IntroduçãoàProgramaçãoIntrodução à Programação Portas de...

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Introdução à Programação Introdução à Programação Portas de Comunicação Prof.: Walmor Cardoso Godoi, M.Sc. Prof.: Walmor Cardoso Godoi, M.Sc. http://www.walmorgodoi.com

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Introdução à ProgramaçãoIntrodução à ProgramaçãoPortas de Comunicaçãoç

Prof.: Walmor Cardoso Godoi, M.Sc.Prof.: Walmor Cardoso Godoi, M.Sc.http://www.walmorgodoi.com

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AgendaUSB• USB

• Fireware• Porta Paralela

I t d ã– Introdução– Aplicação em Controle de Display

• Porta Serial

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Introdução

• Interface é o nome dado ao circuito que controla um dispositivo de entrada ou saída, enviando ou recebendo ,informações do processador ou do chipset agindo como um adaptadorchipset, agindo como um adaptador desse dispositivo.

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PORTASAs portas são caminhos por ondepassa a informação entre op çcomputador e um periférico. Cadaporta tem um número e é dedicadaa uma função em particular. Porexemplo, a maioria do tráfego daweb passa pela porta número 80web passa pela porta número 80ou 3128.

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PortasRelevância para o PC:

Uso no processo de conexão do computador comUso no processo de conexão do computador comdiferentes dispositivos externos (periféricos)Ausência de portas Inutilidade do computadorNecessidade de diferentes portas

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Diversidade de portas Comunicação doDiversidade de portas Comunicação doPC com diferentes dispositivos

Porta Serial Modems externosPorta Serial Modems externosPorta Paralela ImpressoraPorta do Teclado TecladoPorta PSII Mouse ou Teclado

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USB = Universal Serial Bus

• Trata-se de uma tecnologia que tornou mais simples e fácilque tornou mais simples e fácil a conexão de diversos tipos de aparelhos (câmerasde aparelhos (câmeras digitais, drives externos, modems, mouse, teclado, etc) , , , )ao computador, evitando o uso de um tipo específico de conector para cada dispositivo.

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USB = Universal Serial Bus

• Foi criada em 1995 em uma aliança promovida por várias empresas (como NEC, Intel e Microsoft)., )

É i l ã d• É necessário que a placa-mãe da máquina e o sistema operacional sejam compatíveis com USB.

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Porta Serial Universal (USB)

O padrão USB foi desenvolvido por um consórcio de O padrão USB foi desenvolvido por um consórcio de empresas entre as quais destacamempresas entre as quais destacam se:se: MicrosoftMicrosoft AppleAppleempresas, entre as quais destacamempresas, entre as quais destacam--se: se: MicrosoftMicrosoft, , AppleApple, , HewlettHewlett--PackardPackard, , NECNEC, , IntelIntel e e AgereAgereAtuação do computador como hospedeiro (h t)(host)

Possibilidade de conexão de até 127 dispositivos ao hospedeiro, diretamente ou via hubs USB

Comprimento de cabos USBp

Individuais 5 m

9Com hubs 30 m

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USB = Universal Serial Bus

• Pen drive - Dispositivo móvel que permite armazenarque permite armazenar centenas de MBs em dados de qualquer tipoqualquer tipo.

• Sua interface permite que o dispositivo conectado seja alimentado pelo cabo de dadosconectado seja alimentado pelo cabo de dados.

• Os cabos USB devem ter até 5 metros de i tcomprimento.

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USB

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– Porta Serial Universal (USB)

• Composição de cabos USB

2 fi d li 5 V T ( é 500 A)– 2 fios de alimentação +5 V e Terra (até 500 mA)

– 1 par trançado de fios para a transferência dos dados

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i i bTipo BTipo B

USB Tipo AUSB Tipo A

ou, mini-usb

Tipo ATipo A 4 3 2 1

USB Tipo AUSB Tipo A

Capa de Alumínio (Dreno)Malha de Cobre (65%)Invólucro de PVC

Cabo USB EncaixeEncaixe

PlugPlug

D-

28 AWG Trançado1 2 3 4

ReceptáculoReceptáculo

Pinagem de um Cabo USBPinagem de um Cabo USBPinoPino Nome do SinalNome do Sinal Cor do FioCor do Fio

11 VBUSVBUS VermelhoVermelho

DGND

V+ 11 VBUSVBUS VermelhoVermelho

22 DD-- BrancoBranco

33 D+D+ VerdeVerde

D+

1344 GNDGND PretoPreto

http://www.interfacebus.com/Design_Connector_USB.html

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– Porta Serial Universal (USB)

• Alimentação direta, a partir da porta, de dispositivos de baixo consumo de energia (e g mouse celular)baixo consumo de energia (e.g. mouse, celular)

• Alimentação própria de dispositivos de consumo mais alto d ê i ( i ) E i ê i í i dde potência (e.g. impressora) Exigência mínima de energia diretamente da porta

– Alimentação própria dos hubs Possibilidade de fornecimento de alimentação para os dispositivos a eles conectadosconectados

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– Porta Serial Universal (USB)

• Dispositivos USB

– Possibilidade de conexão à porta e desconexão em qualquer instante

– Possibilidade de indução à hibernação pelo computador h d i d t t d d d b i dhospedeiro durante entradas no modo de baixo consumo de energia (power-saving)

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– Porta Serial Universal (USB)

• Popularidade

• Alta velocidade

B i id d íd• Boa imunidade a ruídos

• Protocolo complexoo oco o co p e o

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USB = Universal Serial Bus

• O barramento USB pode operar de 1,5 Mbps à 12 Mb M tá b i d t tià 12 Mbps. Mas, está abaixo de outros tipos de barramento, como o SCSI e o FireWire,

l l id d d d 80que alcançam velocidades de cerca de 80 a 160 Mbps e 400 megabits por segundo.

• A maioria dos computadores com mais de uma porta USB divide o barramento entre os diversos dispositivos conectados.

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• Porta FirewirePorta Firewire – Desenvolvida pela Apple Computer, nos anos 90, para

substituição do bus SCSI

I t f i l t d i lh– Interface serial para computadores pessoais e aparelhos digitais de áudio e vídeo que oferece comunicações de alta velocidade e serviços de dados em tempo realalta velocidade e serviços de dados em tempo real

– Também conhecida como i.Link (Sony), IEEE 1394( y)ou High Performance Serial Bus-HPSB

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• Porta FirewirePorta Firewire

– Velocidade elevada

– Boa imunidade a ruídos

– Peer-to-peer

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• Porta FirewirePorta Firewire

– IEEE 1394

• Velocidade 100, 200 e 400 Mb/s

• Distância 4,5 m

IEEE 1394b– IEEE 1394b

• Velocidade 800 Mb/s

• Especificação completa 3,2 Gb/s e 100 m (conexão óptica)

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óptica)

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Fireware

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Porta Serial• Pode ser conectada com apenas 2 pinos, em uma conexão

unidirecional.unidirecional. • Em qualquer aplicação prática, é necessário utilizar circuitos que

convertam níveis de tensão para os exigidos pela interface. • Uso de cabos: cuidado com a atenuação.• As portas seriais no PC são totalmente programáveis. Pode-se

transmitir caracteres com 5, 6, 7 ou 8 bits.s c c e es co 5, 6, 7 ou 8 b s.• O coração da interface serial é o circuito 8250, que permite o uso

de funções como CTS (clear to send) entre outras.• Uma saída RS 232C inativa fica transmitindo ±12 V, controle

OFF. Então a tensão pico-a-pico medida em um osciloscópio para um pulso dado nesta saída deve ser de 24 V.

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Porta Serial: Introdução

• É preciso selecionar em qual Porta seu Modem, dispositivo, etc, está instalado (COM1 ou 0x3F8, COM2, ...).( , , )

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Porta Serial: Pinos

RS232/DB9

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Porta Serial: Cabos• CABOS NULL-MODEM PARA COMUNICAÇÃO ENTRE 2

COMPUTADORESATRAVÉS DA PORTA SERIAL COMCOMPUTADORESATRAVÉS DA PORTA SERIAL COM

SUPORTE A CONTROLE DE FLUXO VIA HARDWARE

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Porta Serial: Introdução• LOOP-BACK PARA TESTAR A PORTA SERIAL SEM A

NECESSIDADE DE SE CONECTAR DOIS EQUIPAMENTOSNECESSIDADE DE SE CONECTAR DOIS EQUIPAMENTOS

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Porta Serial em C++A d i l OPENAcessando a porta serial - OPENInserir windows.h para utilizar este programa

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Porta Serial em C++Porta Serial em C++Obtenção de Parâmetros

CBR 19200 p/ 19200 baud, CBR 9600 / 9600 b d CBRCBR 9600 p/ 9600 baud, CBR 57600 p/ 57600 baud, etc.

ONESTOPBIT, ONE5STOPBITSONE5STOPBITS, TWOSTOPBITS.

EVENPARITY, NOPARITYNOPARITY, ODDPARITY.

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Porta Serial em C++C l d d ídControle de tempos de saída

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Porta Serial em C++

F h d CLOSEFechando a porta - CLOSE

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Porta Serial: AplicaçãoTRIGGER LIGA DESLIGATRIGGER: LIGA DESLIGA

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Porta ParalelaPorta ParalelaInterface de comunicação entre o computadore um periférico

Intenção da IBM ao criar o primeiroç pcomputador pessoal (PC) Conexão comuma impressora

Popularidade crescente da porta USB Usoainda expressivo da porta paralela comop p pinterface para impressoras

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Porta ParalelaPorta ParalelaUtilização atual desta interface por váriosperiféricos para o envio e a recepção deperiféricos para o envio e a recepção dedados

IImpressorasScannersCâmaras digitaisHD Externos (HP)Drives de discos Zip (ZipDrives)Adaptadores de redes

33Drives de fita

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PortaPorta ParalelaParalelaPortaPorta ParalelaParalelaVelocidadeVelocidade limitadalimitadaDistânciaDistância razoávelrazoável ((88 mm))SimplicidadeSimplicidadeSimplicidadeSimplicidadeVersatilidadeVersatilidadeBaixaBaixa imunidadeimunidade aa ruídosruídos

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E/S em C E/S em C -- Porta ParalelaPorta Paralela

EndereçosEndereços dada PortaPorta ParalelaParalelaEndereçosEndereços dada PortaPorta ParalelaParalelaOO computadorcomputador nomeianomeia asas portasportas paralelasparalelascomocomo LPTLPT11 LPTLPT22 LPTLPT33 etcetccomocomo LPTLPT11,, LPTLPT22,, LPTLPT33,, etcetc

PortaPorta físicafísica padrãopadrão LPTLPT11PortaPorta físicafísica padrãopadrão LPTLPT11

RegistradoresRegistradoresgg

Endereço LPT1LPT1 Descrição Denominação378h Envia byte p/ a impressora Registro de dados379h Lê status da impressora Registro de status37Ah Envia dados de controle p/ a impressora Registro de controle

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37Ah Envia dados de controle p/ a impressora Registro de controle

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E/S em C E/S em C -- Porta ParalelaPorta Paralela

ConectorConector DBDB2525ConectorConector DBDB2525LocalizaçãoLocalização ParteParte posteriorposterior dodo computadorcomputador

PossibilidadePossibilidade dede envioenvio ee recepçãorecepção dede dadosdadosviavia conexãoconexão dodo cabocabo paraleloparalelo aoao computadorcomputador

DotadoDotado dede 2525 pinospinos

DB25DB25DB25DB25DB25DB25((conectado ao computadorconectado ao computador))

DB25DB25((conectado ao computadorconectado ao computador))

Centronics DB36Centronics DB36((conectado à impressoraconectado à impressora))

Centronics DB36Centronics DB36((conectado à impressoraconectado à impressora))

CABO PARALELOCABO PARALELOCABO PARALELOCABO PARALELO

36

(( pp ))(( pp ))CABO PARALELOCABO PARALELOCABO PARALELOCABO PARALELO

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ConectorConector DBDB2525PodemPodem serser usadosusados comocomo E/SE/S

PinosPinos dede dadosdados DD00--DD77

PinosPinos dede controlecontrole STROBESTROBE AUTOAUTOPinosPinos dede controlecontrole STROBESTROBE,, AUTOAUTOFEEDFEED,, INITINIT ee SELECTSELECT ININ

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E/S em C E/S em C -- Porta ParalelaPorta Paralela

ConectorConector DBDB2525ConectorConector DBDB2525ConectorConector DBDB2525ConectorConector DBDB2525

DB25DB25((conectado ao computadorconectado ao computador))

DB25DB25((conectado ao computadorconectado ao computador))

Pino 2Pino 2Pino 3Pino 3Pi 4Pi 4

D0D0

D1D1

D2D2

DD

1313 2525

Pino 4Pino 4Pino 5Pino 5Pino 6Pino 6Pino 7Pino 7

D3D3

D4D4

D5D5

Pino 8Pino 8Pino 9Pino 9

D6D6

D7D7

GND (-)GND (-)11 1414

38

Pinos 18 ~ 25Pinos 18 ~ 25

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ENDEREÇOS DA PORTAENDEREÇOS DA PORTA PARALELA

• O seu computador nomeia as Portas Paralelas,h d d LPT1 LPT2 LPT3chamando-as de LPT1, LPT2, LPT3 etc, mas, a

Porta física padrão de seu computador é a LPT1, ed ã 378h ( i b dseus endereços são: 378h ( para enviar um byte de

dados pela Porta), 378+1h (para receber um valoré d P ) 378 2h ( i d d )através da Porta) e, 378+2h (para enviar dados).

Às vezes pode está disponível a LPT2, e seusd ã 278h 278 1h 278 2hendereços são: 278h, 278+1h e 278+2h, com as

mesmas funções dos endereços da porta LPT1ti trespectivamente.

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No C++

• outportB(ENDEREÇO, VALOR);– ENDEREÇO= LPT1 (378h, 378+2h)– VALOR= BIT DO BYTE ENVIADOVALOR BIT DO BYTE ENVIADO

• inportB(ENDEREÇO, VALOR);– ENDEREÇO= LPT1 (378+1h)– VALOR= BIT DO BYTE RECEBIDO

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Cuidados

Atenção! A P t P l l tá li d di t tA Porta Paralela está ligada diretamente à placa mãe de seu computador. Muito

id d i i l ô icuidado ao conectar circuitos eletrônicos a essa porta, pois, uma descarga elétrica ou um componente com a polaridade invertida, poderá causar danos irreparáveis ao seu computador, seja coerente.

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Interface Paralela• A velocidade operacional máxima de uma

porta paralela é determinada por diversosfatores. A velocidade nas portas paralelaspadrão (SPP) é de aproximadamente 0,15 Mbps( bit d ) t ECP(megabits por segundo) e nas portas ECP eEPP, cerca de 3 Mbps. A velocidade varia coma potência do microprocessador do computadora potência do microprocessador do computador.Mas as transferências de dados pode sercontrolada por DMA (acesso direto à memória),controlada por DMA (acesso direto à memória),sem intervenção do microprocessador,melhorando assim o desempenho geral dop gsistema, principalmente num ambientemultiusuário ou multitarefa.

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MODELOS DE PORTAMODELOS DE PORTA PARALELA

• Transmissão unidirecional– SPP (Standard Parallel Port) pode chegar a uma taxa deSPP (Standard Parallel Port) pode chegar a uma taxa de

transmissão de dados a 150KB/s. Comunica-se com a CPU utilizando um BUS de dados de 8 bits.Para a transmissão de dados entre periféricos são usados 4 bits por vez.

• Transmissão bidirecional– EPP ( Enhanced Parallel Port ) chega a atingir uma taxa de transferênciaEPP ( Enhanced Parallel Port ) chega a atingir uma taxa de transferência

de 2 MB/s. Para atingir essa velocidade, será necessário um cabo especial.Comunica-se com a CPU utilizando um BUS de dados de 32 bits.Para a transmissão de dados entre periféricos são usado 8 bits por vez.

A porta avançada ECP (Enhanced Capabilities Port) tem as mesmasA porta avançada ECP (Enhanced Capabilities Port) tem as mesmas características que a EPP, porém, utiliza DMA (acesso direto à memória), sem a necessidade do uso do processador, para a transferência de dados.

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EXTENSÃO DO CABO PARALELO

• Recomenda-se que a extensão do cabo para interligar um computador a um periférico, seja de no máximo 8 m. Na p , jprática, utiliza-se um cabo com extensão menor Quanto maior a extensão do cabomenor. Quanto maior a extensão do cabo, maior é a interferência na transmissão dos d d P ê?dados. Por quê?

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ENDEREÇOS DA PORTA PARALELA

• O seu computador nomeia as Portas Paralelas, chamando-as de LPT1, LPT2, LPT3 etc, mas, a Porta física padrão de seu computador é aLPT2, LPT3 etc, mas, a Porta física padrão de seu computador é a LPT1, e seus endereços são: 378h ( para enviar um byte de dados pela Porta), 378+1h (para receber um valor através da Porta) e, 378+2h (para enviar dados)(para enviar dados).

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Conector DB25• O DB25 é um conector que fica na parte de trás do gabinete do computador, e

é através deste, que o cabo paralelo se conecta ao computador para poder i b d denviar e receber dados.

• No DB25, um pino está em nível lógico 0 quando a tensão elétrica no mesmo está entre 0 à 0,4v. Um pino se encontra em nível lógico 1 quando a tensão elétrica no mesmo está acima de 3 1 e até 5velétrica no mesmo está acima de 3.1 e até 5v.

Modo SPP

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Conector DB25

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Fios de interligação

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O CONECTOR MACHOO CONECTOR MACHO CENTRONICS 36 PINOS

• O conector macho Centronics 36 pinos faz parte do cabo da impressora, é p p p ,através deste cabo que a impressora é conectada ao computador.

• Quando desenvolvemos uma projeto que utilize uma interface para conectarmos ao computador, poderemos utilizar um conector centronics 36 pinos fêmea isso faz com que nossa interface aproveite o cabo da36 pinos fêmea, isso faz com que nossa interface aproveite o cabo da impressora, onde poderemos conseguir com facilidade em lojas de Informática.

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Envio de bytes

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Porta Paralela Aplicação• CONTROLANDO DISPLAYS DE 7 SEGMENTOS ATRAVÉS

DA PORTA PARALELA

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Porta Paralela: Aplicação

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Porta Paralela e o Borland C++

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Porta Paralela e o DevC++

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++Porta Paralela e C++

evC

+o

De

a e

ora

lela

a Pa

ror

taP

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+vC

+D

eva

e o

alel

aPa

raor

ta P

Po

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Bibliografia• http://geocities.yahoo.com.br/conexaopcpc/artigos/portas_s

eriais e paralelas htmeriais_e_paralelas.htm• http://www.clubedohardware.com.br• http://bpiropo.com.brp p p• http://magnet.com.br• http://htmlstaff.orgp g• http://www.openit.com.br/• http://www.guiadohardware.net• Rogercom http://www.rogercom.com• USB http://www.usb.org

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FIM