UNIDAD 3 BUSES Y PUERTOS ESTÁNDAR

3.1 BUSES Y TRANSFERENCIA DE INFORMACIÓN

BUS DE DATOS

Estructura de un bus

Un bus es un medio compartido de comunicación constituido por un conjunto de líneas (conductores) que conecta las diferentes unidades de un computador.

Un bus es un camino de comunicación entre dos o más dispositivos. Una característica clave de un bus es que se trata de un medio de transmisión compartido.

La unidad que inicia y controla la transferencia se conoce como máster del bus para dicha transferencia, y la unidad sobre la que se realiza la transferencia se conoce como slave.

Líneas de información básica.

Las utiliza el máster para definir los dos elementos principales de una transferencia, el slave y los datos. Se dividen, pues, en dos grupos: direcciones y datos. (Conecta las diferentes unidades de un computador.)

TIPOS DE BUSES POR TECNOLOGÍA

En forma muy general existen tres tipos de buses, de acuerdo a la función que realizan.

1. Bus de direcciones

Este es un bus unidireccional debido a que la información fluye es una sola dirección, de la CPU a la memoria o a los elementos de entrada y salida. Cada una de estas direcciones corresponde a una localidad de la memoria o dispositivo de  E/ S.

2. Bus de datos 

Es un sistema en el cual tenemos una transferencia digital entre los distintos componentes y dispositivos presentes en un equipo

Está conformado por una gran cantidad de cables o circuitos que están "impresos" en los distintos dispositivos, con un diseño específico dado por el fabricante y para cada funcionalidad determinada.

3. Bus de control

Este conjunto de señales se usa para sincronizar las actividades y transacciones con los periféricos del sistema. Las señales más importantes en el bus de control son las señales de cronómetro, que generan los intervalos de tiempo durante los cuales se realizan las operaciones. Dependen directamente del tipo del microprocesador.

SEÑALES DE CONTROL

• Escritura de Memoria: Hace que el dato del bus se describa en la posición direccionada.
• Lectura de Memoria: Hace que el dato de la posición direccionada se situé en el bus.
• Escritura de E/S: Hace que el dato del bus se transfiera a través del puerto de entrada y salida direccionado.
• Lectura de E/S: Hace que el dato del puerto de E/S direccionado se situé en el bus.
• Transferencia Reconocida: Indica que el dato sea aceptado o sea situado en el bus.

3.2 EVOLUCIÓN DE LOS BUSES Y EL TAMAÑO DEL DATO

PRIMERA GENERACIÓN

Los primeros computadores tenían 2 sistemas de buses, uno para la memoria y otro para los demás dispositivos. La CPU tenía que acceder a dos sistemas con instrucciones para cada uno, protocolos y sincronizaciones diferentes.

Entre las implementaciones más conocidas, están los buses Bus S-100 y el Bus ISA usados en varios ordenadores de los 70’s y 80’s.

SEGUNDA GENERACIÓN

Cuando los procesadores empezaron a funcionar con frecuencias más altas, se hizo necesario ordenar los buses de acuerdo a su frecuencia: se crearon los buses de sistema, es la conexión entre el procesador y la RAM, y de buses de expansión, haciendo necesario el uso de un Chipset para conectar todo el sistema.

El bus Nubus fue un gran avance ya que tenía un controlador propio y permitía utilizarlo en diferentes arquitecturas. Se caracterizaba por tener un ancho de 32 bits y algunas opciones Plug and Play. Entre otros ejemplos de estos buses autónomos, están el AGP y el bus PCI.

TERCERA GENERACIÓN

Los buses de la tercera generación son los actuales, se caracterizan por tener conexiones punto a punto.

Cada dispositivo puede tratar las características de enlace al inicio de la conexión y en algunos casos de manera dinámica, al igual que sucede en las redes de comunicaciones. Por ejemplo están los buses , el Infiniband y el HyperTransport.

3.3 TIPOS DE PUERTOS ESTÁNDAR

PUERTOS ESTÁNDAR

Puerto es una forma genérica de denominar a una interfaz a través de la cual los diferentes tipos de datos se pueden enviar y recibir. Dicha interfaz puede ser de tipo físico, o puede ser a nivel de software (por ejemplo, los puertos que permiten la transmisión de datos entre diferentes ordenadores) (ver más abajo para más detalles), en cuyo caso se usa frecuentemente el término puerto lógico.

Puerto serie (Puerto serial o puerto de comunicación COM)

Es una interfaz de comunicaciones entre ordenadores y periféricos el cual envía Y recibe información BIT por BIT, entre los puertos seriales se puede Mencionar el puerto de los antiguos modelos de teclados y módems.

Puertos PCI (Peripheral  ComponentInterconnect)

Son ranuras de expansión en las que se conectan tarjetas de sonido, de vídeo, de red,etc.

Puerto PCI-Express (3GIO, 3rd Generation I/O)

Usa los conceptos de programación y los estándares de comunicación existentes basados en un sistema de comunicación serie mucho más rápido que PCI y AGP.

Puertos de memoria

Son aquellos puertos en donde se puede agrandar o extender la memoria de la computadora.

Puerto de rayos infrarrojos

Sirven para conectarse con otros dispositivos que cuenten con infrarrojos sin la necesidad de cables, los infrarrojos son como el Bluetooth.

Puerto Universal Serial Bus (USB) Permite conectar 127 dispositivos e incluyen al menos dos puertos USB1.1, o puertos USB 2.0.  Sirve para muchos periféricos, desde ratones, discos duros externos, hasta conexión bluetooth.

Puertos Físicos

Son aquellos como el puerto "paralelo" de una computadora.

En este tipo de puertos Se puede llegar a conectar:

· Un monitor.

· La impresora.

· El escáner

Puertos inalámbricos

Las conexiones en este tipo de puertos se hacen sin necesidad de cables, a través de la conexión entre un emisor y un receptor, utilizando ondas electromagnéticas.

Puerto Paralelo

Este puerto de E/S envía datos en formato paralelo (donde 8 bits de datos, forman un byte, y se envían simultáneamente sobre ocho líneas individuales en un solo cable.)

Puertos PS/2: Son en esencia puertos paralelos, se utilizan para conectar pequeños periféricos a la PC.

EJEMPLO:

PUERTOS SERIAL

PUERTO SERIAL

Un puerto serie 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 (en contraste con el puerto paralelo que envía varios bits a la vez). El puerto serie por excelencia es el RS-232 que utiliza cableado simple desde 3 hilos hasta 25 y que conecta ordenadores o micro controladores a todo tipo de periféricos, desde terminales a impresoras y módem pasando por ratones.

3.4 ENTRADA Y SALIDA DE DATOS A DISPOSITIVOS PERIFÉRICOS

El papel que juegan los dispositivos periféricos de la computadora es esencial, ya que sin tales dispositivos la computadora no sería útil a los usuarios.

Los dispositivos periféricos nos ayudan a introducir a la computadora los datos para que esta nos ayude a la resolución de problemas y por consiguiente obtener el resultado de dichas operaciones, es decir; estos dispositivos nos ayudan a comunicarnos con la computadora, para que esta a su vez nos ayude a resolver los problemas que tengamos y realice las operaciones que nosotros no podamos realizar manualmente.

Los Dispositivos de Entrada:

Estos dispositivos permiten al usuario del computador introducir datos, comandos y programas en el CPU. El dispositivo de entrada más común es un teclado similar al de las máquinas de escribir. La información introducida con el mismo, es transformada por el ordenador en modelos reconocibles. Los datos se leen de los dispositivos de entrada y se almacenan en la memoria central o interna. Los Dispositivos de Entrada, convierten la información en señales eléctricas que se almacenan en la memoria central.

Los Tipos de Dispositivos de Entrada Más Comunes Son:

a) Teclado: El teclado es un dispositivo eficaz para introducir datos no gráficos como rótulos de imágenes asociados con un despliegue de gráficas. Los teclados también pueden ofrecerse con características que facilitan la entrada de coordenadas de la pantalla, selecciones de menús o funciones de gráficas.

b) Ratón o Mouse: Es un dispositivo electrónico que nos permite dar instrucciones a nuestra computadora a través de un cursor que aparece en la pantalla y haciendo clic para que se lleve a cabo una acción determinada; a medida que el Mouse rueda sobre el escritorio, el cursor (Puntero) en la pantalla hace lo mismo. Tal procedimiento permitirá controlar, apuntar, sostener y manipular varios objetos gráficos (Y de texto) en un programa.

c) Micrófono: Los micrófonos son los transductores encargados de transformar energía acústica en energía eléctrica, permitiendo, por lo tanto el registro, almacenamiento, transmisión y procesamiento electrónico de las señales de audio. Son dispositivos duales de los altoparlantes, constituyendo ambos transductores los elementos más significativos en cuanto a las características sonoras que sobre imponen a las señales de audio.

d) Scanner: Es una unidad de ingreso de información. Permite la introducción de imágenes gráficas al computador mediante un sistema de matrices de puntos, como resultado de un barrido óptico del documento. La información se almacena en archivos en forma de mapas de bits (bit maps), o en otros formatos más eficientes como Jpeg o Gif.

e) Cámara Digital: se conecta al ordenador y le transmite las imágenes que capta, pudiendo ser modificada y retocada, o volverla a tomar en caso de que este mal.

Los Dispositivos de Salida:

Estos dispositivos permiten al usuario ver los resultados de los cálculos o de las manipulaciones de datos de la computadora. El dispositivo de salida más común es la unidad de visualización (VDU, acrónimo de Video Display Unit), que consiste en un monitor que presenta los caracteres y gráficos en una pantalla similar a la del televisor.

Los tipos de Dispositivos de Salida más Comunes Son:

a) Pantalla o Monitor: Es en donde se ve la información suministrada por el ordenador.

b) Impresora: es el periférico que el ordenador utiliza para presentar información impresa en papel.

c) Altavoces: Dispositivos por los cuales se emiten sonidos procedentes de la tarjeta de sonido.

d) Auriculares: Son dispositivos colocados en el oído para poder escuchar los sonidos que la tarjeta de sonido envía.

e) Bocinas: Cada vez las usa más la computadora para el manejo de sonidos, para la cual se utiliza como salida algún tipo de bocinas.