Puertos del Computador
TRABAJAMOS SEBASTIAN GARCIA - DANIEL HINCAPIE Y GUILLERMO MUÑOZ
Puertos del Computador
La computadora puede Conectarse con el vasto mundo exterior y afectar sus alrededores. Las señales de la computadora quizá encuentren su camino hacia el interior y exterior de la misma maquina, solo con la ayuda de un puerto. Además, un puerto sirve como un centinela, al prevenir que entren los datos no deseados o que salga la información considerada errante y confusa o sea que Controla el flujo de información.
Un puerto sirve para conectar dispositivos de hardware, (por ejemplo, impresora o mouse) al computador. Existen dos tipos de puertos; Paralelo (por ejemplo, LPT1) y Serial (COM1). Un puerto puede ser un enchufe situado en la parte delantera o posterior del computador o bien una conexión interna definida mediante el software. Los puertos especificados en una computadora personal, tales como dos puertos seriales y uno paralelo, se refieren solamente a los conectores externos; sin embargo, la computadora tiene varias ranuras de expansión internas que aceptan unidades de control para dispositivos, como discos, pantallas, y otros dispositivos.
Puertos Seriales
Los puertos en serie permiten la transmisión en serie de datos, un bit a la vez. Estos puertos permiten una interfaz (Conexión) con impresoras y módems de baja velocidad. El puerto en serie que de hecho se ha convertido en estándar es el conector RS-232C de 9 o 25 agujas macho o hembra. La mayoría de las computadoras incluyen al menos dos puertos en serie; COM1 y COM2. Algunos dispositivos como los adaptadores a los puertos en serie, módems y tarjetas de fax, pueden utilizar los puertos COM3 y COM4. Entre las configuraciones de comunicación que se pueden especificar se incluyen especificaciones estándar como las de velocidad en baudios, paridad y control de flujo, y configuraciones avanzadas como las de dirección base del puerto y línea de interrupción requerida (IRQ).
Puertos Seriales Modernos
Uno de los defectos de los puertos serie iniciales era su lentitud en comparación con los puertos paralelos, sin embargo, con el paso del tiempo, están apareciendo multitud de puertos serie de alta velocidad que los hacen muy interesantes ya que utilizan las ventajas del menor cableado y solucionan el problema de la velocidad con un mayor apantallamiento y más barato usando la técnica del par trenzado. Por ello, el puerto RS-232 e incluso multitud de puertos paralelos están siendo reemplazados por nuevos puertos serie como el USB, el Firewire o el Serial ATA
Puerto Paralelo
Los puertos paralelos permiten la transmisión paralela de datos, es decir, transmiten varios bits simultáneamente. Estos puertos usan el mismo conector de 25 agujas RS-232C o el conector Centronics de 36 agujas.
Puerto Paralelo Centronics
El puerto paralelo más conocido es el puerto de impresora que destaca por su sencillez y que transmite 8 bits. Se ha utilizado principalmente para conectar impresoras, pero también ha sido usado para programadores EPROM, escáners, interfaces de red Ethernet a 10 MB, unidades ZIP y SuperDisk y para comunicación entre dos PCs
Puerto Paralelo IDE
El puerto paralelo IDE, también llamado PATA (Paralell ATA), usado para la conexión de discos duros, unidades lectoras/grabadoras (CD-ROM, DVD), unidades magneto-ópticas, unidades ZIP y SuperDisk
Puerto paralelo SCSI
Un tercer puerto paralelo, muy usado en los Computadores Apple Macintosh y en servidores, son las diferentes implementaciones del SCSI. Al igual que IDE ha sido usado para la conexión de discos duros, unidades ópticas lectoras/grabadoras (CD-ROM, DVD), unidades magneto-ópticas, unidades y SuperDisk, pero también de otros dispositivos como escáners.
Los puertos paralelos permiten la transmisión paralela de datos, es decir, transmiten varios bits simultáneamente. Estos puertos usan el mismo conector de 25 agujas RS-232C o el conector Centronics de 36 agujas.
Puerto Paralelo Centronics
El puerto paralelo más conocido es el puerto de impresora que destaca por su sencillez y que transmite 8 bits. Se ha utilizado principalmente para conectar impresoras, pero también ha sido usado para programadores EPROM, escáners, interfaces de red Ethernet a 10 MB, unidades ZIP y SuperDisk y para comunicación entre dos PCs
Puerto Paralelo IDE
El puerto paralelo IDE, también llamado PATA (Paralell ATA), usado para la conexión de discos duros, unidades lectoras/grabadoras (CD-ROM, DVD), unidades magneto-ópticas, unidades ZIP y SuperDisk
Puerto paralelo SCSI
Un tercer puerto paralelo, muy usado en los Computadores Apple Macintosh y en servidores, son las diferentes implementaciones del SCSI. Al igual que IDE ha sido usado para la conexión de discos duros, unidades ópticas lectoras/grabadoras (CD-ROM, DVD), unidades magneto-ópticas, unidades y SuperDisk, pero también de otros dispositivos como escáners.
Puerto USB
Este puerto ha supuesto un importante avance cuando se trata de conectar varios dispositivos externos, ya que mejora el número de ellos que es posible conectar de manera simultánea, y con una importante velocidad de transferencia. USB (Universal Serial Bus) permite conectar hasta 127 dispositivos y ya es un estándar en los computadores de última generación, que incluyen al menos dos puertos.
El Universal Serial Bus (bus universal en serie) o Conductor 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.
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. Cuando se conecta un nuevo dispositivo, el servidor lo enumera y agrega el software necesario para que pueda funcionar.
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. En el caso de los discos duros, el USB es poco probable que reemplace completamente a los buses como el ATA (IDE) y el SCSI porque el USB tiene un rendimiento más lento que esos otros estándares. Sin embargo, el USB tiene una importante ventaja en su habilidad de poder instalar y desinstalar dispositivos sin tener que abrir el sistema, lo cual es útil para dispositivos de almacenamiento externo. Hoy en día, una gran parte de los fabricantes ofrece dispositivos USB portátiles que ofrecen un rendimiento casi indistinguible en comparación con los ATA (IDE). Por contra, el nuevo estándar Serial ATA permite tasas de transferencia de hasta aproximadamente 150/300 MB por segundo, existiendo también la posibilidad de extracción en caliente.
Adaptador USB a PS/2
El USB no ha remplazado completamente a los teclados y ratones PS/2, pero virtualmente todas las placas base de PC traen uno o más puertos USB
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. Cuando se conecta un nuevo dispositivo, el servidor lo enumera y agrega el software necesario para que pueda funcionar.
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. En el caso de los discos duros, el USB es poco probable que reemplace completamente a los buses como el ATA (IDE) y el SCSI porque el USB tiene un rendimiento más lento que esos otros estándares. Sin embargo, el USB tiene una importante ventaja en su habilidad de poder instalar y desinstalar dispositivos sin tener que abrir el sistema, lo cual es útil para dispositivos de almacenamiento externo. Hoy en día, una gran parte de los fabricantes ofrece dispositivos USB portátiles que ofrecen un rendimiento casi indistinguible en comparación con los ATA (IDE). Por contra, el nuevo estándar Serial ATA permite tasas de transferencia de hasta aproximadamente 150/300 MB por segundo, existiendo también la posibilidad de extracción en caliente.
Adaptador USB a PS/2
El USB no ha remplazado completamente a los teclados y ratones PS/2, pero virtualmente todas las placas base de PC traen uno o más puertos USB
Conectores PS/2
El conector PS/2 o puerto PS/2 toma su nombre de la serie de ordenadores IBM Personal System/2 en que es creada por IBM en 1987, y empleada para conectar teclados y ratones. Muchos de los adelantos presentados fueron inmediatamente adoptados por el mercado del PC, siendo este conector uno de los primeros.
La comunicación en ambos casos es serial (bidireccional en el caso del teclado), y controlada por microcontroladores situados en la placa madre. No han sido diseñados para ser intercambiados en caliente, y el hecho de que al hacerlo no suela ocurrir nada es más debido a que los microcontroladores modernos son mucho más resistentes a cortocircuitos en sus líneas de entrada/salida. Pero no es buena idea tentar a la suerte, pues se puede matar fácilmente uno de ellos.
Aunque idéntico eléctricamente al conector de teclado AT DIN 5 (con un sencillo adaptador puede usarse uno en otro), por su pequeño tamaño permite que en donde antes sólo entraba el conector de teclado lo hagan ahora el de teclado y ratón, liberando además el puerto RS-232 usado entonces mayoritariamente para los ratones, y que presentaba el inconveniente de compartir interrupciones con otro puerto serial (lo que imposibilitaba el conectar un ratón al COM1 y un modem al COM3, pues cada vez que se movía el ratón cortaba al modem la llamada)
A su vez, las interfaces de teclado y ratón PS/2, aunque eléctricamente similares, se diferencias en que en la interfaz de teclado se requiere en ambos lados un colector abierto que para permitir la comunicación bidireccional. Los ordenadores normales de sobremesa no son capaces de identificar al teclado y ratón si se intercambian las posiciones.
En cambio en un ordenador portátil o un equipo de tamaño reducido es muy frecuente ver un sólo conector PS/2 que agrupa en los conectores sobrantes ambas conexiones (ver diagrama) y que mediante un cable especial las divide en los conectores normales.
Por su parte el ratón PS/2 es muy diferente eléctricamente del serie, pero puede usarse mediante adaptadores en un puerto serie
La comunicación en ambos casos es serial (bidireccional en el caso del teclado), y controlada por microcontroladores situados en la placa madre. No han sido diseñados para ser intercambiados en caliente, y el hecho de que al hacerlo no suela ocurrir nada es más debido a que los microcontroladores modernos son mucho más resistentes a cortocircuitos en sus líneas de entrada/salida. Pero no es buena idea tentar a la suerte, pues se puede matar fácilmente uno de ellos.
Aunque idéntico eléctricamente al conector de teclado AT DIN 5 (con un sencillo adaptador puede usarse uno en otro), por su pequeño tamaño permite que en donde antes sólo entraba el conector de teclado lo hagan ahora el de teclado y ratón, liberando además el puerto RS-232 usado entonces mayoritariamente para los ratones, y que presentaba el inconveniente de compartir interrupciones con otro puerto serial (lo que imposibilitaba el conectar un ratón al COM1 y un modem al COM3, pues cada vez que se movía el ratón cortaba al modem la llamada)
A su vez, las interfaces de teclado y ratón PS/2, aunque eléctricamente similares, se diferencias en que en la interfaz de teclado se requiere en ambos lados un colector abierto que para permitir la comunicación bidireccional. Los ordenadores normales de sobremesa no son capaces de identificar al teclado y ratón si se intercambian las posiciones.
En cambio en un ordenador portátil o un equipo de tamaño reducido es muy frecuente ver un sólo conector PS/2 que agrupa en los conectores sobrantes ambas conexiones (ver diagrama) y que mediante un cable especial las divide en los conectores normales.
Por su parte el ratón PS/2 es muy diferente eléctricamente del serie, pero puede usarse mediante adaptadores en un puerto serie
Puerto PCI
Puertos PCI(Peripheral Component Interconnect): son ranuras de expansión en las que se puede conectar tarjetas de sonido, de vídeo, de red etc. El slot PCI se sigue usando hoy en día y podemos encontrar bastantes componentes(la mayoría) en el formato PCI. Dentro de los slots PCI está el PCI-Express. Los componentes que suelen estar disponibles en este tipo de slot son:
Capturadoras de televisión
Controladoras RAID
Tarjetas de red, inalámbricas o no.
Tarjetas de sonido
Capturadoras de televisión
Controladoras RAID
Tarjetas de red, inalámbricas o no.
Tarjetas de sonido
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 que PCI y AGP. Este sistema es apoyado principalmente por Intel, que empezó a desarrollar el estándar con nombre de proyecto Arapahoe después de retirarse del sistema Infiniband. Tiene velocidad de 16x (8GB/s) y es utilizado en tarjetas gráficas.
Puertos 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, mientras que en el bus se pueden conectar varios) desarrollado por Intel en 1996 como solución a los cuellos de botella que se producían en las tarjetas gráficas que usaban el bus PCI. El diseño parte de las especificaciones del PCI 2.1.
El puerto AGP es de 32 bit como PCI pero cuenta con notables diferencias como 8 canales más adicionales para acceso a la memoria RAM. Además puede acceder directamente a esta a través del puente norte pudiendo emular así memoria de vídeo en la RAM. La velocidad del bus es de 66 MHz.
El bus AGP cuenta con diferentes modos de funcionamiento.
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.
Estas tasas de transferencias se consiguen aprovechando los ciclos de reloj del bus mediante un multiplicador pero sin modificarlos físicamente..
El puerto 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. Así, los principales fabricantes de tarjetas gráficas, como ATI y nVIDIA, han ido presentando cada vez menos productos para este puerto.
Sin embargo, la primera semana de enero de 2008, se anunció el lanzamiento de la tarjeta más poderosa que haya existido en la historia del AGP hasta la fecha. Se trata de la ATi Radeon HD 3850 AGP 8x con 512MB GDDR3, una frecuencia de 1660Mhz efectivos, interfaz de memoria de 256Bits y soporte para DirectX 10.1. Además destaca por ser la única, tarjeta de vídeo que puede mover DirectX10 de forma fluida.
El puerto AGP es de 32 bit como PCI pero cuenta con notables diferencias como 8 canales más adicionales para acceso a la memoria RAM. Además puede acceder directamente a esta a través del puente norte pudiendo emular así memoria de vídeo en la RAM. La velocidad del bus es de 66 MHz.
El bus AGP cuenta con diferentes modos de funcionamiento.
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.
Estas tasas de transferencias se consiguen aprovechando los ciclos de reloj del bus mediante un multiplicador pero sin modificarlos físicamente..
El puerto 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. Así, los principales fabricantes de tarjetas gráficas, como ATI y nVIDIA, han ido presentando cada vez menos productos para este puerto.
Sin embargo, la primera semana de enero de 2008, se anunció el lanzamiento de la tarjeta más poderosa que haya existido en la historia del AGP hasta la fecha. Se trata de la ATi Radeon HD 3850 AGP 8x con 512MB GDDR3, una frecuencia de 1660Mhz efectivos, interfaz de memoria de 256Bits y soporte para DirectX 10.1. Además destaca por ser la única, tarjeta de vídeo que puede mover DirectX10 de forma fluida.
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