¿Qué es
la computadora?
Es una máquina electrónica capaz de efectuar una secuencia de operaciones, mediante un programa que
realizan procedimientos sobre un conjunto de datos entrada/salida.
Un conjunto de circuitos integrados y otros componentes
relacionados que pueden ejecutar con exactitud y rapidez, la característica
principal que la distingue a otros dispositivos similares, es que es una
maquina de propósitos generales, es decir que puede realizar tares diversas y simultaneas.
Evolución
de la PC
Siglo XIX: CHARLES
BABBAGE y su socia AUGUSTA ADA BYRON crean la primera computadora que solo
resolvían problemas matemáticos, incluía el flujo de entrada en forma de
tarjetas perforadas.
Siglo XX:
los primeros modelos realizaban cálculos mediante engranajes giratorios, durante las dos guerras mundiales
se utilizaron sistemas analógicos por ejemplo para calcular la trayectoria de
los misiles de los submarinos. Se incorporaron las válvulas o tubos de vacio
hacia 1943, en 1945 fue desarrollada la ENIAC
Finales
de 1950
El uso de transistores marco el advenimiento de los elementos
lógicos, más pequeños rápidos y versátiles que la maquina a válvula, que además
utilizaban menos energía y poseen más vida útil.
Década de
1960 apareció el
circuito integrado que posibilito la fabricación de varios transistores, este
permitió una posterior reducción de precio, aparece el lenguaje COBOL
disponible comercialmente y la transferencia entre computadoras requerían menos
esfuerzo.
A fines de
los 60 aparecen las
mini computadoras más pequeñas y menos costosas.
Mediados de
1970 la generación
del microprocesador con la introducción de la reducción a gran escala, y más
tarde a mayor escala con varios miles de transistores interconectados soldados
sobre un único sustrato de silicio. Las computadoras estaban diseñadas para
aplicaciones matemáticas o de negocios, pero no las dos cosas.
1971 a
finales del siglo XX:
las mejoras en la tecnología, el reemplazo de las memorias con núcleo por los
chips de silicio y la colocación de muchos más componentes en un chip, producto
de la miniaturización d los circuitos electrónicos hizo posible la ceración de
las computadoras personales (PC). Usando las tecnologías VLSI los fabricantes
pudieron hacer una computadora personal, muchas devenidas en celulares
inteligentes se distancian largamente de la anterior utilidad de las primeras
generaciones de computadoras que ocupaban una habitación, disipaban mucho los
calor, consumían mucho más energía y brindaban menos servicios por ejemplo
el de las comunicaciones y las telecomunicaciones
Perifericos
Son los dispositivos que permiten a la PC ingresar tanto como ingresar datos información del
disco rígido.
Periféricos de entrada: Teclado, Mouse, micrófono, scaner, lápiz óptico y
joystick
Periféricos de salida: Parlantes,
Monitor, impresora
Periféricos de entrada
y salida: Monitor táctil, Pendrive, MP3/4/5 , Disco rígido y
modem
Unidades de medida
Fuente de Alimentación
Fig.
1 - Fuente de alimentación para PC
formato ATX (sin cubierta superior, para mostrar su interior y
con el ventilador a un lado).
Fig.
2 - Fuentes de alimentación externas.
Fig.
3 - Sistema de control a lazo cerrado
En
electrónica, una fuente de
alimentación es un dispositivo que convierte la tensión alterna, en una o
varias tensiones, prácticamente continuas,
que alimentan los distintos circuitos del aparato electrónico al
que se conecta (ordenador, televisor, impresora, router, etc.).
Clasificación
Las
fuentes de alimentación, para
dispositivos electrónicos, pueden clasificarse básicamente como fuentes de
alimentación lineal y conmutadas. Las
lineales tienen un diseño relativamente simple, que puede llegar a ser más
complejo cuanto mayor es la corriente que
deben suministrar, sin embargo su regulación de tensión es poco eficiente.
Una fuente conmutada, de la misma potencia que una lineal, será más pequeña y
normalmente más eficiente pero será más compleja y por tanto más susceptible a
averías.
Fuentes
de alimentación lineales
Las
fuentes lineales siguen el esquema: transformador, rectificador,
filtro, regulación y salida.
En
primer lugar el transformador adapta
los niveles de tensión y proporciona aislamiento
galvánico. El circuito que convierte la corriente alterna en corriente continua
pulsante se llama rectificador,
después suelen llevar un circuito que disminuye el rizado como
un filtro de
condensador. La regulación, o
estabilización de la tensión a un valor establecido, se consigue con un
componente denominado regulador de tensión,
que no es más que un
sistema de control a lazo cerrado (realimentado - ver
figura 3) que en base a la salida del circuito ajusta el elemento regulador
de tensión que en su gran mayoría este elemento es un transistor. Este
transistor que dependiendo de la tipología de la fuente está siempre
polarizado, actúa como resistencia regulable mientras el circuito
de control juega con la región activa del transistor para simular mayor
o menor resistencia y por consecuencia regulando el voltaje de salida. Este
tipo de fuente es menos eficiente en la utilización de la potencia suministrada
dado que parte de la energía se transforma en calor por efecto Joule en
el elemento regulador (transistor), ya que se comporta como una
resistencia variable. A la salida de esta etapa a fin de conseguir una mayor
estabilidad en el rizado se encuentra una segunda etapa de filtrado
(aunque no obligatoriamente, todo depende de los requerimientos del diseño),
esta puede ser simplemente
un condensador. Esta corriente abarca toda
la energía del circuito, para esta fuente de alimentación deben tenerse en
cuenta unos puntos concretos a la hora de decidir las características del
transformador.
Fuentes de alimentación conmutadas
Una
fuente conmutada es un dispositivo electrónico que transforma energía eléctrica
mediante transistores en conmutación. Mientras
que un regulador de tensión utiliza transistores polarizados en su región
activa de amplificación, las fuentes conmutadas utilizan los mismos
conmutándolos activamente a altas frecuencias (20-100 kHz típicamente) entre corte (abiertos) y
saturación (cerrados). La forma de onda cuadrada resultante se aplica a
transformadores con núcleo de ferrita (Los
núcleos de hierro no son
adecuados para estas altas frecuencias) para obtener uno o varios voltajes de
salida de corriente alterna (CA) que luego son rectificados (Con diodos
rápidos) y filtrados (inductores y condensadores)
para obtener los voltajes de salida de corriente continua (CC). Las ventajas de
este método incluyen menor tamaño y peso del núcleo, mayor eficiencia y por lo tanto
menor calentamiento. Las desventajas comparándolas con fuentes lineales es que
son más complejas y generan ruido eléctrico de alta frecuencia que debe ser
cuidadosamente minimizado para no causar interferencias a
equipos próximos a estas fuentes.
.
Fuentes de alimentación especiales
Entre
las fuentes de alimentación alternas, tenemos aquellas en donde la potencia que
se entrega a la carga está siendo controlada por transistores,
los cuales son controlados en fase para poder entregar la potencia requerida a
la carga.
Otro
tipo de alimentación de fuentes alternas, catalogadas como especiales son
aquellas en donde la frecuencia es
variada, manteniendo la amplitud de la tensión logrando un efecto de fuente
variable en casos como motores y
transformadores de tensión.
ATX
Placa
Base ATX y Micro-ATX.
El estándar ATX (Advanced Technology Extended)
se desarrolló como una evolución del factor de forma[1] de
Baby-AT, para mejorar la funcionalidad de los actuales E/S y reducir el costo
total del sistema. Este fue creado por Intel en 1995.
Fue el primer cambio importante en muchos años en el que las especificaciones
técnicas fueron publicadas por Intel en 1995 y actualizadas varias veces desde
esa época, la versión más reciente es la 2.2 [2] publicada
en 2004.
Una
placa ATX tiene un tamaño de 305 mm x 244 mm (12" x 9,6"). Esto
permite que en algunas cajas ATX quepan también placas Boza micro
ATX.
Otra de las características de
las placas ATX es
el tipo de conector a la fuente de
alimentación, el cual es de 24 (20+4) contactos que permiten
una única forma de conexión y evitan errores como con las
fuentes AT y otro conector adicional llamado P4, de 4
contactos. También poseen un sistema de desconexión por software.
Tipos y dimensiones ATX
E-ATX: 30x33 cm.
·
ATX-30,5×24,4cm.
·
Mini-ATX-28,4cm
x 20,8cm.
·
Micro-ATX-24,4cm
x 24,4cm.
·
Flex-ATX-22,9cm
x 19,1 cm.
·
A-ATX-Format-30,5cm
x 69 cm.
Ventajas de ATX
·
Integración de
los puertos E/S en la propia placa base.
·
La rotación de
90º de los formatos anteriores.
·
El procesador
está en paralelo con los slots de memoria, cerca de la toma de aire de la
fuente de alimentación, aprovechando el flujo de aire y reduciendo la
temperatura.
·
Los slots
AGP, PCI, PCI-e, están situados horizontalmente con el
procesador.
·
Tiene mejor
refrigeración.
·
Reduce costes de
fabricación y mantenimiento.
Molex
de 24 pines (20+4) (placa base).
Molex
de 24 pines (20+4) (fuente alimentación).
Fuente de Alimentación
|
ATX - Conector
principal de alimentación 24 Pines( 20 pines
+ 4 pines(11,12 y 23,24) )
|
|||||
|
Tensión
|
Pin
|
Color
|
Color
|
Pin
|
Tensión
|
|
+3.3 V
|
1
|
13
|
+3.3 V
|
||
|
+3.3 V
|
2
|
14
|
-12 V
|
||
|
Tierra
|
3
|
15
|
|||
|
+5 V
|
4
|
16
|
PS_ON
|
||
|
5
|
17
|
Tierra
|
|||
|
+5 V
|
6
|
18
|
Tierra
|
||
|
Tierra
|
7
|
19
|
Tierra
|
||
|
Power OK
|
8
|
20
|
-5 V(opcional)
|
||
|
+5 VSB
|
9
|
21
|
+5 V
|
||
|
+12 V
|
10
|
22
|
+5 V
|
||
|
+12 V
|
11
|
23
|
+5 V
|
||
|
+3.3 V
|
12
|
24
|
Tierra
|
||
Si se conecta directamente al
formato de la antigua AT, el interruptor de entrada de
la fuente de alimentación está conectado a la placa base ATX. Esto hace que podamos apagar el equipo
mediante el software en sí. Sin embargo, lo que significa es que la placa base
sigue siendo alimentada por una tensión de espera, que puede ser transmitida a
las tarjetas de expansión. Esto permite funciones tales como Wake on LAN o Wake
on Modem "encendido-apagado", donde el propio ordenador vuelve a
encenderse cuando se utiliza la LAN con un paquete de reactivación o el módem recibe
una llamada. La desventaja es el consumo de energía en modo de espera y el
riesgo de daños causados por picos de voltaje de la red eléctrica, incluso si
el equipo no está funcionando.
Para iniciar una fuente de
alimentación ATX, es necesario cortocircuitar el PS-ON (Power Supply On) con
tierra (COM). Sin embargo, la fuente de alimentación nunca tiene una carga fija
para poder ser activada, ya que puede
ser dañada. Debido a la evolución de los potentes
procesadores y tarjetas gráficas ha sido necesario añadir al molex de 20pin
cuatro pines más, es decir el conector utilizado actualmente en la placa base
ATX es de 24 pines que disponen de un conducto de +12 V, +5 V,
3,3 V y tierra.
Las
fuentes, para cumplir la norma, también tienen que respetar los límites de
ruido y oscilación en sus salidas de voltaje, estos límites son 120mV para 12+,
50mV para 5V+ y 3,3V+. Estos valores son pico a pico.
Píxel
Para otros usos de este término, véase Píxeles (Cortometraje).
Ampliación de una zona de una imagen donde se pueden
apreciar los pixeles.
Un píxel o pixel (México) , plural píxeles, (acrónimo del inglés picture element, ‘elemento de imagen’) es la
menor unidad homogénea en color que forma parte de una imagen digital, ya sea esta una fotografía, un fotograma de vídeo o un gráfico.
Concepto
Ampliando lo suficiente una imagen digital (zoom) en la pantalla de una computadora, pueden observarse los píxeles que componen la imagen.
Los píxeles son los puntos de color (siendo la escala de grises una gama de color
monocromática). Las imágenes se forman como una sucesión de píxeles. La
sucesión marca la coherencia de la información presentada, siendo su conjunto
una matriz coherente de información para el uso digital. El área
donde se proyectan estas matrices suele ser rectangular. La representación del
píxel en pantalla, al punto de ser accesible a la vista por unidad, forma un
área homogénea en cuanto a la variación del color y densidad por pulgada,
siendo esta variación nula, y definiendo cada punto en base a la densidad, en
lo referente al área.
En las imágenes de mapa de bits, o en los dispositivos gráficos,
cada píxel se codifica mediante un conjunto de bits de longitud determinada (es
la llamada profundidad de
color); por ejemplo, puede codificarse un píxel con
un byte (8 bits), de manera que cada píxel admite hasta 256 variaciones
de color (28 posibilidades
binarias), de 0 a 255. En las imágenes llamadas de color verdadero, normalmente se usan tres bytes (24 bits) para definir
el color de un píxel; es decir, en total se puede representar un total de 224 colores, esto es 16 777 216
variaciones de color. Una imagen en la que se utilicen 32 bits para representar
un píxel tiene la misma cantidad de colores que la de 24 bits, ya que los otros
8 bits son usados para efectos de transparencia.
Para poder visualizar, almacenar y procesar la
información numérica que se representa de cada píxel, se debe conocer, además
de la profundidad y brillo del color, el modelo de color que se está utilizando. Por ejemplo, el modelo de color RGB (Red-Green-Blue) permite crear un color compuesto
por los tres colores primarios según el sistema de mezcla aditiva. De esta
forma, en función de la cantidad de cada uno de ellos que se use en cada píxel
será el resultado del color final del mismo. Por ejemplo, el color magenta se
obtiene mezclando el rojo y el azul, sin componente verde (este byte se pone en
cero). Las distintas tonalidades del mismo color se obtienen variando la
proporción en que intervienen ambas componentes (se altera el valor
de esos dos bytes de color del píxel). En el modelo RGB lo más frecuente es que
se usen 8 bits para representar la proporción de cada una de las tres
componentes de color primarias. De esta forma, cuando una de las componentes
vale 0, significa que ella no interviene en la mezcla y cuando vale 255 (28 – 1) significa que interviene
aportando el máximo de ese tono, valores intermedios proveen la intensidad
correspondiente.
La mayor parte de los dispositivos que se usan con una computadora (monitor, escáner,
etc.) usan el modelo RGB (modelo de reflexión o aditivo), excepto los que aportan tintes, como las impresoras, que
suelen usar el modelo CMYK (modelo sustractivo).
Profundidad de
color
Un
píxel, comúnmente, se representa con: 8 bits (28 colores), con 24 bits (224 colores, 8 bits por canal de color) o
con 48 bits (240 colores);
en fotografía avanzada y digitalización de imágenes profesional se
utilizan profundidades aún mayores, expresadas siempre en valores de bits/canal
de color en lugar de la suma de los tres canales. Los primeros son los más
utilizados, reservando el de 8 bits para imágenes de alta calidad pero en tonos
de grises, o bien con 256 colores en paleta seleccionada para baja calidad
colorimétrica; el de 24 bits es el más común y de alta calidad, se lo utiliza
en la mayoría de las imágenes fotográficas.
Megapíxel
Un megapíxel (Mpx)
equivale a 1 millón de píxeles, a diferencia de otras medidas usadas en la
computación en donde se suele utilizar la base de 1024 para los prefijos, en
lugar de 1000, debido a su conveniencia respecto del uso del sistema binario. Usualmente se utiliza esta unidad para expresar la resolución de imagen de cámaras
digitales; por ejemplo, una cámara que puede tomar
fotografías con una resolución de 2048 × 1536 píxeles se dice que
tiene 3,1 megapíxeles (2048 × 1536 = 3.145.728).
La
cantidad de mega píxeles que tenga una cámara digital define el tamaño de las
fotografías que puede tomar y el tamaño de las impresiones que se pueden
realizar; sin embargo, hay que tener en cuenta que la matriz de puntos está
siendo distribuida en un área bidimensional y, por tanto, la diferencia de la
calidad de la imagen no crece proporcionalmente con la cantidad de mega píxeles
que tenga una cámara, al igual que las x de una grabadora de discos compactos.
Las
cámaras digitales usan
componentes de electrónica fotosensible, como los CCD (del inglés Charge-Coupled Device) o sensores CMOS,
que graban niveles de brillo en una base por-píxel. En la mayoría de las
cámaras digitales, el CCD está cubierto con un mosaico de filtros de color, teniendo regiones color rojo, verde y azul (RGB) organizadas comúnmente según el filtro de Bayer, así que cada píxel-sensor puede grabar el brillo de un
solo color primario. La cámara interpola la información de color de los píxeles
vecinos, mediante un proceso llamado interpolación
cromática, para crear la imagen final.
Dimensiones de imagen según
proporción y cantidad de pixeles:
Para saber
el número total de píxeles de una cámara, basta multiplicar el ancho de la
imagen máxima que puede generar por el alto de la misma -desactivando
previamente el zoom digital-; también es posible dividir el
número de píxeles de ancho entre el número correspondiente al alto, y conocer
la proporción de la imagen obtenida. Aquí se presenta una lista de las
resoluciones comunes de cámaras digitales basándose en esta relación de
aspecto:
|
Megapixeles
|
Tamaño imagen 3:2 (Píxeles)
|
Tamaño imagen 4:3 (Píxeles)
|
|
0,3
|
671x447
|
632x474
|
|
1
|
1224x816
|
1155x866
|
|
1,2
|
1341x894
|
1265x949
|
|
2
|
1733x1155
|
1633x1225
|
|
3
|
2121x1414
|
2000x1500
|
|
4
|
2450x1633
|
2309x1732
|
|
5
|
2739x1826
|
2581x1936
|
|
5,3
|
2820x1880
|
2659x1994
|
|
6
|
3000x2000
|
2828x2121
|
|
6,3
|
3074x2049
|
2899x2174
|
|
8
|
3464x2309
|
3265x2449
|
|
10
|
3873x2582
|
3652x2739
|
|
12
|
4242x2828
|
4000x3000
|
|
14
|
4583x3055
|
4320x3240
|
|
15
|
4743x3162
|
4472x3354
|
|
16
|
4899x3266
|
4619x3464
|
|
18
|
5196x3464
|
4899x3674
|
|
20
|
5477x3651
|
5164x3873
|
|
21
|
5613x3742
|
5292x3969
|
|
22
|
5745x3830
|
5416x4062
|
|
24
|
6000x4000
|
5657x4243
|
|
25
|
6123x4082
|
5773x4330
|
|
28
|
6480x4320
|
6111x4583
|
|
30
|
6708x4472
|
6324x4743
|
|
32
|
6929x4619
|
6532x4899
|
|
34
|
7142x4761
|
6733x5050
|
|
35
|
7245x4830
|
6831x5123
|
|
36
|
7349x4899
|
6928x5196
|
|
39
|
7649x5099
|
7211x5408
|
|
40
|
7746x5164
|
7303x5477
|
|
44
|
8124x5416
|
7660x5745
|
|
48
|
8486x5657
|
8000x6000
|
|
50
|
8661x5774
|
8165x6124
|
Router
Un router —anglicismo también conocido
como ruter, enrutador, ruteador o encaminador de paquetes— es un dispositivo que
proporciona conectividad a nivel
de red o nivel tres en el modelo
OSI. Su función principal consiste en enviar o
encaminar paquetes de datos de una red a otra, es decir, interconectar subredes, entendiendo por subred un conjunto de máquinas IP que se pueden comunicar sin la intervención de un enrutador
(mediante bridges), y que
por tanto tienen prefijos de red distintos.
El
funcionamiento básico de un router (en español 'enrutador' o
'encaminador'), como se deduce de su nombre, consiste en enviar los paquetes de
red por el camino o ruta más adecuada en cada momento. Para ello almacena los
paquetes recibidos y procesa la información de origen y destino que poseen. En
base a esta información lo reenvían a otro enrutador o al host final en una actividad que se denomina
'encaminamiento'. Cada enrutador se encarga de decidir el siguiente salto en
función de su tabla de reenvío o tabla
de encaminamiento, la cual se genera mediante protocolos que deciden cuál es el
camino más adecuado o corto, como protocolos basado en el algoritmo de Dijkstra.
Por ser
los elementos que forman la capa de red, tienen que encargarse de cumplir las
dos tareas principales asignadas a la misma:
·
Reenvío de paquetes (Forwarding): cuando un paquete llega
al enlace de entrada de un enrutador, éste tiene que pasar el paquete al enlace
de salida apropiado. Una característica importante de los enrutadores es que no
difunden tráfico difusivo.
·
Encaminamiento de paquetes (routing):
mediante el uso de algoritmos de encaminamiento tiene que ser capaz de
determinar la ruta que deben seguir los paquetes a medida que fluyen de un
emisor a un receptor.
Por
tanto, debemos distinguir entre reenvío y encaminamiento. Reenvío consiste en
coger un paquete en la entrada y enviarlo por la salida que indica la tabla,
mientras que por encaminamiento se entiende el proceso de hacer esa tabla.
Alumnos: Ronald Gutiérrez; iriart Jesica;
vitali Walter; monje emiliano
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