La sintaxis y los parámetros de la herramienta pueden variar entre los diferentes sistemas operativos que la implementan. En sistemas basados en Unix (esto incluye GNU/Linux y Mac OS X, entre otros), se puede usar el comando man netstat para visualizar la ayuda del comando. Otras formas de ver una lista de parámetros pueden ser con el parámetro -h o también --help (en los sistemas que cumplan con la norma POSIX) o con /? (en los sistemas Windows y MS-DOS).
En Windows y MS-DOS
NETSTAT [-a] [-e] [-n] [-s] [-p protocolo] [-r] [intervalo]
-a Visualiza todas las conexiones y puertos TCP y UDP, incluyendo las que están "en escucha" (listening).
-b En los sistemas recientes, visualiza el binario (ejecutable) del programa que ha creado la conexión.
-e Estadísticas Ethernet de las visualizaciones, como el número de paquetes enviados y recibidos. Se puede combinar con la opción -s.
-n Se muestran los puertos con su identificación en forma numérica y no de texto.
-o En sistemas Windows XP y 2003 Server, muestra los identificadores de proceso (PID) para cada conexión. Se puede verificar los identificadores de proceso en el Administrador de Tareas de Windows (al agregarlo a las columnas de la pestaña procesos)
-p Muestra las conexiones para el protocolo especificado; el protocolo puede ser TCP o UDP. Si se utiliza con la opción de -s para visualizar la estadística por protocolo, proto puede ser TCP, UDP o IP.
-r Visualiza la tabla de enrutamiento o encaminamiento. Equivale al comando route print.
-s Estadística por protocolo de las visualizaciones. Por el valor por defecto, la estadística se muestra para TCP, UDP e IP; la opción -p se puede utilizar para especificar un subconjunto del valor por defecto.
-v En sistemas Windows XP y 2003 Server, y usado en conjunto con -b, muestra la secuencia de componentes usados en la creación de la conexión por cada uno de los ejecutables.
Intervalo: Vuelve a mostrar la información cada intervalo (en segundos). Si se presiona CTRL+C se detiene la visualización. si se omite este parámetro, netstat muestra la información solo una vez.
Tipea Help y aparecerán los caracteres y su función.
En sistemas basados en Unix
netstat [-veenNcCF] [] -r
netstat {-V|--version|-h|--help}
netstat [-vnNcaeol] [ ...]
netstat { [-veenNac] -i | [-cnNe] -M | -s }
-r, --route Muestra la tabla de enrutamiento.
-i, --interfaces Muestra la tabla de interfaces
-g, --groups Muestra los miembros del grupo de multidifusión
-s, --statistics Muestra estadísticas de red (como SNMP)
-M, --masquerade Muestra conexiones enmascaradas
-v, --verbose Muestra más información en la salida
-n, --numeric No resuelve nombres en general
--numeric-hosts No resuelve el nombre de los hosts
--numeric-ports No resuelve el nombre de los puertos
--numeric-users No resuelve los nombres de usuarios
-N, --symbolic Muestra los nombres del hardware de red
-e, --extend Muestra otra/mas información.
-p, --programs Muestra PID o nombre del programa por cada socket
-c, --continuous Muestra continuamente las estadísticas de red (hasta que se interrumpa el programa)
-l, --listening Muestra los server sockets que están es modo escucha
-a, --all, --listening Muestra todos los sockets (por defecto únicamente los que están en modo conectado)
-o, --timers Muestra los timers
-F, --fib Muestra el Forwarding Information Base (por defecto)
-C, --cache Mostrar el cache de enrutamiento en ves del FIB
={-t|--tcp} {-u|--udp} {-w|--raw} {-x|--unix} --ax25 --ipx --netrom
=Uso '-6|-4' or '-A ' o '--'; defecto: inet
Lista de las posibles familias de direcciones (que soportan enrutamiento):
inet (DARPA Internet) inet6 (IPv6) ax25 (AMPR AX.25) netrom (AMPR NET/ROM) ipx (Novell IPX) ddp (Appletalk DDP) x25 (CCITT X.25)
Ejemplo de salida del comando netstat en GNU/Linux:
herlitzcorp@admin# netstat -nt
Active Internet connections (w/o servers)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address Foreign Address State
tcp 0 0 127.0.0.1:34105 127.0.0.1:389 ESTABLISHED
tcp 0 0 127.0.0.1:389 127.0.0.1:54529 ESTABLISHED
tcp 0 0 127.0.0.1:389 127.0.0.1:56327 ESTABLISHED
tcp 0 0 172.16.4.5:110 172.25.47.30:1680 TIME_WAIT
tcp 0 0 172.16.4.5:110 172.25.131.212:2313 TIME_WAIT
tcp 0 0 127.0.0.1:60000 127.0.0.1:56547 ESTABLISHED
tcp 0 0 172.16.4.5:110 172.25.189.26:1803 TIME_WAIT
tcp 0 0 127.0.0.1:389 127.0.0.1:54029 ESTABLISHED
tcp 0 0 172.16.4.5:25 172.25.141.100:1375 TIME_WAIT
Estado de las conexiones
El indicador en la columna estado muestra el estado de la conexión para el protocolo TCP; para protocolos no orientados a la conexión, como UDP, este campo figurará en blanco. Los estados posibles son los siguientes:
ESTABLISHED El socket tiene una conexión establecida
SYN_SENT El socket está intentando iniciar una conexión
SYN_RECV Una petición de conexión fue recibida por la red
FIN_WAIT1 El socket está cerrado, y la conexión esta finalizándose
FIN_WAIT2 La conexión está cerrada, y el socket está esperando que finalice la conexión remota
TIME_WAIT El socket está esperando después de cerrarse que concluyan los paquetes que siguen en la red
CLOSED El socket no está siendo usado
CLOSE_WAIT La conexión remota ha finalizado, y se espera que se cierre el socket
LAST_ACK La conexión remota ha finalizado, y se espera que se cierre el socket. Esperando el acknowledgement.
LISTEN El socket está esperando posibles conexiones entrantes
CLOSING Ambos sockets han finalizado pero aún no fueron enviados todos los datos
UNKNOWN El estado del socket no se conoce
Publicado por yeison garcia en 08:23 0 comentarios
martes, 10 de agosto de 2010
comando ipconfig
IPCONFIG
es una aplicación de consola que muestra los valores de configuración de red
El comando IPConfig nos muestra la información relativa a los parámetros de nuestra configuración IP actual.
Este comando tiene una serie de modificadores para ejecutar una serie de acciones concretas. Estos modificadores son:
/all
Muestra toda la información de configuración.
/allcompartments
Muestra información para todos los compartimientos.
/release
Libera la dirección IP para el adaptador específicado (IPv4 e IPv6).
/renew
Renueva la dirección IPv4 para el adaptador específicado.
/renew6
Renueva la dirección IPv6 para el adaptador específicado.
/flushdns
Purga la caché de resolución de DNS.
/registerdns
Actualiza todas las concesiones DHCP y vuelve a registrar los nombres DNS.
/displaydns
Muestra el contenido de la caché de resolución DNS.
/showclassid
Muestra todas los id. de clase DHCP permitidas para este adaptador.
/setclassid
Modifica el id. de clase DHCP.
es una aplicación de consola que muestra los valores de configuración de red
El comando IPConfig nos muestra la información relativa a los parámetros de nuestra configuración IP actual.
Este comando tiene una serie de modificadores para ejecutar una serie de acciones concretas. Estos modificadores son:
/all
Muestra toda la información de configuración.
/allcompartments
Muestra información para todos los compartimientos.
/release
Libera la dirección IP para el adaptador específicado (IPv4 e IPv6).
/renew
Renueva la dirección IPv4 para el adaptador específicado.
/renew6
Renueva la dirección IPv6 para el adaptador específicado.
/flushdns
Purga la caché de resolución de DNS.
/registerdns
Actualiza todas las concesiones DHCP y vuelve a registrar los nombres DNS.
/displaydns
Muestra el contenido de la caché de resolución DNS.
/showclassid
Muestra todas los id. de clase DHCP permitidas para este adaptador.
/setclassid
Modifica el id. de clase DHCP.
lunes, 2 de agosto de 2010
principios de amplificacion de sonido
Onda Electromagnética:
proceso por el que se propaga energía de un lugar a otro sin transferencia de materia, mediante ondas mecánicas o electromagnéticas. En cualquier punto de la trayectoria de propagación se produce un desplazamiento periódico, u oscilación, alrededor de una posición de equilibrio. Puede ser una oscilación de moléculas de aire, como en el caso del sonido que viaja por la atmósfera, de moléculas de agua (como en las olas que se forman en la superficie del mar) o de porciones de una cuerda o un resorte. En todos estos casos, las partículas oscilan en torno a su posición de equilibrio y sólo la energía avanza de forma continua. Estas ondas se denominan mecánicas porque la energía se transmite a través de un medio material, sin ningún movimiento global del propio medio. Las únicas ondas que no requieren un medio material para su propagación son las ondas electromagnéticas; en ese caso las oscilaciones corresponden a variaciones en la intensidad de campos magnéticos y eléctricos.
Las ondas son una perturbación periódica del medio en que se mueven. En las ondas longitudinales, el medio se desplaza en la dirección de propagación. Por ejemplo, el aire se comprime y expande (figura 1) en la misma dirección en que avanza el sonido. En las ondas transversales, el medio se desplaza en ángulo recto a la dirección de propagación. Por ejemplo, las ondas en un estanque (figura 2) avanzan horizontalmente, pero el agua se desplaza verticalmente. Los terremotos generan ondas de los dos tipos, que avanzan a distintas velocidades y con distintas trayectorias. Estas diferencias permiten determinar el epicentro del sismo. Las partículas atómicas y la luz pueden describirse mediante ondas de probabilidad, que en ciertos aspectos se comportan como las ondas de un estanque.
Polarización:
La polarización electromagnética es un fenómeno que puede producirse en las ondas electromagnéticas, como la luz, por el cual el campo eléctrico oscila sólo en un plano determinado, denominado plano de polarización. Este plano puede definirse por dos vectores, uno de ellos paralelo a la dirección de propagación de la onda y otro perpendicular a esa misma dirección el cual indica la dirección del campo eléctrico.
En una onda electromagnética NO polarizada, al igual que en cualquier otro tipo de onda transversal sin polarizar, el campo eléctrico oscila en todas las direcciones normales a la dirección de propagación de la onda. Las ondas longitudinales, como las ondas sonoras, no pueden ser polarizadas porque su oscilación se produce en la misma dirección que su propagación.
Frecuencia y Longitud de Onda
La frecuencia (f) de una onda es el número de oscilaciones por segundo. La longitud de onda (l) es la distancia entre dos puntos de la onda en un mismo estado de oscilación.
La frecuencia se mide en hercios (Hz). Son multiplos del Hz, el kilohercio (Khz), el megahercio (Mhz) y el gigahercio (Ghz). Ejemplo: 27 mhz es igual a 27,000 khz y esto es igual a 27 millones de hz.
La longitud de onda (l) y la frecuencia (f) están relacionadas mediante la fórmula:
C= l * f donde "C" es la velocidad de la luz. Al despejar la longitud de la onda nos queda:
l= C
f
Por medio de esta formula podemos establecer el ancho de banda para fabricar una antena.
Los equipos de radiocomunicación en la banda CB (banda ciudadana) emiten una frecuencia de aproximadamente 27 MHZ. Por consiguiente, la longitud de onda de las ondas emitidas es de aproximadamente:
l= C = 300 000 000 @ 11 mts.
f 27 000 000
Espectro Electromagnético
El Espectro Electromagnético es un conjunto de ondas que van desde las ondas con mayor longitud como las ondas de radio, hasta los que tienen menor longitud como los rayos Gamma, pasando por las ondas de radio, las microondas, los infrarrojos, la luz visible, la luz ultravioleta y los rayos X
Es importante anotar que las ondas con mayor longitud de onda tienen menor frecuencia y viceversa.
Las características propias de cada tipo de onda no solo es su longitud de onda, sino también su frecuencia y energía.
Ondas de Radio
Las ondas de radio son un tipo de radiación electromagnética . Una onda de radio tiene una longitud de onda mayor que la luz visible . Las ondas de radio se usan extensamente en las comunicaciones.
Las ondas de radio tienen longitudes que van de tan sólo unos cuantos milímetros (décimas de pulgadas), y pueden llegar a ser tan extensas que alcanzan cientos de kilómetros (cientos de millas). En comparación, la luz visible tiene longitudes de onda en el rango de 400 a 700 nanómetros, aproximadamente 5 000 menos que la longitud de onda de las ondas de radio. Las ondas de radio oscilan en frecuencias entre unos cuantos kilohertz (kHz o miles de hertz) y unos cuantos terahertz (THz or 1012 hertz). La radiación "infrarroja lejana" , sigue las ondas de radio en el espectro electromagnético, los IR lejanos tienen un poco más de energía y menor longitud de onda que las de radio.
Las microondas, que usamos para cocinar y en las comunicaciones, son longitudes de onda de radio cortas, desde unos cuantos milímetros a cientos de milímetros (décimas a decenas de pulgadas).
Varias frecuencias de ondas de radio se usan para la televisión y emisiones de radio FM y AM, comunicaciones militares, teléfonos celulares, radioaficionados, redes inalámbricas de computadoras, y otras numerosas aplicaciones de comunicaciones.
La mayoría de las ondas de radio pasan libremente a través de la atmósfera de la Tierra. Sin embargo, algunas frecuencias pueden ser reflejadas o absorbidas por las partículas cargadas de la ionosfera.
Amplificador de Audio
un amplificador es todo dispositivo que, mediante la utilización de energía, magnifica la amplitud de un fenómeno. Aunque el término se aplica principalmente al ámbito de los amplificadores electrónicos, también existen otros tipos de amplificadores, como los mecánicos, neumáticos, e hidráulicos, como los gatos mecánicos y los boosters usados en los frenos de potencia de los automóviles. Amplificar es agrandar la intensidad de algo, por lo general sonido. También podría ser luz o magnetismo, etc. En términos generales, "amplificador", es un aparato al que se le conecta un dispositivo de sonido y aumenta la magnitud del volumen. Se usan de manera obligada en las guitarras eléctricas, pues esas no tienen caja de resonancia, la señal se obtiene porque las cuerdas, siempre metálicas y ferrosas, vibran sobre una cápsula electromagnética, y esa señal no es audible, pero amplificada por un amplificador suena con el sonido característico de las guitarras eléctricas. En una interfaz se le puede agregar distintos efectos, como tremolo, distorsiones o reverb entre otros. Las radios y los televisores tienen un amplificador incorporado, que se maneja con la perilla o telecomando del volumen y permite que varie la intensidad sonora.
Recta Estática de Carga
En la figura 1.8.b se muestra la representación gráfica del punto de trabajo Q del transistor, especificado a través de tres parámetros: ICQ, IBQ y la VCEQ.
Este punto se encuentra localizado dentro de una recta denominada recta de carga estática: si Q se encuentra en el límite superior de la recta el transistor estará saturado, en el límite inferior en corte y en los puntos intermedios en la región lineal.
Esta recta se obtiene a través de la ecuación del circuito que relaciona la IC con la VCE que, representada en las curvas características del transistor de la figura 1.8.b, corresponde a una recta.
La tercera ecuación de (1.17) define la recta de carga obtenida al aplicar KVL al circuito de polarización, de forma que
Para dibujar esta recta de una manera sencilla en el plano (VCE, IC) del transistor se selecciona dos puntos: a) VCE=0, entonces IC=VCC/RC; b) IC=0, entonces VCE=VCC. Estos puntos se pueden identificar en la figura1.8.b y representan los cortes de la recta de carga estática con los ejes de coordenadas.
Una de las primeras decisiones relacionadas con la polarización de un transistor es seleccionar la situación del punto Q. La selección más práctica es situarle en la mitad de la recta de carga estática para que la corriente de colector sea la mitad de su valor máximo, condición conocida como excursión máxima simétrica.
Evidentemente esta es una condición de diseño que asegurará el máximo margen del punto Q a incrementos de cualquier signo de la intensidad de colector. Sin embargo, hay muchas otras condiciones de operación del transistor que exige un desplazamiento de Q en uno u otro sentido. En estos casos la situación del punto Q estará definida por las diferentes restricciones.
Recta Dinámica de Carga
Para trazar la Recta Dinámica de Carga se tiene en cuenta el punto de reposo del transistor ya que sin señal se ubicará sobre dicho punto. La técnica consiste en trazar una recta que pase por el punto Q con pendiente 1/Rd, siendo Rd el paralelo entre Rc y
Rc . RL
Rd = ————Rc + RL
Acoplamientos Interetapas
Para conectar el transductor de entrada al amplificador, o la carga uotra etapa es necesario un mediode acoplamiento que permita adaptar impedancias para que exista máxima transferencia de energía. Los acoplamientos interetapas más utilizados son:
a) Acoplamiento RC
b) Acoplamiento a transformador
c) Acoplamiento directo
Propagacion, de Ondas Vibraciones
En general, las vibraciones u ondas del sonido se propagan de forma transversal o longitudinal. En
ambos casos, la energía y el ritmo del movimiento ondulatorio sólo se propagan a través del medio en cuestión; es decir, ninguna parte de éste se desplaza físicamente en la
dirección de propagación para permitir el viaje de la onda. Por ejemplo, si atamos una cuerda a un punto fijo (un poste), la estiramos sin aplicar demasiada fuerza y la sacudimos, una onda se desplazará del extremo que estamos sujetando hasta su otro extremo; al llegar al punto fijo, la onda se reflejará y viajará de regreso hasta nuestra mano. Este tipo de movimiento ondulatorio se denomina “onda transversal”. Del mismo modo, si tiramos una piedra a un estanque, una serie de ondas transversales se propagará desde el punto de impacto. Entonces, cualquier objeto que flote cerca de este punto se moverá hacia arriba y hacia abajo, de acuerdo con la dirección y fuerza del movimiento ondulatorio; pero apenas mostrará movimiento longitudinal, o sea un desplazamiento
La Onda de Sonido
Una onda de sonido es una onda longitudinal. A medida que la energía del movimiento ondulatorio se propaga alejándose del centro de la perturbación, las moléculas de
aire individuales que transportan al sonido se mueven hacia delante y hacia atrás, de forma paralela a la dirección de dicho movimiento.
Si un cuerpo se desplaza ligeramente hacia adelante, momentáneamente
el aire frente a él se comprime, pero de forma instantánea trata de recuperar su densidad normal; por lo que la compresión comienza a viajar en la misma dirección del movimiento inicial, pero con la distancia se va diluyendo poco a poco. Exactamente esto sucede
cuando el mismo cuerpo retrocede a su sitio original, pero ahora generando una pequeña porción de baja densidad, que viaja con las mismas características de la anterior.
Combinando ambos efectos, cuando un objeto está vibrando rápidamente,
frente a él se genera una serie de zonas donde la densidad del aire varía dependiendo del
grado de desplazamiento original del cuerpo, formando una serie de ondas que se van alejando del punto de origen. Estas sucesivas zonas de aire comprimido y enrarecido
son captadas por el tímpano, el cual reproduce en escala pequeña los desplazamientos originales del cuerpo vibrante, y transmite al oído interno
esta información, donde el cerebro lo interpreta como sonido. Quiere decir que una onda de sonido es una serie de compresiones y rarefacciones sucesivas del aire. Cada molécula transmite la energía a la molécula que le sigue; una vez que
la onda de sonido termina de pasar, las moléculas permanecen más o menos en la misma posición.
Tono
El tono es la propiedad de los sonidos que los caracteriza como más agudos o más graves, en función de su frecuencia.
Un tono puro corresponde a una onda senoidal, es decir, una función del tipo f(t) = A sen(2 π f t), donde A es la amplitud, t es el tiempo y f la frecuencia. En el mundo real no existen tonos puros, pero cualquier onda periódica se puede expresar como suma de tonos puros de distintas frecuencias. Existiría una frecuencia fundamental y varias frecuencias múltiplos de la fundamental, llamados armónicos. Las frecuencias de estos armónicos son un múltiplo entero de la principal. Cuando a un tono se le aplica el análisis de Fourier, se obtiene una serie de componentes llamados parciales armónicos (o armónicos, a secas), de los cuales el primero o fundamental y los que tienen un número de orden que es una potencia de 2 (2, 4, 8...) tienen alguna similar sensación de tono que el primero por sí solo (ya que al estar a distancia de octava, el oído humano suele percibirlas como "las mismas notas pero más agudas"). El resto de parciales armónicos se perciben como otros sonidos distintos del fundamental, lo que enriquece el sonido. De esta forma, los sonidos cuyos armónicos potencias de 2 son algo más sonoros que el resto, son percibidos como sonidos con un timbre más nasal, hueco o brillante, mientras que los sonidos donde son algo más sonoros otros parciales armónicos, son percibidos como sonidos con un timbre más lleno o completo, redondo u oscuro. Todos los parciales armónicos, en su conjunto determinan el timbre musical.
Amplitud
En física la amplitud de un movimiento oscilatorio, ondulatorio o señal electromagnética es una medida de la variación máxima del desplazamiento u otra magnitud física que varía periódica o cuasiperiódicamente en el tiempo. Es la distancia máxima entre el punto mas alejado de una onda y el punto de equilibrio o medio.
Intensidad
Es la mayor o menor amplitud de una vibración. Corresponde con el volumen y es un aumento o disminución de la fuerza realizable con un timbre vocal o instumental.
Timbre
El timbre es una de las cuatro cualidades esenciales del sonido articulado, junto con el tono, la duración y la intensidad. Se trata del matiz característico de un sonido, que puede ser agudo o grave según la altura de la nota que corresponde a su resonador predominante
Velocidad del Sonido
La velocidad del sonido es la velocidad de propagación de las ondas sonoras. En la atmósfera terrestre es de 343 m/s (a 20 °C de temperatura). La velocidad del sonido varía en función del medio en el que se trasmite.
La velocidad de propagación de la onda sonora depende de las características del medio en el que se realiza dicha propagación y no de las características de la onda o de la fuerza que la genera. Su propagación en un medio puede servir para estudiar algunas propiedades de dicho medio de transmisión.
Reproduccion del Sonido
La reproducción y grabación de sonido es la inscripción eléctrica o mecánica y la recreación de las ondas de sonido, como la voz, el canto, la música instrumental, o efectos sonoros. Las dos clases principales de tecnologías de grabación de sonido son la grabación analógica y la grabación digital. La grabación analógica acústica se logra con un pequeño micrófono de diafragma que puede detectar cambios en la presión atmosférica (ondas de sonido acústicas) y grabarlas como ondas de sónido gráficas en un medio como un fonógrafo (en el que un estilete hace surcos helicoidales sobre un cilindro de fonógrafo) o una cinta magnética (en la que la corriente eléctrica del micrófono es convertidas a fluctuaciones electromagnéticas que modulan una señal eléctrica). La reproducción de sonido analógico es el proceso inverso, en el que un altavoz de diafragma de mayor tamaño causa cambios en la presión atmosférica para formar ondas de sonido acústicas. Las ondas de sonido generadas por electricidad también pueden ser grabadas directamente mediante dispositivos como los micrófonos de una guitarra eléctrica o un sintetizador, sin el uso de acústica en el proceso de grabación, más que la necesidad de los músicos de escuchar que tan bien están tocando durante las sesiones de grabación.
La reproducción y grabación digital usa las mismas tecnologías analógicas, con el añadido de la digitalización de los datos y señales sonográficas, permitiendo que éstos sean almacenados y transmitidos en una mayor variedad de medios. Los datos numéricos binarios digitales son una representación de los puntos de vector periódicos en los datos analógicos a una frecuencia de muestreo la mayoría de las veces demasiado frecuente para que el oído humano distinga diferencias en la calidad. Las grabaciones digitales no tienen que estar necesariamente a una frecuencia de muestreo mayor, pero en general se las considera de mayor calidad por su menor interferencia por polvo o interferencia electromagnética en la reproducción y un menor deterioro mecánico por corrosión o mal manejo del medio de almacenamiento.
Tipos de Parlante
Para aumentar la potencia y la calidad del sonido, pueden utilizarse conjuntos especiales de parlantes de diferente tamaño: los pequeños son para notas agudas y los grandes
para notas graves. La forma o diseño de los parlantes, es también factor que incide en
la calidad del sonido que se reproduce. Existen básicamente tres tipos: circulares, cuadrados y elípticos (figura 4). Los primeras ofrecen una muy buena reproducción de sonido; los cuadrados, sólo una regular o buena reproducción; los elípticos
son las mejores, pues permiten una excelente reproducción. La razón, es que el uso de los parlantes elípticos equivale a tener un parlante circular pequeño para tonos medios y otro circular grande para tonos bajos.
En todo sistema reproductor de audio, siempre será necesario instalardos o más tipos de altavoces. La fidelidad del sonido mejora cuando para cada frecuencia y amplitud de
la señal de audio se usa un tipo diferente de parlante; es decir, para tener un buen sistema de sonido se requieren reproductores de agudos (llamados tweeters), parlantes que reproduzcan los medios (midrange) y los graves (conocidos como woofers).
proceso por el que se propaga energía de un lugar a otro sin transferencia de materia, mediante ondas mecánicas o electromagnéticas. En cualquier punto de la trayectoria de propagación se produce un desplazamiento periódico, u oscilación, alrededor de una posición de equilibrio. Puede ser una oscilación de moléculas de aire, como en el caso del sonido que viaja por la atmósfera, de moléculas de agua (como en las olas que se forman en la superficie del mar) o de porciones de una cuerda o un resorte. En todos estos casos, las partículas oscilan en torno a su posición de equilibrio y sólo la energía avanza de forma continua. Estas ondas se denominan mecánicas porque la energía se transmite a través de un medio material, sin ningún movimiento global del propio medio. Las únicas ondas que no requieren un medio material para su propagación son las ondas electromagnéticas; en ese caso las oscilaciones corresponden a variaciones en la intensidad de campos magnéticos y eléctricos.
Las ondas son una perturbación periódica del medio en que se mueven. En las ondas longitudinales, el medio se desplaza en la dirección de propagación. Por ejemplo, el aire se comprime y expande (figura 1) en la misma dirección en que avanza el sonido. En las ondas transversales, el medio se desplaza en ángulo recto a la dirección de propagación. Por ejemplo, las ondas en un estanque (figura 2) avanzan horizontalmente, pero el agua se desplaza verticalmente. Los terremotos generan ondas de los dos tipos, que avanzan a distintas velocidades y con distintas trayectorias. Estas diferencias permiten determinar el epicentro del sismo. Las partículas atómicas y la luz pueden describirse mediante ondas de probabilidad, que en ciertos aspectos se comportan como las ondas de un estanque.
Polarización:
La polarización electromagnética es un fenómeno que puede producirse en las ondas electromagnéticas, como la luz, por el cual el campo eléctrico oscila sólo en un plano determinado, denominado plano de polarización. Este plano puede definirse por dos vectores, uno de ellos paralelo a la dirección de propagación de la onda y otro perpendicular a esa misma dirección el cual indica la dirección del campo eléctrico.
En una onda electromagnética NO polarizada, al igual que en cualquier otro tipo de onda transversal sin polarizar, el campo eléctrico oscila en todas las direcciones normales a la dirección de propagación de la onda. Las ondas longitudinales, como las ondas sonoras, no pueden ser polarizadas porque su oscilación se produce en la misma dirección que su propagación.
Frecuencia y Longitud de Onda
La frecuencia (f) de una onda es el número de oscilaciones por segundo. La longitud de onda (l) es la distancia entre dos puntos de la onda en un mismo estado de oscilación.
La frecuencia se mide en hercios (Hz). Son multiplos del Hz, el kilohercio (Khz), el megahercio (Mhz) y el gigahercio (Ghz). Ejemplo: 27 mhz es igual a 27,000 khz y esto es igual a 27 millones de hz.
La longitud de onda (l) y la frecuencia (f) están relacionadas mediante la fórmula:
C= l * f donde "C" es la velocidad de la luz. Al despejar la longitud de la onda nos queda:
l= C
f
Por medio de esta formula podemos establecer el ancho de banda para fabricar una antena.
Los equipos de radiocomunicación en la banda CB (banda ciudadana) emiten una frecuencia de aproximadamente 27 MHZ. Por consiguiente, la longitud de onda de las ondas emitidas es de aproximadamente:
l= C = 300 000 000 @ 11 mts.
f 27 000 000
Espectro Electromagnético
El Espectro Electromagnético es un conjunto de ondas que van desde las ondas con mayor longitud como las ondas de radio, hasta los que tienen menor longitud como los rayos Gamma, pasando por las ondas de radio, las microondas, los infrarrojos, la luz visible, la luz ultravioleta y los rayos X
Es importante anotar que las ondas con mayor longitud de onda tienen menor frecuencia y viceversa.
Las características propias de cada tipo de onda no solo es su longitud de onda, sino también su frecuencia y energía.
Ondas de Radio
Las ondas de radio son un tipo de radiación electromagnética . Una onda de radio tiene una longitud de onda mayor que la luz visible . Las ondas de radio se usan extensamente en las comunicaciones.
Las ondas de radio tienen longitudes que van de tan sólo unos cuantos milímetros (décimas de pulgadas), y pueden llegar a ser tan extensas que alcanzan cientos de kilómetros (cientos de millas). En comparación, la luz visible tiene longitudes de onda en el rango de 400 a 700 nanómetros, aproximadamente 5 000 menos que la longitud de onda de las ondas de radio. Las ondas de radio oscilan en frecuencias entre unos cuantos kilohertz (kHz o miles de hertz) y unos cuantos terahertz (THz or 1012 hertz). La radiación "infrarroja lejana" , sigue las ondas de radio en el espectro electromagnético, los IR lejanos tienen un poco más de energía y menor longitud de onda que las de radio.
Las microondas, que usamos para cocinar y en las comunicaciones, son longitudes de onda de radio cortas, desde unos cuantos milímetros a cientos de milímetros (décimas a decenas de pulgadas).
Varias frecuencias de ondas de radio se usan para la televisión y emisiones de radio FM y AM, comunicaciones militares, teléfonos celulares, radioaficionados, redes inalámbricas de computadoras, y otras numerosas aplicaciones de comunicaciones.
La mayoría de las ondas de radio pasan libremente a través de la atmósfera de la Tierra. Sin embargo, algunas frecuencias pueden ser reflejadas o absorbidas por las partículas cargadas de la ionosfera.
Amplificador de Audio
un amplificador es todo dispositivo que, mediante la utilización de energía, magnifica la amplitud de un fenómeno. Aunque el término se aplica principalmente al ámbito de los amplificadores electrónicos, también existen otros tipos de amplificadores, como los mecánicos, neumáticos, e hidráulicos, como los gatos mecánicos y los boosters usados en los frenos de potencia de los automóviles. Amplificar es agrandar la intensidad de algo, por lo general sonido. También podría ser luz o magnetismo, etc. En términos generales, "amplificador", es un aparato al que se le conecta un dispositivo de sonido y aumenta la magnitud del volumen. Se usan de manera obligada en las guitarras eléctricas, pues esas no tienen caja de resonancia, la señal se obtiene porque las cuerdas, siempre metálicas y ferrosas, vibran sobre una cápsula electromagnética, y esa señal no es audible, pero amplificada por un amplificador suena con el sonido característico de las guitarras eléctricas. En una interfaz se le puede agregar distintos efectos, como tremolo, distorsiones o reverb entre otros. Las radios y los televisores tienen un amplificador incorporado, que se maneja con la perilla o telecomando del volumen y permite que varie la intensidad sonora.
Recta Estática de Carga
En la figura 1.8.b se muestra la representación gráfica del punto de trabajo Q del transistor, especificado a través de tres parámetros: ICQ, IBQ y la VCEQ.
Este punto se encuentra localizado dentro de una recta denominada recta de carga estática: si Q se encuentra en el límite superior de la recta el transistor estará saturado, en el límite inferior en corte y en los puntos intermedios en la región lineal.
Esta recta se obtiene a través de la ecuación del circuito que relaciona la IC con la VCE que, representada en las curvas características del transistor de la figura 1.8.b, corresponde a una recta.
La tercera ecuación de (1.17) define la recta de carga obtenida al aplicar KVL al circuito de polarización, de forma que
Para dibujar esta recta de una manera sencilla en el plano (VCE, IC) del transistor se selecciona dos puntos: a) VCE=0, entonces IC=VCC/RC; b) IC=0, entonces VCE=VCC. Estos puntos se pueden identificar en la figura1.8.b y representan los cortes de la recta de carga estática con los ejes de coordenadas.
Una de las primeras decisiones relacionadas con la polarización de un transistor es seleccionar la situación del punto Q. La selección más práctica es situarle en la mitad de la recta de carga estática para que la corriente de colector sea la mitad de su valor máximo, condición conocida como excursión máxima simétrica.
Evidentemente esta es una condición de diseño que asegurará el máximo margen del punto Q a incrementos de cualquier signo de la intensidad de colector. Sin embargo, hay muchas otras condiciones de operación del transistor que exige un desplazamiento de Q en uno u otro sentido. En estos casos la situación del punto Q estará definida por las diferentes restricciones.
Recta Dinámica de Carga
Para trazar la Recta Dinámica de Carga se tiene en cuenta el punto de reposo del transistor ya que sin señal se ubicará sobre dicho punto. La técnica consiste en trazar una recta que pase por el punto Q con pendiente 1/Rd, siendo Rd el paralelo entre Rc y
Rc . RL
Rd = ————Rc + RL
Acoplamientos Interetapas
Para conectar el transductor de entrada al amplificador, o la carga uotra etapa es necesario un mediode acoplamiento que permita adaptar impedancias para que exista máxima transferencia de energía. Los acoplamientos interetapas más utilizados son:
a) Acoplamiento RC
b) Acoplamiento a transformador
c) Acoplamiento directo
Propagacion, de Ondas Vibraciones
En general, las vibraciones u ondas del sonido se propagan de forma transversal o longitudinal. En
ambos casos, la energía y el ritmo del movimiento ondulatorio sólo se propagan a través del medio en cuestión; es decir, ninguna parte de éste se desplaza físicamente en la
dirección de propagación para permitir el viaje de la onda. Por ejemplo, si atamos una cuerda a un punto fijo (un poste), la estiramos sin aplicar demasiada fuerza y la sacudimos, una onda se desplazará del extremo que estamos sujetando hasta su otro extremo; al llegar al punto fijo, la onda se reflejará y viajará de regreso hasta nuestra mano. Este tipo de movimiento ondulatorio se denomina “onda transversal”. Del mismo modo, si tiramos una piedra a un estanque, una serie de ondas transversales se propagará desde el punto de impacto. Entonces, cualquier objeto que flote cerca de este punto se moverá hacia arriba y hacia abajo, de acuerdo con la dirección y fuerza del movimiento ondulatorio; pero apenas mostrará movimiento longitudinal, o sea un desplazamiento
La Onda de Sonido
Una onda de sonido es una onda longitudinal. A medida que la energía del movimiento ondulatorio se propaga alejándose del centro de la perturbación, las moléculas de
aire individuales que transportan al sonido se mueven hacia delante y hacia atrás, de forma paralela a la dirección de dicho movimiento.
Si un cuerpo se desplaza ligeramente hacia adelante, momentáneamente
el aire frente a él se comprime, pero de forma instantánea trata de recuperar su densidad normal; por lo que la compresión comienza a viajar en la misma dirección del movimiento inicial, pero con la distancia se va diluyendo poco a poco. Exactamente esto sucede
cuando el mismo cuerpo retrocede a su sitio original, pero ahora generando una pequeña porción de baja densidad, que viaja con las mismas características de la anterior.
Combinando ambos efectos, cuando un objeto está vibrando rápidamente,
frente a él se genera una serie de zonas donde la densidad del aire varía dependiendo del
grado de desplazamiento original del cuerpo, formando una serie de ondas que se van alejando del punto de origen. Estas sucesivas zonas de aire comprimido y enrarecido
son captadas por el tímpano, el cual reproduce en escala pequeña los desplazamientos originales del cuerpo vibrante, y transmite al oído interno
esta información, donde el cerebro lo interpreta como sonido. Quiere decir que una onda de sonido es una serie de compresiones y rarefacciones sucesivas del aire. Cada molécula transmite la energía a la molécula que le sigue; una vez que
la onda de sonido termina de pasar, las moléculas permanecen más o menos en la misma posición.
Tono
El tono es la propiedad de los sonidos que los caracteriza como más agudos o más graves, en función de su frecuencia.
Un tono puro corresponde a una onda senoidal, es decir, una función del tipo f(t) = A sen(2 π f t), donde A es la amplitud, t es el tiempo y f la frecuencia. En el mundo real no existen tonos puros, pero cualquier onda periódica se puede expresar como suma de tonos puros de distintas frecuencias. Existiría una frecuencia fundamental y varias frecuencias múltiplos de la fundamental, llamados armónicos. Las frecuencias de estos armónicos son un múltiplo entero de la principal. Cuando a un tono se le aplica el análisis de Fourier, se obtiene una serie de componentes llamados parciales armónicos (o armónicos, a secas), de los cuales el primero o fundamental y los que tienen un número de orden que es una potencia de 2 (2, 4, 8...) tienen alguna similar sensación de tono que el primero por sí solo (ya que al estar a distancia de octava, el oído humano suele percibirlas como "las mismas notas pero más agudas"). El resto de parciales armónicos se perciben como otros sonidos distintos del fundamental, lo que enriquece el sonido. De esta forma, los sonidos cuyos armónicos potencias de 2 son algo más sonoros que el resto, son percibidos como sonidos con un timbre más nasal, hueco o brillante, mientras que los sonidos donde son algo más sonoros otros parciales armónicos, son percibidos como sonidos con un timbre más lleno o completo, redondo u oscuro. Todos los parciales armónicos, en su conjunto determinan el timbre musical.
Amplitud
En física la amplitud de un movimiento oscilatorio, ondulatorio o señal electromagnética es una medida de la variación máxima del desplazamiento u otra magnitud física que varía periódica o cuasiperiódicamente en el tiempo. Es la distancia máxima entre el punto mas alejado de una onda y el punto de equilibrio o medio.
Intensidad
Es la mayor o menor amplitud de una vibración. Corresponde con el volumen y es un aumento o disminución de la fuerza realizable con un timbre vocal o instumental.
Timbre
El timbre es una de las cuatro cualidades esenciales del sonido articulado, junto con el tono, la duración y la intensidad. Se trata del matiz característico de un sonido, que puede ser agudo o grave según la altura de la nota que corresponde a su resonador predominante
Velocidad del Sonido
La velocidad del sonido es la velocidad de propagación de las ondas sonoras. En la atmósfera terrestre es de 343 m/s (a 20 °C de temperatura). La velocidad del sonido varía en función del medio en el que se trasmite.
La velocidad de propagación de la onda sonora depende de las características del medio en el que se realiza dicha propagación y no de las características de la onda o de la fuerza que la genera. Su propagación en un medio puede servir para estudiar algunas propiedades de dicho medio de transmisión.
Reproduccion del Sonido
La reproducción y grabación de sonido es la inscripción eléctrica o mecánica y la recreación de las ondas de sonido, como la voz, el canto, la música instrumental, o efectos sonoros. Las dos clases principales de tecnologías de grabación de sonido son la grabación analógica y la grabación digital. La grabación analógica acústica se logra con un pequeño micrófono de diafragma que puede detectar cambios en la presión atmosférica (ondas de sonido acústicas) y grabarlas como ondas de sónido gráficas en un medio como un fonógrafo (en el que un estilete hace surcos helicoidales sobre un cilindro de fonógrafo) o una cinta magnética (en la que la corriente eléctrica del micrófono es convertidas a fluctuaciones electromagnéticas que modulan una señal eléctrica). La reproducción de sonido analógico es el proceso inverso, en el que un altavoz de diafragma de mayor tamaño causa cambios en la presión atmosférica para formar ondas de sonido acústicas. Las ondas de sonido generadas por electricidad también pueden ser grabadas directamente mediante dispositivos como los micrófonos de una guitarra eléctrica o un sintetizador, sin el uso de acústica en el proceso de grabación, más que la necesidad de los músicos de escuchar que tan bien están tocando durante las sesiones de grabación.
La reproducción y grabación digital usa las mismas tecnologías analógicas, con el añadido de la digitalización de los datos y señales sonográficas, permitiendo que éstos sean almacenados y transmitidos en una mayor variedad de medios. Los datos numéricos binarios digitales son una representación de los puntos de vector periódicos en los datos analógicos a una frecuencia de muestreo la mayoría de las veces demasiado frecuente para que el oído humano distinga diferencias en la calidad. Las grabaciones digitales no tienen que estar necesariamente a una frecuencia de muestreo mayor, pero en general se las considera de mayor calidad por su menor interferencia por polvo o interferencia electromagnética en la reproducción y un menor deterioro mecánico por corrosión o mal manejo del medio de almacenamiento.
Tipos de Parlante
Para aumentar la potencia y la calidad del sonido, pueden utilizarse conjuntos especiales de parlantes de diferente tamaño: los pequeños son para notas agudas y los grandes
para notas graves. La forma o diseño de los parlantes, es también factor que incide en
la calidad del sonido que se reproduce. Existen básicamente tres tipos: circulares, cuadrados y elípticos (figura 4). Los primeras ofrecen una muy buena reproducción de sonido; los cuadrados, sólo una regular o buena reproducción; los elípticos
son las mejores, pues permiten una excelente reproducción. La razón, es que el uso de los parlantes elípticos equivale a tener un parlante circular pequeño para tonos medios y otro circular grande para tonos bajos.
En todo sistema reproductor de audio, siempre será necesario instalardos o más tipos de altavoces. La fidelidad del sonido mejora cuando para cada frecuencia y amplitud de
la señal de audio se usa un tipo diferente de parlante; es decir, para tener un buen sistema de sonido se requieren reproductores de agudos (llamados tweeters), parlantes que reproduzcan los medios (midrange) y los graves (conocidos como woofers).
miércoles, 28 de julio de 2010
thomas alva edison
THOMAS ALVA EDISON
(Milán, 1847 - West Orange, 1931) Inventor norteamericano, el más genial de la era moderna. Su madre logró despertar la inteligencia del joven Edison, que era alérgico a la monotonía de la escuela. El milagro se produjo tras la lectura de un libro que ella le proporcionó titulado Escuela de Filosofía Natural, de Richard Green Parker; tal fue su fascinación que quiso realizar por sí mismo todos los experimentos y comprobar todas las teorías que contenía. Ayudado por su madre, instaló en el sótano de su casa un pequeño laboratorio convencido de que iba a ser inventor.
A los doce años, sin olvidar su pasión por los experimentos, consideró que estaba en su mano ganar dinero contante y sonante materializando alguna de sus buenas ocurrencias. Su primera iniciativa fue vender periódicos y chucherías en el tren que hacía el trayecto de Port Huron a Detroit. Había estallado la Guerra de Secesión y los viajeros estaban ávidos de noticias. Edison convenció a los telegrafistas de la línea férrea para que expusieran en los tablones de anuncios de las estaciones breves titulares sobre el desarrollo de la contienda, sin olvidar añadir al pie que los detalles completos aparecían en los periódicos; esos periódicos los vendía el propio Edison en el tren y no hay que decir que se los quitaban de las manos. Al mismo tiempo, compraba sin cesar revistas científicas, libros y aparatos, y llegó a convertir el vagón de equipajes del convoy en un nuevo laboratorio. Aprendió a telegrafiar y, tras conseguir a bajo precio y de segunda mano una prensa de imprimir, comenzó a publicar un periódico por su cuenta, el Weekly Herald.
En los años siguientes, Edison peregrinó por diversas ciudades desempeñando labores de telegrafista en varias compañías y dedicando su tiempo libre a investigar. En Boston construyó un aparato para registrar automáticamente los votos y lo ofreció al Congreso. Los políticos consideraron que el invento era tan perfecto que no cabía otra posibilidad que rechazarlo. Ese mismo día, Edison tomó dos decisiones. En primer lugar, se juró que jamás inventaría nada que no fuera, además de novedoso, práctico y rentable. En segundo lugar, abandonó su carrera de telegrafista. Acto seguido formó una sociedad y se puso a trabajar.
Perfeccionó el telégrafo automático, inventó un aparato para transmitir las oscilaciones de los valores bursátiles, colaboró en la construcción de la primera máquina de escribir y dio aplicación práctica al teléfono mediante la adopción del micrófono de carbón. Su nombre empezó a ser conocido, sus inventos ya le reportaban beneficios y Edison pudo comprar maquinaria y contratar obreros. Para él no contaban las horas. Era muy exigente con su personal y le gustaba que trabajase a destajo, con lo que los resultados eran frecuentemente positivos.
A los veintinueve años cuando compró un extenso terreno en la aldea de Menlo Park, cerca de Nueva York, e hizo construir allí un nuevo taller y una residencia para su familia. Edison se había casado a finales de 1871 con Mary Stilwell; la nota más destacada de la boda fue el trabajo que le costó al padrino hacer que el novio se pusiera unos guantes blancos para la ceremonia. Ahora debía sostener un hogar y se dedicó, con más ahínco si cabe, a trabajos productivos.
Su principal virtud era sin duda su extraordinaria capacidad de trabajo. Cualquier detalle en el curso de sus investigaciones le hacía vislumbrar la posibilidad de un nuevo hallazgo. Recién instalado en Menlo Park, se hallaba sin embargo totalmente concentrado en un nuevo aparato para grabar vibraciones sonoras. La idea ya era antigua e incluso se había logrado registrar sonidos en un cilindro de cera, pero nadie había logrado reproducirlos. Edison trabajó día y noche en el proyecto y al fin, en agosto de 1877, entregó a uno de sus técnicos un extraño boceto, diciéndole que construyese aquel artilugio sin pérdida de tiempo. Al fin, Edison conectó la máquina. Todos pudieron escuchar una canción que había entonado uno de los empleados minutos antes. Edison acababa de culminar uno de sus grandes inventos: el fonógrafo. Pero no todo eran triunfos. Muchas de las investigaciones iniciadas por Edison terminaron en sonoros fracasos. Cuando las pruebas no eran satisfactorias, experimentaba con nuevos materiales, los combinaba de modo diferente y seguía intentándolo.
En abril de 1879, Edison abordó las investigaciones sobre la luz eléctrica. La competencia era muy enconada y varios laboratorios habían patentado ya sus lámparas. El problema consistía en encontrar un material capaz de mantener una bombilla encendida largo tiempo. Después de probar diversos elementos con resultados negativos, Edison encontró por fin el filamento de bambú carbonizado. Inmediatamente adquirió grandes cantidades de bambú y, haciendo gala de su pragmatismo, instaló un taller para fabricar él mismo las bombillas. Luego, para demostrar que el alumbrado eléctrico era más económico que el de gas, empezó a vender sus lámparas a cuarenta centavos, aunque a él fabricarlas le costase más de un dólar; su objetivo era hacer que aumentase la demanda para poder producirlas en grandes cantidades y rebajar los costes por unidad. En poco tiempo consiguió que cada bombilla le costase treinta y siete centavos: el negocio empezó a marchar como la seda.
Su fama se propagó por el mundo a medida que la luz eléctrica se imponía. Edison, que tras la muerte de su primera esposa había vuelto a casarse, visitó Europa y fue recibido en olor de multitudes. De regreso en los Estados Unidos creó diversas empresas y continuó trabajando con el mismo ardor de siempre. Todos sus inventos eran patentados y explotados de inmediato, y no tardaban en producir beneficios sustanciosos. Entretanto, el trabajo parecía mantenerlo en forma. Su única preocupación en materia de salud consistía en no ganar peso. Era irregular en sus comidas, se acostaba tarde y se levantaba temprano, nunca hizo deporte de ninguna clase y a menudo mascaba tabaco. Pero lo más sorprendente de su carácter era su invulnerabilidad ante el desaliento. Ningún contratiempo era capaz de desanimarlo.
En los años veinte, sus conciudadanos le señalaron en las encuestas como el hombre más grande de Estados Unidos. Incluso el Congreso se ocupó de su fama, calculándose que Edison había añadido un promedio de treinta millones de dólares al año a la riqueza nacional por un periodo de medio siglo. Nunca antes se había tasado con tal exactitud algo tan intangible como el genio. Su popularidad llegó a ser inmensa. En 1927 fue nombrado miembro de la National Academy of Sciences y al año siguiente el presidente Coolidge le hizo entrega de una medalla de oro que para él había hecho grabar el Congreso. Tenía ochenta y cuatro años cuando un ataque de uremia abatió sus últimas energías.
PRIMERA CENTRAL ELÉCTRICA
A las 3 de la tarde del 4 de septiembre de 1882, el inventor Thomas Alva Edison, de 35 años de edad, se embarcó en lo que llamó “la aventura más grande de mi vida". Se puso en funcionamiento la primera central eléctrica de Nueva York, en la calle Pearl, y 85 hogares, tiendas y oficinas se iluminaron súbitamente con 400 bombillas incandescentes. Edison y sus colegas, directores de la Edison Electric Light Company, se habían reunido en Wall Street, en la oficina dé uno de sus principales patrocinadores, el millonario J. Pierpont Morgan. La oficina de éste era una de las iluminadas en esa tarde. A las 7 de la noche, al crepúsculo, la luz eléctrica hizo su impacto en las cercanas oficinales del diario The New York Times.
Con meses de anticipación, Edison había supervisado el inicio de la transición del gas a la electricidad en Nueva York. Eligió la margen del estrecho de East River por estar allí la zona financiera, en la que deseaba impresionar a posibles patrocinadores. Organizó entonces una encuesta casa por casa y dispuso la instalación de líneas troncales, cajas de conexiones, interruptores, medidores, fusibles y portalámparas. Once meses después, en agosto de 1883, más de 430 edificios de la ciudad contaban con iluminación eléctrica, con unos 10.000 focos. Los trabajos de Edison con la electricidad confirmaron su idea de inventar sólo cosas que llenaran una necesidad. Puso en práctica este principio en mayo de 1876, cuando junto con “colegas y amigos” abrió un laboratorio o “fábrica de inventos” en el poblado de Menlo Park, Nueva Jersey.
El local era un edificio de madera de dos pisos, erigido en ricas tierras de cultivo y, de hecho, pasó a ser el primer laboratorio de investigación industrial del mundo. Contaba con una máquina de vapor, un horno de fundición, acumuladores, equipo fotográfico, alambre de cobre, bobinas de inducción e instrumentos de medición, entre éstos un electrómetro y un galvanómetro. En ese tiempo, el inventor y sus colaboradores intentaban perfeccionar la lámpara incandescente, en la que desde la década de 1830 habían trabajado varios científicos.
En 1878 Edison fundó la Edison Electric Light Company, pero no fue sino hasta fines del año siguiente cuando, paso tras paso, finalmente produjo una bombilla eléctrica, práctica. (Por ese mismo tiempo, el físico y químico Joseph Swan inventó en Inglaterra una bombilla similar. Edison mostró su invento en público en la noche de fin de año de 1879, al iluminar la carretera de Menlo Park, el laboratorio y la biblioteca con un dínamo y cerca de ‘10 luces. Unos 3.000 espectadores presenciaron esa genialidad de llamado “Mago de Menlo Park.
(Milán, 1847 - West Orange, 1931) Inventor norteamericano, el más genial de la era moderna. Su madre logró despertar la inteligencia del joven Edison, que era alérgico a la monotonía de la escuela. El milagro se produjo tras la lectura de un libro que ella le proporcionó titulado Escuela de Filosofía Natural, de Richard Green Parker; tal fue su fascinación que quiso realizar por sí mismo todos los experimentos y comprobar todas las teorías que contenía. Ayudado por su madre, instaló en el sótano de su casa un pequeño laboratorio convencido de que iba a ser inventor.
A los doce años, sin olvidar su pasión por los experimentos, consideró que estaba en su mano ganar dinero contante y sonante materializando alguna de sus buenas ocurrencias. Su primera iniciativa fue vender periódicos y chucherías en el tren que hacía el trayecto de Port Huron a Detroit. Había estallado la Guerra de Secesión y los viajeros estaban ávidos de noticias. Edison convenció a los telegrafistas de la línea férrea para que expusieran en los tablones de anuncios de las estaciones breves titulares sobre el desarrollo de la contienda, sin olvidar añadir al pie que los detalles completos aparecían en los periódicos; esos periódicos los vendía el propio Edison en el tren y no hay que decir que se los quitaban de las manos. Al mismo tiempo, compraba sin cesar revistas científicas, libros y aparatos, y llegó a convertir el vagón de equipajes del convoy en un nuevo laboratorio. Aprendió a telegrafiar y, tras conseguir a bajo precio y de segunda mano una prensa de imprimir, comenzó a publicar un periódico por su cuenta, el Weekly Herald.
En los años siguientes, Edison peregrinó por diversas ciudades desempeñando labores de telegrafista en varias compañías y dedicando su tiempo libre a investigar. En Boston construyó un aparato para registrar automáticamente los votos y lo ofreció al Congreso. Los políticos consideraron que el invento era tan perfecto que no cabía otra posibilidad que rechazarlo. Ese mismo día, Edison tomó dos decisiones. En primer lugar, se juró que jamás inventaría nada que no fuera, además de novedoso, práctico y rentable. En segundo lugar, abandonó su carrera de telegrafista. Acto seguido formó una sociedad y se puso a trabajar.
Perfeccionó el telégrafo automático, inventó un aparato para transmitir las oscilaciones de los valores bursátiles, colaboró en la construcción de la primera máquina de escribir y dio aplicación práctica al teléfono mediante la adopción del micrófono de carbón. Su nombre empezó a ser conocido, sus inventos ya le reportaban beneficios y Edison pudo comprar maquinaria y contratar obreros. Para él no contaban las horas. Era muy exigente con su personal y le gustaba que trabajase a destajo, con lo que los resultados eran frecuentemente positivos.
A los veintinueve años cuando compró un extenso terreno en la aldea de Menlo Park, cerca de Nueva York, e hizo construir allí un nuevo taller y una residencia para su familia. Edison se había casado a finales de 1871 con Mary Stilwell; la nota más destacada de la boda fue el trabajo que le costó al padrino hacer que el novio se pusiera unos guantes blancos para la ceremonia. Ahora debía sostener un hogar y se dedicó, con más ahínco si cabe, a trabajos productivos.
Su principal virtud era sin duda su extraordinaria capacidad de trabajo. Cualquier detalle en el curso de sus investigaciones le hacía vislumbrar la posibilidad de un nuevo hallazgo. Recién instalado en Menlo Park, se hallaba sin embargo totalmente concentrado en un nuevo aparato para grabar vibraciones sonoras. La idea ya era antigua e incluso se había logrado registrar sonidos en un cilindro de cera, pero nadie había logrado reproducirlos. Edison trabajó día y noche en el proyecto y al fin, en agosto de 1877, entregó a uno de sus técnicos un extraño boceto, diciéndole que construyese aquel artilugio sin pérdida de tiempo. Al fin, Edison conectó la máquina. Todos pudieron escuchar una canción que había entonado uno de los empleados minutos antes. Edison acababa de culminar uno de sus grandes inventos: el fonógrafo. Pero no todo eran triunfos. Muchas de las investigaciones iniciadas por Edison terminaron en sonoros fracasos. Cuando las pruebas no eran satisfactorias, experimentaba con nuevos materiales, los combinaba de modo diferente y seguía intentándolo.
En abril de 1879, Edison abordó las investigaciones sobre la luz eléctrica. La competencia era muy enconada y varios laboratorios habían patentado ya sus lámparas. El problema consistía en encontrar un material capaz de mantener una bombilla encendida largo tiempo. Después de probar diversos elementos con resultados negativos, Edison encontró por fin el filamento de bambú carbonizado. Inmediatamente adquirió grandes cantidades de bambú y, haciendo gala de su pragmatismo, instaló un taller para fabricar él mismo las bombillas. Luego, para demostrar que el alumbrado eléctrico era más económico que el de gas, empezó a vender sus lámparas a cuarenta centavos, aunque a él fabricarlas le costase más de un dólar; su objetivo era hacer que aumentase la demanda para poder producirlas en grandes cantidades y rebajar los costes por unidad. En poco tiempo consiguió que cada bombilla le costase treinta y siete centavos: el negocio empezó a marchar como la seda.
Su fama se propagó por el mundo a medida que la luz eléctrica se imponía. Edison, que tras la muerte de su primera esposa había vuelto a casarse, visitó Europa y fue recibido en olor de multitudes. De regreso en los Estados Unidos creó diversas empresas y continuó trabajando con el mismo ardor de siempre. Todos sus inventos eran patentados y explotados de inmediato, y no tardaban en producir beneficios sustanciosos. Entretanto, el trabajo parecía mantenerlo en forma. Su única preocupación en materia de salud consistía en no ganar peso. Era irregular en sus comidas, se acostaba tarde y se levantaba temprano, nunca hizo deporte de ninguna clase y a menudo mascaba tabaco. Pero lo más sorprendente de su carácter era su invulnerabilidad ante el desaliento. Ningún contratiempo era capaz de desanimarlo.
En los años veinte, sus conciudadanos le señalaron en las encuestas como el hombre más grande de Estados Unidos. Incluso el Congreso se ocupó de su fama, calculándose que Edison había añadido un promedio de treinta millones de dólares al año a la riqueza nacional por un periodo de medio siglo. Nunca antes se había tasado con tal exactitud algo tan intangible como el genio. Su popularidad llegó a ser inmensa. En 1927 fue nombrado miembro de la National Academy of Sciences y al año siguiente el presidente Coolidge le hizo entrega de una medalla de oro que para él había hecho grabar el Congreso. Tenía ochenta y cuatro años cuando un ataque de uremia abatió sus últimas energías.
PRIMERA CENTRAL ELÉCTRICA
A las 3 de la tarde del 4 de septiembre de 1882, el inventor Thomas Alva Edison, de 35 años de edad, se embarcó en lo que llamó “la aventura más grande de mi vida". Se puso en funcionamiento la primera central eléctrica de Nueva York, en la calle Pearl, y 85 hogares, tiendas y oficinas se iluminaron súbitamente con 400 bombillas incandescentes. Edison y sus colegas, directores de la Edison Electric Light Company, se habían reunido en Wall Street, en la oficina dé uno de sus principales patrocinadores, el millonario J. Pierpont Morgan. La oficina de éste era una de las iluminadas en esa tarde. A las 7 de la noche, al crepúsculo, la luz eléctrica hizo su impacto en las cercanas oficinales del diario The New York Times.
Con meses de anticipación, Edison había supervisado el inicio de la transición del gas a la electricidad en Nueva York. Eligió la margen del estrecho de East River por estar allí la zona financiera, en la que deseaba impresionar a posibles patrocinadores. Organizó entonces una encuesta casa por casa y dispuso la instalación de líneas troncales, cajas de conexiones, interruptores, medidores, fusibles y portalámparas. Once meses después, en agosto de 1883, más de 430 edificios de la ciudad contaban con iluminación eléctrica, con unos 10.000 focos. Los trabajos de Edison con la electricidad confirmaron su idea de inventar sólo cosas que llenaran una necesidad. Puso en práctica este principio en mayo de 1876, cuando junto con “colegas y amigos” abrió un laboratorio o “fábrica de inventos” en el poblado de Menlo Park, Nueva Jersey.
El local era un edificio de madera de dos pisos, erigido en ricas tierras de cultivo y, de hecho, pasó a ser el primer laboratorio de investigación industrial del mundo. Contaba con una máquina de vapor, un horno de fundición, acumuladores, equipo fotográfico, alambre de cobre, bobinas de inducción e instrumentos de medición, entre éstos un electrómetro y un galvanómetro. En ese tiempo, el inventor y sus colaboradores intentaban perfeccionar la lámpara incandescente, en la que desde la década de 1830 habían trabajado varios científicos.
En 1878 Edison fundó la Edison Electric Light Company, pero no fue sino hasta fines del año siguiente cuando, paso tras paso, finalmente produjo una bombilla eléctrica, práctica. (Por ese mismo tiempo, el físico y químico Joseph Swan inventó en Inglaterra una bombilla similar. Edison mostró su invento en público en la noche de fin de año de 1879, al iluminar la carretera de Menlo Park, el laboratorio y la biblioteca con un dínamo y cerca de ‘10 luces. Unos 3.000 espectadores presenciaron esa genialidad de llamado “Mago de Menlo Park.
jueves, 22 de julio de 2010
COMPUERTAS LOGICAS
COMPUERTAS LOGICAS
Una puerta lógica, o compuerta lógica, es un dispositivo electrónico que es la expresión física de un operador booleano en la lógica de conmutación. Cada puerta lógica consiste en una red de dispositivos interruptores que cumple las condiciones booleanas para el operador particular. Son esencialmente circuitos de conmutación integrados en un chip.
Claude Elwood Shannon experimentaba con relés o interruptores electromagnéticos para conseguir las condiciones de cada compuerta lógica, por ejemplo, para la función booleana Y (AND) colocaba interruptores en circuito serie, ya que con uno solo de éstos que tuviera la condición «abierto», la salida de la compuerta Y sería = 0, mientras que para la implementación de una compuerta O (OR), la conexión de los interruptores tiene una configuración en circuito paralelo.
La tecnología microelectrónica actual permite la elevada integración de transistores actuando como conmutadores en redes lógicas dentro de un pequeño circuito integrado. El chip de la CPU es una de las máximas expresiones de este avance tecnológico.
En nanotecnología se está desarrollando el uso de una compuerta lógica molecular, que haga posible la miniaturización de circuitos.
A continuación se detallan los nombres, símbolos, gráficos, funciones algebraicas, y tablas de verdad de las compuertas más usadas.
Compuerta AND:
Cada compuerta tiene dos variables de entrada designadas por A y B y una salida binaria designada por x.
La compuerta AND produce la multiplicación lógica AND: esto es: la salida es 1 si la entrada A y la entrada B están ambas en el binario 1: de otra manera, la salida es 0.
Estas condiciones también son especificadas en la tabla de verdad para la compuerta AND. La tabla muestra que la salida x es 1 solamente cuando ambas entradas A y B están en 1.
El símbolo de operación algebraico de la función AND es el mismo que el símbolo de la multiplicación de la aritmética ordinaria (*).
Las compuertas AND pueden tener más de dos entradas y por definición, la salida es 1 si todas las entradas son 1.
Compuerta OR:
La compuerta OR produce la función sumadora, esto es, la salida es 1 si la entrada A o la entrada B o ambas entradas son 1; de otra manera, la salida es 0.
El símbolo algebraico de la función OR (+), es igual a la operación de aritmética de suma.
Las compuertas OR pueden tener más de dos entradas y por definición la salida es 1 si cualquier entrada es 1.
Compuerta NOT:
El circuito NOT es un inversor que invierte el nivel lógico de una señal binaria. Produce el NOT, o función complementaria. El símbolo algebraico utilizado para el complemento es una barra sobra el símbolo de la variable binaria.
Si la variable binaria posee un valor 0, la compuerta NOT cambia su estado al valor 1 y viceversa.
El círculo pequeño en la salida de un símbolo gráfico de un inversor designa un inversor lógico. Es decir cambia los valores binarios 1 a 0 y viceversa.
Compuerta Separador (yes):
Un símbolo triángulo por sí mismo designa un circuito separador, el cual no produce ninguna función lógica particular puesto que el valor binario de la salida es el mismo de la entrada.
Este circuito se utiliza simplemente para amplificación de la señal. Por ejemplo, un separador que utiliza 5 volt para el binario 1, producirá una salida de 5 volt cuando la entrada es 5 volt. Sin embargo, la corriente producida a la salida es muy superior a la corriente suministrada a la entrada de la misma.
De ésta manera, un separador puede excitar muchas otras compuertas que requieren una cantidad mayor de corriente que de otra manera no se encontraría en la pequeña cantidad de corriente aplicada a la entrada del separador.
Compuerta NAND:
Es el complemento de la función AND, como se indica por el símbolo gráfico, que consiste en una compuerta AND seguida por un pequeño círculo (quiere decir que invierte la señal).
La designación NAND se deriva de la abreviación NOT - AND. Una designación más adecuada habría sido AND invertido puesto que es la función AND la que se ha invertido.
Las compuertas NAND pueden tener más de dos entradas, y la salida es siempre el complemento de la función AND.
Compuerta NOR:
La compuerta NOR es el complemento de la compuerta OR y utiliza el símbolo de la compuerta OR seguido de un círculo pequeño (quiere decir que invierte la señal). Las compuertas NOR pueden tener más de dos entradas, y la salida es siempre el complemento de la función OR.
Una puerta lógica, o compuerta lógica, es un dispositivo electrónico que es la expresión física de un operador booleano en la lógica de conmutación. Cada puerta lógica consiste en una red de dispositivos interruptores que cumple las condiciones booleanas para el operador particular. Son esencialmente circuitos de conmutación integrados en un chip.
Claude Elwood Shannon experimentaba con relés o interruptores electromagnéticos para conseguir las condiciones de cada compuerta lógica, por ejemplo, para la función booleana Y (AND) colocaba interruptores en circuito serie, ya que con uno solo de éstos que tuviera la condición «abierto», la salida de la compuerta Y sería = 0, mientras que para la implementación de una compuerta O (OR), la conexión de los interruptores tiene una configuración en circuito paralelo.
La tecnología microelectrónica actual permite la elevada integración de transistores actuando como conmutadores en redes lógicas dentro de un pequeño circuito integrado. El chip de la CPU es una de las máximas expresiones de este avance tecnológico.
En nanotecnología se está desarrollando el uso de una compuerta lógica molecular, que haga posible la miniaturización de circuitos.
A continuación se detallan los nombres, símbolos, gráficos, funciones algebraicas, y tablas de verdad de las compuertas más usadas.
Compuerta AND:
Cada compuerta tiene dos variables de entrada designadas por A y B y una salida binaria designada por x.
La compuerta AND produce la multiplicación lógica AND: esto es: la salida es 1 si la entrada A y la entrada B están ambas en el binario 1: de otra manera, la salida es 0.
Estas condiciones también son especificadas en la tabla de verdad para la compuerta AND. La tabla muestra que la salida x es 1 solamente cuando ambas entradas A y B están en 1.
El símbolo de operación algebraico de la función AND es el mismo que el símbolo de la multiplicación de la aritmética ordinaria (*).
Las compuertas AND pueden tener más de dos entradas y por definición, la salida es 1 si todas las entradas son 1.
Compuerta OR:
La compuerta OR produce la función sumadora, esto es, la salida es 1 si la entrada A o la entrada B o ambas entradas son 1; de otra manera, la salida es 0.
El símbolo algebraico de la función OR (+), es igual a la operación de aritmética de suma.
Las compuertas OR pueden tener más de dos entradas y por definición la salida es 1 si cualquier entrada es 1.
Compuerta NOT:
El circuito NOT es un inversor que invierte el nivel lógico de una señal binaria. Produce el NOT, o función complementaria. El símbolo algebraico utilizado para el complemento es una barra sobra el símbolo de la variable binaria.
Si la variable binaria posee un valor 0, la compuerta NOT cambia su estado al valor 1 y viceversa.
El círculo pequeño en la salida de un símbolo gráfico de un inversor designa un inversor lógico. Es decir cambia los valores binarios 1 a 0 y viceversa.
Compuerta Separador (yes):
Un símbolo triángulo por sí mismo designa un circuito separador, el cual no produce ninguna función lógica particular puesto que el valor binario de la salida es el mismo de la entrada.
Este circuito se utiliza simplemente para amplificación de la señal. Por ejemplo, un separador que utiliza 5 volt para el binario 1, producirá una salida de 5 volt cuando la entrada es 5 volt. Sin embargo, la corriente producida a la salida es muy superior a la corriente suministrada a la entrada de la misma.
De ésta manera, un separador puede excitar muchas otras compuertas que requieren una cantidad mayor de corriente que de otra manera no se encontraría en la pequeña cantidad de corriente aplicada a la entrada del separador.
Compuerta NAND:
Es el complemento de la función AND, como se indica por el símbolo gráfico, que consiste en una compuerta AND seguida por un pequeño círculo (quiere decir que invierte la señal).
La designación NAND se deriva de la abreviación NOT - AND. Una designación más adecuada habría sido AND invertido puesto que es la función AND la que se ha invertido.
Las compuertas NAND pueden tener más de dos entradas, y la salida es siempre el complemento de la función AND.
Compuerta NOR:
La compuerta NOR es el complemento de la compuerta OR y utiliza el símbolo de la compuerta OR seguido de un círculo pequeño (quiere decir que invierte la señal). Las compuertas NOR pueden tener más de dos entradas, y la salida es siempre el complemento de la función OR.
jueves, 15 de julio de 2010
microprocesador
microprocesador
El microprocesador:es la parte de la computadora diseñada para llevar acabo o ejecutar los programas. Este viene siendo el cerebro de la computadora, el motor, el corazón de esta máquina. Este ejecuta instrucciones que se le dan a la computadora a muy bajo nivel haciendo operaciones lógicas simples, como sumar, restar, multiplicar y dividir. El microprocesador, o simplemente el micro, es el cerebro del ordenador. Es un chip, un tipo de componente electrónico en cuyo interior existen miles (o millones) de elementos llamados transistores, cuya combinación permite realizar el trabajo que tenga encomendado el chip.
Funcionamiento
Desde el punto de vista lógico, singular y funcional, el microprocesador está compuesto básicamente por: varios registros, una unidad de control, una unidad aritmético-lógica, y dependiendo del procesador, puede contener una unidad en coma flotante.
El microprocesador ejecuta instrucciones almacenadas como números binarios organizados secuencialmente en la memoria principal. La ejecución de las instrucciones se puede realizar en varias fases:
• PreFetch, pre lectura de la instrucción desde la memoria principal.
• Fetch, envío de la instrucción al decodificador
• Decodificación de la instrucción, es decir, determinar qué instrucción es y por tanto qué se debe hacer.
• Lectura de operando (si los hay).
• Ejecución, lanzamiento de las máquinas de estado que llevan a cabo el procesamiento.
• Escritura de los resultados en la memoria principal o en los registros.
Cada una de estas fases se realiza en uno o varios ciclos de CPU, dependiendo de la estructura del procesador, y concretamente de su grado de segmentación. La duración de estos ciclos viene determinada por la frecuencia de reloj, y nunca podrá ser inferior al tiempo requerido para realizar la tarea individual (realizada en un solo ciclo) de mayor coste temporal. El microprocesador se conecta a un circuito PLL, normalmente basado en un cristal de cuarzo capaz de generar pulsos a un ritmo constante, de modo que genera varios ciclos (o pulsos) en un segundo. Este reloj, en la actualidad, genera miles de MHz Un microprocesador es un sistema abierto con el que puede construirse un computador con las características que se desee acoplándole los módulos necesarios.
Organización del microprocesador
A continuación veremos la organización del microprocesador.
Fig. 16. Organización de un microprocesador sencillo.
Comencemos por definir y explicar cada una de las partes de este microprocesador.
MAR: Este es el registro de direcciones de memoria (memory adress register). Debido a que la memoria RAM requiere cierto tiempo para encontrar y posicionarse en una dirección, dicha dirección debe estar siempre en las entradas. Este registro funciona como buffer del PC.
PC: Este es un contador (program counter) que sirve para tener la dirección de memoria de la siguiente instrucción o dato que se debe de leer. Esto es, si en la memoria comenzamos con la localidad 0000, el contador, después de apuntar hacia esa dirección y después de haber tomado el dato contenido en la memoria, debe ser incrementado en uno para que contenga un 0001, o sea, apunte a la siguiente dirección de la memoria. En nuestro caso, este contador debe ser capaz de cargar datos en paralelo para poder realizar instrucciones de salto. Por ejemplo, el contador puede tener el número 0100, y en esa dirección, la memoria contiene una instrucción de salto a la dirección 1000. El PC debe ser capaz de cargar este nuevo número y seguir su cuenta a partir de él.
MBR: Este registro es el buffer de datos de la memoria (memory buffer register). Cuando la memoria se posiciona en una dirección, muestra el contenido en su bus de datos, pero estos datos o contenido cambiaran si se cambia la dirección que se pone en las entradas del bus de direcciones de la memoria. Es por esto que es necesario un buffer de salida en la memoria. También nos servirá como buffer para instrucciones de escritura a la memoria.
IR: Este registro el es registro de instrucciones (instruction register). Cuando el dato contenido en una dirección de memoria es una instrucción (suma, resta, salto, etc.) se manda a este registro para decodificarlo y mandar las señales correctas para realizar dicha instrucción.
ALU: La unidad aritmético lógica es un integrado que puede realizar operaciones aritméticas y operaciones lógicas ya sea con un solo operando o hasta con dos operando.
Acc: Este es el registro acumulador y es de propósito general. En nuestro caso será utilizado para guardar uno de los operando del la ALU para llevar a cabo operaciones con dos operando. El segundo se proporcionará directamente a la ALU desde el MBR.
ROP: Este registro contiene el código de operación de la ALU. Esto es, se requiere de un código binario en las entradas de la ALU para seleccionar qué tipo de operación se quiere llevar a cabo (suma, resta, complemento, etc.).
R: Este registro sirve únicamente para observar el resultado de las operaciones realizadas en la ALU pues está conectado directamente a las salidas.
Generador de tiempos: Es la parte de nuestro microprocesador que se encarga de generar señales de tiempos de acuerdo a la frecuencia de reloj que estemos manejando.
Unidad de control: Es la encargada de generar las señales correctas para realizar las operaciones deseadas por el usuario. Como una analogía tenemos al director de una orquesta.
La idea de esta organización es poder implementar cuatro operaciones básicas que nos servirán para echar a andar al microprocesador. Cuando veamos las instrucciones se comprenderá completamente el por qué de esta organización.
El microprocesador:es la parte de la computadora diseñada para llevar acabo o ejecutar los programas. Este viene siendo el cerebro de la computadora, el motor, el corazón de esta máquina. Este ejecuta instrucciones que se le dan a la computadora a muy bajo nivel haciendo operaciones lógicas simples, como sumar, restar, multiplicar y dividir. El microprocesador, o simplemente el micro, es el cerebro del ordenador. Es un chip, un tipo de componente electrónico en cuyo interior existen miles (o millones) de elementos llamados transistores, cuya combinación permite realizar el trabajo que tenga encomendado el chip.
Funcionamiento
Desde el punto de vista lógico, singular y funcional, el microprocesador está compuesto básicamente por: varios registros, una unidad de control, una unidad aritmético-lógica, y dependiendo del procesador, puede contener una unidad en coma flotante.
El microprocesador ejecuta instrucciones almacenadas como números binarios organizados secuencialmente en la memoria principal. La ejecución de las instrucciones se puede realizar en varias fases:
• PreFetch, pre lectura de la instrucción desde la memoria principal.
• Fetch, envío de la instrucción al decodificador
• Decodificación de la instrucción, es decir, determinar qué instrucción es y por tanto qué se debe hacer.
• Lectura de operando (si los hay).
• Ejecución, lanzamiento de las máquinas de estado que llevan a cabo el procesamiento.
• Escritura de los resultados en la memoria principal o en los registros.
Cada una de estas fases se realiza en uno o varios ciclos de CPU, dependiendo de la estructura del procesador, y concretamente de su grado de segmentación. La duración de estos ciclos viene determinada por la frecuencia de reloj, y nunca podrá ser inferior al tiempo requerido para realizar la tarea individual (realizada en un solo ciclo) de mayor coste temporal. El microprocesador se conecta a un circuito PLL, normalmente basado en un cristal de cuarzo capaz de generar pulsos a un ritmo constante, de modo que genera varios ciclos (o pulsos) en un segundo. Este reloj, en la actualidad, genera miles de MHz Un microprocesador es un sistema abierto con el que puede construirse un computador con las características que se desee acoplándole los módulos necesarios.
Organización del microprocesador
A continuación veremos la organización del microprocesador.
Fig. 16. Organización de un microprocesador sencillo.
Comencemos por definir y explicar cada una de las partes de este microprocesador.
MAR: Este es el registro de direcciones de memoria (memory adress register). Debido a que la memoria RAM requiere cierto tiempo para encontrar y posicionarse en una dirección, dicha dirección debe estar siempre en las entradas. Este registro funciona como buffer del PC.
PC: Este es un contador (program counter) que sirve para tener la dirección de memoria de la siguiente instrucción o dato que se debe de leer. Esto es, si en la memoria comenzamos con la localidad 0000, el contador, después de apuntar hacia esa dirección y después de haber tomado el dato contenido en la memoria, debe ser incrementado en uno para que contenga un 0001, o sea, apunte a la siguiente dirección de la memoria. En nuestro caso, este contador debe ser capaz de cargar datos en paralelo para poder realizar instrucciones de salto. Por ejemplo, el contador puede tener el número 0100, y en esa dirección, la memoria contiene una instrucción de salto a la dirección 1000. El PC debe ser capaz de cargar este nuevo número y seguir su cuenta a partir de él.
MBR: Este registro es el buffer de datos de la memoria (memory buffer register). Cuando la memoria se posiciona en una dirección, muestra el contenido en su bus de datos, pero estos datos o contenido cambiaran si se cambia la dirección que se pone en las entradas del bus de direcciones de la memoria. Es por esto que es necesario un buffer de salida en la memoria. También nos servirá como buffer para instrucciones de escritura a la memoria.
IR: Este registro el es registro de instrucciones (instruction register). Cuando el dato contenido en una dirección de memoria es una instrucción (suma, resta, salto, etc.) se manda a este registro para decodificarlo y mandar las señales correctas para realizar dicha instrucción.
ALU: La unidad aritmético lógica es un integrado que puede realizar operaciones aritméticas y operaciones lógicas ya sea con un solo operando o hasta con dos operando.
Acc: Este es el registro acumulador y es de propósito general. En nuestro caso será utilizado para guardar uno de los operando del la ALU para llevar a cabo operaciones con dos operando. El segundo se proporcionará directamente a la ALU desde el MBR.
ROP: Este registro contiene el código de operación de la ALU. Esto es, se requiere de un código binario en las entradas de la ALU para seleccionar qué tipo de operación se quiere llevar a cabo (suma, resta, complemento, etc.).
R: Este registro sirve únicamente para observar el resultado de las operaciones realizadas en la ALU pues está conectado directamente a las salidas.
Generador de tiempos: Es la parte de nuestro microprocesador que se encarga de generar señales de tiempos de acuerdo a la frecuencia de reloj que estemos manejando.
Unidad de control: Es la encargada de generar las señales correctas para realizar las operaciones deseadas por el usuario. Como una analogía tenemos al director de una orquesta.
La idea de esta organización es poder implementar cuatro operaciones básicas que nos servirán para echar a andar al microprocesador. Cuando veamos las instrucciones se comprenderá completamente el por qué de esta organización.
miércoles, 14 de julio de 2010
BLU RAY Y TV 3D
BLU RAY
FUNCIONAMIENTOLos discos Blu-Ray funcionan basados en tecnología láser, tal como los CD o DVD existentes, estos leen pistas llenas de diminutos agujeros, que reflejan el láser como ceros y unos.
SISTEMA DE LENTES Y LASER DE UN DVD
En un lector de discos Blu-Ray el láser utilizado es de color azul, de donde toma su nombre el formato, proyectando luz con una longitud de onda de 405 nanómetros, esto permite que el rayo de luz sea más pequeño y enfocado que el de un láser rojo, es como comparar una lapicero de punto fino contra un marcador para rotular cajas de cartón.
láser rojo (650 nm)
Debido a que el espacio entre las pistas (la cadena de ceros y unos que va en espiral desde el centro hasta el borde exterior del disco), así como el tamaño de los agujeros puede ser más pequeño que el utilizado por un láser rojo (como el de los DVD).
El formato Blu-Ray alcanza una capacidad de 25Gbytes en discos de una sola capa, de las mismas dimensiones que un CD o DVD (12 cm.).
La estructura de un disco Blu-Ray está formada por una capa de 1.1milimetros de sustrato plástico, seguida de la capa que contiene los agujeros (los datos) y finalmente una capa protectora de 0.1 milímetros de espesor. Esta capa ultra delgada, ayuda al láser a enfocarse más fácilmente en los agujeros de la pista, ya que existe menos refracción del material protector, además TDK (productor del material con que está hecha esta capa protectora de nombre Durabis, que en latín significa durarás) afirma que su material es aprueba de huellas digitales, rayones y polvo.
ESTRUCTURA DE UN DISCO BLU-RAY
Todas estas características, hacen que el costo de producción de un disco Blu-Ray sea más elevado que el de un HD-DVD, a cambio le dan la capacidad de almacenar mas información.
Este formato fue desarrollado y es impulsado por un grupo de empresas de productos electrónicos y computadoras llamado Asociación del Disco Blu-Ray (BDA por sus siglas en inglés), este grupo está formado por más de 100 empresas en la actualidad, que incluyen a Sony, Pioneer, HP, Dell, Philips, Mitsubishi, Walt Disney, TDK, Hitachi, 20th Century Fox y Apple.
Un disco HD-DVD es muy similar a un DVD normal, pero tiene algunas características notables, al igual que un disco Blu-Ray, un HD-DVD utiliza un láser de color azul, de 405 nanómetros, lo que permite pistas más cerca una de otra y agujeros (unos y ceros) más pequeños, esto a su vez significa mayor capacidad para almacenar información, alcanzando hasta 15GB en un disco de una sola capa.
TV 3D
La Televisión 3D se refiere a un televisor que permite visualizar imágenes en 3 dimensiones, utilizando diversas técnicas para lograr la ilusión de profundidad. Todo proceso que permite crear imágenes en 3D se conoce con el nombre de estereoscopía, y fundamentalmente se basa en el principio natural de la visión humana, en donde cada uno de nuestros ojos captan en un mismo instante dos imágenes ligeramente parecidas, debido a su separación el uno del otro. Ambas imágenes son mezcladas en nuestro cerebro, permitiéndonos observar el mundo en 3D.
En la industria del 3D existen dos grandes categorías de lentes 3D: los pasivos y los activos.
Lentes pasivos más populares. Los lentes anáglifos utilizan filtros de color (rojo–azul, rojo–verde o bien ámbar–azul), los que permiten visualizar imágenes distintas en cada ojo, dando así un efecto de profundidad relativamente convincente. Hoy en día se utilizan lentes pasivos polarizados, principalmente en salas de cine 3D. Estos lentes filtran las ondas de luz provenientes desde diversos ángulos de la pantalla, permitiendo que cada ojo por separado reciba solo una imagen polarizada correspondiente. Estos lentes fueron inmediatamente más populares que los anáglifos debido a que no utilizan filtros de color que pudiesen distorsionar el color original de la imagen.
Los lentes activos utilizan tecnología de cristal líquido LCD, y son un componente fundamental. Estos poseen sensores infrarojos (IR) que permiten conectarse de manera inalámbrica con el televisor 3D. En este sistema, las dos imágenes no se muestran al mismo tiempo, sino que se encienden y apagan a una velocidad increíblemente rápida. Los lentes de cristal líquido se van alternando entre un modo "transparente" y un modo "opaco" al mismo tiempo que las imágenes se alternan en la pantalla, es decir, el ojo izquierdo se bloquea cuando la imagen del ojo derecho aparece en la televisión y viceversa. Esto ocurre tan rápido que nuestra mente no puede detectar el parpadeo de los lentes.
FUNCIONAMIENTOLos discos Blu-Ray funcionan basados en tecnología láser, tal como los CD o DVD existentes, estos leen pistas llenas de diminutos agujeros, que reflejan el láser como ceros y unos.
SISTEMA DE LENTES Y LASER DE UN DVD
En un lector de discos Blu-Ray el láser utilizado es de color azul, de donde toma su nombre el formato, proyectando luz con una longitud de onda de 405 nanómetros, esto permite que el rayo de luz sea más pequeño y enfocado que el de un láser rojo, es como comparar una lapicero de punto fino contra un marcador para rotular cajas de cartón.
láser rojo (650 nm)
Debido a que el espacio entre las pistas (la cadena de ceros y unos que va en espiral desde el centro hasta el borde exterior del disco), así como el tamaño de los agujeros puede ser más pequeño que el utilizado por un láser rojo (como el de los DVD).
El formato Blu-Ray alcanza una capacidad de 25Gbytes en discos de una sola capa, de las mismas dimensiones que un CD o DVD (12 cm.).
La estructura de un disco Blu-Ray está formada por una capa de 1.1milimetros de sustrato plástico, seguida de la capa que contiene los agujeros (los datos) y finalmente una capa protectora de 0.1 milímetros de espesor. Esta capa ultra delgada, ayuda al láser a enfocarse más fácilmente en los agujeros de la pista, ya que existe menos refracción del material protector, además TDK (productor del material con que está hecha esta capa protectora de nombre Durabis, que en latín significa durarás) afirma que su material es aprueba de huellas digitales, rayones y polvo.
ESTRUCTURA DE UN DISCO BLU-RAY
Todas estas características, hacen que el costo de producción de un disco Blu-Ray sea más elevado que el de un HD-DVD, a cambio le dan la capacidad de almacenar mas información.
Este formato fue desarrollado y es impulsado por un grupo de empresas de productos electrónicos y computadoras llamado Asociación del Disco Blu-Ray (BDA por sus siglas en inglés), este grupo está formado por más de 100 empresas en la actualidad, que incluyen a Sony, Pioneer, HP, Dell, Philips, Mitsubishi, Walt Disney, TDK, Hitachi, 20th Century Fox y Apple.
Un disco HD-DVD es muy similar a un DVD normal, pero tiene algunas características notables, al igual que un disco Blu-Ray, un HD-DVD utiliza un láser de color azul, de 405 nanómetros, lo que permite pistas más cerca una de otra y agujeros (unos y ceros) más pequeños, esto a su vez significa mayor capacidad para almacenar información, alcanzando hasta 15GB en un disco de una sola capa.
TV 3D
La Televisión 3D se refiere a un televisor que permite visualizar imágenes en 3 dimensiones, utilizando diversas técnicas para lograr la ilusión de profundidad. Todo proceso que permite crear imágenes en 3D se conoce con el nombre de estereoscopía, y fundamentalmente se basa en el principio natural de la visión humana, en donde cada uno de nuestros ojos captan en un mismo instante dos imágenes ligeramente parecidas, debido a su separación el uno del otro. Ambas imágenes son mezcladas en nuestro cerebro, permitiéndonos observar el mundo en 3D.
En la industria del 3D existen dos grandes categorías de lentes 3D: los pasivos y los activos.
Lentes pasivos más populares. Los lentes anáglifos utilizan filtros de color (rojo–azul, rojo–verde o bien ámbar–azul), los que permiten visualizar imágenes distintas en cada ojo, dando así un efecto de profundidad relativamente convincente. Hoy en día se utilizan lentes pasivos polarizados, principalmente en salas de cine 3D. Estos lentes filtran las ondas de luz provenientes desde diversos ángulos de la pantalla, permitiendo que cada ojo por separado reciba solo una imagen polarizada correspondiente. Estos lentes fueron inmediatamente más populares que los anáglifos debido a que no utilizan filtros de color que pudiesen distorsionar el color original de la imagen.
Los lentes activos utilizan tecnología de cristal líquido LCD, y son un componente fundamental. Estos poseen sensores infrarojos (IR) que permiten conectarse de manera inalámbrica con el televisor 3D. En este sistema, las dos imágenes no se muestran al mismo tiempo, sino que se encienden y apagan a una velocidad increíblemente rápida. Los lentes de cristal líquido se van alternando entre un modo "transparente" y un modo "opaco" al mismo tiempo que las imágenes se alternan en la pantalla, es decir, el ojo izquierdo se bloquea cuando la imagen del ojo derecho aparece en la televisión y viceversa. Esto ocurre tan rápido que nuestra mente no puede detectar el parpadeo de los lentes.
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