SSI – MODEM, MOUSE y LECTOR DE CODIGOS DE BARRAS
TRABAJO PRÁCTICO DE SSI MODEM, MOUSE y LECTOR DE CODIGOS DE BARRAS
Integrantes: • Kevin Kujawski • Román Gadacz • Lucas Marambio División: 5° IC Profesora: Clara Freud Materia: SSI
Índice: • • •
MOUSE…………………………………………………Pág. 2 LECTOR DE CODIGOS DE BARRAS…….Pág. 9 MODEM………………………………………………..Pág. 15
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Mouse Descripción El Mouse es un periférico de entrada. Cuando este se desplaza el movimiento de la bolita que esta abajo se divide en dos movimientos según dos ruedas con ejes perpendiculares entre sí, que un conversor analógico-digital traduce en pulsos eléctricos. La cantidad de pulsos generados para cada eje representa la distancia recorrida por la bolita respecto de ese eje, y en relación con la última posición en que el Mouse estuvo quieto. Los pulsos se van contando en dos contadores, uno para cada eje, la cuenta puede ser progresiva o regresiva, según el sentido del movimiento del Mouse respecto de sus ejes. Al moverse el Mouse, los discos dentados se mueven y sus dientes interrumpirán o no el paso del haz de luz. Cuando el haz de luz atraviesa los discos llegan a un foto sensor, este generara un pulso dependiendo la duración de la velocidad del movimiento del Mouse. Así el giro de cada disco dentado hará que el foto sensor genere una secuencia de pulsos, concordando con el pasaje o no del haz de luz. Los pulsos generados por los foto sensores de los dos discos dentados son contados internamente por contadores separados.
Historia
El nombre de Mouse o ratón proviene del equipo de la Universidad de Stanford: desde el principio, el cable largo les sugirió la cola de un roedor, por lo que empezaron a llamarlo ratón (Mouse en inglés). Los primeros modelos tenían un cable largo, se parecía a un ratón. Fue diseñado por Douglas Engelbart y Bill English durante los años 60 en el Institute Research of Stanford, un laboratorio de la Universidad de Standford, a poca distancia de Silicon Valley en California. Más tarde fue mejorado en los laboratorios de Palo Alto de la compañía Xerox (conocidos como Xerox PARC). Su invención no fue un hecho banal ni fortuito, sino que surgió dentro de un proyecto importante que buscaba aumentar el intelecto humano mejorando la comunicación entre el hombre y la máquina. Con su aparición, logró también dar el paso definitivo a la aparición de los primeros entornos o interfaces gráficas. La primera maqueta se construyó de manera artesanal de madera, y su funcionamiento básico sigue siendo igual hoy en día. Tenía un aspecto de adoquín, encajaba bien en la mano y disponía de dos ruedas metálicas que, al desplazarse por la superficie, movían dos ejes: uno para controlar el movimiento vertical del cursor en pantalla
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SSI – MODEM, MOUSE y LECTOR DE CODIGOS DE BARRAS y el otro para el sentido horizontal, contando además con un botón rojo en su parte superior. Por primera vez se lograba un intermediario directo entre una persona y la computadora, era algo que, a diferencia del teclado, cualquiera podía aprender a manejar sin apenas conocimientos previos. En esa época además la informática todavía estaba en una etapa primitiva: ejecutar un simple cálculo necesitaba de instrucciones escritas en un lenguaje de programación.
Funcionamiento Por mecanismo •
Mecánico
Tiene una gran bola de plástico, de varias capas, en su parte inferior para mover dos ruedas que generan pulsos en respuesta al movimiento de este sobre la superficie. La internamente cuenta los pulsos generados por las rueda y envía la información a la computadora, que mediante software procesa e interpreta.
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SSI – MODEM, MOUSE y LECTOR DE CODIGOS DE BARRAS Pasos de funcionamiento de un Mouse mecánico
1. Cuando se arrastra el Mouse la bola gira. 2. Al arrastrar el Mouse genera que se muevan las ruedas. 3. Estas ruedas están unidos a los discos de codificación óptica que tienen la apariencia opaca, se les reconoce porque son circulares y están perforadas alrededor. 4. Gracias a su posición, pueden dejar pasar o caso contrario interrumpir los rayos infrarrojos que es emitido por un led. 5. Estos pulsos al ser captados por unos sensores, estos lo convierten en velocidades horizontales y verticales; esto significa que logra dar con las coordenadas que registra el movimiento exacto que realizo el Mouse. •
Óptico
Con el mismo objetivo que el mecánico pero sin bola de plástico, esto evita el frecuente problema de la acumulación de suciedad en el eje de transmisión, y por sus características ópticas es menos propenso a sufrir un inconveniente similar. Se considera uno de los más modernos y prácticos actualmente. Puede ofrecer un límite de 800 DPI (Dots Per Inch: puntos por pulgada), como cantidad de puntos distintos que puede reconocer en 2,54 centímetros (una pulgada), a menor cifra peor actuará el sensor de movimientos. Su funcionamiento se basa en un sensor óptico como un sistema de refracción y el halo de la luz roja, que fotografía la superficie sobre la –4– KEVIN KUJAWSKI – ROMAN GADACZ – LUCAS MARAMBIO
SSI – MODEM, MOUSE y LECTOR DE CODIGOS DE BARRAS que se encuentra, detectando las variaciones entre sucesivas fotografías, se determina si el Mouse ha cambiado su posición. como un sistema de refracción y el halo de la luz roja que para eso utilizan leds, que en los cuales con su encendido fuerte o bajo indican la intensidad del movimiento y detectan hacia donde se realiza el movimiento En superficies pulidas y muy brillantes el Mouse óptico causa movimiento nervioso sobre la pantalla. Este problema se arregla con el uso de un mousepad ya que permite diferenciar mejor las variaciones.
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Láser
Este tipo es más sensible, haciéndolo aconsejable especialmente para los diseñadores gráficos y los fanáticos de videojuegos, por su excelente rendimiento. Usa también la superficie donde se apoya, como de mousepad, pero el haz de luz de tecnología óptica se sustituye por un láser (invisible al ojo humano) de 2000 ppp lo que se traduce en un aumento significativo de la precisión y sensibilidad.
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TrackBall
El concepto de TrackBall es una idea novedosa que parte del hecho: se debe de mover el puntero, no el dispositivo, por lo que se adapta para presentar una bola, de tal forma cuando se coloque la mano –5– KEVIN KUJAWSKI – ROMAN GADACZ – LUCAS MARAMBIO
SSI – MODEM, MOUSE y LECTOR DE CODIGOS DE BARRAS encima se pueda mover mediante el dedo pulgar. De esta manera se reduce el esfuerzo y la necesidad de espacio.
Por conexión •
Por cable
Es el formato más popular y más económico, estos pueden ser Mecánicos, Ópticos, Láser y TrackBall Actualmente se distribuyen con dos tipos de conectores posibles, tipo USB y PS/2, antiguamente también era popular usar el puerto serie.
• Inalámbrico Este tipo de Mouse no utiliza cables de conexión con el ordenador. Sólo utiliza un receptor que se conecta al ordenador generalmente por un puerto USB, en este receptor se da el punto de concentración de la señal inalámbrica que es producida por el Mouse, gracias a esta señal es que reconoce cualquier movimiento del Mouse. Especialmente su uso se amolda para las laptop y donde no se requiere de mucho espacio para su traslado. La finalidad de un Mouse inalámbrico es su portabilidad, ya que en cuanto a su funcionalidad es la misma que las otras. –6– KEVIN KUJAWSKI – ROMAN GADACZ – LUCAS MARAMBIO
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Radio Frecuencia (RF)
Es el tipo más común y económico de este tipo de tecnologías. Funciona enviando una señal a una frecuencia de 2.4Ghz, popular en la telefonía móvil o celular. Es popular por entre otras cosas, sus pocos errores de desconexión o interferencias con otros equipos inalámbricos, además de disponer de un alcance de hasta 3 metros. •
Infrarrojo (IR)
Ésta tecnología utiliza una señal de frecuencia infrarroja como medio de transmisión de datos, usado también en los controles de televisión, equipos de música o en telefonía celular. Tiene un alcance de hasta 3 metros. Tanto el emisor como el receptor deben de estar en una misma línea visual de contacto, de manera directa e ininterrumpida, para que la señal se reciba correctamente •
Bluetooth (BT)
Bluetooth es la tecnología más reciente como transmisión inalámbrica, que cuenta con un cierto éxito en otros dispositivos. Su alcance es de unos 10 metros.
Problemas frecuentes El fallo más frecuente en los de tecnología mecánica se origina a causa de la acumulación de suciedad frenando o dificultando el –7– KEVIN KUJAWSKI – ROMAN GADACZ – LUCAS MARAMBIO
SSI – MODEM, MOUSE y LECTOR DE CODIGOS DE BARRAS movimiento del puntero en la pantalla. La solución es sencilla, puede utilizar un mousepad, o sacando la bola de goma por la parte de abajo y así limpiar los ejes de plástico. En Mouse ópticos el problema desaparece, por el reemplazo del sensor mecánico por uno óptico para detectar el desplazamiento. Es uno de los principales motivos de su éxito. Aunque el óptico causa movimiento nervioso sobre la pantalla cuando es utilizado sobre una superficie pulida o brillante, que se soluciona usando un mousepad. Otro problema puede ser la pérdida de sensibilidad o contacto de los botones: esto sucede cuando se pulsa una vez un botón y la computadora lo recibe como ninguno, dos o mas clic consecutivos, de manera errónea. Esto se debe al desgaste de unas piezas de plástico, parte de los botones del ratón, que ya no golpean o pulsan correctamente sobre el pulsador electrónico. Para solucionarlo se debe desarmar completamente y colocar varias capas de papel adhesivo sobre la posible zona desgastada hasta recuperar su forma original. En caso de uso frecuente, el desgaste es normal.
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Lectora de Código de Barras La función de estos equipos es leer la información codificada en las barras y espacios del símbolo de código de barras y enviarla a un decodificador que a su vez la envía a una computadora o terminal como si la información hubiera sido tecleada El Código de Barras es un arreglo en paralelo de barras y espacios que contiene información codificada en las barras y espacios del símbolo. Esta información puede ser leída por dispositivos ópticos, los cuales envían la información leída hacia una computadora como si la información se hubiera tecleado.. Ventajas: Algunas de sus ventajas sobre otros procedimientos de colección de datos son: • • •
Se imprime a bajos costos Permite porcentajes muy bajos de error Los equipos de lectura e impresión de código de barras son flexibles y fáciles de conectar e instalar.
Beneficios: Es la mejor tecnología para implementar un sistema de colección de datos mediante identificación automática, y presenta muchos beneficios, entre otros. • • • • • •
Virtualmente no hay retrasos desde que se lee la información hasta que puede ser usada Se mejora la exactitud de los datos Se tienen costos fijos de labor más bajos Se puede tener un mejor control de calidad, mejor servicio al cliente Se pueden contar con nuevas categorías de información. Se mejora la competitividad.
Aplicaciones: Las aplicaciones del código de barras cubren prácticamente cualquier tipo de actividad humana, tanto en industria, comercio, instituciones educativas, instituciones médicas, gobierno, etc.
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SSI – MODEM, MOUSE y LECTOR DE CODIGOS DE BARRAS • • • • • • • • • • • • • •
Control de material en proceso Control de inventario Control de tiempo y asistencia Punto de venta Control de calidad Control de inventario Embarques y recibos Control de documentos Facturación Bibliotecas Bancos de sangre Hospitales Control de acceso Control de tiempo y asistencia
Simbologías: Un símbolo de código de barras es la impresión física de un código de barras. Una Simbología es la forma en que se codifica la información en las barras y espacios del símbolo de código de barras. Existen diferentes simbologías para diferentes aplicaciones, cada una de ellas con diferentes características. Las principales características que definen una una simbología de código de barras son las siguientes: • • • • • •
Numéricas o alfanuméricas De longitud fija o de longitud variable Discretas o continuas Número de anchos de elementos Auto verificación. Las simbologías más usadas son:
EAN/UPC Comercio detallista, auto verificable, numérico, longitud fija.
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Código 39 Industrial, alfanumérico, 44 caracteres
Codabar Bancos de sangre, bibliotecas I 2/5 Aplicaciones numéricas, aerolíneas, numérico
Código 93 Complementa al código 39, alfanumérico Código 128 Industrial, alfanumérico, 128 caracteres ASCII
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Existen varios modelos de lectoras de códigos de barras entre ellas se encuentran: Lectores tipo pluma o lápiz, Lectores de ranura o spot, Lectores tipo rastrillo o CCD, Lectores CCD de proximidad, Lectores láser de proximidad, Lectores láser tipo pistola, Lectores láser fijos, Lectores láser fijos omnidireccionales, Lectores autónomos, Lectores de códigos de barras de 2D. Todos estos dispositivos leen códigos de barra de distinta manera y cada uno con un funcionamiento propio para lograr su objetivo, tiene cada uno su utilidad por ejemplo algunos se usan para leer códigos en dos dimensiones como PDF, DATAMATRIX y MAXICODE , otros para No requieren atención, se usan en aplicaciones automatizadas o de cinta transportadora. Uno muy común que todos nosotros vemos cuando vamos al supermercado son los Lectores láser fijos omnidireccionales. Se encuentran normalmente en las cajas registradoras de supermercados. El haz de láser se hace pasar por un arreglo de espejos que generan un patrón ominidireccional, otorgando así la posibilidad de pasar el código en cualquier dirección. El lector de códigos de barra esta ampliamente difundido en el comercio y en la industria, siendo que una computadora se conecta a través de la interfaz por serie. Posibilita la recolección de datos con rapidez, muy baja tasa de errores, facilidad y bajo costo, en comparación con la lectura visual de códigos numéricos seguida de entrada manual por teclado. Uno de los medio más modernos, y que está tomando cada vez un mayor auge, de introducir información en una computadora es por medio de una codificación de barras verticales.
Características de códigos de barras Un símbolo de código de barras puede tener, a su vez, varias características, entre las cuales podemos nombrar: Densidad: Es la anchura del elemento (barra o espacio) más angosto dentro del símbolo de código de barras. Está dado en milésimas de – 12 – KEVIN KUJAWSKI – ROMAN GADACZ – LUCAS MARAMBIO
SSI – MODEM, MOUSE y LECTOR DE CODIGOS DE BARRAS pulgada. Un código de barras no se mide por su longitud física sino por su densidad. WNR: (Wide to Narrow Ratio) Es la razón del grosor del elemento más angosto contra el más ancho. Usualmente es 1:3 o 1:2. Quiet Zone: Es el área blanca al principio y al final de un símbolo de código de barras. Esta área es necesaria para una lectura conveniente del símbolo.
Identificación automática Los sistemas que utilizan código de barras se conocen como Sistemas de identificación automática (Auto ID). Cada vez son más los producos que llevan en su etiqueta uno de estos códigos donde, por medio de las barras verticales de color negro, se consigue una identificación para todo tipo de productos. Esta codificación ha sido definida de forma estándar por la Organización de Estándares Internacionales y, en ella, cada una de las líneas tiene un determinado valor dependiendo, en principio, de su presencia o ausencia y también de su grosor. En general los códigos de barra no son descifrables por las personas. Las lectoras son las encargadas de convertirlos en unos y ceros que irán a la computadora. Representan caracteres de información mediante barras negras y blancas dispuestas verticalmente. El ancho de las barras y espacios puede ser variable, siendo la más ancha un múltiplo de la mas angosta. En binario las barras significaran unos y los espacios ceros. Uno de los códigos de barras mas corrientes es el UPC (Universal Product Code).
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SSI – MODEM, MOUSE y LECTOR DE CODIGOS DE BARRAS También existen códigos de barra en 2 dimensiones, que se deben escanear mediante un escáner o una cámara fotográfica digital.
Lectoras de códigos de barra: Existen dos clases de lectoras: De haz fijo y de haz móvil. En ambos casos una fuente luminosa ilumina la superficie del código. Siendo las barras oscuras y los espacios claros, estos reflejaran mas luz que las barras. La luz reflejada es detectada por un elemento fotosensor, produciendo los espacios claros una mayor corriente eléctrica en el elemento fotosensor. Para que la lectura progrese debe existir un movimiento relativo del código respecto a la lectora o a la inversa, o bien debe existir un haz láser que se desplaza para explorar el código. Esto hace a la diferencia entre las dos clases de lectoras citadas. La corriente eléctrica que circula por el fotosensor es proporcional a la intensidad del haz reflejado (que es la magnitud censada), que como el caso del escáner es una señal analógica. Por lo tanto, deberá convertirse en digital (unos y ceros) para ser procesada.
Diferentes tipos de lectoras: •
Lectora manual:
Tienen forma de una lapicera, se debe desplazar de toda la longitud del código, para que un haz fijo pueda ser reflejado y censado. •
Lectora de ranura fija:
El operador debe desplazar el código a través de una ranura de la lectora. Es de haz fijo. •
Lectora fija con haz láser móvil:
Un rayo láser rojo anaranjado barre en un sentido a otro el código de barras decenas de veces por segundo. Un rayo láser es dirigido por un espejo móvil, que a su vez dirige el haz hacia otros espejos. Por la ventana de salida parece como si se generan muchos haces láser. Esto permite leer un código de barras que este en distintas ubicaciones espaciales respecto a la ventana citada. Estas lectoras son más exactas que las anteriores.
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MODEM Funcionamiento El modulador emite una señal analógica constante denominada portadora. Generalmente, se trata de una simple señal sinusoidal. A medida que se desea transmitir datos digitales, se modifica alguna característica de la señal portadora, de manera que se indica si se está transmitiendo un “cero” o un “uno”. Las características que se pueden modificar de la señal portadora son: _ Fase, dando lugar a una modulación de fase. _ Frecuencia, dando lugar a una modulación de frecuencia. _ Amplitud, dando lugar a una modulación de amplitud. También es posible una combinación de modulaciones o modulaciones más complejas como la modulación de amplitud en cuadratura. El demodulador interpreta los cambios en la señal portadora para reconstruir el flujo de datos digitales.
Tipos de MODEM La distinción principal que se suele hacer es entre módems internos y módems externos, aunque, recientemente, han aparecido unos módems llamados “módems software”, más conocidos como “winmodems” o “linuxmodems”, que han complicado un poco el panorama. INTERNOS: Consisten en una tarjeta de expansión sobre la cual están dispuestos los diferentes componentes que forman el MODEM. Existen para diversos tipos de conector: _ Bus ISA: Debido a las bajas velocidades que se manejan en estos aparatos, durante muchos años se utilizó en exclusiva este conector, hoy en día en desuso. _ PCI: El formato más común en al actualidad. _ AMR: Sólo en algunas placas muy modernas; son baratos pero poco recomendables por su bajo rendimiento. La mayor ventaja es su mayor integración con el ordenador, ya que no ocupan espacio sobre la mesa y reciben energía eléctrica directamente del propio ordenador. Además son más baratos debido a que carecen de carcasa y transformador. – 15 – KEVIN KUJAWSKI – ROMAN GADACZ – LUCAS MARAMBIO
SSI – MODEM, MOUSE y LECTOR DE CODIGOS DE BARRAS También son más complejos de instalar y la información sobre su estado sólo puede obtenerse por software. EXTERNOS: Similares a los internos pero son externos al ordenador. Su ventaja es son fáciles de transportar entre ordenadores diferentes, además de que podemos saber el estado del MODEM mediante los LED de estado que incorporan. Estos ocupan más espacio que los internos. La conexión de los módems telefónicos con el ordenador se realiza mediante uno de los puertos serie tradicionales o COM, por lo que se usa la UART del ordenador, que deberá ser capaz de proporcionar la suficiente velocidad de comunicación (la velocidad de comunicación se realiza mediante los BAUDIOS, medida de transferencia). _ MODEMS PC CARD: Son módems en forma de tarjeta, que se utilizaban en portátiles, antes de la llegada del USB, que puede ser utilizado tanto en los ordenadores de sobremesa como en los portátiles. Estos poseen un tamaño chico. _ MODEMS SOFTWARE, HSP O WINMODEMS: Son módems generalmente internos, el microprocesador del ordenador debe suplir su función mediante un programa. Lo normal es que se utilicen como conexión una ranura PCI, aunque no todos los módems PCI son de este tipo. La necesidad de disponer del programa puede imposibilitar su uso con sistemas operativos no soportados por el fabricante, de manera que, por ejemplo, si el fabricante desaparece, el módem quedaría eventualmente inutilizado ante una futura actualización del sistema. A pesar de su bajo coste, resultan poco o nada recomendables. _ MODEMS COMPLETOS: El rendimiento depende casi exclusivamente de la velocidad del módem y de la UART del ordenador, no del microprocesador.
MODEMS TELEFÓNICOS Transmite los datos por vía telefónica. A su vez estos lo hacen transmitiendo señales analógicas. Además, existen módems DSL que utilizan un espectro de frecuencias, que permiten alcanzar velocidades mucho mayores que un módem telefónico convencional. También poseen la posibilidad de establecer una comunicación telefónica por voz al mismo tiempo que se envían y reciben datos.
TIPOS DE MODULACIÓN – 16 – KEVIN KUJAWSKI – ROMAN GADACZ – LUCAS MARAMBIO
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Se utilizan diferentes tipos de modulación estos son los siguientes: •
ASK (Amplitude Shift Keying, Modulación en amplitud): La amplitud de la portadora se modula a niveles correspondientes a los dígitos binarios de entrada 1 ó 0.
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FSK (Frecuency Shift Keying, Modulación por desplazamiento de frecuencia): La frecuencia portadora se modula sumándole o restándole una frecuencia de desplazamiento que representa los dígitos binarios 1 o 0. Es el tipo de modulación común en módems de baja velocidad en las que los dos estados de la señal binaria se transmiten como dos frecuencias distintas.
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PSK (Phase Shift Keying, Modulación de Fase): Tipo de modulación donde la portadora transmitida se desplaza cierto número de grados en respuesta a la configuración de los datos. Los módems bifásicos por ejemplo, emplean desplazamientos de 180º para representar el dígito binario 0.
Pero en el canal telefónico también existen perturbaciones que el módem debe enfrentar para poder transmitir la información. Estos trastornos se pueden enumerar en: distorsiones, deformaciones y ecos. Ruidos aleatorios e impulsivos. Y por último las interferencias.
REGISTROS Los registros son porciones de memoria donde se pueden guardar permanentemente parámetros que definen el perfil del módem. Además, permiten al usuario la modificación de otras características de su funcionamiento. Además, existen registros comunes y otros específicos del módem. Como por ejemplo: _ Registro 0, Registro 1, Registro 2, etc.
PERFILES DE FUNCIONAMIENTO Existen 3 tipos de perfil para funcionamiento de los módems: • • •
El de fábrica. El activo. El del usuario.
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SSI – MODEM, MOUSE y LECTOR DE CODIGOS DE BARRAS Estos perfiles están guardados en su memoria RAM no volátil y el perfil de fábrica está guardado en ROM. Hay dos opciones o lugares de memoria donde se pueden grabar los perfiles 1. AT&Y0, (al encender se carga el perfil = 0) 2. AT&Y1, (al encender se carga el perfil = 1) Estas órdenes se envían antes de apagar el módem para que los cargue en su próximo encendido.
TEST EN MODEMS HAYES Los tests permiten verificar el módem local, la terminal local, el módem remoto y la línea de comunicaciones. El registro del módem S18 se indica el tiempo de duración de los tests. Si su contenido es 0, no hay límite de tiempo y es el usuario el que debe finalizar las pruebas con la orden AT&T0. El módem al encenderse realiza una serie de exámenes internos. En caso de surgir algún error, se le indicará al DTE oportunamente. Los tests que pueden realizarse son: •
Local analog loopback
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Local Digital Loopback
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Remote Digital Loopback
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Remote Digital Loopback with Selftest
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Local Analog Loopback with Selftest
PROTOCOLOS DE COMPROBACIÓN DE ERRORES
Control de errores: Son varias técnicas mediante las cuales se chequea la fiabilidad de los bloques de datos o de los caracteres. •
Paridad: El receptor recalcula el número de par de bits con valor uno, y si el valor recalculado coincide con el bit de paridad enviado, acepta el paquete. – 18 – KEVIN KUJAWSKI – ROMAN GADACZ – LUCAS MARAMBIO
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CRC: (Cyclic Redundancy Check, prueba de redundancia cíclica). Esta técnica de detección de error consiste en un algoritmo cíclico en el cual cada bloque o trama de datos es chequeada por el módem que envía y por el que recibe. El módem que está enviando inserta el resultado de su cálculo en cada bloque en forma de código CRC. Por su parte, el módem que está recibiendo compara el resultado con el código CRC recibido y responde con un reconocimiento positivo o negativo dependiendo del resultado.
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MNP: (Microcom Networking Protocol, protocolo de red Microcom). Este protocolo asegura transmisiones libres de error por medio de una detección de error, (CRC) y retransmisión de tramas equivocadas.
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