PDF de programación - Clase 7 - Curso de Armado y Reparación de PC – Nivel 1

Curso de Armado y Reparación de PC – Nivel 1 – Gustavo Boselli – [email protected]

CLASE Nº 7


La controladora IDE y la IO ¿Qué es la controladora?
El micro no gobierna el trabajo de las unidades de disco ni los puertos serie y paralelo, trabajo que realiza la
controladora denominada IDE. No obstante, el tipo de Bus puede ser otro (SCSI). Este dispositivo recoge las
instrucciones de lectura de datos y maneja las unidades para obtenerlos. Las unidades que maneja son: discos
rígidos, disketteras, lectores de CD-ROM, etc. En algunos 486 y todos los anteriores, la controladora estaba
separada de la placa base, en forma de tarjeta ISA o VESA, e integraba también el chip controlador de puertos
serie y paralelo (IO), y a veces un puerto para Joystick. En los últimos 486 y a partir de los Pentium, estos
dispositivos se integraron en la placa madre. Esta es una tarjeta controladora IDE + IO de tipo ISA:



El número 1 indica la posición del pin 1 de los conectores. Éstos tienen dos filas de pines. En las PC modernas,
esta tarjeta ya no existe. Los conectores se alojan directamente en la mother.

BUSES IDE y E-IDE
Teóricamente, cada puerto IDE representa un canal. Cada canal permite la conexión de hasta 2 drives (sean
discos magnéticos o unidades ópticas). El conector IDE para disco duro es un conector macho de 40 pines (a
veces 39, por existir uno que no se usa) repartidos en 2 hileras. En las tarjetas controladoras suele existir un
único conector de este tipo, aunque por lo general en las placas que los llevan integrados existen dos conectores
iguales, fácilmente distinguibles y que suelen estar juntos. Las mother actuales se fabrican con dos puertos IDE:
0 y 1.
Enhanced Integrated Drive Electronics (E-IDE), es una tecnología electrónica cuyo bus lo constituye un cable
plano de 40 u 80 hilos conductores que comunica al conector del dispositivo (disco, CD-ROM, etc.) con el
puerto IDE de la mother.

Los Discos Rígidos en su interior
Hay discos que tienen dos o más platos construidos con aluminio. El tamaño oscila en 3½ pulgadas (los de
escritorio), 2½ pulgadas (para las PC portátiles) y los más grandes varían entre 5¼, 8, 14” o más. Las
capacidades son 1 GB, 4 GB, 8 GB, y actualmente 40, 80 y 120 GB.
Están fabricados con una aleación de aluminio con un recubrimiento magnético. En el interior existen varios
platos de metal sujetos por un eje central. Entre cada plato, y leyendo cada cara, existe un brazo que en su
extremo que emite pulsos magnéticos. Los platos giran a 5600, 7200 o 10000 revoluciones por minuto (RPM) en
sentido antihorario. Las cabezas de lectura son bobinas en los extremos de los brazos que emiten pulsos
eléctricos moviéndose desde el borde hacia el centro y viceversa. El movimiento genera circunferencias con
datos llamadas pistas o tracks. La pista a su vez se subdivide en segmentos llamados sectores o clusters. Cada
cara de un plato tiene una pista: 0, 1, 2,…, n y cada pista está geométricamente encima de su homóloga, en la
cara opuesta de cada plato. Si nos ubicamos encima de una pista, lo estamos haciendo sobre todas las pistas que
tienen el mismo número a través de todas las caras y platos. Esa forma de ver las pistas se llama cilindro. Así, un
cilindro es el conjunto de pistas con la misma ubicación en caras distintas. Ejemplo: cilindro 3 = pista 3 de la
cara 0 + pista 3 de la cara 1 + pista 3 de la cara 2, etc.

El disco rígido utiliza como medio de grabación el magnetismo. Las superficies de los platos están cubiertas por
una sustancia magnetizable. Los cabezales irradian con pulsos a estas superficies para grabar mientras los platos
giran a altas velocidades.

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El índice de ubicación de los datos se denomina FAT (File Allocation Table) y es como el índice del contenido
de un libro. Previendo que un accidente pueda dañar la FAT (error de escritura, ataque de virus, borrado
accidental, deterioro de la sustancia magnética de los platos, que las cabezas lecto-escritoras aterricen sobre los
platos, etc.), se establece (bajo control del Sistema Operativo) la existencia de una segunda FAT de respaldo que
sólo es visible con software específico para recuperar datos perdidos.

Como norma general, los datos no se escriben en las pistas en forma secuencial. Esta forma de trabajo acelera la
operación de escritura, aunque produce demoras en la lectura. Dado que las porciones de un archivo quedan
dispersas, la lectura es un trabajo extraordinario para un disco duro considerando que su velocidad de rotación es
de 5600, 7200 o 10000 RPM.

El disco es un dispositivo clave de trabajo y almacenamiento de información en las computadoras. Como
principal dispositivo de almacenamiento masivo, merece un especial estudio sobre su estructura y forma de
trabajo a fin de diagnosticar cómo instalarlo y mantenerlo. Normalmente, un archivo se almacena diseminado en
pistas, sectores y cilindros, o sea es grabado en las caras de los distintos platos simultáneamente, porque la
estructura que sostiene los brazos con sus cabezas de lecto-escritura mueve todas las cabezas al unísono.

Cabezas de lectura-escritura: el disco tiene una cabeza por lado. La cabeza está sobre un brazo actuador. La
distancia de las cabezas con el plato es de 3 a 20 micrones o más. Está compuesta de varios cabezales unidos
entre sí. Es mucho más frágil que el de las disketteras, ya que las cabezas se encuentran a muy poca distancia de
del disco sin tocarlo. El campo magnético que se crea entre los platos y los cabezales permite leer o escribir
sobre ellos a velocidades mucho mayores que las de los discos flexibles.
Motores de eje: es el motor que hace girar los platos. Se encarga de dar la velocidad necesaria, que suele ser de
unos 4000/5400 RPM, y está alimentado por corriente directa gracias a un pequeño generador incorporado. Los
motores tienen que estar libres de ruido y vibraciones, para evitar transmitirlos a los platos e interferir con la
lectura/escritura. El motor tiene un circuito de control que monitorea y controla la precisión de la velocidad.
Motor de Impulso: es un motor eléctrico que mueve en sentido radial la cabeza de lectura-escritura a través de
los discos metálicos para situarse en el sector y cilindro adecuado. El conjunto de cabezales y discos está en una
caja sellada herméticamente que impide que el polvo del ambiente se deposite sobre la cabeza de lectura-
escritura causando errores tanto en la obtención como en la grabación de datos.



Conector de interfaz: transporta datos y señales de comando de sistema hacia y desde la unidad.
Circuito impreso controlador: situado en la parte inferior del disco, contiene dispositivos electrónicos que
controlan la velocidad de giro, la posición de la cabeza de lectura-escritura y la activación para leer o grabar
datos. Un conector alimenta a la unidad de disco y la une con la fuente de alimentación del PC. Consta de cuatro
patillas, en las que destaca la masa y los voltajes +5v y +12 v.

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Todos estos componentes van protegidos por una carcasa de aleación que los mantiene alineados con toda
precisión y dota al disco duro de su peso y robustez. La diferencia más clara entre un diskette y un disco duro es
la gran capacidad de almacenamiento de este último.

Los discos, al estar en el interior de la computadora, no pueden ser combinados con otros de formato diferente o
preparados para otro SO (normalmente se usa DOS, pero también UNIX, OS-2 etc.). Este problema deja de tener
importancia al usar discos removibles, ya que se manejan de forma similar a los discos flexibles.

Con los diskettes y con los removibles no hay problema de reconocimiento por parte de nuestro sistema
operativo, porque si no los reconoce por estar formateados con un sistema, podemos introducir otro, pero el
disco rígido sí trabaja con un SO en un principio y no puede utilizar otro. Por eso, los fabricantes de hardware
permiten organizar el disco rígido para que acepte varios SO por medio de particiones (división en áreas).

El formateo físico implica la creación de sectores, sus marcas de dirección (utilizadas para identificar sectores
después del formateo) y la porción de datos del sector. El formateo lógico es la conversión al modelo requerido
por el SO.

¿Para qué utilizamos Discos Rígidos?
La PC no puede contener en la memoria RAM todos los datos y programas con que trabaja. Además, como al
apagarla estos datos se pierden, necesitamos de una unidad de almacenamiento con mucha capacidad y rapidez
para trabajar con ella continuamente. Esta función la desempeña el disco rígido, que son varios discos siempre
girando para poder actuar rápidamente. Este disco está fijo dentro del PC y normalmente no se retira ni se
cambia. En él se graban el SO y los programas y datos de uso frecuente, reservando a las disketteras el trabajo de
extraer o introducir datos o programas mediante una copia hacia ó desde el disco duro. Actualmente tienen el
tamaño de una diskettera de 3 ½”, aunque hay algunos que son de 5 ¼”. A diferencia de las disketteras, los
cabezales de un disco rígido no tocan la superficie de los discos.

Algo fundamental para hacer trabajar al disco duro son sus parámetros. Estos indican el número de cilindros
(CYLINDERS), de pistas (TRACKS), de cabezales (HEADS), precompensación de escritura (PRECOMP), pista
de aterrizaje de las cabezas (LAND ZONE), sectores p