El documento describe los diferentes tipos de buses y conectores de datos utilizados en computadoras. Explica que un bus conecta varios periféricos y transporta señales entre la CPU y otros componentes. Hay tres tipos principales de buses: de control, de datos y de direcciones. También describe diferentes estándares de buses a través de la historia como PCI, AGP, ISA, USB, FireWire, IDE, SATA, SCSI y SAS. Cada uno tiene características específicas para la transferencia y almacenamiento de datos.

1. TEMA 3
7. BUSES Y CONECTORES DE DATOS
BUSES
Bus es una palabra inglesa que significa "transporte". En arquitectura de computadores,
un bus puede conectar varios periféricos sobre el mismo conjunto de cables. Aplicada a
la informática, se relaciona con la idea de las transferencias internas de datos que se dan
en un sistema en funcionamiento.
Un bus es un conjunto de conductores eléctricos en forma de pistas metálicas impresas
sobre la tarjeta madre del computador, por donde circulan las señales con las que opera
el Microprocesador.
Los primeros buses de computadoras eran literalmente buses eléctricos paralelos con
múltiples conexiones. Hoy en día el término es usado para cualquier arreglo físico que
tenga la misma funcionalidad lógica que un bus eléctrico paralelo. Los buses modernos
pueden usar tanto en conexiones paralelas como en serie.
Hay tres clases de buses: El bus de control, el bus de datos y el de direcciones.
El bus de datos mueve los datos entre los dispositivos del hardware de Entrada como el
teclado, el ratón, etc.; de salida como la Impresora, el Monitor; y de Almacenamiento
como el Disco Duro, el Disquete o la Memoria-Flash.
El bus de direcciones está vinculado al bloque de Control de la CPU para tomar y
colocar datos en el Sub-sistema de Memoria durante la ejecución de los procesos.
El bus de control transporta señales de estado de las operaciones efectuadas por la CPU.
El método utilizado por el ordenador para sincronizar las distintas operaciones es por
medio de un reloj interno que posee el ordenador y facilita la sincronización y evita las
colisiones de operaciones (unidad de control).
LISTA DE BUSES:
PCI. Un Peripheral Component Interconnect (PCI, "Interconexión de Componentes
Periféricos") consiste en un bus de ordenador
estándar para conectar dispositivos periféricos
directamente a su placa base. Estos dispositivos
pueden ser circuitos integrados ajustados en ésta
(los llamados "dispositivos planares" en la
especificación PCI) o tarjetas de expansión que se
ajustan en conectores. El bus PCI permite
configuración dinámica de un dispositivo periférico.
En el tiempo de arranque del sistema, las tarjetas
PCI y el BIOS interactúan y negocian los recursos
solicitados por la tarjeta PCI.
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PCI EXPRESS. PCI-Express (anteriormente
conocido por las siglas 3GIO, 3rd Generation I/O) es
un nuevo desarrollo del bus PCI que usa los
conceptos de programación y los estándares de
comunicación existentes, pero se basa en un sistema
de comunicación serie mucho más rápido. No es todavía suficientemente rápido para ser
usado como bus de memoria. Es percibido como un estándar de las placas base para PC,
especialmente en tarjetas gráficas.
AGP. Accelerated Graphics Port (AGP, Puerto de Gráficos Acelerado, en ocasiones
llamado Advanced Graphics Port, Puerto de Gráficos Avanzado) es un puerto puesto
que solo se puede conectar un dispositivo (es el conector marrón de la imagen y solo se
puede conectar un dispositivo, ya que en
las placas solo suele venir un conector
AGP), mientras que en el bus se pueden
conectar varios. Es desarrollado por Intel
en 1996 como solución a los cuellos de
botella que se producían en las tarjetas
gráficas que usaban el bus PCI.
AGP se utiliza exclusivamente para
conectar tarjetas gráficas, y debido a su
arquitectura sólo puede haber una ranura. Dicha ranura mide unos 8 cm y se encuentra a
un lado de las ranuras PCI.
A partir de 2006, el uso del puerto AGP ha ido disminuyendo con la aparición de una
nueva evolución conocida como PCI-Express, que proporciona mayores prestaciones en
cuanto a frecuencia y ancho de banda.
ISA. El Industry Standard Architecture (en inglés, Arquitectura Estándar Industrial),
casi siempre abreviado ISA, es una arquitectura de bus creada por IBM en 1980 para ser
empleado en los IBM PCs.
Salvo para usos industriales especializados, ya no se emplea ISA. Incluso cuando está
presente, los fabricantes de sistemas protegen a los
usuarios del término "bus ISA", refiriéndose en su
lugar al "bus heredado". El bus LPC ha
reemplazado a ISA en la conexión de dispositivos
de Entrada/Salida en las modernas placas base.
Aunque son físicamente bastante diferentes, LPC se
presenta ante el software como ISA.
VESA. El bus VESA (Video Electronics
Standards Association, la compañía que lo
diseñó) es un tipo de bus de datos para
ordenadores personales, utilizado sobre todo
en equipos diseñados para el procesador Intel
80486. Permite conectar directamente la
tarjeta gráfica al procesador. Este bus es
compatible con el bus ISA pero mejora la respuesta gráfica, solucionando el problema
de la insuficiencia de flujo de datos de su predecesor. Para ello su estructura consistía en
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una extensión del ISA de 16 bits. Las tarjetas de expansión de este tipo eran enormes lo
que, junto a la aparición del bus PCI, mucho más rápido en velocidad de reloj, y con
menor longitud y mayor versatilidad, hizo desaparecer al VESA, aunque sigue
existiendo en algunos equipos antiguos.
MCA. El bus MCA (Micro Channel Architecture) es un bus creado por IBM con la
intención de superar las limitaciones que presentaba el bus ISA.
Este nuevo tipo de bus es de 32 bits y funciona
con una frecuencia de reloj ligeramente más
elevada, permitiendo una velocidad de
transferencia máxima de 20 MB/s. Esta nueva
estructura se comercializó con la gama PS/2.
El gran problema de este bus es que no era compatible con los anteriores y necesitaba de
tarjetas de expansión especialmente diseñadas para su estructura.
RANURA AMR. El audio/módem rise, también conocido como
slot AMR2 o AMR3 es una ranura de expansión en la placa madre
para dispositivos de audio (como tarjetas de sonido) o modems
lanzada en 1998 y presente en placas de Intel Pentium III, Intel
Pentium IV y AMD Athlon. Fue diseñada por Intel como una
interfaz con los diversos chipsets para proporcionar funcionalidad
analógica de Entrada/Salida permitiendo que esos componentes
fueran reutilizados en placas posteriores sin tener que pasar por un
nuevo proceso de certificación de la FCC (con los costes en tiempo y
económicos que conlleva).
Esto tuvo poco éxito ya que fue lanzado en un momento en que la
potencia de las máquinas no era la adecuada para soportar esta carga
y el mal o escaso soporte de los drivers para estos dispositivos en
sistemas operativos que no fuesen Windows.
RANURA CNR. CNR (del inglés Communication and Networking
Riser, Elevador de Comunicación y Red) es una ranura de expansión en
la placa madre para dispositivos de comunicaciones como modems,
tarjetas Lan o USB. Fue introducido en febrero de 2000 por Intel en sus
placas para procesadores Pentium y se trataba de un diseño propietario
por lo que no se extendió más allá de las placas que incluían los chipsets
de Intel.
. Actualmente no se incluye en las placas.
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USB. El Universal Serial Bus (bus universal en serie) o Conductor Universal en
Serie, abreviado comúnmente USB, 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 gran
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. Los concentradores con fuente de alimentación pueden proporcionarle
corriente eléctrica a otros dispositivos sin quitarle corriente al resto de la conexión
(dentro de ciertos límites).
El diseño del USB tenía en mente eliminar la necesidad de adquirir tarjetas separadas
para poner en los puertos bus ISA o PCI, y mejorar las capacidades plug-and-play
permitiendo a esos dispositivos ser conectados o desconectados al sistema sin necesidad
de reiniciar.
El USB puede conectar los periféricos como ratones, teclados, escáneres, cámaras
digitales, teléfonos móviles, 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 desplazado a un segundo plano a los puertos paralelos porque el
USB hace mucho más sencillo el poder agregar más de una impresora a una
computadora personal.
FIREWIRE. El IEEE 1394 (conocido como FireWire por Apple Inc. y como i.Link
por Sony) es un estándar multiplataforma para entrada/salida de datos en serie a gran
velocidad. Suele utilizarse para la interconexión de
dispositivos digitales como cámaras digitales y
videocámaras a computadoras.
Características principales:
• Elevada velocidad de transferencia de
información.
• Flexibilidad de la conexión.
• Capacidad de conectar un máximo de 63
dispositivos.
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.
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PATA O IDE. Controla los dispositivos de almacenamiento masivo de datos, como los
discos duros y ATAPI (Advanced Technology Attachment Packet Interface) y además
añade dispositivos como las unidades CD-ROM.
En el sistema IDE el controlador del dispositivo se
encuentra integrado en la electrónica del dispositivo.
Con la aparición del bus PCI, las controladoras IDE casi
siempre están incluidas en la placa base
Suele presentarse como dos conectores para dos
dispositivos cada uno. De los dos discos duros, uno tiene
que estar como esclavo y el otro como maestro para que la
controladora sepa de qué dispositivo mandar/recibir los datos. La configuración se
realiza mediante jumpers.
Este diseño (dos dispositivos a un bus) tiene el inconveniente de que mientras se accede
a un dispositivo el otro dispositivo del mismo conector IDE no se puede usar.
SATA. Serial ATA o S-ATA (acrónimo de Serial Advanced Technology Attachment)
es una interfaz de transferencia de datos entre la placa base y algunos dispositivos de
almacenamiento, como puede ser el disco duro, u otros
dispositivos de altas prestaciones que están siendo
todavía desarrollados. Serial ATA sustituye a la
tradicional Parallel ATA o P-ATA.
S-ATA proporciona mayores velocidades, mejor
aprovechamiento cuando hay varios discos, mayor
longitud del cable de transmisión de datos y capacidad
para conectar discos en caliente
Ventajas:
• Velocidades de transferencias de datos más
rápidas.
• Más ancho de banda.
• Más potencial para los aumentos de velocidad
en generaciones futuras.
• Mejor integridad de los datos gracias al nuevo set de comandos avanzado.
• Cables más compactos que facilitan la ventilación interna de los ordenadores.
• Longitud máxima del cable de hasta 2 metros.
• Diseño de conector que permite HotPlug.
• Reducción de pineado que permite la escalabilidad RAID.
• Compatibilidad software y drivers existentes de Parallel ATA.
Inconvenientes:
● En los discos SATA, de primera generación, el índice de dispositivos con fallo es
del 20%
SCSI. SCSI, acrónimo inglés Small Computers System Interface (Sistema de Interfaz
para Pequeñas Computadoras), es un interfaz estándar para la transferencia de datos
entre distintos dispositivos del bus de la computadora. Se pronuncia escasi.
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Para montar un dispositivo SCSI en un ordenador es necesario que tanto el dispositivo
como la placa madre dispongan de un controlador SCSI
Se utiliza habitualmente en los discos duros y los
dispositivos de almacenamiento sobre cintas,
pero también interconecta una amplia gama de
dispositivos, incluyendo scanners, unidades CD-ROM,
grabadoras de CD, y unidades DVD. De hecho, el
estándar SCSI entero promueve la independencia
de dispositivos, lo que significa que teóricamente
cualquier cosa puede ser hecha SCSI
SAS. Serial Attached SCSI o SAS, es una interfaz de transferencia de datos en serie,
sucesor del SCSI (Small Computer System Interface) paralelo, aunque sigue utilizando
comandos SCSI para interaccionar con los dispositivos SAS. Aumenta la velocidad y
permite la conexión y desconexión en caliente.
Una de las principales características es que aumenta la velocidad de transferencia al
aumentar el número de dispositivos conectados, es decir, puede gestionar una tasa de
transferencia constante para cada dispositivo conectado, además de terminar con la
limitación de 16 dispositivos existente en SCSI, es por ello que se vaticina que la
tecnología SAS irá reemplazando a su predecesora SCSI.
Además, el conector es el mismo que en el interfaz SATA y permite utilizar estos discos
duros, para aplicaciones con menos necesidad de velocidad, ahorrando costos. Por lo
tanto, los discos SATA pueden ser utilizados por controladoras SAS pero no a la
inversa, una controladora SATA no reconoce discos SAS.
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PRACTICA 11
1. Escribe 5 frases que contengan la palabra sincronizar (o derivados).
2. ¿Para qué crees que los ordenadores tienen reloj? (no es el de Windows), Explícalo.
3. ¿Qué es un estándar? (ejemplo. Estándar de comunicación)
4. Busca el significado de cuello de botella. (Aplicado al ámbito informático)
5. ¿Qué es un bus? ¿Para que lo utilizamos?
6. ¿Cuántos tipos de buses hay?
7. ¿En qué se diferencia un bus de un puerto?
8. ¿Si tuviéramos que conectar un disco duro a un ordenador por medio de que bus o
buses lo podríamos hacer?
9. ¿Para que fue empleado en mayor medida el bus ISA?
10. ¿Por qué la ranura CNR no tuvo éxito?
11. ¿Se puede acceder a 2 dispositivos conectados a un mismo bus IDE a la vez?
12. ¿Qué quiere decir hot-plug?
13. ¿Qué bus nos permite, si fuera preciso, hacer un cambio de discos hot-plug?
14. ¿Qué bus podrá sustituir al SCSI?
15. ¿Cuáles son las ventajas de los buses SATA?
16. ¿En qué dispositivos podemos encontrar jumpers?
17. ¿Para qué nos sirven los jumpers?
18. ¿Con qué bus es indispensable configurar los dispositivos como maestros o
esclavos? ¿Por qué?
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19. Busca las siguientes palabras en la sopa de letras:
1. DATOS 6. PATA
2. USB 7. SATA
3. BUS 8. PCI
4. SCSI 9. FIREWIRE
5. HOTPLUG 10. IDE
S O T A D U W Q S
H E Z L S T R O C
O I R B U S E V S
T D Y I F S M I I
P A T A W B D A T
U X L T N E K I P
L B S A D I R O R
G E Q S F H U I W
A Z C V P C I U F
20. Desmonta tu ordenador y localiza todos los buses que tenga de los que se han citado
en el tema. Apúntalos. Si hay algún dispositivo conectado al bus, desconéctalo y
vuélvelo a conectar.
21. Localiza en tu ordenador en que dispositivos de los que tienes instalados existen
jumpers y comprueba en que posición se encuentran (maestro, esclavo o cable select) y
apúntalos. Cierra el ordenador y comprueba que todo funciona de manera correcta.
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