Universal serial bus (usb)

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USB (Universal Serial Bus)
USB es una interfaz para transmisión de datos y distribución de energía que ha sido introducida en el mercado de PC´s y periféricos para mejorar las lentas interfaces serie (RS-232) y paralelo. Esta interfaz de 4 hilos, 12 Mbps y “plug and play”, distribuye 5V para alimentación, transmite datos y está siendo adoptada rápidamente por la industria informática. ElUniversal Serial Bus, es un bus serie que hace posible la conexión de hasta 127 periféricos a una única puerta de un PC, con detección y configuración automáticas, siendo esto posible con el PC conectado a la red y sin tener que instalar ningún hardware ni software adicionales, y sin tener que reiniciar el ordenador. Ha sido desarrollado por empresas líderes del sector de las telecomunicaciones y de losordenadores: Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC y Northern Telecom. En este momento ya hay en el mercado PCs y periféricos (teclados, ratones, monitores, etc.) que disponen de puertos USB.

ORGANIZACIÓN DEL USB
USB es un bus basado en el paso de un testigo, semejante a otros buses como los de las redes locales en anillo con paso de testigo y la red FDDI (Fiber Distributed Data Interface).El controlador USB distribuye testigos por el bus. El dispositivo cuya dirección coincide con la que porta el testigo, responde aceptando o enviando datos al controlador. Este también gestiona la distribución de energía a los periféricos que lo requieran. USB emplea una topología de estrellas apiladas (ver figura 1) que permite el funcionamiento simultáneo de 127 dispositivos a la vez. En la raízo vértice de las capas, está el controlador anfitrión o host que controla todo el tráfico que circula por el bus. Esta topología permite a muchos dispositivos conectarse a un único bus lógico sin que los dispositivos que se encuentran más abajo en la pirámide sufran retardo. A diferencia de otras arquitecturas, USB no es un bus de almacenamiento y envío, de forma que no hay retardo en el envío deun paquete de datos hacia capas inferiores.

El sistema de bus serie universal USB consta de tres componentes:
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Un controlador Hubs o concentradores Periféricos.

Figura 1. Estructura de capas del bus USB.

El controlador. Reside dentro del PC y es responsable de las comunicaciones entre los periféricos USB y la CPU del PC. El controlador es también responsable de la admisión delos periféricos dentro del bus, tanto si se detecta una conexión como una desconexión. Para cada periférico añadido, el controlador determina su tipo y le asigna una dirección lógica para utilizarla siempre en las comunicaciones con el mismo. Si se producen errores durante la conexión, el controlador lo comunica a la CPU, la cual se lo transmite al usuario. Una vez se ha producido la conexióncorrectamente, el controlador asigna al periférico los recursos del sistema que éste precise para su funcionamiento.

El controlador es también responsable del control de flujo de datos entre el periférico y la CPU. Los concentradores o hubs. Son distribuidores inteligentes de datos y alimentación, y hacen posible la conexión a un único puerto USB de 127 dispositivos. De una forma selectiva repartendatos y alimentación hacia sus puertas descendentes y permiten la comunicación hacia su puerta de retorno o ascendente. Un hub de 4 puertos, por ejemplo, acepta datos del PC para un periférico por su puerta de retorno o ascendente y los distribuye a las 4 puertas descendentes si fuera necesario. Los concentradores también permiten las comunicaciones desde el periférico hacia el PC, aceptando datosen las 4 puertas descendentes y enviándolos hacia el PC por la puerta de retorno. Además del controlador, el PC también contiene el concentrador raíz. Este es el primer concentrador de toda la cadena que permite a los datos y a la energía pasar a uno ó dos conectores USB del PC, y de allí a los 127 periféricos que, como máximo, puede soportar el sistema. Esto es posible añadiendo concentradores...
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