" Equipo utilizado para el funcionamiento de una computadora. Se refiere a los componentes materiales de un sistema informático. La función de estos componentes suele dividirse en tres categorías principales: entrada, salida y almacenamiento. Los componentes de esas categorías están conectados a través de un conjunto de cables o circuitos llamado bus con la unidad central de proceso (CPU) del ordenador, el microprocesador que controla la computadora y le proporciona capacidad de cálculo.”
caracteristicas del hardware
Es evidente que, debido a la rapidisima evolucion del hardware, los componentes que vamos a exponer a continuacion esta basados en ordenadores que llegan hasta el Pentium IV de Intel, K7 de AMD, etc....Aunque los componentes evolucionan y mejoran en prestaciones continuamente, nosotros vamos a señalar las características básicas y las prestaciones de los actuales.
Los componentes básicos de un ordenador son los siguientes:
-Carcasa del ordenador. Dentro de ella encontramos:
-Placa base
-Tarjeta gráfica
-Tarjeta de sonido
-Procesador
-Memoria RAM
-Disco/s duro/s
-CD-ROM
-Unidad/es de disco flexible
-Modem interno
-Tarjeta de red (UTP),
Clasificación según las restricciones impuestas por el programa de diseño
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Fotos de las placas libres CT6811 y JPS
Se pretende que al conocer el tipo de diseño libre, sepamos a qué restricciones estamos sometidos. Para ello a los diseño se le dota de tres componentes, cada una asociada a uno de los tres planos electrónicos: X para el esquemático, Y para el PCB y Z para el fichero de fabricación.
La componente Z sólo puede tomar dos valores: 'L' si está disponible y 'X' si no. Si está disponible tiene que estar en formato Gerber. Las componentes X e Y pueden tener los siguientes valores:
L. El Programa con el que se ha diseñado el plano es libre. Por tanto, no hay ninguna restricción. Por ejemplo si se han usado las herramientas gEDA.
P. El Programa es propietario y sólo es se puede ejecutar en sistemas operativos propietarios. Por ejemplo si se ha empleado el programa Orcad o Tango, que sólo están disponibles para plataformas Windows (al menos de momento).
M. El programa es propietario, pero es multiplataforma, siendo alguna de las plataformas un sistema operativo libre. Por ejemplo el programa Eagle[11], disponible de forma nativa para Windows y Linux.
Según esta clasificación podemos tener diseños LLL, PPL, PML... Vamos a analizar tres de los tipos más importantes:
Diseños LLL. Son hardware libre ``pura sangre''. No hay restricciones. Tanto el esquemático como el PCB se han creado con programas libres. Cualquier persona los puede ver/modificar usando el programa libre con el que se han diseñado. Además, el fichero GERBER está disponible. Sólo hay que pagar los costes de fabricación, para disponer del diseño. Los autores no conocen ningún diseño de este tipo, pero eso no quiere decir que no los haya. Es hacia lo que deben tender los diseñadores de hardware libre.
Diseños MML. Es lo más práctico para el diseñador, al día de hoy. Para el esquemático y el PCB se emplea un programa propietario multiplataforma. Cualquiera lo puede fabricar, por estar disponible el fichero GERBER. Para verlo/modificarlo hay que obtener una licencia del programa en cuestión, pero al menos se puede usar un sistema operativo libre. Por ejemplo el programa Eagle, de la casa cadsoft. Además se puede descargar gratuitamente una versión para estudiantes, ilimitada en el tiempo, que restringe el tamaño y la complejidad de los diseños que se pueden realizar. La placa JPS[12,13] es de este tipo.
Diseños PPX. Es lo más restrictivo. Tanto el esquemático como el PCB se han diseñado usando programas propietarios sólo disponibles para sistemas operativos propietarios, como por ejemplo los programas OrCad, Tango, Protel, etc, sólo disponibles para plataformas Windows. Además no está disponible el fichero de fabricación, bien por ser un prototipo o bien porque al fabricante se le ha dado directamente el PCB, y tiene un programa que le permite leerlo y fabricar. Por ejemplo las tarjetas CT6811[14] y CT293[15], que son las empleadas para el microbot Tritt[16].
Ejemplos de los componentes basicos del hardware
El Disco Duro (D.D)
En pocas palabras es un dispositivo de almacenimiento magnético que la computadora utiliza (como su nombre lo indica) para almacenar datos que en un futuro volveremos a utilizar.
Por otra parte, en muchos casos para que la velocidad de ejecución de los programas sea alta, es más eficiente un disco duro más rápido que un mismo procesador, lo importante en los discos duros es su capacidad, su velocidad y que tengan un funcionamiento estable.
Tarjeta de video
La targeta de video, (también llamada controlador de video, ver figura 2), es un componente electrónico requerido para generar una señal de video que se manda a una pantalla de video por medio de un cable. La tarjeta de video se encuentra normalmente en la placa de sistema de la computadora o en una placa de expansión. La tarjeta gráfica reúne toda la información que debe visualizarse en pantalla y actúa como interfaz entre el procesador y el monitor; la información es enviada a éste por la placa luego de haberla recibido a través del sistema de buses. Una tarjeta gráfica se compone, básicamente, de un controlador de video, de la memoria de pantalla o RAM video, y el generador de caracteres, y en la actualidad también poseen un acelerador de gráficos. El controlador de video va leyendo a intervalos la información almacenada en la RAM video y la transfiere al monitor en forma de señal de video; el número de veces por segundo que el contenido de la RAM video es leído y transmitido al monitor en forma de señal de video se conoce como frecuencia de refresco de la pantalla. Entonces, como ya dijimos antes, la frecuencia depende en gran medida de la calidad de la placa de video.
La tarjeta de sonido
Es una tarjeta electrónica que se conecta una ranura que tiene la computadora (CPU, en especìfico la tarjeta madre) que tiene como funciones principales: la generación o reproducción de sonido y la entrada o grabación del mismo. Para reproducir sonidos, las tarjetas incluyen un chip sintetizador que genera ondas musicales. Este sintetizador solía emplear la tecnología FM, que emula el sonido de instrumentos reales mediante pura programación; sin embargo, una técnica relativamente reciente ha eclipsado a la síntesis FM, y es la síntesis por tabla de ondas (WaveTable).
En WaveTable se usan grabaciones de instrumentos reales, produciéndose un gran salto en calidad de la reproducción, ya que se pasa de simular artificialmente un sonido a emitir uno real. Las tarjetas que usan esta técnica suelen incluir una memoria ROM donde almacenan dichos "samples" o cortos; normalmente se incluyen zócalos SIMM para añadir memoria a la tarjeta, de modo que se nos permita incorporar más instrumentos a la misma.
El modem
Es un dispositivo electrónico de entrada / salida (ver figura 3)que se utiliza principalmente para convertir señales digitales a análogas y viceversa, una de sus principales aplicaciones es en la conexión a redes teniendo como principal punto de referencia o ejemplo la Internet.
Por otra parte, si la queremos definir técnicamente tendríamos, diríamos que cuando hay una conexión con redes telefónicas se establece mediante el módem, y gracias a este los usuarios de muy diversos lugares pueden intercambiar información como faxes, memorandos, etc., la palabra MODEM surgió de la combinación de dos términos los cuales son MODULADOR y el otro DEMODULADOR .
La Modulación consiste en transformar los datos de la computadora (bits y bytes) en sonido o vibraciones acústicas, sin embargo, la Demodulación consiste en el proceso inverso, los sonidos se reciben y los cuales son convertidos a datos.
El SIMM
Siglas de Single In line Memory Module (ver figura 4), un tipo de encapsulado consistente en una pequeña placa de circuito impreso que almacena chips de memoria, y que se inserta en un zócalo SIMM en la placa madre o en la placa de memoria. Los SIMMs son más fáciles de instalar que los antiguos chips de memoria individuales, y a diferencia de ellos son medidos en bytes en lugar de bits.
El primer formato que se hizo popular en los computadores personales tenía 3.5" de largo y usaba un conector de 32 pins. Un formato más largo de 4.25", que usa 72 contactos y puede almacenar hasta 64 megabytes de RAM es actualmente el más frecuente.
Un PC usa tanto memoria de nueve bits (ocho bits y un bit de paridad, en 9 chips de memoria RAM dinámica) como memoria de ocho bits sin paridad. En el primer caso los ocho primeros son para datos y el noveno es para el chequeo de paridad.
El DIMM
Los módulos DIMM (Dual In-Line Memory Module, ver figura 5) son similares a los SIMM, aunque con notables diferencias. Al igual que los SIMM, los DIMM se instalan verticalmente en los sockets de memoria de la placa base. Sin embargo, un DIMM dispone de 168 contactos, la mitad por cada cara, separados entre sí. Los DIMM se instalan en aquellas placas que soportan típicamente un bus de memoria de 64 bits o más. Típicamente, son los módulos que se montan en todas las placas Pentium-II con chipset LX, y hoy por hoy se han convertido en el estándar en memoria.
Escaner
Los escáneres son periféricos diseñados para registrar caracteres escritos, o gráficos en forma de fotografías o dibujos, impresos en una hoja de papel facilitando su introducción en la computadora convirtiéndolos en información binaria comprensible para ésta.
El funcionamiento de un escáner es similar al de una fotocopiadora. Se coloca una hoja de papel que contiene una imagen sobre una superficie de cristal transparente, bajo el cristal existe una lente especial que realiza un barrido de la imagen existente en el papel; al realizar el barrido, la información existente en la hoja de papel es convertida en una sucesión de información en forma de unos y ceros que se introducen en la computadora.
Para mejorar el funcionamiento del sistema informático cuando se están registrando textos, los escáneres se asocian a un tipo de software especialmente diseñado para el manejo de este tipo de información en código binario llamados OCR (Optical Character Recognition o reconocimiento óptico de caracteres), que permiten reconocer e interpretar los caracteres detectados por el escáner en forma de una matriz de puntos e identificar y determinar qué caracteres son los que el subsistema está leyendo.
