Impulsor de la cabeza del disco duro

Periférico de entrada: es todo componente que forma parte del sistema informático que sirve para introducir datos. Los mas importantes son:
teclado, ratón, joystick, lápiz óptico, escáner, micrófono, lector de código de barras, cámara digitalizadora.

Teclado: el mas usado para introducir datos en el ordenador. La mayoría utiliza el estilo QWERTY. Otros teclados como los Dvorak son mas fáciles pero no han tenido la misma aceptación. Los teclados se basan en un código de 8 bits que puede representar hasta 256 caracteres(ASCII). Se pueden distinguir: teclado numérico, de cursor, función, auxiliares, y acceso a windows. Dependiendo de la mecánica de pulsación de las teclas pueden ser: Mecánico: basado en dos contactos metálicos que cuando se tocan cierran el circuito y esta vuelve a su posición inicial mediante un muelle. De membrana: esta basado en unas placas conductores parecido a las de un circuito impreso separadas entre si, que son presionadas por una almohadilla que cuenta con una superficie conductora que cierra el circuito. Suelen ser imprecisos y poco duraderos.||Las teclas están conectadas en matriz de forma que cada vez que se pulsa un tecla se envía el valor de una fila y una columna al circuito microcontrolador del teclado y se encarga de interpretar las señales eléctricas que recibe gracias a un firmware implementado. Los códigos resultantes se denominan códigos de búsqueda y están estandarizados en la BIOS de todo PC. El teclado incorpora una memoria ROM interna que permite almacenar la programación de determinadas teclas.

Conexiones: DIN: de forma circular y con cinco pines, se conoce como AT y estaba en las antiguas placas AT//MiniDIN: parecido al DIN pero mas pequeño, también conocido como PS/2 para ratón y teclado estilo ATX. Violeta para teclado y verde para ratón//USB: conexión en caliente y son mas rápidos que los puertos PS/2//Sin cables: los hay infrarrojos y de radiofrecuencia, se envía señales a un receptor y después las pasa al controlador de teclado del ordenador.

Ratón: del tamaño de una mano con una bola en su parte inferior, suele estar conectado por un cable y normalmente con dos botones. El ratón puede ser mecánico u óptico y de todos los tamaños y aspectos. Al moverlo la bola gira accionando dos ruedas internas que mediante un optoacoplador envía el numero de desplazamientos al PC. Los ratones emplean 12V y un protocolo asíncrono. Los ratones PS/2 usan 5V y una interfaz de conexión PS/2. Los ópticos no emplea ni bolas ni rodillos sino que se basan en la emisión de señales luminosas sobre una alfombrilla con patrón de líneas.  La ergonomía es importante en los ratones.

Escáner: es capaz de digitalizar imágenes, convirtiendo imágenes y textos a datos que entienda el ordenador. Se utiliza un fuente de luz que ilumina línea por línea, de modo que la luz reflejada por la imagen es recogido por el dispositivo de acoplamiento de carga que convierte la luz recibida en información analógica. Y finalmente mediante un convertidor A/D se tranforma la información analógica en código de ceros y unos para cargar la imagen digitalizada. A mas CCD tenga el escáner mejor calidad y resolución. El dispositivo de adquision de imagen se llama cabeza lectora y ca montado sobre raíles con un motor. Otra faceta importante son sus puntos por pulgada que significa que el CCD posee tanta cantidad de elementos, a mayor cantidad mejor calidad. Otros escáneres se basan en otras tecnologías como: PMT: una luz detectada por el sensor lo divide en tres flujos que son pasados por tres filtros: rojo, verde y azul a los tubos fotomultiplicadores donde la energía luminosa se convierte en energía eléctrica y codificada en forma binaria. //CIS: usan bancos de diodos LED rojos, verdes y azules densos. Esto reemplaza al CCD y toda la óptica necesaria. Útil para modelos planos.||Existen distintos tipos de escáner: de mano, sobremesa, rodillo, y otros modelos como bolígrafos.

Resolución: es el factor mas importante para determinar la calidad del escáner. Se mide en puntos por pulgadas (ppp) y se define como el numero de puntos individuales de una imagen que es capaz de captar un escáner. Si decimos de una resolución 300x600 hablamos de 300 puntos en vertical y que serian 600 por pulgada. Existe también la resolución interpoalada que se desarrolla mediante software y es que a partir de los puntos ya existentes se estima los puntos que deberíamos añadir a la imagen hasta completarla.  El numero de colores que captan un escáner es de 16,7millones de una sola pasada. A este sistema de colores le llamamos color real siendo la profundidad de color de 24 bits.

Dispositivos de salida:es el dispositivo al que el ordenador envía sus datos para que el usuario lo pueda ver o entender. También existen los periféricos internos como la tarjeta de sonido que sirve para facilitar o adaptar la entrada o salida de sonido al ordenador. Existen algunos como: monitor, impresora, plotter o unidades de disco.

Monitor: este permite comunicarse e informar al usuario del desarrollo del programa, ya que es el que suministra información visual. Las pantallas actuales tienen gran resolución. Pueden trabajar hasta con 24millones de colores y una resolución de 800x600. Existen monitores de tubo de rayos catódicos y de cristal liquido. Las resoluciones mas habituales son: 640x480 VGA, 800x600 SVGA, 1024x768 XGA y 1280 x 1024 SXGA. La mayoría de monitores actuales son SVGA. Un monitor puede tener mas definición aun que tenga la misma resolución ya que hay que tener en cuenta el dot pitch. Es un parámetro fijo de fabrica y no se puede cambiar. En los LCD/TFT se habla de píxel pitch es decir la separación de dos células del mismo color de su matriz de transistres.

Componentes: Encontramos los: CRT: formado por una botella de cristal cerrada al vacío que dispones de tres cañones de electrones, una mascara o rejilla y una pantalla interna recubierta en su parte interna por una película de fósforo que se ilumina al recibir los electrones.

Impresoras: se pueden clasificar según tenga un dispositivo mecánico que entre en contacto directo con el papel, atendiendo a si producen o no colores continuos o atendiendo a si son capaces de imprimir de una sola vez paginas o caracteres. La velocidad de impresión se mida por: el numero de caracteres por segundo, y el numero de paginas por minuto. La resolución de la impresora es importante que determina la calidad de imagen de la impresora. Las impresoran incorporan un buffer de memoria que es donde los datos y documentos esperan para imprimirse. Debido a que la impresión es mas lenta que la transmisión de datos. El puerto mas habitual es el paralelo LPT1 en sus modos ECP o EPP lo cual le permite un comunicación bidireccional y aumentar la velocidad de transferencia. También existe conexión usb, serie y atraves del conector de red. Se clasifican en: Impresoras matriciales se basan en un conjunto de agujas que producen una imagen golpeando el papel//Impresora Láser: la imagen se obtiene mediante un proceso electrostático. El rayo incide mediante un espejo sobre la superficie de un tambor, esta tratada de manera que los puntos sobre los que incide el láser adquieren carga. En los puntos blancos el láser se apaga y el tambor no recibe carga. La tinta es solida, e polvo y se deposita en el tambor de modo que los puntos que adquieren carga retienen el polvo de tinta//De inyección: imprimen línea a línea, con  una cabeza de impresión móvil, montada sobre un carro móvil y tiene unos conductos detrás de los que se encuentra una cámara de expasion de donde llega la tinta atraves de canalizaciones, detrás de esta hay un resistencia de calor que hierve la tinta y hace que se cree una burbuja de gas, cuando la prexion es masiva y pasa por el papel este se impregna.//Otros tipos de impresoras son: multifunción y con mayores calidad fotográfica.

Disco duro

Es un dispositivo que permite almacenar una gran cantidad de datos de forma rápida y segura.  Los datos pueden ser leídos, grabados y borrados infinidad de veces. La velocidad de lectura y escritura es elevada y el coste va disminuyendo actualmente. Esta compuesto por una serie de discos o de platos de aluminio recubiertos con una capa de materia(cobalto) con propiedades magnéticas en ambas caras. Cada plato tiene su cabeza de lectura/escritura soportada por un brazo móvil. Las cabezas esta a 0,5 micras del disco, estos se dividen en pistas que tienen asignados el mismo numero y que están en diferentes platos se llaman cilindros. También es importante el concepto de cluster los cuales están constituidos por un numero de sectores adyacentes, formados de uno, cuatro, ocho o mas sectores.

Funcionamiento: los platos de discos duros son de 3,5pulgadas y 2,5 pulgadas para portátiles llamados microdrive. Estos están montados alrededor de un eje llamado sindle el cual gira en el mismo sentido con un motor de tipo plano. Cada plato dispone de dos cabezas lectura/escritura. Al girar lo platos crean una corriente de aire que crea una corriente de aire que hace que haya una distancia entre ellos. Cuando dejan de girar descansan suavemente sobre los platos. El eje de los platos que forman el disco duro es movido por un motor. Los platos están hechos de una capa de aleación de aluminio y están recubiertos de una capa de material magnetizable como oxido de hierro. Se basa en que la superficie del material magnetizable, se magnetiza por los imanes de los cabezales y estos permtien polarizar la superficie, dependiendo de que el ordenador suministre un cero o un uno tendremos que la corroiente del electroimán cambiara o no de sentido y la superficie se imantara en un sentido u otro que equivaldrá a que el bit grabado sea un cero o un uno.

Los datos se graban en forma de flujs magnéticos escritos en círculos alrededor de anillo central del disco. Estos forman pistas y se dividen en sectores. Un sector es la mínima unidad direccionable. Un sector suele tener 512bytes y cada pista tiene una cantidad de sectores que oscila entre 100 y 300. La cabeza se encarga de localizar la pista y luego se mueve hasta los diferentes sectores. Otro concepto importante es la densisdad de grabación que se consigue de diferentes maneras: A.Almacenando los bits mas juntos unos de otros.B.Haciendo que la distancia entre pistas sea menor.C.Multiplicando los dos factores anteriores se obtiene la densidad de área que se mide bits por pulgada cuadrada.||Otro concepto son los clusters que aparece cuando existe mas de un plato y consiste en unir las pistas equivalentes de los diferentes platos. La densisdad de un cilindro seria el numero de sectores por pista multiplicado por el numero de caras de todos los platos. Funcionan a 5 y 12V, para controladora y motor respectivamente.

Factores físicos de un disco duro: geometría física: numero de cabezas, cilindros y sectores que dispone//geometría lógica: 16 cabezas y 63 sectores//números de platos y cabezas// velocidad de rotación:4500-7200rpm hasta 10000rpm, y llegan a los 65ºC//numero de sectores por pista//tiempo de búsqueda, de intercambio de cabezas y de cilindros//latencia rotacional//tiempo de acceso a datos//temperatura de funcionamiento//tamaño del buffer/aparcamiento de cabezas y zona de aterrizaje//tecnología smart//tasa de transferencia de un disco duro//tiempo medio entre fallos

El disco duro tiene una tarjeta controladora que: controla el motor del disco duro, el brazo actuador para posicionarlo en la pista correcta, el tiempo necesario para realizar operaciones de lectura y escritura e implementación de las funciones de gestión de energía.

Serial ATA: Sustituye el bus paralelo por otro de alta velocidad con menos conductores y son menos voluminosos.  Estancado en su velocidad, al menos facilita la circulación de aire. Usa un cable de 15 contactos y 3,3v frente a los 5 y 12v tradicionales. La velocidad que proporciona es de 150Mb/s y se espera llegar a los 600Mb/s. El sata reduce el ancho del ata de 16 bits a un solo bit. Lo transmite a gran velocidad de 1,5 a 3 Gbits. Se emplea una codificación de 10 bits por cada 8 que se quieren mandar que reduce la velocidad un 80%. Existe SATA de 150MB/s, PATA de 133MB/s SATA2 de 300MB SATA3 de 600MB.

Transferencia en bloques: permite agrupar varias ordenes de lectura y escritura en un solo bloque y que puedan ser controladas por una sola interrupción, los discos duros actuales permiten hasta 32 sectores de datos completos por interrupción.