U05 Teclado, Mouse, Disquetera y Video

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Teclado, Mouse, Disquetera y Video

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Índice Tecsup Virtu@l........... Virtu@l...................... ....................... ........................ .................. ........... ..... 1 Teclado, Teclad o, Mouse, Disquetera y Video........ ............. .......... .......... .......1 1. Introducción................................... Introducción.......................................................... ....................................... ............................ ............3 3 2.Objetivos............................................................................................3 3.Teclado...................................... 3.Teclado............................................................. .........................................................3 ..................................3 3.1.Funcionamiento.............................. 3.1.Funcionamiento....... .............................................. ........................................3 .................3 3.2.Protocolo de Transmisión......................................................4 4.Mouse................................. 4.Mouse........................................................ .............................................. .........................................5 ..................5 4.1.Partes del Mouse................................................................... Mouse................................................................... .5 5.Disqueteras (Floppy Disk Drive).................................................... Drive).................................................... ...5 5.1.La interfase de disquetera.......................................................6 disquetera.......................................................6 5.2.Tipos de Disqueteras........................................ Disqueteras.............................................................. ......................7 7 5.3.Componentes de una Disquetera............................................ Disquetera............................................8 8 5.4.Disquete................................... 5.4.Disquete.......................................................... .............................................. ........................8 .8 5.5.Calculo de la capacidad de un disquete................................10 disquete................................10 6.Video..................................... 6.Video............................................................ ...........................................................10 ....................................10 6.1.Introducción.........................................................................10 6.2.MDA (MonochromATIC Display Adapter)........................11 6.3.CGA (Color Graphics Adapter)...........................................12 6.4.EGA (Enhaced Graphics Adapter........................................12 6.5.VGA.....................................................................................13 6.6.XGA.....................................................................................14 6.7.Evolución de las interfases de video....................................15 6.8.Conectores de Video............................................................ Video............................................................ 15 6.9.Características de la interfase de video ...............................16 6.10.Partes de la interfase de Video...........................................17 7.Referencias Bibliográficas...............................................................19

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1. Introducción Los periféricos son equipos muy importantes en el funcionamiento de la computadora. En esta unidad vamos a estudiar a cuatro de ellos: el teclado, el Mouse, la disquetera y el video. 2. Objetivos •

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Describir el funcionamiento de los periféricos de entrada: teclado y Mouse. Describir el funcionamiento interno de una disquetera y enumerar los diversos tipos que existen. Entender el funcionamiento de una tarjeta de video y describir los diversos tipos que existen.

3. Teclado Es un periférico de entrada de datos, que está constituido por un grupo de teclas que representan los caracteres alfanuméricos. Además incluye otros dos grupos de teclas, uno para la introducción de los números decimales y el otro para el manejo de funciones especiales definidas por el fabricante y que simplifican la tarea de introducción de órdenes. Respecto al teclado cabe distinguir dos tipos, dependiendo del orden de las teclas alfanuméricas situadas en la fila superior, empezando por la tecla situada más a la izquierda. Así tenemos teclados Qwerty y teclados Azerty. Las teclas pueden establecer contacto de muy diversas maneras como mecánico, contacto REED, capacitivas, núcleo magnético o efecto Hall. • •

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El teclado original tenía 83 teclas. El PC/AT fue presentado con un teclado de 84 teclas que cambiaba las posiciones de varias teclas con respecto al de 83 teclas y añadía una nueva, la tecla de Sys Req. Más tarde, IBM mejoró el AT con un teclado de 101/102 teclas que proporcionaba teclas de función extra y un nuevo diseño de teclado.

3.1. Funcionamiento •

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El primer paso es la activación de la tecla por el usuario. De ello resulta una señal eléctrica que expresa la posición de la tecla.

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Esta señal se gestiona en el procesador del teclado. Habitualmente se trata de un microcontrolador Intel, con el número de código 8048, o un chip equivalente de otro fabricante. Por el lado del ordenador, el teclado se gestiona desde un chip Intel 8042, pero sólo en el caso de los AT. Permite una comunicación bidireccional entre ordenador y teclado. El procesador de teclado convierte la señal eléctrica de la posición de la tecla en un número de tecla, el llamado código de muestreo o Scan Code. Este código sólo representa el número de la tecla. El procesador del teclado pasa el código de muestreo al computador, donde es recibido por el controlador de teclado. Esta transmisión se realiza en serie, ya que el cable de teclado que une el mismo con el ordenador, dispone sólo de una línea de datos. La transmisión se realiza de forma asíncrona. Si se pulsan varias teclas simultáneamente, el procesador de teclado las guarda en un buffer interno, que ofrece espacio, habitualmente, para 16 caracteres. El controlador de teclado no sólo genera códigos de Scan durante la activación de una tecla, sino también cuando se suelta. Esto permite reconocer la activación simultánea de teclas.

3.2. Protocolo de Transmisión El protocolo de transmisión del teclado AT es una señal serial (con el teclado como fuente del reloj o 'master'), de las siguientes características: • • • • •

11 bits de longitud. Un bit de inicio (0 lógico). 8 bits de datos (el primero es LSB). Un bit de paridad impar. Un bit de parada (1 lógico).

La velocidad del clock es entre 10-20 KHz y puede variar de un teclado a otro.

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4. Mouse Es un dispositivo serial que permite desplazar un cursor en la pantalla de la computadora y con el cual podemos elegir iconos que representan órdenes a la computadora.

4.1. Partes del Mouse • • • •

Esfera. Ruedas dentadas. Optoacopladores. Pulsadores.

5. Disqueteras (Floppy Disk Drive) Las unidades de disquete, más conocidas como unidades de disco, son los dispositivos que permiten la entrada de información "masiva" desde el exterior. Pero no sólo tienen la función de entrada de datos, porque también es el dispositivo más popular y más utilizado para hacer copias de seguridad de la información que almacenamos en el disco duro. La mayoría de sistemas informáticos tienen alguna forma de almacenamiento masivo: • • •

Cintas Magnéticas. Discos Flexibles (Disk Drive). Discos Duros.

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Las disqueteras o Floppy Disk Drive (FDD) codifican magnéticamente la información en una serie de círculos concéntricos llamados pistas o track. Cada pista se divide en segmentos llamados sectores.

5.1. La interfase de disquetera Las interfases, utilizadas para el manejo de unidades de disco flexible, controlan un conjunto de señales eléctricas y otro de comandos, que en general, deben cumplir las siguientes normas: • •

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Definición de las señales y sus funciones. Especificación de los niveles eléctricos de las señales. Especificación de los condicionamientos. Especificación de la física de los conectores, cables, etc. Especificación funcional de las tareas básicas del interfaz. Descripción de la forma y estructura de la información que va a manejar (comandos).

Las Interfases que se han desarrollado para las disqueteras, han ido evolucionando con la tecnología y actualmente se les conoce como: Floppy Disk Controller (FDC).

Computadora

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Floppy Disk Controller

Disquetera

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En las computadoras de hoy en día el Floppy Disk Controller ya viene integrado a la mainboard.

5.2. Tipos de Disqueteras 5.2.1. Por tamaño •

Disqueteras de 8 pulgadas: Fue la primera disquetera inventada por IBM en los años 1960. Fue usado en sistema Mainframe (nunca se uso en computadoras personales).

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Disqueteras de 5¼ pulgadas: Fue la disquetera que se uso en las primeras computadoras personales. Su capacidad de almacenamiento estaba entre 100K a 1.2MB (megabytes). Disqueteras de 3½ pulgadas: Es el más usado en computadoras personales. Su capacidad varía de 400K a 2.88MB de datos.

5.3. Componentes de una Disquetera Una unidad de disco típica se compone de los siguientes elementos: • • • • •

Cabezas de lectura y escritura Actuador del cabezal Motor de giro Sensor de tipo de disco Sensor de protección contra escritura

5.4. Disquete Un disco flexible o disquete es un dispositivo de almacenamiento de datos formado por una pieza circular de material magnético, fina y flexible (de ahí su denominación) encerrada en una carcasa de plástico cuadrada o rectangular. Los disquetes se leen y se escriben mediante una disquetera (o FDD, del inglés Floppy Disk Drive).

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5.4.1. Capacidad de Disquetes • • • • •

360KB. 720KB. 1.2MB. 1.44M. 2.88MB.

5.4.2. Componentes de un disquete •

Caras:

A primera vista podemos distinguir que un disquete tiene dos caras. La interfase las denomina cara 0 y cara 1, a la inferior y superior respectivamente. Al insertar el disquete las cabezas de lectura/escritura se colocaban sobre su superficie a modo de pinza. Las cabezas se desplazan de la parte exterior del disco a la interior y viceversa en los procesos de lectura y escritura a la vez que gira el disquete 200 vueltas por minuto aproximadamente. Cuando compramos un disquete sin formatear no podremos utilizarlo hasta hacerle las demarcaciones correspondientes para el almacenamiento de todo tipo de datos. En esta primera aproximación lógica podemos pensar que el proceso de formateo del disquete consiste en hacer unos determinados huecos donde se grabará la información a trozos. Pues bien, efectivamente eso se hace en el formateo de un disquete. Al formatear un disquete, en su primera fase, realizamos una serie de marcas en la superficie magnética del disquete que delimitan zonas. A estas zonas se les denomina sectores y pistas.

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Pistas: Las pistas son círculos que en un número entre 40 y 80 se disponen concéntricamente en el disco.

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Sectores: Un sector es la unidad mínima de información que puede leer el ordenador en términos de hardware. La controladora de disco da instrucciones sólo para leer sectores. Cada sector tiene una longitud de 512 bytes, independientemente de la capacidad del disco y en el proceso de formateo se delimitan (un sector de sus adyacentes) añadiendo un campo grabado denominado intersector gap.

5.5. Calculo de la capacidad de un disquete Sabiendo el número de sectores por pistas, el número de caras y el número de pistas podemos calcular la capacidad del disco con una sencilla multiplicación.

Caras x Sectores por pista x Capacidad del sector x Pistas = Capacidad del disquete Por ejemplo, utilizando la fórmula anterior, para un disquete de 3'25 de alta densidad el cálculo es el siguiente: 2 x 18 x 512 x 80 = 1.474.560 bytes (1.440 Kb; 1,4 Mb) En realidad el disquete tiene más capacidad que la calculada, ya que los intersector gaps también ocupan espacio, al igual que los campos destinados a contener los valores CRC para la corrección de errores utilizando el método de la comprobación de redundancia cíclica. Estos campos CRC de encuentran colocados al final de cada sector. 6. Video

6.1. Introducción Las tarjetas de video son las interfases que permiten visualizar en una pantalla la información tipo texto, gráfica, video, etc. que procesa la

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computadora. Estas han evolucionado gracias a la arquitectura abierta de la PC. Hoy en día todas las tarjetas de vídeo son gráficas e incluyen aceleración por hardware, es decir, tienen "chips" especializados que se encargan de procesar la información recibida desde el bus e interpretarla para generar formas, efectos, texturas, que de otra forma no serían posibles o colapsarían al ordenador y a su bus.

6.2. MDA (MonochromATIC Display Adapter) Es uno de los adaptadores más antiguos del PC. En 1980 se presentó junto con el primer PC, y durante muchos años fue tomado como el estándar en tarjetas de vídeo monocromas. Soportaba solo un modo de funcionamiento, con 25 líneas y 80 columnas en pantalla , apenas disponía de RAM de vídeo lo que hacia que solo se pudiera trabajar con una página de pantalla en memoria. A pesar de que no se podían crear gráficos lo usuarios preferían esta a la CGA que tenía una resolución menor y cansaba más los ojos. En el ámbito de las tarjetas monocromas se dio paso a la tarjeta Hércules que daba la posibilidad de mostrar gráficos monocromos.

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6.3. CGA (Color Graphics Adapter) Surgió como alternativa a la MDA en 1981. Su ventaja era que daba la posibilidad de crear gráficos, por otra parte el precio de la tarjeta era elevadísimo, aunque como contrapunto esta tarjeta daba la posibilidad de conectarse a una televisión normal, eliminando así la compra del monitor. Además se disponía de salida RGB, lo que hacia se dividía el color de un punto de la pantalla en sus partes proporcionales de Rojo, Azul y Verde. La imagen creada comparada con la MDA era de calidad inferior, lo que no se debía a la resolución menor, sino a que la distancia entre puntos del monitor CGA era mayor. La tarjeta CGA al igual que la MDA representa en modo texto 25 líneas y 80 columnas en pantalla, pero los diferentes caracteres se basan en una matriz de puntos más pequeña que en el caso de las tarjetas MDA. Pero a cambio se pueden representar gráficos de 320x200 puntos, donde la posibilidad de elección de color queda muy limitada, con tan solo cuatro. En el modo de mayor resolución sólo quedan dos colores de los que disponemos para construir la pantalla. A pesar de las diferencias entre la MDA y la CGA, las dos se basan en el mismo controlador de vídeo, el MC6845 de Motorola.

6.4. EGA (Enhaced Graphics Adapter IBM tras ver la fuerte incursión en el mercado de la HerculesGC, se puso a trabajar hasta que en 1985 se presentó la Enhaced Graphics Adapter. El precio de entrada de esta tarjeta fue un tanto elevado dado a la tecnología que utilizaba, esto produjo que hasta que no bajó el precio de la tarjeta no se comenzaran a comprar y llegar a estándar. La EGA era totalmente compatible con la MDA y la CGA, además la EGA era semejante a la Hércules Graphics Card, disponía de la posibilidad de reproducir gráficos monocromos en un monitor monocromo, representando con ello la primera tarjeta gráfica que se podía utilizar tanto en monitores monocromos como en los de color. Pero la EGA desplegaba todo su esplendor en unión de un monitor EGA especial, que va más allá de las características de un monitor CGA. A pesar de que su resolución en el modo gráfico más alto, 640x350 puntos no era más alto que el

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de la CGA, se podían representar 16 colores diferentes, de una paleta de 64 colores. También se aumentó la RAM de vídeo hasta 256 Kbytes, para tener espacio para varias páginas gráficas. Para conseguir estas resoluciones y colores la EGA se basaba en varios circuitos VLSI (Very Large Scale Integration) altamente integrados, que se encargaban de todas las tareas en el marco de generación de la imagen. Eligiendo una distancia menor entre los puntos en los monitores EGA, la tarjeta EGA brilla con respecto a la CGA con una imagen más nítida. Además la EGA daba la posibilidad de trabajar con juegos de caracteres variables, además la EGA disponía de una ROM-BIOS propia, cosa de la que no disponían ni la CGA ni la MDA.

6.5. VGA La tarjeta VGA junto con los primeros sistemas PS/2 de IBM, se presentó en la primavera de 1987, empalma perfectamente a la tradición de la tarjeta EGA, es decir: compatibilidad a todos sus antecesores, más colores, más resolución y mejor representación de texto. El estándar VGA solo estaba pensado para los sistemas PS/2 de IBM, y con ellos para el nuevo Micro Channel que hasta hoy no ha podido imponerse. Rápidamente aparecieron muchos fabricantes con tarjetas VGA para el bus ISA en el mercado, de modo que los sistemas convencionales se podían equiparar con tarjetas VGA. Las tarjetas VGA se diferenciaban de las EGA por su densidad de integración mayor, que hace posible la colocación de toda la lógica de control en un solo circuito. La señal enviada al monitor cambia de la anteriormente digital a ser analógica haciendo posible más de 260.000 colores. La resolución alcanzada por esta tarjeta pasa a los 640x480 puntos y 16 colores. Dadas estas altas prestaciones la memoria RAM de la tarjeta salía con un mínimo de 256 Kbytes y pudiendo llegar hasta los 512 Kbytes.

6.5.1. SuperVGA Estas tarjetas corresponden en lo que a hardware básico se refiere, con las tarjetas VGA normales, pero trabajan más rápido, para poder visualizar más puntos en

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pantalla en el mismo tiempo y con ello obtener una resolución más alta. La SVGA es totalmente compatible con la VGA esto supone que se pueden mostrar las resoluciones de la VGA pero con muchos más colores. La SVGA da la posibilidad de mostrar resoluciones de 1024x768 o más. En un principio no existía uniformidad en cuanto a como se han de inicializar o direccionar este tipo de modos gráficos a través de los registro de paleta. Por ello los fabricantes más importantes de juegos de chips compatibles VGA (Tseng, Paradise y Video Seven) han formado un consorcio que lleva el nombre de Video Electronic Standard Association (VESA),. Juntos han determinado un estándar para el acceso a los modos ampliados de la SVGA a través del BIOS, y que en un futuro se empleará en los BIOS sobre las que se basan las tarjetas de estos fabricantes.

6.6. XGA XGA (siglas en inglés de Extended Graphics Array) es un estándar de visualización de gráficos para computadoras creado por IBM en 1990. El estándar XGA permite una resolución máxima de 1024x768 pixeles, con una paleta gráfica de 256 colores, o 640x480 con una profundidad de color de 16 bits por pixel (65.536 colores) El estándar XGA-2 permite mayor profundidad de color para el modo 1024x768 y mayor frecuencia de refresco de pantalla, además de una resolución de 1360x1024 a 16 colores. Todos estos modos de pantalla conservan la relación de aspecto 4:3 redondeado a 8 pixeles. El formato de presentación de gráficos XGA no es un reemplazo para el estándar Super VGA, sino sólo un conjunto particular de modos de pantalla dentro del rango permitido por éste. No debe confundirse XGA con el estándar VESA EVGA, comercializado en las mismas fechas.

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6.7. Evolución de las interfases de video

6.8. Conectores de Video Las tarjetas de video MDA, CGA y EGA usaron un conector de 9 pines hembra:

Mientras que la tarjeta de video VGA usa un conector de 15 pines hembra:

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6.9. Características de la interfase de video Normalmente, la capacidad de una tarjeta gráfica se mide por su resolución y profundidad de color; estos parámetros dependen directamente de la cantidad de memoria RAM disponible en la tarjeta. Cuando hablamos de una resolución de 1024x768 pixels, nos referimos a la capacidad del hardware de mostrar 1024 puntos horizontales y 768 verticales, en la pantalla. Cuantos más puntos visualicemos, más definición y calidad tendrá la imagen. La profundidad de color se mide en bits por pixel; por ejemplo, 8 bits por pixel, significa que disponemos de 256 colores posibles para cada punto de la pantalla.

6.9.1. Color El número de colores que una tarjeta puede mostrar en pantalla simultáneamente se denomina paleta. La resolución determina las coordenadas X e Y de la pantalla, mientras que la profundidad de cada pixel describe el color que contiene. Ejemplo: 640 x 480 x 16 = (Puntos en el eje X) x (Puntos en el eje Y) x (Número de Colores) En las tarjetas gráficas la información correspondiente al color de cada punto de la pantalla (pixel) se guarda en su memoria. La unidad de memoria es el bit, que tiene dos estados posibles: iluminado (on) y apagado (off). El número de colores que puede tener un pixel depende de los bits que tenga asignados, lo que se puede calcular con esta formula:

Número de colores = 2n Siendo n el valor del número de bits que tiene asignado cada pixel. Número de bits 1 2 4 8 12

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Cantidad de Colores 2 (Low Color) 4 16 256 (Pseudo Color) 4.096

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32.768 (High Color) 65.536(High Color) 16.777.216 (True Color) True Color

6.9.2. Resolución Resolución de pantalla se denomina a la cantidad de pixels que se pueden ubicar en un determinado modo de pantalla. Estos pixels están a su vez distribuidos entre el total de horizontales y el de verticales. Todos los monitores pueden trabajar con múltiples modos, pero dependiendo del tamaño del monitor, unos nos serán más útiles que otros. A nivel general se recomienda lo siguiente: Tamaño en Resoluciones pulgadas recomendables 14 15 17 19 21

480 x 640 800 x 600 1.024 x 768 1.280 x 1.024 1.600 x 1200

800 x 600 1.024 x 768 1.280 x 1.024 1.600 x 1.024 1.280 x 1200

Cuando hablamos de resoluciones, hay que decir lo mismo que con las frecuencias de refresco, si nuestra tarjeta de video no las soporta, no podremos usarlas.

6.10. Partes de la interfase de Video 6.10.1. Controlador de Video Es el componente básico de la tarjeta de vídeo. Se encarga de procesar la información que le llega y convertirla en imágenes. Hay muchas marcas y modelos. Actualmente, los procesadores asumen la responsabilidad de manejar los gráficos en dos (y muchas veces en tres) dimensiones, la aceleración de vídeo, liberando así al procesador principal (Mainboard) de dicho trabajo. Dependiendo de los números de bits del bus de datos del procesador decimos que es una tarjeta de: 32, 64 o 128 bits.

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6.10.2. La ROM de caracteres La tarjeta de video tiene una ROM de caracteres, en donde se encuentra los mapas de bits de todos los caracteres que soporta la tarjeta. Además tiene varios tipos de Fonts o letras. Como ejemplo mostramos el mapa de bits del carácter A en mayúscula.

6.10.3. La RAM de video La RAM de video sirve para almacenar la información que se va a visualizar en el monitor. Esta memoria se ubica en la tarjeta de video y no es parte de la memoria RAM principal (aunque existen modelos de Mainboards que tienen integrada la tarjeta de video y en donde se utiliza una parte de la RAM principal como memoria de video). El tamaño de la RAM de video especifica la máxima resolución y cantidad de colores que podemos tener. Existe una formula que relaciona estos tres elementos:

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Total de RAM de Video = Resolución x Número de bits para colores A continuación mostramos una tabla donde se indica la resolución, cantidad de colores y cantidad de RAM de video: Modo Resolución Nº de Píxeles 16 colores - 4 bits Memoria de vídeo necesaria 256 colores - 8 bits Memoria de vídeo necesaria 32.768 col. - 15 bits Memoria de vídeo necesaria 65.536 col. - 16 bits Memoria de vídeo necesaria 16.777.216 col.-24 bits Memoria de vídeo necesaria 16.777.216 col.-32 bits Memoria de vídeo necesaria

VGA

SVGA

SVGA

VGA Ext. VGA Ampl.

640x480 800x600 1.024x76 1.280x1.0 1.600x1.20 307,200 480,000 8 24 0 786,432 1,310,720 1,920,000 153.600 240.000 393.216 655.360 960.000 256 Kb 256 Kb 512 Kb 1 Mb 1 Mb 307.200 480.000 786.432 1.310.720 1.920.000 512 Kb 512 Kb 1 Mb 1,5 Mb 2 Mb 576.000 900.000 1.474.56 2.457.600 3.600.000 1 Mb 1 Mb 0 3 Mb 4 Mb 2 Mb 614.400 960.000 1.572.86 2.621.440 3.840.000 1 Mb 1 Mb 4 3 Mb 4 Mb 2 Mb 921.600 1.440.00 2.359.26 3.932.160 5.760.000 1 Mb 0 9 4 Mb 6 Mb 1,5 Mb 2,5 Mb 1.228.80 1.228.80 3.145.72 5.242.880 7.680.000 0 0 8 5,5 Mb 8 Mb 1,5 Mb 2 Mb 3,5 Mb

6.10.4. El RAMDAC Son las siglas de Random Access Memory Digital to Analog Converter (Convertidor Digital a Analógico de Memoria de Acceso Aleatorio). Este chip sirve para realizar la conversión de los datos digitales del color de cada punto a componentes analógicos de rojo, verde y azul (RGB: red, green, blue) para ser enviados al monitor. Es una memoria muy rápida. 7. Referencias Bibliográficas • • • •

http://www.caravantes.com/arti03/teclado.htm http://es.wikipedia.org/wiki/Disquete http://es.wikipedia.org/wiki/MDA http://es.wikipedia.org/wiki/Color_Graphics_Adapter

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http://es.wikipedia.org/wiki/EGA http://es.wikipedia.org/wiki/VGA

FIN DE LA UNIDAD

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