PERIFÉRICOS Conceptos acerca de los periféricos "Se denomina

PERIFÉRICOS
Conceptos acerca de los periféricos
"Se denomina "periférico" a cualquier equipo electrónico susceptible de ser
conectado a un ordenador mediante una de sus interfaces de entrada/salida
(puerto serial, puerto paralelo, bus USB, bus FireWire, interfaz SCSI, etc.), la
mayoría de las veces a través de un conector. De manera que puede
considerarse a los periféricos como componentes externos del ordenador.
En general, los equipos de periferia se agrupan bajo las siguientes categorías:
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periféricos de visualización: periféricos de salida que ofrece al usuario
una representación visual, por ej., el monitor;
periféricos de almacenamiento: periféricos de entrada/salida, que
pueden almacenar información en forma permanente (disco duro, CDROM, DVD-ROM, etc.);
periféricos de captura: permite al ordenador recibir información
específica, por ej., información de video, denominada captura de video,
o imágenes escaneadas (escáner);
periféricos de entrada: periféricos que pueden únicamente de enviar
información al ordenador, por ej., dispositivos señaladores (ratón) o el
teclado.
Tarjetas de expansión
Se denomina "tarjeta de expansión" al hardware electrónico en formato de
tarjeta, capaz de ser conectado al ordenador mediante un conector de
expansión (ISA, PCI, AGP, PCI Express, etc.).
Las tarjetas de expansión son componentes que se conectan directamente a la
placa madre y se encuentran ubicadas en la unidad principal, lo cual le otorga
al ordenador nuevas funciones de entrada/salida.
Interrupciones (IRQ) y conflictos del hardware
El concepto de interrupción
Ya que un procesador no puede procesar simultáneamente varios trozos de
información (procesa un trozo de información por vez), un programa que está
siendo ejecutado puede, gracias al pedido de interrupción, ser
momentáneamente suspendido mientras se produce una interrupción. El
programa interrumpido puede continuar ejecutándose luego. Existen 256
direcciones de interrupción diferentes.
Una interrupción se convierte en una interrupción de hardware
solicitada por uno de los componentes de hardware del equipo.
existen varios periféricos en un equipo. Estos periféricos
generalmente utilizar los recursos del sistema aunque sólo
comunicarse con el sistema mismo.
cuando es
En efecto,
necesitan
sea para
Cuando un periférico desea acceder a un recurso, envía un pedido de
interrupción al procesador para llamar su atención. Los periféricos cuentan con
un número de interrupción que se denomina IRQ (Peticiones de Interrupción.
Es como si cada periférico tirara de un "hilo" que está atado a una campana
para señalarle al equipo que desea que le preste atención.
Este "hilo" es, de hecho, una línea física que conecta cada ranura de expansión
así como cada interfaz E/S a la placa madre. Para una ranura ISA de 8 bits, por
ejemplo, hay 8 líneas IRQ que unen ranuras ISA de 8 bits a la placa madre
(IRQ0 a IRQ7). Estos IRQ están controlados por un "controlador de
interrupción" que se encarga de “cederle la palabra” al IRQ que posee la
mayor prioridad.
Al aparecer las ranuras de 16 bits, se agregaron IRQ 8 a 15. En consecuencia ,
fue necesario agregar un segundo controlador de interrupción. Los dos grupos
de interrupciones están unidos por IRQ 2 el cual se conecta (o "produce una
cascada") a IRQ9. En cierto modo, esta cascada "inserta" IRQ 8 a 15 entre
IRQ1 y 3:
Dado que la prioridad va del IRQ inferior al superior y que se insertan IRQ 8 a
15 entre IRQ 1 y 3, el orden de prioridad es el siguiente:
0 > 1 > 8 > 9 > 10 > 11 > 12 > 13 > 14 > 15 > 3 > 4 > 5 > 6 > 7
DMA
Los periféricos regularmente necesitan "pedir prestada memoria" del sistema
para utilizarla como zona búfer, es decir, un área de almacenamiento
temporario que permita que los datos de E/S sean rápidamente guardados.
Por lo tanto, el canal de acceso directo a la memoria, llamado DMA (Acceso
Directo a Memoria fue definido precisamente para esto.
El canal DMA designa un acceso a una de las ranuras (RAM) memoria de
acceso aleatorio del equipo, ubicado por una "dirección de inicio RAM" y una
"dirección de fin". Este método permite a un periférico pedir prestado canales
especiales que le brindan un acceso directo a la memoria, sin necesidad de
intervención, por parte del microprocesador, para descargar estas tareas.
Una PC tiene 8 canales DMA. Los primeros cuatro canales DMA poseen un
ancho de banda de 8 bits mientras que los DMA 4 a 7 poseen a su vez un
ancho de banda de 16 bits.
Los canales DMA por lo general suelen asignarse de la siguiente manera:
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DMA0: libre
DMA1: (tarjeta de sonido)/libre
DMA2: controlador de disquete
DMA3: puerto paralelo (puerto de la impresora)
DMA4:
controlador
de
acceso
directo
(conectado a DMA0)
DMA1: (tarjeta de sonido)/libre
DMA6: (SCSI)/libre
DMA7: disponible
a
memoria
Direcciones base
Algunas veces los periféricos necesitan intercambiar información con el
sistema, razón por la cual se les asignaron direcciones de memoria para enviar
y recibir datos. Estas direcciones se denominan "direcciones base" (algunas
veces se utilizan los siguientes términos: "puertos de entrada/salida", "puertos
E/S", "direcciones E/S", "direcciones de puertos de E/S", o "puertos base").
El periférico puede comunicarse con el sistema operativo utilizando esta
dirección de base. Por lo tanto, existe solamente una única dirección de base
para cada periférico.
A continuación, presentamos una lista de algunas de las direcciones base
comunes:
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060h: Teclado
170h/376h: controlador secundario IDE
1F0h/3F6h: controlador primario IDE
220h: tarjeta de sonido
300h: tarjeta de red
330h: tarjeta adaptador SCSI
3F2h: controlador de unidad de disco
3F8h: COM1
2F8h: COM2
3E8h: COM3
2E8h: COM4
378h: LPT1
278h: LPT2
No obstante, todos estos elementos resultan transparentes para el usuario, es
decir que no debe preocuparse por ellos.
Conflictos del hardware
Una interrupción es una línea que une el periférico al procesador. Una
interrupción es una interrupción de hardware cuando es solicitada por uno de
los componentes de hardware de la PC. Por ejemplo, este es el caso al tocar
una tecla y que el teclado llama la atención del procesador sobre este hecho.
No obstante, los 256 interruptores no pueden ser solicitados al mismo tiempo
ya que se interrumpe el hardware y los diferentes periféricos siempre realizan
interrupciones muy específicas.
Por lo tanto, al instalar las tarjetas de expansión, debe asegurarse que, durante
la configuración, el mismo interruptor no se utilice para dos periféricos
diferentes. Si esto sucediera, ocurriría un "conflicto del hardware" y ningún
periférico funcionaria.
Verdaderamente, si dos periféricos utilizan el mismo interruptor, el sistema no
sabrá cómo distinguirlos. Un conflicto del hardware no sucede únicamente
cuando dos periféricos poseen el mismo hardware. También puede ocurrir un
conflicto cuando dos periféricos poseen la misma dirección E/S o usan los
mismos canales DMA.
Configuración IRQ
La IRQ de una tarjeta de expansión puede modificarse para asignarle un
número IRQ que no está siendo utilizado por otro periférico.
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En los periféricos más antiguos, este número IRQ se adjunta a los
puentes que se encuentran en la placa.
En las placas recientes (que poseen un BIOS Plug & Play), el parámetro
de recurso (direcciones IRQ, DMA E/S) es automático. También puede
ser realizado por el SO con la ayuda de utilidades que brinda la tarjeta
de expansión. Este modo plug & play debe ser desactivado en
ocasiones para que puedan modificarse los parámetros manualmente.
Aún no resulta fácil hallar recursos disponibles para todos los periféricos. Por lo
tanto, he aquí una lista incompleta de recursos que se utilizan generalmente,
los que por consiguiente no pueden asignarse en forma manual:
IRQ Periférico
0
Reloj interno
1
teclado
controlador
de
interrupción
programable
2
Cascada de IRQ 8 a 15
3
Puerto de comunicaciones COM2/COM4
4
Puerto de comunicaciones COM1/COM3
libre
5
6
controlador de disquete
7
Puerto de impresora LPT1
8
CMOS (Reloj de tiempo real)
libre
9
10 libre
11 libre
12 Puerto del ratón PS2/libre
13 procesador de datos numéricos (coprocesador matemático)
14 controlador de disco duro primario (IDE)
15 controlador de disco duro secundario (IDE)
Los puertos COM1 y COM4 así como los puertos COM2 y COM3 usan
los mismos interruptores. Puede parecer ilógico en cuanto la misma
interrupción no puede ser utilizada por dos periféricos. En realidad, es
posible utilizar el puerto COM1 tanto como el puerto COM4 (así como el
puerto COM2 y el COM3) en tanto no se activen al mismo tiempo. De lo
contrario, el equipo podría congelarse y funcionar defectuosamente.
Resolución de conflictos del hardware
Si tiene un problema de hardware, primero trate de identificar el problema afín
de poder determinar cuál es el periférico que lo está causando. Esto significa
que debe tratar de eliminar tantas variables como sea posible hasta descubrir
cuál es el elemento responsable:
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abriendo la carcasa del equipo y retirando uno a uno los elementos que
puedan estar causando el conflicto
desactivando el software en el SO para desactivar los periféricos