Puertos Serie

Conexión En Serie

En una conexión en serie, los datos se transmiten de a un bit por vez a través del canal de transmisión. Sin embargo, ya que muchos procesadores procesan los datos en paralelo, el transmisor necesita transformar los datos paralelos entrantes en datos seriales y el receptor necesita hacer lo contrario. La programación a través del puerto serie debe sortear un impedimento. Los niveles de tensión en los que trabaja el puerto serie pueden ir de -12V a 12V.

Los puertos serie -también conocidos como puertos de comunicaciones (COM)- están considerados como una interfaz externa fundamental. De hecho, dichos puertos han acompañado al PC desde hace más de veinte años. En general, todo PC incluye dos puertos serie RS-232, denominados COM1 y COM2.


El Estándar Rs-232(Puerto Serie)

RS-232.C significa literalmente "Recomended Standard232 revisión C" (también conocida como EIA 232). Es un estándar publicado en 1969 por la EIA ("Electronic Standard Association") que define las características eléctricas que deben presentar los elementos de conexión para la comunicación serie entre ordenadores y equipos periféricos [1]. Su título dice exactamente: "Conexión entre un Equipo Terminal de Datos y un Equipo de Comunicación de Datos empleando un intercambio de datos binario serie",

Señales Empleadas Por El Puerto Serie

Los conectores DB9 y DB25, a pesar de presentar un diferente número de terminales, transportan los mismos tipos de señales. El uso principal para el que fue diseñado el puerto serie consistía en la conexión de un módem, hecho que se refleja claramente en la disposición de los terminales.

En primer lugar, se encuentra el cable dedicado al envío de datos en serie hacia el módem (Transmit Data, TxD), así como el correspondiente a la recepción de datos procedentes del módem (Receive Data, RxD).
El puerto serie está considerado como una de las conexiones externas más básicas de un ordenador, y ha sido una parte integral de la mayoría de ordenadores durante más de 20 años. Aunque muchos de los nuevos sistemas están prescindiendo de los puertos serie a favor de las conexiones USB, muchos modems siguen usando un puerto serie, como también los hacen algunas impresoras, PDAs y cámaras digitales. Pocos equipos tienen más de dos puertos serie.

La interfaz FireWire

El término FireWire resulta familiar, sobre todo, para los usuarios de PC interesados en el campo del vídeo digital. Pero, más allá de este campo concreto, se trata de un bus serie similar al USB, que admite la conexión de una gran variedad de dispositivos.

En términos de velocidad de transferencia, FireWire supera con creces a USB 1.1, pero es muy similar a USB 2.0. FireWire esta orientado a dispositivos con elevados requerimientos de ancho de banda. En cambio, no resultaría rentable fabricar dispositivos lentos para este bus, algo que lo pone en desventaja respecto a USB 2.0 (que admite ambos tipos con un reducido coste). En términos de coste, hay que señalar que la implementación de FireWire resulta más cara que en el caso de USB.

Tipos de Comunicaciones Seriales

• Simplex En este caso el transmisor y el receptor están perfectamente definidos y la comunicación es unidireccional. Este tipo de comunicaciones se emplean usualmente en redes de radiodifusión, donde los receptores no necesitan enviar ningún tipo de dato al transmisor.


• Duplex, Half Duplex o Semi-duplex En este caso ambos extremos del sistema de comunicación cumplen funciones de transmisor y receptor y los datos se desplazan en ambos sentidos pero no simultáneamente. Este tipo de comunicación se utiliza habitualmente en la interacción entre terminales y un computador central.


• Full Duplex El sistema es similar al duplex, pero los datos se desplazan en ambos sentidos simultáneamente. Para ello ambos transmisores poseen diferentes frecuencias de transmisión o dos caminos de comunicación separados, mientras que la comunicación semi-duplex necesita normalmente uno solo. Para el intercambio de datos entre computadores este tipo de comunicaciones son más eficientes que las transmisiones semi-duplex.
  

Tipos de puerto paralelo

En la actualidad se conoce cuatro tipos de puerto paralelo:
o Puerto paralelo estándar (Standart Parallel Port SPP)
o Puerto Paralelo PS/2 (bidireccional)
o Enhanced Parallel Port (EPP)
o Extended Capability Port (ECP)

Los primeros puertos paralelos bidireccionales permitían una velocidad de 2,4 Mb/s. Sin embargo, los puertos paralelos mejorados han logrado alcanzar velocidades mayores:

• El EPP (puerto paralelo mejorado) alcanza velocidades de 8 a 16 Mbps


• El ECP (puerto de capacidad mejorada), desarrollado por Hewlett Packard y Microsoft. Posee las mismas características del EPP con el agregado de un dispositivo Plug and Play que permite que el equipo reconozca los periféricos conectados.
  Los puertos paralelos, al igual que los seriales, se encuentran integrados a la placa madre. Los conectores DB25 permiten la conexión con un elemento exterior (por ejemplo, una impresora).
  

Puerto Paralelo

Las impresoras recuerdan inmediatamente la imagen mental del puerto paralelo, ya que es ésta la interfaz mayormente empleada para la conexión de dicho periférico. Durante el diseño de los primeros PC, IBM introdujo dicho puerto, con el objetivo de conectar una impresora.

Además de las impresoras, el puerto paralelo ha sido un medio eficaz para la conexión de muchos otros periféricos, como escáneres, algunas grabadoras de CD, discos duros externos, discos ZIP, etc. El funcionamiento del puerto paralelo se basa en el envío de un byte completo en cada transferencia, siendo necesarios, por tanto, 8 cables dedicados al intercambio de información. El puerto serie necesita 8 operaciones de transferencia para enviar un byte, lo cual sugiere que el puerto paralelo puede trabajar a una velocidad notablemente superior. Como dato práctico, el puerto paralelo estándar alcanza velocidades entre 50 y 100 kB por segundo.



La transmisión




La transmisión de datos paralela consiste en enviar datos en forma simultánea por varios canales (hilos). Los puertos paralelos en los PC pueden utilizarse para enviar 8 bits (un octeto) simultáneamente por 8 hilos.




Los primeros puertos paralelos bidireccionales permitían una velocidad de 2,4 Mb/s. Sin embargo, los puertos paralelos mejorados han logrado alcanzar velocidades mayores






Puerto paralelo Portatil


Paralelo Portatil de impresora en la parte trasera de un portátil Compaq N150.
Un puerto paralelo es una interfaz entre una computadora y un periférico cuya principal característica es que los bits de datos viajan juntos enviando un byte completo o más a la vez. Es decir, se implementa un cable o una vía física para cada bit de datos formando un bus.
El cable paralelo es el conector físico entre el puerto paralelo y el periférico. En un puerto paralelo habrá una serie de bits de control en vías aparte que irán en ambos sentidos por caminos distintos.

El Interfaz De una Computadora Comun

La mayoria de los puertos paralelos de la parte posterior de las computadoras IBM-compatibles poseen un conector DB-25. Esto es extraño, puesto que este conector es el de serie que se utiliza para los interfaces serie. El conector es normalmente hembra (tiene orificios en lugar de patitas) para distinguirlo de los conectores serie que son habitualmente machos y que puede tener tambien la computadora. La Amiga I 000, sin embargo, utiliza un conector DB-25 macho para su interfaz paralelo (por ser algo diferente).

La funcion de cada terminal del conector DB-25 se muestra en la fig. 1. Las señales que ocupan esas terminates se pueden dividir en cuatro grupos basicos: tierras, salidas de datos, entradas de dialogo y salidas de dialogo. En la fig. 1, las tierras se indican con circulos, las entradas de dialogo se indican con flechas que apuntan al conector y las salidas (tanto de datos como de dialogo) tienen flechas que apuntan hacia afuera del conector. (Note que algunas de las lineas tienen una abreviatura convencional que se indica entre parentesis.)

Señales empleadas por el puerto paralelo

Al igual que las señales del puerto serie están orientadas al uso de un módem, las señales del puerto paralelo se encuentran particularmente en línea con el control de una impresora. A continuación se describe el propósito de las señales mostradas en el gráfico.

• Strobe. Esta señal produce un cambio de tensión cada vez que el PC envía un byte de datos. De esta forma, la impresora detecta que ya se han establecido los estados lógicos deseados en las 8 líneas de datos, y por tanto se puede leer la información (un byte).
• Data0 - Data7. Contienen los datos enviados a la impresora (8 bits cada vez).
• Acknowledge. La impresora indica que ha recibido el byte enviado, y está lista para recibir un nuevo byte.
• Busy. Al igual que ocurría en el puerto serie (señales CTS y RTS), la impresora utiliza esta señal para indicar que aún no está preparada para recibir más datos.
• Paper end. La impresora indica que se ha quedado sin papel.
• Select. La impresora indica que se encuentra en línea
• Auto Feed. Cuando se recibe un retorno de carro, existen dos formas de interpretarlo. Algunas impresoras simplemente retornan al comienzo de la línea. Sin embargo, otras añaden -además- un avance de línea. La señal auto feed permite conmutar entre dichos modos de funcionamiento.
• Error. La impresora emplea esta señal para notificar cualquier tipo de error detectado.
• Init. Ante un cambio de estado lógico en esta señal, la impresora se reinicializa.
• Select In. Esta señal permite poner a la impresora fuera
• GND. Terminales de masa (referencia de tensión para todas las demás señales).

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¿Cómo funcionan los puertos del PC?

¿Quieres saber cómo se comunica tu ordenador con el resto de dispositivos? ¿qué puerto es mejor y cuál el más rápido?. Este artículo aborda los principales canales estándares para la conexión de periféricos externos al PC: los puertos serie, paralelo, USB y FireWire.

Las ranuras de expansión del PC no son la única opción a la hora de conectar periféricos al PC. De hecho, los periféricos externos suelen precisar la instalación de una tarjeta adaptadora (normalmente PCI), a la cual se conecta el dispositivo en sí (disminuyendo, por tanto, el número de ranuras disponibles y limitando la capacidad de expansión). Afortunadamente, cualquier PC actual está equipado con diversos puertos para la comunicación directa con dispositivos externos (ratón, impresora, webcam, asistente personal, etc.), sin necesidad de instalar tarjetas adaptadoras. Cada tipo de puerto está dotado de unas características y un funcionamiento diferentes, que condicionan el tipo de dispositivos que se pueden conectar. Por ejemplo, la conexión de un módem sugiere el empleo de un puerto serie, mientras que una impresora invita a la utilización del puerto paralelo.
Este artículo enfoca el funcionamiento de los puertos externos más conocidos y de mayor presencia en el mundo del PC, en la actualidad. En primer lugar, se abordarán los puertos serie y paralelo, dos “clásicos” que todo PC incorpora prácticamente “por definición”, y que se emplean con frecuencia para la conexión de ratones, modems e impresoras. A continuación, hablaremos de dos canales de expansión muy actuales y que gozan de una excelente aceptación: los buses USB y FireWire.

¿Puerto serie, o puerto paralelo?

• Básicamente, lo único que varia entre conectarlos por el puerto serie o por el paralelo va a ser el tipo de cable que vamos a necesitar; el puerto paralelo suele disponer de conectores DB-25 (25 patillas), y los serie DB-9 (9 patillas), aunque también puedes encontrarte algunos puertos serie con conectores DB-25.
  
• Otra diferencia es la velocidad, ya que el puerto paralelo es mas rápido que el puerto serie, aunque la desventaja es que probablemente no quieras prescindir de tu impresora...
  
• En un ordenador es relativamente fácil disponer de un puerto serie de sobra, sobre todo si tu modem es interno (Ratón en COM1, y COM2 libre) o tu ratón es PS2 (Ratón en puerto PS2, modem externo en COM1, COM2 libre) o ratón PS2 y modem interno (Ambos puertos libres) Al decir todo esto presupongo que tienes ratón y modem, no creo equivocarme :))) pero también podrías tener otra clase de periférico ocupando tus puertos serie como escáneres de mano, etc...
  
• Sin embargo, es mucho mas difícil disponer de un puerto paralelo libre, ya que lo común es que solo tengas uno (LPT1), y lo tengas ocupado por una impresora, un escáner, una unidad ZIP, una unidad CD-R, etc..., o una combinación de un par de estos dispositivos, interconectados en cascada, que dicho sea de paso, a veces no se llevan demasiado bien...
  Por todo ello, personalmente te recomiendo que hagas la conexión a través de un puerto serie libre ("Pa jubar al Duke y al Quake va que chuta!!" me dijo mi primillo cuando lo probamos

La Unificacion

A pesar de que han persistido desde los inicios del PC, y de su conveniencia para multitud de aplicaciones, los puertos serie y paralelo presentan claras limitaciones en cuanto a capacidad de expansión y rendimiento se refiere. A mediados de los 90, un consorcio formado por multitud de empresas -incluyendo Compaq, IBM, Microsoft, NEC, etc.- desarrolló una nueva interfaz estándar para la conexión de dispositivos externos al PC.

Dicha interfaz, bautizada como USB (Universal Serial Bus, Bus Serie Universal), tenía como objetivo conectar periféricos relativamente lentos (ratones, impresoras, cámaras digitales, unidades ZIP, etc.) de una forma realmente sencilla, rápida y basada en comunicaciones serie. El éxito de la interfaz USB ha sido tal que, actualmente, resulta difícil imaginar un PC que no disponga de al menos un puerto USB. Como prueba adicional de dicho éxito, cabe destacar que actualmente la gran mayoría de periféricos existentes en el mundo del PC están disponibles también en versión USB (por ejemplo, en www.usbgear.com están disponibles una infinidad de dispositivos USB).

Transmisión en Serie y Paralela

La transformación paralela-en serie se realiza utilizando un registro de desplazamiento. El registro de desplazamiento, que trabaja conjuntamente con un reloj, desplazará el registro (que contiene todos los datos presentados en paralelo) hacia la izquierda y luego, transmitirá el bit más significativo (el que se encuentra más a la izquierda) y así sucesivamente:





La transformación en serie-paralela se realiza casi de la misma manera utilizando un registro de desplazamiento. El registro de desplazamiento desplaza el registro hacia la izquierda cada vez que recibe un bit, y luego, transmite el registro entero en paralelo cuando está completo: