Informática

Puertos informáticos

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Introducción

La Informática es una ciencia que cada día experimenta cambios y avances que nos obliga a estar al tanto de las innovaciones que ocurren en este campo, más aun como estudiantes que nos iniciamos en esta rama del saber. En este sentido es necesario empezar por conocer los aspectos básicos inherentes al complejo pero fascinante mundo de la cibernética.

En estos aspectos los constituye los puertos de comunicación del computador; que han sido creados debido al avance tecnológico que han experimentado las computadoras en los últimos tiempos, ellos permiten recibir y enviar datos de la computadora a periféricos que estén conocetados a ella.

Un puerto es una conexión o un enchufe, el cual es utilizado para conectar dispositivos de Hardware como impresoras o Mouse permitiendo el intercambio de datos con otro dispositivo. También existen puertos internos definidos mediante el Software.

Normalmente estos puertos se encuentran en la parte trasera del computador, aunque en la actualidad muchos computadores incorporan puertos USB y Audio en la parte delantera. Entre los cuales se encuentran: PS/2, USB, SERIALES, PARALELOS, RJ-11, RJ-45, VGA Y RCA.

Puertos en serie

Un puerto serie es una interfaz de comunicaciones entre ordenadores y periféricos en donde la información es transmitida BIT a BIT enviando un solo BIT a la vez. (En contraste con el puerto paralelo que envía varios bits a la vez).

El puerto serie por excelencia es el RS-232 que utiliza cableado simple desde 3 hilos hasta 25 y que conecta ordenadores o microcontroladores a todo tipo de periféricos, desde terminales a impresoras y modems pasando por ratones. La interfaz entre el RS-232 y el microprocesador generalmente se realiza mediante el integrado 82C50.

El puerto en serie de un ordenador es un adaptador asíncrono utilizado para poder intercomunicar varios ordenadores entre sí, un puerto en serie recibe y envía información fuera del ordenador mediante un determinado software de comunicación o un drive de puerto en serie. Cuando se ha recibido un carácter, el puerto serie envía una señal por medio de una interrupción indicando que el carácter está listo. Cuando el ordenador ve la señal, los servicios del puerto serie leen el carácter.

Forma:

En la mayoría de los casos hay 2 tamaños de puertos, el primero sería de 25 pines, que tiene una longitud de alrededor de 38 Mm.; y otro de 9 pines que tiene una longitud de 17mm.

En nuestros PC's, se emplea como conector del interfase serie, un Terminal macho, al que llamaremos DTE (Data Terminal Equipment), que a través de un cable conectamos a un periférico que posee un conector hembra al que llamaremos DCE (Data Comunications Equipment).

En nuestro Terminal DTE, tenemos las siguientes conexiones (para un conector DB-25):

PIN	Nombre	Dirección	Función
1	P.G.	--	Tierra de seguridad
2	TD	-->DCE	Salida datos DTE
3	RD	-->DTE	Entrada de datos DTE
4	RTS	-->DCE	Petición de emisión DTE
5	CTS	-->DTE	Listo para trasmitir DCE
6	DSR	-->DTE	CE listo para com. con DTE
7	GND	--	Masa común del circuito
8	DCD	-->DTE	Detección de portadora
20	DTR	-->DCE	Señal de Terminal disponible
23	DSRD	<-->	Indicador de velocidad de TX.

Características:

Normalmente éstos suelen ser 2 en una placa base, y son denominados COM1 y COM2.

Estos puertos funcionan con un chip llamado UART, que es un controlador serie.

El término serie quiere decir que la comunicación con este tipo de conector se realiza sólo en una dirección: o envío, o recepción de datos, pero no las dos al mismo tiempo, ya que envía los datos uno detrás de otro.

El puerto serie utiliza direcciones y una línea de señales, un IRQ para llamar la atención del procesador. Además el software de control debe conocer la dirección.

La mayoría de los puertos series utilizan direcciones Standard predefinidas. Éstas están descritas normalmente en base hexadecimal

Para el protocolo de transmisión de datos, sólo se tienen en cuenta dos estados de la línea, 0 y 1, también llamados Low y High.

El conector tiene sus extremos en ángulo de manera que el enchufe podrá introducirse de una manera solamente.

Ubicación en el sistema informático:

Se ubican en la parte trasera del case, podremos identificar estos puertos por los nombres COM 1, COM 2, COM 3, etc. La cantidad de puertos de serie dependen de la tarjeta, ya que hay algunas tarjetas que son capaces de tener 4 o 8 puertos.

Puerto Paralelo

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 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 puerto paralelo más conocido es el puerto de impresora que destaca por su sencillez y que transmite 8 bits. Un puerto paralelo sirve preferentemente para la impresora; 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 lectura de datos y control de disposivos. Otros puertos paralelos son los SCSI y los puertos paralelos IDE (Integrated Drive Electronics) también llamados P-ATA, PATA o ATA; vale acotar que a éstos se conecta, la disquetera, el disco duro, lector/grabador de CDS y DVD's.

Se denomina cable paralelo al conector físico entre el puerto paralelo y el periférico. Un puerto de red puede ser un puerto serie o un puerto paralelo; suelen ser numerados. La implementación del protocolo en el destino utilizará ese número para decidir a que programa entregara los datos recibidos. 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 irá en ambos sentidos por caminos distintos.

Forma:

Es un conector de tipo hembra; los conectores hembra disponen de uno o más receptáculos diseñados para alojar las clavijas del conector macho.
Mide 38mm de longitud en ambos extremos, de largo y de alto 5mm
Tiene forma de rectángulo
Contiene 25 pines

Características:

Este puerto utiliza un conector hembra DB25 en la computadora y un conector especial macho llamado Centronic que tiene 36 pines.

Es posible conectar el DB25 de 25 pines al Centronic de 36 pines ya que cerca de la mitad de los pines del Centronic van a tierra y no se conectan con el DB25.

Desde el punto de vista del software, el puerto paralelo son tres registros de 8 bits cada uno, ocupando tres direcciones de I/O consecutivas de la arquitectura x86.

Desde el punto de vista hardware, el puerto es un conector hembra DB25 con doce salidas latcheadas (que tienen memoria/buffer intermedio) y cinco entradas, con 8 líneas de masa.

La tensión de trabajo del puerto es de 5 voltios, por lo que necesitamos una fuente estabilizada o regulada de tensión

Las 12 salidas TTL (0-5v) usan latches internos y pueden programarse vía instrucciones IN/OUT del CPU

Las 5 entradas son "steady-state input points" y pueden programarse vía instrucciones IN del CPU

Las 3 direcciones del puerto (DATA, STATUS, CONTROL) inician comúnmente en la 378H (otras direcciones comunes son la 278H y 3BCH)

Una de las líneas de entrada es además una interrupción (que puede habilitarse vía programa) y además hay una línea tipo “power-on reset”.

Ubicación en el sistema informático:

Se encuentra en la parte trasera del case, se pueden identificar ya que la mayoría de los software utilizan el termino LPT (que significa impresión en línea por sus siglas en inglés); También en algunos modelos se pueden localizar en la parte inferior al puerto del Mouse.

En la siguiente tabla se muestra información sintetizada de cada uno de estos tipos de puertos.

Puerto USB (Universal Serial Bus)

El puerto USB fue creado a principios de 1996. La sigla USB significa Bus Serie Universal (Universal Serial Bus) Se le llama universal, porque todos los dispositivos se conecten al puerto. Conexión que es posible, porque es capaz de hacer conectar hasta un total de 127 dispositivos.

Unas de las razones más importantes dieron origen a este puerto fueron:

Conexión del PC con el teléfono.
Fácil uso.
Expansión del puerto

Unas de las principales importancias de este puerto es que permite la conexión entre el PC y el teléfono, además, nos elimina la incomodidad al momento de ampliar el PC. Cabe destacar que para hacer esto, se necesita abrir el case e introducir las tarjetas de expansión o cualquier dispositivo deseado y después configurarlo y reiniciar el PC; en cambio para realizar este proceso con el puerto USB no es necesario de abrir el case ni de configurar y reiniciar el PC. Por lo tanto se pode decir que con este puerto tienes la capacidad de almacenar hasta de 127 dispositivos periféricos simultáneamente.

Forma:

El puerto USB es el puerto más pequeño de los que existen en la parte trasera de nuestro ordenador. El conector USB, es un conector con tan sólo 4 pin. Este conector es individual, aunque también, nos podemos encontrar conectores compuestos para más de una conexión.

Características:

Todos los dispositivos USB tienen el mismo tipo de cable y el mismo tipo de conector, independientemente de la función que cumplan.

Los detalles de consumo y administración eléctrica del dispositivo son completamente transparentes para el usuario.

El computador identifica automáticamente un dispositivo agregado mientras opera, y por supuesto lo configura.

Los dispositivos pueden ser también desconectados mientras el computador está en uso.

Comparten un mismo bus tanto dispositivos que requieren de unos pocos Kbps como los que requieren varios Mbps.

Hasta 127 dispositivos diferentes pueden estar conectados simultáneamente y operando con una misma computadora sobre el Bus Serial Universal.

El bus permite periféricos multifunción, es decir aquellos que pueden realizar varias tareas a la vez, como lo son algunas impresoras que adicionalmente son fotocopiadoras y máquinas de fax.

Capacidad para manejo y recuperación de errores producidos por un dispositivo cualquiera.

Soporte para la arquitectura Conectar y Operar (Plug&Play).

Bajo costo.

Ubicación en el sistema Informático:

El puerto USB está ubicado en la mayoría de los case en la parte frontal o laterales y en la parte trasera del mismo. Pero hay otros case que poseen este puerto únicamente en la parte trasera del case.

Conectores RCA

El conector RCA es un tipo de conector eléctrico común en el mercado audiovisual. El nombre "RCA" deriva de la Radio Corporation of América, que introdujo el diseño en los 1940.

Forma:

El cable tiene un conector macho en el centro, rodeado de un pequeño anillo metálico (a veces con ranuras), que sobresale. En el lado del dispositivo, el conector es un agujero cubierto por otro aro de metal, más pequeño que el del cable para que éste se sujete sin problemas. El enchufe macho RCA consiste en un perno central que mide aproximadamente dos milímetros (milímetro) de diámetro, y una cáscara externa que diámetro interior sea aproximadamente seis milímetros.

Ambos conectores (macho y hembra) tienen una parte de plástico. 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).

Características:

Estos conectores transmiten la señal de audio por dos canales que van separados (un conector diferente para cada uno).

Los conectadores de RCA son convenientes para los usos de la audiofrecuencia (AF).

El contacto es mantenido por la presión física entre la ranura del enchufe y el conector macho.

Están diseñados para el uso con el cable coaxial para las frecuencias que se extienden del muy más bajo hasta varios megahertz.

Un problema del sistema RCA es que cada señal necesita su propio cable.

Ubicación en el sistema informático:

Éste está ubicado en la parte trasera del case, Exactamente en la ranura donde fue colocada la tarjeta gráfica o de sonido. El conector RCA de video mayormente está presente en la tarjeta de video y el conector RCA de audio siempre está presente en la tarjeta de sonido.

Conector de vídeo VGA

El equipo utiliza un conector D subminiatura de alta densidad de 15 patas en el panel posterior para conectar al equipo un monitor compatible con el estándar VGA (Video Graphics Array [Arreglo de gráficos de vídeo]). Los circuitos de vídeo en la placa base sincronizan las señales que controlan los cañones de electrones rojo, verde y azul en el monitor.

Forma:

Tiene una forma rectangular de unos 17 Mm. de lado a lado, con 15 pines agrupados en 3 hileras. Este conector posee los tres colores primarios (rojo, verde y azul o RGB por sus siglas en ingles).

Características:

Trabaja a una velocidad de 40 Mbytes/sec.

El puerto es de tipo macho de 26 pines.

No tiene no tiene características bien definidas de una impedancia como los conectores BNC.

Un conector más pequeño llamado mini-vga es usado en laptops.

Ubicación en el sistema informático:

Se encuentran en la parte trasera del case, su localización no esta especificada y esto dependerá del modelo, en algunos se puede conseguir debajo del puerto de serie.

Conector RJ-45.

El RJ45 es una interfaz física comúnmente usada para conectar redes de cableado estructurado, (categorías 4, 5, 5e y 6). RJ es un acrónimo inglés de Registered Jack que a su vez es parte del Código Federal de Regulaciones de Estados Unidos. Posee ocho 'pines' o conexiones eléctricas.

Forma:

Este conector posee forma rectangular, el cual en su parte superior tiene una pestaña la cual se utiliza para poder introducir de manera correcta a este conector; en su interior contiene 8 alambres que son de los siguientes colores:

Pin Nº	Extremo 1	Extremo 2	Color
1			Blanco - Naranja
2			Naranja
3			Blanco - Verde
4			Azul
5			Blanco - Azul
6			Verde
7			Blanco - Marrón
8			Marrón

Características:

Es muy sencillo conectarlo a las tarjetas y a los hubs.

Los datos se transmiten en banda base. Esto significa que se usa o se envía la información tal y como se produce; es decir, no se modula en un ancho de banda específico, sino que se transmite en el ancho de banda en que llega originalmente; esto es porque si se llegase a modular posiblemente llegue a ocupar todo el ancho de banda.

Es seguro gracias a un mecanismo de enganche que posee, mismo que lo firmemente ajustado a otros dispositivos, no como en el cable coaxial donde permanentemente se presentan fallas en la conexión.

Todos los elementos deben corresponder a la categoría 5, ya que esto asegura de que todos los elementos del cableado pueden soportar las mismas velocidades de transmisión, resistencia eléctrica, etc.

Ubicación En El Sistema Informático:

Se encuentran en la parte de atrás del case, no tienen un lugar en especifico pero en algunos modelos se pueden ubicar arriba de los conectores RCA y por un símbolo de red; en la mayoría de los casos solo se encuentra un solo puerto en el case.

Conector PS-2

Es un conector de clavijas de conexión múltiples, DIN, (acrónimo de Deutsche Industrie Norm) miniatura, su nombre viene del uso que se le daba en los antiguos ordenadores de IBM PS/2 (Personal System/2). Actualmente los teclados y ratones utilizan este tipo de conector, y se supone que en unos años casi todo se conectará al USB, en una cadena de periféricos conectados al mismo cable.

Forma:

Su forma es circular, este tipo se le llama DIN miniatura ya que posee 6 patas o pines en el panel posterior del equipo.

En esta tabla se puede apreciar la transferencia de información a través del conector del teclado:

Pata	Señal	E/S	Definición
1	KBDATA	E/S	Datos del teclado
2	NC	N/D	No hay conexión
3	GND	N/D	Tierra de señal
4	FVcc	N/D	Voltaje de alimentación con fusible
5	KBCLK	E/S	Reloj del teclado
6	NC	N/D	No hay conexión
Casquete	N/D	N/D	Conexión a tierra del chasis

Características:

El cuerpo del enchufe tiene generalmente una muesca o marca para mostrar donde está la parte que va para “arriba”.

transmite la información en serie quiere decir que la comunicación con este tipo de conector se realiza sólo en una dirección: o envío, o recepción de datos, pero no las dos al mismo tiempo, ya que envía los datos uno detrás de otro.

Ubicación en el sistema informático:

Se encuentran en la parte trasera del case; una placa base suele contener dos, en los que se conectan el teclado y el ratón, si el fabricante ha seguido el esquema del color de la norma usa púrpura para el conector de teclado y puerto, para hacerlo fácil de encontrar el puerto correcto para cada conector; y para el del Mouse se usa el color verde.

Conector RJ-11

Es el conector modular común del teléfono. Es universal en los teléfonos, los módems, los faxes, y artículos similares y utilizado en receptores de la TV vía satélite.

Forma:

Tiene una forma rectangular muy parecida a la del conector RJ-45; El cable está compuesto, por un conductor interno que es de alambre electrolítico recocido, de tipo circular, aislado por una capa de polietileno coloreado.

Características:

El RJ11 se refiere expresamente al conector de medidas reducidas el cual está al cable telefónico y tiene cuatro contactos (pines) para cuatro hilos de cable telefónico aunque se suelen usar únicamente dos.

El conector RJ-11 es más estrecho que el conector RJ-45.

Ubicación en el sistema informático

El conector del módem RJ-11 se encuentra en la parte posterior del ordenador. La ficha RJ-11 es un enchufe modular con 4 pines.

Conclusiones

Los puertos son conexiones entre los diferentes periféricos como lo son: el Mouse, teclado, impresora, MODEM externo, scanner, entre otros... y el computador como tal.

En los puertos PS-2 se conectan al teclado y el ratón, estos puertos tienen un código de color, verde para el ratón y morado para el teclado.

Los USB son puertos que tienen una velocidad de rendimiento máximo sobre 12 Mbps. Además brindan la posibilidad de conectar al computador más de 126 dispositivos y de una manera más sencilla.

Los puertos Paralelos permiten la transmisión de datos, es decir, es decir transmiten varios bits simultáneamente. Este puerto se utiliza principalmente para impresoras de altas velocidades, unidades de cinta magnética de respaldo y a otras computadoras.

Los puertos en Serie permiten la transmisión de datos en serie, un BIT a la vez. Estos puertos permiten una interfaz con impresoras y módems de baja velocidad.

El puerto RJ-11 es un conector de 4 alambres que tienen los módems. Sirve para conectar con la línea telefónica.

El RJ-45 es un conector de 8 alambres estándar de Ethernet. Soporta diferentes tipos de cable para las distintas especificaciones de redes.

Los puertos VGA son conectores estándar de la tarjeta gráfica, de 15 pines y q se utiliza para conectar el monitor.

Los puertos RCA son dos: el de Audio, el cual puede ser rojo o blanco; y el de Sonido, que suele ser de color amarillo.

Recomendaciones

Tener cuidado a la hora de enchufar los conectores porque son muy delicados y pueden dañarse los pines

Revisar que el CPU no este energizado a la hora de acoplar los conectores al puerto

Antes de adquirir o comprar un puerto para tu computador solicita una previa orientación

Realizar actualizaciones como instalar puertos USB en el case de su computador ya que estos trabajan a una mayor velocidad

Bibliografía

www.monografias.com/trabajos17/conectores/conectores.shtml

http://es.wikipedia.org/wiki/PS/2

http://www.packardbell.es/specialevents/infocenter/04/Howto/hard/04hwht01/04hwht01.htm

http://www.aisa.uvigo.es/DOCENCIA/Ffi/TranspFI/complementos/perifericos/Partes%20de%20un%20computador.htm

http://www.angelfire.com/pa2/jcgr/tecnica/PP/descrip.htm

Manual de computación Básica.

http://pchardware.org/puertos.php

http://www.glosarium.com/term/388.14.xhtml

Glosario

Asíncrono: Es un componente de frecuencia en una firma de vibración, que no es un múltiplo entero de la velocidad de revolución o un armónico de la misma.

IRQ: Interrupt Request (Pedido de Interrupción) es una señal de un dispositivo de hardware (por ej. el teclado o tarjeta de sonido) indicando que el dispositivo necesita que la CPU haga algo.

Kbps: miles de bits por segundo y mide la cantidad de datos que pueden fluir en un tiempo determinado.

Latch: Consiste en un circuito con dos transistores conectados con realimentación positiva para simular la acción de un tiristor.

Mbps: Mbps implica una transmisión de millones de bits por segundo.

Realimentación positiva: Realimentación en la que la señal de retorno apoya o aumenta el efecto de señal de entrada.

Sistema hexadecimal: Un sistema de numeración vinculado a la informática, ya que los ordenadores interpretan los lenguajes de programación en bytes, que están compuestos de ocho dígitos. A medida de que los ordenadores y los programas aumentan su capacidad de procesamiento, funcionan con múltiplos de ocho, como 16 o 32. Por este motivo, el sistema hexadecimal, de 16 dígitos, es un estándar en la informática.

Tiristor: Dispositivo semiconductor con cuatro capas que actúa como latch.