Fácil uso para los usuarios:
• Modelo simple para el cableado y los conectores
• Detalles eléctricos aislados del usuario (terminaciones del bus)
• Periféricos auto-identificativos
• Periféricos acoplados y reconfigurados dinámicamente (Hot Swappable)
Flexibilidad:• Amplio rango de tamaños de paquetes, permitiendo variedad de opciones de buffering de dispositivos
• Gran variedad de tasas de datos de dispositivos acomodando el tamaño de buffer para los paquetes y las latencias
• Control de flujo para el manejo del buffer construido en el protocolo
Ancho de banda isócrono:• Se garantiza un ancho de banda y bajas latencias apropiadas para telefonía, audio, ...
• Cantidad de trabajo isócrono que puede usar el ancho de banda completo del bus.
• Control de flujo para el manejo del buffer construido en el protocolo
Amplia gama de aplicaciones y cargas de trabajo:• Adecuando el ancho de banda desde unos pocos kbs hasta varios Mbs
• Soporta tanto el tipo de transferencia isócrono como el asíncrono sobre el mismo conjunto de cables.
• Conexiones múltiples, soportando operaciones concurrentes de varios dispositivos.
• Soporta hasta 127 dispositivos físicos.
• Soporta la transferencia de múltiples datos y flujos de mensajes entre el host y los dispositivos
Robustez:• Manejo de errores y mecanismos de recuperación ante fallos implementados en el protocolo.
• Inserción dinámica de dispositivos
• Soporte para la identificación de dispositivos defectuosos.
Implementación de bajo coste:
• Sub canal de bajo coste a 1.5 Mbs
• Conectores y cables de bajo coste
• Adecuado para el desarrollo de periféricos de bajo coste.
USB 2.0
Soporta tres tipos distintos de velocidad:
• Hi-Speed 480 Mbps
• Full-Speed 12 Mbps
• Low-Speed 1.5 Mbps
El alcance de uso para la versión USB 2.0 se ve incrementada notablemente respecto a sus predecesoras. Así quedaría la tabla anterior modificada.
RENDIMIENTO APLICACIONES ATRIBUTOS
VELOCIDAD BAJA Teclado y ratón Bajo coste
Dispositivos Interactivos Periféricos de entretenimiento (juegos y realidad virtual) (Des)Conexión en caliente
10-100 Kb/s Configuración del Monitor Fácil uso
Múltiples periféricos
VELOCIDAD MEDIA
Teléfono ISDN/RDSI
Bajo coste
Audio PBX
(Des)Conexion en caliente
Video comprimido POTS
Fácil uso
500 Kb/s - 10 Mb/s Audio Múltiples dispositivos
Garantizado el ancho de banda
Garantizada la latencia
VELOCIDAD ALTA
Video Video Gran ancho de banda
Unidades de almacenamiento Discos duros y grabadoras Latencia garantizada
Video Comprimido Fácil uso
25-500 Mb/s
Ethernet
Preámbulo
Un campo de 7 bytes (56 bits) con una secuencia de bits usada para sincronizar y estabilizar el medio físico antes de iniciar la transmisión de datos. El patrón del preámbulo es:
10101010 10101010 10101010 10101010 10101010 10101010 10101010
Estos bits se transmiten en orden, de izquierda a derecha y en la codificación Manchester representan una forma de onda periódica.
SOF (Start Of Frame) Inicio de Trama
Campo de 1 byte (8 bits) con un patrón de 1s y 0s alternados y que termina con dos 1s consecutivos. El patrón del SOF es: 10101011. Indica que el siguiente bit será el bit más significativo del campo de dirección MAC de destino.
Aunque se detecte una colisión durante la emisión del preámbulo o del SOF, el emisor debe continuar enviando todos los bits de ambos hasta el fin del SOF.
Dirección de destino
Campo de 6 bytes (48 bits) que especifica la dirección MAC de tipo EUI-48 hacia la que se envía la trama. Esta dirección de destino puede ser de una estación, de un grupo multicast o la dirección de broadcast de la red. Cada estación examina este campo para determinar si debe aceptar el paquete.
Dirección de origen
Campo de 6 bytes (48 bits) que especifica la dirección MAC de tipo EUI-48 desde la que se envía la trama. La estación que deba aceptar el paquete conoce por este campo la dirección de la estación origen con la cual intercambiará datos.
Tipo
Campo de 2 bytes (16 bits) que identifica el protocolo de red de alto nivel asociado con el paquete o, en su defecto, la longitud del campo de datos. La capa de enlace de datos interpreta este campo.
Datos
Campo de 46 a 1500 Bytes de longitud. Cada Byte contiene una secuencia arbitraria de valores. El campo de datos es la información recibida del nivel de red (la carga útil). Este campo, también incluye los H3 y H4 (cabeceras de los niveles 3 y 4), provenientes de niveles superiores.
FCS (Frame Check Sequence - Secuencia de Verificación de Trama)
Campo de 32 bits (4 bytes) que contiene un valor de verificación CRC (Control de Redundancia Cíclica). El emisor calcula este CRC usando todo el contenido de la trama y el receptor lo recalcula y lo compara con el recibido a fin de verificar la integridad de la trama.
Métodos para calcular el número de secuencia de verificación de trama
- Verificación por redundancia cíclica.
- Paridad bidimensional: Coloca a cada uno de los bytes en un arreglo bidimensional y realiza chequeos verticales y horizontales de redundancia sobre el mismo creando así un byte extra con un número par o impar de 1s binarios.
- Checksum (suma de verificación) de Internet: Agrega los valores de todos los bits de datos para obtener una suma.
Hardware de Ethernet
NIC, o Tarjeta de Interfaz de Red|Adaptador - 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.
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 física y sirve como enlace de datos del modelo OSI. Por esto son capaces de procesar información de las tramas; su funcionalidad más importante es en las tablas de dirección. Por ej.: una computadora 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.
PCI
Un Peripheral Component Interconnect consiste en un bus de ordenador estándar para conectar dispositivos periféricos directamente a su placa base. Estos dispositivos pueden ser circuitos integrados ajustados en ésta (los llamados "dispositivos planares" en la especificación PCI) o tarjetas de expansión que se ajustan en conectores. Es común en PCs, donde ha desplazado al ISA como bus estándar, pero también se emplea en otro tipo de ordenadores
Especificaciones • Reloj de 33,33 MHz con transferencias síncronas
• Ancho de bus de 32 bits o 64 bits
• Tasa de transferencia máxima de 133 MB por segundo en el bus de 32 bits (33,33 MHz × 32 bits ÷ 8 bits/byte = 133 MB/s)
• Tasa de transferencia máxima de 266 MB/s en el bus de 64 bits.
• Espacio de dirección de 32 bits (4 GB)
• Espacio de puertos I/O de 32 bits (actualmente depreciado)
• 256 bytes de espacio de configuración.
• 3,3 V o 5 V, dependiendo del dispositivo
• reflected-wave switching
Cardbus es un formato PCMCIA de 32 bits, 33 MHz PCI
Compact PCI, utiliza módulos de tamaño Eurocard conectado en una placa hija PCI.
PCI 2.2 funciona a 66 MHz (requiere 3,3 voltios en las señales) (índice de transferencia máximo de 503 MiB/s (533MB/s).
PCI 2.3 permite el uso de 3,3 voltios y señalizador universal, pero no soporta los 5 voltios en las tarjetas.
PCI 3.0 es el estándar final oficial del bus, con el soporte de 5 voltios completamente quitado.
PCI-X cambia el protocolo levemente y aumenta la transferencia de datos a 133 MHz (índice de transferencia máximo de 1014 MiB/s).
PCI-X 2.0 especifica un ratio de 266 MHz (índice de transferencia máximo de 2035 MiB/s) y también de 533 MHz, expande el espacio de configuración a 4096 bytes, añade una variante de bus de 16 bits y utiliza señales de 1,5 voltios.
Mini PCI es un nuevo formato de PCI 2.2 para utilizarlo internamente en los portátiles.
PC/104-Plus es un bus industrial que utiliza las señales PCI con diferentes conectores.
Advanced Telecommunications Computing Architecture (ATCA o AdvancedTCA) es la siguiente generación de buses para la industria de las telecomunicaciones.
PXI es la extensión del bus PCI para instrumentación y control.
PCI Express
Este bus está estructurado como enlaces punto a punto,full-duplex, trabajando en serie. En PCIE 1.1 (el más común en 2007) cada enlace transporta 250 MB/s en cada dirección. PCIE 2.0 dobla esta tasa y PCIE 3.0 la dobla de nuevo.
Cada slot de expansión lleva uno, dos, cuatro, ocho, dieciséis o treinta y dos enlaces de datos entre la placa base y las tarjetas conectadas. El número de enlaces se escribe con una x de prefijo (x1 para un enlace simple y x16 para una tarjeta con dieciséis enlaces. Treinta y dos enlaces de 250MB/s dan el máximo ancho de banda, 8 GB/s (250 MB/s x 32) en cada dirección para PCIE 1.1. En el uso más común (x16) proporcionan un ancho de banda de 4 GB/s (250 MB/s x 16) en cada dirección. En comparación con otros buses, un enlace simple es aproximadamente el doble de rápido que el PCI normal, un slot de cuatro enlaces, tiene un ancho de banda comparable a la versión más rápida de PCI-X 1.0, y ocho enlaces tienen un ancho de banda comparable a la versión más rápida de AGP.
GIPB
Especificaciones Físicas• Bus digital paralelo de 8 bits
• Velocidad de transmisión: 1 Mbps en el estándar
original y en 8 Mbps con IEEE-488.1-2003 (HS-488)
• Longitud máxima del bus: 20 metros
• Nº máximo de dispositivos conectados: 15
Especificaciones Funcionales•
Comunicación a través de 3 tipos de elementos:
• Controladores
• Emisores (talkers)
• Receptores (listeners)
• Comunicación por medio de mensajes:
• Mensajes específicos del dispositivo
• Mensajes de control de medio
• 16 líneas
• 8 líneas de datos
• 3 líneas para control de transferencia (handshake)
• 5 líneas de control de bus
FIREWIRE•
Elevada velocidad de transferencia de información.
• Flexibilidad de la conexión.
• Capacidad de conectar un máximo de 63 dispositivos.
• Su velocidad hace que sea la interfaz más utilizada para audio y vídeo digital. Así, se usa mucho en cámaras de vídeo, discos duros, impresoras, reproductores de vídeo digital, sistemas domésticos para el ocio, sintetizadores de música y escáneres.
• Existen dos versiones:
• FireWire 400: tiene un ancho de banda de 400 Mbit/s, 30 veces mayor que el USB 1.1 y similar a la del USB 2.0, que alcanza los 480.
• IEEE 1394b, FireWire 800 ó FireWire 2: duplica la velocidad del FireWire 400.
• Así, para usos que requieran la transferencia de grandes volúmenes de información, resulta muy superior al USB.
• Arquitectura altamente eficiente. IEEE 1394b reduce los retrasos en la negociación, gracias a 8B10B (código que codifica 8 bits en 10 bits, que fue desarrollado por IBM y permite suficientes transiciones de reloj, la codificación de señales de control y detección de errores. El código 8B10B es similar a 4B5B de FDDI, el que no fue adoptado debido al pobre equilibrio de corriente continua), que reduce la distorsión de señal y aumenta la velocidad de transferencia. Proporciona, por tanto, una mejor vivencia como usuario.
• Da igual cómo conectes tus dispositivos entre ellos, FireWire 800 funciona a la perfección. Por ejemplo, puedes incluso enlazar a tu Mac la cadena de dispositivos FireWire 800 por los dos extremos para mayor seguridad durante acontecimientos en directo.
• Compatibilidad retroactiva. Los fabricantes han adoptado el FireWire para una amplia gama de dispositivos, como videocámaras digitales, discos duros, cámaras fotográficas digitales, audio profesional, impresoras, escáneres y electrodomésticos para el ocio. Los cables adaptadores para el conector de 9 contactos del FireWire 800 te permiten utilizar productos FireWire 400 en el puerto FireWire 800. FireWire 800 comparte las revolucionarias prestaciones del FireWire 400.
• Flexibles opciones de conexión. Conecta hasta 63 computadoras y dispositivos a un único bus: puedes incluso compartir una cámara entre dos Macs o PCs.
• Distribución en el momento. Fundamental para aplicaciones de audio y vídeo, donde un fotograma que se retrasa o pierde la sincronización arruina un trabajo, el FireWire puede garantizar una distribución de los datos en perfecta sincronía.
• Alimentación por el bus. Mientras el USB 2.0 permite la alimentación de dispositivos sencillos y lentos que consumen un máximo de 2,5 W, como un mouse, los dispositivos con FireWire pueden proporcionar o consumir hasta 45 W, más que suficiente para discos duros de alto rendimiento y baterías de carga rápida.
• Conexiones de enchufar y listo. No tienes más que enchufar un dispositivo para que funcione.
• Ahora en muchas tiendas ya venden "kits" con cables que sirven para conectar tu IEEE 1394 con distintos adaptadores para USB, para que los conectes mas facil a tus dispositivos ya sean camaras, celulares, juegos, etc.
RS-485
CARATERISTICAS
• Interfaz diferencial
• Conexión multipunto
• Alimentación única de +5V
• Hasta 32 estaciones (ya existen interfaces que permiten conectar 128 aciones)
• Velocidad máxima de 10 Mbps (a 12 metros)
• Longitud máxima de alcance de 1.200 metros (a 100 Kbps)
• Rango de bus de -7V a +12V .
APLICACIONES
• SCSI -2 y SCSI-3 usan esta especificación para ejecutar la capa física.
• RS-485 se usa con frecuencia en los UART s para comunicaciones de datos de poca velocidad en las cabinas de los aviones. Por ejemplo, algunas unidades de control del pasajero lo utilizan. Requiere el cableado mínimo, y puede compartir el cableado entre varios asientos. Por lo tanto reduce el peso del sistema.
• RS-485 se utiliza en sistemas grandes de sonido, como los conciertos de música y las producciones de teatro, se usa software especial para controlar remotamente el equipo de sonido de una computadora, es utilizado más generalmente para los micrófonos.
• RS-485 también se utiliza en la automatización de los edificios pues el cableado simple del bus y la longitud de cable es larga por lo que son ideales para ensamblar los dispositivos que se encuentran alejados.
FUENTES:
http://laimbio08.escet.urjc.es/docencia/IE/TEMA5.pdf
E:\GPIB - Wikipedia, la enciclopedia libre.mht
E:\IEEE 1394 - Wikipedia, la enciclopedia libre.mht
E:\RS-485 - Wikipedia, la enciclopedia libre.mht
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