Trasmissione seriale e parallelo dei dati tesina

8 + 8 linee dati



Sincrono con clock a 8,33 MHz. Estensione a 32 bit: EISA

PCI (Peripheral Component Interconnect Bus)

Bus di sistema PC, (ma anche Apple, Sun). Sviluppato dalla Intel nel 1992 (in

sostituzione del bus ISA). Diverse versioni: PCI, PCI 2.0, PCI 2.1, PCI 2.2, PCI-X, PCI-X

DDR. 32 – 64, PCI-E linee dati-indirizzi (sovrapposte) (multiplexed) Clock a 33 – 66 –

133 – 266 MHz. Alimentazione 5 – 3,3 Volt. Il trasferimento che avviene attraverso un

bus PCI è un "burst", composto da una fase di indirizzamento e da una o più fasi di

dato. Bassa latenza ed elevato throughput.

SCSI (Small Computer System Interface)

Collegamento per dispositivi interni o esterni al computer: dischi rigidi (dischi SCSI),

ma anche CD - DVD – unità nastro - stampanti - scanner.

versioni: SASI (’79), SCSI-1, SCSI-2, Fast SCSI-2, Fast & wide SCSI-2, SCSI-3 Ultra.

 frequenze: 5 – 10 – 20 – 40 – 80 – 160 MHz

 linee di dati: 8 - 16 line

 banda passante 5 - 320 MB/sec



Collega sino a 7- 15 controllori (unità) e massimo 2048 periferiche per controllore.

Collegamento a cascata, con terminatore. Semplice ed economico. Parte della logica

delegata ai controllori. 50 fili - 25 di massa per eliminare disturbi (8 dati — 1 parità —

9 controllo — 7 alimentazione e usi futuri).

Il bus SCSI è un bus parallelo, mentre una sua estensione, il Serial Attached SCSI

(SAS), è di tipo seriale.

AGP (Accelerated Graphics Port)L'Accelerated Graphics Port (AGP) è

un'interfaccia di collegamento sviluppata da Intel nel 1996 come soluzione per

aumentare prestazioni e velocità delle schede grafiche connesse ai PC. Si basa sullo

PCI 2.1

standard e per questo effettua trasferimenti a 32 bit alla frequenza base di

66 MHz (il doppio dello standard PCI). Poiché il trasferimento dei dati avviene in

modalità parallela, non è possibile una comunicazione bidirezionale contemporanea.

La prima versione dello standard AGP raddoppiava la banda passante rispetto a un

normale slot PCI perché ne raddoppiava la frequenza, raggiungendo quindi i 266 MB/s,

ma era capace di funzionare anche in modalità 2x e raggiungere i 533 MB/s

effettuando ben due trasferimenti per ciclo di clock. Successivamente, le versioni 2.0

e 3.0 hanno introdotto la possibilità di 4 e 8 trasferimenti per ciclo di clock, giungendo

frequenza equivalente

alla odierna di 533 MHz. Per prevenire problemi di compatibilità

safe

tra le differenti versioni, è sempre previsto il funzionamento in modalità 1x,

quindi a 266 MB/s. Questa modalità viene attivata automaticamente dal BIOS in caso

di problemi.

AGP 1.0

 AGP 1x: 266 x 1 = 266 MB/s

 AGP 2x: 266 x 2 = 533 MB/s

 AGP 2.0

 AGP 4x: 266 x 4 = 1066 MB/s

 AGP 3.0

 AGP 8x: 266 x 8 = 2133 MB/s



La versione 3.0 è stata l'ultima evoluzione di questo bus, ed è stato rimpiazzato dal

più veloce PCI Express, il quale ha sostituito anche l'interfaccia PCI.

Esempio di un “cavo” ATA:

TRASMISSIONE SERIALE

La trasmissione seriale è una modalità di comunicazione tra dispositivi digitali nella

quale le informazioni sono comunicate una di seguito all'altra e

giungono sequenzialmente al ricevente nello stesso ordine in cui le ha trasmesse il

mittente.

Nonostante la maggior complessità architetturale e gestionale rispetto

alla trasmissione parallela, la modalità seriale è una delle più diffuse in ambito

informatico perché:

richiede un minor numero di fili con conseguente riduzione dei costi

 è più tollerante rispetto alle interferenze e agli errori di trasmissione



Ovviamente, il circuito trasmissivo più semplice ha come contropartita una maggior

complessità di gestione.

Tra i bus di trasmissione/ricezione dati

Modalità sincrona

I dispositivi digitali, come memorie e microprocessori, di norma lavorano con unità

minime di 4 o 8 bit. Nell'architettura dei primi processori, il meccanismo di

trasmissione dei dati da un dispositivo all'altro è stato

spontaneamente

quindi progettato per trasportare i dati utilizzando un filo per bit, a

cui vanno aggiunti una connessione di massa e il segnale di clock per il

coordinamento di tutte le operazioni.

Come prima alternativa alla trasmissione parallela, è possibile trasmettere su un

singolo filo tutti i bit in sequenza sincronizzandoli con un segnale periodico

clock)

(detto trasmesso con un altro filo. Questa modalità, detta sincrona, richiede tre

fili (segnale, clock e massa) e permette alte velocità, ma, seppur potendo eliminare il

filo di massa, usando la terra, l'uso di un filo di sincronizzazione non la rende adatta,

ad esempio, all'uso di impianti già esistenti, come la rete telefonica o quella elettrica.

Per ovviare a questo devono venir usati dei MODEM (DCE) adatti alla trasmissione dati

in modo sincrono e connessi al terminale dati (DTE) tramite una linea seriale sincrona

tipo EIA RS232 o equivalenti.

In caso di Trasmissioni Seriali Sincrone attraverso un sistema Terminale - Modem (DTE

- DCE) sono necessarie ed indispensabili alcune caratteristiche peculiari:

disporre di un computer sufficientemente potente da soddisfare le esigenze di

continuità del flusso dei dati tipico di una trasmissione sincrona.

disporre di una interfaccia di tipo Sincrono

Attualmente la maggior parte di Personal Computer dispone solo di interfacce seriali

tipo EIA RS232 Asincrone proprio per le limitate capacità originali dei P.C. e per i costi

di tali tipi di interfaccia (visto il limitato mercato).

Qualsiasi protocollo venga usato (dati) la trasmissione DEVE essere preceduta da

almeno tre caratteri SYC (Sync o SYNCHRONOUS

IDLE) ASCII, Esadecimale 16, Binario 0001 0110, affinché il Modem e, in particolare, il

DTE ricevente possa ben sincronizzarsi. Di questi tre caratteri, almeno il primo viene

generalmente perso, mentre i restanti due dovrebbero arrivare a destinazione,

permettendo così un controllo di partenza della bontà della linea e di tutto il sistema.

Comunque il primo carattere ricevuto dal DTE remoto DEVE sempre essere un

carattere SYC.

Se, per qualsiasi motivo, il DTE in trasmissione non avesse temporaneamente dati

significativi da inviare, per non fare cadere la connessione Sincrona e invalidare i dati

precedentemente trasmessi, esso DEVE autonomamente trasmettere il carattere di

"riempimento" DLE (DATA LINK ESCAPE) ASCII, Esadecimale 10, Binario 0001 0000.

Fin qui le specifiche hardware. Per le caratteristiche di protocolli più o meno complessi

in ambienti sincroni si rimanda alle specifiche voci.

Modalità asincrona

Nella modalità asincrona il trasmettitore ed il ricevitore si sincronizzano usando i dati

"partenza",

stessi: il trasmettitore invia inizialmente un bit di poi il dato vero e proprio

(tipicamente da cinque a otto bit, con il bit meno significativo per primo), un bit

"parità", di"stop"

opzionale di e infine un tempo che può avere diverse lunghezze

tipiche (uno, uno e mezzo o due tempi di bit). Il bit di partenza è di polarità opposta

alla condizione normale (space o 0). Il bit di stop è di polarità normale (mark o 1) e

crea uno spazio prima della partenza del carattere successivo. La modalità asincrona,

in caso di trasmissioni di una certa lunghezza, usa i segnali in modo molto meno

efficiente della modalità sincrona, in cui, dopo un preambolo di sincronizzazione, tutti i

bit trasportano dati.

I primi dispositivi seriali, usati nelle telescriventi, erano dei commutatori meccanici

rotanti, che inviavano i caratteri codificati a 5 bit in formato Baudot al posto del codice

Morse. Più tardi, i caratteri vennero codificati usando 7 bit nel formato ASCII. Quando

l'IBM realizzò il primo computer, agli inizi degli anni '60, basato su un'architettura a 8

bit, estese anche il codice per utilizzare i 128 caratteri aggiuntivi

disponibili: EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code).

"stop"

Nelle telescriventi meccaniche il bit di è spesso esteso a due tempi di bit, per

dare al meccanismo più tempo per terminare la stampa di un carattere.

Il bit di parità può essere dispari o pari o omesso. Il bit di parità dispari è più affidabile

in quanto assicura che vi sarà sempre una transizione o un passaggio di dati,

consentendo ai dispositivi di risincronizzarsi.

Attualmente il controllo di parità non è più usato, poiché il sistema è inaffidabile,

specialmente perché, con l'aumentata velocità di trasmissione un possibile disturbo

elettromagnetico può avere durata superiore al tempo stesso di trasmissione di un bit.

In questo caso il sistema di controllo di parità darà falsi riscontri di "parità

soddisfatta", quando si ha la perdita (errore) di due bit aventi stesso valore (0 o 1). Il

controllo di esattezza dei flussi di dati è ora affidato al protocollo di trasmissione e a

verifiche di tipo CRC. La maggior parte delle comunicazioni seriali asincrone oggi

vengono effettuate con un formato carattere di 8N1 (8 bit dati, nessuna parità, 1 bit di

stop). In questo caso ogni carattere sarà trasmesso usando un totale di 10 bit (1 Start,

8 dati, 1 Stop).

La velocità standard per un dispositivo seriale asincrono dipende dal tipo di linee dati

bit per secondo simboli per secondo

e si misura in (bps) o, in alternativa, in (baud). Le

telescriventi meccaniche standard vanno da 110 a 150 baud, modem in banda fonica

da 300 a 56.200 baud, le connessioni ADSL vanno dai 640 kbps in su e le

connessioni Ethernet da 10 Mbps a 1 Gbps.

Le trasmissioni seriali utilizzano differenti cablaggi e tensioni standard. Nella

modalità "Full duplex" sono consentite la trasmissione e la ricezione in simultanea (es.

telefono). Nella modalità "Half duplex" si consente invece una trasmissione per volta,

in una sola direzione (es. walkie-talkie).

Modalità isocrona

La modalità isocrona è una tecnica di trasmissione asincrona su un dispositivo di tipo

sincrono. In pratica può succedere che si disponga di un canale sincrono ad elevata

velocità e che sia necessario, per i più svariati motivi, stabilire una connessione di tipo

asincrono. La cosa è tecnicamente possibile solo a patto che la velocità di

trasmissione asincrona sia un quarto della velocità a cui opera la trasmissione

sincrona. In pratica si può trasmettere in modalità asincrona 1200 bit/s su una

connessione sincrona predisposta a 9800 bit/s.

Ethernet

Ethernet è il nome di una famiglia di tecnologie per reti locali.

Ha avuto successo perché

Ethernet attualmente è il sistema LAN più diffuso per diverse ragioni:

è nata molto presto e si è diffusa velocemente, per cui le uscite di nuove

 tecnologie come FDDI e ATM hanno trovato il campo occupato;

rispetto ai sistemi concorrenti, è più economica e facile da usare e la diffusione

 delle componenti hardware ne ha facilitato l'adozione;

funziona bene e genera pochi problemi;

 è adeguata all'utilizzo con TCP/IP.



Le varie categorie del cavo

Tutti questi tipi di cavo si differenziano ulteriormente tra di loro per la categoria che

varia in base al numero di intrecci delle coppie e alla capacità di trasportare i segnali

più o meno potenti.

Cavo di categoria 3-4 = non vengono più commercializzati vista la mancanza di

compatibilità con lo standard 100 Mbit/sec.

Cavo di categoria 5= non viene più commercializzato essendo stato sostituito con il

cavo di categoria 5e.

Cavo di categoria 5e = Lo standard UTP, riesce a sfruttare appieno l’ethernet Gigabit

(1000base T) essendo costruito con l'ausilio della fibra ottica. Ha i contatti dorati ed è

certificata fino a 350Mhz.

Cavo di categoria 5e CCA = Simile alla 5e differenzia solo per la presenza di cavi in

lega alluminio/rame garantendo la mancanza di assenza di trasmissione.

Cavo di categoria 6 = Caratterizzata da zero errori di trasmissione, un miglior rapporto

segnale/rumore e una minima perdita di segnale. Ai cavi di categoria 6 viene riservata

una specifica attenzione oltre ad un accurato controllo qualità. Ottimo per le

connessioni domestiche.

Cavo di categoria 6° = Un cavo adatto a connessioni aziendali o industriali, è testato

fino a 500Mhz fornendo una trasmissione fino a 100 metri pari fino a 10 Gigabit.

Cavo di categoria 7 = La migliore categoria di cavo oggi in commercio, cavo testato