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S a n C r i s t ó b a l d e l a s C a s a s , C h i a p a s .
02-09-13
UNIVERSIDAD DE LOS ALTOS DE CHIAPAS
Carrera: Ingeniería en Sistemas
Computacionales
Materia: Redes 1
Profesor: Ricardo Sarmiento
Bermúdez
Interfaz eléctrica.
Presentan:
Gabriela Edith López Gómez
Aldo Martínez Lara
Tomas López Gómez
1
INDICE
INTERFAZ ELECTRICA
Pág.
INTRODUCCIÓN……………………………………………………………....2
3.1 INTRODUCCION…………………………………………………………3
3.2 MEDIOS DE TRANSMISION…………………………………… ……..5
3.2.1 RS232…………………………………………………………………..7
3.3 FUENTES DE ATENUACION Y DISTORSION…………………….. ..9
3.4 TIPOS DE SEÑALES…………………………………………………...11
3.5 RETARDO EN LA PROPAGACION…………………………………..13
3.6 CIRCUITOS DE PORTADORAS PUBLICA………………………….14
3.7 NORMAS DE INTERFAZ DE LA CAPA FISICA……………………..15
CONCLUSION………. ………………………………………………………..17
BIBLIOGRAFIA………………………………………………………………...18
2
INTRODUCCION
En electrónica, un interfaz es el puerto por el cual se envían o reciben señales desde un
sistema hacia otros. Por ejemplo, el interfaz USB, interfaz SCSI, interfaz IDE, interfaz
puerto paralelo o serial, etc.
Cuando uno usa una herramienta, o accede e interactúa con un sistema, suele haber
“algo” entre uno mismo y el objeto de interacción.
Ese algo, que es a la vez un límite y un espacio común entre ambas partes, es la
interfaz.
En el caso de la Red, la interfaz no es sólo el programa que se ve en la pantalla. Desde
el momento que el usuario teclea una URL, comienza a interactuar con el producto y
por lo tanto, comienza su experiencia.
¿POR QUÉ ES IMPORTANTE LA INTERFAZ?
Interactuamos con el mundo que nos rodea a través de cientos de interfaces.
Muchas de ellas son tan conocidas y aceptadas, como el picaporte de las puertas, que
ni siquiera vemos.
La mejor interfaz es la que no se ve. Sin embargo muchas de ellas, por nuevas,
desconocidas o mal diseñadas, son visibles.
El mejor sistema o la herramienta perfecta, son inútiles si no podemos interactuar con
ellos. ¿Cuántas veces no encuentran lo que buscan o no saben cómo hacer lo que
quieren? Esta situación resulta de una mala interfaz, que a su vez genera un problema
de usabilidad.
La red y la comunicación hipermedial están generando un nuevo medio de
comunicación. Los interfaces de estos nuevos medios, juegan un papel más importante
aún que el que han tenido hasta ahora
3
3.1 INTRODUCCIÓN
Una interfaz es el puerto “circuito físico” a través del que se envían o reciben señales
desde un sistema o subsistemas hacia otros. No existe una interfaz universal, sino que
existen diferentes estándares (Interfaz USB, interfaz SCSI, interfaz IDE, interfaz puerto
paralelo o serial, etc.) que establecen especificaciones técnicas concretas
(características comunes), con lo que la interconexión sólo es posible utilizando la
misma interfaz en origen y destino. Así también, una interfaz puede ser definida como
un intérprete de condiciones externas al sistema, a través de transductores y otros
dispositivos, que permite una comunicación con actores externos, como personas u
otros sistemas, a través de un protocolo común a ambos. Una interfaz es una Conexión
física y funcional entre dos aparatos o sistemas independientes.
La interfaz de E/S es requerida cuando los dispositivos son ejecutados por el
procesador. La interfaz debe ser necesariamente lógica para interpretar la dirección de
los dispositivos generados por el procesador. El Handshaking deberá ser implementado
por la interfaz usando los comandos adecuados (BUSY, READY, WAIT…), y el
procesador puede comunicarse con el dispositivo de E/S a través de la interfaz. Si se
intercambian diferentes formatos de datos, la interfaz debe ser capaz de convertir datos
en serie a paralelo y viceversa. Los dispositivos de E/S se comunican por interrupciones
con el procesador, si una interrupción es recibida, el procesador la atenderá con la
rutina de interrupción correspondiente a dicha interrupción.
Un ordenador que usa E/S mapeados en memoria por lectura y escritura accede al
hardware a través de la posición de memoria específica, usando el mismo lenguaje
ensamblador que el procesador usa para el acceso a memoria.
Hoy en día ya es muy difícil poder encontrar a éste tipo de puertos en algunas de las
placas madres que existen, pero aún se las requieren para determinados usos, razón
por la cual se ha tratado de habilitar a las interfaces paralelas a manera de una tarjeta
PCI que pueda ser incorporada en el equipo. El puerto serie y el paralelo fueron
creados con el fin fundamental que es el de transmitir datos e información desde o
hacía un periférico, algo que dependiendo de cada uno de estos era utilizado y bien
definido el uso al que se le debiera dedicar.
1
4
Opinión personal.
Una interfaz es el medio por el cual podemos enviar y recibir información, el medio por
el cual podemos comunicarnos de un sistema a otro. No existe una interfaz específica
que debamos utilizar hay varios tipos que contienen sus especificaciones. En el origen y
en el destino se debe usar el mismo tipo de interfaz. Una interfaz sirve como una
conexión física entre dos dispositivos.
El procesador también utiliza la interfaz como medio de comunicación para poder tener
interacción con los dispositivos de entrada y salida, estos dispositivos mandan
interrupciones que son recibidas por el procesador y de esta forma las atiende.
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3.2.-MEDIOS DE TRANSMISION
El medio de transmisión constituye el soporte físico a través del cual emisor y receptor
pueden comunicarse en un sistema de transmisión de datos. Distinguimos dos tipos de
medios: guiados y no guiados. En ambos casos la transmisión se realiza por medio de
ondas electromagnéticas. Los medios guiados conducen (guían) las ondas a través de
un camino físico, ejemplos de estos medios son el cable coaxial, la fibra óptica y el par
trenzado. Los medios no guiados proporcionan un soporte para que las ondas se
transmitan, pero no las dirigen; como ejemplo de ellos tenemos el aire y el vacío.
La naturaleza del medio junto con la de la señal que se transmite a través de él
constituye los factores determinantes de las características y la calidad de la
transmisión. En el caso de medios guiados es el propio medio el que determina
principalmente las limitaciones de la transmisión: velocidad de transmisión de los datos,
ancho de banda que puede soportar y espaciado entre repetidores. Sin embargo, al
utilizar medios no guiados resulta más determinante en la transmisión el espectro de
frecuencia de la señal producida por la antena que el propio medio de transmisión.
Algunos medios de transmisión guiados son:
Pares trenzados
Este consiste en dos alambres de cobre aislados, en general de 1mm de espesor. Los
alambres se entrelazan en forma helicoidal, como en una molécula de DNA. La forma
trenzada del cable se utiliza para reducir la interferencia eléctrica con respecto a los
pares cercanos que se encuentran a su alrededor. Los pares trenzados se pueden
utilizar tanto para transmisión analógica como digital, y su ancho de banda depende del
calibre del alambre y de la distancia que recorre; en muchos casos pueden obtenerse
transmisiones de varios megabits, en distancias de pocos kilómetros. Debido a su
adecuado comportamiento y bajo costo, los pares trenzados se utilizan ampliamente y
es probable que se presencia permanezca por muchos años.
Cable coaxial
El cable coaxial consta de un alambre de cobre duro en su parte central, es decir, que
constituye el núcleo, el cual se encuentra rodeado por un material aislante. Este
material aislante está rodeado por un conductor cilíndrico que frecuentemente se
presenta como una malla de tejido trenzado. El conductor externo está cubierto por una
capa de plástico protector.
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La construcción del cable coaxial produce una buena combinación y un gran ancho de
banda y una excelente inmunidad al ruido. El ancho de banda que se puede obtener
depende de la longitud del cable; para cables de 1km, por ejemplo, es factible obtener
velocidades de datos de hasta 10Mbps, y en cables de longitudes menores, es posible
obtener velocidades superiores. Se pueden utilizar cables con mayor longitud, pero se
obtienen velocidades muy bajas. Los cables coaxiales se emplean ampliamente en
redes de área local y para transmisiones de largas distancia del sistema telefónico.
fibra óptica
Un cable de fibra óptica consta de tres secciones concéntricas. La más interna, el
núcleo, consiste en una o más hebras o fibras hechas de cristal o plástico. Cada una de
ellas lleva un revestimiento de cristal o plástico con propiedades ópticas distintas a las
del núcleo. La capa más exterior, que recubre una o más fibras, debe ser de un material
opaco y resistente.
Un sistema de transmisión por fibra óptica está formado por una fuente luminosa muy
monocromática (generalmente un láser), la fibra encargada de transmitir la señal
luminosa y un fotodiodo que reconstruye la señal eléctrica.
Algunos medios no guiados:
Radio enlaces de VHF y UHF
Estas bandas cubren aproximadamente desde 55 a 550 Mhz. Son también
omnidireccionales, pero a diferencia de las anteriores la ionosfera es transparente a
ellas. Su alcance máximo es de un centenar de kilómetros, y las velocidades que
permite del orden de los 9600 bps. Su aplicación suele estar relacionada con los
radioaficionados y con equipos de comunicación militares, también la televisión y los
aviones.
Microondas
Además de su aplicación en hornos, las microondas nos permiten transmisiones tanto
terrestres como con satélites. Dada su frecuencia, del orden de 1 a 10 Ghz, las
microondas son muy direccionales y sólo se pueden emplear en situaciones en que
existe una línea visual que une emisor y receptor. Los enlaces de microondas permiten
grandes velocidades de transmisión, del orden de 10 Mbps.
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Opinión personal.
Los medios de transmisión representan el medio físico por el cual existe un envió de
datos de un emisor a un receptor. Los tipos que se distinguen son dos los guiados y no
guiados.
En los medios guiados estos son los que conducen los datos a través de ondas y son
un camino físico como un cable, este medio proporciona sus propias limitaciones, como
el cable coaxial o el trenzado que presentan diferentes características y depende de
nuestras necesidades escogeremos el correcto.
Los medios no guiados dan soporte para que las ondas se transmitan pero no las dirige
como puede ser el radio.
3.2.1 RS232
El protocolo RS-232 es una norma o estándar mundial que rige los parámetros de uno
de los modos de comunicación serial. Por medio de este protocolo se estandarizan las
velocidades de transferencia de datos, la forma de control que utiliza dicha
transferencia, los niveles de voltajes utilizados, el tipo de cable permitido, las distancias
entre equipos, los conectores, etc.
Además de las líneas de transmisión (Tx) y recepción (Rx), las comunicaciones seriales
poseen otras líneas de control de flujo (Hands-hake), donde su uso es opcional
dependiendo del dispositivo a conectar.
A nivel de software, la configuración principal que se debe dar a una conexión a través
de puertos seriales. RS-232 es básicamente la selección de la velocidad en baudios
(1200, 2400, 4800, etc.), la verificación de datos o paridad (paridad par o paridad impar
o sin paridad), los bits de parada luego de cada dato (1 ó 2), y la cantidad de bits por
dato (7 ó 8), que se utiliza para cada símbolo o carácter enviado.
La Norma RS-232 fue definida para conectar un ordenador a un modem. Además de
transmitirse los datos de una forma serie asíncrona son necesarias una serie de
señales adicionales, que se definen en la norma. Las tensiones empleadas están
comprendidas entre +15/-15 voltios.
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8
Opinión personal.
La norma RS-232 es una norma mundial que especifica las velocidades en que deben
transmitirse los datos, el tipo de cable, la distancia entre los equipos, los tipos de
conectores etc., que se usan en una comunicación serial.
Esta norma fue creada para definir una forma de control de transmisión de datos
sincronizada, para que todas las personas que realicemos una transmisión de datos por
comunicación serial la realicemos de una misma forma, con las especificaciones que
esta norma nos proporciona.
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3.3 FUENTES DE ATENUACION Y DISTORSION
Las perturbaciones en una transmisión de señales analógicas o digitales es inevitable,
pues existen una serie de factores que afectan a la calidad de las señales transmitidas
por lo que nunca serán iguales a las señales recibidas.
En las señales digitales esto limita la velocidad de transmisión pues estas
perturbaciones en una línea de transmisión producen el incremento en la taza de
errores de bits, y en una señal analógica esta línea de transmisión introduce variaciones
de amplitud y frecuencia lo que degrada la calidad de la señal.
Las principales perturbaciones son:
Ruido
Distorsión de retardo.
Atenuación y distorsión de atenuación.
Ruido
Es el conjunto de señales extrañas a la transmisión que se introducen en el medio de
transmisión provocando alteraciones de amplitud del voltaje y variaciones de
frecuencia.
Está clasificado por:
Ruido Térmico
Es provocado por la excitación de electrones debido al incremento de temperatura y se
mantiene uniforme en el rango de frecuencias a la cual se transmite la señal mensaje, a
este tipo de ruido se le conoce también como ruido blanco.
Ruido de Intermodulación
Este tipo de ruido se produce en sistemas de transmisión no lineales produciéndose la
inserción de nuevas frecuencias las cuales se adicionan o se restan con las frecuencias
de la señal mensaje degenerándola.
Diafonía
También llamado Crosstalk, se produce cuando las señales se transmiten en medios
adyacentes donde parte de las señales de uno, producto del acoplamiento magnético
que produce la corriente de la señal mensaje, perturba la señal en el otro.
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Ruido Impulsivo
Este tipo de ruido es impredecible puesto que siempre está presente en forma de
sobresaltos o picos de amplitud de pequeña duración, este tipo de ruido no es muy
notable en la transmisión de señales analógicas pero en la transmisión de señales
digitales podría provocar perdida de datos.
Distorsión de retardo
Si la señal se transmite mediante guías de ondas la velocidad de propagación varía con
la frecuencia, por lo que los distintos armónicos o componentes del espectro de
frecuencias de la señal no viajen todas a la misma velocidad y las frecuencias centrales
aumenten su velocidad. Por lo que se presentará la distorsión de retraso y para
contrarrestar esto se requiere el uso de ecualizadores
Atenuación
Es la pérdida de potencia que se produce en el medio de transmisión por la longitud
que esta presenta, pues la potencia de la señal recibida es inversamente proporcional a
la distancia entre el transmisor y el receptor. En medios guiados esta atenuación es
representado por la proporciona de la potencia transmitida y la potencia recibida.
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Opinión personal.
En una transmisión siempre existirán perturbaciones que afecten la transmisión de
datos provocando errores de bits que se transmiten o afectando la velocidad de la
transmisión.
Existen factores que provocan este tipo de perturbaciones como el ruido que es una
señal extraña que se introduce a las ondas de la transmisión y provoca alteraciones, la
distorsión de retardo esta es una perturbación provocada debido a que las frecuencias
de la señal no viajan a una misma velocidad esto provoca la distorsión de retraso, la
atenuación es la perturbación que se debe a la perdida de potencia de la señal de
transmisión.
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3.4 TIPOS DE SEÑALES
Existen dos clases de señales:
SEÑAL ANALOGICA:
Una señal analógica es aquella función matemática continua en la que es variable su
amplitud y periodo, representando un dato de información en función del tiempo.
Transmisión análoga
La información se convierte en ondas eléctricas sinusoidales que van cambiando
continuamente sus propiedades (amplitud, frecuencia y fase), haciéndolas convenientes
para ser enviadas por canales tradicionales de voz como líneas telefónicas o aire (uhf,
vhf). Este tipo de transmisión tiene problemas de distorsión debido a:
• Ruido: este se superpone en la señal y es difícil detectarlo o corregirlo.
• Atenuación: cuando la señal pierde mucha potencia, fácilmente puede ser filtrada
debido a que se considera como ruido.
• Retardo: a través de la línea pasan una serie de ondas sinusoidales que se
superponen, pero no todas van a la misma velocidad, produciéndose un retardo en las
componentes de baja frecuencia que son las que mayor energía transportan.
SEÑAL DIGITAL:
Una señal es digital cuando las magnitudes de la misma se representan mediante
valores discretos en lugar de variables continuas, ejemplo el interruptor de la luz, solo
puede tomar dos valores o estados: abierto o cerrado.
Transmisión digital
La información se codifica en forma binaria (0 y 1). Esta codificación tiene sólo dos
estados de conmutación, por lo tanto es finita y discontinua. Este tipo de señales las
caracteriza:
• Separación de pulsos discretos
• Fácil encriptar la información
• Fácil de inmunizar al ruido y la atenuación.
• Se puede perder información por cuantización.
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Opinión personal.
Existen dos tipos de señales, la analógica y la digital.
La señal analógica es aquella en la que sus valores van cambiando continuamente,
convierte la información en ondas en las que sus propiedades cambian
constantemente, esta señal está muy propensa a ser afectada por las perturbaciones.
La señal digital tiene valores más específicos por ejemplo dos valores en los que puede
cambiar, la información la codifica mediante números binarios (1,0).
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3.5 RETARDO EN LA PROPAGACION
Retardo de propagación (tp): es el tiempo que tarda la información en viajar por la línea
de transmisión desde el emisor hasta el receptor.
Este tipo de retardo depende de las características del medio de transmisión, en
concreto de la velocidad de propagación de la señal en ese medio en particular (vp), y
de la distancia (d) que tiene que recorrer la señal entre el emisor y el receptor. Su valor
es el resultado de aplicar la siguiente expresión:
Cuando hay un emisor, varios nodos intermedios y un receptor, habrá un retardo de
propagación entre el emisor y el nodo 1, otro entre el nodo 1 y el 2, etc.
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Opinión personal.
El retardo de propagación es simplemente el tiempo que tarda en llegar la información
desde el emisor hasta el receptor, esto depende de factores como la velocidad en que
viaja la información y la distancia que recorre, conociendo estos valores podremos
calcular el retardo de propagación entre dos puntos o más mediante una fórmula que
consiste en dividir la distancia entre la velocidad de esta forma el resultado será el
retardo de propagación.
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3.6 CIRCUITOS DE PORTADORAS PÚBLICA
Señales portadoras: es una forma de onda, que es modulada por una señal que se
quiere transmitir.
Esta onda portadora es de una frecuencia mucho más alta que la de la señal
moduladora.
Al modular una señal desplazamos su contenido en frecuencia, ocupando un cierto
ancho de banda alrededor de la frecuencia de la onda portadora, permitiéndonos
multiplexar en frecuencia varias señales simplemente utilizando diferentes ondas
portadoras y conseguir así un uso más eficiente.
Otra ventaja es la mayor facilidad en la transmisión de la información. Resulta más
barato transmitir una señal de frecuencia alta (como es la modulada) y el alcance es
mayor.
Circuitos de portadora pública
Transmisión entre dos equipos terminal de datos (DTE; Data Terminal Equipment) ubicados:
En un mismo edificio o establecimiento a través de cable UTP o STP, Coaxial o Fibra
óptica.
6
Opinión personal.
Una señal portadora es una onda que se forma gracias a otra señal que es la que se
quiere transmitir. Tiene una frecuencia mucho más alta que las señales moduladoras
que son las que desplazan su contenido en frecuencia utilizando las ondas portadoras.
Los circuitos de portadora pública se utilizan para conectar dos equipos una terminal de
datos que estén ubicados en un mismo edificio través de un cable.
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3.7 NORMAS DE INTERFAZ DE LA CAPA FISICA
La capa física de la WAN también describe la interfaz entre el DTE y el DCE.
Normalmente el DCE es el proveedor del servicio, mientras que el DTE es el dispositivo
conectado.
Varios estándares de la capa física definen las normas que rigen la interfaz entre el
DTE y el DCE.
EIA/TIA-232: Estándar de la interfaz de la capa física, desarrollado por EIA y TIA,
que soporta circuitos no balanceados a velocidades de señal de hasta 64 kbps.
Se asemeja bastante a la especificación V.24. Su antiguo nombre era RS-232.
Este estándar se utiliza desde hace varios años.
EIA/TIA-449: Interfaz de la capa física de uso generalizado, desarrollada por EIA
y TIA. Esencialmente, es una versión más veloz (hasta 2 Mbps) de EIA/TIA-232,
que admite tendidos de cable más extensos.
EIA/TIA-612/613: Estándar que describe la Interfaz serial de alta velocidad
(HSSI), que suministra acceso a servicios a velocidades de T3 (45 Mbps), E3 (34
Mbps) y red óptica síncrona (SONET) STS-1 (51,84 Mbps). La velocidad real de
la interfaz depende de la DSU externa y del tipo de servicio al que está
conectada.
V.24: Estándar de UIT-T para una interfaz de la capa física entre el DTE y el
DCE.
V.35: Estándar de UIT-T que describe un protocolo de la capa física, síncrono,
que se utiliza para las comunicaciones entre un dispositivo de acceso de red y
una red de paquetes. V.35 es el estándar de uso más generalizado los Estados
Unidos y en Europa, y se recomienda para velocidades de hasta 48 kbps.
X.21: Estándar de UIT-T para la comunicación serial a través de líneas digitales
síncronas. El protocolo X.21 se utiliza principalmente en Europa y Japón.
G.703: Especificación mecánica y eléctrica de UIT-T para conexiones entre el
equipo de la compañía telefónica y el DTE que utiliza conectores BNC (British
Naval Conector) y que opera a velocidades de datos E1.
EIA-530: Dos implementaciones eléctricas de EIA/TIA-449: RS-422 (para
transmisión balanceada) y RS-423 (para transmisión no balanceada).
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Opinión personal.
Los estándares de la capa física determinan una serie de normas a seguir cuando se
utiliza una interfaz entre un DTE y un DCE.
Especifica normas como la velocidad en que trabajan los circuitos, el tamaño del cable
que se va a usar, normas para la comunicación entre dispositivos utilizando interfaz,
estándares para la comunicación serial, para conexiones entre equipos de compañías
telefónicas y para tipo de transmisión (balanceada y no balanceada)
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CONCLUSION:
Una interfaz es un puerto por el cual se envían señales de un sistema hacia otros,
funciona como una conexión física entre los equipos, representa el medio por el cual
podemos comunicarnos con la computadora, el medio por el cual podemos interactuar a
esto se debe su gran importancia.
No existe una interfaz definida para utilizarse existen diferentes tipos, pero el destino y
origen deberán tener la misma interfaz para que la conexión pueda darse. Existe un
medio de transmisión por el cual se envían datos de un emisor a un receptor, existen
dos tipos los guiados y no guiados, los guiados consisten en conducir ondas por medio
de un camino físico los no guiados solo proporcionan un soporte para que exista esa
conducción.
En la transmisión existen factores que pueden llegar a provocar errores en la
información estos pueden ser el ruido, distorsión de retardo y atenuación, que provocan
fallos en la transmisión.
Existen dos tipos de señales la analógica y la digital, la analógica es un valor variable
es decir que su valor puede cambiar continuamente con el tiempo o debido a otros
factores, la señal digital puede cambiar pero no tiene rangos grandes podría ser por
ejemplo entre dos valores.
La transmisión tiene un tiempo llamado retardo de la propagación, este es el tiempo que
tarda en viajar la información desde el emisor hasta el receptor, este tiempo se puede
calcular conociendo valores como la velocidad y la distancia en que viaja dicha
información.
Existen normas que nos proporcionan algunas especificaciones que debemos de tomar
en cuenta al utilizar una interfaz, dichas nos indican por ejemplo un rango de velocidad
en la transmisión entre otras cosas.
De esta forma podremos tener un soporte en el cual basarnos para no cometer errores
que perjudiquen nuestro trabajo.
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BIBLIOGRAFIA:
http://oneclickinterface.blogspot.mx/2012/05/interfaz-electrica.html
http://neo.lcc.uma.es/evirtual/cdd/tutorial/fisico/Mtransm.html
http://redesvelez.tripod.com/tserial.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Perturbaciones_en_una_transmisi%C3%B3n
http://blog-informatico.blogspot.mx/2007/12/seales-y-sistemas-de-transmision.html
http://ocw.bib.upct.es/pluginfile.php/9488/mod_resource/content/1/Practica1.pdf
http://alexdl8.wordpress.com/2008/10/10/senales-portadoras-y-
Moduladoras/http://www.une.edu.ve/~iramirez/telecom2/WAN/WAN/wan-14.html
