PUERTOS DE ENTRADA Y SALIDA

PUERTO SERIEPUERTO PARALELO

APLICACIÓN AL PUERTO PARALELO

¿Qué son los puertos?Un puerto es un enchufe en la parte trasera

de la computadora donde se conectan los aditamentos externos, tales como la impresora, teclado, mouse, scanner, cámara web, cámara digital o modem.

Esto permite el flujo de información e instrucciones entre la computadora y el aditamento conectado

INTRODUCCIONCuando nos comunicamos con alguien primero llamamos su atención y luego se transmite el mensaje, una palabra cada vez. Cuando terminamos hacemos una pausa para indicar que hemos terminado. Es así como se realiza la transmisión de datos en serie, los bits son enviados uno por uno desde un equipo de origen a uno de destino.Los sistemas micro programables basados en CPU están diseñados para la transferencia en buses o líneas de 8 bits o múltiplos de 8, es decir el bus de datos esta optimizado para el tratamiento de datos en paralelo, lo cual es mucho mas rápido que el tratamiento en serie. Si la velocidad de transferencia de datos en paralelo es mucho más rápida, ¿porqué se utiliza la transmisión de datos serie?. Las razones fundamentales serian las siguientes: Para la comunicación de datos en paralelo se requiere gran cantidad de hilos

conductores uno para cada bit, además de las señales de control. En cambio la comunicación de datos en serie necesita 2, 3 ó 4 hilos.

Una entrada/salida en serie puede ser transmitida a través de pares de cobre, cable coaxial, fibra óptica, vía radio o satélite. Lo que proporciona comunicación con equipo remotos.

La comunicación paralelo no posee el alto grado de estandarización que ha alcanzado la comunicación en serie, lo que permite la intercomunicación entre equipos, por ejemplo mediante RS232, USB o firewire.

PUERTO SERIALUn puerto serie es una interfaz de comunicación entre un ordenar y un periférico en donde la información es transmitida bit a bit de manera secuencial, es decir enviando un solo bit a la vez, el termino serial se refiere a que los datos son enviados mediante un solo hilo. Originalmente los puertos seriales solo podían enviar datos, no recibir, por lo que se desarrollaron puertos bidireccionales, por lo tanto estos puertos requieren de dos hilos para que la comunicación pueda efectuarse. Típicamente se utiliza tres líneas para transmitir datos ASCII, referencia, transmisión y recepción, debido a que el serial es asíncrono, se puede enviar y recibir datos al mismo tiempo, otras líneas, están disponibles para el intercambio de pulsos de sincronización, pero no son requeridas. Uno de los defectos de los puertos serie iniciales, era su lentitud comparado con los paralelos, sin embargo con el paso del tiempo, han aparecido multitud de puertos serie con alta velocidad, que son muy interesantes ya que usan menor cableado y solucionan el problema de la velocidad con un mayor apantallamiento.

Por ello el RS-232 e incluso puertos paralelos están siendo remplazados por nuevos puertos serie como el USB, el firewire y el SATA.Los puertos serie sirven para comunicar al ordenador con el ratón, con la impresora, pero el USB sirve para todo tipo de periféricos, el firewire sirve para comunicarse con cámaras digitales y el SATA es le que se usa para comunicar el ordenador con el disco duro, la disquetera, entro otros.

CARACTERISTICAS DE UN PUERTO SERIAL1.- Normalmente estos suelen estar en la placa base y suelen ser denominados COM1, COM2, etc.

2.- El puerto serie utiliza direcciones predefinidas, que normalmente están en base hexadecimal. Y un IRQ para llamar la atención del procesador.

3.- Los puertos funcionan con un chip de datos llamado UART que es un controlador serie.

4.- Para el protocolo de transmisión de datos, sólo se tiene en cuenta dos estados de la línea, 0 y 1, también llamados Low y High. Cuando no se transmiten datos la línea esta High, si el estado es Low se sabe que se están transmitiendo datos.

5.- El conector tiene sus extremos en ángulo de manera que el enchufe podrá introducirse de una manera solamente.

TIPOS DE PUERTOS SERIELos puertos en serie están definidos normalmente por el tipo de UART (Universal Asynchronous Receiver / Transmitter, Receptor/Transmisor Asíncrono Universal) que usan . El UART es un chip del puerto serie que convierte los datos de formato paralelo utilizados por el PC en datos de formato serie para su envío.

UART´s sin Buffer

El 8250 y 8250B

El 8250A

El 16450

El 16550

El 8250 fue el original usado en IBM PC/TX, mientras que el 8250B es una versión un poco mas lenta

Es una versión mejorada del 8250/8250B, trabaja un poco mas rápido sobre el bus del pc, es suficientemente rápido para trabajar con el procesador 8086.Es una versión mas rápida, que el 8250A, es lo suficientemente rápido para soportar velocidades de transmisión de ordenadores actuales.

Es un UART que fue montado durante poco periodo de tiempo, tiene un buffer interno de 16 bits que no trabaja.

Dependen del procesador para borrar cada carácter enviado por el modem andes de que el siguiente carácter sea enviado.

TIPOS DE PUERTOS SERIE

UART´s con Buffer

El16550A

StarTech 16650

Texas Instrument16750

Versión mejorada del 16550 donde el buffer trabaja, es el estándar UART de los 90, el buffer colabora con sistemas operativos como Windows y OS/2

Este chip es una versión mejorada del 16550A UART, que posee un buffer FIFO de 32 bytes, control de flujo automático y un gran potencial en comunicaciones. No es compatible con 16550A por lo que no fue muy usado.

Texas Instruments hizo un UART totalmente compatible con el 16550A. El 16750 posee un buffer de 64 bytes y capacidad de control de flujo automático.

Han sido diseñados como apoyo a los módem rápidos de la actualidad. Esto hace que el software del PC tenga una mayor facilidad para comunicarse con el módem, creándose menos errores y una mayor velocidad de transmisión.

El ESTÁNDAR RS – 232CEl puerto serie RS-232C, presente en todos los ordenadores actuales, es la forma mas comúnmente usada para realizar transmisiones de datos entre ordenadores.El RS-232C consiste en un conectortipo DB-25 de 25 pines, aunque esnormal encontrar la versión de 9 pines DB-9, mas barato e incluso masextendido para cierto tipo de periféricos (como el ratón serie del PC). En cualquier caso, los PC no suelen emplear mas de 9 pines en el conector DB-25.Las señales con las que trabaja este puerto serie son digitales, de +12V (0 lógico) y -12V (1 lógico), para la entrada y salida de datos, y a la inversa en las señales de control. El estado de reposo en la entrada y salida de datos es -12V. Dependiendo de la velocidad de transmisión empleada, es posible tener cables de hasta 15 metros.

FORMAS DE TRANSMICION EN SERIE

Simplex

Half - Duplex

Full - Duplex

Un equipo transmite, el otro recibe. En este caso el transmisor y el receptor están perfectamente definidos y la comunicación es unidireccional. Este tipo de comunicaciones se emplean usualmente en redes de radiodifusión, donde los receptores no necesitan enviar ningún tipo de dato al transmisor.

Transmiten ambos equipos pero no simultáneamente; los equipos se alternan en la transmisión, uno transmite mientras el otro recibe. Este tipo de comunicación se utiliza habitualmente en la interacción entre terminales y un computador central.

Ambos equipos transmiten simultáneamente.  Para ello se requieren dos líneas independientes, transmisión y recepción; la línea de transmisión de un equipo se conecta a la entrada de recepción del otro y viceversa.  Los puertos serie del PC son capaces de utilizar este modo.

MODOS DE TRANSMICIÓNTransmisión

Síncrona:El transmisor y el receptor utilizan la misma frecuencia de reloj, en ese caso la transmisión se ejecuta en bloques, debiéndose definir dos grupos de bits mediante los cuales se indica el inicio y el fin de cada bloque.Este método es más efectivo por que el flujo de información ocurre en forma uniforme, con lo cual es posible lograr velocidades de transmisión más altas.Para lograr el sincronismo, el transmisor envía una señal de inicio de transmisión mediante la cual se activa el reloj del receptor. A partir de dicho instante transmisor y receptor se encuentran sincronizados.

Transmisión Asíncrona:

se establece usando un protocolo de transmisión asíncrono. En este caso, se envía en primer lugar una señal inicial anterior a cada byte, carácter o palabra codificada. Una vez enviado el código correspondiente se envía, inmediatamente, una señal de stop después de cada palabra codificada.La señal de inicio sirve para preparar al mecanismo de recepción, la llegada, y registro, de un símbolo, y la señal de stop sirve para predisponer al mecanismo de recepción para que tome un descanso y se prepare para la recepción del nuevo símbolo.

CARACTERISTICAS DE LA COMUNICACIÓN SERIAL. La tasa de Baudios: Indica el numero de bits transferidos por segundo, por

ejemplo 300 baudios son 300 bits por segundo. Bits de Datos: Son mediciones de los bits de datos actuales en una transmisión, la

cantidad de datos actuales puede ser que no complete 8 bits. Los valores estándar para los paquetes de datos son de 5, 7, y 8 bits. El marco que usted elija dependerá de la información que está transfiriendo. Por ejemplo, el ASCII estándar tiene valores de 0 a 127 (7 bits). El ASCII extendido utiliza de 0 a 255 (8 bits). Un paquete se refiere a la transferencia de un sólo byte, incluyendo los bits de inicio/paro, bits de datos, y paridad. Debido a que el número de bits actuales depende del protocolo seleccionado, puede utilizar el término “paquete” para cubrir todas las instancias.

Los Bits de paro: son utilizados para señalar el término de comunicaciones en un paquete sencillo. Los valores típicos son 1, 1.5 y 2 bits. Debido a que los datos se encuentran sincronizados a través de las líneas y cada dispositivo tiene su propio reloj, es posible que los dos dispositivos pierdan sincronización. Por lo tanto, los bits de paro no solamente indican el final de una transmisión, también le da un margen de error a las velocidades de reloj de la computadora.

Paridad: es una forma de revisión de error simple utilizada en la comunicación serial. Existen cuatro tipos de paridad pares, impares, marcados y espaciados. También puede utilizar los que excluyen de paridad. Para paridad impar y par, el puerto serial fija el bit de paridad (el último bit después de los bits de datos) a un valor que asegura que la transmisión tenga un número par o impar de bits lógicos. Por ejemplo, si el dato es 011, para paridad par, el bit de paridad es 0 para mantener el número par de bits altamente lógicos. Si la paridad es impar, el bit de paridad es 1, resultando en 3 bits altamente lógicos.

COMUNICACIÓN CON LENGUAJE ENSAMBLADOR.Se puede acudir a la interrupción 14H de la ROM-BIOS para configurar, leer, escribir o simplemente para conocer el estado del puerto; cada una de estas cuatro opciones es un servicio de la interrupción, y se seleccionan a través del registro AH. En la tabla se muestran los valores que debe contener el registro AH para invocar cada uno de los servicios. En todos los casos, el registro DX debe contener el número del puerto serie; el primero de ellos, COM1 se especifica como 00h. 

Para configurar o inicializar el puerto serie, bastará con utilizar el servicio 00 de la interrupción, colocando en el registro AL los valores equivalentes a los parámetros.Para enviar un dato por el puerto serial, bastará con colocar en el registro AH el valor 01 correspondiente a este servicio y en el registro AL el dato a ser enviado, invocando de nuevo la interrupción 14H. La lectura de un dato que ha llegado al puerto se logra con el servicio 02, el cual devuelve en el registro AL el dato. La lectura del estado del puerto se consigue a través del servicio 03 de esta misma interrupción, y retorna en el registro AX el estado del puerto.

SERVICI

O

DESCRIPCION

00 Inicializar puerto serie

01 Enviar un dato

02 Recibir un dato

03 Obtener el estado del puerto

PUERTO PARALELO

Puerto ParaleloEstos puertos son mas rápidos, ya que envían

un conjunto de datos en forma simultanea. En un principio eran unidireccionales(solo se podía enviar datos de la pc al dispositivo), actualmente son Bidireccionales y permiten por ejemplo que la impresora pueda avisarle a la computadora que se esta quedando sin tinta, que no tiene papel, etc.

El puerto paralelo tiene 25 agujeros y se conoce como el conector hembra. A

Este tipo de puertos se conecta una impresora o una unidad de cinta. La computadora etiqueta internamente cada puerto con las letras LPT. El nombre que recibe el primer puerto es LPT1, el segundo LPT2 y así sucesivamente.

En el puerto paralelo se puede ver el color verde el cual hace referencia a los 8 bit de salida de información desde D0-D7 siendo éstos los pines de datos del 2-9. Nosotros usaremos 7 bits D0-D6,o sea los pines 2-8 y un bit que sale del pin 25 ,el cual es nuestra tierra.Desde el pin 19-25 son tierras los cuales al igual que el pin 18, están representados de color blanco. El resto corresponde a entradas y salidas con señales y características distintas a las q nosotros utilizaremos.

1. - LOS REGISTROS DEL PUERTO PARALELOLa dirección base del puerto paralelo en los ordenadores

compatibles depende del tipo de adaptador que incorporen. Las primeras máquinas traían un puerto paralelo en el adaptador de vídeo monocromo, cuya dirección base es 3BCh. Sin embargo, otros adaptadores utilizan la dirección base 378h para LPT1 y 278h para LPT2. Por fortuna, la BIOS tiene en el área de datos una tabla con las direcciones base de los 4 posibles puertos paralelos. Dicha tabla comienza en 40h:8 y consta de 1 palabra por puerto (a 0 si ese puerto no existe). La asignación que realizan diversas BIOS puede ser un tanto discutible, pero si el usuario no ve salir los datos por la impresora que desea, siempre puede cambiar los cables o configurar su programa.

Los registros de que consta el puerto paralelo son 3:Registro de datos, de 8 bits, ubicado en la dirección

base (3BCh, 378h, 278h, etc.). Este registro es de sólo escritura, para enviar los caracteres a la impresora.

Registro de estado sólo lectura, inmediatamente a continuación del anterior (3BDh, 379h, 279h).

el registro de control . un registro de sólo escritura,(en 3BEh, 37Ah, 27Ah). Aunque en los tres casos he indicado la dirección, hay que tener en cuenta que lo correcto es consultar la variable de la BIOS y tomarla como punto de partida.

IEEE 1284El estándar IEEE 1284 ( Estándar del Método

de Señalización para una Interfaz Paralela Bidireccional Periférica para Computadoras Personales), aprobado para su publicación en marzo de 1994, provee de una comunicación de alta velocidad y bidireccional entre un ordenador y un dispositivo externo que puede comunicarse 50 ó 100 veces más rápido que con el puerto paralelo original; además de ser totalmente compatible con los periféricos, impresoras y software que existían previamente.

Cable IEEE 1284 para impresora con conectores DB-25 y de 36 pines.

Conector DB-25 utilizado habitualmente en el equipo host.

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¿Cómo funciona un puerto paralelo?

Si tienes una impresora conectada a tu ordenador, hay muchas posibilidades de que estés usando un puerto paralelo. Aunque los puertos USB son los mas usados actualmente ,el puerto paralelo es todavía un interfaz eficiente para las impresoras.

Función de cada pin cuando es usado con una impresora:

El pin 1 lleva la señal strobe, la cual es una señal de control para validar los datos enviados y ser aceptados. Mantiene un nivel bajo de voltaje pero cae a 0,5 voltios cuando el ordenador envía un byte de datos. Esta caída de voltaje le dice a la impresora que se están enviando datos

Los pines 2 al 9 se usan para transportar datos. Para indicar que un bit tiene un valor de 1, una carga de 5 voltios es enviada por el pin correcto. Si un pin no lleva carga, su valor es 0. Esta es una forma bastante simple pero muy efectiva de transmitir información digital sobre un cable analógico en tiempo real.

El pin 10 envía la señal de reconocimiento desde la impresora al ordenador. Igual que el pin 1, mantiene una carga y baja el voltaje por debajo de 0,5 voltios para decirle al ordenador que los datos han sido recibidos.

Si la impresora está ocupada, cargará el pin 11. Entonces bajará el voltaje por debajo de 0,5 voltios para decirle al ordenador que ya está preparada para recibir más datos.

La impresora informa al ordenador que ya no tiene papel enviando una carga por el pin 12.

Mientras que el ordenador esté recibiendo una carga por el pin 13, sabrá que el dispositivo está en línea.

El ordenador envía una señal de auto alimentación a la impresora por el pin 14 usando una carga de 5 voltios.

Si la impresora tiene algún problema, baja la carga a menos de 0,5 voltios en el pin 15 para decirle al ordenador que tiene un error.

Cuando una nueva tarea de impresión está preparada, el ordenador baja la carga en el pin 16 para inicializar la impresora.

El pin 17 es usado por el ordenador para dejar la impresora offline. Esto se hace enviando una carga a la impresora y manteniéndola el tiempo que quieras que el dispositivo fuera de línea.

Los pines 18 al 25 son tierra y son usados como referencia para la carga baja (0,5 voltios).

APLICACIÓN AL PUERTO PARALELO

En esta aplicación vamos a necesitar de varios dispositivos los cuales nombraremos a continuación.

Circuito: Es el que va a recibir los datos de la computadora a través del puerto paralelo.

Conector DB 25 macho: este conector va en puerto paralelo.

Cable de impresora: este va soldado al conector db 25 macho, a través de el se van a llevar los datos al circuito.

Cargador: va conectado al circuito y es el q proporciona energía al circuito.

1) Después de tener todos los dispositivos listos, lo primero q tenemos q hacer es liberar el puerto, esto lo vamos a hacer con el “user port”.

2) Como segundo paso vamos a ensamblar nuestro programa el cual tiene el nombre de codigo.asm.

3) Una vez ensamblado el programa podemos ejecutarlo a través del ejecutable que se a creado o lo podemos ejecutar a través del “cmd”.

FINGRACIAS POR SU ATENCION.