Tecnología e interfaces de computadoras

 

 

Puerto USB

 

Significa ("Universal Serial Bus") ó su traducción al español es línea serial universal de transporte de datos. Es básicamente un conector rectangular de 4 terminales que permite la transmisión de datos entre una gran gama de dispositivos externos (periféricos) con la computadora; por ello es considerado puerto; mientras que la definición de la  Real Academia Española de la lengua es "toma de conexión universal de uso frecuente en las computadoras".

 

 

 

 

                                                                                                                           

 

                                                                                                                              Figura 1. Símbolo de USB

 

 

El puerto USB 1.0 reemplazó totalmente al Gameport.

El puerto USB está apunto de reemplazar al puerto LPT, y al puerto COM.

El puerto USB 2.0 compite actualmente en el mercado contra el puerto FireWire.

El puerto USB 3.0 compite en altas velocidades de transmisión contra el puerto eSATA.

 

 

 

 

 

 

 

• Características del puerto USB

 

 

-La versión USB 1.0 Aparece en el mercado, junto con el lanzamiento del microprocesador Intel® Pentium II en 1997.

-Cada puerto, permite conectar hasta 127 dispositivos externos, pero solo se recomiendan como máximo 8, porque se satura la línea del puerto y se ralentiza el sistema al tener que administrarse todos simultáneamente.

-Cuenta con tecnología "Plug&Play" la cuál permite conectar, desconectar y reconocer dispositivos sin necesidad de reiniciar ó apagar la computadora.

-Las versiones USB 1.X y USB 2.0 transmiten en un medio unidireccional los datos, esto es solamente se envía ó recibe datos en un sentido a la vez, mientras que la versión USB 3 cuenta con un medio Duplex que permite enviar y recibir datos de manera simultánea.

-A pesar de que el puerto USB 3, está actualmente integrado ya en algunas placas de nueva generación, aún no hay dispositivos comerciales/populares para esta tecnología.

 

-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).

 

 

 

 

 

• Terminales del puerto

 

Los puertos USB 1.0, 1.1 y USB 2.0 tienen 4 contactos, mientras que el puerto USB 3.0 cuenta con 9 (2 por los cuáles es capaz de enviar, 2 por los cuáles recibir de manera simultánea); en las siguientes figuras se muestran las líneas eléctricas y su descripción básica:

 

Líneas del puerto 1.0 - 2.0

• 1.- Vbus (+ 5 Volts, alimentación)

• 2.- D- (- datos)

• 3.- D+ (+ datos)

• 4.- GND (tierra)

 

 

Líneas del puerto 3.0

• 1.- Vbus (+ 5 volts, alimentación)

• 2.- D- (- datos)

• 3.- D+ (+ datos)

• 4.- GND (tierra)

• 5.- StdA_SSRX- (Recibe datos)

• 6.- StdA_SSRX+ (Recibe datos)

• 7.- GND_DRAIN (tierra-drenado)

• 8.- StdA_SSTX- (Envía datos)

• 9.- StdA_SSTX+ (Envía datos)

 

 

 

 

• Tipos de conectores

 

El puerto USB en general cuenta con 3 tipos, denominados A, B y mini, incluida la versión USB 3.0 (esta última cuenta con sus respectivos conectores agregados):

USB tipo A.

 

 

 

 

Figura 4. Puerto USB  integrado en la tarjeta principal ("Motherboard")

                                                USB tipo B

 

 

 

 

 

Figura 5. Variante del puerto USB integrado en dispositivos grandes

                                                USB mini

 

 

 

 

Figura 6. Variante del puerto USB integrado en dispositivos pequeños

 

 

 

 

 

 

 

• Velocidades

 

Hay 2 formas de medir la velocidad de transmisión de datos del puerto USB:

• En MegaBytes / segundo (MB/s).

• En Megabits por segundo (Mbps).

 

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 como los teclados, los ratones, las cámaras web, etc. Con este necesitarías aproximadamente 6 horas para copiar una película de 4 Gigabytes. Aparece en el año 1996.

 

-Velocidad completa (1.1)

Tasa de transferencia de hasta 12 Mbps (1,5 MB/s), según este estándar. 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 LIFO. Ahora puedes copiar esa misma película en “tan solo” 45 minutos. Aparece en 1998.

 

-Alta velocidad (2.0)

Tasa de transferencia de hasta 480 Mbps (60 MB/s) pero por lo general de hasta 125Mbps (16MB/s). Está presente casi en el 99% de los ordenadores actuales. El cable dispone de cuatro líneas, un par para datos, una de corriente y una de toma de tierra. La misma película del ejemplo anterior tardaría poco más de 1 minuto en copiarse. Aparece en el año 2000.

 

-Súper Velocidad (3.0)

Aparece en 2008. Al día de hoy, casi todos los dispositivos nuevos cuentan con puertos USB 3.0. Utilizándolo, podemos alcanzar velocidad de transferencia de datos de hasta 5 Gbits/s, es decir es 10 veces más rápido que el USB 2.0. La misma película tardaría apenas unos 10 o 15 segundos en copiarse. Ahora el problema, por primera vez, no es el cable si no que el disco duro o dispositivo que conectes sea lo suficientemente rápido como para poder dar esa velocidad.