687474703A2F2F7777772E6573746164697374696361736772617469732E636F6D2F65737461646973746963617320677261746973

Estadisticas Gratis

Cómo trabajan los puertos USB

Cualquier ordenador que compre actualmente viene con uno o más conectores de bus universal serie (USB). Estos conectores USB permiten conectar casi todo, desde los ratones a las impresoras, al ordenador y de manera rápida y fácil. El sistema operativo soporta USB, de modo que la instalación de los controladores de dispositivo es rápida y fácil. En comparación con otras maneras de conectar dispositivos a la computadora (incluidos los puertos paralelos, puertos serie y tarjetas especiales que se instalan dentro del ordenador), los dispositivos USB son increíblemente simples.

En este artículo, se ofrece una visión de los puertos USB, a nivel de usuario y técnico. Aprenderá por qué el sistema USB es tan flexible y cómo es capaz de soportar tantos dispositivos tan fácilmente - es verdaderamente un sistema asombroso.

Cualquier persona que ha estado alrededor de las computadoras por más de dos o tres años, conoce los problemas que el USB está tratando de resolver, pues en el pasado, la conexión de dispositivos a los ordenadores ha sido un verdadero dolor de cabeza.

* Impresoras conectadas a los puertos paralelos de impresora, y la mayoría de los ordenadores sólo tienen uno. Cosas como las unidades Zip, que necesitan una conexión de alta velocidad en el ordenador, que utilizan el puerto paralelo y, a menudo con éxito limitado, y no tanto la velocidad.

* Los módems utilizan el puerto serie, pero también lo hicieron algunas impresoras y una serie de dispositivos extraños como Palm Pilots y cámaras digitales. La mayoría de las computadoras tienen, como máximo, dos puertos serie, y son muy lentos en la mayoría de los casos.

* Los dispositivos que necesitan conexiones más rápidas vienen con sus tarjetas, que hay que encajar en una ranura de la placa base dentro de la computadora. Lamentablemente, el número de zócalos para tarjetas (slots) es limitado y se necesitan amplios conocimientos para instalar el software de algunas de las tarjetas.

El objetivo de USB es poner fin a todos estos problemas. Ofrece una manera única y normalizada, fácil de usar, para conectar hasta 127 dispositivos a un ordenador.

Casi todos los periféricos ahora vienen con una versión USB. Un ejemplo de la lista de dispositivos USB que se pueden comprar actualmente incluye:

# Impresoras
# Escáneres
# Ratones
# Joysticks
# Cámaras digitales
# Webcams
# Dispositivos de adquisición de datos científicos
# Módems
# Micrófonos
# Teléfonos
# Vídeoteléfonos
# Dispositivos de almacenamiento como unidades Zip
# Conexiones de red

En la siguiente sección, veremos los cables y conectores USB que permite al ordenador comunicarse con estos dispositivos.

USB cables y conectores

Conectar un dispositivo USB a un ordenador es simple: encontrar el conector USB en la parte posterior (si el equipo es moderno también suele venir en la delantera) de la máquina y enchufar el conector USB en él.

Si se trata de un nuevo dispositivo, el sistema operativo lo detecta automáticamente y solicita el disco de los gestores (drivers). Si el dispositivo ya ha sido instalado, el ordenador se activa y comienza a "dialogar" con él. Los dispositivos USB se pueden conectar y desconectar en cualquier momento, sin necesidad de apagar el oredenador.

Muchos dispositivos USB vienen con su propio cable, y el cable tiene una "A" en su conexión.

Si no es así, el dispositivo tiene un zócalo en que acepta una conexión USB "B".

El estándar USB utiliza "A" y "B" en los conectores para evitar la confusión:

* "A" conectores de cabeza "upstream" hacia el ordenador.

* "B" conectores de cabeza "downstream" que se conectan a los dispositivos individuales.

Mediante el uso de diferentes conectores en los extremos, es imposible llegar a confundirse.

Hubs USB

La mayoría de las computadoras actuales vienen con dos o cuatro enchufes USB. Con tantos dispositivos USB en el mercado hoy en día, fácilmente se queda sin enchufes muy rápidamente. Por ejemplo, en el ordenador que estoy escribiendo en este momento, tengo una impresora USB, un escáner USB, una cámara USB y una conexión de red USB. Mi ordenador sólo tiene dos conectores USB, por lo que la pregunta obvia es: "¿Cómo conectar todos los dispositivos?"

La solución es fácil para solucionar el problema, comprar un concentrador USB de bajo costo. El estándar USB soporta hasta 127 dispositivos, y los hubs USB están dentro de la norma.

Un hub o concentrador normalmente tiene cuatro nuevos puertos, pero puede teneer muchos más. Se ha de conectar el hub al equipo, y después conectar el dispositivo en el hub. Al encadenar los hubs conjuntamente, puede crear docenas de puertos USB disponibles en un solo equipo.

Los hubs pueden precisar alimentación eléctrica externa o no. Como se verá a continuación, el estándar USB permite que los dispositivos tomen la energía de su conexión USB. Obviamente, un dispositivo de alta potencia, como una impresora o un escáner tendrá su propia fuente de alimentación, pero los de baja potencia como ratones y cámaras digitales obtienen energía de los buses con el fin de simplificarlos. La potencia (hasta 500 miliamperios a 5 voltios) viene de la computadora. Si tienes muchos dispositivos con alimentación propia (como impresoras y escáneres), entonces el hub no tiene que ser alimentado - ninguno de los dispositivos de conexión al hub tiene necesidades adicionales de energía, por lo que el equipo puede trabajar. Si tienes muchos dispositivos como ratones y cámaras, probablemente necesitarás un concentrador con alimentación. El hub tiene su propio transformador a fin de que los dispositivos no sobrecarguen suministro del ordenador.

Cómo opera USB

Cuando el ordenador se inicia, pregunta a todos los dispositivos conectados al bus y asigna a cada uno una dirección. Este proceso se llama enumeración, los dispositivos también son enumeradas al conectarse al bus. El ordenador también detecta cada tipo de dispositivo y la transferencia de datos que desee realizar:

* Interrupción - Un dispositivo como un ratón o un teclado, que puede enviar pocos datos, se elige el modo de interrupción.

* Bulk - Un dispositivo como una impresora, que recibe los datos en un paquete grande, la mayor parte utiliza el modo de transferencia. Un bloque de datos se envía a la impresora (en bloques de 64 bytes) y es verificado para asegurarse de que es correcto.

* Síncrono - Un dispositivo de streaming (como oradores) utiliza el modo síncrono.

Flujos de datos entre el dispositivo y el ordenador en tiempo real, y no hay corrección de errores.

El ordenador también puede enviar comandos o parámetros de consulta con el control de paquetes.

Cuando los dispositivos se enumeran, se hace el seguimiento del ancho de banda total de todos los dispositivos. Puede suponer hasta un 90 por ciento de los 480 Mbps de ancho de banda que está disponible. Después de 90 por ciento utilizado, el ordenador le niega el acceso a cualquier otro dispositivo síncrono o de interrupción. El control de paquetes y los paquetes a granel para las transferencias utilizan un ancho de banda suplementario (por lo menos el 10 por ciento).

USB divide el ancho de banda disponible en ventanas, y el ordenador controla estas. Cada una contiene 1500 bytes, y se inicia un nuevo marco cada milisegundo. Durante un marco, los dispositivos síncronos y de interrupción obtienen una zona (ventana) para que se les garantice el ancho de banda que necesitan.

Características USB

USB tiene las siguientes características:

* El ordenador actúa como anfitrión.

* Hasta 127 dispositivos pueden conectarse, ya sea directamente o por medio de los hubs USB.

* Cables individuales, USB puede funcionar hasta cinco metros; con hubs pueden ser de hasta 30 metros (seis cables).

* Con USB 2., El bus tiene una tasa máxima de datos de 480 megabits por segundo.

* Un cable USB tiene dos cables para la energía (+5 voltios y tierra) y un par trenzado de cables para transportar los datos.

* Con la energía de los cables, el ordenador puede suministrar un máximo de 500 miliamperios de corriente a 5 voltios.

* Dispositivos de baja potencia (como ratones) pueden aprovechar su energía directamente de los buses. Dispositivos que precisan bastante energía (como impresoras) tienen sus propias fuentes de alimentación. Hubs puede tener sus propias fuentes de alimentación para suministrar energía a los dispositivos conectados al hub.

* Dispositivos USB son fáciles de cambiar, lo que significa que puede enchufar en el bus y desconéctelos cualquier momento.

* Muchos dispositivos USB se puede poner "en reposo" cuando el computador entra en modo de ahorro de energía.

USB 2.0

El estándar para USB versión 2.0 fue liberado en abril de 2000, y sirve como una actualización para USB 1.1.

USB 2.0 (USB de alta velocidad) proporciona ancho de banda adicional para aplicaciones multimedia y de almacenamiento y tiene una velocidad de transmisión de datos 40 veces más rápido que USB 1.1. Para permitir una transición fluida para los consumidores y los fabricantes, USB 2.0 tiene plena compatibilidad hacia adelante y hacia atrás con el original de los dispositivos USB y también trabaja con cables y conectores para USB original.

Con tres modos de velocidad (1.5, 12 y 480 megabits por segundo), USB 2.0 apoya dispositivos de poco ancho de banda tales como teclados y ratones, así como de ancho de banda alto, como Webcam de alta resolución, escáneres, impresoras de alta capacidad y sistemas de almacenamiento. El despliegue de USB 2,0 ha permitido a los líderes de la industria avanzar en el desarrollo de la próxima generación de periféricos que complementan a los actuales PC de alto rendimiento. La velocidad de transmisión de USB 2.0 también facilita el desarrollo de la próxima generación de PCs y aplicaciones. Además de mejorar la funcionalidad y el fomento de la innovación, USB 2.0 aumenta la productividad de las aplicaciones de los usuarios y les permite ejecutar simultáneamente múltiples aplicaciones de una sola vez o varias de alto rendimiento de los periféricos.

Para más información sobre USB y temas relacionados, consulte los enlaces

Howstuffworks.