Portas de Comunicação.

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1 Introdução à Programação Portas de Comunicação Prof.: Walmor Cardoso Godoi,M.Sc.

2 USB Fireware Porta Paralela Agenda Introdução Aplicação em Controle de Display PortaSerial

3 Introdução Interface é o nome dado ao circuito que controla um dispositivo de entrada ou saída, enviando ou recebendo informações do processador ou do chipset, agindo como um adaptador desse dispositivo.

4 PORTAS As portas são caminhos por onde passa a informação entre o computador e um periférico. Cada porta tem um número e é dedicada aumafunçãoemparticular. Por exemplo, a maioria do tráfego da web passa pela porta número 80 ou 3128.

5 Portas Relevância para o PC: Uso no processo de conexão do computador com diferentes dispositivos externos (periféricos) Ausência de portas Inutilidade do computador Necessidade de diferentes portas 5

6 Diversidade de portas Comunicação do PC com diferentes dispositivos Porta Serial Modems externos Porta Paralela Impressora Porta do Teclado Teclado Porta PSII Mouse ou Teclado 6

7 USB = Universal Serial Bus Trata-se de uma tecnologia que tornou mais simples e fácil a conexão de diversos tipos de aparelhos (câmeras digitais, drives externos, modems, mouse, teclado, etc) ao computador, evitando o uso de um tipo específico de conector para cada dispositivo.

8 USB = Universal Serial Bus Foi criada em 1995 em uma aliança promovida por várias empresas (como NEC, Intel e Microsoft). É i l ã d É necessário que a placa-mãe da máquina e o sistema operacional sejam compatíveis com USB.

9 Porta Serial Universal (USB) O padrão USB foi desenvolvido por um consórcio de empresas, entre as quais destacam-se: se: Microsoft, Apple, Hewlett-Packard, NEC, Intel e Agere Atuação do computador como hospedeiro (host) Possibilidade de conexão de até 127 dispositivos ao hospedeiro, diretamente ou via hubs USB Comprimento de cabos USB Individuais 5m Com hubs 30 m 9

10 USB = Universal Serial Bus Pen drive - Dispositivo móvel que permite armazenar centenas de MBs em dados de qualquer tipo. Sua interface permite que o dispositivo conectado seja alimentado pelo cabo de dados. Os cabos USB devem ter até 5 metros de comprimento.

11 USB

12 Porta Serial Universal (USB) Composição de cabos USB 2fi fios de alimentação +5 V e Terra (até é500 ma) 1 par trançado de fios para a transferência dos dados 12

13 Tipo B ou, mini-usb ii USB Tipo A Cabo USB Tipo A Invólucro de PVC Malha de Cobre (65%) Plug Encaixe Capa de Alumínio (Dreno) 28 AWG Trançado Receptáculo D- GND Pino Pinagem de um Cabo USB Nome do Sinal V+ 1 VBUS 13 D+ Cor do Fio Vermelho 2 D- Branco 3 D+ Verde 4 GND Preto

14 Porta Serial Universal (USB) Alimentação direta, a partir da porta, de dispositivos de baixo consumo de energia (e.g. mouse, celular) Alimentação própria de dispositivos de consumo mais alto de potência (e.g. impressora) ) Eiê Exigência i mínima íi de energia diretamente da porta Alimentação própria dos hubs Possibilidade de fornecimento de alimentação para os dispositivos a eles conectados 14

15 Porta Serial Universal (USB) Dispositivos USB Possibilidade de conexão à porta e desconexão em qualquer instante Possibilidade de indução à hibernação pelo computador hospedeiro durante entradas no modo de baixo consumo de energia (power-saving) 15

16 Porta Serial Universal (USB) Popularidade Alta velocidade Boa imunidade id d a ruídos Protocolo oocoocomplexo pe o 16

17 USB = Universal Serial Bus O barramento USB pode operar de 1,5 Mbps à 12 Mbps. Mas, está abaixo de outros tipos de barramento, como o SCSI e o FireWire, que alcançam velocidades d de cerca de 80 a 160 Mbps e 400 megabits por segundo. A maioria dos computadores com mais de uma porta USB divide o barramento entre os diversos dispositivos conectados.

18 Porta Firewire Desenvolvida pela Apple Computer, nos anos 90, para substituição do bus SCSI Interface serial para computadores pessoais e aparelhos digitais de áudio e vídeo que oferece comunicações de alta velocidade e serviços de dados em tempo real Também conhecida como i.link (Sony), IEEE 1394 ou High Performance Serial Bus-HPSB 18

19 Porta Firewire Velocidade elevada Boa imunidade a ruídos Peer-to-peer 19

20 Porta Firewire IEEE 1394 Velocidade Distância 100, 200 e 400 Mb/s 4,5 m IEEE 1394b Velocidade 800 Mb/s Especificação completa 3,2 Gb/s e 100 m (conexão óptica) 20

21 Fireware

22 Porta Serial Pode ser conectada com apenas 2 pinos, em uma conexão unidirecional. Em qualquer aplicação prática, é necessário utilizar circuitos que convertam níveis de tensão para os exigidos pela interface. Uso de cabos: cuidado com a atenuação. As portas seriais no PC são totalmente programáveis. Pode-se transmitir caracteres c es com 5, 6, 7 ou 8 bits. O coração da interface serial é o circuito 8250, que permite o uso de funções como CTS (clear to send) entre outras. Uma saída RS 232C inativa fica transmitindo ±12 V, controle OFF. Então a tensão pico-a-pico medida em um osciloscópio para um pulso dado nesta saída deve ser de 24 V.

23 Porta Serial: Introdução É preciso selecionar em qual Porta seu Modem, dispositivo, etc, está instalado (COM1 ou 0x3F8,, COM2,...).)

24 Porta Serial: Pinos RS232/DB9

25 Porta Serial: Cabos CABOS NULL-MODEM PARA COMUNICAÇÃO ENTRE 2 COMPUTADORESATRAVÉS DA PORTA SERIAL COM SUPORTE A CONTROLE DE FLUXO VIA HARDWARE

26 Porta Serial: Introdução LOOP-BACK PARA TESTAR A PORTA SERIAL SEM A NECESSIDADE DE SE CONECTAR DOIS EQUIPAMENTOS

27 Porta Serial em C++ A d i l OPEN Acessando a porta serial - OPEN Inserir windows.h para utilizar este programa

28 Porta Serial em C++ Obtenção de Parâmetros CBR p/ baud, CBR 9600 p/ 9600 baud, CBR p/ baud, etc. EVENPARITY, NOPARITY, ODDPARITY. ONESTOPBIT, ONE5STOPBITS, TWOSTOPBITS.

29 Porta Serial em C++ Controle de tempos de saída

30 Porta Serial em C++ Fechando a porta - CLOSE

31 Porta Serial: Aplicação TRIGGER: LIGA DESLIGA

32 Porta Paralela Interface de comunicação entre o computador e um periférico Intenção da IBM ao criar o primeiro computador pessoal (PC) Conexão com uma impressora Popularidade crescente da porta USB Uso ainda expressivo da porta paralela como interface para impressoras 32

33 Porta Paralela Utilização atual desta interface por vários periféricos para o envio e a recepção de dados Impressoras Scanners Câmaras digitais HD Externos (HP) Drives de discos Zip (ZipDrives) Adaptadores de redes Drives de fita 33

34 Porta Paralela Velocidade limitada Distância razoável (8 m) Simplicidade Versatilidade Baixa imunidade a ruídos 34

35 E/S em C - Porta Paralela Endereços da Porta Paralela O computador nomeia as portas paralelas como LPT1, LPT2, LPT3, etc Porta física padrão LPT1 Registradores Endereço LPT1 Descrição Denominação 378h Envia byte p/ a impressora Registro de dados 379h Lê status da impressora Registro de status 37Ah Envia dados de controle p/ a impressora Registro de controle 35

36 E/S em C - Porta Paralela Conector DB25 Localização Parte posterior do computador Possibilidade de envio e recepção de dados via conexão do cabo paralelo ao computador Dotado de 25 pinos Centronics DB36 (conectado à impressora) ) DB25 (conectado ao computador) CABO PARALELO 36

37 Conector DB25 Podem ser usados como E/S Pinos de dados D0-D7 Pinos de controle STROBE, AUTO FEED, INIT e SELECT IN 37

38 E/S em C - Porta Paralela Conector DB25 DB25 (conectado ao computador) D Pino 2 D 1 Pino 3 Pino 4 Pino 5 Pino 6 D 2 D D 3 D 4 Pino 7 Pino 8 Pino 9 D 5 D 6 D Pinos 18 ~ 25 GND (-) 38

39 ENDEREÇOS DA PORTA PARALELA O seu computador nomeia as Portas Paralelas, chamando-as de LPT1, LPT2, LPT3 etc, mas, a PortafísicapadrãodeseucomputadoréaLPT1,e seus endereços são: 378h ( para enviar um byte de dados pela Porta), 378+1h (para receber um valor através da Porta) e, 378+2h (para enviar dados). d Às vezes pode está disponível a LPT2, e seus endereços são: 278h, 278+1h e 278+2h, 2h comas mesmas funções dos endereços da porta LPT1 respectivamente. t

40 No C++ outportb(endereço, VALOR); ENDEREÇO= LPT1 (378h, 378+2h) VALOR= BIT DO BYTE ENVIADO inportb(endereço, VALOR); ENDEREÇO= LPT1 (378+1h) VALOR= BIT DO BYTE RECEBIDO

41 Cuidados Atenção! AP Porta Paralela l está táligada diretamente t à placa mãe de seu computador. Muito cuidado d ao conectar circuitos i eletrônicos a essa porta, pois, uma descarga elétrica ou um componente com a polaridade invertida, poderá causar danos irreparáveis ao seu computador, seja coerente.

42 Interface Paralela A velocidade operacional máxima de uma porta paralela é determinada por diversos fatores. A velocidade nas portas paralelas padrão (SPP) é de aproximadamente 0,15 Mbps (megabits por segundo) e nas portas ECP e EPP, cerca de 3Mbps. A velocidade varia com a potência do microprocessador do computador. Mas as transferências de dados pode ser controlada por DMA (acesso direto à memória), sem intervenção do microprocessador, melhorando assim o desempenho geral do sistema, principalmente num ambiente multiusuário ou multitarefa.

43 MODELOS DE PORTA PARALELA Transmissão unidirecional SPP (Standard Parallel Port) pode chegar a uma taxa de transmissão de dados a 150KB/s. Comunica-se com a CPU utilizando um BUS de dados de 8 bits. Para a transmissão de dados entre periféricos são usados 4 bits por vez. Transmissão bidirecional EPP ( Enhanced Parallel Port ) chega a atingir uma taxa de transferência de 2 MB/s. Para atingir essa velocidade, será necessário um cabo especial. Comunica-se com a CPU utilizando um BUS de dados de 32 bits. Para a transmissão de dados entre periféricos são usado 8 bits por vez. A porta avançada ECP (Enhanced Capabilities Port) tem as mesmas características que a EPP, porém, utiliza DMA (acesso direto à memória), sem a necessidade do uso do processador, para a transferência de dados.

44 EXTENSÃO DO CABO PARALELO Recomenda-se que a extensão do cabo para interligar um computador a um periférico, seja de no máximo 8 m. Na prática, utiliza-se um cabo com extensão menor. Quanto maior a extensão do cabo, maior é a interferência na transmissão dos dd dados. Por quê?

45 ENDEREÇOS DA PORTA PARALELA O seu computador nomeia as Portas Paralelas, chamando-as de LPT1, LPT2, LPT3 etc, mas, a Porta física padrão de seu computador é a LPT1, e seus endereços são: 378h ( para enviar um byte de dados pela Porta), 378+1h (para receber um valor através da Porta) e, 378+2h (para enviar dados).

46 Conector DB25 O DB25 é um conector que fica na parte de trás do gabinete do computador, e é através deste, que o cabo paralelo se conecta ao computador para poder enviar e receber dados. d No DB25, um pino está em nível lógico 0 quando a tensão elétrica no mesmo está entre 0 à 0,4v. Um pino se encontra em nível lógico 1 quando a tensão elétrica no mesmo está acima de 3.1 e até 5v. Modo SPP

47 Conector DB25

48 Fios de interligação

49 O CONECTOR MACHO CENTRONICS 36 PINOS O conector macho Centronics 36 pinos faz parte do cabo da impressora, é através deste cabo que a impressora é conectada ao computador. Quando desenvolvemos uma projeto que utilize uma interface para conectarmos ao computador, poderemos utilizar um conector centronics 36 pinos fêmea, isso faz com que nossa interface aproveite o cabo da impressora, onde poderemos conseguir com facilidade em lojas de Informática.

50 Envio de bytes

51 Porta Paralela Aplicação CONTROLANDO DISPLAYS DE 7 SEGMENTOS ATRAVÉS DA PORTA PARALELA

52 Porta Paralela: Aplicação

53 Porta Paralela e o Borland C++

54 Porta Paralela e o DevC++

55 Porta Paralela e C++ Porta Paralelaa e o DevC+ ++

56 Porta Para alelaa e o DevC++

57 Bibliografia eriais_e_paralelas.htme p p Rogercom USB

58 FIM

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