Estándares de Interfaz en Tecnología

COTN 1220 - Comunicación de datos

• Estableciendo conexiones: La conexión de dispositivos periféricos a una computadora ha sido una tarea desafiante en el pasado.
• Introducción: Las interfaces más nuevas facilitan esta tarea al examinar la interfaz entre una computadora y un dispositivo, que ocurre principalmente en la capa física.
• Interfaz: La conexión a un periférico se denomina a menudo interfaz. El proceso de proporcionar todas las interconexiones adecuadas entre una computadora y un periférico se llama interconexión.

Estándares de interfaz

• Estándares oficiales: Son creados por organizaciones de normalización como ITU, IEEE, EIA, ISO y ANSI.
• Normas de facto: Estos estándares no son oficiales, pero su uso generalizado los convierte en "casi" estándares. Un ejemplo es Clorox.
• Componentes de un estándar de interfaz: Hay cuatro componentes posibles: eléctrico (voltajes, capacitancia de línea), mecánico (conectores, enchufes), funcional (función de cada pin/circuito), y de procedimiento (cómo se utilizan los circuitos).

Dos estándares de interfaz importantes

• EIA-232F: Un estándar más antiguo, originalmente para conectar modems a computadoras.
• USB (Universal Serial Bus): Un estándar más reciente y potente que EIA-232F.

Un estándar temprano: EIA-232F

• RS-232 (1962): El estándar original que ha pasado por varias revisiones.
• DTE y DCE: EIA-232F utilizaba estas definiciones: DTE (dispositivo de terminación de datos) y DCE (dispositivo de terminación de circuito de datos).
• Ejemplos: Un ejemplo de DTE es una computadora, mientras que un ejemplo de DCE es un módem.

¿Qué se entiende por dúplex?

• Full-duplex: Transmite datos en ambas direcciones al mismo tiempo.
• Semidúplex: Transmite datos en ambas direcciones, pero solo en una dirección a la vez.
• Simplex: Transmite datos en una sola dirección.

Bus serie universal (USB)

• Estándar moderno: Para conectar una amplia gama de dispositivos periféricos a computadoras.
• Plug and play: Soporta conectar y desconectar dispositivos sin reiniciar el sistema.
• Conexión en cadena: Permite conectar varios dispositivos.
• Versiones: USB 1.0 (12 Mbps), USB 2.0 (480 Mbps), USB 3.0 (20 GB/s), USB 4.0 (40 GB/s).
• Tipos de conectores: USB-A, USB-B, Mini-USB, Micro-USB, USB-C.

Bus serie universal (USB) (continuación)

• Componentes complejos: Los componentes funcionales y de procedimiento son complejos, basados en el bus sondeado.
• Sondeo: La computadora pregunta a cada periférico si tiene algo que enviar.

FireWire

• Interfaz digital de bajo costo: Puede soportar velocidades de transferencia de hasta 800 Mbps.
• Conectable en caliente: Permite conectar y desconectar sin reiniciar el sistema.
• Tipos de conexiones: Asincrónica e isócrona.

Rayo

• Interfaz digital moderna: Se encuentra en productos Apple y soporta velocidades de transferencia de hasta 10 Gbps.
• Protocolo similar a PCI Express: Utiliza conector similar al Mini DisplayPort existente.
• Conexión en cadena: Permite conectar dispositivos en cadena.
• Mayor velocidad en versiones posteriores: Las versiones posteriores pueden ser incluso más rápidas.

Iluminación

• Interfaz digital más nueva: Reemplaza el conector de 30 pines de los iPhones por uno de 8 pines.
• No se puede enchufar al revés: Es unidireccional.

SCSI (Interfaz de sistema de computadora pequeña)

• Conexión de alta velocidad: Para conectar dispositivos como discos duros, unidades de cinta, CD y DVD.
• Interfaz de sistemas: Diseñado para dispositivos de naturaleza permanente.
• Requiere adaptador: Necesita un adaptador para conectarse a una computadora.
• SCSI (Internet SCSI): Para conectar el almacenamiento en disco a una computadora a través de internet.
• Conector: Accesorio de conector único de 80 pines (SCA).

InfiniBand y canal de fibra

• Conexión en serie/bus: Permite transportar múltiples canales de datos al mismo tiempo.
• Alta velocidad: Puede soportar velocidades de transferencia de 2.5 gigabits por segundo.
• Cables de cobre y fibra óptica: Puede utilizar cables de cobre y fibra óptica.
• Red de alta velocidad: Red de enlaces y conmutadores.
• Canal de fibra: Una red serial de alta velocidad que conecta una computadora a múltiples dispositivos de entrada/salida.
• Limitación: Solo puede admitir la interconexión de hasta 126 dispositivos.

Conexiones asincrónicas

• Trama: La conexión crea un paquete de un carácter llamado trama.
• Bit de inicio: Se agrega un bit de inicio al inicio del marco.
• Bit de parada: Se agrega un bit de parada al final del marco.
• Opciones: Se puede agregar un bit de paridad opcional para detectar errores.

Conexiones asincrónicas (continuación)

• Codificación ASCII: Un carácter ASCII de 8 bits (1 byte) puede caber en 7 bits.

Conexiones asincrónicas (cont.)

• Sincronización: El término asíncrono es engañoso; siempre hay sincronización entre el flujo de datos entrante y el receptor.
• Marcos pequeños: La sincronización se mantiene mediante marcos pequeños con un bit de inicio principal.
• Valores invariables: Solo siguen aproximadamente 8 o 9 bits, evitando largas secuencias.

Conexiones sincrónicas

• Marco grande: Crea un marco grande con indicadores de encabezado, final, información de control, información de dirección, código de detección de errores y datos.
• Eficiencia: Transfiere datos de manera más eficiente.

Conexiones de terminal a computadora mainframe

• Punto a punto: Conexión directa entre una terminal y un mainframe.
• Multipunto: Conexión compartida entre varias terminales y un mainframe.
• Mainframe primario: El mainframe es el dispositivo primario, los terminales son secundarios.
• Sondeo: El mainframe debe sondear al terminal para permitir la transmisión de datos.

Estableciendo conexiones de computadora en acción

• Variedad de conectores: Las computadoras portátiles tienen muchos conectores diferentes.
• Conexiones en clase: Las computadoras portátiles pueden usarse en clase para demostraciones.

Cómo hacer conexiones de computadora en acción

• Cable de alimentación: Descripción del cable de alimentación, conectores USB, RJ-11, RJ-45, tarjetas LAN, SmartCard, DisplayPort, ranuras para tarjetas multimedia, DB-15.

Estableciendo conexiones de computadoras en acción

• Transferencia de archivos: Una empresa transfiere archivos de 700.000 caracteres.
• Conexión asincrónica: Cada carácter tiene un bit de inicio, uno de parada y tal vez uno de paridad.

Estableciendo conexiones de computadoras en acción

• Conexión sincrónica: Tamaño máximo de carga útil: 1500 bytes.
• Transferencia de 700KB: Transferir 700 KB requiere 467 cuadros.

Estableciendo conexiones de computadoras en acción

• Marcos: Cada marco contiene un encabezado de 3 bytes, una suma de comprobación de 2 bytes y un delimitador de 1 byte (6 bytes en total).
• Cantidad de tramas: 1500 bytes + 6 bytes = 1506 bytes por trama
• Reducción de datos: Significativamente menos datos al usar conexiones sincrónicas.

Comparación sincrónica vs. asincrónica

• Síncrona: Transmisión rápida, necesita una señal o método de sincronización. Se espera que los datos se envíen.
• Asíncrona: Transmisión lenta debido a bits adicionales y espacios. Es simple y barata, pero la transmisión ocurre cuando está lista. Ideal para dispositivos como ratones y teclados que envían datos al azar.

Resumen

• Interfaz: La conexión entre una computadora y un periférico. El proceso de conectarlos es la interfaz.
• Componentes de la interfaz: Eléctrico, mecánico, funcional, y de procedimiento.
• Dispositivos: DTE (dispositivo de terminación de datos, generalmente la computadora), DCE (dispositivo de terminación de circuito de datos, generalmente el módem).
• Tipos de conexiones: Full-duplex (ambas direcciones simultáneamente), semidúplex (una dirección a la vez), simplex (una sola dirección).

Resumen (cont.)

• Estándares de interfaz: FireWire, Lightning, SCSI, iSCSI, InfiniBand, canal de fibra.
• Conexiones de enlace: Asincrónicas, sincrónicas, y isócronas.
• Conexión punto a punto: Directa entre dos dispositivos.
• Conexión multipunto: Compartida entre varios dispositivos.

Este cuestionario evalúa tu comprensión sobre los componentes de los estándares de interfaz, incluidos aspectos mecánicos, funcionales y eléctricos. También se abordará el concepto de normas de facto y organizaciones de normalización. Demuestra tu conocimiento técnico en este tema crucial para la tecnología de conexiones.