Este documento describe diferentes tipos de periféricos no estándar y cómo se conectan a una computadora. Explica que estos periféricos requieren de hardware especializado para conectarse y software específico como drivers. Describe periféricos como tarjetas de video y de sonido que se conectan a través de ranuras de expansión e incluye ejemplos de su programación y aplicaciones.

1. 4287092-304372-167950-272474<br />INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MATEHUALA<br />DEPARTAMENTO DE SISTEMAS Y COMPUTACION<br />Sexto Semestre<br />Interfaces.<br />205740019685<br /> Unidad 4:Periféricos no Estandarizados<br />Por:Oscar Castillo JuárezMatehuala S.L.P 15 Abril 2011 Marzo 2011.MATEHUALA, S.L.P.<br />UNIDAD IV: PERIFÉRICOS NO ESTANDARIZADOS<br />Son aquellos periféricos que no disponen de una forma estándar de conectarse a la computadora (usb, sata, etc), y en consecuencia, necesitan de un hardware especializado para hacerlo, un ejemplo de interfaces de este tipo son las tarjetas de video, que aunque utilizan el bus AGP o PCI/PCI Express de las computadoras, requieren de un software específico (drivers) para ser utilizadas.<br />4.1.- A través de puertos <br />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. 16 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. <br /> <br />Puerto de conexiónDescripción del PuertoPuerto paraleloNormalmente 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 paralelo es de 25 pins (estándarCentronics). 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 conectoresUSB 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.Conectores IDE/EIDE (Enhanced Integrated Drive Electronic) Son los estándares para disco duro y CD-ROM. Se caracterizan porque la tarjeta controladora se 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.<br />4.1.1.- Diseño <br />A continuación se presentan algunos diseños de periféricos que se conectan a la computadora a través de puertos.<br />Puerto serie<br />PS/2<br />USB (Universal Serial Bus) <br /> Fire Wire<br />Conectores IDE/EIDE (Enhanced Integrated Drive Electronic)<br />4.1.2.- Programación <br />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. La Figura 25 nos representa un esquema de la programación básica de los dispositivos periféricos con la computadora. <br />Los dispositivos de E/S transforman la información externa en señales codificadas, permitiendo su transmisión, detección, interpretación, procesamiento y almacenamiento de forma automática.<br />4.1.3.- Aplicación <br />Algunas aplicaciones de periféricos no estándar con sistemas de cómputo se describen a continuación:<br />Ratón o mouse <br />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<br />Teclado <br />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.<br />Impresora<br />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. <br />Junto con las pantallas, son los dispositivos más utilizados para poder ver en forma directamente inteligible los resultados de un programa de ordenador. <br />Scanner <br />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 scanner capturan imágenes en color. Dada la cantidad de espacio de almacenamiento que se necesita para una imagen no suelen capturarse imágenes en movimiento. <br />Monitor y pantallas planas <br />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 deCD/DVD, discos duros, joysticks, etc, cada uno de los cuales tienen su aplicación a los sistemas informáticos.<br />4.2.- través de interfaz <br />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<br />Algunos de los periféricos de la computadora a través de interfaz (o ranuras de expansión) son: <br />1. Tarjetas gráficas <br />2. Tarjetas de audio <br />3. Tarjeta Ethernet4. Tarjeta SCSI (Small Computer System Interfaz)5.Módem interno6.Intelligent Interface of fischertechnik<br />4.2.1.- Diseño <br />El diseño de algunos de los dispositivos periféricos mencionados se muestra en las siguientes figuras<br />Tarjeta de audio<br /> 4.2.2.- Programación <br />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.<br />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 audioLa 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 EthernetLos 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 quot;
on-linequot;
(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<br />Cada uno de los dispositivos descritos conlleva a una programación específica (no descrita) y que requieren de otros dispositivos electrónicos para lograrlo.<br /> 4.2.3.- Aplicación <br />La aplicación para la que son requeridos los dispositivos periféricos, descritos en esta unidad, se presenta brevemente. <br />Tarjeta de video<br />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.<br />Tarjeta de sonido y altavoces <br />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. <br />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.<br />Tarjeta de red <br />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<br />La Intelligent Interface de fischertechnik <br />Un ejemplo del conexionado de los actuadores y sensores a la interface se muestra en la Figura. En este ejemplo cuatro motores están conectados a las salidas digitales y ocho pulsadores a las entradas digitales. De estos ocho, cuatro se utilizan como finales de carrera (E1, E3, E5, E7) y los otros cuatro (E2, E4, E6, E8) se utilizan como contadores de impulsos (golpeados por una rueda dentada de 4 dientes conforme giran los motores) que sirven para llevar la cuenta de la posición actual del robot - el conjunto motor de c.c. más contador de impulsos actúa como un motor paso a paso-. Este montaje se utiliza en un brazo de robot manipulador articulado de tres grados de libertad finalizado en una pinza.<br />