UNIVERSAL SERIAL BUS (USB).

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UNIVERSIDAD AUTONOMA DE TAMAULIPAS

FACULTAD DE COMERCIO, ADMINISTRACIÓN

Y CIENCIAS SOCIALES DE NUEVO LAREDO

DIVISIÓN DE ESTUDIOS DE POSGRADO

REDES DE ORDENADORES

M.C. MIGUEL ANGEL GUERRERO CRESPO

INVESTIGACIÓN 1

UNIVERSAL SERIAL BUS

MANUEL DE JESÚS CHAVIRA TOVAR

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8 DE MAYO, 2010

Introducción

Prácticamente cualquier equipo de cómputo comercialmente disponible hoy en día, viene con al menos un conector USB en el panel posterior. Estos conectores USB permiten la conexión de casi cualquier periférico, desde un mouse a una impresora, en forma fácil y rápida. Los sistemas operativos soportan perfectamente el USB, por lo que la instalación de los drivers del dispositivo, se realiza también de manera sencilla y rápida.

Comparado con otras formas de conexión de dispositivos a una computadora, incluyendo los puertos paralelo y serie, así como las tarjetas especializadas que se instalan dentro del gabinete del equipo, el uso de dispositivos USB es especialmente atractivo por su simplicidad.[pic 3]

En este  documento, se presenta al puerto USB tanto desde una perspectiva de usuario, como el aspecto técnico, para exponer la razón de que el sistema USB sea tan flexible y cómo es posible que soporte una gama muy amplia de dispositivos en forma tan fácil.

Cualquier persona que haya tenido contacto con las computadoras durante más de tres o cuatro años, conoce el problema que el USB vino a resolver: la conectividad.

En el pasado, la conexión de dispositivos a las computadoras era una tarea complicada y laboriosa. Las impresoras se conectaban al puerto paralelo de la computadora, pero la mayoría de los equipos contaban solamente con un puerto de este tipo. Otros accesorios como las unidades de almacenamiento externo Zip, que necesitaban una alta velocidad de conexión, usaban también el puerto paralelo aunque con poco éxito y sin mucha velocidad de transmisión.

Los módems usaban el puerto serie, como también algunas impresoras y una variedad de dispositivos como las Palm y las cámaras digitales. Sin embargo, la mayoría de las computadoras tienen al menos dos puertos serie, que normalmente son muy lentos.

Los dispositivos que necesitaban conexiones más rápidas incluían sus propias tarjetas, que tenían que insertarse en un espacio de expansión dentro del gabinete de la computadora. Desafortunadamente, el número de ranuras de expansión en la tarjeta madre de la computadora, también es limitado, además de que realizar este tipo de instalación resultaba complicado, delicado y riesgoso para el equipo.

El USB se diseñó para terminar con todos estos inconvenientes, ya que ofrece una forma simple, única, estandarizada y fácil de usar, para conectar hasta 127 dispositivos a una computadora.

Casi todo periférico actual se encuentra en versión USB, entre otros los siguientes:

• Impresoras
• Escáners
• Ratones
• Joysticks
• Palancas de control de vuelo
• Cámaras digitales
• Cámaras web
• Dispositivos de adquisición de datos científicos
• Modems
• Bocinas
• Teléfonos
• Videoteléfonos
• Dispositivos de almacenamiento externo
• Conexiones de red

Historia

El Bus Serie Universal es el medio de interconexión más exitoso en la historia de la computación personal, que ha migrado a productos de electrónica de consumo y móviles.

EL ESTÁNDAR USB

El estándar original se publicó en 1995, y soportaba una velocidad de transferencia de hasta 12 megabits por segundo. Hoy en día, el USB opera a 480 megabits por segundo y se encuentra en más de seis mil millones de computadoras personales, así como dispositivos de electrónica de consumo y dispositivos móviles con una tasa de 2 mil millones de productos que soportan USB embarcándose anualmente a los consumidores de forman un mercado creciente. De manera adicional a su alto desempeño y ubicuidad, el USB disfruta de un fuerte reconocimiento de marca por parte de los consumidores y una reputación sólida como un medio fácil de usar.

EL USB EN LA ACTUALIDAD

En la actualidad, el USB 2.0 de alta velocidad proporciona un mejor desempeño de hasta 40 veces mayor que el USB 1.0, con una tasa de transferencia de 480 megabits por segundo. Adicionalmente, en 2002 se creó un suplemento al estándar USB 2.0, conocido como USB On-The-Go (OTG), que define a dispositivos de doble rol, los que pueden actuar tanto como anfitrión como periférico y pueden conectarse a una computadora o a otro dispositivo portátil por medio del mismo cable.

Los dispositivos de computación portátil, como handhelds, teléfonos celulares y cámaras digitales que se conectan a la computadora como periférico USB, se benefician de la capacidad adicional para conectarse a otros dispositivos USB directamente. Por ejemplo, los usuarios pueden realizar funciones como enviar fotos de una cámara digital, a una impresora, PDA o teléfono celular, o enviar archivos de música desde un reproductor MP3 a otro dispositivo portátil como una PDA o un celular.

USB INALÁMBRICO

El Wireless USB es la nueva extensión al estándar USB, que combina la velocidad y seguridad de la tecnología cableada, con la sencillez de uso de la tecnología inalámbrica. La conectividad inalámbrica ha permitido un estilo de vida lleno de ventajas y conveniencia  para los usuarios de la computación móvil. El soporte de conectividad inalámbrica robusta de alta velocidad del Wireless USB utiliza la plataforma de radio común WiMedia Ultra-wideband (UWB), que fue desarrollada por WiMedia Alliance.

EL FUTURO DEL USB

El siguiente avance en la tecnología de ubicuidad es el USB de super alta velocidad (SuperSpeed USB o USB 3.0), el cual permitirá velocidades 10 veces superiores a las conexiones actuales de USB de alta velocidad. La tecnología se enfoca en la transferencia rápida de aplicaciones, para satisfacer las demandas de los segmentos de electrónica de consumo y móvil en contenidos y medios de alta densidad de información.

El USB 3.0 creará un estándar compatible con las versiones previas, que incluya la misma facilidad de uso y las capacidades de conexión sencilla y efectiva de esas tecnologías previas de USB. Con el objetivo de un incremente de 10x en la velocidad, el desempeño alcanzará tasas de transferencia de 5 Gbps usando la misma arquitectura del USB cableado. Adicionalmente, la especificación USB 3.0 será optimizada para la eficiencia de protocolo mejorada para bajo consumo.

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.

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