Concepto de puertos de entrada/salida Los puertos de entrada/salida permiten agregar dispositivos al PC. Se encuentran, en la mayoría de los casos, en la parte posterior del gabinete y podemos conectarle, por ejemplo, una impresora, un mouse, un scanner, etc. Podemos destacar los siguientes puertos:
- Paralelo
- Serial
- USB
- Firewire
- Infrarrojo
Puerto Paralelo
Este tipo de puertos permite transmitir varios datos en paralelo. El conector en la Motherboard es hembra con 25 agujeros, también conocido con el nombre “Centronics”.
La velocidad de transferencia va desde 500Kbps en la versión normal y hasta 2Mbps en la versión EPP (Enhanced Parallel Port, que es una versión mejorada). A estos puertos se los llama LPT seguido de un número, por ejemplo LPT1 o LPT2.
Como ejemplo de dispositivos que se conectan a este puerto podemos citar las Impresoras y los escaners.
Puerto Serial
Este tipo de puertos transmiten un bit tras otro, en serie. El conector en la motherboard es macho y existen de dos tipos: el mas común, de 9 y de 25 pines; llamados DB9 y DB25 respectivamente.
A estos puertos se los llama COM seguido de un número, por ejemplo COM1 o COM2.
Como ejemplo de dispositivos que usan este puerto podemos citar modem externos, conectores de handheld, por ejemplo Palm Pilot, etc.
En la siguiente imagen se muestran los dos tipos de conectores seriales:
Se debe tener en cuenta que los puertos de teclado y mouse (din o minidin), ya vistos anteriormente, son del tipo serial.
Los puertos USB (Universal Serial Bus) son una mejora de los puertos seriales.
Se puede conectar varios dispositivos en cadena en un mismo puerto, hasta un máximo de 127. La topología de conexión que usa es en estrella, usando hubs Usb.
En la siguiente figura se muestra un esquema de la topología en estrella:
USB permite la conexión y desconexión “en caliente” de dispositivos, sin tener que resetear el equipo, con la capacidad de plug and play.
La velocidad de transferencia va desde 1,5 Mbps hasta 12 Mbps. En la figura de la izquierda, vemos la cara posterior de un gabinete, con sus respectivos puertos Usb. A la derecha el conector de un dispositivo USB.
Como ejemplo de dispositivos que usan este puerto podemos citar una gran variedad como: impresoras, modems, teclados, scaners, mouses, etc.
Veamos cómo conectar un dispositivo USB
Firewire
Este puerto es también conocido como “IEEE 1394″, que es la norma que contiene sus especificaciones.
Dada la necesidad de trabajar con dispositivos muy rápidos como cámaras digitales de captura en movimiento, unidades de almacenamiento, etc, surgió éste puerto serial, mas rápido que el USB.
Incluye todas las características de USB, permitiendo además que dos dispositivos se puedan comunicar entre ellos independientemente del pc, por ejemplo desde un escáner poder imprimir en la impresora independientemente. Esta versión tiene velocidades de transferencia desde 100 hasta 400 Mbps.
Luego salió la versión mejorada, llamada IEEE 1394b, la cual llega a velocidades entre 800 y 3200 Mbps, sin perder la compatibilidad con su antecesor.
Actualmente ya se pueden encontrar motherboards que incluyan este tipo de puerto.
Se pueden conectar hasta 63 dispositivos, por el mismo puerto, mediante una topología de árbol.
Como ejemplo de dispositivos que usan este puerto podemos citar cámaras digitales, reproductoras de DVD, etc.
En la imagen se muestra el conector firewire del lado del dispositivo.
Infrarrojo o IrDA
Este tipo de puerto es muy común en notebooks y handhelds, aunque también existen en algunos Pcs.
Permite conectar dispositivos sin el uso de cable, mediante rayos infrarrojos. Estos dispositivos deberán encontrarse próximos uno del otro.
Como ejemplo de dispositivos que usan este puerto podemos citar: impresoras infrarrojas, conectadas al puerto de un notebook. Otro ejemplo es el intercambio de datos entre dos handhelds usando sus puertos infrarrojos.
Comparación de los distintos puertos
A continuación se presenta un cuadro comparativo de los principales puertos:
Se debe tener en cuenta que si un equipo no contiene los puertos más modernos como USB o Firewire, es posible agregarlos mediante tarjetas PCI que contenga dichos puertos.
En la imagen siguiente se muestra una tarjeta que agrega conectores firewire:
IRQ
Cada dispositivo instalado en el sistema debe tener una IRQ única que lo identifica, lo que le sirve para cuando quiere llamar la atención del procesador, este lo identifique inequívocamente.
Originalmente existían 8 Irqs, numeradas del 0 al 7, pero luego se amplió hasta 16, numeradas del 0 al 15.
Si pasara que dos dispositivos usan la misma IRQ, se dice que hay un conflicto lo que causará que no funcionen correctamente.
El problema es que algunos dispositivos tienen muy pocas posibilidades de configuración, por lo cual se hace más difícil reasignarles su IRQ en caso de conflicto.
Hay IRQs que están estandarizadas en su uso, como por ejemplo IRQ 0 la usa el reloj del sistema, IRQ 1 la usa el controlador de la disquetera, etc.
Las motherboards modernas, junto con los sistemas operativos modernos tienen la capacidad de plug and play, lo que permite reconocer dispositivos nuevos y configurarlos, asignándoles la IRQ, DMA y dirección de memoria correspondiente, sin la intervención del usuario. Aunque en ocasiones este proceso falla y en ese caso se deberá configurar los dispositivos en conflicto manualmente.
Las tarjetas antiguas se debían configurar mediante jumpers, lo cual hacia que para modificar un valor se tuviera que abrir el equipo y mover dicho jumper.
Actualmente la mayoría de las tarjetas se setean por software, existiendo herramientas del sistema operativo para configurar los posibles conflictos, como por ejemplo el “administrador de dispositivos” de Windows XP, como se muestra en la figura siguiente:
DMA
Las siglas DMA significan Acceso directo a memoria. No todos los dispositivos usan DMA, pero a
lo igual que la IRQ, dos dispositivos no pueden compartir la misma.
Los dispositivos que tienen una DMA asignada pueden acceder a memoria sin que el procesador se entere, liberándolo de un simple pero pesado trabajo, esto quiere decir que mientras el procesador está ocupado realizando cálculos, la tarjeta de sonido accede a memoria para mover datos, coordinando sus acciones con el chip controlador del DMA, quien evita que dos dispositivos accedan a la memoria a la vez.
Cabe destacar que existen dispositivos capaces de acceder a la memoria sin ni siquiera darle cuenta al chip de control de DMA, dado que ellos tienen un mecanismo de detectar si otro dispositivo está accediendo. Estos dispositivos se dicen que tienen la capacidad de Bus Mastering, como por ejemplo los discos duros.
Los dispositivos más comunes que usan DMA son las disqueteras, tarjetas de sonido, algunas tarjetas de red, etc.
Hay algunas DMA que ya están estandarizadas en su asignación, por ejemplo las disqueteras, mejor dicho su controladora, usa DMA 2.
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