UNIVERSAL SERIAL BUS (USB).

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COLABORACIÓN DE LA INDUSTRIA

Intel formó el Foro de Implementadores de USB (USB Implementers Forum o USB-IF) en 1995, junto con otros líderes de la industria, para soportar y acelerar la adopción del mercado y del consumidor, de los dispositivos periféricos USB.

Hoy en día, el USB-IF agrupa a más de 700 compañías miembros de todo el mundo, y su consejo directivo está formado por representantes de Hewlett-Packard, Intel Corporation, LSI Corporation, Microsoft Corporation, NEC Corporation y ST-NXP Wireless.

El USB-IF es una corporación sin fines de lucro que se formó para proporcionar una organización que de soporte y a la vez sea un foro para el avance en la adopción de las tecnologías del Bus Serie Universal.

El foro facilita el desarrollo de periféricos compatibles con USB de alta calidad, a la vez que promueve los beneficios de los productos USB que han pasado las pruebas de compatibilidad con el estándar.

Características de transmisión

Los dispositivos USB se clasifican en cuatro tipos según su velocidad de transferencia de datos:

BAJA VELOCIDAD (1.0)

Con una tasa de transferencia de hasta 1.5 Mbps (192 KB/s), es utilizado en su mayor parte por dispositivos de interfaz humana (Human interface device, en inglés) como los teclados, los ratones, hornos microondas y artículos del hogar.

VELOCIDAD COMPLETA (1.1)

Este estándar especifica una tasa de transferencia de hasta 12 Mbps (1,5 MB/s), aunque fuentes independientes sugieren que habría que realizar nuevamente las mediciones. Ésta fue la más rápida antes de la especificación USB 2.0, y muchos dispositivos fabricados en la actualidad trabajan a esta velocidad. Estos dispositivos dividen el ancho de banda de la conexión USB entre ellos, basados en un algoritmo de impedancias LIFO.

ALTA VELOCIDAD (2.0)

Nominalmente especifica una tasa de transferencia de hasta 480 Mbps (60 MB/s) pero por lo general en la práctica llega hasta 125Mbps (16MB/s). Está presente casi en el 99% de las computadoras actuales. El cable USB 2.0 dispone de cuatro líneas, un par para datos, una de corriente y una de toma de tierra.

SUPER ALTA VELOCIDAD (3.0)

Actualmente se encuentra en fase experimental y tiene una tasa de transferencia de hasta 4.8 Gbps (600 MB/s). Como ya se indicó, esta especificación será diez veces más veloz que la anterior 2.0 debido a que han incluido 5 conectores extra, desechando el conector de fibra óptica propuesto inicialmente, y será compatible con los estándares anteriores. Aunque actualmente cualquier distribución GNU/Linux es capaz de soportar el nuevo estándar, aún no hay hardware disponible. Se espera que los productos fabricados con esta tecnología lleguen al consumidor entre 2009 y 2015.

Las señales del USB se transmiten en un cable de par trenzado con impedancia característica de 90Ω ± 15%, cuyos hilos se denominan D+ y D-. Éstos, colectivamente, utilizan señalización diferencial en full dúplex para combatir los efectos del ruido electromagnético en enlaces largos. D+ y D- suelen operar en conjunto y no son conexiones simples. Los niveles de transmisión de la señal varían de 0 a 0.3 V para bajos (0 lógico) y de 2.8 a 3.6 V para altos (1 lógico) en las versiones 1.0 y 1.1, y en ±400 mV en alta velocidad (2.0). En las primeras versiones, los alambres de los cables no están conectados a tierra, pero en el modo de alta velocidad se tiene una terminación de 45 Ω a tierra o un diferencial de 90 Ω para acoplar la impedancia del cable. Este puerto sólo admite la conexión de dispositivos de bajo consumo, es decir, que tengan un consumo máximo de 100 mA por cada puerto; sin embargo, en caso de que estuviese conectado un dispositivo que permite 4 puertos por cada salida USB (extensiones de máximo 4 puertos), entonces la energía del USB se asignará en unidades de 100 mA hasta un máximo de 500 mA por puerto.

Cables y Conectores USB

La conexión de un dispositivo USB a la computadora es simple: se localiza el conector USB en el gabinete del equipo, en donde se inserta el conector USB del dispositivo.[pic 4]

La imagen muestra un receptáculo rectangular típico en el panel posterior de una computadora.

Si se trata de un nuevo dispositivo, el sistema operativo automáticamente lo detecta y solicita el disco del manejador o driver correspondiente. Si el dispositivo ya ha sido instalado, la computadora lo activa e inicia su comunicación con él. Los dispositivos USB pueden conectarse y desconectarse en cualquier momento.

Muchos dispositivos USB cuentan con su propio cable, que en el extreme tiene un conector tipo “A”. De lo contrario, el dispositivo cuenta con un receptáculo que acepta un conector USB tipo “B”.

Las siguientes imágenes muestran ambos tipos de conectores:

[pic 5]

[pic 6]

Conector tipo “A”

Conector tipo “B”

El estándar del USB utiliza ambos tipos de conectores para evitar confusiones:

- Conector A: Se conecta a la computadora

- Conector B: Se conecta a los dispositivos externos individuales

Con el uso de diferentes conectores en los extremos del cable, es imposible que exista confusión.

Concentradores USB

La mayoría de las computadoras actuales incluye uno o dos receptáculos USB, que con la amplia variedad existente en el mercado de dispositivos USB, los rápidamente se saturan, quedando el usuario sin más opciones de conexión. Por ejemplo, en mi computadora tengo conectados por USB un teclado, un mouse, una estación para interfaz con un disco duro externo, un lector de huellas digitales y un cable para mi iPhone, pero esta laptop tiene solamente 3 conectores USB, así que la pregunta obvia es: ¿Cómo conectar todos esos dispositivos?

La sencilla solución al problema es comprar un concentrador USB, que es un accesorio económico y sencillo.

Como ya se mencionó, el estándar USB soporta hasta 127 dispositivos,