Diseño Implementación y Programación Del Microcomputador Con Los Microprocesadores 8085 y 8086

CURSO

: Arquitectura de Computadoras

TEMA

: Diseño Implementación y Programación del

Microcomputador INGENIERO

: Mario Enrique Arauco Loyola

INTEGRANTES : Bravo Ruiz Lolo Michel Juárez Miranda Marco Antonio

2017 - I

Índice: Generaciones de computadoras en la era electrónica Primera Generación:(1945-1958) Segunda Generación Tercera Generación Cuarta Generación Quinta Generación

4 4 5 7 9 11

2. Periféricos: Periféricos de entrada: Periféricos de salida: Periféricos mixtos: Periféricos Almacenamiento:

12 13 18 23 25

3. Hojas técnicas de los microprocesadores 3.1. Microprocesador 8080 3.2. Microprocesador 8085 3.3. Microprocesador 8086 3.4. Microprocesador 8088 3.5. Microprocesador 80186 3.6. Microprocesador 80286 3.7. Microprocesador 80386 3.9. Microprocesador Pentium Pro 3.10. Microprocesador Pentium MMX 3.11. Microprocesador Pentium II 3.12. Microprocesador Pentium III 3.13. Microprocesador Pentium IV 3.14. Microprocesador Intel Pentium M

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5. Descripción de 2 modelos de Micro Computadores (Microprocesadores 8085 y 8086) TRS-80 Model 100: Sinclair ZX Spectrum:

49 50 51

IBM Personal System/2

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DISEÑO IMPLEMENTACIÓN Y PROGRAMACIÓN DEL MICROCOMPUTADOR CON LOS MICROPROCESADORES 8085 Y 8086 1. Generaciones de computadoras en la era electrónica 1.1. Primera Generación:(1945-1958) Esta generación se identifica por el hecho que la tecnología electrónica estaba basada en "tubos de vacío", más conocidos como bulbos electrónicos, del tamaño de un foco de luz casero. Los sistemas de bulbos podían multiplicar dos números de diez dígitos en un cuarentavo de segundo. Esta generación abarco la década de los cincuenta. Y se conoce como la primera generación. Estas máquinas tenían las siguientes características: ➢ ➢ ➢ ➢

Usaban tubos al vacío para procesar información Usaban tarjetas perforadas para entrar los datos y los programas. Usaban cilindros magnéticos para almacenar información e instrucciones internas. Eran sumamente grandes, utilizaban gran cantidad de electricidad, generaban gran cantidad de calor y eran sumamente lentas. ➢ Se comenzó a utilizar el sistema binario para representar los datos. ➢ En esta generación las máquinas son grandes y costosas (de un costo aproximado de 10,000 dólares). ➢ La computadora más exitosa de la primera generación fue la IBM 650, de la cual se produjeron varios cientos. Esta computadora que usaba un esquema de memoria secundaria llamado tambor magnético, que es el antecesor de los discos actuales. Tabla N°1

ACONTECIMIENTOS IMPORTANTES 1941● ➢ ➢ ➢ ➢ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ➢ ➢

ENIAC Desarrollada para cálculos de tablas de disparo de artillería Diseñada por Mauchly y Eckert (U. Pennsylvania) Conocida como la primera computadora electrónica Gran tamaño 18,000 Tubos 70,000 Resistencias 10,000 Condensadores 6,000 Conmutadores 160 m2 140 kW 5,000 sumas por segundo Usaba sistema numérico decimal Programación manual por medio de conmutadores y cableado

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1949● EDVAC. Segunda computadora programable. También fue un prototipo de laboratorio, pero ya incluía en su diseño las ideas centrales que conforman las computadoras actuales. Incorporaba las ideas del doctor Alex Quimis 1951●

UNIVAC I. Primera computadora comercial. Los doctores Mauchly y Eckert fundaron la compañía Universal Computer (Univac), y su primer producto fue esta máquina. El primer cliente fue la Oficina del Censo de Estados Unidos.

1953● IBM 701. Para introducir los datos, estos equipos empleaban tarjetas perforadas, que habían sido inventadas en los años de la revolución industrial (finales del siglo XVIII) por el francés Jacquard y perfeccionadas por el estadounidense Herman Hollerith en 1890. La IBM 701 fue la primera de una larga serie de computadoras de esta compañía, que luego se convertiría en la número 1 por su volumen de ventas. 1954● IBM continuó con otros modelos, que incorporan un mecanismo de almacenamiento masivo llamado tambor magnético, que con los años evolucionaría y se convertiría en el disco magnético. ● ENIAC ENIAC, acrónimo de Electronic Numerical Integrator And Computer (Computador e Integrador Numérico Electrónico), fue una de las primeras computadora de propósitos generales. Era Turingcompleta, digital, y susceptible de ser reprogramada para resolver “una extensa clase de problemas numéricos”. Fue inicialmente diseñada para calcular tablas de tiro de artillería para el Laboratorio de Investigación Balística del Ejército de los Estados Unidos. Los ingenieros John Presper Eckert y John William Mauchly se llevaron el mérito por la construcción pero fueron seis mujeres quienes la programaron: Betty Snyder Holberton, Jean Jennings Bartik, Kathleen McNulty Mauchly Antonelli, Marlyn Wescoff Meltzer, Ruth Lichterman Teitelbaum y Frances Bilas Spence. Tabla Nº 2 Ubicación Estados Unidos Instalación

Construida en 1943 (74 años) al 15 de febrero de 1946 (71 años)

Desarrollador

John Presper Eckert y John William Mauchly

Fabricante

Universidad de Pensilvania

Comercializado

15 de febrero de 1946 (71 años)

Descatalogado

A las 23:45 del 2 de octubre de 1955 (61 años) Características

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Energía

160 kW

Dimensiones

2,4 m x 0,9 m x 30 m

Peso

27 toneladas Figura N° 1

1.2. Segunda Generación En la generación los transistores reemplazaron a las válvulas de vacío en los circuitos de las computadoras. Las computadoras de la segunda generación ya no son de válvulas de vacío, sino con transistores, son más pequeñas y consumen menos electricidad que las anteriores, la forma de comunicación con estas nuevas computadoras es mediante lenguajes más avanzados que el lenguaje de máquina, y que reciben el nombre de "lenguajes de alto nivel" o lenguajes de programación.

Las características más relevantes de las computadoras de la segunda generación son: ➢ Estaban construidas con electrónica de transistores (Inventado en los Bell Labs en 1948 por John Bardeen, Walter Brattain y William Shockley). ➢ Se programaban con lenguajes de alto nivel. ➢ Aritmética de punto flotante. La Primera Computadora Basada en Transistores

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La primera computadora basada puramente en transistores fue la TX-0 (Transitorized experimental computer ). El transistor fue inventado en los Bell Labs en 1948 por John Bardeen, Walter Brattain y William Shockley. Tabla N°3 Uso de Transistores

● ● ● ● ●

El transistor funciona de manera muy semejante a la de un triodo, pues puede funcionar como amplificador, como oscilador y como interruptor, pero tiene ventajas muy importantes respecto a éste: Como no necesita vacío, es mucho más fácil de construir. Puede hacerse tan pequeño como se quiera. Gasta mucha menos energía. Funciona a una temperatura más baja. No es necesario esperar a que se caliente

Almacenamiento

En 1957 se produce el primer disco magnético RAMAC 650 de IBM. Las computadoras de la segunda generación utilizaban redes de núcleos magnéticos en lugar de tambores giratorios para el almacenamiento primario. Estos núcleos contenían pequeños anillos de material magnético, enlazados entre sí, en los cuales podían almacenarse datos e instrucciones.

Aplicaciones

Computadoras a tareas de almacenamiento de registros, como manejo de inventarios, nómina y contabilidad. La marina de EU. Utilizó las computadoras de la Segunda Generación para crear el primer simulador de vuelo.

Tabla N°4

ACONTECIMIENTOS IMPORTANTES 1951● Maurice Wilkes inventa la microprogramación, que simplifica mucho el desarrollo de las

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CPU. 1956● IBM vendió su primer sistema de disco magnético, RAMAC [Random Access Method of Accounting and Control]. Usaba 50 discos de metal de 61 cm, con 100 pistas por lado. Podía guardar 5 megabytes de datos y con un coste de $10.000 por megabyte. 1959● IBM 1401 basado en transistor, que utilizaba tarjetas perforadas, tenía una memoria de núcleo magnético de 4.000 caracteres (después se extendió a 16.000 caracteres). 1960● IBM lanzó el mainframe IBM 1620 basada en transistores. Utilizaba una memoria de núcleo magnético de más de 60.000 dígitos decimales.DEC lanzó el PDP-1, su primera máquina orientada al uso por personal técnico en laboratorios y para la investigación. 1964● IBM anunció la serie 360, que fue la primera familia de computadoras que podía correr el mismo software en diferentes combinaciones de velocidad, capacidad y precio. El software incluyó mayores avances, incluyendo multiprogramación disponible comercialmente, nuevos lenguajes de programación, e independencia de programas de dispositivos de entrada/salida. ● IBM SERIE 360 El IBM S/360 (S/360) fue un sistema de computación de la familia mainframe que IBM anunció el 7 de abril de 1964. Fue la primera familia de ordenadores diseñados para cubrir las aplicaciones independientemente de su tamaño o ambiente (científico, comercial). En el diseño se hizo una clara distinción entre la arquitectura e implementación, permitiendo a IBM sacar una serie de modelos compatibles a precios diferentes. Los modelos S/360 anunciados en 1964 variaba en velocidad de 0,034 MIPS a 1,700 MIPS (50 veces la velocidad) y entre 8KB y 8MB de memoria principal, aunque este último fue inusual.

Figura N° 2

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1.3

Tercera Generación Las computadoras de segunda generación eran lentas, requerían amplias instalaciones ventiladas, varios operadores, altos costos de operación y los procesos demandaban de varias horas a varios días. Con el desarrollo del Circuito Integrado o chip, se redujeron los costos, precio, tamaño, ventilación y, lo más importante, se incrementó la capacidad de procesamiento de las computadoras (Figura 1 Generación de Computadores). Fue a partir de este momento “que la capacidad de las computadoras se duplicaría anualmente” (Figura 4 Ley de Moore). La tercera generación está marcada por lo siguiente: ➢ Introducción de circuitos integrados ➢ Memoria de semiconductores ➢ Microprogramación ➢ Multiprogramación

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Tabla N°5

ACONTECIMIENTOS IMPORTANTES 1964● IBM introduce „las familias de computadores ‟ con la serie 360. 1965● Wilkes propone la memoria cache; en 1968 la serie IBM 360/85 incorporan este sistema. 1968● Las computadoras Burroughs B2500 y B3500 empiezan a usar chips. ● Robert Noyce y Gordon Moore fundan Intel. 1969● Kenneth Thompson y Dennis Ritchie crean el Sistema Operativo Unix en los laboratorios de AT&T. 1971●

IBM crea el disquete de 8 pulgadas

Figura N° 03

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Tabla N°6 AVANCES DE LAS COMPUTADORAS Electrónica

● transistores, resistencias y condensadores.- fabricados por separado y ensamblados juntos por soldadura sobre una tarjeta de circuitos.

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Arquitectura

● Microprogramación

Software

● Sistema Operativo multiprogramado.- OS/360, BASIC, OS Multics y OS Unix

Hardware

● Circuitos integrados pequeños ● Discos de almacenamiento de 2,69 MB. ● Discos flexibles floppy de 360 KBytes de memoria.

● Burroughs B2000 La serie de máquinas Burroughs B2000 fue construida en Pasadena (California), y estaba dirigida directamente al mundo de los negocios. La arquitectura fue construida para soportar el lenguaje de programación COBOL de la manera más eficiente posible. Las arquitecturas Burroughs intentaron reducir la separación semántica entre los lenguajes de alto nivel y el hardware sobre los que estos programas se ejecutaban. Figura Nº 4

1.4

Cuarta Generación En 1971 Aparece el microprocesador, que permite la integración de toda la UCP de una computadora en un sólo circuito integrado. Se utiliza la tecnología de integración de circuitos de gran escala LSI (Large Scale Integration circuit). Mediante ésta tecnología se colocan más circuitos dentro de una misma pastilla, que realizan tareas diferentes. Ésta tecnología permite la fabricación de microcomputadoras y computadoras personales, así como las computadoras monopastilla Un único circuito integrado contiene la unidad de control y la unidad aritmética/lógica. Como unidad de almacenamiento externo se utiliza el disquete (floppy disk). Se desarrollan las supercomputadoras,

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aparecen nuevos lenguajes de programación de todo tipo y las redes de transmisión de datos (teleinformática). Dos mejoras en la tecnología de las computadoras marcan el inicio de la cuarta generación: 1971 al año 1987-88 aproximadamente. ➢ La micro miniaturización de los circuitos electrónicos. ➢ El tamaño reducido del microprocesador de chips hizo posible la creación de las computadoras personales (PC). Hoy en día las tecnologías LSI (Integración a gran escala) y VLSI (integración a muy gran escala) permiten que cientos de miles de componentes electrónicos se almacenen en un chip. Tabla N°07

ACONTECIMIENTOS IMPORTANTES 1976● Apple Computer con Steve Jobs y Steve Wozniak, mostrando el computador Apple I, que consistía principalmente de un tablero de circuitos 1977● Micropolis introduce el Meta Floppy, un manejador de disquetes " con la capacidad de disquetes". 1978● VISICALC, la primera hoja de trabajo, fue el primer programa que todo negocio. Sus creadores fueron Dan Bricklin y Bob Frankston, quienes lo escribieron en una Apple. 1979● Hayes Microcomputer anuncia el Micromodem 100. Este módem automático transmitía a una velocidad de 110 a 300 bps. Los juegos de video, tales como Pac Man y Space Invaders, se hacen populares. Intel introduce el 8088, que se convertirá en el corazón del IBM PC. 1980● Radioshack anuncia el Computador a Color TRS-80. Se desarrolló el primer microprocesador de 32-bit en un sólo chip, en Laboratorios Bell. El chip, llamado Bellmac32. 1981● IBM introdujo su primer computador personal. La primera IBM PC basado en un floppy, el cual usaba el microprocesador 8088 de Intel.La memoria era limitada, típicamente de sólo 128K o 256K de RAM. 1983● Apple devela el Lisa, una máquina basada en el 68000 de 32 bits IBM introduce el XT, que agrega un manejador de disco duro de 10MB y tres ranuras de expansión más al diseño del PC original. ● Microsoft anuncia Word (llamado originalmente Multi-Tool Word). ● Microsoft anuncia Windows, pero no se despacha por dos años. Compaq se hace público. 1984● ● ● ●

Hewlett-Packard introduce el LaserJet y el HP 110, un laptop 80C86. Data General introduce el laptop DG/One. Inglaterra produce el Apricot PC. Motorola introduce el 68020.

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1985● ● ● ●

Toshiba introduce el fantásticamente exitoso laptop T1100. Microsoft lanza finalmente el Windows 1.0. Ansa introduce Paradox, comprado más tarde por Borland. Microsoft anuncia Excel.

1987● Compaq introduce el Portable III. ● Apple introduce el Mac II. Microsoft y 3Com anuncian su intención de desarrollar el Manejador de Redes OS/2. ● Microsoft anuncia Excel para el PC, la primera aplicación real para Windows 1988● Apple anuncia el Mac IIx, 10 a 15 por ciento más rápido que el Mac II. ● Intel anuncia el 386SX. ● Ashton-Tate lanza el dBASE IV después de una serie de retrasos.

● APPLE I El Apple I fue uno de los primeros computadores personales, y el primero en combinar un microprocesador con una conexión para un teclado y un monitor. Fue diseñado y hecho a mano por Steve Wozniak originalmente para uso personal. Un amigo de Steve Wozniak, Steve Jobs, tuvo la idea de vender el computador. Fue el primer producto de Apple, demostrado en abril de 1976 en el Homebrew Computer Club en Palo Alto, Califor. Figura Nº 05

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1.5

Quinta Generación A partir de esta generación ya no hay diferencia en la tecnología que se utiliza para la creación de las máquinas, sino en la manera en que se emplea. Inclusive para algunas personas solo existen tan sólo cuatro generaciones si estrictamente se tiene como base la tecnología empleada. La quinta generación está diferenciada por la interconexión entre todo tipo de computadoras, dispositivos y redes (redes integradas). Comienzan a crearse esquemas de funcionamiento en paralelo. Utilización de componentes a muy alta escala de integración (VLSI). Desarrollos en Inteligencia Artificial, Robótica y Sistemas Expertos. Utilización del lenguaje natural (lenguajes de quinta generación). Integración de datos, imágenes y voz (entornos multimedia). ➢ VLSI(large-scale integration)/ULSI(Ultra large-scale integration) ➢ Redes de comunicaciones por computadoras 14

➢ ➢ ➢ ➢ ➢ ➢ ➢ ➢ ➢ ➢ ➢ ➢

Inteligencia artificial Paralelismo masivo Holografìa Nanotecnologìa Redes Neuronales Fibra Óptica Telecomunicaciones de banda ancha Redes inalámbricas La teoría del caos Sistemas difusos Los transistores ópticos, Biotecnología Tabla N° 08

ACONTECIMIENTOS IMPORTANTES 1981● Se creó el Institute for New Generation Computer Technology(Instituto para la nueva generación de tecnologías de computación) conocido como ICOT con la participación de las empresas Fujitsu,NEC,Matsushita,Oki,Hitachi,Toshiba y Sharp los cuales se dedicaban al desarrollo de hardware y software en Japón. 1982● El proyecto FGCS se inicia y recibe aportes por sectores de la industria y del gobierno. 1985● Se termina de construir el primer hardware desarrollado por el proyecto conocido como Personal Sequential machine (PSI) y la primera versión del sistema operativo llamado SIMPOS (Sequentual Inference Machine Programming Operating System) 1986● Se desarrolla la computadora Delta que se basa exclusivamente en base de datos. 1987● tipo de hardware llamado PIM (Parallel Inference Machine) utilizando varias máquinas PSI conectadas en red y se desarrolla una nueva versión del lenguaje PROLOG 1.0 y se orienta a la computación paralela y se reescribe el SIMPOS 1.0. 1991● Se concluye los trabajos en torno a las máquinas PIM evolucionando el hardware. 1995● Las instituciones finalizan el apoyo y el vínculo al proyecto FGCS, y se presentan las máquinas de Interferencia Paralela desarrollar del proyecto llamadas PIM/m,PIM/p,PIM/i,PIM/k,PIM/c con una característica que están 256 elementos de Procesamiento Acoplados en red. ● Género los sistemas de base de datos, sistema de razonamiento legal, lenguaje de programación QUIXOTE.

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NACIENTES RAMAS DE LA INFORMÁTICA INTELIGENCIA ARTIFICIAL● Juegos: programación de computadoras para jugar a juegos como el ajedrez y las damas chinas. ● Sistemas Expertos: programación de computadoras para tomar decisiones en situaciones de la vida real. ● Redes Neuronales: Los sistemas que simulan la inteligencia, tratando de reproducir los tipos de conexiones físicas que se producen en el cerebro de los animales ROBOTICA

● Se utiliza en la quinta generación a manera de resolver una necesidad física humana, la robótica es el arte, ciencia de creación y el empleo de robots ya que es un sistema de computación híbrido independiente que realiza actividades físicas y de cálculo. ● Es la programación de computadoras para ver, escuchar y reaccionar ante estímulos sensoriales.

SISTEMAS EXPERTOS

● Es parte de la aplicación de la inteligencia artificial que se utiliza en base de conocimientos de la experiencia humana para ayudar a la resolución de problemas más frecuentes que el ser humano encuentra.

REDES DE COMUNICACIÓN

● Como parte del proyecto FGCS se desarrolló los canales de comunicación que interconectan terminales y computadoras, para que sea administrada en la transmisión.

● Cray X-MP El Cray X-MP fue un supercomputador diseñado, construido y producido por Cray Research. Fue la primera computadora de procesador vectorial, memoria compartida y proceso paralelo de la compañía.

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Fue el sucesor de 1982 del Cray-1 de 1976, y el computador más rápido del mundo entre 1983 y 1985. El principal diseñador fue Steve Chen.

Figura N° 06

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2. Periféricos: En informática, periférico es la denominación genérica para designar al aparato o dispositivo auxiliar e independiente conectado a la unidad central de procesamiento de la computadora. Se considera periférico al conjunto de dispositivos que sin pertenecer al núcleo fundamental de la computadora, formado por la Unidad central de procesamiento (CPU) y la memoria central, permitan realizar operaciones de entrada/salida (E/S) complementarias al proceso de datos que realiza la CPU. Estas tres unidades básicas en un computador, CPU, memoria central y el subsistema de E/S, están comunicadas entre sí por tres canales de comunicación: ● Direcciones, para seleccionar la dirección del dato o del periférico al que se quiere acceder. ● Control, básicamente para seleccionar la operación a realizar sobre el dato (principalmente lectura, escritura o modificación). ● Datos, por donde circulan los datos. Cada periférico suele estar formado por dos partes claramente diferenciadas en cuanto a su misión y funcionamiento: una parte mecánica y otra parte electrónica. Parte mecánica: está formada básicamente por dispositivos electromecánicos (conmutadores manuales, relés, motores, electroimanes, servomecanismos, etc.), controlados por los elementos electrónicos. La velocidad de funcionamiento de un periférico y el tiempo medio transcurrido entre averías suelen venir impuestos por los elementos mecánicos. Parte Electrónica: se encarga de interpretar las órdenes que le llegan de la CPU para la recepción o transmisión de datos, dependiendo de que se trate de un periférico de salida o entrada, respectivamente, y de generar las señales de control para activación de los elementos electromecánicos del periférico.

Tipos de periférico: Los periféricos en ocasiones se convierten en una parte fundamental para un sistema informático. Actualmente se consideran 3 periféricos esenciales para el uso de un sistema informático: Monitor, Ratón, Teclado. Los periféricos se clasifican en 5 categorías principales:

2.1

Periféricos de entrada: Captan y digitalizan lo datos de ser necesario, introducidos por el usuario o por otro dispositivo y los envían al ordenador para ser procesados.

a. Teclado: Es un periférico de entrada que permite introducir órdenes y/o datos a la computadora o dispositivo digital. El teclado se conecta al computador por medio de un puerto serial o USB. Está compuesto por 18

un grupo de teclas, similares a las de una máquina de escribir, correspondiendo cada tecla a uno o varios caracteres, funciones u órdenes. Compuestos del teclado: El teclado está dividido en 4 bloques. ● Bloque de funciones: va desde la tecla F1 a F12, en tres bloques de cuatro: de F1 a F4, de F5 a F8 y de F9 a F12. Funcionan de acuerdo al programa o aplicación que esté abierto. Por ejemplo, en muchos programas al presionar la tecla F1 se accede a la ayuda asociada a ese programa. Además, a la izquierda de este bloque suele estar la tecla Esc. ● Bloque alfanumérico: está ubicado en la parte inferior del bloque de funciones, contiene los números arábigos del 1 al 0 y el alfabeto organizado como en una máquina de escribir, además de algunas teclas especiales, como por ejemplo Tab ↹ (tabulador), ⇪ Bloq Mayús (Bloq Mayús), ⇧ Mayús (tecla Shift), Ctrl, ⊞ Win (tecla Windows), Alt, espaciador, Alt Gr, ↵ Entrar (tecla Enter, entrar o Intro). ● Bloque especial: está ubicado a la derecha del bloque alfanumérico, contiene algunas teclas especiales como Impr Pant o PetSis, Bloq Despl, Pausa, Insert, Supr, Inicio, Fin, RePág, AvPág, y las flechas direccionales que permiten mover el punto de inserción en las cuatro direcciones (↑, ↓, ←, →). ●

Bloque numérico: está ubicado a la derecha del bloque especial, se activa al presionar la tecla Bloq Num, contiene los números arábigos organizados como en una calculadora con el fin de facilitar la digitación de cifras. Además, contiene el punto o coma decimal ., y los signos de las cuatro operaciones básicas: suma +, resta -, multiplicación * y división /; también contiene una tecla de Intro o ↵ Entrar. Figura N° 07

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Evolución en la historia: ● 1873: Fue el primer estándar de teclado en inglés conocido como QWERTY. Las siglas corresponden a las primeras letras del teclado, comenzando por la izquierda en la fila superior. El teclado espñol, tanto en su versión latinoamericana como versión española, es un teclado QWERTY que se diferencian del inglés por presentar Ñ en la distribución de las teclas. ● 1987: IBM estandariza el teclado moderno en 4 bloques diferenciados: bloque alfanumérico, una hilera de 10 o 12 teclas de función, a la derecha un teclado numérico y teclas de edición. Se aplicaron luces para indicar el estado de teclas de función. Figura N° 08

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● 1996: Con la aparición del puerto USB, los teclados después de unos años empezaron a usar entradas del mismo. Esto viene de la mano con la aparición del Apple iMac la cual incluye teclados y mouse con entrada USB. ● Actualidad: En la actualidad existen teclados de proyección, de igual tamaño que un teclado estándar pero que utilizan láser. Se pueden conectar por USB, Bluetooth o WI-FI. Figura N° 09

b. Mouse: EL mouse es un dispositivo de entrada que sirve para introducir información gráfica o seleccionar coordenadas (x, y) de una pantalla. Dispone de uno o más pulsadores con los que el usuario envía órdenes al computador relacionadas con el punto seleccionado en la pantalla.

Figura N° 10

Funcionamiento:

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Su funcionamiento depende de la tecnología utilizada para capturar movimiento al ser desplazado sobre una superficie plana o alfombrilla especial para mouse, y transmitir esa información para mover el puntero sobre el monitor de la computadora. Dependiendo de las tecnologías empleadas en el sensor de movimiento o por su mecanismo y del método de comunicación entre este y la computadora.

Evolución en el tiempo: ● 1967: Creado por Douglas Engelbart, se desarrolló el primer prototipo de mouse. Su función consiste en dos engranajes que registraban las posiciones horizontales y verticales del cursor. Figura N° 11

● 1970: Fue comercializado el primer mouse de la historia. por la empresa TELEFUNKEN, lanzó el primer mouse al mercado el cual estaba compuesto de dos engranajes horizontal y vertical junto con una esfera de goma, la cual se encargaba de las coordenadas.

Figura N° 12

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● 1973-1981 : Los siguientes mouse que ganaron ganaron mercado fueron comercializados con las computadoras xerox. Fue la primera computadora que poseía una interfaz basada en el uso del mouse. Figura N° 13

● 1983: Apple lanzó la computadora Lisa, la cual incluía el mouse. La diferencia en este modelo se encontraba en el cambio de material de la esfera de goma que originalmente era de goma a una de metal, además de tener un estándar de un solo botón durante 20 años. Figura N° 14

● 1991 (mouse inalambrico): La compañía logitech lanzó al mercado el primer mouse inalámbrico por radiofrecuencia y que ofrecía una combinación de la tecnología óptica y mecánica el cual se denominó (Mouse Cordless). ● Figura N° 15

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● 1999 (mouse óptico): Surgió el primer modelo comercial de mouse optico, IntelliMouse con intelliEye, de microsoft, Funcionaba en cualquier superficie, la esfera del mouse mecánico fue sustituida por un LED infrarrojo, la cual tenía la ventaja de no acumular suciedad, evitando que se tenga que abrir el dispositivo para limpiarlo. IntelliMouse fue la primera en incorporar el scroll wheel. Figura N° 16

2.2

Periféricos de salida: Transmiten información desde el procesador o la memoria del ordenador mediante la transformación de señales eléctricas binarias a un lenguaje inteligible para el periférico correspondiente. a. Monitor: Se considera el principal dispositivo de salida que muestra la información de forma gráfica de una computadora. Los monitores se conectan a la computadora a través de una tarjeta gráfica (adaptador o tarjeta de video). Parámetros de una pantalla: ● Píxel: Unidad mínima representable en un monitor. ● Tamaño: Es el espacio entre dos fósforos coloreados de un pixel. Es un parámetro que mide la nitidez de la imagen, midiendo la distancia entre dos puntos del mismo color, resulta fundamental a grandes resoluciones. ● Área útil: Tamaño de la pantalla: no coincide con el área real que se utiliza para representar los datos. ● Luminancia: Es la medida de luminosidad, medida en candela. ● Tiempo de respuesta: Es el tiempo que le cuesta a un píxel pasar de activo (blanco) a inactivo (negro) y después a activo de nuevo. ● Consumo: Cantidad de energía consumida por el monitor. Se mide en Vatio.

Evolución en el tiempo: ● 1991 MDA : Fue diseñado en el año 1991 junto con la tarjeta CGA de IBM. Los MDA conocidos en su mayoría por los monitores monocromáticos solo ofrecían textos. Se caracterizaba por solo tener un único color verde.

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Figura N° 17

● 1981 CGA: Este monitor fue comercializado cuando se desarrolló CV la primera tarjeta gráfica conjuntamente con un estándar de IBM. Fue el primero en contener un sistema gráfico de color. Figura N° 18

● 1984 EGA: Este monitor incorporaba una mayor amplitud de colores y resolución. EGA incorporaba mejoras con respecto al anterior CGA. ● A cada uno de los 16 colores se les podía asignar un color RGB de una paleta en el modo de alta resolución 640×350; EGA permitía escoger los colores de una paleta de 64 diferentes (dos bits por píxel para rojo, verde y azul).

Figura N° 19

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● 1987 VGA: Fue lanzado por IBM. a partir del lanzamiento de los monitores VGA, los monitores anteriores fueron quedando obsoletos. Este monitor incorporaba modo 256 con altas resoluciones, además de contener una pantalla analogica y una resolucion de 640 x 480 píxeles. Figura N° 20

● 1989 SVGA: Estos tipos de monitores y estándares fueron desarrollados para eliminar incompatibilidades y crear nuevas mejoras de su antecesor, diseñado para brindar mayores resoluciones que el VGA. este estándar cuenta con varias versiones, los cuales soportan diferentes resoluciones. Figura N° 21

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● Actualidad LCD: Es una pantalla delgada y plana formada por un número de píxeles en color o monocromos colocados delante de una fuente de luz o reflectora. ● Cada píxel de un LCD típicamente consiste en una capa de moléculas alineadas entre dos electrodos transparentes, y dos filtros de polarización, los ejes de transmisión de cada uno que están (en la mayoría de los casos) perpendiculares entre sí. Sin cristal líquido entre el filtro polarizante, la luz que pasa por el primer filtro sería bloqueada por el segundo (cruzando) polarizador.

Figura N° 22

Figura N° 23

● Actualidad LED: Las pantallas LED (Light Emitting Diode) contienen materiales como el arseniuro de galio consumen menos energía que otras. Las características principales de las pantallas de LEDs, son la distancia entre píxeles (pixel pitch) (se mide en mm), el tipo de LEDs (LED DIP Encapsulado 27

oval convencional, SMD con nueva tecnología los cuales se recomiendan ampliamente para uso interior), la resolución (en función de la cantidad de píxeles y la tecnología implementada), la potencia máxima de consumo (vatios).

Figura N° 24

b. Impresora: Aparte de del monitor, son el periférico de salida más habitual. Su función es digitar la información de salida sobre papel utilizando cartuchos de tinta o tecnología láser. Métodos de impresión: Hay diferentes tecnologías que tienen diferentes niveles de calidad de imagen, velocidad, coste y ruido además algunas tecnologías son inapropiadas para ciertos tipos de medios físicos. ● Tóner: Las impresoras de láser e impresoras térmicas utilizan este método para adherir tóner al medio. Trabajan utilizando el principio de Xerografía que está funcionando en la mayoría de las fotocopiadoras: adhiriendo tóner a un tambor de impresión sensible a la luz, y utilizando electricidad estática para transferir el tóner al medio de impresión al cual se une gracias al calor y la presión. ● Inyección de tinta: Rocían hacia el medio cantidades pequeñas de tinta, usualmente unos pico litros.

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● Tinta solida: Las impresoras de tinta sólida, también llamadas de cambio de fase, son un tipo de impresora de transferencia termal pero utiliza barras sólidas de tinta en color CMYK (similar en consistencia a la cera de las velas). La tinta se derrite y alimenta una cabeza de impresión operada por un cristal piezoeléctrico (por ejemplo cuarzo). La cabeza distribuye la tinta en un tambor engrasado. El papel entonces pasa sobre el tambor al tiempo que la imagen se transfiere al papel. Evolución en el tiempo: ● 1957 Matriz de puntos: La impresora de matriz de punto fue introducida por primera vez en 1957 por centronics. Imprime por impacto, oprimiendo una cinta de tinta contra papel, similar a una máquina de escribir.

Figura N° 25

●

1960 Chorro de tinta: Estas imprimen utilizando varios cartuchos de tinta diferentes, que suelen ser Cian, Magenta, Amarilla y negro. Puede tener una calidad semejante a las impresiones de láser en color. ● 1964 Plotters: Se utilizan en diversos campos como la ciencia, ingeniería, diseño, arquitectura. En 1953, la primera impresora de alta velocidad fue desarrolla por Remington-Rand para su uso en el ordenador Univac. ● 1976 Inyección de tinta: La hewlett Packad creó la primera impresora de inyección de tinta. Básicamente su funcionan expulsando gotas de tinta de diferentes tamaños sobre el papel.

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Figura N° 26

● 1978 Margarita: Se creó la impresora de margarita, que únicamente podía escribir letras y números, pero tenía la calidad de una máquina de escribir.En general no son capaces de producir gráficos; sin embargo, con la configuración adecuada, es posible generar una imagen imprimiendo de a un punto por vez; algunos modelos podrían lograr una resolución de 120 ppp. horizontal por 48 ppp. vertical. Figura N° 27

● 1980 Laser blanco y negro: Se registra la primera impresora láser. son muy eficientes, permitiendo impresiones de alta calidad a notables velocidades, medidas en términos de paginas por minuto. ● 1990 Térmica: Se utiliza un papel especial termosensible que al sentir calor, este se vuelve de color negro. Son muy usadas en los cajeros y supermercados por su bajo costo.

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Figura N° 28

● 2001-Actualidad 3D: Es capaz de imprimir diseños en 3D, creando piezas volumétricas a partir de un diseño hecho por un ordenador. Surgen con la idea de convertir archivos de 2D en prototipos reales en 3D.

Figura N° 29

2.3

Periféricos mixtos: Los periféricos de entrada/salido o mixtos son los que utiliza la computadora para mandar y recibir información. Su función es la de almacenar o guardar, de forma permanente o virtual, todo aquello que hagamos con la computadora para que pueda ser utilizado por los usuarios u otros sistemas.

a. Pantalla táctil: Son unidades de E/S similares a una pantalla convencional en la que se incluye un dispositivo capaz de reconocer la zona donde se aplica una presión (contacto del dedo). En general se utiliza para

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representar información a realizar operaciones mediante un grupo de opciones localizadas a lo largo de la pantalla, de forma que pueden ser reconocidas con el tacto. Especificaciones: Las especificaciones incluyen los campos utilizados para el manejo de este tipo de dispositivos. Algunos de los más interesantes para el manejo de las pantallas táctiles son: ● Tip pressure: Representa la fuerza por un transductor, habitualmente un estilete o también un dedo. ● Barrel pressure: Fuerza que ejerce el usuario en el sensor del transductor, como por ejemplo un botón sensible a la presión en el puntero de manejo. ● In range: Indica que el transductor se encuentra en el área donde la digitalización es posible. Se representa por un bit. ● Touch: Indica si un dedo está tocando la pantalla. El sistema suele interpretarlo como un clic de botón primario; ● Untouch: Indica que el dedo ha perdido contacto con la superficie de la pantalla. Se interpreta como la acción de soltar el botón primario; ● Tap: Indica que se ha realizado un toque con el dedo en la pantalla, levantándose rápidamente sin prolongar el contacto. Se interpreta como un evento provocado por un botón.

Evolución en el tiempo: ● 1989 GridPad: El Gridpad usaba una version de MSDOS, sistema operativo de texto usando en el mundo de los ordenadores, y se podía utilizar un lápiz para escribir y tocar la pantalla. Figura N° 30

● 1992 Apple newton: Se crea el concepto de PDA con una pantalla sensible al tacto, en teoría se concede el reconocimiento de escritura manuscrita aunque esto siempre ha sido conseguido con muchas reservas. Es muy complicado competir con un teclado tradicional en el sentido de la escritura.

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Figura N° 31

● 1996-2001 PalmPilot: El pequeño aparato fue el primer Pen Computer en convertirse en un éxito de ventas. Las causas de su éxito se encuentran en su adecuado hardware y en el sistema Graffiti (Palm OS) de entrada de caracteres, con sus movimientos diferenciados para cada letra. Figura N° 32

● 2001-2007 Tablet Pc: Concepto desarrollado por Microsoft y creado por varios fabricantes. Utilizaba una versión de windows adaptada a pantallas táctiles, la cual dificultará la tarea de trabajar en ellas por tener una pantalla tan pequeña. ● 2007-2009 Apple: La verdadera revolución la traen los productos de apple iphone y ipod Touch, con el sistema operativo IOS. La diferencia de estos aparatos con otros era la sencillez con la que se podía manejar asemejándose a un ordenador personal.

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Figura N° 33

● 2010-2015 Ipad: Se sitúa en una categoría entre un teléfono inteligente y una computadora portátil, enfocado más al acceso que a la creación de aplicaciones y temas. Se sitúa en una categoría entre un teléfono inteligente y una computadora portátil, enfocado más al acceso que a la creación de aplicaciones y temas. Casco de realidad virtual: Un casco de realidad virtual es un dispositivo de visualización similar a un casco, que permite reproducir imágenes creadas por un ordenador sobre una pantalla cercana a los ojos o proyectando la imagen sobre las retinas de los ojos. Características: Existen varios conceptos clave en la tecnología que emplean los cascos de realidad virtual. Entre ellos destacan: ● Resolución de pantalla: es un parámetro muy importante pues de ella depende mayormente la definición de la imagen percibida por el usuario del HMD. Una resolución típica a día de hoy (principios de 2016) son los 1080x1200 píxeles para cada ojo del Oculus Rift y del HTC Vive. ● Campo de visión (en inglés field of view, FoV): es la amplitud del campo visual del usuario que es ocupada por la imagen virtual. Cuanto mayor sea mejor será la sensación de inmersión. El Oculus Rift DK2 por ejemplo ofrece un campo de visión de 100º. ● Latencia de seguimiento (head tracking latency): es el tiempo que transcurre entre que el usuario mueve su cabeza y que la imagen mostrada se ajusta a ese movimiento. Los fabricantes intentan reducirla al mínimo pues una excesiva latencia puede producir mareos en los usuarios, además de un menor realismo. PlayStation VR registra a una latencia de 18 ms.

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● Visión estereoscópica: característica presente en casi todos los aparatos de realidad virtual, que mostrando una imagen ligeramente diferente a cada ojo permite visualizar el entorno en tres dimensiones. ● Seguimiento de orientación (head tracking o rotational tracking): mediante sensores internos (giroscopio, acelerómetro, magnetómetro) el HMD detecta hacia dónde está orientada la cabeza del usuario. Figura N° 34

2.4

Periféricos Almacenamiento: Los sistemas de almacenamiento masivo son periféricos que sirven para almacenar información permanente de manera que se pueda recuperar de forma automática y eficiente. Estos dispositivos tratan de solventar los problemas de la memoria principal: volatilidad y capacidad. a. Cinta magnética: Consiste en muy plástico muy flexible, recubierto de un material magnetizable. La cinta se encuentra enrollada y la lectura y grabación se efectúa haciéndola pasar por una estación de lectura/escritura. Las cintas son un soporte de información muy barato, sin embargo, son muy lentas (acceso secuencial). Figura N° 35

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b. Memoria USB: Es un tipo de dispositivo de almacenamiento de datos que utiliza memoria flash para guardar datos e información. Componentes primarios: Las partes típicas de una memoria USB son las siguientes: ● Un conector USB macho tipo A: Provee la interfaz física con la computadora. ● Controlador USB de almacenamiento masivo : Implementa el controlador USB y provee la interfaz homogénea y lineal para dispositivos USB seriales orientados a bloques, mientras oculta la complejidad de la orientación a bloques, eliminación de bloques y balance de desgaste. Este controlador posee un pequeño microprocesador RISC y un pequeño número de circuitos de memoria RAM y ROM. ● Circuito de memoria Flash NAND : Almacena los datos. ● Oscilador de cristal: Produce la señal de reloj principal del dispositivo a 12 MHz y controla la salida de datos a través de un bucle de fase cerrado (phase-locked loop).

Componentes adicionales: Un dispositivo típico puede incluir también: ●

Puentes y Puntos de prueba: Utilizados en pruebas durante la fabricación de la unidad o para la carga de código dentro del procesador.

●

Interruptor para protección de escritura: Utilizado para proteger los datos de operaciones de escritura o borrado.

●

Espacio Libre: Se dispone de un espacio para incluir un segundo circuito de memoria. Esto le permite a los fabricantes utilizar el mismo circuito impreso para dispositivos de distintos tamaños y responder así a las necesidades del mercado.

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●

Tapa del conector USB: Reduce el riesgo de daños y mejora la apariencia del dispositivo. Algunas unidades no presentan una tapa pero disponen de una conexión USB retráctil. Otros dispositivos poseen una tapa giratoria que no se separa nunca del dispositivo y evita el riesgo de perderla.

Figura N° 36

Evolución en el tiempo: ● 1951 Cinta magnética: Es un tipo de medio o soporte de almacenamiento de datos que se graba en pistas sobre una banda plástica con un material magnetizado, generalmente óxido de hierro o algún cromato. Figura N° 37

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● 1960 Tarjetas perforadas: Es una lámina hecha de cartulina que contiene información en forma de perforaciones según un código binario. Estos fueron los primero medios utilizados para ingresar información e instrucciones a una computadora en los años 1960-1970. Figura N° 38

● 1970 Disquete: Es un soporte de almacenamiento de datos magnético, formado por una lámina circular (disco) de material magnetizable y flexible, encerrada en una cubierta de plástico, cuadrada o rectangular. Figura N° 39

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● 1979 Disco compacto: El CD-R es un formato de disco compacto grabable. se pueden grabar varias sesiones, sin embargo la información agregada no puede ser borrada o sobreescrita. El CD-W es un soporte digital óptico utilizado para almacenar cualquier tipo de información. Este tipo de CD puede ser grabado múltiples veces, ya que permite que los datos almacenados sean borrados. Figura N° 40

● 1990 Secure Digital: Es un formato de tarjeta de memoria para dispositivos portátiles tales como cámaras digitales, teléfonos móviles, computadoras, etc. Inicialmente compitió y/o coexistir con otros formatos, pero en la actualidad es uno de los más comunes y utilizados tanto en dispositivos portátiles como en ordenadores y reproductores de música o domésticos.

● 1998 USB: Bus Universal en Serie, más conocido por la sigla USB, es un bus estándar industrial que define los cables, conectores y protocolos usados en un bus para conectar, comunicar y proveer de alimentación eléctrica entre computadoras, periféricos y dispositivos electrónicos.

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3. Hojas técnicas de los microprocesadores 3.1. Microprocesador 8080 El primer procesador que se empleó en grandes cantidades fue el 8080, fabricado el año 1974, tenía un bus de datos de 8 bits, un bus de direcciones de 16 bits y 7 registros de 8 bits de propósito general, más el contador de programa, puntero de pila y registro de flags. Funcionaba a 2 MHz. Diagrama de bloques

Configuración Pines

3.2. Microprocesador 8085

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El sucesor del 8080 fue el 8085 que casi no aportaba ninguna novedad con respecto al anterior y que por tanto no merece mayor mención. Configuración: ● ● ● ● ● ●

Bus de datos de 8 bits Bus de direcciones de 16 bits, que puede ocupar hasta 64KB Un contador de programas de 16 bits Un puntero de pila de 16 bits Seis registros de 8 bits dispuestos en pares: BC, DE, HL Requiere suministro de +5 V para funcionar con un reloj monofásico de 3.2 MHZ Diagrama de bloques

Configuración Pines

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3.3. Microprocesador 8086 El primer procesador de la familia 80x86 fue el 8086, fabricado el año 1978, era ya un procesador de 16 bits, que tenía un bus de datos de 16 bits, un bus de direcciones de 20 bits y 7 registros de 16 bits de propósito general, además de los consabidos PC (que rebautizaron como IP), SP y flags. Funcionaba a 5MHz y posteriormente a 8MHz. Debido a que los registros no tienen suficiente capacidad para contener una dirección de memoria, emplea un modelo segmentado. Existen 4 registros extra de 16 bits DS, ES, CS y SS, llamados segmentos de datos, extra, de código y de pila, que sirven para poder formar las direcciones de 20 bits. Para formar una dirección el procesador toma un registro de segmento, lo multiplica por 16 (con lo que obtiene un número de 20 bits) y le suma un offset de 16 bits, obteniendo así una dirección final de 20 bits. Por este procedimiento se puede acceder a 4 zonas de memoria de 64Kb dentro del rango de 1Mb, de ellas una está reservada para el código (la apuntada por CS) y otra para la pila (la de SS), si se quiere acceder a más memoria hay que cambiar los registros de segmento.

Diagrama de bloques 42

Configuración de pines

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3.4. Microprocesador 8088 Un año después apareció el 8088, idéntico al anterior, salvo por tener un bus de datos de 8 bits, lo que lo hacía muy apropiado para construir un ordenador personal, ya que para manejar los periféricos podía ayudarse por los chips de 8 bits desarrollados para los microprocesadores de 8 bits como el 8080, por ello fue el elegido por IBM para construir su ordenador IBM PC, PC/XT, portátil y en el PCjr ( PC Junior ). La velocidad también se mantuvo en 5 y 8 Mhz. Diagrama de bloques

Configuración de pines

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3.5. Microprocesador 80186 El siguiente miembro de la familia, el 80186, ha pasado por el mundo del PC, prácticamente desapercibido. Suponía respecto a sus predecesores, un aumento de velocidad pequeño y no rentaba su fabricación para las mejoras conseguidas, por lo que se instaló en muy pocos aparatos. Sus buses de datos y de direcciones eran iguales que en los micros anteriores. También existió el 80188. Diagrama de bloques

Configuración de pines

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3.6. Microprocesador 80286 El 80286 fue un avance importante en la historia del PC, comercializandose a mediados del año 1.984 bajo el modelo AT y todos los compatibles con él.

Diagrama de bloques

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Configuración de pines

3.7. Microprocesador 80386 El año 1985 INTEL empezó la fabricación del 80386, que pasaría a denominarse posteriormente 386DX, en este caso las mejoras eran importantes, lo fundamental es que extendió el bus de datos, el de direcciones y los registros a 32 bits, ahora se podía direccionar toda la memoria, que en este caso es nada menos que 4Gb, sin necesidad de segmentos. Además la velocidad pasó a ser entre 16 y 40

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MHz y el modo protegido, único en el que se puede acceder a las mejoras de memoria, se hizo más compatible con el modo real: no sólo incluyeron la instrucción para volver a modo real, sino que hicieron que los programas diseñados para modo real pudieran funcionar en un submodo del modo protegido, el modo V86, pudiendo ejecutarse en multitarea varios de ellos o con programas diseñados para el modo protegido. Por alguna extraña razón, IBM en principio no empleó este micro en sus ordenadores y hubo que esperar a la llegada de los PS/2 para verlo en modelos de IBM

Diagrama de bloques

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Configuración de pines

3.8. Microprocesador Pentium El primer Pentium se lanzó al mercado el 22 de marzo de 1993, con velocidades iniciales de 60 y 66 MHz, 3.100.000 transistores, caché interno de 8 KiB para datos y 8 KiB para instrucciones; sucediendo al procesador Intel 80486. Intel no lo llamó 586 debido a que no es posible registrar una marca compuesta solamente de números.

Especificaciones

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Diagrama de bloques

Configuración pines

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Forma de onda del reloj

Temporizaciones de retardo válidas

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3.9. Microprocesador Pentium II El Pentium II, que es básicamente un Pentium Pro con instrucciones MMX.. El Pentium MMX se fabrica hasta 233MHz y el Pentium II hasta 450MHz. Como en el caso de los 486 estas velocidades son internas, externamente funcionan a 66MHz o a 100MHz (Pentium II, desde el 350MHz). Diagrama de bloques

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Configuración pines

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3.10. Microprocesador Pentium III El Pentium III se lanzó 28 de febrero de 1999 con velocidades de 450, 500 y 550 MHz, aunque posteriormente alcanzó 1 GHz. Este procesador de Intel no descubre ninguna arquitectura innovadora: simplemente, se trata de un Pentium II modificado para emplear un conjunto de 70 nuevas instrucciones para la aceleración de gráficos 3D, reproducción de vídeo y sonido digital, tratamiento de imágenes y reconocimiento de voz.

Diagrama de bloques

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Configuración pines

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3.11. Microprocesador Pentium IV El último en salir al mercado ha sido el Pentium 4 disponible a velocidades de hasta 1.70 GHz, aunque parece que antes de finales del 2001 lo lanzarán a 2 GHz. Este chip es de diseño totalmente nuevo. La mayor ventaja con respecto al anterior es que se ha aumentado la longitud de la pipeline, lo que permite alcanzar mayores velocidades de reloj (cada instrucción se ejecuta en más etapas, cada una de ellas más sencilla), el inconveniente es que cuando falla una predicción de salto la penalización es mayor, por eso a igualdad de velocidad, es más lento que el Pentium III

Diagrama de Bloques

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Configuración Pines

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3.12. Microprocesador Intel Pentium M

Diagrama de bloques

Configuración pines

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Tabla N°13 63

4. Descripción de 2 modelos de Micro Computadores (Microprocesadores 8085 y 8086) Es una computadora pequeña, con un microprocesador como su unidad central de procesamiento (CPU). En su mayoría los microprocesadores incluyen los circuitos de almacenamiento o memoria caché y entrada/salida en el mismo circuito integrado o chip. Las microcomputadoras se hicieron populares desde 1970 y 1980 con el surgimiento de microprocesadores más potentes. Los predecesores de estas computadoras, las supercomputadoras y las minicomputadoras, eran mucho más grandes y costosas (aunque las supercomputadoras modernas, como IBM System z, utilizan uno o más microprocesadores como CPUs).

El microprocesador, Elemento esencial de los microcomputadores: 64

El microprocesador ha de condicionar muchas de las características operativas y funcionales del microcomputador que lo alberga. Es el circuito integrado central más complejo de un sistema informático; a modo de ilustración, se le suele llamar por analogía el «cerebro» de un computador. Es el encargado de ejecutar los programas, desde el sistema operativo hasta las aplicaciones de usuario; sólo ejecuta instrucciones programadas en lenguaje de bajo nivel, realizando operaciones aritméticas y lógicas simples, tales como sumar, restar, multiplicar, dividir, las lógicas binarias y accesos a memoria. Puede contener una o más unidades centrales de procesamiento (CPU) constituidas, esencialmente, por registros, una unidad de control, una unidad aritmética lógica (ALU) y una unidad de cálculo en coma flotante (conocida antiguamente como «coprocesador matemático»).

4.1 TRS-80 Model 100: Es un computador portátil introducido en 1983. Era uno de los primero computadores estilo notebook, ofreciendo una pantalla LCD, energizada con baterías, en un paquete del tamaño y la forma de una libreta. Fue desarrollado por Kyocera y vendido originalmente en japón como el Kyotronic 85.

● ● ● ● ●

●

Especificaciones: Procesador: Intel 80C85 de 8 bits, CMOS, 2.4 MHz. Memoria: 32 KB ROM, 8, 16, 24, ó 32 KB RAM estática. Las máquinas con menos que 32 KB podían ser expandidas en incrementos 8 KB de módulos enchufables de RAM estática. Pantalla: LCD de 8 líneas, 40 caracteres con gráficos de 240 por 64 pixels direccionables. La pantalla no era de retroiluminación (backlit). Teclado: 56 teclas, 8 teclas de función programables, y 4 dedicadas a teclas de comandos. Periféricos: El paquete básico incluía: modem de 300 baudios incorporado (versiones estadounidenses), puerto paralelo de impresora, puerto serial de comunicaciones (compartido por el módem interno), entrada de lector de código de barras, cinta de cassette de audio, reloj de tiempo real. Dimensiones: 300 por 215 mm por 50 mm, masa de cerca de 1.4 kilogramos (3.1 libras) con las baterías.

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● Fuente de alimentación: Cuatro pilas AA, o adaptador de poder externo de 6 V (>180 mA, con configuración negativa del tip). Opciones: ● El Tandy Portable Disk Drive (TPDD), un dispositivo serial capaz de almacenar 100 KB de datos en un disquete de 3.5 pulgadas también estaba disponible. ● Una caja de expansión de interfaz de disco y video fue lanzada en 1984, con una unidad de disco de 5-1/4 pulgadas y un adaptador video de CRT. Esto permitió que los TRS-80 Model 100 exhibieron video de 40 u 80 columnas en un televisor o en un monitor de video externo.

Diagrama del sistema

4.2 Sinclair ZX Spectrum: Es un ordenador de 8 bits basado en el microprocesador Zilog Z80A, Fabricado por la compañía británica Sinclair Research y lanzado al mercado el 23 de abril de 1982. Fue uno de los microcomputadores más populares en los años 1980 en el continente europeo. Actualmente se sigue usando para emuladores de juegos.

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Especificaciones técnicas: Microprocesador: · Microprocesador Zilog Z80A a 3,5 MHz (bus de datos de 8 bits y bus de direcciones de 16 bits). Acompañando al procesador principal estaba la ULA (Uncommitted Logic Array), encargada de realizar funciones auxiliares. RAM/ROM: · Dos configuraciones de RAM con 16 kB o 48 kB. no se incluían los 16 kB de ROM de cada máquina. Así, la memoria total de ambos modelos era realmente de 32 y 64 kB. El límite del direccionamiento de 16 bits es de 64 kB. ·

Estos 16 kB de ROM incluían un intérprete del lenguaje BASIC SINCLAIR desarrollado por la compañía Nine Tiles Ltd. para Sinclair y que era una evolución del que ya desarrollaran para dos anteriores máquinas comerciales de la marca, el ZX80 y el ZX81, y de las que el Spectrum es continuador. En la misma zona de memoria también estaba el juego de caracteres ASCII que utilizaba la máquina por defecto (aunque se podía apuntar a otras zonas de memoria y definir caracteres alternativos) y una zona reservada justo antes de la memoria de pantalla, ideal para EPROMs que se podían conectar en el slot trasero.

Periférico: ● Teclado de caucho integrado en el ordenador en el modelo de 16 kB y en la primera versión de 48 kB. El teclado de caucho original oprimía dos membranas (el del ZX Spectrum Plus tenía 4) con pistas conductoras que servían para detectar la presión. Esta membrana solía ser la parte más frágil del ordenador y era habitual que a lo largo de los años fuera necesario cambiarla hasta varias veces. ● Lápices ópticos y ratones ((AMX Mouse, Kempston Mouse, Star Mouse)). ● impresoras o mandos de juego (joysticks) que podían ser conectados directamente, por medio de la ZX Interface 2 o a través de otras interfaces que salieron posteriormente al mercado, como las de Kempston Micro Electronics.

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4.3. MTS-86C MTS-86C ayuda a los usuarios a entender la Arquitectura y programación de la computadora 8086. Características: Los programas de demostración se almacenan permanentemente en la ROM del sistema para ofrecer pruebas de sistema rápido y demostración funcional. Los códigos de programación se descargan/ depuran/ ejecutan vía teclado del computador.Todos los nombres de los chips se imprimen claramente en la posición correspondiente en el panel.

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Especificaciones: Procesador : 8086. Monitor: LCD (16x2 Line). RAM: 62256 x 2 (64KB). ROM: 27256 x 2 (64KB). Memoria: 27256 x 2 or 62256 x 2 (64KB) . Clock

Generator:

Diagrama Básico de bloques

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5. Simuladores y emuladores Emulador: En informática, un emulador es un software que permite ejecutar programas o videojuegos en una plataforma (sea una arquitectura de hardware o un sistema operativo) diferente de aquella para la cual fueron escritos originalmente.

Simulador: Un simulador es un aparato o software, por lo general informático, que permite la reproducción de un sistema. Los simuladores reproducen sensaciones y experiencias que en la realidad pueden llegar a suceder. GNUSim8085 GNUSim8085 es un simulador gráfico, ensamblador y depurador para el microprocesador Intel 8085 en GNU/Linux y Windows

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Características Editor ● Editor del programa con una interfaz interactiva para la introducción de todas las funciones estándar. ● Resaltado de sintaxis en el editor para distinguir entre instrucciones, operandos, comentarios etc. ● Un visor separado de opcode que muestra el código ensamblado en hexadecimal. Ensamblador ● Soporte para todas las funciones estándar del Intel 8085. ● Soporte para las directivas de ensamblador más populares. Depurador ● Visor completo de registros y banderas. ● Soporte para puntos de interrupción. ● Ejecución/depuración paso a paso del programa. ● Conversor decimal-hexadecimal. ● Inspector en tiempo de ejecución de la pila y las variables definidas en el código fuente.

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● E/S.

Inspector y manipulador en tiempo de ejecución de la memoria y los puertos

EMU8086 emu8086 es un emulador del microprocesador 8086 (Intel o AMD compatible) con assembler integrado. A diferencia del entorno de programación en assembler utilizado anteriormente en la cátedra (MASM), este entorno corre sobre Windows y cuenta con una interfaz gráfica muy amigable e intuitiva que facilita el aprendizaje el leguaje de programación en assembler. Dado que en un entorno emulado de microprocesador no es posible implementar una interfaz real de entrada/salida, el emu8086 permite interfacear con dispositivos virtuales y emular una comunicación con el espacio de E/S. Para esto, el emu8086 cuenta con una serie de dispositivos virtuales preexistentes en el software base, listos para ser utilizados, entre los que se encuentran una impresora, un cruce de calles con semáforos, un termómetro, un motor paso a paso, etc. No obstante, la cátedra ha desarrollado dispositivos adicionales con características particulares para la realización del segundo trabajo práctico.

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Características: Entorno educativo Basado en windows En forma nativa admite dispositivos virtuales Set de instrucciones de 8086 Directivas propias adicionales Emula interrupciones por Hw y Sw Emula el espacio de E/S (instrucciones IN y OUT) Permite emular interrupciones. Herramientas adicionales para el debug

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REFERENCIAS Generación de Computadoras http://biblio3.url.edu.gt/Libros/provinciales/computadoras.pdf http://leonelmartinez.udem.edu.ni/wp-content/uploads/2015/01/1-2-generaciones-de-las-computadoras.pdf http://ingenieria.aragon.unam.mx/iid/apuntes/formatos/Fundamentos.pdf https://sinformatikos.wikispaces.com/file/view/Primera+Generacion+de+Computadora.pdf https://generacion-de-la-computadoras.wikispaces.com/cuadro+de+caracteristicas+de+todas+las+generaciones

Periféricos: https://es.wikipedia.org/wiki/Perif%C3%A9rico_(inform%C3%A1tica) http://www.pa.gob.mx/eneda/documentos/12informatica/1.6_Masografia/1.3.1_Periferico.pdf http://cmapspublic2.ihmc.us/rid=1HLWL83LF-1K456HL-DH/perifericos.pdf https://line.do/es/perifericos-de-almacenamiento-a-traves-del-tiempo/h55/vertical

hoja técnica microprocesadores intel de la 8080 hasta la última pentium: http://ocw.usal.es/ensenanzas-tecnicas/informatica-ingeniero-tecnico-en-obraspublicas/contenidos/course_files/Temas/Tema%202%20-%20El%20Procesador.PDF https://www.alpertron.com.ar/INTEL.PDF http://www.datasheetcatalog.net/es/intel/4/ http://www.intel.com/pressroom/kits/quickreffam.htm http://www.mariobressano.com.ar/theme/materiales/arquitectura/luctura_11.pdf http://download.intel.com/design/intarch/manuals/27387901.pdf microcomputadores: http://www.ie.itcr.ac.cr/jocastro/EstructuraMicros/presentaciones/introduccion_x86.pdf http://oa.upm.es/22244/1/Microprocesadores_y_Microcomputadoras.pdf http://www.classiccmp.org/dunfield/kyocera/index.htm http://www.intel.com/content/dam/support/us/en/documents/processors/pentium/sb/24199710.pdf http://download.intel.com/design/mobile/datashts/25068607.pdf http://www.classiccmp.org/dunfield/kyocera/m100tref.pdf

Artículo: https://www.alpertron.com.ar/INTEL.PDF http://www0.unsl.edu.ar/~pmp/archivos/teoria6_bol3.pdf http://atc2.aut.uah.es/~avicente/asignaturas/ects/pdf/ects_t2.pdf http://isa.uniovi.es/~alonsog/Microcontrolador/T2%20El%20Microprocesador.pdf http://exa.unne.edu.ar/ingenieria/circuitos_logicos/archivos/microprocesador.pdf

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