Principios de la Comunicación Serial, ¿Cómo se comunican las computadoras?

Hola a todos Mi nombre es Edgar gastelu y soy ingeniero de soporte de acmax de México eh En este video les vamos a explicar Qué es la comunicación serial y bueno es un tema que a mí desde el pequeño me causaba mucha curiosidad porque decía cómo es que los dispositivos y las computadoras se comunican entre sí Y saben que si yo aprieto la letra h estoy apretando la letra h en el teclado no cómo lo identifica la computadora o cuando vemos una película y estamos usando el internet Cómo sabe la computadora o nuestra televisión que

por internet se está mandando una señal Y que debe de ser esa película La que estoy viendo entonces para ello vamos a usar un ejemplo y vamos a ver desde el principio lo que es comunicación serial y para eso vamos a usar este teclado con conector PS2 que ya es medio viejillo algunos lo recordarán otros no porque ahora ya todo es USB los teclados pero vamos a irnos con lo básico este nos va a permitir ver cómo funciona la comunicación serial Claro está lo vamos a ver en nuestro cilos para entender un poco mejor las

señales eléctricas de voltaje y Bueno nada más para comentarles por último que esto de la comunicación entre computadoras se puede dar por cable y señales eléctricas como la que vamos a ver acá también se puede dar por radiofrecuencia y ondas electromagnéticas podría ser por luz y algunos otros temas pero vamos con lo más sencillo para entender este concepto desde cero que es comunicación serial a través de cable y pues para eso vamos al pizarrón a ver algunos detalles entonces para empezar hay que recordar que las computadoras se comunican con electricidad Y entonces tenemos en la

electrónica digital Pues los famosos números binarios que es el un y el c que son los dos estados en los que podemos tener básicamente voltaje Entonces si nosotros tenemos cero voltaje eh digamos que tenemos aquí nuestra escala y 5 vol podríamos decir que tenemos un cero y si tenemos voltaje podríamos decir que tenemos un uno entonces cuando nosotros tenemos un tren de pulsos podemos pensar que tenemos apagado prendido apagado prendido y bueno esta analogía la vamos a usar para entender un poquito mejor esto de la electricidad y cómo se va modulando muy bien pensemos que

tenemos un foco apagado en este momento se encuentra en estado cero Por así decirlo al estar apagado pero si usamos el switch y lo prendemos pasaría a estado uno ahora bien Qué pasa si prendemos y apagamos el foco con cierto patrón a cierto ritmo estaríamos mandando un mensaje codificado a través del prendido y apagado del foco Algo similar a lo que sucede con el código morse esto mismo pasa con la comunicación serial Entonces esto es lo que se conoce como comunicación serial Porque si pueden ver tenemos varios bits un bit es justamente esto o un

cero o un uno el estado en el que se encuentra si prendido apagado eso es un bit Y esa es la razón por la que cuando nosotros contratamos nuestro internet tenemos 10 megabits por segundo porque mandan 10 millones de veces ceros y unos Y estos cambios en un segundo y eso es pues nuestro internet no por ejemplo o las velocidades de comunicación que luego vemos de USB y todas esas cosillas Así es el mismo principio y como pueden ver es una serie por eso es comunicación serial porque estamos hablando una serie una secuencia no en

donde empieza a leer 1 1 10 1 y esto al ser un número binario lo vamos a poder codificar porque interpreta algo y nos da algo de señal o un dato específico Pero cómo sabe la computadora cuando es cer0 o uno o qué es lo que yo estoy mandando qué es lo que quiero que la otra entienda la otra computadora y existen dos tipos de comunicaciones la asíncrona y la síncrona la asíncrona es como esta que tenemos acá abajo donde solo tenemos unos datos Y tenemos los cambios de voltaje Y estos cambios estos cambios de

estado en el bit le van a ir indicando a la computadora Cuál es el mensaje que va recibiendo Entonces por ejemplo aquí podemos decir que tenemos un 0 1 0 1 0 quizá aquí es un 1 1 0 Entonces el reloj o la señal de sincronización va dentro de estos mismos datos y le va indicando a la computadora Qué es el mensaje que recibe la otro tipo de señal que tenemos sería la señal síncrona en donde tenemos una se señ de reloj que está sincronizada entre el receptor y el emisor Y tenemos nuestra señal de

datos Y entonces dependiendo de la regla pero aquí cada vez que haya un flanco de subida si se pueden ver en nuestra señal Tenemos aquí nuestro flanco de subida va a ser el momento en el que se lee la señal que nosotros estamos mandando y vamos a guardar ese bit el estado en el que se encuentra los datos Entonces por ejemplo si trazamos aquí Unas líneas punteadas vamos sa ver claramente cuál sería el mensaje que vamos a estar nosotros enviando y este mensaje va a depender de esta sincronización que tengamos por eso es muy importante

la sincronización en los circuitos digitales Entonces tenemos aquí en este primer flanco de subida un cero en el siguiente tenemos un uno luego tenemos en el siguiente flanco de subida un cero luego tenemos un uno luego tenemos otro uno luego tenemos un cer y luego tenemos un c entonces estaríamos mandando un 0 1 0 1 10 10 que esto al final va a poder ser cualquier número cualquier letra o una combinación de muchas cosas y muchos de este tipo de paquetes nos van a dar pues una película de Netflix y como las señales de comunicación

serial son muy rápidas y no se pueden ver a simple vista tenemos que usar esta herramienta de acá que es un osciloscopio este osciloscopio nos va a permitir ver las señales todo lo que vimos en el pizarrón y poder analizarlo para hacer la decodificación Así que vamos a ver bueno y ahora tenemos nosotros aquí el adaptador PS2 eh Como lo pueden ver conseguí para poder hacer la instrumentación este adaptador usb a PS2 y tengo este pequeño diagrama que es lo que vamos ahorita a identificar con un multímetro para checar continuidad y bueno para ello lo

primero que tenemos que hacer es pues cortar nuestro nuestro adaptador USB Entonces lo cortamos y nos deshacemos de todo esto que no nos va a servir Y tenemos ahora nuestro cable Entonces tenemos que pelar el cable [Música] muy bien Vamos a conectar este y vamos a identificarlo Entonces ya que lo conectamos vamos a venir ahora con nuestro multímetro Y tenemos primero que según el diagrama que tenemos acá donde el tres es tierra entonces vemos de ver si se si podemos conectar tres tres aquí entonces lo que vamos a hacer es que me voy a apoyar

Aquí de este pequeño cablecito para poder meterlo dentro del conector poder hacer la identificación más fácil entonces vemos primero hay que checar muy bien Este no nos vayamos a confundir esto se alimenta a 5 V Así que aquí tengo mi fuente justamente esta fuente marca regol Ah que a mí me gusta mucho de tres canales le ponemos 5 volts eh Y habíamos quedado que va a ser el rojo 5 vol muy bien cuidado de no hacer corto conectamos Oh Este es el negativo entonces conectamos negativo aquí y luego el positivo lo conectamos para acá y

deberíamos de ahora conectar el voy a arrimar todo esto por acá el teclado y lo que esperamos ahora es que se prendan estos leds cuando nosotros alimentemos nuestro teclado vamos a ver y sí ya se prendieron los leds como podemos ver está funcionando el teclado y ahora vamos a hacer una pequeña instrumentación en donde Bueno nada más vamos a corroborar que esto funciona así como conectamos el la señal de datos que habíamos dicho que era la verde la señal de reloj la vamos a conectar aquí al verde y pues tierra a la misma tierra está

un poco complicado el espacio pero ya que lo pude poner instrumentar todo quiero mostrarles como ahora aprieto yo prendo la fuente y tenemos señales de voltaje justamente que está saliendo de nuestro teclado Y entonces si yo aprieto una señal no sé si pueden ver como ahí está pasando algo en la pantalla del osciloscopio que justamente cada vez que yo aprieto una tecla aparece una señal en el osciloscopio que esto es lo que les comentaba de la comunicación serial ahora vamos a tomarle una captura de pantalla a la pantalla y vamos a decodificar esta es una

toma que nos permite ver un poco mejor lo que pasa cuando estamos cerca como podemos ver Tenemos aquí la trama de datos Y luego tenemos el reloj aquí en la parte de abajo entonces si apretamos por ejemplo la letra j podemos ver que hay un código especial que se está Entiendo entonces vamos a guardar esta imagen y vamos a probarla vamos a decodificar en el pizarrón para ello insertamos nuestra memoria USB y nos vamos a la parte de storage una vez que nos vemos en storage ahorita el osciloscopio va a reconocer nuestro dispositivo USB Vamos

a darle guardar imagen y vamos a guardarlo en nuestra memoria USB entonces cambiamos a invertido esto es muy importante para que podamos verlo y guardamos la imagen esperamos a que termine de guardarla y listo Ahora sí vamos a ver cómo se ve esto y de codificarlo la imagen que guardamos en nuestro hilosconchems un flanco de bajada leemos el dato que estamos recibiendo acuérdense que est es una comunicación síncrona y vamos a hacer la decodificación Entonces tenemos Primero aquí un cero y después si seguimos tenemos un uno y si seguimos tenemos ahora un uno y si

seguimos ahora tenemos un cero y seguimos Y tenemos ahora un uno y si seguimos tenemos ahora un uno y si seguimos nuevamente tenemos un uno y si seguimos tenemos ahora un cero y si seguimos tenemos un cero y seguimos tenemos un cero y si seguimos tenemos un uno muy bien mencionar que siempre el primer bit que tengamos que será este de acá va ha ser el bit de inicio en este protocolo cada protocolo tiene sus propios bits y sus propias reglas pero este que es el pc2 de teclados el primero es el bit de inicio

y siempre va a ser cero entonces este no le hacemos caso Entonces tenemos nuestro bit de inicio que siempre es un cero y después estos 8 bits que tenemos aquí que nos forman un byte es los datos Y para ello este de aquí es el primero y este de de aquí sería el último Entonces si leemos de aquí para acá podemos ver que tenemos un tres y de aquí para acá tenemos una B en hexadecimal entonces no es B3 lo correcto sería un 3b este sería el número que estamos leyendo y vamos a ponerlo Un

poquito más arriba para que se vea mejor lo que tenemos sería un 3b acomodándolo a como nosotros lo vemos que sería este de acá y luego este para acá y luego Aquí tenemos un bit de paridad que este bit es una regla para detectar errores y después Este último bit es el bit de paro Entonces tenemos el bit de inicio siempre en cero y el bit de paro siempre en uno y si podemos ver ahora que tenemos una 3 y un B vamos a esta tabla que se le llama scan code h en inglés y

en esta tabla podemos ver que tenemos aquí si apretamos la letra F7 el número 83 en hexadecimal acuérdense Entonces si nosotros tenemos la letra j podemos ver que en efecto es un 3 B que es justamente el que acabamos de decodificar y el que estamos nosotros apretando Espero que esto les pueda servir mucho para entender lo que viene siendo comunicación serial y pues bueno esos serían los principios básicos de comunicación serial Espero que este ejemplo del teclado básico pero les haya ayudado a entender un poco más Vamos a ver en el futuro cosas como USB

protocolo tcpip y algunas cosillas más avanzadas pero bueno espero les haya gustado este video por favor suscríbanse a nosotros compártanlo y si tienen alguna duda o algún comentario déjennos y nosotros nos comunicaremos con ustedes también No se les olvide seguirnos en redes sociales Ahí vamos a tener más contenido y pues vamos a estar publicando más contenido de este tipo Like si te gustó y seguimos viéndonos con nuestros osciloscopios