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USB
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El USB nace como un estándar de E/S de velocidad media – alta que permite conectar dispositivos que hasta el momento requerían de conectar una tarjeta al sistema. En 1994, cuando el USB era sólo una idea, la visión era contar con una interfaz serial simple que reemplazara todos los puertos legados, como el serial, el paralelo y el de juegos. Esta tecnología vio la luz del mercado en el otoño de 1997, pero no se popularizó sino hasta 1998 con la intervención de 2 eventos: la liberación de Windows 98, que es el sistema operativo para computadoras tipo PC que le da soporte de manera nativa; y la liberación por parte de Apple de la iMac, la primera computadora que salió al mercado sin puertos legados, únicamente contando con puertos USB. Las circunstancias que han motivado la aparición de este nuevo estándar han sido:
Este transporte, en su primera versión, trabaja a 6 o 12 Mhz dependiendo del dispositivo y tiene una velocidad de transferencia máxima de 12 Mbits/s, muy superior a los 100 KB/s que proporcionan los puertos serie, es de bajo costo y el futuro del USB es sustituir completamente al puerto serie y al paralelo. En su versión 2.0, este transporte alcanza los 400 megabits por segundo para competir con el IEE1394, sin embargo este último hizo una revisión del estándar y alcanzó los 800 Mbps.
Otra de las ventajas consiste en la universalidad, valiendo un mismo conector para gran cantidad de dispositivos, extendiendo y simplificando la conectividad de los equipos de cómputo personales, permitiendo la inclusión de nuevos dispositivos periféricos, tales como telefonos, cámaras digitales, digitalizadores, etc. La simplificación es uno de los éxitos llave de esta tecnología, ya que una de las características que posee el USB es la capacidad de conectividad Plug and Play fuera de la caja, sin necesidad de configuraciones engorrosas, evitando al usuario el quebradero de cabeza al configurar cada nuevo dispositivo de manera manual. Otra de las características importantes de este bus se trata de la disponibilidad de energía eléctrica de hasta 5 volts / 500mA, con lo cual, si el dispositivo no requiere mucha potencia eléctrica, y no está a más de 5 metros, el propio bus es capaz de susministrársela, evitando así la existencia de fuentes de alimentación en los periféricos, simplificando su diseño y abaratando su costo. De entre los dispositivos que se podrán conectar, se pueden destacar el teclado, módem, ratón, impresora, altavoces, digitalizadores de imágenes, cámaras de video analógico y digital, joysticks, etc, evitando que el PC disponga de un recurso dedicado para cada accesorio. Los dispositivos conectados al USB pueden operar de forma simultánea, por lo que sería posible trabajar con el teclado a la vez que se usa una impresora o se establece una conexión con un modem. Una conexión USB interesante es la que se realiza a los altavoces, en la cual una aplicación envía el sonido en formato digital a través del USB a los altavoces y es en éstos donde se convierte la señal digital a señal analógica mediante un convertidor Digital-Analógico. Cada dispositivo USB no se conecta directamente a un puerto USB del ordenador, tal y como había que hacerlo antes con el puerto serie, sino que se puede crear una cadena de dispositivos interconectados. De esta forma cada dispositivo USB tiene como mínimo 2 conectores, uno de entrada y otro de salida. Normalmente el PC dispone también de 2 conectores. Este bus permite hasta 127 dispositivos conectados entre sí. Si existen muchos dispositivos, en lugar de conectarlos en serie, se pueden conectar en estrella, con la necesidad de dispositivos concentradores que centralizan las conexiones. Una disposición típica es en estrella en niveles, con concentradores de expansión. Los concentradores pueden ir en periféricos como el teclado, el monitor o en los dispositivos autónomos llamados concentradores. Estos concentradores son capaces de detectar la conexión o desconexión de un periférico y comunicárselo al PC para que ponga active o desactive los controladores del accesorioio. También aíslan las conexiones rápidas de las lentas. El estándar del USB tiene dos velocidades de acceso, una baja a 1,5 Mbits/s para dispositivos lentos como joysticks, teclados y ratones, y otra alta de 12 Mbits/s para dispositivos que necesitan mayor ancho de banda como procesamiento de imágenes y sonido. El hardware encargado de implementar la controladora para el USB suele estar integrado en el chipset de la placa base. Windows 98 es el primer sistema operativo que dió soporte nativo al USB, aunque desde su nacimiento, en 1997, el sistema operativo Windows 95 lo soportaba a través de actualizaciones del mismo. Su estructura interna se compone de 4 cables, 2 para transmisión/recepción de datos, uno para aportar la señal eléctrica de 5 v y el común. Una de sus limitaciones es que al tener un máximo de 12 Mbits/s o lo que es lo mismo 1,5 MBytes/s, ésto no es suficiente para trabajar con dispositivos que exigen una alta tasa de tranferencia como discos duros o lectoras/escritoras de disco compacto. Otra limitación es que el ancho de banda debe repartirse entre los dispositivos conectados, por lo que no es una buena idea conectar 127 impresoras e intentar imprimir con todas a la vez |
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Desde que nació el PC
de IBM, algunos componentes han variado muy poco con el paso del tiempo, por ejemplo el
conector de la salida paralelo (centronics), la salida serie (RS-232) o el conector del
teclado. Estos dispositivos siguen cumpliendo sus misiones perfectamente con el teclado,
el ratón o un módem, pero se han quedado desfasados con otros más modernos como las
cámaras de vídeo, digitalizadores
A
partir de su nombre USB, o bus serie universal se puede deducir que éste es un bus
externo. Su utilidad es conectar dispositivos sin necesidad de incorporar tarjetas de
expansión, como era necesario con los digitalizadores que requerían de la instalación
de una tarjeta ISA o PCI, de esta manera se facilita el diseño y fabricación de
periféricos. 
