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Conteúdo: SISTEMAS OPERACIONAIS Andreo Costa TRANSMISSÃO DE DADOS 4 OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados: • Diferenciar interfaces serial e paralela; • Identificar os modos de transmissão; • Comparar os tipos de transmissão síncrona e assíncrona. INTRODUÇÃO O processo de transmissão existe independentemente dos sistemas de processamento de dados, ou seja, este processo está inserido em nossas tarefas habituais. No simples diálogo entre duas pessoas, através de um aparelho telefônico, estamos consolidando este processo. COMUNICAÇÃO SERIAL O Serial é um protocolo muito utilizado para comunicação de dispositivos que vem como padrão em quase todos os computadores. A maioria dos desktops possuem duas portas seriais baseadas em RS-232, macho e fêmea. Alguns notebooks, quando possuem tal portam, tem apenas a porta fêmea. Tais saídas estão ilustradas na figura abaixo: Figura 1: Conector Serial Fêmea e Macho DB9 FÊMEA DB9 MACHO A figura 2, detalha a pinagem de um conector serial encontrada nos PC’s. É utilizada para muitos propósitos, entre eles, conectar uma impressora serial (impressão de cupons fiscais). 5 Figura 2: Detalhamento dos Pinos 1 2 3 4 5 9 8 7 6 SIGLA DCD Carrier Detect 1 2 3 4 5 6 7 8 9 RX Receive Data TX Transmit Data DTR Data TerminalReady GND Ground DSR Data Set Ready RTS Request toSend CTS Clear to Send RI Ring Indicator DESCRIÇÃO PINO Sintetizando a Comunicação Serial, podemos afirmar que a transmissão e recepção dos dados por esta porta são feitos bit a bit, que caminham um após o outro por apenas uma via na linha de transmissão formando uma série de pulsos. Este tipo de transmissão é mais lenta que a Comunicação Paralela, que permite a transmissão de um byte inteiro por vez, porém ela é mais simples e pode ser usada em distâncias maiores. Por exemplo, a IEEE 488 - especificações para comunicação paralela - diz que o cabeamento entre equipamentos não pode ter mais que 20 metros no total, com não mais que 2 metros entre dois dispositivos. O Serial pode, no entanto, se estender até 1200 metros. A menor velocidade e uma maior complexidade de interfaces é então a sua desvantagem. A transmissão e recepção de dados na comunicação via RS-232 é Full-Duplex, onde os dados podem ser enviados e recebidos ao mesmo tempo. 6 Normalmente, a Serial é usada para transmitir dados ASCII (o Standard ASCII possui valores de 0 a 127 (7 bits), já o Extended ASCII usa de 0 a 255 (8 bits)). A comunicação é completada usando 3 linhas de transmissão: 1 – Terra. 2 – Transmissão. 3 – Recepção. Para duas portas de comunicação, estes parâmetros devem corresponder: Taxa de Transmissão (Baud rate): uma medida de velocidade para comunicação. Isto indica o número de bits transmitidos por Segundo. Por exemplo, 100 baud são 100 bits por segundo. Quando nos referimos a um ciclo de clock nós medimos a taxa de transmissão. Por exemplo, se o protocolo pedir uma taxa de transmissão de 2400, então o clock está rodando a 2400Hz. Isto significa que a porta serial está amostrando a linha de dados a 2400Hz. Bits de Dados (Data bits): uma medida dos bits de dados atuais e uma transmissão. Quando o computador envia um pacote de informação, a quantidade de dados pode não ser um 8 bits completo. Os valores padrão para pacotes de dados são 5, 7, e 8 bits. A configuração você deve escolher depende de qual informação você está transferindo. Bits de parada (Stop bits): usado para sinalizar o fim da comunicação para um único pacote. Os valores típicos são 1, 1.5, e 2 bits. Paridade: uma forma simples de verificação de erro que é utilizada na comunicação serial. COMUNICAÇÃO PARALELA A porta paralela, dotada de 25 pinos, é geralmente utilizada para a ligação de impressora com o padrão Centronics de comunicação e muito mais rápida em relação à comunicação serial, padrão este que não é tão usual nos dias atuais. Possui um conector Amphenol de 36 pinos do lado da impressora e um conector com 25 pinos, ligado na porta paralela. 7 Na transmissão paralela são enviados vários bits ao mesmo tempo através de 8 vias separadas, transmitindo um byte completo de cada vez. Apesar de a comunicação paralela ser mais rápida, ela exige cabos com 25 vias no máximo 8 metros, diferente da comunicação serial que utiliza cabos mais simples e permite maiores distâncias entre os equipamentos. A figura abaixo mostra um exemplo da Porta Paralela. Figura 3: Porta Paralela Esta porta é a interface mais simples de um PC. Ela é geralmente utilizada para conectar impressoras, mas com o surgimento da porta paralela bidirecional (EPP/ECP), outros equipamentos puderam utilizá-la, tais como: Scanners ZIP drives (discos portáteis) Gravadores de CDs Adaptadores SCSI Câmeras digitais Tipos de porta paralela SPP (standard parallel port) é o tipo original que permite somente comunicação unidirecional e lenta, projetando para as impressoras mais antigas. Sua velocidade é de aproximadamente 0,15 Mbps. É um modelo de transmissão Unidirecional. EPP (enharced parallel port) utilizado em periféricos com conectores de passagem direta (pass through) que não são impressoras. Sua velocidade é de aproximadamente 3 Mbps. É um modelo de transmissão bidirecional. ECP (enhanced capability port) é o melhor tipo de porta para impressoras do tipo paralelas. Sua velocidade é de aproximadamente 3 Mbps. É um modelo de transmissão bidirecional. 8 Transmissão Síncrona Uma transmissão é síncrona quando, no dispositivo receptor, é ativado um mecanismo de sincronização relativamente ao fluxo de dados proveniente do emissor. Este mecanismo de sincronização é um relógio (clock) interno no dispositivo de recepção, por exemplo, o modem, e determina de quantas em quantas unidades de tempo é que o fluxo de bits recebidos deve ser segmentado, de modo a que casa segmento assuma o mesmo tamanho e formato com que foi emitido. Consiste na transmissão de forma contínua da mensagem dividida em blocos de dados de tamanho fixo enviados de uma só vez. O sincronismo é sempre estabelecido por dois octetos (dois bytes), no início da transmissão de um bloco. Características: Permite altas velocidades de transmissão. Eficiente, pois dispensa elementos de início e fim entre octetos. Não há pausa de transmissão entre octetos. Transmissão Assíncrona Uma transmissão assíncrona quando não é estabelecido, no receptor, nenhum mecanismo de sincronização relativamente ao emissor e, portanto, as seqüências de bits emitidos têm de conter em si uma indicação de inicio e do fim de cada agrupamento. Neste caso, o intervalo de tempo entre cada agrupamento de bits transmitidos pode variar constantemente pois não há mecanismo que imponha sincronismo. A leitura dos dados terá de ser feita pelo receptor com base unicamente nas próprias seqüências dos bits recebidos. Consiste na transmissão onde o sincronismo entre as estações é mantido durante o tempo necessário para a envio de apenas um octeto (1 byte), ou seja, para transmitir cada octeto é necessário restabelecer o sincronismo, que é realizado através do uso de bit de “Start” no início e “Stop” no final do octeto. TRANSMISSÕES SIMPLEX, HALF-DUPLEX E FULL-DUPLEX Quanto ao sentidos em que a informação pode ser transmitida através de um canal entre emissores e receptores, as transmissões de dados podem ser de 3 tipos: Semplex, Half-Duples e Full-Duplex 9 Simplex Neste caso, as transmissões podem ser feitas apenas num só sentido, temos um dispositivo Transmissor e outro dispositivo Receptor, sendo que este papel não se inverte no período de transmissão. É o que se passa, por exemplo, numa emissão de rádio ou televisão analógica, em redes de computadores, normalmente, as transmissões não são desse tipo. (Exemplo: rádios AM e FM); Fonte: Shutterstock Half-Duplex Nesta modalidade, uma transmissão pode ser feita nos dois sentidos, mas alternadamente, isto é, ora numsentido ora no outro, e não nos dois sentidos ao mesmo tempo. Este tipo de transmissão é bem exemplificado pelas comunicações entre computadores (quando um transmite o outro escuta e reciprocamente), é o que ocorre em muitas situações na comunicação entre computadores. 10 Durante uma transmissão half-duplex, em determinado instante um dispositivo A será transmissor e o outro B será receptor, em outro instante os papéis podem se inverter. Por exemplo, o dispositivo A poderia transmitir dados que B receberia; em seguida, o sentido da trasmissão seria invertido e B transmitiria para A a informação se os dados foram corretamente recebidos ou se foram detectados erros de transmissão. A operação de troca de sentido de transmissão entre os dispositivos é chamada de turn-around e o tempo necessário para os dispositivos chavearem entre as funções de transmissor e receptor é chamado de turn-around time. (Exemplo: Radio comunicador) Fonte: Shutterstock Full-Duplex Uma comunicação é dita full duplex (também chamada apenas duplex) quando temos um dispositivo Transmissor e outro Receptor, sendo que os dois podem transmitir dados simultaneamente em ambos os sentidos (a transmissão é bidirecional). Poderíamos entender uma linha full-duplex como funcionalmente equivalente a duas linhas simplex, uma em cada direção. Como as transmissões podem ser simultâneas em ambos os sentidos e não 11 existe perda de tempo com turn-around (operação de troca de sentido de transmissão entre os dispositivos), uma linha full-duplex pode transmitir mais informações por unidade de tempo que uma linha half-duplex, considerando- se a mesma taxa de transmissão de dados. (Exemplo: telefone) Fonte: Shutterstock 12 REFERÊNCIAS ALVES, Fabiano. Entenda o funcionamento da porta paralela. [2013] Disponível em: <http://www.guiadatecnologia.com/2013/03/entenda-o-funcionamento-da-porta- paralela.html> Acesso em 14/03/2017 ALVES, Fabiano. Entenda o funcionamento da porta serial. [2013] Disponível em: <http://www.guiadatecnologia.com/2012/07/hardware-como-funciona-uma-porta- serial-rs-232.html> Acesso em 14/03/2017 TANEMBAUM, Andrew S.; WOODHULL, Albert S. Sistemas Operacionais: Projetos e Implementação - O Livro do Minix 3. ed. Porto Alegre: Bookman, 2008. OLIVEIRA, Rômulo Silva de; CARISSIMO, Alexandre da Silva; TOSCANI, Simão Sirineo . Sistemas operacionais – 4. ed. – Dados eletrônicos – Porto Alegre : Bookman, 2010. http://www.guiadatecnologia.com/2013/03/entenda-o-funcionamento-da-porta- http://www.guiadatecnologia.com/2012/07/hardware-como-funciona-uma-porta- Conteúdo:
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