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Dispositivos de Comunicación

TERMINALES

 

 

 

Dispositivo capaz de transmitir o recibir información a o desde una computadora conectado al sistema central mediante una línea de transmisión de datos con todo el conjunto de elementos intermedios que conlleva (ordenes y normas).

  

Una terminal puede estar constituido por una computadora, un teclado-pantalla, impresora, una pantalla o display, etc.

 

Clasificación

 

 

 

 

 

Simples

Capacidad             

de proceso        Inteligentes

 

Terminales

                                       

Propósito

Aplicación          General                                                                            

 Propósito

   Específico

                                                       

                           

 

 

 

 

Capacidad de Proceso

 

 

Ø  Simples

 

 

Son aquellos sin capacidad de proceso independiente, es decir, son controlados desde el exterior.

 

 

 

 

Ø  Inteligentes

 

Son aquellos que poseen capacidad de procesamiento independiente. Tienen un procesador y memoria que les permite realizar diversas tareas sin necesidad de ser atendidos por dispositivos externos.

 

Las terminales ¨inteligentes¨ son verdaderos sistemas manejados por unidades de control; tienen memoria propia, en la cual se registran los datos y las instrucciones para el manejo y funcionamiento según el trabajo particular que se quiera realizar.

 

Las terminales inteligentes controlan la emisión de datos. También llevan a cabo cálculos sencillos; registran e imprimen los resultados, transmitiéndolos inmediatamente o en períodos sucesivos al procesador central, sin requerirse la intervención de un operador.

 

Otros sistemas de terminales ¨inteligentes¨ sustituyen a las tradicionales cajas registradoras en los almacenes, leyendo magnéticamente (o inclusive por medio de un láser) los datos de las etiquetas que identifican las mercancías. Unidades para pago automático de billetes pueden ser instaladas en el exterior de un banco, permitiendo así entregar dinero en efectivo fuera de las horas normales de trabajo, por medio de una tarjeta especial de identificación que es introducida en la máquina.

 

 

Aplicación

 

 

Ø  Propósito General

 

Son aquellos cuyas aplicaciones pueden ser diversas, sin que este definido un uso particular de la terminal.

 

Ø  Propósito Específico

 

Son aquellos construidos para una determinada aplicación. Tienen características definidas por la propia aplicación y por ello no sirven para otro tipo de necesidades.

 

 

 

 

MODEM

 

 

       Módem es un acrónimo de MOdulador-DEModulador; es decir, que es un dispositivo que transforma las señales digitales del ordenador en señal telefónica analógica y viceversa, con lo que permite al ordenador transmitir y recibir información por la línea telefónica, demás puede detectar errores de transmisión y corregir defectos de las líneas  mediante circuitos  compensadores.

 

 

Partes constitutivas

 

Circuitos de transmisión: encargados de recibir la señal, producir la señal portadora por medio de un oscilador y modula sobre ella la señal digital y enviarla .

 

   Circuitos de recepción: reciben la señal análoga, y tras una fase de adaptación se de-modula obteniendo la señal digital .

 

 

Tipos de Modem’s

 

 

*  Internos: van insertados en la placa base en una ranura de expansión y consisten en una placa compuesta por los diferentes elementos que conforman un modem. Hay para distintos tipos de conector:

 

³ ISA: debido a la baja velocidad que transfiere este tipo de conector, hoy en día no se utiliza.

 

³PCI: es el conector más común y estándar en la actualidad.

 

³ AMR: presente sólo en algunas placas modernas, poco recomendables por su bajo rendimiento.

 

 

*  Externos: similares a los anteriores pero no van dentro de la PC, sino en una “caja” propia que se coloca sobre el escritorio o la mesa donde se ubica la PC. La conexión con la PC se realiza generalmente mediante el puerto serial (COM) o mediante el puerto USB, por lo que se usa el chip UART de la PC. Su principal ventaja es que son fáciles de instalar y no se requieren conocimientos técnicos básicos como en el caso de los internos, pudiendo así instalarlo cualquier usuario.

 

HSP o Winmodem: son modem’s internos en los cuales se le han eliminado componentes electrónicos, como ser determinados chips, de manera que el microprocesador de la PC debe suplir su función mediante software. Generalmente se conectan mediante una ranura PCI, una AMR, o directamente sobre una serie de pines que están sobre la placa base y se usan únicamente para conectar el modem., ejemplo de estas placas son las PCChips.

 

 

 

*  PCMCIA: se utilizan en computadoras portátiles, su tamaño es similar al de una tarjeta de crédito algo más gruesa, y sus capacidades pueden ser igual o más avanzadas que en los modelos normales.

 

 

Principales Normas

 

 

Norma

Explicación

Velocidad máxima (bps)

V.22bis

 

 

Comunicaciones módem-módem

2.400

V.32

9.600

V.32bis

14.400

V.34

28.800

V.34+

33.600

V35

 

48K

 

 

Norma

Características

V.22                     

                             

1.200/600 bps en modo dúplex. Ha sido superada por la norma V.22 bis.

 

V.22 bis

2.400/1.200/600 bps modo dúplex. Ha sido muy utilizada por ajustarse a las necesidades requeridas por muchos servicios telemáticos que utilizan la RTB.

 

V.32                     

 

9.600/7200/4800 en modo dúplex. Durante años ha sido la norma más rápida para la utilización de líneas RTB. Cumple las recomendaciones V.24 y V.28.

 

V.32 bis                

 

14.400 bps en modo dúplex.  Cumple las recomendaciones V.24 y V.28

 

V.34                     

 

 

28.800/33.600 en modo dúplex.  Cumple las recomendaciones V.24 y V.28.

 

 

 

 

MULTIPLEXORES

 

 

 

Dispositivos que permiten la combinación de varios canales de datos en un circuito físico.

 

Un multiplexor permite compartir un medio de comunicación de alta velocidad entre varios subcanales de baja velocidad.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Contiene a la entrada canales de usuario y a la salida del multiplexor los canales son mezclados para ser enviados por el canal compartido de mayor ancho de banda a los canales de usuario.

 

 

 

 

 

 

Tipos de Multiplexores

 

 

 

*   Multiplexado por División de Frecuencia    ( FDM )

    

      Es una técnica usada para agregar  (compartir) múltiples canales analógicos de baja velocidad en un solo canal duplex de alta velocidad.

 

 

      Los MDF usan filtros electrónicos (circuitos analógicos), que no son precisos por lo que es posible que ocurra alguna superposición de canales adyacentes.

 

      Este efecto se constituye en ruido para un canal.

 

 

 

 

En las FDM las señales de información están asignadas en lugares diferentes dentro del espectro de frecuencias; para lograr este efecto se usa algún tipo de modulación.

 

 

 En el caso de la transmisión de datos se da en  forma asíncrona, se emplea la modulación de frecuencias.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


La función de la FDM en las líneas telefónicas  es muy parecida:

 

*  Se usa la voz humana para modular una transportadora que puede tener una frecuencia mucho más alta.

 

*    La señal ocupa una anchura de banda relativamente angosta.

 

La siguiente figura nos muestra un FDM dentro de una red de teleproceso:

 

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


*    Multiplexado por División de Tiempo (TDM)

 

 

 

 

Permiten a múltiples usuarios compartir un canal digital usando ranuras de tiempo preasignadas.

 

 

Se reserva una ranura de tiempo, donde se colocan los marcos de usuario de cada canal de baja velocidad que comparte un canal de alta velocidad y que se enlaza con otro multiplexor remoto.

 

 

En la entrada de los TDM la entrada usan dispositivos electrónicos denominados codecs que implementan una técnica de conversión de D/A conocida como Modulación de Códigos de Pulsos (Pulse Code Modulation- PCM).

 

 

El TDM es un sistema de transmisión de varios mensajes simultáneos sobre el mismo canal, haciendo una intercalación de varias fuentes por medio de un muestreo cíclico a través del tiempo.

Estos sistemas enrutan la información a un canal de alta velocidad y a diferencia de los FDM, estos involucran a un proceso serial, es decir el canal de alta velocidad transporta la señal de una fuente en un intervalo de tiempo dado.

La figura nos muestra como se representan los datos en un TDM

 

 

 

 

 

 

 

Los FDM tienen la ventaja de trabajar de forma asíncrona o síncrona, por lo cual existen dos tipos de multiplexores dentro de estos:

 

 

1.       Multiplexor por intercalación de bits.

 

( transmisión punto a punto)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2        Multiplexor por intercalación de caracteres o bytes.

 

 

( transmisión multipunto )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*   Multiplexado Estadístico por División de Tiempo (STDM)

 

 

 

 

 

 

 

 

Opera en forma similar a MDT, a excepción que dinámicamente se asignan las ranuras de tiempo a los usuarios

E l aprovechamiento fundamental de este dispositivo es el hecho de que se evitan tiempos muertos, que normalmente ocurren en los sistemas TDM, estos tiempos se evitan mediante el acomodo dinámico de la información de acuerdo a las peticiones de envío de información de los dispositivos conectados a él.

 

 

Los tiempos muertos en un TDM

 

 

<TBODY>

P

P

T

M

T

M

T

M

T

M

P

T

M

T

M

P

T

M

T

M

P

T

M

T

M

P

T

M

T

M

P

P

A

B

-

-

-

-

C

-

-

B

-

-

A

-

-

D

-

-

C

D

</TBODY>

 

 

TDM-E se evitan los tiempos muertos, de la siguiente manera:

 

<TBODY>

P

P

P

P

P

P

P

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

B

C

B

A

D

C

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

</TBODY>

 

 

Otro  tipo de multiplexor especial es el orientado al bloque, que se conoce con el nombre de concentrador y fue utilizado para interconectar terminales de sistemas UNIX.

 

Los concentradores transmiten bloques de datos para los usuarios a necesidad. Agregan información de dirección a cada bloque para identificar al usuario dueño del mismo.

 

 

 

Procesadores de Comunicaciones

 

 

            Los procesadores de comunicaciones son dispositivos especializados (frecuentemente minicomputadores) que son utilizados para desempeñar funciones especiales del sistema.

 

 

a. Procesador Front – End. Un procesador FE maneja la administración de las comunicaciones para la computadora principal (frecuentemente llamada computadora host).

 

 

b. Concentrador. El concentrador recolecta y almacena los datos en el búfer, o en un área de almacenamiento temporal.

 

 

c. Controlador de comunicaciones. Los controladores de comunicaciones supervisan el tráfico entre la CPU y los dispositivos periféricos.

 

 

 

 

 

 

 

 

PROCESADORES DE COMUNICACIONES  ( FEPS)

 

 

            El término FEP ( Front End Processors) se aplica a procesadores de comunicaciones super-especializados, es decir, con una arquitectura y un sistema operativo especialmente diseñado para manejar todas las funciones relativas a la administración de una red de procesamiento de datos.

 

 

            En particular, distinguiremos la utilización de un FEP local o remotamente. Si el dispositivo se encuentra conectado al sistema central por medio de un tronco o canal de alta velocidad, le llamaremos FEP.

 

 

         Si se encuentra remoto del sistema central y conectado a este por líneas comunes de comunicaciones, le llamaremos procesador nodal remoto o controlador.

 

 

Su diseño particular lo hace muy eficiente en el " procesamiento de las comunicaciones". Es por ello, que normalmente realizan todas las funciones relacionadas con el tráfico y la administración de la red.

 

 

 

 

 

 

 

CONCENTRADORES

 

 

            Concentradores Análogos (Bridges): son dispositivos que permiten la comunicación entre un módem, conectado a un puerto de una computadora y varios modems conectados a DTE's en aplicaciones que usan protocolos de sondeo/selección. Con este tipo de concentrador, podemos bajar los costos de las líneas de comunicación. El concentrador análogo es el encargado de crear un equilibrio eléctrico entre los distintos enlaces.

 

 

            Concentradores Digitales: también llamados Port-Sharing Devices, permiten que varios DTE's compartan un módem o un puerto de computador en aplicaciones que usan protocolos de sondeo/selección. Con este tipo de concentrador podemos ahorrar, dependiendo de como lo conectemos, puertos de un procesador de comunicaciones, host o modems requeridos para una conexión.

 

 

 

 

 

Tipos de Concentradores

 

 

            MAU ( Multistation Access Unit) : concentrador que permite insertar en el anillo o eliminar derivándolas, hasta 8 estaciones. El MAU detecta señales procedentes de las estaciones de trabajo, en caso de detectarse un dispositivo defectuoso o un cable deteriorado y elimina, derivándola, la estación en cuestión para evitar perdidas de datos y del TOKEN.

 

 

            Hubs : concentradores de cableado en estrella integrados por microprocesadores, memoria y protocolos como SNMP, características que lo convierten en un nodo inteligente en la red capaz de controlar y diagnosticar, incluso por monitoreo remoto.

 

 

            Switching Hub o Switch Ethernet : divide la LAN en varios segmentos limitando el trafico a uno o más segmentos en vez de permitir la difusión de los paquetes por todos los puertos. Dentro del Switch, un circuito de alta velocidad se encarga del filtrado y de permitir el transito entre segmentos de aquellos segmentos que tengan la intención de hacerlo.

 

 

 

 

 

 

CONTROLADORES

            Tienen inteligencia mas desarrollada y   programación realizable por el usuario. Desde el momento en que usuario puede programar el dispositivo, el uso del almacenamiento adquiere otras dimensiones. Pueden usarse los medios de almacenamiento, no solo para capturar datos, sino también para consulta, actualización, etc.

 

 

            Adicionalmente, ante caídas de central,  se tiene mayor independencia de procesamiento. Pueden realizar almacenamiento y envío (store and

 

 

forward) y conmutación de mensaje (message switching), dos formas de comunicaciones de amplia difusión actualmente. También manejan lo que se conoce como suavización de tráfico   ( trafic smooting ).

La función principal es controlar un grupo de terminales de aplicación específica, implementando algunos conceptos del procesamiento distribuido de datos.

 

 

 

 

 

 

 

ADAPTADORES DE COMUNICACIÓN

 

Para dotar al microprocesador de la capacidad de Comunicación, existen dispositivos diseñados para esa función, entre los que destacan: UART, USART, Puerto

paralelo esclavo, USB, Bus I2C, CAN

 

 

UART

Universal Asynchronous Receiver Transmitter

el UART es la componente clave del puerto serial de

comunicaciones. Los datos se transfieren en unidades

de 1 a 8 bytes, con un alambre separado para cada

bit del byte, recibe un byte y lo convierte a una

secuencia de cambios de voltaje para representar los

ceros y unos en un solo alambre. El modem toma la

señal de este alambre y la convierte en sonido. Al otro lado, un modem convierte el sonido a cambios de voltaje, y otro UART convierte esta corriente de ceros y unos de nuevo en bytes de datos.

 

 

USART

Parecido al UART, solo que puede ser sincrónico o Asincrónico, comúnmente usado para tarjetas multiprotocolo, las utilizadas para líneas ISDN o para redes de área local