Otras tarjetas de expansión

1. Tarjeta de ampliación de puertos y adaptadores

Las más usuales son las tarjetas de puertos USB, que permiten ampliar el número de conectores USB del ordenador o mejorar los ya existentes, pasando de versiones 1.1 a 2.0 y 3.0. Existen modelos de 1, 2 y 4 conectores.

Otros tipos existentes pueden ser las tarjetas que amplían puertos paralelos o serie con conectores DB9 o DB25, tarjetas de puertos RS232 en un conector de alta densidad VHDCI de 68 pines, tarjetas de ampliación de conector 1394 FireWire. Algunas de estas tarjetas, además de ampliar conectores para el uso externo, incluyen algún conector interno para utilizarlo dentro del equipo informático.

Por otro lado, las tarjetas adaptadoras se utilizan cuando se dispone de un periférico o dispositivo diseñado para un sistema hardware específico y se quiere instalar en un ordenador que no dispone de ese tipo de bus, socket, conector, etc.

Un claro ejemplo es la utilización de hardware diseñado para ordenadores portátiles (tarjetas PCMCIA o tarjetas ExpressCard) en ordenadores de sobremesa. Para ello se instala en el ordenador una tarjeta adaptadora (normalmente PCI), que tiene una bahía donde insertar las tarjetas originarias del portátil.

2. Tarjetas controladoras de discos

Las placas base permiten el uso de un número limitado de dispositivos IDE y SATA, por lo que hay un límite en el número de discos duros, grabadoras y lectoras de DVD/BD, etc., que podemos tener instalados en nuestro ordenador.

Las placas actuales disponen normalmente de un conector IDE (con dos dispositivos en formato maestro-esclavo) y de cuatro a ocho conectores SATA. Si deseamos instalar más dispositivos de lo que nos permite la placa base, tenemos la posibilidad de utilizar las tarjetas de expansión controladoras de discos.

El tipo de la tarjeta dependerá del número y el tipo de dispositivos que queramos aumentar, aunque existen en el mercado modelos híbridos que permiten añadir IDE y SATA con solo una tarjeta.

3. Tarjetas de expansión en ordenadores portátiles

Existen en el mercado otras tarjetas de expansión orientadas a su uso en ordenadores portátiles. Estas tarjetas añadirán algunas de las funcionalidades vistas hasta ahora (red, capturadora de vídeo, sintonizadora de televisión, etc.) a los equipos portátiles a través de sus slots PCMCIA o ExpressCard. Actualmente están siendo reemplazadas por los dispositivos USB, que realizan las mismas funciones.

1. PCMCIA

Hoy por hoy, ya no se instalan en los ordenadores que están en el mercado, ya que han sido sustituidas por la más moderna ExpressCard (las tarjetas PCMCIA no son compatibles con las ExpressCard).

PCMCIA es la abreviatura de Personal Computer Memory Card International Association, Asociación de la Industria de Fabricantes de Hardware para Computadoras Portátiles, encargada de la elaboración de estándares, y en su momento se definieron hasta tres tipos distintos (Tipos I, II y III) y dos versiones. A la versión de 16 bits se la conoció también como PC CARD, y a la versión de 32 bits, por el nombre de CARD BUS.

Todos los tipos y versiones tienen un tamaño de 54 mm de alto por un ancho mínimo de 85,6 mm, pero pueden tener mayor tamaño en la parte externa al formato estándar, para acomodar antenas, conectores, etc. Disponen de 68 pines de contacto.

Una característica fundamental del PCMCIA, y que tienen todos los tipos y versiones, es lo que se conoce como conectar y usar (plug-and-play), lo que permite conectar y desconectar las tarjetas con el equipo encendido.

2. ExpressCard

El estándar ExpressCard también fue diseñado por la misma asociación que desarrolló el PCMCIA. Soporta un doble sistema de conectividad con el bus del sistema, a través de PCI Express o USB 2.0.

La principal mejora que dispone ExpressCard sobre PCMCIA es su mayor ancho de banda. ExpressCard tiene un rendimiento de procesamiento máximo de 2,5 Gb/s sobre PCI Express o 480 Mb/s sobre USB 2.0 dedicado para cada ranura, mientras que CardBus debe compartir el ancho de banda PCI de 1 066 Mb/s.

Otra de las diferencias que tiene este estándar es que dispone de dos factores de forma distintos: uno en forma de L, llamado 54, y otro rectangular, llamado 34, en función de su tamaño en milímetros.

La tecnología ExpressCard no es compatible hacia atrás con los dispositivos PCMCIA.

Los fabricantes de tarjetas la utilizan para la ampliación del ordenador con dispositivos de incremento de puertos USB, FireWire, tarjetas de red LAN y Wi-Fi, Bluetooth, sintonizadoras de televisión, etc.

Vídeo de otras tarjetas de expansión

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Tarjetas multimedia

1. Tarjeta de sonido

• Operaciones básicas

Las operaciones más usuales que ejecuta una tarjeta de sonido son:

1. Grabación: Es el sonido que se recoge normalmente a través de un micrófono que llega a la tarjeta a través de los conectores.
2. Reproducción: Es la señal digitalizada de un sonido que se envía a la tarjeta que la procesa y la manda a través de los conectores de salida hacia los altavoces, auriculares, etc.
3. Síntesis: Reproducen sonido a partir de datos o representaciones simbólicas, como pueden ser los códigos MIDI. Algunos de los más importantes son:

• Síntesis FM: Imita el sonido de un instrumento musical manipulando la onda.
• Síntesis por tabla de ondas: Cuando el archivo sonoro se va reproduciendo, la tarjeta busca en la tabla y escoge el sonido que corresponde a cada caso.
• Síntesis de modelado físico: Se simula el sonido de un instrumento musical mediante el cálculo numéricos de las ondas de sonido.

• MIDI

Es un estándar industrial adoptado por prácticamente toda la industria musical y por el mundo informático, que regula la forma en que se conectan instrumentos y ordenadores. Permite a los instrumentos electrónicos musicales (teclados, guitarras, etc.) comunicarse bidireccionalmente con el ordenador.

Un mensaje MIDI consta de un byte de estado seguido de un cero o más bytes de datos; cada mensaje corresponde a un evento musical del tipo de la pulsación de una tecla o un pedal, el giro o desplazamiento de un control, etc. A cada instrumento musical se le asigna un código MIDI de un total de 128 disponibles.

• Componentes de una tarjeta de sonido

1. ADC: Convierte una señal de ondas analógica en su equivalente digital. La amplitud de la onda de sonido determina su volumen, la frecuencia y determina su escala.

2. Mezclador: Se encarga de mezclar los distintos tipos de sonidos que le llegan o qué envían al exterior.

3. DSP: Pequeño microprocesador que efectúa los cálculos necesarios para gestionar el sonido.

4. Buffer:  Pequeña memoria que almacena los datos temporalmente que se envían entre el ordenador y la tarjeta.

5. DAC:  Realiza la desmodulación digital, y permite reproducir el sonido tras convertir las señales digitales en analógicas.

6. Interfaz con la placa madre: Transmite la información entre la tarjeta y el ordenador.

• Conectores

Los más utilizados a nivel de usuarios son los mini-jack, que tienen menos calidad qué los RCA, pero son más económicos.

A nivel profesional se utilizan los conectores digitales SPDIF qué al trabajar íntegramente en formato digital, evitan las pérdida de calidad.

En cuanto a las salidas de la tarjeta de sonido, casi todos los fabricantes han adoptado el modelo que propuso Microsoft, asignando un color a cada tipo de conector: rosa para micrófono, azul claro para Line-In, verde para salida principal (normalmente los altavoces frontales), negro para altavoces traseros, plateado para altavoces laterales y naranja para la salida digital SPDIF.

Otro conector que pueden llegar a tener las tarjetas de sonido es el del puerto de juegos, o game port, también llamado DA-15, que permite la conexión del ordenador con gamepads y joysticks.

2. Tarjeta capturadoras de vídeo

Son tarjetas de expansión diseñadas con el objetivo de capturar y codificar el vídeo analógico para convertirlo en formatos digitales. Mediante software especializado pueden editar vídeos y añadir efectos, sonidos, música de fondo, subtítulos, etc.

Normalmente, tendrán uno o varios conectores BNC y/o algún conector RCA, que permitan la conexión con la videocámara analógica.

3. Tarjeta sintonizadoras para televisión

Es un periférico que permite ver los distintos tipos de televisión en el monitor de computadora. La visualización se puede efectuar a pantalla completa o en modo ventana. La mayoría de los sintonizadores de TV también funcionan como capturadoras de vídeo, lo que les permite grabar programas de televisión en un disco duro al igual que un grabador de vídeo digital.

Además de existir en formato PCI, se están imponiendo en el mercado en su formato USB, por su portabilidad y fácil instalación. El único inconveniente es que no son operativas en sitios con poca señal. 

Las tarjetas sintonizadoras se distribuyen con sus drivers correspondientes y un software de configuración, visionado y grabación (directa o programada). 

Vídeo tarjeta multimedia

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Tarjetas de red

1. Tarjeta de red par LAN

• Conectores

El más utilizado es el RJ45 para el cable de par trenzado. Antes se empleaba para el cable coaxial el BNC. Todos disponen de uno o varios de LED, que se iluminan dependiendo de la actividad que tenga la tarjeta.

• Dirección MAC

Identificar de 48 bits, que corresponda de forma única a una tarjeta o dispositivos de red. Se suele reconocer también como dirección física y única para cada dispositivo.

Si nos fijamos en la definición como cada bloque hexadecimal son 8 dígitos binarios (bits), tendríamos:

• 6 * 8 = 48 bits únicos

• Velocidad

Una tarjeta puede trabajar a distintas velocidad, según la tecnología o los estándares que soporte.

En un principio, las redes tradicionales operaban entre 4 y 16 Mb/s, pero estas velocidades, en la actualidad están sobrepasadas por las nuevas tecnologías de comunicación.

Los estándares más usados son:

1. Ethernet, 10 Mb/s
2. Fast Ethernet, 100 Mb/s
3. Gigabit Ethernet, 1000 Mb/s

• Wake on LAN

Es un estándar de redes de computadoras Ethernet que permite encender remotamente ordenadores apagados mediante el envío de un magic packet, un paquete especial que recibe la tarjeta de red.

Es implementado en la placa base del ordenador. La mayoría de placas bases modernas vienen con un controlador Ethernet que incorpora WOL. 

• Tarjeta de red mediante adaptador USB

Consiste en un adaptador de red con un puerto USB y un puerto RJ-45 10/100 Mb/s Fast Ethernet. Se puede conectar a cualquier ordenador o portátil dotado de un puerto USB, convirtiendo así la interfaz USB en un puerto de red LAN tipo Ethernet o Fast Ethernet 10/100 Mb/s. Como la mayoría de dispositivos USB, se elimina la necesidad de instalar y utilizar tarjetas PCI para ofrecer conectividad LAN al ordenador.

2. Tarjeta de red para Wi-Fi

• Estándares

1. 802.11b 802.11g 802.11n: disfrutan de una aceptación internacional debido a que la banda de 2,4 GHz está disponible casi universalmente, con una velocidad de hasta 11 Mbit/s, 54 Mbit/s y 300 Mbit/s, respectivamente.
2. 802.11a: Conocido como WIFI 5, que opera en la banda de 5 GHz y que disfruta de una operatividad con canales relativamente limpios.

• Tarjetas de red Wi-Fi USB

Hay dos tipos:

- Nanowireless: Tarjeta de tamaño muy pequeño que se coloca en el puerto USB para dotar al equipo de funcionalidad Wi-Fi. Son muy baratas y cómodo de transporte.

- Tarjeta con antena externa: Disponen de un conector para acoplar una antena externa. Este conector es de tipo RP-SMA. Por ejemplo, una tarjeta de red Wi-Fi por USB como la Blueway alcanza 2 W de potencia y dispone de una antena de 15 dB.

Vídeo tarjeta de red

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Adaptadores gráficos

1. Componentes:

• GPU: Una GPU implementa ciertas operaciones gráficas llamadas primitivas, optimizadas para el procesamiento gráfico. Las GPU actualmente disponen de gran cantidad de primitivas, buscando mayor realismo en los efectos. Una de las características de la GPU ofrecida en la especificación de una tarjeta gráfica se refiere a la frecuencia de reloj del núcleo o núcleo gráfico (core), que oscila entre los 400 MHz y los 900 MHz. 

• VRAM: Es un tipo de memoria RAM que utiliza el controlador gráfico para poder manejar toda la información visual que le manda la CPU del sistema. La principal característica de esta clase de memoria es que es accesible de forma simultánea por dos dispositivos.

• RAMDAC: Es el encargado de transformar las señales digitales con las que trabaja la computadora en una salida analógica que pueda ser interpretada por el monitor.

• CONECTORES:

- SVGA: Conjunto de estándares gráficos diseñados en la década de 1990 para dispositivos CRT.

- DVI: Sustituto del anterior, fue diseñado para obtener la máxima calidad de visualización en las pantallas digitales. El DVI también tiene implementado un sistema de mayor envergadura denominado DVI Dual-Link, que permite resoluciones de 2 048 × 1 536 píxeles.

- S-Vídeo: Es una abreviatura de vídeo por separado y también es conocido como el S/C. 

- HDMI: Se trata de una interfaz capaz de transmitir señal de vídeo estándar, mejorado o de alta definición, así como audio de alta definición (de hasta ocho canales). 

2. Interfaces con la placa base.

Existen varios tipos de interfaces que se utilizan para conectar las tarjetas gráficas, aunque en la actualidad prácticamente han desaparecido los formatos PCI y AGP y  solo se usa el PCI Express x16 (también llamado PCIe o PCX). Actualmente se están vendiendo tarjetas gráficas que además de los 16 carriles (x16) soportan el estándar 2.1, lo que supone una tasa de transmisión de 1 GB/s x carril llegando a los 16 GB/s de ancho de banda (1 GB/s x 16).

3. Procesamiento en paralelo.

Es un método para conectar dos o más tarjetas de vídeo (tarjeta gráfica) PCIe para producir una sola señal de salida que incremente el poder de procesamiento disponible para gráficos.

Utilizando esta tecnología, es posible duplicar el poder de procesamiento gráfico de un ordenador al agregar una segunda tarjeta a la primera. Se pueden utilizar dos tarjetas desde el inicio o tener una que permita esta forma de trabajo y agregar la segunda cuando se necesite más poder de procesamiento. 

Según quién sea el fabricante de GPU, a esta tecnología se la denomina: 

• SLI (Scalable Link Interface), de la empresa nVIDIA. 
• Crossfire, de la empresa ATI/AMD. 

Para unir dos o más tarjetas gráficas se emplea un conector que hace de puente entre ellas, normalmente en la parte superior, y solamente una de las tarjetas se conectará con el monitor.

4. Multimonitor

Es aquel que combina varios dispositivos de visualización -monitores, televisores oproyectores- típicamente conectados a una sola computadora, con el fin de incrementar el espacio visual disponible para los programas.

Dispondremos de varios formatos de trabajo, entre ellos:

• En espejo: Se replica la imagen en todos los monitores. En todos se ve lo mismo. 
• Escritorio extendido: Se detectan y enumeran los monitores, y en cada uno de ellos se muestra parte de nuestro escritorio. Puede orientarse en vertical u horizontal. 

5. Tarjetas gráficas USB

Son relativamente baratas y normalmente se van a utilizar para dotar a un equipo de más monitores o proyectores en paralelo. La mayoría dispone de los tipos de salida VGA y DVI, aunque aprovechando la tecnología USB 3.0 se están fabricando tarjetas gráficas USB con salida HDMI. 

• Vídeo de adaptadores gráficos

• Fuente de información

1. Wikipedia 
2. Temario