PRIMERA CENTRAL ELECTRICA

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.

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.

ALGEBRA BOOLEANA

Esta álgebra es un conjunto de reglas matemáticas (similares en algunos aspectos al álgebra

Convencional), pero que tienen la virtud de corresponder al comportamiento de circuitos basados en dispositivos de conmutación (interruptores, relevadores, transistores)

El álgebra booleana es un sistema matemático deductivo centrado en los valores cero y uno (falso y verdadero). Un operador binario " º " definido en éste juego de valores acepta un par de entradas y produce un solo valor booleano, por ejemplo, el operador booleano AND acepta dos entradas booleanas y produce una sola salida booleana.

Para cualquier sistema algebraico existen una serie de postulados iniciales, de aquí se pueden deducir reglas adicionales, teoremas y otras propiedades del sistema, el álgebra booleana a menudo emplea los siguientes postulados:

Cerrado. El sistema booleano se considera cerrado con respecto a un operador binario si para cada par de valores booleanos se produce un solo resultado booleano.

•Conmutativo. Se dice que un operador binario " º " es conmutativo si A º B = B º A para todos los posibles valores de A y B.

•Asociativo. Se dice que un operador binario " º " es asociativo si (A º B) º C = A º (B º C) para todos los valores booleanos A, B, y C.

•Distributivo. Dos operadores binarios " º " y " % " son distributivos si A º (B % C) = (A º B) % (A º C) para todos los valores booleanos A, B, y C.

•Identidad. Un valor booleano I se dice que es un elemento de identidad con respecto a un operador binario " º " si A º I = A.

•Inverso. Un valor booleano I es un elemento inverso con respecto a un operador booleano " º " si A º I = B, y B es diferente de A, es decir, B es el valor opuesto de A.

COMPUERTAS LÓGICAS

Las compuertas lógicas son dispositivos que operan con aquellos estados lógicos mencionados en lo anterior y funcionan igual que una calculadora, de un lado ingresas los datos, ésta realiza una operación, y finalmente, te muestra el resultado.

Cada una de las compuertas lógicas se las representa mediante un Símbolo, y la operación que realiza (Operación lógica) se corresponde con una tabla, llamada Tabla de Verdad, veamos la primera.

Compuerta NOT

Se trata de un inversor, es decir, invierte el dato de entrada, por ejemplo; si pones su entrada a 1 (nivel alto) obtendrás en su salida un 0 (o nivel bajo), y viceversa. Esta compuerta dispone de una sola entrada. Su operación lógica es s igual a a invertida.

Compuerta AND

Una compuerta AND tiene dos entradas como mínimo y su operación lógica es un producto entre ambas, no es un producto aritmético, aunque en este caso coincidan.*Observa que su salida será alta si sus dos entradas están a nivel alto*.

Compuerta OR

Al igual que la anterior posee dos entradas como mínimo y la operación lógica, será una suma entre ambas... Bueno, todo va bien hasta que 1 + 1 = 1, el tema es que se trata de una compuerta O Inclusiva es como a y/o b*Es decir, basta que una de ellas sea 1 para que su salida sea también 1*

Compuerta OR-EX o XOR

Es OR Exclusiva en este caso con dos entradas (puede tener más) y lo que hará con ellas será una suma lógica entre a por b invertida y a invertida por b.*Al ser O Exclusiva su salida será 1si una y sólo una de sus entradas es 1*

Estas serían básicamente las compuertas más sencillas.

Compuertas Lógicas Combinadas

Al agregar una compuerta NOT a cada una de las compuertas anteriores los resultados de sus respectivas tablas de verdad se invierten , y dan origen a tres nuevas compuertas llamadas NAND, NOR y NOR-EX. Veamos ahora como son y cuál es el símbolo que las representa...

ompuerta NAND

Responde a la inversión del producto lógico de sus entradas, en su representación simbólica se reemplaza la compuerta NOT por un círculo a la salida de la compuerta AND.

Compuerta NOR

El resultado que se obtiene a la salida de esta compuerta resulta de la inversión de la operación lógica o inclusiva es como un no a y/o b. Igual que antes, solo agregas un círculo a la compuerta OR y ya tienes una NOR.

Compuerta NOR-EX

Es simplemente la inversión de la compuerta OR-EX, los resultados se pueden apreciar en la tabla de verdad, que bien podrías compararla con la anterior y notar la diferencia, el símbolo que la representa lo tienes en el siguiente gráfico.

La Ley de Ohm

Establece que «la intensidad I de la corriente eléctrica que circula por un conductor eléctrico es directamente proporcional a la diferencia de potencial V aplicada e inversamente proporcional a la resistencia R del mismo», se puede expresar matemáticamente en la siguiente ecuación:

donde, empleando unidades del Sistema internacional, tenemos que:

• I = Intensidad en amperios (A)
• V = Diferencia de potencial en voltios (V) ó (U)
• R = Resistencia en ohmios (Ω).

Esta ley no se cumple, por ejemplo, cuando la resistencia del conductor varía con la temperatura, y la temperatura del conductor depende de la intensidad de corriente y el tiempo que esté circulando.

La ley define una propiedad específica de ciertos materiales por la que se cumple la relación:

Un conductor cumple la Ley de Ohm sólo si su curva V-I es lineal, esto es si R es independiente de V y de I.

EMPAQUETADO DE UN MICROPROCESADOR

Empaquetado de un procesador Intel 80486 en un empaque de cerámica.
Los microprocesadores son circuitos integrados y como tal están formados por un chip de silicio y un empaque con conexiones eléctricas. En los primeros procesadores el empaque se fabricaba con plásticos epoxicos o con cerámicas en formatos como el DIP entre otros. El chip se pegaba con un material térmicamente conductor a una base y se conectaba por medio de pequeños alambres a unas pistas terminadas en pines. Posteriormente se sellaba todo con una placa metálica u otra pieza del mismo material de la base de manera que los alambres y el silicio quedaran encapsulados. En procesadores como los Intel y AMD de las series Pentium I (mediados de los 90) y compatibles aún se usaba el empaque cerámico que tenía un arreglo de pines PGA y una cavidad en el espacio de ese arreglo, donde se introducía el chip del procesador y se soldaba con pequeños alambres a los pines. La cavidad se sellaba con una lamina de cobre.

Empaquetado de un procesador PowerPC con Flip-Chip, se ve el chip de silicio.
En la actualidad los microprocesadores de diversos tipos (incluyendo procesadores gráficos) se ensamblan por medio de la tecnología Flip chip. El chip semiconductor es soldado directamente a un arreglo de pistas conductoras (en el sustrato laminado) con la ayuda de unas microesferas que se depositan sobre las obleas de semiconductor en las etapas finales de su fabricación. El sustrato laminado es una especie de circuito impreso que posee pistas conductoras hacia pines o contactos, que a su vez servirán de conexión entre el chip semiconductor y un socket de CPU o una placa base.[ ]Antiguamente las conexión del chip con los pines se realizaba por medio de microalambres de manera que quedaba boca arriba, con el método Flip Chip queda boca abajo, de ahí se deriva su nombre. Entre las ventajas de este método esta la simplicidad del ensamble y en una mejor disipación de calor. Cuando la pastilla queda bocabajo presenta el sustrato base de silicio de manera que puede ser enfriado directamente por medio de elementos conductores de calor. Esta superficie se aprovecha también para etiquetar el integrado. En los procesadores para computadores de escritorio, dada la vulnerabilidad de la pastilla de silicio, se opta por colocar una placa de metal, por ejemplo en los procesadores Athlon como el de la primera imagen. En los procesadores de Intel también se incluye desde el Pentium III de más de 1 Ghz.

FABRICACIÓN DE UN MICROPROCESADOR

El proceso de fabricación de un microprocesador es muy complejo. Todo comienza con un buen puñado de arena (compuesta básicamente de silicio), con la que se fabrica un monocristal de unos 20 x 150 centímetros. Para ello, se funde el material en cuestión a alta temperatura (1.370 °C) y muy lentamente (10 a 40 Mm por hora) se va formando el cristal.
De este cristal, de cientos de kilos de peso, se cortan los extremos y la superficie exterior, de forma de obtener un cilindro perfecto. Luego, el cilindro se corta en obleas de menos de un milímetro de espesor (una capa de unas 10 micras de espesor, la décima parte del espesor de un cabello humano), utilizando una sierra de diamante. De cada cilindro se obtienen miles de obleas, y de cada oblea se fabricarán varios cientos de microprocesadores.

Silicio

Estas obleas son pulidas hasta obtener una superficie perfectamente plana, pasan por un proceso llamado “annealing”, que consiste en someterlas a un calentamiento extremo para remover cualquier defecto o impureza que pueda haber llegado a esta instancia. Luego de una supervisión mediante láseres capaz de detectar imperfecciones menores a una milésima de micrón, se recubren con una capa aislante formada por óxido de silicio transferido mediante deposición de vapor. De aquí en adelante, comienza el proceso del “dibujado” de los transistores que conformarán a cada microprocesador. A pesar de ser muy complejo y preciso, básicamente consiste en la “impresión” de sucesivas máscaras sobre la oblea, sucediéndose la deposición y eliminación de capas finísimas de materiales conductores, aislantes y semiconductores, endurecidas mediante luz ultravioleta y atacada por ácidos encargados de remover las zonas no cubiertas por la impresión. Salvando las escalas, se trata de un proceso comparable al visto para la fabricación de circuitos impresos. Después de cientos de pasos, entre los que se hallan la creación de sustrato, la oxidación, la litografía, el grabado, la implantación iónica y la deposición de capas; se llega a un complejo "bocadillo" que contiene todos los circuitos interconectados del microprocesador. Un transistor construido en tecnología de 45 nanómetros tiene un ancho equivalente a unos 200 electrones. Eso da una idea de la precisión absoluta que se necesita al momento de aplicar cada una de las mascaras utilizadas durante la fabricación.

Una oblea de silicio grabada

Los detalles de un microprocesador son tan pequeños y precisos que una única mota de polvo puede destruir todo un grupo de circuitos. Las salas empleadas para la fabricación de microprocesadores se denominan salas limpias, porque el aire de las mismas se somete a un filtrado exhaustivo y está prácticamente libre de polvo. Las salas limpias más puras de la actualidad se denominan de clase 1. La cifra indica el número máximo de partículas mayores de 0,12 micras que puede haber en un pie cúbico de aire (0,028 metros cúbicos). Como comparación, un hogar normal sería de clase 1 millón. Los trabajadores de estas plantas emplean trajes estériles para evitar que restos de piel, polvo o pelo se desprendan de sus cuerpos. Una vez que la oblea ha pasado por todo el proceso litográfico, tiene “grabados” en su superficie varios cientos de microprocesadores, cuya integridad es comprobada antes de cortarlos. Se trata de un proceso obviamente automatizado, y que termina con una oblea que tiene grabados algunas marcas en el lugar que se encuentra algún microprocesador defectuoso. La mayoría de los errores se dan en los bordes de la oblea, dando como resultados chips capaces de funcionar a velocidades menores que los del centro de la oblea. Luego la oblea es cortada y cada chip individualizado. En esta etapa del proceso el microprocesador es una pequeña placa de unos pocos milímetros cuadrados, sin pines ni cápsula protectora. Cada una de estas plaquitas será dotada de una cápsula protectora plástica (en algunos casos pueden ser cerámicas) y conectada a los cientos de pines metálicos que le permitirán interactuar con el mundo exterior. Cada una de estas conexiones se realiza utilizando delgadísimos alambres, generalmente de oro. De ser necesario, la cápsula es dotada de un pequeño disipador térmico de metal, que servirá para mejorar la transferencia de calor desde el interior del chip hacia el disipador principal. El resultado final es un microprocesador como el que equipa nuestro ordenador.

ARQUITECTURA DE UN MICROPROCESADOR

El microprocesador tiene una arquitectura parecida a la computadora digital. En otras palabras, el microprocesador es como la computadora digital porque ambos realizan cálculos bajo un programa de control. Consiguientemente, la historia de la computadora digital nos ayudará a entender el microprocesador. El microprocesador hizo posible la manufactura de poderosas calculadoras y de muchos otros productos. El microprocesador utiliza el mismo tipo de lógica que es usado en la unidad procesadora central (CPU) de una computadora digital. El microprocesador es algunas veces llamado unidad microprocesadora (MPU). En otras palabras, el microprocesador es una unidad procesadora de datos. En un microprocesador podemos diferenciar diversas partes:
El encapsulado: es lo que rodea a la oblea de silicio en si, para darle consistencia, impedir su deterioro (por ejemplo, por oxidación por el aire) y permitir el enlace con los conectores externos que lo acoplaran a su zócalo a su placa base.
La memoria cache: es una memoria ultrarrápida que emplea el micro para tener a mano ciertos datos que prediciblemente serán utilizados en las siguientes operaciones sin tener que acudir a la memoria RAM reduciendo el tiempo de espera. Por ejemplo: en una biblioteca, en lugar de estar buscando cierto libro a través de un banco de ficheros de papel se utiliza las computadora, y gracias a la memoria cache, obtiene de manera rápida la información. Todos los micros compatibles con PC poseen la llamada cache interna de primer nivel o L1; es decir, la que está más cerca del micro, tanto que está encapsulada junto a él. Los micros más modernos (Pentium III Coppermine, Athlon Thunderbird, etc.) incluyen también en su interior otro nivel de caché, más grande aunque algo menos rápida, la caché de segundo nivel o L2.
Coprocesador Matemático: o correctamente la FPU (Unidad de coma flotante). Que es la parte del micro especializada en esa clase de cálculos matemáticos, antiguamente estaba en el exterior del micro en otro chip. Esta parte esta considerada como una parte "lógica" junto con los registros, la unidad de control, memoria y bus de datos.
Los registros: son básicamente un tipo de memoria pequeña con fines especiales que el micro tiene disponible para algunos usos particulares. Hay varios grupos de registros en cada procesador. Un grupo de registros esta diseñado para control del programador y hay otros que no son diseñados para ser controlados por el procesador pero que CPU los utiliza en algunas operaciones en total son treinta y dos registros.
La memoria: es el lugar donde el procesador encuentra sus instrucciones de programa y sus datos. Tanto los datos como las instrucciones están almacenados en memoria, y el procesador los toma de ahí. La memoria es una parte interna de la computadora y su función esencial es proporcionar un espacio de trabajo para el procesador.
Puertos: es la manera en que el procesador se comunica con el mundo externo. Un puerto es parecido a una línea de teléfono. Cualquier parte de la circuitería de la computadora con la cual el procesador necesita comunicarse, tiene asignado un número de puerto que el procesador utiliza como un número de teléfono para llamar al circuito o a partes especiales.

QUE ES MICROPROCESADOR?

Desde el punto de vista funcional, un microprocesador es un circuito integrado que incorpora en su interior una unidad central de proceso (CPU) y todo un conjunto de elementos lógicos que permiten enlazar otros dispositivos como memorias y puertos de entrada y salida (I/O), formando un sistema completo para cumplir con una aplicación específica dentro del mundo real. Para que el sistema pueda realizar su labor debe ejecutar paso a paso un programa que consiste en una secuencia de números binarios o instrucciones, almacenandolas en uno o más elementos de memoria, generalmente externos al mismo. La aplicación más importante de los microprocesadores que cambió totalmente la forma de trabajar, ha sido la computadora personal o microcomputadora. El microprocesador es el microchip más importante en una computadora, se le considera el cerebro de una computadora.
Está constituido por millones de transistores integrados (circuito integrado). Puede definirse, como un chip (tamaño micro), un tipo de componente electrónico en cuyo interior existen miles o en ocasiones millones, según su complejidad, de elementos llamados transistores cuyas interacciones permiten realizar las labores o funciones que tenga encomendado el chip. Así mismo es la parte de la computadora diseñada para llevar acabo o ejecutar los programas. Este ejecuta instrucciones que se le dan a la computadora a muy bajo nivel haciendo operaciones lógicas simples, como sumar, restar, multiplicar y dividir. Este dispositivo se ubica generalmente en un zócalo especial en la placa o tarjeta madre y dispone para su buen funcionamiento de un sistema de enfriamiento (generalmente un ventilador.
Lógicamente funciona como la unidad central de procesos (CPU/Central Procesing Unit), que está constituida por registros, la unidad de control y la unidad aritmético-lógica. En el microprocesador se procesan todas las acciones de la computadora. Su "velocidad" es medida por la cantidad de operaciones por segundo que puede realizar: también llamada frecuencia de reloj. La frecuencia de reloj se mide en MHz (megahertz) o gigahertz (GHz). Una computadora personal o más avanzada puede estar soportada por uno o varios microprocesadores, y un microprocesador puede soportar una o varias terminales (redes). Un núcleo suele referirse a una porción del procesador que realiza todas las actividades de una CPU real. La tendencia de los últimos años ha sido la de integrar más núcleos dentro de un mismo empaque, además de componentes como memorias cache y controladores de memoria, elementos que antes estaban montados sobre la placa base como dispositivos individuales.

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, permitiendonos observar el mundo en 3D, tal como lo conocemos. Si bien la televisión en 3D comercial es relativamente nueva, las técnicas de visualización estereoscópicas son tan antiguas como los orígenes de la fotografía. Las imágenes de video proyectadas por un televisor en 3D (así como otros sistemas estereoscópicos como el Cine 3D, son creadas con el mismo principio: una escena es capturada a través de 2 cámaras ligeramente separadas, y luego es desplegada de manera tal que nuestros ojos puedan recibir por separado las imágenes, utilizando lentes especiales. En la industria del 3D existen dos grandes categorías de lentes 3D: los pasivos y los activos. Los anaglifos fueron durante décadas los lentes pasivos más populares. Los lentes anaglifos 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 anaglifos 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. Existe una manera adicional de ver TV en 3D, partiendo del mismo principio básico para ver en estereoscopía, a través del control del recorrido de la energía electromagnética en el espacio, descubierto por el Científico Militar Boliviano Ing. Rigoberto Mendizabal Marquez, sistema que aprovecha el intervalo de tiempo entre el instante actual de la observación de una secuencia versus la previa, que el sistema hace que se observe al mismo tiempo, vale decir que mientras se vé la secuencia actual con un ojo, con el otro podemos ver la secuencia anterior, siendo posible ver en pseudoscopía o estereoscopía, dependiendo de la dirección del recorrido de la cámara filmadora o movimiento de los objetos que son capturados por UNA cámara, y no así dos o más cámaras. No obteniendo ningún resultado, si la cámara u objetos quedan estáticos. Interesante opción para todos los televidentes que no tienen los recursos necesarios para adquirir TV LCD o PLASMA 3D, mas sus lentes específicos, en función a la tecnología que usan. Esta tecnología ha sido denominada VUTSI de sus siglas (Visor Universal Tridimensional de Secuencia de Imágenes), también posible usar en proyecciones de películas normales, en juegos de ordenador, y en videos caseros, sin que precisen edición alguna.

Funcionamiento Disco Blu-Ray

El disco Blu-ray hace uso de un rayo láser de color azul con una longitud de onda de 405 nanómetros, a diferencia del láser rojo utilizado en lectores de DVD, que tiene una longitud de onda de 650 nanómetros. Esto, junto con otros avances tecnológicos, permite almacenar sustancialmente más información que el DVD en un disco de las mismas dimensiones y aspecto externo.[4] [8] Blu-ray obtiene su nombre del color azul del rayo láser (blue ray significa ‘rayo azul’). La letra e de la palabra original blue fue eliminada debido a que, en algunos países, no se puede registrar para un nombre comercial una palabra común.[2] [1]
Fue desarrollado en conjunto por un grupo de compañías tecnológicas llamado Blu-Ray Disc Association (BDA), liderado por Sony y Philips.

Disco Blu-Ray.

Blu-ray, también conocido como Blu-ray Disc o BD, es un formato de disco óptico de nueva generación de 12 cm de diámetro (igual que el CD y el DVD) para vídeo de gran definición y almacenamiento de datos de alta densidad. Su capacidad de almacenamiento llega a 25 GB a una capa y a 50 GB a doble capa, aunque los hay de mayor capacidad. La videoconsola PlayStation 3 puede leer discos de hasta doble capa, y se ha confirmado que está lista para recibir el disco de 16 capas a razón de 400 GB.1 2