Transmisión en Serie y Paralela

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  • 8/10/2019 Transmisin en Serie y Paralela

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    TRANSMISIN EN SERIE Y PARALELA

    Una transmisin dada en un canal de comunicaciones entre dos equipos puedeocurrir de diferentes maneras. La transmisin est caracterizada por:

    la direccin de los intercambios

    el modo de transmisin: el nmero de bits enviados simultneamente

    la sincronizacin entre el transmisor y el receptor

    El modo de transmisinse refiere al nmero de unidades de informacin (bits)elementales que se pueden traducir simultneamente a travs de los canales decomunicacin. !e "ec"o# los procesadores (y por lo tanto# los equipos en $eneral)nunca procesan (en el caso de los procesadores actuales) un solo bit al mismotiempo. %eneralmente son capaces de procesar varios (la mayor&a de las veces 'bits: un byte) y por este motivo# las coneiones bsicas en un equipo sonconeiones paralelas.

    Conexin Paralela

    Las coneiones paralelas consisten en transmisiones simultneas de Ncantidadde bits. Estos bits se env&an simultneamente a travs de diferentes canales N(uncanal puede ser# por eemplo# un alambre# un cable o cualquier otro medio f&sico).La conein paralelaen equipos del tipo *+ $eneralmente requiere ,- alambres.

    Estos canales pueden ser:

    Nl&neas f&sicas: en cuyo caso cada bit se env&a en una l&nea f&sica (motivo

    por el cual un cable paralelo est compuesto por varios alambres dentro de uncable cinta)

    una l&nea f&sica dividida en varios subcanales# resultante de la divisin del

    anc"o de banda. En este caso# cada bit se env&a en una frecuencia diferente...

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    !ebido a que los alambres conductores estn uno muy cerca del otro en el cablecinta# puede "aber interferencias (particularmente en altas velocidades) yde$radacin de la calidad en la seal...

    Conexin en Serie

    En una conein en serie# los datos se transmiten de a un bit por vez a travs delcanal de transmisin. /in embar$o# ya que muc"os procesadores procesan losdatos en paralelo# el transmisor necesita transformar los datos paralelos entrantesen datos seriales y el receptor necesita "acer lo contrario.

    Estas operaciones son realizadas por un controlador de comunicaciones(normalmente un c"ip UART# Universal Asynchronous Receiver Transmitter(Transmisor Receptor Asincrnico Universal)). El controlador de comunicacionestrabaa de la si$uiente manera:

    La transformacin paralela-en seriese realiza utilizando un re$istro de

    desplazamiento. El re$istro de desplazamiento# que trabaa conuntamente conun relo# desplazar el re$istro (que contiene todos los datos presentados enparalelo) "acia la izquierda y lue$o# transmitir el bit ms si$nificativo (el que seencuentra ms a la izquierda) y as& sucesivamente:

    La transformacin en serie-paralelase realiza casi de la misma manerautilizando un re$istro de desplazamiento. El re$istro de desplazamientodesplaza el re$istro "acia la izquierda cada vez que recibe un bit# y lue$o#transmite el re$istro entero en paralelo cuando est completo:

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    Transmisin Sincrnica Asincrnica

    !ebido a los problemas que sur$en con una conein de tipo paralela# es muycomn que se utilicen coneiones en serie. /in embar$o# ya que es un solo cableel que transporta la informacin# el problema es cmo sincronizar al transmisor y alreceptor. En otras palabras# el receptor no necesariamente distin$ue loscaracteres (o ms $eneralmente# las secuencias de bits) ya que los bits se env&anuno despus del otro. Eisten dos tipos de transmisiones que tratan esteproblema:

    La conexin asincrnica# en la que cada carcter se env&a en intervalos

    de tiempo irre$ulares (por eemplo# un usuario enviando caracteres que seintroducen en el teclado en tiempo real). 0s por eemplo# ima$ine que setransmite un solo bit durante un lar$o per&odo de silencio... el receptor no sercapaz de darse cuenta si esto es ---,----# ,------- -----,--...*ara remediar este problema# cada carcter es precedido por informacin queindica el inicio de la transmisin del carcter (el inicio de la transmisin deinformacin se denomina bit de INICIO) y finaliza enviando informacin acerca

    de la finalizacin de la transmisin (denominada bit de FINAI!ACI"N# en laque incluso puede "aber varios bits de 1230L240+253).

    En una conexin sincrnica# el transmisor y el receptor estn

    sincronizados con el mismo relo. El receptor recibe continuamente (incluso"asta cuando no "ay transmisin de bits) la informacin a la misma velocidadque el transmisor la env&a. Es por este motivo que el receptor y el transmisorestn sincronizados a la misma velocidad. 0dems# se inserta informacinsuplementaria para $arantizar que no se produzcan errores durante latransmisin.

    En el transcurso de la transmisin sincrnica# los bits se env&an sucesivamente sinque eista una separacin entre cada carcter# por eso es necesario insertarelementos de sincronizacin6 esto se denomina sincronizacin al nivel de loscaracteres.

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    La principal desventaa de la transmisin sincrnica es el reconocimiento de losdatos en el receptor# ya que puede "aber diferencias entre el relo del transmisor yel del receptor. Es por este motivo que la transmisin de datos debe mantenersepor bastante tiempo para que el receptor pueda distin$uirla. +omo resultado deesto# sucede que en una conein sincrnica# la velocidad de la transmisin nopuede ser demasiado alta.

    Transmisin !i"ital Anal"ica

    Transmisin anal"ica#estas seales se caracterizan por el continuo cambio de

    amplitud de la seal. En in$enier&ade control de procesosla seal oscila entre 7 y

    8- m0# y es transmitida en forma puramente anal$ica. En una seal anal$icael

    contenido de informacines muy restrin$ida6 tan solo el valor de la corriente y la

    presencia o no de esta puede ser determinada.

    Transmisin di"ital#estas seales no cambian continuamente# sino que es

    transmitida en paquetes discretos. 3o es tampoco inmediatamente interpretada#

    sino que debe ser primero decodificada por el receptor. El mtodo de transmisin

    tambin es otro: como pulsos elctricos que var&an entre dos niveles distintos

    devoltae. En lo que respecta a la in$enier&a de procesos# no eiste limitacin en

    cuanto al contenido de la seal y cualquier informacin adicional.

    Informacin di"ital transmisin de se$al di"ital

    *ara obtener la secuencia que compone la seal di$ital a partir de los datosdi$itales se efecta un proceso denominado codificacin. Eisten multitud demtodos de codificacin# mencionaremos se$uidamente los ms usuales.

    NR% &No Ret'rn to %ero(#Es el mtodo que empleamos para representar laevolucin de una seal di$ital en un crono$rama. +ada nivel l$ico - y , toma unvalor distinto de tensin.

    NR%I &No Ret'rn to %ero In)erted(#La seal no cambia si se transmite un uno# yse invierte si se transmite un cero.

    R% &Ret'rn to %ero(#/i el bit es uno# la primera mitad de la celda estar a uno. Laseal vale cero en cualquier otro caso.

    http://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Instrumentaci%C3%B3n_y_control_de_procesoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Amperiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Se%C3%B1al_anal%C3%B3gicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Informaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Paquete_de_datoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_(electricidad)http://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Instrumentaci%C3%B3n_y_control_de_procesoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Amperiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Se%C3%B1al_anal%C3%B3gicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Informaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Paquete_de_datoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_(electricidad)
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    Manc*ester#Los valores l$icos no se representan como niveles de la seal# sinocomo transiciones en mitad de la celda de bit. Un flanco de baada representa uncero y un flanco de subida un uno.

    Manc*ester diferencial#9anteniendo las transiciones realizadas en el mtodo9anc"ester# en este mtodo introduce la codificacin diferencial. 0l comienzo delintervalo de bit# la seal se invierte si se transmite un cero# y no cambia si setransmite un uno.

    Informacin di"ital transmisin de se$al anal"ica

    0l proceso por el cual obtenemos una seal anal$ica a partir de unos datosdi$itales se le denomina mod'lacin. Esta seal la transmitimos y el receptordebe realizar el proceso contrario# denominado demod'lacinpara recuperar la

    informacin. El mdem es el encar$ado de realizar dic"o proceso. 0l$unosesquemas simples de modulacin son:

    +S,(9odulacin por desplazamiento de la frecuencia): /e modifica la frecuenciade la portadora se$n el valor de bit a transmitir.

    AS, (modulacin por desplazamiento de la amplitud): En esta tcnica no semodifica la frecuencia de la portadora sino su amplitud. Los dos valores binariosse representan mediante diferentes niveles de amplitud de esta seal.

    PS, (9odulacin por desplazamiento de fase): La frecuencia y la amplitud semantiene constantes y se var&a la fase de la portadora para representar los nivelesuno y cero con distintos n$ulos de fase.

    Tcnica de Mod'lacin

    Las tcnicas de modulacin estn basadas en el "ec"o de que a travs de losmedios de comunicacin# como pueden ser los canales telefnicos# se puedentransmitir de una forma ms fiable seales anal$icas que seales di$itales. *oreste motivo# cuando se va a transmitir una informacin di$ital# lo que transmitimos

    es una seal anal$ica (llamada portadora) a la cual se le modifica una de suscaracter&sticas de acuerdo con la informacin binaria que se pretende transmitir.La seal portadora (carrier) es normalmente una onda senoidal# la cual estdefinida por tres caracter&sticas: frecuencia# amplitud mima y fase. Eso quieredecir que si se conocen estas caracter&sticas# en cualquier momento se puedesaber el estado de la seal aplicando simplemente una sencilla frmulamatemtica

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    Un obetivo de las comunicaciones es utilizar una frecuencia portadora comofrecuencia bsica de comunicacin# pero modificndola utilizando un procesodenominado modulacin para codificar la informacin en la onda de la portadora.

    Eisten tres aspectos bsicos de la portadora que pueden modularse:

    0mplitud

    1recuencia

    1ase o n$ulo

    Las tres tcnicas correspondientes son las si$uientes:

    0mplitud modulada (09)

    1recuencia modulada (19)

    9odulacin de fase (*9)

    La mayor&a de los sistemas de comunicaciones utilizan al$una forma o

    combinacin de estas tres tcnicas de modulacin bsicas.

    +asos etremos de estas tcnicas incluyen los si$uientes:

    +odificacin por desplazamiento de amplitud (0/) ; Eliminar porcompleto la amplitud

    +odificacin por desplazamiento de frecuencia (1/) ; /altar a una

    frecuencia etrema

    +odificacin por desplazamiento de fase (*/) ; !esplazar la fase ,'-

    $rados

    Pert'r.aciones en la Transmisin

    Las pert'r.aciones en 'na transmisin de se$alesanal$icas o di$itales es

    inevitable# pues eisten una serie de factores que afectan a la calidad de las

    seales transmitidas por lo que nunca sern i$uales a las seales recibidas.

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    0l ser transmitida la seal suceden eventos no deseados que alteran la calidad dela seal. Entre estos problemas los ms dificeles de tratar o resolver son el ruido#la distorsin y la interferencia debido a que stos afectan la forma de la seal

    La atenuacin por s& sola no es un $ran problema# es suficiente amplificar la seal#

    pero el problema radica en que la seal $eneralmente adems de ir atenuadatambin va contaminada ya sea con ruido# distorsin o interferencia y stos seamplifican unto con la seal.

    En las seales di$itales esto limita la velocidad de transmisin pues estas

    perturbaciones en una l&nea de transmisin producen el incremento en la taza de

    errores de bits# y en una seal anal$ica esta l&nea de transmisin introduce

    variaciones de amplitud y frecuencia lo que de$rada la calidad de la seal.

    Las principales perturbaciones son:

    R'ido# Es el conunto de seales etraas a la transmisin que se

    introducen en el medio de transmisin provocando alteraciones de amplitud del

    voltae y variaciones de frecuencia.

    !istorsin de retardo#/i la seal se transmite mediante $u&as de ondas la

    velocidad de propa$acin var&a con la frecuencia# por lo que los distintos

    armnicos o componentes del espectro de frecuencias de la seal no viaen

    todas a la misma velocidad y las frecuencias centrales aumenten su velocidad.

    *or lo que se presentar la distorsin de retraso y para contrarrestar esto se

    requiere el uso de ecualizadores

    Aten'acin distorsin de aten'acin#Es la prdida de potencia que se

    produce en el medio de transmisin por la lon$itud que esta presenta# pues la

    potencia de la seal recibida es inversamente proporcional a la distancia entre

    el transmisor y el receptor. En medios $uiados esta atenuacin es

    representado por la proporciona de la potencia transmitida y la potencia

    recibida.