Permite conectar hasta 127 dispositivos y ya es un estándar en los ordenadores de última generación, que incluyen al menos dos puertos USB 1.1, o puertos USB 2.0 en los más modernos.
Pero ¿qué otras ventajas ofrece este puerto? Es totalmente Plug & Play, es decir, con sólo conectar el dispositivo y en caliente (con el ordenador encendido), el dispositivo es reconocido e instalado de manera inmediata. Sólo es necesario que el Sistema Operativo lleve incluido el correspondiente controlador o driver, hecho ya posible para la mayoría de ellos sobre todo si se dispone de un Sistema Operativo como por ejemplo Windows XP, de lo contrario el driver le será solicitado al usuario.
Posee una alta velocidad en comparación con otro tipo de puertos, USB 1.1 alcanza los 12 Mb/s y hasta los 480 Mb/s (60 MB/s) para USB 2.0, mientras un puerto serie o paralelo tiene una velocidad de transferencia inferior a 1 Mb/s. El puerto USB 2.0 es compatible con los dispositivos USB 1.1
El cable USB permite también alimentar dispositivos externos a través de él, el consumo máximo de este controlador es de 5 voltios. Los dispositivos se pueden dividir en dispositivos de bajo consumo (hasta 100 mA) y dispositivos de alto consumo (hasta 500 mA) para dispositivos de más de 500 mA será necesario alimentación externa. Debemos tener en cuenta también que si utilizamos un concentrador y éste está alimentado, no será necesario realizar consumo del bus. Hay que tener en cuenta que la longitud del cable no debe superar los 5 m y que éste debe cumplir las especificaciones del Standard USB iguales para la 1.1 y la 2.0
Puertos Físicos
Los puertos físicos, son aquellos como el puerto "paralelo" de una computadora. En este tipo de puertos, se puede llegar a conectar: un monitor, la impresora, el escaner, etc. Ya que estos artículos cuentan con un puerto paralelo para la computadora, con el cual se puede conectar y empezar su labor. En si el puerto paralelo es una conexión más para la impresora
Universal Serial Bus
El Universal Serial Bus (bus universal en serie) o Conductor Universal en Serie, abreviado comúnmente USB, es un puerto que sirve para conectar periféricos a una computadora. Fue creado en 1996 por siete empresas: IBM, Intel, Northern Telecom, Compaq, Microsoft, Digital Equipment Corporation y NEC.
El estándar incluye la transmisión de energía eléctrica al dispositivo conectado. Algunos dispositivos requieren una potencia mínima, así que se pueden conectar varios sin necesitar fuentes de alimentación extra. La gran mayoría de los concentradores incluyen fuentes de alimentación que brindan energía a los dispositivos conectados a ellos, pero algunos dispositivos consumen tanta energía que necesitan su propia fuente de alimentación. Los concentradores con fuente de alimentación pueden proporcionarle corriente eléctrica a otros dispositivos sin quitarle corriente al resto de la conexión (dentro de ciertos límites).
El diseño del USB tenía en mente eliminar la necesidad de adquirir tarjetas separadas para poner en los puertos bus ISA o PCI, y mejorar las capacidades plug-and-play permitiendo a esos dispositivos ser conectados o desconectados al sistema sin necesidad de reiniciar. Cuando se conecta un nuevo dispositivo, el servidor lo enumera y agrega el software necesario para que pueda funcionar.
El USB puede conectar los periféricos como ratones, teclados, escáneres, cámaras digitales, teléfonos móviles, reproductores multimedia, impresoras, discos duros externos, tarjetas de sonido, sistemas de adquisición de datos y componentes de red. Para dispositivos multimedia como escáneres y cámaras digitales, el USB se ha convertido en el método estándar de conexión. Para impresoras, el USB ha crecido tanto en popularidad que ha desplazado a un segundo plano a los puertos paralelos porque el USB hace mucho más sencillo el poder agregar más de una impresora a una computadora personal.
En el caso de los discos duros, es poco probable que el USB reemplace completamente a los buses (el ATA (IDE) y el SCSI), pues el USB tiene un rendimiento más lento que esos otros estándares. Sin embargo, el USB tiene una importante ventaja en su habilidad de poder instalar y desinstalar dispositivos sin tener que abrir el sistema, lo cual es útil para dispositivos de almacenamiento externo. Hoy en día, una gran parte de los fabricantes ofrece dispositivos USB portátiles que ofrecen un rendimiento casi indistinguible en comparación con los ATA (IDE). Por el contrario, el nuevo estándar Serial ATA permite tasas de transferencia de hasta aproximadamente 150/300 MB por segundo, y existe también la posibilidad de extracción en caliente e incluso una especificación para discos externos llamada eSATA.
El USB no ha remplazado completamente a los teclados y ratones PS/2, pero virtualmente todas las placas base de PC traen uno o más puertos USB.[cita requerida]
Características de transmisión
Los dispositivos USB se clasifican en cuatro tipos según su velocidad de transferencia de datos:
- Baja velocidad (1.0): Tasa de transferencia de hasta 1'5 Mbps (192 KB/s).
Utilizado en su mayor parte por dispositivos de interfaz humana (Human interface device, en inglés) como los teclados, los ratones y los joysticks.
Velocidad completa (1.1): Tasa de transferencia de hasta 12 Mbps (1'5 MB/s).
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 búferes FIF
Alta velocidad (2.0): Tasa de transferencia de hasta 480 Mbps (60 MB/s).
Super velocidad (3.0): Actualmente en fase experimental y con tasa de transferencia de hasta 4.8 Gbps (600 MB/s). Esta especificación será lanzada a mediados de 2009 por Intel, de acuerdo con información recabada de Internet. La velocidad del bus será diez veces más rápida que la del USB 2.0, debido a la sustitución del enlace tradicional por uno de fibra óptica que trabaja con conectores tradicionales de cobre, para hacerlo compatible con los estándares anteriores. Se espera que los productos fabricados con esta tecnología lleguen al consumidor en 2009 o 2010.1 2
Las señales del USB se transmiten en un cable de par trenzado con impedancia de 90 O ± 15%, cuyos pares se denominan D+ y D-.3 Estos, colectivamente, utilizan señalización diferencial en half dúplex para combatir los efectos del ruido electromagnético en enlaces largos. D+ y D- suelen operar en conjunto y no son conexiones simples. Los niveles de transmisión de la señal varían de 0 a 0'3 V para bajos (ceros) y de 2'8 a 3'6 V para altos (unos) en las versiones 1.0 y 1.1, y en ±400 mV en alta velocidad (2.0). En las primeras versiones, los alambres de los cables no están conectados a masa, pero en el modo de alta velocidad se tiene una terminación de 45 O a tierra o un diferencial de 90 O para acoplar la impedancia del cable. Este puerto sólo admite la conexión de dispositivos de bajo consumo, es decir, que tengan un consumo máximo de 100 mA por cada puerto; sin embargo, en caso de que estuviese conectado un dispositivo que permite 4 puertos por cada salida USB (extensiones de máximo 4 puertos), entonces la energía del USB se asignará en unidades de 100 mA hasta un máximo de 500 mA por puerto.
Bus
El bus o barra representa básicamente una serie de cables mediante los cuales pueden cargarse datos en la memoria y desde allí transportarse a la CPU. Por así decirlo es la autopista de los datos dentro de la PC ya que comunica los componentes del ordenador con el microprocesador. El bus se controla y maneja desde la CPU.
Bus es una palabra inglesa que significa "autobus". En arquitectura de computadores, un bus puede conectar lógicamente varios periféricos sobre el mismo conjunto de cables. Aplicada a la informática, se relaciona con la idea de las transferencias internas de datos que se dan en un sistema computacional en funcionamiento. En el bus todos los nodos reciben los datos aunque no se dirijan a todos éstos, los nodos a los que no van dirigidos los datos simplemente los ignoran. Por tanto, un bus es un conjunto de conductores eléctricos en forma de pistas metálicas impresas sobre la tarjeta madre del computador, por donde circulan las señales que corresponden a los datos binarios del lenguaje máquina con que opera el Microprocesador.
Los primeros buses de computadoras eran literalmente buses eléctricos paralelos con múltiples conexiones. Hoy en día el término es usado para cualquier arreglo físico que provea la misma funcionalidad lógica que un bus eléctrico paralelo. Los buses modernos pueden usar tanto conexiones paralelas como en serie, y pueden ser cableados en topología multidrop o en daisy chain, o conectados por hubs switcheados, como el caso del USB.
Estructuración de los buses
Existen dos organizaciones físicas de operaciones E/S que tienen que ver con los buses que son:
Bus único: No permite un controlador DMA, mientras que el bus dedicado si lo permite.
Bus dedicado: Trata a la memoria de manera distinta que a los periféricos (utiliza un bus especial) al contrario que el bus único que los considera a ambos como posiciones de memoria.
Clases de buses
Hay tres clases de buses: bus de datos, bus de direcciones y bus de control. Una placa base tipo ATX tiene tantas pistas eléctricas destinadas a buses, como anchos sean los Canales de Buses del Microprocesador de la CPU: 64 para el Bus de datos y 32 para el Bus de Direcciones. El "ancho de canal" explica la cantidad de bits que pueden ser transferidos simultáneamente. Así, el Bus de datos transfiere 8 bytes a la vez.
Así, el Canal de Direcciones del Microprocesador para una PC-ATX puede "direccionar" más de 4 mil millones de combinaciones diferentes para el conjunto de 32 bits de su bus.
Bus de Datos
Mueve los datos entre los dispositivos del hardware de Entrada como el teclado, el ratón, micrófono, etc.; de salida como la Impresora, el Monitor; y de Almacenamiento como el Disco Duro, el Disquete o la Memoria-Flash. Estas transferencias que se dan a través del Bus de Datos son gobernadas por varios dispositivos y métodos, de los cuales el Controlador PCI, "Peripheral Component Interconnect", Interconexión de componentes Periféricos, es uno de los principales. Su trabajo equivale, simplificando mucho el asunto, a una central de semáforos para el tráfico en las calles de una ciudad.
Bus de direcciones
El Bus de Direcciones, por otra parte, está vinculado al bloque de Control de la CPU para tomar y colocar datos en el Sub-sistema de Memoria durante la ejecución de los procesos de cómputo.
Para el Bus de Direcciones, el "ancho de canal" explica así mismo la cantidad de ubicaciones o Direcciones diferentes que el microprocesador puede alcanzar. Esa cantidad de ubicaciones resulta de elevar el 2 a la 32ª potencia. "2" porque son dos las señales binarias, los bits 1 y 0; y "32ª potencia" porque las 32 pistas del Bus de Direcciones son, en un instante dado, un conjunto de 32 bits. Nos sirve para calcular la capacidad de memoria en el CPU.
Bus de control
Este bus transporta seiiales de estado de las operaciones efectuadas por Ia CPU. El metodo utilizado por el ordenador para sincronizar las distintas operaciones es por medio de un reloj interne que posee el ordenador y facilita Ia sincronizaci6n y evita las colisiones de operaciones (unidad de controi).Estas operaciones se transmiten en un modo bidireccional y unidireccional.
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