Dispositivos Periféricos

Los procesadores actuales son capaces de manejar los datos producidos por los dispositivos, el problema principal que se puede tener es la transferencia de datos entre el procesador y el periférico.

Para solucionar esto existen diferentes maneras:

• Uso de cachés y almacenamientos intermedios
• Buses de interconexión de mayor velocidad y con estructuras más elaboradas
• Uso de configuraciones multiprocesador 

Periférico:

Es el dispositivo que hace posible la interacción del microprocesador con el entorno.

Interfaz: 

Conjunto de módulos electrónicos que hacen posible el control de un periférico adaptando las diferentes velocidades y modos de funcionamiento del microprocesador y los periféricos.

Bus:

Conjunto de señales con la que se comunica el microprocesador con el entorno ya sea memoria o periféricos a través de las interfaces.

Las razones principales del uso de una interfaz son:

• Hay gran variedad de periféricos con normas de funcionamiento diferentes y sería imposible implementar en el procesador esa diversidad de controladores.
• Las diferencias de velocidad de los dispositivos hace que no sea práctico comunicarse con ellos directamente por medio del bus del sistema.
• Los periféricos usan datos con formatos y tamaños de palabra diferentes de los del microprocesador al que se conectan. 

Funciones de la interfaz de E/S

• Control y temporización de la transferencia de datos entre el dispositivo y el procesador; si el sistema utiliza en cada interacción, un bus de la interfaz de E/S con el procesador puede necesitar uno o más arbitrajes del bus

• Comunicación con el procesado

         Decodificador de órdenes: la interfaz admite órdenes del procesador.

         Datos: intercambi de datos a través del bus

         Información de estado: conocer si el dispositivo está preparado para transferir datos.

• Comunicación con los dispositivos

         Intercambio de órdenes, información de estado y datos.

• Almacenamiento temporal de datos

• Detección de errores

Conexión de las interfaces de E/S

Conexión mapeada en memoria. El circuito se conecta como si fuera memoria, se accede a los registros leyendo o escribiendo una variable en una posición de memoria determinada.


Conexión mediante puertos de entrada/salida. El circuito se conecta mediante líneas especiales. Se accede a los registros mediante instrucciones especiales, especificando el número de puerto.




Tipos de E/S

Entrada /Salida por consulta. La CPU ingresa a los registros desde un programa, para saber si el dispositivo está listo, se hace una consulta cada cierto tiempo.


La operación de E/S se controla mediante la CPU. Antes de realizar la operación se comprueban los registros de estado para verificar que el dispositivo se encuentre listo. 


Entrada/Salida por interrupciones. El dispositivo avisa a la CPU cuando esté listo, la entrada/salida se hace a través de una rutina de servicio de interrupción.


Permite que el dispositivo determine cuando se hace la transferencia de datos, el mecanismo de interrupción se encuentra en casi todos los computadores.


Entrada/Salida por acceso directo a memoria. El dispositivo accede directamente a la memoria y avisa a la CPU cuando inicia o finaliza una operación.


El ritmo de transferencia es mejor que el de los demás. 




Clasificación de periféricos


Entrada. Teclado, ratón, lápiz óptico, lector óptico, lector de caracteres, lector de bandas magnéticas, lector de tarjetas inteligentes, lector de marcas, lector de códigos de barras, reconocedores de voz, digitalizador o tabla gráfica, scanner.


Salida. Impresora, pantallas, trazador de gráficos o plotter, monitor, instrumentación científica o industrial.


Unidades de memoria masiva auxiliar. Cinta magnética, disco magnético, disco óptico, CD-ROM, DVD.


Mixtos. Terminal interactivo, terminal teletipo lectora/perforadora de tarjetas, módem.

Referencia:


Periféricos