INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MATEHUALA

UNIDAD 4 PERIFÉRICOS NO ESTANDARIZADOS

Unidad 4 Periféricos no

estandarizados

Elaboró:

Maribel Molina Herrera

Matehuala, S.L.P. Abril 2011

Materia: Interfaces

Docente: Ing. Federico Báez Ramos

Carrera: Ingeniería en Sistemas Computacionales

Grupo: Sexto Semestre

4. Periféricos no estandarizados

Un periférico no estandarizado es aquel que necesita de un controlador de

dispositivo, llamado normalmente controlador (en inglés, device driver) para

funcionar. Los drivers o controladores son programas informáticos que

permiten al sistema operativo interactuar con un periférico, haciendo una

abstracción del hardware y proporcionando una interfaz (posiblemente

estandarizada) para usarlo.

Fig. 1 Ejemplos de periféricos no estándar

4.1 A través de puertos

Además del microprocesador y la memoria, una computadora tiene otros

dispositivos como son el monitor, impresora, teclado, y bocinas. Estos

dispositivos periféricos están conectados a través de puertos a la computadora.

Conexión a través de puertos

Externamente, en la placa madre podemos observar lo que ya conocemos

como puertos, que son accesibles sin necesidad de abrir el ordenador y para

establecer la conexión nos basta con el cable apropiado.

Puerto de conexión Descripción del puerto

Puerto Paralelo Normalmente uno, al que se suele conectar la

impresora o un módem externo. Se denomina paralelo

porque para enviar los datos utiliza un bus de 8 hilos

(bytes). La longitud del cable no debe superar los 5 ó

6 metros. El conector del puerto paralelo es de 25 pins

(estándar Centronics). La velocidad máxima es de 1,5

Mb/s.

Puerto Serie Cuando el cable de transmisión es largo, pueden

ocurrir desfases entre las señales. En este caso es

más práctico utilizar los puertos serie: envía la

información bit a bit. Normalmente dos, a uno de ellos

se solía conectar el ratón, antes de inventar el

conector PS/2. Normalmente utilizan un interface DB9

(otro estándar es el RS-232 de 25 pines). Velocidad

de transmisión: hasta 112 Kb/s.

PS/2 Dos, uno para ratón (IRQ12) y otro para teclado

(IRQ1).

USB (Universal Serial

Bus)

De dos a cuatro. En un sólo puerto USB se pueden

conectar hasta 126 dispositivos (ratón, módem,

impresora, escáner, webcam,...) para ello existen unos

dispositivos (hubs) con múltiples salidas de conector e

incluso algunos dispositivos pueden funcionar como

hubs al tener conectores USB incorporados.

Es PnP (Plug and Play: enchufar y listo) además en

caliente, es decir, sin necesidad de reiniciar el sistema

puesto que USB reconoce el periférico, si acaso,

podría pedirnos la instalación de un driver. Utiliza una

sola IRQ para todos los dispositivos conectados.

Puerto FireWire Pensado para dispositivos de alta velocidad: cámaras

de vídeo, DVD, escáneres, discos duros,... Permite

hasta 63 dispositivos y una velocidad de transmisión

de 400 Mbits/s (50 MBytes/s). También permite

conexión en caliente, es decir, sin necesidad de

reiniciar el ordenador.

Son los estándares para disco duro y CD-ROM. Se

caracterizan porque la tarjeta controladora se

Conectores IDE/EIDE (Enhanced Integrated

Drive Electronic)

encuentra montada sobre el dispositivo

(IDE=electrónica integrada en el dispositivo). La placa

madre suele traer dos conectores EIDE (IDE1, IDE2).

El cable para conectar el dispositivo es plano,

pudiendo conectarse a un mismo cable hasta dos

discos duros o CD-ROM, uno como maestro (master)

que tomará el control del otro, conocido como esclavo

(slave). La decisión de qué extremo del cable es

maestro y cual esclavo depende de la placa base.

También tendremos que configurar cada dispositivo

mediante unos jumpers para que se reconozcan a sí

mismos como maestro o esclavo.

4.1.1 Diseño

A continuación se presentan algunos diseños de periféricos que se conectan a

la computadora a través de puertos.

Fig. 2 Puertos serial

Fig. 3 Puertos paralelos

Fig. 4 PS/2

Fig. 5 USB (Universal Serial Bus)

Fig. 6 Fire Wire

4.1.2 Programación

Los dispositivos periféricos de E/S transforman la información externa como

una pulsación en una tecla en impulsos eléctricos que son codificados y

enviados hacia el procesador para su interpretación, procesamiento y

almacenamiento de forma automática. Estas señales eléctricas se codifican

según unos códigos como el ASCII y la CPU recibe la información codificada

siempre en binario.

Fig. 7 Familia de Circuitos que permiten adaptar, leer y/o gobernar señales externas desde y hacia un sistema microprocesador

Los dispositivos de E/S transforman la información externa en señales

codificadas, permitiendo su transmisión, detección, interpretación,

procesamiento y almacenamiento de forma automática.

4.1.3 Aplicación

Algunas aplicaciones de periféricos no estándar con sistemas de cómputo se

describen a continuación.

Ratón o mouse

La función principal del ratón es transmitir los movimientos de nuestra mano

sobre una superficie plana hacia el ordenador. Allí, el software denominado

driver se encarga realmente de transformarlo a un movimiento del puntero por

la pantalla dependiendo de varios parámetros.

Teclado

Es el dispositivo para introducción de datos por excelencia; el principal medio de

comunicación entre el usuario y la computadora. Por medio de este periférico, los

usuarios suministran órdenes, información, instrucciones, etc.

Impresora

Las impresoras son periféricos que escriben la información de salida sobre papel. Su

comportamiento inicialmente era muy similar al de las máquinas de escribir, pero hoy

día son mucho más sofisticadas, incluso algunas son fotocopiadoras o fax, conectadas

con el ordenador.

Junto con las pantallas, son los dispositivos más utilizados para poder ver en forma

directamente inteligible los resultados de un programa de ordenador.

Scanner

Son dispositivos de entrada de datos de propósito especial que se emplean

conjuntamente con paquetes software para gráficos y pantallas de alta resolución. La

mayor parte de los scanners capturan imágenes en color. Dada la cantidad de espacio

de almacenamiento que se necesita para una imagen no suelen capturarse imágenes

en movimiento.

Monitor y pantallas planas

Así como el teclado es el puente básico para la comunicación del usuario con la

computadora, ésta, a su vez, despliega sus resultados al usuario por medio del monitor.

El monitor lo único que hace es recibir la información que se envía desde la tarjeta

madre y la convierte en puntos luminosos en la pantalla.

Además de los dispositivos mencionados anteriormente muchos más como lectoras de

código de barras, unidades de CD/DVD, discos duros, joysticks, etc, cada uno de los

cuales tienen su aplicación a los sistemas informáticos.

4.2 A través de interfaz

Una interfaz de control es un dispositivo de enlace entre un puerto de salida de

un ordenador y los componentes eléctricos/electrónicos de un sistema.

Proporciona potencia a los componentes eléctricos y actúa como buffer entre

los componentes y el ordenador.

Algunos de los periféricos de la computadora a través de interfaz (o ranuras de

expansión) son:

1. Tarjetas gráficas

2. Tarjetas de audio

3. Tarjeta Ethernet

4. Tarjeta SCSI (Small Computer System Interfaz)

5. Módem interno

6. Intelligent Interface of fischertechnik

4.2.1 Diseño

El diseño de algunos de los dispositivos periféricos mencionados se muestran

en las siguientes figuras.

Fig. 8 Tarjeta de gráficos

Fig. 9 Tarjeta de audio

Fig. 10 Tarjetas Ethernet

4.2.2 Programación

Todos los dispositivos periféricos están programados para su adecuado con los

sistemas o dispositivos informáticos. A continuación se presenta una breve

descripción de la forma en que estos dispositivos (mencionados anteriormente)

están programados para su funcionamiento.

Periférico Programación

Tarjeta de gráficos Una tarjeta gráfica tiene su propia memoria y procesador

que maneja los cálculos necesarios para convertir los

datos de la imagen para que puedan ser desplegados

como píxeles en el monitor.

Tarjeta de audio La señal de audio que obtiene un micrófono es analógica.

El proceso para digitalizar la onda analógica se lleva a

cabo mediante un muestreo, que permite que los sonidos

puedan ser procesados usando el lenguaje binario.

La frecuencia de muestreo es el número de muestras de

señal que se recogen cada segundo. Si se recogen más

muestras, la calidad el sonido aumenta, pero en cuanto a

adquisición de datos, se aumenta también el espacio que

ocupa la toma de datos en bits.

Tarjeta Ethernet Los componentes electrónicos incorporados en la tarjeta

de red se encargan de gestionar la transferencia de datos

entre el bus del ordenador y el medio de transmisión, así

como del proceso de los mismos.

Interface

Inteligente de

fischertechnik

La forma natural de programar la interfaz es el lenguaje

LLWin de fischertechnik, pero en modo "on-line" (modo

en línea) puede ser utilizada mediante cualquier lenguaje

de programación. Los detalles acerca de este proceso se

pueden encontrar en http://www.fischertechnik.de/. En

dicha página figuran algunos drivers diseñados para

diferentes lenguajes de programación.

Cada uno de los dispositivos descritos conlleva a una programación específica

(no descrita) y que requieren de otros dispositivos electrónicos para lograrlo.

4.2.3 Aplicación

La aplicación para la que son requeridos los dispositivos periféricos, descritos

en esta unidad, se presenta brevemente.

Tarjeta de video

Los unos (1) y ceros (0) que envía el microprocesador, son convertidos por la tarjeta de

video en la información que es desplegada por el monitor. El poder de cómputo de

muchas tarjetas de video modernas, es superior al de toda una máquina de hace

unos 5 ó 6 años. Esto se debe a que poseen varias decenas de MB de RAM (para el

almacenamiento temporal de la información de video), poderosos procesadores

de señal, buses de muy alta velocidad, etc.

Por lo tanto, de la tarjeta de video incorporada en el sistema depende la calidad de

las imágenes obtenidas en el monitor, así como la velocidad de respuesta.

Tarjeta de sonido y altavoces

Para que la computadora pueda generar sonidos de calidad similar a un equipo de

audio, requiere de un circuito especial que recoja los unos y ceros enviados por el

microprocesador y los transforme en ondas sonoras. Esta es precisamente la función

de la tarjeta de sonido y de las bocinas o altavoces.

En sentido estricto, esta tarjeta se cuenta entre los dispositivos mixtos porque posee

una entrada para micrófono o señal externa, en cuyo caso la señal de audio es

convertida en una señal digital que la máquina puede interpretar.

Tarjeta de red

Cada vez con mayor frecuencia, las oficinas y algunos hogares poseen varias

máquinas que pueden estar intercomunicadas. Pero este intercambio de archivos no

se realiza por medio de disquetes u otros medios removibles, sino mediante una

configuración de red que requiere de una tarjeta o circuitos específicos diseñados para

dicha función.