Periféricos: Comunicación Esencial del PC

Se denomina periférico a cualquier dispositivo que permite la comunicación del PC con el exterior. Se clasifican en tres tipos principales:

  • Periféricos o unidades de entrada.
  • Periféricos o unidades de salida.
  • Periféricos o unidades de entrada/salida.

Partes Fundamentales de un Periférico

Todo periférico se compone de dos partes esenciales:

  • Parte mecánica.
  • Parte electrónica.

Métodos de Comunicación entre Periféricos y CPU

Los periféricos requieren el uso de la memoria principal para su correcto funcionamiento. La comunicación con la CPU se puede realizar mediante diferentes métodos:

  • Entrada/Salida Programada: La CPU es quien decide cuándo debe comenzar la transferencia de datos hacia o desde el periférico que lo necesite.
  • Interrupciones: El periférico es quien inicia la solicitud de transferencia de datos a la CPU cuando lo requiere.
  • Gestión Automática de Periféricos (DMA – Acceso Directo a Memoria): Los periféricos tienen acceso directo a la memoria principal, avisando a la CPU únicamente cuando han finalizado la transferencia.

Southbridge: El Controlador de Periféricos

El Southbridge es el componente encargado de controlar los buses de conexión de los periféricos e indica el número de puertos disponibles para conectar dichos dispositivos.

Periféricos de Entrada: Introduciendo Información al PC

Son aquellos dispositivos que permiten introducir información y datos al PC para su procesamiento.

El Teclado: Periférico de Entrada por Excelencia

Considerado el periférico de entrada por excelencia, el teclado está formado por una matriz de contactos, sobre la cual se sitúan las teclas, y un microprocesador interno. Existen varios tipos según su uso y diseño:

  • Ergonómicos.
  • Multimedia.
  • Inalámbricos.
  • Media Center.
  • Para juegos.

Los conectores más comunes para teclados incluyen DIN de 5 pines, PS/2 de 6 pines, ADB para Apple, USB e inalámbricos. Al pulsar una tecla, se presiona la matriz de contactos, lo que transmite un código que es traducido a código ASCII para ser interpretado por el sistema.

El Ratón: Navegación y Control

Existen principalmente dos tipos de ratones:

  • Ratón Mecánico: Contiene una bola de plástico, ejes, emisores y pulsadores para detectar el movimiento.
  • Ratón Óptico: Utiliza un haz de luz (LED o láser) para detectar el movimiento sobre una superficie.

Los conectores habituales para ratones son DB9 de 9 pines, PS/2, ADB, USB e inalámbricos.

El Escáner: Digitalización de Imágenes

Este periférico está dedicado a la entrada de imágenes y documentos al PC. Hay dos tipos principales:

  • Escáner CCD: Compuesto por una serie de lentes, espejos de aumento, una lámpara y un sensor CCD (Charge-Coupled Device) que captura las imágenes. Ofrece muy buena calidad de imagen.
  • Escáner CIS: Compuesto por módulos CIS (Contact Image Sensor), formados por pequeñas lentes de cristal. Ofrece menor calidad, pero es más económico y compacto.

Parámetros Clave del Escáner

  • Resolución Óptica: Indica el número de píxeles de la imagen que se digitalizan (medido en PPP – Puntos Por Pulgada).
  • Formato del Documento: Tamaño máximo de documento que puede escanear (ej. A4, Oficio).
  • Velocidad de Captura: Cuántas páginas o imágenes puede escanear por minuto.
  • Interfaz: Cómo se conecta al PC (ej. puerto USB).
  • Otros: Peso, tamaño, consumo energético y nivel de ruido.

Periféricos de Salida: Exteriorizando la Información

Estos dispositivos permiten exteriorizar la información procesada por el PC, haciéndola visible o tangible para el usuario.

El Monitor: La Ventana Visual del PC

El monitor se conecta a la tarjeta gráfica del PC. Existen varios tipos de monitores:

  • CRT (Cathode Ray Tube): Utilizados en entornos industriales o equipos antiguos.
  • LCD (Liquid Crystal Display): Compuesto por capas de cristal líquido que se iluminan.
  • Plasma: Utilizan gases (xenón y neón) para generar luz.

Características del Monitor

  • Resolución de Pantalla: Número de píxeles horizontales y verticales (ej. 1024×768).
  • Relación de Aspecto: Proporción entre el ancho y el alto de la pantalla (ej. 4:3, 16:9).
  • Tamaño del Punto (Dot Pitch): Distancia entre dos píxeles del mismo color.

La Impresora: Del Digital al Papel

La impresora es un periférico de salida que permite plasmar la información digital en papel. Entre sus características más importantes se encuentran:

  • Velocidad de Impresión: Número de páginas por minuto (ppm).
  • Resolución: Medida en puntos por pulgada (PPP), indica la calidad de la impresión.
  • Capacidad de Búfer: Memoria interna donde se almacenan los documentos antes de ser impresos.
  • Tiempo de Primera Página: Especialmente relevante en impresoras láser, indica el tiempo que tarda en imprimir la primera página.
  • Interfaz de Conexión: Cómo se conecta al PC (USB, Ethernet, Wi-Fi inalámbricas).

Existen dos tipos principales de impresoras:

  • De Impacto: Similares a las máquinas de escribir, utilizan un cabezal que golpea una cinta entintada contra el papel.
  • Sin Impacto: No utilizan golpe. Los tipos más comunes son las de láser (usan tóner) y las de inyección de tinta (usan cartuchos de tinta líquida).

Dispositivos de Entrada/Salida: Interacción Bidireccional

Son dispositivos que permiten tanto introducir como extraer información del PC, facilitando una interacción bidireccional. Ejemplos incluyen pantallas táctiles y memorias de almacenamiento secundario.

Pantallas Táctiles: Interfaz Intuitiva

Existen varias tecnologías de pantallas táctiles:

  • Pantallas Resistivas: Compuestas por varias capas. Cuando se presiona, estas capas entran en contacto, produciendo un cambio en la corriente eléctrica que detecta la pulsación.
  • Pantallas Capacitivas: Están cargadas eléctricamente en su superficie. Detectan una pulsación cuando se interrumpe el paso de corriente, generalmente solo con los dedos desnudos o un lápiz capacitivo especial.

Memorias Secundarias: Almacenamiento Persistente

Las memorias secundarias son componentes utilizados para guardar grandes cantidades de información de forma persistente. Sus características principales son:

  • Elevada capacidad de almacenamiento.
  • No volátiles (no pierden la información al apagar el equipo).
  • Menor velocidad de transmisión de datos en comparación con la memoria RAM.
  • Más económicas por gigabyte que la memoria principal.

Existen varios tipos de memorias secundarias:

  • Memorias magnéticas.
  • Memorias ópticas.
  • Memorias sólidas.

Memorias Secundarias Magnéticas: Almacenamiento por Magnetismo

Se denominan así porque utilizan un campo magnético para realizar la lectura y escritura de datos. Existen varios tipos, como los discos rígidos (discos duros) y los flexibles (disquetes).

Discos Rígidos (HD – Hard Drive)

Un disco rígido está compuesto por:

  • Uno o varios discos (platos) divididos en caras, cilindros y sectores.
  • Material de soporte magnético que cubre los discos.
  • Cabezales de lectura y escritura.
  • Motor y electroimán para el movimiento de los platos y cabezales.
  • Circuito impreso (controladora).

Características de los Discos Rígidos

  • Formato: Los más usados son los de 3.5 pulgadas (para PC de escritorio), 2.5 pulgadas (para portátiles) y 1.8 o 1 pulgada (para Microdrive y dispositivos compactos).
  • Capacidad: Cantidad de información que es capaz de almacenar (ej. 1 MB = 220 bytes = 1024×1024 bytes).
  • Velocidad de Transferencia Interna: La rapidez con la que el disco lee o escribe datos internamente (ej. ATA: 1030 Mbits/s, SCSI: 944 Mbits/s, SCSI: 1142 Mbits/s).
  • Velocidad de Transferencia Externa: La velocidad con la que el disco se comunica con el PC (ej. SATA: 600 MB/s, PATA: 133 MB/s, SCSI: 320 MB/s).
  • Memoria Caché: Pequeña cantidad de memoria rápida integrada en el disco, que no suele ser muy elevada.
  • Velocidad de Giro: La rapidez con la que giran los platos del disco, generalmente entre 5900 rpm y 7200 rpm (revoluciones por minuto).
  • Latencias: El tiempo desde que se solicita un dato hasta que se localiza y comienza a ser transmitido el primer bit (ej. ATA: 11 ms, SCSI: 5 ms).
  • Interfaz: Cómo se conecta el disco duro al PC (ej. IDE/PATA, SCSI, SATA).
  • Particiones: Un disco duro puede tener hasta 4 particiones primarias.

Discos Flexibles (Disquetes)

Se componen de un disco de material similar al de las cintas de casete, cubierto por una carcasa protectora. Su uso es residual en la actualidad.

Discos Magneto-Ópticos

La escritura se lleva a cabo mediante medios magnéticos y un láser, mientras que la lectura se realiza por medios ópticos. Existen dos formatos principales: 5¼ pulgadas (130mm) y 3½ pulgadas (90mm). Ejemplo: Minidisc.

Cintas Magnéticas

Utilizadas principalmente en entornos empresariales para copias de seguridad y archivado de grandes volúmenes de datos. Están compuestas por una lámina plástica enrollada con una cubierta magnética. Existen diferentes formatos, como las de media pulgada o 8mm.

Discos Ópticos: Almacenamiento por Láser

Son memorias secundarias que utilizan tecnología óptica para la lectura y escritura de datos, empleando un láser que determina la longitud de onda para grabar o leer la información.

Blu-ray: Alta Definición y Gran Capacidad

Diseñados para almacenar videos de alta calidad y grandes volúmenes de datos. Su capacidad estándar es de 25 GB (capa simple) y 50 GB (doble capa).

Dispositivos para Discos Ópticos

Esta sección se refiere a las unidades lectoras/grabadoras de CD, DVD y Blu-ray.

Almacenamiento Holográfico: El Futuro de la Densidad

Consideradas las memorias del futuro, pueden alcanzar capacidades de hasta 3.9 TB. Su funcionamiento se basa en un haz de luz verde-azul: uno de ellos se dirige sobre la superficie a leer o escribir, y el otro al objeto, que está definido por una combinación de bits, permitiendo almacenar información en tres dimensiones.

Memorias Sólidas (Flash): Velocidad y Resistencia

Son memorias flash, caracterizadas por ser no volátiles, ofrecer altas velocidades de acceso, ser económicas, resistentes a golpes, consumir poca energía, ser silenciosas, pequeñas y de gran capacidad. Ejemplos comunes incluyen unidades USB y tarjetas Micro SD.

Discos Sólidos (SSD – Solid State Drive)

Basados en tecnología flash, los SSD se utilizan internamente en el PC como alternativa a los discos duros magnéticos. Son significativamente más rápidos y eficientes, aunque su coste por gigabyte es superior al de los discos magnéticos tradicionales.

RAID: Rendimiento y Redundancia de Discos

RAID (Redundant Array of Independent Disks) es un sistema de almacenamiento que utiliza varios discos duros para mejorar el rendimiento, la capacidad o la redundancia de datos. Dependiendo de cómo se configuran los discos, existen diferentes niveles:

  • RAID 0 (Striping): La información se reparte entre todos los discos duros. Ofrece gran capacidad y rendimiento, pero con riesgo de pérdida total de datos si falla un solo disco.
  • RAID 1 (Mirroring): Los discos se agrupan en pares. Uno funciona como principal y el otro como copia de seguridad idéntica (espejo). Garantiza la integridad de los datos ante un fallo de disco, pero requiere el doble de espacio de almacenamiento útil.
  • RAID 5 (Striping con Paridad Distribuida): La información se distribuye junto con la paridad en todos los discos. Ofrece un buen equilibrio entre rendimiento, capacidad y redundancia, ya que puede soportar el fallo de un disco sin pérdida de datos. Requiere un mínimo de tres discos.