viernes, 7 de octubre de 2011

3era Semana: PUERTOS PC 1

PUERTO SERIE
El puerto serie está considerado como una de las conexiones externas más básicas de un ordenador, y ha sido una parte integral de la mayoría de ordenadores durante más de 20 años. Aunque muchos de los nuevos sistemas están prescindiendo de los puertos serie a favor de las conexiones USB, muchos modems siguen usando un puerto serie, como también los hacen algunas impresoras, PDAs y cámaras digitales. Pocos equipos tienen más de dos puertos serie. 
Esencialmente, proveen una conexión estándar y un protocolo para que puedas conectar dispositivos como los nombrados anteriormente. Existen ciertas diferencias con respecto a los puertos paralelos, los cuales intentaremos aclarar aquí.
  El nombre de “serie” viene por el hecho de que un puerto serie “serializa” los datos. Esto significa que coge un byte de datos y transmite los 8 bits que contiene el byte uno a la vez. La ventaja es que los puertos serie solo necesitan un hilo para transmitir los 8 bits, mientras que los paralelo necesitan 8. La desventaja es que lleva 8 veces más tiempo que si tuviera 8 hilos. Los puertos serie bajan el coste de los cables y hacen que sean más pequeños. 
 
Antes de cada byte de datos, los puertos serie envían un bit de comienzo, el cual es un único bit con un valor de 0. Después de cada byte de datos, envía un bit de parada para señalar que el byte está completo. También envía un bit de paridad.  Los puertos serie, también llamados puertos de comunicación (COM), son bi-direccionales. La comunicación bi-direccional permite a cada dispositivo recibir datos a la vez que los transmite. Los dispositivos serie usan pines diferentes para el recibir y enviar datos - usar los mismos pines significaría que la comunicación estaría limitada a half-duplex, y que la información viajaría en una sola dirección a la vez. Usar pines diferentes permite una comunicación full-duplex, y puede viajar en ambos sentidos. La conexión serie  
La conexión externa de un puerto serie puede ser de nueve pines o de 25 pines. Originalmente, el uso principal de un puerto serie era conectar un modem a un ordenador. Un aspecto importante de las comunicaciones serie es el concepto del control de flujo. Esto es la habilidad de un dispositivo de decirle a otro dispositivo que pare de enviar datos por un rato. Los comandos RTS (Request to Send), CTS (Clear To Send), DTR (Data Terminal Ready) y DSR (Data Set Ready) son utilizados para habilitar el control de flujo. 
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 irán en ambos sentidos por caminos distintos.
En contraposición al puerto paralelo está el puerto serie, que envía los datos bit a bit por el mismo hilo.
 

Los puertos paralelos pueden conectar un amplio grupo de periféricos de ordenador, como por ejemplo:

Impresoras.
Scanners.
Discos duros externos.
Adaptadores de red.
Reproductores de CD.
Los puertos paralelos fueron originalmente desarrollados por IBM como una manera de conectar una impresora a un PC. Cuando IBM estaba en pleno proceso de diseñar el PC, la compañía quería que el ordenador funcionara con impresoras ofrecidas por Centronics, un fabricante líder de la época. IBM decidió no usar el mismo puerto del ordenador que Centronics usaba en la impresora.

En lugar de ello, los ingenieros de IBM juntaron un conector de 25 pines (DB-25), con un conector Centronics de 36 pines para crear un cable especial con el que conectar la impresora al ordenador. Otros fabricantes de impresoras acabaron adoptando el interfaz de Centronics, haciendo que este extraño cable fuera inviable como estándar.

Cuando un ordenador envía datos a una impresora usando un puerto paralelo, le está enviando 8 bits de datos a la vez. Estos 8 bits son enviados paralelamente entre ellos, al contrario que los 8 bits enviados en fila en un puerto serie. Un puerto paralelo estándar puede enviar entre 50 y 100 kilobytes de datos por segundo.

Echemos un vistazo a la misión 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).

Puertos SPP

Existen algunas versiones mejoradas de los puertos paralelos. Las especificaciones originales eran unidireccionales, lo cual significa que los datos solo podían ir en una dirección para cada pin. En 1987, IBM ofrece un diseño nuevo de puerto paralelo bidireccional, conocido como SPP (Standard Parallel Port), reemplazando por completo el diseño original.

Las comunicaciones bidireccionales permiten a cada dispositivo recibir y transmitir datos por igual. Muchos dispositivos usan los pines del 2 al 9, originalmente diseñados para el envío de datos. Pero los pines del 18 al 25, utilizados para tierra, pueden ser usados también para datos. Esto permite una comunicación full-duplex (ambas direcciones a la vez). 

PUERTO USB
El Puerto USB (del inglés Universal Serial Bus) o puerto universal en serie es un dispositivo para establecer comunicación entre un ordenador y dispositivos periféricos. Surgió para reemplazar los varios tipos de puertos en serie y en paralelo que existían para conectar distintos tipos de periféricos como teclado, ratón, impresoras, etc.
Las ventajas son muchas, pero la principal es que ahora casi todos los dispositivos periféricos tienen el mismo tipo de conexión, y así podemos conectarlos a cualquier ordenador. Otras ventaja es que los USB son mucho más pequeños, y las velocidades de transferencia de datos ofrecidas incluso por las primeras versiones de USB eran ya más altas que los puertos a los que reemplazaron.

Cinco tipos comunes de conectores USB (De izquierda a derecha: micro USB macho, mini USB tipo B macho, Tipo B macho, Tipo A hembra, Tipo A macho) Mostrado en una escala de 5 centimetros.


El sistema USB consiste de dos partes, el puerto USB y los conectores USB. El puerto USB propiamente dicho es un componente que forma parte del ordenador y donde conectamos los dispositivos (ratón, teclado, impresora, escáner, cámara, PDA, etc.).
Desde su introducción en 1996 la conexión por USB ha tenido una serie de mejoras en la tasa de transferencia de datos (desde 12 Mbit/s a 480 Mbit/s). La especificación más reciente de USB (USB 3.0) ofrece tasas de transferencia hasta 10 veces mayor que las actuales, pero son muy pocos aún los dispositivos en el mercado con USB 3.0.
Otra mejora que ha tenido es la de proporcionar alimentación a los dispositivos conectados un puerto USB, eliminando en muchos casos la necesidad de una fuente de alimentación externa.
Una pequeña pero importante aclaración que debemos tener en cuenta es que donde conectamos al ordenador nuestros dispositivos es un conector USB, y no un puerto USB: un puerto USB admite varios conectores USB. Por último, hay que tener en cuenta que tener cierto tipo de dispositivos en un mismo puerto USB puede ir en detrimento del rendimiento de otros.

 Los puertos USB son transmisores de datos (entrada y salida), pero también con transmisores de alimentación (5 voltios).

Esto hace que sea un puerto bastante delicado, ya que hay bastantes factores que influyen en una posible avería de este dispositivo.

Los cuatro contactos (o pines, según sea un puerto interno o externo) corresponden a:


5V - Conector de alimentación con +5v.
D- - Conector de datos.
D+ - Conector de datos.
Gr - Conector de alimentación a masa 
 
Imagen de dos conectores USB. A la izquierda USB macho y a la derecha USB hembra.   PUERTOS PS/2
Definición:
Estos puertos son en esencia puertos paralelos que se utilizan para conectar pequeños periféricos a la PC. Su nombre viene dado por las computadoras de modelo PS/2 de IBM, donde fueron utilizados por primera vez.
Características:
Este es un puerto serial, con conectores de tipo Mini DIN, el cual consta por lo general de 6 pines o conectores. La placa base tiene el conector hembra. En las placas de hoy en día se pueden distinguir el teclado del Mouse por sus colores, siendo el teclado (por lo general) el de color violeta y el Mouse el de color verde. (Anexo B)

PUERTOS PS/2
ANEXO B


Forma: (Anexo B.1)
Existen 2 conectores diferentes para estos puertos. El primero es un DIN de 5 pines (conocido comúnmente como AT) y el segundo es un conector MiniDIN de 6 pines (normalmente llamado PS/2). Estos dos conectores son electrónicamente iguales, lo único que cambia es su apariencia interna.
ANEXO B.1


Ubicación en el sistema informático:
Estos puertos son utilizados principalmente por teclados y ratones.



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