Benemérita Universidad

Autónoma de PueblaFacultad de Ciencias de la Electrónica

Asignatura: Diseño de Ambientes de Programación de Sistemas Mecatronicos

“USB”

Arce Titla MiguelHernández Michicol José IsabelMarcos Jiménez Maximino

USB (Universal Serial Bus) protocolo que nació a principios de 1996 de la mano de un grupo de empresas de tecnología con un objetivo en común: ofrecer comunicaciones confiables entre una PC y periféricos externos a mayor velocidad de lo que se venía haciendo y con un puerto de conexión nuevo y estándar.

Breve Historia del USB

está difundida como la 2.0):

•Baja velocidad (1.0): Tasa de transferencia de hasta 1.5Mbps. •Velocidad completa (1.1): Tasa de transferencia de hasta 12Mbps.•Alta velocidad (2.0): Tasa de transferencia de hasta 480Mbps.

El USB o Universal Serial Bus es una interfaz para la transmisión serie de datos y distribución de energía.

Provee una mayor velocidad de transferencia comparado con el puerto Paralelo de 25-pin y el Serial DB-9, DB-25, RS-232 que son los puertos que se encuentran en la mayoría de los computadores.

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.

Año Mes Suceso

1994 NoviembreCompaq, Intel y el resto de empresas iniciaron las especificaciones del Universial Serial Bus

1994 30 Diciembre USB 0.8 (Borrador)

1995 13 Abril USB 0.9 (Borrador)

1996 15 Enero USB 1.0 - Velocidad Oficial 12 Mbps

1996 Febrero Intel anuncia sus primeros chips controladores de USB

1996 AgostoMicrosoft saca la versión de Windows 95 OSR 2.1 que introduce los controladores correspondientes para el manejo de los dispositivos USB

1998 MarzoSale a la venta el iMac de Apple que utilizaba el USB 1.0 para la conexión de teclado y ratón

1998 24 JunioSale al mercado el Windows 98, el primer Sistema Operativo con completo soporte para USB

1998 23 SeptiembreUSB 1.1 - Revisión completada (USB-IF->Compaq, Intel, Microsoft, NEC)

1998 Noviembre

USB-IF supera el record mundial de periféricos conectados a un simple PC mediante USB (111 periféricos)

1999  Se forma el grupo promotor del USB 2.0

1999 FebreroSe propone 240 Mbps como velocidad

1999 12 OctubreVersión 0.79 del USB 2.0. Se aumenta la velocidad a 480 Mbps

1999 21 diciembre Versión 0.9 del USB 2.0

2000 29 febrero

In-Systems muestra la primera unidad de almacenamiento USB 2.0, una unidad zip modificada

2000 17 MarzoMicrotech y Netchip muestran su scanner USB 2.0 en el foro de desarrollo de Tokio

2000 27 Abril

USB 2.0 - Velocidad Oficial 480 Mbps (USB-IF->Compaq, Hewlett-Packard, Intel, Lucent, Microsoft, NEC, Philips)

2001 18 DiciembreUSB 2.0 OTG- (On-The-Go) Ampliación del USB 2.0.

2002 Mayo

Intel saca a la venta los primeros chipsets que integran Hi-speed USB 2.0 en el Controlador de Hub de I/O (ICH4). Estos chipsets fueron el Intel 845E, 845G y el 845GL.

El protocolo de comunicación utilizado es de testigo, que guarda cierta similitud con el sistema Token-Ring de IBM. 

La información es enviada en paquetes;  cada paquete contiene una cabecera que indica el periférico a que va dirigido. 

Tipos de paquetes distintos:  Token; Datos; Handshake, y Especial; el máximo de datos por paquete es de 8; 16; 32 y 64 Bytes. 

Protocolo de comunicación

Es el controlador 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.

Host

La topología del bus USB se puede dividir en tres partes:

 La capa física: Como están conectados los elementos físicamente

 La capa lógica: Los roles y las responsabilidades de los elementos USB

 La relación software del cliente-función: Como se ven mutuamente el software del cliente y los interfaces de las funciones relacionadas

El estándar USB 1.0 ofrece dos modos de comunicación:

◦ 12 Mb/s en modo de alta velocidad

◦ 1,5 Mb/s de baja velocidad.

Los dispositivos certificados por el estándarB 1.1 llevan el siguiente logotipo:

Estándares de USB

Características generales:

◦ Fácil uso para los usuarios.◦ Flexibilidad.◦ Ancho de banda isócrono.◦ Amplia gama de aplicaciones y cargas de trabajo.◦ Robustez.

USB 1.0

Versión publicada en Enero 1996, fue iniciada por el USB-IF cuyos integrantes ya comentábamos antes

Esta es la primera versión oficial que salió a la luz y que reúne todas las características arriba mencionadas, con un límite máximo de velocidad de 12 Mbps. Inicialmente la especificación USB fue diseñada para conectar eficientemente teléfonos a PCs.

USB 1.1

Segunda versión, que salió a la luz en Septiembre de 1998. Solucionar problemas de ambigüedad en la especificación 1.0 para

facilitar el trabajo a los desarrolladores tanto de software como de hardware.

El alcance de aplicación de esta versión coincide con la de su predecesora, así como sus características generales.

Dado que el USB se le dio una aplicación distinta a la de las telecomunicaciones, IBM y Northern Telecom no continuaron como miembros

El cable de bus USB es de 4 hilos, y comprende líneas de señal (datos) y alimentación

Existen dos tipos de cable:  apantallado y sin apantallar.◦ El par de hilos de señal es trenzado;  los de tierra y alimentación son

rectos, y la cubierta de protección (pantalla) solo puede conectarse a tierra en el anfitrión.

◦ En el cable sin apantallar todos los hilos son rectos.

Características Físicas

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Conector tipo A Conector tipo B

Pin Nombre Descripción Color

1 VBUS + 5 V. CC Rojo

2 D- Data - Azul

3 D+ Data + Amarillo

4 GND Tierra Verde

AWG mm Ølong.

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 usan dos tipos de conectores, A y B.  Ambos son polarizados 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.

GRACIAS