Rs 232 Usb.pdf 6h4m5i

Sistemas Telemáticos Fernando Arroyo Huetos 2º S.T.E. 29/10/2007

ÍNDICE:

ESTUDIO DEL INTERFAZ RS-232 INTRODUCCIÓN CARACTERISTICAS CARACTERISTICAS ELÉCTRICAS FUNCIONAMIENTO

ESTUDIO DEL INTERFAZ CENTRONICS INTRODUCCION CARACTERISTICAS CARACTERISTICAS ELÉCTRICAS FUNCIONAMIENTO

PUERTO USB INTRODUCCION CARACTERISTICAS FUNCIONAMIENTO CARACTERISTICAS ELÉCTRICAS EVOLUCIÓN Y FUTURO.

BIBLIOGRAFÍA

Estudio del interfaz RS-232 INTRODUCCIÓN

El RS232 es un estándar de comunicaciones propuesto por la Asociación de Industrias Electrónicas (EIA) y es la última de varias versiones anteriores. Antiguamente se utilizaba para conectar terminales a un ordenador. CARACTERISTICAS

Lo más importante del estándar de comunicaciones es la funciones específica de cada pin de entrada y salida de datos porque nos encontramos básicamente con dos tipos de conectores los de 25 pines, norma ISO 2110 que especifica los pines y voltajes correspondientes a este conector y los de 9 pines, versión IBM, que es probable que se encuentre, aunque la versión de 25 permite muchas más información en la transferencia de datos. El RS-232C es un estándar que constituye la tercera revisión de la antigua norma RS-232, propuesta por la EIA (Asociaci¢n de Industrias Electrónicas), realizándose posteriormente un versión internacional por el CCITT, conocida como V.24. Las diferencias entre ambas son mínimas, por lo que a veces se habla indistintamente de V.24 y de RS-232C (incluso sin el sufijo "C"), refiriéndose siempre al mismo estándar.

Las características de los pines y su nombre típico son:

TXD Transmitir Datos Señal de salida RXD Recibir Datos Señal de entrada RTS Solicitud de envió Señal de salida DTR Terminal de datos listo Señal de salida CTS Libre para envió Señal de entrada DSR Equipo de datos listo Señal de entrada DCD Detección de portadora Señal de entrada SG Tierra Referencia para señales RI Indicador de llamada Señal de entrada

Conector 25 pines

Conector 9 pines

Nombre

Descripcion

1

1

-

Masa chasis

2

3

TxD

Transmit Data

3

2

RxD

Receive Data

4

7

RTS

Request to send

5

8

CTS

Clear to send

6

6

DSR

Data Set Ready

7

5

SG

Signal Ground

8

1

DCD

Data Carrier Detect

15

-

TxC

Transmit Clock

17

-

RxC

Receive Clock

20

4

DTR

22

9

RI

Data Terminal Ready Ring Indicator

24

-

RTxC

Transmin/Receive Clock

Los conectores son:

DB-25

DB-9

CARACTERISTICAS ELÉCTRICAS

Las señales con las que trabaja este puerto serie son digitales, de +12V (0 lógico) y -12V (1 lógico), para la entrada y salida de datos, y a la inversa en las señales de control. El estado de reposo en la entrada y salida de datos es -12V. Dependiendo de la velocidad de transmisión empleada, es posible tener cables de hasta 15 metros.

FUNCIONAMIENTO

Estas comunicaciones las realiza el computador PC a través de lo que llama Puertos de comunicación. Generalmente están incorporados varios puertos serie y varios paralelo. Los puertos serie están controlados por un chip de comunicaciones que se encarga de recibir el dato desde el computador a través del bus del sistema, empaquetarlo convenientemente, transferirlo a una línea serie, y, como receptor, recibirlo por su línea serie, eliminarle la información redundante y presentarle al procesador un paquete de datos. El paquete de datos es un byte generalmente. El chip en concreto es el denominado NS 8250 que en sucesivas transformaciones ha pasado a llamarse 8250ª, 16450, 16C450, 16550. Todos ellos tienen un bus de datos de 8 bits. Estos chip están construidos bajo la filosofía de un protocolo de comunicación serie estándar que es el RS232 (RS232A, RS232B, RS232C y luego para itir mayores distancias entre los computadores y mejor rendimiento se ha introducido nuevas versiones con la siguiente denominación RS422A, RS423) Estos protocolos dictan cuales son las señales que han de intercambiarse entre los dos comunicantes, que valores eléctricos deben respetar estas señales y como deben comportarse los comunicantes para establecer, mantener y dar de baja una comunicación. Para controlar al puerto serie, la U emplea direcciones de puertos de E/S y líneas de interrupción (IRQ). Mediante los puertos de E/S se pueden intercambiar datos, mientras que las IRQ producen una interrupción para indicar a la U que ha ocurrido un evento (por ejemplo, que ha llegado un dato, o que ha cambiado el estado de algunas señales de entrada). La U debe responder a estas interrupciones lo mas rápido posible, para que de tiempo a recoger el dato antes de que el siguiente lo sobrescriba. Sin embargo, las UART 16550A incluyen unos buffers de tipo FIFO, dos de 16 bytes (para recepción y transmisión), donde se pueden guardar varios datos antes de que la U los recoja. Esto también disminuye el número de interrupciones por segundo generadas por el puerto serie. El RS-232 puede transmitir los datos en grupos de 5, 6, 7 u 8 bits, a unas velocidades determinadas (normalmente, 9600 bits por segundo o más). Después de la transmisión de los datos, le sigue un bit opcional de

paridad (indica si el numero de bits transmitidos es par o impar, para detectar fallos), y después 1 o 2 bits de Stop. El protocolo RS232 está integrado en el funcionamiento de la UART(Universal Asynchronous Receiver Transmiter) un chip de la familia 8086 cuya denominación técnica es 8250. Una vez que ha comenzado la transmisión de un dato, los bits tienen que llegar uno detrás de otro a una velocidad constante y en determinados instantes de tiempo. Por eso se dice que el RS-232 es asíncrono por caracter y sincrono por bit. Los pines que portan los datos son RXD y TXD. Las demás se encargan de otros trabajos.

Estudio del interfaz Centronics

INTRODUCCION

El interfaz Centronics es un estanadar especialmente diseñado para conectar un ordenador a una impresora. Dicho interfaz utiliza la transmisión de los datos en paralelo (en paquetes de 8 bits, independientemente del tamaño del bus de datos del ordenador) que han de imprimirse por la impresora. Dispone además de varias vías donde discurren las señales que se utilizan para el control; señales que manda el ordenador a la impresora y que también recibe de ésta, mediante un código o protocolo, para establecer una correcta comunicación.

CARACTERISTICAS

El protocolo Centronics proporciona 17 señales eléctricas diferentes además de la masa eléctrica o polo negativo. Estas señales son: • • •

8 bits de datos correspondientes al código ASCII del carácter enviado a la impresora 4 señales de control 5 señales de estado

El cable de conexión para unir la salida paralelo con la impresora utiliza un conector macho DB 25 el cual se conecta a la hembra correspondiente existente en la parte trasera del PC.

Las 25 patillas del DB25 incorporan 4 grupos principales de señales: • • • •

patillas 2 a 9. Líneas de datos D0-D7 patillas 1, 14, 16 y 17. Puerto de control puerto de estado patillas 18 a 25. Masas del sistema

CARACTERISTICAS ELÉCTRICAS • • • •

Tensión de nivel alto: 3.3 o 5 V. Tensión de nivel bajo: 0 v. Intensidad de salida máxima: 2.6 mA. Intensidad de entrada máxima: 24 mA.

El sistema operativo gestiona las interfaces de puerto paralelo con los nombres LPT1, LPT2 y así sucesivamente, las direcciones base de los dos primeros puerto es: • •

LPT1 = 0x378. LPT2 = 0x278

FUNCIONAMIENTO Los ordenadores transmiten además de datos en código ASCII, señales de control. Puesto que la computadora es mucho más rápida que cualquier periférico con el que se comunique, puede difícilmente transmitir más datos que los que el periférico puede manejar. Par ello, los periféricos utilizan señales especiales para decirle a la computadora que detenga momentáneamente el envío de datos cuando tienen suficientes para trabajar. Esto le permite al periférico alcanzar a la computadora, que puede realizar otras tareas mientras tanto. Una vez que el periférico queda libre, le pide a la computadora que transmita más datos, y el proceso continua.

Puerto USB

INTRODUCCION

USB (Universal Serial Bus) nace como un estándar de entrada/salida de velocidad media-alta que va a permitir conectar dispositivos que hasta ahora requerían de una tarjeta especial para sacarles todo el rendimiento, lo que ocasionaba un encarecimiento del producto además de ser productos propietarios ya que obligaban a adquirir una tarjeta para cada dispositivo. Pero además, USB nos proporciona un único conector para solventar casi todos los problemas de comunicación con el exterior, pudiéndose formar una auténtica red de periféricos de hasta 127 elementos. Mediante un par de conectores USB que ya hoy en día son estándar en todas las placas base, y en el espacio que hoy ocupa un sólo conector serie de 9 pines nos va a permitir conectar todos los dispositivos que tengamos, desde el teclado al modem, pasando por ratones, impresoras, altavoces, monitores, scanners, cámaras digitales, de video, plotters, etc... sin necesidad de que nuestro PC disponga de un conector dedicado para cada uno de estos elementos, permitiendo ahorrar espacio y dinero. Además es totalmente Plug & Play, es decir, con sólo conectar el dispositivo y en caliente (con el ordenador encendido), el dispositivo es reconocido e instalado de manera inmediata. Sólo es necesario que el Sistema Operativo lleve incluido el correspondiente controlador o driver, hecho ya posible para la mayoría de ellos.

CARACTERISTICAS

El diseño del protocolo USB está a cargo del USB Implementers Forum (USB-IF), una organización compuesta por varias empresas del ramo de la computación y la electrónica, entre las que se encuentran Apple Computer, Hewlett-Packard, Microsoft e Intel. La versión actual del protocolo USB es la 2.0, pero su especificación a tenido varias revisiones a lo largo de la historia. La versión 1.1 es el estándar mínimo que debe cumplir todo dispositivo USB hoy en día. La última versión (2.0) soporta tasas de transferencia de altas velocidades, comparables (o incluso superiores) a la de un disco duro o almacenamiento magnético, lo cual ha permitido ampliar el uso

del USB a aplicaciones de video y almacenamiento masivo. Una de las razones a la cual se atribuye su gran popularidad es que todas las versiones del protocolo son compatibles hacia atrás. Es decir, que cualquier dispositivo 2.0 puede ser conectado a un dispositivo 1.0, aunque funcionará la velocidad del más lento. Las tres velocidades de transferencia soportadas son: Velocidad Baja

bytes/s

bits/s

183 Kbytes/s 1.5Mbit/s

Velocidad completa 1.4 Mbytes/s 12Mbit/s Alta velocidad

57 Mbytes/s 480 Mbit/s

Tabla 3.2 Velocidades de transferencias USB El tipo de Alta velocidad fue introducido en la revisión USB 2.0, mientras que los otros ya existían desde la 1.0. Los de baja velocidad generalmente son dispositivos de interacción con la computadora como ratones, teclados y joysticks. FUNCIONAMIENTO

Los dispositivos tienen asociados unos canales lógicos unidireccionales que conectan al host controlador con una entidad lógica en el dispositivo llamada endpoint. Los datos son enviados en paquetes de largo variable (potencia de 2). Típicamente estos paquetes son de 64, 128 o más bytes. Estos endpoints (y sus respectivos canales) son numerados del 0 al 15 en cada dirección, por lo cual un dispositivo puede tener hasta 32 endpoints (16 de entrada y 16 de salida). La dirección se considera siempre desde el punto de vista del host controlador. Así un endpoint de salida será un canal que transmite datos desde el host controlador al dispositivo. Un endpoint solo puede tener una única dirección. El endpoint 0 (en ambas direcciones) está reservado para el control del bus. Cuando un dispositivo es conectado al bus USB, el host controlador le asigna una dirección única de 7 bit (llamado proceso de enumeración) que es utilizada luego en la comunicación para identificar el dispositivo (o, en particular, la función). Luego, el host controlador consulta continuamente a los dispositivos para ver si tiene algo para mandar, de manera que ningún dispositivo puede enviar datos sin la solicitud previa explícita del host controlador.

CARACTERISTICAS ELÉCTRICAS

El bus USB suministra 5V de continua regulados por cada uno de sus puertos, entre los pines 1 y 4. Por lo tanto, dispositivos de bajo consumo de potencia (que de otra forma vendría con un fuente de alimentación) puede obtener de allí la corriente necesaria para el funcionamiento. El límite de corriente suministrada es de 500mA por cada puerto. Además, el estándar exige no más de 5.25V en ningún caso, ni menos de 4.375V en el peor caso. Típicamente el voltaje se mantiene en los 5V. Los pines de un cable USB son los siguientes: Pin Color

Función

1

Rojo

V.BUS (4.4 - 5.25 V)

2

Blanco D-

3

Verde D+

4

Negro Tierra

A continuación se muestra un diagrama de los conectores y los números de los pines se corresponden con la tabla anterior.

En el mercado podemos encontrar diferentes conectores USB, los cuales siguen todos misma política que los estándar pero son utilizados para dispositivos pequeños como Palm y celulares.

De izquierda a derecha: Micro USB, Mini USB, Tipo B, Hembra tipo A, Tipo A

EVOLUCIÓN Y FUTURO

Tras USB 1.1 nuevos estándares comenzaron a aparecer y este quedó medio obsoleto, pues no estaba acorde a las velocidades de transferencia. Así, el puerto IEEE 1394 –conocido FireWire en los MAC y en los PC como iLink- sobrepasó en velocidad al USB que tenía 12 mbps frente a los 400mbps del FireWire. Es cierto que para muchos periféricos esta velocidad es demasiada, pero para algunos dispositivos es una cosa fundamental. Por ejemplo, los discos duros, los copiadores de CD, o las videocámaras digitales. La cantidad de información que necesitan transferir en poco tiempo es mucha, y los 12 mbps no fueron suficientes. A mediados del 2001 se presentó la nueva maravilla de los puertos, USB 2.0. Con una velocidad de transferencia de 480 mbps, sobrepasó al estándar 1394. Actualmente y frente a las nuevas ideas de lanzamiento de un nuevo FireWire con una mayor velocidad el grupo promotor del USB (HP, Intel Microsoft, NEC Corporation, NXP Semiconductors and Texas Instrument) preparan el futuro puerto USB 3.0, el cual entregará más de diez veces la anchura de banda de transferencia de datos que su actual antecesor USB 2.0.

El nuevo USB 3.0 será diseñado principalmente para ser utilizado en la electrónica de consumo, y en transferencias móviles, para poder ocuparse sin ningún sobre salto, de los crecientes tamaños de archivos digitales que apuntan a exceder a los 25 GB.Intel ha asegurado que el USB 3.0 estará basado en la tecnología actual del USB 2.0, aunque realzará la eficacia del protocolo y bajará significativamente el consumo de energía. Se calcula que se comenzará a comercializar en la primera mitad de 2008.

Bibliografía: http://www.depeca.uah.es/alcabot/seminario2006/Trabajos/JoseManuelMurci aBarba.pdf http://www.euskalnet.net/shizuka/rs232.htm http://atc.infcr.uclm.es/Asignaturas/Grado/IPe/documentos/transparecencias/IPeTema4_Serie.pdf http://www.fi.uba.ar/materias/7543/m7543t/modem2.PDF http://www.geocities.com/loorenzo_es/inform.htm# centronics http://www.monografias.com/trabajos/paralelos/paralelos.shtml http://multingles.net/docs/alezito/alezito_usb.htm http://www.cheats.com.ar/index.php?sect=manuales&mid=Que%20es%20el%2 0puerto%20USB http://pablohoffman.com/cgi-bin/twiki/bin/view/Oscusb/DocCap03Usb http://www.monografias.com/trabajos11/usbmem/usbmem.shtml+ç http://nandopalermo.blogspot.com/2007/09/el-futuro-usb-30-ser-10-veces-msrpido.html http://www.idg.es/macworld/content.asp?idart=104573

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