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Interfaces de Comunicação




Objetivo:

Este site tem por finalidade apresentar alguns tipos de Interfaces de Comunicaçao com suas principais características e a importância para a transmissão de dados e informações, algo estritamente importante na atualidade; As interfaces apresentadas neste site são:AGP, AS-Interface, ATA 100, ATA 133, ATA 66, Bitronics, BNC, CAMAC, Centronics , DB9, DB25, E1, ECP , EFI, EPP, FireWire, G.703/G.704, I2C, IDE, IEEE 488, ISA, PCI, POSIX, PROFIBus DP, PROFIBUS-FMS, PROFIBUS-PA, RJ-11, RJ-45, RS-232, RS-232C, RS-422/RS-423, RS-449, RS-485, RS-530, SCSI, Serial ATA, TCP/IP, UDP, USB, USB 2.0 e V.35/36 .








SI - Sistema Internacional de Unidades.
VIM - Vocabulário Internacional de Termos Fundamentais e Gerais de Metrologia.

Amplificadores Operacionais:
Funcionalidade
Seguidor de Tensão
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Amplificador Inversor
Amplificador da Diferença
Amplificador de Instrumentação


Controle de Processos:
Definição
Conceitos Básicos
Porquê controlar um processo
Como controlar um processo
Competências do Técnico em ICP


Controle de Processos II:
Leis de Luyben
Terminologia
Simbologia de Instrumentação
Nomenclatura dos Instrumentos


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Definição [4]

Interfaces de comunicação são padrões lógicos e físicos em relação a como são ligados e transmitidos os sinais entre equipamentos e meios de comunicação. Fisicamente constituem de conectores que têm uma pinagem toda específica onde são transmitidas as informações e também são emitidos dados de controle, tais como início de uma transmissão, finalização, confirmação de recebimento, etc. O tipo de interface geralmente está vinculado à velocidade da rede de comunicação.


  • AGP [5]
    Acelerated Graphics Port. Barramento de dados extremamente rápido usado pela placa de vídeo. Aparece como um slot marrom na placa mãe. Existem várias versões do AGP, chamadas AGP 1X, 2X, 4X e AGP Pro, o padrão mais novo. Os três primeiros, diferenciam-se pela velocidade: O AGP 1X permite transmissão de dados a 266 MB/s, o AGP 2X trabalha a 533 MB/s, enquanto o AGP 4X atinge 1066 MB/s. O AGP Pro por sua vez, diferencia-se dos demais por possuir uma capacidade maior de fornecimento elétrico. Enquanto os slots AGP tradicionais fornecem até 20 Watts de eletricidade, os slots AGP Pro fornecem 50 Watts (AGP Pro 50) ou 110 Watts (AGP Pro 110). Os slots AGP Pro são maiores que os tradicionais. Uma placa AGP comum pode ser usada sem problemas num slot AGP Pro, mas não o contrário.



  • AS-Interface [8]
    O sistema AS-I é o meio ideal e econômico de comunicação entre atuadores e sensores e o sistema de comando em um nível abaixo do Fieldbus.
    Este sistema possui as seguintes características:

    • Somente 1 cabo para a transmissão de dados e de energia;
    • Rápida instalação por meio de conectores autoperfurantes;
    • Não são necessários bornes para conexão;
    • Elimina módulos de entradas/saídas no CLP;
    • As válvulas são instaladas diretamente no local da aplicação, diminuindo a tubulação e aumentando a velocidade de resposta dos atuadores;
    • Ideal para válvulas e sensores separados por longas distâncias (até 100 m);
    • AS-I é um padrão aberto de renomados fabricantes, filiados à Associação Internacional AS-I;
    • Protocolo de transmissão normalizado;
    • Não necessita de software especial;
    • Cabo de alimentação opcional para saídas e controle de parada.

    No nível de atuadores/sensores o AS-Interface é o sistema de comunicação de dados ideal, pois os sinais binários de dados são transmitidos via um barramento extremamente simples e de baixo custo, juntamente com a alimentação 24Vdc necessária para alimentar estes mesmos sensores e atuadores. Outra característica importante é a de que os dados são transmitidos ciclicamente, de uma maneira extremamente eficiente e rápida.



  • ATA 100 [5]
    Este é o padrão de interfaces IDE predominante no final de 2001. O desempenho é suficiente mesmo para os HDs topo de linha atuais mas, claro, fatalmente vai tornar-se um gargalo nos HDs do futuro. Atualmente poucos HDs conseguem superar a marca de 30 MB de transferência interna (quando os dados são lidos pelas cabeças de leitura e transferidos), mas a taxa pode subir bastante ao ser utilizado cache de disco, onde uma pequena quantidade de dados é transferida na velocidade máxima suportada pela interface. É por isso que existe sempre algum ganho (apesar de muito pequeno) ao utilizar interfaces ATA 100 mesmo em HDs relativamente lentos.



  • ATA 133 [5]
    Este é um novo padrão de interfaces IDE que vem sendo adotado por vários fabricantes (liderados pela Maxtor), onde a interface IDE é capaz de transferir dados a 133 MB/s. Assim como no ATA 66 e ATA 100 é preciso usar um cabo IDE de 80 vias, caso contrário a interface passa a operar em modo ATA 33. Estes cabos acompanham as placas mãe atuais e também podem ser comprados avulsos, por isso não são mais um problema. Algumas placas mãe e HDs fabricados partir do final de 2001 já oferecem suporte a este padrão, apesar do ganho de desempenho (por enquanto) ser mínimo ou nenhum.



  • ATA 66 [5]
    O mesmo que UDMA 66, Ultra ATA 4 ou ainda ATA 5. Estas interfaces já são capazes de transmitir dados a 66 MB/s (um pouco menos na prática) e são geralmente encontradas em placas mãe fabricadas em 2000 e 2001. O desempenho é suficiente para os HDs fabricados até 2001 e nos modelos de baixo/médio custo fabricados em 2002, mas pode ser um gargalo nos HDs topo de linha.
    Para ativar o ATA 66 é preciso que tanto o HD quanto a placa mãe suportem este modo e é necessário utilizar um cabo IDE de 80 vias. Caso um destes requisitos não seja cumprido, o HD operará em modo ATA 33.



  • Bitronics [1]
    A norma do Bitronics ou IEEE 1284 foi desenvolvida pelo Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos dos Estados Unidos (IEEE), para otimizar a comunicação paralela criada e denominada como padrão Centronics entre o computador e equipamentos de fluxo bidirecional, permitindo níveis mais complexos e rápidos de transmissão e controle através das portas paralelas de alta velocidade (ECP), proporcionando taxas até 10 vezes mais rápidas que o padrão paralelo comum, sem as constantes falhas de comunicação típicas entre computador e periférico. Os cabos IEEE 1284 são essenciais para o correto funcionamento de impressoras BIDIRECIONAIS BITRONICS, SCANNERS e outros equipamentos que possuem ECP e reconhecem a norma IEEE-1284.
    O método de sinalização é usado para suporte de barramento de impressora paralela bidirecional e especifica uma interface física e elétrica. O padrão 1284 define dois níveis de interface. A interface Nível I é para dispositivos que necessitam de capacidade de modo reverso mas não operam a alta velocidade. O interface de Nível II é tanto para comunicação bidirecional quanto para alta velocidade.
    O padrão 1284 também define conectores para uso na interface paralela. O conector DB25 de 25 pinos é definido como conector Tipo "A". O conector "Telco" 36, 36 condutores, 2,2 mm "Champ" ou "Centronics" é centralizado com trava é definido com conector Tipo "B". O conector Tipo "C" é um mini conector "Champ" centralizado de 36 contatos, 1,3 mm com presilhas.
    O cabo tem características especiais de construção, tais como : dupla blindagem (uma em fita e outra metálica), torção dos fios internos, capacitância, impedância, nível de cross-talk , etc... todos normalizados.
    O padrão IEEE 1284 especifica que: -Cada sinal e retorno de terra deve ter uma impedância característica de 62±6 ohms na faixa de freqüência de 4 a 16 MHz.
    -A diafonia (crosstalk) não deve ser maior que 10%.
    -O cabo deve ter malha de blindagem sobre folha com cobertura ótica de 85% no mínimo.
    -A blindagem do cabo deve estar conectada à parte de trás do invólucro do conector usando um método 360° concêntrico.
    -Cabos montados compatíveis devem ter a marca: "IEEE Std. 1284-1994 Compliant."
    -Todos os sinais trafegam em par trançado com a linha do sinal trançada em seu retorno de terra.



  • BNC [5]
    Vem de Baionet Naur Conector, que poderia ser traduzido para "conector em forma de baioneta". É o conector usado em cabos de rede coaxiais, onde existe apenas um cabo de cobre, coberto por camadas de isolamento e blindagem.



  • CAMAC [11]
    A Camac(Computer Automated Mesuarement And Control) é uma norma de interface entrada/saída dum computador para aquisição de dados e controlo de dispositivos.
    Nasce devido a necessidades detectadas a nível da Física Nuclear e na Física das Energias Elevadas:
    -substituir os sistemas de aquisição de dados com ligações ponto a ponto por sistemas com uma estrutura de ligações por canal (bus) de modo a diminuir a relação entre o número de ligações necessárias e a complexidade do sistema.
    - compatibilizar os sistemas de aquisição desenvolvidos pelos diferentes laboratórios.
    Constitui o ponto de partida para a concepção de outras interfaces de instrumentação. Atualmente, a instrumentação com interface CAMAC é utilizada essencialmente em conjunto com instrumentação provida de outros tipos de interfaces.
    É um sistema electrônico modular, caracterizado por:
    -Uma caixa que no máximo leva 25 compartimentos verticais (slots), com dimensões de: largura – 483mm, altura – 222mm, profundidade – 529mm.
    -O compartimento 25 é obrigatoriamente ocupado por um módulo cuja finalidade é a de controlar a transferência de dados e de informação de e para os restantes módulos e de e para o exterior.
    -A comunicação interna é do tipo paralelo (bits)/ série (bytes), assíncrona.



  • Centronics [5]
    Foi o primeiro padrão de portas paralelas, ou portas de impressoras bidirecionais. O conector possui 25 pinos e a porta transmite a aproximadamente 150 KB/s. As portas Centronics foram substituídas pelas portas ECP e EPP usadas atualmente, que possuem compatibilidade retroativa com elas.


  • DB9 [13]
    Tipo de interface de uma porta de comunicações como são as portas de série. DB9 significa que tem 9 pinos (interface macho) ou 9 furos (interface fêmea).



  • DB25 [13]
    Semelhante à interface DB9 mas possui 25 pinos(ou furos).



  • E1 [2]
    Também chamado de "Link E-1" ou "enlace digital" ou "2 mega". Sistema de transmissão a 2.048 Mbps, comum na Europa e adotado no Brasil com 32 canais digitais, cada um com uma velocidade de 64kbps, sendo 30 canais de voz ou dados, um canal para sincronismo e um canal para sinalização telefônica.



  • ECP [5]
    As portas paralelas encontradas nas placas mãe modernas, podem trabalhar em diferentes modos de operação. É possível configurar qual será usado no setup, onde geralmente estão disponíveis as opções: Normal, Bidirecional, ECP e EPP.
    Os modos Normal e Bidirecional são bem mais lentos. A diferença entre eles é que o modo Bidirecional permite comunicação bidirecional. O modo ECP é mais rápido, sendo usado por impressoras um pouco mais modernas, além de ser compatível com a maioria dos Scanners, Zip Drives e outros dispositivos que utilizam a porta paralela. Temos também o EPP, com velocidade semelhante ao ECP, porém com menos recursos.
    Geralmente, configuramos a porta paralela com ECP, pois este traz várias vantagens sobre os outros modos, como o uso de um canal de DMA, que diminui a taxa de ocupação do processador durante as transferencias de dados. Pode ser, porém, que uma impressora ou outro periférico mais antigo só funcione adequadamente em uma porta bidirecional. Neste caso, basta voltar aqui e mudar o modo de operação da porta.
    Uma porta paralela ECP transmite dados a 12 mbps (ou 1.5 MB/s).



  • EFI [12]
    O Extensible Firmware Interface(EFI) é uma tecnologia que visa substituir o tão tradicional BIOS dos computadores. No entanto, sua capacidade não se limita a isso. O EFI permite uma série de funcionalidades até então impraticáveis com o BIOS, como a possibilidade de atuar como gerenciador de boot em computadores com mais de um sistema operacional (substituindo o GRUB, o LILO e o Boot Magic, por exemplo), interface mais amigável, capacidade de desenvolvimento de drivers "multi-plataforma", carregamento mais rápido do sistema operacional, entre outros.
    O EFI é baseado em interfaces modulares, o que permite adicionar ou alterar recursos sem que seja necessário mudar toda a estrutura. Assim, torna-se mais fácil as tarefas de desenvolvimento e instalação de atualizações, por exemplo. Além disso, o risco de erros diminui, pois geralmente basta trabalhar apenas no módulo que está sendo criado ou mudado.
    Algo que agradou muito os desenvolvedores de hardware é a não dependência do EFI de uma saída VGA (Video Graphics Array) para testes, possibilitando que o resultado do teste seja direcionado a um computador ou a um arquivo, por exemplo.
    Outro recurso muito importante é a capacidade do EFI de lidar com instruções de 64 bits, característica já existente em alguns processadores da Intel e da AMD.
    A tecnologia EFI conta também com a capacidade de pré-inicialização. Com ela, o sistema operacional pode carregar ou atualizar recursos antes mesmo de entrar em total funcionamento.



  • EPP [5]
    Enhanced Parallel Port, padrão de porta paralela anterior ao ECP, tem a mesma velocidade, mas não suporta DMA. Em geral, é possível escolher o modo de operação da porta paralela através do Setup. Alguns scanners, por exemplo, não funcionam caso a porta esteja configurada como ECP.



  • FireWire [10]
    Com mais de 30 vezes a largura de banda do USB 1.1, o FireWire 400 transformou-se no padrão da indústria para transferência de dados de alta velocidade.
    Com sua alta velocidade de transferência de dados, o FireWire é a interface preferida para os dispositivos de áudio e vídeo atuais, assim como para discos rígidos externos ou outros periféricos de alta velocidade. Agora, transferindo dados a até 800 Mbps, o FireWire 800 proporciona mais do que o dobro da largura de banda efetiva do padrão de periféricos USB 2.0, o que o torna a escolha perfeita para armazenamento de alta velocidade e captura de vídeo de alta qualidade. Isso significa que você pode enviar mais do que o dobro do conteúdo de dados de um CD a cada 10 segundos.
    O FireWire 400 transfere dados através de cabos de até 4,5 metros de comprimento. Utilizando cabos de fibra otica de categoria profissional, o FireWire 800 pode enviar dados através de cabos de até 100 metros de comprimento.Além disso, nem são necessários computador ou dispositivo novos para atingir essa distância.Desde que ambos os dispositivos estejam conectados a um hub FireWire 800, você pode conectá-los com um cabo de fibra ótica.



  • G.703/G.704 [4]
    É padronizado pelo ITU-T para transmissão síncrona a 2048 bits através das normas G704 e G703.
    A norma G704, trata de Estruturas Síncronas de Quadro usadas em níveis hierárquicos Primário e Secundário.
    A norma G703, trata de Características Físicas/Elétricas de Interfaces Digitais Hierárquicas.
    A interface G.703, nos últimos anos tem sido utilizada em links WAN para voz e dados. Pode operar com velocidades entre 64 Kbps e 34 Mbps, mas a velocidade mais utilizada é de 2,048 Mbps nas linhas E1.
    A G.703 utiliza um método de transmissão isossíncrono. Isso significa que o sincronismo do sinal é codificado com os dados, existindo apenas dois pares de sinal: transmissão e recepção (por isso utiliza 4 fios).
    Na G.703, dois tipos de interfaces são utilizados. O padrão foi originalmente desenvolvido para o uso sobre um par de cabos coaxiais de 75 ohms, mas foi posteriormente incluída a interface balanceada de par trançado, que se tornou muito popular na Europa.



  • I2C [7]
    Há aproximadamente 20 anos atrás a Philips , voltada a simplificar a comunicação digital entre dois dispositivos , desenvolveu um sistema bastante simples designado por I2C . Ele utiliza somente duas linhas de comunicação denominadas por: serial data SDA e serial clock SCL . As linhas SDA e SCL carregam somente informações digitais , e portanto operam dentro dos limites de 0 a 5 volts. Para que este sistema funcione corretamente , alguns protocolos bem definidos devem ser obedecidos , como por exemplo: o sinal de start (início da transmissão) , o sinal de stop (final da transmissão) , etc.
    Hoje o protocolo I2C - pela sua simplicidade - tornou-se um standard em comunicação , e tem aplicação nos mais variados produtos , dentre eles: TVs , VCRs , áudio , etc. Em receptores de TV e vídeo , o exemplo mais prático é a comunicação entre o Tuner e o microprocessador , executando a sintonia e ajustes dos canais. Abrindo o esquema elétrico , você facilmente localiza as linhas SDA e SCL.

    Linha de Clock: esta linha é quem fornece a cadencia para que a transmissão serial seja entendida. Por transmissão serial entendemos que as informações serão enviadas uma após a outra - serialmente - através da mesma linha digital. Nesta tarefa é a linha de clock quem identifica quando um dado (um bit) pode ser considerado válido - esta situação sempre é definida quando a linha de clock está alta (nível lógico alto). Portanto , sempre que a linha de clock SCL estiver alta , saberemos que a linha SDA possue um dado válido (nível lógico 1 ou 0).
    Sinal de Start: para dar início a uma transmissão o seguinte protocolo deverá ser reconhecido: enquanto a linha SCL se mantém em nivel lógico alto , a linha SDA deve passar de nivel alto para baixo (transição).Esta é a Start condition.
    Endereçamento: A comunicação I2C permite conexão com diversos periféricos que passam a ser identificados por um endereço. Para este propósito foram reservados 10 bits após o sinal de start . Sómente ao circuito endereçado é que será dirigida a transferencia de dados.
    Sinal de Stop: para dar fim a uma transmissão o seguinte protocolo deverá ser reconhecido: enquanto a linha SCL se mantém em nivel lógico alto , a linha SDA deve passar de nivel baixo para alto (transição). Esta é a Stop condition.
    Master-Slave: em qualquer comunicação (transferencia de dados) sempre podemos distinguir dois circuitos: a) o principal - encarregado de gerenciar o sistema - (normalmente o microprocessador) - designado por MASTER , e b) o(s) secundários que serão comandados por ele - designados por Slaves (escravos).
    Protocolo: é um padrão muito bem definido utilizado para que não haja êrros na transferencia de dados. Para isto são definidas as condições que devem ser reconhecidas (ACKNOWLEDGE). O sinal de reconhecimento é quem permite a fluencia da transferencia dos dados. Assim , por exemplo , após a condição de Start e o endereçamento estarem concluidos , o estágio (escravo) selecionado deverá fornecer o sinal de reconhecimento (ACK).
    Linhas Abertas: assim como na comunicação por telefone , as linhas I2C também exibem uma condição especifica que as identifica como: desocupadas - pronto para uso. Esta condição é caracterizada por ambas apresentarem nivel lógico alto. Isto é garantido pelos resistores de pull-up , pois os dispositivos I2C somente possuem a condição de abaixa-las (nivel lógico zero) . Assim , em condição de desuso (nenhuma transferencia de sinal sendo processada) estas linhas são deixadas livres , e apresentam nivel lógico alto , pela presença dos resistores de pull-up.
    Taxa de Transferência: uma das vantagens do padrão I2C é que ele não fixa a velocidade de transmissão (frequencia) , pois ela será determinada pelo circuito MASTER (transmissão do SCL).



  • IDE [5]
    Integrated Device Electronics. Este é um barramento de dados que serve para a conexão do disco rígido, CD-ROM e outros dispositivos. Existem vários padrões de interfaces IDE, que vão do antiquado Pio Mode 0, capaz de transmitir à "incrível" velocidade de 3.3 MB/s, encontrado por exemplo em algumas placas de som ISA até o recente ATA 133, capaz de transmitir a 133 MB/s.
    Os HDs IDE são de longe os mais utilizados atualmente, já que todas as placas mãe atuais trazem duas interfaces IDE integradas. Uma opção são os HDs SCSI, que apesar de geralmente mais rápidos são muito mais caros e obrigam o usuário a comprar uma interface SCSI externa.
    As interfaces IDE utilizam um barramento de dados paralelo, onde vários bits de dados são transmitidos de cada vez. Isso explica os cabos de 40 ou 80 vias que são utilizados. A Intel está tentando popularizar as interfaces Serial ATA, onde é utilizado um barramento de dados serial, que utiliza cabos com apenas 4 fios. Apesar disso, as interfaces Serial ATA são mais rápidas que as interfaces IDE atuais além de mais baratas para os fabricantes. As primeiras placas com interfaces Serial ATA devem ser lançadas a partir da segunda metade de 2002.



  • IEEE 488 [11]
    A interface IEEE 488, também conhecida por HP-IB (Hewlett Packard Interface Bus) e GPIB (General Purpose Interface Bus), constitui a primeira solução séria de implementação de uma interface de instrumentação de arquitetura aberta.
    1965 – início dos trabalhos pela HP, destinados a prover os seus instrumentos com capacidades de poderem ser interligados e, posteriormente ser controlados remotamente e transmitirem as medidas obtidas a uma calculadora de mesa ou computador.
    1972 – a HP apresenta a interface que designou de HP-IB e a primeira linha de instrumentos com ela equipados.
    1975 – o Institute of Electrical and Electronic Engineers tomou a implementação da HP como norma com o número 488.
    Desde então, o canal suportado na norma teve uma divulgação que se estendeu não só aos fabricantes de equipamentos de medição, mas também a todos aqueles que, nos mais diversos campos de actividade, estão envolvidos na aquisição e processamento de dados.
    1978 – primeira revisão da norma. Foram feitas duas alterações fundamentais à norma inicial. Uma relacionava-se com a adaptação do canal de modo a suportar transmissões de bytes de 16 bits, a outra visava complementar aspectos não especificados, como por exemplo:
    - capacidades mínimas de cada dispositivo.
    - estados possíveis do canal e condições de transição entre esses estados.
    - códigos e sintaxe.
    1993 – foi publicada a segunda versão da norma. Veio estabelecer os requisitos necessários para que dois equipamentos providos de interface IEEE 488, pudessem não só transmitir informação entre si, mas que houvesse também comunicação entre eles.
    Interface ou canal de instrumentação bit paralelo, byte série, com comunicação assíncrona. Permite que uma estação emissora possa transmitir simultaneamente para diversas estações receptoras.
    O número de linhas de sinal activas é de 16, divididas funcionalmente por 3 canais:
    - canal de dados (8 linhas)
    - canal de diálogo (3 linhas)
    - canal de gestão (5 linhas)
    Os cabos de ligação devem ser flexíveis, de comprimento inferior a 2m, devendo ser o comprimento total dos cabos ligados menor que 20m. Cabos de 24 pinos, com fichas de dupla ligação, num dos lados macho para ligar ao dispositivo e do outro fêmeas.
    As ligações entre os diferentes componentes do sistema pode ser do tipo:
    - em estrela
    - em linha
    - misto das duas

    Características:
    - lógica negativa
    - número máximo por dispositivo:15
    - identificação de cada dispositivo incluindo o controlador: por endereço com número entre 0 e 30



  • ISA [5]
    Industry Standard Architeture, padrão de barramento desenvolvido para os micros 286, mas usado até hoje. É composto pelos os slots pretos da placa mãe.
    Os processadores 8088, usados nos micros XT, comunicavam-se com os demais periféricos usando palavras binárias de 8 bits. Para o uso em conjunto com estes processadores, foi criado o ISA de 8 bits. Este barramento funciona usando palavras binárias de 8 bits e opera a uma frequência de 8 MHz, permitindo uma passagem de dados à uma velocidade de 8 megabytes por segundo, velocidade muito mais do que suficiente para um processador lento como o 8088.
    Já os processadores 286 comunicavam-se com os demais periféricos usando palavras de 16 bits. Para acompanhar esta melhora por parte do processador, foi criada uma extensão para o barramento ISA de 8 bits, formando o ISA de 16 bits. Este barramento, assim como o processador 286, trabalha com palavras de 16 bits, à uma frequência de 8 MHz, permitindo um barramento total de 16 MB/s.



  • PCI [5]
    Peripheral Component Interconnect. O padrão de barramento atual, usado pela maioria dos dispositivos. Os slots brancos da placa mãe. Além do baixo custo e da alta velocidade, o PCI possui outras vantagens, como o suporte nativo ao plug-and-play; sendo novos periféricos instalados em slots PCI automaticamente reconhecidos e configurados através do trabalho conjunto do BIOS e de um sistema operacional com suporte a PnP, como o Windows 95/98. Atualmente, todos os periféricos rápidos, placas de vídeo e controladoras de disco usam quase que obrigatoriamente o barramento PCI. Componentes mais lentos, como placas de som e modems ainda podem ser encontrados em versões ISA, apesar de mesmo nestes casos, o PCI já ser padrão.



  • POSIX [5]
    Portable, Operating System Interface for Unix ou interface de sistema portável para Unix. O padrão POSIX é constituído por uma série de regras que determinam como o programador deve escrever o código-fonte de seu sistema de modo que ele possa ser portável entre os sistemas operacionais baseados no Unix.
    Portável neste caso significa que bastará recompilar o programa, usando o compilador adequado para torna-lo compatível com o sistema desejado, sem a necessidade de fazer alterações no código fonte. É graças à Interface POSIX que existe um razoável nível de compatibilidade entre os programas escritos para o Linux, FreeBSD e para outras versões do UNIX.



  • PROFIBus DP [6]
    O PROFIBUS DP é a solução de alta velocidade (high-speed) do PROFIBUS. Seu desenvolvimento foi otimizado especialmente para comunicações entres os sistemas de automações e equipamentos descentralizados. Voltada para sistemas de controle, onde se destaca o acesso aos dispositivos de I/O distribuídos. É utilizada em substituição aos sistemas convencionais 4 a 20 mA, HART ou em transmissão com 24 Volts. Utiliza-se do meio físico RS-485 ou fibra ótica. Requer menos de 2 ms para a transmissão de 1 kbyte de entrada e saída e é amplamente utilizada em controles com tempo crítico.
    Atualmente, 90% das aplicações envolvendo escravos Profibus utilizam-se do PROFIBUS DP. Essa variante está disponível em três versões: DP-V0 (1993), DP-V1 (1997) e DP-V2 (2002). A origem de cada versão aconteceu de acordo com o avanço tecnológico e a demanda das aplicações exigidas ao longo do tempo.
    A conexão dos transmissores, conversores e posicionadores em uma rede PROFIBUS DP é feita por um coupler DP/PA. O par trançado a dois fios é utilizado na alimentação e na comunicação de dados para cada equipamento, facilitando a instalação e resultando em baixo custo de hardware, menor tempo para iniciação, manutenção livre de problemas, baixo custo do software de engenharia e alta confiança na operação.



  • PROFIBUS-FMS [6]
    O PROFIBUS-FMS provê ao usuário uma ampla seleção de funções quando comparado com as outras variantes. É a solução de padrão de comunicação universal que pode ser usada para resolver tarefas complexas de comunicação entre CLPs e DCSs. Essa variante suporta a comunicação entre sistemas de automação, assim como a troca de dados entre equipamentos inteligentes, e é geralmente utilizada em nível de controle. Recentemente, pelo fato de ter como função primária a comunicação mestre-mestre (peer-to-peer), vem sendo substituída por aplicações em Ethernet.



  • PROFIBUS-PA [6]
    O PROFIBUS PA é a solução PROFIBUS que atende os requisitos da automação de processos, onde se tem a conexão de sistemas de automação e sistemas de controle de processo com equipamentos de campo, tais como: transmissores de pressão, temperatura, conversores, posicionadores, etc. Pode ser usada em substituição ao padrão 4 a 20 mA.
    Existem vantagens potenciais da utilização dessa tecnologia, onde resumidamente destacan-se as vantagens funcionais (transmissão de informações confiáveis, tratamento de status das variáveis, sistema de segurança em caso de falha, equipamentos com capacidades de autodiagnose, rangeabilidade dos equipamentos, alta resolução nas medições, integração com controle discreto em alta velocidade, aplicações em qualquer segmento, etc.). Além dos benefícios econômicos pertinentes às instalações (redução de até 40% em alguns casos em relação aos sistemas convencionais), custos de manutenção (redução de até 25% em alguns casos em relação aos sistemas convencionais), menor tempo de startup, oferece um aumento significativo em funcionalidade e segurança.
    O PROFIBUS PA permite a medição e controle por uma linha a dois fios simples. Também permite alimentar os equipamentos de campo em áreas intrinsecamente seguras. O PROFIBUS PA permite a manutenção e a conexão/desconexão de equipamentos até mesmo durante a operação sem interferir em outras estações em áreas potencialmente explosivas. O PROFIBUS PA foi desenvolvido em cooperação com os usuários da Indústria de Controle e Processo (NAMUR), satisfazendo as exigências especiais dessa área de aplicação:
    O perfil original da aplicação para a automação do processo e interoperabilidade dos equipamentos de campo dos diferentes fabricantes.

    -Adição e remoção de estações de barramentos mesmo em áreas intrinsecamente seguras sem influência para outras estações. -Uma comunicação transparente através dos acopladores do segmento entre o barramento de automação do processo PROFIBUS PA e do barramento de automação industrial PROFIBUS-DP. -Alimentação e transmissão de dados sobre o mesmo par de fios baseado na tecnologia IEC 61158-2. -Uso em áreas potencialmente explosivas com blindagem explosiva tipo "intrinsecamente segura" ou "sem segurança intrínseca".



  • RJ11 [13]
    Semelhante à interface RJ-45 mas utilizada em equipamento telefônico para linhas analógicas. Em vez de 8 conectores possuem apenas 4.



  • RJ45 [13]
    Tipo de interface (entrada) utilizada para ligação a equipamento RDIS ou redes Ethernet. O dispositivo macho (existente nos cabos de ligação) consiste numa peça plástica de pequenas dimensões integrando 8 conectores metálicos e uma patilha de encaixe. O dispositivo fêmea (existente no equipamento RDIS, placas de rede ou routers) consiste numa entrada plástica com 8 conectores metálicos internos.



  • RS-232 [1,3]
    RS é uma abreviação de "Recommended Standard". Ela relata uma padronização de uma interface comum para comunicação de dados entre equipamentos, criada no início dos anos 60, por um comitê conhecido atualmente como "Electronic Industries Association" (EIA). Naquele tempo, a comunicação de dados compreendia a troca de dados digitais entre um computador central(mainframe) e terminais de computador remotos, ou entre dois terminais sem o envolvimento do computador. Estes dispositivos poderiam ser conectados através de linha telefônica, e consequentemente necessitavam de um modem em cada lado para fazer a decodificação dos sinais. Dessas idéias nasceu o padrão RS232. Ele inclui as características do sinal elétrico(níveis de tensão), características de interface mecânica(conectores), descrição funcional de circuitos interligados(a função de cada sinal elétrico) e alguns tipos comuns de conexões terminal para modem.
    A mais de 30 anos desde que essa padronização foi desenvolvida, a EIA publicou três modificações. A mais recente, EIA232E, foi introduzida em 1991. Ao lado da mudança de nome de RS232 para EIA232, algumas linhas de sinais foram renomeadas e várias linhas novas foram definidas.
    Embora tenha sofrido poucas alterações, muitos fabricantes adotaram diversas soluções mais simplificadas que tornaram impossível a simplificação da padronização proposta. As maiores dificuldades encontradas pelos usuários na utilização da interface RS232 incluem pelo menos um dos seguintes fatores:
    - A ausência ou conexão errada de sinais de controle, resultam em estouro do buffer ("overflow") ou travamento da comunicação.
    - Função incorreta de comunicação para o cabo em uso, resultam em inversão das linhas de Transmissão e Recepção, bem como a inversão de uma ou mais linhas de controle ("handshaking").
    Felizmente, os drivers utilizados são bastante tolerantes aos abusos cometidos, e os CIs normalmente sobrevivem.
    A interface RS232 utiliza transmissão não-balanceada, onde todos os níveis de tensão possuem um único referencial de terra.

    Sinais:A RS232 possui dois sinais de comunicação sendo o Tx aquele que envia e o Rx o que recebe. O nível do diferencial binário é comparado com a tensão do terceiro sinal GND. Há outros sinais que podem ser utilizados para controle do fluxo e dos pontos da comunicação.
    Número máximo de equipamentos: 2 em uma conexão ponto a ponto.
    Distância máxima: Até 50 metros para pontos energizados.
    Cabeamento: Dispositivos que usam cabos serial para sua comunicação são divididos em duas categorias: Equipamentos de comunicação de dados (Data Communications Equipment - DCE) e Equipamentos de dados terminal (Data Terminal Equipment - DTE). DCE são dispositivos como modem, plotter, etc., enquanto DTE são computadores ou terminais. A porta serial RS-232 vem em geral com conectores tipo Delta com 25 pinos (DB-25) e tipo Delta 9 pinos (DB-9). Ambos os conectores são machos no computador, assim, é preciso um conector fêmea no dispositivo.



  • RS-232C [9]
    Interface Standard para comunicação série.É usado para comunicar o mouse, modem e outros periféricos com velocidades típicas de 9600, 14400, 28800, 56000 bps. Os sinais utilizados são:

    • RD – Receive Data.
    • TD – Transmit Data.
    • RTS – Ready To Send – assinala que o DTE tem novo caracter a transmitir.
    • CTS – Clear To Send – DCE pronto a receber novo caracter.
    • DTR - Data Terminal Ready - assinala que o DCE tem novo. caracter a transmitir (semelhante a RTS, mas activado por DCE).
    • DSR – Data Set Ready - DTE pronto a receber novo caracter (semelhante a CTS, mas activado por DTE).

    HandShaking:
    • Handshake por hardware utilizando os sinais RTS, CTS, DTR e DSR.
    • Handshake por software – X-ON (^S – ASCII 11) e X-OFF (^Q – ASCII 13) assinalam que o receptor está pronto a receber (X-ON) e não pode receber mais informação (X-OFF – tipicamente buffer de recepção cheio) – dispensa a ligação de (RTS, CTS, DTR e DSR).
    • Sem Handshake – ligação por 3 fios: TD -> RD, RD -> TD, e GND.

    Nível Físico
    • Lógica “negativa”:
    – Nível lógico 1: -3 V a –25 V (Typ. –12 V)
    – Nível lógico 0: 3 V a 25 V (Typ. 12 V)
    • Linha a –12 V quando não há informação na linha
    • Quando a linha está a 0 V do lado do receptor isso é interpretado como um corte ou um curto-circuito



  • RS-422/RS-423 [1]
    Define uma interface balanceada, mas não define um conector físico.Usa a tecnologia diferencial, provendo taxas até 10Mbps. Fabricantes que aderiram a este padrão usam muitos conectores diferentes, incluindo os terminais de parafusos, DB9, DB25 com pinagem não padronizada, DB25 com padrão RS-530 e DB37 com padrão RS-449. O RS-422 é comumente usado em comunicações ponto a ponto realizadas por um driver dual-state. As transmissões podem ir a grandes distâncias e altas velocidades.

    Sinais: A RS422 possui sinais de comunicação Tx+, Rx+, Tx- e RX-, sendo o Tx aquele que envia e Rx o que recebe. O modo de transmissão é por diferencial elétrico. Pode utilizar outros sinais para controle.
    Número máximo de equipamentos: 10 em uma conexão de barramento único.
    Distância máxima: Até 1200 metros para o último ponto.



  • RS-449 [2]
    Um conector para comunicação com 37 pinos padrão EIA (Electronic Industries Association) usado em conjunto com as especificações elétricas RS-422 e RS-423.



  • RS-485 [1,2]
    É semelhante ao RS-422, exceto pelo fato dos drivers associados serem tri-state e não dual-state. Pode ser utilizado em aplicações multiponto em que um computador controla muitos dispositivos diferentes. Até 64 dispositivos podem ser conectados com o RS-485.

    Sinais: A RS485 possui sinais de comunicação Tx+/Rx-, Tx-/ RX+, sendo o Tx aquele que envia e o Rx o que recebe. O modo de transmissão é por diferencial elétrico. Pode utilizar outros sinais para controle.
    Número máximo de equipamentos: 32 em uma conexão de barramento único.
    Distância máxima: Até 1200 metros para o último ponto.



  • RS-530 [2]
    Assim como a RS449 e a RS422, é uma especificação de sinalização de interface publicado pela Electronic Industries Association (EIA).



  • SCSI [12]
    SCSI é sigla para Small Computer System Interface. Trata-se de uma tecnologia criada para acelerar a taxa de transferência de dados entre dispositivos de um computador, desde que tais periféricos sejam compatíveis com a tecnologia. O padrão SCSI é muito utilizado para conexões de HD (disco rígido), scanners, impressoras, CD-ROM ou qualquer outro dispositivo que necessite de alta transferência de dados.
    As vantagens do SCSI não se resumem apenas à questão da velocidade, mas também da compatibilidade e estabilidade. Sendo o processador o dispositivo mais rápido do computador, o uso do padrão SCSI permite que essa velocidade seja aproveitada e assim, aumentá-se de forma considerável o desempenho do computador. Isso deixa claro que o SCSI é aplicado principalmente em servidores e em aplicações de missão crítica. Em gráficas, o uso de scanners poderosos poderia ser inviável se o computador não conseguisse processar as imagens rapidamente, devido a baixa taxa de transferência. O padrão SCSI consegue resolver essa questão.
    Já é possível encontrar destes dispositivos que ultrapassam a taxa de 200 MB/s.



  • Serial ATA [5]
    Este padrão têm tudo para substituir as interfaces IDE atuais como meio de conexão de HDs de CD-ROMs. O Serial ATA é um barramento serial que utiliza cabos de 4 vias, com conectores minúsculos, ao contrário dos cabos de 80 vias utilizados pelas interfaces ATA 66 ou ATA 100 atuais. A primeira geração de interfaces serial ATA é capaz de transmitir dados a 150 MB/s, mas em breve devem surgir padrões ainda mais rápidos. Este padrão vêm sendo impulsionado graças à ajuda da Intel, que vêm mobilizando os fabricantes a abandonar o uso de interfaces de legado, que incluem não apenas as antigas interfaces IDE, mas também os drives de disquetes, portas seriais e paralelas, etc. Os substitutos são as interfaces Serial ATA, portas USB 2.0 (para a conexão de gravadores de CD e outros periféricos externos rápidos), USB (para a conexão de periféricos lentos), Bluetooth (conexão sem fio com teclados, mouses, e outros periféricos externos), IEEE 802.11b (rede sem fio), etc.



  • TCP/IP [2]
    Sigla em inglês para Transmission Control Protocol/Internet Protocol, que define os principais protocolos para troca de dados sequenciais. Conjunto de protocolos de comunicação utilizado para troca de dados entre computadores em ambientes de redes locais ou remotas. As especificações dos protocolos TCP/IP são públicas, abertas e genéricas, sendo implementado, comercialmente ou não, por diversos fabricantes e ambientes. Em uma rede TCP/IP cada equipamento deve ter um endereço único - o endereço IP - capaz de identificá-lo na rede, e o endereço da rede a qual o equipamento pertence.



  • UDP [5]
    O protocolo TCP/IP prevê a existência de dois tipos de portas lógicas. As portas TCP, usadas pela maioria dos programas e as portas UDP (User Datagram Protocol port). Temos 65 mil portas TCP e o mesmo número de portas UDP. Ambos os tipos servem para a transmissão de dados, a diferença é que as portas UDP possuem menos recursos de correção de erros, permitindo em compensação um uso de banda da rede um pouco menor e pings um pouco mais baixos.
    As portas UDP são usadas em geral por programas onde a integridade dos pacotes de dados não é tão essencial, como por exemplo o ICQ, o PC Anywhere, o Apple Quick Time (o servidor), vários jogos multiplayer, entre outros.
    Muitos serviços que por padrão utilizam portas TCP/IP também suportam receber conexões através de portas UDP, como por exemplo vários servidores DNS, servidores de impressão, etc.
    Ao bloquear conexões entrantes no firewall, você precisa ter o cuidado de bloquear tanto as portas TCP, quanto as portas UDP não utilizadas.
    O UDP é o protocolo irmão do TCP. A diferença básica entre os dois é que o TCP é um protocolo orientado à conexão, que inclui vários mecanismos para iniciar e encerrar a conexão, negociar tamanhos de pacotes e permitir a retransmissão de pacotes corrompidos. No TCP tudo isso é feito com muito cuidado, para garantir que os dados realmente cheguem inalterados, apesar de todos os problemas que possam existir na conexão. O lema é "transmitir com segurança"
    O UDP por sua vez é uma espécie de irmão adolescente do TCP, feito para transmitir dados pouco sensíveis, como streaming de áudio e vídeo. No UDP não existe checagem de nada, nem confirmação alguma. Os dados são transmitidos apenas uma vez, incluindo apenas um frágil sistema de CRC. Os pacotes que cheguem corrompidos são simplesmente descartados, sem que o emissor sequer saiba do problema.
    A idéia é justamente transmitir dados com o maior desempenho possível, eliminando dos pacotes quase tudo que não sejam dados em sí. Apesar da pressa, o UDP tem seus méritos, afinal você não gostaria que quadros fantasmas ficassem sendo exibidos no meio de um vídeo, muito menos se isso ainda por cima causasse uma considerável perda de performance.
    Em geral, os programas que utilizam portas UDP recorrem também à uma porta TCP para enviar as requisições de dados a serem enviados e também para checar periódicamente se o cliente ainda está online.



  • USB [12]
    USB é a sigla de Universal Serial Bus. Trata-se de uma tecnologia que tornou mais simples e fácil a conexão de diversos tipos de aparelhos (câmeras digitais, drives externos, modems, mouse, teclado, etc) ao computador, evitando o uso de um tipo específico de conector para cada dispositivo.
    A idéia de poder conectar em um único tipo de entrada diversos tipos de aparelhos também foi um fator que ajudou o USB a conquistar o seu merecido espaço.
    O USB também oferece outra facilidade: qualquer usuário pode instalar dispositivos USB na máquina. Assim, pessoas leigas no assunto, não precisam chamar um técnico para instalar um aparelho, já que problemas como conflito de IRQs praticamente já não existem. Em outras palavras, o USB é como uma espécie de "plug and play", já que permite ao sistema operacional reconhecer e disponibilizar imediatamente o dispositivo instalado. Para isso, é necessário que a placa-mãe da máquina e o sistema operacional sejam compatíveis com USB.
    É possível conectar e desconectar qualquer dispositivo USB com o computador ligado, sem que este sofra danos.
    Um fato interessante é a possibilidade de conectar alguns periféricos USB a outros (por exemplo, uma impressora a um scanner). Mas, isso só é conseguido se tais equipamentos vierem com conectores USB integrados.
    Teoricamente, pode-se conectar até 127 dispositivos USB em uma única porta, mas isso não é viável, uma vez que a velocidade de transmissão de dados de todos os equipamentos envolvidos seria comprometida.
    Sua interface permite que o dispositivo conectado seja alimentado pelo cabo de dados, ou seja, não é necessário ter um outro cabo para ligar o aparelho à tomada. Mas, isso só é possível com equipamentos que consomem pouca energia.
    É importante frisar que os cabos USB devem ter até 5 metros de comprimento. Acima disso, o aparelho pode não funcionar corretamente. Caso seja necessário instalar dispositivos em distâncias longas, é recomendável o uso de hubs USB a cada cinco metros.
    Quanto à velocidade, o barramento USB pode operar de 1,5 Mbps (megabits por segundo) à 12 Mbps.



  • USB 2.0 [12]
    O USB 2.0 chegou oferecendo a velocidade de 480 Mbps, o equivalente a cerca de 60 MB por segundo. O conector continuou sendo o mesmo tipo utilizado na versão anterior. Além disso, o USB 2.0 é totalmente compatível com dispositivos que funcionam com o USB 1.1. No entanto, nestes casos, a velocidade da transferência de dados será a deste último. Isso ocorre porque o barramento USB 2.0 tentará se comunicar à velocidade de 480 Mbps. Se não conseguir, tentará a velocidade de 12 Mbps e, por fim, se não obter êxito, tentará a velocidade de 1,5 Mbps.
    Quanto ao fato de um aparelho com USB 2.0 funcionar no barramento USB 1.1, isso dependerá do fabricante. Para esses casos, ele terá que implementar as duas versões do barramento no dispositivo.
    O lançamento do USB 2.0 também trouxe outra vantagem à USB Implementers Forum: o padrão FireWire foi padronizado principalmente para trabalhar com aplicações que envolvem vídeo e áudio. Assim, é bastante prático conectar uma câmera de vídeo por este meio. Como a velocidade do USB 2.0 supera a do FireWire, ele também se tornou uma opção viável para aplicações multimídia, o que aumentou seu leque de utilidades.



  • V.35/36 [2,4]
    Padrão de interface de comunicação de dados serial largamente utilizada em roteadores para a conexão física à rede WAN. A interface V.35 foi originalmente especificada pela CCITT(Consultative Commitee for International Telegraph and Telephone) como um interface para linhas de transmissão de dados a 48kbps na banda de 60 a 108 kHz. A partir de então, passou a ser adotada para todas as linhas com velocidade superior a 20kbps.
    V.35 é uma mistura de interfaces de sinais balanceados e terra comum.
    Os sinais de controle utilizam terra comum em razão dos níveis destes sinais serem constantes ou variarem a baixa freqüência. Já os sinais de alta freqüência como os de dados e o de clock são transportados por linhas balanceadas.




  • Referências Bibliográficas

    [1] labramo.com.br/faq1.htm *
    [2] portaldigitro.com.br/novo/glossario_digitro.php *
    [3] apostilando.com *
    [4] SDH - Hierarquia Digital *
    [5] guiadohardware.net/termos *
    [6] smar.com/brasil/profibus.asp *
    [7] geocities.com/siliconvalley/program/3430/i2c *
    [8] festo.com/INetDomino *
    [9] ieeta.pt *
    [10] apple.com/br/firewire *
    [11] ualg.pt/est/adee/disciplinas/ciclo2/ano4/semestre2/instrumentacaoindustrial *
    [12] infowester.com/hardware.php *
    [13] http://www.fccn.pt *

    * Site disponível no dia 11 de novembro de 2006






    Colégio Técnico Industrial de Guaratinguetá-UNESP *


    Integrantes:
    Demylha Arneiro
    Júlia Toledo
    Maria Cecília
    Paula
    Rafaela
    Talita
    * Site não oficial.

    Professor Orientador: Márcio Santana


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    Última Atualização: 15 de novembro de 2006