Portas de Comunicação - Apostilas - Engenharia Elétrica, Notas de estudo de Eletrotécnica

Baixe Portas de Comunicação - Apostilas - Engenharia Elétrica e outras Notas de estudo em PDF para Eletrotécnica, somente na Docsity! Portas de Comunicação Leandro Reis Portas de Comunicação  Um computador não teria muita utiliadade para os seres humanos se não pudéssemos entrar/receber dados externos para processamento.  São também chamadas de interfaces de entrada e saída (E/S), ou ainda em inglês, I/O Ports. São responsáveis pela comunicação entre o mundo externo e o microcomputador  Refere-se ao fato de que todos os bits que compõe o dado trafegam simultaneamente, por meio de vias separados, uma para cada bit, dentro de um único cabo. Os fios de sinal seguem em paralelo de um equipamento ao outro – do transmissor ao receptor.  A IBM fez da porta paralela a principal conexão para ligação de impressoras ao PC. Para a transmissão/recepção de um byte são necessárias 8 vias (fios, trilhas, pinos, etc).  Teoricamente, oito fios significam que você pode transferir dados, oito vezes mais rápido, por meio de uma conexão paralela do que por meio de um único fio. As portas paralelas são intrinsecamente simples, pois lidam com os dados da forma como o microprocessador faz – em bytes no lugar de bits. Comunicação Paralela  A figura acima apresenta uma comunicação entre um subsistema de processamento (processador PC) e um subsistema de E/S (impressora). Quando o micro necessita enviar um dado, todos os bits são enviados simultaneamente em paralelo. A porta paralela transmite 8 bits por vez. Comunicação Paralela UCP Memória Principal Interface de E/S Dispositivo (Periférico) de E/S Barramento de I/O buffer Bit 0 Bit 1 Bit 2 Bit 3 Bit 4 Bit 5 Bit 6 Bit 7 Subsistema de Processamento Interface de E/S Subsistema de E/S Comunicação Serial  Os dados são enviados bit a bit.  Mais lenta que a paralela  Muito utilizada na comunicação de dispositivos em PC e na indústria  Possui uma linha para Tx, uma para Rx e outras para controle  Utilizadas em distâncias maiores. Recomendável até 30 m. Comunicação Síncrona e Assíncrona Transmissão de caracteres de uma linha de comunicação pode ser feita por dois métodos:  Comunicação Síncrona  Comunicação Assíncrona Comunicação Síncrona  O intervalo de tempo entre dois caracteres subsequentes é fixo. Os dois dispositivos Tx e Rx são sincronizados (tempo).  Quando não há caracteres a serem transferidos, o Tx continua enviando caracteres especiais de forma que o intervalo de tempo entre caracteres se mantém constante e o receptor mantém-se sincronizado.  No ínicio de uma comunicação os relógios do Tx e Rx são sincronizados através de uma string de sincronização, e, se mantém sincronizados por longos períodos de tempo, podendo transmitir dezenas de milhares de bits antes de terem necessidade de se re-sincronizar. Esp. Esp. S I N C R O N A Esp. Tempo Comunicação Assíncrona  O intervalo de tempo entre dois caracteres não é, necessariamente fixo. Como o fluxo não é homogêneo não haveria como distinguir a ausência de bits sendo transmitidos de um eventual fluxo de bits zero, e o receptor nunca saberia quando virá o próximo caracter, e portanto não teria como identificar o que seria o primeiro bit do caracter.  Para resolver o problema, foi padronizado que na ausência de caracteres a serem transmitidos, o transmissor mantém a linha sempre no estado 1 (distinguindo também de linha interrompida)  Quando for transmitir um caracter, para permitir que o Rx reconheça o início do caracter, o Tx insere um bit de partida (start bit) antes de cada caracter (bit 0)  Para maior segurança, ao final de cada caracter o Tx insere bits de parada (stop bits), convencionando-se serem bits 1 para distingui-los dos bits de partida. A S S I N C R O N A Tempo • Permite comunicação apenas em um único sentido, tendo em uma extremidade um dispositivo apenas transmissor (transmitter) e na outra um dispositivo apenas receptor (receiver). Não há disponibilidade de o dispositivo receptor enviar dados ou mesmo sinalizar se os dados foram recebidos corretamente. Ex.: Transmissões de rádio e televisão. Transmissão Simplex • Também chamada de semi-duplex, quando existem em ambas as extremidades dispositivos que podem transmitir e receber dados, porém não simultaneamente. Em determinado instante um dispositivo A será transmissor e o outro B será receptor. Ex. Walktalk, rádios de comunicação. • Por exemplo: A poderia transmitir dados que o B receberia; em seguida, o sentido da transmissão seria invertido e o B transmitiria pra o A uma confirmação de que os dados foram corretamente recebidos, ou se foram detectados erros de transmissão. • A troca de sentido de transmissão entre os dispositivos é chamada de turn-around e o tempo necessário para os dispositivos trocarem de funções, é chamado de turn-around time. Transmissão Half-Duplex • Quando os dados podem ser transmitidos e recebidos simultaneamente em ambos os sentidos. Poderíamos entender uma linha Full-Duplex como funcionalmente equivalente a duas linhas Simplex, uma em cada direção. Como as transmissões podem ser simultâneas, em ambos os sentidos, e não existe perda de tempo com turn-around, uma linha Full- Duplex pode transmitir mais informações por unidade de tempo (maior throughput) que uma linha Half- Duplex, considerando-se a mesma taxa de transmissão de dados. Ex.: Redes de computador, internet, etc. Transmissão Full-Duplex Barramentos - Paralelo  Maior aplicação: Impressora - SPP  Também utilizada em Zip Drive, Scanner, câmeras de vídeo, aplicações com sensores, etc. Somente possível após a criação de novos modos de operação: ECP e EPP Porta Endereço de E/S Interupção LPT1 378h IRQ7 LPT2 278h IRQ5 e n d e re ço s e n d e re ço s Porta Paralela SPP – Standard Parallel Port  Modo original – Unidirecional  Realizada a 8 bits  Taxa de transferência – até 150 KB/s  Distância máxima – 2 m EPP – Enhanced Parallel Port  Bidirecional  Realizada a 32 bits (4 vezes mais rápida)  Taxa de transferência – até 2 MB/s – 800 KB/s na prática  Distância máxima – 2 m ECP – Extended Capabilities Port  Compacta os dados utilizando o algoritmo RLE (Run Length Encoded)  Permite mais dados sejam enviados em mesmo período de tempo  Taxa de transferência – até 2 MB/s  Distância máxima – 8 m  Interferências eletromagnéticas e ruídos podem afetar a comunicação. Barramentos - Serial  Usado para ligar equipamentos que exigem pouca transferência de dados, como o MOUSE.  Taxa de 37,5 B/s (300 bps) transferência de 14,4 KB/s (115 Kbps)  UART – (Universal Assynchronous receiver and transmitter) Componente resposável pela transmissão de dados  Envia dados para um buffer para depois serem enviados ao processador (transferência mais rápida) Porta Endereço de E/S Interupção COM1 3F8h IRQ4 COM2 2F8h IRQ3 COM3 3E8h IRQ4 COM4 2E8h IRQ3 e n d e re ço s e n d e re ço s Barramentos– Firewire  Criado, por uma concorrente, para substituir o USB.  Permite ligar até 63 equipamentos por barramento.  Taxa de transferência de 100 MB/s.  Também chamado IEEE 1394.  Atualmente, somente disponível através de uma placa PCI. Barramentos– PS/2  Usado para ligar Mouse e Teclado.  É um substituto do barramento serial.