UNIDAD 4

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UNIDAD 4
Interfaz del bus
El PC (Personal Computer), es un sistema de propósito general, que puede ser
ajustado a las necesidades del usuario agregando placas con la electrónica
necesaria, acompañadas de software que permita controlarlas. Un posible
ejemplo es el procesamiento de imágenes de video: basta colocar una tarjeta
adquisidora de video y configurar su software controlador para hacer que una
aplicación de procesamiento de imágenes, ejecutándose en el PC, pueda
procesar las imágenes adquiridas con la placa.
Se pueden colocar en un sistema PC, el tipo de interfaz (tarjeta) que uno
desee, para controlar los más variados dispositivos periféricos gracias a las
Ranuras de Expansión o Slots (Conector). Existen varios tipos de Ranuras de
Expansión, de distintas formas y características. Consisten simplemente en
zócalos que sirven para conectar los bordes de las tarjetas interfaces. El
conjunto de esos zócalos, de un cierto tipo se llama Bus de Sistema. Cada
zócalo se denomina SLOT y da lo mismo, para conectar una tarjeta, un slot que
otro ya que se encuentran conectados en paralelo.
Los computadores poseen distintos tipos de buses que proporcionan
comunicación a distintos niveles dentro de la jerarquía del sistema. El bus que
conecta los componentes principales del computador (procesador, memoria y
E/S) se denomina bus del sistema. Las estructuras de interconexión más
comunes dentro de un computador están basadas en el uso de uno o más
buses.
En la unidad 4, se presenta el estudio de la Arquitectura de los buses, y la
interconexión de los periféricos.
Objetivo de la Unidad 4: Resolver problemas de implementación de interfaces
sencillas que se conecten a los buses ISA extendido y/o VESA Local y/o PCI
y/o USB y/o AGP.
Contenido de la Unidad 4: El contenido de la unidad contempla el estudio de
los siguientes temas:
El bus ISA, Arquitectura de los buses ISA extendido (EISA) y
(VESA) Local.
El bus de interconexión de los componentes periféricos (PCI).
El bus serial universal USB.
Puerto grafico acelerado (AGP).

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Actividades recomendadas para el estudio del contenido de la unidad 4.
1.- Examine la tabla 4.1, en ella puede identificar las lecturas de los temas
contentivos de la unidad 4:
TÍTULO
MATERIAL DE
REFERENCIA
CONTENIDO
CAPITULO
El bus ISA
Arquitectura de los buses
ISA extendido (EISA) y
VESA Local.
Interfaz del bus.
El texto Los
Microprocesadores
Intel, B. B. Brey.
El bus de Interconexión de
componentes periféricos
(PCI)
15
El bus serial Universal
(USB)
Puerto gráfico acelerado
(AGP)
Tabla 4.1
1.- Lea los siguientes aspectos teóricos a través de los cuales reforzará los
conocimientos adquiridos:
SLOT
Ranura de la motherboard que permite expandir la capacidad de una
computadora insertándole placas.
http://www.sitiosargentina.com.ar/Help/diccionario%20tecnico.htm#s
MOTHERBOARD
Placa que contiene los circuitos impresos básicos de la computadora, la CPU,
la memoria RAM y slots en los que se puede insertar otras placas (de red, de
audio, etc.).
http://www.sitiosargentina.com.ar/Help/diccionario%20tecnico.htm#s
La interfaz PCI
PCI ("Peripheral Component Interconnect") es básicamente una especificación
para la interconexión de componentes en ordenadores. Ha dado lugar a un

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bus PCI, denominado también Mezzanine, en español entresuelo [1], porque
funciona como una especie de nivel añadido al bus ISA/EISA tradicional de la
placa-base. Es un bus de 32 bits que funciona a 5 V, 33 MHz, con una
velocidad de transferencia inicial de 133 Mb/s (Megabits por segundo).
Aunque seguiremos llamándolo "bus PCI", en realidad no es un bus local; por
contra, ocupa un lugar intermedio (de ahí el nombre mezzanine) entre el bus
del procesador / memoria / cache y el bus estándar ISA. El bus PCI se
encuentra separado del bus local mediante un controlador que hace de
pasarela. Cuando la UCP escribe datos en los periféricos PCI (por ejemplo un
disco duro), el controlador/pasarela PCI los almacena en su buffer. Esto
permite que la UCP atienda la próxima operación en vez de tener que esperar
a que se complete la transacción. A continuación el buffer envía los datos al
periférico de la forma más eficiente posible.
http://www.zator.com/Hardware/H6_4.htm
Comparación de los tipos de bus
ISA EISA VESA PCI
Bus de datos 8/16 32 32/64 32/64
Velocidad del bus de datos (MHz) 5.33/8.33 8.33 33/50 33
Velocidad de transferencia (MB/s) 5.33/8.33 33 132/264 132/264
Velocidades de transferencia
5.33/8.33 33 132 132
implementadas (MB/s)
Número de Slots 0-8 0-8 0-2 0-4
Soporte de Bus Master No Si Si Si
Paridad para direcciones y datos No No No Si
Sync, Channel Checks No No No Si
Identificación de dispositivo & Auto No Si Si Si
configuración
Trabaja con ISA/EISA N/A N/A Si
http://www.zator.com/Hardware/H6_4.htm
AGP
El AGP (Accelerated Graphics Port, Puerto de Gráficos Acelerados) es una
especificación de bus que permite que se desplieguen rápidamente gráficos en
3-D en computadoras personales comunes. El AGP es una interfaz especial
diseñada para transmitir imágenes en 3-D (por ejemplo, de páginas Web o CD-
ROMs) mucho más veloz y ágilmente de lo que es posible hoy en una
ordenador que no sea una costosa estación de trabajo gráfica. La interfaz usa
el almacenamiento principal del ordenador (RAM) para refrescar la imagen del
monitor y soportar el mapeo de texturas, el z-buffering y la mezcla alfa que se
requieren para el despliegue de imágenes en 3-D. El uso que hace el AGP de
la memoria principal es dinámico, lo cual significa que cuando no se está
utilizando para gráficos acelerados, la memoria principal se devuelve para uso
del sistema operativo u otras aplicaciones.
http://www.gamarod.com.ar/recursos/glosario/

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3.- El ejemplo 4.1 muestra la forma usual de utilizar el bus PCI en un sistema
uniprocesador.
Ejemplo 4.1: Uso de un bus PCI en un sistema uniprocesador
En la figura 4.1 se muestra una configuración usual del bus PCI. En esta
configuración un dispositivo que integra el controlador DRAM y el adaptador
al bus PCI proporciona el acoplamiento al procesador y la posibilidad de
generar datos a velocidades elevadas. El adaptador actúa como un registro
de acople (buffer) de datos, puesto que la velocidad del bus PCI puede
diferir de la capacidad de E/S del procesador.
Procesador
Cache
Monitor
Adaptador/con -
trolador de
memoria
DRAM
Audio
Imágenes
en
movimiento
Bus PCI
Adaptador
del bus de
expansión
Dispositivos
de E/S
básicos
CS
Gráficos
Graficador
Bus de expansión
Figura 4.1 Bus PCI en un sistema uniprocesador
5.- El ejemplo 4.2 presenta el uso de una interfaz de bus ISA que se decodifica
en las direcciones 800H y 803H.
Ejemplo 4.2: Interfaz de bus ISA que contiene un 82C55 accedido por
medio de direcciones de puertos.
2.- La figura 5.2 muestra una interfaz ISA decodificada en las direcciones 800H
a 803H:

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Figura 4.2 Interfaz de bus ISA decodificada en las direcciones 800H a 803H
D0
PA0
D1
PA1
D2
PA2
D3
PA3
D4
PA4
D5
PA5
D6
PA6
D7
PA7
__
RD
PB0
__
WR
PB1
A0
PB2
A1
PB3
RESET
PB4
__
CS
PB5
PB6
PB7
PC0
PC1
PC2
PC3
PC4
PC5
PC6
PC7
82C55
16L8
34
31
32
33
30
29
28
27
5
36
9
8
35
6
4
3
2
1
37
40
39
38
18
19
20
21
22
23
24
25
14
15
16
17
13
12
11
10
I1
O1
I2
O2
I3
O3
I4
O4
I5
O5
I6
O6
I7
O7
I8
O8
I9
I10
19
18
17
16
15
14
13
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
11
SD0
SD1
SD2
SD3
SD4
SD5
SD6
SD7
___
IOR
SA0
SA1
RESET
___
IOW
SA2
SA3
SA4
SA5
SA6
SA7
SA8
SA9
SA10
SA11
SA12
SA13
SA14
SA15

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Ejercicios propuestos
1.- Explique mediante el uso de un diagrama de tiempos, cómo se realiza la
operación de escritura en un bus PCI.
2.- Desarrolle una interfaz del bus ISA, similar a la del ejemplo 4.2, pero que
sea decodificada en las direcciones 0820H a 0823H.
Consulta en otros libros
[Stallings 2000] incluye en su contenido la interconexión con buses,
específicamente la descripción del bus PCI.
[Hamacher, 2003]. Contiene el estudio de los buses PCI y USB.
Consulta en la Web
http://www.des.udc.es/~emilioj/ECm2/ecm2_p2_t2-doc.pdf: Presenta de una
manera sencilla la interconexión con buses, toma como ejemplos los buses
PCI y USB.
http://www.die.upm.es/cursos/BUSES1.pdf: Incluye información interesante
sobre la evolución de los buses.
http://www.redeweb.com/microbit/articulos/7107125.pdf: Expone aspectos
relacionados con las aplicaciones del bus PCI.
http://www.terra.es/personal/zyryab/buspci.htm: Es un documento que incluye
el diseño de una interfaz PCI para una aplicación.
Ejercicios de Autoevaluación
Como ejercicios de autoevaluación, se recomienda revisar los problemas
resueltos número 6 y 8, incluidos en el capítulo 15 del texto Los
Microprocesadores Intel, de Barry B Brey.