INSTITUTO TECNOLÓGICO DE CD. ALTAMIRANO
ING. EN INFORMÁTICA
TECNOLOGÍA E INTERFACES DE
COMPUTADORAS
UNIDAD 1: CARACTERÍSTICAS Y
OPERACIÓN DE PUERTOS ESTÁNDAR
=TRABAJO DE INVESTIGACIÓN=
PUERTOS ESTÁNDAR
5° SEMESTRE GRUPO: “A”
N° CONTROL: 12930051
ALUMNO: GUSTAVO ANGEL
ALBARRAN ARROYO
FACILITADOR(A): I.S.C. ROSA
ISABEL REYNOSO ANDRES
SEPTIEMBRE DE 2014
INTRODUCCIÓN
Dentro del desarrollo de este tema veremos
los conceptos de los principales puertos estándar los cuales son ranuras que
nos permiten conectar los periféricos que componen la computadora. Algunos de estos puertos son:
el puerto paralelo, el puerto serie y el puerto USB, de los cuales el más usado
actualmente es el puerto UBS; ya que al conectarse en serie permite trasmitir
mayores cantidades de información y datos.
El puerto paralelo es utilizado
principalmente en impresoras, ya que su principal característica es que los
bits de datos que transmiten viajan juntos ya que envía un paquete de byte a la
vez, ósea envía los datos como si fuera un bus utilizando una vía física para
cada bit que se envié.
Por otra parte el puerto serie se utiliza en
equipos de cómputo y en periféricos donde los datos que se transmiten solo
pueden enviarse un bit a la vez y no de manera simultánea.
Siendo el caso del puerto USB, nos dice que
permite conectar demasiados periféricos como es el caso de los teclados,
mouses, memorias USB, joysticks, escáneres, cámaras digitales, teléfonos
móviles, impresoras, discos duros, entre otros.
Estos puertos permiten la conexión,
comunicación y además proveer de energía eléctrica entre los dos dispositivos
que se hayan conectado.
PUERTOS ESTÁNDAR
PUERTO PARALELO
El
puerto paralelo tuvo antes y después a partir de la aparición de la norma IEEE
1284 o “Standard Signaling Method for a Bi-directional Parallel Peripheral
Interface for Personal Computers” en 1994 que estandariza los modos de trabajo.
Los modos son: PC => periférico (modo compatibilidad), periférico => PC
(modo byte), SPP (bidireccional), EPP y ECP, a saber:
ü Modo Centronics:
es el modo también llamado
Compatible y es el más usado por su simplicidad. Consiste en situar el byte que
se desea enviar a través del puerto en los pines de envío de datos (más
concretamente en el registro de datos) y comprobar que la impresora está
preparada para aceptarlos. Dicha aportación se comprobará en la línea de BUSY. Bastará con generar un pulso en el
STROBE para que los datos se envíen.
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:
ü Tensión
de nivel alto: 3,3 o 5 V.
ü Tensión
de nivel bajo: 0 V.
ü Intensidad
de salida máxima: 2,6 mA.
ü Intensidad
de entrada máxima: 24 mA.
La estructura consta de tres registros: de control, de
estado y de datos.
1 . 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.
2 . El
registro de estado, se trata de un registro de entrada de información de 5
bits, su dirección en el LPT1 es 0x379.
3 . El
registro de datos, se compone de 8 bits, es bidireccional. Su dirección en el
LPT1 es 0x378.
PINES
Los pines del puerto paralelo con conector DB25 son:
Distribución de entradas y salidas en el conector
DB25 para el puerto paralelo.
|
Pin No (DB25)
|
Pin No (36 pin)
|
Nombre de la señal
|
Dirección
|
Registro - bit
|
Invertidas
|
|
1
|
1
|
Strobe
|
E/S
|
Control-0
|
Si
|
|
2
|
2
|
Data0
|
Salida
|
Data-0
|
No
|
|
3
|
3
|
Data1
|
Salida
|
Data-1
|
No
|
|
4
|
4
|
Data2
|
Salida
|
Data-2
|
No
|
|
5
|
5
|
Data3
|
Salida
|
Data-3
|
No
|
|
6
|
6
|
Data4
|
Salida
|
Data-4
|
No
|
|
7
|
7
|
Data5
|
Salida
|
Data-5
|
No
|
|
8
|
8
|
Data6
|
Salida
|
Data-6
|
No
|
|
9
|
9
|
Data7
|
Salida
|
Data-7
|
No
|
|
10
|
10
|
Ack
|
Entrada
|
Status-6
|
No
|
|
11
|
11
|
Busy
|
Entrada
|
Status-7
|
Si
|
|
12
|
12
|
Paper-Out
|
Entrada
|
Status-5
|
No
|
|
13
|
13
|
Select
|
Entrada
|
Status-4
|
No
|
|
14
|
14
|
Linefeed
|
E/S
|
Control-1
|
Si
|
|
15
|
15
|
Error
|
Entrada
|
Status-3
|
No
|
|
16
|
16
|
Reset
|
E/S
|
Control-2
|
No
|
|
17
|
17
|
Select-Printer
|
E/S
|
Control-3
|
Si
|
|
18-25
|
18-25
|
Tierra
|
-
|
-
|
-
|
ü Modo Byte:
la novedad de este
modo es habilitar el puerto como un lector de entradas, gracias a la
inhabilitación de los controladores para manejar el puerto, permitiendo así que
un periférico pueda enviar 1 byte de información al puerto usando las 8 líneas
de datos.
ü Modo EPP:
es una variación
orientada a suplir las carencias de velocidad existentes en otros modos.
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.
La transmisión de datos paralela consiste en enviar
datos en forma simultánea por varios canales (hilos). Los puertos paralelos en
los PC pueden utilizarse para enviar 8 bits (un octeto) simultáneamente por 8
hilos.
Los primeros puertos paralelos bidireccionales permitían una velocidad
de 2,4 Mb/s. Sin embargo, los puertos paralelos mejorados han logrado alcanzar
velocidades mayores:
·
El EPP (puerto paralelo mejorado) alcanza velocidades de 8 a 16
Mbps
·
El ECP (puerto de capacidad mejorada), desarrollado por Hewlett
Packard yMicrosoft. Posee las mismas características del EPP
con el agregado de un dispositivo Plug and Play que permite
que el equipo reconozca los periféricos conectados.
Los puertos paralelos, al igual que los seriales, se encuentran
integrados a la placa madre. Los conectores DB25 permiten la conexión con un
elemento exterior (por ejemplo, una impresora).
PUERTO SERIE
Vienen
implementados en el PC como conectores “sub-D” de nueve pines macho y,
ocasionalmente (sobre todo en PC cronológicamente anteriores al Pentium), como
25 pines macho, aunque la funcionalidad en la misma. Sus medidas son de 17 y 38
mm de longitud respectivamente. Su nombre proviene de la forma en que envía la
información, transmitiendo bit a bit los datos de forma asíncrona. Esto limita
en cuanto a potencia de trasmisión relegándose a tareas con pocas necesidades
de transferencia. De forma habitual, se suele usar casi de forma única para
manejar el ratón, aunque también hay otros periféricos serie como impresoras
pudiendo incluso comunicar dos PC.
La
definición de pines del puerto serie, tanto en nueve como en 25 pines, responde
a la tabla siguiente. En el caso de los puertos con 25 pines, los pines no
indicados no se usan (motivo por el que se tiende a un formato único de nueve
pines):
|
Función
|
Denominación
|
Pin (25c)
|
Pin (9c)
|
|
Masa
|
FG
|
1
|
---
|
|
Transmisión de datos
|
TD
|
2
|
3
|
|
Recepción de datos
|
RD
|
3
|
2
|
|
Petición de envió
|
RTS
|
4
|
7
|
|
Listo para enviar
|
CTS
|
5
|
8
|
|
Módem preparado
|
DSR
|
6
|
6
|
|
Señal de masa
|
SG
|
7
|
5
|
|
Detección de portadora
|
CD
|
8
|
1
|
|
PC preparado
|
DTR
|
20
|
4
|
|
Indicador de llamada
|
RI
|
22
|
9
|
Los puertos seriales (también llamados RS-232,
por el nombre del estándar al que hacen referencia) fueron las primeras
interfaces que permitieron que los equipos intercambien información con el
"mundo exterior". El término serial se
refiere a los datos enviados mediante un solo hilo: los bits se envían uno detrás del otro.
Originalmente, los puertos seriales sólo podían
enviar datos, no recibir, por lo que se desarrollaron puertos bidireccionales
(que son los que se encuentran en los equipos actuales). Por lo tanto, los
puertos seriales bidireccionales necesitan dos hilos para que la comunicación
pueda efectuarse.
La comunicación serial se lleva a cabo asincrónicamente, es decir que no es necesaria
una señal (o reloj) de sincronización: los datos pueden enviarse en
intervalos aleatorios. A su vez, el periférico debe poder distinguir los
caracteres (un carácter tiene 8 bits de longitud) entre la sucesión de bits que
se está enviando.
Ésta es la razón por la cual en este tipo de transmisión, cada carácter se encuentra precedido por un bit de ARRANQUE y seguido por un bit de PARADA. Estos bits de control, necesarios para la transmisión serial, desperdician un 20% del ancho de banda (cada 10 bits enviados, 8 se utilizan para cifrar el carácter y 2 para la recepción).
Ésta es la razón por la cual en este tipo de transmisión, cada carácter se encuentra precedido por un bit de ARRANQUE y seguido por un bit de PARADA. Estos bits de control, necesarios para la transmisión serial, desperdician un 20% del ancho de banda (cada 10 bits enviados, 8 se utilizan para cifrar el carácter y 2 para la recepción).
Los puertos seriales, por lo general, están
integrados a la placa madre, motivo por el cual los conectores que se hallan
detrás de la carcasa y se encuentran conectados a la placa madre mediante un
cable, pueden utilizarse para conectar un elemento exterior. Generalmente, los
conectores seriales tienen 9 ó 25 clavijas y tienen la siguiente forma
(conectores DB9 y DB25 respectivamente):
Puerto serie (9 y 25 pines)
Un PC posee normalmente entre uno y cuatro puertos
seriales.
PUERTO USB
Las
nuevas tecnologías como la del Universal Serial Bus o USB van dejando a los
puertos paralelo y serial en la historia, ya que este puerto permite conectar
los mismos dispositivos a computadoras de diferentes arquitecturas, como las
PCs con Windows, o las Macintosh con MacOS. La transmisión de datos entre la
unidad central de proceso y los dispositivos periféricos, se lleva a cabo a
velocidades 100 veces mayores que antes, de manera bidireccional.
El “Bus Universal en Serie” (BUS), en inglés:
Universal Serial Bus más conocido por la sigla USB, es un bus estándar
industrial que define los cables, conectores y protocolos usados en un bus para
conectar, comunicar y proveer de alimentación eléctrica entre computadoras,
periféricos y dispositivos electrónicos.
El USB es utilizado como estándar de conexión
de periféricos como: teclados, mouses, memorias USB, joysticks, escáneres,
cámaras digitales, teléfonos móviles, reproductores multimedia, impresoras,
dispositivos multifuncionales, sistemas de adquisición de datos, módems,
tarjetas de red, tarjetas de sonido, tarjetas sintonizadoras de televisión y
grabadoras de DVD externa, discos duros externos y disqueteras externas. Su
éxito ha sido total, habiendo desplazado a conectores como el puerto serie,
puerto paralelo, puerto de juegos, Apple Desktop Bus o PS/2 a mercados-nicho o
a la consideración de dispositivos obsoletos a eliminar de las modernas
computadoras, pues muchos de ellos pueden sustituirse por dispositivos USB que
implementen esos conectores.
El estándar USB evolucionó a través de varias
versiones antes de su lanzamiento oficial en 1996:
ü
USB 0.7: Lanzado en noviembre de 1994.
ü
USB 0.8: Lanzado en diciembre de 1994.
ü
USB 0.9: Lanzado en abril de 1995.
ü
USB 0.99: Lanzado en agosto de 1995.e
ü
USB 1.0 Release Candidate: Lanzado en
noviembre de 1995.
VELOCIDADES
Los dispositivos USB se clasifican en cuatro
tipos según su velocidad de transferencia de datos:
ü
Baja
velocidad (1.0): Tasa de transferencia de hasta 1,5 Mbit/s
(188 kB/s). Utilizado en su mayor parte por dispositivos de interfaz humana
(Human Interface Device, en inglés) como los teclados, los ratones (mouse), las
cámaras web, etc.
ü Velocidad
completa (1.1): Tasa de transferencia de hasta 12 Mbit/s
(1,5 MB/s) según este estándar, pero se dice en fuentes independientes que
habría que realizar nuevamente las mediciones. Ésta fue la más rápida antes de
la especificación USB 2.0. Estos dispositivos dividen el ancho de banda de la
conexión USB entre ellos, basados en un algoritmo de impedancias LIFO.
ü Alta
velocidad (2.0): Tasa de transferencia de hasta 480 Mbit/s
(60 MB/s) pero con una tasa real práctica máxima de 280 Mbit/s (35 MB/s). El
cable USB 2.0 dispone de cuatro líneas, un par para datos, y otro par de
alimentación. Casi todos los dispositivos fabricados en la actualidad trabajan
a esta velocidad.
ü Superalta velocidad
(3.0): Tiene una tasa de
transferencia de hasta 4,8 Gbit/s (600 MB/s). La velocidad del bus es diez
veces más rápida que la del USB 2.0, debido a que han incluido 5 contactos
adicionales, desechando el conector de fibra óptica propuesto inicialmente, y
será compatible con los estándares anteriores.
CONCLUSIONES
Podemos concluir que los puertos estándar 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.
A través de los puertos paralelo y serial, es
posible transmitir dichos datos en forma paralela, que es al mismo tiempo o de uno en uno que es la forma serie.
Aunque como ya se mencionó anteriormente los
puertos paralelos permiten la transmisión de una mayor cantidad de datos en
tiempo mucho menor por lo que se puede decir que son más rápidos. Uno de los
usos que le damos a este puerto es el uso en impresoras y en módems, solo por
mencionar algunos. Las velocidades con las que se trasmiten estos datos son de
110 a 19 200 baudios por segundo (un baudio es la mínima unidad de información
que representamos por un bit).
En el caso del puerto USB decimos que es una
tecnología muy avanzada que permite
conectar diversos dispositivos a computadoras que tienen diferentes
arquitecturas como las PCs con Windows que son las que mayormente se usan en la
actualidad o las MacOS. La trasmisión que se puede dar en estos puertos es de
100 veces mayor que antes y lo hace de manera bidireccional.
DIAGRAMAS
*8 líneas (pines) son para salida de datos (bits de DATOS). Sus valores son únicamente modificables a través de
software, y van del pin 2 (dato 0, D0) al pin 9 (dato 7, D7).
*5 líneas son de entrada de datos (bits de ESTADO), únicamente modificables a través del hardware externo.
Estos pines son: 11, 10, 12, 13 y 15, del más al menos significativo.
*4 líneas son de control (bits de CONTROL), numerados del más significativo al menos: 17, 16, 14 y 1.
Habitualmente son salidas, aunque se pueden utilizar también como entradas y, por tanto, se pueden modificar
tanto por software como por hardware.
las líneas de la 18 a la 25 son la tierra.
PUERTO SERIE
PUERTO USB
VIDEOS
Recibiendo datos del puerto serial a través de arduino.
Manejo del puerto paralelo
Puerto USB
Bibliografía
1 1. INFORMÁTICA PASO A PASO. SEGUNDA EDICIÓN
AUTOR:
GONZALO FERREYRA CORTEZ
ISBN:
970-15-0834-3
EDITORIAL:
ALFAOMEGA
2 2. INSTALACIÓN Y MANTENIEMIENTO DE EQUIPOS Y
SISTEMAS INFORMÁTICOS
AUTOR:
JOSÉ MARÍA MARTÍN MARTÍN-POZUELO
ISBN:
978-970-15-1296-8
EDITORIAL:
ALFAOMEGA
3 3. UNIVERSAL SERIAL BUS
AUTOR:
WIKIPEDIA
FECHA:
20 DE AGOSTO DE 2014
4 4. PUERTO SERIAL Y PUERTO PARALELO
AUTOR:
DESCONOCIDO
SITIO:
KIOSKEA
