Puertos de conectividad del microcomputador (página 2)

PUERTO
PARALELO

El puerto
paralelo (protocolo
Centronics) se utiliza generalmente para manejar impresoras.
Sin embargo, dado que este puerto tiene un conjunto de entradas y
salidas digitales, se puede emplear para hacer prácticas
experimentales de lectura de
datos y
control de
dispositivos

Un puerto paralelo es una interfaz entre un ordenador y un
periférico cuya principal característica es que los
bits de datos viajan juntos enviando un byte (8 bits) completo o
más a la vez. Es decir, se implementa un cable o una
vía física para cada bit
de datos formando un bus.

El puerto paralelo más conocido es el puerto de
impresora (que
cumplen más o menos la norma IEEE 1284, también
denominado tipo Centronics), el cual destaca por su sencillez y
transmite 8 bits a la vez. Se ha utilizado principalmente para
conectar impresoras, pero también ha sido usado para
programadores EPROM, escáneres, interfaces de red Ethernet a 10 MB,
unidades ZIP y SuperDisk, así como para comunicación entre dos PCs.

Inicialmente se colocó al puerto paralelo en la tarjeta
del "Adaptador de impresora de IBM", o también con la
tarjeta del "monitor
monocromático y adaptador de impresora de IBM".

En la actualidad, el puerto paralelo se incluye muy poco en la
placa madre de la
computadora. No obstante, la conexión del puerto con
el mundo externo no ha sufrido modificaciones. Este puerto
utiliza un conector hembra DB25 en la computadora y
un conector especial macho, llamado también Centronic que
tiene 36 pines.

En la actualidad se conoce cuatro tipos de puerto
paralelo:

·        
Puerto paralelo estándar (Standart Parallel Port SPP)

·        
Puerto Paralelo PS/2 (bidireccional)

·        
Enhanced Parallel Port (EPP)

·        
Extended Capability Port (ECP)

En la siguiente tabla se muestran cada uno de estos puertos
paralelos:

PUERTO
PS/2

El puerto PS/2 toma su nombre de la serie de ordenadores IBM
Personal
System/2 en que fue creada por IBM en 1987, y empleada para
conectar teclados y ratones. Muchos de los adelantos presentados
fueron inmediatamente adoptados por el mercado del PC,
siendo este conector uno de los primeros.

La comunicación en ambos casos es serial (bidireccional
en el caso del teclado), y
controlada por microcontroladores situados en la placa madre. No
han sido diseñados para ser intercambiados en caliente, y
el hecho de que al hacerlo no suela ocurrir nada es más
debido a que los microcontroladores modernos son mucho más
resistentes a cortocircuitos en sus líneas de
entrada/salida.

Aunque el puerto PS/2 es idéntico eléctricamente
al antiguo y grande conector de teclado AT DIN 5 (con un sencillo
adaptador puede usarse uno en otro), por su pequeño
tamaño permite que en donde antes sólo entraba el
conector de teclado lo hagan ahora el de teclado y ratón,
liberando además el puerto RS-232 usado entonces
mayoritariamente para los ratones, y que presentaba el
inconveniente de compartir interrupciones con otro puerto serial, lo
que imposibilitaba el conectar un ratón al COM1 y un
modem al COM3,
pues cada vez que se movía el ratón cortaba al
modem la llamada.

En la actualidad, el conector PS/2 fue también
reemplazado por el puerto USB, ya que
ofrece mayor velocidad de
conexión, la posibilidad de conectar y desconectar en
caliente, además de ofrecer múltiples posibilidades
de conexión de más de un periférico de forma
compatible, no importando el sistema
operativo.

PUERTO
USB

El Universal Serial Bus (bus universal en serie) es un puerto
que sirve para conectar periféricos a una computadora. Fue creado
en 1996 por siete empresas: IBM,
Intel, Northern Telecom, Compaq, Microsoft,
Digital Equipment Corporation y NEC.

El estándar incluye la transmisión de energía
eléctrica al dispositivo conectado. Algunos
dispositivos requieren una potencia
mínima, así que se pueden conectar varios sin
necesitar fuentes de
alimentación extra. La mayoría de
los concentradores incluyen fuentes de alimentación que
brindan energía a los dispositivos conectados a ellos,
pero algunos dispositivos consumen tanta energía que
necesitan su propia fuente de alimentación.

El diseño
del USB tenía en mente eliminar la necesidad de adquirir
tarjetas
separadas para poner en los puertos bus ISA, PCI o PCI Express, y
mejorar las capacidades plug & play permitiendo a esos
dispositivos ser conectados o desconectados al sistema sin
necesidad de reiniciar. Cuando se conecta un nuevo dispositivo,
el servidor lo
enumera y agrega el software necesario para que
pueda funcionar.

El puerto USB puede conectar los periféricos como
ratón, teclados, escáneres, cámaras
digitales, teléfonos celulares, reproductores multimedia,
impresoras, discos duros
externos, tarjetas de sonido, sistemas de
adquisición de datos y componentes de red. Para
dispositivos multimedia como escáneres y cámaras
digitales, el USB se ha convertido en el método
estándar de conexión. Para impresoras, el USB ha
crecido tanto en popularidad que ha empezado a desplazar a los
puertos paralelos, porque el USB hace sencillo el poder agregar
más de una impresora a un ordenador personal.

En el caso de los discos duros, el USB es poco probable que
reemplace completamente a los buses como el ATA (IDE) y el SCSI,
porque el USB tiene un rendimiento un poco más lento que
esos otros estándares. Sin embargo, el USB tiene una
importante ventaja en su habilidad de poder instalar y
desinstalar dispositivos sin tener que abrir el sistema, lo cual
es útil para dispositivos de
almacenamiento externo. Hoy en día, una gran parte de
los fabricantes ofrece dispositivos USB portátiles que
ofrecen un rendimiento casi indistinguible en comparación
con los ATA (IDE).

Los dispositivos USB se clasifican en cuatro tipos
según su velocidad de transferencia de datos:

Baja Velocidad (1.0): Bitrate de 1.5Mbit/s
(192KB/s). Utilizado en su mayor parte por Dispositivos de
Interfaz Humana (HID) como los teclados, los ratones y los
joysticks.

Velocidad Completa (1.1): Bitrate de 12Mbit/s
(1.5MB/s). Esta fue la más rápida antes de que se
especificara la USB 2.0 y muchos dispositivos fabricados en la
actualidad trabajan a esta velocidad. Estos dispositivos, dividen
el ancho de banda de la conexión USB entre ellos basados
en un algoritmo
FIFO.

Alta Velocidad (2.0): Bitrate de 480Mbit/s
(60MB/s).

Súper Velocidad (3.0): Actualmente en
fase experimental. Bitrate de 4.8Gbit/s (600MB/s). Esta
especificación será lanzada a mediados de 2008 por
la compañía Intel. Las velocidades de los buses
serán 10 veces más rápidas que la de USB 2.0
debido a la inclusión de un enlace de fibra óptica
que trabaja con los conectores tradicionales de cobre. Se
espera que los productos
fabricados con esta tecnología lleguen al
consumidor en
2009 o 2010.

PUERTO
INFRARROJO (IrDA)

El 28 de Junio de 1993, 50 compañías
relacionadas con la computación decidieron que era tiempo de
desarrollar una comunicación inalámbrica para
computadoras,
formando la Asociación de Desarrolladores del Infrarrojo
(Infrared Developers Association, IrDA).

La idea detrás del IrDA era crear un estándar
para utilizar rayos infrarrojos para unir una computadora y otros
periféricos. Hasta este momento de la historia los rayos
infrarrojos habían sido utilizados únicamente en
controles remotos para dispositivos y algunas computadoras
portátiles; sin embargo cada uno de los fabricantes creaba
su propio esquema de comunicación haciendo poco compatible
la
comunicación entre dispositivos.

Para finales de Junio de 1994, IrDA estableció el
primer estándar, conocido como IrDA versión 1.0,
que era básicamente una forma óptica del puerto de
comunicaciones
RS-232. En Agosto de 1995 IrDA ajustó el estándar
para comunicaciones infrarrojas extendiendo la velocidad de
comunicación a 4 megabits por segundo.

Las comunicaciones infrarrojas están basadas en el
principio de la luz infrarroja,
que es una radiación
electromagnética cuya frecuencia la hace invisible al
ojo humano. Conforme a los estándares del IrDA la
mayoría de las computadoras personales y equipo de
comunicaciones se mantienen entre los 850 y 900
ángstroms.

Los datos transmitidos por un dispositivo IrDA son
transmitidos en un formato de 8 bits, conforme al estándar
de la IRDA, 8 bits de datos, bit de paridad, y bit de paro para un
total de 10 bits por carácter.

PUERTO DE RED
(RJ-45)

El RJ45 es una interfaz física comúnmente usada
para conectar redes de cableado
estructurado (categorías 4, 5, 5e y 6). RJ es un
acrónimo inglés
de Registered Jack, que a su vez es parte del Código
Federal de Regulaciones de Estados Unidos.
Posee ocho "pines" o conexiones eléctricas, que
normalmente se usan como extremos de cables de par trenzado.

Una aplicación común es su uso en cables de red
Ethernet, donde suelen usarse 8 pines (4 pares). Otras
aplicaciones incluyen terminaciones de teléfonos (4 pines
o 2 pares) por ejemplo en Francia y
Alemania,
otros servicios de
red como RDSI y T1 e incluso RS-232.

PUERTO DIAL-UP
(RJ-11)

El RJ-11 es un conector usado mayoritariamente para
enlazar redes de telefonía. Es de medidas reducidas y tiene
seis contactos como para soportar cables de hasta esa cantidad de
hilos. Es el conector más difundido globalmente para la
conexión de aparatos telefónicos convencionales,
donde se suelen utilizar generalmente sólo los dos
pines centrales para una línea simple o par
telefónico.

PUERTO
FIREWIRE, ILINK O IEEE 1394

La tecnología Firewire originalmente fue desarrollada
por Apple en la primera mitad de la década de los 90"s, y
es un puerto Serial Bus de alta velocidad. Cuando estaba siendo
desarrollado, muchos pensaban que era demasiado rápido y
que otros puertos de mas baja velocidad y mas baratos de
implementar como el USB serían los ganadores. De pronto en
1995, Sony empezó a sacar sus cámaras de video digitales
con el puerto desarrollado por Apple y muy pronto se
convirtió en el estándar por el IEEE,
convirtiéndose en el IEEE 1394.

El puerto está conformado por 6 cables y maneja dos
tipos de estándares en conexiones: la de 4 pines y la de
6. Sony utiliza únicamente 4 cables en sus conexiones para
transferir audio y video. Muchas computadoras de ahora ya tienen
integrado el puerto firewire/I-link/IEEE 1394, ya sea en 4 pines
o en 6. Cuando se conecta un dispositivo con un cable de 4 a 6
pines, simplemente se omite la señal en los dos cables
restantes.

El puerto IEEE 1394 está diseñado para
transferir 400 Megabits por segundo a una distancia óptima
de 4.5 metros. Sin embargo se pueden utilizar cables mas largos
utilizando cable mas grueso o sacrificando un poco la velocidad
de transmisión. Sus características son las
siguientes:

Ø  Elevada velocidad de transferencia de información.

Ø  Flexibilidad de la conexión.

Ø  Capacidad de conectar un máximo de 63
dispositivos.

Ø  Su velocidad hace que sea la interfaz
más utilizada para audio y vídeo digital.
Así, se usa mucho en cámaras de vídeo,
discos duros, impresoras, reproductores de vídeo digital,
sistemas domésticos para el ocio, sintetizadores de
música y
escáneres.

Ø  Arquitectura
altamente eficiente. IEEE 1394b reduce los retrasos en la
negociación, gracias a 8B10B (código
que codifica 8 bits en 10 bits, que fue desarrollado por IBM y
permite suficientes transiciones de reloj, la codificación de señales
de control y detección de errores. El código 8B10B
es similar a 4B5B de FDDI, el que no fue adoptado debido al pobre
equilibrio de
corriente continua), que reduce la distorsión de
señal y aumenta la velocidad de transferencia.
Proporciona, por tanto, una mejor vivencia como usuario.

Ø  Da igual cómo conectes tus dispositivos
entre ellos, FireWire 800 funciona a la perfección. Por
ejemplo, puedes incluso enlazar a tu Mac la cadena de
dispositivos FireWire 800 por los dos extremos para mayor
seguridad
durante acontecimientos en directo.

Ø  Compatibilidad retroactiva. Los fabricantes han
adoptado el FireWire para una amplia gama de dispositivos, como
videocámaras digitales, discos duros, cámaras
fotográficas digitales, audio profesional, impresoras,
escáneres y electrodomésticos para el ocio. Los
cables adaptadores para el conector de 9 contactos del FireWire
800 te permiten utilizar productos FireWire 400 en el puerto
FireWire 800. FireWire 800 comparte las revolucionarias prestaciones
del FireWire 400.

Ø  Flexibles opciones de conexión. Conecta
hasta 63 computadoras y dispositivos a un único bus. Se
puede incluso compartir una cámara entre dos Macs o
PCs.

Ø  Distribución en el momento. Fundamental
para aplicaciones de audio y vídeo, donde un fotograma que
se retrasa o pierde la sincronización arruina un trabajo, el
FireWire puede garantizar una distribución de los datos en
perfecta sincronía.

Ø  Alimentación por el bus. Mientras el USB
2.0 permite la alimentación de dispositivos sencillos y
lentos que consumen un máximo de 2,5 W, como un mouse, los
dispositivos con FireWire pueden proporcionar o consumir hasta 45
W, más que suficiente para discos duros de alto
rendimiento y baterías de carga rápida.

Ø  Conexiones de enchufar y listo. No tienes
más que enchufar un dispositivo para que funcione.

Existen dos versiones del puerto FireWire:

FireWire 400* (IEEE 1394a): tiene un ancho de
banda de 400 Mbit/s, 30 veces mayor que el USB 1.1 y similar a la
del USB 2.0, que alcanza los 480.

IEEE 1394b, FireWire 800 ó FireWire 2:
duplica la velocidad del FireWire 400.

Las ventajas del puerto  FireWire son las siguientes:

Ø  Alcanzan una velocidad de 400 megabits por
segundo (800 en la revisión FireWire 2).

Ø  Es hasta cuatro veces más rápido
que una red Ethernet
100Base-T y 40 veces más rápido que una red
Ethernet 10Base-T.

Ø  Soporta la conexión de hasta 63
dispositivos con cables de una longitud máxima de 425
cm.

Ø  No es necesario apagar un escáner o
una unidad de CD antes de
conectarlo o desconectarlo, y tampoco requiere reiniciar la
computadora.

Ø  Los cables FireWire se conectan muy
fácilmente; no requieren números de
identificación de dispositivos, conmutadores DIP,
tornillos, cierres de seguridad ni terminadores.

Ø  FireWire funciona tanto con Macintosh como con
PC.

Ø  FireWire 400 envía los datos por cables
de hasta 4,5 metros de longitud. Mediante fibra
óptica profesional, FireWire 800 puede distribuir
información por cables de hasta 100 metros.

Las aplicaciones más comunes de FireWire  son:

Edición de vídeo digital: esto ha
permitido que tuviera lugar una revolución
en la producción del vídeo con sistemas de
escritorio. La incorporación de FireWire en cámaras
de vídeo de bajo costo y elevada
calidad (ambas
cosas no suelen ir juntas) permite la creación de
vídeo profesional en Macintosh o PC. Atrás quedan
las carísimas tarjetas de captura de vídeo y las
estaciones de trabajo con dispositivos SCSI de alto
rendimiento.

Redes IP sobre
FireWire: se puede utilizar entre periféricos los
protocolos IP
existentes, incluyendo AFP, HTTP, FTP y SSH.

PUERTO
VGA

El puerto VGA es el puerto estandarizado para conexión
del monitor a la PC. Su conector es un HD 15, de 15 pines
organizados en 3 hileras horizontales. Es de forma rectangular,
con un recubrimiento plástico
para aislar las partes metálicas.

PUERTO
RCA

El puerto RCA es un tipo de conector eléctrico
común en el mercado audiovisual. El nombre "RCA" deriva de
la Radio
Corporation of America, que introdujo el diseño en la
década del 40. Un problema del sistema RCA es que cada
señal necesita su propio cable. Para evitar líos,
se usan otros tipos de conectores combinados, como el
euroconector (SCART), presente en la mayoría de
televisiones modernas. Además, también se
encuentran adaptadores RCA-SCART.

El cable tiene un conector macho en el centro, rodeado de un
pequeño anillo metálico (a veces con ranuras), que
sobresale. En el lado del dispositivo, el conector es un agujero
cubierto por otro aro de metal, más pequeño que el
del cable para que éste se sujete sin problemas.
Ambos conectores (macho y hembra) tienen una parte de
plástico. Los colores usados
suelen ser:

Ø  Amarillo para el vídeo compuesto.

Ø  Rojo para el canal de sonido derecho.

Ø  Blanco o negro para el canal de sonido
izquierdo (en sistemas estéreo).

DIRECCIONES DE
PUERTOS DE E/S

CONCLUSIONES

Actualmente, la tecnología esta en constante avance
debido a las nuevas necesidades que presentan los usuarios, y
esto hace que se creen nuevos programas, mas
fáciles de usar y más eficientes, así como
dispositivos que respondan a los programas nuevos.

Los puertos son una parte esencial de la computadora, ya que
sin ellos no se daría el intercambio de datos o
información entre una computadora y sus periféricos
o entre una computadora y otra. Estos puertos han venido siendo
objeto de constante estudio y mejora tecnológica, a fin de
obtener un mejor desempeño en la transmisión de
datos, confiabilidad en la integridad de la información
que se suministra, así como una mayor rapidez en la
transmisión de la data.

Se puede observar que la tendencia de la última
década es hacia la estandarización de los puertos
de comunicación, con lo cual se garantiza que cualquier
tipo de dispositivo opere con un protocolo universal de
comunicación y con un mismo adaptador de
conexión.

BIBLIOGRAFIA

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http://pantera.itch.edu.mx/apacheco/expo/view.php?f=asm_31

Fecha de consulta: Marzo 4, 2008

[2] PC Hardware, "Puerto
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http://www.pchardware.org/usb.php

Fecha de consulta: Marzo 4, 2008

[3] Tervenet, "Qué es un puerto serie"

http://usuarios.lycos.es/tervenet/TUTORIALES/SerialPort.htm

Fecha de consulta: Marzo 4, 2008

[4] TheTech-Faq, "Puertos RJ-11 / RJ-45"

http://www.tech-faq.com/lang/es/rj-11.shtml

Fecha de consulta: Marzo 4, 2008

[5] Wikipedia, "Puerto Infrarrojo"

http://es.wikipedia.org/wiki/IEEE_1394

Fecha de consulta: Marzo 4, 2008

[6] Wilkinsonpc, "Puertos del Computador"

http://www.wilkinsonpc.com.co/free/articulos/firewire.html

Fecha de consulta: Marzo 4, 2008

AUTOR

Leonardo Muro García

Universidad Nueva Esparta

Facultad de Ciencias

Caracas, Venezuela

5 de Marzo de 2008