BUS USB

Universal Serial Bus

Descripción general

Bus serie orientado a conexión de dispositivos con PC

12 Mbps máximoFácilmente reconfigurableFácilmente ampliable

Descripción más detallada

Facilidad de uso: unificación de conectores y cableado de los

periféricos Transparencia para los usuarios de detalles

técnicos Transparencia para los usuarios de detalles de

configuración

continuación

Transparencia de detalles técnicos Reducción del puertos en PC sin limitar la

expansión (hasta 127 dispositivos) Dispositivos síncronos o asíncronos con el

mismo cableado Dispositivos de diferente velocidad de

transferencia (hasta 12Mbps)

continuación

Transparencia de detalles de configuración Auto identificación y auto configuración de los

dispositivos Auto detección de nuevos dispositivos en el bus Auto detección de baja de dispositivos del bus

Rango de aplicaciones

Arquitectura

continuación

Topología Hubs y Dispositivos

• Hubs: añade conectividad al sistema

• Dispositivo: Proporciona la funcionalidad del sistema

El Hub Raíz reside en el PC

¿Qué es un hub?

Hubs

Elemento clave en el sistema plug-and-play Los dispositivos simplemente se conectan a los

hubs

Expansión Proporcionan nuevos puntos de acceso al

sistema USB

Hubs

Dos tipos de puerto: Upstream: conexión hacia el Host Downstream: conexión hacia dispositivos u

otros HubsInteligentes: No un simple concentrador/difusor

Hub Repeater: conmuta entre ambos tipos de puerto guiado por el protocolo

Hub Controller: Interfaz de configuración

Dispositivos o funciones

continuación

Terminología adecuada: funciones Dispositivo capaz de transmitir o recibir datos

de información o control Cada función contiene información sobre sus

capacidades y requerimientos del sistema Antes de entrar en actividad debe ser

configurada

Flujo de información

En el Host

Cliente: Software de usuario relacionado con la función

System USB Software: Soporta USB en un sistema operativo particular. Enumeración

Host USB Controller: Controla las altas y bajas de dispositivos.

En el dispositivo

Función USB: está relacionada con la acción concreta de entrada/salida

Dispositivo lógico USB: coordina una serie de funciones

Interfaz de comunicación USB: ofrece a los niveles superiores el servicio de comunicación con el bus

Funciones del host controller

Detectar el alta o baja de dispositivos en el bus

Gestionar el flujo de control y de datos entre el host y los dispositivos

Recabar datos y estadísticas de actividadProporcionar Potencia a los dispositivos

enganchados que lo requieran.

Funciones del Software de control

Enumeración y configuración de dispositivos

Gestionar las transferencias de datos: síncronas y asíncronas

Gestión de la información sobre los dispositivos y el bus

Flujo de comunicación

Flujo de comunicación

End Points

La comunicación se establece entre el Cliente y un EndPoint en la función

Un EndPoint identifica aspectos del flujo de información:

Requerimientos de frecuencia y latencia de bus

Ancho de banda Tamaño máximo de paquete Tipo y dirección de transferencia

(simplex)

End Point 0

Establece el canal inicial de configuración del dispositivo lógico

Informa de las características del dispositivo funciones que ofrece

Permite el primer acceso y la configuración del dispositivo recién ingresado

Pipes

Asociación entre un Endpoint y el software cliente

Movimiento de datos y control: Stream: datos sin formato específico USB Message: datos con alguna estructura definida

por USB

Default Control Pipe

El Pipe entre el System USB Software y el EndPoint 0 Configuración del resto de pipes ofrecidos por

el dispositivo lógico Otras configuraciones específicas del

dispositivo lógico

Stream Pipes

Datos sin formato USBUnidireccional

Un solo cliente - Un solo endpoint

Datos enviados de forma secuencialSoporta transferencias de tipo Bulk,

Isocronas e Interrupción

Message Pipes

La transferencias siguen un formato: Petición-Dato-Estado. Implicando movimiento en ambas direcciones

Cada petición es completamente satisfecha antes de dar paso a la siguiente

Un solo endpoint varios clientes pueden hacer peticiones

Tipos de transferencia

Son formatos de comunicación predefinidos por USB entre los que el usuario puede escoger según sus necesidades

Cada tipo define un conjunto de características de la comunicación: Formato de los datos, dirección de la

comunicación, restricciones de tamaño de paquete, control de errores, latencia

Tipos de transferencias

Control (message pipe) Utilizada para configurar los dispositivos

nuevos en el bus. El contenido de los paquetes exige un formato

• Petición / Respuesta / Estado No se especifican restricciones de frecuencia o

latencia para este tipo de transferencias Exige control de errores

Tipos de transferencias

Bulk (stream pipe) Grandes cantidades de datos emitidas de forma

esporádica. Únicamente se garantiza la correcta emisión y

recepción de datos (control de errores) No garantiza límites de latencia o ancho de

banda (bandwidth-available basis) Impresoras, scanners

Tipos de transferencias

Interrupt (stream pipe) Transferencias que pequeña longitud y

esporádicas. Exigen una respuesta inmediata lo que impone

restricciones de latencia Exige control de errores (retransmisión si es

necesario) Teclado, ratón, dispositivos de señalización

Tipos de transferencias

Isochronous (stream pipe) Información sin formato. Generada o consumida en gran

cantidad y de forma continua No se exige un formato de paquete

• Únicamente se negocia el tamaño máximo (data payload) No se exige control de errores (error-tolerant) Exige restricciones de latencia (la temporización es importante)

Usb garantiza una tasa constante de transferencia durante toda la transacción.

Dispositivos de sonidos

Capítulos 3,4 y 5 de USB Specification 1.1

Usb11.pdf

Referencias en Red http://www.monografias.com/trabajos13/fire/fire.shtml http://www.duiops.net/hardware/articulo/usb20.htm Compañías que han desarrollado USB: Microsoft, HP, Compaq, Intel,

Agere, NEC y Philips http://latin.aopen.com.tw/tech/techinside/usb2.htm Un artículo sobre fire-wire frente a USB http://www.macuarium.com/macuarium/actual/noticias/

2000_05_01_firewire.shtml Buscando la especificación de USB 2.0 http://www.usb.org/developers/docs/ Una página muy práctica. http://www.beyondlogic.org/usb/