PSICOLOGÍA. UNA INTRODUCCIÓN. ALCIRA ORSINI Y LETICIA BOSSELLINI 3.pdf
Intro 2009
1. Escuela de Ingeniería Electrónica
Programa de Mantenimiento de PCs
Dispositivos de la Computadora I
Ing. José Alberto Díaz García
2. Escuela de Ingeniería Electrónica
Programa de Mantenimiento de PCs
Ing. José Alberto Díaz García 2
Introducción
Para conocerla forma en que los computadores manejan sus
dispositivos de entrada y salida (periféricos), es necesario analizarla
forma en que los computadores manejan el hardware (HW) de la
tarjeta madre.
Recordemos que el HWde la tarjeta madre lo maneja directamente el
BIOS.
También recordemos que el BIOS es un programa que maneja
directamente todo el HWde la tarjeta madre.
Para manejarel BIOS los usuarios deben serpersonas muy
experimentadas con alto conocimiento en programación a nivel de
lenguaje ensamblador, sin embargo los sistemas operativos se han
desarrollado principalmente para serutilizados como interfase entre
el BIOS y las acciones que los usuarios desean implementar.
El sistema operativo (SO), entre otras funciones se utiliza como
intermediadorentre el BIOS y los usuarios.
3. Escuela de Ingeniería Electrónica
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Ing. José Alberto Díaz García 3
Dispositivos de entrada salida
Los dispositivos de entrada se utilizan para ingresar
información a un computador, con el fin de que estos sean
procesados porel CPU.
Los dispositivos de salida se utilizan para que una vez
procesados los datos estos se puedan mostraral usuario.
Los datos procesados porun computadorson necesarios
para los usuarios para tomardecisiones.
También los datos procesados se utilizan como recursos
para la recreación.
4. Escuela de Ingeniería Electrónica
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Ing. José Alberto Díaz García 4
Manejo de periféricos
Para el manejo de los periféricos de un
computadorse hace necesario conocer:
Aspectos básicos de los sistemas operativos
Aspectos básicos relacionados con las tarjetas madre
La jerarquía existente entre los sistemas de un computador
Las funciones que realizan los sistemas operativos
El BIOS es un programa que se encarga de manejartodo el HWde
la tarjeta madre.
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Ing. José Alberto Díaz García 5
Jerarquía de sistemas en un computador
TARJETA MADREA TARJETA MADREB
BIOS
TARJETA A
BIOS
TARJETA B
SISTEMA
OPERATIVO
SISTEMA
OPERATIVO
APLICACION APLICACION
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Ing. José Alberto Díaz García 6
Funciones del SO
¿Qué tipo de software
tiene acceso al BIOS?
7. Escuela de Ingeniería Electrónica
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Ing. José Alberto Díaz García 7
BIOS
8. Escuela de Ingeniería Electrónica
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Ing. José Alberto Díaz García 8
Modelo básico
En los computadores existe un modelo básico
para el análisis de la entrada y la salida de
información:
Se ingresa con información se procesa y luego se
obtienen resultados.
Entrada Proceso Salida
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Ing. José Alberto Díaz García 9
Manejo de los dispositivos de entrada y salida
Los procesadores pueden manejarlos periféricos
utilizando los siguientes criterios:
Periféricos mapeados
Porinterrupciones
Portransferencia directa a memoria
Porpolling
10. Escuela de Ingeniería Electrónica
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Ing. José Alberto Díaz García 10
Manejo de periféricos mapeados
De esta forma se manejaban los periféricos en los años 80 porque
los procesadores de la época no podían manejarinterrupciones.
Este método consiste en que el sistema operativo escriba en la
memoria propia de cada uno de los periféricos.
Aquí se parte del supuesto de que los periféricos tienen memoria
propia y que puede seraccesada porel computador.
De esta forma el computadorpuede escribiren la memoria del
periférico cada vez que se quiera manejarel periférico. Para realizar
esta función se pueden utilizardos métodos:
Cada posición de memoria del periférico se le asigna un puerto I/O
(entrada7salida).
Cada posición de memoria del periférico se mapea en el espacio de memoria del
computador.
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Ing. José Alberto Díaz García 11
Periféricos mapeados
Tipos de periféricos mapeados
El espacio de memoria separado del entrada/salida
Puertos mapeados en memoria
Ambas opciones, hibrido - Pentium
12. Escuela de Ingeniería Electrónica
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Ing. José Alberto Díaz García 12
Mapa de memoria para un PC XT, AT
13. Escuela de Ingeniería Electrónica
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Ing. José Alberto Díaz García 13
Mapa de entrada/salida
Mapa de entrada salida para XT Mapa de entrada salida para AT
14. Escuela de Ingeniería Electrónica
Programa de Mantenimiento de PCs
Ing. José Alberto Díaz García 14
Manejo de periféricos porinterrupciones
Las interrupciones son señales que alteran el
funcionamiento normal del CPU.
Libera el CPU del tiempo de espera poreventos.
Proveen control para las entradas externas
Ejemplos
Entradas inesperados
Situaciones anormales
Instrucciones ilegales
Multitarea, multiprocesamiento
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Ing. José Alberto Díaz García 15
Manejo porinterrupciones
El CPU comprueba si hay interrupciones después
de que ejecuta cada instrucción.
Después del booteo, el OS instala las direcciones
del manejadorde interrupciones con su vector
correspondiente.
Prioridad en las interrupciones
16. Escuela de Ingeniería Electrónica
Programa de Mantenimiento de PCs
Ing. José Alberto Díaz García 16
Manejo de periféricos porinterrupciones
El vectorde interrupciones es una tabla que
maneja números en las líneas de dirección la cual
especifica el dispositivo periférico.
17. Escuela de Ingeniería Electrónica
Programa de Mantenimiento de PCs
Ing. José Alberto Díaz García 17
Manejo de periféricos porinterrupciones
¿Cómo suceden las interrupciones?. Existen conexiones entre los
dispositivos periféricos y el controladorde interrupciones, y un
conexiones entre el controladory el CPU.
18. Escuela de Ingeniería Electrónica
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Ing. José Alberto Díaz García 18
Vectores de interrupción
19. Escuela de Ingeniería Electrónica
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Manejo de periféricos porAcceso Directo a
Memoria
El controladorde DMA toma control del CPU para realizar
transferencias de datos entre el periférico y la memoria
principal del sistema.
No se permiten las interrupciones una vez que se inicia la
transferencia de datos pormedio del DMA.
20. Escuela de Ingeniería Electrónica
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Ing. José Alberto Díaz García 20
Manejo de periféricos porDMA
Acceso directo a memora (DMA) es la capacidad
que ofrecen los computadores para permitir
enviardatos directamente desde el periférico
(como las unidades de disco) a su memoria en la
tarjeta madre.
Operaciones DMA:
1. El CPU programa el controladordel DMA.
2. La solicitud de DMA transfiere a memoria.
3. Se transfieren los datos
4. El controladordel disco envía un reconocimiento de solicitud.
21. Escuela de Ingeniería Electrónica
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Ing. José Alberto Díaz García 21
ACCESO DIRECTO A MEMORIA
22. Escuela de Ingeniería Electrónica
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Ing. José Alberto Díaz García 22
Entrada/salida programada
No se utiliza DMA ni tampoco interrupciones
El CPU tiene que leery escribirun byte uno a uno
entre la memoria principal y el dispositivo.
Cuando el procesadorcorre el programa de
servicio a los periféricos, este prueba uno a uno si
necesitan de su servicio, en caso contrario
continúa con las tareas que realiza.
23. Escuela de Ingeniería Electrónica
Programa de Mantenimiento de PCs
Ing. José Alberto Díaz García 23
Comunicación con periféricos
Los computadores se comunican con los periféricos
mediante protocolos de comunicación.
Estos protocolos permiten la estandarización en la
industria para el desarrollo de periféricos para
estas máquinas.
Los protocolos de comunicación son procesos
mediante los cuales el CPU se puede comunicar
con los periféricos.
24. Escuela de Ingeniería Electrónica
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Ing. José Alberto Díaz García 24
Formas de comunicación
Existen dos formas de comunicación de los computadores
con sus periféricos:
Comunicación serial
Comunicación paralela
Comunicación serie
• La comunicación serial se presenta en aquellos dispositivos periféricos en que
no pueden manejarmás de un bit de datos en un instante de tiempo dado.
• Requiere de un cable y es muy lento.
• Ejemplo: Modems
Comunicación paralela
• Transfiere más de un bit de datos en un mismo instante de tiempo.
• Se transmiten N-bits en el mismo instante de tiempo porn-cables.
• Es muy rápida pero requiere de muchos cables y se utiliza en distancias cortas.
• Ejemplo: dispositivos de entrada/salida, controladores de DMA.
25. Escuela de Ingeniería Electrónica
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Ing. José Alberto Díaz García 25
Conceptos básicos de la comunicación serial
Uno de los parámetros fundamentales en la comunicación
con computadores es la velocidad.
También conocida como Handshaking
• Determinarel protocolo de transferencia y la velocidad.
La velocidad se mide porel número de bits porsegundo (bps)
También se conoce como BAUDRATEo BAUDIOS
Los dispositivos deben coincidiren el número de bits de
datos portransmisión.
Bits de paridad
• Comprobación de errores
Bits de parada
• Fin de transmisión
26. Escuela de Ingeniería Electrónica
Programa de Mantenimiento de PCs
Ing. José Alberto Díaz García 26
Ilustración de Handshaking
Yo entiendo a
14,400 bps
Ok
Yo entiendo a 28,800 bps
Puedo hablar con usted a
14,000
Datos
27. Escuela de Ingeniería Electrónica
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Ing. José Alberto Díaz García 27
Velocidades de transmisión de algunos
periféricos
28. Escuela de Ingeniería Electrónica
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Ing. José Alberto Díaz García 28
Razón de transmisión de dispositivos
29. Escuela de Ingeniería Electrónica
Programa de Mantenimiento de PCs
Ing. José Alberto Díaz García 29
Tipos de comunicación serial
Existen dos tipos de comunicación serial
Comunicación serial asincrónica
Comunicación serial sincrónica
30. Escuela de Ingeniería Electrónica
Programa de Mantenimiento de PCs
Ing. José Alberto Díaz García 30
Comunicación serial asincrónica
Cada uno de los bytes se transmite como
entidades separadas.
El dispositivo debe sercapaz de reconocer:
• Cuando la transmisión ocurre.
• Cuando debe leerlos datos
• Cuando la transmisión finaliza
• Cuando la transmisión se encuentra en espera (no se transmiten
datos).
31. Escuela de Ingeniería Electrónica
Programa de Mantenimiento de PCs
Ing. José Alberto Díaz García 31
Comunicación serial asincrónica
Dispositivo 1 debe enviarel bit de inicio.
Una línea de transmisión se utiliza para describirla comunicación.
Dispositivo 2 recibe y confirma el bit
Dispositivo 2 inicia la lectura de datos al final de
la línea.
El proceso se repite porcada dato, sin embargo
hay muchos datos en la línea.
Luego el dispositivo 2 recibe y confirma el bit de
parada
32. Escuela de Ingeniería Electrónica
Programa de Mantenimiento de PCs
Ing. José Alberto Díaz García 32
Línea de transmisión
espera Bit
inicio
Dato 1
Bit
Bit de
parada
Bit
inicio
Bit de
parada
Dato
2
Bit
33. Escuela de Ingeniería Electrónica
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Ing. José Alberto Díaz García 33
Transmisión sincrónica
En lugarde transmitirun bit de inicio y otro de parada por
cada dato, la transmisión sincrónica agrupa datos en
bloques llamados “frames”.
Hay algunos niveles de cuadros, similares a los paquetes
de datos.
Hay una información relevante como lo es la dirección
hacia donde se envía la información, un control para
asegurarse el destino, los datos porsi mismos, la
comprobación de redundancia cíclica (CRC) para comprobar
si no ocurrieron errores en la transmisión.
34. Escuela de Ingeniería Electrónica
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Ing. José Alberto Díaz García 34
Marco de transmisión sincrónica
DataControl
Leading
Flag
Trailing
Flag
CRCAddress
8 8 8 16n 8
35. Escuela de Ingeniería Electrónica
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Ing. José Alberto Díaz García 35
MEDIOS DECOMUNICACIÓN
Los computadores se comunican con los
dispositivos periféricos mediante puertos para la
entrada y salida de datos.
Estos pueden serdel tipo:
Serial
Paralelo
36. Escuela de Ingeniería Electrónica
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Ing. José Alberto Díaz García 36
Descripción de pines en un puerto serial
37. Escuela de Ingeniería Electrónica
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Ing. José Alberto Díaz García 37
PUERTOS SERIAL
38. Escuela de Ingeniería Electrónica
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PUERTO SERIAL
39. Escuela de Ingeniería Electrónica
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Ing. José Alberto Díaz García 39
Descripción de pines en un puerto serial del tipo PS/2
40. Escuela de Ingeniería Electrónica
Programa de Mantenimiento de PCs
Ing. José Alberto Díaz García 40
CONEXIONES PARA REALIZARUN CABLE
CONVERTIDORENTRE9 Y 25 PINES
41. Escuela de Ingeniería Electrónica
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Ing. José Alberto Díaz García 41
Direcciones e interrupciones asignadas a los
puertos seriales en un PC
42. Escuela de Ingeniería Electrónica
Programa de Mantenimiento de PCs
Ing. José Alberto Díaz García 42
Puertos seriales
Convierte los datos entre los
dispositivos paralelos y seriales.
EstándarRS-232
Utilizado como estándarporlos dispositivos
seriales.
Actualmente se utilizan otros estándares
como el USB, ya que es más rápido.
Los puertos COMson seriales
Utilizan un conectorde 9
Se utiliza pormodem y otros dispositivos
43. Escuela de Ingeniería Electrónica
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Ing. José Alberto Díaz García 43
RS - 232
El estándarRS-232 se encuentra disponible para conectores de 4, 9 y
25 pines.
Para la mínima configuración del RS-232 de un conectorde 9 pines se
utilizan los pines 4, 5, 8, 6 y 20, es a esta configuración la que se le
llama de 4.
44. Escuela de Ingeniería Electrónica
Programa de Mantenimiento de PCs
Ing. José Alberto Díaz García 44
Configuración de pines del conectorDTE
45. Escuela de Ingeniería Electrónica
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Ing. José Alberto Díaz García 45
Configuraciones básicas para transferencia de
información serial
46. Escuela de Ingeniería Electrónica
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Ing. José Alberto Díaz García 46
Conexiones RS-232 para conectores de 9 pines y
DIN circular
47. Escuela de Ingeniería Electrónica
Programa de Mantenimiento de PCs
Ing. José Alberto Díaz García 47
Propiedades de los puertos seriales
Velocidad se coloca en bits porsegundo
75 bps a 128,0000 bps
Tamaño de los datos
porenviar
7 u 8 bits
Bits de parada
Identifica el fin del bloque de
datos
Control de flujo
48. Escuela de Ingeniería Electrónica
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Ing. José Alberto Díaz García 48
Descripción de pines de un puerto paralelo
49. Escuela de Ingeniería Electrónica
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Ing. José Alberto Díaz García 49
Conectores para los puertos paralelos
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Ing. José Alberto Díaz García 50
Direcciones e interrupciones asignadas en los PCs
51. Escuela de Ingeniería Electrónica
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Ing. José Alberto Díaz García 51
Manejadores (Drivers) de periféricos
Los manejadores de dispositivos
periféricos son programas
desarrollados porlos fabricantes
de los equipos para la entrada y
salida de información que
controlan su funcionamiento.
Estos driverson utilizados porel
sistema operativo cada vez que
los periféricos solicitan servicio o
cada vez que el usuario los
necesita.
52. Escuela de Ingeniería Electrónica
Programa de Mantenimiento de PCs
Ing. José Alberto Díaz García 52
Sistema operativo y los manejadores de
periféricos
El sistema operativo se adapta a cada uno de los
diferentes periféricos y utiliza los drivers con el fin de
operarlos eficientemente.
53. Escuela de Ingeniería Electrónica
Programa de Mantenimiento de PCs
Ing. José Alberto Díaz García 53
Chip sets
54. Escuela de Ingeniería Electrónica
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Ing. José Alberto Díaz García 54
Chip set 440BX
55. Escuela de Ingeniería Electrónica
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Ing. José Alberto Díaz García 55
Chip set 810E
56. Escuela de Ingeniería Electrónica
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Ing. José Alberto Díaz García 56
Chip set VIA
57. Escuela de Ingeniería Electrónica
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Ing. José Alberto Díaz García 57
Chip set Sis