Sincronización y Transferencia de Datos en Sistemas Digitales

Equipo 1: Gloria y Alfredo

Sincronización y Transferencia de Datos en Sistemas Digitales

Sincronización Interna

Las operaciones internas en un sistema digital se sincronizan mediante pulsos de reloj proporcionados por un generador de pulsos común.

Los pulsos de reloj se aplican a todos los registros, y todas las transferencias de datos entre registros internos ocurren de forma simultánea durante el transcurso de un pulso de reloj.

Transferencia de Datos Asíncrona entre Unidades

Para lograr la transferencia de datos asíncronas entre dos unidades, se pueden utilizar los siguientes métodos:

• Pulso de Habilitación (Estroboscopio): Se consigue mediante un pulso de habilitación.
• Reconocimiento Mutuo: Otro método muy generalizado es acompañar a cada conjunto de datos con una señal de control.
• Diagrama de Temporización: Se acostumbra especificar la transferencia síncrona entre dos unidades mediante un diagrama de temporización.

Conceptos Clave en Transferencia de Datos

• Canal de Datos: Lleva la información binaria de la unidad fuente a la unidad destino.
• El Estroboscopio: Es una línea única que informa a la unidad destino cuando una palabra de datos válida está disponible en el canal.

Ventajas y Desventajas de los Métodos Asíncronos

La desventaja del método de habilitación es que la unidad fuente que inicia la transferencia no tiene manera de saber si la unidad destino ha recibido los datos.

El método de reconocimiento mutuo resuelve este problema al introducir una segunda señal de control que proporciona una respuesta a la unidad fuente e inicia una nueva transferencia.

Tipos de Transferencia de Datos

La transferencia de datos puede ser paralela o serial.

Transferencia Paralela

Es la más rápida, pero requiere de muchas líneas.

Transferencia Serial

Es más lenta y puede ser síncrona o asíncrona.

Transferencia Serial Síncrona

Las dos unidades comparten una frecuencia de reloj, y los bits se transforman de forma continua al ritmo del reloj.

Transferencia Serial Asíncrona

Es una técnica usada en muchas terminales interactivas. Consta de 3 partes:

• Bit de Inicio: Su bit inicial es 0 y se utiliza para indicar el comienzo de un carácter.
• Bit de Carácter: Contiene los datos del carácter.
• Bit de Paro: Los bits de paro están siempre en estado uno (1) y marcan el final del bit de carácter para indicar el estado de espera.

Conceptos Adicionales

• Velocidad en Baudios: Se define como la velocidad a la cual se transmite información serial y es equivalente a la transferencia en bits/s.
• Buffer FIFO (First-In, First-Out): Es una unidad de memoria de localidades adyacentes que almacena información de manera que el primer dato que entra es el primero que sale.

Juan y Alan (Equipo 2)

Modos de Transferencia de Entrada/Salida (E/S)

E/S Programada

La CPU tiene que esperar un tiempo considerable a que el módulo de E/S en cuestión esté preparado para recibir o transmitir información.

E/S por Interrupción

Interrumpe a la CPU para solicitar su servicio cuando está preparado para intercambiar datos.

E/S por Interrupción Síncrona

Cuando la espera de E/S finaliza, el control es retornado al proceso que la generó. La espera por E/S se lleva a cabo por medio de la instrucción wait, que coloca a la CPU en un estado ocioso hasta que ocurre otra interrupción.

E/S por Interrupción Asíncrona

Retorna al programa de usuario sin esperar que la operación de E/S finalice.

DMA (Direct Memory Access) - Acceso Directo a Memoria

Se utiliza DMA para dispositivos de E/S de alta velocidad. Este método transfiere los datos directamente a la memoria. El controlador solo interrumpe a la CPU cuando la transferencia ha sido terminada.