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Puertos de conectividad y ranuras de expancion

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  • 1. Sergio Morris Jonathan Camargo Centro de electricidad, electrónica y telecomunicaciones
  • 2. Puertos de Conectividad
  • 3. INTRODUCCION
    • Los puertos se constituyen como el medio por el cual el microprocesador de un computadora se comunica con su entorno.
    • Existen puertos para cada interacción de la unidad de procesamiento principal con sus dispositivos auxiliares.
  • 4.
    • Debido al avance tecnológico, se han creado puertos que sirven para recibir y enviar datos de la computadora a los periféricos que estén conectados a ella, de una manera cada vez más rápida y confiable.
  • 5. PUERTO SERIAL
    • Considerada como una de las más básicas conexiones externas a una computadora, el puerto serial ha sido una parte integral de todas las computadoras por más de 20 años.
    • La ventaja del puerto serie es que necesita únicamente 1 solo cable para transmitir los 8 bits (mientras que un puerto paralelo necesita 8).
  • 6.
    • La desventaja es que demora 8 veces mas para transmitir el dato. Por esta razón los puertos seriales tradicionales son sumamente lentos y son usados para conectar el mouse o el teclado.
    • Los puertos seriales, también llamados puertos de comunicación (COM), son bidireccionales. La comunicación bidireccional permite a cada dispositivo recibir datos, así como también transmitirlos.
  • 7.
  • 8. PUERTO PARALELO
    • El puerto paralelo (protocolo Centronics) se utiliza generalmente para manejar impresoras. Sin embargo, dado que este puerto tiene un conjunto de entradas y salidas digitales, se puede emplear para hacer prácticas experimentales de lecturas de datos y control de dispositivos.
    • Un puerto paralelo es una interfaz entre un ordenador y un periférico cuya principal característica es que los bits de datos viajan juntos enviando un byte (8 bits) completo o más a la vez.
  • 9.
  • 10. PUERTO PS/2
    • El puerto PS/2 toma su nombre de la serie de ordenadores IBM personal System/2 en que fue creada por IBM en 1987, y empleada para conectar teclados y ratones.
    • La comunicación en ambos casos es serial (bidireccional en el caso del teclado), y controlada por microcontroladores situados en la placa madre.
  • 11.
  • 12.   PUERTO USB
    • El Universal Serial Bus (bus universal en serie) 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.
  • 13.
    • El diseño del USB tenía en mente eliminar la necesidad de adquirir tarjetas separadas para poner en los puertos bus ISA, PCI o PCI Express, y mejorar las capacidades plug & play permitiendo a esos dispositivos ser conectados o desconectados al sistema sin necesidad de reiniciar.
  • 14.
    • Los dispositivos USB se clasifican en cuatro tipos según su velocidad de transferencia de datos:
    • Baja Velocidad (1.0) : Bitrate de 1.5Mbit/s (192KB/s). Utilizado en su mayor parte por Dispositivos de Interfaz Humana (HID) como los teclados, los ratones y los joysticks.
    • Velocidad Completa (1.1) : Bitrate de 12Mbit/s (1.5MB/s). Esta fue la más rápida antes de que se especificara la USB 2.0 y muchos dispositivos fabricados en la actualidad trabajan a esta velocidad.
  • 15.
    • Alta Velocidad (2.0) : Bitrate de 480Mbit/s (60MB/s).
    • - Súper Velocidad (3.0) : Actualmente en fase experimental. Bitrate de 4.8Gbit/s (600MB/s). Esta especificación será lanzada a mediados de 2008 por la compañía Intel.
  • 16.
  • 17. PUERTO INFRARROJO (IrDA)
    • El 28 de Junio de 1993, 50 compañías relacionadas con la computación decidieron que era tiempo de desarrollar una comunicación inalámbrica para computadoras, formando la Asociación de Desarrolladores del Infrarrojo (Infrared Developers Association, IrDA).
  • 18.
    • Las comunicaciones infrarrojas están basadas en el principio de la luz infrarroja, que es una radiación electromagnética cuya frecuencia la hace invisible al ojo humano.
    • Los datos transmitidos por un dispositivo IrDA son transmitidos en un formato de 8 bits, conforme al estándar de la IRDA, 8 bits de datos, bit de paridad, y bit de paro para un total de 10 bits por carácter.
  • 19.
  • 20. Bluetooth para PC
    • Este dispositivo puede crear redes al vuelo entre dos ordenadores con Bluetooth activado.
    • Bluetooth para PC de transferencia tienen un alcance del tipo “Clase uno”, que llega hasta los 100 metros de distancia.
    • Un pendrive USB con conectividad Bluetooth para PC es capaz de cargar y descargar tonos de música y llamada de un móvil, archivos de música en formato MP3, imágenes y fotografías, videos, y mucho más.
  • 21. Velocidades del Bluetooth
    • Bluetooth v.1.1: en 1994, Ericsson inició un estudio para investigar la viabilidad de una nueva interfaz de bajo costo y consumo para la interconexión vía radio (eliminando así cables) entre dispositivos como telefonos móviles y otros accesorios.
    • Bluetooth v.1.2: a diferencia de la 1.1, provee una solución inalámbrica complementaria para co-existir Bluetooth y Wi-fi en el espectro de los 2.4 GHz, sin interferencia entre ellos.
  • 22.
    • Bluetooth v.2.0: creada para ser una especificación separada, principalmente incorpora la técnica "Enhanced Data Rate" (EDR) que le permite mejorar las velocidades de transmisión en hasta 3Mbps a la vez que intenta solucionar algunos errores de la especificación 1.2.
    • Bluetooth v.2.1: simplifica los pasos para crear la conexión entre dispositivos, además el consumo de potencia es 5 veces menor.
    • Bluetooth v3.0: aumenta considerablemente la velocidad de transferencia. La idea es que el nuevo Bluetooth trabaje con WiFi, de tal manera que sea posible lograr mayor velocidad en los smartphones.
  • 23.
  • 24. PUERTO DE RED (RJ-45 )
    • El RJ45 es una interfaz física comúnmente usada para conectar redes de cableado estructurado
    • RJ es un acrónimo ingles de Registered Jack, que a su vez es parte del código Federal de Regulaciones de Estados Unidos.
    • Posee ocho "pines" o conexiones eléctricas, que normalmente se usan como extremos de cables de par trenzado.
  • 25.
  • 26. Tarjetas inalámbricas
    • Las redes inalámbricas tienen su base en las tarjetas de red sin cables es decir tarjetas inalámbricas, estas tarjetas se conectan mediante señales de frecuencia especificas a otro dispositivo que sirva como concentrador de estas conexiones, en general puede ser un Access Point
  • 27.
  • 28. Tarjetas Ethernet
    • La mayoría de tarjetas incluyen un zócalo para un PROM (Memoria programada de solo lectura).
    • Esta memoria realiza una inicialización remota del computador en donde se encuentra instalada, es decir, que una tarjeta con la memoria PROM puede ser instalada en computadores que no tienen instalado unidades de disco o de almacenamiento masivo, esta alternativa tiene la ventaja de rebajar costos y aumentar la seguridad de acceso a la red.
  • 29.
  • 30. Tarjetas de fibra óptica
    • las tarjetas de fibra óptica difieren en las demás en que las señales se dan mediante impulsos de luz que hacen posible la transmisión de los datos a una mayor distancia.
    • los conectores de las tarjetas son especiales en donde se ingresa el cable de fibra óptica monomodo o multimodo de una o dos vías según el diseño de la red, la de una vía usa solo una conexión para la transmisión y recepción de los datos, por ende solo hay un conector en la tarjeta, la de dos vías tiene dos conectores en la tarjeta uno para la transmito y otro para recepción de datos.
  • 31.
  • 32. PUERTO DIAL-UP (RJ-11)
    • El RJ-11 es un conector usado mayoritariamente para enlazar redes de telefonía.
    • Es de medidas reducidas y tiene seis contactos como para soportar cables de hasta esa cantidad de hilos.
    • Es el conector más difundido globalmente para la conexión de aparatos telefónicos convencionales, donde se suelen utilizar generalmente sólo los dos pines centrales para una línea simple o par telefónico.
  • 33. PUERTO VGA
    • es el puerto estandarizado para conexión del monitor a la PC. Su conector es un HD 15, de 15 pines organizados en 3 hileras horizontales. Es de forma rectangular, con un recubrimiento plástico para aislar las partes metálicas.
  • 34.
  • 35. PUERTO RCA
    • El nombre "RCA" deriva de la radio Corporation of America, que introdujo el diseño en la década del 40.
    • Un problema del sistema RCA es que cada señal necesita su propio cable.
    • Los colores usados suelen ser:
    • - Amarillo para el vídeo compuesto.
    • - Rojo para el canal de sonido derecho.
    • - Blanco o negro para el canal de sonido izquierdo (en sistemas estéreo).
  • 36.
  • 37. Ranuras de expansión
  • 38. Ranuras ISA :
    • Las ranuras ISA ( Industry Standard Architecture ) hacen su aparición de la mano de IBM en 1980 como ranuras de expansión de 8bits (en la imagen superior), funcionando a 4.77Mhz (que es la velocidad de pos procesadores Intel 8088).
    • Se trata de un slot de 62 contactos (31 por cada lado) y 8.5cm de longitud.
  • 39.
  • 40.
    • En el siguiente caso se trata de una ranura (en realidad son dos ranuras unidas) de 14cm de longitud. Básicamente es un ISA al que se le añade un segundo conector de 36 contactos (18 por cada lado). Estas nuevas ranuras ISA trabajan a 16bits y a 8Mhz (la velocidad de los Intel 80286).
  • 41.
  • 42. Ranuras EISA
    • En 1988 nace el nuevo estándar EISA ( Extended Industry Standard Architecture )
    • Las diferencias más apreciables con respecto al bus ISA son:
    • - Direcciones de memoria de 32 bits para CPU, DMA, y dispositivos de bus master. - Protocolo de transmisión síncrona para transferencias de alta velocidad. - Traducción automática de ciclos de bus entre maestros y esclavos EISA e ISA.
  • 43.
    • - Soporte de controladores de periféricos maestros inteligentes. - 33 MB/s de velocidad de transferencia para buses maestros y dispositivos DMA. - Interrupciones compartidas. - Configuración automática del sistema y las tarjetas de expansión (el conocido P&P).
  • 44.
  • 45. Ranuras VESA
    • VESA ( Video Electronics Standards Association ) es un tipo de bus de datos, utilizado sobre todo en equipos diseñados para el procesador Intel 80486. Permite por primera vez conectar directamente la tarjeta gráfica al procesador .
    • Su estructura consistía en una extensión del ISA de 16 bits. Las tarjetas de expansión VESA 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.
  • 46.
  • 47. Ranuras PCI:
    • En el año 1990 se produce uno de los avances mayores en el desarrollo de los ordenadores, con la salida del bus PCI ( Peripheral Component Interconnect ).
    • con unas especificaciones definidas, un tamaño menor que las ranuras EISA (las ranuras PCI tienen una longitud de 8.5cm, igual que las ISA de 8bits), con unos contactos bastante más finos que éstas, pero con un número superior de contactos (98 (49 x cara) + 22 (11 x cara), lo que da un total de 120 contactos).
  • 48.
    • Con el bus PCI por primera vez se acuerda también estandarizar el tamaño de las tarjetas de expansión (aunque este tema ha sufrido varios cambios con el tiempo y las necesidades).
    • Las principales versiones de este bus (y por lo tanto de sus respectivas ranuras) son:
    • - PCI 1.0: Primera versión del bus PCI. Se trata de un bus de 32bits a 16Mhz.
  • 49.
    • - PCI 2.0: Primera versión estandarizada y comercial. Bus de 32bits, a 33MHz.
    • - PCI 2.1: Bus de 32bist, a 66Mhz y señal de 3.3 voltios .
    • - PCI 2.1: Bus de 32bist, a 66Mhz y señal de 3.3 voltios .
    • - PCI 2.3: Bus de 32bits, a 66Mhz. Permite el uso de 3.3 voltios y señalizador universal, pero no soporta señal de 5 voltios en las tarjetas.
    • - PCI 3.0: Es el estándar definitivo, ya sin soporte para 5 voltios.
  • 50.
  • 51. Ranuras PCIX
    • Las ranuras PCIX ( OJO , no confundir con las ranuras PCIexpress ) salen como respuesta a la necesidad de un bus de mayor velocidad.
    • Se trata de unas ranuras bastante más largas que las PCI, con un bus de 66bits, que trabajan a 66Mhz, 100Mhz o 133Mhz (según versión).
  • 52.
    • Este tipo de bus se utiliza casi exclusivamente en placas base para servidores, pero presentan el grave inconveniente de que el total de su velocidad hay que repartirla entre el número de ranuras activas, por lo que para un alto rendimiento el número de éstas es limitado.
  • 53.
  • 54. Ranuras PCIe
    • Las ranuras PCIe ( PCI-Express ) nacen en 2004 como respuesta a la necesidad de un bus más rápido que los PCI o los AGP (para gráficas en este caso).
    • Entre sus ventajas cuenta la de poder instalar dos tarjetas gráficas en paralelo (sistemas SLI o CrossFire ) o la de poder utilizar memoria compartida (sistemas Turbo Cache o Hyper Memory), además de un mayor ancho de banda, mayor suministro de energía (hasta 150 watios).
  • 55.
    • Cada slot de expansión lleva 1, 2, 4, 8, 16 o 32 enlaces de datos entre la placa base y las tarjetas conectadas. El número de enlaces se escribe con una x de prefijo (x1 para un enlace simple y x16 para una tarjeta con dieciséis enlaces
    • los tipos de ranuras PCIe que más se utilizan en la actualidad son los siguientes:
  • 56.
    •  
    • PCIe x1: 250MB/s
    • PCIe x4: 1GB/s (250MB/s x 4)
    • PCIe x16: 4GB/s (250MB/s x 16)
    • Como podemos ver, las ranuras PCIe utilizadas para tarjetas gráficas (las x16) duplican (en su estándar actual, el 1.1) la velocidad de transmisión de los actuales puertos AGP.
  • 57.
  • 58. Ranuras AGP
    • El puerto AGP ( Accelerated Graphics Port ) es desarrollado por Intel en 1996 como puerto gráfico de altas prestaciones, para solucionar el cuello de botella que se creaba en las gráficas PCI. Sus especificaciones parten de las del bus PCI 2.1 , tratándose de un bus de 32bits.
  • 59.
    • Con el tiempo has salido las siguientes versiones:
    • AGP 1X: velocidad 66 MHz con una tasa de transferencia de 266 MB/s y funcionando a un voltaje de 3,3V.
    • AGP 2X: velocidad 133 MHz con una tasa de transferencia de 532 MB/s y funcionando a un voltaje de 3,3V.
    • AGP 4X: velocidad 266 MHz con una tasa de transferencia de 1 GB/s y funcionando a un voltaje de 3,3 o 1,5V para adaptarse a los diseños de las tarjetas gráficas.
    • AGP 8X: velocidad 533 MHz con una tasa de transferencia de 2 GB/s y funcionando a un voltaje de 0,7V o 1,5V.
  • 60.
    • Se utiliza exclusivamente para tarjetas gráficas y por su arquitectura sólo puede haber una ranura AGP en la placa base.
    • Es muy importante la posición de esta muesca, ya que determina los voltajes suministrados, impidiendo que se instalen tarjetas que no soportan algunos voltajes y podrían llegar a quemarse.
  • 61.
    • Imagen 1 - borde de la placa base a la Izda.
    • Imagen 2 - borde de la placa base a la Izda.
    • Imagen 3 - borde de la placa base a la Izda.
  • 62.
  • 63.
  • 64. [email_address] [email_address] GRACIAS Y EXITOS….

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