UNIVERSIDAD CÉSAR VALLEJO DE TRUJILLO
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SISTEMAS
INFORME MONOGRÁFICO
“LOS PERIFÉRICOS”
AUTORES:
BENAVIDES PONCE, LUIS CARLOS.
CONTRERAS ULLOA, SHIRLEY ASUNCIÓN.
DUQUE ESCOBAR, DANIEL DAVID.
LOYOLA DÍAZ, JHON ALEXANDER.
PAREDES BORDONAVE, ABEL.
QUIROZ REVOREDO, JOHANNA.
DOCENTE:
ING. LEÓN SOTO, JUAN CARLOS.
CURSO:
ELECTRÓNICA Y CIRCUITOS DIGITALES.
CICLO – SECCIÓN:
IV – A.
TRUJILLO – PERÚ
2009
ÍNDICE GENERAL
ÍNDICE GENERAL......................................................................................................................... III
ÍNDICE DE IMÁGENES (FOTOS Y FIGURAS)...................................................................IX
ÍNDICE CUADROS (TABLAS)...................................................................................................XI
INTRODUCCIÓN................................................................................................................................... 1
CAPÍTULO I – DESARROLLO............................................................................................................. 2
1.1. CONCEPTO.................................................................................................................................31.2. TIPOS DE PERIFÉRICOS......................................................................................................3
1.2.1...........................................................................................Periféricos de Entrada41.2.1.1.Teclado...............................................................................................................................4
1.2.1.1.1...........................................................................................Historia4a. Disposición de las Teclas....................................................................4b. Primeros Teclados.................................................................................6c. Generación 16 bits................................................................................7d. Teclados con USB.................................................................................8
1.2.1.1.2.................................................................................Teclas inertes8
1.2.1.1.3.............................................................................Tipos de teclado9
1.2.1.1.4......................................................................................Estructura10
1.2.1.1.5.................................................................Disposición del Teclado11
1.2.1.1.6..................................Clasificación de teclados de computadoras13
1.2.1.2.Mouse...............................................................................................................................151.2.1.2.1......................................................................................El Nombre
151.2.1.2.2......................................................................................Hoy en Día
151.2.1.2.3...........................................................................................Historia
16a. La primera maqueta...........................................................................16b. Presentación..........................................................................................17c. El éxito de Apple..................................................................................18
1.2.1.2.4..............................................................................Funcionamiento19
1.2.1.2.5..............................................................................Tipos o modelos20a. Por mecanismo.....................................................................................20
Mecánicos........................................................................................20 Ópticos..............................................................................................20 De láser.............................................................................................21 Trackball...........................................................................................21
iii
b. Por conexión..........................................................................................22 Por cable...........................................................................................22 Inalámbrico.....................................................................................22
1.2.1.2.6.................................................................................El controlador23
1.2.1.2.7.................................................................Uno, dos o tres botones24
1.2.1.2.8....................................................................Problemas frecuentes25
1.2.1.3.Micrófono........................................................................................................................261.2.1.4.Escáner............................................................................................................................27
1.2.1.4.1........................................................................Tipos de Escáneres27a. Escáner Plano.......................................................................................28b. Escáner Orbital....................................................................................29c. Escáner de Tambor.............................................................................30d. Escáner para Microfilm.....................................................................30e. Escáner para Transparencias.........................................................31f. Escáner de Mano.................................................................................31
1.2.1.4.2.......................................................................Calidad del Escáner32
1.2.1.4.3...........................................................Conexión con el Ordenador33
1.2.1.4.4..............................................................................Datos de Salida33
1.2.1.4.5.............................................................Escaneo de un Documento34
1.2.1.5.Lápiz Óptico...................................................................................................................351.2.1.6.Tableta Digitalizadora................................................................................................35
1.2.1.6.1......................................................................................Tecnología36a. Tabletas Pasivas...................................................................................36b. Tabletas Activas...................................................................................36
1.2.1.6.2......................................................................................Accesorios37a. Estilete....................................................................................................37b. Borrador.................................................................................................38c. Ratón........................................................................................................38d. Cursor......................................................................................................39e. Aerógrafo................................................................................................39f. Pantalla...................................................................................................39
1.2.1.6.3................................................................................................Usos40a. Empleo General....................................................................................40b. Solución para las Lesiones...............................................................41
1.2.1.6.4....................................................................Dispositivos Similares41
1.2.1.7.Controladores de Juegos............................................................................................411.2.1.7.1..................................................................Tipos de Controladores
42a. Gamepad.................................................................................................42b. Joystick....................................................................................................42
Joystick de Vuelo...........................................................................43 Joystick Arcade...............................................................................43
c. Volante....................................................................................................43
iv
d. RTS y Controladores Programables.............................................44e. Otros........................................................................................................44
1.2.1.7.2..............................................................Longevidad del Hardware46
1.2.2..............................................................................................Periféricos de Salida461.2.2.1.Monitor............................................................................................................................46
1.2.2.1.1...........................................................Parámetros de una Pantalla47
1.2.2.1.2.........................................................................Tipos de Monitores49a. CRT...........................................................................................................49
Orígenes...........................................................................................49 Funcionamiento.............................................................................50
La Visualización Vectorial....................................................51 Visualización Vectorial de los Ordenadores..................52
Monitores en Color.......................................................................52 Principio.....................................................................................52 Protecciones..............................................................................53 Colores Mostrados..................................................................53 Electricidad Estática..............................................................54
Los Imanes.......................................................................................54 Seguridad y Riesgos para la Salud del Cliente o Poseedor.................................................................................................55
Campos EM...............................................................................55 Rayos X.......................................................................................56 Riesgo de Implosión...............................................................56 Toxicidad de los Fósforos.....................................................56 Imágenes Bombillas...............................................................57 Alta Tensión..............................................................................57 Deterioro en el Tiempo.........................................................57
Otras Tecnologías.........................................................................58b. LCD...........................................................................................................58
Características...............................................................................59 Especificaciones............................................................................62
Resolución.................................................................................62 Ancho de Punto........................................................................62 Tamaño.......................................................................................62 Tiempo de Respuesta.............................................................62 Tipo de Matriz..........................................................................62 Ángulo de Visión......................................................................63 Soporte de Color.....................................................................63 Brillo............................................................................................63 Contraste....................................................................................63 Aspecto.......................................................................................63 Puertos de Entrada.................................................................63
Breve Historia................................................................................63 1888.............................................................................................63 1904.............................................................................................63 1911.............................................................................................64 1936.............................................................................................64 1960 a 1970..............................................................................64 1962.............................................................................................64 1964.............................................................................................64
v
1970.............................................................................................65 1972.............................................................................................66 Más...............................................................................................66
El color en los Dispositivos........................................................66 Matrices Activas y Pasivas Dirigidas a LCDs......................67 Tecnologías de Matriz Activa....................................................68
Twisted Nematic (TN)...........................................................68 In-Plane Switching (IPS)......................................................69 Vertical Alignment (VA)........................................................70
El Control de Calidad...................................................................70 Pantalla de Corriente Cero (Biestable).................................71 Inconvenientes...............................................................................72
Resolución.................................................................................72 Contraste....................................................................................73 Tiempo de Respuesta.............................................................73 Ángulo de Visión......................................................................74 Durabilidad................................................................................74
c. LCD – TFT..............................................................................................74 Construcción...................................................................................75 Tipos...................................................................................................76
TN + Film..................................................................................76 IPS................................................................................................78 MVA..............................................................................................80 PVA...............................................................................................80 Interfaz Eléctrica....................................................................81
Seguridad.........................................................................................82 La industria de las pantallas.....................................................83
1.2.2.1.3..................................................................Ventajas y Desventajas84a. Ventajas de las pantallas LCD:.......................................................84b. Desventajas de las pantallas LCD:................................................84c. Ventajas de las pantallas CRT:.......................................................84d. Desventajas de las pantallas CRT:................................................85e. Datos técnicos, comparativos entre sí:........................................85
1.2.2.2.Proyector.........................................................................................................................861.2.2.2.1....................................................................Aspectos a considerar
871.2.2.2.2.............................................................Tecnologías de Proyección
87a. Proyector de TRC................................................................................88b. Proyector LCD......................................................................................88c. Proyector DLP.......................................................................................88d. Proyector D-ILA [editar]...................................................................89
1.2.2.2.3.....................................................................Proyector 3D [editar]89
1.2.2.3.Parlantes..........................................................................................................................891.2.2.4.Auriculares.....................................................................................................................90
1.2.2.4.1.....................................................................Auriculares Abiertos.90
1.2.2.4.2....................................................................Auriculares Cerrados.91
1.2.2.4.3..............................................................................Intrauriculares.91
1.2.2.5. Impresora........................................................................................................................91
vi
1.2.2.5.1............................Impresoras Monocromáticas, Color o de Fotos92
1.2.2.5.2...................................................................Métodos de Impresión93a. Tóner........................................................................................................94b. Inyección de Tinta (Ink Jet).............................................................94
Método Térmico............................................................................95 Método Piezoeléctrico.................................................................95
c. Tinta Sólida (Solid Ink)......................................................................96d. Impacto (Impact).................................................................................96
Impresora de Margarita.............................................................97 Impresora de Bola.........................................................................97
e. Matriz de puntos (Dot-Matrix)........................................................97f. Sublimación de tinta (Dye-sublimation o Dye-sub).................98
1.2.2.5.3.................................................................Velocidad de Impresión98
1.2.2.6.Plotter...............................................................................................................................991.2.2.6.1..............................................................................Funcionamiento
1001.2.2.6.2............................................................................Tipos de plotters
100a. Plotters de impresión.......................................................................100b. Plotters de corte................................................................................101c. Plotters de corte e impresión........................................................101
1.2.2.6.3...........................................................................Clases de plotters102a. De mesa................................................................................................102b. De tambor............................................................................................103
1.2.3....................................................................Periféricos de Entrada/Salida (E/S)1031.2.3.1.Pantalla Táctil..............................................................................................................103
1.2.3.1.1....................................................................................Tecnologías104a. Resistiva................................................................................................104b. De Onda Acústica Superficial.......................................................107c. Capacitivas...........................................................................................108d. Infrarrojos............................................................................................109e. Galga Extensiométrica....................................................................110f. Imagen Óptica....................................................................................110g. Tecnología de Señal Dispersiva...................................................110h. Reconocimiento de Pulso Acústico.............................................111
1.2.3.1.2.....................................................................Especificaciones HID111
1.2.3.1.3....................................................Sistemas Operativos y Software112
1.2.3.1.4..................................................................Desarrollo y Utilización113
1.2.3.1.5......................................................................................Ergonomía113
1.2.3.2. Impresora Multifunción o Impresora Multifuncional....................................1141.2.3.2.1.............................................Software de Gestión de Documentos
1151.2.3.3.Pizarra Digital Interactiva.......................................................................................116
1.2.3.3.1.........................................................Tipos de Pizarra Interactiva:117
vii
a. PDi (Pizarra Digital Interactiva de gran formato):................117b. PDiP (Pizarra Digital Interactiva Portátil):..............................117c. Tablet Monitor:..................................................................................117
1.2.3.3.2................................................................................Funcionalidad:117
1.2.3.3.3.........................................................................................Ventajas:118
1.2.3.3.4.....................................................................................Tecnología:119a. La Electromagnética........................................................................119b. La Tecnología Táctil.........................................................................119c. La Tecnología Ultrasónica.............................................................119
1.2.3.4.Auriculares con micrófono......................................................................................1191.2.4...........................................................................Periféricos de Almacenamiento
1201.2.4.1.Disco Duro....................................................................................................................120
1.2.4.1.1......................................................................................Estructura121
1.2.4.1.2...........................................................................Direccionamiento121
1.2.4.1.3..........................................................................Tipos de Conexión123a. IDE:.........................................................................................................123b. SCSI:......................................................................................................123c. SATA (Serial ATA):............................................................................123
1.2.4.1.4.............................................................................Factor de Forma123a. 8 Pulgadas:..........................................................................................124b. 5.25 Pulgadas:....................................................................................124c. 3.5 Pulgadas:.......................................................................................124d. 2.5 Pulgadas:.......................................................................................124e. 1.8 Pulgadas:.......................................................................................125f. 1 Pulgadas:..........................................................................................125g. 0.85 Pulgadas:....................................................................................125
1.2.4.2.Disco Flexible..............................................................................................................1261.2.4.2.1...........................................................................................Historia
1261.2.4.2.2........................................................................................Formatos
1291.2.4.2.3.........................................................................................Tamaños
1291.2.4.2.4......................................................................................Actualidad
1311.2.4.3.Lector y/o Grabadora de CD..................................................................................131
1.2.4.3.1.........................Unidad de CD-RW (Regrabadora) o "Grabadora"132
1.2.4.4.Lector y/o Grabadora de DVD...............................................................................1341.2.4.4.1..................................Unidad de DVD-RW o "Grabadora de DVD"
1351.2.4.5.Memoria Flash............................................................................................................1351.2.4.6.Cintas magnéticas......................................................................................................136
1.2.4.6.1...........................................................................................Historia137
1.2.4.6.2............................................................................Bobinas Abiertas140a. UNIVAC.................................................................................................140
viii
b. Formatos de IBM...............................................................................141c. Formato DEC......................................................................................142
1.2.4.6.3.......................................................................Cartuchos y Casetes142
1.2.4.6.4...............................................................................Características143a. Distribución de los bloques...........................................................143b. Tiempo de acceso..............................................................................143c. Compresión de los datos.................................................................144
1.2.4.6.5......................................................................................Actualidad144
1.2.4.7.Tarjetas Perforadas...................................................................................................1451.2.4.7.1...........................................................................................Historia
1451.2.4.7.2.....................................................................Formatos de Tarjetas
147a. Formatos de tarjetas perforadas de Hollerith........................147b. Tarjeta perforada de 90-caracteres de UNIVAC....................148c. Tarjeta perforada de formato de 80 columnas de IBM.......148d. Tarjetas mark sense.........................................................................149e. Tarjetas de apertura.........................................................................150f. Tarjeta perforada IBM de 51 columnas....................................150
1.2.4.8.Memoria Portátil........................................................................................................1501.2.4.8.1...........................................................................................Historia
1511.2.4.8.2.......................................................................................Utilidades
1521.2.4.8.3................................................................Fortalezas y debilidades
1531.2.4.8.4..............................................................................USB por dentro
155a. Componentes Primarios..................................................................155b. Componentes Adicionales..............................................................156
1.2.4.8.5.................................................................Consideraciones de Uso157
1.2.4.8.6.......................................................................Desarrollos Futuros158
1.2.4.8.7...........................................................................................USB 3.0158
1.2.4.9.Otros dispositivos de almacenamiento:..............................................................159
CAPÍTULO II – REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS......................................................................160
2.1. DIRECCIONES ELECTRÓNICAS....................................................................................161
ix
ÍNDICE DE IMÁGENES (FOTOS Y FIGURAS)
FIGURA Nº 001 - TECLADO AZERTY......................................................................................................5
FIGURA Nº 002 - TECLADO QWERTZ DE ALEMANIA..........................................................................5
FIGURA Nº 003 - TECLADO QWERTZ DE SUIZA..................................................................................5
FIGURA Nº 004 - TECLADO QWERTZ DE HUNGRÍA............................................................................6
FIGURA Nº 005 - TECLADO DVORAK........................................................................................................6
FIGURA Nº 006 - TECLADO QWERTY..................................................................................................11
FIGURA Nº 007 - TECLADO ERGONÓMICO DE APPLE.........................................................................13
FIGURA Nº 008 - TECLADO MULTIMEDIA LOGITECH G15................................................................14
FIGURA Nº 009 - TECLADO INALÁMBRICO............................................................................................14
FIGURA Nº 010 - MOUSE ORDINARIO...................................................................................................15
FIGURA Nº 011 - COPIA DEL PRIMER PROTOTIPO...............................................................................17
FIGURA Nº 012 - MODELO DE IBM DE 1987......................................................................................19
FIGURA Nº 013 - MOUSE MECÁNICO....................................................................................................20
FIGURA Nº 014 - PARTE INFERIOR DE UN MOUSE CON SENSOR ÓPTICO......................................21
FIGURA Nº 015 - MODELO TRACKBALL DE LOGITECH.......................................................................22
FIGURA Nº 016 - MODELO DE MOUSE INALÁMBRICO CON SU BASE.............................................22
FIGURA Nº 017 - MODELO MIGHTY MOUSE DE APPLE.....................................................................24
FIGURA Nº 018 - MODELO INALÁMBRICO CON 4 BOTONES.............................................................25
FIGURA Nº 019 - MOUSE MX610.........................................................................................................25
FIGURA Nº 020 - MICRÓFONO................................................................................................................26
FIGURA Nº 021 - ESCÁNER......................................................................................................................27
FIGURA Nº 022 - ESCÁNER DE SOBREMESA........................................................................................29
FIGURA Nº 023 - ESCÁNER DE MANO...................................................................................................32
FIGURA Nº 024 - TABLETA DIGITALIZADORA........................................................................................36
FIGURA Nº 025 - TABLETA DIGITALIZADORA Y SUS ACCESORIOS....................................................39
FIGURA Nº 026 - MODELOS DE GAMEPADS.........................................................................................42
FIGURA Nº 027 - VOLANTE DE JUEGO...................................................................................................44
FIGURA Nº 028 - MONITOR LCD...........................................................................................................47
FIGURA Nº 029 - PANTALLA DE UN MONITOR CRT...........................................................................49
FIGURA Nº 030 - SECCIÓN ESQUEMÁTICA DE UN TUBO DE RAYOS CATÓDICOS MONOCROMOS.
...............................................................................................................................................................50
FIGURA Nº 031 - TUBO DE OSCILOSCOPIO..........................................................................................51
FIGURA Nº 032 - DETALLE DE UNA PANTALLA DE CRT....................................................................53
FIGURA Nº 033 - ESPECTRO DE LOS FÓSFOROS AZULES, VERDES Y ROJOS EN UN TUBO DE
RAYOS CATÓDICOS ESTÁNDAR.......................................................................................55
FIGURA Nº 034 - PANTALLA LCD..........................................................................................................59
x
FIGURA Nº 035 - SUBPIXCELES DE UN LCD.......................................................................................61
FIGURA Nº 036 - LOGO DE WIKIPEDIA MOSTRADO EN UN MONITOR LCD...................................66
FIGURA Nº 037 - PANTALLA DE CRISTAL LÍQUIDO TWISTED NEMATIC (TN)................................69
FIGURA Nº 038 - MONITOR TFT - LCD DE 15".................................................................................75
FIGURA Nº 039 - APARATO DE PROYECCIÓN.......................................................................................87
FIGURA Nº 040 - AURICULARES.............................................................................................................91
FIGURA Nº 041 - IMPRESORA..................................................................................................................93
FIGURA Nº 042 - MARGARITA DE IMPRESIÓN......................................................................................97
FIGURA Nº 0 43 - BOLAS DE IMPRESIÓN..............................................................................................97
FIGURA Nº 044 - PLOTTER.......................................................................................................................99
FIGURA Nº 045 - PLOTTERS DE IMPRESION.......................................................................................100
FIGURA Nº 046 - VISTA DEL CABEZAL DE UN PLOTTER DE IMPRESIÓN.......................................101
FIGURA Nº 047 - PLOTTER DE CORTE.................................................................................................101
FIGURA Nº 048 - PLOTTERS DE CORTE E IMPRESIÓN......................................................................102
FIGURA Nº 049 - PLOTTER DE MESA..................................................................................................102
FIGURA Nº 050 - PANTALLA TÁCTIL EN UN IPHONE........................................................................103
FIGURA Nº 051 - COMPUTADORA CON PANTALLA TÁCTIL..............................................................104
FIGURA Nº 052 - CAPAS DE LA PANTALLA TÁCTIL RESISTIVA........................................................105
FIGURA Nº 053 - CAPAS RESISTIVAS...................................................................................................105
FIGURA Nº 054 - PANTALLAS TÁCTILES RESISTIVAS........................................................................106
FIGURA Nº 055 - PANTALLA SAW.......................................................................................................107
FIGURA Nº 056 - FUNCIÓN DE LA PANTALLA CAPACITIVA..............................................................108
FIGURA Nº 057 - PANTALLAS TÁCTILES CAPACITIVAS.....................................................................109
FIGURA Nº 058 - PANTALLA TÁCTIL POR INFRARROJOS..................................................................109
FIGURA Nº 059 - COMPUTADOR CON PANTALLA TÁCTIL Y APLICATIVOS.....................................112
FIGURA Nº 060 - PANTALLA TACTIL FLEXIBLE..................................................................................113
FIGURA Nº 061 - MULTIFUNCIONALES LASER..................................................................................114
FIGURA Nº 062 - MULTIFUNCIONAL A INYECCIÓN DE TINTA.........................................................115
FIGURA Nº 063 - ESQUEMA DE UNA PIZARRA DIGITAL INTERACTIVA..........................................117
FIGURA Nº 064 - AURICULARES CON MICRÓFONO..........................................................................120
FIGURA Nº 065 - DISCO DURO.............................................................................................................121
FIGURA Nº 066 - DISCO DURO VISTO POR DENTRO.........................................................................122
FIGURA Nº 067 - DISKETTES.................................................................................................................126
FIGURA Nº 068 - LECTOR DE CDS.......................................................................................................132
FIGURA Nº 069 - PC CON LECTOR DE DVDS....................................................................................134
FIGURA Nº 070 - MEMORIAS FLASH...................................................................................................136
FIGURA Nº 071 - CINTAS MAGNÉTICAS..............................................................................................144
FIGURA Nº 072 - TARJETA PERFORADA...............................................................................................145
xi
FIGURA Nº 073 - MEMORIA PORTÁTIL................................................................................................151
xii
ÍNDICE CUADROS (TABLAS)
CUADRO Nº 01 - FORMATOS DE LOS DISCOS FLEXIBLES................................................................130
CUADRO Nº 02 - CAPACIDADES DE LOS CDS.....................................................................................132
CUADRO Nº 03 - COMPONENTES INTERNOS DE UNA MEMORIA USB..........................................156
xiii
INTRODUCCIÓN
Los Periféricos. BENAVIDES & CONTRERAS & DUQUE & LOYOLA & PAREDES & QUIROZ
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La capacidad mental del hombre ha conllevado a que logre extraordinarias innovaciones tecnológicas. Es así que uno de las grandes y mejores invenciones es considerada al COMPUTADOR, el cual realiza tareas sorprendentes desde una simple suma hasta una predicción climática.
Donde el computador no solo esta compuesto por monitor, case y teclado; sino existen diversos componentes importantes para un funcionamiento optimo.
Es por ello que nos vemos en la necesidad de analizar y comprender sus diversos componentes internos y externos que ayudan a un mejor funcionamiento, tanto a la parte técnica como la parte digital que es a la cual nos estamos avocando principalmente.
1
CAPÍTULO I
–
DESARROLLO
Los Periféricos. BENAVIDES & CONTRERAS & DUQUE & LOYOLA & PAREDES & QUIROZ.
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1.1. CONCEPTO
En Informática, se denominan periféricos a los aparatos o dispositivos
auxiliares e independientes conectados al Case de una Computadora.
Se consideran periféricos tanto a las unidades o dispositivos a través de
los cuales la computadora se comunica con el mundo exterior, como a
los sistemas que almacenan o archivan la información, sirviendo de
memoria auxiliar de la memoria principal.
Se entenderá por periférico al conjunto de dispositivos que, sin
pertenecer al núcleo fundamental de la computadora, formado por el
Microprocesador y la Memoria Central, permitan realizar operaciones de
entrada/salida (E/S) complementarias al proceso de datos que realiza el
Microprocesador. Estas tres unidades básicas en un computador,
Microprocesador, memoria central y el subsistema de E/S, están
comunicadas entre sí por tres buses o canales de comunicación:
El bus de direcciones, para seleccionar la dirección del dato o del
periférico al que se quiere acceder,
El bus de control, básicamente para seleccionar la operación a
realizar sobre el dato (principalmente lectura, escritura o
modificación) y
El bus de datos, por donde circulan los datos.
A pesar de que el término periférico implica a menudo el concepto de
“adicional pero no esencial”, muchos de ellos son elementos
fundamentales para un sistema informático. El teclado y el monitor,
imprescindibles en cualquier computadora personal de hoy en día (no lo
fueron en los primeros computadores), son posiblemente los periféricos
más comunes, y es posible que mucha gente no los considere como tal
debido a que generalmente se toman como parte necesaria de una
computadora. El mouse es posiblemente el ejemplo más claro de este
aspecto. Hace menos de 20 años no todas las computadora personales
incluían este dispositivo. El sistema operativo MS-DOS, el más común en
esa época, tenía una interfaz de línea de comandos para la que no era
necesario el empleo de un mouse, todo se hacía mediante comandos de
texto. Fue con la popularización de Finder, sistema operativo de la
3
Los Periféricos. BENAVIDES & CONTRERAS & DUQUE & LOYOLA & PAREDES & QUIROZ.
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Macintosh de Apple y la posterior aparición de Windows cuando el
mouse comenzó a ser un elemento imprescindible en cualquier hogar
dotado de una computadora personal. Actualmente existen sistemas
operativos con interfaz de texto que tampoco hacen uso del mouse como,
por ejemplo, algunos sistemas básicos de UNIX y Linux.
1.2. TIPOS DE PERIFÉRICOS
Los periféricos pueden clasificarse en 5 categorías principales:
1.2.1.Periféricos de Entrada
Los Periféricos de Entrada, capturan y convierten la información
en señales eléctricas para poder introducir datos, comandos y
programas que se almacenan posteriormente en la memoria
central. La información introducida con el mismo, es transformada
por el ordenador en modelos reconocibles que la computadora
pueda interpretar para luego procesarlos y almacenarlos. Estos
datos pueden proceder de distintas fuentes, siendo la principal un
ser humano.
Los periféricos de entrada más habituales son:
1.2.1.1. Teclado
Un teclado es un periférico o dispositivo que consiste en un
sistema de teclas, como las de una máquina de escribir,
que permite introducir datos a un ordenador o dispositivo
digital.
Cuando se presiona un carácter, se envía una entrada
cifrada al ordenador, que entonces muestra el carácter en
la pantalla. El término teclado numérico se refiere al
conjunto de teclas con números que hay en el lado derecho
de algunos teclados (no a los números en la fila superior,
sobre las letras). Los teclados numéricos también se
refieren a los números (y a las letras correspondientes) en
los teléfonos móviles.
Las teclas en los teclados de ordenador se clasifican
normalmente de la siguiente manera:
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Teclas alfanuméricas: letras y números.
Teclas de puntuación: coma, punto, punto y coma,
entre otras.
Teclas especiales: teclas de funciones, teclas de
control, teclas de flecha, tecla de mayúsculas, teclas
de edición de texto.
Además algunos teclados tienen funciones especiales, tales
como prender el equipo, acceder a internet o a algunas
paginas que el usuario previamente ha definido.
1.2.1.1.1. Historia
a. Disposición de las Teclas
La disposición de las teclas se remonta a las
primeras máquinas de escribir, las cuales eran
enteramente mecánicas. Al pulsar una letra en
el teclado, se movía un pequeño martillo
mecánico, que golpeaba el papel a través de
una cinta impregnada en tinta. Al escribir con
varios dedos de forma rápida, los martillos no
tenían tiempo de volver a su posición por la
frecuencia con la que cada letra aparecía en un
texto. De esta manera la pulsación era más
lenta con el fin de que los martillos se
atascaran con menor frecuencia.
Sobre la distribución de los caracteres en el
teclado surgieron dos variantes principales: la
francesa AZERTY y la alemana QWERTZ.
Ambas se basaban en cambios en la disposición
según las teclas más frecuentemente usadas en
cada idioma. A los teclados en su versión para
el idioma español además de la Ñ, se les
añadieron los caracteres de acento agudo “´”,
grave “`” y circunflejo “^”, además de la cedilla
“Ç” aunque estos caracteres son de mayor uso
en francés y portugués.
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Figura Nº 001 - Teclado AZERTY.
Fuente: Wikimedia.
Figura Nº 002 - Teclado QWERTZ de Alemania.
Fuente: Wikimedia.
Figura Nº 003 - Teclado QWERTZ de Suiza.
Fuente: Wikimedia.
Figura Nº 004 - Teclado QWERTZ de Hungría.
Fuente: Wikimedia.
Cuando aparecieron las máquinas de escribir
eléctricas, y después los ordenadores, con sus
teclados también eléctricos, se consideraron
seriamente modificar la distribución de las
letras en los teclados, colocando las letras más
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corrientes en la zona central; es el caso del
Teclado Simplificado Dvorak. El nuevo teclado
ya estaba diseñado y los fabricantes preparados
para iniciar la fabricación. Sin embargo, el
proyecto se canceló debido al temor de que los
usuarios tuvieran excesivas incomodidades
para habituarse al nuevo teclado, y que ello
perjudicara la introducción de las
computadoras personales, que por aquel
entonces se encontraban en pleno auge.
Figura Nº 005 - Teclado Dvorak.
Fuente: Wikimedia.
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b. Primeros Teclados
Además de teletipos y máquinas de escribir
eléctricas como la IBM Selectric, los primeros
teclados solían ser un terminal de computadora
que se comunicaba por puerto serial con la
computadora. Además de las normas de
teletipo, se designó un estándar de
comunicación serie, según el tiempo de uso
basado en el juego de caracteres ANSI, que hoy
sigue presente en las comunicaciones por
módem y con impresora (las primeras
computadoras carecían de monitor, por lo que
solían comunicarse, o bien por luces en su
panel de control, o bien enviando la respuesta a
un dispositivo de impresión). Se usaba para
ellos las secuencias de escape, que se
generaban o bien por teclas dedicadas, o bien
por combinaciones de teclas, siendo una de las
más usadas la tecla Control.
La llegada de la computadora doméstica trae
una inmensa variedad de teclados y de
tecnologías y calidades (desde los muy
reputados por duraderos del Dragon 32 a la
fragilidad de las membranas de los equipos
Sinclair), aunque la mayoría de equipos
incorporan la placa madre bajo el teclado, y es
la CPU o un circuito auxiliar (como el chip de
sonido General Instrument AY-3-8910 en los
MSX) el encargado de leerlo. Son casos
contados los que recurren o soportan
comunicación serial (curiosamente es la
tecnología utilizada en el Sinclair Spectrum 128
para el keypad numérico). Sólo los MSX
establecerán una norma sobre el teclado, y los
diferentes clones del Apple II y el TRS-80
seguirán el diseño del clonado.
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Uno de los teclados más modernos, fue
diseñado por una ama de casa llamada Diamea
Stuart Medrid Aflory, de Rusia. Ella empezó a
dibujar muchos tipos de teclados en un
cuaderno de dibujo que tenía. Un día cuando
unos inspectores investigaban su casa
encontraron estos dibujos y los mandaron a
USA. Este fue el teclado ajustable de Apple.
c. Generación 16 bits
Mientras que el teclado del IBM PC y la
primera versión del IBM AT no tuvo influencia
más allá de los clónicos PC, el Multifunción II
(o teclado extendido AT de 101/102 teclas)
aparecido en 1987 refleja y estandariza de
facto el teclado moderno con cuatro bloques
diferenciados: un bloque alfanumérico con al
menos una tecla a cada lado de la barra
espaciadora para acceder a símbolos
adicionales; sobre él una hilera de 10 o 12
teclas de función; a la derecha un teclado
numérico, y entre ambos grandes bloques, las
teclas de cursor y sobre ellas varias teclas de
edición. Con algunas variantes este será el
esquema usado por los Atari ST, los
Commodore Amiga (desde el Commodore
Amiga 500), los Sharp X68000, las estaciones
de trabajo SUN y Silicon Graphics y los Acorn
Archimedes/Acorn RISC PC. Sólo los Mac
siguen con el esquema bloque alfanumérico +
bloque numérico, pero también producen
teclados extendidos AT, sobre todo para los
modelos con emulación PC por hardware.
Mención especial merece la serie 55 de
teclados IBM, que ganaron a pulso la fama de
"indestructibles", pues tras más de 10 años de
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uso continuo en entornos como las
aseguradoras o la administración pública
seguían funcionando como el primer día.
Con la aparición del conector PS/2, varios
fabricantes de equipos no PC proceden a
incorporarlo en sus equipos. Microsoft, además
de hacerse un hueco en la gama de calidad alta,
y de presentar avances ergonómicos como el
Microsoft Natural Keyboard, añade 3 nuevas
teclas tras del lanzamiento de Windows 95. A la
vez se generalizan los teclados multimedia que
añaden teclas para controlar en el PC el
volumen, el lector de CD-ROM o el navegador,
incorporan en el teclado altavoces, calculadora,
almohadilla sensible al tacto o bola trazadora.
d. Teclados con USB
Aunque los teclados USB comienzan a verse al
poco de definirse el estándar USB, es con la
aparición del Apple iMac, que trae tanto
teclado como mouse USB de serie cuando se
estandariza el soporte de este tipo de teclado.
Además tiene la ventaja de hacerlo
independiente del hardware al que se conecta.
El estándar define scancodes de 16 bits que se
transmiten por la interfaz. Del 0 al 3 son
códigos de error del protocolo, llamados
NoEvent, ErrorRollOver, POSTFail,
ErrorUndefined, respectivamente. Del 224 al
231 se reservan para las teclas modificadoras
(LCtrl, LShift, LAlt, LGUI, RCtrl, RShift, RAlt,
RGUI).
1.2.1.1.2. Teclas inertes
Algunas lenguas incluyen caracteres adicionales al
teclado inglés, como los caracteres acentuados.
Teclear los caracteres acentuados resulta más
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sencillo usando las teclas inertes. Cuando se utiliza
una de estas teclas, si se presiona la tecla
correspondiente al acento deseado nada ocurre en
la pantalla, por lo que, a continuación se debe
presionar la tecla del carácter a acentuar. Esta
combinación de teclas requiere que se teclee una
secuencia aceptable. Por ejemplo, si se presiona la
tecla inerte del acento “ej. ´” seguido de la letra A,
obtendrá una "a" acentuada “á”. Sin embargo, si se
presiona una tecla inerte y a continuación la tecla
T, no aparecerá nada en la pantalla o aparecerán
los dos caracteres por separado “´t”, a menos que
la fuente particular para su idioma incluya la "t"
acentuada.
Para teclear una marca de acento diacrítico,
simplemente se presiona la tecla inerte del acento,
seguida de la barra de espacio.
1.2.1.1.3. Tipos de teclado
Hubo y hay muchos teclados diferentes,
dependiendo del idioma, fabricante… IBM ha
soportado tres tipos de teclado: el XT, el AT y el
MF-II.
El primero (1981) de éstos tenía 83 teclas, usaban
es Scan Code set1, unidireccionales y no eran muy
ergonómicos, ahora está obsoleto.
Más tarde (1984) apareció el teclado PC/AT con 84
teclas (una más al lado de SHIFT IZQ), ya es
bidireccional, usa el Scan Code set 2 y al igual que
el anterior cuenta con un conector DIN de 5 pines.
En 1987 IBM desarrolló el MF-II (Multifunción II o
teclado extendido) a partir del AT. Sus
características son que usa el mismo interfaz que
el AT, añade muchas teclas más, se ponen leds y
soporta el Scan Code set 3, aunque usa por defecto
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el 2. De este tipo hay dos versiones, la americana
con 101 teclas y la europea con 102.
Los teclados PS/2 son básicamente iguales a los
MF-II. Las únicas diferencias son el conector mini-
DIN de 6 pines (más pequeño que el AT) y más
comandos, pero la comunicación es la misma, usan
el protocolo AT. Incluso los ratones PS/2 usan el
mismo protocolo.
Hoy en día existen también los teclados en
pantalla, también llamados teclados virtuales, que
son (como su mismo nombre indica) teclados
representados en la pantalla, que se utilizan con el
ratón o con un dispositivo especial (podría ser un
joystick). Estos teclados lo utilizan personas con
discapacidades que les impiden utilizar
adecuadamente un teclado fisico.
Actualmente la denominación AT ó PS/2 sólo se
refiere al conector porque hay una gran diversidad
de ellos.
1.2.1.1.4. Estructura
Un teclado realiza sus funciones mediante un
microcontrolador. Estos microcontroladores tienen
un programa instalado para su funcionamiento,
estos mismos programas son ejecutados y realizan
la exploración matricial de las teclas cuando se
presiona alguna, y así determinar cuales están
pulsadas.
Para lograr un sistema flexible los
microcontroladores no identifican cada tecla con
su carácter serigrafiado en la misma sino que se
adjudica un valor numérico a cada una de ellas que
sólo tiene que ver con su posición física.El teclado
latinoamericano sólo da soporte con teclas directas
a los caracteres específicos del castellano, que
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incluyen dos tipos de acento, la letra eñe y los
signos de exclamación e interrogación. El resto de
combinaciones de acentos se obtienen usando una
tecla de extensión de grafismos.Por lo demás el
teclado latinoamericano está orientado hacia la
programación, con fácil acceso al juego de
símbolos de la norma ASCII.
Por cada pulsación o liberación de una tecla el
microcontrolador envía un código identificativo
que se llama Scan Code. Para permitir que varias
teclas sean pulsadas simultáneamente, el teclado
genera un código diferente cuando una tecla se
pulsa y cuando dicha tecla se libera. Si el
microcontrolador nota que ha cesado la pulsación
de la tecla, el nuevo código generado (Break Code)
tendrá un valor de pulsación incrementado en 128.
Estos códigos son enviados al circuito
microcontrolador donde serán tratados gracias al
administrador de teclado, que no es más que un
programa de la BIOS y que determina qué carácter
le corresponde a la tecla pulsada comparándolo
con una tabla de caracteres que hay en el kernel,
generando una interrupción por hardware y
enviando los datos al procesador. El
microcontrolador también posee cierto espacio de
memoria RAM que hace que sea capaz de
almacenar las últimas pulsaciones en caso de que
no se puedan leer a causa de la velocidad de tecleo
del usuario. Hay que tener en cuenta, que cuando
realizamos una pulsación se pueden producir
rebotes que duplican la señal. Con el fin de
eliminarlos, el teclado también dispone de un
circuito que limpia la señal.
En los teclados AT los códigos generados son
diferentes, por lo que por razones de
compatibilidad es necesario traducirlos. De esta
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función se encarga el controlador de teclado que
es otro microcontrolador (normalmente el 8042),
éste ya situado en el PC. Este controlador recibe el
Código de Búsqueda del Teclado (Kscan Code) y
genera el propiamente dicho Código de Búsqueda.
La comunicación del teclado es vía serie. El
protocolo de comunicación es bidireccional, por lo
que el servidor puede enviarle comandos al teclado
para configurarlo, reiniciarlo, diagnósticos, etc.
1.2.1.1.5. Disposición del Teclado
La disposición del teclado es la distribución de las
teclas del teclado de una computadora, una
máquina de escribir u otro dispositivo similar.
Existen distintas distribuciones de teclado, creadas
para usuarios de idiomas diferentes. El teclado
estándar en español corresponde al diseño llamado
QWERTY. Una variación de este mismo es utilizado
por los usuarios de lengua inglesa. Para algunos
idiomas se han desarrollado teclados que
pretenden ser más cómodos que el QWERTY, como
por ejemplo el Teclado Dvorak.
Figura Nº 006 - Teclado QWERTY.
Fuente: Wikimedia.
Las computadoras modernas permiten utilizar las
distribuciones de teclado de varios idiomas
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distintos en un teclado que físicamente
corresponde a un solo idioma. En el sistema
operativo Windows, por ejemplo, pueden instalarse
distribuciones adicionales desde el Panel de
Control.
Existen programas como Microsoft Keyboard
Layout Creatory KbdEdit, que hacen muy fácil la
tarea de crear nuevas distribuciones, ya para
satisfacer las necesidades particulares de un
usuario, ya para resolver problemas que afectan a
todo un grupo lingüístico. Estas distribuciones
pueden ser modificaciones a otras previamente
existentes (como el teclado latinoamericano
extendido o el gaélico), o pueden ser enteramente
nuevas (como la distribución para el Alfabeto
Fonético Internacional, o el panibérico).
A primera vista en un teclado podemos notar una
división de teclas, tanto por la diferenciación de
sus colores, como por su distribución. Las teclas
grisáceas sirven para distinguirse de las demás por
ser teclas especiales (borrado, teclas de función,
tabulación, tecla del sistema). Si nos fijamos en su
distribución vemos que están agrupadas en cuatro
grupos:
Teclas de función: situadas en la primera fila de
los teclados. Combinadas con otras teclas, nos
proporcionan acceso directo a algunas
funciones del programa en ejecución.
Teclas de edición: sirven para mover el cursor
por la pantalla.
Teclas alfanuméricas: son las más usadas. Su
distribución suele ser la de los teclados
QWERTY, por herencia de la distribución de las
máquinas de escribir. Reciben este nombre por
ser la primera fila de teclas, y su orden es
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debido a que cuando estaban organizadas
alfabéticamente la máquina tendía a
engancharse, y a base de probar combinaciones
llegaron a la conclusión de que así es como
menos problemas daban. A pesar de todo esto,
se ha comprobado que hay una distribución
mucho más cómoda y sencilla, llamada Dvorak,
pero en desuso debido sobre todo a la
incompatibilidad con la mayoría de los
programas que usamos.
Bloque numérico: situado a la derecha del
teclado. Comprende los dígitos del sistema
decimal y los símbolos de algunas operaciones
aritméticas. Añade también la tecla especial
Bloq Num, que sirve para cambiar el valor de
algunas teclas para pasar de valor numérico a
desplazamiento de cursor en la pantalla. el
teclado numérico también es similar al de un
calculadora cuenta con las 4 operaciones
básicas que son + (suma), - (resta), *
(multiplicación) y / (división).
1.2.1.1.6. Clasificación de teclados de
computadoras
En el mercado hay una gran variedad de teclados.
A la hora de estudiarlos podemos clasificarlos en
dos grupos:
Según su forma física:
Teclado XT de 83 teclas: se usaba en el PC XT
(8086/88).
Teclado AT de 83 teclas: usado con los PC AT
(286/386).
Teclado expandido de 101/102 teclas: es el
teclado actual, con un mayor número de teclas.
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Teclado Windows de 103/104 teclas: el teclado
anterior con 3 teclas adicionales para uso en
Windows.
Teclado ergonómico: diseñados para dar una
mayor comodidad para el usuario, ayudándole a
tener una posición más relajada de los brazos.
Figura Nº 007 - Teclado Ergonómico de Apple.
Fuente: Wikimedia.
Teclado multimedia: añade teclas especiales
que llaman a algunos programas en el
computador, a modo de acceso directo, como
pueden ser el programa de correo electrónico,
la calculadora, el reproductor multimedia.
Figura Nº 008 - Teclado Multimedia Logitech
G15.
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Fuente: Logitech.
Teclado inalámbrico: suelen ser teclados
comunes donde la comunicación entre el
computador y el periférico se realiza a través
de rayos infrarrojos, ondas de radio o mediante
bluetooth.
Figura Nº 009 - Teclado Inalámbrico.
Fuente: Wikimedia.
Según la tecnología de sus teclas se pueden
clasificar como teclados de cúpula de goma,
teclados de membrana: teclados capacitativos y
teclados de contacto metálico.
1.2.1.2. Mouse
El ratón o mouse es un dispositivo apuntador,
generalmente fabricado en plástico. Se utiliza con una de
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las manos del usuario y detecta su movimiento relativo en
dos dimensiones por la superficie plana en la que se apoya,
reflejándose habitualmente a través de un puntero o flecha
en el monitor.
Hoy en día es un elemento imprescindible en un equipo
informático para la mayoría de las personas, y pese a la
aparición de otras tecnologías con una función similar,
como la pantalla táctil, la práctica ha demostrado que
tendrá todavía muchos años de vida útil. No obstante, en el
futuro podría ser posible mover el cursor o el puntero con
los ojos o basarse en el reconocimiento de voz.
Figura Nº 010 - Mouse Ordinario
Fuente: Wikipedia.
1.2.1.2.1. El Nombre
Aunque cuando se patentó recibió el nombre de "X
- Y Position Indicator for a Display System"
(Indicador de posición X - Y para un sistema con
pantalla), el más usado nombre de ratón (mouse en
inglés) se lo dio el equipo de la Universidad de
Stanford durante su desarrollo, ya que su forma y
su cola (cable) recuerdan a un ratón.
En América predomina el término inglés mouse
mientras que en España se utiliza prácticamente
de manera exclusiva el calco semántico “ratón”. El
Diccionario panhispánico de dudas recoge ambos
términos, aunque considera que, como existe la
forma adaptada, el anglicismo es innecesario. El
DRAE únicamente acepta la entrada ratón para
este dispositivo informático, pero indica que la
palabra sólo es usada en España.
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1.2.1.2.2. Hoy en Día
Habitualmente se compone de al menos dos
botones y otros dispositivos opcionales como una
“rueda”, más otros botones secundarios o de
distintas tecnologías como sensores del
movimiento que pueden mejorar o hacer más
cómodo su uso.
Se suele presentar para manejarse con ambas
manos por igual, pero algunos fabricantes también
ofrecen modelos únicamente para usuarios diestros
o zurdos. Los sistemas operativos pueden también
facilitar su manejo a todo tipo de personas,
generalmente invirtiendo la función de los botones.
En los primeros años de la informática, el teclado
era casi siempre la forma más popular como
dispositivo para la entrada de datos o control de la
computadora. La aparición y éxito del ratón,
además de la posterior evolución de los sistemas
operativos, logró facilitar y mejorar la comodidad,
aunque no relegó el papel primordial del teclado.
Aún hoy en día, pueden compartir algunas
funciones dejando al usuario que escoja la opción
más conveniente a sus gustos o tareas. Son más
modernos.
1.2.1.2.3. Historia
Fue diseñado por Douglas Engelbart y Bill English
durante los años 60 en el Stanford Research
Institute, un laboratorio de la Universidad de
Stanford, en pleno Silicon Valley en California. Más
tarde fue mejorado en los laboratorios de Palo Alto
de la compañía Xerox (conocidos como Xerox
PARC). Su invención no fue un hecho banal ni
fortuito, sino que surgió dentro de un proyecto
importante que buscaba aumentar el intelecto
humano mejorando la comunicación entre el
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hombre y la máquina. Con su aparición, logró
también dar el paso definitivo a la aparición de los
primeros entornos o interfaces gráficas de usuario.
a. La primera maqueta
La primera maqueta se construyó de manera
artesanal de madera, y se patentó con el
nombre de "X - Y Position Indicator for a
Display System".
A pesar de su aspecto arcaico, su
funcionamiento básico sigue siendo igual hoy
en día. Tenía un aspecto de adoquín, encajaba
bien en la mano y disponía de dos ruedas
metálicas que, al desplazarse por la superficie,
movían dos ejes: uno para controlar el
movimiento vertical del cursor en pantalla y el
otro para el sentido horizontal, contando
además con un botón rojo en su parte superior.
Por primera vez se lograba un intermediario
directo entre una persona y la computadora,
era algo que, a diferencia del teclado,
cualquiera podía aprender a manejar sin
apenas conocimientos previos. En esa época
además la informática todavía estaba en una
etapa primitiva: ejecutar un simple cálculo
necesitaba de instrucciones escritas en un
lenguaje de programación.
Figura Nº 011 - Copia del Primer Prototipo
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Fuente: Wikipedia.
b. Presentación
En San Francisco, a finales de 1968 se presentó
públicamente el primer modelo oficial. Durante
hora y media además se mostró una
presentación multimedia de un sistema
informático interconectado en red y también
por primera vez se daba a conocer un entorno
gráfico con el sistema de ventanas que luego
adoptarían la práctica totalidad de sistemas
operativos modernos. En ese momento además,
se exhibió hipermedia, un mecanismo para
navegar por Internet y usar videoconferencia.
Engelbart realmente se adelantó varias
décadas a un futuro posible, ya desde 1951
había empezado a desarrollar las posibilidades
de conectar computadoras en redes, cuando
apenas existían varias docenas y bastante
primitivas, entre otras ideas como el propio
correo electrónico, del que sería su primer
usuario. Pensó que la informática podía usarse
para mucho más que cálculos matemáticos, y el
ratón formaba parte de este ambicioso
proyecto, que pretendía aumentar la
inteligencia colectiva fundando el
Augmentation Research Center (Centro para la
investigación del incremento) en la Universidad
de Stanford.
Y pese a las esperanzas iníciales de Engelbart
de que fuera la punta del iceberg para un
desarrollo de distintos componentes
informáticos similares, una década después era
algo único, revolucionario, que todavía no había
cobrado popularidad. De hecho varios de los
conceptos e ideas surgidos aún hoy en día han
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conseguido éxito. Engelbart tampoco logró una
gran fortuna, la patente adjudicaba todos los
derechos a la Universidad de Stanford y él
recibió un cheque de unos 10000 dólares.
c. El éxito de Apple
El 27 de abril de 1981 se lanzaba al mercado la
primera computadora con ratón incluido: Xerox
Star 8010, fundamental para la nueva y potente
interfaz gráfica que dependía de este
periférico, que fue a su vez, otra revolución.
Posteriormente, surgieron otras computadoras
que también incluyeron el periférico, algunas
de ellas fueron la Commodore Amiga, el Atari
ST, y la conocida Apple Lisa. Dos años después,
Microsoft, que había tenido acceso al ratón de
Xerox en sus etapas de prototipo, dio a conocer
su propio diseño disponible además con las
primeras versiones del procesador de texto
Word. Tenía dos botones en color verde y podía
adquirirse por 195 dólares, pero su precio
elevado para entonces y el no disponer de un
sistema operativo que realmente lo
aprovechara, hizo que pasara completamente
desapercibido.
No fue hasta la aparición del Macintosh en
1984 cuando este periférico se popularizó. Su
diseño y creación corrió a cargo de nuevo de la
Universidad de Stanford, cuando Apple en 1980
pidió a un grupo de jóvenes un periférico
seguro, barato y que se pudiera producir en
serie. Partían de un ratón basado en tecnología
de Xerox de un coste alrededor de los 400
dólares, con un funcionamiento regular y casi
imposible de limpiar. El presidente, Steve Jobs,
quería un precio entre los 10 y los 35 dólares.
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Los Periféricos. BENAVIDES & CONTRERAS & DUQUE & LOYOLA & PAREDES & QUIROZ.
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Figura Nº 012 - Modelo de IBM de 1987
Fuente: Wikipedia.
Si bien existen muchas variaciones posteriores,
algunas innovaciones recientes y con éxito han
sido el uso de una rueda central o lateral, el
sensor de movimiento óptico por diodo LED,
ambas introducidas por Microsoft en 1996 y
1999 respectivamente, o el sensor basado en
un láser no visible del fabricante Logitech.
En la actualidad, la marca europea Logitech es
una de las mayores empresas dedicadas a la
fabricación y desarrollo de estos periféricos,
más de la mitad de su producción la
comercializa a través de terceras empresas
como IBM, Hewlett-Packard, Compaq o Apple.
1.2.1.2.4. Funcionamiento
Su funcionamiento principal depende de la
tecnología que utilice para capturar el movimiento
al ser desplazado sobre una superficie plana o
alfombrilla especial para ratón, y transmitir esta
información para mover una flecha o puntero sobre
el monitor de la computadora. Dependiendo de las
tecnologías empleadas en el sensor del movimiento
o por su mecanismo y del método de comunicación
entre éste y la computadora, existen multitud de
tipos o familias.
El objetivo principal o más habitual es seleccionar
distintas opciones que pueden aparecer en la
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Los Periféricos. BENAVIDES & CONTRERAS & DUQUE & LOYOLA & PAREDES & QUIROZ.
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pantalla, con uno o dos clic, pulsaciones, en algún
botón o botones. Para su manejo el usuario debe
acostumbrarse tanto a desplazar el puntero como a
pulsar con uno o dos clics para la mayoría de las
tareas.
1.2.1.2.5. Tipos o modelos
a. Por mecanismo
Mecánicos
Tienen una gran bola de plástico, de varias
capas, en su parte inferior para mover dos
ruedas que generan pulsos en respuesta al
movimiento de éste sobre la superficie. Una
variante es el modelo de Honeywell que
utiliza dos ruedas inclinadas 90 grados
entre ellas en vez de una bola.
La circuitería interna cuenta los pulsos
generados por la rueda y envía la
información a la computadora, que
mediante software procesa e interpreta.
Figura Nº 013 - Mouse Mecánico
Fuente: Wikipedia.
Ópticos
Es una variante que carece de la bola de
goma que evita el frecuente problema de la
acumulación de suciedad en el eje de
transmisión, y por sus características
ópticas es menos propenso a sufrir un
25
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inconveniente similar. Se considera uno de
los más modernos y prácticos actualmente.
Puede ofrecer un límite de 800 ppp, como
cantidad de puntos distintos que puede
reconocer en 2,54 centímetros (una
pulgada); a menor cifra peor actuará el
sensor de movimientos. Su funcionamiento
se basa en un sensor óptico que fotografía
la superficie sobre la que se encuentra y
detectando las variaciones entre sucesivas
fotografías, se determina si el ratón ha
cambiado su posición. En superficies
pulidas o sobre determinados materiales
brillantes, el ratón óptico causa movimiento
nervioso sobre la pantalla, por eso se hace
necesario el uso de una alfombrilla o
superficie que, para este tipo, no debe ser
brillante y mejor si carece de grabados
multicolores que puedan "confundir" la
información luminosa devuelta.
Figura Nº 014 - Parte Inferior de un Mouse
con sensor óptico.
Fuente: Wikipedia.
De láser
Este tipo es más sensible y preciso,
haciéndolo aconsejable especialmente para
los diseñadores gráficos y los jugadores de
videojuegos. También detecta el
movimiento deslizándose sobre una
superficie horizontal, pero el haz de luz de
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tecnología óptica se sustituye por un láser
con resoluciones a partir de 2000 ppp, lo
que se traduce en un aumento significativo
de la precisión y sensibilidad.
Trackball
El concepto de trackball es una idea
novedosa que parte del hecho: se debe
mover el puntero, no el dispositivo, por lo
que se adapta para presentar una bola, de
tal forma que cuando se coloque la mano
encima se pueda mover mediante el dedo
pulgar, sin necesidad de desplazar nada
más ni toda la mano como antes. De esta
manera se reduce el esfuerzo y la necesidad
de espacio, además de evitarse un posible
dolor de antebrazo por el movimiento de
éste. A algunas personas, sin embargo, no
les termina de resultar realmente cómodo.
Este tipo ha sido muy útil por ejemplo en la
informatización de la navegación marítima.
Figura Nº 015 - Modelo Trackball de Logitech
Fuente: Wikipedia.
b. Por conexión
Por cable
Es el formato más popular y más
económico, sin embargo existen multitud de
características añadidas que pueden elevar
su precio, por ejemplo si hacen uso de
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tecnología láser como sensor de
movimiento. Actualmente se distribuyen
con dos tipos de conectores posibles, tipo
USB y PS/2; antiguamente también era
popular usar el puerto serie.
Inalámbrico
En este caso el dispositivo carece de un
cable que lo comunique con la
computadora, en su lugar utiliza algún tipo
de tecnología inalámbrica. Para ello
requiere un receptor de la señal
inalámbrica que produce, mediante
baterías, el mouse. El receptor
normalmente se conecta a la computadora
por USB, o por PS/2.
Figura Nº 016 - Modelo de Mouse Inalámbrico con su Base.
Fuente: Wikipedia.
Según la tecnología inalámbrica usada
pueden distinguirse varias posibilidades:
Radio Frecuencia (RF):
Es el tipo más común y económico de
este tipo de tecnologías. Funciona
enviando una señal a una frecuencia de
2.4Ghz, popular en la telefonía móvil o
celular, la misma que los estándares
IEEE 802.11b y IEEE 802.11g. Es
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popular, entre otras cosas, por sus pocos
errores de desconexión o interferencias
con otros equipos inalámbricos, además
de disponer de un alcance suficiente:
hasta unos 10 metros.
Infrarrojo (IR):
Esta tecnología utiliza una señal de onda
infrarroja como medio de trasmisión de
datos, popular también entre los
controles o mandos remotos de
televisiones, equipos de música o en
telefonía celular. A diferencia de la
anterior, al tener un alcance medio
inferior a los 3 metros, y como emisor y
receptor deben estar en una misma línea
visual de contacto directo
ininterrumpido, para que la señal se
reciba correctamente, su éxito ha sido
menor, llegando incluso a desaparecer
del mercado.
Bluetooth (BT):
Bluetooth es la tecnología más reciente
como transmisión inalámbrica (estándar
IEEE 802.15.1), que cuenta con cierto
éxito en otros dispositivos. Su alcance es
de unos 10 metros o 30 pies (que
corresponde a la Clase 2 del estándar
Bluetooth).
1.2.1.2.6. El controlador
Es, desde hace un tiempo, común en cualquier
equipo informático, de tal manera que todos los
sistemas operativos modernos suelen incluir de
serie un software controlador (driver) básico para
que éste pueda funcionar de manera inmediata y
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correcta. No obstante, es normal encontrar
software propio del fabricante que puede añadir
una serie de funciones opcionales, o propiamente
los controladores si son necesarios.
1.2.1.2.7. Uno, dos o tres botones
Hasta mediados de 2005, la conocida empresa
Apple, para sus sistemas Mac apostaba por un
ratón de un sólo botón, pensado para facilitar y
simplificar al usuario las distintas tareas posibles.
Actualmente ha lanzado un modelo con dos
botones simulados virtuales con sensores debajo
de la cubierta plástica, dos botones laterales
programables, y una bola para mover el puntero,
llamado Mighty Mouse.
Figura Nº 017 - Modelo Mighty Mouse de Apple.
Fuente: Wikipedia
En Windows, lo más habitual es el uso de dos o
tres botones principales. En sistemas UNIX como
GNU/Linux que utilicen entorno gráfico (X
Window), era habitual disponer de tres botones
(para facilitar la operación de copiar y pegar datos
directamente). En la actualidad la funcionalidad
del tercer botón queda en muchos casos integrada
en la rueda central de tal manera que además de
poder girarse, puede pulsarse.
Hoy en día cualquier sistema operativo moderno
puede hacer uso de hasta estos tres botones
distintos e incluso reconocer más botones extra a
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los que el software reconoce, y puede añadir
distintas funciones concretas, como por ejemplo
asignar a un cuarto y quinto botón la operación de
copiar y pegar texto.
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Figura Nº 018 - Modelo Inalámbrico con 4 Botones.
Fuente: Wikipedia.
La sofisticación ha llegado a extremos en algunos
casos, por ejemplo el MX610 de Logitech, lanzado
en Septiembre de 2005. Preparado
anatómicamente para diestros, dispone de hasta 10
botones.
Figura Nº 019 - Mouse MX610.
Fuente: Logitech.
1.2.1.2.8. Problemas frecuentes
Puntero que se atasca en la pantalla:
Es el fallo más frecuente, se origina a causa de
la acumulación de suciedad, frenando o
dificultando el movimiento del puntero en la
pantalla. Puede retirarse fácilmente la bola de
goma por la parte inferior y así acceder a los
ejes de plástico para su limpieza, usando un
pequeño pincel de cerdas duras. Para retardar
la aparición de suciedad en el interior del ratón
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es recomendable usar una alfombrilla. Este
problema es inexistente con tecnología óptica,
ya que no requiere partes mecánicas para
detectar el desplazamiento. Es uno de los
principales motivos de su éxito.
Pérdida de sensibilidad o contacto de los
botones:
Se manifiesta cuando se pulsa una vez un botón
y la computadora lo recibe como ninguno, dos o
más clics consecutivos, de manera errónea.
Esto se debe al desgaste de las piezas de
plástico que forman parte de los botones del
ratón, que ya no golpean o pulsan
correctamente sobre el pulsador electrónico.
Para solucionarlo normalmente debe
desmontarse completamente y colocar varias
capas de papel adhesivo sobre la posible zona
desgastada hasta recuperar su forma original.
En caso de uso frecuente, el desgaste es
normal, y suele darse a una cifra inferior al
milímetro por cada 5 años de vida útil.
Dolores musculares causados por el uso del
ratón:
Si el uso de la computadora es frecuente, es
importante usar un modelo lo más ergonómico
posible, ya que puede acarrear problemas
físicos en la muñeca o brazo del usuario. Esto
es por la posición totalmente plana que adopta
la mano, que puede resultar forzada, o puede
también producirse un fuerte desgaste del
huesecillo que sobresale de la muñeca, hasta el
punto de considerarse una enfermedad
profesional. Existen alfombrillas especialmente
diseñadas para mejorar la comodidad al usar el
ratón.
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1.2.1.3. Micrófono
El micrófono es un transductor electroacústico. Su función
es la de transformar (traducir) las vibraciones debidas a la
presión acústica ejercida sobre su cápsula por las ondas
sonoras en energía eléctrica o grabar sonidos de cualquier
lugar o elemento.
Figura Nº 020 - Micrófono.
Fuente: Wikimedia.
1.2.1.4. Escáner
Un escáner de ordenador (escáner proviene del idioma
inglés: scanner) es un periférico que se utiliza para
convertir, mediante el uso de la luz, imágenes impresas a
formato digital.
Los escáneres pueden tener accesorios como un
alimentador de hojas automático o un adaptador para
diapositivas y transparencias.
Al obtenerse una imagen digital se puede corregir
defectos, recortar un área específica de la imagen o
también digitalizar texto mediante técnicas de OCR. Estas
funciones las puede llevar a cabo el mismo dispositivo o
aplicaciones especiales.
Hoy en día es común incluir en el mismo aparato la
impresora y el escáner. Son las llamadas impresoras
multifunción.
Figura Nº 021 - Escáner.
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Fuente: Wikimedia.
1.2.1.4.1. Tipos de Escáneres
Hay varios tipos. Hoy en día los más extendidos
son los planos.
Tipos:
De rodillo: Como el escáner de un fax.
De Mano: En su momento muy económicos,
pero de muy baja calidad. Prácticamente
extintos.
Planos: Como el de las fotocopiadoras.
Orbitales: Para escanear elementos frágiles.
De tambor: Consiguen muy buena calidad de
escaneo, pero son lentos y caros.
Otros tipos: Existen tipos de escáneres
especializados en un trabajo determinado (por
ejemplo para escanear microfilms, o para
obtener el texto de un libro completo, para
negativos, etc.)Aunque puedan existir otros
tipos, se puede decir que los más extendidos
son los siguientes:
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a. Escáner Plano
También llamados escáneres de sobremesa,
están formados por una superficie plana de
vidrio sobre la que se sitúa el documento a
escanear, generalmente opaco, bajo la cual un
brazo se desplaza a lo largo del área de
captura. Montados en este brazo móvil se
encuentran la fuente de luz y el fotosensor (por
lo general un CCD).
Conforme va desplazándose el brazo, la fuente
de luz baña la cara interna del documento,
recogiendo el sensor los rayos reflejados, que
son enviados al software de conversión
analógico/digital para su transformación en una
imagen de mapa de bits, creada mediante la
información de color recogida para cada píxel.
La mayoría de estos escáneres pueden trabajar
en escala de grises (256 tonos de gris) y a color
(24 y 32 bits) y por lo general tienen un área de
lectura de dimensiones 22 x 28 cm. y una
resolución real de escaneado de entre [300 y
2400 ppp,] aunque mediante interpolación
pueden conseguir resoluciones de hasta 19200
ppp.
Están indicados para digitalizar objetos opacos
planos (como fotografías, documentos o
ilustraciones) cuando no se precisa ni una alta
resolución ni una gran calidad.
Algunos modelos admiten también adaptadores
especiales para escanear transparencias, y
otros poseen manipuladores de documento
automáticos (Automatic Document Handler)
que pueden aumentar el rendimiento y
disminuir la fatiga del operador en el caso de
grupos de documentos uniformes que se
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encuentran en condiciones razonablemente
buenas.
Los escáneres planos son los más accesibles y
usados, pues son veloces, fáciles de manejar,
producen imágenes digitalizadas de calidad
aceptable (sobre todo si están destinadas a la
web) y son bastante baratos, pudiéndose
adquirir uno de calidad media por menos de
120 €.
La mayor desventaja de estos escáneres es la
limitación respecto al tamaño del documento a
escanear, que queda limitado a los formatos
DIN-A5 o DIN-A4.
Figura Nº 022 - Escáner de Sobremesa
Fuente: Wikimedia.
b. Escáner Orbital
Un escáner orbital (en inglés planetary scanner
u orbital scanner) es un tipo de escáner que se
utiliza para hacer copias digitales de libros o
documentos que, por ser viejos o
extremadamente valiosos, para que no se
deterioren escaneándolos con otro tipo de
escáner.
Estos escáneres consisten en una cámara
montada en un brazo que toma fotos del
elemento deseado. Su ventaja principal es que
los libros no tienen que ser abiertos
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completamente (como pasa en la mayoría de los
escáneres planos). El escaneo de volúmenes
encuadernados se realiza gracias a que la
fuente de luz y el sensor CCD se encuentran
ensamblados a un brazo de trayectoria aérea.
En sus inicios el precio de estos escáneres era
elevado y sólo se utilizaban en museos y
archivos, pero en la actualidad la disponibilidad
de cámaras digitales buenas y baratas han
hecho que estos escáneres no resulten tan
privativos.
c. Escáner de Tambor
Los escáneres de tambor son los que más
fielmente reproducen el documento original, ya
que producen digitalizaciones de gran
resolución (hasta 4.000 ppp en modo óptico) y
calidad. Sus problemas son la velocidad de
escaneo (son lentos), no son indicados para
documentos de papel quebradizo porque se
realiza una manipulación brusca del mismo y
requieren un alto nivel de habilidad por parte
del operador. Además, son bastante caros.
Utilizan una tecnología diferente a la del CCD.
Los originales, normalmente transparencias
(aunque se pueden escanear opacos también),
se colocan en un cilindro transparente de
cristal de gran pureza, que a su vez se monta
en el escáner. El tambor gira entonces a gran
velocidad mientras se hace la lectura de cada
punto de la imagen. La fuente de luz suele ser
un láser que se encuentra dentro del tambor, y
el sensor un Tubo Foto Multiplicador (PMT)
situado en la parte exterior del tambor.
Producen digitalizaciones de alta resolución y
buena gama dinámica entre bajas y altas luces,
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con imágenes en colores primarios, que pueden
ser convertidas en CMYK mientras el lector
recorre la imagen.
Son muy caros, oscilando su precio, según
modelos, entre 15.000 € y 200.000 €, por lo que
suelen ser usados exclusivamente por empresas
especializadas del sector de las artes gráficas
(laboratorios, imprentas, editoriales, etc.).
d. Escáner para Microfilm
Los escáneres para microfilm son dispositivos
especializados en digitalizar películas en rollo,
microfichas y tarjetas de apertura.
Puede ser difícil obtener una calidad buena y
consistente en un escáner de este tipo, debido
principalmente a que los suelen tener un
funcionamiento complejo, la calidad y condición
de la película puede variar y ofrecen una
capacidad de mejora mínima. Son escáneres
muy caros, existiendo pocas empresas que los
fabriquen.
e. Escáner para Transparencias
Los escáneres para transparencias se utilizan
para digitalizar diapositivas, negativos
fotográficos y documentos que no son
adecuados para el escaneado directo. Pueden
trabajar con varios formatos de película
transparente, ya sea negativa, positiva, color o
blanco y negro, de tamaño desde 35 mm hasta
placas de 9 x 12 cm.
Existen dos modalidades de este tipo de
escáneres:
Escáneres de 35 mm. Solo escanean
negativos y transparencias, pero lo hacen a
resoluciones muy altas.
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Escáneres multiformato. Suelen capturar
transparencias y negativos hasta formato
medio o hasta formato de placas 4”x 5” o
incluso 5”x 7”, tienen una resolución muy
alta y un rango dinámico en ocasiones
sorprendente, pero frecuentemente no
permiten escanear opacos. El uso de medios
transparentes por lo general produce
imágenes con un buen rango dinámico,
pero, dependiendo del tamaño del original,
la resolución puede ser insuficiente para
algunas necesidades.
La calidad obtenida es mayor que la que
ofrecen los escáneres planos, aunque hay que
tener cuidado con la presencia de motas de
polvo o rascaduras en las transparencias, que
pueden ocasionar la aparición de impurezas en
la imagen digitalizada resultante.
f. Escáner de Mano
Estos escáners son dispositivos manuales que
son arrastrados sobre la superficie de la
imagen a escanear. Escanear documentos de
esta manera requiere una mano firme, entonces
una desigual velocidad de exploración produce
imágenes distorsionadas, normalmente una
lucecita sobre el escáner indica si la
exploración fue demasiado rápida.
Normalmente tienen un botón "Inicio", el cual
es sostenido por el usuario durante la
exploración; algunos interruptores para
configurar la resolución óptica y un rodillo, lo
que genera un reloj de pulso para
sincronización con el ordenador. La mayoría de
escáneres de mano fueron en blanco y negro, y
la luz generada por una serie de LEDs verdes
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para iluminar la imagen. Un típico escáner de
mano también tenía un programa que abría una
pequeña ventana a través de la cual se podía
ver el documento que se escaneaba. Fueron
populares durante la década de 1990 y, por lo
general tenían un módulo de interfaz
propietario específico para un determinado tipo
de ordenador, generalmente un Atari ST o
Commodore Amiga.
Figura Nº 023 - Escáner de Mano
Fuente: Wikimedia.
1.2.1.4.2. Calidad del Escáner
A los datos que obtienen los escáneres
(normalmente imágenes RGB) se les aplica cierto
algoritmo y se envían al ordenador mediante un
interfaz de entrada/salida (normalmente SCSI,
USB o LPT en máquinas anteriores al estándar
USB). La profundidad del color depende de las
características del vector de escaneado (la primera
de las características básicas que definen la
calidad del escáner) que lo normal es que sea de al
menos 24 bits. Con 48 bits se obtiene una mejor
calidad o profundidad del color.
Otro de los parámetros más relevantes de la
calidad de un escáner es la resolución, medida en
píxeles por pulgada (ppp). Los fabricantes de
escáneres en vez de referirse a la resolución óptica
real del escáner, prefieren hacer referencia a la
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Los Periféricos. BENAVIDES & CONTRERAS & DUQUE & LOYOLA & PAREDES & QUIROZ.
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resolución interpolada, que es mucho mayor
gracias a la interpolación software.
Por hacer una comparación entre tipos de
escáneres, en el año 2004 un escáner plano no muy
caro tenía una resolución óptica de 1600 a 3200
ppp. Los más caros llegaban hasta los 5400 ppp.
Un escáner de tambor tenía una resolución de
8000 a 14000 ppp.
El tercer parámetro más importante para dotar de
calidad a un escáner es el rango de densidad. Si el
escáner tiene un alto rango de densidad, significa
que es capaz de reproducir sombras y brillos con
una sola pasada.
1.2.1.4.3. Conexión con el Ordenador
El tamaño del fichero donde se guarda una imagen
escaneada puede ser muy grande: una imagen con
calidad de 24 bits un poco mayor que un A4 y
descomprimida puede ocupar unos 100 megabytes.
Los escáneres de hoy en día generan esta cantidad
en unos pocos segundos, lo que quiere decir que se
desearía poseer una conexión lo más rápida
posible.
Antes los escáneres usaban conexiones paralelas
que no podían ir más rápido de los 70
kilobytes/segundo, SCSI-II se adoptó para los
modelos profesionales y aunque era algo más
rápido (unos cuantos megabytes por segundo) era
bastante más caro.
Hoy en día los modelos más recientes vienen
equipados con conexión USB, que poseen una tasa
de transferencia de 1.5 megapixel por segundo
para los USB 1.1 y de hasta 60 megapixel por
segundo para las conexiones USB 2.0, lo que
elimina en gran medida el cuello de botella que se
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tenía al principio. Los dos estándares para
interfaces existentes en el mercado de PC con
Windows o Macs son:
TWAIN. Originalmente se utilizaba para uso
doméstico o de bajo coste. Actualmente se usa
también para el escaneado de gran volumen.
ISIS. Creado por Plondíxel Translations, que
utiliza SCSI-II, se emplea en máquinas grandes
destinadas a empresas.
1.2.1.4.4. Datos de Salida
Al escanear se obtiene como resultado una imagen
RGB no comprimida que puede transferirse al
ordenador. Algunos escáneres comprimen y
limpian la imagen usando algún tipo de firmware
embebido. Una vez se tiene la imagen en el
ordenador, se puede procesar con algún programa
de tratamiento de imágenes como Photoshop o
GIMP y se puede guardar en cualquier unidad de
almacenamiento como el disco duro.
Normalmente las imágenes escaneadas se guardan
con formato JPEG, TIFF, Mapa de bits y PNG
dependiendo del uso que se le quiera dar a dicha
imagen más tarde.
Cabe mencionar que algunos escáneres se utilizan
para capturar texto editable (no sólo imágenes
como se había visto hasta ahora), siempre y cuando
el ordenador pueda leer este texto. A este proceso
se le llama OCR (Optical Carácter Recognition).
1.2.1.4.5. Escaneo de un Documento
El escaneado de documentos es distinto al de
imágenes, aunque use algunas técnicas de éste
último. Aunque el escaneado de documentos puede
hacerse en escáneres de uso general, la mayoría de
la vez se realiza en escáneres especiales dedicados
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a éste propósito, fabricados por Canon, Fujitsu o
Kodak entre otros. Los escáneres de documentos
tienen bandejas de alimentación mayores a las de
fotocopiadoras o escáneres normales.
Normalmente escanean a resolución inferior que
los escáneres normales, de 150 ppp a 300 ppp, así
evita ficheros de tamaño excesivo.
El escaneado se hace en escala de grises, aunque
cabe la posibilidad de hacerlo a color. La mayoría
son capaces de digitalizar a doble cara a velocidad
máxima (de 20 a 150 páginas por minuto). Los más
sofisticados llevan incorporado algún firmware que
“limpia” el escaneo eliminando marcas
accidentales. Normalmente se comprimen los datos
escaneados al vuelo.
La mayoría de documentos escaneados se
convierten en ficheros editables usando la
tecnología OCR. Mediante los drivers ISIS y
TWAIN se escanea el documento a formato TIFF,
para pasar las páginas escaneadas a un procesador
de texto, que almacena el fichero correspondiente.
El escaneado de libros implica dificultades técnicas
adicionales. Algunos fabricantes han desarrollado
escáneres especiales para éste cometido incluso
haciendo uso de robots especiales encargados de
pasar las páginas.
1.2.1.5. Lápiz Óptico
El lápiz óptico es una pluma ordinaria que se utiliza sobre
la pantalla de un ordenador o en otras superficies para leer
éstas o servir de dispositivo apuntador y que habitualmente
sustituye al mouse o con menor éxito, a la tableta
digitalizadora. Está conectado a un cable eléctrico y
requiere de un software especial para su funcionamiento.
Haciendo que el lápiz toque el monitor el usuario puede
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elegir los comandos de los programas (el equivalente a un
clic del mouse), bien presionando un botón en un lado del
lápiz óptico o presionando éste contra la superficie de la
pantalla.
El lápiz contiene sensores luminosos y envía una señal a la
computadora cada vez que registra una luz, por ejemplo al
tocar la pantalla cuando los píxeles no negros que se
encuentran bajo la punta del lápiz son refrescados por el
haz de electrones de la pantalla. La pantalla de la
computadora no se ilumina en su totalidad al mismo
tiempo, sino que el haz de electrones que ilumina los
píxeles los recorre línea por línea, todas en un espacio de
1/50 de segundo. Detectando el momento en que el haz de
electrones pasa bajo la punta del lápiz óptico, el ordenador
puede determinar la posición del lápiz en la pantalla.
El lápiz óptico no requiere una pantalla ni un
recubrimiento especiales como puede ser el caso de una
pantalla táctil, pero tiene la desventaja de que sostener el
lápiz contra la pantalla durante periodos largos de tiempo
llega a cansar al usuario.
1.2.1.6. Tableta Digitalizadora
Una tableta digitalizadora o tableta gráfica es un periférico
que permite al usuario introducir gráficos o dibujos a
mano, tal como lo haría con lápiz y papel. También permite
apuntar y señalar los objetos que se encuentran en la
pantalla. Consiste en una superficie plana sobre la que el
usuario puede dibujar una imagen utilizando el estilete
(lapicero) que viene junto a la tableta. La imagen no
aparece en la tableta sino que se muestra en la pantalla de
la computadora. Algunas tabletas digitalizadoras están
diseñadas para ser utilizadas reemplazando al ratón como
el dispositivo apuntador principal.
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Figura Nº 024 - Tableta Digitalizadora
Fuente: Google Imágenes.
1.2.1.6.1. Tecnología
a. Tabletas Pasivas
Las tabletas pasivas, fabricadas por Wacom,
hacen uso de inducción electromagnética,
donde la malla de alambres horizontal y
vertical de la tableta operan tanto
transmitiendo la señal como recibiéndola. Este
cambio se efectúa aproximadamente cada 20
microsegundos. La tableta digitalizadora
genera una señal electromagnética, que es
recibida por el circuito resonante que se
encuentra en el lápiz. Cuando la tableta cambia
a modo de recepción, lee la señal generada por
el lapicero; está información, además de las
coordenadas en que se encuentra puede incluir
información sobre la presión, botones en el
lápiz o el ángulo en algunas tabletas. (El
lapicero incluye un circuito en su interior que
proporciona esta información).Usando la señal
electromagnética, la tableta puede localizar la
posición del estilete sin que éste llegue a tocar
la superficie. El lapicero no se alimenta con
pilas sino que la energía se la suministra la
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rejilla de la tableta por el acoplamiento de la
resonancia. Esta tecnología está patentada por
la empresa Wacom, que no permite que los
competidores la utilicen.
b. Tabletas Activas
Las tabletas activas se diferencian de las
anteriores en que el estilete contiene una
batería o pila en su interior que genera y
transmite la señal a la tableta. Por lo tanto son
más grandes y pesan más que los anteriores.
Por otra parte, eliminando la necesidad de
alimentar al lápiz, la tableta puede escuchar la
señal del lápiz constantemente, sin tener que
alternar entre modo de recepción y transmisión
constantemente, lo que conlleva un menor
jitter.
Para las dos tecnologías, la tableta puede usar la
señal recibida para determinar la distancia del
estilete a la superficie de la tableta, el ángulo desde
la vertical en que está posicionado el estilete y otra
información (Por ejemplo: botones laterales del
lápiz, borrador…) Comparándolo con las pantallas
táctiles, una tableta digitalizadora ofrece mayor
precisión, la habilidad para seguir un objeto que no
está tocando físicamente la superficie de la tableta y
además puede obtener más información sobre el
lapicero (ángulo, presión…). Las tabletas
digitalizadoras por el contrario son más caras y
únicamente se pueden usar con el estilete u otros
accesorios que funcionan con un modelo concreto de
la tableta digitalizadora. Algunas tabletas,
especialmente las más baratas o las que están
diseñadas para niños, tienen conectado físicamente
mediante un cable el estilete a la tableta, usando
tecnología similar a las antiguas tabletas RAND,
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aunque este diseño no se usa en las tabletas
normales.
1.2.1.6.2. Accesorios
Las tabletas digitalizadoras incorporan el estilete
necesario para interactuar con la tableta, aunque
pueden usarse accesorios adicionales, como
ratones, aerógrafos,… Los distintos accesorios
transmiten a la tableta un número de serie único,
permitiendo al software identificar si el usuario
tiene varios dispositivos de entrada en la tableta y
asignarles distintas propiedades a ellos (tipo de
pincel, color, borrador,…) a cada uno.
a. Estilete
Los estiletes actuales tienen una punta que es
sensible a la presión, reconociendo varios
niveles. Las tabletas digitalizadoras de gama
baja suelen detectar 256 niveles de presión,
una tableta normal detecta 512 niveles,
mientras que una de rango profesional puede
ser capaz de detectar 1024 niveles de presión.
Casi todos los estiletes contienen al menos un
botón, siendo lo más común tener dos. Estos
botones suelen tener asignadas las mismas
funciones que los ratones, el driver de la tarjeta
digitalizadora puede permitir redefinir estas
funciones por defecto. Las tabletas
profesionales también permiten medir el ángulo
del lápiz desde la vertical junto a los ejes X e Y
(habitualmente hasta 60 grados). Esto permite
al programa de dibujo cambiar la forma u otros
atributos del pincel dependiendo de cómo se
está sosteniendo el lápiz. Algunos vendedores
comercializan también estiletes que usan una
punta de bolígrafo, de tal manera que el
usuario puede colocar una hoja de papel
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encima de la tableta y dibujar una copia en el
papel además de la captura realizada en la
computadora.
b. Borrador
Muchos estiletes modernos incorporan un
borrador en la parte superior del lápiz, y un
circuito eléctrico adicional que se usa cuando
se utiliza el borrador, normalmente similar o
idéntico al que se usa para la punta. El
borrador también es sensible a la presión, de
esta manera se pueden borrar algunas capas de
color de la imagen según la presión aplicada,
aunque se puede asignar otras funciones como
borrar distintos pinceles u otras características.
c. Ratón
A diferencia de los ratones utilizados
habitualmente con la computadora, el ratón de
la tableta digitalizadora puede ser utilizado en
modo “absoluto”, donde la posición del cursor
en pantalla se corresponde directamente con la
localización física en la tableta; o en modo
“relativo”, donde se mide el desplazamiento, no
la posición absoluta. Los ratones de la tableta
digitalizadora vienen equipados con botones y
una o varias ruedas que pueden ser además
sensibles a la presión como la punta del
estilete. Algunas tabletas también pueden
detectar la rotación del ratón respecto a la
tableta, permitiendo a las aplicaciones usar
esta información.
d. Cursor
El cursor es como un ratón con la diferencia de
que incluye, en la parte superior, una parte
transparente de plástico con graduación similar
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a la de una regla para trazar diagramas.
Además puede incluir varios botones (12 o más,
dispuestos como los de un teléfono). No son tan
comunes como los ratones o los estiletes, y solo
están disponibles en algunas tabletas.
e. Aerógrafo
Algunas tabletas vienen incorporadas con un
estilete especializado en simular un aerógrafo,
que incluye una rueda que simula el flujo de
pintura, distintas formas del pulverizador y
otras características de los aerógrafos reales.
No son muy comunes excepto en
configuraciones profesionales.
f. Pantalla
Un híbrido de tableta digitalizadora y pantalla
(o híbrido tableta/LCD, Tablet LCD Monitor2 )
es una tableta digitalizadora que incorpora un
panel LCD en la tableta, permitiendo que el
usuario dibuje directamente sobre la superficie
del monitor. No debería ser confundido con las
computadoras tipo Tablet PC.
Figura Nº 025 - Tableta Digitalizadora y sus Accesorios.
Fuente: Wikimedia.
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1.2.1.6.3. Usos
a. Empleo General
Las tabletas digitalizadoras, debido a su
interfaz basada en un lapicero y la habilidad de
detector presión, ángulo y otras propiedades
del estilete y su interacción con la tableta, son
utilizados ampliamente para crear gráficos por
computadora, especialmente gráficos en dos
dimensiones. De hecho, muchos paquetes de
gráficos (por ejemplo The GIMP, Corel Painter,
Inkscape, Photoshop, Pixel image editor, Studio
Artist, the Crosfield imaging system, Quantel
Paintbox, y otros) son capaces de hacer uso de
la presión, ángulo y la rotación modificando el
tamaño del pincel, la forma, opacidad, color, u
otros atributos basados en datos recibidos de la
tableta digitalizadora. En el Este de Asia, las
tabletas digitalizadoras o pantallas táctiles, son
usadas ampliamente en conjunto con software
de edición de texto (IMEs) para escribir
caracteres en Chino, Japonés o Coreano (CJK).
Esta tecnología ofrece un método para
interactuar con la computadora de una manera
más natural que escribiendo en el teclado. Las
tabletas también son muy utilizadas para dibujo
técnico y diseño asistido por computador, pues
se puede poner una pieza de papel encima de
ellas sin interferir con su función. Algunos de
los artistas que crean webcomics utilizan
tabletas, por ejemplo Hawk en AppleGeeks o
Jorge Cham de Piled Higher and Deeper
utilizan tabletas digitalizadoras para dibujar
sus creaciones en la computadora. Por último,
las tabletas digitalizadoras están ganando
popularidad para reemplazar el mouse como
dispositivo apuntador. Éstas pueden resultar
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más intuitivas a algunos usuarios que el ratón,
ya que la posición del lápiz en la tableta
corresponde a la localización del puntero en la
interfaz gráfica de usuario que se muestra en la
pantalla de la computadora. Los artistas que
utilizan el estilete para trabajar, dibujar y
diseñar en la pantalla, por conveniencia
también lo utilizar para interactuar con la GUI.
Las tabletas digitalizadoras están disponibles
en varios tamaños y precios; las de tamaño A6
son las más baratas, siendo las de tamaño A3
mucho más caras. Las tabletas digitalizadoras
actuales suelen conectarse a la computadora a
través de la interfaz USB, algunas transfieren
los datos a la computadora mediante Bluetooth
u otros enlaces inalámbricos para mayor
comodidad de uso sin cables.
b. Solución para las Lesiones
Los usuarios de las tabletas se ven menos
afectados por lesiones en muñecas y brazos
como consecuencia de movimientos repetitivos
al usar el teclado y el ratón, debidas también en
parte a que se adoptan malas posturas.
También es indicado para personas que
padecen síndrome del túnel carpiano. Esto es
debido a que el uso del ratón tiene un patrón
repetitivo en la muñeca, mientras que manejar
un lapicero es más natural e implica utilizar
todo el brazo, no solo la muñeca.
1.2.1.6.4. Dispositivos Similares
Algunas pizarras interactivas operan de manera
similar a las tabletas digitalizadoras, hay
fabricantes que ofrecen paneles de alta resolución
y tamaño hasta de 95 pulgadas. Las pizarras
interactivas están extendidas en las escuelas de
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UK, US y México. Las Pantallas Táctiles como las
que se encuentran en algunos Tablet PCs y en la
consola de juegos de vídeo Nintendo DS se utilizan
de manera similar, pero en lugar de medir la señal
electromagnética, utilizan una capa sensible a la
presión sobre la superficie, de tal manera que no
necesitan un lapicero o estilete especial para
utilizarlas. Otros dispositivos táctiles son de gran
ayuda para personas ciegas o con problemas de
visión. Por ejemplo, los alumnos pueden realizar
sus ejercicios y aprender tocando una lámina
situada sobre la superficie táctil, y obtienen
retroalimentación audible de las acciones
realizadas. El producto que utilize ésta tecnología
se denomina Tactile Talking Tablet o T3.
1.2.1.7. Controladores de Juegos
Un controlador de juego es un dispositivo de entrada usado
para controlar un videojuego. Un controlador está
conectado normalmente a una consola de videojuegos o a
un ordenador personal. Un controlador de juegos puede
ser un teclado, un mouse, un gamepad, un joystick, un
paddle u otro dispositivo diseñado para jugar que pueda
recibir entradas. Los dispositivos especiales, como los
volantes (para juegos de conducir) y pistolas de luz (para
juegos de disparos) también existen para algunas
plataformas. Algunos, como el teclado y los ratones, son
dispositivos genéricos que no sólo se usan como
controladores de juegos.
1.2.1.7.1. Tipos de Controladores
a. Gamepad
El gamepad, también conocido como joypad, es
un tipo de controlador de juego que se sujeta
con las dos manos, de manera que los pulgares
se usan para la entrada de datos. Los gamepads
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suelen tener una serie de botones de acción
(manejados con el pulgar derecho) y una serie
de botones de dirección (manejados con el
pulgar izquierdo), lo cual es incómodo para las
personas zurdas.
Muchos de los controladores de juegos
modernos son variaciones del gamepad
estándar. Algunas de la adiciones más comunes
que se le realizan son los botones situados a lo
largo del los bordes del gamepad, los botones
en el centro (para las funcionalidades de start,
select y mode) y un motor interno que
proporciona tecnología háptica.
Los gamepads son el principal método de
entrada para todas las videoconsolas modernas.
Además están disponibles para ordenadores,
aunque pocos juegos para ordenador soportan
gamepads, sino que usan teclados y ratones.
Sin embargo, muchos emuladores de
videoconsolas para PC sí soportan gamepads.
Figura Nº 026 - Modelos de Gamepads.
Fuente: Wikimedia.
b. Joystick
El Joystick puede conectarse en usb, en
paralelo, etc.
Joystick de Vuelo
Es un periférico que es similar al control de
mando de una aeronave. Consta de una
palanca que gira sobre uno de los extremos,
transmitiendo el ángulo de giro en dos o
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tres dimensiones al ordenador. A menudo
es usado en simuladores de vuelo. Los
controladores HOTAS (hands on throttle-
and-stick), que incluyen hardware adicional
para simular controles de la válvula
reguladora y de timón, son populares entre
los fanáticos del género.
Joystick Arcade
Este dispositivo es un joystick que se
asemeja a los usados en las máquinas
arcades. Posee un mango con un agarrador
en forma de esfera y varios botones para
realizar acciones en el juego. Normalmente
se tiene el joystick a la izquierda y los
botones a la derecha. Hay ocasiones en las
que esta disposición se presenta a la
inversa, o con el joystick en el centro y los
botones a ambos lados.
c. Volante
El volante, esencialmente una versión mayor
del paddle, es usado para simuladores de
carreras como GranTurismo, Forza Motorsport
y Need for Speed (NFS). Muchos son "force
feedback", es decir, diseñados para dar la
misma sensación que se tiene al conducir un
coche real, aunque el nivel de realismo
alcanzado depende del juego. Normalmente
vienen con pedales para controlar el acelerador
y el freno. Se puede cambiar de marcha con un
paddle, con una palanca que se mueve adelante
o atrás para cambiar marchas o con una
palanca que simula los vehículos reales
utilizando un embrague. La mayoría de los
volantes giran sólo 200 ó 270 grados, pero
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algunos, como el Logitech Driving Force Pro,
pueden girar 900 grados.
El paddle Namco JogCon estuvo disponible
para el juego R4: Ridge Racer Type 4 de
PlayStation. Al contrario que los volantes de
video juegos “reales”, el JogCon estaba
diseñado para ajustarse a la mano del jugador.
Su tamaño menor (su diámetro era como el de
una lata de coca-cola) le hace parecerse al
volante jog-and-shuttle utilizado en algunas
VCRs (Videograbadora).
Figura Nº 027 - Volante de Juego.
Fuente: Logitech.
d. RTS y Controladores Programables
Hay algunos controladores específicamente
usados para juegos de estrategia en tiempo real
(RTS) y algunos juegos de tipo arcade. Estos
controladores pueden ser programados para
permitir la emulación de teclas y macros.
Fueron desarrollados porque algunos de estos
juegos requerían un teclado para jugar, y
algunos jugadores encontraban esto difícil para
realizar algunas tareas.
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e. Otros
En menor escala, otros hardwares como el
controlador de trenes (disponible después
de que el Simulador de Trenes de Microsoft
fuera lanzado), controladores de pinball y
consolas con mini-botones para juegos de
estrategia, fueron lanzados en el pasado,
pero su popularidad fue limitada a los fans
del género.
El dance pad, esencialmente un gamepad
consistente en una rejilla sensible a la
presión de las pisadas que se muestra en
forma de alfombra, ha sido muy exitoso
gracias a la popularidad de los juegos
rítmicos como Dance Dance Revolution y
Pump it Up. El dance pad fue introducido
por Atari 2600 con el nombre de “Exux Foot
Craz” pad. Posteriormente, Nintendo
compró la tecnología de Bandai y la usó en
su “Power Pad”, para las consolas Famicon
y Nes.
Los controladores de juegos rítmicos se
parecen a instrumentos musicales como
guitarras (Guitar Hero), timbales (Donkey
Konga) o maracas (Samba de Amigo).
Tienen también bastante éxito en máquinas
recreativas y consolas caseras.
Un ejemplo reciente de la especialización de
los controladores de juego es los cuatro
pulsadores incluidos en los juegos de
PlayStation 2 Buzz! (2005, 2006), que
consisten en un concurso de preguntas.
Estos controladores están claramente
inspirados en los concursos de la televisión.
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El sistema Wii de Nintendo utiliza un nuevo
tipo de controlador llamado Wii Remote.
Está provisto de sensores de movimiento y
puede detectar su localización exacta y
orientación en el espacio tridimensional.
NeGcon es un controlador para juegos de
carreras de PlayStation. Físicamente es
como un gamepad pero sus mitades derecha
e izquierda pueden girar respecto de la otra
mitad, haciendo de éste una variación de los
paddles.
El Atari Driving Controller fue el
controlador de la Atari 2600, diseñado
específicamente para el juego Indy 500. Se
parece a un paddle pero su volante puede
girarse continuamente en ambas
direcciones. La fricción evita que el volante
gane fuerza.
Algunos juegos han tenido éxito al usar un
casco o un micrófono como controladores
secundarios, como Hey You Pikachu! y las
series SOCOM: U.S. Navy SEALs. El uso de
estos micrófonos permite a los jugadores
dar órdenes al juego, controlando
compañeros de equipo (como en SOCOM) y
otros personajes con inteligencia artificial
(Pikachu).
1.2.1.7.2. Longevidad del Hardware
Dado el número de piezas de goma móviles y
delicadas presentes en los controladores, es de
esperar que tras un uso prolongado, algunos de los
botones pierdan sensibilidad debido al deterioro de
la goma que los conecta con el circuito integrado.
Incluso las cubiertas externas de plástico de los
joysticks y volantes pueden romperse si se usan
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violentamente. La trituración de botones y el
bamboleo de joysticks fueron responsables de la
rotura de muchos controladores hasta mediados de
la era de los 16-bits, cuando tales juegos fueron
pasando de moda.
Incluso joypads mejor construidos, capaces de
aguantar el desgaste mecánico durante años,
pueden quedar inservibles por el desarrollo de
juegos que requieren más botones o funciones, o
cambios en las interfaces usadas, dejándolos así
obsoletos. Por ejemplo, el aumento de botones y
ejes requeridos por los simuladores de vuelo y el
desuso de la interfaz del puerto de juegos del PC
han dejado muchos controladores funcionales de
PC inservibles. El fin de una generación de
consolas suele implicar la obsolescencia de una
consola y sus controladores.
1.2.2.Periféricos de Salida
Son dispositivos que muestran o proyectan información hacia el
exterior del ordenador. La mayoría son para informar, alertar,
comunicar, proyectar o dar al usuario cierta información, de la
misma forma se encargan de convertir los impulsos eléctricos en
información legible para el usuario. Sin embargo, no todos de este
tipo de periféricos es información para el usuario.
Algunos ejemplos son:
1.2.2.1. Monitor
El monitor o pantalla de computadora, aunque también es
común llamarle "pantalla", es un dispositivo de salida que,
mediante una interfaz, muestra los resultados del
procesamiento de una computadora.
Figura Nº 028 - Monitor LCD.
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Fuente: Wikimedia.
1.2.2.1.1. Parámetros de una Pantalla
Píxel: Unidad mínima representable en un
monitor.
Tamaño de punto o (dot pitch): El tamaño de
punto es el espacio entre dos fósforos
coloreados de un pixel. Es un parámetro que
mide la nitidez de la imagen, midiendo la
distancia entre dos puntos del mismo color;
resulta fundamental a grandes resoluciones.
Los tamaños de punto más pequeños producen
imágenes más uniformes. Un monitor de 14
pulgadas suele tener un tamaño de punto de
0,28 mm o menos. En ocasiones es diferente en
vertical que en horizontal, o se trata de un valor
medio, dependiendo de la disposición particular
de los puntos de color en la pantalla, así como
del tipo de rejilla empleada para dirigir los
haces de electrones. En LCD y en CRT de
apertura de rejilla, es la distancia en horizontal,
mientras que en los CRT de máscara de sombra,
se mide casi en diagonal. Lo mínimo exigible en
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este momento es que sea de 0,28mm. Para CAD
o en general para diseño, lo ideal sería de
0,25mm o menos. 0,21 en máscara de sombra
es el equivalente a 0.24 en apertura de rejilla.
Área útil: El tamaño de la pantalla no coincide
con el área real que se utiliza para representar
los datos.
Resolución máxima: Es la resolución máxima
o nativa (y única en el caso de los LCD) que es
capaz de representar el monitor; está
relacionada con el tamaño de la pantalla y el
tamaño del punto.
Tamaño de la pantalla: Es la distancia en
diagonal de un vértice de la pantalla al opuesto,
que puede ser distinto del área visible.
Ancho de banda: Frecuencia máxima que es
capaz de soportar el monitor
Hz o Frecuencia de Refresco Vertical: Son 2
valores entre los cuales el monitor es capaz de
mostrar imágenes estables en la pantalla.
Hz o Frecuencia de Refresco Horizontal:
Similar al anterior pero en sentido horizontal,
para dibujar cada una de las líneas de la
pantalla.
Blindaje: Un monitor puede o no estar
blindando ante interferencias eléctricas
externas y ser más o menos sensible a ellas, por
lo que en caso de estar blindando, o
semiblindado por la parte trasera llevara
cubriendo prácticamente la totalidad del tubo
una plancha metálica en contacto con tierra o
masa.
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Tipo de Monitor: En los CRT pueden existir 2
tipos, de apertura de rejilla o de máscara de
sombra.
Líneas de Tensión: Son unas líneas
horizontales, que tienen los monitores de
apertura de rejilla para mantener las líneas que
permiten mostrar los colores perfectamente
alineadas; en 19 pulgadas lo habitual suelen ser
2, aunque también los hay con 3 líneas, algunos
monitores pequeños incluso tienen una sola.
Nota: No todos los monitores estando apagados
tienen un color negro si los miramos, algunos
tienen un ligero tono que tiende a uno u otro color,
viendo una imagen reflejada en él se nota el
cambio de color.
1.2.2.1.2. Tipos de Monitores
a. CRT
El Tubo de Rayos Catódicos (CRT del inglés
Cathode Ray Tube) es un dispositivo de
visualización inventado por Carl Ferdinand
Braun y en su desarrollo contribuyeron los
trabajos de Philo Farnsworth. Es empleado
principalmente en monitores, televisiones y
osciloscopios, aunque en la actualidad se tiende
a ir sustituyéndolo paulatinamente por
tecnologías como plasma, LCD, DLP; debido a
que estos últimos consumen menos energía.
Figura Nº 029 - Pantalla de un Monitor CRT.
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Fuente: Wikimedia.
Orígenes
El tubo de rayos catódicos, o CRT, fue
desarrollado por Ferdinand Braun, un
científico Alemán, en 1897 pero no se
utilizó hasta la creación de los primeros
televisores a finales de la década de 1940.
A pesar de que los CRT que se utilizan en
los monitores modernos tuvieron muchas
modificaciones que les permitieron mejorar
la calidad de la imagen, siguen utilizando
los mismos principios básicos.
La primera versión del tubo catódico fue un
diodo de cátodo frío, en realidad una
modificación del tubo de Crookes con una
capa de fósforo sobre el frontal. A este tubo
se le llama a veces tubo Braun. La primera
versión que utilizaba un cátodo caliente fue
desarrollada por J. B. Johnson y H. W.
Weinhart de la sociedad Western Electric.
Este producto se comercializó en 1922.
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Funcionamiento
El monitor es el encargado de traducir y
mostrar las imágenes en forma de señales
que provienen de la tarjeta gráfica o la
placa madre. Su interior es similar al de un
televisor convencional. La mayoría del
espacio está ocupado por un tubo de rayos
catódicos en el que se sitúa un cañón de
electrones. Este cañón dispara
constantemente un haz de electrones
contra la pantalla, que está recubierta de
fósforo (material que se ilumina al entrar en
contacto con los electrones). En los
monitores a color, cada punto o píxel de la
pantalla está compuesto por tres pequeños
puntos de fósforo: rojo (magenta), cian
(azul) y verde. Iluminando estos puntos con
diferentes intensidades, puede obtenerse
cualquier color.
Figura Nº 030 - Sección esquemática de un
Tubo de Rayos Catódicos Monocromos.
Fuente: Wikimedia.
Ésta es la forma de mostrar un punto en la
pantalla, pero ¿cómo se consigue rellenar
toda la pantalla de puntos? La respuesta es
fácil: el cañón de electrones activa el
primer punto de la esquina superior
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izquierda y, rápidamente, activa los
siguientes puntos de la primera línea
horizontal. Después sigue pintando y
rellenando las demás líneas de la pantalla
hasta llegar a la última y vuelve a comenzar
el proceso. Esta acción es tan rápida que el
ojo humano no es capaz de distinguir cómo
se activan los puntos por separado,
percibiendo la ilusión de que todos los
píxeles se activan al mismo tiempo.
El tubo de rayos catódicos es un tubo por el
cual salen luminosos puntos que logran
hacer la imagen.
La Visualización Vectorial
En el caso de un osciloscopio, la
intensidad del haz se mantiene
constante, y la imagen es dibujada por el
camino que recorre el haz.
Normalmente, la desviación horizontal
es proporcional al tiempo, y la
desviación vertical es proporcional a la
señal. Los tubos para este tipo de usos
son largos y estrechos, y además la
desviación se asegura por la aplicación
de un campo electrostático en el tubo
mediante placas (de desviación) situadas
en el cuello del tubo. Esta clase de
desviación es más rápida que una
desviación magnética, ya que en el caso
de una desviación magnética la
inductancia de la bobina impide las
variaciones rápidas del campo
magnético (ya que impide la variación
rápida de la corriente que crea el campo
magnético).
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Figura Nº 031 - Tubo de Osciloscopio.
Fuente: Wikimedia.
Entre los elementos de este tubo
encontramos:
(1) Electrodos que desvían el haz, (2)
Cañón de electrones, (3) Haces de
electrones. (4) Bobina para hacer
converger el haz y (5) Cara interior de la
pantalla cubierta de fósforo
Visualización Vectorial de los
Ordenadores
Los primeros monitores gráficos para
ordenadores utilizaban tubos de
visualización vectorial similares a los de
los osciloscopios. Aquí el haz trazaba
líneas entre puntos arbitrarios,
repitiendo el movimiento lo más
rápidamente posible. Los monitores
vectoriales se utilizaron en la mayor
parte de los monitores de ordenador de
finales de los años 1959 hasta la mitad
de los años 1980. La visualización
vectorial para ordenador no sufre de
aliasing ni pixelización, pero están
limitados ya que sólo pueden señalar los
contornos de las formas, y una escasa
cantidad de texto, preferiblemente de un
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tamaño grande. Esto es así porque la
velocidad de visualización es
inversamente proporcional al número de
vectores que deben dibujarse y
"rellenar" una zona utilizando muchos
vectores es imposible, así como escribir
una gran cantidad de texto. Algunos
monitores vectoriales eran capaces de
mostrar varios colores, a menudo
utilizando dos o tres capas de fósforo.
En estos monitores, controlando la
fuerza del haz de electrones, se controla
la capa alcanzada y en consecuencia el
color mostrado, que generalmente era
verde, naranja o rojo.
Otros monitores gráficos utilizaban
tubos de almacenamiento (storage tube).
Estos tubos catódicos almacenaban las
imágenes y no necesitaban refresco
periódico.
Monitores en Color
Principio
Los monitores en color utilizan tres
materias agrupadas en un punto, por lo
que el frontal del tubo está cubierto de
puntos minúsculos. Cada una de estas
materias produce un color si es
sometida a un flujo de electrones. Los
colores pueden ser el rojo, el verde o el
azul. Hay tres haces de electrones en un
cañón, uno por cada color, y cada haz
sólo puede encender los puntos de un
color. Hay dispuesta una máscara en el
tubo antes del frontal para evitar que
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interfieran los electrones de varios
haces.
Figura Nº 032 - Detalle de una Pantalla
de CRT.
Fuente: Wikimedia.
Protecciones
El vidrio utilizado en el frontal del tubo,
permite el paso de la luz producida por
el fósforo hacia el exterior, pero en
todos los modelos modernos bloquea los
rayos X generados por el impacto del
flujo de electrones con una gran
energía. Por esta razón el vidrio del
frontal está lleno de plomo (es pues
vidrio cristal). Gracias a ello y a otras
protecciones internas, los tubos pueden
satisfacer las normas de seguridad, que
son cada vez más severas en lo que se
refiere a la radiación.
Colores Mostrados
Los tubos catódicos tienen una
intensidad característica en el flujo de
electrones, intensidad luminosa que no
es lineal, lo que se denomina gamma.
Para los primeros televisores, el gamma
de la pantalla fue una ventaja, ya que al
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comprimir la señal (un poco a la manera
de un pedal de compresión para una
guitarra) el contraste se aumenta (nota:
no se habla de compresión numérica,
sino de compresión de una señal, que
puede estar definida por una reducción
de aquello que tiene un nivel alto y un
aumento de lo que es más bajo). Los
tubos modernos tienen siempre un
gamma (más bajo), pero este gamma se
puede corregir para obtener una
respuesta lineal, permitiendo ver la
imagen con sus verdaderos colores, lo
que es muy importante en la imprenta
entre otras cosas.
Electricidad Estática
Algunas pantallas o televisores que
utilizan tubos catódicos pueden
acumular electricidad estática,
inofensiva, sobre el frontal del tubo, lo
que puede implicar la acumulación de
polvo, que reduce la calidad de la
imagen. Se hace necesaria una limpieza
(con un trapo seco o un producto
adecuado, ya que algunos productos
pueden dañar la capa anti-reflejo, si ésta
existe).
Los Imanes
Los imanes no deberían ser puestos nunca
cerca de un monitor CRT, ya que ellos
pueden provocar la magnetización que
causará colores equivocados en el área
magnetizada. Éste es un problema de
"pureza", porque golpea la pureza de uno
de los colores primarios. El magnetismo
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provoca indeseadas deflexiones de
electrones. Éste puede ser muy caro a
corregir, aunque pudiera corregirse en
manera solo después de algunos días o
semanas. La mayor parte de los televisores
modernos y casi todos los monitores de
ordenador han incorporado un aparado
llamado degausador que reduce o elimina
los campos magnéticos indeseados.
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Figura Nº 033 - Espectro de los Fósforos
azules, verdes y rojos en un Tubo de Rayos
Catódicos Estándar.
Fuente: Wikimedia.
Es posible comprar o construir un
dispositivo exterior degausador, que puede
ayudar a desmagnetizar los más viejos
monitores o en casos donde es ineficaz el
aparato incorporado. Un transformador,
que produce un gran campo magnético
alternado, puede ser también usado como
degausador de un monitor teniéndolo al
centro del monitor, activándolo, y
moviéndolo lentamente en círculos
concéntricos nunca más anchos del borde
del monitor, hasta que los colores brillantes
no pueden ser más visualizados.
Claramente durante la operación es
necesario ver los colores, por lo tanto hace
falta tener el monitor encendido. Este
proceso puede necesitar ser repetido
muchas veces para remover algunas
magnetización. En casos extremos, dónde
hayan sido utilizados imanes demasiado
potentes, es probable que la deformación
sea permanente.
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Seguridad y Riesgos para la Salud del
Cliente o Poseedor
Campos EM
Algunos creen que los campos
electromagnéticos emitidos durante el
funcionamiento del tubo catódico
puedan tener efectos biológicos. La
intensidad de este campo se reduce a
valores irrelevantes dentro de un metro
de distancia y en todo caso es más
intenso a los lados de la pantalla antes
que de frente.
Rayos X
Como ya señalado los tubos a colores
emiten una pequeña cantidad de rayos
X, bloqueados para la mayor parte del
espeso vidrio al plomo de la pantalla. El
Food and drug administration americano
ahora establece un límite de 0,5 mR/h
(miliroentgen por hora) por la intensidad
de los rayos X a la distancia de 5 cm de
la superficie externa de un aparato
televisivo.
Riesgo de Implosión
Al interior del tubo es practicado un
gran vacío, por lo que toda su superficie
actúa constantemente la hidrostática (1
kg/cm 2). Ésta representa una conspicua
acumulación de energía potencial que
puede librarse bajo forma de una
implosión en caso de perjuicio del vidrio.
En los tubos de los modernos televisores
y monitores la parte frontal es
robustecida con la interposición de
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láminas plásticas, de modo que pueda
resistir a los choques y no se produzcan
implosiones. La restante parte del tubo y
en particular el cuello son en cambio
muy delicados.
En otros tubos, como por ejemplo los
osciloscopios, no existe el refuerzo de la
pantalla, en cambio se usa una pantalla
plástica antepuesta.
El tubo catódico tiene que ser manejado
con atención y competencia; se tiene
que evitar en particular levantarlo por el
cuello o por los puntos de propósito
previstos.
Toxicidad de los Fósforos
En los viejos tubos fueron empleados
como fósforos materiales tóxicos, ahora
reemplazados por otros más seguros. La
implosión o en todo caso la rotura del
vidrio causa la dispersión de estos
materiales. En la liquidación del tubo se
tiene que tener en cuenta la presencia
de plomo, que es considerado un
contaminante.
Imágenes Bombillas
En los aparatos televisivos el parpadeo
producido por el continuo barrido de
imagen, 50 veces al segundo pero de
modo entrelazado, o sea primero dibuja
todas las líneas par y sucesivamente
todas las líneas impar , que en práctica
lleva la frecuencia a 25 Hz, puede en
algunos sujetos ser causa
desencadenante de crisis epilépticas.
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Hay disponibles sistemas para reducir
este riesgo.
Alta Tensión
Los tubos a rayos catódicos son
alimentados con tensiones eléctricas
muy altas. Estas tensiones también
pueden quedar en el aparato por mucho
tiempo después de apagarlo y
desconectarlo de la red eléctrica. Evitar
por lo tanto abrir el monitor o aparatos
televisivos a si no se tiene una adecuada
preparación técnica y en todo caso
adoptando las necesarias precauciones.
Deterioro en el Tiempo
Como ocurre en todos los tubos
termiónicos, también en el CRT la
eficiencia de emisión de electrones de
parte del cátodo en el tiempo tiende a
disminuir progresivamente, con
consiguiente menor luminosidad de las
imágenes sobre la pantalla. En los
osciloscopios, la consecuencia es una
menor luminosidad de la huella. Causa
del deterioro, es la alteración de la capa
de óxido depositada sobre la superficie
del cátodo y la formación sobre la
superficie de minúsculos grumos,
escorias, consecuencia de los
innumerables encendidos y apagados,
cuya presencia constituye un filtro al
flujo de electrones engendrado. En los
años en que el tubo CRT fue de empleo
universal, dado el elevado coste por su
sustitución, existieron en comercio
aparatos llamados "regeneradores", que
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permitían efectuar una momentánea
limpieza de las escorias depositada
sobre el cátodo. El método consistía en
aplicar una tensión suficientemente
elevada, entre el pin unido al cátodo y el
pin unido a la primera rejilla cercana a
él. El eventual arco voltaico que se
formaba, destruía las escorias más
consistentes dando por breve tiempo
nueva vida al tubo.
Otras Tecnologías
Los tubos catódicos se están quedando
anticuados, ya que poco a poco las
pantallas de plasma y LCD sustituyen a las
pantallas de tubo catódico. Estos nuevos
tipos de pantallas presentan algunas
ventajas, como un tamaño reducido y un
menor consumo de energía, aunque
también tienen desventajas, como el color
negro es mostrado muy claro (por la luz
trasera), el tiempo de respuesta es elevado
comparado con los CRT, y no muestra los
colores de manera uniforme (si se hace que
la pantalla muestre un único color, no es
uniforme y se ve más oscuro por los bordes
del monitor y más claro por el centro).
Aunque el tiempo de respuesta es cada vez
menor, lo que permite que algunos modelos
(por debajo de 12 ms) se puedan utilizar
para fines como videojuegos de acción, sin
que haya que sufrir estelas en la
visualización de movimientos rápidos, lo
que hasta el presente era un freno
importante para el uso de estas pantallas en
ordenadores, aunque en la actualidad
tienen un precio bastante elevado
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comparado con los CRT, especialmente en
televisores.
b. LCD
Una pantalla de cristal líquido o LCD (acrónimo
del inglés Liquid Crystal Display) es una
pantalla delgada y plana formada por un
número de píxeles en color o monocromos
colocados delante de una fuente de luz o
reflectora. A menudo se utiliza en dispositivos
electrónicos de pilas, ya que utiliza cantidades
muy pequeñas de energía eléctrica.
Figura Nº 034 - Pantalla LCD.
Fuente Wikimedia.
Características
Cada píxel de un LCD típicamente consiste
de una capa de moléculas alineadas entre
dos electrodos transparentes, y dos filtros
de polarización, los ejes de transmisión de
cada uno que están (en la mayoría de los
casos) perpendiculares entre sí. Sin cristal
líquido entre el filtro polarizante, la luz que
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pasa por el primer filtro sería bloqueada
por el segundo (cruzando) polarizador.
La superficie de los electrodos que están en
contacto con los materiales de cristal
líquido es tratada a fin de ajustar las
moléculas de cristal líquido en una
dirección en particular. Este tratamiento
normalmente consiste en una fina capa de
polímero que es unidireccionalmente
frotada utilizando, por ejemplo, un paño. La
dirección de la alineación de cristal líquido
se define por la dirección de frotación.
Antes de la aplicación de un campo
eléctrico, la orientación de las moléculas de
cristal líquido está determinada por la
adaptación a las superficies. En un
dispositivo twisted nematic, TN (uno de los
dispositivos más comunes entre los de
cristal líquido), las direcciones de
alineación de la superficie de los dos
electrodos son perpendiculares entre sí, y
así se organizan las moléculas en una
estructura helicoidal, o retorcida. Debido a
que el material es de cristal líquido
birefringent, la luz que pasa a través de un
filtro polarizante se gira por la hélice de
cristal líquido que pasa a través de la capa
de cristal líquido, lo que le permite pasar
por el segundo filtro polarizado. La mitad
de la luz incidente es absorbida por el
primer filtro polarizante, pero por lo demás
todo el montaje es transparente.
Cuando se aplica un voltaje a través de los
electrodos, una fuerza de giro orienta las
moléculas de cristal líquido paralelas al
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campo eléctrico, que distorsiona la
estructura helicoidal (esto se puede resistir
gracias a las fuerzas elásticas desde que las
moléculas están limitadas a las superficies).
Esto reduce la rotación de la polarización
de la luz incidente, y el dispositivo aparece
gris. Si la tensión aplicada es lo
suficientemente grande, las moléculas de
cristal líquido en el centro de la capa son
casi completamente desenrolladas y la
polarización de la luz incidente no es rotada
ya que pasa a través de la capa de cristal
líquido. Esta luz será principalmente
polarizada perpendicular al segundo filtro,
y por eso será bloqueada y el pixel
aparecerá negro. Por el control de la
tensión aplicada a través de la capa de
cristal líquido en cada píxel, la luz se puede
permitir pasar a través de distintas
cantidades, constituyéndose los diferentes
tonos de gris.
El efecto óptico de un dispositivo twisted
nematic (TN) en el estado del voltaje es
mucho menos dependiente de las
variaciones de espesor del dispositivo que
en el estado del voltaje de compensación.
Debido a esto, estos dispositivos suelen
usarse entre polarizadores cruzados de tal
manera que parecen brillantes sin tensión
(el ojo es mucho más sensible a las
variaciones en el estado oscuro que en el
brillante). Estos dispositivos también
pueden funcionar en paralelo entre
polarizadores, en cuyo caso la luz y la
oscuridad son estados invertidos. La
tensión de compensación en el estado
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oscuro de esta configuración aparece
enrojecida debido a las pequeñas
variaciones de espesor en todo el
dispositivo. Tanto el material del cristal
líquido como el de la capa de alineación
contienen compuestos iónicos. Si un campo
eléctrico de una determinada polaridad se
aplica durante un período prolongado, este
material iónico es atraído hacia la
superficie y se degrada el rendimiento del
dispositivo. Esto se intenta evitar, ya sea
mediante la aplicación de una corriente
alterna o por inversión de la polaridad del
campo eléctrico que está dirigida al
dispositivo (la respuesta de la capa de
cristal líquido es idéntica,
independientemente de la polaridad de los
campos aplicados)
Cuando un dispositivo requiere un gran
número de píxeles, no es viable conducir
cada dispositivo directamente, así cada
píxel requiere un número de electrodos
independiente. En cambio, la pantalla es
multiplexada. En una pantalla multiplexada,
los electrodos de la parte lateral de la
pantalla se agrupan junto con los cables
(normalmente en columnas), y cada grupo
tiene su propia fuente de voltaje. Por otro
lado, los electrodos también se agrupan
(normalmente en filas), en donde cada
grupo obtiene una tensión de sumidero. Los
grupos se han diseñado de manera que
cada píxel tiene una combinación única y
dedicada de fuentes y sumideros. Los
circuitos electrónicos o el software que los
controla, activa los sumideros en secuencia
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y controla las fuentes de los píxeles de cada
sumidero.
Figura Nº 035 - Subpixceles de un LCD.
Fuente: Wikimedia.
Especificaciones
Importantes factores que se deben
considerar al evaluar un monitor LCD:
Resolución
Las dimensiones horizontal y vertical
expresadas en píxeles (por ejemplo,
1024 x 768). A diferencia de los
monitores con tubos de rayos catódicos
(CRT), las pantallas LCD tienen una
resolución de soporte nativa que ofrece
la mejor calidad.
Ancho de Punto
La distancia entre los centros de dos
pixeles adyacentes. Cuanto menor sea el
ancho de punto, tanto menor
granularidad tendrá la imagen. El ancho
de punto puede ser el mismo en sentido
vertical y horizontal, o bien diferente
(menos frecuente).
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Tamaño
El tamaño de un panel LCD se mide a lo
largo de su diagonal, generalmente
expresado en pulgadas (coloquialmente
llamada área de visualización activa).
Tiempo de Respuesta
Es el tiempo que demora un píxel en
cambiar de negro a blanco (subida) y
regresar al color negro (caída) – ha sido
utilizada como la norma tradicional de la
industria de los LCD. Algunos
fabricantes ahora emplean otros
métodos llamados de “gris a gris”, que
pueden reflejar diversas tonalidades de
sombras con tiempos de respuesta
totalmente distintos a los de subida y
caída, y posiblemente diferentes a otras
medidas de gris a gris. Su medición se
realiza en milisegundos.
Tipo de Matriz
Activa o pasiva.
Ángulo de Visión
Es lo que coloquialmente se denomina
dirección de visualización.
Soporte de Color
Cantidad de colores soportados.
Coloquialmente conocida como gama de
colores.
Brillo
La cantidad de luz emitida desde la
pantalla; también se conoce como
luminosidad.
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Contraste
La relación entre la intensidad más
brillante y la más oscura.
Aspecto
La proporción de la anchura y la altura
(por ejemplo, 4:3, 16:9 y 16:10).
Puertos de Entrada
Por ejemplo DVI, VGA, LVDS o incluso S-
Video y HDMI.
Breve Historia
1888
Friedrich Reinitzer (1858-1927)
descubre el cristalino líquido natural del
colesterol extraído de zanahorias (es
decir, descubre la existencia de dos
puntos de fusión y la generación de
colores), y publicó sus conclusiones en
una reunión de la Sociedad Química de
Viena sobre el 3 de mayo de 1888 (F .
Reinitzer: zur Kenntniss de Cholesterins,
Monatshefte für Chemie (Wien) 9, 421-
441 (1888)).
1904
Otto Lehmann publica su obra "Cristales
líquidos".
1911
Charles Mauguin describe la estructura
y las propiedades de los cristales
líquidos.
1936
La compañía Marconi Wireless
Telegraph patenta la primera aplicación
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práctica de la tecnología, "The Liquid
Crystal Light Valve".
1960 a 1970
El trabajo pionero en cristales líquidos
se realizó en la década de 1960 por el
Royal Radar Establishment de Reino
Unido en Malvern. El equipo de RRE
apoyó la labor en curso por George Gray
y su equipo de la Universidad de Hull,
quien finalmente descubrió la
cyanobiphenyl de los cristales líquidos
(que tenía unas propiedades correctas
de estabilidad y temperatura para su
aplicación en los LCDs).
1962
La primera gran publicación en inglés
sobre el tema "Estructura Molecular y
Propiedades de los Cristales líquidos",
por el Doctor George W. Gray.
Richard Williams de RCA encontró que
había algunos cristales líquidos con
interesantes características electro-
ópticas y se dio cuenta del efecto
electro-óptico mediante la generación de
patrones de bandas en una fina capa de
material de cristal líquido por la
aplicación de un voltaje. Este efecto se
basa en una inestabilidad hidrodinámica
formada, lo que ahora se denomina
"domimnios Williams" en el interior del
cristal líquido.
1964
En el otoño de 1964 George H.
Heilmeier, cuando trabajaba en los
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laboratorios de la RCA en el efecto
descubierto por Williams se dio cuenta
de la conmutación de colores inducida
por el reajuste de los tintes de dicroico
en un homeotropically orientado al
cristal líquido. Los problemas prácticos
con este nuevo efecto electro-óptico
hicieron que Heilmeier siguiera
trabajando en los efectos de la
dispersión en los cristales líquidos y, por
último, la realización de la primera
pantalla de cristal líquido de
funcionamiento sobre la base de lo que
él llamó la dispersión modo dinámico
(DSM). La aplicación de un voltaje a un
dispositivo DSM cambia inicialmente el
cristal líquido transparente en una capa
lechosa, turbia y estatal. Los dispositivos
DSM podrían operar en modo
transmisión y reflexión, pero requieren
un considerable flujo de corriente para
su funcionamiento.
1970
El 4 de diciembre de 1970, la patente
del efecto del campo twisted nematic en
cristales líquidos fue presentada por
Hoffmann-LaRoche en Suiza (Swiss
patente N º 532.261), con Wolfgang
Helfrich y Martin Schadt (que trabajaba
para el Central Research Laboratories)
donde figuran como inventores.
Hoffmann-La Roche, entonces con
licencia de la invención se la dio a la
fabrica suiza Brown, Boveri & Cie, quien
producía dispositivos para relojes
durante los 1970's y también a la
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industria electrónica japonesa que
pronto produjo el primer reloj de pulsera
digital de cuarzo con TN, pantallas LCD
y muchos otros productos. James
Fergason en Kent State University
presentó una patente idéntica en los
EE.UU. del 22 de abril de 1971. En 1971
la compañía de Fergason ILIXCO
(actualmente LXD Incorporated) produjo
los primeros LCDs basados en el efecto
TN , que pronto sustituyó a la mala
calidad de los tipos DSM debido a las
mejoras en los voltajes de operación más
bajos y un menor consumo de energía.
1972
La primera pantalla de matriz activa de
cristal líquido se produjo en los Estados
Unidos por Peter T. Brody.
Más
Una descripción detallada de los
orígenes y de la compleja historia de las
pantallas de cristal líquido desde la
perspectiva de una persona interna
desde los primeros días ha sido
publicado por Joseph A. Castellano en
"Liquid Gold, The Story of Liquid Crystal
Displays and the Creation of an
Industry" La misma historia vista desde
una perspectiva diferente se ha descrito
y publicado por Hiroshi Kawamoto (The
History of Liquid-Crystal Displays , Proc.
IEEE, Vol. 90, N º 4, Abril de 2002 ),
este documento está disponible al
público en el IEEE History Center.
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El color en los Dispositivos
Figura Nº 036 - Logo de Wikipedia
mostrado en un Monitor LCD.
Fuente: Wikipedia.
En las pantallas LCD de color cada píxel
individual se divide en tres células, o
subpíxeles, de color rojo, verde y azul,
respectivamente, por el aumento de los
filtros (filtros de pigmento, filtros de tinte y
filtros de óxido de metal). Cada subpíxel
puede controlarse independientemente
para producir miles o millones de posibles
colores para cada píxel. Los monitores CRT
usan la misma estructura de ‘subpíxeles' a
través del uso de fósforo, aunque el haz de
electrones analógicos empleados en CRTs
no dan un número exacto de subpíxeles.
Los componentes de color pueden colocarse
en varias formas geométricas de píxeles, en
función del uso del monitor. Si el software
sabe qué tipo de geometría se está usando
en un LCD concreto, ésta puede usarse
para aumentar la resolución del monitor a
través de la presentación del subpixel. Esta
técnica es especialmente útil para texto
anti-aliasing.
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Matrices Activas y Pasivas Dirigidas a
LCDs
Las pantallas LCD con un pequeño número
de sectores, tales como los que se utilizan
en relojes digitales y calculadoras de
bolsillo, tienen contactos eléctricos
individuales para cada segmento. Un
circuito externo dedicado suministra una
carga eléctrica para el control de cada
segmento. Esta estructura es difícil de
visualizar para algunos dispositivos de
visualización.
Las pequeñas pantallas monocromo como
las que se encuentran en los organizadores
personales, o viejas pantallas de
ordenadores portátiles tienen una
estructura de matriz pasiva donde emplean
tecnologías como la super-twisted nematic
(STN) o la de doble capa STN (DSTN) ,
(DSTN corrige el problema del cambio de
color de STN), y la STN de color (CSTN)
(una tecnología donde el color se añade
usando un filtro de color interno). Cada fila
o columna de la pantalla tiene un solo
circuito eléctrico. Los pixeles se dirigen a la
vez por direcciones de fila y de columna.
Este tipo de pantalla se denomina matriz
pasiva–dirigida porque el pixel debe
conservar su estado entre los períodos de
refresco sin beneficiarse de una carga
eléctrica constante. A medida que el
número de píxeles (y, en consecuencia,
columnas y filas) se incrementa, este tipo
de pantalla se vuelve menos apropiada.
Tiempos de respuesta muy lentos y un
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contraste bastante pobre son típicos en las
matrices pasivas dirigidas a LCDs.
En dispositivos de color de alta resolución
como los modernos monitores LCD y
televisores utilizan una estructura de
matriz activa. Una matriz de thin-film
transistors (TFTs) se agrega a la
polarización y a los filtros de color. Cada
píxel tiene su propio transistor dedicado,
que permitirá a cada línea de la columna
acceder a un píxel. Cuando una línea de fila
está activada, todas las líneas de la
columna están conectadas a una fila de
píxeles y una correcta tensión de
alimentación es impulsada a todas las líneas
de la columna. Cuando la línea de fila se
desactiva, la siguiente línea de fila es
activada. Todas las líneas de la fila se
activan secuencialmente durante una
operación de actualización. La matriz activa
está dirigida a dispositivos con un mayor
brillo y tamaño que a los que se dirige la
matriz pasiva (dirigida a dispositivos de
pequeño tamaño, y, en general, que tienen
tiempos de respuesta más pequeños,
produciendo imágenes mucho mejores).
Tecnologías de Matriz Activa
Twisted Nematic (TN)
Las pantallas Twisted nematic contienen
elementos de cristal líquido con
desenrollado y enrollado en diversos
grados para permitir que la luz pase a
través de ellos. Cuando no se aplica
voltaje a una celda de cristal líquido TN,
la luz se polariza para pasar a través de
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la célula. En proporción a la tensión
aplicada, las células LC giran hasta 90
grados cambiando la polarización y
bloqueando el camino de la luz. Para
ajustar correctamente el nivel de la
tensión de casi cualquier nivel de gris o
la transmisión que se puede lograr.
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Figura Nº 037 - Pantalla de cristal líquido
Twisted Nematic (TN)
Fuente: Wikimedia.
En la Figura Nº 037 encontramos los
siguientes elementos:
1. Film de filtro vertical para polarizar la
luz que entra.
2. Substrato de vidrio con electrodos de
Óxido de Indio ITO. Las formas de los
electrodos determinan las formas negras
que aparecen cuando la pantalla se
enciende y apaga. Los cantos verticales
de la superficie son suaves.
3. Cristales liquidos "Twisted Nematic"
(TN).
4. Substrato de vidrio con film electrodo
común (ITO) con los cantos horizontales
para alinearse con el filtro horizontal.
5. Film de filtro horizontal para
bloquear/permitir el paso de luz.
6. Superficie reflectante para enviar
devolver la luz al espectador. En un LCD
retroiluminado, esta capa es
reemplazada por una fuente luminosa.
In-Plane Switching (IPS)
In-plane switching es una tecnología
LCD que alinea las celdas de cristal
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líquido en una dirección horizontal. En
este método, el campo eléctrico se
aplica a través de cada uno de los
extremos del cristal, pero esto requiere
dos transistores por cada píxel en vez de
un transistor que era lo necesario para
una pantalla estándar TFT. Esto hace
que se produzca un mayor bloqueo del
area de transmission, también require
un mayor brillo de fondo, el cuál
consumirá más energía, haciendo este
tipo de pantalla menos deseable para los
ordenadores portátiles.
Vertical Alignment (VA)
Las pantallas vertical alignment, VA,
son una forma de pantallas LCD en las
que el material de cristal líquido se
encuentra en un estado horizontal
eliminando la necesidad de los
transistores extras (como en el IPS).
Cuando no se aplica voltaje, la celda de
cristal líquido, sigue siendo
perpendicular al sustrato creando una
pantalla negra.
El Control de Calidad
Algunos paneles LCD tienen transistores
defectuosos, provocando que los píxeles se
enciendan o se apaguen permanentemente,
lo que se denomina comúnmente píxeles
atascados o píxeles muertos,
respectivamente. A diferencia de los
circuitos integrados, los paneles LCD con
unos pocos píxeles defectuosos suelen aún
poder utilizarse. También es prohibitivo
económicamente descartar un panel, con
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unos pocos píxeles defectuosos porque los
paneles LCD son mucho más grandes que
ICs. Los fabricantes tienen normas
diferentes para determinar un número
aceptable de píxeles defectuosos. El
número máximo aceptable de píxeles
defectuosos para LCD varía en gran
medida. En un primer momento, Samsung
tenía una política de tolerancia cero para
los monitores LCD que se vendían en
Corea. Actualmente sin embargo, Samsung
se adhiere al estándar ISO 13406-2 que
resulta menos restrictivo. En otras
empresas se han llegado a tener políticas
que toleraban hasta 11 pixeles muertos. Las
políticas de píxeles muertos son un debate
en el que se encuentran dos posiciones
contrapuestas las de los fabricantes y los
clientes. Para regular la aceptación de los
defectuosos y para proteger al usuario final,
la ISO publicó el estándar ISO 13406-2. Sin
embargo no todos los fabricantes de LCD se
ajustan a esta normativa y la norma ISO es
a menudo interpretada de diferentes
maneras.
Los paneles LCD tienen más probabilidades
de tener defectos que la mayoría de ICs,
debido a su mayor tamaño. La norma es
mucho más seguida ahora debido a la feroz
competencia entre los fabricantes y un
mejor control de calidad. Un panel LCD
SVGA con 4 píxeles defectuosos es
generalmente considerado defectuoso y los
clientes pueden solicitar un cambio por uno
nuevo. Algunos fabricantes, en particular
en Corea del Sur, donde se encuentran
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algunos de los mayores fabricantes de
paneles LCD, como LG, ahora tienen "cero
píxeles defectuosos de garantía" y se puede
pedir que se sustituya el dispositivo por
otro en caso de que un píxel sea defectuoso.
Incluso donde esas garantías no existen, la
ubicación de píxeles defectuosos es
importante. Una pantalla con sólo unos
pocos píxeles defectuosos puede ser
inaceptable si los píxeles defectuosos están
cerca unos de otros. Los fabricantes
también pueden relajar sus criterios de
sustitución de píxeles defectuosos cuando
están en el centro del área de visualización.
Los paneles LCD también tienen defectos
conocidos como mura, el cuál tiene como
una pequeña grieta que provoca pequeños
cambios en la luminosidad o en el color.
Pantalla de Corriente Cero (Biestable)
El zenithal bistable device (ZBD),
desarrollado por QinetiQ (anteriormente
DERA), puede mantener una imagen sin
corriente. Los cristales pueden existir en
una de las dos orientaciones estables
(Negro y Blanco) y la corriente sólo es
necesaria para cambiar la imagen. ZBD
Displays es una empresa derivada de
QinetiQ la cuál fabrica dispositivos ZBD
tanto en escala de grises como en color.
Una empresa francesa, Nemoptic, ha
desarrollado otro “papel potencia-cero”, al
igual que la tecnología LCD se ha producido
en masa desde julio de 2003. Esta
tecnología está destinada para su uso en
aplicaciones tales como Electronic Shelf
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Labels, E-books, E-documents, E-
newspapers, E-dictionaries, sensores
industriales, Ultra Mobile PC, etc. Los LCDs
Potencia-zero son una categoría de papel
electrónico.
Kent Displays también ha elaborado una
pantalla de "no corriente" que se utiliza en
los Polymer Stabilized Cholesteric Liquid
Cristales (ChLCD). El principal
inconveniente a la ChLCD es su lenta tasa
de refresco, especialmente con bajas
temperaturas.
En 2004 los investigadores de la
Universidad de Oxford demostraron
también dos nuevos tipos de LCDs de
Potencia Cero biestable basados en las
técnicas biestables de Zenithal
Varias tecnologías biestables, como el 360 °
BTN y el biestable cholesteric, dependen
principalmente de la mayor parte de las
propiedades del cristal líquido (LC) y el uso
del estándar de anclaje fuerte, con la
alineación de películas y LC mezclan de
manera similar los materiales tradicionales
monoestables. Otras tecnologías biestables
(por ejemplo, Binem Technology) se basan
principalmente en las propiedades de la
superficie y necesitan medidas específicas
de la debilidad de los materiales de anclaje.
Inconvenientes
La tecnología LCD aún tiene algunos
inconvenientes en comparación con otras
tecnologías de visualización:
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Resolución
Aunque los CRTs sean capaces de
mostrar múltiples resoluciones de vídeo
sin introducir artefactos, los LCDs
producen imágenes nítidas sólo en su
"resolución nativa", y, a veces, en las
fracciones de la resolución original. Al
intentar ejecutar paneles LCD a
resoluciones no nativas por lo general
los resultados en el panel de la escala de
la imagen, introducen emborronamiento
de la imagen o bloqueos y, en general,
es susceptible a varios tipos de HDTV
borrosa. Muchos LCDs no son capaces
de mostrar modos de pantalla de baja
resolución (por ejemplo, 320x200),
debido a estas limitaciones de escala.
Contraste
Aunque los LCDs suelen tener más
imágenes vibrantes y mejor contraste
"del mundo real" (la capacidad de
mantener el contraste y la variación de
color en ambientes luminosos) que
CRTs, tienen menor contraste que los
CRTs en términos de la profundidad de
los negros. El contraste es la diferencia
entre un encendido completo (en blanco)
y la desactivación de píxeles (negro), y
los LCDs pueden tener "sangrado de luz
de fondo" donde la luz (por lo general,
visto desde de las esquinas de la
pantalla) se filtra y las fugas de negro se
convierten en gris. En diciembre de
2007, los mejores LCDs pueden
acercarse al contraste de las pantallas
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de plasma en términos de entrega de
profundidad de negro, pero la mayoría
de LCDs siguen a la zaga.
Tiempo de Respuesta
Los LCDs suelen tener tiempos de
respuesta más lentos que sus
correspondientes de plasma y CRT, en
especial las viejas pantallas, creando
imágenes fantasmas cuando las
imágenes se cargaban rápidamente. Por
ejemplo, cuando se desplaza el ratón
rápidamente en una pantalla LCD,
múltiples cursores pueden ser vistos.
Algunas pantallas LCD tienen
importantes aportaciones de retraso. Si
el retraso es lo suficientemente grande,
esa pantalla puede ser inadecuada para
operaciones de ratón rápidas y precisas
(CAD, juegos FPS) en comparación con
los monitores CRT o LCD, pequeños y
con insignificantes cantidades de retraso
de entrada. Cortos restrasos son a veces
puestos de relieve en la
comercialización.
Ángulo de Visión
Los paneles LCD tienden a tener un
ángulo de visión limitado en relación con
las CRTs y las pantallas de plasma. Esto
reduce el número de personas que
pueden cómodamente ver la misma
imagen - las pantallas de ordenadores
portátiles son un excelente ejemplo. Así,
esta falta de radiación es lo que da a las
LCDs su reducido consumo de energía
en comparación con las pantallas de
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plasma y CRTs. Si bien los ángulos de
visión han mejorado al punto de que es
poco frecuente que los colores sean
totalmente incorrectos en el uso normal,
a distancias típicas de uso de un
ordenador los LCDs todavía permiten
pequeños cambios en la postura del
usuario, e incluso diferentes posiciones
entre sus ojos producen una notable
distorsión de colores, incluso para los
mejores LCDs del mercado.
Durabilidad
Los monitores LCD tienden a ser más
frágiles que sus correspondientes CRTs.
La pantalla puede ser especialmente
vulnerable debido a la falta de un grueso
cristal protector como en los monitores
CRT. Su durabilidad depende de su uso
frecuente.
c. LCD – TFT
TFT-LCD (Thin Film Transistor-Liquid Crystal
Display) es una variante de pantalla de cristal
líquido (LCD) que usa tecnología de transistor
de película delgada (TFT) para mejorar su
calidad de imagen. Las LCD de TFT son un tipo
de LCD de matriz activa, aunque esto es
generalmente sinónimo de LCD. Son usados en
televisores, visualizadores de pantalla plana y
proyectores. En computación, los monitores de
TFT están desplazando la tecnología de CRT, y
están comúnmente disponibles en tamaños de
12 a 30 pulgadas. En el 2006 han entrado en el
mercado de las televisiones.
Figura Nº 038 - Monitor TFT - LCD de 15".
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Fuente: Wikimedia.
Construcción
Las pantallas de cristal líquido normales,
como las de las calculadoras, presentan
elementos de imagen excitados en forma
directa –se puede aplicar una tensión a
través de un segmento sin que interfiera
con otros segmentos de la pantalla. Esto no
es posible en pantallas grandes con un gran
número de píxeles, puesto que se
requerirían millones de conexiones -
conexiones en la parte superior e inferior
para cada uno de los tres colores (rojo,
verde y azul) de cada píxel. Para evitar
esto, los píxeles son direccionados en filas y
columnas, lo que reduce el número de
conexiones de millones a miles. Si todos los
píxeles de una fila son excitados mediante
una tensión positiva y todos los píxeles de
una columna son excitados con una tensión
negativa, entonces el píxel que se
encuentra en la intersección tiene el voltaje
aplicado más elevado y es conmutado. El
inconveniente de esta solución es que todos
los píxeles de la misma columna reciben
una fracción de la tensión aplicada, como
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ocurre con todos los píxeles de la misma
fila, así a pesar de que no sean conmutados
completamente, tienden a oscurecerse. La
solución al problema es proporcionar a
cada píxel su propio transistor conmutador,
esto permite controlar a cada píxel por
separado. La baja corriente de fuga del
transistor implica que la tensión aplicada al
pixel no se pierde durante las
actualizaciones de refresco de la imagen en
la pantalla. Cada píxel es un pequeño
condensador con una capa transparente de
óxido de indio y estaño en el frontal, una
capa transparente en la parte posterior, y
entre medio una capa aislante de cristal
líquido.
La distribución de los circuitos en un TFT-
LCD es muy similar a la utilizada en la
memoria DRAM. Sin embargo, en vez de
realizar los transistores usando obleas de
silicio, estos son fabricados depositando
una película delgada de silicio sobre un
panel de vidrio. Los transistores ocupan
sólo una pequeña fracción del área de cada
píxel y la película de silicio de la superficie
remanente es eliminada permitiendo que la
luz pase a través de ella.
La capa del silicio para TFT-LCDs se
deposita generalmente usando el proceso
denominado PECVD (Plasma Enhanced
Chemical Vapor Deposition) de un
precursor de gas silano (SiH4) para
producir una película amorfa de silicio. El
silicio policristalino también se utiliza en
algunas pantallas donde se requieren TFTs
con un rendimiento más alto, típicamente
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en pantallas donde se requiere una
resolución muy alta o en aquellas donde se
desea realizar algún procesamiento de
datos en sí mismo. Ambos tipos de TFTs, los
de silicio amorfo y los de silicio
policristalino presentan una prestación muy
pobre frente a los transistores fabricados a
partir de cristales de silicio simples.
Tipos
TN + Film
TN+Film (Twisted Nematic + Film). Es
el tipo de visualización más común,
atribuible a su coste de producción bajo
y amplio desarrollo. El tiempo de
respuesta de un píxel en los paneles TN
modernos, es lo suficiente rápido para
evitar rastros de sombras y efectos
fantasmas (problemas de refresco), que
eran un problema de los monitores LCDs
de tecnología pasiva. Los tiempos de
respuesta rápidos han sido la virtud más
importante de esta tecnología, aunque
en la mayoría de los casos este número
no refleja el rendimiento a través de las
transiciones de los posibles colores. Los
tiempos de respuesta tradicionales
fueron dados acuerdo a un estándar ISO
como la transición desde el negro hacia
el blanco y no reflejaron la velocidad de
las transiciones de los tonos grises (una
transición mucho más común para
cristales líquidos en la práctica). El uso
moderno de tecnologías RTC (Response
Time Compensation - Overdrive) han
permitido que los fabricantes reduzcan
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el gris de las transiciones de gris (G2G)
significativamente, mientras que el
tiempo de respuesta ISO queda casi
igual. Las tiempos de respuesta son
dadas ahora en las cifras de G2G, con
4ms y 2ms como valores comunes para
los modelos fundamentados en la
tecnología de TN+film. Esta estrategia
de mercadotecnia, combinado con el
coste relativamente más bajo de la
producción para pantallas TN, ha
resultado en el dominio de TN en el
mercado del consumidor. Una de las
desventajas de las pantallas basadas en
TN es su escaso ángulo de visión,
especialmente en la dirección vertical,
siendo la mayoría incapaces de mostrar
los 16.7 millones de colores (truecolor
24 bit) disponibles de las tarjetas de
gráficas modernas. Estos paneles
especiales, con 6 bits por el canal de
color a diferencia de 8, puede acercarse
al color de 24 bits usando un método de
tramado que combina pixeles
adyacentes para simular la sombra
deseada. También pueden usar FRC (el
control de rate de marco), el menos
conspicuo de lo dos. El FRC cicla
muchas veces rápidamente sobre los
pixeles para simular una sombra en
particular. Estos métodos de simulación
de color son perceptibles para la
mayoría de las personas y angustioso
para otros. FRC tiende a ser más notable
en los tonos más oscuros. El motivo de
tramado tiene la tendencia de aparece
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como si los pixeles individuales de la
LCD estuvieran en realidad visibles. En
general, la reproducción de color y
ángulo de visión de los paneles de tipo
TN son pobres. Los defectos en la gama
de color de visualización (referencia
como unos porcentajes de la 1953 gama
de color de NTSC a menudo) también
pueden ser atribuidos a iluminar desde
el fondo la tecnología. No es poco común
para las visualizaciones con CCFL
(cátodo lámparas fluorescentes fríos)
fundado se encendiendo extenderse
40 % a 76 % de la gama de color de
NTSC, mientras que visualizaciones que
utilizan blanco que LED ilumina desde el
fondo pueden extender 100 % de la
gama de color de NTSC - una diferencia
poco perceptible al ojo humano.
IPS
IPS (In-Plane Switching) (Alternación
En-El-Plano) fue desarrollado por
Hitachi en 1996 para superar los pobres
ángulos de visión y reproducción de
color de los paneles TN. La mayoría
también soporta 8 bits de color reales.
Estas mejoras vinieron con una pérdida
de tiempo de repuesta, que estaba
inicialmente en el orden de los 50ms.
Los paneles de IPS eran también
sumamente costosos. IPS desde
entonces ha sido reemplazado por S-IPS
(Super-IPS, Hitachi en 1998), que tiene
todos los beneficios de la tecnología de
IPS más un tiempo de refresco de píxel
mejorado. Aunque la reproducción de
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color se acerca a la de los CRTs, el
contraste es relativamente pobre. La
tecnología S-IPS es ampliamente usada
en los paneles de 20" y más. LG y Philips
permanecen como unos de los
fabricantes principales de paneles
basados en S-IPS.
AS-IPS (S-IPS Avanzado), también
desarrollado por Hitachi en 2002,
mejora considerablemente el
contraste de los S-IPS tradicionales
al punto de ser superados sólo por
algunos S-PVAs. AS-IPS es también
un término usado por monitores
NEC (por ejemplo, NEC
LCD20WGX2) basados en tecnología
S-IPS, en este caso, desarrollada por
LG.Philips.
A-TW-IPS (IPS Blanco Real
Avanzado), desarrollado por
LG.Philips LCD para NEC, es un
panel S-IPS personalizado con un
filtro TW (Blanco Real) para hacer
que el blanco se vea más natural e
incrementar la gama de color. Esto
se utiliza en LCDs profesionales o de
fotografía.
H-IPS Lanzado a finales de 2006, es
una evolución del panel IPS que
mejora a su predecesor, el panel S -
IPS . El panel H - IPS puede verse en
el NEC LCD2690WUXi, Mitsubishi
RDT261W 26 "LCD Apple y el más
reciente iMac de aluminio de 24".
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Por tanto, para resumir, los pros y los
contras de la H - IPS sobre los S - IPS:
Pros (Ventajas):
Mucho menos sangrado de fondo.
No tiene matices morados visibles en
un ángulo
El sangrado de la luz de fondo
mejora la apariencia en un ángulo
Menos ruido o brillo visto en la
superficie del panel (superficie lisa)
Contras (Inconvenientes):
Aún algunos de los sangrados de
fondo en las áreas que son de color
verde.
Ángulos de visión pueden haberse
sacrificado con el fin de conseguir
mayores ventajas.
Fringe Field Switching es una técnica
para lograr un mayor ángulo de visión y
de transmisión de pantallas IPS.
MVA
MVA (Alineación Vertical Multidominio)
fue desarrollado en 1998 por Fujitsu
originalmente como un punto intermedio
entre TN e IPS. Consiguió una respuesta
de pixel rápida (en su momento),
amplios ángulos de visión, y el contraste
alto, en desmedro de la luminosidad y la
reproducción de color. Los paneles de
MVA modernos pueden brindar amplios
ángulos de visión (sólo superados por la
tecnología S-IPS), buena profundidad de
negro, buena reproducción y
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profundidad de color, y rápidos tiempos
de respuesta gracias al uso de
tecnologías RTC. Hay varias tecnologías
"de siguiente generación" basadas en
MVA, incluyendo P-MVA y A-MVA de AU
Optronics, como así también S-MVA de
Chi Mei Optoelectronics. Los analistas
predijeron que MVA sería la tecnología a
seguir, pero sin embargo TN ha
dominado el mercado. Un factor
contribuyente era el mayor costo de
MVA, conjuntamente con un tiempo de
respuesta más lento (que aumenta
considerablemente cuando se dan
cambios pequeños en la luminosidad).
Los paneles de MVA más económicos
también pueden usar "dithering"/FRC.
PVA
PVA (Alineación Vertical por Patrones) y
S-PVA (Super Alineación Vertical por
Patrones) son las versiones alternativas
de la tecnología de MVA ofrecidas por
Samsung. Desarrollado por separado,
padece del mismo problema que el MVA,
pero a cambio ofrece contrastes muy
altos como 3000: 1. Los paneles PVA
económicos también usan
"dithering"/FRC. Todos los paneles S-
PVA son de 8 bits de color reales y no
usan ningún método de simulación de
color. PVA y S-PVA pueden brindar una
buena profundidad de negro, amplios
ángulos de visión y S-PVA puede ofrecer
además tiempos de respuesta rápidos
gracias a modernas tecnologías de RTC.
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Interfaz Eléctrica
Los dispositivos de visualización
exteriores como una TFT LCD usan
mayoritariamente una conexión
analógica VGA, mientras que la mayoría
de los nuevos modelos disponen de un
interfaz digital, como DVI o HDMI.
Dentro de un dispositivo de visualización
externo hay una tarjeta controladora
para convertir VGA, DVI, HDMI, CVBS,
etc. a la resolución nativa digital RGB
que el panel de pantalla pueda usar. En
un portátil el chip de gráficos
directamente producirá una señal
adecuada para la conexión TFT
incorporada. El mecanismo de control
de la luz de fondo se incluye
normalmente en la misma tarjeta
controladora.
El interfaz de bajo nivel de STN, DSTN o
paneles de pantalla TFT usan tanto el
TTL 5V o TTL 3,3 V que transmite Reloj
de píxeles, sincronización horizontal,
sincronización vertical, rojo digital,
verde digital, azul digital en paralelo.
Algunos modelos también tienen
características de entrada / pantalla
activa, y barrido de dirección horizontal
y vertical de las señales de dirección.
Nuevas y grandes (> 15 ") pantallas TFT
suelen utilizar señalización LVDS o
TMDS que es el mismo interfaz paralelo,
pero pondrá control y bits RGB en el
número de líneas de serie de
transmisión que son sincronizadas con
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un reloj en 1 / 3 de la Tasa de bits de
datos.
La intensidad de la luz de fondo se
controla normalmente por variación de
unos pocos voltios DC a la luz de fondo
de alto voltaje (1,3 kilovatios) - AC DC
convertidor. También puede ser
controlado por un potenciómetro o ser
fijo. Algunos modelos usan la señal PWM
para el control de la intensidad. El panel
de pantalla desnudo sólo aceptará una
señal de vídeo en la resolución
determinada por el panel de matriz de
píxeles destinado a la fabricación.
Algunos paneles de pantalla ignorarán
los bits de color LSB para facilitar la
interferencia (8bit -> 6bit/color).
Los factores por los que una pantalla de
un portátil no puede ser reutilizada
directamente con una tarjeta de gráficos
común de ordenador como la televisión,
se debe principalmente a que carece de
un equipo rescaler (a menudo el uso de
alguna transformada de coseno discreta)
que puede cambiar el tamaño de la
imagen para adaptarse a la resolución
nativa del panel de pantalla. Con señales
analógicas como el controlador VGA de
pantalla también tiene que realizar una
conversión a alta velocidad de analógica
a digital. Con señales de entrada
digitales como DVI o HDMI algunos
simples bits de relleno que se necesitan
antes de alimentar al rescalar si la
resolución de entrada no coincide con la
resolución del panel de pantalla. Para
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CVBS o "TV" se necesita también el uso
de un sintonizador y un decodificador y
transformador de color.
Seguridad
Los cristales líquidos del interior de la
pantalla son extremadamente toxicos. No
deben ser ingeridos, o tocados por la piel o
la ropa. Si se producen derrames debido a
que la pantalla se agrieta, lávese
inmediatamente con agua y jabón.
La industria de las pantallas
Debido al alto coste de construcción de las
fábricas de TFT, son pocos los principales
proveedores de paneles OEM para grandes
paneles. Las seis principales proveedoras
de paneles de cristal son:
LG.Philips
AU Optronics
S - LCD Corporation (una empresa
conjunta de Samsung / Sony )
Chi Mei Optoelectronics
Sharp Corporation
Samsung
Los paneles LCD TFT son habitualmente
clasificados en las fábricas en tres
categorías, en relación con el número de
píxeles muertos, luz de fondo y la
uniformidad de la luz de fondo y la calidad
de los productos en general. Además, puede
haber un máximo de + / - 2ms máxima
diferencia de tiempo de respuesta entre los
paneles individuales que llegaron a la
misma línea de montaje en el mismo día.
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Las pantallas más pobres se venden a los
vendedores sin nombre o utilizando un
"valor" de los monitores TFT (a menudo
marcadas con la letra V detrás del tipo de
número), las que se encuentran en medio se
orientan a los juegos o a la oficina en casa
(a veces marcadas con la letra S), y las
mejores pantallas suelen estar reservadas
para un uso "profesional" (marcado con la
letra P o S después de su tipo de número).
Las pantallas TFT y las LCDs de más de 15
pulgadas (381 milímetros) generalmente
carecen de una entrada digital como el
conector DVI, por lo que su futuro puede
estar limitado. La mayoría de las pantallas
de más de 17 pulgadas (432 milímetros)
tienen puertos para una entrada analógica
VGA y otra entrada digital DVI. Casi todas
las pantallas profesionales incluyen un
conector DVI y algunas incluyen también un
modo de pivote para la visualización en
modo retrato.
1.2.2.1.3. Ventajas y Desventajas
a. Ventajas de las pantallas LCD:
El grosor es inferior por lo que pueden
utilizarse en portátiles.
Cada punto se encarga de dejar o no pasar
la luz, por lo que no hay moire.
La geometría es siempre perfecta, lo
determina el tamaño del píxel
b. Desventajas de las pantallas LCD:
Sólo pueden reproducir fielmente la
resolución nativa, con el resto, se ve un
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borde negro, o se ve difuminado por no
poder repruducir medios píxeles.
Por sí solas no producen luz, necesitan una
fuente externa.
Si no se mira dentro del cono de visibilidad
adecuado, desvirtúan los colores.
El ADC y el DAC de un monitor LCD para
reproducir colores limita la cantidad de
colores representable.
o El ADC (Convertidor Digital a Analógico)
en la entrada de video analógica
(cantidad de colores a representar).
o El DAC (Convertidor Analógico a Digital)
dentro de cada píxel (cantidad de
posibles colores representables).
o en los CRT es la tarjeta gráfica la
encargada de realizar esto, el monitor no
influye en la cantidad de colores
representables, salvo en los primeros
modelos de monitores que tenían
entradas digitales TTL en lugar de
entradas analógicas.
c. Ventajas de las pantallas CRT:
Permiten reproducir una mayor variedad
cromática.
Distintas resoluciones se pueden ajustar al
monitor.
En los monitores de apertura de rejilla no
hay moire vertical.
d. Desventajas de las pantallas CRT:
Ocupan más espacio (cuanto más fondo,
mejor geometría).
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Los modelos antiguos tienen la pantalla
curva.
Los campos eléctricos afectan al monitor (la
imagen vibra).
Para disfrutar de una buena imagen
necesitan ajustes por parte del usuario.
En los monitores de apertura de rejilla se
pueden apreciar varias líneas de tensión
muy finas y difíciles de apreciar que cruzan
la pantalla horizontalmente, se pueden
apreciar con fondo blanco.
e. Datos técnicos, comparativos entre sí:
En los CRT, la frecuencia de refresco es la
que tiene la tarjeta grafica, en los LCD no
siempre es la que se le manda
Los CRT pueden tener modo progresivo y
entrelazado, los LCD tiene otro método de
representación.
En los CRT se pierde aproximadamente 1
pulgada del tamaño, que se utiliza para la
sujeccion del tubo, en los CRT es
prácticamente lo que ocupa el LCD.
El peso de un LCD se ve incrementado por
la peana para darle estabilidad, pero el
monitor en sí no pesa prácticamente nada.
Los LCD suelen necesitar de un
transformador externo al monitor, en los
CRT toda la electrónica va dentro del
monitor.
En los LCD el consumo es menor, y la
tensión de utilización por parte de la
electrónica también.
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En los CRT pueden aparecer problemas de
"quemar" el fosforo de la pantalla, esto
ocurre al dejar una imagen fija durante
mucho tiempo, como la palabra "insert coin"
en las recreativas, en los LCD los problemas
pueden ser de píxeles defectuosos (siempre
encendido o, siempre apagado), aparte de
otros daños.
El parpadeo de ambos tipos de pantallas es
debido a la baja frecuencia de refresco,
unido a la persistencia del brillo del fosforo,
y a la memoria de cada píxel en un CRT y
LCD respectivamente, que mitigan este
defecto.
o Con baja velocidad de refresco y un
tiempo grande de persistencia del
fósforo, no hay parpadeo, pero si la
persistencia del fosforo es baja y el
refresco es bajo, se produce este
problema. Sin emabargo esto puede
causar un efecto de desvanecimiento o
visión borrosa, al permanecer aún
encendido un punto, en el siguiente
refresco de la pantalla.
1.2.2.2. Proyector
Un proyector de vídeo o cañón proyector es un aparato
que recibe una señal de vídeo y proyecta la imagen
correspondiente en una pantalla de proyección usando un
sistema de lentes, permitiendo así visualizar imágenes fijas
o en movimiento.
Todos los proyectores de vídeo utilizan una luz muy
brillante para proyectar la imagen, y los más modernos
pueden corregir curvas, borrones y otras inconsistencias a
través de los ajustes manuales. Los proyectores de vídeo
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son mayoritariamente usados en salas de presentaciones o
conferencias, en aulas docentes, aunque también se
pueden encontrar aplicaciones para cine en casa. La señal
de vídeo de entrada puede provenir de diferentes fuentes,
como un sintonizador de televisión (terrestre o vía
satélite), un ordenador personal.
Otro término parecido a proyector de vídeo es
retroproyector el cual, a diferencia del primero, se
encuentra implantado internamente en el aparato de
televisión y proyecta la imagen hacia el observador.
1.2.2.2.1. Aspectos a considerar
Las resoluciones de pantalla más comunes para un
proyector de vídeo son las siguientes:
SVGA (800x600 píxels)
XGA (1024×768 píxels)
720p (1280×720 píxels)
1080p (1920×1080 píxels)
El costo de uno de estos dispositivos no sólo lo
determina su resolución, sino que también lo
determinan otras características como el ruido
acústico en la salida, la luminancia, el contraste…
Mientras que los proyectores más modernos
inyectan suficiente luz para una pequeña pantalla
en condiciones ambientales de oscuridad, se
requiere un proyector con una gran luminancia
para grandes pantallas o para condiciones
ambientales de mucha claridad. El tamaño de la
imagen proyectada es importante, porque la
cantidad total de luz no cambia, es decir, si el
tamaño aumenta la luminancia disminuye. Los
tamaños de la imagen son medidos, típicamente,
en diagonal, ocultando el hecho que las imágenes
mayores necesitan mucha más luz (ésta es
proporcional al área de la imagen).
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Una opción para probar su funcionamiento es el
alquiler de proyectores
1.2.2.2.2. Tecnologías de Proyección
En la actualidad hay varios tipos de tecnologías de
proyección en el mercado. Las más importantes y
un breve resumen son las siguientes:
Figura Nº 039 - Aparato de Proyección.
Fuente: Wikimedia.
a. Proyector de TRC
El proyector de tubo de rayos catódicos
típicamente tiene tres tubos catódicos de alto
rendimiento, uno rojo, otro verde y otro azul, y
la imagen final se obtiene por la superposición
de las tres imágenes (síntesis aditiva) en modo
analógico.
Ventajas: Es la más antigua, pero es la más
extendida en aparatos de televisión.
Inconvenientes: Al ser la más antigua, está
en extinción en favor de los otros sistemas
descritos en este punto. Los proyectores de
TRC son adecuados solamente para
instalaciones fijas ya que son muy pesados y
grandes, además tienen el inconveniente de
la complejidad electrónica y mecánica de la
superposición de colores
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b. Proyector LCD
El sistema de pantalla de cristal líquido es el
más simple, por tanto uno de los más comunes
y asequibles para el uso doméstico. En esta
tecnología, la luz se divide en tres haces que
pasan a través de tres paneles de cristal
líquido, uno para cada color fundamental (rojo,
verde y azul); finalmente las imágenes se
recomponen en una, constituida por píxels, y
son proyectadas sobre la pantalla mediante un
objetivo.
Ventajas: Es más eficiente que los sistemas
DLP (imágenes más brillantes) y produce
colores muy saturados.
Inconvenientes: Es visible un efecto de
pixelación (aunque los avances más
recientes en esta tecnología lo han
minimizado), es probable la aparición de
píxels muertos y la vida de la lámpara es de
aproximadamente 2000 horas.
c. Proyector DLP
Usa la tecnología Digital Light Processing
(Procesado Digital de la Luz) de Texas
Instruments. Hay dos versiones, una que utiliza
un chip DMD (Digital Micromirror Device,
Dispositivo Digital de Microespejo) y otra con
tres y cada píxel corresponde a un microespejo;
estos espejos forman una matriz de píxels y
cada uno puede dejar pasar o no luz sobre la
pantalla, al estilo de un conmutador. La luz que
llega a cada microespejo ha atravesado
previamente una rueda de color, que tiene que
estar sincronizada electromecánicamente con
el color que cada píxel ha de representar.
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Ventajas: Excelente reproducción de color,
gran nivel de contraste, poco peso, muy
buena vida de la lámpara, sus precios
empiezan a ser competitivos. Los sistemas
con tres chips DMD pueden crear el triple
de colores y no sufren el problema del arco
iris.
Inconvenientes: La versión de un solo chip
DMD tiene un problema visible, conocido
como efecto arco iris, que hace que algunas
personas perciban un arco iris al mover sus
ojos por la pantalla.
d. Proyector D-ILA [editar]
D-ILA (Direct-drive Image Light Amplifier,
Amplificador de Luz de Imagen Directamente-
Dirigida) es una tecnología especial basada en
LCoS (Liquid Crystal on Silicon, Cristal Líquido
sobre Silicio) y desarrollada por JVC. Es un tipo
reflectivo de LCD que entrega mucha más luz
que un panel LCD transmisivo.
Ventajas: Excelente reproducción de color
y gran nivel de contraste.
Inconvenientes: Sistemas muy caros en la
actualidad.
1.2.2.2.3. Proyector 3D [editar]
Proyector de última generación que muestra
imágenes en una pantalla especial tratada de
manera que las imágenes que proyecta envuelven
al espectador dando la sensación de imagen
envolvente
1.2.2.3. Parlantes
Son considerados como un aparato electrónico que se
utilizan para escuchar música o audios del computador.
116
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Normalmente posee dos bocinas, que funcionan igual que
las bocinas de un equipo de sonido pero de tamaño menor
los cuales hacen notar que la potencia es mucho menor que
de los equipos de sonido. En el mercado los encontramos
versiones 2, 2.1, 3.1, 4.1 y 5.1; estos últimos para muchos
es parecido a un home theater pero estos son de mayor
capacidad y potencia.
1.2.2.4. Auriculares
Un auricular es un dispositivo para escuchar sonidos. Los
auriculares son considerados como un aparato electrónico
que se coloca sobre las orejas, o en el oído. Normalmente
posee dos altavoces, que funcionan igual que una bocina
pero de tamaño menor los cuales hacen que el sonido sea
más personal; los auriculares son principalmente usados
en aparatos como radios o reproductores musicales
(incluyendo la computadora), pero también pueden ser
conectados a amplificadores musicales.
Existen auriculares de diversos tamaños. Hay algunos
modelos Intrauriculares que mejoran la comprensión del
habla en varias situaciones y apoyan las múltiples
funciones de la audición en el hombre (localización de
sonidos, disfrute de la música,...), Debido a que el tipo y
grado de pérdida auditiva varían de persona a persona, e
incluso de oído a oído, existen diferentes modelos de
audífonos, los cuales se adaptan específicamente a cada
pérdida auditiva teniendo en cuenta las necesidades
personales. También hay modelos Retroauriculares.
Los tipos de auriculares que hay son:
Supra-aurales
Circumaurales
Intrauriculares
Los dos primeros pueden ser abiertos o cerrados.
117
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1.2.2.4.1. Auriculares Abiertos.
La principal característica de los auriculares
abiertos, es que, al estar ligeramente separados
del oído y dejar pasar parte del sonido externo
generan una mayor y natural sensación del campo
estéreo y una reproducción de frecuencias más
lineal y precisa. Este es el estándar en los
auriculares hi-fi o domésticos, pero también en los
sistemas de mezcla profesional.
1.2.2.4.2. Auriculares Cerrados.
Los auriculares cerrados permiten el aislamiento
auditivo más o menos completo del sujeto que
escucha y asimismo, impiden que el sonido
reproducido salga al exterior, por eso sus
aplicaciones suelen estar más dedicadas al campo
profesional, como monitorización de estudio o
mezcla para DJs en clubes.
1.2.2.4.3. Intrauriculares.
Los intrauriculares son pequeños audífonos,
aproximadamente del tamaño de un botón que se
introducen dentro del oído y permiten al oyente
una mayor movilidad y confort, pero su calidad
sonora nunca alcanza la de los modelos supra-
aurales y circumaurales. Su uso más común es el
de la amplificación del sonido para personas con
problemas auditivos y para la escucha de
reproductores portátiles (Walkman, Discman,
iPods).
Los auriculares (llamados “cascos” comúnmente en
España) de más calidad suelen tener la cápsula o
“corazón” del altavoz de Neodimio, una aleación de metal
que permite un gran rango dinámico y una amplitud de
frecuencias completa. El uso de auriculares a su vez puede
producir cambios en la salud humana.
118
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Figura Nº 040 - Auriculares.
Fuente: Logitech.
1.2.2.5. Impresora
Una impresora es un periférico de ordenador que permite
producir una copia permanente de textos o gráficos de
documentos almacenados en formato electrónico,
imprimiéndolos en medios físicos, normalmente en papel o
transparencias, utilizando cartuchos de tinta o tecnología
láser. Muchas impresoras son usadas como periféricos, y
están permanentemente unidas al ordenador por un cable.
Otras impresoras, llamadas impresoras de red, tienen un
interfaz de red interno (típicamente wireless o Ethernet), y
que puede servir como un dispositivo para imprimir en
papel algún documento para cualquier usuario de la red.
Además, muchas impresoras modernas permiten la
conexión directa de aparatos de multimedia electrónicos
como las Memory Sticks o las memory cards, o aparatos de
captura de imagen como cámaras digitales y escáneres.
También existen aparatos multifunción que constan de
impresora, escáner o máquinas de fax en un solo aparato.
Una impresora combinada con un escáner puede funcionar
básicamente como una fotocopiadora.
Las impresoras suelen diseñarse para realizar trabajos
repetitivos de poco volumen, que no requieran
virtualmente un tiempo de configuración para conseguir
una copia de un determinado documento. Sin embargo, las
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impresoras son generalmente dispositivos lentos (10
páginas por minuto es considerado rápido), y el coste por
página es relativamente alto.
Para trabajos de mayor volumen existen las imprentas, que
son máquinas que realizan la misma función que las
impresoras pero están diseñadas y optimizadas para
realizar trabajos de impresión de gran volumen como sería
la impresión de periódicos. Las imprentas son capaces de
imprimir cientos de páginas por minuto o más.
Las impresoras han aumentado su calidad y rendimiento, lo
que ha permitido que los usuarios puedan realizar en su
impresora local trabajos que solían realizarse en tiendas
especializadas en impresión.
1.2.2.5.1. Impresoras Monocromáticas, Color o de
Fotos
Una impresora monocromática sólo puede producir
imágenes de un color, usualmente el negro.
También puede ser capaz de producir
graduaciones de tonos de este color, tal como una
escala de grises.
Una impresora a color produce imágenes de
múltiples colores, a partir de la combinación
simultánea de al menos tres de los siguientes
colores fundamentales: el magenta, el cyan y el
amarillo. La cantidad depositada en la hoja de cada
uno de estos, produce visualmente la sensación de
todos los demás. El color negro acompaña y mejora
la impresión de diversas tonalidades. Este sistema
se conoce con el nombre de Sistema CMYK.
Existen dispositivos profesionales y
semiprofesionales, que se utilizan en casas de
revelado fotográficos o en el hogar. Estos
dispositivos suelen ser conocidos como impresora
fotográfica, impresora con calidad fotográfica o
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bases de impresión fotográfica. Estos dispositivos
imprimen en color, produciendo imágenes que
imitan el rango de colores y resoluciones de los
métodos de revelado fotográfico previos a esta
tecnología.
Figura Nº 041 - Impresora.
Fuente: Wikimedia.
1.2.2.5.2. Métodos de Impresión
Las impresoras son clasificadas por los métodos de
impresión subyacentes que emplean; numerosas
tecnologías han sido desarrolladas estos años.
La elección del motor de impresión tiene un efecto
substancial en los trabajos a los que una impresora
esta destinada. Hay diferentes tecnologías que
tienen diferentes niveles de calidad de imagen,
velocidad de impresión, coste, ruido y además,
algunas tecnologías son inapropiadas para ciertos
tipos de medios físicos (como papel carbón o
transparencias).
Otro aspecto de la tecnología de impresión que es
frecuentemente olvidado es la resistencia a la
alteración: tinta líquida como de una cabeza de
inyección de tinta son absorbidos por las fibras del
papel, y por eso los documentos impresos con tinta
líquida son más difíciles de alterar que los que
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están impresos por toner o tinta sólida, que no
penetran por debajo de la superficie del papel.
a. Tóner
Las impresoras de láser e impresoras térmicas
utilizan este método para adherir tóner al
medio. Trabajan utilizando el principio
Xerografía que está funcionando en la mayoría
de las fotocopiadoras: adhiriendo tóner a un
tambor de impresión sensible a la luz, y
utilizando electricidad estática para transferir
el tóner al medio de impresión al cual se une
gracias al calor y la presión. Las impresoras
láser son conocidas por su impresión de alta
calidad, buena velocidad de impresión y su bajo
costo por copia; son las impresoras más
comunes para muchas de las aplicaciones de
oficina de propósito general. Son menos
utilizadas por el consumidor generalmente
debido a su alto coste inicial. Las impresoras
láser están disponibles tanto en color como en
monocromo. El advenimiento de láseres de
precisión a precio razonable ha hecho a la
impresora monocromática basada en tóner
dominante en aplicaciones para la oficina. Otro
tipo de impresora basada en tóner es la
impresora LED la cual utiliza una colección de
LEDs en lugar de láser para causar la adhesión
del tóner al tambor de impresión. El tóner (del
inglés, toner), también denominado tinta seca
por analogía funcional con la tinta, es un polvo
fino, normalmente de color negro, que se
deposita en el papel que se pretende imprimir
por medio de atracción electrostática. Una vez
adherido el pigmento, éste se fija en el papel
por medio de presión o calor adecuados.
Debido a que en el proceso no intervienen
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diluyentes, originalmente se ha denominado
Xerografía, del griego xeros que significa seco.
b. Inyección de Tinta (Ink Jet)
Las impresoras de inyección de tinta (Ink Jet)
rocían hacia el medio cantidades muy pequeñas
de tinta, usualmente unos picolitros. Para
aplicaciones de color incluyendo impresión de
fotos, los métodos de chorro de tinta son los
dominantes, ya que las impresoras de alta
calidad son poco costosas de producir.
Virtualmente todas las impresoras de inyección
son dispositivos a color; algunas, conocidas
como impresoras fotográficas, incluyen
pigmentos extra para una mejor reproducción
de la gama de colores necesaria para la
impresión de fotografías de alta calidad (y son
adicionalmente capaces de imprimir en papel
fotográfico, en contraposición al papel normal
de oficina).
Las impresoras de inyección de tinta consisten
en inyectores que producen burbujas muy
pequeñas de tinta que se convierten en
pequeñísimas gotitas de tinta. Los puntos
formados son el tamaño de los pequeños pixels.
Las impresoras de inyección pueden imprimir
textos y gráficos de alta calidad de manera casi
silenciosa.
Existen dos métodos para inyectar la tinta:
Método Térmico.
Un impulso eléctrico produce un aumento
de temperatura (aprox. 480ºC durante
microsegundos) que hace hervir una
pequeña cantidad de tinta dentro de una
cámara formando una burbuja de vapor que
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fuerza su salida por los inyectores. Al salir
al exterior, este vapor se condensa y forma
una minúscula gota de tinta sobre el papel.
Después, el vacío resultante arrastra nueva
tinta hacia la cámara. Este método tiene el
inconveniente de limitar en gran medida la
vida de los inyectores, es por eso que estos
inyectores se encuentran en los cartuchos
de tinta.
Método Piezoeléctrico.
Cada inyector está formado por un
elemento piezoeléctrico que, al recibir un
impulso eléctrico, cambia de forma
aumentando bruscamente la presión en el
interior del cabezal provocando la inyección
de una partícula de tinta. Su ciclo de
inyección es más rápido que el térmico.
Las impresoras de inyección tienen un coste
inicial mucho menor que las impresoras láser,
pero tienen un coste por copia mucho mayor,
ya que la tinta necesita ser repuesta
frecuentemente. Las impresoras de inyección
son también más lentas que las impresoras
láser, además de tener la desventaja de dejar
secar las páginas antes de poder ser
manipuladas agresivamente; la manipulación
prematura puede causar que la tinta (que esta
adherida a la página en forma liquida) se
mueva.
c. Tinta Sólida (Solid Ink)
Las impresoras de tinta sólida, también
llamadas de cambio de fase, son un tipo de
impresora de transferencia termal pero utiliza
barras sólidas de tinta a color CMYK (similar en
consistencia a la cera de las velas). La tinta se
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derrite y alimenta una cabeza de impresión
operada por un cristal piezoeléctrico (por
ejemplo cuarzo). La cabeza distribuye la tinta
en un tambor engrasado. El papel entonces
pasa sobre el tambor al tiempo que la imagen
se transfiere al papel.
Son comúnmente utilizadas como impresoras a
color en las oficinas ya que son excelentes
imprimiendo transparencias y otros medios no
porosos, y pueden conseguir grandes
resultados. Los costes de adquisición y
utilización son similares a las impresoras láser.
Las desventajas de esta tecnología son el alto
consumo energético y los largos periodos de
espera (calentamiento) de la maquina. También
hay algunos usuarios que se quejan de que la
escritura es difícil sobre las impresiones de
tinta sólida (la cera tiende a repeler la tinta de
los bolígrafos), y son difíciles de alimentar de
papel automáticamente, aunque estos rasgos
han sido significantemente reducidos en los
últimos modelos. Además, este tipo de
impresora solo se puede obtener de un único
fabricante, Xerox, como parte de su línea de
impresoras de oficina Xerox Phaser.
Previamente las impresoras de tinta sólida
fueron fabricadas por Tektronix, pero vendió su
división de impresión a Xerox en el año 2000.
d. Impacto (Impact)
Las impresoras de impacto se basan en la
fuerza de impacto para transferir tinta al
medio, de forma similar a las máquinas de
escribir, están típicamente limitadas a
reproducir texto. En su momento dominaron la
impresión de calidad. Hay dos tipos principales:
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Impresora de Margarita
Llamada así por tener los tipos contenidos
radialmente en una rueda, de ahí su
aspecto de una margarita.
Figura Nº 042 - Margarita de Impresión.
Fuente: Wikimedia
Impresora de Bola
Llamada así por tener todos los tipos
contenidos en una esfera. Es el caso de las
máquinas de escribir eléctricas IBM
Selectric
Figura Nº 0 43 - Bolas de Impresión.
Fuente: Wikimedia.
Las impresoras golpe o impacto trabajan con
un cabezal en el que hay agujas, estas agujas
golpean una cinta, similar al de una maquina de
escribir, que genera la impresión de la letra.
e. Matriz de puntos (Dot-Matrix)
En el sentido general, muchas impresoras se
basan en una matriz de píxeles o puntos que,
juntos, forman la imagen más grande. Sin
embargo, el término matriz o de puntos se usa
específicamente para las impresoras de
impacto que utilizan una matriz de pequeños
alfileres para crear puntos precisos. Dichas
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impresoras son conocidas como matriciales. La
ventaja de la matriz de puntos sobre otras
impresoras de impacto es que estas pueden
producir imágenes gráficas además de texto.
Sin embargo, el texto es generalmente de
calidad más pobre que las impresoras basadas
en impacto de tipos.
Algunas sub-clasificaciones de impresoras de
matriz de puntos son las impresoras de alambre
balístico y las impresoras de energía
almacenada.
Las impresoras de matriz de puntos pueden
estar basadas bien en caracteres o bien en
líneas, refiriéndose a la configuración de la
cabeza de impresión.
Las impresoras de matriz de puntos son todavía
de uso común para aplicaciones de bajo costo y
baja calidad como las cajas registradoras. El
hecho de que usen el método de impresión de
impacto les permite ser usadas para la
impresión de documentos autocopiativos como
los recibos de tarjetas de crédito, donde otros
métodos de impresión no pueden utilizar este
tipo de papel. Las impresoras de matriz de
puntos han sido superadas para el uso general
en computación.
f. Sublimación de tinta (Dye-sublimation o
Dye-sub)
Las impresoras de sublimación de tinta
emplean un proceso de impresión que utiliza
calor para transferir tinta a medios como
tarjetas de plástico, papel o lienzos. El proceso
consiste usualmente en poner un color cada vez
utilizando una cinta que tiene paneles de color.
Estas impresoras están principalmente
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pensadas para aplicaciones de color de alta
calidad, incluyendo fotografía a color, y son
menos recomendables para texto.
Primeramente utilizadas en las copisterías,
cada vez más se están dirigiendo a los
consumidores de impresoras fotográficas.
1.2.2.5.3. Velocidad de Impresión
La velocidad de las primeras impresoras se medía
en unidad de caracteres por segundo. Las
impresoras más modernas son medidas en páginas
por minuto. Estas medidas se usan principalmente
como una herramienta de marketing y no están
bien estandarizadas. Normalmente la medida
páginas por minuto se refiere a documentos
monocromáticos más que a documentos con
dibujos densos que normalmente se imprimen
mucho más lento.
1.2.2.6. Plotter
Un plotter es un periférico de salida que efectúa con gran
precisión, impresiones gráficas que una impresora no
podría obtener. Al principio, estas máquinas eran usadas
solo para imprimir planos, pero desde la llegada del color,
sus utilidades crecieron en gran cantidad. Algunos pueden
llegar a imprimir telas.
No necesita traducir la información gráfica a líneas de
impresión y puntos. Se les puede hablar directamente de
vectores, desplazamientos y ubicaciones, y las líneas son
realmente líneas y no una sucesión de puntos.
Son ideales para tareas de CAD, porque en sus diseños
usan más líneas que caracteres.
Son usados en varios campos, tales como ambientes
científicos, la ingeniería, el diseño, la arquitectura, etc.
Muchos son monocromáticos, pero los hay de cuatro
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colores e incluso hay modelos que llegan a poseer hasta
ocho colores.
Las dimensiones del plotter varían según la aplicación que
se le dé, ya que para trabajos de gráficos profesionales, se
emplean plotters de hasta 137 cm. de ancho, mientras que
para otras no tan complejas, son de 91 a 111 cm.
Otra característica que varía según la aplicación, es la
cantidad de memoria RAM.
Figura Nº 044 - Plotter
Fuente: Google Imágenes.
1.2.2.6.1. Funcionamiento
Simula sobre el papel, unos ejes de coordenadas (x,
y) así podrá moverse en cuatro direcciones.
Aunque existen también, plotters que mueven el
papel.
Su tipo de impresión es chorro de tinta, similar al
de las impresoras habituales, algunas marcas usan
la tecnología de impresión piezoeléctrica, que
permite una mayor duración de los cabezales y
logra una velocidad de impresión hasta cinco veces
mayor.
Este tipo de impresión se usa para imprimir
gigantografías.
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1.2.2.6.2. Tipos de plotters
Se distinguen los plotters de corte y los de
impresión. Tanto para los de impresión como para
los de corte, los dibujos o diseños se extraen de la
computadora y luego la imagen debe ser exportada
al soft del plotter.
Generalmente se trabaja a escala, por lo que las
medidas reales antes de imprimir, se dan al soft
del plotter
a. Plotters de impresión
Los de impresión pueden imprimir en colores,
al igual que una impresora de chorro de tinta.
Se utiliza mucho para carteles y gigantografias,
las que se van reproduciendo por partes.
La impresión se puede realizar en papel y tinta
común, o con tintas especiales con protección
para exteriores.
Figura Nº 045 - Plotters de Impresion.
Fuente: Google Imágenes.
Figura Nº 046 - Vista del Cabezal de un Plotter
de Impresión.
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Fuente: Google Imágenes.
b. Plotters de corte
Poseen una cuchilla de la mitad del tamaño de
una aguja de coser. Se utiliza para carteles,
decoración de vehículos, vidrieras, etc. El
material usado para este tipo de trabajos es
vinilo para plotters (similar al de las
calcomanías).
Figura Nº 047 - Plotter de Corte.
Fuente: Google Imágenes.
c. Plotters de corte e impresión
Existen maquinas que pueden hacer los dos
trabajos, el de corte y el de impresión (imprime
con el sistema de chorro de tinta y luego puede
recortar usando una cuchilla).
131
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Figura Nº 048 - Plotters de Corte e Impresión.
Fuente: Google Imágenes.
1.2.2.6.3. Clases de plotters
Los plotters se diferencian también en la manera
de llevar a cabo los movimientos.
a. De mesa
Consta de una superficie plana, donde se coloca
el papel o material a usar. A lo largo posee un
par de rieles sobre los que se desplaza una
varilla transversal, la cual tiene un carrito con
movimiento de un carril hacia otro. El
movimiento de la varilla sobre los rieles da una
de las coordenadas de ubicación, por ejemplo
"x", mientras que el movimiento del carrito a lo
largo de la varilla da la otra coordenada "y".
A un lado de los rieles se encuentra el
receptáculo que guarda las lapiceras, un
mecanismo se encarga de capturar la lapicera
que necesite para llevarla al carrito y dibujar.
Figura Nº 049 - Plotter de Mesa.
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Fuente: Google Imágenes.
b. De tambor
El papel se encuentra enrollado en el tambor
giratorio, y el papel se mueve en una sola
dirección. Una varilla de impresión que cubre
todo el ancho de la hoja deposita pequeñas
cargas estáticas sobre el papel a medida que
barre toda su superficie, creando una imagen
latente. Luego, se pasa el papel por depósitos
de tinta electrostática, que es atraída por las
cargas depositadas y convierte la imagen
virtual en real. Para copias color, solo hay que
pasar el papel tres veces por la varilla
"impresora" y por recipientes de tintas
diferentes.
1.2.3.Periféricos de Entrada/Salida (E/S)
1.2.3.1. Pantalla Táctil
Una pantalla táctil (touchscreen en inglés) es una pantalla
que mediante un contacto directo sobre su superficie
permite la entrada de datos y órdenes al dispositivo. A su
vez, actúa como periférico de salida, mostrando los
resultados introducidos previamente. Este contacto
también se puede realizar con lápiz u otras herramientas
similares. Actualmente hay pantallas táctiles que pueden
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instalarse sobre una pantalla normal. Así pues, la pantalla
táctil puede actuar como periférico de entrada y periférico
de salida de datos.
Las pantallas táctiles se han ido haciendo populares desde
la invención de la interfaz electrónica táctil en 1971 por el
Dr. Samuel C. Hurst. Han llegado a ser comunes en TPVs,
en cajeros automáticos y en PDAs donde se suele emplear
un estilo para manipular la interfaz gráfica de usuario y
para introducir datos. La popularidad de los teléfonos
inteligentes, de las PDAs, de los vídeos consolas portátiles
o de los navegadores de automóviles está generando la
demanda y la aceptación de las pantallas táctiles.
Figura Nº 050 - Pantalla Táctil en un iPhone.
Fuente: Google Imágenes.
El HP-150 fue, en 1983, uno de los primeros ordenadores
comerciales del mundo que disponía de pantalla táctil. En
realidad no tenía una pantalla táctil en el sentido
propiamente dicho, sino una pantalla de tubo Sony de 9
pulgadas rodeada de transmisores y receptores infrarrojos
que detectaban la posición de cualquier objeto no-
transparente sobre la pantalla.
Las pantallas táctiles de última generación consisten en un
cristal transparente donde se sitúa una lámina que permite
al usuario interactuar directamente sobre esta superficie,
utilizando un proyector para lanzar la imagen sobre la
pantalla de cristal. Se sale de lo que hasta hoy día se
entendía por pantalla táctil que era básicamente un
monitor táctil.
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Las pantallas táctiles son populares en la industria pesada
y en otras situaciones, tales como exposiciones de museos
donde los teclados y los ratones no permiten una
interacción satisfactoria, intuitiva, rápida, o exacta del
usuario con el contenido de la exposición.
Figura Nº 051 - Computadora con Pantalla Táctil.
Fuente: Google Imágenes.
1.2.3.1.1. Tecnologías
Hay diferentes tecnologías de implementación de
las pantallas táctiles:
a. Resistiva
Es un tipo de pantallas táctiles muy usado. Una
pantalla táctil resistiva esta formada por varias
capas. Las más importantes son dos finas capas
de material conductor transparente, con una
cierta resistencia a la corriente eléctrica, y con
una separación entre las dos capas. Cuando se
toca la capa exterior se produce un contacto
entre las dos capas conductoras. Un sistema
electrónico detecta el contacto y midiendo la
resistencia puede calcular el punto de contacto.
Algunas pantallas pueden medir, aparte de las
coordenadas del contacto, la presión que se ha
ejercido sobre la misma.
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Figura Nº 052 - Capas de la Pantalla Táctil
Resistiva.
Fuente: Google Imágenes.
Hay varios tipos de pantallas resistivas según el
número de hilos conductores que usan, entre
cuatro y ocho. Todas se basan en el mismo
sistema. Veamos detenidamente el proceso.
Figura Nº 053 - Capas Resistivas
Fuente: Google Imágenes.
Cada capa conductora tratada con un material
conductor resistivo transparente, normalmente
óxido de indio y estaño (In2O3)9(SnO2), tiene
una barra conductora en dos lados opuestos
como en la figura. Una de las capas sirve para
medir la posición en el eje X y la otra en el eje
Y.
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Conectamos la entrada X+ a un convertidor
analógico-digital. Ponemos una tensión entre
los terminales Y+ Y- El convertidor analógico-
digital digitaliza la tensión analógica generada
al pulsar sobre la pantalla. Un microprocesador
medirá esta tensión y calculará la coordenada
"X" del punto de contacto.
Después conectamos al convertidor analógico-
digital el terminal Y+ y una tensión continua
entre los terminales X+ y X- y repetimos el
mismo proceso para calcular la coordenada "Y"
del punto de contacto.
En algunos tipos de pantalla se puede medir
además la coordenada Z o presión que se ha
ejercido sobre la pantalla táctil. Para esto hay
que conocer la resistencia de cada "plato". Para
este tipo de medidas más complejas se
necesitan más terminales para calibrar la
pantalla, ya que la resistencia de los "platos"
varía con la temperatura ambiente.
Las pantallas táctiles resistivas tienen la
ventaja de que pueden ser usadas con cualquier
objeto, un dedo, un lápiz, un dedo con guantes,
etc. Son económicas, fiables y versátiles. Por el
contrario al usar varias capas de material
transparente sobre la propia pantalla, se pierde
bastante luminosidad. Por otro lado el
tratamiento conductor de la pantalla táctil es
sensible a la luz ultravioleta, de tal forma que
con el tiempo se degrada y pierde flexibilidad y
transparencia.
Figura Nº 054 - Pantallas Táctiles Resistivas.
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Fuente: Google Imágenes.
b. De Onda Acústica Superficial
La tecnología de onda acústica superficial
(denotada a menudo por las siglas SAW, del
inglés Surface Acoustic Wave) transmite a
través de la superficie del cristal dos ondas
acústicas inaudibles para el hombre. Una de las
ondas se transmite horizontalmente y la otra
verticalmente. Cada onda se dispersa por la
superficie de la pantalla rebotando en unos
reflectores acústicos.
Las ondas acústicas no se transmiten de forma
continua, sino por trenes de impulsos. Dos
detectores reciben las ondas, uno por cada eje.
Se conoce el tiempo de propagación de cada
onda acústica en cada trayecto. Cuando el
usuario toca con su dedo en la superficie de la
pantalla, el dedo absorbe una parte de la
potencia acústica, atenuando la energía de la
onda. El circuito controlador mide el momento
en que recibe una onda atenuada y determina
las coordenadas del punto de contacto.
Figura Nº 055 - Pantalla SAW.
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Fuente: Google Imágenes.
Además de las coordenadas X e Y, la tecnología
SAW es capaz de detectar el eje Z, la
profundidad, o la presión aproximada que se ha
ejercido con el dedo, puesto que la atenuación
será mayor cuanta más presión se ejerza.
El funcionamiento de estas pantallas puede
verse afectado por elementos externos. La
presencia de contaminantes sobre la superficie
también puede interferir con el funcionamiento
de la pantalla táctil.
c. Capacitivas
Una pantalla táctil capacitiva esta cubierta con
un material, habitualmente óxido de indio y
estaño que conduce una corriente eléctrica
continua a través del sensor. El sensor por
tanto muestra un campo de electrones
controlado con precisión tanto en el eje vertical
como en el horizontal, es decir, adquiere
capacitancia. El cuerpo humano también se
puede considerar un dispositivo eléctrico en
cuyo interior hay electrones, por lo que
también dispone de capacitancia. Cuando el
campo de capacitancia normal del sensor (su
estado de referencia) es alterado por otro
campo de capacitancia, como puede ser el dedo
de una persona, los circuitos electrónicos
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situados en cada esquina de la pantalla miden
la “distorsión” resultante en la onda senoidal
característica del campo de referencia y envía
la información acerca de este evento al
controlador para su procesamiento matemático.
Los sensores capacitivos deben ser tocados con
un dispositivo conductivo en contacto directo
con la mano o con un dedo, al contrario que las
pantallas resistivas o de onda superficial en las
que se puede utilizar cualquier objeto. Las
pantallas táctiles capacitivas no se ven
afectadas por elementos externos y tienen una
alta claridad, pero su complejo procesado de la
señal hace que su coste sea elevado.
Figura Nº 056 - Función de la Pantalla
Capacitiva.
Fuente Google Imágenes.
Figura Nº 057 - Pantallas Táctiles Capacitivas.
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Fuente: Google Imágenes.
d. Infrarrojos
Las pantallas táctiles por infrarrojos consisten
en una matriz de sensores y emisores
infrarrojos horizontales y verticales. En cada
eje los receptores están en el lado opuesto a los
emisores de forma que al tocar con un objeto la
pantalla se interrumpe un haz infrarrojo
vertical y otro horizontal, permitiendo de esta
forma localizar la posición exacta en que se
realizó el contacto. Este tipo de pantallas son
muy resistentes por lo que son utilizadas en
muchas de las aplicaciones militares que exigen
una pantalla táctil.
Figura Nº 058 - Pantalla Táctil por Infrarrojos.
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Fuente: Google Imágenes.
e. Galga Extensiométrica
Cuando se utilizan galgas extensiométricas la
pantalla tiene una estructura elástica de forma
que se pueden utilizar galgas extensiométricas
para determinar la posición en que ha sido
tocada a partir de las deformaciones
producidas en la misma. Esta tecnología
también puede medir el eje Z o la presión
ejercida sobre la pantalla. Se usan
habitualmente en sistemas que se encuentran
expuestos al público como máquinas de venta
de entradas, debido sobre todo a su resistencia
al vandalismo.
f. Imagen Óptica
Es un desarrollo relativamente moderno en la
tecnología de pantallas táctiles, dos o más
sensores son situados alrededor de la pantalla,
habitualmente en las esquinas. Emisores de
infrarrojos son situados en el campo de vista de
la cámara en los otros lados de la pantalla. Un
toque en la pantalla muestra una sombra de
forma que cada par de cámaras puede
triangularizarla para localizar el punto de
contacto. Esta tecnología está ganando
popularidad debido a su escalabilidad,
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versatilidad y asequibilidad, especialmente
para pantallas de gran tamaño.
g. Tecnología de Señal Dispersiva
Introducida en el año 2002, este sistema utiliza
sensores para detectar la energía mecánica
producida en el cristal debido a un toque. Unos
algoritmos complejos se encargan de
interpretar esta información para obtener el
punto exacto del contacto. Esta tecnología es
muy resistente al polvo y otros elementos
externos, incluidos arañazos. Como no hay
necesidad de elementos adicionales en la
pantalla también proporciona unos excelentes
niveles de claridad. Por otro lado, como el
contacto es detectado a través de vibraciones
mecánicas, cualquier objeto puede ser utilizado
para detectar estos eventos, incluyendo el dedo
o uñas. Un efecto lateral negativo de esta
tecnología es que tras el contacto inicial el
sistema no es capaz de detectar un dedo u
objeto que se encuentre parado tocando la
pantalla.
h. Reconocimiento de Pulso Acústico
Introducida en el año 2006, estos sistemas
utilizan cuatro transductores piezoeléctricos
situados en cada lado de la pantalla para
convertir la energía mecánica del contacto en
una señal electrónica. Esta señal es
posteriormente convertida en una onda de
sonido, la cual es comparada con el perfil de
sonido preexistente para cada posición en la
pantalla. Este sistema tiene la ventaja de que
no necesita ninguna malla de cables sobre la
pantalla y que la pantalla táctil es de hecho de
cristal, proporcionando la óptica y la
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durabilidad del cristal con el que está
fabricada. También presenta las ventajas de
funcionar con arañazos y polvo sobre la
pantalla, de tener unos altos niveles de
precisión y de que no necesita ningún objeto
especial para su utilización.
1.2.3.1.2. Especificaciones HID
Las pantallas táctiles se encuentran definidas
dentro de la especificación de dispositivos HID
para puerto USB como digitalizadores, junto con
dispositivos como touchpads y tabletas
digitalizadoras entre otros. Las pantallas táctiles se
identifican con el usage ID 04.
La especificación incluye los campos utilizados
para el manejo de este tipo de dispositivos.
Algunos de los más interesantes para el manejo de
las pantallas táctiles son:
Tip Pressure: Que representa la fuerza por un
transductor, habitualmente un estilo o también
un dedo.
Barrel Pressure: Fuerza que ejerce el usuario
en el sensor del transductor, como por ejemplo
un botón sensible a la presión en el puntero de
manejo.
In Range: Que indica que el transductor se
encuentra en el área donde la digitalización es
posible. Se representa por un bit.
Touch: Indica si un dedo está tocando la
pantalla. El sistema suele interpretarlo como un
clic de botón primario
Untouch: Indica que el dedo ha perdido
contacto con la superficie de la pantalla. Se
interpreta como la acción de soltar el botón
primario.
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Tap: Indica que se ha realizado un toque con el
dedo en la pantalla, levantándolo rápidamente
sin prolongar el contacto. Se interpreta como
un evento provocado por un botón.
1.2.3.1.3. Sistemas Operativos y Software
Existe una gran variedad de software dirigido al
manejo de máquinas con pantallas táctiles y que
puede ejecutarse en los principales sistemas
operativos como son Linux, MacOS y Windows. En
estos dos últimos casos existen versiones
especiales adaptadas para su uso en dispositivos
Tablet PC, ModBook en el caso de Apple y
Windows XP Tablet PC Edition en el caso de
Microsoft, existiendo así mismo software especifico
para estas versiones.
En otro tipo de dispositivos como las PDAs o
teléfonos con pantalla táctil también existen
sistemas operativos como PalmOS, Windows
Mobile o Symbian.
Respecto al software específico para pantallas
táctiles, al igual que en el caso de otros
dispositivos similares como las tabletas
digitalizadoras, destacan los programas de
reconocimiento de escritura manual como Inkwell
en Macintosh. En el caso de Windows XP Tablet PC
Edition el propio sistema operativo incluye
reconocimiento de escritura. También son
habituales los programas de dibujo, como por
ejemplo Corel Painter, que pueden incluso
reconocer la fuerza con la que se está pulsando
sobre la pantalla o la inclinación del objeto con el
que se está tocando.
Figura Nº 059 - Computador con Pantalla Táctil y Aplicativos.
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Fuente: Google Imágenes.
1.2.3.1.4. Desarrollo y Utilización
La gran mayoría de las tecnologías de pantalla
táctil más significativas fueron patentadas durante
las décadas de los 1970 y 1980 y actualmente han
expirado. Este hecho ha permitido que desde
entonces los diseños de productos y componentes
que utilizan dichas tecnologías no estén sujetos a
royalties, lo que ha permitido que los dispositivos
táctiles se hayan extendido más fácilmente.
Con la creciente aceptación de multitud de
productos con una pantalla táctil integrada, el
coste marginal de esta tecnología ha sido
rutinariamente absorbido en los productos que las
incorporan haciendo que prácticamente
desaparezca. Como ocurre habitualmente con
cualquier tecnología, el hardware y el software
asociado a las pantallas táctiles ha alcanzado un
punto de madurez suficiente después de más de
tres décadas de desarrollo, lo que le ha permitido
que actualmente tengan grado muy alto de
fiabilidad. Como tal, las pantallas táctiles pueden
hallarse en la actualidad en aviones, automóviles,
consolas, sistemas de control de maquinaria y
dispositivos de mano de cualquier tipo. Las
pantallas táctiles son de manejo fácil y cómodo
estas pantallas son un avance mas de la tecnología
y posterior mente las pantallas holográficas serán
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las que posiblemente estén remplazando este tipo
de pantallas.
Figura Nº 060 - Pantalla Tactil Flexible.
Fuente: Google Imágenes.
1.2.3.1.5. Ergonomía
Respecto a la ergonomía, un problema que se
presenta a menudo en las pantallas táctiles es que
los dedos se cansan cuando el usuario utiliza el
dispositivo durante un tiempo prolongado, sobre
todo cuando es necesaria una presión significativa
sobre la pantalla y además esta no es flexible. Se
puede aliviar este problema con el uso de un
lapicero u otro dispositivo similar, aunque en
algunas situaciones la introducción de estos
elementos puede resultar problemática (por
ejemplo en quioscos públicos).
1.2.3.2. Impresora Multifunción o Impresora Multifuncional
También conocido como "impresora multifunción", es un
periférico que se conecta a la computadora y que posee las
siguientes funciones dentro de un único bloque físico:
Impresora.
Escáner.
Fotocopiadora, ampliando o reduciendo el original.
Fax (opcionalmente).
Lector de tarjetas para la impresión directa de
fotografías de cámaras digitales.
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Disco duro (las unidades más grandes utilizadas en
oficinas) para almacenar documentos e imágenes.
En ocasiones, aunque el fax no esté incorporado, la
impresora multifunción es capaz de controlarlo si se le
conecta a un puerto USB.
Un dispositivo multifunción (MFP del inglés, Multi
Function Printer/Product/Peripheral) puede operar bien
como un periférico de un ordenador o bien de un modo
autónomo, sin necesidad de que la computadora esté
encendida. Así, las funciones de fotocopiadora y fax-
módem son autónomas, mientras el escaneado no se puede
llevar a cabo sin la conexión a la computadora.
Figura Nº 061 - Multifuncionales Laser.
Fuente: Google Imágenes.
Estos dispositivos fueron introducidos en el mercado por
Okidata a finales de la década de 1980. Algunos modelos
(ya en los 90) se ganaron una mala reputación por su
escasa compatibilidad y robustez, aunque se ha mejorado
mucho desde entonces. Actualmente, algunos MFPs
cuestan menos que una impresora de tinta de buena
calidad y un escáner. Sin embargo, no ofrecen la misma
calidad de impresión y flexibilidad, y suponen un mayor
coste en reparaciones, pues un fallo en cualquiera de los
sub-sistemas individuales supone el reemplazo de toda la
unidad. Su mayor ventaja (y lo que las hace realmente
populares) es el ahorro de espacio que ofrecen frente a los
componentes equivalentes por separado.
Algunos fabricantes de este tipo de dispositivos
multifunción son Canon, Dell, Epson, Hewlett-Packard,
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Kyocera, Lexmark, Okidata, Olivetti, Ricoh, Sharp, Toshiba
y Xerox.
Figura Nº 062 - Multifuncional a Inyección de Tinta.
Fuente: Google Imágenes.
1.2.3.2.1. Software de Gestión de Documentos
Los dispositivos multifunción utilizados en grandes
oficinas o empresas se encuentran habitualmente
conectados a la red, como cualquier ordenador
personal. De este modo todo el personal puede
tener acceso a él, aprovechando al máximo sus
funcionalidades. Los MFPs están siendo cada vez
más importante para las compañías, y es necesario
obtener el máximo partido de sus posibilidades.
Para ello, es necesario disponer del software
apropiado. El software disponible para los
dispositivos multifunción se puede agrupar en
cinco grandes grupos:
Administración: Toda la administración del
equipo se puede manejar dentro del propio
dispositivo. El host MFP puede incluir cálculo
de costes, rutinas para contar el número de
impresiones en color y en blanco y negro.
Artes gráficas: Aquí se incluyen básicamente
aplicaciones que nos permiten elegir distintos
formatos y efectos para la impresión.
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Gestión de documentos: Este tipo de software
gestiona almacenamientos y cargas de
documentos de cualquier punto de la red, los
escaneos de copias físicas a documentos
electrónicos en el sistema, la transformación de
texto a pdf. Los MFPs de mejor calidad pueden
ser integrados dentro de un sistema de gestión
de documentos, de modo que el
almacenamiento, la distribución y la impresión
de grandes volúmenes de documentos puede
ser gestionada electrónicamente, a través de los
dispositivos multifunción utilizando software de
reconocimiento óptico de caracteres y otros
como los ya mencionados.
Funciones Extras para la Impresión: Con un
MFP y el software adecuado, se pueden mandar
vía email los elementos que estemos
escaneando, sin necesidad de pasar por una
computadora.
Software ad – hoc: Es el software que se
construye para una empresa (o un campo)
particular, y que se ajustará a las necesidades
específicas que se encuentren en cada caso.
1.2.3.3. Pizarra Digital Interactiva
Una pizarra digital (PD, digital whiteboard, pizarra
electrónica) es un sistema tecnológico integrado.
La Pizarra Interactiva, también denominada Pizarra Digital
Interactiva (PDi) consiste en un ordenador multimedia
conectado a Internet, conectado a su vez a un video-
proyector (cañón de proyección), que se encarga de
proyectar la imagen de la pantalla sobre una superficie,
desde la que se puede controlar el ordenador, hacer
anotaciones manuscritas sobre cualquier imagen
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proyectada, así como guardarlas, imprimirlas, enviarlas
por correo electrónico y exportarlas a diversos formatos.
Pizarra digital = ordenador + video proyector.
Figura Nº 063 - Esquema de una Pizarra Digital
Interactiva.
Fuente: Google Imágenes.
1.2.3.3.1. Tipos de Pizarra Interactiva:
a. PDi (Pizarra Digital Interactiva de gran
formato):
Se refiere al caso en el que el profesor o el
presentador realiza las anotaciones desde y
sobre la superficie de proyección
b. PDiP (Pizarra Digital Interactiva Portátil):
En este caso se trata de hacer lo mismo pero
desde cualquier lugar del aula o de la sala. La
superficie de proyección puede ser una pantalla
estándar o la pared y el periférico desde el que
se maneja el ordenador y desde el que se hacen
las anotaciones manuscritas es similar a una
tableta gráfica con lápiz electrónico.
c. Tablet Monitor:
En este caso el periférico desde el que se
realiza el control del ordenador y las
anotaciones manuscritas es un monitor especial
(combinación de monitor y tableta).
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1.2.3.3.2. Funcionalidad:
Su funcionalidad consiste en proyectar, sobre una
pantalla situada en un lugar relevante del aula,
cualquier tipo de información procedente del
ordenador, de Internet o de cualquier otro
dispositivo analógico o digital conectado al
sistema: antena de televisión, video proyector,
cámara de vídeo, etc.
En las aulas que disponen de pizarra digital,
profesores y alumnos pueden visualizar y comentar
en grupo toda la información disponible en
Internet o cualquier otra que tengan a su alcance:
documentos y fotografías digitalizadas (apuntes,
trabajos de clase...), CD educativos, presentaciones
multimedia, vídeos, documentos en papel (que
pueden capturar con una simple webcam), etc.
Esta disponibilidad de todo tipo de información en
el aula y la posibilidad de su visualización conjunta
facilita el desarrollo de trabajos cooperativos por
parte de grupos de estudiantes y su posterior
presentación pública a toda la clase.
A menudo se integran otros elementos que
aumentan su funcionalidad, por ejemplo:
Una pequeña webcam, que permitirá realizar
eventuales videoconferencias y también
proyectar directamente o digitalizar fotografías,
objetos o pequeñas secuencias (puede sustituir
al retroproyector y al opascopio).
Una impresora de inyección de tinta en color.
Un escáner de sobremesa.
Un sistema de amplificación de sonido, con
altavoces de potencia.
Una conexión del ordenador a una antena de
televisión convencional, cable o satélite.
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Un magnetoscopio sencillo, que permitirá la
utilización didáctica de vídeos y grabaciones de
programas de televisión.
1.2.3.3.3. Ventajas:
La PDi tiene la ventaja que se escribe directamente
sobre la propia pizarra, de la misma forma que se
hace sobre cualquier pizarra convencional, lo que
la hace especialmente sencilla de utilizar por un
profesor desde el primer minuto.
La PDiP tiene la ventaja de que se puede trasladar
a cualquier lugar, con lo que, sin necesidad de
video - proyector, un profesor puede preparar los
ejercicios interactivos en su despacho o en su casa
y luego utilizarlos en clase, así como realizar clases
a distancia, en tiempo real, a través de Internet,
sin necesidad de vídeo-proyector. Otra ventaja es
para personas con dificultades motrices, dado que
pueden controlar cualquier aplicación de
ordenador y hacer las anotaciones desde su propio
asiento.
Con el Tablet Monitor es muy sencillo hacer
presentaciones en una Sala de Actos, en la que la
pantalla de proyección puede ser gigante, porque
las anotaciones se hacen a escala 1:1 en el Tablet
Monitor y la audiencia las verá a gran tamaño en la
gran pantalla. Otra ventaja es para personas con
dificultades visuales.
1.2.3.3.4. Tecnología:
Existen, básicamente, tres tecnologías:
Electromagnética, Táctil y Ultrasónica.
a. La Electromagnética
Es una evolución del digitalizador, utilizado
desde hace muchos años para digitalizar planos
en ayuntamientos, ingenierías, estudios de
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arquitectura o diseño textil, donde se necesita
una gran resolución y precisión. Esta
tecnología es la que ofrece una mayor
resolución - hasta 1.000 lpp de salida- lo que
permite, no solamente realizar anotaciones,
sino también que las impresiones sean de la
máxima calidad. Se utilizan lápices
electrónicos, que pueden incorporar todas las
funciones de un ratón. Son además muy
robustas y, por lo tanto, especialmente aptas
para ser utilizadas en las aulas de los colegios
de infantil, primaria, secundaria y universidad,
sin tener que mantener un cuidado especial.
b. La Tecnología Táctil
Ha sido la primera tecnología utilizada como
pizarra interactiva y aporta como ventaja
sorprendente el que se puede escribir con el
dedo.
c. La Tecnología Ultrasónica
Es, en realidad, una mezcla de tecnología
ultrasónica e infrarroja. Lo cierto es que,
aunque su resolución es superior a la táctil, no
supera los 100 ó 125 lpp, que es casi 10 veces
inferior a la electromagnética, por lo que las
impresiones en papel son de baja calidad.
Aunque es más robusta que la táctil, presenta
la misma limitación a la hora de navegar por
Internet.
1.2.3.4. Auriculares con micrófono
Este periférico al igual que en una impresora
multifuncional, encontramos la integración de dos
periféricos como son los auriculares o audífonos y el
micrófono.
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Figura Nº 064 - Auriculares con Micrófono.
Fuente: Logitech.
1.2.4.Periféricos de Almacenamiento
Se encargan de guardar los datos de los que hace uso el
Microprocesador para que ésta pueda hacer uso de ellos una vez
que han sido eliminados de la memoria principal, ya que ésta se
borra cada vez que se apaga la computadora. La memoria RAM no
puede ser considerada un periférico de almacenamiento, ya que su
memoria es volátil y temporal. Pueden ser internos, como un disco
duro, o extraíbles, como un CD. Los más comunes son:
1.2.4.1. Disco Duro
Un disco duro o disco rígido (hard disk drive) es un
dispositivo de almacenamiento no volátil, que conserva la
información aun con la pérdida de energía, que emplea un
sistema de grabación magnética digital; es donde en la
mayoría de los casos se encuentra almacenado el sistema
operativo de la computadora. Tal y como sale de fábrica, el
disco duro no puede ser utilizado por un sistema operativo.
Antes se deben definir en él un formato de bajo nivel, una o
más particiones y luego hemos de darles un formato que
pueda ser entendido por nuestro sistema.
También existe otro tipo de discos denominados de estado
sólido que utilizan cierto tipo de memorias construidas con
semiconductores para almacenar la información. El uso de
esta clase de discos generalmente se limitaba a las
supercomputadoras, por su elevado precio, aunque hoy en
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día ya se puede encontrar en el mercado unidades mucho
más económicas de baja capacidad (hasta 128 GB) para el
uso en computadoras personales (sobre todo portátiles).
Así, el caché de pista es una memoria de estado sólido, tipo
memoria RAM, dentro de un disco duro de estado sólido.
Figura Nº 065 - Disco Duro.
Fuente: Google Imágenes.
1.2.4.1.1. Estructura
Dentro de un disco duro hay uno o varios platos
(entre 2 y 4 normalmente, aunque hay hasta de 6 ó
7 platos), que son discos (de aluminio o cristal)
concéntricos y que giran todos a la vez. El cabezal
(dispositivo de lectura y escritura) es un conjunto
de brazos alineados verticalmente que se mueven
hacia dentro o fuera según convenga, todos a la
vez. En la punta de dichos brazos están las cabezas
de lectura/escritura, que gracias al movimiento del
cabezal pueden leer tanto zonas interiores como
exteriores del disco.
Cada plato tiene dos caras, y es necesaria una
cabeza de lectura/escritura para cada cara (no es
una cabeza por plato, sino una por cara). Si se mira
el esquema Cilindro-Cabeza-Sector (más abajo), a
primera vista se ven 4 brazos, uno para cada plato.
En realidad, cada uno de los brazos es doble, y
contiene 2 cabezas: una para leer la cara superior
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del plato, y otra para leer la cara inferior. Por
tanto, hay 8 cabezas para leer 4 platos. Las
cabezas de lectura/escritura nunca tocan el disco,
sino que pasan muy cerca (hasta a 3 nanómetros) ó
3 millonésimas de milímetro. Si alguna llega a
tocarlo, causaría muchos daños en el disco,
rayándolo gravemente, debido a lo rápido que
giran los platos (uno de 7.200 revoluciones por
minuto se mueve a 129 km/h en el borde de un
disco de 3,5 in.
1.2.4.1.2. Direccionamiento
Hay varios conceptos para referirse a zonas del
disco:
Plato: Cada uno de los discos que hay dentro
del disco duro.
Cara: Cada uno de los dos lados de un plato
Cabeza: Número de cabezales;
Pista: Una circunferencia dentro de una cara;
la pista 0 está en el borde exterior.
Cilindro: Conjunto de varias pistas; son todas
las circunferencias que están alineadas
verticalmente (una de cada cara).
Sector: Cada una de las divisiones de una pista.
El tamaño del sector no es fijo, siendo el
estándar actual 512 bytes. Antiguamente el
número de sectores por pista era fijo, lo cual
desaprovechaba el espacio significativamente,
ya que en las pistas exteriores pueden
almacenarse más sectores que en las interiores.
Así, apareció la tecnología ZBR (grabación de
bits por zonas) que aumenta el número de
sectores en las pistas exteriores, y usa más
eficientemente el disco duro.
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Figura Nº 066 - Disco Duro visto por Dentro.
Fuente: Google Imágenes.
El primer sistema de direccionamiento que se usó
fue el CHS (cilindro-cabeza-sector), ya que con
estos tres valores se puede situar un dato
cualquiera del disco. Más adelante se creó otro
sistema más sencillo: LBA (direccionamiento lógico
de bloques), que consiste en dividir el disco entero
en sectores y asignar a cada uno un único número.
Este es el que actualmente se usa.
1.2.4.1.3. Tipos de Conexión
a. IDE:
Integrated Device Electronics ("Dispositivo con
electrónica integrada") o ATA (Advanced
Technology Attachment), controla los
dispositivos de almacenamiento masivo de
datos, como los discos duros y ATAPI
(Advanced Technology Attachment Packet
Interface) Hasta hace poco, el estándar
principal por su versatilidad y relación
calidad/precio.
b. SCSI:
Son discos duros de gran capacidad de
almacenamiento. Se presentan bajo tres
especificaciones: SCSI Estándar (Standard
SCSI), SCSI Rápido (Fast SCSI) y SCSI Ancho-
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Rápido (Fast-Wide SCSI). Su tiempo medio de
acceso puede llegar a 7 mseg y su velocidad de
transmisión secuencial de información puede
alcanzar teóricamente los 5 Mbps en los discos
SCSI Estándares, los 10 Mbps en los discos
SCSI Rápidos y los 20 Mbps en los discos SCSI
Anchos-Rápidos (SCSI-2).
Un controlador SCSI puede manejar hasta 7
discos duros SCSI (o 7 periféricos SCSI) con
conexión tipo margarita (daisy-chain). A
diferencia de los discos IDE, pueden trabajar
asincrónicamente con relación al
microprocesador, lo que los vuelve más
rápidos.
c. SATA (Serial ATA):
Nuevo estándar de conexión que utiliza un bus
serie para la transmisión de datos.
Notablemente más rápido y eficiente que IDE.
En la actualidad hay dos versiones, SATA 1 de
hasta 1,5 Gigabits por segundo (150 MB/s) y
SATA 2 de hasta 3,0 Gb/s (300 MB/s) de
velocidad de transferencia.
1.2.4.1.4. Factor de Forma
El más temprano "factor de forma" de los discos
duros, heredó sus dimensiones de las disqueteras.
Pueden ser montados en los mismos chasis y así los
discos duros con factor de forma, pasaron a
llamarse coloquialmente tipos FDD "floppy-disk
drives" (en inglés).
La compatibilidad del "factor de forma" continua
siendo de 3½ pulgadas (8,89 cm) incluso después
de haber sacado otros tipos de disquetes con unas
dimensiones más pequeñas.
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a. 8 Pulgadas:
241,3×117,5×362 mm (9,5×4,624×14,25
pulgadas).
En 1979, Shugart Associates sacó el primer
factor de forma compatible con los disco duros,
SA1000, teniendo las mismas dimensiones y
siendo compatible con el interfaz de 8 pulgadas
de las disqueteras. Había dos versiones
disponibles, la de la misma altura y la de la
mitad (58,7mm).
b. 5.25 Pulgadas:
146,1×41,4×203 mm (5,75×1,63×8 pulgadas).
Este factor de forma es el primero usado por
los discos duros de Seagate en 1980 con el
mismo tamaño y altura máxima de los FDD de
5¼ pulgadas, por ejemplo: 82,5 mm máximo.
Éste es dos veces tan alto como el factor de 8
pulgadas, que comúnmente se usa hoy; por
ejemplo: 41,4 mm (1,64 pulgadas). La mayoría
de los modelos de unidades ópticas (DVD/CD)
de 120 mm usan el tamaño del factor de forma
de media altura de 5¼, pero también para
discos duros. El modelo Quantum Bigfoot es el
último que se usó a finales de los 90'.
c. 3.5 Pulgadas:
101,6×25,4×146 mm (4×1×5.75 pulgadas).
Este factor de forma es el primero usado por
los discos duros de Rodine que tienen el mismo
tamaño que las disqueteras de 3½, 41,4 mm de
altura. Hoy ha sido en gran parte remplazado
por la línea "slim" de 25,4mm (1 pulgada), o
"low-profile" que es usado en la mayoría de los
discos duros.
160
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d. 2.5 Pulgadas:
69,85×9,5-15×100 mm (2,75×0,374-
0,59×3,945 pulgadas).
Este factor de forma se introdujo por
PrairieTek en 1988 y no se corresponde con el
tamaño de las lectoras de disquete. Este es
frecuentemente usado por los discos duros de
los equipos móviles (portátiles, reproductores
de música, etc...) y en 2008 fue reemplazado
por unidades de 3,5 pulgadas de la clase
multiplataforma. Hoy en día la dominante de
este factor de forma son las unidades para
portátiles de 9,5 mm, pero las unidades de
mayor capacidad tienen una altura de 12,5 mm.
e. 1.8 Pulgadas:
54×8×71 mm.
Este factor de forma se introdujo por Integral
Peripherals en 1993 y se involucró con ATA-7
LIF con las dimensiones indicadas y su uso se
incrementa en reproductores de audio digital y
su subnotebook. La variante original posee de
2GB a 5GB y cabe en una ranura de expansión
de tarjeta de ordenador personal. Son usados
normalmente en iPods y discos duros basados
en MP3.
f. 1 Pulgadas:
42,8×5×36,4 mm.
Este factor de forma se introdujo en 1999 por
IBM y Microdrive, apto para los slots tipo 2 de
compact flash, Samsung llama al mismo factor
como 1,3 pulgadas.
g. 0.85 Pulgadas:
24×5×32 mm.
161
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Toshiba anunció este factor de forma el 8 de
enero de 2004 para usarse en móviles y
aplicaciones similares, incluyendo SD/MMC slot
compatible con disco duro optimizado para
vídeo y almacenamiento para micromóviles de
4G. Toshiba actualmente vende versiones de
4GB (MK4001MTD) y 8GB (MK8003MTD) y
tienen el Record Guinness del disco duro más
pequeño.
Los principales fabricantes suspendienron la
investigación de nuevos productos para 1 pulgada
(1,3 pulgadas) y 0,85 pulgadas en 2007, debido a la
caída de precios de las memorias flash, aunque
Samsung introdujo en el 2008 con el SpidPoint A1
otra unidad de 1,3 pulgadas.
En el 2008, dominaban los discos duros de 3,5" y
2,5".
El nombre de "pulgada" para los factores de forma
normalmente no identifica ningún producto actual
(son especificadas en milímetros para los factores
de forma más recientes), pero estos indican el
tamaño relativo del disco, para interés de la
continuidad histórica.
1.2.4.2. Disco Flexible
Un disquete o disco flexible (floppy disk o diskette) es un
medio o soporte de almacenamiento de datos formado por
una pieza circular de material magnético, fina y flexible
(de ahí su denominación) encerrada en una cubierta de
plástico cuadrada o rectangular.
Los disquetes se leen y se escriben mediante un dispositivo
llamado disquetera ( FDD, Floppy Disk Drive). En algunos
casos es un disco menor que el CD (en tamaño físico pero
no en capacidad de almacenamiento de datos). La
disquetera es el dispositivo o unidad lectora/grabadora de
162
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disquetes, y ayuda a introducirlo para guardar la
información.
Este tipo de dispositivo de almacenamiento es vulnerable a
la suciedad y los campos magnéticos externos, por lo que,
en muchos casos, deja de funcionar.
Figura Nº 067 - Diskettes.
Fuente: Google Imágenes.
1.2.4.2.1. Historia
En 1967, IBM encomendó a su centro de desarrollo
de almacenamiento de San José (California) una
nueva tarea: desarrollar un sistema sencillo y
barato para cargar micro código en los System/370
de sus ordenadores centrales. El primero fue el
disco de 8 pulgadas
Los disquetes (cuyo nombre fue escogido para ser
similar a la palabra "casete"), gozaron de una gran
popularidad en las décadas de los ochenta y los
noventa, usándose en ordenadores domésticos y
personales tales como Apple II, Macintosh, MSX
2/2+/Turbo R, Amstrad PCW, ZX Spectrum +3,
Commodore 64 e IBM PC para distribuir software,
almacenar información de forma rápida y eficaz,
transferir datos entre ordenadores y crear
pequeñas copias de seguridad, entre otros usos.
Muchos almacenaban de forma permanente el
núcleo de sus sistemas operativos en memorias
163
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ROM, pero guardaban sus sistemas operativos en
un disquete, como ocurría con CP/M o,
posteriormente, con DOS.
También fue usado en la industria de los
videojuegos, cuando Nintendo hizo un formato
propio de disquete, parecido al actual de 3 1/2,
para usar con un periférico diseñado para la
consola Famicom llamado Famicom Disk Drive. No
obstante, sólo se lanzo en Japón. También se
vendían disquetes en blanco, para grabar juegos en
la calle, mediante máquinas automáticas instaladas
en algunos lugares de Japón.
Con la llegada de la década de los noventa, el
aumento del tamaño del software hizo que muchos
programas se distribuyeran en conjuntos de
disquetes. Hacia mediados de los noventa, la
distribución del software fue migrando
gradualmente hacia el CD-ROM, y se introdujeron
formatos de copias de seguridad de mayor
densidad, como los discos Zip de Iomega.
Asimismo, en grandes, medianas e incluso
pequeñas empresas, las copias de seguridad
empezaron a efectuarse de manera sistemática en
cintas magnéticas de alta capacidad y muy bajo
coste, como cintas de audio digitales (DAT) o
streamers. Con la llegada del acceso total a la
Internet, de las redes Ethernet baratas y de las
memorias flash ó USB de bajo coste, los disquetes
han dejado ser necesarios para la transferencia
rápida de datos.
La aparición y comercialización en gran escala de
unidades grabadoras de discos ópticos y
compactos, y de unidades de CD grabable y
regrabable (CD-R/CD-RW), el abaratamiento
exponencial y progresivo de sus costes de
164
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producción y precios de venta al consumidor, y su
introducción paulatina y posterior generalización
en la mayoría de ordenadores personales y de
hogares, así como la innovación de nuevos
formatos y estándares (CD de 80 minutos, de alta
densidad, DVD, DVD de doble cara o doble capa,
HD DVD, Blu-Ray, etc.) que poco a poco van
multiplicando la capacidad y velocidad de
almacenamiento, han permitido la sustitución
paulatina de los engorrosos sistemas de cinta
magnética por accesibles y rápidos sistemas de
disco óptico como soporte principal y generalizado
de copias de seguridad. Un intento a finales de los
noventa (sin éxito en el mercado), de continuar con
los disquetes fue el SuperDisk (LS-120), con una
capacidad de 120 MB (en realidad 120.375 MiB ),
siendo el lector compatible con los disquetes
estándar de 3½ pulgadas.
La clave de este desplazamiento progresivo está en
el mayor coste por bit de la superficie magnética
frente a la superficie de un medio óptico, su mayor
fragilidad (necesitan ser protegidos del contacto
con el exterior, del polvo, la luz, cambios de
humedad y temperatura, electricidad estática,
mediante sobres protectores o cierres herméticos
al vacío), así como a la mayor complejidad y coste
de producción del mecanismo lector/grabador de
una unidad de disco magnético, tanto si es fijo
como flexible, frente a la simplicidad y
rudimentariedad del sistema lineal y de una sola
cabeza, por láser y revolución constante, de la
unidad lectora y grabadora de un medio óptico.
Sin embargo, muchos fabricantes se niegan a
suprimir la disquetera de sus equipos personales
por razones de compatibilidad y porque los
departamentos de la tecnología de la información
165
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de muchas empresas aprecian un mecanismo de
transferencia de archivos integrado que siempre
funcionará correctamente sin requerir de ningún
tipo de controlador ó driver . Apple Computer fue
el primer fabricante que eliminó la disquetera en
uno de sus ordenadores con el modelo iMac en
1998, y Dell hizo que la disquetera fuera opcional
en algunos de sus modelos en 2003. Asimismo,
muchos equipos, en la actualidad, tienden a
proveerse, por omisión, sin una unidad de disco
flexible instalada, aunque esta puede incluirse
como opcional en todo momento, al seguir
habiendo soporte en las actuales placas base ATX y
en su correspondiente BIOS. Sin embargo, hasta la
fecha, estos movimientos todavía no han marcado
el fin de los disquetes como medio popular de
almacenamiento e intercambio de datos.
1.2.4.2.2. Formatos
Refiriéndonos exclusivamente al ámbito del PC, las
unidades de disquete sólo han existido en dos
formatos físicos considerados estándar, el de 5¼" y
el de 3½". En formato de 5¼", el IBM PC original
sólo contaba con unidades de 160 KB, esto era
debido a que dichas unidades sólo aprovechaban
una cara de los disquetes.
Luego, con la incorporación del PC XT vinieron las
unidades de doble cara con una capacidad de 360
KB (DD o doble densidad), y más tarde, con el AT,
la unidad de alta densidad (HD) y 1,2 MB. El
formato de 3½" IBM lo impuso en sus modelos
PS/2. Para la gama 8086 las de 720 KB (DD o doble
densidad) y en las posteriores las de 1,44 MB. (HD
o alta densidad) que son las que perduran. En este
mismo formato, también surgió un nuevo modelo
166
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de 2,88 MB. (EHD o extra alta densidad), pero no
consiguió popularizarse.
1.2.4.2.3. Tamaños
Los tamaños de los disquetes suelen denominarse
empleando el Sistema Anglosajón de Unidades,
incluso en los países en los que el Sistema
Internacional de Unidades es el estándar, sin tener
en cuenta que, en algunos casos, éstos están
definidos en el sistema métrico (por ejemplo, el
disquete de 3½ pulgadas mide en realidad 9 cm).
De forma general, las capacidades de los discos
formateados se establecen en términos de
kilobytes binarios (1 sector suele tener 512 bytes).
Sin embargo, los tamaños recientes de los discos
se suelen denominar en extrañas unidades
híbridas; es decir, un disco de "1,44 megabytes"
tiene en realidad 1.44×1000×1024 bytes, y no
1.44×1024×1024 bytes, ni 1.44×1000×1000.
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Cuadro Nº 01 - Formatos de los Discos Flexibles.
Formato del disquete
Año de introducción
Capacidad de almacenamiento
(KB)
Capacidadcomercializad
a¹
8-pulgadas (solo lectura)
1969 80 ←
8-pulgadas 1972 183,1 150 kB
8-pulgadas 1973 256 256 kB
8-pulgadas DD 1976 500 0,5 MB
5¼-pulgadas (35 pistas)
1976 89,6 110 kB
8-pulgadas de dos caras
1977 1200 1,2 MB
5¼-pulgadas DD 1978 360 360 kB
3½-pulgadasHP de una cara
1982 280 264 kB
3-pulgadas 1982 360 ←
3½-pulgadas (puesta a la venta DD)
1984 720 720 kB
5¼-pulgadas QD 1984 1200 1,2 MB
3-pulgadas DD 1984 720 ←
3-pulgadasMitsumi Quick Disk
1985 128 a 256 ←
2-pulgadas 1985 720 ←
5¼-pulgadas Perpendicular
1986 100 MiB ←
3½-pulgadas HD 1987 1440 1,44 MB
3½-pulgadas ED 1990 2880 2,88 MB
3½-pulgadas LS-120
1996 120,375 MiB 120 MB
3½-pulgadas LS-240
1997 240,75 MiB 240 MB
3½-pulgadas HiFD 1998/99 150/200 MiB 150/200 MB
Acrónimos: DD = Doble Densidad; QD = Cuadruple Densidad; HD = Alta densidad ED = Densidad Extendida; LS = Servo Laser; HiFD = Disquete de
alta capacidad
Fechas y capacidades marcadas con ← son de origen desconocido y necesitan fuentes; otras capacidades listadas referidas a:
Para 8-pulgadas: Formato estandard de IBM usado en el ordenador central System/370 y sistemas más nuevos
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Para 5¼- y 3½-pulgadas: Formato estandard de PC, capacidades cuadriplicadas, son el tamaño total de todos los sectores del disquete e incluyen espacio para el sector boot del sistema de archivos
Otros formatos podrían conseguir más o menos capacidad de los mismos lectores y discos.
Secuencia histórica de los formatos de disquetes, incluyendo el último formato popular adoptado — el disquete HD de "1.44 MB" 3½-pulgadas,
introducido en 1987.
1.2.4.2.4. Actualidad
Esta unidad está quedando obsoleta y son muchos
los computadores que no la incorporan, por la
aparición de nuevos dispositivos de
almacenamiento más manejables, que además
disponen de mucha más memoria física, como por
ejemplo las memorias USB. Una memoria USB de 1
GB de memoria equivale a 900 disquetes
aproximadamente.
1.2.4.3. Lector y/o Grabadora de CD
Un lector de CD es un dispositivo electrónico que permite
la lectura de estos mediante el empleo de un haz de un
rayo láser y la posterior transformación de estos en
impulsos eléctricos que la computadora interpreta;
escritos por grabadoras de CD (a menudo llamadas
"quemadoras") -dispositivo similar al lector de CD, con la
diferencia que hace lo contrario al lectur, es decir,
transformar impulsos eléctricos en un haz de luz láser que
almacenan en el CD datos binarios en forma de pozos y
llanos-. Los lectores CD – ahora casi universalmente
usados en los ordenadores – puede ser conectado al
ordenador por la interfaz IDE (ATA), por una interfaz SCSI
o una interfaz propietaria, como la interfaz de Panasonic.
La mayoría de los lectores de CD pueden también leer CD
de audio (CDA) y CD de vídeo (VCD) con el software
apropiado.
Los pozos tienen una anchura de 0,6 micras, mientras que
su profundidad (respecto a los llanos) se reduce a 0,12
169
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micras. La longitud de pozos y llanos está entre las 0,9 y
las 3,3 micras. Entre una revolución de la espiral y las
adyacentes hay una distancia aproximada de 1,6 micras (lo
que hace cerca de 20 caquitas por centímetro).
Es creencia muy común el pensar que un pozo corresponde
a un valor binario y un llano al otro valor. Sin embargo,
esto no es así, sino que los valores binarios son detectados
por las transiciones de pozo a llano, y viceversa: una
transición determina un 1 binario, mientras que la longitud
de un pozo o un llano indica el número consecutivo de 0
binarios.
La unidad de CD-ROM permite utilizar discos ópticos de
una mayor capacidad que los disquetes de 3,5 pulgadas
hasta 700 MB. Ésta es su principal ventaja, pues los CD-
ROM se han convertido en el estándar para distribuir
sistemas operativos, aplicaciones, etc.
El uso de estas unidades está muy extendido, ya que
también permiten leer los discos compactos de audio.
Para introducir un disco, en la mayoría de las unidades hay
que pulsar un botón para que salga una especie de bandeja
donde se deposita el CD-ROM. Pulsando nuevamente el
botón, la bandeja se introduce.
En estas unidades, además, existe una toma para
auriculares, y también pueder estar presentes los controles
de navegación y de volumen típicos de los equipos de
audio para saltar de una pista a otra, por ejemplo.
Una característica básica de las unidades de CD-ROM es la
velocidad de lectura que normalmente se expresa como un
número seguido de una «x» (40x, 52x,..). Este número
indica la velocidad de lectura en múltiplos de 128 kB/s.
Así, una unidad de 52x lee información de 128 kB/s × 52 =
6,656 kB/s, es decir, a 6,5 MB/s.
Figura Nº 068 - Lector de CDs.
170
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Fuente: Google Imágenes.
Cuadro Nº 02 - Capacidades de los CDs.
Capacidades de los discos compactos
Tipo Sectores
Capacidad máxima de datos
Capacidad máxima de audio
Tiempo
(MB) (MiB) (MB) (MiB) (min)
8 cm 94,500 193.536 ≈ 184.6 222.264 ≈ 212.0 21
8 cm DL
283,500
580.608 ≈ 553.7 666.792 ≈ 635.9 63
650 MB
333,000
681.984 ≈ 650.3 783.216 ≈ 746.9 74
700 MB
360,000
737.280 ≈ 703.1 846.720 ≈ 807.4 80
800 MB
405,000
829.440 ≈ 791.0 952.560 ≈ 908.4 90
445,500
912.384 ≈ 870.1 1,047.816 ≈ 999.3 99
1.2.4.3.1. Unidad de CD-RW (Regrabadora) o "Grabadora"
Las unidades de CD-ROM son sólo de lectura. Es
decir, pueden leer la información en un disco, pero
no pueden escribir datos en él.
Una regrabadora (CD-RW) puede grabar y
regrabar discos compactos. Las características
básicas de estas unidades son la velocidad de
lectura, de grabación y de regrabación. En discos
regrabables es normalmente menor que en los
discos grabables una sola vez. Las regrabadoras
que trabajan a 8X, 16X, 20X, 24X, etc., permiten
grabar los 650, 700 MB o más tamaño (hasta 900
MB) de un disco compacto en unos pocos minutos.
171
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Es habitual observar tres datos de velocidad, según
la expresión ax bx cx (a:velocidad de lectura; b:
velocidad de grabación; c: velocidad de
regrabación).
Un disco compacto reescribible (conocido
popularmente como CD-RW, "Compact Disc-Re
Writable") es un soporte digital óptico utilizado
para almacenar cualquier tipo de información. Este
tipo de CD sirve para tanto grabar como para
después borrar esa información. Fue desarrollado
conjuntamente en 1980 por las empresas Sony y
Philips, y comenzó a comercializarse en 1982. Hoy
en día tecnologías como el DVD pueden desplazar
o minimizar esta forma de almacenamiento,
aunque su uso sigue vigente.
En el disco CD-RW la capa que contiene la
información está formada por una aleación
cristalina de plata, indio, antimonio y telurio que
presenta una interesante cualidad: si se calienta
hasta cierta temperatura, cuando se enfría deviene
cristalino, pero si al calentarse se alcanza una
temperatura aún más elevada, cuando se enfría
queda con estructura amorfa. La superficie
cristalina permite que la luz se refleje bien en la
zona reflectante mientras que las zonas con
estructura amorfa absorben la luz. Por ello el CD-
RW utiliza tres tipos de luz:
Láser de Escritura: Se usa para escribir.
Calienta pequeñas zonas de la superficie para
que el material se torne amorfo.
Láser de Borrado: Se usa para borrar. Tiene
una intensidad menor que el de escritura con lo
que se consigue el estado cristalino.
Láser de Lectura: Se usa para leer. Tiene
menor intensidad que el de borrado. Se refleja
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en zonas cristalinas y se dispersa en las
amorfas.
1.2.4.4. Lector y/o Grabadora de DVD
Un DVD-ROM o "DVD-Memoria de Sólo Lectura" (del
inglés DVD-Read Only Memory), es un DVD que pertenece
al tipo de soportes WORM, es decir, al igual que un CD-
ROM ha sido grabado una única vez y puede ser leído o
reproducido muchas veces.
Es un disco con la capacidad de ser utilizado para leer o
reproducir datos o infomación (audio, imagenes, video,
texto, etc), es decir, puede contener diferentes tipos de
contenido como películas cinematográficas, videojuegos,
datos, música, etc.
Es un disco con capacidad de almacenar 4,7 GB según los
fabricantes en base decimal, y aproximadamente 4,377 GB
reales en base binaria o GB de datos en una cara del disco;
un aumento de más de 7 vecas con respecto a los CD-R y
CD-RW.
Las unidades de DVD-ROM son aparentemente iguales que
las de CD-ROM, pueden leer tanto discos DVD-ROM como
CD-ROM. Se diferencian de las unidades lectoras de CD-
ROM en que el soporte empleado tiene hasta 17 GB de
capacidad, y en la velocidad de lectura de los datos. La
velocidad se expresa con otro número de la «x»: 12x, 16x...
Pero ahora la x hace referencia a 1,32 MB/s. Así: 16x =
21,12 MB/s.
Las conexiones de una unidad de DVD-ROM son similares
a las de la unidad de CD-ROM: placa base, fuente de
alimentación y tarjeta de sonido. La diferencia más
destacable es que las unidades lectoras de discos DVD-
ROM también pueden disponer de una salida de audio
digital. Gracias a esta conexión es posible leer películas en
formato DVD y escuchar seis canales de audio separados si
173
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disponemos de una buena tarjeta de sonido y un juego de
altavoces apropiado (subwoofer más cinco satélites).
Figura Nº 069 - PC con Lector de DVDs
Fuente: Google Imágenes.
1.2.4.4.1. Unidad de DVD-RW o "Grabadora de DVD"
Puede leer y grabar imágenes, sonido y datos en
discos de varios gigabytes de capacidad, de una
capacidad de 650 MB a 9 GB.
Un DVD-RW (Re-Writable) es un DVD regrabable
en el que se puede grabar y borrar la información
varias veces. La capacidad estándar es de 4,7 GB.
Fue creado por Pioneer en noviembre de 1999 y es
el formato contrapuesto al DVD+RW, apoyado
además por Panasonic, Toshiba, Hitachi, NEC,
Samsung, Sharp, Apple Computer y el DVD Forum.
El DVD-RW es análogo al CD-RW, por lo que
permite que su información sea grabada, borrada y
regrabada varias veces, esto es una ventaja
respecto al DVD-R, ya que se puede utilizar como
un diskette de 4,7 GB.
1.2.4.5. Memoria Flash
La memoria flash consiste en una pequeña tarjeta
destinada a almacenar grandes cantidades de información
en un espacio muy reducido. Usualmente es posible
encontrarlas guardando las fotos de una cámara digital, los
programas de calles y rutas de un GPS, la agenda de
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contactos de un teléfono celular o los archivos, correos y
direcciones de una agenda PDA.
Este tipo de tarjetas son denominadas no volátiles, ya que
conservan los datos aún cuando no se encuentran
conectadas a la corriente eléctrica. Los primeros
dispositivos de este tipo fueron fabricados en 1971 y eran
denominadas EPROM por el inglés Erasable Programmable
Read-Only Memory. Estos aparatos también eran capaces
de almacenar los datos al cortar el flujo eléctrico, sin
embargo, para volver a grabar información era necesario
borrar a través de rayos ultravioleta.
Las tarjetas de memoria flash están hechas de muchísimas
celdas microscópicas que acumulan electrones con
diferentes voltajes a medida que la electricidad pasa a
través de ellas, creando así un mapa de diferentes cargas
eléctricas. De este modo la tarjeta logra guardar la
información que el usuario requiere. Mientras más
compacta esté distribuida su estructura, mayor
información almacena, y asimismo también aumentan los
costos en la fabricación de estos dispositivos.
La otra forma de almacenar toda esta información es a
través de un disco duro, y la gran diferencia que tienen con
las tarjetas de memoria flash, es que estas últimas no
cuentan con partes móviles (como el lector del disco), sino
que están formadas por una sola pieza fabricada en un
material semiconductor. De este modo se configura como
un dispositivo de tamaño muy reducido que no pierde los
datos cuando sufre de movimientos fuertes y/o golpes.
Generalmente son de forma cuadrada o rectangular y se
pueden conectar al computador a través de un puerto USB,
por lo tanto, es posible intuir que se trata también de los
famosos pendrive o llaveros USB.
En comparación con los discos duros convencionales,
las tarjetas de memoria flash resultan ser bastante caras,
ya se eleva la relación precio-capacidad de almacenaje. Sin
175
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embargo, vale la pena el gasto debido a lo cómodas que
son, ocupando muy poco espacio y teniendo un peso
bastante menor. Por otra parte estos precios disminuyen a
medida que la tecnología avanza, y hoy es posible
encontrar a precios muy convenientes memorias de más de
1 giga, tamaño de almacenamiento hace algunos años
disponible únicamente para discos duros.
Figura Nº 070 - Memorias Flash.
Fuente: Google Imágenes.
1.2.4.6. Cintas magnéticas
Las cintas magnéticas de almacenamiento de datos han
sido usadas para el almacenamiento de datos durante los
últimos 20 años. En este tiempo se han hecho varios
avances en la composición de la cinta, la envoltura, y la
densidad de los datos. La principal diferencia entre el
almacenamiento en cintas y en discos es que la cinta es un
medio de acceso secuencial, mientras que el disco en un
medio de acceso aleatorio.
Hay dos características clave para clasificar las tecnologías
de cintas magnéticas. La primera es la anchura de la cinta.
La anchura más común de una cinta de alta capacidad ha
sido como máximo de media pulgada. Existen muchos otros
tamaños y la mayoría han sido desarrollados para tener
menor encapsulado o mayor capacidad.
La segunda clasificación es según el método de grabación.
Más específicamente, la diferencia radica en si los datos
son escritos linealmente o por escaneo 'helical'. El método
176
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lineal ordena en pistas paralelas a la longitud de la cinta.
El escaneo 'helical' escribe pequeñas pistas curvada desde
un borde de la cinta hasta el otro. Originalmente, la
grabación lineal significaba ocupar completamente la
anchura de la cinta y escribiendo o leyendo todas las pistas
a la vez. Una variación de esta tecnología, es la llamada
grabación lineal 'serpentine' que solo graba una fracción
de las pistas en la cinta a la vez. Después de realizar una
pasada completa, la cabeza se desplaza ligeramente y hace
otra pasada en la dirección contraria. Este procedimiento
es repetido hasta que todas las pistas han sido leídas o
escritas. Usando este método, la cinta puede tener más
pistas que las usadas con el método linear normal. En
contraste a esto, el método de escaneo 'helical' solo
necesita una pasada para leer o escribir toda la cinta.
1.2.4.6.1. Historia
Los principios de la grabación magnética fueron
obra de Oberlin Smith en 1878, no fue hasta 1898
que el primer dispositivo de grabación magnética
el Telégrafono (Telegraphone) fue demostrado y
patentado por el inventor danés Valdemar Poulsen
en 1898. Poulsen hizo una grabación magnética de
su voz del largo de un alambre de piano. al buscar
cubrir la necesidad de dejar un mensaje grabado
cuando no se encontraban los usuarios en casa
para la compañía telefónica dónde trabajaba como
técnico.
Poulsen después de haber patentado la aplicación
en 1898 en Dinamarca sofisticó su invento, el cual
se parecía al primer fonógrafo de Tomas Edison; A
partir de su descubrimiento se dedicó a desarrollar
y a registrar las patentes en diferentes países de
Europa y En estados Unidos su invención en el
extranjero la grabadora magnética en 38 naciones
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y proteger el principio de de la grabación
magnética .
Trabajó para la compañía Mix & Genest con socios
Daneses y Alemanes para comercializar la
grabadora magnética y las adaptaciones que
fueron resultado de las investigaciones para
mejorar el Telégrafono pero su relación se acabó
en 1900, posteriormente se trabajó en 1901 con
Siemens & Halske (antecesor de la compañía
Siemens) pero su relación de negocios fue corta y
terminó en 1902.
Poulsen siguió desarrollando su invento y logró
crear una compañía propia “Dansk
Telegrafonfabrik” en dónde producía un
Telégrafono simple con discos que grababan 2
minutos y uno mas complicado de cinta de alambre
que grababa hasta 30 minutos.
Mas adelante se hicieron mas variantes del
principio de grabadoras magnéticas y después de
logró crear el Magnetófono en Alemania, estas
máquinas utilizaban como medio acero sólido en
forma de cinta o alambre.
Hubo muchas adaptaciones en diferentes
grabadoras magnéticas de voz, para ser
comercializadas para la oficina, la radio, la milicia
y la telefonía; Cuando ya se estaban acabando los
derechos de patente de Poulsen. El principal
responsable de las investigaciones para mejorar
este invento fue el inventor y emprendedor alemán
Curt Stille que produjo el Ecófono en 1930 y dió a
conocer en el mercado por 1933 como
“Dailygraph”, el implementó colocar en carretes la
cinta-cable magnética y empotró en una repisa
especial, dando pie al antecedente del formato de
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cassette para dar un mejor manejo y reemplazar en
forma práctica el material grabado.
Hubo variantes de materiales, uno de los que
desarrollaron y patentaron la cinta magnética
sobre base de papel fue el inventor alemán-
austriaco Fritz Pfleumer quien empleó papel muy
delgado con una capa de oxido de hierro pegado
con goma en 1928, Pfleumer siguió trabajando con
la compañía AEG (German General Electric)
compañía que siguó desarrollando el magnetófono
de cinta magnética con la aportación de Eduard
Shüller quien diseñó la cabeza de anillo en 1934,
que funcionaba para grabar reproducir y borrar,
pero requería de una cinta con diferentes
carácterísticas
AEG requirió materiales de la BASF (acrónimo de
Badische Anilin und Soda Fabrik, en español:
Fábrica Badense de bicarbonato de sodio y
anilina). como el hierro carbónico, para mejorar la
cinta magnética de papel, Pfleumer patentó
posteriormente una cinta cuyo material avanzado
era de celulosa y acetato patente DRP 500,900 en
1934; Las cintas con base de plástico fueron
presentadas comercialmente en 1935 por la BASF.
En Japón 1929 Masaru Ibuka y el equipo TTK
(Compañía de Ingeniería en Telecomunicaciones
TTK Son las siglas en Japonés) antecedente de la
empresa SONY, quien en su afán de desarrollar
una grabadora de cinta basándose en la grabadora
americana, no podía hacer cintas con plástico por
problemas de disponibilidad del material en Japón,
así que la elaboraron al principio con celofán,
papel arroz y por último de papel prensado,
recubierto de polvo magnético. Para compensar el
menor control del papel tuvo que trabajar con su
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equipo para mejorar la calidad de los circuitos en
las cabezas de grabado, en los sistemas de
alimentación y en los amplificadores de la
grabadora. En 1950 La primer grabadora de cinta
fue comercializada en Japón, la máquina era
pesada y pesaba arriba de 100 libras (45.4kg)
En Estados Unidos de América sólo el personal
militar tenía acceso a las grabadoras magnéticas y
diseminaban información a la industria a través de
los servicios de la inteligencia aliada, después de la
guerra la nueva industria de la grabación
magnética se empezó a desarrollar por la
compañía Brush que fue de las primeras en
comercializar grabadoras de cinta en el mercado
de consumo, luego fué seguida por Ampex,
Rangertone y Magnerecord a mediados de 1950.
A partir de 1943 con las investigaciones de la
Oficina Federal de Investigación Científica y
Desarrollo (OSRD), semi inicio de Brush, se dieron
cuenta que con la aplicación de la cabeza de anillo
dependía mucho del medio magnético dónde se
reproducía así que el Sr Semi Begun quien
trabajaba para Brush y había colaborado en AEG,
Begun fue quien se dedicó a mejorar la tecnología
de la cinta estando atento al trabajo de Fritz
Pfleumer. Begun solicitó de la ayuda del Instituto
Memorial Battelle para conocer la resistencia de
algunos materiales de forma científica y química
para crear una cubierta de partículas magnéticas.
Gerard Foley trabajaba en los experimentos en
Batelle los primeros intentos no fueron efectivos
hasta que descubrió que algunos pigmentos de
pintura eran hechos con partículas magnetizadas
artificiales y eran mejor que las partículas de
origen natural, a mediados de 1945 se logró
implementar y los resultados fueron mejores que la
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cinta-alambre y fue aceptable para la compañía
Brush que no se especializaba en la producción en
grandes cantidades de este material así que pidió
ayuda de Eastman Kodak, Meade Paper, Minnesota
Mining and Manufacturing (3M) y Shellmar
(fabricante de envolturas para pan).
Shellmar en 1945 produjo las primeras cintas para
la grabadora Soundmirror BK 401 y la grabadora
Mail-A-Voice de disco, 3M después se interesó en
producir cintas magnéticas y estableció un
Laboratorio de desarrollo, fabricó cintas de buena
calidad a nivel internacional, llegó a ofrecer su
cinta a las radiodifusoras y otros usuarios de gran
consumo en Japón, La compañía TTK intentó
negociar una licencia y consiguió una propuesta
muy atractiva en términos financieros, pero a
cambio de la licencia 3M le exigía que cesara la
fabricación de grabadoras, después de pensarlo
mucho Masaru Ibuka y Akio Morita se negaron a
aceptar esa condición, pues no estaban dispuestos
a tolerar ningún tipo de control externo sobre su
línea de producción. TTK tuvo el reto de cubrir el
mercado internacional.
1.2.4.6.2. Bobinas Abiertas
Inicialmente, las cintas magnéticas para
almacenamiento estaban enrolladas en grandes
bobinas (10.5 pulgadas). Éste fue el estándar por
defecto en los grandes computadores de finales de
los 80. Las cintas en cartucho y los casetes
estuvieron disponibles tanto a principio como a
mediados de los 70 y fueron frecuentemente
usados con pequeños sistemas. Con la introducción
de los cartuchos IBM 3480 en 1984, los grandes
sistemas computacionales empezaron a alejarse de
las bobinas abiertas sustituyéndolas por cartuchos.
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a. UNIVAC
La cinta magnética fue el medio usado para la
primera grabación de un ordenador en 1951 en
el Eckert-Mauchly UNIVAC I. El medio de
grabación fue una cinta de media
pulgada(12.7mm) de ancho de fino metal,
consistente en bronce con niquel-plata(llamado
Vicalloy). La densidad de grabación era de 128
carácteres por pulgada(0.0198mm/carácter) en
8 pistas a una velocidad lineal de 100 pulgadas
por segundo(2.54 m/s), dando un rendimiento
de 12,800 carácteres por segundo. De las ocho
pistas, seis eran datos, una se usaba para los
bits de paridad, y la otra era el reloj, o la pista
de tiempo. Dejando espacios en blanco entre
los bloques de la cinta, la tasa da transferencia
estaba alrededor de 7.200 carácteres por
segundo.
b. Formatos de IBM
Los ordenadores IBM de los 50 usaban cinta
cubierta de óxido-férrico similar a la usada en
la grabación de audio. La tecnología de IBM
pronto se convirtió en el estandar de la
industria. Las dimensiones de una cinta
magnética eran 0.5" (12.7 mm) de ancho y
estaba montada en bobinas intercambiables de
10.5 pulgadas (267 mm) de diámetro.
Diferentes longitudes de cinta estaban
disponibles con 1200', 2400' con una
milipulgada y media de grosor fueron algo
estándar. Después, en los 80 cintas más largas,
como 3600' estuvieron disponibles, pero solo
con un muy delgado plástico Mylar(TM). La
mayoría de los lectores podían soportar bobinas
de un tamaño máximo de 10.5".
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Pronto los lectores de IBM fueron sofisticados
dispositivos mecánicos que usaban columnas de
vacío como memoria intermedia en largos
bucles en forma de u en la cinta. Entre el
control activo de los potentes motores y el
control del vacío de estos bucles,
extremadamente rápidos arranques y paradas
de la cinta en el interfaz cabezal-cinta podían
llevarse a cabo. (1.5ms desde la cinta parada
hasta máxima velocidad, 112.5 pulgadas por
segundo). Cuando estaba activo, las dos
bobinas de la cinta que recogían o
suministraban la cinta a las columnas de vacío,
girando intermitentemente a gran velocidad, en
forma de desincronizadas ráfagas dando la
sensación de una acción golpeante. Imágenes
de estas columnas de vacío con sus dispositivos
de cintas funcionando fueron ampliamente
empleadas para representar "ordenadores" en
cine y televisión.
Pronto la cinta de media pulgada tuvo 7 pistas
de datos paralelas a su longitud, permitiendo
que carácteres de seis bits más la paridad
fuesen escritos a lo largo de la misma. Ésta fue
conocida como la cinta de 7 pistas. Con la
introducción del sistema IBM 360, las cintas de
9 pistas fueron comúnmente usadas para
soportar carácteres de 8 bits o de un byte. Las
cintas de 7 pistas usaban un hueco intermedio
de 0.75 pulgadas. Las cintas de 9 pistas 800
NRZI y 1600 codificaciones de fase y un hueco
intermedio de 0.6 pulgadas entre grabaciones
de datos para permitir que la cinta parase. Las
cintas '6250 Group Coder Recording' usaban un
muy estrecho hueco intermedio de 0.3
pulgadas. Ambas cintas, las de 7 pistas y las 9,
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tenían pegatinas reflectantes colocadas cerca
del final y el principio de la cinta para señalar
el comienzo y el fin de la cinta al hardware. La
densidad efectiva de grabación aumentó a
través del tiempo. Las densidades comunes en
las cintas de 7 pistas comenzaron en 200, luego
556 y finalmente 800 carácteres por pulgada.
La cinta de 9 pistas tenía densidades de 800,
1600, y 6250 carácteres por pulgada. Desde
entonces, multitud de formatos de cinta han
sido usados.
c. Formato DEC
'LINCtape', y su derivado 'DECtape', fueron
variaciones de esta "cinta redonda". Eran
esencialmente medios de almacenamientos
personales. La cinta tenía una anchura de ¾ y
ponía en relieve un formato fijo de pista, a
diferencia de la cinta estándar, haciendo
factible leer y escribir bloques repetidamente
en una posición. LINCtapes y DECtapes tenían
una capacidad y una tasa de transmisión de
datos similar al disquete que las desplazó, pero
sus tiempos de búsqueda eran del orden de 30
segundos a un minuto.
1.2.4.6.3. Cartuchos y Casetes
En el contexto de la cinta magnética, el término
casete normalmente hace referencia al
recubrimiento que contiene las dos bobinas que
contienen una única cinta magnética. El término
cartucho es más genérico, pero típicamente
significa una sola bobina de cinta en una envoltura
plástica. Una unidad de cinta que use cartuchos de
una sola bobina tiene otra bobina en la unidad,
mientras que las de casetes tienen la bobina de
arrastre en el casete. El tipo de empaquetado
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determina en gran manera los tiempos de carga y
descarga así como la longitud de cinta que puede
contener.
Una unidad de cinta(o pletina) usa un motor de
control preciso para rebobinar la cinta de una
bobina a la otra, pasando ésta por una cabeza de
lectura/escritura cuando lo hace. En los 80 los
casetes de audio compactos fueron usados con los
ordenadores personales de esta época, y la cinta
de audio digital se usó para copias de seguridad de
las estaciones de trabajo. La mayoría de los
modernos sistemas de cintas usan bobinas que
están fijas dentro del cartucho para proteger la
cinta y facilitar su manejo. Los formatos de
cartuchos modernos incluyen DAT/DDS, DLT y
LTO.
1.2.4.6.4. Características
a. Distribución de los bloques
En un formato típico, los datos son escritos a la
cinta en bloques con huecos entre ellos, y cada
bloque es escrito en una sola operación con la
cinta funcionando durante la escritura. Sin
embargo, la tasa a la cual los datos son leídos o
escritos a la unidad de cinta no es
determinante, una unidad de cinta
normalmente tiene que lidiar con las diferentes
tasas de entrada y salida y con la tasa a la cual
los datos son demandados por el anfitrión.
Varios métodos han sido usados por separado y
combinados para poder solventar esta
diferencia. Un gran buffer de memorias puede
ser usado para poner los datos en una cola. La
unidad de cinta puede ser detenida, cambiada
de sentido y rearrancada. El anfitrión puede
ayudad en este proceso eligiendo tamaños de
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bloque adecuados y enviándolos a la unidad de
cinta. Hay complejas dependencias entre los
tamaños de bloque, el tamaño del búffer de
datos de la pletina de grabación/reproducción,
el porcentaje de cinta perdida en huecos
intermedios, y el rendimiento de
lecturas/escrituras.
b. Tiempo de acceso
La cinta tiene una gran latencia entre accesos
aleatorios porque debe rebobinar de media un
tercio de la longitud para acceder a un bloque
de datos arbitrario. La mayoría de los sistemas
de cintas intentan aliviar estas largas latencias,
bien sea usando indexado (donde se mantiene
una tabla de búsqueda aparte, teniendo las
direcciones físicas en la cinta de un número de
bloque) bien sea marcando los bloques con una
marca detectable durante el rebobinado de la
cinta.
c. Compresión de los datos
La mayoría de las unidades de cinta incluyen
algún tipo de algoritmo de compresión de
datos: LZ(la mayoría), IDRC(Exabyte), ALDC
(IBM, QIC) y DLZ1 (DLT), pero no son los más
efectivos conocidos a fecha de hoy, y se pueden
obtener mejores resultados deshabilitando la
compresión incorporada en la unidad y usando
un software en su lugar. La compresión por
software permite cifrar los datos después de la
compresión (aunque una vez que los datos han
sido cifrados, los algoritmos de compresión
dejan de ser efectivos.) Sin embargo, la
compresión por software puede dar lugar a una
alta carga del procesador. Las unidades futuran
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probablemente incluyan cifrado por hardware
después de la compresión.
1.2.4.6.5. Actualidad
En la actualidad, las cintas magnéticas
tradicionales se están relegando poco a poco a
simples soportes de almacenamiento de datos
históricos del sistema informático o de procesos
periódicos de copias de seguridad.
Figura Nº 071 - Cintas Magnéticas
Fuente: Google Imágenes.
1.2.4.7. Tarjetas Perforadas
La tarjeta perforada es una cartulina con unas
determinaciones al estar perforadas, lo que supone un
código binario. Fueron los primeros medios utilizados para
ingresar información e instrucciones a un computador en
los años 1960 y 1970. Las tarjetas perforadas no solo
fueron utilizadas en la informática, sino también por
Joseph Marie Jacquard en los telares (de hecho, la
informática adquirió las tarjetas perforadas de los telares).
Con la misma lógica de perforación o ausencia de
perforación, se utilizaron las cintas perforadas.
Actualmente las tarjetas perforadas han caído en el
reemplazo por medios magnéticos y ópticos de ingreso de
información. Sin embargo, muchos de los dispositivos de
almacenamiento actuales, como por ejemplo el CD-ROM
también se basa en un método similar al usado por las
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tarjetas perforadas, aunque por supuesto los tamaños,
velocidades de acceso y capacidad de los medios actuales
no admiten comparación con las viejas tarjetas.
Figura Nº 072 - Tarjeta Perforada.
Fuente: Google Imágenes.
1.2.4.7.1. Historia
Las tarjetas perforadas fueron usadas por primera
vez alrededor de 1725 por Basile Bouchon y Jean-
Baptiste Falcon como una forma más robusta de
los rollos de papel perforados usados en ese
entonces para controlar telares textiles en Francia.
Esta técnica fue enormemente mejorada por
Joseph Marie Jacquard en su telar de Jacquard en
1801. Charles Babbage lanzó la idea del uso de las
tarjetas perforadas como un modo de controlar una
calculadora mecánica que él mismo diseñó.
Herman Hollerith desarrolló la tecnología de
procesamiento de tarjetas perforadas de datos
para el censo de los Estados Unidos de América de
1890 y fundó la compañía Tabulating Machine
Company (1896) la cual fue una de las tres
compañías que se unieron para formar la
Computing Tabulating Recording Corporation
(CTR), luego renombrada IBM. IBM manufacturó y
comercializó una variedad de unidades máquinas
de registro para crear, ordenar, y tabular tarjetas
perforadas, aún luego de expandirse en las
computadoras sobre el final de la década del 50.
188
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IBM desarrolló la tecnología de la tarjeta perforada
como una herramienta poderosa para el
procesamiento de datos empresariales y produjo
una línea extensiva de unidades máquinas de
registro de propósito general. Para el año 1950, las
tarjetas IBM y las unidades máquinas de registro
IBM se habían vuelto indispensables en la industria
y el gobierno. "Do not fold, spindle or mutilate"
("No doblar, enrollar o mutilar") es una versión
generalizada de la advertencia que aparecía en
algunas tarjetas perforadas, que se convirtió en un
lema en la era de la post-Segunda Guerra Mundial
(aunque mucha gente no tenía idea de lo que
significaba spindle)
Desde el 1900 hasta la década del 50, las tarjetas
perforadas fueron el primer medio para el ingreso
y almacenamiento de datos, y el procesamiento en
computación institucional. Según los archivos de
IBM: "Por 1937 IBM tenía 32 prensas trabajando
en Endicott, N.Y., imprimiendo, cortando y
apilando de 5 a 10 millones de tarjetas perforadas
cada día". Las tarjetas perforadas eran usadas
incluso como documentos legales, así como
cheques y bonos de ahorro del gobierno de los
Estados Unidos de América. Durante la década del
60, las tarjetas perforadas fueron gradualmente
reemplazadas como primera medida por
almacenamiento de datos en cintas magnéticas,
mientras computadoras mejores y más capaces se
hicieron disponibles. Las tarjetas perforadas
fueron todavía comúnmente usadas para ingreso
de datos y programación hasta mediados de la
década del 70, cuando la combinación de
almacenamiento de discos magnéticos de más bajo
costo y terminales interactivas asequibles sobre
minicomputadoras más baratas hicieron obsoletas
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a las tarjetas perforadas también para este rol. Sin
embargo, su influencia vive a través de muchas
convenciones de estándares y formatos de
archivos. Las terminales que reemplazaron a las
tarjetas perforadas, por ejemplo la IBM 3270,
mostraba 80 columnas de texto en modo texto,
para compatibilidad con el software existente.
Algunos programas todavía operan con la
convención de 80 columnas de texto, aunque cada
vez menos, mientras más nuevos sistemas emplean
interfaz gráfica de usuario con tipos de fuentes de
ancho variable.
Hoy en día, las tarjetas perforadas son
mayormente obsoletas y reemplazadas por otros
métodos de almacenamiento, excepto por algunos
pocos sistemas heredados y aplicaciones
especializadas.
1.2.4.7.2. Formatos de Tarjetas
En las primeras aplicaciones de las tarjetas
perforadas todas usaron disposiciones de tarjetas
específicamente diseñadas. No fue sino hasta
alrededor de 1928 que las tarjetas perforadas y las
máquinas fueron hechas "de propósito general".
Los bits rectangulares, circulares u ovalados de
papel, son llamados chad (recientemente, chads) or
chips (en la jerga IBM). Los datos multicaracter,
tales como palabras o números grandes, eran
guardados en columnas adyacentes de la tarjeta,
conocidas como campos. Un grupo de tarjetas es
llamado mazo. Una esquina superior de la tarjeta
era normalmente cortada, de manera que las
tarjetas que no estuvieran orientadas
correctamente, o tarjetas que tuvieran diferentes
cortes de esquinas, pudieran ser fácilmente
identificadas. Las tarjetas eran comúnmente
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impresas, para que la posición de la fila y columna
de una perforación pudiera ser identificada. Para
algunas aplicaciones, la impresión podría tener
incluidos campos, nombrados y marcados por
líneas verticales, logotipos, y más
Una de las tarjetas perforadas más comúnmente
impresas fue la IBM 5081. Es más, era tan común
que otros vendedores de tarjetas usaban el mismo
número (ver imagen a la derecha) y hasta los
usuarios conocían ese número.
a. Formatos de tarjetas perforadas de
Hollerith
La tarjeta perforada patentada por Herman
Hollerith el 8 de junio de 1887 y usada en las
máquinas tabuladoras mecánicas en el censo de
1890 de Estados Unidos de América, era un
trozo de cartulina de arlededor de 90mm por
215mm, con orificios redondos y 24 columnas.
Esta tarjeta puede ser vista en el sitio de
Historia de la Computación de la Universidad
de Columbia.
Esta tarjeta tenía el mismo tamaño que un
dólar estadounidense en aquella época. Las
razones sugeridas para hacerla de este tamaño
eran las siguientes:
Hollerit sintió que la gente las trataría con
respeto si las hacía de ese tamaño.
Las cajas de este tamaño ya estaban
disponibles a precios baratos, diseñadas
para los bancos para guardar el dinero.
El equipamiento para manejar estos
tamaños de papel estaban disponibles para
la Oficina del Censo de los Estados Unidos
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como préstamo del Departamento del
Tesoro de los Estados Unidos
Pero no hay evidencia real que pruebe que
alguna de estas sugerencias sea correcta.
Las tarjetas perforadas de 45 columnas de
Hollerith están ilustradas en The application of
the Hollerith Tabulating Machine to Brown's
Tables of the Moon de Comrie.
b. Tarjeta perforada de 90-caracteres de
UNIVAC
El formato de la tarjeta perforada de
Remington-Rand UNIVAC tenía hoyos
redondos. Había 45 columnas con 12 lugares
para perforar cada una, y dos caracteres para
cada columna. Para el codificado de tarjeta de
90 caracteres, vea Winter, Dik T.. «90-column
Punched Card Code». Consultado el 20 de
Octubre de 2006.
c. Tarjeta perforada de formato de 80
columnas de IBM
Este formato de tarjeta de IBM, diseñado en
1928, tenía hoyos rectangulares, 80 columnas
con 12 lugares de perforación cada una, y un
caracter para cada columna. El tamaño de la
tarjeta era de exactamente 187.325mm por
82.55mm. Las tarjetas eran hechas de material
liso, de 0.179mm de ancho. Hay alrededor de
143 tarjetas por cada pulgada de espesor. En
1964, IBM cambió de esquinas cuadradas a
redondeadas.
Las 10 posiciones inferiores representaban (de
arriba a abajo) los dígitos del 0 al 9. Las dos
posiciones superiores de una columna eran
llamadas perforación de zona 12 (superior), y
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perforación de zona 11. Originalmente sólo se
codificaba información numérica, con una
perforación por columna, indicando el dígito.
Podían ser agregados signos a un campo
sobreperforando el bit menos significativo con
una perforación de zona: 12 para suma y 11
para resta. Las perforaciones de zona también
tenían otros usos en el procesamiento, como
indicar un registro maestro.
Más tarde fueron introducidos códigos para
letras mayúsculas y caracteres especiales. Una
columna con 2 perforaciones (zona [12,11,0] +
dígito [1-9]) era una letra; 3 perforaciones
(zona [12,11,0] + dígito [2-4] + 8) era un
caracter especial. La introducción del EBCDIC
en 1964 permitió columnas con hasta 6
perforaciones (zonas [12,11,0,8,9] + dígito [1-
7]). IBM y otros fabricantes usaron
codificaciones muy diferentes para caracteres
de tarjetas de 80 columnas.
Para algunas aplicaciones de computadora,
fueron usados formatos de números binarios,
donde cada hoyo representaba un único dígito
binario (bit), cada columna (o fila) era tratada
como un campo de un bit simple, y cualquier
combinación de hoyos estaba permitida. Por
ejemplo, las computadoras científicas de la
serie 704/709/7090/7094 de IBM, trataban cada
fila como dos palabras de 36bit, usualmente en
columnas de 1-72, ignorando las últimas 8
columnas (las 72 columnas eran seleccionadas
usando un panel de control). Otras
computadoras, como la IBM 1130 o la
System/360, usaban todas las columnas. Para la
diversión del operador o un visitante, en modo
binario, las tarjetas podían ser perforadas en
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todas sus posiciones perforables posibles a la
vez, estas son llamadas tarjetas de encaje.
El pormato de tarjeta de 80 columnas dominó la
industria, haciéndose conocidas sólo bajo el
nombre de tarjetas IBM, tanto que hasta otras
industrias debieron hacer tarjetas y
equipamiento para procesarlas.
d. Tarjetas mark sense
Las tarjetas Mark sense (electrográficas),
desarrolladas por Reynold B. Johnson en IBM,
tenían óvalos impresos que podían ser
marcados con un lápiz electrográfico especial.
Las tarjetas podían ser perforadas típicamente
con alguna información inicial, como el nombre
y lugar de un objeto de inventario. La
información a ser adherida, como la cantidad
de unidades del objeto en mstock, podía ser
marcada en los óvalos. Las perforaciones de
tarjetas con una opción para detectar tarjetas
mark sense podian entonces perforar la
información correspondiente en la tarjeta.
e. Tarjetas de apertura
Las tarjetas de apertura tienen un hoyo
rebanado en el lado derecho de tarjeta
perforada. Un trozo de micropelicula de 35 mm
que contiene una imagen de microforma es
montado en el hoyo. Las tarjetas de apertura
son usadas para diagramas de ingeniería de
cualquier disciplina de la ingeniería. La
información sobre el diagrama, por ejemplo el
número de dibujo, típicamente es perforado e
impreso en el resresto de la tarjeta. Las tarjetas
de apertura tienen algunas ventajas sobre los
sistemas digitales para archivar información.
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f. Tarjeta perforada IBM de 51 columnas
Este formato de tarjeta perforada IBM fue una
tarjeta de 80 columnas acortada. El
acortamiento a veces se realizaba cortando y
quitando, en el momento de la perforación, un
trozo de una tarjeta de 80 columnas. Estas
tarjetas fueron usadas en algunas aplicaciones
de venta minorista e inventarios.
1.2.4.8. Memoria Portátil
Una memoria USB (Universal Serial Bus, pendrive, USB
flash drive) es un pequeño dispositivo de almacenamiento
que utiliza memoria flash para guardar la información que
puede requerir o no baterías (pilas), en los últimos modelos
la batería no es requerida, la batería era utilizada por los
primeros modelos. Estas memorias son resistentes a los
rasguños (externos) al polvo -y algunos al agua- que han
afectado a las formas previas de almacenamiento portátil,
como los disquetes, discos compactos y los DVD.
Estas memorias se han convertido en el sistema de
almacenamiento y transporte personal de datos más
utilizado, desplazando en este uso a los tradicionales
disquetes, y a los CD. Se pueden encontrar en el mercado
fácilmente memorias de 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128 GB o más
(esto supone, como mínimo, el equivalente a 180 CD de
700MB o 91.000 disquetes de 1.44 MB aproximadamente).
Su gran popularidad le ha supuesto infinidad de
denominaciones populares relacionadas con su pequeño
tamaño y las diversas formas de presentación, sin que
ninguna haya podido destacar entre todas ellas. El
calificativo USB o el propio contexto permite identificar
fácilmente el dispositivo informático al que se refieren.
Los sistemas operativos actuales pueden leer y escribir en
las memorias sin más que enchufarlas a un conector USB
del equipo encendido, recibiendo la energía de
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alimentación a través del propio conector. En equipos algo
antiguos (como por ejemplo los equipados con Windows
95) se necesita instalar un controlador de dispositivo
(driver) proporcionado por el fabricante. Los sistemas
GNU/Linux también tienen soporte para dispositivos de
almacenamiento USB.
Figura Nº 073 - Memoria Portátil.
Fuente: Google Imágenes.
1.2.4.8.1. Historia
Las unidades flash USB fueron inventadas en 1995
por IBM como un reemplazo de las unidades de
disquete para su línea de productos ThinkPad.
Aunque fue un invento de IBM, ésta no lo patentó.
IBM contrató más tarde a M-Systems para
desarrollarlo y fabricarlo en forma no exclusiva. M-
Systems mantiene la patente de este dispositivo,
como también otras pocas relacionadas.
Las primeras unidades flash fueron fabricadas por
M-Systems bajo la marca "Disgo" en tamaños de 8
MB, 16 MB, 32 MB y 64 MB. Estos fueron
promocionados como los "verdaderos reemplazos
del disquete", y su diseño continuó hasta los 256
MB. Los fabricantes asiáticos pronto fabricaron sus
propias unidades más baratas que las de la serie
Disgo.
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Las modernas unidades flash (2009) poseen
conectividad USB 2.0 y almacenan hasta 128 GB
de memoria.
1.2.4.8.2. Utilidades
Las memorias USB son pequeñas y ligeras. Son
comunes entre personas que transportan datos
entre la casa y el lugar de trabajo. Teóricamente
pueden retener los datos durante unos 20 años y
escribirse un millón de veces.
Aunque inicialmente fueron concebidas para
guardar datos y documentos, es habitual encontrar
en las memorias USB programas o archivos de
cualquier otro tipo.
Los nuevos dispositivos U3 para Microsoft
Windows integran un menú de aplicaciones,
semejante al propio menú de "Inicio", que permiten
organizar archivos de imágenes, música, etc. Para
memorias de otros fabricantes también existen
colecciones basadas en software libre como es el
caso de PortableApps.com.
La disponibilidad de memorias USB a costos
reducidos ha provocado que sean muy utilizadas
con objetivos promocionales o de marketing,
especialmente en ámbitos relacionados con la
industria de la computación (por ejemplo, en
eventos tecnológicos). A menudo se distribuyen de
forma gratuita, se venden por debajo del precio de
coste o se incluyen como obsequio al adquirir otro
producto.
Habitualmente, estos dispositivos se personalizan
grabando en la superficie de la memoria USB el
logo de la compañía, como una forma de
incrementar la visibilidad de la marca. La memoria
USB puede no incluir datos o llevar información
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precargada (gráficos, documentación, enlaces web,
animaciones Flash u otros archivos multimedia,
aplicaciones gratuitas o demos). Algunas memorias
con precarga de datos son de sólo lectura; otras
están configuradas con dos particiones, una de sólo
lectura y otra en que es posible incluir y borrar
datos. Las memorias USB con dos particiones son
más caras.
Las memorias USB pueden ser configuradas con la
función de autoarranque (autorun) para Microsoft
Windows, con la que al insertar el dispositivo
arranca de forma automática un archivo específico.
Para activar la función autorun es necesario
guardar un archivo llamado autorun.inf con el
script apropiado en el directorio raíz del
dispositivo. La función autorun no funciona en
todos los ordenadores. En ocasiones esta
funcionalidad se encuentra deshabilitada para
dificultar la propagación de virus y troyanos que se
aprovechan de este sistema de arranque.
Otra utilidad de estas memorias es que, si la BIOS
del equipo lo admite, pueden arrancar un sistema
operativo sin necesidad de CD, DVD ni siquiera
disco duro. El arranque desde memoria USB está
muy extendido en ordenadores nuevos y es más
rápido que con un lector de DVD-ROM. Se pueden
encontrar distribuciones de GNU/Linux que están
contenidas completamente en una memoria USB y
pueden arrancar desde ella (véase LiveCD).
Las memorias USB de gran capacidad, al igual que
los discos duros o grabadoras de CD/DVD son un
medio fácil para realizar una copia de seguridad,
por ejemplo. Hay grabadoras y lectores de CD-
ROM, DVD, disquetera o Zip que se conectan por
USB.
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Además, en la actualidad, existen equipos de audio
con entradas USB a los cuales podemos conectar
nuestro pendrive y reproducir la música contenida
en el mismo.
Como medida de seguridad, algunas memorias
USB tienen posibilidad de impedir la escritura
mediante un interruptor, como la pestaña de los
antiguos disquetes. Otros permiten reservar una
parte para ocultarla mediante una clave.
1.2.4.8.3. Fortalezas y debilidades
A pesar de su bajo costo y garantía, hay que tener
muy presente que estos dispositivos de
almacenamiento pueden dejar de funcionar
repentinamente por accidentes diversos:
variaciones de voltaje mientras están conectadas,
por dejarlas caer de una altura superior a un
metro, por su uso prolongado durante varios años
especialmente en pendrives antiguos
Las unidades flash son inmunes a rayaduras y al
polvo que afecta a las formas previas de
almacenamiento portátiles como discos compactos
y disquetes. Su diseño de estado sólido duradero
significa que en muchos casos puede sobrevivir a
abusos ocasionales (golpes, caídas, pisadas,
pasadas por la lavadora o salpicaduras de café).
Esto lo hace ideal para el transporte personal de
datos, archivos de trabajo o datos personales a los
que se quiere acceder en múltiples lugares. La casi
omnipresencia de soporte USB en computadoras
modernas significa que un dispositivo funcionará
en casi todas partes. Sin embargo, Microsoft
Windows 98 no soporta dispositivos USB de
almacenamiento masivo genéricos, se debe instalar
un driver separado para cada fabricante o en su
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defecto conseguir genéricos. Para Microsoft
Windows 95 dichos drivers son casi inexistentes.
Las unidades flash son una forma relativamente
densa de almacenamiento, hasta el dispositivo más
barato almacenará lo que docenas de disquetes, y
por un precio moderado alcanza a los CD en
tamaño o los superan. Históricamente, el tamaño
de estas unidades ha ido variando de varios
megabytes hasta unos pocos gigabytes. En el año
2003 las unidades funcionaban a velocidades USB
1.0/1.1, unos 1.5 Mbit/s o 12 Mbit/s. En 2004 se
lanzan los dispositivos con interfaces USB 2.0.
Aunque USB 2.0 puede entregar hasta 480 Mbit/s,
las unidades flash están limitadas por el ancho de
banda del dispositivo de memoria interno. Por lo
tanto se alcanzan velocidades de lectura de hasta
100 Mbit/s, realizando las operaciones de escritura
un poco más lento. En condiciones óptimas, un
dispositivo USB puede retener información durante
unos 10 años.
Las memorias flash implementan el estándar "USB
mass storage device class" (clase de dispositivos de
almacenamiento masivo USB). Esto significa que la
mayoría de los sistemas operativos modernos
pueden leer o escribir en dichas unidades sin
drivers adicionales. En lugar de exponer los
complejos detalles técnicos subyacentes, los
dispositivos flash exportan una unidad lógica de
datos estructurada en bloques al sistema operativo
anfitrión. El sistema operativo puede usar el
sistema de archivos o el esquema de
direccionamiento de bloques que desee. Algunas
computadoras poseen la capacidad de arrancar
desde memorias flash, pero esta capacidad
depende de la BIOS de cada computadora, además,
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para esto, la unidad debe estar cargada con una
imagen de un disco de arranque.
Las memorias flash pueden soportar un número
finito de ciclos de lectura/escritura antes de fallar,
Con un uso normal, el rango medio es de alrededor
de varios millones de ciclos. Sin embargo las
operaciones de escrituras serán cada vez más
lentas a medida que la unidad envejezca.
Esto debe tenerse en consideración cuando usamos
un dispositivo flash para ejecutar desde ellas
aplicaciones de software o un sistema operativo.
Para manejar esto (además de las limitaciones de
espacio en las unidades comunes), algunos
desarrolladores han lanzado versiones de sistemas
operativos (como Linux) o aplicaciones comunes
(como Mozilla Firefox) diseñadas especialmente
para ser ejecutadas desde unidades flash. Esto se
logra reduciendo el tamaño de los archivos de
intercambio y almacenándolos en memoria RAM.
1.2.4.8.4. USB por dentro
a. Componentes Primarios
Las partes típicas de una memoria USB son las
siguientes:
Un conector USB macho tipo A (1): Provee
la interfaz física con la computadora.
Controlador USB de almacenamiento masivo
(2): Implementa el controlador USB y
provee la interfaz homogénea y lineal para
dispositivos USB seriales orientados a
bloques, mientras oculta la complejidad de
la orientación a bloques, eliminación de
bloques y balance de desgaste. Este
controlador posee un pequeño
microprocesador RISC y un pequeño
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número de circuitos de memoria RAM y
ROM.
Circuito de memoria Flash NAND (4):
Almacena los datos.
Oscilador de cristal (5): Produce la señal de
reloj principal del dispositivo a 12 MHz y
controla la salida de datos a través de un
bucle de fase cerrado (phase-locked loop)
b. Componentes Adicionales
Un dispositivo típico puede incluir también:
Puentes y Puntos de prueba (3): Utilizados
en pruebas durante la fabricación de la
unidad o para la carga de código dentro del
procesador.
LEDs (6): Indican la transferencia de datos
entre el dispositivo y la computadora.
Interruptor para protección de escritura (7):
Utilizado para proteger los datos de
operaciones de escritura o borrado.
Espacio Libre (8): Se dispone de un espacio
para incluir un segundo circuito de
memoria. Esto le permite a los fabricantes
utilizar el mismo circuito impreso para
dispositivos de distintos tamaños y
responder así a las necesidades del
mercado.
Tapa del conector USB: Reduce el riesgo de
daños y mejora la apariencia del dispositivo.
Algunas unidades no presentan una tapa
pero disponen de una conexión USB
retráctil. Otros dispositivos poseen una tapa
giratoria que no se separa nunca del
dispositivo y evita el riesgo de perderla.
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Cuadro Nº 03 - Componentes Internos de una Memoria USB.
Componentes internos de un llavero USB típico
1 Conector USB
2 Dispositivo de control de almacenamiento masivo USB
3 Puntos de Test
4 Circuito de Memoria flash
5 Oscilador de cristal
6 LED
7 Interruptor de seguridad contra escrituras
8 Espacio disponible para un segundo circuito de memoria flash
Ayuda para el transporte: En muchos casos, la tapa
contiene una abertura adecuada para una cadena o
collar, sin embargo este diseño aumenta el riesgo
de perder el dispositivo. Por esta razón muchos
otros tiene dicha abertura en el cuerpo del
dispositivo y no en la tapa, la desventaja de este
diseño está en que la cadena o collar queda unida
al dispositivo mientras está conectado. Muchos
diseños traen la abertura en ambos lugares.
1.2.4.8.5. Consideraciones de Uso
El cuidado de los pendrive o memorias USB es
similar al de las tarjetas electrónicas, evitando
caídas o golpes, humedad, campos magnéticos y
calor extremo.
Antes de desenchufar la memoria del puerto USB
es conveniente que el usuario notifique al sistema
operativo (desmontar en GNU/Linux o "Quitar el
Hardware con seguridad " desde el "Administrador
de dispositivos" en Windows o "Expulsar" en Mac
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OS). En algunos sistemas la escritura se realiza en
forma diferida (esto significa que los datos no se
escriben en el momento) a través de un caché de
escritura para acelerar los tiempos de dicha
escritura y para que el sistema escriba finalmente
"de una sola vez" cuando dicho caché se encuentre
lleno, pero si la unidad es retirada antes que el
sistema guarde el contenido de la caché de
escritura se pueden provocar discrepancias en el
sistema de archivos existente en la memoria USB
que podría generar pérdidas de datos.
Para reducir el riesgo de pérdida de datos, la
caché de escritura está desactivada en forma
predeterminada para las unidades externas en los
sistemas operativos Windows a partir de Windows
XP, pero aun así una operación de escritura puede
durar varios segundos y no se debe desenchufar
físicamente la unidad hasta que haya finalizado
completamente. Aunque la memoria USB no sufra
daños, los ficheros afectados pueden ser de difícil o
incluso imposible recuperación llegando en algún
caso a ser necesario un borrado o formateo
completo del sistema de ficheros para poder volver
a usarla.
En sistemas Windows (2000 ~ XP con SP2) con
unidades de red asignadas, puede ocurrir que al
conectar la memoria USB el sistema le proporcione
una letra previamente en uso. En ese caso, habrá
que acudir al administrador de discos
(diskmgmt.msc), localizar la unidad USB y cambiar
manualmente la letra de unidad.
En Windows XP, puede darse el caso de que si la
memoria USB no es desconectada utilizando la
función de Extracción Segura, Windows
automáticamente podría marcar dicho dispositivo
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como problemático y deshabilitarlo, y se da el caso
que dicha memoria puede utilizarse en otras
computadoras pero no en la que está marcada
como problemática. Hay que ingresar al
Administrador de Dispositivos y volver a
habilitarla.
1.2.4.8.6. Desarrollos Futuros
Las empresas de semiconductores están haciendo
un gran esfuerzo en reducir los costos de los
componentes mediante la integración de varias
funciones de estos dispositivos en un solo chip,
esto produce una reducción de la cantidad de
partes y, sobre todo, del costo total.
Actualmente se esta tratando de desarrollar en
dichos lugares los dispositivos flash a una
velocidad de 3.0.
Sin embargo, este dispositivo flash USB 3.0. esta
mejorado y alcanza una buena velocidad de
transmisión debido a su nueva tecnología.
1.2.4.8.7. USB 3.0
Presentado en el año 2008. Aunque está listo para
su uso, es probable que pase entre uno o dos años,
para ser incluido en dispositivos de uso masivo, lo
que sitúa la aparición de productos con esta nueva
especificación a partir del año 2009 o 2010.
La principal novedad técnica del puerto USB 3.0.
será la inclusión de fibra óptica, lo cual eleva a 4.8
gigabits/s la capacidad de transferencia que en la
actualidad es de 480 Mb/s. Se mantendrá el
cableado interno de cobre para asegurarse la
compatibilidad con la tecnologías USB 1.0 y 2.0.
Si en USB 2.0 el cable dispone de cuatro lineas, un
par para datos, una de corriente y una de toma de
tierra, en USB 3.0 se añade cinco líneas. Dos de
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ellas se usarán para el envío de información y otras
dos para la recepción, de forma que se permite el
tráfico bidireccional, en ambos sentidos al mismo
tiempo. El aumento del número de líneas permite
incrementar la velocidad de transmisión desde los
480 Mb/s hasta los 4,8 Gb/s. De aquí se deriva el
nombre que también recibe esta especificación:
USB Superspeed.
La cantidad de energía que transporta un cable
USB 1.x y 2.0 resulta insuficiente en muchas
ocasiones para recargar algunos dispositivos,
especialmente si utilizamos concentradores donde
hay conectados varios de ellos. En USB 3.0, se
aumenta la intensidad de la corriente de 100
miliamperios a 900 miliamperios, con lo que
pueden ser cargados más dispositivos o hacerlo
más rápido. Este aumento de la intensidad podría
traer consigo un menor rendimiento energético.
Pero pensando en ello, USB 3.0 utiliza un nuevo
protocolo basado en interrupciones, al contrario
que el anterior que se basaba en consultar a los
dispositivos periódicamente.
El aumento de líneas en USB 3.0 provoca que el
cable sea más grueso, un inconveniente
importante. Si hasta ahora los cables eran
flexibles, con el nuevo estándar estos tienen un
grueso similar a los cables que se usan en redes
Ethernet, siendo por tanto más rígidos.
Afortunadamente, igual que pasa entre USB 1.1 y
USB 2.0 la compatibilidad está garantizada entre
USB 2.0 y USB 3.0, gracias al uso de conectores
similares, cuyos contactos adicionales se sitúan en
paralelo, de forma que no afectan en caso de usar
algún puerto que no sea del mismo tipo.
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1.2.4.9. Otros dispositivos de almacenamiento:
Zip (Iomega): Caben 100 Mb y utiliza tecnología
magnética.
EZFlyer (SyQuest): Caben 230 Mb y tiene una velocidad
de lectura muy alta
SuperDisk LS-120: Caben 200 Mb y utilizan tecnología
magneto-óptica.
Magneto-ópticos de 3,5: Caben de 128 Mb a 640 Mb
Jaz (Iomega): Es como el Zip y caben de 1 GB a 2 GB.
Cintas Magnéticas: Caben hasta más de 4 GB.
207
CAPÍTULO II
–
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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2.1. DIRECCIONES ELECTRÓNICAS
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http://es.kioskea.net/contents/pc/cdrom.php3
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http://es.wikipedia.org/wiki/Disco_duro
http://es.wikipedia.org/wiki/Disco_flexible
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http://es.wikipedia.org/wiki/Mouse
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http://es.wikipedia.org/wiki/Impresora_multifunción
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