Libro de Bolton- Conceptos

Libro de Bolton- Conceptos

1. Sistema de presentación de datos

   • Los sistemas de medición o sistemas de representación de datos consisten en tres elementos: sensor, acondicionador de señal y pantalla o elemento de presentación de datos.
     • Dispositivos de presentación visual
       • Una modalidad de estos displays cuenta con siete segmentos de ‘luz’ para generar los caracteres alfabéticos y numéricos. respondientes. Los indicadores de luz para tales pantallas pueden ser lámparas de neón, lámparas incandescentes, diodos de emisión de luz (LEDs) o pantallas de cristal líquido (LCD).
     • Elementos para la presentación de datos
       • La imagen en la pantalla se construye mediante el movimiento del punto formado por un haz electrónico en una serie de líneas escaneadas de manera horizontal, una después de la otra hacia abajo de la pantalla. La imagen se crea mediante la variación de la intensidad del punto en la pantalla a medida que cada línea se escanea. A esta pantalla en forma de trama se le conoce como no entrelazada. En el primer escaneo se trazan todas las líneas impares y en el segundo las líneas pares.
   • Existe una muy amplia variedad de elementos que se pueden usar para la presentación de datos. Se han clasificado de manera tradicional dentro de dos grupos: indicadores y grabadores.

2. Microprocesadores

   • Los sistemas microprocesadores constan de tres partes: la unidad central de procesamiento (CPU), la cual reconoce y ejecuta las instrucciones de un programa, las interfaces de entrada y salida, para manejar las comunicaciones entre la computadora y el mundo exterior; el término puerto se usa para la interfaz, y la memoria es donde se almacenan instrucciones de programas y datos.
     • Lógica secuencial
       • Estos circuitos digitales con una lógica secuencial se usan para controlar un conjunto de eventos en una secuencia específica dictada por un reloj de control. es aquel en el que cuyas salidas no solo dependen de sus entradas actuales, sino también de su posición o estado actual, almacenada en elementos de memoria.
       • Las compuertas lógicas son los bloques de construcción básicos para los circuitos electrónicos digitales. Tales compuertas son las siguientes: AND, OR, NOT, NAND, NOR y XOR.
     • Estructura de una microcomputadora
       • Los circuitos digitales están conformados por circuitos integrados (familia lógica), comparadores digitales y convertidores de código y son la base de las computadoras digitales y de los sistemas controlados con microprocesadores.
         • Los circuitos integrados hechos con la misma tecnología y características eléctricas comprenden una familia lógica.
         • Un comparador digital se usa para comparar dos palabras digitales con objeto de saber si son exactamente iguales. Ambas se comparan bit por bit y si son iguales el resultado es 1.
         • En muchas aplicaciones es necesario cambiar datos de un tipo de código a otro para tener una compatibilidad, para ello usan un convertidor de código el cual hace la conversión de un grupo de código
     • Microcontroladores
       • Los microcontroladores son la integración en un único chip de un micro procesador con memoria, interfaces entrada/salida y otros periféricos como temporizadores. El microcontrolador integra en un chip de microprocesador con memoria, interfaces de entrada/salida y otros dispositivos periféricos como temporizadores.

3. Sistemas de entrada y salida

   • La operación de entrada/salida se define como la transferencia de datos entre el microprocesador y el mundo exterior.
     • En las puertos de entrada, el dispositivo de entrada coloca los datos en el registro de datos del circuito de interfaz; estos datos permanecen ahí hasta que los lee el microprocesador y en las puertos de salida, el microprocesador coloca los datos en el registro hasta que los lee el dispositivo periférico.
     • Existen dispositivos para interfaces de entrada/salidas programables; los cuales permiten elegir entre diversas opciones de entrada y salida a través del software. Estos dispositivos se conocen como adaptadores de interfaz para periféricos.
   • Existen dispositivos para interfaces de entrada/salidas programables; los cuales permiten elegir entre diversas opciones de entrada y salida a través del software. Estos dispositivos se conocen como adaptadores de interfaz para periféricos.
     • Antes de utilizar el PIA se debe elaborar y utilizar un programa que defina las condiciones del flujo de datos periféricos deseadas. El programa del PIA se coloca al inicio del programa principal para que desde el inicio el microprocesador lea los datos de los dispositivos periféricos. El programa de inicialización sólo se ejecuta una vez.
   • La adaptación que permite el acoplamiento entre los dispositivos periféricos y el microprocesador es denominada interfaz. Por lo general, no es posible conectar en forma directa un dispositivo periférico (sensor, un teclado, un actuador, etc.) a un microprocesador por la falta de compatibilidad en la forma y nivel de sus señales; para la compatibilidad se usa un circuito conocido como interfaz.

4. Sistemas de comunicación

   • Comunicaciones digitales
     • La comunicación digital consiste en un bus externo que es un conjunto de líneas de señales que interconectan microprocesadores, microcontroladores, computadoras y PLC, los que a su vez se conectan con equipo periférico.
   • Control centralizado, jerárquico y distribuido
     • control por computadora centralizado
       • En el control centralizado una computadora central controla la totalidad de la planta. La desventaja de esto es que cuando falla la computadora hace que se pierda el control de toda la planta. Para evitarlo se utilizan sistemas con dos computadoras. Si falla una, la otra se hace cargo.
     • Control por computadora jerárquico
       • En este sistema existe una jerarquía entre las computadoras de acuerdo con las tareas que desempeñan. Las computadoras que manejan tareas rutinarias están supervisadas por computadoras que tienen mayor toma de decisiones. El trabajo se distribuye entre las computadoras dependiendo de la función de que se trate.
     • Control por computadora distribuido
       • En este sistema cada uno de los sistemas de cómputo realiza en esencia tareas similares a los demás sistemas. En caso de que una falle, o se sature, el trabajo se transfiere a otras computadoras. El trabajo se distribuye entre todas las computadoras y no se asigna a una computadora específica según la función involucrada. Cada una necesita tener acceso a toda la información del sistema.
   • Redes
     • El término red se refiere a un sistema que permite comunicación entre dos o más computadoras/microprocesadores para intercambiar datos.
   • Protocolos
     • Un protocolo es un conjunto de reglas formales que gobiernan el formato de los datos, los tiempos, la secuencia, el control del acceso y el control de errores.
       • Los datos transmitidos contienen dos tipos de información: Uno consiste en los datos que una computadora envía a otra; el otro es información denominada datos de protocolo y la usa la interfaz entre una computadora y la red para controlar la transferencia de datos a la red
   • Interfaces de comunicación
     • La interfaz en serie puede ser con protocolo síncrono o asíncrono.
       • Interfaces de comunicación en serie
         • Interfaz RS-232, Lazo de corriente 20 mA, Bus I²C, Bus CAN, USB, Firewire
       • Interfaces de comunicación paralela
         • La interfaz paralela está compuesta por cada dispositivo conectado al bus: un oyente, un parlante o controlador.
           • Otros buses: Estos se denominan buses de la matriz de conectores
             • 1.El bus de computadora XT, 2.El bus AT, 3.El bus de arquitectura estándar industrial extendida (EISA), 4.El bus de arquitectura de micro-canal (MCA)