Fundamentos de las Comunicaciones Serie en Sistemas Informáticos e Industriales

Comunicaciones Serie: Fundamentos y Aplicaciones

Una transmisión serie es aquella en la que los datos se transfieren en una secuencia de bits, bit a bit, uno detrás de otro.

• Su simplicidad de cableado y la posibilidad de enviar datos a largas distancias hacen que sea la técnica mayoritariamente empleada en entornos industriales, donde su relativa baja velocidad es suficiente para el nivel de flujo de información que se produce en instalaciones automatizadas.
• La aparición del USB ha resuelto el problema de velocidad para los periféricos del ordenador.
• La transmisión de información en serie entre terminales se realiza a través de los puertos serie (COM 1 y COM 2; USB).

Estas interfaces disponen de dos partes:

1. Una integrada en el PC.
2. La externa, que es el cable de transmisión.

También existen algunas aplicaciones de transmisión serie inalámbricas, como los periféricos por infrarrojos para ordenador. Dos PCs pueden comunicarse entre sí a través de sus puertos serie mediante un cable null-módem.

Conversión Serie/Paralelo

Los PCs trabajan internamente con transmisión en paralelo debido a su mayor velocidad, ya que se trata de transmitir información en distancias tan pequeñas como el propio tamaño del ordenador.

Cuando enviamos información a través del puerto serie, como el PC la produce internamente en paralelo, debe producirse previamente una conversión paralelo/serie. Lo contrario debe hacer el equipo al que le llega la información por el puerto serie: realizar una conversión serie/paralelo. Esta es la misión del chip UART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter).

Métodos de Acceso del Microprocesador a los Puertos

Para evitar problemas, las formas de acceso del microprocesador a los puertos son:

• Sondeo (scan/polling): El microprocesador pregunta constantemente (cíclicamente) a los puertos sobre su situación (por ejemplo, si han recibido nuevos datos). Este método tiene el inconveniente de ocupar parte del tiempo de trabajo del micro, aunque en los puertos no haya ninguna información.
• Interrupciones de hardware (IRQ): Son los puertos los que se dirigen al microprocesador cuando tienen alguna información que deba ser tratada por este.

Consideraciones sobre las Interrupciones

Sobre las interrupciones hay que tener en cuenta los siguientes puntos:

• Pueden ser enmascarables (aceptables o no por el micro) o no enmascarables (de atención ineludible).
• Existe una prioridad entre interrupciones.
• El dispositivo que controla el sistema es el chip programable PIC (Programmable Interrupt Controller).
• Un PC puede disponer de varios PIC para controlar múltiples interrupciones.

Switch o Conmutador y Puertos Uplink

En el ámbito de la interconexión de redes, destacan los siguientes elementos:

• Un puerto de Uplink es una toma especial en equipos de red llamados hubs y switches.
• El puerto Uplink se cablea de forma diferente a las tomas convencionales, lo que permite el uso de un cable de red estándar para la conexión entre dispositivos de red.