Dispositivo de entrada/salida

En computación, entrada/salida, también abreviado E/S o I/O (del original en inglés input/output), es la colección de interfaces que usan las distintas unidades funcionales (subsistemas) de un sistema de procesamiento de información para comunicarse unas con otras, o las señales (información) enviadas a través de esas interfaces. Las entradas son las señales recibidas por la unidad, mientras que las salidas son las señales enviadas por ésta. Los dispositivos de E/S los usa una persona u otro sistema para comunicarse con una computadora.

A continuación veremos los dispositivos de entrada, nombraremos sus características y funciones:

TECLADO

Es un periférico por medio del cual se pueden ingresar los datos e instrucciones al computador. Se utiliza como una máquina de escribir, presionando sobre la tecla que queremos ingresar. Dispone de:

·         El teclado alfanumérico: Tiene todas las teclas del alfabeto, los diez dígitos decimales y los signos de puntuación y de acentuación.
El teclado numérico: Se parece al teclado de una calculadora y sirve para ingresar rápidamente los datos numéricos y las operaciones matemáticas más comunes.

·         Las teclas de Función: Estas teclas, de F1 a F12, sirven como "atajos" para acceder más rápidamente a determinadas funciones que le asignan los distintos programas.

·         Las teclas de Control: Estas teclas sirven para mover el cursor según la dirección que indica cada flecha. Sirve para retroceder el cursor hacia la izquierda, borrando simultáneamente los caracteres.

Funcionamiento interno del teclado

En la siguiente figura se observa una matriz de llaves constituidas por 16 alambres verticales atravesados por 8 alambres horizontales, en cuyas intersecciones se ubican las teclas, de manera q al pulsar  una de ellas, se produce la conexión entre el alambre vertical y el horizontal.

Para entender esto se analizara de la siguiente forma:

-el contador inferior (0 a 15) tiene en sus salidas la combinación 0010.

-esta combinación ingresa al decodificador que pone un 1 en la salida 2.

-Se pulsa la tecla de la fila 0 y la columna 2.

-Al pulsar dicha tecla se establece una conexión que permite que el 1 lógico que sale del decodificador llegue al multiplexor.

-como supuestamente todavía no ha llegado ningún pulso al contador superior (0 a 7), sus salidas están en 000.

-A su vez, estas salidas son las variables de selección del multiplexor.

- El 1 lógico que llega a las entrada 0 del multiplexor, es seleccionado por las variables de selección que llegan del contador superior.

-El 1 lógico que sale del multiplexor, ingresa al circuito de control realizando los siguientes: detiene el envío de pulsos al contador inferior, manda una señal al microprocesador para indicarle que hay una tecla pulsada y envía pulsos al registro de desplazamiento.

En este ejemplo mientras no se presione ninguna tecla, el contador inferior se encarga de elegir cada una de las columnas de la matriz a través del decodificador mientras que el contador superior elige cada una de las filas de la matriz a través del multiplexor.

PUNTEROS

Se trata de periféricos de entrada que se utilizan para mover el cursor en la pantalla y seleccionar opciones de comandos en algunos programas, o bien realizar dibujos.

MOUSE

Dispone en su parte superior de dos o tres botones, siendo el izquierdo el que mas en las distintas aplicaciones. Encontramos distintos tipos de mouse.

• Mouse mecánico: posee en su parte inferior una esferita y dos rodillos a los lados de la misma. Los rodillos están unidos a dos pequeños y permiten el paso de la luz. Un sensor óptico capta el movimiento de los discos y de esta manera el movimiento de la esferita genera una señal analógica que es convertida a digital por el mouse. Este tipo de mouse se conecta a uno de los puertos serie o USB del computador.

 

• Mouse inalámbrico: no utiliza cable para comunicarse con la CPU, emplea un dispositivo que se conecta al computador y recepciona las señales de radio generadas por el propio mouse. Cuando el dispositivo recibe las señales producidas por el mouse las transforma en digital para ser entendidas por la CPU.
• Mouse óptico: posee en su parte inferior un emisor de luz y al ser desplazado sobre una superficie especial, transmite los movimientos a la CPU. Tiene un buen movimiento y gran nivel de precisión.

TRACKBALL

Es una mouse mecánico pero al revés. Dispone de dos o tres botones en su parte superior. La comunicación con la CPU es similar a la del mouse.

TRACKPOINT

Consiste en una pequeña “palanquita” colocada en las letras G, H y B del teclado, dos teclas que se pulsan con el dedo pulgar ubicadas debajo de la barra espaciadora y cumplen con las mismas funciones que las teclas del mouse.

TRACKPAD

Consiste en una pequeña zona de 4 cm de ancho por 4 cm de largo. Al frotar con los dedos de la mano responde con el movimiento del cursor en la pantalla.

SCANNER

Permite capturar imágenes para ingresarlas al computador. El funcionamiento se basa en hacer pasar una fuente luminosa sobre la imagen y conducir la luz reflejada mediante espejos hacia un circuito sensible a la luz conocido como CCD (dispositivo de carga acoplada). Este circuito transforma la luz en señales eléctricas a través de un conversor analógico-digital.

Calidad de imagen

Hay dos factores que determinan la calidad de una imagen “scanneada”:

• Resolución: determina la calidad con la que se puede capturar una imagen.

-Resolución óptica: la resolución del scanner se mide en dpi (dots per inch), es decir puntos por pulgadas. Cuando scanner tiene resolución óptica de 600 por 1200 dpi, significa que en una pulgada (2,54 cm) puede lograr una lectura de 600 puntos horizontales y 1200 puntos verticales.

-Resolución interpolada: Se basa en superar los límites que impone la resolución óptica a través de estimaciones matemáticas de los valores que podrían tomar los puntos de una imagen. De esta manera si el scanner capta dos puntos, uno de color negro y el otro blanco, de haber captado otro punto en el medio el software le asignara el color gris, logrando mejores resoluciones.

• Profundidad de bits: Un scanner que trabaje con 24 bits, podrá tomar 2 a la veinticuatro es igual 13.777.213 matices distintas de un color. Es decir este número expresa las diferentes graduaciones que puede tomar un mismo color.

SOFTWARE OCR

El OCR (reconocimiento óptico de caracteres) es un programa que permite traducir un texto “scanneado” a formato ASCII. Cuando se captura un texto el scanner lo almacena en la memoria como un mapa de bits, es decir, como una serie de puntos. El OCR lo que hace es transformar ese mapa de bits en textos, igualando a cada carácter con lo que supone debe ser.

MONITOR

Es uno de los periférico de salida mas utilizado y sirve tanto para visualizar lo que se esta ingresando al computador, como también, para ver los resultados de los procesos.

Principio de funcionamiento

La parte principal del monitor es el tubo de rayos catódicos conocidos con las siglas TCR que es básicamente un cono vidrio hermético cerrado al vacio.

El TCR dispone de:

-Cañón electrónico: se encarga de generar un haz de electrones y enviarlos hacia la pantalla.

-Sistema deflector: son dos pares de bobinas que cumplen con la función de modificar la trayectoria del haz.

-Pantalla: Esta recubierta por puntos de fósforo, cada uno de los cuales se llama pixel.

El cañón electrónico emite el haz de electrones y el sistema deflector genera una trama, en un proceso conocido con el nombre de barrido, de forma similar a como ocurre en el TCR de un televisor.

Características de las pantallas

Las principales características de la pantalla son:

-Tamaño: esta definido por la longitud de la diagonal de la pantalla expresada en pulgadas. Una pulgada (“), equivale a 2,54 cm. Se pueden encontrar de 14”, 15”, 17” y 21”.

-Resolución: La pantalla esta formada por una serie de líneas horizontales que son barridas por un haz electrónico. Estas líneas están construidas por una serie de puntos, a cada uno de los cuales se conoce con el nombre de pixel.

-Tipo de fósforo: el fosforo es un elemento químico que recubre a la pantalla y tiene la propiedad de emitir luz visible cuando es impactado por el haz de electrones con una cierta energía.

• Fluorescente: que es el color de la luz visible emitida.
• Persistencia: que es el tiempo que el fosforo mantiene su luminosidad, después de haber sido impactado por el haz de electrones que barre la pantalla.

-Policromía: son los colores que puede mostrar la pantalla, las mismas seria:

• Monocromáticas: cuando presenta la información de salida en un solo color.
• Policromaticas: cuando son capaces de presentar la información de salida en distinto colores

Tipos de monitores

• Monitores color

Tiene un principio de funcionamiento similar al monocromo, solo que hay tres haces de electrones independientes. Los haces impactan sobre el pixel, que esta formado por tres puntos de fosforo. Según la energía de cada haz, será el color de la luz emitida por el pixel.

• Monitores digitales y analógicos

-En los monitores digitales la información de cada color se encuentre codificada en un número binario, que se recibe bit a bit por medio de cables.

-En los monitores analógicos, se utiliza un solo cable por cada color base. La tensión aplicada a cada cable, regula la luminosidad del punto de fosforo, como la tensión puede variarse de forma continuo, la cantidad de colores posibles es ilimitada.

• Monitor de cristal líquido

Es principio una onda puede considerarse formada por varias ondas senoides. Podrá ser representada de la siguiente manera:

Las ondas viajan desordenadas y toman todas las orientaciones posibles.

Al hacer pasar las ondas por un polizador se puede seleccionar una determinada orientación.

Las pantallas de cristal liquido conocidas con las siglas LCD, están formadas por una capa muy delgada de cristal liquido, encerradas entre dos superficies planas de vidrio, sobre las cuales están aplicadas unos polizadores ópticos, dejan pasar la luz en un solo plano, horizontal o vertical.

El cristal líquido cambia el plano de polarización de la luz incidente un ángulo de 90º.

La luz pasa por el polizador 1 toma un plano de polarización horizontal. El líquido, al no tener tención eléctrica, cambia 90 grados el plano de polarización y a la salida aparece un punto luminoso.

La luz luego de pasar por el polarizador 1 toma un plano de polarización horizontal. En este caso, el cristal liquido tiene tensión eléctrica y de manera que a la salida no aparece luz.

IMPRESORA

Otro Dispositivo de salida importante es la impresora. Se obtiene información de salida en un papel a través de la impresora.

Al comprar una impresora se debe tener en cuenta su costo, el costo de los insumos, la calidad de impresión, el ancho del papel y la velocidad de impresión. Las impresoras actualmente pueden don grandes grupos:

• Las impresoras de impacto

-Impresoras de matriz de puntos.

Disponen de un cabezal que esta formado por una o varias columnas de agujas que salen disparadas de su posición normal, impactando sobre una cinta con tinta que se ubica en el cabezal y el papel. En esta impresora, la resolución horizontal es diferente a la vertical. La mayoría de las impresoras tienen dos modos de trabajo, el Draft y el Near Letter Quality (NQL). En este último, cada carácter es impreso en multiples pasadas y  para el caso de una impresora de una columna de 9 agujas, se logra una resolución de 216 a 240 ppp (puntos por pulgadas).

• Las impresoras silenciosas

-Impresoras de tinta

Para imprimir disponen de cartuchos (cartridges) donde se almacena tinta liquida, que sale hacia el papel en forma de pequeñas gotitas a través de una serie de orificios. La manera de producir las gotitas para enviarlas al papel depende del fabricante de la impresora, siendo las mas difundidas las de chorro o inyección.

-Chorro de tinta

Las pequeñas gotitas que salen hacia el papel lo hacen de dos métodos:

       -Método térmico: utiliza una señal eléctrica que es aplicada a una resistencia calefactora que calienta la tinta por encima del punto de ebullición para forzarla a salir cuando se vaporiza

       -Método piezoeléctrico: una señal eléctrica es aplicada a un cristal piezoeléctrico que al alterar su forma, bombea la tinta hacia el papel.

-Impresora de tinta de color: Estas impresoras disponen de un cartucho con tinta negra y obtienen los distintos colores combinando tintas de color cyan, magenta y amarillo.

-Impresoras Láser.

Láser es la abreviatura de “Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”. El laser se obtiene de una fuente que emite luz continua. Las impresoras que utilizan esta tecnología para imprimir, tienen un principio de funcionamiento similar al de las fotocopias, ya que dispone de un tambor o un cilindro recubierto por una sustancia sensible a la luz. La imagen a imprimir se almacena en la memoria de la impresora (buffer). A  medida que el tambor gira, un rayo laser la va dibujando sobre él, de esta forma los lugares donde el laser impacta al tambor quedan cargados. Luego se adhieren a esas zonas plásticas de color negro conocidas con el nombre de tóner, con el cual se forma la imagen a ser impresa sobre el tambor. Cuando el papel entra en contacto con el tóner este le transfiere la imagen.

PLOTTER

También conocido con el nombre de trazador grafico, permite realizar dibujos de gran calidad, a partir de la información enviada por el computador. La mayoría de los plotters son usados para hacer dibujo y planos en actividades como diseño grafico. Las impresoras trabajan como una sucesión de puntos mientras que el plotter dibuja con lapiceras o plumas dando mejor resolución.

Características:

-Resolución: la línea de longitud más pequeña capaz de dibujar esta en el orden de los 0,02 a 0,03 mm.

-Velocidad: es lo que determina que tan rápido puede desplazarse la pluma por el papel.

-Tamaño de papel: acepta formatos A4 al A0.

-Cantidad de plumas: dispone de ocho plumas cada una con un color de tinta diferente.

-Interface: para la comunicación con la PC se utiliza la interface RS-232, Centronics o USB.

• Plotter de masa o superficie plana

Este tipo de plotter el papel se fija a una superficie plana sobre la cual se desplaza el cortaplumas en las direcciones X e Y. Como el papel esta fijo, estos plotters son bastantes exactos.

La desventaja principal de los plotters de masa es el tamaño del papel que puede utilizar, esta limitado por la superficie donde se lo coloca.

• Plotter de tambor

En este tipo de plotter el papel se mueve con los desplazamientos muy precisos hacia delante y hacia atrás, sobre un cilindro o tambor. El corta plumas se va desplazando de izquierda a derecha y viceversa. Las líneas horizontales se obtienen por el desplazamiento de la pluma con el papel en movimiento y la pluma vertical con el papel en movimiento y la pluma quieta. Las combinaciones entre ambos movimiento producen diagonales o curva.

BIBLIOGRAFIA:

-www.monografias.com

-www.wikipedia.com

-Fundamentos de computación y comunicaciones. 3º Edición. Autor Gabriel Duperut