configuración e historia puerto usb

7/21/2019 configuracin e historia puerto usb

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Puerto USB

Ing. MSc Carlos Alberto Serra Jimnez


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Desde que naci el PC de la mano de I.B.M., pormotivos de compatibilidad, algunas de suscaractersticas han permanecido inalterables al paso

del tiempo.Conectores como el de la salida paralelo (oCentronics, la salida serie (!"#$%$ o el conector delteclado han su&rido mu' pocas variaciones.

"i bien es cierto que estos conectores todava ho'cumplen su &uncin correctamente en casos como laconein de un teclado, un ratn o un modem, se hanquedado 'a des&asados cuando tratamos de conectar

dispositivos m)s r)pidos como por e*emplo unac)mara de video digital.


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USB nace como un estndar de entrada/salida de

velocidad mediaalta !ue va a "ermitir conectar

dis"ositivos !ue #asta a#ora re!uer$an de una

tar%eta es"ecial "ara sacarles todo el rendimiento&

lo !ue ocasionaba un encarecimiento del "roducto

adems de ser "roductos "ro"ietarios 'a !ue

obligaban a ad!uirir una tar%eta "ara cadadis"ositivo.


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(istoria

+n un principio tenamos la inter&a serie ' paralelo, pero eranecesario uni&icar todos los conectores creando uno m)ssencillo ' de ma'ores prestaciones. -s naci el "B (niversal

"erial Bus con una velocidad de /$Mbps ' como su evolucin,"B $.0, apodado "B de alta velocidad, con velocidades eneste momento de hasta 120 Mbps, es decir, 10 veces m)sr)pido que las coneiones mediante cables "B /./.

"B es una nueva arquitectura de bus o un nuevo tipo de busdesarrollado por un grupo de siete empresas (Compaq, Digital+quipment Corp, IBM PC Co., Intel, Microso&t, 3+C ' 3orthern4elecom que &orma parte de los avances plug#and#pla' '

permite instalar peri&5ricos sin tener que abrir tu m)quina parainstalarle hard6are, es decir, basta con que tu conectes dichoperi&5rico en la parte posterior de tu computador ' listo.


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Como )unciona*

4raba*a como inter&a para transmisinde datos ' distribucin de energa, que ha sido introducida enel mercado de PC7s ' peri&5ricos para me*orar las lentasinter&aces serie (!"#$%$ ' paralelo. +sta inter&a de 1 hilos,/$ Mbps ' 8plug and pla'8, distribu'e 9: para alimentacin,transmite datos ' est) siendo adoptada r)pidamente por

la industria in&orm)tica.

+s un bus basado en el paso de un testigo, seme*ante a otrosbuses como los de las redes locales en anillo con paso detestigo ' las redes ;DDI . +l controlador "B distribu'e

testigos por el bus . +l dispositivo cu'a direccin coincide conla que porta el testigo responde aceptando o enviando datosal controlador . +ste tambi5n gestiona la distribucin deenerga a los peri&5ricos que lo requieran .


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+mplea una topologa de estrellas apiladas que permite el&uncionamiento simult)neo de /$< dispositivos a la ve . +n la

ra o v5rtice de las capas, est) el controlador an&itrin o hostque controla todo el tr)&ico que circula por el bus . +statopologa permite a muchos dispositivos conectarse a un=nico bus lgico sin que los dispositivos que se encuentranm)s aba*o en la pir)mide su&ran retardo . - di&erencia de otrasarquitecturas, "B no es un bus de almacenamiento ' envo,de &orma que no se produce retardo en el envo de unpaquete de datos hacia capas in&eriores .+l sistema de bus serie universal "B consta de trescomponentes>

?Controlador?@ubs o Concentradores?Peri&5ricos


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Controlador*

!eside dentro del PC ' es responsable delas comunicaciones entre los peri&5ricos "B ' la CPdel PC. +s tambi5n responsable de la admisin de losperi&5ricos dentro del bus, tanto si se detecta unaconein como una desconein . Para cada peri&5rico

aAadido, el controlador determina su tipo ' le asigna unadireccin lgica para utiliarla siempre en lascomunicaciones con el mismo . "i se producen erroresdurante la conein, el controlador lo comunica a la

CP, que, a su ve, lo transmite al usuario . na ve seha producido la conein correctamente, el controladorasigna al peri&5rico los recursos del sistema que 5steprecise para su &uncionamiento .


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+l controlador tambi5n es responsable del control de &lu*o dedatos entre el peri&5rico ' la CP . Concentradores o #ubs"on distribuidores inteligentes de datos ' alimentacin, 'hacen posible la conein a un =nico puerto "B de /$

Dos velocidades de acceso, una ba*a de /,9 Mbps paradispositivos lentos como pueden ser *o'sticFs o teclados' otra alta de /$ Mbps para los dispositivos que

necesiten ma'or ancho de banda.

4opologa en estrella, lo que implica la necesidad dedispositivos tipo 8hub8 que centralicen las coneiones,aunque en algunos dispositivos como teclados 'monitores 'a se implementa esta caracterstica, lo quepermite tener un slo conector al PC, ' desde estosdispositivos sacar coneiones adicionales.


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Permite suministrar energa el5ctrica a dispositivos queno tengan un alto consumo ' que no est5n a m)s de 9metros, lo que elimina la necesidad de conectar dichosperi&5ricos a la red el5ctrica, con sus correspondientes&uentes de alimentacin, como ahora ocurre por e*emplocon los mdems eternos.

+n los ordenadores Mac m)s modernos (como el iM-Ctambi5n est)n implementados dichos conectores, lo queda una idea de su estandariacin, ' redundar) en &avorde una ma'or gama de productos ' me*or competitividad.


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Cables ' conectores

"B trans&iere seAales ' energa a los peri&5ricos utiliando un cable

de 1 hilos, apantallado para transmisiones a /$ Mbps ' no apantalladopara transmisiones a / . 9 Mbps . +n la &igura G se muestra unesquema del cable, con dos conductores para alimentacin ' los otrosdos para seAal, debiendo estos =ltimos ser trenados o no seg=n lavelocidad de transmisin .


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+l calibre de los conductores destinados a alimentacin de losperi&5ricos vara desde $0 a $G -H, mientras que el de los conductores

de seAal es de $2 -H . a longitud m)ima de los cables es de 9metros .

Por lo que respecta a los conectores ha' que decir que son del tipo &icha( o conector ' recept)culo, ' son de dos tipos> serie - ' serie B . osprimeros presentan las cuatro patillas correspondientes a los cuatroconductores alineadas en un plano . "e emplean en aquellosdispositivos en los que el cable eterno, est) permanentemente unido alos mismos, tales como teclados, ratones, ' hubs o concentradores .

os conectores de la serie B presentan los contactos distribuidos en dos

planos paralelos, dos en cada plano, ' se emplean en los dispositivos.4ales como impresoras, scanner, ' mdems .


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+diciones iniciales de USB>

+l est)ndar "B evolucion a trav5s de varias versiones antes de

su lanamiento o&icial en /G>"B 0. anado en noviembre de /1."B 0.2> anado en diciembre de /1."B 0.> anado en abril de /9."B 0.> anado en agosto de /9.

"B /.0 > anado en noviembre de /9.

Pin NombreColor del

cableDescripcin

1 VCC Rojo +5v

2 D Blanco Data

3 D+ Verde Data +

4 GND Negro Tierra


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,os dis"ositivos USB se clasi-ican en cuatro ti"os segn su

velocidad de trans-erencia de datos*

Ba%a velocidad 0.12> 4asa de trans&erenciade hasta /,9 Mbits

(/22 FBs. tiliado en su ma'or parte por dispositivos de inter&ahumana como los teclados, los ratones (mouse, las c)maras 6eb,etc.

3elocidad com"leta 0.02> 4asa de trans&erencia de hasta /$ Mbits

(/,9 MBs seg=n este est)ndar, pero se dice en &uentesindependientes que habra que realiar nuevamente las mediciones.Jsta &ue la m)s r)pida antes de la especi&icacin "B $.0. +stosdispositivos dividen el ancho de banda de la conein "B entreellos, basados en un algoritmo de impedancias I;E.

?Alta velocidad 4.12> 4asa de trans&erencia de hasta 120 Mbits (G0MBs pero con una tasa real pr)ctica m)ima de $20 Mbits (%9MBs. +l cable "B $.0 dispone de cuatro lneas, un par paradatos, ' otro par de alimentacin. Casi todos los dispositivos&abricados en la actualidad traba*an a esta velocidadK.


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Su"eralta velocidad 5.12> 4iene una tasa de trans&erencia de hasta 1,2bits (G00 MBs. a velocidad del bus es die veces m)s r)pida que ladel "B $.0, debido a que han incluido 9 contactos adicionales,desechando el conector de &ibra ptica propuesto inicialmente, ' ser)compatible con los est)ndares anteriores. +n octubre de $00 lacompaAa tai6anesa -"" lan la primera placa base que incluapuertos "B %.0, tras ella muchas otras le han seguido ' actualmente seve cada ve m)s en placas base ' port)tiles nuevos, conviviendo *untocon el "B $.0.

Caracter$sticas de USB 5.1- di&erencia del "B $.0, esta nuevatecnologa ("B %.0 "uper "peed, es casi die veces m)s r)pida, 'aque trans&iere datos a G00 MBs. 4ambi5n, podemos notar que cuentacon soporte para dispositivos @D eternos, lo que aumenta surendimiento.

a principal caracterstica es la multiplicacin por /0 de la velocidad detrans&erencia, que pasa de los 120 Mbits a los 1,2 bits (G00 MBs.Etra de las caractersticas de este puerto es su 8regla de inteligencia8> losdispositivos que se enchu&an ' despu5s de un rato quedan en desuso,pasan inmediatamente a un estado de ba*o consumo.

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