Upload
anon147866294
View
1.105
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MATEHUALA
UNIDAD 4 PERIFÉRICOS NO ESTANDARIZADOS
Unidad 4 Periféricos no
estandarizados
Elaboró:
Maribel Molina Herrera
Matehuala, S.L.P. Abril 2011
Materia: Interfaces
Docente: Ing. Federico Báez Ramos
Carrera: Ingeniería en Sistemas Computacionales
Grupo: Sexto Semestre
4. Periféricos no estandarizados
Un periférico no estandarizado es aquel que necesita de un controlador de
dispositivo, llamado normalmente controlador (en inglés, device driver) para
funcionar. Los drivers o controladores son programas informáticos que
permiten al sistema operativo interactuar con un periférico, haciendo una
abstracción del hardware y proporcionando una interfaz (posiblemente
estandarizada) para usarlo.
Fig. 1 Ejemplos de periféricos no estándar
4.1 A través de puertos
Además del microprocesador y la memoria, una computadora tiene otros
dispositivos como son el monitor, impresora, teclado, y bocinas. Estos
dispositivos periféricos están conectados a través de puertos a la computadora.
Conexión a través de puertos
Externamente, en la placa madre podemos observar lo que ya conocemos
como puertos, que son accesibles sin necesidad de abrir el ordenador y para
establecer la conexión nos basta con el cable apropiado.
Puerto de conexión Descripción del puerto
Puerto Paralelo Normalmente uno, al que se suele conectar la
impresora o un módem externo. Se denomina paralelo
porque para enviar los datos utiliza un bus de 8 hilos
(bytes). La longitud del cable no debe superar los 5 ó
6 metros. El conector del puerto paralelo es de 25 pins
(estándar Centronics). La velocidad máxima es de 1,5
Mb/s.
Puerto Serie Cuando el cable de transmisión es largo, pueden
ocurrir desfases entre las señales. En este caso es
más práctico utilizar los puertos serie: envía la
información bit a bit. Normalmente dos, a uno de ellos
se solía conectar el ratón, antes de inventar el
conector PS/2. Normalmente utilizan un interface DB9
(otro estándar es el RS-232 de 25 pines). Velocidad
de transmisión: hasta 112 Kb/s.
PS/2 Dos, uno para ratón (IRQ12) y otro para teclado
(IRQ1).
USB (Universal Serial
Bus)
De dos a cuatro. En un sólo puerto USB se pueden
conectar hasta 126 dispositivos (ratón, módem,
impresora, escáner, webcam,...) para ello existen unos
dispositivos (hubs) con múltiples salidas de conector e
incluso algunos dispositivos pueden funcionar como
hubs al tener conectores USB incorporados.
Es PnP (Plug and Play: enchufar y listo) además en
caliente, es decir, sin necesidad de reiniciar el sistema
puesto que USB reconoce el periférico, si acaso,
podría pedirnos la instalación de un driver. Utiliza una
sola IRQ para todos los dispositivos conectados.
Puerto FireWire Pensado para dispositivos de alta velocidad: cámaras
de vídeo, DVD, escáneres, discos duros,... Permite
hasta 63 dispositivos y una velocidad de transmisión
de 400 Mbits/s (50 MBytes/s). También permite
conexión en caliente, es decir, sin necesidad de
reiniciar el ordenador.
Son los estándares para disco duro y CD-ROM. Se
caracterizan porque la tarjeta controladora se
Conectores IDE/EIDE (Enhanced Integrated
Drive Electronic)
encuentra montada sobre el dispositivo
(IDE=electrónica integrada en el dispositivo). La placa
madre suele traer dos conectores EIDE (IDE1, IDE2).
El cable para conectar el dispositivo es plano,
pudiendo conectarse a un mismo cable hasta dos
discos duros o CD-ROM, uno como maestro (master)
que tomará el control del otro, conocido como esclavo
(slave). La decisión de qué extremo del cable es
maestro y cual esclavo depende de la placa base.
También tendremos que configurar cada dispositivo
mediante unos jumpers para que se reconozcan a sí
mismos como maestro o esclavo.
4.1.1 Diseño
A continuación se presentan algunos diseños de periféricos que se conectan a
la computadora a través de puertos.
Fig. 2 Puertos serial
Fig. 3 Puertos paralelos
Fig. 4 PS/2
Fig. 5 USB (Universal Serial Bus)
Fig. 6 Fire Wire
4.1.2 Programación
Los dispositivos periféricos de E/S transforman la información externa como
una pulsación en una tecla en impulsos eléctricos que son codificados y
enviados hacia el procesador para su interpretación, procesamiento y
almacenamiento de forma automática. Estas señales eléctricas se codifican
según unos códigos como el ASCII y la CPU recibe la información codificada
siempre en binario.
Fig. 7 Familia de Circuitos que permiten adaptar, leer y/o gobernar señales externas desde y hacia un sistema microprocesador
Los dispositivos de E/S transforman la información externa en señales
codificadas, permitiendo su transmisión, detección, interpretación,
procesamiento y almacenamiento de forma automática.
4.1.3 Aplicación
Algunas aplicaciones de periféricos no estándar con sistemas de cómputo se
describen a continuación.
Ratón o mouse
La función principal del ratón es transmitir los movimientos de nuestra mano
sobre una superficie plana hacia el ordenador. Allí, el software denominado
driver se encarga realmente de transformarlo a un movimiento del puntero por
la pantalla dependiendo de varios parámetros.
Teclado
Es el dispositivo para introducción de datos por excelencia; el principal medio de
comunicación entre el usuario y la computadora. Por medio de este periférico, los
usuarios suministran órdenes, información, instrucciones, etc.
Impresora
Las impresoras son periféricos que escriben la información de salida sobre papel. Su
comportamiento inicialmente era muy similar al de las máquinas de escribir, pero hoy
día son mucho más sofisticadas, incluso algunas son fotocopiadoras o fax, conectadas
con el ordenador.
Junto con las pantallas, son los dispositivos más utilizados para poder ver en forma
directamente inteligible los resultados de un programa de ordenador.
Scanner
Son dispositivos de entrada de datos de propósito especial que se emplean
conjuntamente con paquetes software para gráficos y pantallas de alta resolución. La
mayor parte de los scanners capturan imágenes en color. Dada la cantidad de espacio
de almacenamiento que se necesita para una imagen no suelen capturarse imágenes
en movimiento.
Monitor y pantallas planas
Así como el teclado es el puente básico para la comunicación del usuario con la
computadora, ésta, a su vez, despliega sus resultados al usuario por medio del monitor.
El monitor lo único que hace es recibir la información que se envía desde la tarjeta
madre y la convierte en puntos luminosos en la pantalla.
Además de los dispositivos mencionados anteriormente muchos más como lectoras de
código de barras, unidades de CD/DVD, discos duros, joysticks, etc, cada uno de los
cuales tienen su aplicación a los sistemas informáticos.
4.2 A través de interfaz
Una interfaz de control es un dispositivo de enlace entre un puerto de salida de
un ordenador y los componentes eléctricos/electrónicos de un sistema.
Proporciona potencia a los componentes eléctricos y actúa como buffer entre
los componentes y el ordenador.
Algunos de los periféricos de la computadora a través de interfaz (o ranuras de
expansión) son:
1. Tarjetas gráficas
2. Tarjetas de audio
3. Tarjeta Ethernet
4. Tarjeta SCSI (Small Computer System Interfaz)
5. Módem interno
6. Intelligent Interface of fischertechnik
4.2.1 Diseño
El diseño de algunos de los dispositivos periféricos mencionados se muestran
en las siguientes figuras.
Fig. 8 Tarjeta de gráficos
Fig. 9 Tarjeta de audio
Fig. 10 Tarjetas Ethernet
4.2.2 Programación
Todos los dispositivos periféricos están programados para su adecuado con los
sistemas o dispositivos informáticos. A continuación se presenta una breve
descripción de la forma en que estos dispositivos (mencionados anteriormente)
están programados para su funcionamiento.
Periférico Programación
Tarjeta de gráficos Una tarjeta gráfica tiene su propia memoria y procesador
que maneja los cálculos necesarios para convertir los
datos de la imagen para que puedan ser desplegados
como píxeles en el monitor.
Tarjeta de audio La señal de audio que obtiene un micrófono es analógica.
El proceso para digitalizar la onda analógica se lleva a
cabo mediante un muestreo, que permite que los sonidos
puedan ser procesados usando el lenguaje binario.
La frecuencia de muestreo es el número de muestras de
señal que se recogen cada segundo. Si se recogen más
muestras, la calidad el sonido aumenta, pero en cuanto a
adquisición de datos, se aumenta también el espacio que
ocupa la toma de datos en bits.
Tarjeta Ethernet Los componentes electrónicos incorporados en la tarjeta
de red se encargan de gestionar la transferencia de datos
entre el bus del ordenador y el medio de transmisión, así
como del proceso de los mismos.
Interface
Inteligente de
fischertechnik
La forma natural de programar la interfaz es el lenguaje
LLWin de fischertechnik, pero en modo "on-line" (modo
en línea) puede ser utilizada mediante cualquier lenguaje
de programación. Los detalles acerca de este proceso se
pueden encontrar en http://www.fischertechnik.de/. En
dicha página figuran algunos drivers diseñados para
diferentes lenguajes de programación.
Cada uno de los dispositivos descritos conlleva a una programación específica
(no descrita) y que requieren de otros dispositivos electrónicos para lograrlo.
4.2.3 Aplicación
La aplicación para la que son requeridos los dispositivos periféricos, descritos
en esta unidad, se presenta brevemente.
Tarjeta de video
Los unos (1) y ceros (0) que envía el microprocesador, son convertidos por la tarjeta de
video en la información que es desplegada por el monitor. El poder de cómputo de
muchas tarjetas de video modernas, es superior al de toda una máquina de hace
unos 5 ó 6 años. Esto se debe a que poseen varias decenas de MB de RAM (para el
almacenamiento temporal de la información de video), poderosos procesadores
de señal, buses de muy alta velocidad, etc.
Por lo tanto, de la tarjeta de video incorporada en el sistema depende la calidad de
las imágenes obtenidas en el monitor, así como la velocidad de respuesta.
Tarjeta de sonido y altavoces
Para que la computadora pueda generar sonidos de calidad similar a un equipo de
audio, requiere de un circuito especial que recoja los unos y ceros enviados por el
microprocesador y los transforme en ondas sonoras. Esta es precisamente la función
de la tarjeta de sonido y de las bocinas o altavoces.
En sentido estricto, esta tarjeta se cuenta entre los dispositivos mixtos porque posee
una entrada para micrófono o señal externa, en cuyo caso la señal de audio es
convertida en una señal digital que la máquina puede interpretar.
Tarjeta de red
Cada vez con mayor frecuencia, las oficinas y algunos hogares poseen varias
máquinas que pueden estar intercomunicadas. Pero este intercambio de archivos no
se realiza por medio de disquetes u otros medios removibles, sino mediante una
configuración de red que requiere de una tarjeta o circuitos específicos diseñados para
dicha función.