Puertos de conectividad del microcomputador (página 2)

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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:

	SPP	PS/2	EPP	ECP
Fecha de Introducción	1981	1987	1994	1994
Fabricante	IBM	IBM	Intel, Xircom y Zenith Data Systems	Hewlett Packard y Microsoft
Bidireccional	No	Si	Si	Si
DMA	No	No	No	Si
Velocidad	150 Kbyte/seg.	150 Kbytes/seg.	2 Mbytes/seg.	2 Mbytes/seg.

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

Dirección		Descripción
Desde	Hasta	Descripción
000	00F	Controlador de DMA (acceso directo a memoria)
020	02F	Controlador de interrupciones maestro
030	03F	Controlador de interrupciones esclavo
040	043	Temporizador
060	060	Teclado
061	061	Altavoz
170	17F	Primer disco duro
200	20F	Puerto de juegos
278	27F	Tercer puerto paralelo LPT3
2E8	2EF	Puerto serie 4 COM4
2F8	2FF	Puerto serie 2 COM2
370	377	Controlador de disco flexible
378	37F	Segundo puerto paralelo LPT2
3B0	3BB	Adaptador de vídeo monocromo
3BC	3BF	Primer puerto paralelo LPT1
3E0	3EF	Puerto serie 3 COM3
3F8	3FF	Puerto serie 1 COM1
220	22F	Usualmente las tarjetas de sonido

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.