interfaces3 cd dic2014 parte2

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Utilizado en computadoras• Velocidades de 12 Mbps y 1.5 Mbps• USB 2.0 permite hasta 480 Mbps.• 4 hilos: 2 hilos de polarización y dos hilos deseñal.• Transmisión balanceada• Usado por el teclado, mouse, modems,impresoras, scanners, CD-ROM.• Alcance máximo 5 metros

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  • USB (1) Utilizado en computadoras Velocidades de 12 Mbps y 1.5 Mbps USB 2.0 permite hasta 480 Mbps. 4 hilos: 2 hilos de polarizacin y dos hilos de

    seal. Transmisin balanceada Usado por el teclado, mouse, modems,

    impresoras, scanners, CD-ROM. Alcance mximo 5 metros

    16/12/14 Ing. Pablo Hidalgo

  • USB (2) Permite conectar hasta 127 dispositivos mediante

    concentradores o hubs en topologa de rbol. Interfaz del tipo plug&play (cambio en caliente). USB 2.0 permite conexin de dispositivos que

    consumen hasta 2.5 W.

    16/12/14 Ing. Pablo Hidalgo

  • USB (3)

    16/12/14 Ing. Pablo Hidalgo

  • USB (4)

    16/12/14 Ing. Pablo Hidalgo

  • USB (5)

    16/12/14 Ing. Pablo Hidalgo

  • USB 3.0 (6) Es la segunda revisin importante del estndar Universal Serial Bus

    (USB). Tiene una velocidad de transmisin de hasta 4.8 Gbps, que es 10

    veces ms rpido que USB 2.0 (480 Mbps). Reduce significativamente el tiempo requerido para la transmisin de

    datos, reduce el consumo de energa y es compatible con USB 2.0. Se denomina USB de super alta velocidad. USB 3.0 permite conexin de dispositivos que consumen hasta 5 W. Voltaje: 5 Vdc . Corriente: Hasta 1 A. Compatible con USB 1.0 y USB 2.0 Permite una transmisin full duplex

    16/12/14 Ing. Pablo Hidalgo

  • USB 3.0 (7)

    16/12/14 Ing. Pablo Hidalgo

    1.- Vbus (+ 5 Volts, alimentacin) 2.- D- (- datos) 3.- D+ (+ datos) 4.- GND (tierra)

    Lneas elctricas del puerto USB.

    1.- Vbus (+ 5 volts, alimentacin) 2.- D- (- datos)

    3.- D+ (+ datos) 4.- GND (tierra)

    5.- StdA_SSRX- (Recibe datos) 6.- StdA_SSRX+ (Recibe datos)

    7.- GND_DRAIN (tierra-drenado) 8.- StdA_SSTX- (Enva datos) 9.- StdA_SSTX+ (Enva datos)

  • IEEE 1394 FIREWIRE (1)

    Inventado por Apple. Utilizado para conectar mltiples perifricos a un

    computador. Permite agregar o quitar dispositivos en caliente sin

    tener que reiniciar el computador (cambio en caliente). Cada bus soporta hasta 63 dispositivos y se puede

    configurar en cadena y/o rbol. Emplea conectores de 4, 6 y 9 pines Varias versiones 16/12/14 Ing. Pablo Hidalgo

  • IEEE 1394 FIREWIRE (2) FireWire 400: hasta 400 Mbps FireWire 800 (IEEE 1394b-2000): 800 Mbps FireWire s1600 y s3200 (IEEE 1394-2008):

    1600 Mbps y 3200 Mbps El puerto FireWire de 4 pines no suministra

    alimentacin. Los de 6 y 9 pines s. Voltaje mximo: 30 Vdc Corriente mxima: 1.5 A. 16/12/14 Ing. Pablo Hidalgo

  • IEEE 1394 FIREWIRE (3)

    16/12/14 Ing. Pablo Hidalgo

  • IEEE 1394 FIREWIRE (4) La longitud mxima del cable entre dispositivos es 4.5

    mts. Hasta 16 nodos en cadena, con 72 mts. de cable en

    total. Con fibra ptica FireWire 800 puede transmitir hasta

    una distancia de 100 mts. Conectores de 6 pines, para permitir alimentacin por

    el bus, proporcionando o consumiendo hasta 45 w. Funciona con MAC y PC tipo IBM.

    16/12/14 Ing. Pablo Hidalgo

  • IEEE 1394 FIREWIRE (5)

    Aplicaciones: Videocmaras digitales Discos duros Cmaras fotogrficas digitales Audio profesional Impresoras Scanners

    16/12/14 Ing. Pablo Hidalgo

  • AUI Utilizado en redes Ethernet, para conectar un

    computador al bus que forma parte de la red. Define un conector de 15 pines (DB-15).

    Tarjeta de Red

    Par Trenzado

    AUI

    16/12/14 Ing. Pablo Hidalgo

  • ALTERACIONES DE LA SEAL INTERFERENCIA INTERSIMBOLO

    Un canal de transmisin siempre tiene un ancho de banda limitado, y por tanto dispersa o expande los pulsos digitales que lo atraviesan.

    Cuando el ancho de banda de canal es muy superior al ancho de banda de los pulsos, la dispersin va a ser mnima.

    Si el ancho de banda del canal es cercano al de la seal, la dispersin exceder la duracin del smbolo y causar que los pulsos se traslapen (Interferencia Intersmbolo ISI).

    El ISI causa una degradacin al rendimiento del sistema, especialmente a velocidades de transmisin altas.

    Es una forma impredecible de interferencia ya que el amplificar el nivel de la seal no garantiza disminuir los errores por el ISI

    16/12/14 Ing. Pablo Hidalgo

  • INTERFERENCIA INTERSMBOLO (2) En el transmisor, los smbolos representados por

    niveles de voltaje son codificados y filtrados para cumplir con la restriccin del ancho de banda.

    El canal de transmisin tiene reactancias distribuidas que distorsionan los pulsos transmitidos.

    Para compensar la distorsin, el filtro del receptor se configura de forma que sea un filtro-ecualizador.

    La funcin de transferencia total del sistema H(f), estar dada por las funciones de transferencia del transmisor, canal y receptor.

    16/12/14 Ing. Pablo Hidalgo

  • INTERFERENCIA INTERSMBOLO (3)

    Dispersin de los smbolos en un medio de transmisin

    Seal recibida vs. Seal transmitida

    16/12/14 Ing. Pablo Hidalgo

  • INTERFERENCIA INTERSMBOLO (4) Nyquist dise una forma de pulso tal que no se produzca ISI

    al detectar la seal. Demostr que el ancho de banda terico mnimo para

    detectar una seal Rs smbolos por segundo sin ISI es Rs/2 Hz., lo cual ocurre cuando la funcin de transferencia H(f) del sistema tiene una forma rectangular.

    Cuando la funcin de transferencia sea de esta forma con un ancho de banda lateral de 1/2T (Filtro ideal de Nyquist) su transformada inversa de Fourier (de H(f)) ser de la forma h(t) =sinc (t/T).

    El pulso sinc (t/T) es conocido como pulso ideal de Nyquist. 16/12/14 Ing. Pablo Hidalgo

  • INTERFERENCIA INTERSMBOLO (5)

    16/12/14 Ing. Pablo Hidalgo

  • INTERFERENCIA INTERSMBOLO (6) Nyquist demostr que con esta forma de pulsos es

    posible evitar el ISI. El muestreo entre dos pulsos sucesivos tiene que

    darse exactamente en los puntos de cruce por cero. Conclusin: Para un sistema de comunicacin con un

    ancho de banda Rs/2 Hz es posible transmitir Rs smbolos por segundo sin ISI (Teorema de Nyquist).

    La tasa de smbolos por Hz es 2 smbolos/s/Hz. En la prctica no es posible construir un filtro ideal

    como el de Nyquist. 16/12/14 Ing. Pablo Hidalgo

  • INTERFERENCIA INTERSMBOLO (7) Filtro realizables, denominados de Nyquist, son:

    Coseno levantado Raz de coseno levantado

    El filtro coseno levantado tiene un ancho de banda ajustable que posee un ancho de banda de W a 2W.

    El factor (factor de roll off) relaciona el ancho de banda de este filtro con el ancho de banda ideal W. = Wo/W - 1

    Donde: W es el ancho de banda de Nyquist Wo es el ancho de banda utilizado realmente

    16/12/14 Ing. Pablo Hidalgo

  • INTERFERENCIA INTERSMBOLO (8) El factor de roll off indica el exceso del ancho de banda

    sobre el ancho de banda ideal. Mientras es ms pequeo ms eficiente va a ser la

    transmisin. Una forma alternativa de expresar el ancho de banda

    efectivo es: Wo = (1 + )Vs Donde Vs es la velocidad de la seal e igual a 1/Ts.

    Valores de roll off utilizados en comunicaciones varan entre 0,2 a 0,4.

    El ancho de banda obtenido es variable, depende de y puede estar entre Vs y Vs.

    16/12/14 Ing. Pablo Hidalgo

  • ALTERACIONES DE LA SEAL FLUCTUACIN DE FASE (JITTER)

    La inestabilidad en la seal de reloj puede determinar una fluctuacin de la fase de la misma con respecto a los instantes previstos.

    Aparece en los sistema sincrnicos de transmisin digital debido a una incorrecta sincronizacin de bit entre los elementos de la red, fundamentalmente repetidores regenerativos, multiplexores y mdems.

    La fluctuacin de fase se presentar como un estrechamiento y alargamiento de la anchura de los pulsos. Este temblor de la seal ser visualizable gracias a la persistencia de la pantalla.

    16/12/14 Ing. Pablo Hidalgo

  • FLUCTUACIN DE FASE (JITTER)

    Tj To 0,5 UI pp

    Ciclo de Reloj

    1 UI (unit interval) Jitter(pp) = Tj/To x 100 %

    Variacin del Jitter 16/12/14 Ing. Pablo Hidalgo

  • FLUCTUACIN DE FASE - JITTER Se distinguen tres tipos de jitter:

    No sistemtico, Propio o aleatorio: Algunas de sus causas son ruido aleatorio en los componentes debido a irregularidades en los contactos y en las superficies de las juntas, ruido de fase en los circuitos lgicos debido a las incertidumbres de transicin, y tambin debido a la diafona resultante de la operacin de otros sistemas adyacentes. Este tipo de jitter no es correlativo y no se acumula a lo largo del camino de transmisin. Su influencia sobre la calidad de transmisin es pequea.

    Sistemtico, dependiente de la secuencia o condicionado por el sistema: Tiene gran importancia para la calidad de la transmisin, pues constituye la porcin principal del jitter total. Algunas de las causas que lo originan son la interferencia intersmbolo y la variacin en la excitacin de los circuitos tanque.

    16/12/14 Ing. Pablo Hidalgo

  • FLUCTUACIN DE FASE - JITTER Jitter debido a la justificacin o jitter de relleno:

    Principalmente es generado por el proceso llevado a cabo por los multiplexores de orden alto (PDH). Debido a las diferencias de velocidad entre las seales tributarias entrantes a un multiplexor de orden alto, ste se ve forzado a efectuar una insercin de bits para compensar esas velocidades. En razn de que este agregado de informacin no es constante ni lineal se provoca un cierto jitter en la seal digital multiplexada.

    El jitter se puede visualizar con un osciloscopio a travs del llamado Diagrama del ojo.

    Para pruebas y mediciones exactas se necesitan instrumentos de prueba especiales, que puedan registrar cambios pequeos y/o espordicos del jitter, as como probar la tolerancias de los sistemas al jitter.

    16/12/14 Ing. Pablo Hidalgo

  • DIAGRAMA DEL OJO (1) Las imperfecciones del canal se evalan frecuentemente por

    medio del diagrama del ojo, que es una tcnica de medicin experimental para determinar la cantidad promedio de interferencia.

    Es un grfico que resulta de la medicin de la respuesta de un sistema de comunicaciones a una seal aleatoria en banda base.

    En el canal vertical del osciloscopio se conecta la seal digital captada por el receptor.

    En el canal horizontal, se conecta una onda tipo diente de sierra a una frecuencia igual a la velocidad de la secuencia digital.

    El ancho de la apertura del centro indica el perodo de tiempo en que se puede hacer un muestreo para la deteccin del nivel de la seal.

    16/12/14 Ing. Pablo Hidalgo

  • DIAGRAMA DEL OJO (2) El punto ptimo de muestreo corresponde a la parte central

    del ojo, donde la abertura vertical es la ms grande. Aqu se tiene el mayor margen de proteccin contra el ruido.

    La presencia de ISI hace que se produzca el cierre del ojo. La cantidad relativa de cierre en el momento del muestreo da una indicacin de la degradacin causada por el ISI.

    La presencia de ruido provocar que el diagrama del ojo se cierre y se vuelva ms difuso.

    Si no se produce filtrado de la seal, es decir si el ancho de banda del sistema es infinito, entonces la respuesta del sistema sern pulsos de forma rectangular.

    16/12/14 Ing. Pablo Hidalgo

  • DIAGRAMA DEL OJO (3) La amplitud DA es la medida de

    la distorsin causada por el ISI. El rango de tiempo sealado por

    JT , existente entre los cruces por cero de diferentes seales, es la medida del jitter del sistema.

    MN indica el margen de defensa contra el ruido.

    ST indica el margen de defensa contra errores de muestreo.

    16/12/14 Ing. Pablo Hidalgo

  • ALTERACIONES DE LA SEAL DISTORSIN

    Es la alteracin de la seal debido a la respuesta imperfecta del sistema. A diferencia del ruido y la interferencia, la distorsin desaparece cuando la seal deja de aplicarse.

    El diseo de redes de compensacin (ecualizadores) reduce la distorsin.

    RUIDO Son seales aleatorias e impredecibles de tipo elctrico

    originadas en forma natural dentro o fuera del sistema.

    16/12/14 Ing. Pablo Hidalgo