3. comunicaciones serie

COMUNICACIONES SERIE PARALELO

Conocer la interfaz serie EIA-232

Estudiar las principales funcionalidades de la interfaz serie USB

Conocer otras interfaces inalmbricas como Bluetooth o infrarrojos

Objetivos del captulo:

Conceptos de transmisin de datos

digitales

Transmisin paralela: los datos se agrupan por palabras

Transmisin serie: los datos se envan bit a bit

Transmisin asncrona: se envan bits extra para sincronizar

Transmisin sncrona: la sincronizacin se hace entre emisor y receptor

Conceptos de transmisin de datos

digitales

DTE (Data Terminal Equipment, equipo terminal de datos) cualquier dispositivo que funcione como origen o destino

DCE (Data Circuit-Terminating Equipment, equipo terminal del circuito de datos) cualquier dispositivo que lleve a cabo el intercambio de datos

INTERFAZ EIA-232 / V.24

El primer nombre que recibi esta interfaz fue RS-232

La recomendacin V.24 especifica los aspectos funcionales y operacionales

Los aspectos elctricos de la interfaz estn definidos en la recomendacin V.28


Se utiliza un cable de 25 conductores, cada uno de ellos con una funcin especfica

En los extremos del cable se utiliza un conector DB-25 macho en uno de los extremos y un conector DB-25 hembra en el otro

Existe una variante que utiliza 9 conectores DB-9

Se utiliza la norma ISO 2110 para las especificaciones mecnicas y asignacin de pines

Para las especificaciones mecnicas y asignacin de pines del conector DB-9 se utiliza la norma ISO 4902

El conector hembra se utiliza para el DTE y el conector macho para el DCE

La longitud del cable no puede exceder de 15 metros


Se utiliza codificacin NRZ-L con rangos de tensin permitidos entre 3 y 15 voltios

Cero lgico: pulso positivo entre 3 y 15 voltios

Uno lgico: pulso negativo entre -3 y -15 voltios

La tensin nominal es de 12v. Y la tensin mxima de 25v

La tasa de bits mxima que se recomienda en la norma para la distancia mxima de 15 metros es de 20Kbps


Implementacin del DB-9


Implementacin del DB-9

N PIN

NOMBRE FUNCIN DCE DTE

1 DCD Data Carrier Detect - Deteccin de portadora Salida Entrada

2 RX Recepcin de datos Salida Entrada

3 TX Transmisin de datos Entrada Salida

4 DTR Data Terminal Ready DTE Listo Entrada Salida

5 GND Tierra

6 DSR Data Set Ready DCE Listo Salida Entrada

7 RTS Request To Send Peticin para enviar Entrada Salida

8 CTS Clear To Send Listo para enviar Salida Entrada

9 RI Ring Indicator Indicador de llamada entrante Salida Entrada

INTERFAZ EIA-232 / V.24 Comunicacin entre un DTE y un DCE

CABLE MDEM NULO

El cable mdem nulo (null) se utiliza para conectar dos DTE directamente sin necesidad de un mdem

Se diferencia del EIA-232 en que las conexiones de datos y control deben de estar cruzadas y ambos terminales son hembra

Conector 1 Conector 2

1 DCD Entrada 7 RTS Salida

2 RX Entrada 3 TX Salida

3 TX Salida 2 RX Entrada

4 DTR Salida 6 DSR Entrada

6 DSR Entrada 4 DTR Salida

7 RTS Salida 8 CTS Entrada

7 RTS Salida 1 DCD Entrada

8 CTS Entrada 7 RTS Salida

INTERFAZ USB USB (Universal Serial Bus, Bus Serie Universal) es un estndar para la interconexin

de perifricos a un ordenador a travs de una interfaz serie

Cuatro conductores: dos de datos (D+ y D-) y dos de alimentacin (mximo de 500 mA

por bus y 1 A en 3.0)

Codificacin NRZ-I

USB 1.0

Enero 1996

Velocidad: 15 Mbps

Longitud mxima: 3 metros

USB 1.1

Septiembre 1998

Velocidad: 12 Mbps


USB 2.0

Abril 2000

Velocidad: 480 Mbps


USB 3.0

Noviembre 2008

Velocidad: 4,8 Gbps


INTERFAZ USB

Cables y conectores

INTERFAZ USB

USB 3.0

INTERFAZ USB

Estrellas apiladas o rbol

El controlador anfitrin controla todo el trfico que circula por el bus

Varios dispositivos pueden conectarse a un nico bus lgico

Pueden conectarse hasta 127 dispositivos a un nico puerto

Es Plug&Play y permite la conexin en caliente

Arquitectura

INTERFAZ USB

El nivel de enlace tiene las siguientes caractersticas:

El control de flujo se lleva a cabo por sondeo desde el host

El control de acceso al medio se basa en el paso de testigo o "token

El controlador de bus distribuye el testigo por el bus

El dispositivo cuya direccin coincide con la del testigo responde aceptando o enviando datos al controlador

Los datos se envan divididos en tramas llevndose a cabo un control de errores por trama a travs de un cdigo CRC

La informacin de control se enva por la misma va que la de datos

Arquitectura

INTERFAZ USB

Controlador o host

Reside dentro del PC

Es el responsable de la comunicacin entre los perifricos USB y el PC

Detecta las conexiones y desconexiones de los dispositivos.

Realiza la admisin de los perifricos

Detecta errores y los comunica al PC

Concentradores o hubs

Son distribuidores inteligentes de datos y alimentacin para los dispositivos conectados a ellos

Cada bus USB debe tener al menos un concentrador llamado concentrador raz en el PC

Perifricos

Pueden ser de baja, media o alta velocidad

Se pueden conectar un mximo de 127

Componentes de un sistema USB

INTERFAZ USB

USB OTG o "USB-On-The-Go" es un variacin de la especificacin USB 2.0 que permite a un slo puerto actuar como servidor o como dispositivo, ms concretamente permitira comunicarse a todo tipo de unidades con USB directamente entre ellas sin la necesidad de ordenador

USB 2.0 OTG

INTERFAZ USB

La tecnologa Wireless USB permite tasas de transmisin de hasta 480 Mbps (como el USB 2.0.) si estamos en un rango de tres metros, y de 110 Mbps en una zona de hasta 10 metros

Funciona en el margen de frecuencias que va entre los 3.1 y los 10.6 GHz

WUSB (Certified Wireless USB)

BLUETOOTH

Especificacin de interconexin inalmbrica de dispositivos utilizando seales de radiofrecuencia

Actualmente su uso est muy extendido para conectar todo tipo de dispositivos como ordenadores, PDA, telfonos mviles, sistemas de manos libres, cmaras digitales, impresoras

Primera especificacin desarrollada en 1994 en Ericsson

Posteriormente, en 1998, se cre una asociacin de empresas para su desarrollo y promocin bajo el nombre Bluetooth SIG (Special Interest Group), en la que se encontraban inicialmente Ericsson, Intel, IBM, Nokia y Toshiba

Bluetooth est publicado tambin como el estndar IEEE 802.15.1

BLUETOOTH

Se utiliza la banda libre de frecuencias de 24 GHz (de 2.40 GHz a 2.48 GHz) conocida como banda ISM (Industrial, Scientific an Medical)

Tcnica de transmisin utilizada: FHSS(Frequency Hopping Spread Spectrum, Espectro expandido por salto de frecuencias)

Se divide la banda de transmisin en 79 canales de 1 MHz cada uno

Se transmite realizando hasta 1600 saltos entre estos canales por segundo

El objetivo es evitar las interferencias con otros dispositivos que utilicen esta misma banda de frecuencias (por ejemplo, Wi-Fi)

Cada canal se transmite utilizando modulacin GFSK (Gaussian FSK)

Velocidad en versin 1.1 hasta 723 Kbps y 2-3 Mbps en versin 2

BLUETOOTH

Se han definido tres clases de dispositivos en funcin de la potencia de transmisin:

CLASE 1. Potencia mxima de 100 mW y un alcance terico de 100 metros

CLASE 2. Potencia mxima de 25 mW y un alcance terico de 10 metros

CLASE 3. Potencia mxima de 1 mW y un alcance terico de 1 metro

Los dispositivos con Bluetooth tambin pueden clasificarse segn su ancho de banda

Versin 1.2 1Mbps

Versin 2.0 3Mbps

Versin 3.0 24Mbps

Versin 4.0 1Mbps (bajo consumo y cifrado)

INFRAROJOS

Comunicacin inalmbrica a travs de emisiones de luz en la banda de los infrarrojos

El estndar de transferencia de datos por infrarrojos ms popular actualmente es el desarrollado por la asociacin conocida como IrDA (lnfraRed Data Association)

Este tipo de comunicaciones se utiliza slo para enlaces punto a punto

La distancia entre los dispositivos debe ser inferior a l metro y el rango de velocidades admitidas va desde 2'4 Kbps hasta 16 Mbps

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