CARACTERISTICAS DE OPERACIONES DE PUERTOS ESTANDAR

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE CD. ALTAMIRANO

ING. INFORMÁTICA

TECNOLOGIAS E INTERFACES DE COMPUTADORAS

INVESTIGACIÓN: Puertos Estandar

ALUMNO: OLIVER MARQUEZ SERRANO

MATRICULA: 12930089

FACILITADORA: I.S.C. ROSA ISABEL REYNOSO ANDRÉS 

29 DE SEPTIEMBRE DEL 2014

CARACTERISTICAS DE OPERACIONES DE PUERTOS ESTANDAR

Los puertos de comunicación son herramientas que permiten manejar e intercambiar datos entre un computador (generalmente están integrados en las tarjetas madres) y sus diferentes periféricos, o entre dos computadores.

Puerto paralelo

Un puerto paralelo es una interfaz entre una computadora y un periférico, cuya principal característica es que los bits de datos viajan juntos, enviando un paquete de byte a la vez. Es decir, se implementa un cable o una vía física para cada bit de datos formando un bus. Mediante el puerto paralelo podemos controlar también periféricos como focos, motores entre otros dispositivos, adecuados para automatización.

 El cable paralelo es el conector físico entre el puerto paralelo y el dispositivo periférico. En un puerto paralelo habrá una serie de bits de control en vías aparte que irá en ambos sentidos por caminos distintos. En contraposición al puerto paralelo está el puerto serie, que envía los datos bita bit por el mismo hilo. 

El puerto paralelo (protocolo Centronics) se utiliza generalmente para manejar impresoras. Sin embargo, dado que este puerto tiene un conjunto de entradas y salidas digitales, se puede emplear para hacer prácticas experimentales de lectura de datos y control de dispositivos. Esta obra pretende dar a conocer los aspectos más relevantes del puerto paralelo, de modo que se pueda utilizar como una interface de entrada/salida que funcione de modo subordinado a rutinas de software

Tarjetas de Adquisición de Datos (DAC), de modo que se puedan hacer experiencias con sistemas en Tiempo-Real. El puerto paralelo más conocido en el mundo de los puertos es el puerto de impresora(que cumplen más o menos la norma IEEE 1284,tambiéndenominados tipo Centronics)que destaca por su sencillez y que transmite 98bits. Se ha utilizado principalmente para conectar impresoras, pero también ha sido usado para programadores EPROM, escáners, interfaces de red Ethernet a 10 Mb, unidades ZIP, Super Disky para comunicación entre dos PC(MS-DOS trajo en las versiones 5.0 ROM a 6.22 un programa para soportar esas transferencias).Las comunicaciones en paralelo se realizan mediante la transferencia simultánea de todos los bits que constituyen el dato (byte o palabra). Presentan la ventaja de que la transmisión puede ser más rápida. Sin embargo, las Comunicaciones en paralelo no pueden ser implementadas para grandes distancias debido a que no es viable la conexión física de todas las líneas necesarias. Las comunicaciones en paralelo propiamente dichas no han sido normalizadas, lo que sí se reconoce es la norma Centronic: para la conexión del PC a la impresora, mediante el envío simultáneo de 8 bits de datos (un byte), además de un conjunto de líneas de protocolo (hand shake o intercambio). La operación más frecuente en la que interviene el puerto paralelo del PC es en el envío de datos a la impresora.

Los antiguos circuitos integrados que se incluían en las tarjetas de interface del puerto paralelo no permitían la recepción de datos, sólo estaban diseñados para el envío de información al exterior. Las versiones recientes de estas tarjetas de interface de puertos paralelo sí permiten la recepción de datos y dan la posibilidad, por ejemplo, de intercambiar información entre PC a través del puerto paralelo, siempre que se utilice el software adecuado.

La norma Centronics hace referencia a las características de la conexión entre un interface de puerto paralelo y una impresora. El puerto paralelo de las computadoras, de acuerdo a la norma Centronics, está compuesto por un bus de comunicación bidireccional de 8 bits de datos, además de un conjunto de líneas de protocolo. Las líneas de comunicación cuentan con un retenedor que mantiene el último valor que les fue escrito hasta que se escribe un nuevo dato, las características eléctricas son:

La estructura consta de tres registros: de control, de estado y de datos. El registro de control es un bidireccional de 4 bits, con un bit de configuración que no tiene conexión al exterior, su dirección en el LPT1 es 0x37A.El registro de estado, se trata de un registro de entrada de información de 5bits, su dirección en el LPT1 es 0x379.El registro de datos, se compone de 8 bits, es bidireccional. Su dirección en el LPT1 es 0x378

• ·         Tensión de nivel alto: 3,3 o 5V.
• ·         Tensión de nivel bajo: 0 V
• ·         Intensidad de salida máxima: 2,6 m A.
•  Intensidad de entrada máxima: 24 mA.

 El puerto paralelo se identifica por su dirección de I/O base y se identifica ante sistemas DOS por el número LPT. Cuando arranca la máquina, la BIOS chequea direcciones específicas de I/O en busca de puertos paralelos y construye una tabla de las direcciones halladas en la posición de memoria .Esta tabla contiene hasta tres palabras de 16 bits. Cada palabra es la dirección de I/O base del puerto paralelo. La primera palabra corresponde a LPT1, la segunda a LPT2 y la tercera a LPT3. 

Hay que agregar que en DOS tenemos el dispositivo PRN que es un alias a uno de los dispositivos LPT (generalmente esLPT1, pero se puede cambiar con la orden MODE ) Las direcciones estándar para los puertos paralelos son 03BCh,0378h y 0278h (chequeadas en este orden)Los sistemas operativos basados en DOS y compatibles gestionan las interfaces de puerto paralelo con los nombres LPT1, LPT2 y así sucesivamente, Unix en cambio los nombra como /dev/lp0, /dev/lp1, y demás. Las direcciones base de los dos primeros puertos son:

• LPT1 = 0x378.
• LPT2 = 0x278

Puerto USB

Un puerto USB6 7 8 permite conectar hasta 127 dispositivos y ya es un estándar en los ordenadores de última generación, que incluyen al menos cuatro puertos USB 3.0 en los más modernos, y algún USB 1.1 en los más anticuados pero ¿qué otras ventajas ofrece este puerto? Es totalmente Plug and play, es decir, con sólo conectar el dispositivo (con el ordenador ya encendido), el dispositivo es reconocido e instalado de manera inmediata.

 Sólo es necesario que el Sistema Operativo lleve incluido el correspondiente controlador o driver. Presenta una alta velocidad de transferencia en comparación con otro tipo de puertos. USB 1.1 alcanza los 12 Mb/s y hasta los 480 Mb/s (60 MB/s) para USB 2.0, mientras un puerto serie o paralelo tiene una velocidad de transferencia inferior a 1 Mb/s. El puerto USB 2.0 es compatible con los dispositivos       USB 1.1 .

A través del cable USB no sólo se transfieren datos; además es posible alimentar dispositivos externos. El consumo máximo de este controlador es de 2.5 Watts. Los dispositivos se pueden dividir en dispositivos de bajo consumo (hasta 100 mA) y dispositivos de alto consumo (hasta 500 mA). Para dispositivos que necesiten más de 500 mA será necesaria alimentación externa. Hay que tener en cuenta, además, que si se utiliza un concentrador y éste está alimentado, no será necesario realizar consumo del bus. Una de las limitaciones de este tipo de conexiones es que la longitud del cable no debe superar los 5 m y que éste debe cumplir las especificaciones del Standard USB iguales para la 1.1 y la 2.0

El Universal Serial Bus (bus universal en serie) o Conductor Universal en Serie, abreviado comúnmente USB, es un puerto que sirve para conectar periféricos a una computadora. Fue creado en 1996 por siete empresas: IBM, Intel, Northern Telecom, Compaq, Microsoft, Digital Equipment Corporation y NEC. El estándar incluye la transmisión de energía eléctrica al dispositivo conectado. Algunos dispositivos requieren una potencia mínima, así que se pueden conectar varios sin necesitar fuentes de alimentación extra.

 La gran mayoría delos concentradores incluyen fuentes de alimentación que brindan energía a los dispositivos conectados a ellos, pero algunos dispositivos consumen tanta energía que necesitan su propia fuente de alimentación. Los concentradores con fuente de alimentación pueden proporcionarle corriente eléctrica a otros dispositivos sin quitarle corriente al resto de la conexión (dentro de ciertos límites).

El diseño del USB tenía en mente eliminar la necesidad de adquirir tarjetas separadas para poner en los puertos bus ISA o PCI, y mejorar las capacidades plug-and-play permitiendo a esos dispositivos ser conectados o desconectados al sistema sin necesidad de reiniciar. Cuando se conecta un nuevo dispositivo, el servidor lo enumera y agrega el software necesario para que pueda funcionar. El USB puede conectar los periféricos como ratones, teclados, escáneres, cámaras digitales, teléfonos móviles, reproductores multimedia, impresoras, discos duros externos, tarjetas de sonido, sistemas de adquisición de datos y componentes de red. 

Para dispositivos multimedia como escáneres y cámaras digitales, el USB se ha convertido en el método estándar de conexión. Para impresoras, el USB ha crecido tanto en popularidad que ha desplazado a un segundo plano a los puertos paralelos porque el USB hace mucho más sencillo el poder agregar más de una impresora a una computadora personal. En el caso de los discos duros, es poco probable que el USB reemplace completamente a los buses (el ATA (IDE) y el SCSI), pues el USB tiene un rendimiento más lento que esos otros estándares. Sin embargo, el USB tiene una importante ventaja en su habilidad de poder instalar y desinstalar dispositivos sin tener que abrir el sistema, lo cual es útil para dispositivos de almacenamiento externo.

 Hoy en día, una gran parte de los fabricantes ofrece dispositivos USB portátiles que ofrecen un rendimiento casi indistinguible en comparación con los ATA (IDE). 

PUERTO SERIE:

Un puerto serie o puerto serial es una interfaz de comunicaciones de datos digitales, frecuentemente utilizado por computadoras y periféricos, donde la información es transmitida bit a bit enviando un solo bit a la vez, en contraste con el puerto paralelo que envía varios bits simultáneamente.

 La comparación entre la transmisión en serie y en paralelo se puede explicar usando una analogía con las carreteras. Una carretera tradicional de un sólo carril por sentido sería como la transmisión en serie y una autovía con varios carriles por sentido sería la transmisión en paralelo, siendo los vehículos los bits que circulan por el cable.

 El puerto serial, también conocido por el estándar que lo norma, el RS-232, fue creado con el único propósito de contar con una interfaz entre los equipos terminales de datos (Data Terminal Equipment, DTE), y el equipo de comunicación de datos (Data Communications Equipment, DCE) empleando intercambio serial de datos binarios. De esta forma el equipo terminal de datos es el extremo cliente de los datos y el equipo de comunicación de datos es el dispositivo que se encarga de la unión entre los terminales, tal como un módem o algún otro dispositivo de comunicación. 

El RS-232 fue originalmente adoptado en 1960 por la Asociación de Industrias de la Electrónica, conocida también por sus siglas en inglés EIA, Electronic Industries Association. El estándar evolucionó a través de los años y en 1969 la tercera revisión, el RS-232C, fue el estándar elegido por los fabricantes de computadoras personales compatibles con IBM. En 1987 se adoptó la cuarta revisión, el RS-232D, también conocida como EIA-232D. En esta nueva revisión se agregaron 3 líneas de prueba. 

El estándar RS-232 original especifica una velocidad máxima de 19,200baudios y una longitud máxima de cable en 50 pies, aproximadamente 16metros, lo cual resultaba conveniente para la época; sin embargo el paso del tiempo y la evolución de la tecnología obligaron el aumento de estos parámetros, emergiendo el RS422 y el RS485, que utilizan lineas balanceadas para eliminar algunos problemas que se presentan a mayores velocidades de transmisión.

La mayoría de los equipos que implementan puertos RS-232 utilizan un conector DB-25 aún cuando la documentación original del estándar no especifica un conector en especial, la mayoría de las computadoras comenzaron a utilizar el conector DB-9 dado que 9 son los conectores que se requieren para la comunicación asíncrona. 

Es necesario notar que el documento especifica la cantidad de postes o terminales y su asignación, 20para las señales, 3 reservados y 2 sin uso. Normalmente el conector macho es en el lado de la terminal y el conector hembra es en el de comunicaciones, aún si este no es el caso común. La característica especial del RS-232, y que lo hiciera popular en el mundo delas computadoras es su diseño simple, en el cual los datos viajan como voltajes referidos a una tierra común, haciendo factible que pueda ser utilizado para vínculos síncronos como SDLC, HDLC, Frame Relay y X.25, además de la transmisión síncrona de datos. 

A continuación se enumeran las señales especificadas en el estándar RS232.Cada señal es identificada por sus letras, el equivalente V.24 (CCITT), número de poste en un conector DB-25 y DB-9 y el nombre de la señal. Las letras delos circuitos asociados a cada señal están caracterizados por la siguiente tabla:

• A, circuito común.
•  
• B, circuito de señal.
•  
• C, circuito de control.
•  
• D, circuito de cronometrización.

Si las letras están precedidas por una S, se trata de un canal secundario.






Y PARA QUITARNOS EL ABURRIMIENTO: