GENERACIONES DE COMPUTADORAS, LOGICA Y SEÑALES

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GENERACIONES DE COMPUTADORAS Una computadora digital moderna es en gran medida un conjunto de interruptores electrónicos, los cuales se utilizan para representar y controlar el recorrido de datos denominados dígitos binarios (o bits). El desarrollo del transistor fue uno de los inventos muy importantes para la revolución de la computadora personal. El transistor fue inventado en 1948 por los ingenieros John Bardeen, Walter Brattain Y William Shockley de los laboratorios Bell. Funciona como un interruptor de estado sólido, sustituyó al bulbo que era mucho menos adaptable. La conversión a transistores provoco la tendencia hacia la miniaturización que continua hasta el día de hoy. En 1959, los ingenieros de Texas Instruments inventaron el CI (circuito integrado o chip), un semiconductor que contiene más de un transistor sobre la misma base y que conecta los transistores sin necesidad de cables. El primer CI tenía seis transistores. En comparación, el microprocesador Pentium Pro de Intel, que se usa en muchos de los sistemas más avanzados, tiene mas de 5.5 millones de transistores, y la memoria caché integral que incluyen algunos de estos procesadores contiene ¡hasta 32 millones de transistores adicionales! Actualmente, muchos chips tienen transistores que pueden contarse en varios millones. Cuando en las computadoras se habla de historia se debe comprender que ni siquiera ha transcurrido medio siglo desde que se invento la primera, por lo que hay que considerar otras unidades de medida de su desempeño. Lo anterior significa que la corta historia de las computadoras debe medirse no tanto en términos de años sino más bien en su función de sus avances tecnológicos. ¿Cómo se miden los avances tecnológicos de las computadoras?

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GENERACIONES DE COMPUTADORAS

Una computadora digital moderna es en gran medida un conjunto de interruptores electrónicos, los cuales se utilizan para representar y controlar el recorrido de datos denominados dígitos binarios (o bits).

El desarrollo del transistor fue uno de los inventos muy importantes para la revolución de la computadora personal. El transistor fue inventado en 1948 por los ingenieros John Bardeen, Walter Brattain Y William Shockley de los laboratorios Bell. Funciona como un interruptor de estado sólido, sustituyó al bulbo que era mucho menos adaptable.

La conversión a transistores provoco la tendencia hacia la miniaturización que continua hasta el día de hoy.

En 1959, los ingenieros de Texas Instruments inventaron el CI (circuito integrado o chip), un semiconductor que contiene más de un transistor sobre la misma base y que conecta los transistores sin necesidad de cables.

El primer CI tenía seis transistores.

En comparación, el microprocesador Pentium Pro de Intel, que se usa en muchos de los sistemas más avanzados, tiene mas de 5.5 millones de transistores, y la memoria caché integral que incluyen algunos de estos procesadores contiene ¡hasta 32 millones de transistores adicionales! Actualmente, muchos chips tienen transistores que pueden contarse en varios millones.

Cuando en las computadoras se habla de historia se debe comprender que ni siquiera ha transcurrido medio siglo desde que se invento la primera, por lo que hay que considerar otras unidades de medida de su desempeño.

Lo anterior significa que la corta historia de las computadoras debe medirse no tanto en términos de años sino más bien en su función de sus avances tecnológicos.

¿Cómo se miden los avances tecnológicos de las computadoras?

Una computadora esta formada por dos componentes estructurales con el mismo nivel de importancia: el equipo físico (hardware) y los programas con los que funciona (software), lo cual significa que su grande avance debe considerarse en esas dos direcciones. Es decir, el desarrollo de las computadoras se da en estos dos aspectos:

Por sus características constructivas (circuitos, arquitectura global del sistema, tecnología electrónica).

Por los programas básicos con los que opera. Es decir, como se entabla comunicación con ella (lenguajes, sistema operativo, interfaces).

Desde la invención de la primera de ellas, las computadoras han tenido un avance que se puede estudiar en términos de "generaciones".

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PRIMERA GENERACIÓN DE COMPUTADORAS ELECTRÓNICAS:

Comprende el período desde 1946 hasta 1958, a ella pertenecen los primeros computadores electrónicos que se fabricaron.

Comienza la construcción de computadoras en las cuales las partes electromecánicas en movimiento que representan los números, como lo son los relés, los contadores de ruedas dentadas y los piñones, son sustituidos por tubos al vacío, que se activan mediante impulsos electrónicos. Esta innovación contribuyó enormemente al aumento de la velocidad de cálculo de las computadoras.

Estas máquinas tenían las siguientes características:

Usaban tubos al vacío para procesar información. Usaban tarjetas perforadas para entrar los datos y los programas. Usaban cilindros magnéticos para almacenar información e instrucciones internas. Eran sumamente grandes, utilizaban gran cantidad de electricidad, generaban

gran cantidad de calor y eran sumamente lentas. Se comenzó a utilizar el sistema binario para representar los datos.

En esta generación las máquinas son grandes y costosas (de un costo aproximado de 10,000 dólares).

La computadora más exitosa de la primera generación fue la IBM 650, de la cual se produjeron varios cientos. Esta computadora que usaba un esquema de memoria secundaria llamado tambor magnético, que es el antecesor de los discos actuales.

SEGUNDA GENERACION DE LAS COMPUTADORAS ELECTRONICAS

No fue sino hacia finales de los años 50 que los transistores reemplazaron a los bulbos en los circuitos de las computadoras.

Las computadoras de la llamada segunda generación ya no son de bulbos, sino con transistores son mas pequeñas y consumen menos electricidad que las anteriores, la forma de comunicación con estas

nuevas computadoras es mediante lenguajes más avanzados que el lenguaje de máquina, y que reciben el nombre de "lenguajes de alto nivel" o lenguajes de programación.

Características de está generación:

Usaban transistores para procesar información. Los transistores eran más rápidos, pequeños y más confiables que los tubos al

vacío. 200 transistores podían acomodarse en la misma cantidad de espacio que un tubo

al vacío. Usaban pequeños anillos magnéticos para almacenar información e instrucciones.

cantidad de calor y eran sumamente lentas.

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Se mejoraron los programas de computadoras que fueron desarrollados durante la primera generación.

Se desarrollaron nuevos lenguajes de programación como COBOL y FORTRAN, los cuales eran comercialmente accesibles.

Se usaban en aplicaciones de sistemas de reservaciones de líneas aéreas, control del tráfico aéreo y simulaciones de propósito general.

La marina de los Estados Unidos desarrolla el primer simulador de vuelo. Surgieron las minicomputadoras y los terminales a distancia. Se comenzó a disminuir el tamaño de las computadoras.

TERCERA GENERACION DE LAS COMPUTADORAS ELECTRONICAS(1964-1971)

Esta nueva generación fue inaugurada con la presentación comercial de la llamada "serie 360"de IBM.

IBM se dedicó a los aspectos de ingeniería, comercialización y mercadotecnia de sus equipos, en corto tiempo la noción de las computadoras salió de los laboratorios y las universidades y se instaló como un componente imprescindible de la sociedad industrial

moderna.

Las computadoras de la tercera generación tienen ventajas cualitativamente importantes, debido a dos factores fundamentales: por un lado, están hechas a base de agrupamientos de transistores miniaturizados en paquetes conocidos como circuitos integrados; por el otro, aunque se siguen programando en lenguajes de alto nivel, ahora un método de comunicación con el programador que resulta mas fácil de emplear que el anterior.

Es decir, la electrónica de las computadoras de la tercera generación (circuitos integrados) es más compacta, rápida y densa que la anterior, y la comunicación se establece mediante una interfaz (un intermediario) conocida como sistema operativo.

Así, los dos criterios de definición para las computadoras de la tercera generación son:

Están construidas con electrónica de circuitos integrados La comunicación es mediante la ayuda de los sistemas operativos

Características de está generación:

Se desarrollaron circuitos integrados para procesar información. Se desarrollaron los "chips" para almacenar y procesar la información. Un "chip"

es una pieza de silicio que contiene los componentes electrónicos en miniatura llamados semiconductores.

Los circuitos integrados recuerdan los datos, ya que almacenan la información como cargas eléctricas.

Surge la multiprogramación. Las computadoras pueden llevar a cabo ambas tareas de procesamiento o

análisis matemáticos. Emerge la industria del "software". Se desarrollan las minicomputadoras IBM 360 y DEC PDP-1.

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Otra vez las computadoras se tornan más pequeñas, más ligeras y más eficientes.

Consumían menos electricidad, por lo tanto, generaban menos calor.

CUARTA GENERACION DE LAS COMPUTADORAS DIGITALES (1971-1988)

Aparecen los microprocesadores que es un gran adelanto de la microelectrónica, son circuitos integrados de alta densidad y con una velocidad impresionante. Las microcomputadoras con base en estos circuitos son extremadamente pequeñas y baratas, por lo que su uso se extiende al mercado industrial. Aquí nacen las computadoras personales que han adquirido proporciones enormes y que han influido en la sociedad en general sobre la llamada "revolución informática".

Características de está generación:

Se desarrolló el microprocesador. Se colocan más circuitos dentro de un "chip". "LSI - Large Scale Integration circuit". "VLSI - Very Large Scale Integration circuit". Cada "chip" puede hacer diferentes tareas. Un "chip" sencillo actualmente contiene la unidad de

control y la unidad de aritmética/lógica. El tercer componente, la memoria primaria, es operado por otros "chips".

Se reemplaza la memoria de anillos magnéticos por la memoria de "chips" de silicio. Se desarrollan las microcomputadoras, o sea, computadoras personales o PC. Se desarrollan las supercomputadoras.

"QUINTA GENERACION" DE LAS COMPUTADORAS DIGITALES LA ERA DE LAS MICROCOMPUTADORAS

Esta generación se inicia en 1981 y no se ha llegado a un acuerdo sobre dónde fijar su terminación. Algunos autores consideran que ya se entró en una nueva generación, otros argumentan que todavía se está dentro de la quinta generación. Para evitar inconvenientes, nosotros la llamaremos como la "era de las microcomputadoras".

En 1981, con la introducción de la IBM PC comenzó el boom de las microcomputadoras, las cuales comienzan a desplazar y sustituir a las personas en muchas actividades. Día a día aparecen nuevas microcomputadoras más rápidas o veloces que sus antecesoras, provistas de una gran capacidad de cálculo y de gran capacidad de almacenamiento. La masificación del uso de las microcomputadoras originó lo que se ha denominado como la revolución de la informática.

CARACTERISTICAS

Utilización de componentes electrónicos de muy alta escala de integración (VLSI). Interconexión entre todo tipo de computadoras, dispositivos y redes

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Integración de datos, imágenes y voz ( multimedia) Aparición de lenguajes de programación de todo tipo, lenguajes de cuarta

generación y de los ambientes integrados de desarrollo. Utilización de ambientes gráficos de usuario. Desarrollo de poderosos sistemas operativos.

Los acontecimientos más resaltantes de esta era, para nuestros propósitos, son los que han producido en el surgimiento y evolución de las microcomputadoras, sin dejar de mencionar la aparición y desarrollo de la Internet.

1.- Sistema Analógico, Sistema Digital e Hibrido

Sistema digital

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Un sistema digital es cualquier dispositivo destinado a la generación, transmisión, procesamiento o almacenamiento de señales digitales. También un sistema digital es una combinación de dispositivos diseñado para manipular cantidades físicas o información que estén representadas en forma digital; es decir, que sólo puedan tomar valores discretos.

Para el análisis y la síntesis de los sistemas digitales binarios se utiliza como herramienta el álgebra de Boole, formada por compuertas lógicas que siguen el comportamiento de algunas funciones booleanas.

La mayoría de las veces estos dispositivos son electrónicos, pero también pueden ser mecánicos, magnéticos o neumáticos. La palabra digital tiene origen latino: digitus = dedos (contar con los dedos)

En la técnica digital solamente existen dos posibles valores de la señal:

Ejemplo de sistemas digitales.

Los sistemas digitales pueden ser de dos tipos:

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Sistemas digitales combinacionales: Son aquellos en los que la salida del sistemasólo depende de la entrada presente. Por lo tanto, no necesita módulos de memoria, ya

que la salida no depende de entradas previas.

Sistemas digitales secuenciales: La salida depende de la entrada actual y de lasentradas anteriores. Esta clase de sistemas necesitan elementos de memoria que

recojan la información de la 'historia pasada' del sistema.

Sistema AnalógicoUn sistema analógico contiene dispositivos que manipulan cantidades físicas representadasen forma analógica. En un sistema de este tipo, las cantidades varían sobre un intervalocontinuo de valores.

Ejemplo de Sistema analógico

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Sistemas que utilizan métodos digitales y analógicos (Hibrido)

Existen sistemas que utilizan métodos digitales y analógicos, uno de ellos es el reproductor de disco compacto (CD).La música en forma digital se almacena en el CD. Un sistema óptico de diodos láser lee los datos digitales del disco cuando éste gira y los transfiere al convertidor digital-analógico (DAC).El DAC transforma los datos digitales en una señal analógica que es la reproducción eléctrica de la música original. Esta señal se amplifica y se envía al altavoz. Cuando la música se grabó en el CD se utilizó un proceso que, esencialmente, era el inverso al descrito, y que utiliza un convertidor analógico digital (ADC, analog-to-digital converter).

Ejemplo de Sistemas que utilizan métodos digitales y analógicos

3.- Señal AnalógicaEn la naturaleza, el conjunto de señales que percibimos son analógicas, así la luz, el sonido, la energía etc. son señales que tienen una variación continua. Incluso la descomposición de la luz en el arco iris vemos como se realiza de una forma suave y continua. Una señal analógica es un voltaje o corriente que varía suave y continuamente. Una onda senoidal es una señal analógica de una sola frecuencia. Los voltajes de la voz y del video son señales analógicas que varían de acuerdo con el sonido o variaciones de la luz que corresponden a la información que se está transmitiendo.

4.- Señal DigitalLas señales digitales, en contraste con las señales analógicas, no varían en forma continua, sino que cambian en pasos o en incrementos discretos. La mayoría de las señales digitales utilizan códigos binarios o de dos estados.

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5. Ventajas del procesado digital de señales frente al analógico.Existen muchas razones por las que el procesado digital de una señal analógica puede serpreferible al procesado de la señal directamente en el dominio analógico. Primero, un sistemadigital programable permite flexibilidad a la hora de reconfigurar las operaciones de procesado digital de señales sin más que cambiar el programa. La reconfiguración de un sistema analógico implica habitualmente el rediseño del hardware, seguido de la comprobación y verificación para ver que opera correctamente.También desempeña un papel importante al elegir el formato del procesador de señales laconsideración de la precisión. Las tolerancias en los componentes de los circuitos analógicoshacen que para el diseñador del sistema sea extremadamente difícil controlar la precisión deun sistema de procesado analógico de señales.

En cambio, un sistema digital permite un mejor control de los requisitos de precisión. Tales requisitos, a su vez, resultan en la especificación de requisitos en la precisión del conversor A/D y del procesador digital de señales, en términos de longitud de palabra, aritmética de coma flotante frente a coma fija y factores similares.

Las señales digitales se almacenan fácilmente en soporte magnético (cinta o disco) sin deterioro o pérdida en la fidelidad de la señal, aparte de la introducida en la conversión A/D. Como consecuencia, las señales se hacen transportables y pueden procesarse en tiempo no real en un laboratorio remoto.

El método de procesado digital de señales también posibilita la implementación de algoritmos de procesado de señal más sofisticados. Generalmente es muy difícil realizar operaciones matemáticas precisas sobre señales en formato analógico, pero esas mismas operaciones pueden efectuarse de modo rutinario sobre un ordenador digital utilizando software.

En algunos casos, la implementación digital del sistema de procesado de señales esmás barato que su equivalente analógica. El menor coste se debe a que el hardware digitales más barato o, quizás, es resultado de la flexibilidad ante modificaciones que permite la implementación digital.Como consecuencia de estas ventajas, el procesado digital de señales se ha aplicado a sistemas prácticos que cubren un amplio rango de disciplinas. Citamos, por ejemplo, la aplicación de técnicas de procesado digital de señales al procesado de voz y transmisión de señales en canales telefónicos, en procesado y transmisión de imágenes, en sismología y geofísica, en prospección petrolífera, en la detección de explosiones nucleares, en el procesado de señales recibidas del espacio exterior, y en una enorme variedad de aplicaciones.

Sin embargo, como ya se ha indicado, la implementación digital tiene sus limitaciones. Unalimitación práctica es la velocidad de operación de los conversores A/D y de los procesadores digitales de señales. Veremos que las señales con anchos de banda extremadamente grandes precisan conversores A/D con una velocidad de muestreo alta y procesadores digitales de señales rápidos. Así, existen señales analógicas con grandes anchos de banda para las que la solución mediante procesado digital de señales se encuentra más allá del" estado del arte" del hardware digital.

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6. Ejemplos de aquellos sistemas analógicos que ahora se hanvuelto digitales.Fotografías. La mayoría de las cámaras todavía hacen uso de películas que tienen un recubrimiento de haluros de plata para grabar imágenes. Sin embargo, el incremento en la densidad de los microcircuitos o "chips" de memoria digital ha permitido el desarrollo de cámaras digitales que graban una imagen como una matriz de 640 x 480, o incluso arreglos más extensos de pixeles donde cada pixel almacena las intensidades de sus componentes de color rojo, verde y azul de 8 bits cada uno.Esta gran cantidad de datos, alrededor de siete millones de bits en este ejemplo puede serprocesada y comprimida en un formato denominado JPEG y reducirse a un tamaño tan pequeño como el equivalente al 5% del tamaño original de almacenamiento dependiendo de la cantidad de detalle de la imagen. De este modo las cámaras digitales dependen tanto del almacenamiento como del procesamiento digital.

Grabaciones de video. Un disco versátil digital de múltiples usos (DVD por las siglas de digitalversatile disc) almacena video en un formato digital altamente comprimido denominado MPEG-2. Este estándar codifica una pequeña fracción de los cuadros individuales de video en un formato comprimido semejante al JPEG y codifica cada uno de los otros cuadros como la diferencia entre éste y el anterior.

La capacidad de un DVD de una sola capa y un solo lado es de aproximadamente 35 mil millones de bits suficiente para grabar casi 2 horas de video de alta calidad y un disco de doble capa y doble lado tiene cuatro veces esta capacidad.

Grabaciones de audio. Alguna vez se fabricaron exclusivamente mediante la impresión de formas de onda analógicas sobre cinta magnética o un acetato (LP), las grabaciones de audio utilizan en la actualidad de manera ordinaria discos compactos digitales (CD. Compact Discs). Un CD almacena la música como una serie de números de 16 bits que corresponden a muestras de la forma de onda analógica original se realiza una muestra por canal estereofónico cada 22.7 microsegundos. Una grabación en CD a toda su capacidad (73 minutos) contienehasta seis mil millones de bits de información.

El sistema telefónico. Comenzó hace un siglo con micrófonos y receptores analógicos que seconectaban en los extremos de un par de alambres de cobre (o, ¿era una cuerda?). Incluso enla actualidad en la mayor parte de los hogares todavía se emplean teléfonos analógicos loscuales transmiten señales analógicas hacia la oficina central (CO) de la compañía telefónica.No obstante en la mayoría de las oficinas centrales estas señales analógicas se convierten aun formato digital antes que sean enviadas a sus destinos, ya sea que se encuentren en lamisma oficina central o en cualquier punto del planeta.

Durante muchos años los sistemas telefónicos de conmutación privados (PBX. private branchexchanges) que se utilizan en los negocios han transportado el formato digital todo el caminohacia los escritorios. En la actualidad muchos negocios, oficinas centrales y los proveedorestradicionales de servicios telefónicos están cambiando a sistemas integrados que combinan lavoz digital con el tráfico digital de datos sobre una sola red de Protocolo de Internet IP (por lassiglas en inglés de Protocolo de Internet).

Semáforos. Para controlar los semáforos se utilizaban temporizadores electromecánicos quehabilitaban la luz verde para cada una de las direcciones de circulación durante un intervalopredeterminado de tiempo. Posteriormente se utilizaron relevadores en módulos controladoresque podían activar los semáforos de acuerdo con el patrón del tráfico detectado mediantesensores que se incrustan en el pavimento. Los controladores de hoy en día hacen uso demicroprocesadores y pueden controlar los semáforos de modo que maximicen el flujo vehicular,

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o como sucede en algunas ciudades de California, sean un motivo de frustración para losautomovilistas en un sinnúmero de creativas maneras.

Lógica programableLa lógica programable permite utilizar unidades electrónicas para el tratamiento de datos. El funcionamiento de este tipo de equipos no está definido por un esquema, como en el caso de la lógica cableada, sino por un programa cargado en la memoria de la unidad de tratamiento. Los autómatas programables son los componentes básicos de los equipos electrónicos de automatismo. Hicieron su aparición en los Estados Unidos en 1969 como respuesta a la demanda de los fabricantes de automóviles. Deseaban automatizar sus fábricas con un material capaz de adaptarse a los cambios de fabricación, más sencillo y económico que los sistemas cableados que se empleaban masivamente hasta entonces. En la actualidad, existen numerosos modelos de autómatas programables: desde los nanoautómatas, que se adaptan a las máquinas e instalaciones simples con un número reducido de puertos de entrada/salida, hasta los autómatas multifunción, capaces de gestionar varios millares de puertos de entrada/salida ydedicados al pilotaje de procesos complejos.Definición de un autómata programableUn autómata programable es una máquina electrónica especializada en el pilotaje y el control en tiempo real de procesos industriales y terciarios. Ejecuta una serie de instrucciones introducidas en su memoria en forma de programa y, por tanto, se asemeja a las máquinas de tratamiento de la información. No obstante, existen tres características fundamentales que lo diferencian claramente de las herramientas informáticas como los ordenadores que se utilizan en las empresas y el sector terciario: pueden conectarse directamente a los captadores y preaccionadores mediante sus puertos de

entrada/salida para equipos industriales, su diseño permite que funcionen en ambientes industriales duros (temperatura, vibraciones,

microcortes de la tensión de alimentación, parásitos, etc.), por último, la programación se basa en lenguajes específicamente desarrollados para el

tratamiento de funciones de automatismo, de modo que ni su instalación ni su uso requieren conocimientos de informática.

Estructura básicaLa estructura básica de un autómata programable se fundamenta en tres elementos funcionales principales:procesador, memoria y entradas/salidas “Todo o Nada”. El enlace eléctrico de estos elementos se realiza pormedio de un bus. Un bloque de alimentación proporciona las tensiones necesarias para el funcionamiento delconjunto.

ProcesadorEl cometido principal del procesador, o unidad central (UC), consiste en tratar las instrucciones que constituyen el programa de funcionamiento de la aplicación. Además de esta tarea, la UC desempeña las siguientes funciones: – gestión de entradas/salidas,– control y diagnóstico del autómata mediante una serie de pruebas que se ejecutan en el

momento del encendido o cíclicamente, durante el funcionamiento del sistema,– diálogo con el terminal de programación, tanto durante las fases de escritura y depuración del

programa como durante su explotación, para realizar tareas de verificación y ajuste de datos.

Uno o varios microprocesadores ejecutan las funciones mediante un microsoftware previamente programado en una memoria de control o de sistema. Esta memoria muerta define la funcionalidad del autómata y no es accesible para el usuario.

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Memoria de usuarioPermite almacenar las instrucciones que conforman el programa de funcionamiento del automatismo y los datos, que pueden ser de los siguientes tipos:– información susceptible de variar durante la ejecución de la aplicación. Por ejemplo, resultados

de cálculos realizados por el procesador que se guardan para su uso posterior. Estos datos se denominan variables internas o palabras internas,

– información que no varía durante la ejecución pero que el usuario puede modificar: textos que se muestran, valores de preselección, etc. Se denominan palabras constantes,

– memorias de estado de las entradas/salidas, actualizadas por el procesador en cada turno de escrutación del programa.

El elemento básico de la memoria es el bit (abreviatura del inglés binary digit: dígito binario), que admite dos estados lógicos: 0 y 1. Los bits se agrupan en palabras (16 bits) o en bytes (8 bits) que se identifican mediante una dirección. Para cada una de las partes (programa y datos), el volumen de la memoria se expresa en K palabras (1 K palabra = 210 palabras = 1024 palabras) o en K bytes.Los autómatas programables utilizan dos tipos de memoria:– memoria viva, o memoria RAM (Random Access Memory: memoria de acceso aleatorio). El contenido de este tipo de memoria puede leerse y modificarse en cualquier momento, pero se pierde en caso de falta de tensión (memoria volátil). Por tanto, necesita una batería de seguridad.La memoria viva se utiliza para escribir y poner a punto los programas y para almacenar los datos.– memoria muerta, cuyo contenido se conserva (no volátil) en caso de falta de tensión y que sólo puede leerse. Su escritura requiere el borrado total previo por medio de un procedimiento especial externo al autómata, por rayos ultravioletas (memorias EPROM y REPROM) o eléctrico (memorias EEPROM). Se utilizan para almacenar los programas previamente depurados. La memoria de programa se ubica en uno o varios cartuchos que se insertan en el módulo procesador o en un módulo de ampliación de memoria. La memoria de datos, y en ocasiones la memoria de programa, se integra en el procesador (memoria “on board”).

Entradas/salidas TONLas entradas/salidas TON garantizan la integración directa del autómata en el entorno industrial. Sirven como enlace entre el procesador y el proceso. Todas cumplen una doble función básica:– función de interfaz para recibir y tratar señales procedentes del exterior (captadores, pulsadores,

etc.) y para emitir señales hacia el exterior (control de preaccionadores, pilotos de señalización, etc.). El diseño de estos interfaces, con aislamiento galvánico o desacoplamiento opto electrónico, asegura la protección del autómata contra señales parásitas.

– función de comunicación para el intercambio de señales con la unidad central por medio de un bus de entradas/ salidas.

BusEl bus consiste en un conjunto de conductores que enlazan

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entre sí los distintos elementos del autómata.

En el caso de Los autómatas modulares, se emplea un circuito impreso situado en el fondo del rack que consta de conectores a los que se enchufan los distintos módulos: procesador, ampliación de memoria, interfaces y acopladores.Se organiza en varios subconjuntos que gestionan distintos tipos de tráfico:– bus de datos para las señales de entrada/salida,– bus de direcciones de las entradas/salidas,– bus de control para las señales de servicio, por ejemplo, los topes de sincronización, el sentido de los intercambios, el control de validez de los intercambios, etc.,– bus de distribución de las tensiones generadas por elbloque de alimentación.

AlimentaciónGenera las tensiones internas que se distribuyen a los módulos del autómata a partir de una red de 110 o 220V en corriente alterna o de una fuente de 24 o 48 V en corriente continua. Dispone de dispositivos de detección de caídas o cortes de la tensión de la red y de vigilancia de las tensiones internas. En caso de fallo, dichos dispositivos pueden ejecutar un procedimiento prioritario de seguridad.Estructura básica

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Lógica Cableada

Lógica cableada o Lógica de contactos, es una forma de realizar controles, en la que el tratamiento de datos (botonería, fines de carrera, sensores, presóstatos, etc.), se efectúa en conjunto con contactores o relés auxiliares, frecuentemente asociados a temporizadores y contadores.En la acepción de los técnicos electromecánicos, la lógica cableada industrial es la técnica de diseño de pequeños a complejos autómatas utilizados en plantas industriales, básicamente con relés cableados. En la acepción de los técnicos en telecomunicaciones y en informática, la lógica cableada utiliza compuertas lógicas discretas (TTL, CMOS, HCMOS), para implementar circuitos digitales de comunicaciones y computadores.Los cableados incluyen funciones de comando y control, de señalización, de protección y de potencia. La potencia además de circuitos eléctricos comprende a los circuitos neumáticos (mando por aire a presión) u óleo hidráulicos (mando por aceite a presión). Si se ha de realizar otra tarea será necesario realizar un nuevo diseño. Se emplea en automatismos pequeños, o en lugares críticos, donde la seguridad de personas y máquinas, no puede depender de la falla de un programa de computación.