Este documento describe diferentes tipos de periféricos no estandarizados y cómo se conectan a una computadora a través de puertos o interfaces. Incluye ejemplos como ratones, teclados, impresoras, escáneres y tarjetas de video que se conectan a través de puertos como USB, paralelo y serie. También describe tarjetas de red, audio y video que se conectan a través de ranuras de expansión, y explica brevemente cómo estos periféricos están programados y qué aplicaciones tienen.

1. UNIDAD 4 PERIFÉRICOS NO ESTANDARIZADOS<br />Introducción <br />Un periférico no estandarizado es aquel que necesita de un controlador de dispositivo, llamado normalmente controlador (en inglés driver) para funcionar. Los drivers o controladores son programas informáticos que permiten a los sistemas operativos interactuar con un periférico, haciendo una abstracción del hardware y proporcionando una interfaz (posiblemente estandarizada) para usuario. La figura 1 muestra algunos periféricos del computador que podrían requerir un controlador para su funcionamiento.<br />1224915339090<br /> Figura 1. Algunos periféricos no estándar.<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.<br />Conexión a través de puertos<br />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 />Puerto paralelo: normalmente uno, al que se suele conectar la impresora o un modem 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 o 6 metros. El conector del puerto paralelo es de 25 pines. La velocidad máxima es de 1.5 Mb/s.<br />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 al ratón, antes de inventar el conector PS/2. Normalmente utilizan una interface DB9 (otro estándar el RS-232 de 25 pines). Velocidad de transmisión: hasta 112 Kb/s.<br />PS/2: Dos, uno para ratón (IRQ12) y otro para teclado (IRQ1).<br />USB (Universal Serial Bus): De dos a cuatro. En un solo puerto. En un solo puerto USB se pueden conectar hasta 126 dispositivos (ratón, modem, 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 a caso, podría pedirnos la instalación de un driver. Utiliza una IRQ para todos los dispositivos conectados.<br />Puerto FireWire: pensado para dispositivos de alta velocidad: cámaras de video, 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. <br />Conectores IDE/EIDE: son los estándares para disco duro y CD-ROM. Se caracterizan porque la tarjeta controladora se encuentra montada sobre el dispositivo.<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 />Puertos Serie<br />2853690175895558165175895 <br /> <br /> Figura 2. Diseño de puertos serie y periféricos de conexión.<br />Puerto Paralelo<br />8439151917702720340191770<br /> Figura 3. Diseño de puertos paralelos y algunos periféricos de conexión.<br />PS/2<br />2777490120650339090120650<br /> Figura 4. Diseño de puertos PS/2 para teclado y ratón<br />USB (Universal Serial Bus)<br />174879023939515240182245<br />FireWire<br />6534151822451863090182245<br /> Figura 5. Cable y conectores FireWire.<br />Conectores IDE/EIDE<br />882015178435<br /> Figura 6. Cables IDE 80.<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.<br />La figura 7 representa un esquema de la programación básica de los dispositivos periféricos con la computadora. <br />55816596520 <br />Figura 7. Familia de circuitos que permiten adaptar, leer y/o gobernar señales externas desde y hacia un sistema de microprocesador.<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 describen la información de salida sobre papel. Su comportamiento inicialmente era muy similar al de las maquinas 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 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 scanners capturan imágenes de 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 monito lo único que hace es recibir la información que se envía desde la tarjeta madre y la convierte en puntos luminosos en la pantalla. <br />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.<br />4.2 A 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 y actúan como buffer entre los componentes y el ordenador. 20<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. Tarjetas Ethernet<br />4. Tarjetas SCSI (Small Computer System Interfaz)<br />5. Módem interno<br />6. Intelligent Interface of fischertechnik<br />4.2.1 Diseño<br />El diseño de algunos de los dispositivos periféricos mencionados se muestran en las siguientes figuras.<br />643890211455<br /> Figura 8. Diseño de la tarjeta de audio<br />Tarjeta de audio<br />843915130810<br /> Figura 9. Diseño de la tarjeta de audio <br />Tarjeta de Ethernet<br />1396365127000<br /> Figura 10. Diseño de tarjetas Ethernet<br />Intelligent interface of fischertechnik<br />1567815182245<br /> Figura 11. Modelo del interface inteligente<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 />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.<br />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 />Tarjetas 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 fiscnertechnik.<br />Un ejemplo del conexionado de los actuadores y sensores a la interface se muestra en la Figura 30. 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 actúan como un motor paso a paso-. Este montaje se utiliza en un brazo de robot manipulador articulado de tres grados de libertad finalizando en una pinza.<br />567690178435<br /> Figura 12. Aplicación de la interface inteligente<br />