Comunicación inalámbrica de PC’S (página 2)

5. Proceso de muestreo

La velocidad a la cual se realiza la actualización de las muestras se denomina rata o frecuencia de muestreo (FS) en el caso general de varias señales o canales de datos este parámetro depende del ancho de banda de las señales de entrada, del número de canales análogos y del número de muestras por ciclo. La teoría ha demostrado que para reconstruir las señales análogas originales, sin pérdida apreciable de información, estas deben ser limitadas en su ancho de banda a alguna frecuencia máxima (FC) y muestreada a una rata mínima de dos muestras por ciclo de esa frecuencia. Este resultado se conoce como Teorema del Muestreo de Nyquist. De acuerdo a este criterio:

El uso de una frecuencia de muestreo inferior a la establecida por el criterio de Nyquist causa perdidas de información debido a que el número de muestras por ciclo resultante es insuficiente para reconstruir todas las señales de entrada.

Amplificación de la señal de voltaje o corriente, si se requiere. El amplificador es el elemento que nos permite incrementar en magnitud la señal obtenida de un sensor ya que esta, en la mayoría de los casos es muy pequeña. El amplificado no solo aumenta y multiplica la señal, sino que también puede filtrarla, procesarla y en algunas ocasiones corregirla.

Traducción de esta señal analógica al lenguaje propio del computador: lenguaje digital (conversión análogo-digital) Este proceso llamado conversión análoga digital es hecho por varios dispositivos electrónicos en forma de circuito integrado. Estos circuitos reciben la señal de carácter análogo por uno de sus pines de entrada y suministran el correspondiente valor digital por uno o varios pines de salida. En el mercado podemos adquirir conversores A/D de varios canales es decir, admiten varias señales analógicas y por medio de otros pines se selecciona a cual de los canales es que se va a hacer la conversión A/D. Así mismo, también podemos encontrar conversores A/D seriales o paralelos. Los primeros, reciben la señal análoga y devuelven su valor digital por uno de sus pines en forma serial, o sea, los bits equivalentes al valor digital salen uno tras otro en diferentes tiempos por el mismo pin. Por su parte los conversores A/D paralelos devuelven el valor digital por varios de sus pines en forma simultanea, por ejemplo, si el conversor es de ocho bits, este tendrá los ocho pines para cada uno de ellos.

Convertidor ADC0808 Adquisición propiamente dicha de los datos que, en forma digital, podrán ser almacenados en la memoria del PC y llevados luego a pantalla o a otro periférico del computador. La adquisición se realizará por medio del puerto paralelo, aprovechando la estandarización que ha sufrido el mismo en los últimos años, además de estar presente en todos los equipos. Se hará mediante una interfase generada con un lenguaje de programación de alto nivel (C++ o Basic), aprovechando las librerías que estos mismos traen incluidas dentro de sus parámetros para manejo de puertos.

Etapa 3 Los puertos pueden clasificarse fácilmente de acuerdo al tipo de acceso físico que permiten. Podemos clasificarlos como puertos externos o internos, entre los externos están el puerto paralelo, el serial y el puerto para juegos. Para nuestro proyecto se eligió trabajar con el puerto paralelo debido a su reconocida trayectoria en cuanto a la comunicación con periféricos se refiere Actualmente hay disponibles dos nuevos tipos de puertos paralelos con características mejoradas: el EPP (Enhaced Parallel Port) y el ECP (Extended Capabilities Port). Ambos puertos pueden ser operados tanto en el modo SPP como en el modo PS/2 bidireccional, conservando así la compatibilidad. El EPP es usado principalmente para conectar dispositivos tales como unidades de CD-ROM y discos duros. El ECP se usa principalmente para conectar impresoras de alta velocidad. El principal logro de los puertos EPP y ECP es el aumento de velocidad en cada una de sus aplicaciones particulares, pasando de 150 KBps (kilo bytes por segundo) máximo del puerto SPP a un máximo de 2 MBps para el EPP y 5 MBps para el ECP.

Modo SPP

Los circuitos y el conector para el puerto paralelo generalmente se encuentran en una tarjeta de expansión, aunque algunas veces, especialmente en los computadores portátiles, los circuitos se encuentran en el tablero principal. Debido a que los circuitos de este puerto no son complejos, las tarjetas de expansión casi siempre incluyen funciones adicionales. Algunos puertos paralelos se encuentran en tarjetas multifuncionales que incluyen puertos sede y de juegos, mientras que otros se añaden a controladores de discos o adaptadores de display.

Diagrama de pines del Puerto Paralelo El conector de salida del puerto paralelo es un DB-25 hembra, que tiene 17 líneas de señal y 8 líneas de tierra.

Señales del conector del puerto paralelo en el modo SPP Las líneas de señal se pueden clasificar en 3 grupos: – Señales de datos (8 líneas) – Señales de control (4 líneas) – Señales de estado (5 líneas)

Un computador es mucho más rápido que la mayoría de periféricos y, por lo tanto, le puede transmitir más datos de los que puede recibir. Por esta razón, los circuitos periféricos, como la impresora, usan señales especiales para decirle al computador que detenga momentáneamente el envío de datos hasta que el periférico se encuentre listo para recibirlos. De esta manera el computador tiene la oportunidad de ejecutar otras tareas hasta que el periférico indique, por intermedio de una señal de protocolo, que se encuentra listo para recibir datos. Las señales más importantes involucradas en la transmisión: STROBE, BUSY y ACKNOWLEDGE (ACK) se pueden traducir como inicio, ocupado y reconocimiento.

Definición de las señales del modo SPP (Prefijo ‘n’ para señales activadas en bajo) El proceso es como sigue:

1. Cuando el computador tiene datos para enviar por el puerto paralelo, comprueba en primer lugar el estado de la señal BUSY; si está a nivel bajo esto indica que el periférico está listo para recibirlos.
2. El computador envía los 8 bits de datos, acompañados de una señal de confirmación de los mismos llamada STROBE.
3. El periférico responde con una señal de BUSY hasta que termina de aceptar o procesar los datos; así evita que el computador le envíe nuevos datos.
4. Una vez que el periférico ha guardado el byte de datos, envía la señal ACK y desactiva la señal BUSY indicando que está listo para recibir más datos.
5. La Señal ACK es un pulso con funciones similares a BUSY, pero se utiliza para manejar las interrupciones del computador y no debe usarse como señal de BUSY.

Cada grupo de señales debe ser manejado por un registro, entonces el puerto SPP posee 3 registros que corresponden a los 3 grupos de señales: – Registro de datos. – Registro de control. – Registra de estado.

Por lo tanto a cada puerto paralelo SPP se le asignan 3 direcciones de base posibles (una para cada registro): 3BCh, 378h o 278h.

Definición de registros del modo SPP (Offset indica la diferencia a la dirección base) Cuando un computador arranca una rutina del BIOS busca un puerto en cada una de las tres direcciones, en el orden mencionado anteriormente. El BIOS determina si un puerto existe o no escribiéndole y luego leyendo lo que escribió. Si la lectura tiene éxito, el puerto existe. El primero que se encuentre se llama LPT1, el segundo LPT2 y el tercero LPT3. Por lo tanto, LPT1 puede estar en cualquiera de las 3 direcciones; LPT2 en 378h o 278h y LPT3 en 278h.

Dirección De Los Registros Las señales clasificadas en estos 3 grupos (datos, control y estado), son asignadas a bits específicos dentro de los registros, logrando la interfase hardware–software del puerto paralelo.

Configuración de los registros del modo SPP

6. Interrupciones en el puerto SPP

El bit 4 del registro de control permite las interrupciones de hardware del puerto paralelo. Cuando el bit 4 está alto, un flanco de bajada en la entrada de estado ACK (pin 10) genera una interrupción. (Algunos puertos interrumpen con los flancos de subida de ACK). Para usar la interrupción, se debe instalar una rutina de interrupción que responda a las interrupciones asignadas al puerto. Dos interrupciones de hardware, 5 y 7, generalmente se asocian con los puertos paralelos. Algunas tarjetas permiten seleccionar una interrupción con un puente o una utilidad de setup, mientras que otras vienen programadas para determinada interrupción. Convencionalmente, el LPT1 utiliza la interrupción 7 y el LPT2 la 5; sin embargo, ya que en los computadores tipo XT el disco duro emplea la interrupción 5, esta no la puede utilizar el puerto paralelo. A pesar de que el software manejado por interrupciones es rápido, la mayoría de los manejadores de puertos paralelos de impresoras no utilizan interrupciones. Esto se debe en parte a un problema en el puerto paralelo original. En estos puertos, la línea que requiere la interrupción no tiene latch. Así que si el pulso es corto, es posible que el computador no lo vea.

Manejo De Los Puertos VISUAL BASIC:Para trabajar con puertos bajo este lenguaje es necesario el uso de una librería que contenga funciones de acceso a las direcciones de los puertos. Esta librería es diferente dependiendo del tipo de puerto a trabajar. La librería INPOUT32.DLL contiene las instrucciones necesarias para el manejo de los Puertos Paralelos.

General.Declarations Declare Function Inp Lib "inpout32.dll" Alias "imp32" Declare Sub Out Lib "inpout32.dll" Alias "out32" Las propiedades de la herramienta de comunicaciones son: Objeto de MS Comm Name: serial settings: "9600,n,8,1" handshaking: 0 commport: 2

Estas son las subrutinas del programa: Private Sub Form Load() Serial.inputLen = 5 "Cantidad de bytes a leer" Serial.PortOpen = true "Abrir Puerto" EndSub

Private Sub COM1_Clic() "Selección de COM1" If Serial.PortOpen = true then "Si el COM2 está abierto" Serial.PortOpen = False "Cerrar COM2" EndIf Serial.CommPort= 1 "Seleccionar COM1" Serial.PortOpen = true "Abrir COM1" EndSub

Private Sub COM2_CLICK() "Selección de COM2" If serial.PortOpen=True Then "Si el COM1 está abierto" Serial.PortOpen = False "Cerrar COM" EndIf Serial.CommPort=2 "Seleccionar COM2" Serial.PortOpen = True "Abrir COM2" EndSub

Private Sub Enviar_Click() "Enviar datos seriales" Serial.OutPort = TextoEnviar.Text "Envía el contenido de la caja de texto TextoaEnviar.Text = <<>> "Limpia la caja de texto" EndSu

C++: Para el acceso a puertos en C++ se utiliza: #include <dos.h> inport(#puerto) para recibir datos outport(#puerto, dato) para envío de datos

Donde #puerto es la dirección del registro del puerto y dato es el Dato a enviar. Las redes inalámbricas pueden tener mucho auge en nuestro país debido a la necesidad de movimiento que se requiere en la industria, como ya se dijo es relativamente fácil el crear una red híbrida, porque seguiríamos teniendo las ventajas de la velocidad que nos brinda la parte cableada y expandiríamos las posibilidades con la parte inalámbrica. Además el recurso de las ondas electromagnéticas es ampliamente usado debido a su facilidad de operación y costos, por lo que sin mucho equipo y con un manejo adecuado de conceptos electrónicos es posible llegar a desarrollar completamente este proyecto.

7. Bibliografía

DOCUMENTO IEEE "Redes Híbridas" Pag 21-26 1992 universidad de Aveiro, Portugal Rui T. Valadas, Adriano C. Moreira, A.M. de Oliveira Duarte. DOCUMENTO IEEE "Características de una Radio LAN" pag 14-19 1992 LACE Inc. Chandos A. Rypinski. REVISTA PC/TIPS BYTE pag 94-98 articulo: "Redes Inalámbricas" Abril 1992 Nicolas Baran. REVISTA PC/MAGAZINE pag 86-97 articulo: "Sin Conexión" Marzo 1995 Padriac Boyle. REVISTA ELECTRÓNICA & COMPUTADORES Nº 26, 41, 43, 47, 54, 58. Cekit. Tesis PUERTOS PARALELOS UPB. Alejandra Restrepo Microsoft® VISUAL C++ 6 PROGRAMACIÓN AVANZADA EN WIN 32 Alfaomega Ra-ma Fco. Javier Ceballos INFORMÁTICA BÁSICA Págs. 23-48. 1988, Editorial McGraw-Hill. Alcalde E.; García M.; Peñuelas S.

Autor:

Lina Marcela Velásquez Hernández Diana Lucia Palencia Rivera