Informes de Laboratorio

Secretaria de Educación

Dirección Departamental de Educación

Yoro, Yoro

Instituto Polivalente Francisco Morazán

Tarjetas Controladoras de una PC.

Víctor Manuel Santos Díaz

Bachiller en Ciencias y Letras

Técnico en Computacion

Morazán, Yoro

22 de Agosto de 2011

Índice

Contenido Pagina

Introducción………………………………………………………………………..…………………..3

Objetivos……………………………………………………………………………..…………….…...4

Tarjetas Controladoras………………………………………………………….…………………5-13

ü Tarjetas Controladoras…………………………………………………..…………..….5

ü Tarjeta sintonizadora de televisión………………………………..………….…..5-6

ü Modem Interno……………………………………………………………..………….…..6-7

ü Tarjeta Gráfica………………………………………………………………..……….…….7-8

ü Tarjeta de red……………………………………………………………………………..…9-10

ü Tarjetas de Sonido…………………………………………………………………….…..10-13

Conclusiones……………………………………………………………………..…………….………14

Bibliografía…………………………………………………………………………………………..….15

Anexos……………………………………………………………………………………………………..16

Introducción

Los dispositivos periféricos, tanto internos como externos necesitan valerse de algún medio para comunicarse entre ellos y las computadoras. Algunas veces les llaman controladores, interfaces, puertos o adaptadores. Tipos de tarjetas de expansión, Capturadora de televisión, Módem interno, Tarjeta gráfica, Tarjeta de red, Tarjeta de sonido. Una tarjeta sintonizadora (o Capturadora) de televisión es un periférico que permite ver los distintos tipos de televisión en la pantalla de ordenador. En este tipo de configuración normalmente encontramos modelos de gama baja y prestaciones recortadas, como ocurre en el caso de los "Winmodem", también llamados "softmodem" o HSP. Una tarjeta gráfica, tarjeta de vídeo, placa de vídeo, tarjeta aceleradora de gráficos o adaptador de pantalla, es una tarjeta de expansión para una computadora u ordenador, encargada de procesar los datos provenientes de la CPU. Una tarjeta de red o adaptador de red permite la comunicación con aparatos conectados entre sí y también permite compartir recursos entre dos o más computadoras (discos duros, CD-ROM, impresoras, etc.). Las dos funciones principales de estas tarjetas son la generación o reproducción de sonido y la entrada o grabación del mismo. Para reproducir sonidos, las tarjetas incluyen un chip sintetizador que genera ondas musicales.

Objetivos

1. Conocer las distintas funciones de las tarjetas controladoras.

2. Conocer los distintos tipos de tarjetas

Tarjetas Controladoras

Todos los dispositivos periféricos, tanto internos como externos necesitan valerse de algún medio para comunicarse entre ellos y las computadoras. Algunas veces les llaman controladores, interfaces, puertos o adaptadores.

Básicamente un controlador es un traductor entre la CPU y el dispositivo periférico como discos duros, disquete, teclado o monitor. Básicamente los controladores ejecutan las siguientes funciones:

a. Aíslan el equipo de los programas.

b. Adecuan las velocidades entre los dispositivos que operan a diferentes velocidades.

c. Convierten datos de un formato a otro.

Tipos de tarjetas de expansión

Tarjeta sintonizadora de televisión

Una tarjeta sintonizadora (o Capturadora) de televisión es un periférico que permite ver los distintos tipos de televisión en la pantalla de ordenador. La visualización se puede efectuar a pantalla completa o en modo ventana. La señal de televisión entra por el chip K_98_Begijar y en la toma de antena de la sintonizadora y puede proceder de una antena (externa o portátil) o bien de la emisión de televisión por cable.

Tipos

Actualmente existen distintos tipos de sintonizadora, según el tipo de emisión de televisión que queramos recibir en el ordenador:

Analógicas. Sintonizan los canales analógicos recibidos por antena (la televisión "de toda la vida") y/o por cable (por ejemplo de la compañía De TV por Cable).
Digitales. Las de tipo DVB-T (las más habituales y recientes señales de video) sintonizan los canales de la televisión digital terrestre TDT, que se recibe por antena. Las de tipo DVB-C sintonizan los canales de la televisión digital por cable, pero no los de TDT. Actualmente no hay modelos "combinados" DVB-T/C
Satélite. Sintonizan los canales de la televisión recibidos por antena parabólica (por ejemplo, del satélite Hispasat).

También existen modelos híbridos, que son capaces de sintonizar al mismo tiempo dos o más de estos tipos de emisión. Algunos modelos añaden también la sintonización de radio FM.

Las sintonizadoras analógicas soportan un sistema de color determinado: PAL, SECAM o NTSC.

Aportando a lo anterior ya existe un sintonizador o antena tipo wi-fi que captura todo tipo de televisora ya que trabaja satelitalmente además que incluye el respectivo software de uso.

Fabricantes

Modem Interno

En este tipo de configuración normalmente encontramos modelos de gama baja y prestaciones recortadas, como ocurre en el caso de los "Winmodem", también llamados "softmodem" o HSP. Sin embargo esto no es más que una estrategia de los fabricantes debido a que este tipo de modem suelen resultar más económicos que los externos.

Aquí igualmente podremos hacer una segunda distinción dependiendo del tipo de bus al que vayan conectados. Encontraremos modelos para ranura ISA, para PCI o para las más novedosas AMR. Debido a que el primero está tendiendo a desaparecer, cada vez es más difícil encontrar modelos para él, siendo lo habitual los dispositivos PCI, que además tienen la ventaja del Plug and Play (PnP) que siempre es una ayuda en el momento de su instalación.

Ventajas:

No necesitan una fuente de alimentación externa y no ocupan lugar en nuestro escritorio, lo que normalmente es de agradecer...

No ocupan ninguno de los puertos serie existentes en nuestra máquina.

En máquinas muy antiguas no hay que preocuparse de posibles problemas en la velocidad de transferencia por causa de un puerto serie lento debido a la utilización de algún chip UART anticuado. (Consulte nuestra sección de Puertos)

Inconvenientes:

Ocupan una ranura de expansión, lo que puede ser contraproducente cuando disponemos de pocas en el interior de nuestra máquina.

Utilizan recursos que muchas veces son preciosos si el número de dispositivos que tenemos instalado es muy elevado como suele ser el caso de las IRQ. Esto también puede llevar a problemas de conflictos que nos pueden producir más de un quebradero de cabeza aún en el caso de dispositivos PnP.

No tienen "lucecitas" que nos informen del estado de la conexión y del propio modem. Tampoco se pueden "reiniciar" cuando tenemos algún problema con él, aunque esto último suele ser hoy día bastante raro...

Por último, algunos modelos externos implementan botoncitos adicionales para subir o bajar el volumen del altavoz o para activar las funciones de contestador o incluso implementan un micrófono o un altavoz, que en los modelos internos difícilmente podremos encontrar

Tarjeta Grafica

C y transformarlos en información comprensible y representable en un dispositivo de salida, como un monitor o televisor. Las tarjetas gráficas más comunes son las disponibles para las computadoras compatibles con la IBM PC, debido a la enorme popularidad de éstas, pero otras arquitecturas también hacen uso de este tipo de dispositivos.

Historia:

La historia de las tarjetas gráficas da comienzo a finales de los años 1960, cuando se pasa de usar impresoras como elemento de visualización a utilizar monitores. Las primeras tarjetas sólo eran capaces de visualizar texto a 40x25 u 80x25, pero la aparición de los primeros chips gráficos como el Motorola 6845 permiten comenzar a dotar a los equipos basados en bus S-100 o Eurocard de capacidades gráficas. Junto con las tarjetas que añadían un modulador de televisión fueron las primeras en recibir el término tarjeta de video.

RAMDAC:

El RAMDAC es un conversor de señal digital a analógico de memoria RAM. Se encarga de transformar las señales digitales producidas en el ordenador en una señal analógica que sea interpretable por el monitor. Según el número de bits que maneje a la vez y la velocidad con que lo haga, el conversor será capaz de dar soporte a diferentes velocidades de refresco del monitor (se recomienda trabajar a partir de 75 Hz, y nunca inferior a 60).[9] Dada la creciente popularidad de los monitores de señal digital, el RAMDAC está quedando obsoleto, puesto que no es necesaria la conversión analógica si bien es cierto que muchos conservan conexión VGA por compatibilidad.

Dispositivos refrigerantes:

Conjunto de disipador y ventilador. Debido a las cargas de trabajo a las que son sometidas, las tarjetas gráficas alcanzan temperaturas muy altas. Si no es tenido en cuenta, el calor generado puede hacer fallar, bloquear o incluso averiar el dispositivo. Para evitarlo, se incorporan dispositivos refrigerantes que eliminen el calor excesivo de la tarjeta.

Alimentación:

Hasta ahora la alimentación eléctrica de las tarjetas gráficas no había supuesto un gran problema, sin embargo, la tendencia actual de las nuevas tarjetas es consumir cada vez más energía. Aunque las fuentes de alimentación son cada día más potentes, la insuficiencia energética se encuentra en la que puede proporcionar el puerto PCIe que sólo es capaz de aportar una potencia por sí sólo de 75 W.[12] Por este motivo, las tarjetas gráficas con un consumo superior al que puede suministrar PCIe incluyen un conector (PCIe power connector)[13] que permite una conexión directa entre la fuente de alimentación y la tarjeta, sin tener que pasar por la placa base, y, por tanto, por el puerto PCIe.

Errores comunes:

Confundir a la GPU con la tarjeta gráfica. Aunque muy importante, no todas las GPU y adaptadores de gráficos van en tarjeta ni son el único determinante de su calidad y rendimiento. Es decir, las GPU sí determinan el rendimiento máximo de la tarjeta, pero su rendimiento puede ser capado por tener otros elementos que no estén a su altura, por ejemplo un ancho de banda pequeño.
Considerar el término tarjeta de vídeo como privativo del PC y compatibles. Esas tarjetas se usan en equipos no PC e incluso sin procesador Intel o AMD y sus chips en videoconsolas.
Confundir al fabricante de la GPU con la marca de la tarjeta. Actualmente los mayores fabricantes de chip gráficos de PC en el mercado son NVIDIA y AMD (anteriormente ATi Tecnologies). Esto se debe a que se encargan solamente, de diseñar los chips gráficos (GPU). Luego, empresas como TSMC o Global Fundities fabrican las GPU y más tarde son ensambladas en PCBs con memorias por ASUS, POV, XFX, Gigabyte, Sapphire y demás ensambladoras para su venta al público.
Saliendo del círculo de PCs, para otros dispositivos como Smartphone, la mayoría de las GPU vienen integradas en "System on Chip" junto al procesador y el controlador de memoria.

Tarjeta de red

Una tarjeta de red o adaptador de red permite la comunicación con aparatos conectados entre sí y también permite compartir recursos entre dos o más computadoras (discos duros, CD-ROM, impresoras, etc.). A las tarjetas de red también se les llama NIC (por network interface card; en español "tarjeta de interfaz de red"). Hay diversos tipos de adaptadores en función del tipo de cableado o arquitectura que se utilice en la red (coaxial fino, coaxial grueso, Token Ring, etc.), pero actualmente el más común es del tipo Ethernet utilizando una interfaz o conector RJ-45.

Aunque el término tarjeta de red se suele asociar a una tarjeta de expansión insertada en una ranura interna de un computador o impresora, se suele utilizar para referirse también a dispositivos integrados (del inglés embedded) en la placa madre del equipo, como las interfaces presentes en las videoconsolas Xbox o las computadoras portátiles. Igualmente se usa para expansiones con el mismo fin que en nada recuerdan a la típica tarjeta con chips y conectores soldados, como la interfaz de red para la Sega Dreamcast, las PCMCIA, o las tarjetas con conector y factor de forma CompactFlash y Secure Digital SIO utilizados en PDAs.

Token Ring

Las tarjetas para red Token Ring han caído hoy en día casi en desuso, debido a la baja velocidad y elevado costo respecto de Ethernet. Tenían un conector DB-9. También se utilizó el conector RJ-45 para las NICs (tarjetas de redes) y los MAUs (Multiple Access Unit- Unidad de múltiple acceso que era el núcleo de una red Token Ring).

ARCNET

Las tarjetas para red ARCNET utilizaban principalmente conectores BNC y/o RJ-45.

Ethernet

Las tarjetas de red Ethernet utilizan conectores RJ-45 (10/100/1000) BNC (10), AUI (10), MII (100), GMII (1000). El caso más habitual es el de la tarjeta o NIC con un conector RJ-45, aunque durante la transición del uso mayoritario de cable coaxial (10 Mbps) a par trenzado (100 Mbps) abundaron las tarjetas con conectores BNC y RJ-45 e incluso BNC / AUI / RJ-45 (en muchas de ellas se pueden ver serigrafiados los conectores no usados). Con la entrada de las redes Gigabit y el que en las casas sea frecuente la presencias de varios ordenadores comienzan a verse tarjetas y placas base (con NIC integradas) con 2 y hasta 4 puertos RJ-45, algo antes reservado a los servidores.

Pueden variar en función de la velocidad de transmisión, normalmente 10 Mbps ó 10/100 Mbps. Actualmente se están empezando a utilizar las de 1000 Mbps, también conocida como Gigabit Ethernet y en algunos casos 10 Gigabit Ethernet, utilizando también cable de par trenzado, pero de categoría 6, 6e y 7 que trabajan a frecuencias más altas.

Las velocidades especificadas por los fabricantes son teóricas, por ejemplo las de 100 Mbps (13,1 MB/s) realmente pueden llegar como máximo a unos 78,4Mbps (10,3 MB/s).

Wi-Fi

También son NIC las tarjetas inalámbricas o wireless, las cuales vienen en diferentes variedades dependiendo de la norma a la cual se ajusten, usualmente son 802.11a, 802.11b y 802.11g. Las más populares son la 802.11b que transmite a 11 Mbps (1,375 MB/s) con una distancia teórica de 100 metros y la 802.11g que transmite a 54 Mbps (6,75 MB/s).

La velocidad real de transferencia que llega a alcanzar una tarjeta WiFi con protocolo 11.b es de unos 4Mbps (0,5 MB/s) y las de protocolo 11.g llegan como máximo a unos 20Mbps (2,6 MB/s). Actualmente el protocolo que se viene utilizando es 11.n que es capaz de transmitir 600 Mbps. Actualmente la capa física soporta una velocidad de 300Mbps, con el uso de dos flujos espaciales en un canal de 40 MHz. Dependiendo del entorno, esto puede traducirse en un rendimiento percibido por el usuario de 100Mbps.

Tarjetas de Sonido

Las dos funciones principales de estas tarjetas son la generación o reproducción de sonido y la entrada o grabación del mismo. Para reproducir sonidos, las tarjetas incluyen un chip sintetizador que genera ondas musicales. Este sintetizador solía emplear la tecnología FM, que emula el sonido de instrumentos reales mediante pura programación; sin embargo, una técnica relativamente reciente ha eclipsado a la síntesis FM, y es la síntesis por tabla de ondas (WaveTable).

Efectos

Una tarjeta de sonido también es capaz de manipular las formas de onda definidas; para ello emplea un chip DSP (Digital Signal Processor, Procesador Digital de Señales), que le permite obtener efectos de eco, reverberación, coros, etc. Las más avanzadas incluyen funciones ASP (Advanced Signal Processor, Procesador de Señal Avanzado), que amplía considerablemente la complejidad de los efectos.Por lo que a mayor variedad de efectos, más posibilidades ofrecerá la tarjeta.

Polifonía

¿Qué queremos decir cuando una tarjeta tiene 20 voces? Nos estamos refiriendo a la polifonía, es decir, el número de instrumentos o sonidos que la tarjeta es capaz de emitir al mismo tiempo. Las más sencillas suelen disponer de 20 voces, normalmente proporcionadas por el sintetizador FM, pero hoy en día no debemos conformarnos con menos de 32 voces. Las tarjetas más avanzadas logran incluso 64 voces mediante sofisticados procesadores, convirtiéndolas en el llamado segmento de la gama alta.

MIDI

La práctica totalidad de tarjetas de sonido del mercado incluyen puerto MIDI; se trata de un estándar creado por varios fabricantes, que permite la conexión de cualquier instrumento, que cumpla con esta norma, al ordenador, e intercambiar sonido y datos entre ellos. Así, es posible controlar un instrumento desde el PC, enviándole las diferentes notas que debe tocar, y viceversa; para ello se utilizan los llamados secuenciadores MIDI.

En este apartado hay poco que comentar. Simplemente, si vamos a emplear algún instrumento de este tipo, habrá que cerciorarse de que la tarjeta incluya los conectores DIN apropiados para engancharla al instrumento en cuestión, y el software secuenciador adecuado, que también suele regalarse con el periférico.

Un detalle que conviene comentar en este artículo, es que en el mismo puerto MIDI se puede conectar un Joystick, algo muy de agradecer por el usuario, puesto que normalmente los conocidos equipos Pentium no incorporan de fábrica dicho conector, algo habitual, por otra parte, en sus inmediatos antecesores, los ordenadores 486.

Frecuencia de muestreo

Otra de las funciones básicas de una tarjeta de sonido es la digitalización; para que el ordenador pueda tratar el sonido, debe convertirlo de su estado original (analógico) al formato que él entiende, binario (digital). En este proceso se realiza lo que se denomina muestreo, que es recoger la información y cuantificarla, es decir, medir la altura o amplitud de la onda. El proceso se realiza a una velocidad fija, llamada frecuencia de muestreo; cuanto mayor sea esta, más calidad tendrá el sonido, porque más continua será la adquisición del mismo.

Resumiendo, lo que aquí nos interesa saber es que la frecuencia de muestreo es la que marcará la calidad de la grabación; por tanto, es preciso saber que la frecuencia mínima recomendable es de 44.1 KHz, con la que podemos obtener una calidad comparable a la de un disco compacto.

Otras consideraciones

Existen otros factores que se deben tener en cuenta: por ejemplo, mucha gente prefiere controlar el volumen de la tarjeta de forma manual, mediante la típica ruedecilla en la parte exterior de la misma. Sin embargo, la tendencia normal es incluir este control (además de otros, como graves, agudos, etc.) por software, así que debe ser tenido en cuenta este detalle si es importante para nosotros.

La popularización de Internet ha propiciado la aparición de un nuevo uso para las tarjetas de sonido: la telefonía a través de la red de redes. Efectivamente, con un micrófono y el software adecuado, podemos utilizar la tarjeta para hablar con cualquier persona del planeta (que posea el mismo equipamiento, claro) a precio de llamada local.

Sin embargo, la calidad de la conversación dependerá de dos conceptos: half-duplex y full-duplex. Resumiendo un poco, full-duplex permite enviar y recibir información al mismo tiempo, mientras que half-duplex sólo puede realizar una de las dos operaciones en cada momento. Traduciendo esto a una conversación, tenemos que el half-duplex nos obliga a hablar como si utilizáramos un walkie-talkie; es decir, hay que esperar a que uno diga algo para poder responder, mientras que el full-duplex nos ofrece bi-direccionalidad, es decir, mantener una conversación normal como si fuera un teléfono.

En algunos casos, el fabricante posee controladores que añaden funcionalidad full-duplex a tarjetas que no implementan esta forma de trabajo, por lo que puede ser una buena idea ir a la página Web del fabricante en cuestión.

Por último, y aunque sea de pasada, puesto que se trata de un requisito casi obligatorio, resaltaremos la conveniencia de adquirir una tarjeta que cumpla al cien por cien con la normativa Plug and Play; seguro que muchos lo agradecerán.

Pros y contras del puerto IDE

Un gran porcentaje de tarjetas de sonido incluye conexión IDE. ¿Es realmente útil este puerto adicional? En principio, sí que lo es; normalmente, cuando se adquiere una tarjeta de sonido, es casi seguro que el comprador ya posee, o poseerá, un lector de CD-ROM, si es que no compra las dos cosas al mismo tiempo. Los CD-ROM más difundidos implementan la conexión IDE por ser barata y eficaz.

En los ordenadores Pentium se incluyen dos puertos IDE, por lo que no suele haber problemas; ahora bien, si el PC es un 486 o inferior (todavía existe un parque muy elevado de estas máquinas) es bastante posible que el equipo sólo tenga un puerto IDE. Si la tarjeta de sonido incluye su propia conexión, la labor se hará más sencilla, ya que podemos enganchar ahí nuestro lector.

Por otro lado, un puerto IDE adicional consumirá una interrupción más en el sistema (normalmente IRQ 11), y además Windows 95 no se lleva bien con puertos IDE terciarios y cuaternarios, traduciéndose esto en el temible símbolo de admiración amarillo en la lista de dispositivos. A pesar de todo, y vista la situación, la balanza se inclina hacia el lado positivo, ¿no creéis?

La compatibilidad

Indudablemente, en estos momentos, el mercado de las tarjetas de sonido tiene un nombre propio: Sound Blaster. En la actualidad, cualquier tarjeta que se precie debe mantener una total compatibilidad con el estándar impuesto por la compañía Creative Labs; existen otros, como el pionero Adlib o el Windows Sound System de Microsoft. Pero todos los juegos y programas que utilizan sonido exigen el uso de una tarjeta compatible Sound Blaster, así que sobre este tema no hay mucho más que comentar.

Otro asunto es la forma de ofrecer dicha compatibilidad: por software o por hardware. La compatibilidad vía soft puede tener algunas limitaciones; principalmente, puede ser fuente de problemas con programas que accedan a bajo nivel o de forma especial a las funciones de la tarjeta. Asimismo, los controladores de emulación deben estar bien diseñados, optimizados y comprobados, para no caer en incompatibilidades, justo lo contrario de lo que se desea alcanzar. Por tanto, es preferible la emulación por hardware.

Sonido 3D

El sonido 3D consiste en añadir un efecto dimensional a las ondas generadas por la tarjeta; estas técnicas permiten ampliar el campo estéreo, y aportan una mayor profundidad al sonido habitual. Normalmente, estos efectos se consiguen realizando mezclas específicas para los canales derecho e izquierdo, para simular sensaciones de hueco y direccionalidad.

Seguro que os suenan nombres como SRS (Surround Sound), Dolby Prologic o Q-Sound; estas técnicas son capaces de ubicar fuentes de sonido en el espacio, y desplazarlas alrededor del asombrado usuario. Y decimos asombrado, porque el efecto conseguido es realmente fantástico, y aporta nuevas e insospechadas posibilidades al software multimedia y, en especial, a los juegos. Es fácil hacer una recomendación en este tema: ¡No renunciéis al sonido 3D!

Conclusiones

1. Las tarjetas controladoras nos sirven para adaptar distintos tipos de dispositivos de Almacenamiento, red, video, etc.

2. La tarjeta gráfica o Tarjeta de Video es la que nos permite conectar un monitor o varios dependiendo la cantidad de tarjetas que posea la resolución depende dela capacidad de memoria que esta posea.