PUERTOS Y BUSES DE COMUNICACIÓN PARA MICROCONTROLADORES.

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Alondra Rojas 16480134, Docente: Ing Enrique Arturo García

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PUERTOS Y BUSES DE COMUNICACIÓN PARA MICROCONTROLADORES.
  1. Tipos de puertos
    1. Puertos de comunicación
      1. Son una serie de puertos que sirven ¿para comunicar nuestro ordenador con los periféricos u otros ordenadores (dispositivos I/O (Input/Output, o Entrada/Salida)).
      2. Puertos serie
        1. Puerto serie RS-232
          1. Son uno de los primeros puertos de comunicaciones incorporados a los PC, pero también uno de los más ineficaces, cuentan con una capacidad máxima que se alcanza los 20KB/s.
          2. Este puerto es usado en las comunicaciones de las cajas registradoras, visores, impresoras de tickets y unidades lectoras/grabadoras de EPROM y en general para las conexiones de configuración de numerosos dispositivos.
          3. Puerto paralelo
            1. El puerto más conocido es el de impresora, (Puerto LPT o Centronic), que es el conector del extremo correspondiente a la impresora, siendo el conector de la parte del ordenador un conector de 25 pines del tipo hembra, este envía un byte o más de datos a la vez por diferentes hilos, mas una serie de bits de control, creando un bus de datos.
            2. Puerto USB
              1. Tiene una velocidad de transmisión, a través del mismo puerto se pueden alimentar periféricos de bajo consumo (incluso un escáner, un disco duro externo, etc), es posible conectar en teoría hasta 127 periféricos al mismo puerto (con concentradores alimentados intermedios).
                1. Tipo A
                  1. Es el conector estándar en el ordenador, tipo A con 4 contactos, dos para datos y dos para alimentación.
                  2. Tipo B
                    1. En la conexión al periférico no hay ningún estándar, habiendo multitud de tipos diferentes de conectores, el más usado es el tipo B.
              2. Programación de puertos
                1. Puerto paralelo
                  1. Tres registros de 8 bits cada uno, ocupando tres direcciones de I/O consecutivas de la arquitectura x86.
                    1. IOBase+0 : registro de datos IOBase+1 : registro de estado IOBase+2 : registro de control
                    2. Operaciones de entrada y salida de información a través del puerto paralelo en el PC
                      1. Se realizan gestionando el puerto paralelo en el nivel de registros, programando directamente los circuitos integrados o chips que constituyen la tarjeta de interface, lo cual permitirá aprovechar al máximo todas las posibilidades que ofrezca realmente el hardware de la tarjeta de interface.
                    3. Registro de datos
                      1. Es de tipo latch de lectura y de escritura, de modo que cuando se realiza una operación de escritura (OUT) el dato se carga en los bits correspondientes y las líneas asociadas del conector tienden a alcanzar la tensión correspondiente a ese estado.
                      2. Registro de estado
                        1. Es de sólo lectura, cuando se lee este registro, lo que se recibe es el estado lógico de los pines 10, 11, 12, 13 y 15 del conector DB-25 ( el bit S 7 contiene el complemento del estado de la línea).
                        2. Registro de control
                          1. Es bidireccional, cuando se escribe en los cuatro bits de menor peso ( C0 - C3 ) lo que se hace es establecer el nivel lógico de los pines C 2 de forma directa y C0, C 1 y C 3 de forma complementada, (los tres bits de mayor peso ( C 5 C 7) no se utilizan).
                        3. Aplicaciones de puertos
                          1. Control de actuadores mediante el puerto paralelo
                            1. Se podría utilizar directamente relés conectados al puerto, utilizando las dos primeras líneas de datos con la intención de activarlos, y hacer girar el motor en sentido horario o antihorario dependiendo de los valores alto o bajo de las líneas 2 y 3 (es decir, valores 0 o 1 de los bits D0 y D1 del registro de datos).
                          2. Estándares de buses
                            1. IDE
                              1. Puerto
                                1. Controla los dispositivos de almacenamiento masivo de datos, como los discos duros y ATAPI (Advanced Technology Attachment Packet Interface) y además añade dispositivos como las unidades CD-ROM.
                                2. Sistema
                                  1. En el sistema IDE el controlador del dispositivo se encuentra integrado en la electrónica del dispositivo.
                                3. Puerto SATA
                                  1. Serial ATA
                                    1. Es el nuevo estándar de conexión de discos duros.
                                    2. Puerto IDE en los estándares ATA (también llamado Pararell ATA)
                                      1. Existen variedades de hasta 133MBytes/seg teóricos, su conexión consiste en unas fajas planas (de 40 u 80 hilos, dependiendo de las especificaciones de ATA) a las cuales se pueden conectar hasta dos discos duros (o unidades ópticas).
                                    3. PCI
                                      1. Estándar que especifica un tipo de bus de una computadora para adjuntar dispositivos periféricos a la placa madre.
                                        1. Pueden ser
                                          1. 1. Un circuito integrado incorporado dentro de la placa madre.
                                            1. 2. Una tarjeta de expansión que encaja en un socket (ranura) de la placa madre.
                                      2. Manejo del Bus
                                        1. Bus
                                          1. Conjunto de conexiones físicas (cables, placa de circuito impreso, etc.) que pueden compartirse con múltiples componentes de hardware para que se comuniquen entre sí.
                                            1. Bus interno o sistema (bus frontal o FSB)
                                              1. Permite al procesador comunicarse con la memoria central del sistema (la memoria RAM).
                                              2. Bus de expansión (bus de entrada/salida)
                                                1. Permite a diversos componentes de la placa madre (USB, puerto serial o paralelo, tarjetas insertadas en conectores PCI, discos duros, unidades de CD-ROM y CD-RW, etc.) comunicarse entre sí, aunque permite principalmente agregar nuevos dispositivos por medio de las ranuras de expansión que están a su vez conectadas al bus de entrada/salida.
                                            2. Propósito
                                              1. Reducir el número de rutas necesarias para la comunicación entre los distintos componentes, al realizar las comunicaciones a través de un solo canal de datos, (metáfora "autopista de datos“).
                                            3. Comunicación
                                              1. Conjunto de chips
                                                1. Es el componente que envía datos entre los distintos buses del equipo para que todos los componentes que forman el equipo puedan a su vez comunicarse entre sí, anteriormente este estaba compuesto por un gran número de chips electrónicos (por eso su nombre).
                                                2. Puente
                                                  1. Designar un componente de interconexión entre dos buses.
                                                    1. Puente Norte (Controlador de memoria)
                                                      1. Se encarga de controlar las transferencias entre el procesador y la memoria RAM, se encuentra ubicado físicamente cerca del procesador. También se lo conoce como GMCH que significa Concentrador de controladores gráficos y de memoria.
                                                      2. Puente Sur (Controlador de entrada/salida o controlador de expansión)
                                                        1. Administra las comunicaciones entre los distintos dispositivos periféricos de entrada-salida, también se lo conoce como ICH (Concentrador controlador de E/S).
                                                  Show full summary Hide full summary

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