Interfaces para la PC

Interfases para la PC

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Puerto serie DB-25 D-sub RS-232 Puerto paralelo Universal Serial Bus Ethernet 1 3 3 5 8 12 20

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Puerto serie

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Puerto serie
Un puerto serie o puerto serial es una interfaz de comunicaciones de datos digitales, frecuentemente utilizado por computadoras y periféricos, 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 simultáneamente.[1] La comparación entre la transmisión en serie y en paralelo se puede explicar usando una analogía con las carreteras. Una carretera tradicional de un sólo carril por sentido sería como la transmisión en serie y una autovía con varios carriles por sentido sería la transmisión en paralelo, siendo los vehículos los bits que circulan por el cable.

Puerto en serie

Introducción
En tecnologías básicas, un puerto serie es una interfaz física de comunicación en serie a través de la cual se transfiere información mandando o recibiendo un bit. A lo largo de la mayor parte de la historia de los ordenadores, la transferencia de datos a través de los puertos de serie ha sido generalizada. Se ha usado y sigue usándose para conectar los ordenadores a dispositivos como terminales o módems. Los ratones, teclados, y otros periféricos también se conectaban de esta forma.
Conector macho Mini DIN-8 que se usa para conectar por el puerto

Mientras que otras interfaces como Ethernet, FireWire, serie a las computadoras Macintosh. y USB mandaban datos como un flujo en serie, el término "puerto serie" normalmente identifica el hardware más o menos conforme al estándar RS-232, diseñado para interactuar con un módem o con un dispositivo de comunicación similar. Actualmente en la mayoría de los periféricos serie, la interfaz USB ha reemplazado al puerto serie por ser más rápida. La mayor parte de los ordenadores están conectados a dispositivos externos a través de USB y, a menudo, ni siquiera llegan a tener un puerto serie. El puerto serie se elimina para reducir los costes y se considera que es un puerto heredado y obsoleto. Sin embargo, los puertos serie todavía se encuentran en sistemas de automatización industrial y algunos productos industriales y de consumo. Los dispositivos de redes, como los enrutadores y switches, a menudo tienen puertos serie para modificar su configuración. Los puertos serie se usan frecuentemente en estas áreas porque son sencillos, baratos y permiten la interoperabilidad entre dispositivos. La desventaja es que la configuración de las conexiones serie requiere, en la mayoría de los casos, un conocimiento avanzado por parte del usuario y el uso de comandos complejos si la implementación no es adecuada.

Puerto serie

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Puerto serie asincrónico
A través de este tipo de puerto la comunicación se establece usando un protocolo de transmisión asíncrono. En este caso, se envía en primer lugar una señal inicial anterior al primer bit de cada byte, carácter o palabra codificada. Una vez enviado el código correspondiente, se envía inmediatamente una señal de stop después de cada palabra codificada. La señal de inicio (start) sirve para preparar al mecanismo de recepción o receptor, la llegada y registro de un símbolo, mientras que la señal de stop sirve para predisponer al mecanismo de recepción para que tome un descanso y se prepare para la recepción del nuevo símbolo. La típica transmisión start-stop es la que se usa en la transmisión de códigos ASCII a través del puerto RS-232, como la que se establece en las operaciones con teletipos.

El puerto serie RS-232 (también conocido como COM) es del tipo asincrónico, utiliza cableado simple desde 3 hilos hasta 25 y conecta computadoras o microcontroladores a todo tipo de periféricos, desde terminales a impresoras y módems pasando por mouses. La interfaz entre el RS-232 y el microprocesador generalmente se realiza mediante el chip UART 8250 (computadoras de 8 y 16 bits, PC XT) o el 16550 (IBM Personal Computer/AT y posteriores). El RS-232 original tenía un conector tipo DB-25, sin embargo la mayoría de dichos pines no se utilizaban, por lo que IBM estandarizó con su gama IBM Personal System/2 el uso del conector DB-9 (ya introducido en el AT) que se usaba, de manera mayoritaria en computadoras. Sin embargo, a excepción del mouse, el resto de periféricos solían presentar el DB-25 La norma RS-422, similar al RS-232, es un estándar utilizado en el ámbito industrial.

Puertos serie modernos
Uno de los defectos de los puertos serie iniciales era su lentitud en comparación con los puertos paralelos -hablamos de 19.2 kbits por segundo- sin embargo, con el paso del tiempo, están apareciendo multitud de puertos serie de alta velocidad que los hacen muy interesantes ya que presentan las ventajas del menor cableado y solucionan el problema de la merma de velocidad usando un mayor apantallamiento, y más barato, usando la técnica del par trenzado. Por ello, el puerto RS-232, e incluso multitud de puertos paralelos, se están sustituyendo reemplazándose por los nuevos puertos serie como el USB, el FireWire o el Serial ATA.

Tipos de comunicación en serie
Simplex En este caso el emisor y el receptor están perfectamente definidos y la comunicación es unidireccional. Este tipo de comunicaciones se emplean, usualmente, en redes de radiodifusión, donde los receptores no necesitan enviar ningún tipo de dato al transmisor. Duplex, half duplex o semi-duplex En este caso ambos extremos del sistema de comunicación cumplen funciones de transmisor y receptor y los datos se desplazan en ambos sentidos pero no de manera simultánea. Este tipo de comunicación se utiliza habitualmente en la interacción entre terminales y una computadora central. Full Duplex

Puerto serie El sistema es similar al duplex, pero los datos se desplazan en ambos sentidos simultáneamente. Para que sea posible ambos emisores poseen diferentes frecuencias de transmisión o dos caminos de comunicación separados, mientras que la comunicación semi-duplex necesita normalmente uno solo. Para el intercambio de datos entre computadores este tipo de comunicaciones son más eficientes que las transmisiones semi-dúplex.letty

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Referencias

DB-25
DB-25 puede tener varios significados: • DB-25 : Un micro conector de computadoras. • DB-25: Una barbeta de cañones automática usada en bombarderos soviéticos de los 1940s y 1950s como el Alekseev Tipo 150.

D-sub
Los conectores D-sub (del inglés D-subminiature) se utilizan generalmente para conectar ordenadores con distintos periféricos. Aunque cuando se crearon eran realmente pequeños —de ahí su nombre— hoy están entre los conectores más grandes.

Descripción y nomenclatura
Un D-sub son dos o más filas paralelas de contactos (pines), por lo general rodeados por un escudo metálico en forma de "D", que proporciona el apoyo mecánico y protección contra las interferencias electromagnéticas. La forma de "D" garantiza la orientación correcta en la conexión. A la parte que contiene a los "postes" (pines) se le llama conector macho, mientras que a la que contiene los orificios se le llama conector hembra. El conector macho se ajusta firmemente en el conector hembra. Los escudos metálicos se conectan a los blindajes de los cables (cuando se utilizan cables de este tipo), creando una barrera eléctrica continua que cubre el cable entero y el sistema de conexión, evitando que los ruidos electromagnéticos interfieran en la comunicación.

Conectores de tamaño DA, DB, DC, DD, y DE.

Conector DB13W3.

El número que incluye la nomenclatura de los D-sub hace referencia a la cantidad de pines de cada conector.

D-sub

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Los conectores D-subminiatura fueron inventados por ITT Cannon, (una compañía de ITT Corporation) en 1952. El sistema de numeración de las piezas utilizado por Cannon hace uso un prefijo D para todas las series, seguido por una letra que indica el tamaño de la cubierta o carcasa "D" (A=15 pines, B=25 pines, C=37 pines, D=50 pines, E=9 pines), seguido por el número de contactos que lleva el conector, seguido por el "sexo" conector (M=macho, F=hembra). Por ejemplo, DE15M indica un conector D-sub con un tamaño de la carcasa de los conectores de 9 pines y 15 contactos (pines) macho (típico conector VGA). Los pines de estos conectores tienen una separación aproximada de 0,108 pulgadas (2,74 mm) con las filas separadas 0,112 pulgadas (2,84 mm).

Conector macho DB13W3.

Canon también fabricó D-subs con contactos más grandes para llevar corriente de alta intensidad o señales coaxiales. La variante DB13W3 se emplea para conexiones de vídeo de alto rendimiento; consta de 10 contactos de tamaño estándar y tres conectores coaxiales para las señales de vídeo RGB (rojo, verde, azul). En videojuegos, las compañías Atari y SEGA usaron un tipo de conector D-sub que era compatible entre sí, el de SEGA en Atari y viceversa. Las consolas que utilizaron este conector fueron Atari 2600 , Atari 7800 y Sega Mega Drive o Genesis en EE. UU., también la Famicom en Japón y Latinoamérica usan este conector aunque no son intercambiables con las demás..

Enlaces externos
Conectores D-sub usados en computación [1]

Referencias
[1] http:/ / todohard. awardspace. com/ Conectores/ D-sub/

RS-232

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RS-232
RS232 (Recommended Standard 232, también conocido como Electronic Industries Alliance RS-232C) es una interfaz que designa una norma para el intercambio de una serie de datos binarios entre un DTE (Equipo terminal de datos) y un DCE (Data Communication Equipment, Equipo de Comunicación de datos), aunque existen otras en las que también se utiliza la interfaz RS-232. En particular, existen ocasiones en que interesa conectar otro tipo de equipamientos, como pueden ser computadores. Evidentemente, en el caso de interconexión entre los mismos, se requerirá la conexión de un DTE (Data Terminal Equipment) con otro DTE. Para ello se utiliza una conexión entre los dos DTE sin usar módem, por ello se llama: null módem ó módem nulo. El RS-232 consiste en un conector tipo DB-25 (de 25 pines), aunque es normal encontrar la versión de 9 pines (DE-9, o popularmente también denominados DB-9), más barato e incluso más extendido para cierto tipo de periféricos (como el ratón serie del PC).

Conector RS-232 (DB-9 hembra).

Conexiones (Desde la perspectiva del DTE)
En la siguiente tabla se muestran las señales RS-232 más comunes según los pines asignados:
Señal Common Ground Transmitted Data Received Data G TD RD DB-25 DE-9 (DB-9, TIA-574) EIA/TIA 561 Host RJ-50 MMJ 7 2 3 5 3 2 4 6 7 8 1 9 4 6 5 3 1 8 7 2 1 4,5 3 6 2 7 1 8 7 6 8 9 7 5 4 3 10 2 3,4 2 5 1 6 -

Data Terminal Ready DTR 20 Data Set Ready Request To Send Clear To Send Carrier Detect Ring Indicator DSR 6 RTS CTS 4 5

DCD 8 RI 22

Construcción física
La interfaz RS-232 está diseñada para imprimir documentos para distancias cortas, de hasta 15 metros según la norma , y para velocidades de comunicación bajas, de no más de 20 kbps. A pesar de esto, muchas veces se utiliza a mayores velocidades con un resultado aceptable. La interfaz puede trabajar en comunicación asíncrona o síncrona y tipos de canal simplex, half duplex o full duplex. En un canal simplex los datos siempre viajarán en una dirección, por ejemplo desde DCE a DTE. En un canal half duplex, los datos pueden viajar en una u otra dirección, pero sólo durante un determinado periodo de tiempo; luego la línea debe ser conmutada antes que los datos puedan viajar en la otra dirección. En un canal full duplex, los datos pueden viajar en ambos sentidos simultáneamente. Las líneas de handshaking de la RS-232 se usan para resolver los problemas asociados con este modo de operación, tal como en qué dirección los datos deben viajar en un instante determinado.

RS-232 Si un dispositivo de los que están conectados a una interfaz RS-232 procesa los datos a una velocidad menor de la que los recibe deben de conectarse las líneas handshaking que permiten realizar un control de flujo tal que al dispositivo más lento le de tiempo de procesar la información. Las líneas de "hand shaking" que permiten hacer este control de flujo son las líneas RTS y CTS. Los diseñadores del estándar no concibieron estas líneas para que funcionen de este modo, pero dada su utilidad en cada interfaz posterior se incluye este modo de uso.

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Los circuitos y sus definiciones
Las UART o U(S)ART (Transmisor y Receptor Asíncrono Universal) se diseñaron para convertir las señales que maneja la CPU y transmitirlas al exterior. Las UART deben resolver problemas tales como la conversión de voltajes internos del DCE con respecto al DTE, gobernar las señales de control, y realizar la transformación desde el bus de datos de señales en paralelo a serie y viceversa. Debe ser robusta y deberá tolerar circuitos abiertos, cortocircuitos y escritura simultánea sobre un mismo pin, entre otras consideraciones. Es en la UART en donde se implementa la interfaz. Generalmente, cuando se requiere conectar un microcontrolador (con señales típicamente entre 3.3 y 5 V) con un puerto RS-232 estándar, se utiliza un driver de línea, típicamente un MAX232 o compatible, el cual mediante dobladores de voltaje positivos y negativos, permite obtener la señal bipolar (típicamente alrededor de +/- 6V) requerida por el estándar. Para los propósitos de la RS-232 estándar, una conexión es definida por un cable desde un dispositivo al otro. Hay 25 conexiones en la especificación completa, pero es muy probable que se encuentren menos de la mitad de éstas en una interfaz determinada. La causa es simple, una interfaz full duplex puede obtenerse con solamente 3 cables. Existe una cierta confusión asociada a los nombres de las señales utilizadas, principalmente porque hay tres convenios diferentes de denominación (nombre común, nombre asignado por la EIA, y nombre asignado por el CCITT). En la siguiente tabla se muestran los tres nombres junto al número de pin del conector al que está asignado (los nombres de señal están desde el punto de vista del DTE (por ejemplo para Transmit Data los datos son enviados por el DTE, pero recibidos por el DCE):
PIN 1 2 3 4 5 6 7 8 9* 10* 11 12+ SCDC 13+ SCTS 14+ SBA 118 15# TC DB 114 SCF 122 SCB 121 EIA CG TD RD RTS CTS DSR SG DCD CCITT AA 101 BA 103 AA 104 CA 105 CB 106 CC 107 AB 102 CF 109 Salida E/S Función DTE-DCE Chassis Ground Transmit Data

Entrada Receive Data Salida Request To Send

Entrada Clear To Send Entrada Data Set Ready --Signal Ground

Entrada Data Carrier Detect Entrada Pos. Test Voltage Entrada Neg. Test Voltage (no tiene uso) Entrada Sec. Data Car. Detect Entrada Sec. Clear To Send Salida Sec. Transmit Data

Entrada Transmit Clock

RS-232

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16+ SRD 17# RC 18 19+ SRTS 20 DTR SCA 120 Salida CD 108,2 Salida CG 110 CE 125 CH 111 CI 112 24* XTC 25* DA 113 SBB 119 DD 115 Entrada Sec. Receive Data Entrada Receive Clock (no tiene uso) Sec. Request To Send Data Terminal Ready

21* SQ 22 RI

Entrada Signal Quality Entrada Ring Indicator Salida Salida Salida Salida Data Rate Selector Data Rate Selector Ext. Transmit Clock Busy

23* DSR

En la tabla, el carácter que sigue a los de número de pin: • Raramente se usa (*). • Usado únicamente si se implementa el canal secundario (+). • Usado únicamente sobre interfaces sincrónicas(#). También, la dirección de la flecha indica cuál dispositivo, (DTE o DCE) origina cada señal, a excepción de las líneas de tierra (---). Sobre los circuitos, todos los voltajes están con respecto a la señal de tierra. Las convenciones que se usan son las siguientes:
Voltaje Señal Nivel Lógico Control On Off

+3 a +15 Espacio 0 -3 a –15 Marca 1

Los valores de voltaje se invierte con respecto a los valores lógicos. Por ejemplo, el valor lógico positivo corresponde al voltaje negativo. También un 0 lógico corresponde a la señal de valor verdadero ó activada. Por ejemplo, si la línea DTR está al valor 0 lógico, se encuentra en la gama de voltaje que va desde +3 a +15 V, entonces DTR está listo (ready). El canal secundario a veces se usa para proveer un camino de retorno de información más lento, de unos 5 a 10 bits por segundo, para funciones como el envío de caracteres ACK o NAK, en principio sobre un canal half duplex. Si el módem usado acepta esta característica, es posible para el receptor aceptar o rechazar un mensaje sin tener que esperar el tiempo de conmutación, un proceso que usualmente toma entre 100 y 200 milisegundos.

Características eléctricas de cada circuito
Los siguientes criterios son los que se aplican a las características eléctricas de cada una de las líneas: 1. La magnitud de un voltaje en circuito abierto no excederá los 25 V. 2. El conductor será apto para soportar un corto con cualquier otra línea en el cable sin daño a sí mismo o a otro equipamiento, y la corriente de cortocircuito no excederá los 0,5 A. 3. Las señales se considerarán en el estado de MARCA, (nivel lógico “1”), cuando el voltaje sea más negativo que 3 V con respecto a la línea de Signal Ground. Las señales se considerarán en el estado de ESPACIO, (nivel lógico ”0”), cuando el voltaje sea más positivo que +3 V con respecto a la línea Signal Ground. La gama de voltajes entre -3 V y +3 V se define como la región de transición, donde la condición de señal no está definida.

RS-232 4. La impedancia de carga tendrá una resistencia a DC de menos de 7000 Ω al medir con un voltaje aplicado de entre 3 a 25 V pero mayor de 3000 Ω cuando se mida con un voltaje de menos de 25 V.. 5. Cuando la resistencia de carga del terminal encuentra los requerimientos de la regla 4 anteriormente dicha, y el voltaje del terminal de circuito abierto está a 0 V, la magnitud del potencial de ese circuito con respecto a Signal Ground estará en el rango de 5 a 15 V. 6. El driver de la interfaz mantendrá un voltaje entre -5 a –15 V relativos a la Signal Ground para representar una condición de MARCA. El mismo driver mantendrá un voltaje de entre 5 V a 15 V relativos a Signal Ground para simbolizar una señal de ESPACIO. Obsérvese que esta regla junto con la Regla 3, permite 2 V de margen de ruido. En la práctica, se utilizan –12 y 12 V respectivamente. 7. El driver cambiará el voltaje de salida hasta que no se excedan 30 V/µs, pero el tiempo requerido a la señal para pasar de –3 V a +3 V de la región de transición no podrá exceder 1 ms, o el 4% del tiempo de un bit. 8. La desviación de capacitancia del terminal no excederá los 2500 pF, incluyendo la capacitancia del cable. Obsérvese que cuando se está usando un cable normal con una capacitancia de 40 a 50 pF/Pie de longitud, esto limita la longitud de cable a un máximo de 50 Pies, (15 m). Una capacitancia del cable inferior permitiría recorridos de cable más largos. 9. La impedancia del driver del circuito estando apagado deberá ser mayor que 300 Ω. Existen en el mercado muchos circuitos integrados disponibles, (los chips 1488 y 1489, Max 232, etc) los cuales implementan drivers y receptores TTL, para una RS-232 de forma compatible con las reglas anteriores.

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Puerto paralelo
Un puerto paralelo es una interfaz entre una computadora y un periférico, cuya principal característica es que los bits de datos viajan juntos, enviando un paquete de byte a la vez. Es decir, se implementa un cable o una vía física para cada bit de datos formando un bus. Mediante el puerto paralelo podemos controlar también periféricos como focos, motores entre otros dispositivos, adecuados para automatización. El cable paralelo es el conector físico entre el puerto paralelo y el dispositivo periférico. En un puerto paralelo habrá una serie de bits de control en vías aparte que irán en ambos sentidos por caminos distintos.

Un puerto paralelo de impresora en la parte trasera de un portátil Compaq N150.

En contraposición al puerto paralelo está el puerto serie, que envía los datos bit a bit por el mismo hilo.

Puerto paralelo

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Puerto paralelo Centronics
El puerto paralelo más conocido en el mundo de los puertos es el puerto de impresora (que cumplen más o menos la norma IEEE 1284, también denominados tipo Centronics) que destaca por su sencillez y que transmite 98 bits. Se ha utilizado principalmente para conectar impresoras, pero también ha sido usado para programadores EPROM, escáners, interfaces de red Ethernet a 10 Mb, unidades ZIP, SuperDisk y para comunicación entre dos PC (MS-DOS trajo en las versiones 5.0 ROM a 6.22 un programa para soportar esas transferencias).

Conector de puerto paralelo tipo Centronics

El puerto paralelo de las computadoras, de acuerdo a la norma Centronics, está compuesto por un bus de comunicación bidireccional de 8 bits de datos, además de un conjunto de líneas de protocolo. Las líneas de comunicación cuentan con un retenedor que mantiene el último valor que les fue escrito hasta que se escribe un nuevo dato, las características eléctricas son: • • • • Tensión de nivel alto: 3,3 o 5 V. Tensión de nivel bajo: 0 V. Intensidad de salida máxima: 2,6 mA. Intensidad de entrada máxima: 24 mA.

Los sistemas operativos basados en DOS y compatibles gestionan las interfaces de puerto paralelo con los nombres LPT1, LPT2 y así sucesivamente, Unix en cambio los nombra como /dev/lp0, /dev/lp1, y demás. Las direcciones base de los dos primeros puertos son: • LPT1 = 0x378. • LPT2 = 0x278
Nombre del puerto Interrupción # Dirección de inicio E/S Dirección final de E/S LPT1 LPT2 LPT3 IRQ 7 IRQ 5 IRQ 7 0x378 0x278 0x3bc 0x37f 0x27f 0x3bf

Para puertos de más de [1] han recomendado a la dirección:
Nombre del puerto Interrupción # Dirección de inicio E/S Dirección final de E/S LPT4 LPT5 LPT6 IRQ ? IRQ ? IRQ ? 0x27C 0x26C 0x268 0x27F 0x26F 0x26B

La estructura consta de tres registros: de control, de estado y de datos. • El registro de control es un bidireccional de 4 bits, con un bit de configuración que no tiene conexión al exterior, su dirección en el LPT1 es 0x37A. • El registro de estado, se trata de un registro de entrada de información de 5 bits, su dirección en el LPT1 es 0x379. • El registro de datos, se compone de 8 bits, es bidireccional. Su dirección en el LPT1 es 0x378.

Puerto paralelo

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Pines
Los pines del puerto paralelo con conector DB25 son:

Distribución de entradas y salidas en el conector DB25 para el puerto paralelo.

Pin No (DB25) Pin No (36 pin) Nombre de la señal Dirección Registro - bit Invertidas 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18-25 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 32 31 36 19-30,33,17,16 Strobe Data0 Data1 Data2 Data3 Data4 Data5 Data6 Data7 Ack Busy Paper-Out Select Linefeed Error Reset Select-Printer Tierra E/S Salida Salida Salida Salida Salida Salida Salida Salida Entrada Entrada Entrada Entrada E/S Entrada E/S E/S Control-0 Data-0 Data-1 Data-2 Data-3 Data-4 Data-5 Data-6 Data-7 Status-6 Status-7 Status-5 Status-4 Control-1 Status-3 Control-2 Control-3 Si No No No No No No No No No Si No No Si No No Si -

Puerto paralelo Las líneas invertidas toman valor verdadero cuando el nivel lógico es bajo. Si no están invertidas, entonces el nivel lógico alto is el valor verdadero. El pin 25 en el conector DB25 podría no estar conectado a la tierr en computadoras modernas.

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Puerto paralelo IDE
No obstante existe otro puerto paralelo usado masivamente en los ordenadores: el puerto paralelo IDE, también llamado PATA (Paralell ATA), usado para la conexión de discos duros, unidades lectoras/grabadoras (CD-ROM, DVD), unidades magneto-ópticas, unidades ZIP y SuperDisk, entre la placa base del ordenador y el dispositivo.

Puerto paralelo SCSI
Un tercer puerto paralelo, muy usado en los ordenadores Apple referencia para el uso en el computador y sirve como un puerto serial el hardware 1.5 para PC/Commodore Amiga.[2]
Dos puertos IDE en una placa base

Referencias
[1] http:/ / www. mv. net/ ipusers/ cdwalker/ lpt_driver_doc. html [2] Versiones de siamese (http:/ / amiga. resource. cx/ exp/ siamese)

Bibliografía
• Axelson, Jan (2000). Parallel Port Complete. Lakeview Research (http://www.lvr.com). ISBN 0-9650819-1-5. • Ciriaco García de Celis (1994). « 12.10: El puerto de la impresora (http://www.gui.uva.es/udigital/1210. html)». El universo digital del IBM PC, AT y PS/2 (4ª edición). Grupo Universitario de Informática.

Enlaces externos
• Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Puerto paralelo. Commons

Universal Serial Bus

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Universal Serial Bus
Universal Serial Bus

Símbolo USB Tipo Bus Historia de producción Diseñador Diseñado en Fabricante Sustituye a Sustituido por Ajay Bhatt, Intel Enero 1996 IBM, Intel, Northern Telecom, Compaq, Microsoft, Digital Equipment Corporation y NEC Puerto serie, puerto paralelo, puerto de juegos, Apple Desktop Bus, PS/2 Universal Serial Bus High Speed Especificaciones Longitud Ancho Alto 5 metros (máximo) 11,5 mm (conector A), 8,45 mm (conector B) 4,5 mm (conector A), 7,78 mm (conector B, antes de v3.0)
[1]

Conectable en caliente Sí Externo Electrico Sí 5 voltios CC Voltaje maximo Corriente maxima Señal de Datos 5 voltios 500 a 900 mA (depende de la versión)

Paquete de datos, definido por las especificaciones Ancho Ancho de banda Max nº dispositivos Protocolo 1 bit 1,5/12/480/5.000 Mbit/s (depende de la versión) 127 Serial

Cable Pines Conector

4 hilos en par trenzado; 8 en USB 3.0 4 (1 alimentación, 2 datos, 1 masa) Único Patillaje

Universal Serial Bus

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Conectores tipo A (izquierda) y B (derecha) Pin 1 Pin 2 Pin 3 Pin 4 VCC (+5 V) DataData+ Tierra

El Universal Serial Bus (USB) (bus universal en serie BUS) es un estándar industrial desarrollado en los años 1990 que define los cables, conectores y protocolos usados en un bus para conectar, comunicar y proveer de alimentación eléctrica entre ordenadores y periféricos y dispositivos electrónicos.[2] La iniciativa del desarrollo partió de Intel que creó el USB Implementers Forum[3] junto con IBM, Northern Telecom, Compaq, Microsoft, Digital Equipment Corporation y NEC. Actualmente agrupa a más de 685 compañías.[4] USB fue diseñado para estandarizar la conexión de periféricos, como mouse, teclados, joysticks, escáneres, cámaras digitales, teléfonos móviles, reproductores multimedia, impresoras, dispositivos multifuncionales, sistemas de adquisición de datos, módems, tarjetas de red, tarjetas de sonido, tarjetas sintonizadoras de televisión y grabadora de DVD externa, discos duros externos y disquetera externas. Su éxito ha sido total, habiendo desplazado a conectores como el puerto serie, puerto paralelo, puerto de juegos, Apple Desktop Bus o PS/2 a mercados-nicho o a la consideración de dispositivos obsoletos a eliminar de los modernos ordenadores, pues muchos de ellos pueden sustituirse por dispositivos USB que implementen esos conectores. Su campo de aplicación se extiende en la actualidad a cualquier dispositivo electrónico o con componentes, desde los automóviles (las radios de automóvil modernas van convirtiéndose en reproductores multimedia con conector USB o iPod) a los reproductores de Blu-ray Disc o los modernos juguetes como Pleo. Se han implementado variaciones para su uso industrial e incluso militar. Pero en donde más se nota su influencia es en los teléfonos inteligentes (Europa ha creado una norma por la que todos los móviles deberán venir con un cargador microUSB), tabletas, PDAs y videoconsolas, donde ha reemplazado a conectores propietarios casi por completo. Desde 2004 , aproximadamente 6 mil millones de dispositivos se encuentran actualmente en el mercado global, y alrededor de 2 mil millones se venden cada año.[5] Algunos dispositivos requieren una potencia mínima, así que se pueden conectar varios sin necesitar fuentes de alimentación extra. Para ello existen concentradores (llamados USB hubs) que incluyen fuentes de alimentación para aportar energía a los dispositivos conectados a ellos, pero algunos dispositivos consumen tanta energía que necesitan su propia fuente de alimentación. Los concentradores con fuente de alimentación pueden proporcionarle corriente eléctrica a otros dispositivos sin quitarle corriente al resto de la conexión (dentro de ciertos límites). En el caso de los discos duros, sólo una selecta minoría implementan directamente la interfaz USB como conexión nativa, siendo los discos externos mayoritariamente IDE o Serial ATA con un adaptador en su interior. Incluso existen cajas externas y cunas que implementan conectores eSATA y USB, incluso USB 3.0. Estas y las mixtas USB/FireWire han expulsado del mercado de discos externos a SCSI y las conexiones por puerto paralelo.

Universal Serial Bus

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Velocidades de transmisión
Pin Nombre Color del cable Descripción 1 2 3 4 VCC D− D+ GND Rojo Blanco Verde Negro +5v Data − Data + Masa

Los dispositivos USB se clasifican en cuatro tipos según su velocidad de transferencia de datos: • Baja velocidad (1.0): Tasa de transferencia de hasta 1,5 Mbit/s (188 kB/s). Utilizado en su mayor parte por dispositivos de interfaz humana (Human Interface Device, en inglés) como los teclados, los ratones (mouse), las cámaras web, etc. • Velocidad completa (1.1): Tasa de transferencia de hasta 12 Mbit/s (1,5 MB/s) según este estándar, pero se dice en fuentes independientes que habría que realizar nuevamente las mediciones. Ésta fue la más rápida antes de la especificación USB 2.0, y muchos dispositivos fabricados en la actualidad trabajan a esta velocidad. Estos dispositivos dividen el ancho de banda de la conexión USB entre ellos, basados en un algoritmo de impedancias LIFO. • Alta velocidad (2.0): Tasa de transferencia de hasta 480 Mbit/s (60 MB/s) pero por lo general de hasta 125 Mbit/s (15,6 MB/s). El cable USB 2.0 dispone de cuatro líneas, un par para datos, y otro par de alimentación. • Superalta velocidad (3.0): Tiene una tasa de transferencia de hasta 4,8 Gbit/s (600 MB/s). La velocidad del bus es diez veces más rápida que la del USB 2.0, debido a que han incluido 5 contactos adicionales, desechando el conector de fibra óptica propuesto inicialmente, y será compatible con los estándares anteriores. En octubre de 2009 la compañía taiwanesa ASUS lanzó la primera placa base que incluía puertos USB 3.0, tras ella muchas otras le han seguido y actualmente se ve cada vez más en placas base y portátiles nuevos, conviviendo junto con el USB 2.0.[6][7] Las señales del USB se transmiten en un cable de par trenzado con impedancia característica de 90 Ω ± 15%, cuyos hilos se denominan D+ y D-.[8] Éstos, colectivamente, utilizan señalización diferencial en half dúplex excepto el USB 3.0 que utiliza un segundo par de hilos para realizar una comunicación en full dúplex. La razón por la cual se realiza la comunicación en modo diferencial es simple, reduce el efecto del ruido electromagnético en enlaces largos. D+ y D- suelen operar en conjunto y no son conexiones simples. Los niveles de transmisión de la señal varían de 0 a 0,3 V para bajos (ceros) y de 2,8 a 3,6 V para altos (unos) en las versiones 1.0 y 1.1, y en ±400 mV en alta velocidad (2.0). En las primeras versiones, los alambres de los cables no están conectados a masa, pero en el modo de alta velocidad se tiene una terminación de 45 Ω a masa o un diferencial de 90 Ω para acoplar la impedancia del cable. Este puerto sólo admite la conexión de dispositivos de bajo consumo, es decir, que tengan un consumo máximo de 100 mA por cada puerto; sin embargo, en caso de que estuviese conectado un dispositivo que permite 4 puertos por cada salida USB (extensiones de máximo 4 puertos), entonces la energía del USB se asignará en unidades de 100 mA hasta un máximo de 500 mA por puerto. Con la primera fabricación de un PC con USB 3.0 en 2009, ahora tenemos 1 A (un amperio) por puerto, lo cual da 5 W (cinco vatios) en lugar de 0,5 A (500 mA, 2,5W) como máximo.

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Miniplug/Microplug
Pin Nombre 1 2 3 4 VCC DD+ ID Color Rojo Blanco Verde +5 V Data Data + Descripción

Ninguno Permite la distinción de Micro-A y Micro-B Tipo A: conectado a masa Tipo B: no conectado

5

GND

Negro

Masa y retorno o negativo

Compatibilidad y conectores Universal Serial Bus

Memoria USB

Conector USB tipo A macho Prolongador USB3.0

Tarjeta PCI-USB 2.0.

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Adaptador USB a PS/2

Los cables de datos son un par trenzado para reducir el ruido y las interferencias

Tipos diferentes de conectores USB (de izquierda a derecha): micro USB macho, mini USB, tipo B macho, tipo A hembra, tipo A macho.

Una memoria USB como ésta implementará normalmente la clase de dispositivo de almacenamiento masivo USB

El estándar USB especifica tolerancias mecánicas relativamente amplias para sus conectores, intentando maximizar la compatibilidad entre los conectores fabricados por la compañía ―una meta a la que se ha logrado llegar. El estándar USB, a diferencia de otros estándares también define tamaños para el área alrededor del conector de un dispositivo, para evitar el bloqueo de un puerto adyacente por el dispositivo en cuestión. Las especificaciones USB 1.0, 1.1 y 2.0 definen dos tipos de conectores para conectar dispositivos al servidor: A y B. Sin embargo, la capa mecánica ha cambiado en algunos conectores. Por ejemplo, el IBM UltraPort es un conector USB privado localizado en la parte superior del LCD de las ordenadores portátiles de IBM. Utiliza un conector mecánico diferente mientras mantiene las señales y protocolos característicos del USB. Otros fabricantes de artículos pequeños han desarrollado también sus medios de conexión pequeños, y ha aparecido una gran variedad de ellos, algunos de baja calidad. Una extensión del USB llamada "USB On The Go" (sobre la marcha) permite a un puerto actuar como servidor o como dispositivo - esto se determina por qué lado del cable está conectado al aparato. Incluso después de que el cable está conectado y las unidades se están comunicando, las 2 unidades pueden "cambiar de papel" bajo el control de un programa. Esta facilidad está específicamente diseñada para dispositivos como PDA, donde el enlace USB podría conectarse a un PC como un dispositivo, y conectarse como servidor a un teclado o ratón. El "USB-On-The-Go" también ha diseñado 3 conectores pequeños, el mini-A y el mini-B, así que esto debería detener la proliferación de conectores miniaturizados de entrada.

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Almacenamiento masivo USB
USB implementa conexiones a dispositivos de almacenamiento usando un grupo de estándares llamado USB mass storage device class (abreviado en inglés "MSC" o "UMS"). Éste se diseñó inicialmente para memorias ópticas y magnéticas, pero ahora sirve también para soportar una amplia variedad de dispositivos, particularmente memorias USB.

Wireless USB
Wireless USB (normalmente abreviado W-USB o WUSB) es un protocolo de comunicación inalámbrica por radio con gran ancho de banda que combina la sencillez de uso de USB con la versatilidad de las redes inalámbricas. Utiliza como base de radio la plataforma Ultra-WideBand desarrollada por WiMedia Alliance, que puede lograr tasas de transmisión de hasta 480 Mbit/s (igual que USB 2.0) en rangos de tres metros y 110 Mbit/s en rangos de diez metros y opera en los rangos de frecuencia de 3,1 a 10,6 GHz. Actualmente se está en plena transición y aún no existen muchos dispositivos que incorporen este protocolo, tanto clientes como anfitriones. Mientras dure este proceso, mediante los adaptadores y/o cables adecuados se puede convertir un equipo WUSB en uno USB y viceversa.

USB 3.0
La principal característica es la multiplicación por 10 de la velocidad de transferencia, que pasa de los 480 Mbit/s a los 4,8 Gbit/s (600 MB/s). Otra de las características de este puerto es su "regla de inteligencia": los dispositivos que se enchufan y después de un rato quedan en desuso, pasan inmediatamente a un estado de bajo consumo. A la vez, la intensidad de la corriente se incrementa de los 500 a los 900 miliamperios, que sirve para abastecer a un teléfono móvil o un reproductor audiovisual portátil en menos tiempo. Por otro lado, aumenta la velocidad en la transmisión de datos, ya que en lugar de funcionar con tres líneas, lo hace con cinco. De esta manera, dos líneas se utilizan para enviar, otras dos para recibir, y una quinta se encarga de suministrar la corriente. Así, el tráfico es bidireccional (Full dúplex). A finales de 2009, fabricantes como Asus o Gigabyte presentaron placas base con esta nueva revisión del bus. La versión 3.0 de este conector universal es 10 veces más rápida que la anterior. Aquellos que tengan un teclado o un ratón de la versión anterior no tendrán problemas de compatibilidad, ya que el sistema lo va a reconocer al instante, aunque no podrán beneficiarse de los nuevos adelantos de este puerto usb serial bus. En la feria Consumer Electronics Show (CES), que se desarrolló en Las Vegas, Estados Unidos, se presentaron varios aparatos que vienen con el nuevo conector. Tanto Western Digital como Seagate anunciaron discos externos equipados con el USB 3.0, mientras que Asus, Fujitsu y HP anunciaron que tendrán modelos portátiles con este puerto. Según se comenta en algunos blogs especializados[cita requerida], desde que se anunció el USB 3.0 Intel estaría intentando retrasar su adopción como nuevo estándar para impulsar su propio conector alternativo, llamado Thunderbolt, aunque el USB ya cuenta con el aval de toda la industria mientras que Thunderbolt sólo con el de la misma Intel y Apple. Esta última es conocida por tener una cuota de mercado de alrededor del 5% en computadoras domésticas y portátiles. Principales diferencias entre USB 2.0 y 3.0 La principal diferencia apreciable, es la velocidad de transferencia de datos, que es muy superior en el estándar USB 3.0. El soporte de formatos HD es casi nulo en USB 2.0, pero es ampliamente soportado por USB 3.0. Los dispositivos USB 3.0 se pueden conectar en puertos USB 2.0 y viceversa. Características de USB 3.0 A diferencia del USB 2.0, esta nueva tecnología (USB 3.0 Super Speed), es casi diez veces más rápida, ya que transfiere datos a 600 MB/s. También, podemos notar que cuenta con soporte para dispositivos HD externos, lo que aumenta su rendimiento.

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Lista de periféricos que es posible conectar a un puerto USB Y USB OTG
El puerto USB es un estándar que permite la transferencia de información desde o hacia otro periférico. Esta lista detalla los periféricos que es posible conectar a un puerto USB. Por orden alfabético. • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • Cámaras de fotos Cámaras de video Disqueteras externas Discos duros externos Grabadoras de DVD externas Impresoras USB Lector de tarjetas de memoria Multifunciones Ratones USB Teclados USB Teléfonos móviles Sintonizadoras de TV USB MP3's MP4's Pendrives Módems USB Monitores USB PDA Volantes USB Joysticks USB Webcams Tocadiscos para la transferencia de música Tarjetas de video USB Tarjetas de sonido USB Tarjetas Wifi USB Tarjetas de red USB Mini altavoces

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USB On-The-Go
USB On-The-Go, frecuentemente abreviado como USB OTG, es una especificación que permite a los dispositivos USB como reproductores digitales de audio, teléfonos móviles o tabletas, actuar como servidores facilitando que se puedan conectar memorias y discos duros USB, ratones o teclados.[9]

Comparativa de velocidades
Conexiones de dispositivos externos • • • • • • Firewire 800: 100 MB/s Firewire s1600: 200 MB/s Firewire s3200: 400 MB/s USB 1.0: 0,19 MB/s USB 1.1: 1,5 MB/s USB 2.0: 60 MB/s

Conexiones de dispositivos externos de alta velocidad • e-SATA: 300 MB/s[10] • USB 3.0: 600 MB/s[11] • Thunderbolt: 1200 MB/s
[12] Cargador de teléfono MicroUSB

Conexiones para tarjetas de expansión • • • • • • PCI Express 1.x (x1): 250 MB/s PCI Express 2.0 (x1): 500 MB/s PCI Express 1.x (x8): 2000 MB/s PCI Express 2 (x8): 4000 MB/s PCI Express 1.x (x16): 4000 MB/s PCI Express 2 (x16): 8000 MB/s

Conexiones de almacenamiento interno • ATA: 100 MB/s (UltraDMA 5) • PATA: 133 MB/s (UltraDMA 6) • SATA I: 150 MB/s • SATA II: 300 MB/s • SATA III: 600 MB/s
USB mini ventiladores

Referencias
[3] About USB Implementers Forum, Inc. (http:/ / www. usb. org/ about) [4] Company List (https:/ / www. usb. org/ members_landing/ directory?complex_search_companies=1) del USB Implementers Forum [6] Shankland, Stephen. USB 3.0 brings optical connection in 2008. (http:/ / www. news. com/ 8301-10784_3-9780794-7. html) CNET News.com. Retrieved on 2007-09-19. [7] Demerjian, Charlie. Gelsinger demos USB 3.0, PICe 3.0 and other new toys. (http:/ / www. theinquirer. net/ ?article=42440) The Inquirer. Consultado el 2007-09-19. [9] en:USB_On-The-Go [10] http:/ / en. wikipedia. org/ wiki/ Serial_ATA#eSATA [11] http:/ / www. usb. org/ developers/ ssusb [12] http:/ / www. apple. com/ es/ thunderbolt/

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Enlaces externos
Wikilibros • • • • • • • • Wikilibros en inglés alberga un libro o manual sobre Serial Programming:USB Technical Manual. Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Universal Serial BusCommons. USB,incluyendo documentación (http://www.usb.org) (en inglés) Puertos E/S: Puertos USB (http://www.zator.com/Hardwre/H2_5_3.htm) US Ecológico (http://www.elonido13.com/detalle-noticia.asp?id=1103) Linux USB Project (http://www.linux-usb.org/) (en inglés) Dibujosdel conector USB 3.0 (http://todocnobichos.com/2008/01/10/usb-30/) Nuevo USB 3.0 (http://www.clarin.com/diario/2010013//m-02119037.htm)

Ethernet
Ethernet es un estándar de redes de área local para computadores con acceso al medio por contienda CSMA/CD. CSMA/CD (Acceso Múltiple por Detección de Portadora con Detección de Colisiones), es una técnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones. El nombre viene del concepto físico de ether. Ethernet define las características de cableado y señalización de nivel físico y los formatos de tramas de datos del nivel de enlace de datos del modelo OSI. La Ethernet se tomó como base para la redacción del estándar internacional IEEE 802.3. Usualmente se toman Ethernet e IEEE 802.3 como sinónimos. Ambas se diferencian en uno de los campos de la trama de datos. Las tramas Ethernet e IEEE 802.3 pueden coexistir en la misma red.

Tarjeta de Red ISA de 10 Mbit/s.

Historia
Conectores BNC (Coaxial) y RJ45 de una tarjeta de Red.

En 1970 mientras Abramson montaba la red ALOHA en Hawái, un estudiante recién graduado en el MIT llamado Robert Metcalfe se encontraba realizando sus estudios de doctorado en la Universidad de Harvard trabajando para ARPANET, que era el tema de investigación candente en aquellos días. En un viaje a Washington, Metcalfe estuvo en casa de Steve Crocker (el inventor de los RFCs de Internet) donde éste lo dejó dormir en el sofá. Para poder conciliar el sueño Metcalfe empezó a leer una revista científica donde encontró un artículo de Norm Abramson acerca de la red Aloha. Metcalfe pensó cómo se podía mejorar el protocolo Cable de ethernet. utilizado por Abramson, y escribió un artículo describiendo un protocolo que mejoraba sustancialmente el rendimiento de Aloha. Ese artículo se convertiría en su tesis doctoral, que presentó en 1973. La idea básica era muy simple: las estaciones antes de transmitir deberían detectar si el canal ya estaba en uso (es decir si ya había 'portadora'), en cuyo caso esperarían a que la estación activa terminara. Además, cada estación mientras transmitiera estaría

Ethernet continuamente vigilando el medio físico por si se producía alguna colisión, en cuyo caso se pararía y retransmitiría más tarde. Este protocolo MAC recibiría más tarde la denominación Acceso Múltiple con Detección de Portadora y Detección de Colisiones, o más brevemente CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection). En 1972 Metcalfe se mudó a California para trabajar en el Centro de Investigación de Xerox en Palo Alto llamado Xerox PARC (Palo Alto Research Center). Allí se estaba diseñando lo que se consideraba la 'oficina del futuro' y Metcalfe encontró un ambiente perfecto para desarrollar sus inquietudes. Se estaban probando unas computadoras denominadas Alto, que ya disponían de capacidades gráficas y ratón y fueron consideradas los primeros ordenadores personales. También se estaban fabricando las primeras impresoras láser. Se quería conectar las computadoras entre sí para compartir ficheros y las impresoras. La comunicación tenía que ser de muy alta velocidad, del orden de megabits por segundo, ya que la cantidad de información a enviar a las impresoras era enorme (tenían una resolución y velocidad comparables a una impresora láser actual). Estas ideas que hoy parecen obvias eran completamente revolucionarias en 1973. A Metcalfe, el especialista en comunicaciones del equipo con 27 años de edad, se le encomendó la tarea de diseñar y construir la red que uniera todo aquello. Contaba para ello con la ayuda de un estudiante de doctorado de Stanford llamado David Boggs. Las primeras experiencias de la red, que denominaron 'Alto Aloha Network', las llevaron a cabo en 1972. Fueron mejorando gradualmente el prototipo hasta que el 22 de mayo de 1973 Metcalfe escribió un memorándum interno en el que informaba de la nueva red. Para evitar que se pudiera pensar que sólo servía para conectar computadoras Alto cambió el nombre de la red por el de Ethernet, que hacía referencia a la teoría de la física hoy ya abandonada según la cual las ondas electromagnéticas viajaban por un fluido denominado éter que se suponía llenaba todo el espacio (para Metcalfe el 'éter' era el cable coaxial por el que iba la señal). Las dos computadoras Alto utilizadas para las primeras pruebas de Ethernet fueron rebautizadas con los nombres Michelson y Morley, en alusión a los dos físicos que demostraron en 1887 la inexistencia del éter mediante el famoso experimento que lleva su nombre. La red de 1973 ya tenía todas las características esenciales de la Ethernet actual. Empleaba CSMA/CD para minimizar la probabilidad de colisión, y en caso de que ésta se produjera se ponía en marcha un mecanismo denominado retroceso exponencial binario para reducir gradualmente la ‘agresividad’ del emisor, con lo que éste se adaptaba a situaciones de muy diverso nivel de tráfico. Tenía topología de bus y funcionaba a 2,94 Mb/s sobre un segmento de cable coaxial de 1,6 km de longitud. Las direcciones eran de 8 bits y el CRC de las tramas de 16 bits. El protocolo utilizado al nivel de red era el PUP (Parc Universal Packet) que luego evolucionaría hasta convertirse en el que luego fue XNS (Xerox Network System), antecesor a su vez de IPX (Netware de Novell). En vez de utilizar el cable coaxial de 75 ohms de las redes de televisión por cable se optó por emplear cable de 50 ohms que producía menos reflexiones de la señal, a las cuales Ethernet era muy sensible por transmitir la señal en banda base (es decir sin modulación). Cada empalme del cable y cada 'pincho' vampiro (transceiver) instalado producía la reflexión de una parte de la señal transmitida. En la práctica el número máximo de 'pinchos' vampiro, y por tanto el número máximo de estaciones en un segmento de cable coaxial, venía limitado por la máxima intensidad de señal reflejada tolerable. En 1975 Metcalfe y Boggs describieron Ethernet en un artículo que enviaron a Communications of the ACM (Association for Computing Machinery), publicado en 1976. En él ya describían el uso de repetidores para aumentar el alcance de la red. En 1977 Metcalfe, Boggs y otros dos ingenieros de Xerox recibieron una patente por la tecnología básica de Ethernet, y en 1978 Metcalfe y Boggs recibieron otra por el repetidor. En esta época todo el sistema Ethernet era propiedad de Xerox. Conviene destacar que David Boggs construyó en el año 1975 durante su estancia en Xerox PARC el primer router y el primer servidor de nombres de Internet. La primera versión fue un intento de estandarizar ethernet aunque hubo un campo de la cabecera que se definió de forma diferente, posteriormente ha habido ampliaciones sucesivas al estándar que cubrieron las ampliaciones de velocidad (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet y el de 10 Gigabits), redes virtuales, hubs, conmutadores y distintos tipos

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Ethernet de medios, tanto de fibra óptica como de cables de cobre (tanto par trenzado como coaxial). Los estándares de este grupo no reflejan necesariamente lo que se usa en la práctica, aunque a diferencia de otros grupos este suele estar cerca de la realidad.

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Versiones de 802.3
Estándar Ethernet Ethernet experimental Ethernet II (DIX v2.0) IEEE 802.3 Fecha Descripción

1972 (patentado en 2,85 Mbit/s sobre cable coaxial en topología de bus. 1978) 1982 10 Mbit/s sobre coaxial fino (thinnet) - La trama tiene un campo de tipo de paquete. El protocolo IP usa este formato de trama sobre cualquier medio. 10BASE5 10 Mbit/s sobre coaxial grueso (thicknet). Longitud máxima del segmento 500 metros - Igual que DIX salvo que el campo de Tipo se substituye por la longitud. 10BASE2 10 Mbit/s sobre coaxial fino (thinnet o cheapernet). Longitud máxima del segmento 185 metros 10BROAD36 Especificación de repetidores de 10 Mbit/s FOIRL (Fiber-Optic Inter-Repeater Link) enlace de fibra óptica entre repetidores. 1BASE5 o StarLAN 10BASE-T 10 Mbit/s sobre par trenzado no blindado (UTP). Longitud máxima del segmento 150 metros. 10BASE-F 10 Mbit/s sobre fibra óptica. Longitud máxima del segmento 1000 metros. 100BASE-TX, 100BASE-T4, 100BASE-FX Fast Ethernet a 100 Mbit/s con auto-negociación de velocidad. Full Duplex (Transmisión y recepción simultáneos) y control de flujo. 100BASE-T2 100 Mbit/s sobre par trenzado no blindado(UTP). Longitud máxima del segmento 100 metros 1000BASE-X Ethernet de 1 Gbit/s sobre fibra óptica. 1000BASE-T Ethernet de 1 Gbit/s sobre par trenzado no blindado Extensión de la trama máxima a 1522 bytes (para permitir las "Q-tag") Las Q-tag incluyen información para 802.1Q VLAN y manejan prioridades según el estandar 802.1p. Agregación de enlaces paralelos. Ethernet a 10 Gbit/s ; 10GBASE-SR, 10GBASE-LR Alimentación sobre Ethernet (PoE). Ethernet en la última milla. 10GBASE-CX4 Ethernet a 10 Gbit/s sobre cable bi-axial. 10GBASE-T Ethernet a 10 Gbit/s sobre par trenzado no blindado (UTP) Ethernet de 1 y 10 Gbit/s sobre circuito impreso. 10GBASE-LRM Ethernet a 10 Gbit/s sobre fibra óptica multimodo. Gestión de Congestión Extensión de la trama

1983

802.3a 802.3b 802.3c 802.3d 802.3e 802.3i 802.3j 802.3u

1985 1985 1985 1987 1987 1990 1993 1995

802.3x 802.3y

1997 1998

802.3z 802.3ab 802.3ac

1998 1999 1998

802.3ad 802.3ae IEEE 802.3af 802.3ah 802.3ak 802.3an 802.3ap 802.3aq 802.3ar 802.3as

2000 2003 2003 2004 2004 2006 en proceso (draft) en proceso (draft) en proceso (draft) en proceso (draft)

Ethernet

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Formato de la trama Ethernet
La trama es lo que se conoce también por el nombre de "frame". • El primer campo es el preámbulo que indica el inicio de la trama y tienen el objeto de que el dispositivo que lo recibe detecte una nueva trama y se sincronice. • El delimitador de inicio de trama indica que el frame empieza a partir de él. • Los campos de MAC (o dirección) de destino y origen indican las direcciones físicas del dispositivo al que van dirigidos los datos y del dispositivo origen de los datos, respectivamente. • La etiqueta es un campo opcional que indica la pertenencia a una VLAN o prioridad en IEEE P802.1p

Estructura de la Payload en Ethernet y protocolos IP y TCP

• Ethernetype indica con que protocolo están encapsulados los datos que contiene la Payload, en caso de que se usase un protocolo de capa superior. • La Payload es donde van todos los datos y, en el caso correspondiente, cabeceras de otros protocolos de capas superiores (Según Modelo OSI, vease Protocolos en informática) que pudieran formatear a los datos que se tramiten (IP, TCP, etc). Tiene un mínimo de 46 Bytes (o 42 si es la versión 802.1Q) hasta un máximo de 1500 Bytes. • La secuencia de comprobación es un campo de 4 bytes que contiene un valor de verificación CRC (Control de redundancia cíclica). El emisor calcula el CRC de toda la trama, desde el campo destino al campo CRC suponiendo que vale 0. El receptor lo recalcula, si el valor calculado es 0 la trama es válida. • El gap de final de trama son 12 bytes vacíos con el objetivo de espaciado entre tramas.

Estructura de la trama de 802.3 Ethernet
Preambulo Delimitador de inicio de trama MAC de destino MAC de origen 802.1Q Etiqueta(opcional) Ethertype (Ethernet II) o longitud (IEEE 802.3) 2 Bytes Payload Secuencia de comprobación (32‑bit CRC) Gap entre frames

7 Bytes

1 Byte

6 Byte

6 Bytes

(4 Bytes)

De 46 (o 42) hasta 1500 Bytes

4 Bytes

12 Bytes

64–1522 Bytes 72–1530 Bytes 84–1542 Bytes

Tecnología y velocidad de Ethernet
Hace ya mucho tiempo que Ethernet consiguió situarse como el principal protocolo del nivel de enlace. Ethernet 10Base2 consiguió, ya en la década de los 90s, una gran aceptación en el sector. Hoy por hoy, 10Base2 se considera como una "tecnología de legado" respecto a 100BaseT. Hoy los fabricantes ya han desarrollado adaptadores capaces de trabajar tanto con la tecnología 10baseT como la 100BaseT y esto ayuda a una mejor adaptación y transición. Las tecnologías Ethernet que existen se diferencian en estos conceptos: Velocidad de transmisión - Velocidad a la que transmite la tecnología. Tipo de cable

Ethernet - Tecnología del nivel físico que usa la tecnología. Longitud máxima - Distancia máxima que puede haber entre dos nodos adyacentes (sin estaciones repetidoras). Topología - Determina la forma física de la red. Bus si se usan conectores T (hoy sólo usados con las tecnologías más antiguas) y estrella si se usan hubs (estrella de difusión) o switches (estrella conmutada). A continuación se especifican los anteriores conceptos en las tecnologías más importantes:

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Tecnologías Ethernet
Tecnología Velocidad de transmisión [Mbit/s] 10 10 10 100 Coaxial Par Trenzado Fibra óptica Par Trenzado (categoría 3UTP) Tipo de cable Distancia máxima 185 m 100 m 2000 m 100 m Topología

10Base2 10BaseT 10BaseF 100BaseT4

Bus (Conector T) Estrella (Hub o Switch) Estrella (Hub o Switch) Estrella. Half Duplex (hub) y Full Duplex (switch) Estrella. Half Duplex (hub) y Full Duplex (switch) No permite el uso de hubs Estrella. Full Duplex (switch)

100BaseTX

100

Par Trenzado (categoría 5UTP)

100 m

100BaseFX 1000BaseT

100 1000

Fibra óptica 4 pares trenzado (categoría 5e ó 6UTP ) Fibra óptica (multimodo) Fibra óptica (monomodo)

2000 m 100 m

1000BaseSX 1000 1000BaseLX 1000

550 m 5000 m

Estrella. Full Duplex (switch) Estrella. Full Duplex (switch)

Hardware comúnmente usado en una red Ethernet
Los elementos de una red Ethernet son: tarjeta de red, repetidores, concentradores, puentes, los conmutadores, los nodos de red y el medio de interconexión. Los nodos de red pueden clasificarse en dos grandes grupos: equipo terminal de datos (DTE) y equipo de comunicación de datos (DCE). Los DTE son dispositivos de red que generan el destino de los datos: los PC, routers, las estaciones de trabajo, los servidores de archivos, los servidores de impresión; todos son parte del grupo de las estaciones finales. Los DCE son los dispositivos de red intermediarios que reciben y retransmiten las tramas dentro de la red; pueden ser: conmutadores (switch), concentradores (hub), repetidores o interfaces de comunicación. Por ejemplo: un módem o una tarjeta de interfaz. • NIC, o Tarjeta de Interfaz de Red - permite que una computadora acceda a una red local. Cada tarjeta tiene una única dirección MAC que la identifica en la red. Una computadora conectada a una red se denomina nodo. • Repetidor o repeater - aumenta el alcance de una conexión física, recibiendo las señales y retransmitiéndolas, para evitar su degradación, a través del medio de transmisión, lográndose un alcance mayor. Usualmente se usa para unir dos áreas locales de igual tecnología y sólo tiene dos puertos. Opera en la capa física del modelo OSI. • Concentrador o hub - funciona como un repetidor pero permite la interconexión de múltiples nodos. Su funcionamiento es relativamente simple pues recibe una trama de ethernet, por uno de sus puertos, y la repite por todos sus puertos restantes sin ejecutar ningún proceso sobre las mismas. Opera en la capa física del modelo OSI. • Puente o bridge - interconecta segmentos de red haciendo el cambio de frames (tramas) entre las redes de acuerdo con una tabla de direcciones que le dice en qué segmento está ubicada una dirección MAC dada. Se diseñan para

Ethernet uso entre LAN's que usan protocolos idénticos en la capa física y MAC (de acceso al medio). Aunque existen bridges más sofisticados que permiten la conversión de formatos MAC diferentes (Ethernet-Token Ring por ejemplo). • Conmutador o Switch - funciona como el bridge, pero permite la interconexión de múltiples segmentos de red, funciona en velocidades más rápidas y es más sofisticado. Los switches pueden tener otras funcionalidades, como Redes virtuales, y permiten su configuración a través de la propia red. Funciona básicamente en la capa 2 del modelo OSI (enlace de datos). Por esto son capaces de procesar información de las tramas; su funcionalidad más importante es en las tablas de dirección. Por ejemplo, una computadora Conexiones en un switch Ethernet. conectada al puerto 1 del conmutador envía una trama a otra computadora conectada al puerto 2; el switch recibe la trama y la transmite a todos sus puertos, excepto aquel por donde la recibió; la computadora 2 recibirá el mensaje y eventualmente lo responderá, generando tráfico en el sentido contrario; ahora el switch conocerá las direcciones MAC de las computadoras en el puerto 1 y 2; cuando reciba otra trama con dirección de destino de alguna de ellas, sólo transmitirá la trama a dicho puerto disminuyendo así el tráfico de la red y contribuyendo al buen funcionamiento de la misma.

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Presente y futuro de Ethernet
Ethernet se planteó en un principio como un protocolo destinado a cubrir las necesidades de las redes LAN. A partir de 2001 Ethernet alcanzó los 10 Gbit/s lo que dio mucha más popularidad a la tecnología. Dentro del sector se planteaba a ATM como la total encargada de los niveles superiores de la red, pero el estándar 802.3ae (Ethernet Gigabit 10) se ha situado en una buena posición para extenderse al nivel WAN.

Referencias Enlaces externos
• RFC0894: Un estándar para la transmisión de datagramas IP sobre redes Ethernet (en español) (http://www. rfc-es.org/rfc/rfc0894-es.txt) • RFC0826: Un Protocolo Para la Resolución de Dirección Ethernet (en español) (http://www.rfc-es.org/rfc/ rfc0826-es.txt) • Resumen del protocolo Ethernet y tutoriales (en español) (http://netcom.it.uc3m.es/protocolos/enlace.php) • Nuevo servicio Ethernet de Banda Ancha (NEBA) (http://blogcmt.com/2010/11/16/ nace-un-nuevo-servicio-de-banda-ancha-mayorista-neba/).

Fuentes y contribuyentes del artículo

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Fuentes y contribuyentes del artículo
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