPOSITIVOS DE ENTRADA

Son aquellos que sirven para introducir datos a la computadora para su proceso. Los datos se leen de los dispositivos de entrada y se almacenan en la memoria central o interna. Los dispositivos de entrada convierten la información en señales eléctricas que se almacenan en la memoria central.

Los dispositivos de entrada típicos son los teclados, otros son: lápices ópticos, palancas de mando (joystick), CD-ROM, discos compactos (CD), etc. Hoy en día es muy frecuente que el usuario utilice un dispositivo de entrada llamado ratón que mueve un puntero electrónico sobre una pantalla que facilita la interacción usuario-máquina.

• DISPOSITIVOS DE SALIDA

Son los que permiten representar los resultados (salida) del proceso de datos. El dispositivo de salida típico es la pantalla o monitor. Otros dispositivos de salida son: impresoras (imprimen resultados en papel), trazadores gráficos (plotters), bocinas,etc.

 - El puerto IDE (Integrated device Electronics) o ATA (Advanced Technology Attachment) controla los dispositivos de almacenamiento masivo de datos, como los discos duros y ATAPI (Advanced Technology Attachment Packet Interface) y además añade dispositivos como las unidades CD-ROM.

   En el sistema IDE el controlador del dispositivo se encuentra integrado en la electrónica del dispositivo.

  En un primer momento, las controladoras IDE iban como tarjetas de ampliación, mayoritariamente ISA, y sólo se integraban en la placa base de equipos de marca como IBM, Dell o Commodore.

   Con la aparición del bus PCI, las controladoras IDE casi siempre están incluidas en la placa base, inicialmente como un chip, para pasar a formar parte del chipset. Suele presentarse como dos conectores para dos dispositivos cada uno. De los dos discos duros, uno tiene que estar como esclavo y el otro como maestro para que la controladora sepa a/de qué dispositivo mandar/recibir los datos. La configuración se realiza mediante jumpers. 

  Este diseño (dos dispositivos a un bus) tiene el inconveniente de que mientras se accede a un dispositivo el otro dispositivo del mismo conector IDE no se puede usar.

 Este inconveniente está resuelto en S-ATA y en SCSI, que pueden usar dos dispositivos por canal.

  Los discos IDE están mucho más extendidos que los SCSI debido a su precio mucho más bajo. El rendimiento de IDE es menor que SCSI pero se están reduciendo las diferencias.

  De todos modos aunque SCSI es superior se empieza a considerar la alternativa S-ATA para sistemas informáticos de gama alta ya que su rendimiento no es mucho menor y su diferencia de precio sí resulta más ventajosa.

 - SCSI  (Sistema de Interfaz para Pequeños ordenadores), es una interfaz estándar para la transferencia de datos entre distintos dispositivos del bus del ordenador. Se utiliza habitualmente en los discos duros y los dispositivos de almacenamiento sobre cintas, pero también interconecta una amplia gama de dispositivos, incluyendo escáneres, unidades CD-ROM, grabadoras de CD, y unidades DVD. De hecho, el estándar SCSI entero promueve la independencia de dispositivos, lo que significa que teóricamente cualquier cosa puede ser hecha SCSI (incluso existen impresoras que utilizan SCSI).

  En el pasado, era muy popular entre todas las clases de ordenadores. Actualmente sigue siendo popular en lugares de trabajo de alto rendimiento y servidores de gama alta. Los ordenadores de sobremesa y los portátiles utilizan habitualmente las interfaces más lentas de IDE/SATA para los discos duros y USB (el USB emplea un conjunto de comandos SCSI para algunas operaciones) así como FireWire a causa de la diferencia de coste entre estos dispositivos.

BUS

  En arquitectura de los ordenadores, el bus es un sistema digital que transfiere datos entre los componentes de un ordenador o entre ordenadores.   Está formado por cables o pistas en un circuito impreso, dispositivos como resistencias y condensadores además de circuitos integrados.

  En los primeros ordenadores electrónicos, todos los buses eran de tipo paralelo, de manera que la comunicación entre las partes del ordenador se hacía por medio de cintas o muchas pistas en el circuito impreso, en los cuales cada conductor tiene una función fija y la conexión es sencilla requiriendo únicamente puertos de entrada y de salida para cada dispositivo.

  La tendencia en los últimos años es el uso de buses seriales como el USB, Custom Firewire para comunicaciones con periféricos y el reemplazo de buses paralelos para conectar toda clase de dispositivos, incluyendo el microprocesador con el chipset en la propia placa base. Son conexiones con lógica compleja que requieren en algunos casos gran poder de cómputo en los propios dispositivos, pero que poseen grandes ventajas frente al bus paralelo que es menos inteligente.

  Existen diversas especificaciones de bus que definen un conjunto de características mecánicas como conectores, cables y tarjetas, además de protocolos eléctricos y de señales.

TIPOS DE BUS

   Existen dos grandes tipos clasificados por el método de envío de la información: bus paralelo o bus serie.

   Hay diferencias en el desempeño y hasta hace unos años se consideraba que el uso apropiado dependía de la longitud física de la conexión: para cortas distancias el bus paralelo, para largas el serial.

Bus paralelo

 Es un bus en el cual los datos son enviados por bytes al mismo tiempo, con la ayuda de varias líneas que tienen funciones fijas. La cantidad de datos enviada es bastante grande con una frecuencia moderada y es igual al ancho de los datos por la frecuencia de funcionamiento. En los ordenadores ha sido usado de manera intensiva, desde el bus del procesador, los buses de discos duros, tarjetas de expansión y de vídeo, hasta las impresoras.

El Front Side Bus de los procesadores Intel es un bus de este tipo y como cualquier bus presenta unas funciones en líneas dedicadas:

• Las Líneas de Dirección son las encargadas de indicar la posición de memoria o el dispositivo con el que se desea establecer comunicación.

• Las Líneas de Control son las encargadas de enviar señales de arbitraje entre los dispositivos. Entre las más importantes están las líneas de interrupción, DMA y los indicadores de estado.

• Las Líneas de Datos trasmiten los bits de forma aleatoria de manera que por lo general un bus tiene un ancho que es potencia de 2.

Un bus paralelo tiene conexiones físicas complejas, pero la lógica es sencilla, que lo hace útil en sistemas con poco poder de cómputo. En los primeros microcomputadores, el bus era simplemente la extensión del bus del procesador y los demás integrados "escuchan" las línea de direcciones, en espera de recibir instrucciones. En el PC IBM original, el diseño del bus fue determinante a la hora de elegir un procesador con I/O de 8 bits (Intel 8088), sobre uno de 16 (el 8086), porque era posible usar hardware diseñado para otros procesadores, abaratando el producto.

Bus serie

En este los datos son enviados, bit a bit y se reconstruyen por medio de registros o rutinas de software. Está formado por pocos conductores y su ancho de banda depende de la frecuencia. Es usado desde hace menos de 10 años en buses para discos duros, unidades de estado sólido, tarjetas de expansión y para el bus del procesador.

VELOCIDADES DE BUSES

Norma	Ancho del bus (bits)	Velocidad del bus (MHz)	Ancho de banda (MB/seg.)
ISA 8 bits	8	8,3	7,9
ISA 16 bits	16	8,3	15,9
Arquitectura estándar industrial extendida (EISA, Extended Industry Standard Architecture)	32	8,3	31,8
Bus local VESA (VESA Local Bus)	32	33	127,2
PCI 32 bits	32	33	127,2
PCI 64 bits 2,1	64	66	508,6
AGP	32	66	254,3
AGP (Modo x2)	32	66x2	528
AGP (Modo x4)	32	66x4	1056
AGP (Modo x8)	32	66x8	2112
ATA33	16	33	33
ATA100	16	50	100
ATA133	16	66	133
ATA serial (S-ATA, Serial ATA)	1		180
ATA serial II (S-ATA2, Serial ATA II)	2		380
USB	1		1,5
USB 2,0	1		60
FireWire	1		100
FireWire 2	1		200
SCSI-1	8	4,77	5
SCSI-2 - Fast	8	10	10
SCSI-2 - Wide	16	10	20
SCSI-2 - Fast Wide 32 bits	32	10	40
SCSI-3 - Ultra	8	20	20
SCSI-3 - Ultra Wide	16	20	40
SCSI-3 – Ultra 2	8	40	40
SCSI-3 - Ultra 2 Wide	16	40	80
SCSI-3 - Ultra 160 (Ultra 3)	16	80	160
SCSI-3 - Ultra 320 (Ultra 4)	16	80 DDR	320
SCSI-3 - Ultra 640 (Ultra 5)	16	80 QDR	640

 

Principales fabricantes de microprocesadores

MOTOROLA: Fabrica de dispositivos semiconductores fundada en 1928 por PAUL GALVIN en Chicago. Su primer producto permitió que los radios domésticos usaran la corriente doméstica en lugar de baterías. En los años 30 fabricó radios para automóviles y en 1947 MOTOROLA se formó como compañía, con el tiempo produjo televisores, equipos de radio telefonía y equipos de sonido. Esta compañía es la fabricante del microprocesador 68000.

INTEL: INTEL CORPORATION Es una fabrica líder de dispositivos semiconductores que fue fundada en 1968 por BOB NOYCE y GORDEN MORE en MOUNTAIN VIEW, California. Un año mas tarde introdujo su primer producto un chip RAM bipolar estático de 64 bits. Para 1971 los chips de memoria comenzaron a reemplazar los núcleos de ferrita. Intel fue la empresa que inventó el microprocesador en 1971 con el nombre de chip 4004 y su primer gran éxito fue el microprocesador 8086. Intel produce además circuitos electrónicos con aplicaciones especiales para la industria.

HEWLETT-PACKARD: Compañía fabricante de computadoras fundada en el año de 1939 por WILLIAM HEWLETT y DAVID PACKARD en California, su primer gran cliente fue WALT DISNEY STUDIOS, a quien le vendió elementos para desarrollar el sonido de sus películas. En 1966 entró al campo de computadoras con la 2116 A la primera de la familia HP 1000, para la supervisión y control de procesos. En 1972 lanzó la serie HP 3000 un sistema multiusuario de gran rendimiento y fiabilidad. En ese mismo año lanzó su primera calculadora electrónica que remplazó la regla de cálculo la HP-35, en 1982 presentó la primera estación de trabajo la HP 9000, también desarrollo su primera PC LA HP TOUCHSCREEN 150 de modesta aceptación, y en 1985 la primera 286 con MSDOS llamada VECTRA compatible con IBM. En 1984 desarrollo la primera impresora LASER JET, creando un estándar para la industria. Hoy en día es una compañía líder en la fabricación y comercialización de impresoras de alta calidad.

Memoria RAM y ROM

· La MEMORIA RAM es la que todos conocemos, pues es la memoria de acceso aleatorio o directo; es decir, el tiempo de acceso a una celda de la memoria no depende de la ubicación física de la misma (se tarda el mismo tiempo en acceder a cualquier celda dentro de la memoria). Son llamadas también memorias temporales o memorias de lectura y escritura.

En este tipo particular de Memoria es posible leer y escribir a voluntad. La Memoria RAM está destinada a contener los programas cambiantes del usuario y los datos que se vayan necesitando durante la ejecucón y reutilizable, y su inconveniente radica en la volatilidad al contrtarse el suministro de corriente; si se pierde la alimentación eléctrica, la información presente en la memoria también se pierde.

Por este motivo, surge la necesidad de una memoria que permanentemente, guarde los archivos y programas del usuario que son necesarios para mantener el buen funcionamiento del sistema que en se ejecute en la misma.

· La MEMORIA ROM nace por esta necesidad, con la característica principal de ser una memoria de sólo lectura, y por lo tanto, permanente que sólo permite la lectura del usuario y no puede ser reescrita.

Por esta característica, la Memoria ROM se utiliza para la gestión del proceso de arranque, el chequeo inicial del sistema, carga del sistema operativo y diversas rutinas de control de dispositivos de entrada/salida que suelen ser las tareas encargadas a los programas grabados en la Memoria ROM.

Diferencias

- La Memoria RAM puede leer/escribir sobre sí misma por lo que, es la memoria que utilizamos para los programas y aplicaciones que utilizamos día a día

- La Memoria ROM como caso contrario, sólo puede leer y es la memoria que se usa para el Bios del Sistema.

SOFTWARE  

  El equipamiento lógico o soporte lógico de un ordenador; comprende el conjunto de los componentes lógicos necesarios que hacen posible la realización de tareas específicas, en contraposición a los componentes físicos del sistema, llamados hardware.

  Los componentes lógicos incluyen, entre muchos otros, aplicaciones informáticas; tales como el procesador de textos, que permite al usuario realizar todas las tareas concernientes a la edición de textos; o el software de sistema, tal como el sistema operativo, que, básicamente, permite al resto de los programas funcionar adecuadamente, facilitando la interacción con los componentes físicos y con el resto de las aplicaciones, proporcionando también una interfaz para el usuario.

HARDWARE

  Corresponde a todas las partes físicas y tangibles de un ordenador: sus componentes eléctricos, electrónicos, electromecánicos y mecánicos; sus cables, gabinetes o cajas, periféricos de todo tipo y cualquier otro elemento físico involucrado; contrariamente al soporte lógico e intangible que es llamado software. 

· Diferencias entre software y hardware  

  El software comprende el conjunto de los componentes lógicos necesarios que hacen posible la realización de tareas específicas, mientras que el hardware comprende a todas las partes físicas y tangibles de un ordenador.

SOFTWARE LIBRE

  Es la denominación del software que respeta la libertad de los usuarios sobre su producto adquirido y, por tanto, una vez obtenido puede ser usado, copiado, estudiado, cambiado y redistribuido libremente. Según la Free Software Foundation, el software libre se refiere a la libertad de los usuarios para ejecutar, copiar, distribuir, estudiar, modificar el software y distribuirlo modificado.

 VERSIÓN PORTABLE DE UN PROGRAMA

  Una aplicación portátil o más conocido como "portable" es una aplicación informática que puede ser utilizada en cualquier ordenador que posea el sistema operativo para el que fue programada sin instalación previa; esto significa que no es necesaria la instalación de bibliotecas adicionales en el sistema para su funcionamiento.

  No todas las aplicaciones informáticas son portátiles. Usualmente existe una versión normal de la aplicación (típicamente no portátil), y luego, ésta se modifica para crear una aplicación portátil. Por otro lado, hay aplicaciones que sin ser modificadas pueden ser usadas como aplicaciones para llevar, como eMule, ya que se distribuyen en un ejecutable y no necesitan ser instaladas sino solo copiarse a una carpeta, que bien podría estar en una memoria USB.

Inteligencia artificial y nanotecnología.

INTELIGENCIA ARTIFICIAL
  
   Se denomina inteligencia artificial (IA) a la rama de las TIC dedicada al desarrollo de agentes racionales no vivos (entiéndase a un agente como cualquier cosa capaz de percibir su entorno (recibir entradas), procesar tales percepciones y actuar en su entorno (proporcionar salidas), y entiéndase a la racionalidad como la característica que posee una elección de ser correcta, más específicamente, de tender a maximizar un resultado esperado). 
   De manera más específica la inteligencia artificial es la disciplina que se encarga de construir procesos que al ser ejecutados sobre una arquitectura física producen acciones o resultados que maximizan una medida de rendimiento determinada, basándose en la secuencia de entradas percibidas y en el conocimiento almacenado en tal arquitectura.


NANOTECNOLOGÍA  

   La nanotecnología es el estudio, diseño, creación, síntesis, manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas funcionales a través del control de la materia a nano escala, y la explotación de fenómenos y propiedades de la materia a nano escala.

Cuando se manipula la materia a la escala tan minúscula de átomos y moléculas, demuestra fenómenos y propiedades totalmente nuevas. Por lo tanto, científicos utilizan la nanotecnología para crear materiales, aparatos y sistemas novedosos y poco costosos con propiedades únicas.

   La nanotecnología promete soluciones vanguardistas y más eficientes para los problemas ambientales, así como muchos otros enfrentados por la humanidad, desde nuevas aplicaciones médicas o más eficientes a soluciones de problemas ambientales y muchos otros.