Ver versión completa : Funcionamiento USB
Linux_devil2
08-sep-2006, 02:18
Tengo una duda ociosa, alguien sabe como funcionan los puertos USB y como es la transferencia de informacion, ya que como sabran es mas rapida la taza de transferencia que los puertos seriales y paralelos.
Como se podria dañar digamos unos Ipod del conector USB ? o un dispositivo de memoria portatil?
Saludos
MarioIGF
08-sep-2006, 03:04
Ve con los de Kingstone, creo que en su site dice algo
Espero que te sirva de algo
http://www.fujitsu.com/es/services/products/peripherals/mos/dinamousb2.html
pd: Nose Ke Tipo De Daño Kieras Hacer Jeje ... Pero Si Kieres Dañar Uno Tal Vez Te Pueda Ayudar ;) Envia Privado Bye
MI ESTIMADO LINUX PUES CASI NO SE BIEN DE QUE PEX PERO ENCONTRE ESO Y ESPERO QUE SIRVA DE ALGO............
El primer ordenador que incluyó un puerto USB de forma estándar fue el iMac de Apple, presentado en Marzo de 1998, que utilizaba esta conexión para el teclado y el ratón. Por su parte el mundo del PC solo comenzó a utilizarlo cuando Microsoft introdujo los controladores correspondientes en la versión OSR 2.1 de Windows 95. Fue a partir de Windows 95C cuando los sistemas de MS incorporan de forma estándar soporte para este bus. En el ámbito de servidores la incorporación se produjo en Windows 2000.
Los primeros dispositivos que empezaron a utilizar este tipo de conexión fueron las cámaras de video-conferencia, aunque actualmente (2005) pueden encontrarse todo tipo de dispositivos. El resultado es que, junto con los dispositivos inalámbricos (algunos de los cuales se conectan también a través de esta interfaz), la conexión USB se ha convertido en el método universal de conexión de periféricos, incluyendo dispositivos de almacenamiento y los denominados HID ("Human Interface Device") - principalmente ratones y teclados-.
Los dispositivos USB adoptan una topología de estrella y se organiza por niveles a partir de un controlador host instalado en la placa base, que actúa de interfaz entre el bus de ésta (generalmente a la interfaz PCI 6.4) y el primer dispositivo USB, el denominado concentrador raíz ("Root hub"), instalado también en la placa. El controlador de host es único; suele ser un chip Intel con una denominación como 82371AB/EB; 82801DB, etc. Dada la proliferación de este tipo de dispositivos, las placas modernas pueden disponer de varios concentradores raíz, cada uno con su propia salida (generalmente 2 conectores del tipo "A" por cada uno de ellos). Cada uno de estos concentradores se considera el origen de un bus (numerados sucesivamente a partir del 0), del que cuelgan los dispositivos en el orden en que son detectados por el Sistema.
El bus USB soporta intercambio simultáneo de datos entre un ordenador anfitrión y un amplio conjunto de periféricos. Todos los periféricos conectados comparten el ancho de banda del bus por medio de un protocolo de arbitraje basado en testigos ("Tokens"). El bus permite conexión y desconexión dinámica, es decir, que los periféricos se conecten, configuren, manipulen y desconecten mientras el sistema anfitrión y otros periféricos permanecen en funcionamiento.
Nota: A pesar de lo anterior, dado que una vez instalados, los discos USB son contemplados como parte de sistema de ficheros, estos dispositivos requieren un tratamiento especial para su desconexión. El proceso garantiza que los ficheros sean propiamente cerrados; que que se grabe el contenido de las cachés correspondientes; que (en su caso) las cabezas de lectura escritura se sitúen en sus zonas de aparcamiento, y que no puedan ser accedidos accidentalmente por otra aplicación mientras son retirados, lo que podría producir corrupciones en el sistema de ficheros.
En Windows, pulsando con el botón derecho del ratón sobre el icono de la unidad en el explorador y seleccionando "Expulsar".
En Linux, si estamos en un entorno gráfico (por ejemplo como KDE), podemos pulsar con el botón derecho sobre el icono de la unidad y seleccionar "Unmount". Si estamos en un entorno texto (Shell del sistema) podemos utilizar la orden umount (consulte el manual). Generalmente este tipo de dispositivos se instalan en los directorios /mnt o /media.
En un bus USB existen dos tipos de elementos: Anfitrión ("host") y dispositivos; a su vez, los dispositivos pueden ser de dos tipos: concentradores y funciones [2].
Los concentradores ("Hubs") son el centro de una estrella, y sirven para conectar con el sistema anfitrión, con otro hub o con una función. Cada hub puede conectar hasta 7 dispositivos, aunque lo normal es que sean de 4 salidas, y proporcionar 500 mA de energía de alimentación (hasta 2.5 W) a cada uno de ellos, ya que el cable de conexión tiene hilos de señal (datos) y de alimentación (5 V. CC ± 0.25 V).
Una función es un dispositivo capaz de transmitir o recibir datos o información de control en un bus USB, suele conectarse como un dispositivo independiente enlazado por un cable de menos de 5 metros, a un puerto del hub o directamente al sistema anfitrión.
De esta descripción se desprende que cada segmento del bus representa una conexión apunto a punto de alguno de los tipos siguientes:
Sistema anfitrión = Función
Sistema anfitrión = Concentrador
Concentrador = Concentrador
Concentrador = Función.
Que un hub pueda estar conectado a otro hub, significa que pueden conectarse dispositivos en cascada; el sistema soporta un total de 127 dispositivos. Una característica importante es que el concentrador (hub), proporcionan la energía necesaria a la función por el cable de conexión (que transporta fuerza y datos ), lo que evita la necesidad de fuentes de alimentación independientes a las funciones.
El bus serie USB es síncrono, y utiliza el algoritmo de codificación NRZI ("Non Return to Zero Inverted"). En este sistema existen dos voltajes opuestos; una tensión de referencia corresponde a un "1", pero no hay retorno a cero entre bits, de forma que una serie de unos corresponde a un voltaje uniforme; en cambio los ceros se marcan como cambios del nivel de tensión, de modo que una sucesión de ceros produce sucesivos cambios de tensión entre los conductores de señal.
A partir de las salidas proporcionadas por los concentradores raíz (generalmente conectores del tipo "A" ) y utilizando concentradores adicionales, pueden conectarse más dispositivos hasta el límite señalado.
Nota: actualmente la mayoría de las placas-base incluyen un controlador USB integrado en el chipset. Para sistemas antiguos que no dispongan de USB pueden instalarse tarjetas PCI (e incluso PC-CARD para portátiles) que incluyen un controlador de host y un concentrador raíz con varios conectores de salida.
El protocolo de comunicación utilizado es de testigo, que guarda cierta similitud con el sistema Token-Ring de IBM. Puesto que todos los periféricos comparten el bus y pueden funcionar de forma simultanea, la información es enviada en paquetes; cada paquete contiene una cabecera que indica el periférico a que va dirigido. Existen cuatro tipos de paquetes distintos: Token; Datos; Handshake, y Especial; el máximo de datos por paquete es de 8; 16; 32 y 64 Bytes. Se utiliza un sistema de detección y corrección de errores bastante robusto tipo CRC ("Cyclical Redundancy Check").
El funcionamiento está centrado en el host, todas las transacciones se originan en él. Es el controlador host el que decide todas las acciones, incluyendo el número asignado a cada dispositivo (esta asignación es realizada automáticamente por el controlador "host" cada vez que se inicia el sistema o se añade, o elimina, un nuevo dispositivo en el bus), su ancho de banda, etc. Cuando se detecta un nuevo dispositivo es el host el encargado de cargar los drivers oportunos sin necesidad de intervención por el usuario.
El sistema utiliza cuatro tipo de transacciones que resuelven todas las posibles situaciones de comunicación. Cada transacción utiliza un mínimo de tres paquetes, el primero es siempre un Token que avisa al dispositivo que puede iniciar la transmisión.
Transferencia de control ("Control transfer"): Ocurre cuando un dispositivo se conecta por primera vez. En este momento el controlador de host envía un paquete "Token" al periférico notificándole el número que le ha asignado.
Transferencia de pila de datos ("Bulk data transfer"): Este proceso se utiliza para enviar gran cantida de datos de una sola vez. Es útil para dispositivos que tienen que enviar gran cantidad de datos cada vez, como escáneres o máquinas de fotografía digital.
Transferencia por interrupción ("Interrupt data transfer"): Este proceso se utiliza cuando se solicita enviar información por el bus en una sola dirección (de la función al host).
Transferencia de datos isócrona ("Isochronous data transfer"): Este proceso se utiliza cuando es necesario enviar datos en tiempo real. Los datos son enviados con una cadencia precisa ajustada a un reloj, de modo que la transmisión es a velocidad constante.
Nota: Las comunicaciones asíncronas ponen más énfasis en garantizar el envío de datos, y menos en su temporización ("cuando" lleguan); por su parte las comunicaciones isócronas son justamente lo contrario, ponen más énfasis en la oportunidad de la transmisión que en la velocidad. Esta sincronización es importante en situaciones como la reproducción de video, donde no debe existir desfase entre las señales de video y audio.
El cable de bus USB es de 4 hilos, y comprende líneas de señal (datos) y alimentación, con lo que las funciones pueden utilizar un único cable.
Pin Nombre Descripción Color
1 VBUS + 5 V. CC rojo
2 D- Data - azul
3 D+ Data + amarillo
4 GND Tierra verde
Existen dos tipos de cable: apantallado y sin apantallar. En el primer caso el par de hilos de señal es trenzado; los de tierra y alimentación son rectos, y la cubierta de protecció (pantalla) solo puede conectarse a tierra en el anfitrión. En el cable sin apantallar todos los hilos son rectos. Las conexiones a 15 Mbps y superiores exigen cable apantallado.
Nota: Una forma de identificar que los concentradores (hubs) USB están realmente adaptados a la norma 2.0 es por su cable apantallado.
AWG mm Ø long. máx.
28 0.321 0.81 m
26 0.405 1.31 m
24 0.511 2.08 m
22 0.644 3.33 m
20 0.812 5.00 m
Se utilizan diámetros estándar para los hilos de alimentación del bus. Para cada sección se autoriza una longitud máxima del segmento. En la tabla izquierda se muestran estas distancias [3]; a la derecha se muestran la disposición de pines y colores de identificación.
Se usan dos tipos de conectores, A y B. Ambos son polarizados (solo pueden insertarse en una posición) y utilizan sistemas de presión para sujetarse. Los de tipo A utilizan la hembra en el sistema anfitrión, y suelen usarse en dispositivos en los que la conexión es permanente (por ejemplo, ratones y teclados). Los de tipo B utilizan la hembra en el dispositivo USB (función), y se utilizan en sistemas móviles (por ejemplo, cámaras fotográficas o altavoces). En general podemos afirmar que la hembra de los conectores A están en el lado del host (PC) o de los concentradores (hubs), mientras las de tipo B están del lado de los periféricos.
Conector tipo A Conector tipo B
Puerto Hardware
Un puerto hardware permite acoplar a un sistema físico un conector o cable. Por ejemplo, la mayoría de las computadoras personales tienen un puerto para el teclado y uno para el ratón.
Puerto serie.
Un puerto serie es una interfaz de comunicaciones entre ordenadores y periféricos en donde la información es transmitida bit a bit enviando un solo bit a la vez. (En contraste con el puerto paralelo que envía varios bites a la vez).
El puerto serie por excelencia es el RS-232 que utiliza cableado simple desde 3 hilos hasta 25 y que conecta ordenadores o microcontroladores a todo tipo de periféricos, desde terminales a impresoras y modems pasando por ratones.
La interfaz entre el RS-232 y el microprocesador generalmente se realiza mediante el integrado 82C50.
El RS-232 original tenía un conector tipo D de 25 pines, sin embargo la mayoría de dichos pines no se utilizaban, por lo que IBM incorporó desde su PS/2 un conector más pequeño de sólamente 9 pines que es el que actualmente se utiliza.
En Europa la norma RS-422 de origen alemán es también un estándar muy usado en el ámbito industrial.
Uno de los defectos de los puertos serie iniciales era su lentitud en comparación con los puertos paralelos, sin embargo, con el paso del tiempo, están apareciendo multitud de puertos serie con una alta velocidad que los hace muy interesantes ya que tienen la ventaja de un menor cableado y solucionan el problema de la velocidad con un mayor apantallamiento; son más baratos ya que usan la técnica del par trenzado; por ello, el puerto RS-232 e incluso multitud de puertos paralelos están siendo reemplazados por nuevos puertos serie como el USB, el Firewire o el Serial ATA. Los puertos serie sirven comunicar al ordenador con la impresora, el ratón o el módem; Sin embargo, específicamente, el puerto USB sirve para todo tipo de periféricos, desde ratones, discos duros externos, hasta conexion bluetooth. Los puertos SATA (Serial ATA): tienen la misma función que los IDE, (a éstos se conecta, la disquetera, el disco duro, lector/grabador de CD's y DVD's) pero los SATA cuentan con mayor velocidad. Un puerto de red puede ser puerto serie o puerto paralelo.
Puerto paralelo
Un puerto paralelo es un interface entre un ordenador y un periférico cuya principal característica es que los bits de datos viajan juntos enviando un byte completo o más a la vez. Es decir, se implementa un cable o una vía física para cada bit de datos formando un bus. El puerto paralelo más conocido es el puerto de impresora que destaca por su sencillez y que transmite 8 bits. Un puerto paralelo sirve preferentemente para la impresora; se utiliza generalmente para manejar impresoras; sin embargo, dado que este puerto tiene un conjunto de entradas y salidas digitales, se puede emplear para hacer prácticas experimentales de lectura de datos y control de disposivos. Otros puertos paralelos son los SCSI y los puertos paralelos IDE (Integrated Drive Electronics) también llamados P-ATA, PATA o ATA; vale acotar que a éstos se conecta, la disquetera, el disco duro, lector/grabador de CD's y DVD's. Se denomina cable paralelo al conector físico entre el puerto paralelo y el periférico. Un puertos de red puede ser un puerto serie o un puerto paralelo; suelen ser numerados. La implementación del protocolo en el destino utilizará ese número para decidir a que programa entregara los datos recibidos. El cable paralelo es el conector físico entre el puerto paralelo y el periférico. En un puerto paralelo habrá una serie de bits de control en vías aparte que irán en ambos sentidos por caminos distintos.
En contraposición al puerto paralelo está el Puerto serie, que envía los datos bit a bit por el mismo hilo.
Puertos PS2
Los puertos PS2 sirven para conectar el ratón (color verde) y el teclado (color azul/morado). También pueden ser denominados puertos Mini-DIN.
Slots
Los slots, también llamados slots de expansión o ranuras de expansión, son puertos que permiten conectar a la tarjeta madre una tarjeta adaptadora adicional la cual suele realizar funciones de control de periféricos tales como monitores, impresoras, unidades de disco, etc. En las tarjetas madre LPX los slots de expansión no se encuentran sobre Existen diferentes tipos de slots de expansión, como el AGP, ISA, PCI, etc.
AGP
Al puerto AGP se conecta la tarjeta gráfica y se usa únicamente para tarjetas gráficas en ordenadores muy potentes y asequibles; está siendo reemplazado por el slot PCI-e que es más potente. AGP quiere decir Advanced Graphics Port(Puerto de gráficos avanzados).
ISA
El slot ISA fue reemplazado desde el año 2000 por el slot PCI. Los componentes diseñados para el slot ISA eran muy grandes y fueron de los primeros slots en usarse en los ordenadores personales. Hoy en día no se fabrican slots ISA. Los puertos ISA son ranuras de expansión actualmente en desuso, se incluyeron estos puertos hasta los primeros modelos del Pentium III. NOTA: El slot ISA (Industry Standard Arquitecture) es un tipo de slot o ranura de expansión de 16 Bits capaz de ofrecer hasta 16 MB/s a 8 MHz.
PCI
Puertos PCI(Peripheral Component Interconnect): son ranuras de expansión en las que se puede conectar tarjetas de sonido, de vídeo, de red etc. El slot PCI se sigue usando hoy en día y podemos encontrar bastantes componentes(la mayoría) en el formato PCI. Dentro de los slots PCI está el PCI-Express. Los componentes que suelen estar disponibles en este tipo de slot son:
Capturadoras de televisión
Controladoras RAID
Tarjetas de red, inalámbricas o no.
Tarjetas de sonidoso
Puertos de memoria
A estos puertos se conectan las tarjetas de memoria RAM.
ESPERO SIRVA DE ALGO JEJEJEJE...............SALU2
D O N O V A N
Gulp!!!... :(
Que aportazo mi Donovan, nada más por eso unos puntachos a tu reputación, y pues que más puedo decir... jejeje
Linux_devil2
09-sep-2006, 01:23
Excelente master te rifaste como los grandes lo voy imprimir y analizarlo en detalle ya que si me interesa saber como funciona esta tecnologia, gracias por tu aporte esta muy chido lo que escribiste.
Saludos y salud para la cruda que traigo de bbviernes
cachirulo
09-sep-2006, 01:33
mis felicitaciones DONOVAN, te sacastre un 10, grax x la inf. bueno es tener conocimiento de algo, aunque noi lo utilizes en la vida diaria.
kakihara
10-sep-2006, 11:37
a mendigo compadre pues si q quemastes tus poquitas neuronas q te quedan!!!!
a que compadre usted coperando para la VAnda !!
chido !!!!:D
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