Organización de Entrada y Salida

2. Comunicación
   Directa
3. Interfaces de Entrada
   y Salida
4. Modos de
   Comunicación
5. Interconexión
   Prioritaria
6. Conclusiones
7. Bibliografía

INTRODUCCIÓN

• El subsistema de Entrada/Salida (E/S) suministra
al computador un
mecanismo eficiente de comunicación entre el procesador
central y el entorno exterior.

• La conexión de dispositivos
periféricos a un computador no puede llevarse a cabo
de forma directa haciendo uso del bus del procesador, esta
restricción es debida fundamentalmente a tres
razones:

– Existe una gran variedad de dispositivos con
distintos modos de operación.

– El ritmo de transferencia de datos es, en casi
todos los casos, mucho menor que hay entre la CPU y la memoria
principal.

– En ocasiones, el periférico requiere que
los datos le sean suministrados en formatos distintos al
utilizado por la CPU.

1.-
COMUNICACIÓN DIRECTA

1.1.- COMUNICACIÓN
ASÍNCRONA:

Consiste en agregar marcadores dentro del flujo de
bits para ayudar a seguir cada bit de datos. Al introducir un
bit de inicio que indica el inicio de un corto flujo de datos,
la posición de cada bit puede ser determinado
cronometrando los bits a intervalos regulares, enviando bits de
inicio al comienzo de cada flujo de 8 bits los dos sistemas pueden
no estar sincronizados por una señal de reloj, lo
único que es importante es que ambos sistemas
estén configurados a la misma velocidad.
Cuando el dispositivo receptor de la
comunicación recibe el bit de inicio comienza un
temporizador de corto tiempo. Al
mantener los flujos cortos no hay suficiente tiempo para que el
reloj salga de sincronía.

Este método
es conocido como comunicación asíncrona debido a
que las terminales de la comunicación no están
sincronizadas por una línea de señal.

Cada flujo de bits es separado en grupos de 5 a 8
bits llamados palabras. Usualmente en el ambiente de
la computación se encuentran palabras de 7 y
8 bits, el primero es para acomodar todas las letras
mayúsculas y minúsculas del alfabeto en código ASCII, con
un total de 127 caracteres.

Las palabras de 8 bits son utilizadas para
corresponder a un byte. Por convención, el bit menos
significativo de la palabra es enviado  primero y el
más significativo al final. Durante la
comunicación, el transmisor codifica cada palabra
agregándole un bit de inicio al principio y 1 o 2 bits
al final. Algunas ocasiones agregará un bit de paridad
entre el último bit de la palabra y el primer bit de
paro, esto
es utilizado como verificación de integridad de datos.
Al paquete de bits que se transmiten usualmente se le llama
marco de datos.

Se pueden utilizar 5 tipos diferentes de bits de
paridad:

• Bit marcador de paridad) siempre es un 1
  lógico.
• Bit de paridad de espacio) siempre es un 0
  lógico.
• Bit de paridad par es puesto en 1 lógico si
  cuando al contar el número de bits en la palabra el
  resultado es par.
• Bit de paridad non es puesto en 1 lógico si
  cuando al contar el número de bits en la palabra el
  resultado es non.
• Marco sin bit de paridad, ó sin paridad, es
  cuando se elimina el bit de paridad del marco.

Según se conforme el marco de datos es como se
referencia al marco mismo. Por ejemplo: Palabras de 8 bits, con
paridad Non y 1 bit de paro es conocido como 8N1, y la trama es
como se muestra en la
siguiente imagen

Marco de datos de
comunicación serial asíncrona

Otro factor importante de toda señal serial
asíncrono es la velocidad de comunicación, que es
la velocidad a la que los datos son transmitidos. Las
velocidades a las que se envía la información comienzan en los 50 bits por
segundo (bps) y casi de manera estándar se van
duplicando 50, 100, 150, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600,
19200…. Hasta 384,000.

La comunicación serial por módem
telefónico sobre líneas de voz, alcanza
únicamente hasta los 56,000 bps debido a restricciones
técnicas de la propia línea de
voz.

En un principio el control de
software de los
puertos seriales resultaba en una gran sobrecarga para el
procesador, hasta los 19200 bps, ya que los transportes de
datos estaban limitados a 8 y 16 bits. Con la llegada de los
transportes de datos MCA,
EISA,
VLBus
y PCI,
llegó la ventaja de la
posesión de transporte de datos y
el
acceso directo a memoria elevando la
velocidad de transmisión eliminando la sobrecarga del
procesador.

Al eliminar la utilización del BIOS y
controlando el puerto directamente se comenzaron a obtener
velocidades de 115200 bps y superiores,  especialmente con
la llegada de puertos inteligentes que por sí mismos
pueden controlar la comunicación.

Todo el esquema de comunicación serial
cambió con la introducción del Bus
Serie Universal, mejor conocido por las siglas
de su nombre en inglés USB por
Universal Serial Bus en 1996, que en  sí ya deja de
ser un puerto convirtiéndose en un bus con todos los
beneficios de esto.

1.2.- COMUNICACIÓN
SÍNCRONA:

La comunicación síncrona es aquella en
donde los dispositivos de envío y recepción de la
comunicación son sincronizados utilizando un reloj que
cronometra con precisión el tiempo que separa cada bit.
Al verificar el tiempo el dispositivo receptor puede determinar
si un bit se ha perdido o si un bit extra, usualmente inducido
eléctricamente, ha sido introducido en el flujo de bits.
Cualquiera de los dispositivos pierde la señal de tiempo
la comunicación es terminada.