Analista Programador.

INTRODUCCION

Se dará a conocer en este trabajo el comportamiento del dispositivo USB - USB2, sus características, que tipo de conexión, su capacidad de transferir datos, cual es su diferencia entre ellos, etc….

QUE ES EL USB.

USB Universal Serial Bus es una interface plug&play (permite conectar cualquier dispositivo de hardware al ordenador, sin tener que incorporar ningún controlador (driver), pues la configuración se realiza de forma automática) entre la CPU y ciertos dispositivos tales como teclados, mouses, scanners, impresoras, modems, placas de sonido, camaras,etc). Fue desarrollado por Compaq, Digital, IBM, Intel, Microsoft, NEC y Northern Telecom.

La arquitectura USB (Univeral Serial Bus) combina todas las ventajas de un estándar multiplataforma, incluyendo un costo inferior, una mayor compatibilidad y un número superior de periféricos disponibles

COMO FUNCIONA EL USB.

Cuando un dispositivo es conectado al bus (en caliente), el Sistema Operativo lo detecta, instala sus drivers (solo la primera vez) y lo configura.
La velocidad de transimision es de 12 Mbits/sec y permite manejar hasta 127 dispositivos a una 1 sola CPU (no en forma directa sino a traves de un hubs).

Algunos dispostivos son alimentados por el mismo bus y otros dispositivos aportan corriente al bus.

Por ejemplo: si yo conecto un modem, una impresora, un scanner y una cámara al bus USB, la cámara y el modem absorberán corriente del bus mientras que el scanner y la impresora aportarán corriente al bus, balanceando de ésta forma el consumo de corriente en el bus.

La implementacion del USB elimina el uso de IRQ's, canales de DMA, etc. como asi la necesidad de abrir los gabinetes para instalar o remover dispositivos. Los usuarios de PC no tendrán más la necesidad de preocuparse sobre la correcta selección del puerto serie, la instalación de tarjetas de expansión, o el dolor de cabeza de configurar los conmutadores DIP, jumpers, drivers software,

TIPOS DE CABLES

  Cada conector tiene 4 cables ( V+, V-, D+,D- ) para proveer energía a los dispositivos de bajo consumo.
Hay 2 tipos de cable:

a) los no blindados son capaces de manejar 1.5 Mbits/sec y están diseñados para dispositivos de demanda baja tales como teclados, mouses, joysticks.

b) par trenzado blindado capaces de manejar 12Mbits/sec y son usados para todas las demas aplicaciones

CONEXIÓN

Los periféricos USB incorporan la prestación "conectar y listo" y eliminan la necesidad de apagar o reiniciar el ordenador al conectar un nuevo periférico. Los usuarios pueden conectar periféricos USB en cualquier momento.

Las conexiones USB no requieren terminadores, direcciones de memoria o números de identificación. Utilizan un nuevo tipo de cable pequeño, sencillo, económico y fácil de conectar.

Por ejemplo, un usuario trabajando en una revista o informe con ilustraciones puede intercambiar una cámara digital y una impresora sin perder tiempo.

Compatibilidad

USB facilita un único estándar Plug and Play para toda la industria para expandir la funcionalidad del PC. El estándar USB está actualmente soportado por mas de 250 compañías líderes en la industria de los ordenadores, telecomunicaciones y software. Intel es miembro del USB Implementers Forum.

Total en Windows 98 y por medio de drivers en Windows 95 y Windows NT

Limitaciones

  El único límite es que no puede manejar el ancho de banda requerido para video en vivo no comprimido, dado que un dispositivo USB no puede tener un ancho de banda de más de 6 Mbits/sec.

Como hace la CPU para resolver las direcciones de todos los dispositivos conectados al USB

Cuando la CPU es encendida, todos los dispositivos y hub asumen la dirección #0 y todas las conexiones salientes son deshabilitadas.

La CPU luego le pregunta al bus USB y encuentran el primer dispositivos, digamos un hub. A éste le otorga la dirección #1 y habilita la primera conexión saliente del hub. Vuelve a interrogar y encuentra a otro dispositivo que está en la dirección #0 y le otorga la #2 y así sucesivamente hasta llegar a la dirección #127. Al mismo tiempo que se están alocando las direcciones, la CPU también determina que drivers deberán cargarse para cada dispositivo.

Un dispositivo puede ser insertado o removido en el bus sin apagar el PC.
Cuando un dispositivo se inserta, automáticamente se le asigna la dirección #0
(como si recién se encendiese) y la CPU determina su identidad (modem, scanner, etc) , carga el driver apropiado y le otorga una dirección que no haya sido previamente usada.

La remoción de un dispositivo es reconocido como un "dispositivo que no responde" y su numero de dirección es puesto en la lista de direcciones disponibles.

Cada día aparecen nuevas utilidades de mucha más potencia, con más posibilidades y mucho más gráficas, que requieren de más capacidad y por lo tanto resulta que nuestras tareas ordinarias cada vez son de mayor volumen.  

Para que podamos almacenar, transmitir o recibir dichas tareas, aparecen en el mercado periféricos y componentes de mayor capacidad, discos duros con más Gigas, tarjetas de video más potentes, procesadores más rápidos, etc... pero también necesitamos que la "vía" por la que se van a transmitir esos datos sea más fiable y más rápida, de forma que se ajuste a los avances producidos.

Por esta razón, aparecen nuevos medios físicos más rápidos, en un principio teníamos la interfaz serie y paralelo, pero era necesario unificar todos los conectores creando uno más sencillo y de mayores prestaciones. Así nació el  USB (Universal Serial Bus) con una velocidad de 12Mb/seg. y como su evolución, USB 2.0, apodado USB de alta velocidad, con velocidades en este momento de hasta 480 Mb/seg, es decir, 40 veces más rápido que las conexiones mediante cables USB 1.1. 

Anteriormente y en principio destinado para Mac y alguna cámara digital, nació la conexión FireWire, con una velocidad cercana al USB 2.0 400Mbit/s. En la actualidad FireWire se está introduciendo poco a poco en el PC y para finales de año se espera que llegue a alcanzar una velocidad de 800 Mb/seg. , que en el 2003 puede llegar a los 3,2GB/s.

USB 2

El USB 2 tiene las mimas características que el USB 1.1 pero con la diferencia en su capacidad transferencia de datos. El USB 2 como ya se ha mencionado anteriormente es 40 veces mas rápido que el 1.1. este USB 2 está recién entrando en el mercado, las placa madres actuales están trabajando para poder hacer que el USB 2 sea soportado por su tarjeta, y poder integrado en las placas madres. Es capaz de transferir hasta 480Mbit/s, al tiempo que garantiza su compatibilidad con antiguos dispositivos USB-1.

Linux le gana nuevamente a Microsoft USB 2.0 mejora el anterior estándar, lo que es ideal para los exigentes dispositivos actuales como son las cámaras digitales o las cámaras de video. La competencia de Microsoft, el Windows XP, todavía no soporta este nuevo estándar, aunque sí que han anunciado un futuro soporte dentro de poco. La versión de Linux ha sido creada por un gran equipo de desarrolladores que estaba en constante comunicación con los encargados de actualizar y optimizar el kernel. A pesar de que el soporte viene incluido en el kernel 2.5, se están distribuyendo parches para que la versión 2.4 también sea compatible.

Hay dispositivos que al ser USB 2, también pueden ser conectados a los puertos USB 1, aquí abajo tenemos un ejemplo.

Disco Duro Externo Maxtor de 160gb, con conexión USB2 (puede conectarse al USB normal)

A continuación una serie de dispositivos que están diseñados para USB 2, con sus especificaciones técnicas, compatibilidad, etc….