UNIDAD IDISPOSITIVOS DE ENTRADA Y

SALIDA

ELABORADO POR: Lic. Yesenia Cetina Marrufo

INTRODUCCIÓN

El sistema de E/S se encarga de comunicar laCPU con el mundo exterior.

Para realizar la comunicación, es necesariorealizar una traducción de la información, delformato exterior al interno de la máquina yviceversa. Para esto se utilizan los periféricos.

Esta comunicación cubre numerosos aspectos:desde la interacción hombre-máquina hasta elcontrol de procesos en sistemas automáticos.

INTRODUCCIÓN

La transferencia de informaciónentre la CPU y el mundo exteriorse realiza a través de dispositivosllamados periféricos.

Los periféricos realizan la interfazentre el mundo síncrono ycodificado del computador y elmundo analógico exterior.

OBJETIVOS

Comprender las característicasparticulares del sistema de E/S que lohacen diferente al resto de la máquina.

Conocer las alternativas de diseño a lahora de comunicar periféricos

y CPU.

OBJETIVOS

Comprender la función del SistemaOperativo como medio de proporcionarabstracción y protección en la gestión de laentrada/salida

EL TECLADO

Un teclado es un periférico utilizado para laintroducción de órdenes y datos en lacomputadora.

ARQUITECTURA DEL TECLADO La figura de la izquierda muestra un teclado, en

su forma, es decir listo para funcionar.

La figura de la derecha, muestra un tecladointernamente, utiliza una plantilla, en forma demembranas con puntos, que son losidentificadores, de cada una de las teclas.

Lado de la Unidad Central

Lado del Teclado

FUNCIONAMIENTO

EL TECLADO

Junto con el ratón mecánico tradicional (no losactuales modelos ópticos), el teclado es eldispositivo más sencillo que puede conectarse alordenador.

Sin embargo, alberga una electrónica relativamentecompleja y sofisticada que, en los modelos AT ysiguientes, incluye un procesador relativamentepotente; cierta cantidad de memoria EEPROM paraguardar la configuración; cierta cantidad dememoria ROM que actúa como una mini-BIOS deldispositivo, y capacidad de chequeo y autodiagnóstico, además de otras funciones.

La razón de esta complejidad es que, aparte de enviar lasseñales adecuadas a la placa-base, la tarea de recoger la señalde interruptores mecánicos no es tan trivial como pudieraparecer a primera vista.

Los que hayan intentado diseñar interfaces para introducirsimples señales ON/OF en un PC, saben que la tarea puede serextraordinariamente compleja.

Incluso con los pequeños niveles de tensión que manejan en loscircuitos TTL (transistor, transistor lógico), los interruptoresmecánicos producen microchispas y rebotes ("Bouncing") queduplican la señal y complican el diseño de estosdispositivos; hasta el extremo que no es infrecuente que serecurra a "chapucear" la electrónica del teclado para estosmenesteres.

FUNCIONAMIENTO

Un teclado está realizado mediante unmicrocontrolador, normalmente de lasfamilias 8048 u 8051 de Intel.

Estos microcontroladores ejecutan suspropios programas que están grabados en susrespectivas ROMs internas.

FUNCIONAMIENTO

Estos programas realizan la exploración matricialde las teclas para determinar cuales estánpulsadas.

Para lograr un sistema flexible losmicrocontroladores no identifican cada tecla consu carácter serigrafiado en la misma, sino que seadjudica un valor numérico a cada una de ellas quesólo tiene que ver con su posición física. Si no sehiciera así ese sistema sería muy dependiente decada idioma.

Por cada pulsación o liberación de una tecla elmicrocontrolador envía un códigoidentificativo que se llama Scan Code.

Para permitir que varias teclas sean pulsadassimultáneamente, el teclado genera un códigodiferente cuando una tecla se pulsa y cuandodicha tecla se libera.

Todos los teclados de PC le asignan el mismo"scan code" o código a las teclas que estánsituadas en el mismo sitio.

Luego la PC hace una traducción y le asigna laletra que está colocada en cada país en esaposición.

Esto hace que todos los programas funcionenbien en todos los países, y que en muchosjuegos las teclas estén en el mismo sitio enEspaña y en EE.UU. pero no ponga lo mismoen el teclado.

SCAN CODE

Son los códigos que envía el teclado a lacomputadora para indicar la tecla pulsada osoltada.

Su valor no depende de la tecla, sino de suposición, así se consigue que sea independientedel idioma del teclado.

Si el microcontrolador nota que ha cesado lapulsación de la tecla, el nuevo códigogenerado (Break Code) tendrá un valor depulsación incrementado.

Estos códigos son enviados al circuitomicrocontrolador donde serán tratadosgracias al administrador de teclado, que noes más que un programa de la BIOS y quedetermina qué carácter le corresponde a latecla pulsada comparándolo con una tablade caracteres que hay en el kernel (el núcleode un sistema operativo.

Es el software responsable de facilitar a losdistintos programas acceso seguro al hardwarede la computadora o en forma más básica, es elencargado de gestionar recursos, a través deservicios de llamada al sistema), generando unainterrupción por hardware y enviando los datosal procesador.

El microcontrolador también posee ciertoespacio de memoria ROM que hace que seacapaz de almacenar las últimas pulsaciones encaso de que no se puedan leer a causa de lavelocidad de tecleo del usuario.

Hay que tener en cuenta, que cuandorealizamos una pulsación se pueden producirrebotes (Bouncing) que duplican la señal. Conel fin de eliminarlos, el teclado tambiéndispone de un circuito que limpia la señal.

Tecla Pulsar

Soltar ASCII

A 1C F0,1C 41

TIPOS DE CONECTORES

1. CONECTOR DE tipo AT o DIN

2. CONECTOR DE tipo PS/ 2 o MINIDIN

3. CONECTOR DE tipo USB

CONECTOR DE tipo AT o DIN En los sistemas antiguos que utilizan placas AT

que actualmente han sido olvidadas, se trata deuna interfaz entre el cable del teclado y la unidaddel sistema, es la interfaz del teclado, es un granconector largo, con 5 fuertes clavijas gruesas demetal.

Tiene 5 pines, donde se encuentra un pin para elvoltaje, una para la masa (GND-Conexión atierra), un bus de datos, el reloj del micro delteclado y un reset únicamente para el conectortipo AT

TIPOS DE CONECTORES

CONECTOR DE tipo PS/ 2 o MINIDIN

Los sistemas de placa base de tipo ATX, noson necesariamente los sistemas masmodernos, es un conector mas pequeño yredondo con 6 finas clavijas metálicas y unbloque de plástico rectangular.

CONECTOR DE tipo USB

No necesita ni un controlador de dispositivoespecial para funcionar.

Existen teclados que cuentan con una mayordisposición de teclas: algunas de ellas seutilizan para navegar en Internet, multimedia,barras de desplazamiento en las ventanas,entre otras.