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• Conoceremoslosiniciosdelascomputadoras.• Laevolucióndeloscomponentesdelcomputador.• Lanecesidaddelautilizaciondeuncomputadorenlasdiferentes
áreasdetrabajo.• Lacreaciónyevoluciondelosdispositivosdealmacenamientode
información.• Lasituaciónactualdelatecnología.
1.2 Historia de las computadoras
Actualmente las computadoras se utilizan ampliamente en muchasáreasdenegocios,laindustria,lacienciaylaeducación.
Lascomputadorasvandelamanoconeldesarrollodelasatisfaccióndelasnecesidadesdelhombrepararealizartrabajosycálculosmásrápidosyprecisos.
UnadelasprimerasherramientasmecánicasdecálculofueelábacoenelMedioOriente,elcualsecomponedeunmarcoatravesadoporalam-bresyencadaunosedeslizanunaseriedeargollas.
1 CAPÍTULO I
1.1 Introducción
UNIDAD PROGRAMÁTICA
TEMA
INTRODUCCIÓN
Reseña historicaImportancia.Objetivos.
Qué aprenderemos
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4Tiempodespuésaparecen lasestructurasdeNapier,queseutilizaronparamultiplicar.
En1642,BlaisePascaldesarrollounacalculadoraderuedasengranadasgiratorias,(antecedentedelacalculadoradeescritorio),solopodíasu-maryrestar,selellamola“CalculadoraPascal”.
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En1671,GottfriedLeibnitzconstruyo lacalculadorasucesorade ladePascal,lacualpodíaefectuarlascuatrooperacionesaritméticas.
CharlesBabbage,matemáticoeingenieroinglés,esconsideradoelPa-dredelacomputadoraactual,yaqueen1822,construyolamáquinadediferencias,lacualsebasabaenelprincipiodeunaruedagiratoriaqueeraoperadapormediodeunasimplemanivela.Despuésestamáquinafuesustituidaporotraquepodíaserprogramadaparaevaluarunam-pliointervalodefuncionesdiferentes,lacualseconociocomo:“MáquinaAnalíticadeCharlesBabbage”.
Años después aparece Herman Hollerith, quien, en 1880, invento lasmáquinasperforadorasde tarjetas, inspiradasenel telardeJacquard,lafinalidaddelamáquinadeHolleritheraacumularyclasificarlainfor-mación.Conéstamáquinaserealizoelprimercensoguardandolainfor-maciónenunamáquinayaqueantesseprocesabanenformamanual.
HollerithfueeliniciadordelagrancompañíaIBM.
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6En1884,Dor EugeneFelt construye laprimeramáquinaprácticaqueincluíateclaseimpresora,llamado“Comptometroocalculadoraconim-presora”
KonradZuseconstruyesucalculadoraelectromecánicaZ1,queyaem-pleabaunsistemabinarioyunprogramaindicadoencintaperforadora,fuelaprimeramáquinadetipomecánicoyesconsideradacomolapri-meracomputadoraconstruida,debidoaquemanejabaelconceptodeprogramaeincluíaunidadaritméticaymemoria.
Howard Aiken junto con la IBM, construyo en 1937, la computadoraMARK1,enéstalainformaciónseprocesabapormediodetarjetasper-foradoras;conestamáquinasepodíanresolverproblemasdeingenieríayfísica,asícomoproblemasaritméticosylogicos.DespuésaparecenlaMARKII,MARKIIIyMARKIV.Conestascalculadorassealcanzalaauto-matizacióndelosprocesos.
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VonNeumannconstruyelaEDVACen1952,lacualutilizabaelsistemabinarioeintroducíaelconceptodeprogramaalmacenado.LaprimeraaplicacionqueseledioalamáquinafueparaeldiseñoyconstruccióndelabombaH.
LaABC,computadoraconstruidaporJohnVincentAtanastoff,lacualcon-teníabulbos,esconsideradacomolaprimeracomputadoraelectronica.
1.3 Generaciones de computadoras
1.3.1 Primera generacion:
LaUNIVACyMARKI,inauguranlaprimerageneración.
Elconceptodeprimerageneraciónseasociaalascomputadorasdebul-bosyalconceptodeprogramaalmacenado.Enestageneracióntam-biénaparecenlosdispositivosdealmacenamientosecundario.
LaUNIVACfuelaprimeramáquinadigitalproducidacomercialmente.
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1.3.2 Segunda generación:
Esestageneraciónseconstruyeeltransistor,conellosereduceeltama-ñoamilímetrosencomparaciónaladelosbulbosqueocupabancentí-metros.Enestageneracionaparecencomodispositivosdememoria,losdiscosmagnéticosfijosasícomounidadesdediscosyelmonitor.
SeencuentranlaGE210,IBM7090,IBM1401,NCR304,entreotras.
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1.3.3 Tercera generacion:
Secaracterizaporlaapariciondecircuitosintegradosllamadoschips,loquepermitioreducirnotablementeeltamañodetodaslasmáquinas.
Enestageneracióntambiénapareceelsoftwareportátil
Lacomputadora360deIBMpertenecioaéstageneración.
1.3.4 Cuarta generacion:
Mejoraalaanterior,teniendocomocaracterísticastrascendentales:
• Apareceelmicroprocesador,elcualpermitelaintroduccióndemástransistoresenunsolochip.
• Elreconocimientodevoz• Reconocimientodeformasgráficas.• Utilizacióndesoftwareparaaplicacionesespecíficas.• Dentro de esta generación se encuentran la 8080, 8086,8088,
80286,80386,486yPentium.
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1.3.5 Quinta generación:
Enestageneraciónseemplearánmicrocircuitos.Lascomputadorasten-dránlacapacidaddeaprender,asociar,deducirytomardecisionesparala resolucióndeunproblema. Es llamada“Generaciónde inteligenciaartificial”
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1.4 Importancia de los equipos de computación.
Desdequeaparecieronlascomputadorasporprimeravez,entre1940y1950,laevoluciónydesarrollodelasmáquinashasidomuyrápida,gra-ciasalosgrandesavancesdelaelectronicayalperfeccionamientodelosmediosdecálculo,estosfactoresfueronlosqueayudaronaldiseñoylafabricacióndelasmicrocomputadorasocomputadoraspersonalesmejorconocidascomoPC
Lascomputadoras fueronconstruidasenunprincipioparaserutiliza-dasporunasolapersonaousuario,perodebidoa lagranaceptaciónque tuvoesteequipo, se fuerondesarrollandounasgranvariedaddemodelosymarcasyseredujosuspreciosdeventaalmismotiempoapa-recieronunagrancantidaddeaplicacionesyfuncionesqueagilizaronenormementeeltrabajocotidianoendiversasáreas.Tambiénhallevadoalfortalecimientodeunodelossectoresindustrialesmásimportantesdehoyendía,laindustriadelainformática.
Lascomputadoraspersonalessehanintroducidoprácticamenteento-doslosnegocios,tantoenlospaísesdesarrolladoscomoenlospaísesenvíasdedesarrolloyentodaslasáreasdelasociedad:comercios,indus-trias,negociosde todo tipo,hospitales,escuelas,hogares,etc, convir-tiéndoseenmáquinasmásprácticasyasequiblesparatodosyaumen-tandoennuestrasociedadlasaplicacionesaquesedestinandíatrasdía,haciendoquelavidaseamásfácilymásconfortableenciertoscasos.
Estasmáquinashanpasadoaseruninstrumentoquecualquierperso-nautilizapararealizardemanerarápidayeficienteprocesosytrabajosmanualesquehastahacepocoeran lentosy fastidiososy consumíanmuchotiempo.
Cadageneraciondecomputadoreshaidomejorandosuscaracterísticasconelfinde:
• Disminuirtamañodecomponentes.• Incrementarsuvelocidadparamejorarelrendimiento.
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• Mejorarelfuncionamientodeaplicacionesinformáticasexistentes.
La comunicaciónha sidootropuntoque sehadesarrollado con estosequiposdecomputacion,pueshoynosrelacionamosmásrápidamenteconelmundo,podemosconocerculturaseintercambiarcriteriosconper-sonasdediferentesnacionalidadestantocomercialcomoculturalmente.
Losequiposdecomputaciónhanvenidoaimponerunnuevoestilodevida,másrápidoyeficaz.Portanto,lasempresasoinstitucionessehanvistosenlanecesidaddedíaadíaincrementarelnúmerodeellosensusempresaeimplementarredesdedatos(conexióndevarioscomputado-res)conelfindegarantizarymejorarelservicioalosclientes.
• Estableceunforocontuguíaydiscuteacercadelosavancesdelatecnologíaylasituacionactualdelamisma.
• Elaborauncuadroexplicativodelostemasrevisadosenestecapítulo.• Elaboraunanálisisacercadelusodelatecnología,lamoralylaéti-
cayladependenciadelamisma.
Foro
Conelgrupodetrabajoasignadoporelfacilitadoroensuentornocrearunforoydiscutiracercadelasgeneracionesdecomputadoresyllenarelsiguientecuestionario:
Anotealmenosdoscaracterísticasdecadaunadelasgeneracionesdecomputadoras------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Actividades y laboratorios
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Describaalmenoscincocaracterísticasdelascomputadorasactuales.------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Establezcaalmenoscincoventajasquetieneunaempresaactualaluti-lizarcomputadores.------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Anotesupuntodevistaacercadelaproyecciónafuturoqueustedpue-daestablecerenelusodelascomputadoras------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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2 CAPÍTULO II
Fundamentos Principales
UNIDAD PROGRAMÁTICA
TEMA
FUNDAMENTOS ESPECIALES
Tipos de ComputadoresEsquema del HardwareEsquema del Software
• Conocereidentificarlosdiferentestiposdecomputadoras.• Establecerlascaracterísticasdelascomputadorasencadaunade
loscamposdeexplotación.• Conocer el funcionamiento general de los elementos físicos del
computador(Hardware).• Conocerel funcionamientogeneralde loselementos logicosdel
computador(Software).
2.1 Tipos de computadoras.
2.1.1 Supercomputadoras
Eslacomputadoramáspotentedisponibleenunmomentodado.Estasmáquinasestánconstruidasparaprocesarenormescantidadesde in-formaciónenformamuyrápida.Lassupercomputadoraspuedencostardesde10millonesdedólaresyconsumenenergíaeléctricasuficienteparaalimentar100hogares.
2.1.2 Macrocomputadoras
Eslacomputadorademayortamañodeusocomún.Lasmacrocompu-tadoras(mainframe)estándiseñadasparaalmacenarymanejargrandescantidadesdedatosdeentradaysalida.
Que aprenderemos.
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2.1.3 Minicomputadoras
Sonintermediasentrelasmacrocomputadorasomainframeylascom-putadoraspersonales.Aligualquelasmacrocomputadoras,puedema-nejarunacantidadmuchomayordedatosdeentradaysalidaqueunacomputadorapersonal.Aunquealgunasminisestándiseñadasparaunsolousuario,muchaspuedenmanejarmuchosterminales.
2.1.4 Estaciones de trabajo
Entrelasminicomputadorasylasmicrocomputadoras(entérminosdepotenciadeprocesamiento)existeunaclasedecomputadorasconoci-dascomoestacionesdetrabajo.Unaestacióndetrabajosevecomounacomputadorapersonalygeneralmenteesusadaporunasolapersona,al igual que una computadora. Las estaciones de trabajo tienen unagrandiferencia con sus“primas” lasmicrocomputadoras endos áreasprincipales: internamente, lasestacionesde trabajoestánconstruidasenformadiferentequelasmicrocomputadoras.Estánbasadasgeneral-menteenotrafilosofíadediseñodeCPUllamadaprocesadordecóm-putoconunconjuntoreducidodeinstrucciones(RISC),quederivaenunprocesamientomásrápidodelasinstrucciones.
2.1.5 Computadoras personales
Pequeñascomputadorasqueseencuentrancomúnmenteenoficinas,salonesdeclaseyhogares.Lascomputadoraspersonalesvienenento-dasformasytamaños.Elestilodecomputadorapersonalmáscomúneselmodelodeescritorio,luegoaparecenlaslaptopsylasnotebooksLascomputadorasnotebooks,comosunombreloindica,seaproximanalaformadeunaagenda.Laslaptopssonligeramentemásgrandesquelasnotebooks.
2.1.6 Asistentes personales digitales:Losasistentespersonalesdigitales (PDA)son lascomputadorasportá-tilesmáspequeñas.LasPDA,tambiénllamadasavecespalmtops,sonmuchomenospoderosasque losmodelosnotebooks ydeescritorio.
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Seusangeneralmenteparaaplicacionesespeciales,comocrearpeque-ñashojasdecálculo,desplegarnúmerostelefónicosydirecciones im-portantes,oparallevarelregistrodefechasyagenda.Muchaspuedenconectarseacomputadorasmásgrandesparaintercambiardatos.
2.2 Esquema de Hardware
Comprendeelelemento físicodeuncomputador,comoporejemplo:periféricos,cables,unidadesdealmacenamiento,esdecir,todosaque-llosdispositivosfísicos.
2.2.1 Elementos de entrada.
Comprendentodosaquellosdispositivosquepermitenintroducirinfor-macióndelexteriorhaciacualquieradelasmemoriasparaquepuedanserprocesadas.
Ejemplo:Teclado,mouse,micrófono,etc.
2.2.2 Unidad central de proceso.
(UnidadCentraldeProceso)encargadadeejecutartodaslasinstruccio-nesencomendadasalcomputador,seencuentracompuestopor:
PROCESADOR
UNIDAD DE CONTROL
+
UNIDAD ARITMETICO LOGICA
MEMORIA CENTRAL
ELEMENTOS DE ENTRADA
ELEMENTOS DE
SALIDA
MEMORIA AUXILIAR
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• Procesador.-Elementoprincipaldeuncomputadorcompuestoporlossiguienteselementos:
• Unidaddecontrol.- Elementodelprocesadorencargadodecon-trolarygobernaralrestodelasunidades,verificandosufunciona-mientoycontrolandosusecuencia
• Unidad aritmética y lógica.- Elementodel procesador encargadoderealizartodasaquellasoperacionesdetipoaritméticoydetipológico.
2.2.3 Memoria Central
Esaqueldispositivodealmacenamientodeinformación,encargadodeguardartodos losdatosyprogramasquenecesitenserejecutadosenesemomento.Laprincipalcaracterísticadeestamemoriaesquetrabajaúnicamentecuandoseencuentrabajolosefectosdefluidoeléctrico.
2.2.4 Memoria auxiliar
Comprendeaquellosdispositivosdealmacenamientomasivodeinfor-mación.Cumplelafuncióndeguardarlosdatosoprogramasatravésdeltiempo,haciendoposiblequeelusuariodispongadeestoselemen-toscuandoéstelorequiera
Ejemplo:Discoduro,CDroom,flashmemory,disquete,etc.
2.2.5 Elementos de Salida
Comprendentodosaquellosdispositivosquepermitenrecopilar la in-formaciónenformaderesultados,paraqueelusuariohagausodeelloEjemplo:Monitor,impresora,parlantes,etc.
2.3 Esquema del software
Elsoftwarecomprendeelelemento lógicodeunsistema informático,eselquedotadecapacidadalelementofísicoparaqueestefuncione.Sielhardwarenoconstadeesteelementopierdetodalacapacidadde
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explotarsufuncionalidadysuarquitectura.Suesquemaselopuederepresentardelasiguientemanera:
2.4 Software básico (sistema operativo).
2.4.1 Un sistema operativo
Unsistemaoperativo (SO)esunconjuntodeprogramasdestinadosapermitirlacomunicacióndelusuarioconunordenadorygestionarsusrecursosdemaneraeficiente.Comienzaatrabajarcuandoseenciendeelordenadorygestionaelhardwarede lamáquinadesde losnivelesmásbásicos.
Unsistemaoperativosepuedeencontrarnormalmenteen lamayoríadelosaparatoselectrónicosqueutilizamossinnecesidaddeestarco-nectadosauncomputadoryqueutilicenmicroprocesadoresparafun-cionar,yaquegraciasaestospodemosmanipularlamáquinayqueéstacumplaconsusfunciones(teléfonosmóviles,reproductoresdeDVDycomputadoras).
Software Básico (Sistema Operativo)
Software de Aplicación (Aplicaciones Informáticas)
Software de Desarrollo (Lenguajes de Programación)
SOFTWARE
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2.4.2 Componentes del sistema operativo
Los sistemas operativos considerados como un programa han alcan-zadountamañomuygrande,debidoaquetienenquehacermuchastareas.PorestarazónparaentenderunSOesconvenientedividirloencomponentesmáspequeños:
• Gestióndeprocesos.• Gestióndememoria.• Gestióndearchivosydirectorios.• GestióndelaE/S(Entrada/Salida).• Seguridadyprotección.• Comunicaciónysincronizaciónentreprocesos.• Intérpretedeordenes
2.4.3 Software de Aplicación
Seloidentificaporelconjuntodeprogramas, másladocumentacióncorrespondientequepermiten,elaborarunadeterminadaactividad.Alconjuntodeprogramassepuedenañadirvariasaplicacionesqueper-mitanexplotarunmétododetrabajodeaquellosprocesosrepetitivosyrutinariosquegeneralmentesondecálculoygestión,porejemplo:uneditordetexto,unahojadecálculo,ungraficador,etc.
Como también aquellas aplicaciones que permitan realizar funcionesespecificascomoporejemplo:unsistemadecontroldebodega,unsis-temadefacturación,unsistemadepagoaempleados,etc.
2.4.4 Software de desarrollo.
El software, comoprograma, consisteenuncódigooun lenguajedemáquinaespecíficoparaunprocesadorindividual.Elcódigoesunase-cuenciade instruccionesordenadasque cambian el estadodel hard-waredeunacomputadora.
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Elsoftwaresesueleredactarenunlenguajedeprogramacióndealtonivel,queesmássencillodeescribir(puesesmáscercanoallenguajenaturalhumano),perodebeconvertirsealenguajedemáquinaparaserejecutado.
Elsoftwarepuededistinguirseentrescategorías:softwaredesistema,softwaredeprogramaciónysoftwareaplicativo.Muchasvecesunsoft-warepuedecaerenvariascategorías.
2.4.5 Software de programación
Proveeherramientasdeasistenciaalprogramador.Incluyeeditoresdetexto,compiladores,intérpretedeinstrucciones,enlazadores,etc.
ElaboreunlaboratorioentuáreadetrabajoyrecopilaalmenosdosCPU.Realicelaverificacióndecadaunodeloscomponentesestudiadosenuncomputadorayudadodetuguía.
Reconozcalascaracterísticastécnicasdelhardwaredelasmaquinases-tablecidasentulaboratorio.
Conelgrupodetrabajoasignadoporelfacilitadoroensuentornore-copilealmenosdosCPU(UnidadCentraldeProcesamiento)ylleneelsiguientecuestionario:
Identificareltipodecomputadoresquehansidoseleccionados.------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Actividades y laboratorios
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------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Anoteloselementosdeentradaquetienecadacomputador.------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Anoteloselementosdesalidaquetienecadacomputador.------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Anoteloselementosdememoriaauxiliarquetieneelentornodetraba-jodeloscomputadoresseleccionados.------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------IdentifiquelascaracterísticasdelCPUdeloscomputadoresselecciona-dos.------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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Identifiqueel sistemaoperativo, softwaredeaplicacióny softwarededesarrolloinstaladoenloscomputadoresseleccionados-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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Altérminodeestetema,elparticipanteestaráencapacidaddemanejareficientementelossiguientesaspectos:
• Reconocerfísicamentecadaunadelasmemorias.• Conocerelfuncionamientoespecíficodelasmemorias.• Conocerconquécomponenteseestádesempeñandolamemoria.• Saberconquécomponentedesenvolversealmomentoderealizar
undiagnosticotécnico.
3.2 Introducción
Lamemoriadelcomputadorespartefundamentalparalaoperacióndelmismo,eslaquepermiterealizarlasoperaciones,yportanto,determinasurendimiento.
3 CAPÍTULO III
3.1 Memorias
UNIDAD PROGRAMÁTICA
TEMA
MEMORIAS • MemoriasRAM o TiposdememoriasRAM
(arquitectura). o Requerimientostécnicos.• Memoriacaché o Función o Requerimientotécnico• Memoriavirtual o Función o Requerimientostécnicos• MemoriasROM o Tiposdememoria(ar-
quitectura) o Requerimientostécnicos
Qué aprenderemos
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Existenvariostiposdememorias:
3.3 Memoria Ram
RandomAccessMemory,normalmenteconocidacomomemoriaRAM,esuntipodedispositivodealmacenamientodedatos.Físicamentesoncircuitos integradosquepermitenque losdatossealmacenenyseanaccesiblesaellosmedianteórdenesosentencias.
CadaceldadelaRAMtieneunaubicaciónonombreconunanomencla-turaaceptadaporlacomunidadcientífica:elsistemahexadecimal.Cadadepositodeundatoenlamemoria(operando,resultado,etc.)seubicaporunadirecciónenhexadecimal.
3.3.1 Errores de memoria
• Loscircuitoselectrónicosdelamemoriautilizanpequeñoscapaci-tadores(almacenesdeelectricidad)quesevenafectadosporinter-ferenciasquerecibenalestarpermanentementerefrescándose.
• Elsoftwarepuedetenererrordecódigo.
AfortunadamenteambosproblemassonsuperadostecnológicamenteporloquecadavezmenosintegradoresdePCsutilizanRAMsinfuncióndeintegridaddedatos.
Existeuncontroldeerror llamadosistemadecontroldeparidadqueconsisteenagregarunBITadicionalacadaByte(8bits+1bitadicional)transmitido.Contandoelnúmerodeunosexistentesenelbyte,seesta-blecedosnormas:adicionarunbitdeseñal1cuandoelnúmerode1espar(sistemadecontroldeparidadimpar),oadicionarunbitdeseñal0cuandolasumade1esimpar(sistemadecontroldeparidadpar).
Unchipdecontrol(Paritygenerator/checker)comparalosdatosypasaalaCPUunmensajedeerrorcuandonohaycorrespondencia.
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3.4 Memoria DRAM (Dynamic RAM)
LamemoriaDRAMesunamemoriaRAMconstruidamedianteelusodedispositivoseléctricosllamadoscondensadores.Loscondensadoressoncapacesdealmacenarunbitde informaciónalmacenandounacargaeléctrica.LamentablementeloscondensadoressufrendefugasloquehacequelamemoriaDRAMnecesiterefrescarsecadaciertotiempo.ElrefrescamientodeunamemoriaDRAMconsisteenrecargarlosconden-sadoresquetienenalmacenadoununoparaevitarquelainformaciónsepierdaporculpadelasfugas(deahí lode“Dynamic”).LamemoriaDRAMesmáslentaquelamemoriaSRAMpero,porelcontrario,esmu-chomásbaratadefabricaryporelloeseltipodememoriaRAMmáscomúnmenteutilizadacomomemoriaprincipal.
3.4.1 DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM)
Enfuncióndelafrecuenciadelsistema,enotraspalabras,delaveloci-daddealmacenamiento,seclasificanen:
PC 1600 o DDR200 funcionaa2.5V, trabajaa200MHz,esdecir,100MHzdebusdememoria y ofrece tasas de transferencia dehasta 1.6GB/s(deahíelnombredePC1600).
PC 2100 o DDR266 funcionaa2.5V, trabajaa266MHz,esdecir,133MHzdebusdememoriayofrecetasasdetransferenciadehasta2.1GHz
PC 2700 o DDR333 funcionaa2.5V, trabajaa333MHz,esdecir,166MHzdebusdememoriayofrecetasasdetransferenciadehasta2.7GHz
PC 3200 o DDR400 funcionaa2.5V, trabajaa400MHz,esdecir,200MHzdebusdememoriayofrecetasasdetransferenciadehasta3.2GHz
DDR433, DDR466, DDR500, DDR533 y DDR600,estasúltimasnosonrecomendadasporlosensambladoresporqueespocoprácticoutilizarDDRamásde400MHz,porloquesehansustituidoporlarevisiónDDR2.
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PC 4200 o DDR2-533funcionaa1.8V,trabajaa533MHz,esdecir,133MHzdebusdememoriayofrecetasasdetransferenciadehasta4.2GB/s.
PC 4800 o DDR2-600funcionaa1.8V,trabajaa600MHz,esdecir,150MHzdebusdememoriayofrecetasasdetransferenciadehasta4.8GB/s.
PC 5300 o DDR2-667funcionaa1.8V,trabajaa667MHz,esdecir,166MHzdebusdememoriayofrecetasasdetransferenciadehasta5.3GB/s.
PC 6400 o DDR2-800funcionaa1.8V,trabajaa800MHz,esdecir,200MHzdebusdememoriayofrecetasasdetransferenciadehasta6.4GB/s.
También existen versiones DDR2-400, DDR2-433, DDR2-500, DDR2-1000, DDR2-1066, DDR2-1150 y DDR2-1200,peroporelmismomoti-voquecomentabaantes,noseconsideraprácticoDDR2amenosde533MHznisuperioresa800MHz
DDR3:Laexplicamosunpocomásdetalladamenteacontinuación,debi-doaqueeslamásrápidaenlaactualidadyseestáempezandoaexplotar.
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3.4.2 DDR3 SDRAM
NúmerodepinesquelamemoriaDDR2,240pines.
ElprincipalbeneficiodelaDDR3eslacapacidaddeejecutarsusbusesdeentrada/salida(I/O)cuatrovecesmásrápidoquelamemoriaquecontienelascélulas.Sinembargo,unamayorvelocidaddebusyunaltorendimiento,eslogradoacostadeunmayortiempodelatencia.Ade-más,elestándarDDR3permitechipsdecapacidadentre512megabitsy8gigasbits,permitiendomódulosefectivosdememoriahastaunmáxi-mode16gigabytes.
LamemoriaDDR3reduceunconsumodeenergíade~17%respectoalasactualesDDR2,yaqueelvoltajedelasDDR3esde1.5V.Estevoltajefuncionabienconlatecnologíafabricadaa90nmqueutilizalamayoríadeloschipsDDR3.Algunosdelosfabricantesproponenutilizartransis-toresde“doble-puerta”parareducirlasfugasdecorriente.
3.5 Memoria Caché
Unacachéesunconjuntodedatosduplicadosdeotrosoriginales,quepermitenaccederalosmismosconmenoscostosquesuoriginal.Cuan-doseaccedeporprimeravezaundato,sehaceunacopiaenelcaché;losaccesossiguientesserealizanadichacopia,haciendoqueeltiempodeaccesomedioaldatoseamenor.
3.5.1 Función.
Uncomputador sinunamemoria cache tendríaun rendimientobajo,estamemoriatrabajadirectamenteconelprocesadoryayudaalmismoaejecutarlosprocesosencomendadosporelsistema.
Uncachéesunsistemaespecialdealmacenamientodealtavelocidad.
Puedesertantounáreareservadadelamemoriaprincipalcomoundis-positivodealmacenamientodealtavelocidadindependiente.Haydostiposdecachéfrecuentementeusadosenlascomputadoraspersonales:memoriacachéycachédedisco.Unamemoriacaché,llamadatambién
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almacenamientocachéoRAMcaché,esunapartedememoriaRAMes-táticadealtavelocidad(SRAM)comparadaconlalentaRAMdinámica(DRAM),usadacomomemoriaprincipal.Lamemoriacachéesefectivadadoquelosprogramasaccedenunayotravezalosmismosdatosoinstrucciones.Guardandoesta informaciónenSRAM, la computadoraevitaaccederalalentaDRAM.
Cuandoseencuentraundatoenlacaché,sedicequesehaproducidounacierto,siendouncachéjuzgadoporsutasadeaciertos(hitrate).Lossistemasdememoriacachéusanunatecnologíaconocidaporcachéin-teligenteenlacualelsistemapuedereconocerciertotipodedatosusa-dos frecuentemente.Lasestrategiasparadeterminarqué informacióndebedeserpuestaenelcachéconstituyenunodelosproblemasmásinteresantesenlacienciadelascomputadoras.Algunasmemoriasca-chéestánconstruidasenlaarquitecturadelosmicroprocesadores.Porejemplo,elprocesadorPentiumIItieneunacachéL2de512kilobytes.
Lacachédediscotrabajasobrelosmismosprincipiosquelamemoriacaché,peroenlugardeusarSRAMdealtavelocidad,usalaconvencio-nalmemoriaprincipal.Losdatosmásrecientesdeldiscoduroalosquesehaaccedido(asícomolossectoresadyacentes)sealmacenanenunbufferdememoria.Cuandoelprogramanecesitaaccederadatosdeldisco,loprimeroquecompruebaeslacachédeldiscoparaversilosda-tosyaestánahí.Lacachédediscopuedemejorardrásticamenteelren-dimientodelasaplicaciones,dadoqueaccederaunbytededatosenRAMesmuchasvecesmásrápidoqueaccederaunbytedeldiscoduro.
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3.6 Memoria Virtual
Lamemoriavirtualesunatécnicadeadministracióndelamemoriarealquepermitealsistemaoperativobrindarlealsoftwaredeusuario,yasímismo,unespaciodedireccionesmayorquelamemoriarealofísica.
3.6.1 Función
Lamayoríadelosordenadorestienencuatrotiposdememoria:regis-trosenlaCPU,lamemoriacaché(tantodentrocomofueradelCPU),lamemoriafísica(generalmenteenformadeRAM,dondelaCPUpuedeescribiryleerdirectayrazonablementerápido.
Muchas aplicaciones requieren el acceso a más información (códigoydatos)que laquesepuedemantenerenmemoria física.Estoesasísobre todocuandoel sistemaoperativopermitemúltiplesprocesosyaplicacionesejecutándosesimultáneamente.Unasoluciónalproblemadenecesitarmayorcantidaddememoriadelaqueseposeeconsisteenquelasaplicacionesmantenganpartedesuinformaciónendisco,mo-viéndolaalamemoriaprincipalcuandoseanecesario.Hayvariasformasdehaceresto.Unaopciónesquelaaplicaciónmismasearesponsablededecidirquéinformaciónseráguardadaencadasitio(segmentación),y de traerla y llevarla. La desventaja de esto, además de la dificultadeneldiseñoeimplementacióndelprograma,esqueesmuyprobablequelosinteresessobrelamemoriadedosovariosprogramasgenerenconflictosentresí:cadaprogramadorpodríarealizarsudiseñotenien-doencuentaqueeselúnicoprogramaejecutándoseenelsistema.Laalternativaesusarmemoriavirtual,dondelacombinaciónentrehard-wareespecialyelsistemaoperativohaceusodelamemoriaprincipalylasecundariaparahacerparecerqueelordenadortienemuchamásmemoriaprincipal(RAM)quelaquerealmenteposee.Estemétodoesinvisiblealosprocesos.Lacantidaddememoriamáximaquesepuedetenertienequeverconlascaracterísticasdelprocesador.Porejemplo,enunsistemade32bits,elmáximoes232,loqueda4096megabytes(4gigabytes).Aunquelamemoriavirtualpodríaestarimplementadaporelsoftwaredelsistemaoperativo,enlaprácticacasisiempreseusauna
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combinacióndehardwareysoftware,dadoelesfuerzoextraqueimpli-caríaparaelprocesador.ElpropósitodemanejarlamemoriaesoptimizarelusodelRAM(Ran-domAccessMemory).ElRAMconsistedeunoomáschipsenelmother-boardquemantiene los datos e instrucciones en forma temporánea,mientraselprocesadorlosinterpretayejecuta.Elsistemaoperativolim-pialasáreasdememoriaqueestánocupadasporlosdatoseinstruccio-nescuandoéstosyanoseestánusando.
3.7 Memoria Rom
LosmotherboardsposeenunapequeñaporcióndememoriaROMdon-desealojaelBIOS(BasicInput/OutputSystem).AnteseranmemoriasROMestándardondenopermitían ser rescritas, pero actualmente seusanEPROMdeltipoflashquepermiteserreescritavariasveces(proce-sodelicadoylento).
LossistemasoperativossecomunicanconelsistemaatravésdelaBIOS.Pordiversasrazonesoporsimpleserroresenlaprogramación,losfabri-cantessuelenofreceractualizacionesdelaBIOSquesonreescritaspormediounsoftware.
NoexistenmuchosfabricantesdeBIOS,podemoslimitarnoscasia3quesonAMI,AwardyPhoenix.
3.7.1 Tipos
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• PROM.- Programable read onlymemory, esta es unamemoriaprogramablesolodelectura,comprendeinformaciónquehasidoprocesadadesdesulugardecreación.
• EPROM.- Erasable programable read only memory, esta es unamemoria borrable y programable solo de lectura, comprendenaquellosdispositivosquepermitenborraryguardarlainformaciónatravésdediferentestécnicasunadeellasessometeraldispositivoalosefectosdelosrayosultravioletasparapoderborraryvolveraalmacenarlainformación.
• EEPROM.-Electrically erasable programable read only memory,estetipodememoriaencambiopermiterealizar losprocesosdeborradoyguardadodeinformaciónatravésdelfluidoeléctrico.
• ElaboraunlaboratorioentuáreadetrabajoyrecopilaalmenosdosCPU.
• Realizalaverificacióndecadaunodeloscomponentesestudiadosenuncomputadorayudadodetuguía.
• Reconocecadaunadelasmemoriasyanalizaelfuncionamientodelasmismasayudadodetuguía.
• Verificaconqueotrosdispositivosseutilizanlasdiferentesmemorias.
Actividades y laboratorios
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4 CAPÍTULO IV
4.1 Bíos.
UNIDAD PROGRAMÁTICA
TEMA
BIOS • BIOS• Función• EstudiodelBIOS• Configuración
Qué aprenderemos
El sistemabásicodeentraday salida (BIOS)esunode losprincipalescomponentesdelaPC,seencargadereconocerlaconfiguracióninicialdeuncomputador.
Estedispositivopermitevariarlaconfiguracióndeuncomputador,me-diantetalconfiguraciónseelaborandiagnósticostécnicososolucionestempranasalaanomalíadeunPC.
Altérminodeestetema,elparticipanteestaráencapacidaddemanejareficientementelossiguientesaspectos:
• ConocerfísicamenteelBIOS.• ConocerlosmétodosdeconfiguracióndelBIOS.• Reconocerloscomponentesconlosquetrabajaestedispositivo.• Familiarizarseconelingléstécnico.
4.2 Función de Bíos
ElBIOSesunprogramaregistradoenunamemorianovolátil(antigua-mente en memorias ROM, pero actualmente se emplean memorias
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flash).Esteprogramaesespecíficodelaplacabaseyseencargadelainterfazdebajonivel(comunicaciónconloscircuitoselectrónicos)en-treelmicroprocesadoryalgunosperiféricos.Recupera,ydespuésejecu-ta,lasinstruccionesdelMBR(Masterbootrecord:Registrodearranqueprincipal),registradasenundiscodurooenundispositivodeentradacomoundriveoCDyarrancaelsistemaoperativo.
En laactualidad seutilizaun tipodememorianovolátil“flash” (FlashBIOS)quepuedeserregrabadautilizandoundispositivodeborradoograbaciónespecial, loquepermiteactualizarlamuyrápidamente. Porlogeneral soloesnecesario“bajarse”de Internet la versiónadecuada(normalmentedelsitiodelfabricantedelaplacabase)yseguirlasins-truccionesqueacompañanalprograma.
4.3 Actividades que ejecuta el Bíos.
ElsistemaBIOSdeunPCestándardesempeñaenrealidadcuatrofuncio-nesindependientes:
• Procesodecargainicialdelsoftware.• Programadeinventarioycomprobacióndelhardware.• Inicializacióndelosdispositivoshardwarequelorequieren;carga
cierto softwarebásico y sedirige a algúndispositivode entradacomoeldiscodurooelCDounamemoriaexternaparaarrancarelsistemaoperativo.
• Soporteparaciertosdispositivoshardwaredelsistema.
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4.4 Configuración del Bíos
ElBIOSesunaaplicaciónquepermiteelgobiernodelaPC;portantoapesardequeesunamemoriaPROM(programmablereadonlyaccess,oaccesodesololecturaprogramable),loscambiosqueseejecutenenellaafectanalfuncionamientointegraldelPC,hayquetenermuchocui-dadoenutilizarla.Sinembargonohayquetenermiedopuesnoespo-sibledañarseporunamalaconfiguración.TodosloscambiosenlaBIOSsonreversibles.Porello,serecomiendaque,antesdeefectuarningúncambioenlaBIOSdelPC,escribamosenunpapelcuáleseranlosvaloresoriginalesdelaentradaquevamosaalterar,deformaque,siuncambioefectuadoenellaresultanegativoparanuestroPC,podamosvolveradejarlocomoalprincipio.
¿QuéeslaBIOS?BIOSsignificaBasicInput/OutputSystem,oloqueeslomismo,Sistemabásicodeentradaysalida,setratadeunprogramaespecial,queseponeenmarchaalencenderseelPC,compruebaquetodoslosperiféricosfuncionancorrectamente,verificaeltipoyelfun-cionamientodeldiscoduro,delamemoria,etc.,buscanuevohardwareinstalado.LaBIOSvieneya incorporadaa laplacabaseenunchipdememoriaPROM.Actualmente,lamayoríadelasBIOSpuedenseractua-lizadasporsoftware,peronopuedencambiarse.Paraelloseríanecesa-riocambiarfísicamenteelchipdelaplacabaseo,másseguramente,laplacabaseporcompleto
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Actividades y laboratorios
• VerificaelfuncionamientodelBIOS,haciendounlaboratorio.• IngresaalBIOSdelPCyrealizaunanálisisdetodoslosítemsque
contienelamemoria.• VerificaelPOSTdelcomputadoralmomentodeiniciar.• CompruebalaconfiguraciónestándardelBIOS.• RealizaloscambiosbásicosBIOS,hora,fecha,idioma,etc.• Compruebaqueunidadesdediscoestánconectadasalcomputador.• ConfigurarlasseguridadesdeaccesoalBIOS.• Verificasitodosloscambiosquehasrealizadosehanguardadocon
éxito.
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5 CAPÍTULO V
5.5 Mainboard
UNIDAD PROGRAMÁTICA
TEMA
MAINBOARD • Función • Estructura• Arquitectura
Qué aprenderemos
Lamainboardo tarjetamadreo tarjetaprincipaloplacaprincipal, eslaquepermiteestablecertodalafuncionalidaddeuncomputador,asícomotambiénlaexplotaciónymejoradetodossusrecursos.
Altérminodeestetema,elparticipanteestaráencapacidaddemanejareficientementelossiguientesaspectos:
• Conocerfísicamentelaplacamadredelcomputador.• Identificarcadaunode loselementos físicosquecomprenden la
mainboard.• ConocerlosdiferentestiposyarquitecturasdelasPlacasMadres.• FamiliarizarnosconlosdispositivosparaelensambladodePCs.• Reconocer los diferentes puertos y periféricos del computador y
susfunciones.
5.6 Función de la mainboard (tarjeta madre)
El mainboard también conocido como motherboard, placa madre obaseesunodeloscomponentesbásicosymásrelevanteenunaPC.Sufunciónesvitalygranpartedelacalidaddelfuncionamientogeneral
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estádeterminadaporestecomponente,administraelCPUeinterconec-talosdistintosperiféricos.
AsícomoelCPUeselcerebro,laplacamadreeselsistemanervioso.
Componentesbásicos:
• ZócaloparaMicroprocesador.• MemoriaROM(BIOS).• Bancosdememoria.• Chipsdesoporteo“Chipset”:Puentenorteysur,“placas”onboard.• Busesinternos:decontrol,dedirecciones,dedatos• Busesexternos:losdenominadosbancos,zócaloso“slots”• Conexiónconunafuentedealimentaciónyestándaresdefabricación.
5.7 Estructura de la mainboard
Componentesdelaplacabase:
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Unaplacabasetípicaadmitelossiguientescomponentes:
• Unoovariosconectoresdealimentación:porestosconectores,unaalimentación eléctrica proporciona a la placa base los diferentesvoltajeseintensidadesnecesariosparasufuncionamiento.
• ElzócalodelCPUesunreceptáculoquerecibeelmicroprocesadoryloconectaconelrestodecomponentesatravésdelaplacabase.
• LasranurasdememoriaRAM,ennúmerode2a6enlasplacasbasecomunes.
• El chipset son una serie de circuitos electrónicos, que gestionanlastransferenciasdedatosentrelosdiferentescomponentesdelacomputadora(procesador,memoria,tarjetagráfica,unidaddeal-macenamientosecundario,etc.).
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Sedivideendossecciones,elpuentenorte (northbridge)yelpuentesur(southbridge).Elprimerogestionalainterconexiónentreelmicro-procesador, lamemoriaRAMy launidaddeprocesamientográfico; yelsegundo,entrelosperiféricosylosdispositivosdealmacenamiento,comolosdiscosdurosolasunidadesdediscoóptico.Lasnuevaslíneasdeprocesadoresdeescritoriotiendenaintegrarelpropiocontroladordememoriaenelinteriordelprocesador.
• Unreloj:regulalavelocidaddeejecucióndelasinstruccionesdelmicroprocesadorydelosperiféricosinternos.
• LaCMOS:unapequeñamemoriaqueguardainformaciónimpor-tante(comolaconfiguracióndelequipo,fechayhora),mientraselequiponoestáalimentadoporelectricidad.
• LapiladelaCMOS:proporcionalaelectricidadnecesariaparaope-rarelcircuitoconstantementeyqueésteúltimonoseapagueper-diendolaseriedeconfiguracionesguardadas.
• LaBIOS:unprogramaregistradoenunamemorianovolátil.• Elbus (también llamadobus internooen inglés front-sidebus’):
conectaelmicroprocesadoralchipset.• Elbusdememoriaconectaelchipsetalamemoriatemporal.• Elbusdeexpansión(tambiénllamadobusI/Oentrada/salida):une
elmicroprocesadoralosconectoresentrada/salidayalasranurasdeexpansión.
• Losconectoresdeentrada/salidaquecumplennormalmenteconlanormaPC99:estosconectoresincluyen:
o LospuertosPS2paraconectareltecladooelratón,estasinterfa-cestiendenadesaparecerafavordelUSB
o Lospuertosserie,porejemploparaconectardispositivosantiguos.o Lospuertosparalelos,porejemploparalaconexióndeantiguas
impresoras.o Los puertos USB (en inglés Universal Serial Bus), por ejemplo
paraconectarperiféricosrecientes.o LosconectoresRJ45,paraconectarseaunaredinformática.o LosconectoresVGA,DVI,HDMIoDisplayportpara laconexión
delmonitordelacomputadora.
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o Los conectores IDE o Serial ATA, para conectar dispositivos dealmacenamiento, talescomodiscosduros,unidadesdeestadosólidoyunidadesdediscoóptico.
o Losconectoresdeaudio,paraconectardispositivosdeaudio,ta-lescomoaltavocesomicrófonos.
• Las ranuras de expansión: se trata de receptáculos que puedenacoger tarjetasdeexpansión (estas tarjetasseutilizanparaagre-garcaracterísticasoaumentarelrendimientodeunordenador.Porejemplo,unatarjetagráficasepuedeañadiraunordenadorparamejorarelrendimiento3D).EstospuertospuedenserpuertosISA(interfaz antigua), PCI (en inglés Peripheral component intercon-nect)y,losmásrecientes,PCIExpress.
Conlaevolucióndelascomputadoras,másymáscaracterísticassehanin-tegradoenlaplacabase,talescomocircuitoselectrónicosparalagestióndelvídeoIGP(eninglésIntegratedgraphicprocessor),desonidooderedes(10/100Mbps/1Gbps),evitandoasílaadicióndetarjetasdeexpansión.
5.8 Arquitecturas
5.9 ATX
LaversiónactualdelestándarATXesla2.1conalrededorde10añosdedesarrollo,supuestaenpráctica,lacorreccióndeerroresymejorashanhechodelATXunformatoabsolutamenteextendido.ParadarformaatodoelPCloquesehaceesdefinirunformatodeplacabaseydeestadependerátodoelrestodeladistribucióndecomponentes.
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Cuandohace10años se comenzóa trabajar sobreel formatoATX sepensóenmejorarlasituacióndelprocesador,queenelformatoBabyATanterior,quedabasituadoentrelosslotsdeampliación,parapoderdarcabidaatarjetasdeexpansióndemayoresdimensiones,semejorotam-biénelconectordecorrientesimplificándoloyseenglobarontodoslosconectoresintegradosdelaplacaenlasituaciónqueahoraconocemos.
Anteriormente lamayoría de los puertos quedaban situados en slotscomoocurreahoraenalgunasplacasconmuchosconectoresFirewireoUSB.EstanuevacolocacióndelosconectorestambiéndejabasitioparaaumentarelnúmerodeslotsPCIqueporaquelentoncestambiénesta-bayaenfuncionamiento.
PorelestándarATXhanpasadodiferentesrevisionesquehanafectadonosoloalaformadelPCsinotambiénasuformadealimentarse.Porejemplo,conellanzamientodelPentium4muchasfuentesdealimenta-cióndebieronsersustituidaspormodelosconconectorauxiliaryde12vparacumplirlosestándaresdeIntelyeltamañodelascajastambiénsevioafectadoenlongitudparadarcabidaaplacasbasemásancha.
ElestándarATXverásufinenpocotiempoyaqueaprontocomenzaráacomercializarseunnuevoformatodenominadoBTX.
Dentro de las especificaciones de ATX encontramos en la actualidadplacasbaseestándarATX,MicroATXyFlexATX.Elrestodeplacasfueradeestastresgrandesramassonaplicacionesespecíficasparaentornosigualmenteespecíficos.
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SibienpuedenexistirgabinetesdedistintostamañoselATXdefineunmínimoyunaubicaciónespecíficadecadacomponenteensambladoenlaplacabase.
5.10 Norma ATX
5.10.1 Gabinete ATX
5.10.2 Micro ATX
MicroATXnaceconlaintencióndereducireltamañodelPCalavezquesemantienen elmayor número de posibilidades de ampliación y deintegraciónde loscomponentes.SediferenciabásicamenteenqueelmáximodetarjetasdeimplicaciónsereduceacuatroincluidoelAGP.
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5.10.3 Flex ATX
Estetipodeplacaeslomásreducidoquehallaremosdentrodelospa-rámetrosmarcadosporInteldentrodelestándarATX.SueletratarsedeplacasbasemuypensadasenlaintegracióntotaldetodolonecesarioparaelfuncionamientodelcomputadorydeestamaneraconseguirPCsbaratos reducidos, que satisfagan aplicacionesmuy específicas comocomputadoresdeoficina.NormalmenteesteniveldeintegraciónhacequeopcionescomoelAGPnoseconcibanparaestetipodePCs.
5.10.4 BTX
BTXeslanuevapropuestadeInteldeplacasmadreconelconceptodeflujodeaireenlínea.Losnuevosprocesadoresgeneraránalrededorde100Wdecalor(másomenoslosquegeneraunprocesador2.4cover-clocka3.6GHza1.6v)ynecesitaránunafuentedeairefrescoconstante.ParaelloenelnuevoformatopreparadoporIntel,elprocesadorestarásituadoenelladofrontaldelacajaconunventiladordeentradadeairefresco directamente apuntando en el procesador. BTX son siglas querespondeaBalancedtechnologyextended.
Lainformaciónsobrelasplacasmadresesextensaysepuedeingresardirectamentealaspáginasdelosfabricantesparapoderrevisarsufun-cionamiento,ademásexistenvariossitioswebquedetallansufuncio-namientoymejoresprácticas, enelANEXO I se adjunta informaciónsacadadelaWeb.
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5.11 Puertos de la computadora
Sonconectoresintegradosentarjetasdeexpansiónoenlatarjetaprin-cipal“Motherboard”delacomputadora;diseñadosconformasycarac-terísticaselectrónicasespeciales,utilizadosparainterconectarunagrangamadedispositivosexternosconlacomputadora,esdecir,losperifé-ricos.Usualmenteelconectorhembraestarámontadoenlacomputa-dorayelconectormachoestaráintegradoenlosdispositivosocables.Varía lavelocidaddetransmisióndedatosy la formafísicadelpuertoacordealestándaryalmomentotecnológico.
Anteriormentelospuertosveníanintegradosexclusivamenteentarje-tasdeexpansióndenominadastarjetascontroladoras,posteriormenteseintegraronenlatarjetaprincipal“Motherboard”ytalescontroladorasperdieroncompetenciaenelmercado,perosesiguencomercializandosobretodoparaservidores.
5.11.1 Clasificación de los puertos para computadora
Lospuertosgeneralmentetienenmásdeunusoenlacomputadoraein-clusiveendispositivosquenoseconectandirectamentealequipo,porloquenohayunaclasificaciónestricta,sinembargosepuedendividiren6segmentosbásicos:
• Puertosdeusogeneral:sonaquellosqueseutilizanparaconectardiversos dispositivos independientemente de sus funciones (im-presoras,reproductoresMP3,bocinas,pantallasLCD,ratones(mou-se),PDA,etc.)o PuertoeSATAo PuertoUSB
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o PuertoFireWireoIEEE1394o Puertoparalelo/LPTxo Puertoserial/COMxo PuertoSCSI
• Puertos para teclado y ratón: su diseño es exclusivo para la co-nexióndetecladosyratones(mouse).o PuertoDIN-PS/1o PuertominiDIN-PS/2
• Puertosparadispositivosde juegos:permiten laconexióndepa-lancas,almohadillasyvolantesdejuego.o PuertodejuegosGameport(DB15)
• Puertosdevideo:permitenlatransmisióndeseñalesprocedentesdelatarjetadevideohaciaunapantallaoproyector.o PuertoEGAo PuertoCGAo PuertoVGAo PuertoS-Videoo PuertoDVIo PuertoRCAo PuertoHDMI(tambiéntransmitesonidodemanerasimultánea)
• Puertos de red: permiten la interconexión de computadoras pormediodecables.o PuertoRJ45o PuertoRJ11(pararedtelefónica)o PuertoBNCo PuertoDB15
• Puertos de sonido: permiten la conexión de sistemas de sonidocomobocinas,amplificadores,etc.o PuertoJack3.5”
5.12 Descripción de los puertos
5.12.1 Puerto eSATA:
ESATAsignifica(“externalserialadvancedtechnologyattachment”),sutraducciónalespañoles“tecnologíaexternadeconexiónserialavanza-
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da”.Selellamapuertoporquepermitelatransmisióndedatosentreundispositivoexterno(periférico)conlacomputadora,estábasadoenlatecnologíaSataparadiscosduros.
5.13 Características del puerto eSATA
• Esunpuertoderecientelanzamiento,siendounaextensióndelco-nectorSATAutilizadoparadiscosdurosinternos,peroactualmentelastarjetasprincipalesyacuentanconpuertosintegrados.
• EnelcasodetarjetasdeexpansiónPCI,estassefijanalgabinetepormediodeunadaptadorenlapartetrasera,conloqueseau-mentalacantidaddepuertosdisponibles.
• Cuentaconlatecnologíadenominada“HotSwappable”,lacualper-mitelainstalaciónosustitucióndedispositivosimportantessinne-cesidaddereiniciaroapagarlacomputadora.
• Cadapuertopermiteconectarcomomáximo15dispositivosexter-nos,peroserecomiendausarmenos,porquesesaturalalíneadelpuertoysehacemás lentoelsistemaal tenerqueadministrarsetodossimultáneamente.
5.14 Puertos USB
Significa(“universalserialbus”)osutraducciónalespañoleslíneaserialuniversaldetransportededatos.Esunconectorrectangularde4ter-minalesquepermite latransmisióndedatosentreunagrangamadedispositivosexternos(periféricos)conlacomputadora.
PuertoeSATASímbolodeeSATA.ConectormachoeSATADeunadaptador.IntegradoenelcabledelDispositivo.
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PuertoUSBintegradoVariantedelpuertoUSBVariantedelpuertoUSBLatarjetaprincipalintegradoendispositivosgrandes.Integradoendispositivos(“Motherboard”).Pequeños.
5.14.1 Tipos de USB
• ElpuertoUSB1.0reemplazototalmentealGameport.• ElpuertoUSBestáapuntodereemplazaralpuertoLPTyalpuerto
COM.ElpuertoUSB2.0compiteactualmenteenelmercadocontraelpuertoFireWire.
• ElpuertoUSB3.0compiteenaltasvelocidadesdetransmisióncon-traelpuertoeSATA.
SímbolodeUSB 5.14.2 Características del puerto USB
• Cuentacontecnología“Plug&Play”lacualpermiteconectar,desco-nectaryreconocerdispositivossinnecesidaddereiniciaroapagarlacomputadora.
• LasversionesUSB1.XyUSB2.0transmitenenunmediounidirec-cionallosdatos,estoes,solamenteseenvíaorecibedatosenunsentidoalavez,mientrasquelaversiónUSB3cuentaconunmedioduplexquepermiteenviaryrecibirdatosdemanerasimultánea.
• ApesardequeelpuertoUSB3,estáactualmenteintegradoyaenalgunasplacasdenuevageneración,aúnnohaydispositivosco-merciales/popularesparaestatecnología.
5.14.3 Tipos de puertos USB
USBtipoAUSBtipoBUSBmini
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5.14.4 Velocidad de transmisión
ExisteunerrorencreerqueMb/syMbpssonlomismo,sondosformasdistintasdemedirlavelocidaddetransmisióndedatos.
• Enmegabytes/segundo(Mb/s).• Enmegabitsporsegundo(Mbps).Paracalcularlavelocidaddeacuerdoalasespecificacionesdelfabrican-teaplicamoslasiguienteregla:
8Mbps(Megabitsporsegundo)=1Mb/s(Megabyte/segundo)
5.15 Puertos fire wire
FireWiresignificaalambredefuego,quepermitelatransmisióndedatosentreundispositivoexterno(periférico),conlacomputadora;ElpuertoFireWirecompitedirectamentecontraelpuertoUSB2yenmenorme-didacontraelpuertoeSATA.
FireWire integrado en la tarjeta principal (motherboard)
Símbolo de FireWire. Conector macho FireWire integrado en el dispositivo
Versión de puerto
USB1.0(LowSpeed)
USB1.1(FullSpeed)
USB2.0(Hi-Speed)
USB3.0(SuperSpeed)
Velocidad máxima en Megabits por segundo
1.5Mbps
12Mbps
480Mbps
3200Mbps/3.2Gbps
Velocidad máxima en (Megabytes/segundo)
187.5Kb/s
1.5Mb/s
60Mb/s
400Mb/s
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• Nosehaintegradocomoestándarentodaslascomputadorasper-sonales,ademásdequehaycon4,6y9pines,peroelmásutilizadoeselde6pines.
• Cadapuertopermite conectar comomáximo63dispositivos ex-ternos,peroserecomiendancomomáximo16,porquesesaturalalíneadelpuertoyseralentizaelsistemaaltenerqueadministrarsetodossimultáneamente.
• Cuentacontecnología“Plug&Play”,lacualpermiteconectar,desco-nectaryreconocerdispositivossinnecesidaddereiniciaroapagarlacomputadora.
• Cuentaconlatecnologíadenominada“HotSwappable”,lacualper-mitelainstalaciónosustitucióndedispositivosimportantessinne-cesidaddereiniciaroapagarlacomputadora.
5.15.1 Velocidad de transmisión
5.16 Puerto LPT
PuertoparaleloypuertoLPTserefierenalmismotipodeconector.Selellamaparalelo,porquepermiteelenvíodedatos,enconjuntossimultá-neosde8bits,generalmenteutilizadoparalaconexióndeimpresorasyplotters.
LasiglaLPTsignifica(“LinePrintTerminal/LinePrinTer”),quetraducidosignificalíneaterminaldeimpresión/líneadelaimpresora,ademásper-
Puerto FireWire
FireWire800
FireWire400
FireWire200
FireWire100*
Velocidad en Megabits por segundo800Mbps
400Mbps
200Mbps
100Mbps
Velocidad en (Megab-ytes/segundo)100Mb/s
50Mb/s
25Mb/s
<12.5Mb/s
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mitelatransmisióndedatosdesdeundispositivoexterno(periférico),hacialacomputadora;porelloesconsideradopuerto.EstepuertoestásiendoreemplazadoporelpuertoUSBparaimpresorasyescáneres,peroaúnviene integradoen la tarjetaprincipal (mother-board)
5.16.1 Características del puerto paralelo o LPT
• Enelámbitodelaelectrónicacomercialseledenominacomoco-nectorDB25tipoB,con25huecosparapines.
• Seutilizabaprincipalmenteparalaconexióndeimpresoras,unida-desdelecturaparadiscosZIPyescáneres.
• Paraconectarydesconectarlosdispositivos,asícomoparaquelacomputadoralosreconozcademaneracorrecta,esnecesarioapa-garyreiniciarlacomputadora.
5.16.2 Modos del puerto paralelo o LPT
Modo SPP:significa(“StandarParallelPort”)opuertoparaleloestándar.Modo EPP:significa(“EnhancedParallelPort”)opuertoparalelomejorado.Modo ECP: significa (“EnhancedCapabilitiesPort”)o su traducciónalespañolespuertodecapacidadmejorada.
5.16.3 Velocidad de transmisión del puerto paralelo o LPT
Laformademedirlavelocidaddetransmisióndedatosdelpuertopara-leloesenkilobytes/segundo(Kb/s).
Puerto LPT integrado en la tarjeta principal (motherboard)
Símbolo del puerto paralelo LPT. Conector macho LPT integrado en el cable del dispositivo.
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5.17 Puerto serial / com
Puertoserial,puertoCOM,puertodecomunicacionesypuertoRS-232(“RecomendedStandard-232”),hacenreferenciaalmismopuerto.Selellamaserial,porquepermiteelenvíodedatos,unodetrásdeotro,com-pitiódirectamenteenelmercadocontraelpuertoLPT.
5.17.1 Características del puerto serial COM
• SeledenominaconectorDB9(“D-subminiaturetypeB,9pin”),estoesD-subminiaturatipoB,con9pines.
• Seutilizabaprincipalmenteparalaconexióndelratón(Mouse),al-gunostiposantiguosdeescáneresyactualmenteparadispositivoscomoPDA´s (“PersonalDigitalAssistant”)oasistentespersonalesdigitales,ademásparaconectarseamodemsconlíneatelefónicaoconfiguraciónremotaadispositivosderedes.
• Cadapuerto,permiteconectarsolamente1dispositivo.• Paraconectarydesconectarlosdispositivos,asícomoparaquela
computadoralosreconozcademaneracorrecta,esnecesarioapa-garyreiniciarlacomputadora.
Versión de puerto
SPP
EPP
ECP
Velocidad en (Kilobytes/segundo) y (Megabytes/segundo)
150Kb/sa500Kb/s
500Kba2,000Kb/s(2Mb/s)
Supera1,000Kb/s(1Mb/s)
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5.17.2 Velocidad de transmisión del puerto serial COMLaformademedir lavelocidaddetransmisióndelpuertoserialesenkilobytes/segundo(Kb/s):
5.18 Puerto din ps/1
LasiglaPS/1ladeterminalaempresaIBM,porelnombredesusprime-rosequiposdecomputopersonalesdondeutilizoesteconector(“Per-sonalSystem1”),PS/1,PS/1-DINesunconectorcilíndricograndede5terminalesquepermitelatransmisióndedatosdesdeundispositivoex-terno(periférico),principalmenteteclados,hacialacomputadora.
ElpuertoPS/1fuetotalmentereemplazadodelmercadoporelpuertoPS/2.
Esteconectortieneuntamañoconsiderableycomoenelmundodelain-formáticatodoslosdispositivostiendenaminiaturizarse,elDIN-PS/1fuereemplazadoporelminiDIN-PS/2yposteriormenteporelpuertoUSB.
5.19 Puerto PS/2
Elprefijomini loque indicaesqueesunaversióndemenor tamaño,mientrasquelasiglaPS/2indicalasegundageneración(“PersonalSys-tem2”),deconectorparacomputadorascompatiblesconIBM,PS/2-mi-niDINesunpequeñoconectorcilíndricode6terminales,quepermitelatransmisióndedatosdesdeundispositivoexterno(periférico)principal-menteratonesyteclados.
5.19.1 Características del puerto para teclado mini DIN-PS/2
• Tieneunpuertoexclusivoparatecladoyotropuertoexclusivopara
Puerto
Serial COM
Velocidad en (Kilobytes/segundo)
112Kb/s
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elratón(mouse),estovienegrabadoenelpanelposteriordepuer-tosdelacomputadora.
• Esunconectorcircular,conundiámetrodesolo9mm.• Cadapuertosoportasoloundispositivoconectado.
5.20 Nueva tecnología de puerto para teclado y ratón
EsteconectorestásiendoreemplazadoporelestándardepuertosUSB,peroaúnseintegraenlastarjetasprincipales(“motherboard´s”),yaqueaúnexistenmuchostecladosdetipoPS/2.
Otrastecnologíasmásrecientes,queinclusopodríanreemplazarestepuer-to,sonlostecladosinalámbricoscontecnologíawirelessyblue-tooth.
5.21 Puerto game port
• Seutilizaparaconectarcontrolesdevideojuegosdiseñadosparacomputadoras,estoensustitucióndetecladosyratones(mouse),loscualesresultanmuyincómodosparamuchaspersonas.
• Gameportintegradoenlatarjetaprincipal“motherboard”,localiza-dosobrelospuertosdeaudioJack3.5”.
• Gameportintegradoenlatarjetacontroladora
5.21.1 Características del puerto de juegos Gameport
• SeledenominaconectorDB15(“D-subminiaturetypeB,15pin”),estoesD-subminiaturatipoB,para15pines.
• Esimportantemencionarquetambiéndeestepuertoexistióunavarianteutilizadaparatarjetasdered(LAN),denominándoseDA-15(“D-subminiaturetypeA,15pin”).
• Seutilizabaparalaconexióndedispositivosparacontroldevideojue-gosydispositivosqueutilizanellenguajedecomunicacionesMIDI.
• LosdispositivosdiseñadosparaelGameportsonprincipalmente:palancasdejuego(joystick),almohadillasparajuego(gamepad)yvolantesparacarreras(Racingwheel).
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• Conlaayudadetuguíajuntaalmenostrestiposdemainboards.• Elaboraunlaboratorioentuáreadetrabajoyreconocetodoslos
componentesestudiadosenestecapítulo.• Analizaelfuncionamientodetodosloscomponentesdelamainboard.• Identificalasrespectivasarquitecturasdeloscomponentesdeuna
mainboard.• Verificalaconectividadbásicadeloscomponentesqueseconec-
tanalamainboard.
Actividades y laboratorios
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6 CAPÍTULO VI
6.1 Procesador
UNIDAD PROGRAMÁTICA
TEMA
PROCESADOR
• Función • Tipos de procesador• Requerimientos técnicos
Qué aprenderemos
Elprocesadoreselelementoprincipaldeuncomputadoryaqueesteeselencargadoderealizartodoslosprocesosquesonencomendadosporelusuario.Asícomolosdemáscomponentesdehardwareestetambiénconstadelosrequerimientostécnicosparapoderoperarytrabajarconnormalidad.
Altérminodeestetema,elparticipanteestaráencapacidaddemanejareficientementelossiguientesaspectos:
• Conocerfísicamenteelprocesador(CPU).• Identificarcadaunodelasfuncionesdelprocesador.• Conocerlosdiferentestiposyarquitecturasdelosprocesadores.• Familiarizarnosconeldispositivoparalaconexióneinstalaciónen
lamainboard.
6.2 Función de los procesadores.
Enelpasadoestabanensambladosenelmismomother(formatoBGA)ycarecíandeloqueahorasedenominazócalosdeCPU.
EnotroscasoseranenformatoPGA,hoyesmuycomúnenpequeñosintegrados.
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Apartirdelas486enadelantelasplacasmadreofrecíanunaposibilidadmásdeexpansiónqueeraladecolocardistintasunidadesdeCPUofre-ciendocapacidadesdeprocesamientodiferentes.
Obviamenteexistenciertoslímites.EscomúntenerunaplacabaseyqueambastenganunaCPUdefrecuenciasbastantesdisparesperosiempreconservando lasmismas características (socket, FSB) con la única ex-cepcióndel clock ymultiplicadordelCPU. El chipset va adeterminarautomáticamenteelclockymultiplicadordelCPU(enalgunoscasossepuedehacerenformamanualpermitiendoeloverclocking).
UnaplacabasedePentium3noescompatibleconunPentium2,perounaplacabasede Pentium3puede soportar tantounode 500MHzcomootrode800MHzporejemplo.
Actualmente por razones de costo alguna placasmadre económicasofrecenlosprocesadoresensambladosenlamismaplacaperoenreali-dadeselCPUsoldadoalzócalodeexpansión.
6.3 Zócalos de CPU posibles:
• PGA:sonelmodeloclásico,usadoenel386ymuchos486;consisteenuncuadradodeconectoresenformadeagujerodondese in-sertanlaspatitasdelchipporpresión.Segúnelchip,tienemásomenosagujeritos.
• Socket,conmecanismoZIF(ZeroInsertionForce),enellaselproce-sadorseinsertayseretiresinnecesidaddeejerceralgunapresiónsobreél.Allevantarlapalanquitaquehayalladoseliberaelmicro-procesador, siendoextremadamente sencilla suextracción. Estoszócalosaseguranlaactualizacióndelmicroprocesador.
Haydediferentestipos:
• Socket 423 y 478. Enellos se insertan losPentium4de Intel. Elprimerohacereferenciaalmodelode0,18micras(Willamete)yelsegundo al construido según la tecnología de 0,13micras (Nor-thwood).Tambiénhayalgunosde478connúcleoWillamete.
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• Socket462/SocketA.Ambossondelmismotipo.Esdondeseinser-tanlosprocesadoresAthlonensusversionesmásnuevas:o AthlonDurono AthlonThunderbirdo AthlonXPo AthlonMPo Socket370oPPGA.Eselzócaloqueutilizanlosúltimosmodelos
delPentiumIIIyCelerondeIntel.o Socket8.UtilizadoporlosprocesadoresPentiumPro.o Socket7.Lousan losmicrosPentium/PentiumMMX/K6/K6-2o
K6-3ymuchosotros.o Otrossocket,comoelzócaloZIFSocket-3permitelainserciónde
un486ydeunPentiumOverdrive.o Socket754:utilizadoporelAthlon64o Socket940:AMDAthlon64FX
6.4 Funcionamiento
Desdeelpuntode vista lógico, singular y funcional, elmicroprocesa-dorestácompuestobásicamentepor:varios registros,unaunidaddecontrol,unaunidadaritmético-lógica, ydependiendodelprocesador,puedecontenerunaunidadencomaflotante.
Elmicroprocesadorejecutainstruccionesalmacenadascomonúmerosbinariosorganizadossecuencialmenteenlamemoriaprincipal.Laeje-cucióndelasinstruccionessepuederealizarenvariasfases:
• PreFetch,prelecturadelainstruccióndesdelamemoriaprincipal.• Fetch,envíodelainstrucciónaldecodificador.• Decodificacióndelainstrucción,esdecir,determinarquéinstruc-
ciónesyportantoquésedebehacer.• Lecturadeoperandos(siloshay).• Ejecución, lanzamiento de lasmáquinas de estado que llevan a
caboelprocesamiento.• Escrituradelosresultadosenlamemoriaprincipaloenlosregistros.
CadaunadeestasfasesserealizaenunoovariosciclosdeCPU,depen-diendode laestructuradelprocesador,yconcretamentedesugrado
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de segmentación. Laduracióndeestos ciclos vienedeterminadaporla frecuenciade reloj, y nuncapodrá ser inferior al tiempo requeridoparahacerlatareaindividual(realizadaenunsolociclo)demayorcostetemporal.ElmicroprocesadorseconectaauncircuitoPLL,normalmen-tebasadoenuncristaldecuarzocapazdegenerarpulsosaunritmoconstante,demodoquegeneravariosciclos(opulsos)enunsegundo.Estereloj,enlaactualidad,generamilesdeMHzUnmicroprocesadoresunsistemaabiertoconelquepuedeconstruirseuncomputadorconlascaracterísticasquesedeseeacoplándolelosmódulosnecesarios.
6.5 Requerimientos técnicos
Procesadores
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Actividades y laboratorios
• Recopilaalgunosprocesadores.• Estudialascaracterísticastécnicasdecadaunodelosprocesadores.• Reconoceelsocketalcualasignarcadaunodelosprocesadores.• Realizaunanálisiscomparativoentrelosprocesadoresrecopilados
conlaayudadetuguía.
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7 CAPÍTULO VII
7.6 Discos Duros
UNIDAD PROGRAMÁTICA
TEMA
DISCOS DUROS • Definición • Capacidades y características• Arquitecturas.
Qué aprenderemos
EldiscoduroHDD(HardDiskDrive)esunodelosdispositivosdealma-cenamientomasivodeinformaciónmásimportantedelPCyaqueaquíseubicaeladministradordearchivos, tantoparaelsistemaoperativocomoparaelusuario.Altérminodeestetema,elalumnoestaráencapacidaddemanejarefi-cientementelossiguientesaspectos:
• Conocerlacomposiciónfísicadeundiscoduro.• Conocerlapreparaciónlógicadeundiscoduro.• Conocerlascapacidadesdeundiscoduro.• Identificarsuarquitecturaycaracterísticastécnicas.• EntenderyanalizarlosdiferentestiposdeFAT.• Establecerlosrequerimientostécnicosdeladministradordearchivos.
7.7 Función
CadaHDDconsisteenunoomásplatos,llamadossubstratosfabricadosnormalmenteporcristalesmuyfinos(enalgunoscasosdemetalocerá-mica).Estácubiertodeunmaterialmagnético.ElHDDpuedealmacenarinformaciónporambosladosorientandodominiosmagnéticosdentrodelmaterial.Unadirecciónrepresentaun1digitalylaotraun0.Lasfun-cionesdeescrituraylecturasondirigidasporloscabezalesmontados
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sobreunosbrazosquelespermitenaccederacualquierpartedelHDD.Loscabezalesvuelan(estánporencima)unmicron sobrelasuperficie.
Tenerencuentaqueelplato/discosemuevedebajodelcabezala7.200RPMomássegúnelHDDquesetenga.Puestoquelosdiscosdurosac-tualespuedentenerhastacincoplatos/discos,cadaunocondossuper-ficiesdegrabación (llamadas caras), por tanto se tienehastadiez ca-bezales,cadaunodeellosapuntaasupropiasuperficie.Loscabezalesmúltiplessonpartedeunsolomecanismoqueloshacenmásfácilesdecontrolaralnopodersemoverindependientemente.
Laextremidaddelencabezadocontieneunelementoescritorinductivoquepuedemoverdeuntiróndominiosmagnéticossegúnlonecesite.Unsensormagneto-resistenteestambiénpartedelaestructuradelca-bezal,queleelainformacióndelosbitsylostraduceen señales eléc-tricas.
Enunnivelalto,elapilado(unosobreotro)delosdiscossedivideenpis-tasconcéntricaspuestasalrededordelacircunferenciadelplato/disco.Laspistas,porsímismas,seorganizanencilindrosapiladosdepistasenunmulti-plato/discodeldiscoduro.Loscilindrossedividenen“secto-
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Estructuralógicadeundiscoduro.Elesquemaestárepresentadoporunplatoconsuscomponenteslógicosprincipales.
1.- Caras:Cadaunodelosladosdecadaplato.
res”quesirvenparaubicarlosdatosdentrodeldisco.ElprimersistemadedireccionamientoqueseutilizofueCHS(Cilindro-Cabeza-Sector),yaqueconestostresvaloressepuedesituarcualquierdatoeneldisco.EnlaactualidadseutilizaelsistemaLBA(DireccionamientoLógicodeBlo-ques)queconsisteendividireldiscoenteroensectoresyasignaracadaunounúniconúmero.
Losdiscosdurossondispositivos CAV (VelocidadAngularConstante),porloquelaspistasexternasseleenmásrápidoquelasinternayporellolossistemasoperativosintentanorganizarlosdatosquemássesue-lenutilizar,sobreloscilindrosexternosyasíganaruntiempodeaccesomásrápido.
7.8 Estructura y arquitecturas del hdd
7.8.1 Estructura lógica de un HDD
Laestructuralógicadeundiscoduroconsisteenlassiguientespartesprincipales:
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2.- Pistas o Cilindros:Sonanillosinternosdelimaduramagnética,don-desevaacomodandolainformación.
3.- Sectores:Esunáreaquecontiene520bytesporsector,ydeloscua-les8seusanpara2tiposdeinformación:
Informacióninicial:númerodepista,datos,númerodesector.Información final: clave del sector,“checksum” (coincidencia de bytesparadeterminarintegridad).
4.- “Clusters” o racimos:Conjuntodesectorescon losque trabajaelsistemaoperativoparahacermáseficazlalecturayescrituradedatos.
Métodoparaelmanejodelainformación.Elesquemaestárepresenta-doporunplatoconsuscomponenteslógicosprincipales.
5.- Sector de arranque maestro:SeencargadecomenzaracargarenlamemoriaRAMelsistemaoperativo;constadelossiguienteselementos:
IPL:significa“InitialProgramLoading”;osutraducciónalespañolespro-gramainicialdecarga:esunpequeñoprogramaquepermitealacom-putadorareconoceraldiscodurocomoarrancable.
Archivosparaelarranque:Sonarchivospertenecientesalsistemaope-rativoquesepretendecargar.Ejemplo:paraelsistemaoperativoMicro-soft®Windows98seutilizanlosarchivosio.sysymsdos.sys.
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Tabladeparticiones:Guardalainformacióndelnúmerodeunidadesypartesenqueestádivididoeldiscoduro.
Característicasdeldisco:Guardainformaciónsobreeldiscoduro,talescomo lacapacidad,númerodesectores,númerodecabezas,númerodepistas,etc.
6.- FAT y copia de la FAT:Significa“FileAllocationTable”osutraducciónalespañolestablaparaasignacióndearchivos.Registraelestadogene-raldetodos losclusters(defectuosos, libres,ocupados,etc.),asícomotambiénguardaladirecciónespecíficadondesealmacenaronlaspartesdeunarchivodentrodeldiscoduro.
7.- Directorio raíz o “Root directory”:Almacenalainformaciónsobrelacantidadmáximadearchivosquepuedeguardarundiscoduro,asícomolainformaciónesencialdecadaunodeellos(nombre,extensión,atributos,hora,fecha,etc.).
8.- Zona de datos:Es lapartedondesealmacenarán losarchivosdelusuario,programasdelsistemaoperativo,música,videos,etc.
Caché de pista:Losdiscosdurosdisponendeunamemoriasolida,detipoRAM,dentrodeldisco,queseutilizacomocaché.Lavelocidaddelmovimiento de información con este tipo de sistema es sumamentesuperior,porellocuantomásmemoriacachétengaeldiscoduro,másdatospodráalbergardentroyserprocesadodeunaformamásrápida.
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Porúltimo,lostípicosdiscoselectrónicosconsistenenunmicroprocesa-doryunasuperficieanalógicayuncircuitodigital,queunidoscontrolaneldiscoprincipalyoptimizanelfuncionamientodelecturayescritura.Elfirmware,unprogramapequeñoqueestádentrodeldiscoduro,esoptimizadopor los fabricantesdediscosdurosparaunmejorcontrolteniendoencuentaciertasprioridades,incluyendorendimientodepro-cesamiento,tiempodeaccesoynivelderuido.
7.9 Disco PATA o ATA o IDE
ElinterfazIDE(máscorrectamentedenominadoATA,elestándardenor-masenquesebasa)eselmásusadoenPCsnormales.
Cronología.-
PrimerosdiscosIDEconsulimitacióna528Mb.ypudiendosoloconec-tarhasta2deellos.
Segundo EIDE (FastATA), desarrollados por la compañíaWestern Digital,compatiblesconlosprimeros,peroconalgunasmejoras,basadasenlaes-pecificaciónATA-2,queyasoportaunidadesdeCD-ROM(ATAPI)ydecinta.
Otramejoraimportanteeselsoportede2canalesparaconectarhasta4unidades.
Ademássedefinenvariosmodosdetransferenciadedatos,quelleganhastalos16,6Mb./seg.ComoelPIO-4,omejoraúnelDMA-2,quesopor-talamismatasaperosinintervencióndelaCPU.
LaúltimaespecificacióndesarrolladaporQuantumeslaUltraDMA/33(UltraATA),quepermitetransferenciasDMAa33Mb./seg.
Después surgieronotros discos durosmás rápidos como son elUltraDMA/66,convelocidadesdetransferenciade66Mb./seg.
RecientementeelUltraDMA/100,conunavelocidadde100Mb./seg.Se
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estádiseñandounanuevatecnologíalaUltraDMA/133,lacualalcanza-ríalacifratopede133Mb./seg.
7.10 Características de un disco IDE
Losdiscosduroscuentanconcaracterísticasquesoncomunesyqueacontinuaciónsedetallan:
Característica
FSB
RPM
Traducción
“FrontalSideBus”,transportefrontalinterno
“RevolutionsperMinute”,vueltasporminuto
Función
Paradiscosdurossignificalavelocidaddetransferenciadedatosdeldiscoduro,enfuncióndelosdemásdispositivos.SemideenMegab-ytes/segundo(Mb/s)yesdenominadotambién“Rate”.EstedatoendiscosdurosIDEpuedeestarentre66Mb/s,100Mb/sy133Mb/s.
Estevalordeterminalavelocidadaquelosdiscosinternosgirancadaminuto.Suunidaddemedi-daes:revolucionesporminuto(RPM).EstedatoendiscosdurosIDEpuedeser4800RPM,5200RPMyhasta7200RPM.
Ejemplo
DiscoduroIDEMarcaMaxtor®,80Gb,7200RPM,FSB100/133*.*EsteúltimodatoindicaqueelFSBsopor-tadoes100Mb/shasta100Mb/s.
DiscoduroIDEtienedentrodesuscaracterísticaslosiguiente:MarcaMaxtor®,80Gb,FSB100/133,7200RPM*.*Esteúltimodatoindicaqueelsuejedegiropermitehasta7200vueltasporminuto.
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7.11 Capacidad del disco duro IDE
Suunidaddemedidabásicaeselbyte,peroactualmenteseutilizaelgigabyte(Gb).ParadiscosdurosIDEestedatopuedeestarentre10me-gabytes(Mb)hasta750Gb.
- Ejemplo:undiscoduro IDEtienedentrodesuscaracterísticas losiguiente:MarcaMaxtor®,FSB100/133,80Gb*.
*Esteúltimodatoindicaquepermitealmacenarhasta80gigabytesdedatos.
7.12 Conector de datos del disco duro IDE
ElconectorqueutilizaeldiscoduroIDEparatransmitiryrecibirlosdatosesde40pinesyesdeformarectangular.
7.13 Alimentación eléctrica del HDD IDE Enelcasodelaalimentacióneléctrica,eldiscoIDEtieneunconectorde4contactostipoMOLEX.
Conectormachode40terminales para datosenelHDDIDE
Cable de 40 terminales con conec-tor hembra para datos, del disco duroIDE hacia la tarjeta principal (“mother-board”).
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EstosventiladoresseenergizanconelmismoconectordealimentaciónqueseutilizaparaunidadesIDE,enlacarcasasefijaeldiscoduroysecolocaenlabahíacorrespondientedelgabinete,luegoseconectayco-mienzaadisiparelcalor,enteoríaelnivelderuidoesbajoyaquenotienecontactoconelexterior
Esquema del conector MO-LEX de alimen-tación del dis-co duro IDE.
Esquema de las líneas de alimentación del cable.
Descripción de las líneas de alimentación.
1.-Red+5V(alimentación+5volts)2.-BlackGND(tierra)3.-BlackGND(tierra)4.-Yellow+12V(Alimentación+12Volts)
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7.14 Discos HDD SATA
UndiscoduroSATA,esundispositivoelectromecánicoqueseencargadealmacenary leergrandesvolúmenesde informaciónconaltasve-locidades,pormediodepequeñoselectroimanes (también llamadascabezasdelecturayescritura).
LosdiscosdurosSATAbuscaban reemplazardelmercadoa losdiscosdurosIDEperonoselogrolameta.
Los discos duros SATA han sido descontinuados del mercado y sonreemplazadosporlosdiscosdurosSATA2.
Sepuedeapreciarelejedegiroconunplatoyunacabezadelectura/escritura.
Ventajas:
Lavelocidadmáximadetransferenciadedatos(ovelocidadderáfaga)enlamayoríadelosdiscosparalelosesde100MBpsa133MBps.Losdis-cosqueusanlaprimerageneracióndelainterfazSATApuedenllegara150MBps.LoscablesdelgadosqueutilizanlosdiscosATASerialtambiénpermitenqueelairecirculeconmáslibertaddentrodelchasisdelaPC,
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ycomosolosepuedeconectarundiscoSATAporcadaconector,nohaypuentesdequépreocuparse.
Estaesunanuevaespecificaciónquemanejalatransferenciadedatosdemodoserialmejoradoconuncablededatosde7conectoresyge-neraunatransferenciadedatos(Rate)dehasta150megabytes/segun-do(Mb/s).Permitelaconexióndesoloundispositivoporconector.Estetipodediscostienenunacaracterísticadenominada“HotSwappable”,loquesignificapoderconectarloydesconectarlosinnecesidaddeapagarlacomputadora.
EldiscoduroSATApuedetener2medidas,estasserefierenaldiámetroque tieneeldiscocerámico físicamente,por lo tantoel tamañode lacubiertatambiénvariará.
3.5pulgadas(3.5”),paradiscosdurosinternosparacomputadoradees-critorio.
2.5”paradiscosdurosinternosparacomputadorasportátiles(laptop)onotebook.
Disco duro interno SATA de 3.5”para computadora de escritorio,marca Seagate®, capacidad de500Gb.
Disco duro interno SATA de 2.5”paracomputadoraportátil,mar-caToshiba®,capacidadde320Gb.
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7.15 Características de los HDD SATA
LosdiscosdurosSATAcuentancon lascaracterísticasqueacontinua-ciónsedetallan:
Característica
FSB
Cache
RPM
Traducción
“FrontalSideBus”,trans-portefrontalinterno
Acelerador
“RevolutionsperMinute”,vueltasporminuto
Función
Paradiscosdurossignificalavelocidaddetransferen-ciadedatosdeldiscoduro,enfuncióndelosdemásdispositivos.Semideenmegabytes/segundo(Mb/s)yesdenominadotambién“Rate”.EstedatoendiscosdurosSATAesde150Mb/s.
EsunamemoriaSRAMintegradaenelcuerpodeldiscoduroSATA,quealma-cenalosdatosquesehanaccedidofrecuentemente;asícuandoelmicropro-cesadorsoliciteundato,lamemorialoofreceyevitavolverabuscarloeneldiscoduro.SemideenMegabytes(Mb)ylomáscomúnesqueintegren8Mb.
Estevalordeterminalavelocidadaquelosdiscosinternosgirancadaminuto.Suunidaddeme-didaes:revolucionesporminuto(RPM).EstedatoendiscosdurosSATApuedeestarentre5200RPMhasta7200RPM.
Ejemplo
DiscoduroSATAquemuestralassiguientescaracterísticas:marcaMaxtor®,caché8Mb,80Gb,7200RPM,FSB150Mb*.*EsteúltimodatoindicaqueelFSBso-portadoes150Mb/s.
DiscoduroSATAquemuestralassiguientescaracterísticas:marcaMaxtor®,80Gb,7200RPM,FSB150Mb,caché8Mb*.*Esteúltimodatoindicaquetieneintegrados8Mbdememoriacaché.
DiscoduroSATAquemuestralassiguientescaracterísticas:marcaMaxtor®,caché8Mb,80Gb,FSB150Mb,7200RPM*.*Esteúltimodatoin-dicaquesuejedegiropermitehasta7200vueltasporminuto.
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7.16 Conector del HDD sata
El conectorqueutilizaeldiscoduroSATApara transmitir y recibir losdatosesde7pinesytieneformaunadeletraL.
7.17 Alimentación eléctrica de HDD sata
Enelcasodelaalimentacióneléctrica,tieneunconectorde15contactos:
7.18 Discos Internos para Portátiles (2.5”) Sonsimilaresalosdelosordenadoresdesobremesaperodemenorta-maño(2.5”)ydemenorconsumo.
7.19 Discos Externos o al USB
EsteelcasodelasmemoriasUSBylosdiscosdurosportátiles.Undiscoduroportátilpuedeserdesdeunmicrodiscohastaundiscoduronor-maldesobremesaconunacarcasaadaptadora.LosFirewireySCSIyATA
1.-GND(Tierra),2.-A+(Transmisión+)3.-A-(Transmisión-)4.-GND(Tierra)5.-B-(Recepción-)6.-B+(Recepción+)7.-GND(Tierra)
1.-V33(3.3volts)2.-V33(3.3volts)3.-V33(3.3volts)4.-GND(tierra)5.-GND(tierra)6.-GND(tierra)7.-V5(5volts)8.-V5(5volts).
9.-V5(5volts)10.-GND(tierra)11.-Reserved (re-servado)12.-GND(tierra)13.-V12(12volts)14.-V12(12volts)15.-V12(12volts)
Conector para datosdeldiscoduroSATA.
Conector de alimen-tación
Cable para datos deldiscoduroSATAhacialatarjetaprincipal.
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nopuedesuministrarcorrienteparaalimentaciónpor loquesiemprerequierenuntransformadorparaellos.
Loshaydedos tamaños:de2,5” yde3,5”. Losde2,5” sealimentanatravésdelUSB,mientrasquelosde3,5”,tienenquealimentarseexterna-mente,conectándolosaunenchufe.
MEMUPKwestMini120Gb2,5”USB2.0CarcasadealuminioUltracompactoyligero,elminidiscoduroexternode2,5”KwestMinieselsoportedealmacenamiento100%móvilporexcelencia.
7.19.1 Discos externos de 2.5”
Construidosparalosrequisitosdepequeñotamañodelas laptopsdehoy,estosdiscosde2.5”sonresistentes,ligerosydevariascapacidades,tienendistintainterfazypococonsumo,porloquesonalimentadosdi-rectamenteatravésdelpuertoUSB.
7.19.2 Discos externos de 3,5”
Construidosparalosrequisitosdepequeñotamañodelas laptopsdehoy,estosdiscosde3.5”sonresistentes,ligerosydevariascapacidades,tienendistintainterfaz(ATAoSATA)ymuchoconsumo,porloquenece-sitanserenchufadosalacorriente.
• ElaboraunlaboratorioentuáreadetrabajoyrecopilaalmenosdosHDDqueesténfueradeservicio.
• DesarmacompletamenteelHDD.• Reconocecadaunodeloscomponentesdeldiscoduro.• Analiza el comportamiento de cada uno de los componentes al
momentoquetrabajaelHDD.• IdentificalaarquitecturadelosHDD.• LeeyreconoceloqueindicacadaunadelaslecturasdelHDDal
momentodeinstalar.
Actividades y laboratorios
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8 CAPÍTULO VIII
8.1 FUENTE DE PODER
UNIDAD PROGRAMÁTICA
TEMA
FUENTE DE PODER • Función• Tipos y arquitecturas
SeledamuchaimportanciaaladistribucióneléctricainternadelaPCyaquedeestodependeel funcionamiento físicodecadaunode loscomponentesconectadosaella.
Altérminodeestetema,elparticipanteestaráencapacidaddemanejareficientementelossiguientesaspectos:
• Conocerfísicamentelafuentedepoder.• Identificarlosvoltajesprincipalesdelafuentedepoder.• Conocerlainstalacióndelafuentedepoderenelcase.• Comohacerlaspruebasydiagnósticosdelasfuentesdepoder.• Establecerlaconectividaddelafuenteconlosdemásdispositivos
delcomputador.
8.2 Función
Lafuentedepoderofuentedeenergíaeslaqueproveelaelectricidadconque sealimenta la computadora. Esteesunartefactoque seen-cargadedistribuirelvoltajeadecuadoacadaunodeloscomponentesconectadosalcomputadorparaquetengaunnormalfuncionamiento,transformandoelvoltajededistribuciónalternaenunvoltajededistri-bucióncontinua.
Qué aprenderemos
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76
8.3 Tipos y Arquitecturas
8.3.1 Fuente de Poder AT
ATsonlassiglasde(“advancedtechnology”)otecnologíaavanzada,queserefiereaunanuevoestándardedispositivosintroducidosalmercadoainiciosdelosaños80´squereemplazoaunatecnologíadenominadaXT(“extendedtechnology”)otecnologíaextendida.LafuenteATesundispositivoqueseubicaenelgabinetedelacom-putadorayqueseencarga,básicamente,detransformarlacorrienteal-ternadelalíneaeléctricadelenchufedomésticoencorrientedirecta,lacualesutilizadaporloselementoselectrónicosyeléctricosdelacom-putadora.Otrasfuncionessonlasdesuministrarlacantidaddecorrien-teyvoltajequelosdispositivosrequieren,asícomoprotegerlosdepro-blemasenelsuministroeléctricocomosubidasdevoltaje.SelepuedellamarfuentedepoderAT,fuentedealimentaciónAT,fuenteanalógica,fuentedeencendidomecánico,entreotrosnombres.
LafuenteATactualmenteestáendesusoyfuesustituidaporlatecnolo-gíadefuentesdealimentaciónATX.
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8.4 Características generales de la fuente AT
Esdeencendidomecánico, esdecir, tieneun interruptorqueal opri-mirsecambiadeposiciónynoregresaasuestadoinicialhastaquesevuelvaapulsar.
Algunosmodelos integrabanun conectorde tres terminalespara ali-mentardirectamenteelmonitorCRTdesdelamismafuente.
EstetipodefuentesseintegranmínimodesdeequipostanantiguosconmicroprocesadorIntel®8026hastaequiposconmicroprocesadorIntel®PentiumMMX.
Esunafuenteahorradoradeelectricidad,yaquenosequedaen“standby”oenestadodeespera;estoporquealoprimirelinterruptorsecortatotalmenteelsuministro.
Esunafuentesegura,yaquealoprimirelbotóndeencendidoseinterrum-pelaelectricidaddentrodeloscircuitos,evitandoproblemasdecortes.
Sielusuariomanipuladirectamenteelinterruptorpararealizaralgunamodificación,correelriesgodechoqueeléctrico,yaqueesapartetra-bajadirectamenteconlaelectricidaddelareddomésticaylacorrientequegeneraesmuyalta.
8.5 Partes que Componen la Fuente AT
Internamentecuentaconunaseriedecircuitosencargadosdetransfor-marlaelectricidadalternadelsuministroaelectricidadcontinuaparaqueestaseasuministradademaneracorrectaalosdispositivoselectrónicosdelcomputador.Externamenteconstadelossiguienteselementos:
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78 Esquemaexternode la fuente depoderAT
1.- Ventilador: expulsa el aire ca-liente del interior de la fuentey del gabinete, para mantenerfrescosloscircuitos.
2.- Conector de alimentación:reci-beelcabledecorrientedesdeelenchufedoméstico.
3.- Selector de voltaje:permitese-leccionarelvoltajeamericanode127Voeleuropeode240V.
4.- Conector de suministro:permi-tealimentarciertotipodemoni-toresCRT.
5.- Conector AT:alimentadeelectri-cidadalatarjetaprincipal.
6.- Conector de 4 terminales IDE:utilizado para alimentar los dis-cosdurosylasunidadesópticas.
7.- Conector de 4 terminales FD:alimentalasdisqueteras.
8.- Interruptor manual: permiteencender la fuente de maneramecánica.
8.6 Conectores de la fuente AT Paraalimentarsetieneunconectorde3contactos,ésteasuvezrecibealimentacióndesdelaredeléctricadoméstica.
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79
Paraalimentarloscircuitossecuentaconbásicamente3tiposdeconec-tores:
Paraunidadesde3.5”(disqueterasyunidadesparadiscosZIP).
Paraunidadesde5.25”(unidadeslectorasdeCD,unidadesparaDVD)
Paraalimentarlatarjetaprincipal.
Conector macho integrado de tres terminales para alimentar la fuente AT.
E s q u e m a del conector macho.
1.-Fase(127volts)2.-Tierrafísica.3.-Neutro.
Terminales del conector para ali-mentar la fuente AT.
Conector hembra del cable con tres terminales hacia el conector de 3 patas
Conector del ca-ble para el enchu-fe doméstico de 3 terminales.
ENSAMBLAJE Y MANTENIMIENTO DE COMPUTADORAS
80
8.7 Potencia de la fuente ATLas fuentesAT comerciales tienen vatiajesde 250W, 300W, 350Wy400W.Repasandoalgunostérminosdeelectricidad,recordemosquelaelectricidadnoesotracosamásqueelectronescirculandoatravésdeunmedioconductor.LapotenciaeléctricadeunafuenteATsemideenwatts(W)yestavariableestáenfuncióndeotrosdosfactores:
Conector
TipoMOLEX
TipoBERG
TipoAT
Dispositi-vosDisqueterasde5.25”,Unidadesópticasde5.25”ydis-cosdurosde3.5”
Disqueterasde3.5”
Interconec-talafuenteATylatarje-taprincipal(Mother-board)
Imagen de conector
Esquema
Líneas de alimen-tación1.-Red+5V(alimen-tación+5Volts)2.-BlackGND(tierra)3.-BlackGND(tierra)4.-Yellow+12V(ali-mentación+12volts)
1.-Red+5Valimen-tación+5volts)2.-BlackGND(tierra)3.-BlackGND(tierra)4.-Yellow+12V(ali-mentación+12volts)
1.Nar.(PowerGood)7.Negro(tierra)2.Rojo(+5volts) 8.Negro(tierra)3.Amar.(+12volts)9.Blanco(-5volts)4.Azul(-12volts)10.Rojo(+5volts)5.Negro(tierra)11.Rojo(+5volts)6.Negro(tierra)12.Rojo(+5volts)
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81
El estándarATX (advanced technology extended) se desarrollo comounaevolucióndelfactordeformadeBaby-AT,paramejorarlafunciona-lidaddelosactualesE/Syreducirelcostototaldelsistema.Fueelpri-mercambioimportanteenmuchosañosenelquelasespecificacionestécnicasfueronpublicadasporIntelen1995yactualizadasvariasvecesdesdeesaépoca;laversiónmásrecienteesla2.2publicadaen2004.
8.8.1 Fuente de Alimentación
SiseconectadirectamentealformatodelaantiguaAT,elinterruptordeentradadelafuentedealimentaciónestáconectadoalaplacabaseATX.
Estohacequepodamosapagarelequipomedianteelsoftwareensí.Sinembargo,loquesignificaesquelaplacabasesiguesiendoalimentadaporunatensióndeespera,quepuedesertransmitidaalastarjetasdeexpansión.EstopermitefuncionestalescomoWakeonLANoWakeonModem“encendido-apagado”,dondeelpropioordenadorvuelveaen-cendersecuandoseutilizalaLANconunpaquetedereactivaciónoelmodemrecibeunallamada.Ladesventajaeselconsumodeenergíaenmododeesperayelriesgodedañoscausadosporpicosdevoltajedelaredeléctrica,inclusosielequiponoestáfuncionando.
Para iniciar una fuente de alimentación ATX, es necesario el PS-ON(powersupplyon)Pin14y15.Sinembargo,lafuentedealimentación
8.8 Fuente de Poder ATX
ENSAMBLAJE Y MANTENIMIENTO DE COMPUTADORAS
82
nunca tieneunacargafijaparapoder ser activada, yaquepuede serdañada.Debidoalaevolucióndelospotentesprocesadoresytarjetasgráficashasidonecesarioañadiralmolexde20pinescuatropinesmás,esdecirelconectorutilizadoactualmenteenlaplacabaseATXesde24pinesquedisponendeunconductode+12V,+5V,3,3Vytierra.
Lasfuentesparacumplirlanormatambiéntienenquerespetarloslími-tesderuidoyoscilaciónensussalidasdevoltaje,estoslímitesson120mVpara12+,50mVpara5V+y3,3V+estosvaloressonpicoapico.
Conector de alimentación ATX (20 pines).
Conector MOLEX 20 pines en El Cable
Pin
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Señal
3.3V
3.3V
Tierra
5V
Tierra
5V
Tierra
PW-OK
5VSB
12V
3.3V
-12V
Tierra
PS-ON
Tierra
Tierra
Tierra
-5V
5V
5V
Color
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Componentes
1.- Ventilador: expulsa el aire ca-liente del interior de la fuentey del gabinete, para mantenerfrescosloscircuitos.
2.- Interruptor de seguridad: per-miteencender la fuentedema-neramecánica.
3.- Conector de alimentación:reci-beelcabledecorrientedesdeelenchufedoméstico.
4.- Selector de voltaje:permitese-leccionarelvoltajeamericanode127Voeleuropeode240V.
5.- Conector SATA: utilizado paraalimentar los discos duros y lasunidadesópticastipoSATA.
6.- Conector de 4 terminales:utili-zado para alimentar demaneradirectaalmicroprocesador.
7.- Conector ATX:alimentadeelec-tricidadalatarjetaprincipal.
8.- Conector de 4 terminales IDE:utilizado para alimentar los dis-cosdurosylasunidadesópticas.
9.- Conector de 4 terminales FD:alimentalasdisqueteras.
EsquemadeFuentedepoderATX
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84
Fuente de poder ATX2
ATX2 son las siglasde (“advanced technologyextendedversión2”)otecnologíaavanzadaextendida,queeslasegundageneracióndefuen-tes de alimentación introducidas almercadopara computadoras conmicroprocesadorIntel®PentiumMMX.LafuenteATX2esundispositivoquesemontainternamenteenelga-binetede lacomputadora.Seencargabásicamentede transformar lacorrientealternadelalíneaeléctricacomercialencorrientedirecta; lacuálesutilizadaporloselementoselectrónicosyeléctricosdelacom-putadora.Otrasfuncionessonlasdesuministrarlacantidaddecorrien-teyvoltajequelosdispositivosrequierenasícomoprotegerlosdepro-blemasenelsuministroeléctricocomosubidasdevoltaje.AlafuenteATX2selepuedellamarfuentedepoderATXextendida,fuentedeali-mentaciónATX2,fuentedigital,fuentedeencendidodigital,fuentedepulsador,entreotrosnombres.
ATX2eselestándaractualdefuentesquesustituyeronalasfuentesdealimentaciónATX.
CaracterísticasgeneralesdelafuenteATX2
• Esdeencendidodigital,esdecir,tieneunpulsadorquealactivarseregresaasuestadoinicial,sinembargoyagenerolafuncióndesea-dadeencenderoapagar.
• Algunosmodelosintegranuninterruptorposteriorparaevitarcon-sumoinnecesariodeenergíaeléctricaduranteelestadodereposo“standby”,
• Estetipodefuentesseintegrandesdelosequiposconmicroproce-sadorIntel®PentiumMMXhastalosequiposconlosmásmodernosmicroprocesadores.
• Esunafuentequesequedaen“standby”oenestadodeespera,porloqueconsumenelectricidadauncuandoelequipoesté“apa-gado”, loque también leda lacapacidaddesermanipuladaconsoftware.
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Conector
TipoMO-LEX
TipoBERG
TipoSATA/SATA2
Paraproveerenergíacuentabásicamentecon4tiposdeconectores:
• Para unidades de 5.25” (unidades lectoras de CD, unidades paraDVD).
• Paraalimentarlatarjetaprincipal.• ParaalimentarunidadesSATA/SATA2(discosdurosSATAyunida-
desparaDVDSATA).
Dispositivos
Disqueterasde5.25”,Unidadesópticasde5.25”ATAPIydiscosdurosde3.5”IDE
Disqueterasde3.5”
Discosduros3.5”SATA/SATA2
Imagen de conector
Esquema
Líneas de alimen-tación1.-Red+5V(alimen-tación+5Volts)2.-BlackGND(tierra)3.-BlackGND(tierra)4.-Yellow+12V(alimentación+12Volts)
1.-Red+5V(alimen-tación+5Volts)2.-BlackGND(tierra)3.-BlackGND(tierra)4.-Yellow+12V(alimentación+12Volts)
1.-V33(3.3Volts)9.-V5(5Volts)
2.-V33(3.3Volts)10.-GND(tierra)
3.-V33(3.3Volts)11.-Reserved
(reservado)
4.-GND(tierra) 12.-GND(tierra)
5.-GND(tierra) 13.-V12(12Volts)
6.-GND(tierra) 14.-V12(12Volts)
7.-V5(5Volts) 15.-V12(12Volts)
8.-V5(5Volts)
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ConectorATXver-sión1(20termi-nales+4)
ConectorATXver-sión2(24termi-nales)
Conectorparapro-cesadorde4ter-minales
ConectorPCIe(6y8termina-les)
Interconec-talafuenteATXconlatarjetaprincipal(Mother-board)
Interco-nectalafuenteATXylatarjetaprincipal(Mother-board)
Alimentaalosproce-sadoresmodernos
Alimentadi-rectamentelastarjetasdevideotipoPCIe
1.Naranja(+3.3V)11.Naranja(+3.3V)2.Naranja(+3.3V)12.Azul(-12V)3.Negro(tierra) 13.Negrotierra)4.Rojo(+5Volts)14.Verde(PowerOn)5.Negro(tierra) 15.Negro(tierra)6.Rojo(+5Volts)16.Negro(tierra)7.Negro(tierra) 17.Negro(tierra)8.Gris(PowerGood)18.Blanco(-5V)9.Purpura(+5VSB)19.Rojo(+5Volts)
10.Amarillo(+12V)20.Rojo(+5Volts)
1.Naranja(+3.3v)3.Negro(Tierra)
2.Amarillo(+12V)4.Rojo(+5V)
1.Naranja(+3.3V)13.Naranja(+3.3V)2.Naranja(+3.3V)14.Azul(-12V)3.Negro(tierra) 15.Negro(tierra)4.Rojo(+5Volts)16.Verde(PowerOn)5.Negro(tierra) 17.Negro(tierra)6.Rojo(+5Volts)18.Negro(tierra)7.Negro(tierra) 19Negro(tierra)8.Gris(PowerGood)20Blanco(-5V)9.Purpura(+5VSB)21.Rojo(+5Volts)10.Amarillo(+12V)22.Rojo(+5Volts)11.Amarillo(+12V)23.Rojo(+5Volts)12.Naranja(+3.3V)24.Negro(tierra)
1.Negro(Tierra)3.Amarillo(+12V)2.Negro(Tierra)4.Amarillo(+12V)
1.-Negro(Tierra)5.-Amarillo(+12V)2.-Negro(Tierra)6.-Amarillo(+12V)3.-Negro(Tierra)7.-Amarillo(+12V)4.-Negro(Tierra)8.-Amarillo(+12V)
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8.9 FUENTES DE PODER PARA SERVIDORES Y LAPTOPS
8.9.1 ALGUNOS TIPOS
• Realizaunlaboratorioentuáreadetrabajoyrecopilaalgunasfuen-tesdepoder,losHDDylasmainboard.
• Identificalaarquitecturadecadaunadelasfuentes.• Reconoce losconectoresde la fuenteasí como losde losdemás
dispositivos.• Verificaelfuncionamientodelafuentedepoder.• Establece cómo se puede dar un diagnostico en la falla de una
fuentedepoder.• Usaelmilímetroparapodermedirlosvoltajesdelafuentedepoder.• Establece la conectividadde la fuentedepoderhacia losdemás
dispositivos.
Actividades y laboratorios
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88
9 CAPÍTULO IX
9.1 Mantenimiento y Ensamblaje de pc´s
UNIDAD PROGRAMÁTICA
TEMA
MANTENIMIENTO Y ENSAMBLA-JE DE PC´S • Estudio del rendimiento de PCs.
Evaluación.o Estudio de factores que afectan la
tecnología.o Elaboración de un calendario técnico• Tipos de Mantenimiento.o Mantenimiento preventivo.o Servicios mantenimiento preventivoo Hardware o Softwareo Requerimientos técnicos.o Mantenimiento correctivo.o Servicios mantenimiento correctivoo Hardware o Softwareo Requerimientos técnicos • Prácticao Acciones preventivas o Limpieza interna del PC.o Limpieza externa del PC.o Estudio de componentes. o Forma de uso de los o Componentes.o Práctica de ensamblado de máquinas.
Elmantenimientodecomputadorasenunaempresajuegaunpapelmuyimportanteyaqueestoscomponentesinformáticostienenqueretornarlainversiónenunlapsodetiempoenelcuallosdispositivosdebenman-tenerseenperfectofuncionamientoyconunrendimientooptimo.
Qué aprenderemos.
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89
Estaesunadelasnuevasramasdeexplotacióndelatecnologíaparaelcualexistenmuchasempresasquesededicanaldiseño,fabricaciónyserviciodemantenimientoparaproductosinformáticos.Sedebeconoceren realidadcuales son losparámetrosen losquesepuedeprestardichosserviciosconelfindemantenerloscomponentesenunbuenrendimientoyóptimosparalabuenaexplotacióndeaplica-cionesinformáticas
Altérminodeestetema,elparticipanteestaráencapacidaddemanejareficientementelossiguientesaspectos:
• ConocereláreademantenimientodePCs.• AnalizaryconocercadaunodelostiposdemantenimientodePCs.• Conocerlasconfiguracionesbásicasdelhardwareydelsoftware.• Iniciarelestudiodelrendimientodecomputadoras• Ensamblaruncomputador.• Elaboraruncalendariotécnico.• Asentareincrementarlosconocimientosbásicosdelainformática.• Conocer los requerimientos técnicos de los diferentes tipos de
mantenimiento
9.2 Estudio del Rendimiento de un PC
Todoslosprocesosquerealizauncomputadorsonindicadoresdelauti-lizacióndealgúnrecurso,yaseaestesoftwareohardware.PorejemploalmomentodearrancarelPCesteseencargadeverificartodoelhard-wareinstaladoasícomocadaunadelasaplicacionesqueseencuentranconfiguradasparalaexplotacióndelusuario.
Siseenvíaaimprimiralgúndocumentoestamosexplotandounrecurso(hardware),porotroladosiseestáutilizandounaovariasaplicaciones,tambiénestamosexplotandootrorecurso(software).Cadautilizaciónderecursoshacequelamáquinadisminuyasurendi-miento,ylosdispositivosrelacionadosconestamediciónseránelpro-cesador,lamemoriaRAMyeldiscoduro.
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90
Paralocualsedeberánrevisarcuálessonlosrequerimientostécnicosdecadasoftwareencuantoa losdispositivosanteriormenteenunciadosysegúnestopodermedirelrendimientodecadamáquina,conlafinalidaddequeelsoftwareestéacordealascaracterísticastécnicasdelamáquina.
Ejemplo:Paraunaaplicacióndeoficina:
Conrelaciónaesteestudiosedeberácomparar lascaracterísticasdelcomputadoractualyprocederarevisarsuactualización.
Sielsoftwareinstaladonocumpleconlorequeridovamosanotarquealmomentodehacerusodela(s)aplicación(es),lamáquinavaatornarselenta,porlocualyahabremosnotadoladisminucióndelrendimientodelPC,entoncessedeberíaactuareldispositivocorrespondiente.Esteestudiose lodeberá realizarcon todoel softwarequesenecesiteejecutarenlamáquinaconlafinalidaddequealmomentodeexplotarlosrecursos(hardware/software)noafectealrendimientodelcomputador.
9.3 Factores que afectan al uso de la tecnología
Existendiferentestiposdecausasocircunstanciasquepuedenafectaralusodelatecnologíaoqueenalgúnmomentosucedaalgoinesperadoydejealcomputadorfueradeservicio.
Paraestosedebehacerunestudioenelcualsetomenencuentadife-rentestiposdefactoresqueseencuentranalrededordeldesempeñodelatecnología.
CPU
RAM
HDD
Mínimo PentiumIII
256
2GB
Requerido
PentiumIV
512
Superior
Recomendado
Superior
Superior
Superior
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91
Factorescomo:medioambientey temperatura,contaminaciónsmog,horasuso,tipodeuso,laideaesidentificarcuálesseríanlascausasporlasquelacomputadoradejaríadefuncionar.
Estetipodefactorespuedencausardañosdesdelosmásleveshastalosmásgravesyaveriarcompletamenteelcomputador,generalmentelamayoríadeestosacontecimientossedanporlafaltadeunaprevencióntécnica.
9.4 Calendario técnico preventivo
Estaesunaherramientaqueayudaatodalapartetécnicaagestionarlasactividadesrutinariasdemantenimientopreventivo,conlafinalidaddetenercontroladoelrendimientoyusodelatecnología.
Atravésdelautilizacióndeestaherramientapodremosestaraltantodelosproblemasquesepresentan.Tenerunseguimientoalosmismos,yaqueesmuycomúnquecadavezqueapareceunfactorqueafectaalatecnologíavuelvefrecuentemente,alcontrolarlopodremosevitarqueesteincidenteafectenuevamentealatecnologíaenuso.
Estetipodecontrolesflexibleaunaactualización,asítambiéndebemosto-marencuentaqueesteprocesovaaejecutarseentodoeltiempodevida.
No Riesgo Actividad Periodo Observación
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92
No.- Aquíseubicaráelnumeraldelasactividadesarealizase.
Riesgo.- Tomaremosencuentatodoslosriesgosestudiadosalini-ciarelcalendariotécnicopreventivo.
Actividad.- Eneste ítemsedetallarán todas lasactividadesqueconlleva laprecauciónenel casodeque seefectuéel riesgo, setomaráencuentaquelarelacióndeunriesgopuedemanejarseatravésdevariasactividades.
Periodo.- Aquísedeterminaeltiempodeejecucióndecadaunadelasactividades,considerandoquemientraselriesgoesmáselevadoelcontroldebesermáscontinuoyacortarseelperiododeejecución.
Observación.- Seestablecerándetallesdelasactividadesquere-lacionenalaejecucióndelasmismas,porejemplo:horariosdeac-tividades,herramientasautilizarseoalgúnseguimientoqueseledebedaralriesgoestablecidoeneseítem.
9.5 Tipos de Mantenimiento
9.5.1 Mantenimiento Preventivo
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EsunconjuntodeactividadesqueserequiererealizarperiódicamenteparamantenerlaPCenóptimoestadodefuncionamientoypoderde-tectaratiempocualquierindiciodefallasodañosensuscomponentes.
• Dentrodesusventajaspodemosenunciarlassiguientes.• Losequiposoperanenmejorescondicionesdeseguridadyaquese
conocesuestadoysuscondicionesdefuncionamiento.• Disminucióndeltiempomuerto(sinoperación)deunPC.• Mayorduracióndelosequiposydeinstalaciones.• Minimizaloscostosdereparación.
Antesderealizarcualquiertipodeacciónpreventivaesimportanteve-rificarelfuncionamientodetodoslosdispositivosyperiféricosdelcom-putador,conlafinalidaddedeterminarelestadoactualdelamáquina.
Elmantenimientopreventivodelacomputadorapuedeimplicarunoovariospasosquegeneralmentetienenunaduraciónentre1y6horas,dependiendodelacantidaddepasosarealizarysegúnlanecesidadoelestadodelamisma.
Losprocedimientosdemantenimientoserealizanparasolucionarypre-venirfallasoperativasdesoftwareohardware;cambiooinstalacióndenuevoscomponentesdehardware;configuracionesdecorreoelectró-nico;internetyconexionesalared.
Verificación periódica
Es la revisióndecomponentesopartesde lacomputadora,mediantelaejecucióndeprogramasdeprueba:placasmadre,teclados,puertosdecomunicación(serial,usb),puertodeimpresión(paralelo),memoriaram,unidadesdediscoduro,mouse.
Eliminación de temporales y archivos perdidos o corruptos:
Es laexclusiónoeliminacióndearchivosgeneradospor lasaplicacio-nesinstaladasenlacomputadorayqueyanoseutilizan:Eliminaciónde
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94
temporales,archivosperdidos,carpetasvacías,registrosinválidosyac-cesosdirectosquetienenunarutaqueyanoexiste,conlafinalidaddeliberarespacioeneldiscoduro,aumentarlavelocidadycorregirfallasenelfuncionamientonormaldelacomputadora.
Ejecucióndeprogramascorrectivosdeerroresenlaconsistenciadelosdatosdediscosduros.
Desfragmentación de discos:
Eslaorganizacióndelosarchivoseneldisco,paramejorarlavelocidaddelacomputadora.
Actualización de antivirus:
Eslacargaenelsoftwareantivirus,delanuevalistadevirusactualizadaalafecha,paraelreconocimientodecualquierinfecciónnuevayelme-joramientodelmotordebúsquedadelantivirus.
Respaldo de datos en medios externos:
Eslatransferenciadetodalainformaciónodatosexistentes(carpetasdedocumentos,email,contactos,favoritosyarchivosquenoseandelsistemanideprogramas)eneldiscodurodeunacomputadoraaunmedioexternoderespaldo(CDvirgen,zip,diskette,etc.).
Reinstalación de programas de oficina:
Instalacióndeaplicacionesdeoficinacomoeloffice,aplicacionesdedi-seño,contabilidad,antivirus,etc.
Configuración de drivers de periféricos:
Eslainstalacióndelosprogramasnecesariosparareconocerloscomponen-tesdehardwareinstaladosenlacomputadora(impresora,scanner,etc.).
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Cuentas de correo:
Revisión y Configuración de las cuentas de Correo Electrónico en lacomputadora.
Revisión de red y configuración de la misma:
Trabajoarealizarparaquelascomputadoraspuedanconectarseentresíyutilizarotrasimpresorasconectadasadiferentesequipos.
Limpieza general del Equipo:
Eliminacióndeimpurezasdelossiguientescomponentes:teclado,mou-se,fuentedealimentación,unidadesdeCDromyfloppy,reguladordevoltaje,ups,ypantallas
9.6 Mantenimiento Correctivo.
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96
Correccióndelasaveríasofallas,cuandoéstassepresentanynoplanifi-cadamente,alcontrariodelcasodemantenimientopreventivo.
Elejemplodeestetipodemantenimientocorrectivonoplanificadoeslahabitualreparaciónurgentetrasunaaveríaqueobligoadetenerelequipoomáquinadañada.
Respaldo de Base de Datos:
Eslatransferenciadetodalainformaciónodatosexistentes(carpetasdedocumentosyarchivosquenoseandelsistemanideprogramas,e-mail,contactos,favoritos,etc.)Eneldiscodurodeunacomputadoraaunme-dioexternoderespaldo(discoexterno,CDvirgen,zip,diskette,etc.).
Formateo en alto nivel:
Eslaeliminacióntotaldelosdatosdeldiscoduro.
Eliminación de virus:
Es el procedimientopormediodel cual se limpia la computadoradeprogramasperjudicialesparasubuenfuncionamiento.
Levantamiento de sistema:
Eselprocesopormediodelcualseinstalaelsistemaoperativoydemásprogramasdeoficina,enunacomputadora.
Configuración de drivers de periféricos:
Eslainstalacióndelosprogramasnecesariosparareconocerloscompo-nentesdehardwareinstaladosenlacomputadora.
Restauración de la base de datos:
Eslatransferenciadetodala informaciónodatosexistentes(carpetasdedocumentos y archivosqueno seandel sistemanideprogramas,
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email,contactos,favoritos,etc.)Deunmedioexternoderespaldo(discoexterno,CDvirgen,zip,diskette,etc.)aldiscodurodelacomputadora.
Configuración y conexión a la red:
Trabajoarealizarparaquelascomputadorassepuedanconectarentresíypuedanutilizarotrasimpresoras.
Configuración a Internet y correo electrónico:
Instalaciónyprocesopormediodel cual se conectan lasmáquinas aInternetyalcorreoelectrónicodecadacomputadora
Limpieza general del Equipo:
Eliminacióndeimpurezasdentrodelgabinete,teclado,mouse,unida-desdeCDromyfloppy,quecontengalacomputadora.
• Elaboracontuguíaunestudiodelosfactoresqueafectenelusodeunatecnologíatomandoencuentatusituaciónactual.
• Estableceuncalendariotécnicopreventivodelatecnologíaquetúutilizas.
• Analizalosmaterialesquesedebenusarenelmantenimientopre-ventivo.
• Realizaelmantenimientopreventivodeuncomputador.• Realizacontuguíalasdesventajasdelmantenimientocorrectivo.
Actividades y laboratorios
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ANEXO I
PlacasMadreFuente:Internet
BTXBTXeslarespuestadeIntelasuintencióndenoreducirelconsumodeenergíadesusprocesadoressinodeaumentarloenlospróximosmeses.Losnuevosprocesadoresgeneraránalrededorde100Wdecalor(másomenoslosquegeneraunprocesador2.4coverclockeadoa3.6GHza1.6v)ynecesitaránunafuentedeairefrescoconstante.ParaelloenelnuevoformatopreparadoporIntelparalanzarseaprincipiodelañoqueviene,elprocesadorestarásituadoenelladofrontaldelacajaconunventiladordeentradadeairefrescodirectamenteapuntandoenelpro-cesador.BTXsonsiglasquerespondeabalancedtechnologyextendedybasatodasunuevaevoluciónenelconceptodeflujodeaireenlínea.
Conestanuevaestructurasebuscaquéelprocesadoryotroscomponen-tesprincipalesdelaplacaesténsituadosenlamismalíneadeventilacióndelacajaenunintentodereducirelnúmerodeventiladoresquesene-cesitanactualmenteensistemasavanzadosomuyreducidosya lavezaumentandolasposibilidadesdeexpansióndepuertostalescomoSerialATA,USB,FirewireolosyamuypróximosslotsPCIExpress.Dentrodeestenuevoformatopodremosencontrartrestamañosdiferentes:BTX,Micro-BTXyPicoBTX.Estostrestamañospodránalojarrespectivamente7,4y1slotsdeltipoPCIExpressysustamañosvandesdelos325mmdeanchodelBTXhastalos203mmdelPicoBTX.Enelsiguienteesquemaseverálaestructuravolumétricadelsistemadeventilaciónenlínea.
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99
LazonaAcorrespondealaestructuravolumétricadelprocesadorysudisipador.EnlazonaFhabrácolocadounventilador,normalmentede8 cm,queventilarádirectamenteelprocesadoryotros componentescomoelpuentenortede laplaca, lasmemorias, laalimentacióndelaplacaydependiendodelmodelodecaja,inclusolaVGA.
Norma BTX
Tipos de bus
• Losbusessonespaciosfísicosquepermiteneltransportedeinfor-maciónyenergíaentredospuntosdelacomputadora.
• Losbusesgeneralessonlossiguientes:• Busdedatos:sonlaslíneasdecomunicaciónpordondecirculanlos
datosexternoseinternosdelmicroprocesador.• Busdedirección: líneadecomunicaciónpordondeviaja la infor-
maciónespecíficasobrelalocalizacióndeladireccióndememoriadeldatoodispositivoalquesehacereferencia.
• Busdecontrol:líneadecomunicaciónpordondesecontrolaelin-
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100
tercambiodeinformaciónconunmodulodelaunidadcentralylosperiféricos.
• Busdeexpansión:conjuntodelíneasdecomunicaciónencargadodellevarelbusdedatos,elbusdedirecciónyeldecontrolalatar-jetadeinterfaz(entrada,salida)queseagregaalatarjetaprincipal.
• Busdel sistema: todos los componentesde laCPUsevinculanatravésdelbusdesistema,mediantedistintostiposdedatoselmi-croprocesadorylamemoriaprincipal,quetambiéninvolucraalamemoriacachédenivel2.Lavelocidaddetransferenciadelbusdesistemaestádeterminadaporlafrecuenciadelbusyelanchodelmínimo.
Tipos de placas
Lamayoríade lasplacasdePCvendidasdespuésde2001sepuedenclasificarendosgrupos:
• LasplacasbaseparaprocesadoresAMDo SlotADuron,Athlono SocketADuron,Athlon,AthlonXP,Semprono Socket754Athlon64,MobileAthlon64,Sempron,Turiono Socket939Athlon64,AthlonFX,AthlonX2,Sempron,Opterono Socket940OpteronyAthlon64FXo SocketAM2Athlon64,AthlonFX,AthlonX2,Sempron,Phenomo SocketFOpterono SocketAM2+Athlon64,AthlonFX,AthlonX2,Sempron,Phenomo SocketAM3PhenomIIX2/X3/X4.o SocketAM4PhenomIIIX3/X4/X5
• LasplacasbaseparaprocesadoresIntelo Socket7:PentiumI,PentiumMMXo Slot1:PentiumII,PentiumIII,Celerono Socket370:PentiumIII,Celerono Socket423:Pentium4o Socket478:Pentium4,Celerono Socket775:Pentium4,Celeron,PentiumD(doblenúcleo),Core
2Duo,Core2QuadCore2Extreme,Xeon
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Las tarjetas madre necesitan tener dimensiones compatibles con lascajasque lascontienen,demaneraquedesde losprimeroscomputa-dorespersonalessehanestablecidocaracterísticasmecánicas,llamadasfactordeforma.Definenladistribucióndediversoscomponentesylasdimensionesfísicas,comoporejemploellargoyanchodelatarjeta,laposicióndeagujerosdesujeciónylascaracterísticasdelosconectores.Conlosaños,variasnormassefueronimponiendo:
o Socket603Xeono Socket604Xeono Socket771Xeono LGA1366IntelCorei7,Xeon(Nehalem)o LGA1156IntelCorei3,IntelCorei5,IntelCorei7(Nehalem)o LGA2011IntelCorei7(SandyBridge)o LGA1155IntelCorei7,IntelCorei5yIntelCorei3(SandyBridge)
Formatos
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XT:esel formatode laplacabasedelPCde IBMmodelo5160, lanza-doen1983.Enestefactordeformasedefinióuntamañoexactamenteigualaldeunahojadepapeltamañocartayunúnicoconectorexternoparaelteclado.
1984AT305×305mm(IBM)
BabyAT:216×330mm
AT:unodelosformatosmásgrandesdetodalahistoriadelPC(305×279–330mm),definióunconectordepotenciaformadopordospartes.Fueusadodemaneraextensade1985a1995.
1995ATX305×244mm(Intel)
MicroATX:244×244mm
FlexATX:229×191mm
MiniATX:284×208mm
ATX:creadoporungrupolideradoporIntel,en1995introdujolasco-nexionesexterioresenlaformadeunpanelI/Oydefinióunconectorde20pinesparalaenergía.Seusaenlaactualidadenlaformadealgunasvariantes,queincluyenconectoresdeenergíaextraoreduccioneseneltamaño.
2001ITX215×195mm(VIA)
MiniITX:170×170mm
NanoITX:120×120mm
PicoITX:100×72mm
ITX:conrasgosprocedentesdelasespecificacionesmicroATXyFlexA-TXdeIntel,eldiseñodeVIAsecentraenla integraciónenplacabase
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delmayornúmeroposibledecomponentes,ademásdelainclusióndelhardwaregráficoenelpropiochipsetdelequipo,siendoinnecesarialainstalacióndeunatarjetagráficaenlaranuraAGP.
2005[BTX]325×267mm(Intel)
MicroBTX:264×267mm
PicoBTX:203×267mm
RegularBTX:325×267mm
BTX: retirada enmuypoco tiempopor la falta de aceptación, resultoprácticamente incompatible conATX, salvoen la fuentedealimenta-ción.Fuecreadaparaintentarsolventarlosproblemasderuidoyrefri-geración,comoevolucióndelaATX.
2007DTX248×203mm(AMD)
Mini-DTX:170×203mm
Full-DTX:243×203mm
DTX:destinadasaPCsdepequeñoformato.Hacenusodeunconectordeenergíade24pinesydeunconectoradicionalde2x2.
Formatopropietario: durante la existenciadel PC,muchamarcashanintentadomantenerunesquemacerradodehardware,fabricandotar-jetasmadre incompatibles físicamente con los factores de forma condimensiones,distribucióndeelementosoconectoresquesonatípicos.EntrelasmarcasmáspersistentesestáDell,queraravezfábricaequiposdiseñadosconfactoresdeformadelaindustria.
Fabricantes
Varios fabricantes se reparten elmercadodeplacasbase, tales comoAbit,Albatron,Aopen,ASUS,ASRock,Biostar,Chaintech,Dell,DFI,ECS
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EliteGroup,Epox,Foxconn,GigabyteTechnology,Intel,MSI,QDI,Sapphi-reTechnology,Soltek,SuperMicro,Tyan,Via,XFX,PcChips.
Algunosdiseñanyfabricanunoomáscomponentesdelaplacabase,mientrasqueotrosensamblanloscomponentesqueterceroshandise-ñadoyfabricado.
Placa madre actuales
ASRockplacamadrebasadaenP67paraprocesadores LGA1156 Loschipsetsdelaserie6deIntelhansidohechospara losnuevosproce-sadoresde32nmLGA1155(nombreencódigoSandyBridge),peroAS-Rock,comoeshabitual,hacreadounhíbrido,queutilizandounchipsetP67tienesoporteparalosactualesprocesadoresLGA1156llamadoP67Transformer,laplacadeASRockparaLGA1156ofrecelaventajadetenerunatarjetaPCIExpress2.0(elP55selimitaaPCIe1.1)paraE/ScomoelSATAypuertosUSB.EstodeberíatraducirseenmayoresvelocidadesdemásdeSATA6.0GbpsyUSB3.0,inclusocuandoseutilizanvariasunida-dessimultáneamente.
El P67 paquetes transformador cuatro ranuras dememoria DDR3, dosSATA6.0GbpsycuatropuertosSATA3.0Gbps,una ranuraPCI-Expressx16,GigabitEthernet,dosconectoresUSB3.0,audio7.1ydepurarunLED.
Placas base Asus y MSI P67 también vistas en Computex
UnasplacasP67hechasporAsusyMSIque,ademásdelsocketLGA1155,cuentan condos ranuras PCI-Express x16para configuracionesmulti-GPU,cuatroranurasdememoriaDDR3,USB3.0,SATA6,0Gbps,GigabitEthernet,yaudio7.1canales.ElmodelodeAsustieneunaalimentaciónpara laCPUcompuestapor14fasesmientrasqueelproductodeMSIparecetener8+1Hi-cCAPPWM.
PlacabaseIntelDP67BG(P67)mostrandosusprocesadoresSandyBrid-ge,enelIDFIntelhareveladoalmundosupropiaplacabaseATXbasadaenP67,laDP67BG.Laplacadecolornegrocuentaconsoporteparalospróximoschipsde32nmLGA1155.
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ElmotherboardDP67BGincluyecuatroranurasdememoriaDDR3,dosranurasPCI-Expressx16paraconfiguracionesSLIoCrossFireX,dosSATA6.0Gbpsy cuatropuertosSATA3.0Gbps, EthernetGigabit, audio7.1canales,unconectoreSATAydospuertosUSB3.0–ambosimpulsadosporundriverRenesas
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INDICE
1 CAPÍTULO I.........................................................................................................31.1 Introducción........................................................................................................31.2 Historiadelascomputadoras.......................................................................31.3 Generacionesdecomputadoras.................................................................71.3.1 Primerageneración:.........................................................................................71.3.2 Segundageneración:.......................................................................................81.3.3 Tercerageneración:..........................................................................................91.3.4 Cuartageneración:...........................................................................................91.3.5 Quintageneración:.........................................................................................101.4 Importanciadelosequiposdecomputación.......................................112 CAPÍTULO II......................................................................................................14FundamentosPrincipales..............................................................................................142.1Tiposdecomputadoras...........................................................................................142.4.1 Supercomputadoras......................................................................................142.4.2 Macrocomputadoras.....................................................................................142.4.3 Minicomputadoras.........................................................................................152.4.4 Estacionesdetrabajo....................................................................................152.4.5 Computadoraspersonales..........................................................................152.4.6 Asistentespersonalesdigitales:.................................................................152.5 EsquemadeHardware..................................................................................162.5.1 Elementosdeentrada...................................................................................162.5.2 Unidadcentraldeproceso..........................................................................162.5.3 MemoriaCentral.............................................................................................172.5.4 Memoriaauxiliar.............................................................................................172.5.5 ElementosdeSalida......................................................................................172.6 Esquemadelsoftware...................................................................................172.7 Softwarebásico(sistemaoperativo)........................................................182.7.1 Unsistemaoperativo....................................................................................182.7.2 Componentesdelsistemaoperativo......................................................192.7.3 SoftwaredeAplicación.................................................................................192.7.4 Softwarededesarrollo..................................................................................192.7.5 Softwaredeprogramación..........................................................................203 CAPÍTULO III....................................................................................................233.1 Memorias...........................................................................................................233.2 Introducción.....................................................................................................233.3 MemoriaRam...................................................................................................24
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3.3.1 Erroresdememoria........................................................................................243.4 MemoriaDRAM(DynamicRAM)................................................................253.4.1 DDRSDRAM(DoubleDataRateSDRAM)...............................................253.4.2 DDR3SDRAM....................................................................................................273.5 MemoriaCaché................................................................................................273.5.1 Función...............................................................................................................273.6 MemoriaVirtual...............................................................................................293.6.1 Función...............................................................................................................293.7 MemoriaRom...................................................................................................303.7.1 Tipos.....................................................................................................................304 CAPÍTULO IV....................................................................................................324.1 Bíos.......................................................................................................................324.2 FuncióndeBíos................................................................................................324.3 ActividadesqueejecutaelBíos..................................................................334.4 ConfiguracióndelBíos...................................................................................345 CAPÍTULO V......................................................................................................365.5 Mainboard..........................................................................................................365.6 Funcióndelamainboard(tarjetamadre)...............................................365.7 Estructuradelamainboard.........................................................................375.8 Arquitecturas....................................................................................................405.9 ATX........................................................................................................................405.10 NormaATX.........................................................................................................425.10.1 GabineteATX....................................................................................................425.10.2 MicroATX...........................................................................................................425.10.3 FlexATX..............................................................................................................435.10.4 BTX........................................................................................................................435.11 Puertosdelacomputadora.........................................................................445.11.1 Clasificacióndelospuertosparacomputadora...................................445.12 Descripcióndelospuertos..........................................................................455.12.1 PuertoeSATA:....................................................................................................455.13 CaracterísticasdelpuertoeSATA...............................................................465.14 PuertosUSB.......................................................................................................465.14.1 TiposdeUSB......................................................................................................475.14.2 CaracterísticasdelpuertoUSB....................................................................475.14.3 TiposdepuertosUSB.....................................................................................475.14.4 Velocidaddetransmisión.............................................................................485.15 Puertosfirewire...............................................................................................485.15.1 Velocidaddetransmisión.............................................................................495.16 PuertoLPT..........................................................................................................495.16.1 CaracterísticasdelpuertoparalelooLPT...............................................505.16.2 ModosdelpuertoparalelooLPT..............................................................50
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5.16.3 VelocidaddetransmisióndelpuertoparalelooLPT.........................505.17 Puertoserial/com..........................................................................................515.17.1 CaracterísticasdelpuertoserialCOM......................................................515.17.2 VelocidaddetransmisióndelpuertoserialCOM................................525.18 Puertodinps/1................................................................................................525.19 PuertoPS/2.......................................................................................................525.19.1 CaracterísticasdelpuertoparatecladominiDIN-PS/2....................525.20 Nuevatecnologíadepuertoparatecladoyratón..............................535.21 Puertogameport............................................................................................535.21.1 CaracterísticasdelpuertodejuegosGameport..................................536 CAPÍTULO VI....................................................................................................556.1 Procesador.........................................................................................................556.2 Funcióndelosprocesadores......................................................................556.3 ZócalosdeCPUposibles:.............................................................................566.4 Funcionamiento..............................................................................................576.5 Requerimientostécnicos..............................................................................587 CAPÍTULO VII...................................................................................................617.6 DiscosDuros......................................................................................................617.7 Función................................................................................................................617.8 Estructurayarquitecturasdelhdd............................................................637.8.1 EstructuralógicadeunHDD.......................................................................637.9 DiscoPATAoATAoIDE..................................................................................667.10 CaracterísticasdeundiscoIDE..................................................................677.11 CapacidaddeldiscoduroIDE.....................................................................687.12 ConectordedatosdeldiscoduroIDE.....................................................687.13 AlimentacióneléctricadelHDDIDE.........................................................687.14 DiscosHDDSATA.............................................................................................707.15 CaracterísticasdelosHDDSATA................................................................727.16 ConectordelHDDsata..................................................................................737.17 AlimentacióneléctricadeHDDsata........................................................737.18 DiscosInternosparaPortátiles(2.5”).......................................................737.19 DiscosExternosoalUSB..............................................................................737.19.1 Discosexternosde2.5”.................................................................................747.19.2 Discosexternosde3,5”.................................................................................748 CAPÍTULO VIII.................................................................................................758.1 FUENTEDEPODER..........................................................................................758.2 Función...............................................................................................................758.3 TiposyArquitecturas.....................................................................................768.3.1 FuentedePoderAT........................................................................................768.4 CaracterísticasgeneralesdelafuenteAT...............................................778.5 PartesqueComponenlaFuenteAT........................................................77
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8.6 ConectoresdelafuenteAT..........................................................................788.7 PotenciadelafuenteAT................................................................................808.8 FuentedePoderATX......................................................................................818.8.1 FuentedeAlimentación................................................................................818.9 FUENTESDEPODERPARASERVIDORESYLAPTOPS...........................878.9.1 ALGUNOSTIPOS...............................................................................................879 CAPÍTULO IX....................................................................................................889.1 MantenimientoyEnsamblajedepc´s.....................................................889.2 EstudiodelRendimientodeunPC...........................................................899.3 Factoresqueafectanalusodelatecnología........................................909.4 Calendariotécnicopreventivo....................................................................919.5 TiposdeMantenimiento..............................................................................929.5.1 MantenimientoPreventivo..........................................................................929.6 MantenimientoCorrectivo..........................................................................95
ANEXO I..............................................................................................................98
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CRÉDITOS
Autoridades de la Universidad Central del Ecuador
Rector Dr.EdgarSamaniegoRojasVicerrectorAcadémico Dr.ClímacoEgasVicerrectorAdministrativoyFinanciero Dr.JoséVillavicencioDirectordelDTIC-AdministradoConvenio Ing.LorenaBalsecaCórdova,Msg.CoordinadorAdministrativo-Financiero Licda.NidiaNúñezCoordinadorTécnicoydeContenidos Ing.SusanaCadena,Msg.
DiseñoGráficoyDiagramación: Msc.EdisonBenavides Licdo.MarceloAcuña Tglo.GeovannyQuintana
DiseñodelPortalWeb: Ing.FranzdelPozo,MgsAutordelLibro: Ing.RobertEnríquez,MgsCo-autor Tglo.OctavioCóndor
Autoridades Ministerio De Telecomunicaciones y de La Sociedad de la Información
Ministro Ing.JaimeGuerreroRuizSubsecretariodelaSociedaddelaInformción Eco.ByronVásconezDirectordeAlistamientoDigital Ing.PatricioCarvajalNúñezAdministradordelProyecto Ing.MiguelAlbánVillacisPropuestaContenidosPLANADI Ing.DiegoSalazarArmijosEquipodeAlistamientoDigital Ing.JorgeOrtegaPoveda Ing.DanielGarzón
DerechosdeAutor:ENSAMBLAJE Y MANTENIMIENTO DE COMPUTADORASUniversidadCentraldelEcuador
AutorIng.RobertEnríquez,Mgs
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