lunes, 4 de junio de 2012

IBM PC

 
    
IBM PC (modelo 5150)
IBM PC 5150.jpg
IBM PC 5150 con teclado y monitor monocromático verde (5151), ejecutando MS-DOS 5.0
TipoComputador personal
Comercializado12 de agosto de 1981
Características
Arquitecturax86, ISA de 8 bits
ProcesadorIntel 8088 @ 4,77 MHz
Memoria16KB ~ 640KB
Sistema de audioGeneración de tonos por altavoz
Sistema gráficoMDA y CGA
Sistema operativoPC-DOS 1.0+ / IBM Cassette BASIC
Precio básicoDesde US$1.565
El IBM Personal Computer, conocido comúnmente como el IBM PC, es la versión original y el progenitor de la plataforma de hardware compatible IBM PC. Es el IBM modelo 5150, y fue introducido el 12 de agosto de 1981. Fue creado por un equipo de ingenieros y de diseñadores bajo la dirección de Don Estridge del IBM Entry Systems Division en Boca Raton, Florida.
Junto al "microcomputador" y al "computador casero", el término "computador personal" ya estaba en uso antes de 1981. Fue usado tan temprano como en 1972 para caracterizar al Alto de Xerox PARC. Sin embargo, debido al éxito del IBM Personal Computer, el término PC vino a significar más específicamente un microcomputador compatible con los productos PC de IBM. El IBM PC es el predecesor de las actuales computadoras personales y progenitor de la plataforma compatible IBM PC.

Antecedentes
Seis años antes del IBM PC, IBM había lanzado su primer microcomputador de escritorio, el IBM 5100, introducido en 1975. Era un sistema completo, que tenía incorporado un monitor, un teclado, y un almacenamiento de datos en una sola carcasa. Era también muy costoso - hasta $20.000. Fue específicamente diseñado para los solucionadores de problemas profesionales y científicos, no para los usuarios empresariales o los aficionados.[1] Nunca fue un computador personal.
En 1975 fue introducido el Altair 8800 en un artículo de la revista Popular Electronics de la edición de enero, vendido en forma de kit. El Altair sorprendió a sus creadores cuando generó miles de órdenes de compra en el primer mes. La introducción del Altair generó una industria entera basada en la diagramación básica y el diseño interno. Nuevas compañías como Cromemco comenzaron a suplir kits adicionales, mientras que Microsoft fue fundado para suministrar un interpretador BASIC para los sistemas. Poco después, un número de diseños de clones completos apareció en el mercado, tipificados por el IMSAI 8080. Esto llevó a una amplia variedad de sistemas basados en el bus S-100 introducido con el Altair. El Altair es considerado como la chispa que condujo a la revolución del computador personal.
En 1977 aparecieron tres microcomputadores que iniciaron una explosión en el mercado del computador doméstico, el Apple II de Apple Computer, el TRS 80 modelo I de Tandy, y el Commodore PET de Commodore. Eran computadores fáciles de usar y fueron los primeros en ser usados por la población en general. Pronto les siguieron otros computadores, como los primeros de la familia Atari de 8 bits, máquinas CP/M, diferentes modelos hechos por Tandy como los TRS 80 Modelos II y III y el TRS-80 Color Computer, el Texas Instruments TI-99/4A, el Commodore VIC 20 y otros.
Cada vez más aparecían nuevas y viejas empresas que producían computadores y/o todo tipo de periféricos, componentes, y software para microcomputadores. En 1978 fue lanzado el WordStar, desarrollado originalmente para el CP/M, fue el procesador de palabras con más características y fácil de utilizar de los disponibles para este sistema operativo, y se convirtió en un estándar de facto. En 1979 apareció VisiCalc, la primera hoja de cálculo, considerada la aplicación que convirtió el microcomputador de un hobby para entusiastas de la computación en una herramienta seria de negocios.[2] Esto probablemente motivó a IBM a entrar al mercado del PC, que ellos habían ignorado hasta entonces. También aparecieron los primeros videojuegos para computadores personales, entre los más populares estaban Microchess, SARGON, Adventureland, Mystery House, Zork, etc. El mercado del microcomputador estaba creciendo muy rápidamente, pero IBM, que era la empresa de computación más grande del mundo y ofrecía desde minicomputadores hasta mainframes, todavía no estaba participando en este segmento.

] El desarrollo del IBM PC

La línea original de PCs era parte de una estrategia de IBM para ingresar en el mercado de las computadoras domésticas, que hasta entonces había ignorado y estaba dominado por otros.[3] El modelo original del IBM PC fue designado como el 5150, poniéndolo en la serie del "5100" que había lanzado en el año 1975, aunque su arquitectura no fue descendiente directa del IBM 5100.
En vez de utilizar el usual proceso de diseño de IBM, se reunió un equipo especial con autorización de saltar las restricciones normales de la compañía y rápidamente conseguir algo para el mercado. A este proyecto se le dio el nombre código de Project Chess (Proyecto Ajedrez) en el IBM Entry Systems Division en Boca Raton, Florida. El equipo consistió de doce personas dirigidas por Don Estridge con el Diseñador en Jefe, Lewis Eggebrecht.[4]

 Componentes externos

Previamente IBM siempre había desarrollado sus propios componentes, pero no lo hicieron así en este caso.
Desarrollaron el PC en alrededor de un año. Para lograrlo, primero decidieron construir la máquina con partes disponibles (off-the-shelf) de una variedad de diferentes fabricantes de equipos originales (OEM) y de diferentes países, en segundo lugar, por razones de tiempo y costo, en vez de desarrollar diseños únicos para el monitor y la impresora del IBM PC, la gerencia del proyecto decidió utilizar un monitor IBM disponible existente, desarrollado anteriormente en IBM de Japón así como un muy popular modelo existente de impresora, el Epson MX 80. Consecuente, los únicos elementos de diseño industrial del IBM PC fueron relegados a la unidad del sistema y el teclado.[5]

 Arquitectura abierta

También decidieron usar una arquitectura abierta, de modo que otros fabricantes pudieran producir y vender componentes periféricos y software compatible sin la compra de licencias.
IBM también vendió un manual, el IBM PC Technical Reference Manual que incluyó completos diagramas esquemáticos de los circuitos, un listado del código fuente del ROM BIOS, y mucha información detallada de ingeniería y de programación sobre cada uno de los componentes del IBM PC y su diseño en general. Seis semanas después que IBM anunció el IBM PC, el 12 de agosto de 1981, en COMDEX, Tecmar tenía 20 productos para el PC disponibles para la venta. Estos productos incluyeron la expansión de memoria, IEEE-488, adquisición de datos y chasis de expansión.[6] [7] [8] [9] [10]
En ese tiempo, Don Estridge y su equipo consideraban usar el procesador IBM 801 (un temprano CPU RISC) y su sistema operativo que habían sido desarrollado en el Thomas J. Watson Research Center en Yorktown Heights, Nueva York. El 801 era por lo menos un orden de magnitud más poderoso que el Intel 8088, y el sistema operativo era muchos años más avanzado que el sistema operativo DOS 1.0 de Microsoft el cual finalmente fue seleccionado. La eliminación de una solución interna hizo el trabajo del equipo mucho más fácil y puedo haber evitado un retardo en el horario, pero las últimas consecuencias de esta decisión para IBM eran de gran envergadura. IBM tenía recientemente desarrollado el microcomputador de negocios Datamaster que utilizó un procesador e ICs periféricos Intel; la familiaridad con estos chips y la disponibilidad del procesador Intel 8088 fue un factor que decidiría en la opción del procesador para el nuevo producto. Incluso las 62 ranuras del slot del bus de expansión fue diseñado para ser similar a los slots del Datamaster. Retardos debido al desarrollo interno del software del Datamaster también influyeron al equipo de diseño hacia un proceso de desarrollo acelerado para el PC, con información técnica públicamente disponible para animar a desarrolladores terceros.[11]
El precio para el IBM PC comenzó en $1.565 para una configuración escueta con 16 KB de RAM y sin unidades de diskette.[12] Sin embargo, la mayoría de los sistemas se vendieron con una o dos unidades de diskette y el sistema operativo PC DOS, y para trabajar con el sistema operativo se necesitaba un sistema con al menos 32 KB de RAM. Todo esto subió el precio base del IBM PC a más de 2.000 dólares.

 Consecuencias

IBM esperaba mantener su posición en el mercado al tener los derechos de licencia del BIOS, y manteniéndose delante de la competencia. Desafortunadamente para IBM, otros fabricantes rápidamente hicieron ingeniería inversa del BIOS y produjeron sus propias versiones sin pagar derechos de uso a IBM. Columbia Data Products introdujo el primer computador IBM PC compatible en junio de 1982, (Compaq Computer Corporation anunció el Compaq Portable, el primer PC portable compatible IBM. Los primeros modelos fueron despachados en marzo de 1983.
Una vez que el IBM PC se convirtió en un éxito comercial, el producto regresó al usual control de la gerencia tradicional más apretado de IBM.[cita requerida] La tradición de IBM de "racionalizar" sus líneas de productos, restringiendo deliberadamente el desempeño de modelos de menor precio para evitar que "canibalizaran" los beneficios de modelos más caros, trabajó en contra de ellos.[cita requerida] Por ello los competidores no tuvieron inconvenientes en quitarle el liderazgo a IBM.

 El IBM PC como estándar

El éxito del IBM PC llevó a otras compañías a desarrollar sistemas compatibles de IBM, que a su vez llevó a mercadear cosas como diskettes publicitados como con "Formato IBM". Debido a la arquitectura abierta y con componentes externos estándar que se conseguían fácilmente en el mercado, un clon del IBM PC podía ser construido con piezas disponibles, pero el BIOS requirió una cierta ingeniería inversa. Las compañías como Phoenix Software Associates, American Megatrends, Award y otras lograron versiones funcionales del BIOS, permitiendo a compañías como Dell, Compaq, y HP, y otras, manufacturar PCs que funcionaron como los productos de IBM. El IBM PC se convirtió en el estándar industrial.

 Distribución por parte de terceros

ComputerLand y Sears Roebuck se asociaron con IBM desde el principio del desarrollo. El jefe de ventas y mercadeo de IBM, H.L. ('Sparky') Sparks, confió en estos socios al por menor en el importante conocimiento del mercado. Computerland y Sears se convirtieron en los puntos de venta principales para el nuevo producto. Ya existían más de 190 almacenes Computerland, mientras que Sears estaba en proceso de crear un puñado de centros de computadores, dentro de los almacenes, para la venta del nuevo producto. Esto garantizó la amplia distribución de IBM a través de los E.E.U.U.
Apuntando la nueva PC al mercado hogareño, las ventas de Sears Roebuck no pudieron llenar las expectativas. Este resultado desfavorable reveló que la estrategia de apuntar al mercado a las oficinas era la clave a ventas más altas.

Tecnología

] Unidad del sistema

Vista trasera de la carcasa de la unidad del sistema del IBM PC, sin la cubierta y sin los componentes que albergaba
La unidad del sistema del IBM PC contenía la tarjeta madre, la fuente de poder (que energizaba todos los componentes), tenía espacio para hasta dos unidades de diskette de 5,25 pulgadas de altura completa y para albergar hasta 5 tarjetas de expansión conectadas a la tarjeta madre. En la parte trasera habían 5 aberturas largas cubiertas con plaquitas metálicas atornilladas que eran removidas para poder colocar y atornillar las tarjetas de expansión. También habían dos conectores DIN de 5 contactos, uno para conectar el teclado, y otro para conectar los cables para controlar un grabador de cassettes previsto como dispositivo de almacenamiento. Había también un pequeño altavoz con el cual se podían generar tonos. Una cubierta deslizable cerraba la unidad del sistema.
El IBM PC típico se vendía con una o dos unidades de diskkettes, un tarjeta controladora para las unidades de diskettes, y una tarjeta de video, de tal manera que habían ocupadas al menos dos ranuras de expansión de las cinco que disponía el computador.

 Tarjeta madre

Controlador de Bus Intel 8288Zócalo para coprocesador numérico Intel 8087Procesador Intel 8088Controlador de interrupciones NEC 8259Conector DIN del tecladoConector DIN de la unidad de cassetteRelé controlador de la unidad de cassetteBus ISABus ISABus ISABus ISABus ISAInterruptores DIP de configuraciónInterruptores DIP de configuraciónGenerador de reloj Intel 8284Controlador de DMA Intel 8237Interface programable de periféricos NEC 8255Temporizador programable de intervalos NEC 8253IBM PC ROM BIOSIBM Cassette BASICMemoria RAM
La tarjeta madre original del IBM Personal Computer, IBM 5150. Tenía un microprocesador Intel 8088 de 16 bits y una zócalo para poder enchufar un coprocesador numérico Intel 8087 (arriba a la izquierda), y a la izquierda de ellos dos conectores DIN, uno para el teclado y otro para la interface de cassette; cinco slots ISA de 8 bits para la inserción de tarjetas de expansión (abajo a la izquierda), cuatro bancos de memoria RAM donde se podía tener desde 16 KB hasta 64 KB, y en una versión posterior desde 64 KB a 256 KB (abajo a la derecha), una memoria ROM con el IBM ROM BIOS y cuatro para el IBM ROM BASIC más un zócalo para una ROM adicional (columna central a la izquierda de la memoria RAM), y chips de soporte y de pegamento.
La tarjeta madre del IBM PC (llamaba planar en la terminología de IBM o tarjeta del sistema). Principalmente contenía el CPU, la RAM, y tenía un bus con slots de expansión para tarjetas. En la tarjeta madre también está el subsistema ROM, controladores de DMA, IRQ, y BUS, un socket para un coprocesador, cuatro bancos de memoria RAM de 16 KB cada uno, el circuito de sonido (un altavoz de PC generador de tonos), una interface para el teclado y una interface para cassette.

 Chips

La tarjeta madre estaba conformada por varios chips con propósitos especiales más lógica de pegamento implementada con un conjunto de ciruitos integrados de tecnología TTL:
  • Un Microprocesador Intel 8088 a 4,77 MHz, (que era una versión del Intel 8086 pero con un bus de datos de 8 bits en vez de 16). Junto con el 8086, el 8088 es el primer procesador de la arquitectura x86 usada en la mayoría de los computadores de hoy en día.
  • Un generador de reloj Intel 8284, con un cristal a una frecuencia de 14,31818 MHz que era dividida entre 3 para generar los 4.7727267 MHz del microprocesador 8088, y dividida entre 4 para generar la señal de 3.579545 MHz usada por la tarjeta de video CGA para generar el burst para el color en el estándar de televisión NTSC. La frecuencia de 4.7727267 a su vez era dividida en 4 para generar una señal de reloj de 1.1931817 MHz para los tres contadores del timer 8253, uno de los cuales dividía esa frecuencia en 65536 y generaba la señal de 18,2065 ticks (por segundo) que disparaba una interrupción que servía para mantener la hora del sistema
  • Un controlador de bus Intel 8288, que recibía la señal del reloj de 4,77 MHz, las señales S0, S1 y S2 del CPU y la de INTA del controlador de interrupciones, entre otras, y las procesaba para generar varias señales del bus de control
  • Una memoria ROM con 8 KB del BIOS, (el IBM PC ROM BIOS). En el ROM del BIOS se encontraba la implementación de las funciones del BIOS. Lo primero que se ejecutaba era el Power On Self Test (POS), que realizaba un diagnóstico de los componentes del computador e iniciaba los chips del sistema y al propio BIOS; luego se ejecutaba el Boot Strap Loader, que leía el sector de arranque de un diskette y le pasaba el control para así iniciar la carga del sistema operativo, o en caso de problemas iniciaba al IBM PC ROM BASIC
  • El interpretador BASIC en ROM, (el IBM PC ROM BASIC), que residía en 4 módulos de 8 KB de ROM cada uno
  • Había cuatro bancos de memoria RAM con capacidad para 16 KB cada uno, que permitía una expansión de memoria desde 16 KB a 64 KB en la tarjeta madre. Cada banco estaba compuesto con 9 chips de 16K x 1 bit (4116 DRAM). Eran 8 chips para los 8 bits del byte más 1 chip para chequeo de paridad. El primer banco tenía los circuitos de la memoria RAM soldados a la tarjeta madre. Los otros tres tenían zócalos para insertar circuitos de memoria extra para ampliación hasta 64 KB en total. Una versión posterior del IBM PC permitía ampliación hasta 256 KB de memoria RAM en 4 bancos de 64 KB cada uno
  • El controlador programable de interrupciones (PIC) Intel 8259. Manejaba las interrupciones de hardware del IBM PC. Tenía capacidad para procesar hasta 8 interrupciones (IRQ 0 a IRQ 7). Por el IRQ 0 recibía una señal, 18,2 veces por segundo, desde el timer 8253, usada por el manejador de interrupción del BIOS para mantener un contador. Por el IRQ 1 se recibía una interrupción emitida por el controlador del teclado cada vez que se presionaba o soltaba una tecla. Por el IRQ 6 se recibía una señal desde el controlador de diskette. El IRQ 7 estaba reservado para la impresora, otros IRQ estaban reservados o no eran usados en el IBM PC original, pero luego se añadieron dispositivos que disparaban esas interrupciones.
  • El temporizador programable de intervalos (PIT) Intel 8253. Tenía tres timers (contadores) (0, 1, 2). El timer 0 era usado para generar una señal 18,2 veces por segundo para disparar la interrupción IRQ 0. El timer 1 generaba una señal periódicamente para que el controlador de DMA refrescara la memoria RAM. El timer 2 podía ser usado para generar tonos de diferentes frecuencias para el altavoz de la tarjeta madre o también para generar tonos que representaban unos y ceros, y eran usados para grabar datos y programas en el grabador de cassettes que se podía conectar al sistema
  • El controlador DMA Intel 8237 era usado para transferencias entre los dispositivos de I/O y la memroria RAM y viceversa sin intervención del CPU. Tenía cuatro canales (0, 1, 2, 3). El canal 0 fue usado para el refrescamiento de la memoria RAM que se hacía periódicamente gracias a una señal emitida por el timer 1 del 8253. El canal 2 era usado para transferencia de datos desde y hacia la unidad de diskette
  • La interface programable de periféricos (PPI) 8255 fue usada para implementar los puertos de I/O 60h, 61h y 62h de la tarjeta madre. El puerto 60h era usado para la entrada del teclado o para leer el estado de 8 interruptores DIP, el puerto 61h era de salida y cada uno de sus 8 bits servía para controlar componentes del sistema, y el puerto 62h era usado para la leer interruptores DIP de configuración adicionales y también bits de señales de entrada
  • En la tarjeta madre había un zócalo para insertar un coprocesador numérico Intel 8087 que le añadía la capacidad de realizar cálculos en coma flotante por hardware. No era común colocar un coprocesador numérico al PC, así que los programas que necesitaran hacer cálculos numéricos en punto flotante usaban bibliotecas en software para realizar los cálculos con el procesador 8088.

 Bus de expansión

Esquema del bus del IBM XT. El bus del PC y XT eran casi idénticos, con algún agregado para el del XT. Luego, con la aparición del IBM AT en 1984, este bus se hizo más largo para poder agregar más funciones, creándose el estándar ISA, que posteriormente fue nuevamente ampliado para producir el estándar EISA.
En la tarjeta madre, el IBM PC tenía 5 ranuras de expansión de 62 contactos, llamadas por IBM como el Canal de I/O. Eran usadas para poder insertar tarjetas de expansión que añadían funcionalidad al computador. Contiguo a cada ranura de expansión había, en la parte posterior de la carcasa del computador, una apertura a través de la cual las tarjetas de expansión podían exponer conectores. Cuando no había instaladas tarjetas de expansión, una cubierta metálica cubría la apertura para prevenir la intrusión de polvo y sucio y controlar el flujo del aire.
Las ranuras de expansión eran una ampliación de los buses dirección, datos y control del procesador 8088. Tenía las 8 líneas del bus de datos y las 20 líneas del bus de direcciones (demultiplexadas), junto con las líneas del bus de control del CPU, y a estas líneas se les añadían líneas IRQ para interrupciones, líneas para el DMA, líneas de reloj, líneas de energía de +5, -5, +12 y -12 voltios (además de la tierra), y otras.
Fue diferente al bus S-100, que era un estándar de la industria al momento de salir el IBM PC. El bus usado en el PC original se hizo muy popular convirtiéndose en un nuevo estándar. Muchos fabricantes terceros manufacturaron todo tipo de tarjetas de expansión para el PC y el posterior IBM XT que también usó este bus, generando así una industria alrededor de la arquitectura del PC y el XT. Fue conocido como bus PC o bus XT, y luego como bus ISA de 8 bits.
Con el lanzamiento del computador IBM AT, IBM amplió el bus original del IBM PC para adaptarse a la nueva arquitectura del AT que tenía un procesador Intel 80286 y manejaba 16 bits de datos en vez de 8 y podía direccionar hasta 16 MB de memoria. El bus original del PC entonces amplió agregando 8 líneas de datos adicionales para trabajar con 16 bits, líneas adicionales de dirección para poder accesar los 16 MB, nuevas líneas de IRQ, DMA, y otras funciones.
Posteriormente, cuando IBM lanzó la serie de computadores PS/2, con una nueva arquitectura y un nuevo bus, (el MCA), IBM pretendía licenciar el nuevo bus a fabricantes terceros de computadores, pero el resto de la industria no se fue por ese camino y eligieron continuar manufacturando máquinas basadas en la arquitectura abierta y que no necesitaba licencia del IBM AT. El bus del AT entonces comenzó a llamarse Industry Standard Architecture (bus ISA), convirtiéndose en el nuevo estándar de la industria y convirtiendo al MCA de IBM en un fracaso. Entonces, el bus del PC original fue llamado bus ISA de 8 bits o bus XT ISA, mientras que el término ISA (a solas) se refería al bus AT de 16 bits (como está definido en las especificaciones del ISA). Posteriormente, en 1988, se desarrolló el estándar Extended Industry Standard Architecture (EISA), que ampliaba el bus ISA existente haciéndolo de 32 bits y añadiendo funcionalidad adicional equivalente a la del bus MCA de IBM pero manteniendo compatibilidad hacia atrás con el bus ISA.
El bus ISA del AT, estandarizado de esta manera es usado hasta nuestros días en computadores para uso industrial, donde su relativamente baja velocidad, señales de 5 voltios, y diseño relativamente simple y sencillo (para los estándares de 2011) le dan ventajas técnicas (ej. inmunidad a ruido para confiabilidad).

 Tarjetas de expansión

IBM PC Game Control Adapter (Adaptador de control de juegos)
Al computador se le añadía funcionalidad por medio de tarjetas de expansión, llamadas por IBM como adaptadores. Para el IBM PC, IBM proveía dos tarjetas de video, el IBM Monochrome Display and Printer Adapter (MDA) (que también tenía incorporado un puerto para conectar una impresora) y el IBM Color Graphics Adapter (CGA), un controlador de unidades de diskkette (al que se le podían conectar dos unidades de diskette internas y dos externas), un adaptador para impresora (puerto paralelo), un adaptador para comunicaciones asincrónicas (puerto serial RS232), un adaptador de control de juegos (para hasta 2 joystick ó 4 paddles) y dos opciones de expansión de memoria RAM, una con 32 KB de RAM y la otra con 64 KB (con las que se podía ampliar la memoria del computador hasta 256 KB).
Las tarjetas se insertaban en cualquier ranura de expansión libre de las 5 que tenía el computador y, exceptuando la expansión de memoria, tenían conectores que eran expuestos al exterior por medio de ranuras en la parte trasera del computador. Los dispositivos se conectaban por medio de cables al conector respectivo. IBM vendía un monitor monocromático de alta resolución, el IBM 5151, que se conectaba en la tarjeta de video MDA, unidades de diskettes que se conectaban en el conector interno de la controladora, y una impresora que podía conectarse tanto en el puerto paralelo del MDA como en el adaptador paralelo independiente.
El Quadboard de Quadram
Debido a que las tarjetas originales de expansión de IBM tenían generalmente una sola funcionalidad, (puerto serial, puerto paralelo, controlador de unidades de diskettes, controlador de juegos, etc), era fácil llenar las cinco ranuras de expansión del PC, o aún las ocho ranuras del XT, incluso sin la instalación de ningún hardware especial. En el PC se ocupaban al menos dos ranuras de expansión, una para una tarjeta de video y otra para la controladora de diskettes, quedando libre solo tres. En el XT se ocupaba una tercera para la controladora del disco duro, quedando libres cinco. Fue entonces que compañías como Quadram y AST comenzaron a manufacturar muy populares tarjetas con múltiples funcionalidades (multi-I/O), que combinaban varios periféricos en una sola tarjeta de adaptador que usaba un solo slot de expansión; Quadram ofreció el QuadBoard y AST el SixPak, ambas ofreciendo memoria RAM, un puerto serial, un puerto paralelo, un puerto de juegos, un reloj. Luego esto se volvió la manera estándar de incluir la funcionalidad básica a un computador. Hoy en día, gran parte de la funcionalidad viene incorporada en la propia tarjeta madre.
En las tarjeta paralela, la interface de periféricos programable (PPI) Intel 8255 (en la dirección de I/O 0x378) se usaba para el I/O de la impresora, [13] y en la tarjeta serial se usaba el Intel 8250 (UART) (en la dirección de I/O 0x3F8 ó 0x3E8) que controlaba

Medios de almacenamiento

] Cinta de cassette

Tal y como se mencionó arriba, IBM equipó al modelo 5150 con un puerto para conectar una unidad de cassette, originalmente destinado para que los cassettes compactos se convirtieran en el medio de almacenamiento más común para el 5150, soportada por el BIOS y el ROM BASIC del IBM PC. Sin embargo, la adopción de configuraciones sin floppy fue baja. Pocos (si algún) IBM PC dejó la fábrica sin una unidad de floppy instalada. También el DOS no estaba disponible en cintas de cassette, solo en discos floppy (por eso lo de "Sistema Operativo de Disco (DOS)"). Los 5150 con solo un grabador externo de cassette para almacenamiento solo podrían usar el ROM BASIC del computador como su sistema operativo. A medida que el DOS vio una creciente adopción, la incompatibilidad de los programas DOS con los PCs que usaban solo cassettes para almacenamiento hizo esta configuración incluso menos atractiva.
Es interesante que la interface de cassette del IBM PC codifica los datos usando una modulación de frecuencia con una velocidad variable. Tanto un uno como un cero son representados por un ciclo sencillo de una onda cuadrada, pero las frecuencias de las ondas difieren por un factor de dos, con los unos teniendo una frecuencia más baja. Por lo tanto, los períodos de bits para ceros y unos también diferían por un factor de dos, con el inusual efecto que el flujo de datos con más ceros que unos usarán menos cinta (y tiempo) que un flujo de datos de igual longitud (en bits) conteniendo más unos que ceros, o con igual número de cada uno.

 Diskettes floppy

Adaptador controlador de diskettes de 5 1/4" del IBM PC
Unidad de diskette Tandon de 5.25 pulgadas con un diskette parcialmente insertado de doble densidad conteniendo el PC DOS 1.1
La mayoría de los PC 5150 tenían una o dos unidades de disco floppy de 5.25 pulgadas. Estas unidades floppy eran, o de simple lado, doble densidad (SS/DD, también denominada como SSDD), o de doble lado, doble densidad ((DS/DD ó DSDD). El IBM PC nunca usó unidades floppy de simple densidad. Las unidades y los discos eran referidas comúnmente por su capacidad, ej. "disco floppy de 160 KB", o "unidad floppy de 360 KB". Las unidades doble lado eran compatibles con versiones anteriores; podían leer y escribir floppies de simple lado. El mismo tipo de diskette físico podía usarse en ambas unidades,[16] sin embargo, para convertir un disco simple lado de 5.25 pulgadas a un disco doble lado, era necesario reformatear, y las unidades de simple lado no podrían leerlo con ese formato.
Los discos eran codificados en Modified Frequency Modulation (MFM) en sectores de 512 bytes, y los sectores eran creados por software (soft-sectors).[17] Contenían 40 pistas por lado con una densidad de 48 pistas por pulgada (TPI),[18] mientras que los discos doble lado tenían una capacidad de 320 KB.[19] Sin embargo, el sistema operativo DOS fue posteriormente actualizado para permitir formatear discos con nueve sectores por pista. Esto rendía una capacidad formateada de 180 KB con unidades/discos de simple lado,[20] y 360 KB con las de doble lado.[21] La capacidad no formateada de los discos floppy era anunciada como de "250 KB" para simple lado y "500 KB" para doble lado, sin embargo, estos "250/500 KB" en bruto no era la misma cosa que la capacidad formateada usable, bajo DOS, la máxima capacidad para los discos de simple y doble lado fue de 180 KB y 360 KB respectivamente. Independientemente del tipo, el sistema de archivos de todos los floppy (bajo DOS) fue el FAT12
Si bien las unidades de simple lado fueron inicialmente las únicas disponibles para el modelo 5150, muy pronto IBM cambió a unidades de doble lado, y la mayoría de los PC 5150 eventualmente se despacharon con una o dos unidades de doble lado. El sucesor del 5150, el IBM XT nunca se despachó con unidades de simple lado; y generalmente tenía una unidad de 360 KB de doble lado contigua a su disco duro interno. Aunque es técnicamente posible modernizar al IBM PC original a unidades de disco floppy más avanzadas como las de alta densidad (lanzadas en 1984), esto no era una opción ofrecida por IBM para el modelo 5150, y el cambio a floppies de 5.25 pulgadas de alta densidad estuvo notoriamente cargado con problemas de compatibilidad del disco.
La tarjeta controladora de discos floppy original de IBM incluía un conector D-shell externo de 37 pines. Esto permitía a los usuarios conectar unidades floppy externas adicionales de vendedores terceros. IBM en sí misma no ofreció unidades floppy externas.[22]

] Discos fijos

El 5150 no podía tener discos duros por sí mismo ya que su fuente de poder de 63,5 vatios no generaba la suficiente energía. Más tarde, IBM ofreció la 5161 Expansion Unit (Unidad de Expansión 5161) la cual no solo proveía más slots de expansión, sino que también incluía un disco duro de 10 MB (posteriormente 20 MB) energizada por su propia fuente de poder de 130 vatios. La IBM 5161 Expansion Unit fue lanzada a principios de 1983, dos años después del lanzamiento el IBM PC.
Una unidad de disco fue una característica rara y costosa en los primeros IBM PCs. Una unidad floppy (unidad A) era estándar, y una segunda unidad floppy, si estaba presente, fue designada como B. Las unidades de disco llegaron a conocerse como la "unidad C", porque en los IBM PC que las tenían, era la tercera unidad.
El primer computador personal de IBM que se despachó con una unidad de disco duro interna, fija fue el IBM modelo 5160, el IBM XT. A medida que otros computadores compatibles con el IBM PC comenzaron a aparecer, estuvieron disponibles discos duros con mayores capacidades de almacenamiento. Podían ser instalados en la Unidad de Expansión del IBM PC, en PCs actualizadas con nuevas fuentes de poder, o en el XT. Agregar una tercera unidad de disco a veces requería enchufar una nueva tarjeta controladora, porque algunas de esas unidades no eran compatibles con el controlador de disco existente. Algunas unidades de disco de terceros para el IBM PC eran vendidas como kits, incluyendo la tarjeta controladora y una fuente de poder de reemplazo. Finalmente, algunas unidades de disco fueron integradas con sus controladores en una simple tarjeta de expansión, comúnmente llamada una "HardCard".
Después de que las unidades de diskette se volvieron obsoletas a principio de los años 2000, las letras A y B dejaron de usarse. Pero por 25 años, virtualmente todo software basado en el DOS asumía que la unidad para la instalación del programa era la C, así que el disco primario continúa siendo "la unidad C" incluso hoy en día. Otras familias de sistemas operativos (ej. Unix) no están restringidos por estas designaciones.

 Impresora

IBM Personal Computer Printer (Model 5152)
Con el lanzamiento del IBM PC, IBM ofreció una impresora de matriz de puntos de 9 pines, la IBM 80 CPS Matrix Printer. Esta impresora era en realidad la extremadamente popular Epson MX 80, re-etiquetada como "IBM". Aceptaba formas contínuas de 8 1/2 pulgadas e imprimía a 80 caracteres por segundo (cps). Se conectaba al computador a través de un puerto paralelo (interface Centronics) y tenía un juego de caracteres que se podían imprimir en varios tamaños y estilos: normal, condensado, agrandado (doble ancho). y condensado agrandado. Podía imprimirse en modo enfatizado y la mayoría de los modos podía imprimirse en double strike, que hacía el texto en negritas.

 Mapa de memoria del IBM PC

Abajo se encuentra el mapa de memoria del IBM PC. Los primeros 640 KB, desde 00000h hasta 9FFFFh, tenían los vectores de interupción, el área de datos del BIOS y el resto para el PC DOS y los programas. El área entre A0000h y FFFFFh estaba reservada para las ROM del sistema y el ROM de las tarjetas adaptadoras y la memoria RAM de éstas. Para cuando salió el IBM PC mucha de ésta área no estaba asignada. Luego se usó éste espacio para memoria de las nuevas tarjetas de video, la especificación de memoria expandida EMS, etc. Como ejemplo, la muy popular tarjeta de video Hercules Graphics Card, que pronto sustituyó a la MDA de IBM como estándar, ocupaba 32 KB del espacio de memoria entre B0000h y B7FFFh.

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