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PERIFÉRICOS

Tabla de Contenidos

1. INTRODUCCION................................................................................................................3

Clasificación por su función..............................................................................................3

Clasificación por localización............................................................................................4

2. MEDIOS MAGNETICOS......................................................................................................4

Soportes magnéticos........................................................................................................4

Grabación y lectura de medios magnéticos......................................................................4

Dispositivos de medio magnético.....................................................................................5

Cinta magnética en casete............................................................................................5

Cinta magnética encapsulada........................................................................................6

QIC..............................................................................................................................6

DAT.............................................................................................................................6

DDS............................................................................................................................6

DLT.............................................................................................................................6

Cinta magnética universal.............................................................................................6

Unidades de entrada/salida para cinta magnética.........................................................7

Unidades de entrada/salida para cinta universal...........................................................8

Discos rígidos.................................................................................................................9

Disquete o diskette......................................................................................................10

Unidades de entrada/Salida para disquete..................................................................10

3. MEDIOS ÓPTICOS...........................................................................................................11

Soportes ópticos.............................................................................................................11

Disco Óptico...................................................................................................................13

4. TECLADOPANTALLA-MOUSE...........................................................................................17

Pantalla..........................................................................................................................17

Teclado...........................................................................................................................17

Ratón o mouse / trackball / touchpad.............................................................................18

5. IMPRESORAS..................................................................................................................20

Clasificación por el modo de impresión..........................................................................20

Impresora de matriz de puntos....................................................................................20

Impresora de cadena...................................................................................................20

Impresora de banda.....................................................................................................21

Impresora térmica.......................................................................................................21

Impresora electrostática..............................................................................................22

Impresora láser............................................................................................................22

Impresora de chorro de tinta.......................................................................................22

Clasificación por el modo de transferencia.....................................................................22

6. PERIFÉRICOS DE COMUNICACIÓN..................................................................................23

Repetidor (hub)..............................................................................................................23

Puente (bridge)..............................................................................................................23

Conmutador (switch)......................................................................................................24

Enrutador (Router).........................................................................................................24

Gateway.........................................................................................................................24

7. OTRAS UNIDADES DE ENTRADA/SALIDA........................................................................24

Trazadores gráficos o plotters........................................................................................24

Mesas yTableros (tabletas) digitalizadores.....................................................................25

Pantallas táctiles............................................................................................................26

Lápiz óptico....................................................................................................................26

Sensores analógicos.......................................................................................................27

Terminales punto de venta.............................................................................................27

Terminales para Operaciones financieras (ATM)............................................................27

Scanners........................................................................................................................28

Robots............................................................................................................................28

Generadores y reconocedores de voz............................................................................28

Pantallas o displays especiales.......................................................................................28

Lectora de tarjetas perforadas.......................................................................................29

Memorias flash...............................................................................................................29

Sistemas de RFID...........................................................................................................29

8. CONTROLADORES..........................................................................................................32

Comunicación con los periféricos...................................................................................32

Objetivos de un controlador...........................................................................................33

Evolución de la gestión de las operaciones de E/S.........................................................33

Métodos para el establecimiento y supervisión de la E/S...............................................33

Clasificación por cantidad de líneas de transferencia.....................................................35

Clasificación por interfaz................................................................................................35

PERIFÉRICOS

1. INTRODUCCION

Como se vio anteriormente, el núcleo principal de una computadora es la Unidad Central de Proceso; ahora bien, para el funcionamiento de ésta es necesario que los datos e informaciones estén soportados en un elemento físico al que la propia computadora tenga acceso; estos elementos son los denominados soportes de la información; asimismo es necesario disponer de dispositivos conectados a la computadora capaces de leer en estos soportes la información y escribirla en ellos según se trate de realizar operaciones de lectura o escritura. A estos dispositivos se les denomina unidades de entrada y/o Salida (unidades de E/S): también se les conoce como periféricos o dispositivos de E/S. Podemos definir un soporte de la información de muchas formas, siendo una de las más comúnmente utilizadas la siguiente: Soporte: es un medio físico que permite almacenar datos de forma que una computadora pueda manejarlos o proporcionarlos a las personas de manera inteligible.

Unidad: una unidad de entrada/salida es un dispositivo físico capaz de comunicar información entre el usuario y la computadora o capaz de manejar un soporte de información.

En general, todo periférico controla un soporte, aunque en algunos casos el soporte carece de relevancia como tal, ya que lo importante es la entrada o salida de datos y no su almacenamiento.

Podemos destacar dos objetivos que deben cumplir los periféricos según sea de entrada, de salida o de almacenamiento masivo:

Servir de medio de comunicación eficaz entre el usuario y la computadora, de forma que los datos de salida sean comprensibles a las personas y los datos de entrada lo sean a la computadora.

Permitir el almacenamiento de informaciones necesarias para ser procesadas o que interesa guardar durante un cierto período de tiempo. Es necesario recordar que los datos en la memoria central desaparecen al cortar el suministro eléctrico y que su capacidad es relativamente limitada.

Los soportes de la información se pueden clasificar por su naturaleza física en:

Soportes magnéticos. Son los que codifican y mantienen la información en algún medio magnetizable.

Soportes ópticos. Utilizan como medio para soportar la información algún elemento tratable mediante fenómenos ópticos.

Otros soportes. Son aquellos cuya naturaleza no se ajusta a los anteriores y su misión generalmente se limita a la mera presentación de resultados de un proceso (papel, tubo de rayos catódicos, etc.).

Clasificación por su funciónUnidades de entrada. Son aquellos dispositivos cuya misión es la de introducir datos en la memoria central de la computadora para su tratamiento.

Unidades de salida. Son las que realizan la funcíón de extraer datos de la memoria central hacia el exterior.

Unidades de entrada y salida. Realizan ambas funciones, permiten la introducción de datos en la memoria central y pueden extraerlos de la misma.

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Clasificación por localización

Otra clasificación importante de estas unidades, referente a la localización de las mismas con respecto a la Unidad Central de Proceso en donde están conectadas, es la siguiente:

Unidades o periféricos locales. Son aquellos que se encuentran situados en las proximidades de la computadora sin sobrepasar unos límites máximos.

Unidades o periféricos remotos. Su ubicación está distante de la computadora, conectándose a la misma por medio de una red de telecomunicación.

2. MEDIOS MAGNETICOSLos medios magnéticos son los que se basan en las propiedades magnéticas de algunos materiales para el registro de la información. Comenzaron a utilizarse a partir de la aparición de memorias a base de núcleos de ferrita1 (utilizadas como memoria central). Más tarde surgieron otros medios magnéticos más apropiados para el almacenamiento masivo debido fundamentalmente a la densidad de grabación que permitían y por ellos a la importante reducción del tamaño del soporte. La mayoría de estos medios SOfl utilizados como elementos de almacenamiento masivo de información en los sistemas informáticos.

Soportes magnéticos

Los soportes magnéticos son elementos físicos compuestos por una base de plástico o metal (aluminio) recubierta de una fina capa de material magnético (normalmente óxido de hierro) donde se registra la información en puntos magnetizables que se configuran según el tipo de soporte. Se utiliza la propiedad de imanarse que poseen determinados metales al ser sometidos a la acción de un campo magnético (producido por la cabeza de escritura), ya que mantienen la imanación al desaparecer éste. Igualmente se detectan los puntos magnetizados en el soporte por la corriente inducida que producen sobre un material conductor próximo (cabeza de lectura).

Estos soportes son los más utilizados en la actualidad, a pesar de que algunos de ellos han sido sustituidos por otros más eficaces. En todos los casos se trata de soportes reutilizables, ya que la información que contienen puede ser horrada grabada cuantas veces sea necesario.

Grabación y lectura de medios magnéticos

Las memorias magnéticas se graban y leen mediante técnicas análogas a las usadas para las cintas de audio corrientes. Esto es, usando cabezas que describen pistas sobre una superficie magnetizable, a la que alteran mediante campos magnéticos, para grabar una sucesión de señales que equivalen a unos y ceros.

1 Las ferritas son materiales cerámicos ferromagnéticos, compuestos por hierro, boro y bario, estroncio o molibdeno. Tienen una alta permeabilidad magnética, lo cual les permite almacenar campos magnéticos con más fuerza que el hierro. Los primeros ordenadores estaban dotados de memorias que almacenaban sus datos en forma de campo magnético en núcleos de ferrita, los cuales estaban ensamblados en conjuntos de núcleos de memoria.

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La escritura tiene lugar de la siguiente manera: Al circular corriente por una bobina (Figura 4.2) se genera un campo magnético alrededor de un núcleo de material magnético que constituye la cabeza. Dicho campo puede ser norte-sur o viceversa, según el sentido de circulación de la corriente. En la cabeza existe una estrecha ranura, en cuyas proximidades el campo citado magnetiza una pequeña región de la superficie magnética de la pista, escribiendo así los datos. El campo hace que las micro partículas del material magnetizable de la pista (imanes microscópicos) se orienten en uno u otro sentido, al pasar bajo la cabeza, grabando así un ‘cero” o un “uno”, según sea el sentido del campo existente en la cabeza. La grabación destruye el contenido anterior del medio magnético, reemplazándolo por nueva información, En la lectura, debido a las regiones que quedaron magnetizadas en la pista, se inducen pulsos de tensión en la bobina de la cabeza. De este modo, los bits almacenados en forma magnética pueden leerse tantas veces como se desee, dado que la lectura no altera el estado magnético de la pista; no es destructiva. La densidad de grabación es la cantidad de bits almacenados por unidad de longitud (centímetro o pulgada).

Dispositivos de medio magnético

Cinta magnéticaLa cinta magnética es un soporte de información continuo de acceso secuencial, constituido por una base de material plástico recubierta en una de sus caras por una fina capa de material magnético, en la que los caracteres se registran formando combinaciones de puntos magnetizados sobre pistas paralelas al eje longitudinal de la cinta: en cada columna perpendicular a dicho eje se registra un carácter. Sus principales características son su resistencia mecánica, la homogeneidad magnética, una fuerte resistencia a los agentes físicos y la gran capacidad de almacenamiento, que está relacionada directamente con la longitud de la cinta y la densidad de grabación.

La figura nos muestra la composición de una cinta magnética.

Existen tres tipos de cintas magnéticas utilizadas como soportes de información en computadoras:

Cinta magnética en casete.

Son cintas encapsuladas en una pequeña caja de plástico que poseen una sola pista de grabación (en cada sentido). Un carácter se registra por medio de una serie de puntos magnetizados sobre la cinta. En ellas se puede grabar en ambos sentidos y sus longitudes oscilan entre 200 y 300 pies (60 y 90 m aproximadamente), con una densidad de 800 bpi (bytes por pulgada). Este tipo de soportes ha sido muy utilizado en microinformática en la segunda mitad de la década de los setenta y primera mitad de los ochenta, si bien en la actualidad han caído en desuso.

Cinta magnética encapsulada.

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Son cintas magnéticas que se presentan en un cartucho de plástico o metal y generalmente se utilizan para unidades específicas de cada fabricante de computadoras. aunque ya hay algunos modelos estandarizados que son utilizados por distintos fabricantes. Existe una gran variedad de cintas en cartuchos de diferentes características, tamaños, número de pistas. etc. Podemos decir que la cinta de casete es un caso panicular de este tipo de soporte.

QIC

O quarter inch tape cartridge, permite tener en la cinta de un cuarto de pulgada una capacidad de 60000 bits por pulgada a traés de 144 pistas en una longitud de 295 pies dentro de un cartucho. Cada cartucho tiene una capacidad de 13 GB.

DAT

O Digital Audio Type, fue creado por la firma Sony, quien dio licencia de fabricación a otras empresas; originalmente se usó para grabación de audio digital de alta calidad. En cambio

para almacenar grandes cantidades de datos o información se utiliza la cinta tipo DDS.

DDS

O Digital Data Storage, al igual que el DAT tiene 4 mm de ancho, su escaneo es helicoidal , es decir, las cabezas son montadas en un tambor que gira tocando la cinta en forma

diagonal consiguiendo así grabar completaqmente la cinta, mientras que otros métodos de grabación las pistas están separadas por espacios en blanco desperdiciando así parte de la

misma. La unidad e tambor tira a 2000 rpm aproximadamente. La capacidad de los cartuchos de cinta DDS es de 12 GB sin comprimir la información o de 24 GB con

compresión . Su velocidad de transferencia de datos alcanza hasta 1 MB/s sin compresión de datos y hasta 2 MB/s haciendo compresión, equivalente a las velocidades 6x y 12x,

respectivamente, de las unidades de CD-ROM.

DLT

O Digital Linear Tape, presenta capacidades de almacenamiento de hasta 40 GB con compresión de datos y 20 GB sin compresión. Su velocidad de transferencia de datos es de 1.5 GB/s aproximadamente. A diferencia de las unidades de cinta anteriores, que utilizaban franjas diagonales para el almacenamiento de la información, las unidades para cinta DLT almacenan la información en franjas completamente horizontales.

Cinta magnética universal.

Se trata de una cinta generalmente de media pulgada de anchura (12.7 mm). con un espesor de 0,048 mm y una longitud entre 600 y 2 400 pies (195 a 780 m), soportada por un carrete de hasta 27 cm de diámetro, en la que la información se registra en puntos magneti7ables sobre 7 ti 9 pistas en alguno de los códigos BCD extendido. EBCDIC o ASCII. El bit adicional (6 bits para EBCDIC u 8 para ASCII) se llama bit de paridad. La paridad puede ser par o impar y se utiliza para verificar la integridad de la información almacenada. Completa la cantidad de unos de las pistas a cantidad par o impar según se defina (previamente) la paridad.

La densidad de grabación de datos oscila entre 200 y 6250 bpi2. Este valor depende del modelo de la unidad de cinta utilizada y de las características de la misma.

Estas cintas tienen en su principio y final unas marcas reflectantes que indican dónde comienza y termina la zona de cinta utilizable, reservándose unas zonas muertas para la manipulación de las mismas, Estos reflectores son detectados en las unidades correspondientes por medios fotoeléctricos.

La información se graba entre ambos reflectores, denominados punto de carga y fin de cinta. En primer lugar, se graba una marca de cinta (TM) que indica el comienzo de la información. Esta se sitúa en bloques o registros físicos separados por zonas prohibidas sin información, denominadas gaps. IRG (Inter Records Gaps) o IBG (Ínter B/oks Gaps). Los distintos registros de información de la cinta pueden ser de la misma o distinta longitud medida en número de caracteres. Las figura nos muestran cómo queda constituida la información en una cinta magnética universal y a continuación podemos ver un carrete de cinta de este tipo.

2 bpi: unidad de medida de densidad, bits per inch (bits por pulgada)

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Unidades de entrada/salida para cinta magnética

Estas unidades son de almacenamiento secuencial, válidas para operaciones de lectura y escritura. Constan por lo general de los siguientes elementos:

Cabezas de lectura y escritura.

Dispositivo de arrastre de la cinta.

Dispositivo de movimiento de los carretes.

Dispositivo de amortiguación para las cintas universales.

A continuación vamos a diferenciar estas unidades según el tipo de cinta que utilizan como soporte.

Unidades de entrada/salida para cinta en casete. Son similares a las utilizadas para la grabación y reproducción de audio: tienen un nivel de grabación y lectura prefijado. Los aparatos domésticos de casete pueden ser utilizados, igualmente, siempre que el nivel sea similar a los fabricados específicamente como periféricos de una computadora. Este nivel se sitúa por lo general en un 75 por 100 de su volumen para escritura: el nivel para lectura está prefijado.

Unidades de entrada/salida para cinta encapsulada. Son unidades específicamente fabricadas para cada tipo de los diferentes modelos existentes. La mayoría de estas unidades se fabrican exclusivamente para un determinado sistema informático.

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La forma de grabación y lectura en este tipo de cintas es similar a la cinta universal, y se utilizan para el almacenamiento masivo de datos, configurando fundamentalmente copias de seguridad y el almacenamiento de archivos históricos. Se diferencian de las unidades de cinta universal en que no poseen dispositivo de amortiguación de la cinta debido a que trabajan a velocidades de lectura y escritura inferiores.

Unidades de entrada/salida para cinta universal.

Presentan un aspecto de armario o consola con una tapa de protección transparente en cuyo interior figuran dos depósitos para carrete: uno, para la cinta que hay que leer o grabar, y otro, como receptor de la misma. Entre ambos aparecen los dispositivos de lectura y grabación, así como el de arrastre y amortiguación.

Estas unidades, debido a las altas prestaciones para las que han sido creadas, tanto como alta velocidad de lectura y escritura, y alta densidad de grabación, tienen complicados dispositivos para el manejo de la cinta y su lectura/escritura. Estos dispositivos están representados esquemáticamente en la figura.

Disco magnético

El disco magnético es un soporte de almacenamiento de información de acceso directo, es decir, se puede acceder a una determinada información sin necesidad de pasar por toda la información anterior. El disco presenta un conjunto de pistas magnéticas concéntricas, divididas en sectores, y éstos a su vez en bloques.

Antes de grabar información en un disco se lo debe formatear mediante un programa provisto por el fabricante, que escribe la dirección de cada sector, dejándolo listo para ser escrito en su campo de datos. Esta forma de iniciar un disco se denomina formateo por software (“softsectored”). Otra característica de los discos es que presentan un “directorio” de los archivos y programas que contiene cada uno, así como información referente a cada archivo (nombre,

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fecha de grabación, ubicación, etc.) o programa. Generalmente el directorio está en una pista de rápido acceso, como la cero, Se crea cuando se va a grabar la información en el disco, y es el sistema operativo el encargado de ordenar su grabación y actualización. Los discos magnéticos se clasifican en discos rígidos y discos flexibles o disquetes.

Discos rígidos

Los discos rígidos consisten en un disco de aluminio recubierto de una película de óxido magnetizable. También se los denomina discos duros. Existen dos tipos de soporte en disco rígido:

El disco único. Consta de un disco con las dos caras magnetizables, protegido por una funda exterior de plástico en caso de ser extraíble.

Paquete de discos (Diskpack). Consta de un eje central al que van adheridos varios discos. En este caso las caras exteriores no suelen ser magnetizables, es decir, la cara superior del disco de arriba y la cara inferior del disco de abajo no se utilizan. En este tipo de soporte se denomina cilindro al conjunto de pistas de todos los discos que ocupan una misma posición (todas las que tienen igual diámetro).

Los tamaños más utilizados son los de 3 1/2, 5 1/4, 8 y 14 pulgadas, oscilando el número de pistas entre 200 y 800 por cara que configuran otros tantos cilindros.

Unidades de entrada/salida para disco rígido Estas unidades se utilizan para el manejo de los discos rígidos, que pueden ser fijos o removibles, es decir, el disco o paquete de disco puede venir en la unidad de manera insustituible, denominándose en este caso disco fijo, o puede ser sustituido en cualquier momento, en cuyo caso recibe el nombre de disco removible. Estas unidades constan de los siguientes elementos:

Un dispositivo de arrastre que mantiene los discos en continuo movimiento y a velocidad constante (esto no es siempre cierto en computadoras pequeñas).

Un peine de cabezas de lectura/escritura (una por cara magnetizable) capaz de moverse radialmente sobre la superficie de los discos. En algunos casos de unidades rapidas de discos existe mas de una cabeza por cara magnetizable para que el tiempo de acceso a la información sea menor (estos casos son los típicos de utilización de disco como memoria virtual de una computadora).

El tiempo de acceso a una información de un disco rígido es relativamente pequeño. Este se descompone en: tiempo de posicionamiento del peine, tiempo de selección de la cabeza de lectura/escritura (casi despreciable) y tiempo de espera de rotacion hasta que la información pase por debajo de la cabeza (aproximadamente 20 milisegundos).

La figura nos muestra un detalle de una unidad de disco rígido, así como un esquema de Sus componentes.

Disquete o disketteEl disquete es un soporte de información de acceso directo que consiste en un disco con una base de plástico recubierto de una fina capa de material magnetizable y con el mismo sistema de grabación y lectura que los anteriores.

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El disquete, también denominado disco flexible o floppy disk, esta protegido por una funda de plástico en la que aparecen tres orificios o ventanas: una para el arrastre del disco, otra para el sincronismo y una última para la lectura y grabación de la información. Asimismo, posee una o mas aberturas para protección contra escritura y borrado o para definir la densidad de grabación, y una etiqueta donde se representa algún indicativo identificador del disquete y de su contenido. La figura nos muestra la composición de los disquetes de 3 ½ y de 5 ¼ pulgadas.

Los tamaños de disquete más utilizados son los de 3 ½ y de 5 ¼ y 8 pulgadas, medidas que se corresponden al diámetro del disco y, además, los más pequeños van encapsulados en una funda de plástico duro para darles mayor resistencia. El número de pistas oscila entre 35 y 80 por cada cara, teniendo en cuenta que existen disquetes que solo utilizan una de sus caras. Asimismo, existen discos que permiten grabación con dos tipos de densidades denominados de baja y alta densidad. La Figura 4.14 nos muestra varios disquetes.

Los disquetes son soportes que, debido a la manipulación que permiten, precisan una serie de cuidados especiales. Estos cuidados aparecen indicados en la Figura 4.15 de forma esquemática; también suelen venir indicados en las fundas de los propios disquetes.

Los discos de 360 KB y 720 KB tienen nueve sectores, los de 1,2 MB tienen 15 sectores y los de 1,44 MB tienen 18. La mayor parte de los discos duros tienen 17 sectores por pista.

Unidades de entrada/Salida para disqueteSon unidades de composición similar a las de discos rígidos, pero de tamaño más reducido. Reciben también el nombre de disqueteras. En este caso los disquetes siempre son intercambiables para aumentar la capacidad de almacenamiento.

Estas unidades llevan un juego de cabezas de lectura/escritura que se mueven de forma radial a lo largo del disquete por la zona magnetizable y un dispositivo de giro de disco, con la diferencia respecto al caso anterior de que no gira permanentemente, sino sólo cuando realiza operaciones de lectura/escritura.

El tiempo de acceso a una información en un disquete es relativamente pequeño y se mide igualmente descomponiéndose en: tiempo de posicionamiento del peine, tiempo de elección de la cabeza de lectura/escritura (casi despreciable) y tiempo de espera de rotación hasta que la información pase por debajo de 1a cabeza. En estas unidades el tiempo es mayor que en las anteriores por girar el disco a menor velocidad y der necesario un periodo de

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arranque y frenado del disco.

3. MEDIOS ÓPTICOS Los medios ópticos son aquellos que se basan en propiedades ópticas generalmente relacionadas con la reflexión de la luz. En la actualidad se están utilizando como elementos reconocedores de estas propiedades dispositivos basados en rayos láser (Figura 4.18).

Soportes ópticos Los soportes ópticos son documentos de papel, cartulina o plástico sobre los que se escriben caracteres normalizados o marcas fácilmente reconocibles tanto por las máquinas como por las personas. Dichos caracteres o marcas pueden ser escritos de forma automática por máquinas de escribir o impresoras de computadora o también de manual.

El documento base donde se encuentran los caracteres o marcas tienen características que dependen de la aplicación de que se trate. Actualmente existen multitud de modelos de escritura y lectura y aplicaciones que los utilizan.

Uno de los modelos de caracteres que más se ha utilizado es el 7B, fundamentalmente en tarjetas de crédito y otros documentos comerciales y financieros. Este modelo podemos verlo representado en la figura.

Existen formatos de caracteres ópticos que se escriben a mano, basados en unos caracteres modelo como los que se representan a continuación:

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Las marcas ópticas utilizadas dependen de la aplicación de que se trate, puesto que vienen condicionadas por el tipo y formato de los documentos que se utilicen. Entre otros tipos de aplicaciones podemos citar la realización de exámenes del tipo test, en los que se marcan determinadas señales para indicar las respuestas que posteriormente serán reconocidas por la correspondiente lectora, y la confección de apuestas en las que por medio de signos o Cruces colocados en determinarlas posiciones se realizan las mismas.

En aplicaciones comerciales se utiliza cada día más el denominado código universal de productos (Universal Product Code UPC), consistente en una representación de caracteres a base de barras de anchura y separación variable; también se le conoce con el nombre de código de barras. En la figura se representan algunas variaciones de este tipo de códigos.

Disco Óptico El soporte de información en disco óptico, también denominado disco compacto (Compact Disk - CD), aparece como consecuencia de su alta difusión en el mundo de la música y la imagen, donde recibe el nombre de compact disk o video disk, y se utiliza en este ámbito para el registro de señales analógicas digitalizadas, tanto musicales como de video, con una alta calidad y densidad de grabación. Por tanto, y debido a sus características. el disco óptico configura un soporte de información de alta densidad y por ello de alta capacidad de almacenamiento de datos sensiblemente superior a la de los discos rígidos y que puede oscilar entre varios cientos de megabytes y un gigabyte por cara del disco.

La información se registra, en el caso más general, en una superficie donde se generan minúsculas perforaciones denominadas pits, capaces de ser detectadas mediante la incisión sobre ellas de un rayo láser que será reflejado de distinta forma si existe o no dicha perforación.

Estos soportes pueden ser de sólo lectura, en cuyo caso reciben el nombre de CD-ROM (Compact Disk - Read Only Memory), o de lectura y grabación, en cuyo caso se denominan Magneto-Optical

Disk Rewritable, Actualmente se utilizan para el registro masivo de información y en presentaciones multimedia donde es necesario registrar un gran número de imágenes y sonidos con unas grandes exigencias de memoria.

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La figura nos muestra una forma de registro sobre un disco óptico y su forma actual de presentación, que, como puede observarse, es similar a la de los disquetes magnéticos de 3 ½ o 5 ¼ pulgadas.

CD-ROM El disco compacto de memoria de sólo lectura (CD-ROM: cornpact disc read-only memory) utiliza la misma tecnología que el CD (disco compacto), originalmente desarrollado por Phillips y Sony para grabar música. La única diferencia entre estas dos tecnologías es la mejora; una unidad de CD-ROM es más robusta y busca errores. En la figura pueden observarse los pasos en la creación y el uso de un CD-ROM.

Creación.

La tecnología de (CD-ROM consta de tres pasos para crear un gran número de discos:

a. Un disco maestro se crea usando un láser infrarrojo de alta potencia que hace patrones de bits en plástico cubierto. El láser traduce el patrón de bits en una secuencia de agujeros (pits: hoyos) y superficies (land: superficies sin hoyos). Los agujeros por lo general representan los 0 y las superficies, los 1. Sin embargo ésta es sólo una convención y puede ser revertida. Otros esquemas utilizan una transición (agujero ahoyo u hoyo a agujero) para representar el 1 y la falta de transición para representar el 0.

b. Desde el disco maestro se hace un molde. En el molde, los agujeros (hoyos) se reemplazan por protuberancias.

c. Resina de policarbonato fundida se inyecta en el molde para producir los mismos agujeros que en el disco maestro. Una capa muy delgada de aluminio (que sirve como una superficie reflectante) se añade al policarbonato. Encima de éste, se aplica una capa protectora de laca y se añade una etiqueta. Se repite sólo este paso para cada disco.

Lectura.

El CD-ROM se lee usando un rayo láser de baja potencia que proviene de la unidad de la computadora. El rayo láser se refleja en la superficie de aluminio cuando pasa a través de una superficie. Se refleja dos veces cuando se encuentra un agujero, una vez por el borde del agujero y una vez por el borde del aluminio. Las dos reflexiones tienen un efecto destructivo debido a que la profundidad del agujero se elige para ser exactamente un cuarto de la longitud de onda del rayo. En otras palabras, el sensor instalado en el dispositivo detecta más luz cuando el punto es una zona y menos luz cuando el punto es un agujero; puede leer lo que se registra en el disco maestro original.

Formato.

La tecnología de CD-ROM utiliza un formato distinto a un disco magnético. El formato de datos en un CD-ROM se basa en:

a. Un bloque de datos de ocho bits se transforma en un símbolo de 14 bits que usa un método de corrección de errores llamado código Hamming.

b. Se forma un Frame de 42 símbolos (14 bits/símbolo).

c. Se forma un sector de 96 frames (2352 bytes).

Velocidad. Las unidades de CD-ROM vienen en diferentes velocidades. La velocidad simple se llama 1x, la doble se llama 2x y así sucesivamente. Si la unidad es de velocidad simple puede leer hasta 153 600 bytes por segundo. La tabla muestra las velocidades y la tasa de transferencia de datos correspondiente.

Aplicación.

Los gastos involucrados en la creación de un disco maestro, el molde y el disco real pueden justificarse si existe un gran número de clientes potenciales. Dicho de otra forma, esta tecnología es económica si los discos se producen masivamente.

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CD-R Como se mencionó, la tecnología de CD-ROM es justificable sólo si el fabricante puede crear una gran cantidad de discos. Por otra parte, el disco compacto grabable (CD-R: Compact disc recordable) permite a los usuarios crear uno o más discos sin incurrir en el gasto implicado en la creación de CD-ROM. Es particularmente útil para hacer respaldos. El usuario puede escribir sólo una vez en este disco, pero puede leerlo varias veces. Por esta razón, en ocasiones se le llama WORM (wríte once, read many: escribir una vez, leer muchas).

Creación.

La tecnología de CD-R utiliza los mismos principios que el CD-ROM para crear un disco (figura 5 .12). A continuación se listan las diferencias:

a. No hay disco maestro o molde.

b. La capa reflectante está hecha de oro en lugar de aluminio.

c. No hay agujeros (hoyos) físicos en el policarbonato; los agujeros y las superficies sólo se simulan. Para hacerlo, se añade una capa más de tinte, similar al material utilizado en fotografía, entre la capa reflectante y el policarbonato.

d. Un rayo láser de alta potencia, creado por el quemador de CD de la unidad, forma un punto negro en el tinte (cambiando la composición química) lo cual simula un agujero. Las áreas que no son golpeadas por el rayo son las superficies.

Lectura.

Los CD-R pueden leerse mediante una unidad de CD/ROM o de CD-R. Esto significa que cualquier diferencia debe ser transparente para la unidad. El mismo rayo láser de baja potencia pasa enfrente de los agujeros simulados y las superficies. Para una superficie, el rayo alcanza la capa reflectante y se refleja. Para un agujero simulado, el punto es opaco de modo que el rayo no puede reflejarse de regreso.

Formato y velocidad.

El formato, la capacidad y la velocidad de los CD»R son los mismos que los del CD-ROM.

Aplicación.

Esta tecnología es muy atractiva para la gente que desea crear y distribuir un pequeño número de discos; también es muy útil para hacer depósitos de archivos (archivos) y respaldos.

CD-RW Aunque los CD-R se han vuelto muy populares, sólo se puede escribir en ellos una vez. Para sobrescribir materiales previos, existe una nueva tecnología que crea un nuevo tipo de disco llamado disco compacto de reescritura (CD-RW: compact disc rewritable). A veces se le llama disco óptico borrable.

Creación.

La tecnología de CD-RW utiliza los mismos principios que el CD-ROM para crear el disco (figura 5.13). Las diferencias se listan enseguida:

a. En lugar de tinte 1a tecnología utiliza una aleación de plata, indio, antimonio y telurio. Esta aleación tiene dos estados estables: cristalino (transparente) y amorfo (no transparente).

b. La unidad usa láser de alta potencia para crear agujeros simulados en la aleación (cambiándole de cristalina a amorfa).

Lectura.

La unidad utiliza el mismo rayo láser de baja potencia que el CD-ROM y el CD-R para detectar agujeros y zonas.

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Borrado.

La unidad usa un rayo láser de potencia media para cambiar los agujeros a superficies. El rayo cambia un punto del estado amorfo a1 estado cristalino.

Formato y velocidad.

El formato, 1a capacidad y la velocidad de los CD-RW son los mismos que los del CID-ROM.

Aplicación.

Esta tecnología es definitivamente más atractiva que la tecnología de CD-R. Sin embargo, los CD-R son más populares por dos razones. Primero, los discos CD-R vírgenes son menos costosos que los discos CD/RW vírgenes. Segundo, los discos CD-R son preferibles en casos donde el disco creado no debe cambiar, ya sea de manera accidental o intencional.

DVD La industria ha sentido la necesidad de medios de almacenamiento digital con una capacidad aún mayor. La capacidad de un CD-ROM (650 MB) no es suficiente para almacenar información de vídeo. El dispositivo de almacenamiento de memoria óptica más reciente en el mercado se llama disco versátil digital (DVD: digital versatile disc). Este disco utiliza una tecnología similar al CD-ROM pero con las diferencias siguientes:

1. Los agujeros son más pequeños: (1.4 micras de diámetro en lugar de 0.8 micras usados en los CD.

2. Las pistas están más cercanas entre sí.

3. El rayo es un láser rojo en vez de un infrarrojo.

4. El DVD usa una de dos capas de grabación y puede ser de una cara o de doble cara.

Capacidad.

Estas mejoras dan como resultado mayores capacidades.

Compresión.

La tecnología de DVD utiliza el formato MPEG para compresión. Esto significa que un DVD de una sola cara y capa simple puede alojar 133 minutos (2 horas y 13 minutos) de vídeo a una alta resolución. Esto también incluye tanto audio como subtítulos.

Aplicación.

Actualmente, la gran capacidad de los DVD atrae a muchas aplicaciones que necesitan almacenar un volumen grande de datos.

DVD-RLa unidad DVD-R o disco versátil digital grabable (Digital Versatile Disk Recordable), es equivalente a una unidad CD-R, sólo que en lugar de utilizarse un CD se hace uso de un DVD que permite ser grabado con facilidad aprovechando sus propiedades, como la de almacenar mayor cantidad de información sobre una superficie igual. Recordeos que los DVD en su origen fueron creados como discos de video y más tarde fueron catalogados como discos versátiles, ya que, además del video, pueden almacenar información en forma de archivos de computadora o simplemente audio digital.

DVD-RAMLa unidad de DVD-RAM (Digital Versatile Disk Random Access Memory) es una variante del CD-RW, qe presenta algunas diferencias en la forma de guardar y leer la información y especialmente en la capacidad permitida por cada disco. Debido a que puede leer y escribir información es considerada como unidad de entrada y salida.

Los discos grabados por edio de este tipo de unidades son compatibles con las demás unidades de DVD. Su capacidad de almacenamiento fue originalmente 2.6 GB por lado.

PERIFÉRICOS

Las DVD-RAM utilizan discos con varias capacs de materiales hechos de aleaciones de varios elementos que, en conjunto, permiten o impiden la relexión de un rayo láser, dependiendo de su estado de cristalización.

DVD-RW La tecnología del disco versátil digital reescribible es similar las unidades CD-RW, la cual consiste en un sistema que puede leer y escribir y resscribir información, sólo que, en este caso, se hace uno de discos de formato DVD. Su principal ventaja es la capacidad de almacenamiento, ya que con facilidad pueden guardarse varios GB en el mismo disco, mientras que en un CD-RW solamente pueden guardarse 640 MB. Entre las propiedades de una unida DVD-RW, está su compatibilidad con los demás formatos, como lo son el DVD-ROM, CD-ROM y CD-RW.

Unidades de entrada/salida para soportes ópticos Son máquinas capaces de reconocer un tipo determinado de caracteres o marcas ópticas y enviar a la computadora las codificaciones correspondientes.

El reconocimiento de caracteres ópticos (OCR (Optical Character Recognition) se basa en el principio de reflexión de la luz: el carácter a reconocer se divide en una matriz de puntos en los que aparecerá o no marcado, genera por cada punto un bit y se compara el conjunto de ellos con matrices patrones de los caracteres que hay que reconocer.

El reconocimiento de marcas ópticas es más sencillo que el de caracteres por estar éstas en determinadas posiciones fácilmente detectables por la máquina y por no necesitar comparación con patrones.

En las máquinas para el código de barras se utiliza como elemento de lectura un lápiz óptico o un haz luminoso formado por un rayo laser capaz de realizar una imagen tridimensional (imagen holográfica) que permite leer el código en cualquier posición. La figura muestra una unidad de reconocimiento del código de barras (pistola).

Con la aparición de los discos ópticos, que se están imponiendo poco a poco como elemento de almacenamiento en disco del futuro, tenemos unidades para la lectura y escritura de los mismos; éstos utilizan una técnica avanzada de grabación y lectura donde se analizan las reflexiones de determinadas longitudes de onda sobre una superficie por medio de un haz luminoso producido por un rayo láser.

4. TECLADOPANTALLA-MOUSESon unidades compuestas por una pantalla o tubo de rayos catódicos (Catodic Ray Tube-CRT) como elemento visual de salida de datos y un teclado como elemento de entrada, que permiten comunicarse entre sí a la computadora y al usuario.

PantallaLa pantalla o display consiste en un sistema de representación mediante configuraciones de puntos luminosos denominados pixels. Se denomina resolución de la pantalla al número de pixels que posee por unidad de medida. Existen pantallas de muchos tipos y con diferentes resoluciones, entre las que podemos citar la monocromática (habitual ahora para los CCTV), plasma y cristal líquido (LCD). Antiguamente las pantallas se distinguían por la

PERIFÉRICOS

tarjeta que las controlaba, que estaba relacionada directamente con su resolución (pantalla CGA, EGA, VGA, SVGA, etc.).

Las pantallas tienen una pequeña memoria local, denominada buffer de pantalla, que almacena toda la información reflejada en ella y la mantiene mientras no llegue información nueva o aparezca una orden de borrado.

Disponen, además, de un dispositivo eco (echo) por el que todos los datos que se introducen por el teclado son reflejados automáticamente en la pantalla.

Otro dispositivo, denominado enrollamiento o scroll, permite visualizar más datos de los que caben en la pantalla, eliminando la línea superior y desplazando las restantes un lugar hacia arriba, con lo que queda libre la línea inferior.

TecladoEl teclado es un dispositivo quo permite la comunicación entre el usuario y la computadora. Dispone de un conjunto de teclas agrupadas en cuatro bloques denominados alfabético, numérico, de control y teclas de función, de tal forma que pulsando cada una de ellas se transfiere su codificación a la computadora. Existen algunas teclas que actúan como desplazadores de bits y nos permiten ampliar el conjunto do caracteres y órdenes que podemos enviar a la computadora desde el teclado (mayúsculas, control, alterna, etc.) También hay que destacar que las teclas de función no tienen una designación de funciones definidas, de forma que en cada aplicación pueden ser utilizadas para lo que se requiera.

El teclado mas utilizado es cl tipo QWERTY con un conjunto de 104 teclas físicas: desde el punto de vista lógico se puede convertir en una gran variedad de teclados (teclado americano, inglés, español, etc.) a través de programas de configuración del teclado. Asimismo, el teclado lleva una memoria local denominada buffer del teclado que nos permite almacenar una serie de líneas escritas en el mismo.

En el teclado, algunas teclas corresponden a caracteres (uno o más), funciones u órdenes. Para seleccionar uno de los caracteres, puede ser necesario pulsar simultáneamente dos o mas teclas, una de ellas correspondiente al carácter (mayúsculas, minúsculas, alt, etc.). El teclado dispone de un conjunto de teclas agrupadas en 4 bloques:

Teclado principal o alfanumérico: Contiene los caracteres alfabéticos, numéricos y especiales, como en una máquina de escribir convencional, con alguno más.

Teclado numérico: Es habitual que las teclas correspondientes a los dígitos decimales, signos de operaciones básicos y punto decimal estén repetidas para facilitar al usuario la introducción de datos numéricos.

Teclas de gestión de imagen o de control: Sobre la pantalla se visualiza una marca o cursor (indicador de posición). También se suelen denominar con el nombre de teclas del cursor. El cursor indica la posición donde aparecerá el siguiente carácter que tecleemos. Las teclas de gestión de imagen permiten modificar la posición de dicho cursor en la pantalla.

Teclas de función: Normalmente distribuidas en una hilera en la parte superior del teclado. El número más usual de teclas de función es 12 (F1, F2,..., F12). Son teclas cuyas funciones están definidas por el usuario o predefinidas por una aplicación. Así, la tecla F1 tiene funciones diferentes dependiendo de la aplicación que se esté ejecutando. En la mayoría de las aplicaciones Windows, por ejemplo, al pulsar la tecla F1 se abre una ventana de ayuda.

PERIFÉRICOS

Cuando se presiona una tecla, un pequeño chip dentro de la computadora o del teclado, llamado controlador del teclado, se percata de que una tecla ha sido presionada y coloca un código en parte de su memoria, denominada memoria temporal del teclado (buffer), que indica qué tecla fue seleccionada. El controlador envía una petición de Interrupción a la CPU y cuando la CPU la acepte pasa el carácter del buffer a la CPU.

Ratón o mouse / trackball / touchpadEl ratón es un dispositivo de entrada que sirve para introducir información gráfica o seleccionar coordenadas (x,y) de una pantalla. Está formado por una pequeña caja de aristas redondeadas de forma más o menos ergonómica para su adaptación a la mano, con una o varias teclas de control en su parte superior y una bola en su parte inferior. Dispone de uno o más pulsadores con los que el usuario envía órdenes a la computadora, relacionadas con el punto seleccionado en la pantalla. Este dispositivo se maneja con una sola mano, de forma que su movimiento sobre una superficie plana, permite en ciertas aplicaciones tener un movimiento sinónimo en el cursor de la pantalla (a veces se sustituye este por una flecha, mano o cualquier otra figura similar). Los ratones detectan movimientos relativos. En la pantalla aparece un cursor que se mueve en el mismo sentido en el que se desplaza el ratón a través de una superficie, indicando el punto sobre el que se actuará.

La gran ventaja que presenta este dispositivo es la de permitir el trabajo con aquellas aplicaciones que incluyen el uso del ratón, de forma que no se desvía la vista de la pantalla.

El ratón de bolilla (o mécanico), internamente está constituido por una bola que puede girar libremente y unos rodillos perpendiculares entre sí. Cuando el ratón se desplaza sobre una superficie, la bola se mueve y hace girar los rodillos en un sentido u otro. Esta información es transmitida a través de un cable a la computadora y el programa gestor del ratón puede determinar la distancia, dirección y sentido del desplazamiento desde que se inició el último movimiento.

El mouse óptico en cambio se diferencia del de bola, en que el movimiento respecto de la alfombrilla lo capta un censor óptico, y no una bolilla. A diferencia del ratón mecánico, que puede deslizarse por cualquier superficie que permita el movimiento de su bola, en el ratón óptico el movimiento se tiene que realizar sobre una tablilla especial de material reflectante. Un LED ilumina la superficie sobre la que se arrastra el ratón. Esta luz

es reflejada sobre la superficie y es capturada por el censor CMOS. Este censor envía cada imagen a un procesador digital de señales (DSP) para que las analice.

En equipos portátiles o en situaciones en las que hay poco espacio para desplazar el ratón suelen utilizarse paneles táctiles (tapete táctil o alfombrilla táctil en castellano, touchpad o trackpad en inglés).

El touchpad, trackpad, es un dispositivo táctil de entrada que permite controlar un cursor o facilitar la navegación a través de un menú o de cualquier interfaz gráfica.

La mayoría de los touchpads se sitúan generalmente en la parte inferior de los teclados de los equipos portátiles y toman la función de los ratones de los ordenadores de mesa. Son generalmente de forma rectangular y acompañados de 1, 2 o más botones que representan los botones de un ratón.

PERIFÉRICOS

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Touchpad.jpg?uselang=es

La posición del dedo se calcula con precisión basándose en las variaciones de la capacidad mutua en varios puntos hasta determinar el centro de la superficie de contacto. La resolución de este sistema es de hasta 1/40 mm. Además se puede medir también la presión que se hace con el dedo. No se pueden usar lápices u otros materiales no conductores como punteros. Es muy resistente al entorno, soporta perfectamente polvo, humedad, electricidad estática, etc. Además es ligero, fino y puede ser flexible o transparente.

Anteriormente se utilizaban ratones

estacionarios (trackball), que eran ratones que se adosaban a un lado d la computadora portátil y se usaban con la bola hacia arriba, de forma que ésta se desplaza con el dedo pulgar y no haciéndola rodar por una superficie. Se siguen comercializando pero no son tan populares en la actualidad.

Algunos trackball se ubicaban en medio del teclado pero solo proveían funciones de apuntador.

Si bien desde sus comienzos se conectaron mediante cable (PS/2, USB actualmente), los ratones inalámbricos están cada vez más difundidos.

5. IMPRESORAS Las impresoras son unidades de salida de datos soportados en papel. Permiten la obtención de listados impresos tanto de archivos como de resultados de los procesos, de forma legible por las personas. Existen modelos de impresoras que, además, graban sobre una pequeña banda magnética todo lo que escriben, de manera que la información puede ser recuperada por la impresora para su envío a la computadora.

Existen multitud de tipos y modelos. Se clasifican por el modo de impresión de los caracteres (impresoras con o sin impacto) y por el número de caracteres que pueden escribir simultáneamente (impresoras de caracteres, líneas o páginas).

Clasificación por el modo de impresión

Impresoras con impacto Las impresoras con impacto son aquellas que para conseguir la impresión de los caracteres sobre el papel precisan golpear contra éste un carácter preformado en relieve o configurado por una cabeza de escritura.

La ventaja de este tipo de impresoras es que tienen la posibilidad de hacer copias simultáneas (con la escritura de un solo documento pueden obtenerse varias copias del mismo). Como desventaja puede considerarse el ruido producido por el golpe.

Las impresoras con impacto más comúnmente utilizadas son las siguientes:

Impresora de matriz de puntos Consta de una cabeza de impresión en la que, por medio de unos electroimanes que llevan en

PERIFÉRICOS

su interior unos punzones, se configura el carácter a imprimir. Existen muchos tipos de cabeza de matriz de puntos con distintas cantidades de punzones. Incluso se presentan impresoras con más de una cabeza de matriz de puntos. Este tipo de impresoras pertenecen al grupo de impresoras de caracteres si tienen una sola cabeza y al de impresoras de líneas si poseen más de una cabeza de impresión. Las velocidades que se obtienen oscilan entre los 80 y 400 caracteres por segundo (cps). La Figura 4.28 nos muestra el esquema de mecanismo de impresión con matriz de puntos.

Impresora de cadena Esta impresora consta de un tren de caracteres en forma de cadena en el que aparecen preformados en relieve uno o más juegos de caracteres. Tiene, además, un martillo por cada carácter o posición a imprimir en una línea. Su funcionamiento se basa en el siguiente proceso: el tren gira continuamente a gran velocidad y cada martillo golpea sobre el papel a través de un calco al pasar por delante el carácter a imprimir. Se trata de una impresora de líneas donde se puede escribir mas de una

línea por cada vuelta completa de la cadena. Las velocidades que se consiguen giran en torno a las 2 400 lpm, que equivalen a 306 800 cpm o 5 113 cps aproximadamente.. La Figura 4.29 nos muestra un esquema del mecanismo de impresión con cadena.

Impresora de banda Es similar a la anterior, con la única diferencia de que en lugar de llevar un tren de caracteres en forma de cadena, lleva una banda de menor resistencia en la que aparecen preformados uno o más juegos de caracteres. La banda es intercambiable y permite seleccionar el tipo de letra deseado. También pertenece al grupo de impresoras de líneas y se consiguen velocidades de 1 600 lpm equivalentes a 211 200 cpm o 3 520 cps. La Figura 4.30 nos muestra esquemáticamente el mecanismo de impresión con banda.

Impresoras sin impactoLas impresoras sin impacto surgen de la necesidad de conseguir mayores velocidades que las anteriores, eliminando los movimientos mecánicos y el impacto. Al mismo tiempo tratan de reducir el ruido que producen en la impresion. En este caso no pueden obtenerse copias simultaneas al no existir golpeo.

Estas impresoras emplean técnicas basadas en fenómenos térmicos, electrostáticos y químicos, así como la utilización de tinta líquida y el rayo láser. Las impresoras de este tipo más extendidas son las siguientes:

Impresora térmicaEsta impresora es similar a la de matriz de puntos, con la diferencia de que los punzones, en este caso, no golpean el papel sino que lo calientan. El papel utilizado para la impresión es sensible al calor, se colorea al calentarse. Su funcionamiento se basa en el calentamiento de los punzones al tiempo que la cabeza tiene un

PERIFÉRICOS

movimiento de oscilación circular que recorre todo el espacio de cada carácter. El gran inconveniente de estas impresoras es el precio del papel sensible al calor. Existen impresoras térmicas de líneas y de caracteres, dependiendo de la forma y cantidad de sus cabezas. La velocidad de esas impresoras esta alrededor de los 2 000 cps. En la figura 4.31 puede verse un esquema del mecanismo de impresión térmica.

Impresora electrostática Esta impresora realiza la impresión mediante descarga eléctrica en determinados puntos que conforman el carácter deseado sobre un papel especial que se oscurece con dicha descarga al quemarse. Esta técnica se utiliza para realizar gráficos sobre papel a gran velocidad. Se trata de una impresora que puede ser de líneas o caracteres y su velocidad de impresión puede llegar hasta las 20 000 lpm equivalentes a 2 640 000 cpm o 44 000 cps. En la figura 4.32 podemos ver un esquema del mecanismo de impresión electrostática.

Impresora láser La impresora láser utiliza un mecanismo de impresión xerográfico con una fuente de luz producida por un rayo laser. Este carga eléctricamente una superficie fotoconductora a la que se adhiere un polvo especial (toner) que al fundirse por la aplicación de calor forma los caracteres deseados. Actualmente este tipo de impresoras han irrumpido fuertemente en el mercado debido a su relación Calidad/precio. Pertenecen al grupo de impresoras de páginas y se consiguen velocidades de hasta 20 000 lpm, que equivalen a 2 640 000 cpm o 44 000 cps. En impresoras pequeñas se mide la velocidad en páginas por minutos y son velocidades muy típicas las que oscilan entre 6 y 12 ppm. En estas impresoras el tipo de letra puede venir definido en la misma o ser configurado por programa, de tal forma que admiten una gran variedad de tipos y tamaños.

Impresora de chorro de tinta Esta impresora utiliza tinta líquida que sale por una boquilla en forma de gotitas. La tinta se carga eléctricamente y está guiada hacia el papel por medio de placas de desviación, para formar el carácter deseado. La Calidad de la impresión es muy buena debido al gran número de gotitas que forman cada carácter y al complejo dispositivo de recogida de gotitas restantes que posee. En este caso, el tipo de letra también puede Ser controlado por programa. Estas impresoras se consideran de páginas y son las más rápidas. Se consiguen Å velocidades de basta 40 000 lpm o, lo que es igual. 5 280 000 cpm o 88 000 cps.

Clasificación por el modo de transferencia Aunque ya hemos comentado a que grupo pertenece cada tipo de impresora según su mecanismo de impresión, vamos a definir estos grupos según la forma de la escritura.

Las impresoras, según escriban carácter a carácter, línea a línea o página a página, se clasifican en los siguientes grupos:

Impresoras de caracteres Realizan la impresión carácter a carácter de forma secuencial con un funcionamiento similar al de las máquinas de escribir clásicas. En ellas, para aumentar la velocidad de impresión, el dispositivo móvil es la cabeza de impresión, en lugar del carro que contiene el papel, como ocurre en algunas máquinas de escribir, además escriben una línea desplazando la cabeza de escritura de izquierda a derecha y la siguiente de derecha a izquierda, con lo que se ahorra el tiempo de retorno del carro o la cabeza.

Es una impresora de caracteres la de matriz de puntos de una sola Cabeza, etc. Por lo general son considerados dispositivos lentos de salida, que consiguen velocidades de hasta 600 cps.

PERIFÉRICOS

Impresoras de líneas Realizan la impresión línea a línea, de forma que, seleccionando previamente los caracteres que Se han de imprimir en una línea, con un solo golpe del Correspondiente banco de martillos se imprimen casi simultáneamente todos los caracteres de la misma.

Impresoras de este tipo son: la de Cadena, banda, matriz de puntos de 132 cabezas, etc. Son impresoras consideradas rápidas, consiguiéndose velocidades de hasta 2 400 lpm o 5113 cps aproximadamente.

Impresoras de páginasImprimen una página simultáneamente, es decir, componen por sectores una página y la

imprimen a un tiempo; son las impresoras más rápidas. En este grupo la más significativa es la impresora láser. También pertenecen a el las impresoras de chorro de tinta. Como ya hemos visto se consiguen velocidades de 88000 cps que son aproximadamente 570 ppm y unas 10 pps (páginas por segundo). Estas impresoras de alta velocidad tienen un gran tamaño, compuesto, además de la propia

impresora, por un complejo dispositivo de recogida del papel impreso.

6. PERIFÉRICOS DE COMUNICACIÓN

Su función es permitir o facilitar la interacción entre dos o más computadoras, o entre una computadora y otro periférico externo a la computadora. Entre ellos se encuentran los siguientes: módem, tarjeta de red, repetidor, conmutador, enrutador, tarjeta inalámbrica, tarjeta Bluetooth, entre otros, de los cuales explicaremos sólo algunos.

Los distintos tipos de redes pueden conectarse usando dispositivos de conexión. La interconexión de redes hace posible la comunicación entre locaciones distantes. Los dispositivos de conexión pueden dividirse en cuatro grandes tipos: repetidores, puentes (y conmutadores), enrutadores y gateways. Los repetidores y los puentes por lo general conectan dispositivos en una red. Los enrutadores y gateways lo hacen entre conjuntos de redes.

Repetidor (hub)

Un repetidor es un dispositivo electrónico que regenera los datos. Extiende la longitud física de una red. Conforme se transmite una señal, ésta puede perder fuerza y un receptor puede interpretar una señal débil erróneamente. Un repetidor puede regenerar una señal y enviarla al resto de la red.

Simplemente amplifican la señal, regeneran cada señal que reciben. Los repetidores, cuyo uso se volvió generalizado cuando la topología de bus era la dominante, con frecuencia conectaban dos buses para ampliar la longitud de la red.

Puente (bridge)

Cuando una red utiliza una topología de bus, todas las estaciones comparten el medio. En otras palabras, cuando una estación envía un bloque de datos, esta estación ocupa el bus común y ninguna otra estación tiene permitido enviar un bloque de datos (si lo hace, los dos bloques colisionan). Esto implica una disminución en el rendimiento. Las estaciones necesitan esperar a que se libere el bus. Esto es similar a un aeropuerto que sólo tiene una pista de aterrizaje; cuando un avión utiliza la pista, otro avión listo para despegar debe esperar.

Un puente es un controlador de tráfico. Puede dividir un bus grande en segmentos más pequeños de manera que cada segmento sea independiente respecto al tráfico. Un puente instalado entre dos segmentos puede pasar o bloquear el paso de bloques de datos con base en la dirección de destino que tengan los mismos. Si se origina un bloque de datos en un segmento y la dirección de destino está en el mismo segmento, no hay razón para que el

PERIFÉRICOS

bloque pase el puente y viaje por otros segmentos. El puente utiliza una tabla para decidir si el bloque debe reenviarse a otro segmento. Con un puente, dos o más pares de estaciones pueden comunicarse al mismo tiempo.

Además de sus deberes de control de tráfico, un puente también funciona como un repetidor al regenerar el bloque de datos.

Conmutador (switch)

En años recientes, la necesidad de un mejor rendimiento ha conducido al diseño de un nuevo dispositivo llamado conmutador de segunda capa, el cual es simplemente un puente sofisticado con varias interfaces. Por ejemplo, una red con 20 estaciones puede dividirse en cuatro segmentos usando un puente de cuatro interfaces. O la misma red puede dividirse en 20 segmentos (con una estación por segmento) usando un conmutador de 20 interfaces. En este caso, un conmutador aumenta el rendimiento; una estación que necesita enviar un bloque de datos los envía directamente al conmutador. Los medios no se comparten; cada estación se conecta directamente al conmutador.

Enrutador (Router)

Los enrutadores son dispositivos que conectan redes LAN (locales), MAN (metropolitanas) y WAN (de área amplia.

En tanto que un puente puede conectar dos segmentos de un LAN o dos LAN pertenecientes a la misma organización, un enrutador puede conectar dos redes independientes: una LAN a una WAN, una LAN a una MAN, una WAN a otra WAN, y así sucesivamente. El resultado es un conjunto de redes interconectadas (o interred). Internet, que conecta al mundo entero, es un ejemplo de un conjunto de redes interconectadas por medio de enrutadores.

Gateway

Comúnmente, una gateway es un dispositivo de conexión que se desempeña como convertidor de protocolo. Permite conectar entre sí dos redes, cada una con un conjunto diferente de protocolos. Por lo general, una gateWay es una computadora instalada con el software necesario. La gateway entiende los protocolos usados por cada red conectada y por tanto es capaz de traducir de uno a otro.

7. OTRAS UNIDADES DE ENTRADA/SALIDA Se engloban en este apartado unidades que en la actualidad se utilizan como de entrada/ salida en las computadoras, y por su naturaleza no pueden incluirse en los grupos anteriores debido a que la misión que desempeñan no es el almacenamiento ni la entrada/salida que generalmente se denomina estándar en el sistema informático, como son la entrada por teclado o la salida a través de pantalla o impresora.

Existen muchas otras unidades, desde cámaras digitales, webcams, altavoces (parlantes), micrófonos, headsets, controles remotos (que no desarrollaremos) y los que se mencionan y describen a continuación.

Trazadores gráficos o plottersLos trazadores gráficos o plotters son dispositivos capaces de realizar, como salida de un proceso, un gráfico o dibujo. La impresión puede hacerse de tal forma que el trazo puede tener uno o varios grosores y en uno O `varios colores, utilizando como elementos de escritura las plumas de dibujo o la técnica del chorro de tinta.

Existen multitud de modelos de distintas características capaces de realizar dibujos, desde los formatos más pequeños (DIN

PERIFÉRICOS

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A6) hasta formatos industriales de gran tamaño (DIN A0), pasando por los formatos típicos y habituales (DIN A4 y A3).

Mesas yTableros (tabletas) digitalizadores Una tableta digitalizadora o tableta gráfica es un periférico que permite al usuario introducir gráficos o dibujos a mano, tal como lo haría con lápiz y papel. También permite apuntar y señalar los objetos que se encuentran en la pantalla. Consiste en una superficie plana sobre la que el usuario puede dibujar una imagen utilizando el estilete (lapicero) que viene junto a la tableta. La imagen no aparece en la tableta sino que se muestra en la pantalla de la computadora. Algunas tabletas digitalizadoras están diseñadas para ser utilizadas reemplazando al ratón como el dispositivo apuntador principal.

Las mesas son similares pero son de mayor tamaño y pueden contener una base con un sistema de elevación electromecánico y un sistema de rotación. Viene con las barras de soporte del tablero digitalizador. Puede incorporar dispositivos señaladores de precisión de hasta de 16 botones (de cable y/o inalámbrico) y un conector serial RS-23 o usb. Se utilizan en

Ingeniería, Arquitectura, Agrimensura, Cad, Sistemas de Información Geográfica, Industria de la moda (Digitalización de Patrones), Arte (con el lápiz inálambrico de 512 niveles de presión funciona como un gran tablero de ilustración con aplicaciones como Photoshop, Corel Painter, SketchBook, etc), Educación (Se proyecta con video beam sobre el área activa y con el lápiz inalambrico,no incluido, es posible utilizarlo como tablero inteligente de 60 pulgadas, añadiendo total interactividad en el aula de clase), diseño y digitalización de empaques, muebles y cualquier proyecto que requiera una gran superficie de digitalización.

Antiguamente incluían una serie de gráficos y órdenes estándar que permitían, mediante un pequeño lápiz o punzón, ir seleccionando figuras, órdenes de resolución, ampliación, etc., con las cuales puede realizarse un diseño que permanecerá en memoria externa para su posterior tratamiento. Una de las utilidades más importantes de estos dispositivos era su empleo para aplicaciones CAD (Computer Aided Design) de diseño asistido por computadora.

Tableros pasivos

Los tableros pasivos, hacen uso de inducción electromagnética, donde la malla de alambres horizontal y vertical de la tableta operan tanto transmitiendo la señal como recibiéndola. Este cambio se efectúa aproximadamente cada 20 microsegundos. La tableta digitalizadora genera una señal electromagnética, que es recibida por el circuito resonante que se encuentra en el lápiz. Cuando la tableta cambia a modo de recepción, lee la señal generada por el lapicero. Esta tecnología está patentada por la empresa Wacom, que no permite que los competidores la utilicen.

Tableros activos

PERIFÉRICOS

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d4/Wacom_graphics_tablet_and_pen.png

Los tableros activos se diferencian de las anteriores en que el estilete contiene una batería o pila en su interior que genera y transmite la señal a la tableta. Por lo tanto son más grandes y pesan más que los anteriores. Por otra parte, eliminando la necesidad de alimentar al lápiz, la tableta puede escuchar la señal del lápiz constantemente, sin tener que alternar entre modo de recepción y transmisión constantemente, lo que conlleva un menor jitter.

Para las dos tecnologías, la tableta puede usar la señal recibida para determinar la distancia del estilete a la superficie de la tableta, el ángulo desde la vertical en que está posicionado el estilete, la presión, etc.

Comparándolo con las pantallas táctiles, una tableta digitalizadora ofrece mayor precisión, la habilidad para seguir un objeto que no está tocando físicamente la superficie de la tableta. Las tableros digitalizadoras por el contrario son más caras y únicamente se pueden usar con el estilete u otros accesorios que funcionan con un modelo concreto de la tableta digitalizadora.

Pantallas táctiles Parientes de las mesas y tableros digitalizadores son las pantallas táctiles. Una pantalla tactil es una unidad de entrada/Salida similar a una pantalla convencional en la que se ha incluido un dispositivo capaz de reconocer la zona de la misma donde se ha realizado un pequeño contacto con el dedo. En general, se utiliza para presentar información o realizar operaciones mediante un grupo de opciones localizadas en zonas a lo largo de la pantalla, de forma que una de ellas puede ser reconocida por contacto.

En la figura podemos ver una pantalla táctil con una serie de opciones entre las que se selecciona una.

Lápiz ópticoRelacionado con los estiletes de las mesas y tableros digitalizadores, encontramos a los lápices ópticos. El lápiz óptico es un dispositivo de entrada de datos a la computadora que se utiliza por ligeros contactos sobre la propia pantalla. El funcionamiento esencial de un lápiz óptico se basa en la detección de luminosidades en la pantalla. El lápiz detecta el cambio de brillo en el punto donde está pulsando y envía una interrupción al ordenador, que determina la posición en que está este. Algunas tarjetas gráficas antiguas, como algunas CGA o EGA, disponían de entradas para lápices ópticos.

Es una tecnología muy antigua, que se usó por primera vez en el ordenador Lincoln TX-0 en el MIT. Debido al método que usan para detectar el punto donde pulsamos en la pantalla funcionan solamente con monitores CRT y no LCD. Se basan en el modo en que un monitor CRT dibuja la imagen en pantalla, con un haz de electrones que va actualizando cada punto de modo secuencial.

El hecho de que necesiten conectarse al ordenador mediante un cable los hace algo incómodos de usar y prácticamente han desaparecido, quedando solo un fabricante importante que se dedique a este mercado.

Primos hermanos de los lápices ópticos son las pistolas ópticas, utilizadas desde mucho antes, aunque popularizadas con algunos videojuegos.

Físicamente tiene la forma de una pluma o lápiz, de uno de cuyos extremos sale un cable que se conecta al monitor. El otro extremo tiene una abertura por la que puede pasar la radiación luminosa de la pantalla. El lápiz contiene un pulsador, transmitiéndose información hacia el monitor únicamente en el caso de estar presionado.

PERIFÉRICOS

Sensores analógicosLos sensores analógicos son dispositivos capaces de detectar magnitudes físicas e introducirlas como datos de entrada en una computadora de forma directa o por medio de un convertidor analógico/digital. Asimismo, pueden extraer datos de una computadora haciendo que estos sean exteriorizados por medio de algún fenómeno analógico, normalmente utilizando un convertidor digital/analógico.

La mayor parte de las variables físicas de la naturaleza (temperatura, luminosidad, etc.) son señales o funciones que varían continuamente con el tiempo. Estas señales, con sensores o detectores, pueden convertirse en señales eléctricas analógicas. Existen sensores específicos para cada magnitud (temperatura, presión, luminosidad, humedad, humo, sonido, sensores de señales fisiológicas, etc.). Una vez convertida la señal original en señal eléctrica, es necesario transformarla en datos aptos para ser tratados por la computadora (datos binarios). Esto se hace con unos circuitos electrónicos específicos denominados conversores analógico/digital (conversores A/D).

Terminales punto de venta Los terminales punto de venta son unidades de entrada/salida especiales para aplicaciones muy concretas de tipo comercial. Constan por lo general de un teclado de características que dependen de la aplicación de que se trate, una impresora alimentada generalmente con papel pre impreso y continuo, y una caja para monedas y billetes controlada por el propio teclado. Funcionan por medio de un paquete de software realizado a medida, y sus funciones pueden ser las siguientes: búsqueda y actualización automática de precios, gestión de compras de clientes con un pago en metálico o con tarjetas de crédito, impresión de factura o tique de venta, reconocimiento del Código de barras de los productos, etc.

En la actualidad han sustituido definitivamente a las clásicas cajas registradoras de los comercios, aumentando sensiblemente el control y efectividad de su gestión.

La figura nos muestra un terminal punto de venta donde pueden apreciarse el teclado, la pantalla del vendedor, el display para el cliente, la impresora del tique, el lector de código de barras y la caja para monedas y billetes.

Terminales para Operaciones financieras (ATM)Los terminales para operaciones financieras, en ocasiones denominados cajeros automáticos, son unidades conectadas a una computadora central de una entidad financiera para la realización de operaciones de los clientes con la mencionada entidad. Existen terminales diferentes del cajero automático que se engloban en este grupo, como el terminal bancario en casa.

Normalmente llevan un control de presencia del cliente basado en el uso de tarjetas de crédito con clave de acceso que permiten la utilización del terminal para la realización de las mencionadas operaciones. LafFigura nos muestra un cajero automático.

PERIFÉRICOS

Scanners Un Scanner es una unidad de entrada de datos cuya misión es la de digitalizar gráficos, textos, fotografías, etc., para su posterior proceso mediante una computadora. Hoy día está adquiriendo mucho auge en el manejo de imágenes y sonido con una computadora en los que se denominan entornos multimedia, y, por tanto, se esta utilizando mucho este tipo de dispositivos. Los modelos más utilizados son pequeños equipos capaces de capturar una imagen relativamente pequeña entre el formato DIN A6 y DIN A5. También se están implantando en el mercado equipos que pueden digitalizar imágenes mayores.

La figura nos muestra una pareja de Scanners para la Captura de pequeñas y medianas imágenes.

RobotsLos robots son unidades de Salida y, a veces, también de entrada, a través de Sensores que disponen de un complemento mecánico capaz de realizar acciones físicas (movimientos) a partir de las órdenes que le da la computadora.

La robótica es en la actualidad uno de los campos más desarrollados en la ciencia de las computadoras; está en la industria, en la investigación, en la realización de trabajos peligrosos, etc.

La figura muestra un brazo robot realizando un trabajo de soldadura.

Generadores y reconocedores de voz Los generadores de voz son dispositivos capaces de dar una salida audible por el hombre, mediante un sintetizador de voz. En la actualidad existen modelos de unidades de este tipo que, combinadas con una unidad de reconocimiento óptico, permiten la lectura (a través de la voz) de libros a personas invidentes.

En entornos multimedia aparecen computadoras con una gran variedad de dispositivos capaces de manejar todo tipo de sonidos y voz. La Figura 4.46 nos muestra una computadora personal preparada para este tipo de entornos.

Pantallas o displays especiales Por ultimo, haremos mención de una gama variada de dispositivos o unidades de salida de datos de un proceso cuya intención es la difusión masiva de los mismos. Entre ellos podemos citar los siguientes: pantallas o monitores gigantes, displays gigantes, pantallas de cristal líquido transparente para la realización de presentaciones o para la docencia utilizando como pizarra una salida de computadora, etc.

PERIFÉRICOS

La figura nos muestra una pantalla de cristal líquido para la realización de presentaciones.

Lectora de tarjetas perforadas Las tarjetas perforadas fueron, hasta finales de los años setenta, el soporte de información que más se utilize. La tarjeta perforada es una cartulina dura, rectangular, en la que la información se representa con caracteres grabados por medio de perforaciones que realizan máquinas auxiliares denominadas perforadoras. Las tarjetas que se van a leer se depositan en las unidades lectoras de tarjetas (ver Figura 4.2) y pasan secuencialmente por un dispositivo de lectura que convierte la presencia o ausencia de perforación en un impulso eléctrico.

Memorias flashVarias compañías dedicadas a la computación especializadas en hardware han introducido al mercado hoy en día, el drive de memoria flash USB como parte de su línea de productos digitales. Se trata de un almacenamineto portátil, rápido y seguro y vienen en distintas capacidades. Es plug & play y no mide más de 7 cm, siendo reconocidos por la mayoría de los sistemas como una unidad de disco.

Sistemas de RFID

Los sistemas RFID están formados por una etiqueta (etiqueta RFID) que se adhiere a un objeto (bien de inventario, tarjeta), una antena receptora y un lector que codifica y transfiere los datos a un equipo de computación en forma sincrónica o asincrónica. La etiqueta RFID contiene los datos de identificación del objeto y opcionalmente otros datos acerca de su estado u otros generados durante su tránsito o historia que almacena en una memoria interna. En algunos casos la etiqueta simplemente puede ser leída, y en otros casos, es ella quien transmite una señal con los datos contenidos en su memoria. Esto dependerá del tag (dispositivo electrónico) que contenga. En el primer caso, el lector emite una señal hacia la etiqueta y en el segudo, el receptor capta la señal emitida por la tarjeta, pero en ambos se produce una la decodificación de los datos (y codificación a formato digital si correspondiera) y el envío hacia el sistema de procesamiento de datos.

Tipos de etiquetas

Las etiquetas pueden ser activas o pasivas. Las pasivas no poseen alimentación eléctrica. La señal que les llega de los lectores induce una corriente eléctrica pequeña y suficiente para operar su circuito integrado CMOS, de forma que puede generar y transmitir una respuesta. A diferencia de las pasivas, las activas poseen su propia fuente autónoma de energía, que utilizan para dar corriente a sus circuitos integrados y propagar su señal al lector. Estas son mucho más fiables (tienen menos errores) que las pasivas debido a su capacidad de establecer sesiones con el lector. Gracias a su fuente de energía son capaces de transmitir señales más potentes que las de las pasivas, lo que les lleva a ser más eficientes en entornos dificultosos para la radiofrecuencia como el agua (incluyendo humanos y ganado, formados en su mayoría por agua), metal (contenedores, vehículos). También son efectivas a distancias mayores pudiendo generar respuestas claras a partir de recepciones débiles. Como es de esperarse suelen ser más grandes y más caros, y su vida útil es en general mucho más corta. También hay etiquetas semipasivas que También poseen una fuente de alimentación propia, aunque en este caso se utiliza principalmente para alimentar el microchip y no para transmitir una señal.

PERIFÉRICOS

Componentes

Un sistema RFID consta de los siguientes componentes:

Etiqueta RFID o transpondedor Antena Transceptor (lector) Subsistema de procesamientos de datos

Etiqueta RFID o transpondedor: compuesta por una antena, un transductor radio y un material encapsulado o chip. El propósito de la antena es permitirle al chip, el cual contiene la información, transmitir la información de identificación de la etiqueta. Existen varios tipos de etiquetas. El chip posee una memoria interna con una capacidad que depende del modelo y varía de una decena a millares de bytes. Existen varios tipos de memoria:

o Sólo lectura: el código de identificación que contiene es único y es personalizado durante la fabricación de la etiqueta.

o De lectura y escritura: la información de identificación puede ser modificada por el lector.

o Anticolisión. Se trata de etiquetas especiales que permiten que un lector identifique varias al mismo tiempo (habitualmente las etiquetas deben entrar una a una en la zona de cobertura del lector). Colisión es un concepto relacionado con la concurrencia de varias señales a una misma ubicación que puede resultar en la pérdida de datos o demoras importantes. En Informática, este concepto aplica a redes principalmente. En el caso de sistemas RFID está relacionado por los errores producidos al recibir el lector una multitud de señales simultáneas (colisión).

Lector de RFID o transceptor: compuesto por una antena, un transceptor y un decodificador. El lector envía periódicamente señales para ver si hay alguna etiqueta en sus inmediaciones. Cuando capta una señal de una etiqueta (la cual contiene la información de identificación de esta), extrae la información y se la pasa al subsistema de procesamiento de datos. Estos lectores pueden ser fijos (por ejemplo en el caso de torres dispuestas regularmente en un depósito, o en el caso de los lectores de peaje) o portátiles (al estilo de "pistolas" que se acercan al objeto para su lectura)

Subsistema de procesamiento de datos o Middleware RFID: El RFID Middleware es la plataforma de software existente entre los lectores de tags y los sistemas de gestión empresariales para trabajar, gobernar y enviar los datos captados por el hardware RFID. Se encarga de la gestión de los eventos generados por un sistema RFID. Ttrabaja en un extremo de la red y mueve los datos en el mismo punto de las transacciones. Sus funciones básicas son la monitorización, la gestión de los datos y de los dispositivos, extrae los datos del lector, los filtra, agrega la información y los dirige al sistema de gestión (que puede ser un ERP o cualquier tipo de aplicación vertical como los sistemas de producción, de inventarios, etc.)

FrecuenciasLos sistemas RFID se clasifican dependiendo del rango de frecuencias que usan. Existen cuatro tipos de sistemas: de frecuencia baja (entre 125 ó 134,2 kilohercios); de alta frecuencia (13,56 megahercios); UHF o de frecuencia ultraelevada (868 a 956 megahercios); y de microondas (2,45 gigahercios). Al 2012 no hay ninguna corporación pública global que gobierne las frecuencias usadas para RFID, por lo que cada país puede fijar sus propias normas.

AplicacionesSi bien las etiquetas RFID se difundieron por su uso en el ámbito empresario, hoy están presentes en cada vez más objetos de la vida cotidiana.

PERIFÉRICOS

Las etiquetas RFID de UHF se utilizan comúnmente para aplicaciones logísticas en traslados dentro, hacia y desde un depósito, trazabilidad del ganado, o para control de neumáticos (recambio, para evitar robos), seguridad de medicamentos especiales en hospitales (bajo estricto control medico y alto costo), control de stocks en distintos tipos de industrias. Se utiliza también para el rastreo de vehículos de alta gama o de flotas de vehículos de empresa. También se utiliza para el control de peajes electrónicos en diversas partes del mundo, entre ellos Argentina. Son utilizados asimismo en la implementación de dinero electrónico (por ejemplo, las tarjetas Subtecard y Sube en Argentina). Su uso está cada vez más difundido en una creciente gama de aplicaciones de la vida cotidiana.

Ejemplo de etiqueta RFID para control de productos en un supermercado.Estas etiquetas son autoadhesivas y se caracterizan por su flexibilidad, su "delgadez", la capacidad de poder ser impresas con código humanamente legible en su cara frontal y las capacidades de memoria que dependerán del circuito integrado que lleve incorporado.

Las etiquetas RFID de consumo masivo son pasivas y se componen de las siguientes capas:

Papel frontal, que es el papel dónde se imprime información y hace de protección del circuito integrado. La impresión puede realizarse tanto en imprenta como con máquinas impresoras de etiquetas y que a la vez puedan grabar información en el circuito integrado.

Adhesivo, que une el tag o inlay con el papel. Normalmente es el mismo adhesivo que ya viene directamente del fabricante de papel.

Circuito integrado RFID, dónde está miniaturizado el circuito, se almacena la información en una memoria no volátil y que es capaz de alimentarse de la energía que proviene de una onda electromagnética.

Bumps del circuito integrado RFID, que son los soportes del circuito integrado y que normalmente están fabricados en oro. Deben tener una gran resistencia a la presión y una gran conductividad.

Antena impresa, que es la capa de material conductivo capaz de captar las ondas electromagnéticas a unas frecuencias determinadas y transformar la energía de la onda en corriente eléctrica para alimentar el circuito integrado.

Capa dieléctrica, de unas 50 micras de grosor, normalmente de tereftalato de polietileno (PET) o papel y que sirve para dar consistencia a la antena y a la unión de la antena con el circuito integrado.

Adhesivo para fijar el circuito integrado, que debe ser conductivo y que es una de las claves para un buen contacto entre el circuito integrado y la antena impresa.

Adhesivo final, para adherir la etiqueta a su destino y que tiene las mismas características que los adhesivos de los papeles comerciales.

Todo el conglomerado de capas arriba expuesto viene sobre un papel de soporte siliconado que permite dispensar cada una de las etiquetas a discreción o en maquinaria de aplicación automática. Existen otras composiciones posibles de capas para etiquetas RFID y dependen de si los inlays insertados vienen con un componente llamado strap. No obstante, su composición es muy similar y su implicaciones en el comportamiento una vez aplicadas no tiene relevancia para el usuario.

Impresión de etiquetasLas etiquetas se imprimen con impresoras RFID. Las impresoras / codificadores RFID pueden leer, escribir e imprimir etiquetas inteligentes. Las etiquetas inteligentes son leídas, escritas y verificadas dentro de la impresora antes de proceder a la impresión utilizando el lector RFID que se ha instalado dentro a tal efecto. Cuando se observa alguna falla en la etiqueta, las impresoras marcarán la etiqueta (por lo general, imprimen una etiqueta con la palabra “NULO”) avanzando a la siguiente etiqueta, asegurando una extrema confiabilidad en aplicaciones criticas.

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http://commons.wikimedia.org/wiki/File:EPC-RFID-TAG.svg?uselang=es

http://img.directindustry.es/images_di/photo-g/impresora-grabador-de-etiquetas-rfid-466397.jpg

Estas impresoras son capaces de codificar chips RFID incorporados a las etiquetas. La impresora comprueba el chip, lo graba, verifica que la información es correcta e imprime en la etiqueta los datos y códigos de barras que puedan ser leídos por humanos.

Antenas

Lectores de proximidad

Ejemplos de lectores de control de acceso

CodificaciónLa información que contienen y sus operaciones pueden seguir dos protocolos: AVI y EPC. El primero, refiere a la identificación automática de vehículos, es un sistema utilizado principalmente en lo que refiere a autopistas y el EPC (código electrónico de producto) tecnología que es comúnmente considerada la evolución del código de barras que utiliza RFID. El EPC es un código compuesto por números que identifican el producto, la versión, el fabricante, número de serie y además un grupo de cifras que identifican el artículo particular. La diferencia con el código de barras radica en que estos tags pueden ser leídos a distancia, en movimiento, inclusive el lector puede identificar todos los datos de productos que están en un carro de compras sin necesidad de pasarlos uno por uno.

8. CONTROLADORES

Comunicación con los periféricosLos periféricos son las unidades de las que dispone un ordenador para comunicarse con el exterior. El principal problema que plantea esta comunicación consiste en la conexión de los periféricos con la CPU debido a que las características de los dispositivos de E/S suelen diferir notablemente de las del procesador (velocidad de transmisión - AB, longitud de palabra, códigos y niveles electrónicos para representar los datos, etc.). Para hacer compatibles estas características entre periféricos y CPU, se usan los denominados controladores de periféricos (circuitos de interfaz). Cada periférico necesita su propio controlador para comunicarse con la CPU (ver Figura 4.1). El controlador está formado por un conjunto de circuitos de adaptación y se encarga de la transferencia de datos entre la CPU y el periférico, recibiendo señales de control de la UC y generando señales de estado para la CPU y señales de control para el periférico. La transferencia de información se realiza físicamente a través de puertos de E/S, que son registros que se conectan directamente a uno de los buses de la computadora. Cada punto tiene asociada una dirección o código, de

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forma que el procesador ve al periférico como un puerto o un conjunto de puertos. La siguiente figura es una modelización de la comunicación entre los periféricos y la UCP (CPU).

Objetivos de un controladorLos objetivos de un controlador son los siguientes:

• Selección o direccionamiento del periférico. La CPU sitúa en el bus de direcciones la dirección del puerto con el que quiere comunicarse. Sólo un puerto debe estar conectado eléctricamente al bus de datos en un momento concreto. El controlador identifica si la dirección del bus de direcciones se corresponde con su código para dar paso al intercambio de información.

• Almacenamiento temporal. El controlador dispone de uno o varios puertos de datos para almacenar temporalmente los datos a transferir.

• Sincronización. La velocidad a la que opera la CPU es muy superior a la de un periférico. El controlador sincroniza el flujo de información para que no se den problemas de pérdida de datos a través del envío y recepción de señales de control y de estado.

• Control del periférico. La CPU debe ser capaz de interrogar al controlador para conocer su estado o enviar órdenes.

• Conversión de datos. Consiste en la adaptación de las características eléctricas y lógicas de las señales empleadas por el dispositivo de E/S y el bus.

• Detección de errores. Las transferencias de datos son operaciones sensibles a error. En el controlador se realizan funciones como inclusión / detección de paridad.

• Gestión de transmisión de bloques de información. Existen periféricos que intercambian información mediante un conjunto de palabras y no con palabras aisladas. En estos casos, el controlador puede disponer ‘de un contador que controle el número de palabras recibidas/enviadas.

Evolución de la gestión de las operaciones de E/SEn los primeros ordenadores, la CPU controlaba las operaciones elementales de E/S. Con el tiempo, y para descargar al procesador de estas funciones, las operaciones de E/S pasaron a realizarlas los controladores, siendo éstos cada vez más complejos (algunos incluyen memoria y un procesador para uso exclusivo de operaciones de E/S).

Métodos para el establecimiento y supervisión de la E/SExisten tres métodos para establecer y supervisar las operaciones de transferencia de datos de E/S:

Entrada/salida programada . Para que un microprocesador pueda implementar el modo E/S aislada (isolated I/O) son indispensables las siguientes condiciones:

1) el microprocesador debe proporcionar señales de control que permitan distinguir entre una operación con un puerto y una referencia a memoria;

2) el código de instrucciones debe tener instrucciones especiales con las que se pueda leer (entrada) o escribir (salida) en los puertos. Los procesadores 8088 utilizaban este modo.

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El inicio de la operación de E/S se realiza por iniciativa de la CPU, dependiendo del programa en ejecución. Existen dos variantes:

o E/S programada sin consulta de estado. La CPU decide el momento en que se realiza la transferencia, por lo que el dispositivo debe estar listo siempre para recibir datos (S) o para enviarlos (E).

o E/S programada con consulta de estado (Polling). Antes de realizar una operación de E/S, la CPU lee el estado del controlador para comprobar si el dispositivo está listo, En caso de no estarlo, se pueden seguir dos alternativas: se para el programa y se sigue consultando el estado hasta que el periférico está listo (E/S programada con bloqueo de programa), o el programa sigue ejecutándose y periódicamente se consulta el estado del controlador para comprobar si está preparado (E/S programada con consulta periódica).

Interrupciones . Mediante esta técnica, se permite a los periféricos actuar de forma independiente e interrumpir al procesador cuando existe algún dato o bloque de datos a transmitir desde o hacia la memoria. Esta modalidad representa una mejora respecto de la anterior y se utilizó a partir de los procesadores 80x86. En este esquema la UCP continúa con la instrucción siguiente del programa cuando recibe una señal desde el dispositivo (interrupción). Mientras tanto, la UCP queda libre para otras tareas (otros programas) o para enviar otras operaciones de E/S a otros periféricos. Hasta que esto ocurre, la UCP revisa el registro del dispositivo para ver si hay o no datos o bien si el estado del mismo indica que está listo.

Acceso Directo a Memoria (DMA): también llamada "Gestión autónoma de periféricos". Los periféricos ‘tienen acceso directo a memoria, y una vez que el procesador les asigna una tarea, la ejecutan de forma enteramente independiente. Con esto se consigue descargar a la CPU de las operaciones elementales de E/S, a costa de utilizar circuitos especializados. La información se transmite directamente de memoria a periférico (y viceversa) sin intervención de la CPU, excepto al principio y final de la transmisión. La velocidad de transmisión sólo está limitada por la velocidad de los buses y los tiempos de acceso a memoria y al periférico, ya que la mayoría de los pasos en una E/S se realizan por hardware. Muchos sistemas hardware utilizan DMA, incluyendo controladores de unidades de disco, tarjetas gráficas y tarjetas de sonido. En lugar de que la CPU inicie la transferencia, la transferencia se lleva a cabo por el controlador DMA. En este modelo, la UCP y los dispositivos se turnan para usar el BUS de datos del sistema. Durante las operaciones del DMA, el rendimiento del sistema puede verse afectado debido a que este dispositivo hace un uso intensivo del bus y por lo tanto la UCP no puede leer datos de memoria, por ejemplo para leer la siguiente instrucción a ejecutar. Esto provoca que mientras el DMA esta operando, la UCP deba esperar a que finalice dicha tarea sin ejecutar ninguna instrucción. Para solventar esto, existe una memoria cache dentro de la UCP que permite a ésta seguir trabajando mientras el DMA mantiene ocupado el bus. Existen dos tipos de transferencias de datos del DMA:

Transferencias modo ráfaga

Una vez que la CPU concede el bus al DMA, este no lo libera hasta que finaliza su tarea completamente. Este tipo de transferencia se usa en sistemas que disponen de una memoria cache en la unidad de procesamiento, ya que mientras la CPU puede seguir trabajando utilizando la cache.

Transferencias modo robo de ciclo

Una vez que la CPU concede el bus al DMA, este lo vuelve a liberar al finalizar de transferir cada palabra. Teniendo que solicitar de nuevo el permiso de uso del bus a la CPU. Esta operación se repite hasta que el DMA finaliza la tarea. Este tipo de transferencia se suele usar en sistema que no disponen de memoria cache en la unidad de procesamiento, ya que de este modo, aunque la transferencia de datos tarda más en realizarse, la CPU puede seguir ejecutando instrucciones.

Clasificación por cantidad de líneas de transferenciaDistintos dispositivos por ende, requieren distintos controladores.

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Una clasificación los divide según la cantidad de líneas que conectan al bus del sistema: serial o paralelo. En el primer caso, la transferencia de datos ocurre bit a bit. En el segundo, más de bit se transfieren simultáneamente.

Clasificación por interfazEl término "interfaz" o "interfase" refiere a muchos conceptos en nuestro campo de estudio, en la medida que avancemos en el estudio aprenderemos a lidiar con esta ambigüedad en función del contexto. En este punto, definiremos "interfaz" como el tipo de conexión.

Actualmente coexisten dispositivos aue se conectan mediante interfaces SCSI, FireWire y USB, entre los más comunes.

SCSI: significa Small Computer system interface. Fue desarrollada en 1984 y puede transferir, 8, 16 y 32 líneas en paralelo. Cada dispositivo conectado debe tener un identificador único a un diseño llamado "cadena margarita".

FireWire: es el nombre popular del estándar IEEE 1394. Es una interfaz serial de alta velocidad que transfiere en paquetes alcanzando velocidades de 50 MB/s. Puede conectar hasta 63 dispositivos tanto en cadena como en árbol (en este caso utiliza la misma línea para toda la rama).

USB : el más popular en la actualidad. Fue desarrollado por un acuerdo varias compañías importantes en 1990 y su sigla significa "Universal Serial Bus". Fue diseñado para estandarizar la conexión de dispositivos de una amplia gama y favoreció el desarrollo de dispositivos externos para equipos portátiles. Desplazó a los puertos serie, paralelos, puertos de juegos, Apple desktop bus y PS/2. Desde su creación ha ido incrementando la velocidad de transferencia. USB 1.0 alcanzaba la velocidad de 1.5 Mbps, USB 1.1 hasta 12 Mbps (1,5 MB/s), USB 2.0 hasta 480 Mbps (60 MB/s) (el cable de esta versión dispone de cuatro líneas, un par para datos, una de corriente y un cuarto que es el negativo o retorno) y USB 3.0 que alcanza velocidades de hasta 4.8 Gbps (600 MB/s) con 5 líneas adicionales.

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CAPITULO 4 · Web viewpuede ser par o impar y se utiliza para verificar la integridad de la...

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