Unidad 1. Características y operación de puertos estándar.

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE SALTILLO

TECNOLOGÍA E INTERFACES DE COMPUTADORAS

1.1. Paralelo Características.

Los bits de datos viajan juntos, enviando un paquete de byte a la vez, es decir se implementa un cable para cada bit formando un bus.

La distancia del equipo no deberá excederse de 3 metros.

Hay riesgos de pérdida de datos debido a la resistencia eléctrica que ofrece la comunicación por cable.

El más común es el Puerto Paralelo de la impresora que se encuentra en la parte trasera.

Puerto de EntradaPuerto Salida +Puerto E/STierra -

Figura 1. Puerto LPT integrado en la tarjeta principal ("motherboard").

Figura 2. Símbolo del puerto paralelo LPT.

Figura 3. Conector macho LPT integrado en el cable del dispositivo.

La sigla LPT significa ("Line Print Terminal / Line PrinTer"), que traducido significa línea terminal de impresión/línea de la impresora.

Han existido hasta este momento, tres versiones básicas del puerto LPT, pero es importante agregar que son físicamente idénticas y únicamente lo que varía son las prestaciones:

a) Modo SPP: ("Standar Parallel Port") ó "puerto paralelo estándar". Es el estándar con que se identificó al puerto paralelo inicialmente, es el mas compatible y actualmente este modo hay que activarlo desde el BIOS-SETUP de la computadora para que el sistema reconozca impresoras antiguas. Permite una velocidad de transferencia entre 150 KB/s a 500 KB/s.

b) Modo EPP: ("Enhanced Parallel Port") ó puerto paralelo mejorado. Se diseñó para leer y escribir a la velocidad del bus ISA alcanzando velocidades de transferencia de hasta 1 MB/s. Permite la comunicación bi-direccional entre la computadora y el dispositivo y es compatible con SPP. Permite una velocidad de transferencia entre 500 KB/s a 2 MB/s.

c) Modo ECP: ("Enhanced Capabilities Port") ó puerto de capacidad mejorada. Posee capacidad DMA (Direct Memory Access) ó capacidad directa para envío de datos hacia la memoria RAM, lo que reduce el tiempo de respuesta; supera la transferencia de 1 MB/s y permiten la emulación de otros modos cuando sea necesario. Permite la comunicación bi-direccional entre la computadora y el dispositivo, además es compatible con SPP y EPP.

El puerto paralelo está formado por 17 líneas de señales y 8 líneas de tierra. Las líneas de señales están formadas por tres grupos:

4 Líneas de control

5 Líneas de estado

8 Líneas de datos

En el diseño original las líneas de control son usadas para la interface, control e intercambio de mensajes desde el PC a la impresora.

Las líneas de estado son usadas para intercambio de mensajes, indicadores de estado desde la impresora al PC (falta papel, impresora ocupada, error en la impresora).

Las líneas de datos suministran los datos de impresión del PC hacia la impresora y solamente en esa dirección.

Las nuevas implementaciones del puerto permiten una comunicación bidireccional mediante estas líneas.

Operación.

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.

La función normal es transferir datos a una impresora a través de las 8 líneas de datos, usando las señales restantes como control de flujo.

1.2. Serial Características.

Es una interfaz de comunicaciones entre ordenadores y periféricos en donde la información es transmitida bit a bit enviando un solo bit a la vez.

Por excelencia es el RS-232 que utiliza un cableado simple desde 3 hilos hasta 25 que conecta ordenadores desde terminales a impresoras y módems pasando por ratones.

El RS-232 original tenía un conector tipo D de 25 pines

Los dos puertos serie integrados usan conectores tipo D subminiatura de 9 patas en el panel posterior. Estos puertos son compatibles con dispositivos que requieren transmisión de datos en serie (la transmisión de la información de un bit en una línea).

La mayoría del software utiliza el término COM (derivado de comunicaciones) seguido de un número para designar un puerto serie (por ejemplo, COM1 ó COM2).

(COM o RS232) suelen ser dos, uno estrecho de unos 17 mm, con 9 pines (habitualmente "COM1"), y otro ancho de unos 38 mm, con 25 pines (generalmente "COM2"), como el paralelo pero macho, con los pines hacia fuera.

Internamente son iguales, sólo cambia el conector exterior; en las placas ATX suelen ser ambos de 9 pines.

velocidad: 112kb/s

Este puerto está siendo reemplazado por el puerto USB para el uso en PDA´s y ratones, pero aún viene integrado en la tarjeta principal (Motherboard) actuales.

Están destinados a la comunicación entre el mainboard y los dispositivos conectados a ellos, los cuales pueden ser un mouse, un modem, equipos especializados, etc.

Se llaman seriales pues los datos se transmiten uno detrás de otro por un solo cable.

1.- DCD (Detecta la portadora)2.- RxD (Recibe datos)3.- TxD (Transmite datos)4.- DTR (Terminal de datos listo)5.- SG (Tierra)6.- DSR (Equipo de datos listo)7.- RTS (Solicita enviar)8.- CTS (Disponible para enviar)

9.- RI (Indica llamada)

En 1999 hizo aparición el Serial ATA desarrollado por compañías como APT Technologies, Dell, IBM, Intel, Maxtor, Quantum, y Seagate, para trabajar en la interfase Serial Advanced Technology Attachment (SATA) para discos duros y ATA Packet Interfase (ATAPI) para otros dispositivos y espera reemplazar la actual interfase ATA

Serial ATA soporta tasas de transferencia de datos de hasta 300 MBps. Las nuevas versiones de la especificación esperan mejorar el rendimiento para soportar tasas de transferencia de datos de 600 MBps

Puerto Serial ATA (SATA)

1.3. USB (Universal Serial Bus) Características.

Permite conectar hasta 127 dispositivos.

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.

Con sólo conectar el dispositivo y en caliente (con el ordenador encendido), el dispositivo es reconocido e instalado de manera inmediata.

Hay tener en cuenta que la longitud del cable no debe superar los 5 m.

TierraData +Data -5 v

1.3. USB (Universal Serial Bus)

Operación.

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 de los 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).

1.3. USB (Universal Serial Bus)

Conector USB Macho Símbolo USB

El primer ordenador que incluyó un puerto USB de forma estándar fue el iMac de Apple, presentado en Marzo de 1998, que utilizaba esta conexión para el teclado y el ratón.  Por su parte el mundo del PC solo comenzó a utilizarlo cuando Microsoft introdujo los controladores en Windows 95.  En el ámbito de servidores la incorporación se produjo en Windows 2000. Una característica importante es que permite a los dispositivos trabajar a velocidades mayores, en promedio a unos 12 Mbps, esto es más o menos de 3 a 5 veces más rápido que un dispositivo de puerto paralelo y de 20 a 40 veces más rápido que un dispositivo de puerto serial.

Características + La versión USB 1.0 Aparece en el mercado, junto con el lanzamiento

del microprocesador Intel® Pentium II en 1997.

+ Cada puerto, permite conectar hasta 127 dispositivos externos, pero solo se recomiendan como máximo 8, porque se satura la línea del puerto y se ralentiza el sistema al tener que administrarse todos simultáneamente.

+ Cuenta con tecnología "Plug&Play" la cuál permite conectar, desconectar y reconocer dispositivos sin necesidad de reiniciar ó apagar la computadora.

+ Las versiones USB 1.X y USB 2.0 transmiten en un medio unidireccional los datos, esto es solamente se envía ó recibe datos en un sentido a la vez, mientras que la versión USB 3 cuenta con un medio Duplex que permite enviar y recibir datos de manera simultánea.

Los dispositivos USB se clasifican en cuatro tipos según su velocidad de transferencia de datos:

Baja velocidad (1.0)

Tasa de transferencia de hasta 1,5 Mbps (192 KB/s). Utilizado en su mayor parte por dispositivos de interfaz humana como los teclados, los ratones, las cámaras web, etc. Con este necesitarías aproximadamente 6 horas para copiar una película de 4 Gigabytes. Aparece en el año 1996.

Velocidad completa (1.1)

Tasa de transferencia de hasta 12 Mbps (1,5 MB/s), según este estándar. Ésta fue la más rápida antes de la especificación USB 2.0, y muchos dispositivos fabricados en la actualidad trabajan a esta velocidad. Estos dispositivos dividen el ancho de banda de la conexión USB entre ellos, basados en un algoritmo LIFO. Ahora puedes copiar esa misma película en “tan solo” 45 minutos. Aparece en 1998.

Alta velocidad (2.0)

Tasa de transferencia de hasta 480 Mbps (60 MB/s) pero por lo general de hasta 125Mbps (16MB/s). Está presente casi en el 99% de los ordenadores actuales. El cable dispone de cuatro líneas, un par para datos, una de corriente y una de toma de tierra. La misma película del ejemplo anterior tardaría poco más de 1 minuto en copiarse. Aparece en el año 2000.

Súper Velocidad (3.0). Aparece en 2008. Al día de hoy, casi todos los dispositivos nuevos cuentan con puertos USB 3.0. Utilizándolo, podemos alcanzar velocidad de transferencia de datos de hasta 5 Gbits/s, es decir es 10 veces más rápido que el USB 2.0. La misma película tardaría apenas unos 10 o 15 segundos en copiarse. Ahora el problema, por primera vez, no es el cable si no que el disco duro o dispositivo que conectes sea lo suficientemente rápido como para poder dar esa velocidad.

Tipos de Conectores

Permite un transmisión de información en un medio Duplex (enviar y recibir datos de manera simultánea), su uso es básicamente para la transmisión directa, a muy alta velocidad, de video entre los dispositivos y la computadora, así como para discos duros externos.