PROTOCOLOS INPUT/OUTPUT
USB
Autores: Michaell Valdivia, Rafael García.
Introducción
El Universal Serial Bus es una interfaz que se utiliza para la transmisión de datos y para distribución de energía. Es una interfaz de entrada y salida más rápida que los puertos seriales estándar.
El USB es un bus punto a punto, ya que el lugar de partida es un PC (host) y el destino es un periférico (hub).
Su principal función es la de conectar e instalar periféricos en un PC, periféricos tales como: cámaras, discos duros, impresoras, teclados, ratones, tarjetas de sonido y componentes de red.
El Universal Serial Bus es una interfaz que se utiliza para la transmisión de datos y para distribución de energía. Es una interfaz de entrada y salida más rápida que los puertos seriales estándar.
El USB es un bus punto a punto, ya que el lugar de partida es un PC (host) y el destino es un periférico (hub).
Su principal función es la de conectar e instalar periféricos en un PC, periféricos tales como: cámaras, discos duros, impresoras, teclados, ratones, tarjetas de sonido y componentes de red.
Interfaz física
A nivel eléctrico el cable transfiere la señal sobre cuatro hilos.
A nivel eléctrico el cable transfiere la señal sobre cuatro hilos.
A nivel de alimentación el cable proporciona una tensión nominal de 5 voltios. Además, el periférico puede estar autoalimentado (self powered).
A nivel de señal tiene una impedancia de 90 Ohmios y la sensibilidad puede ser de mínimo 200 mV.
Principales características del bus
- Banda de paso, disponibilidad desde algunos Kilobits a varios Megabits.
- Transferencia síncrona y asíncrona en el mismo bus.
- Varios tipos de periféricos en el mismo bus.
- Tiempo de respuesta garantizado (ya sea para audio o video).
- Flexibilidad a nivel de banda de paso.
- Control de errores.
- Perfectamente integrado en el PC, plug and play (conectar y usar).
- Coste reducido en la versión de baja velocidad (1,5 Mbits/s).
- Posible expasión del bus.
Tipos de transferencia según la cantidad de información:
Control: método utilizado para realizar configuraciones. Todos los dispositivos USB deben soportar este tipo de transferencia.
Los datos de control sirven para configurar el periférico en el momento de conectarse al USB. Algunos driver específicos pueden utilizar este enlace para transmitir su propia información de control. Este tipo de transferencia no tiene pérdida de datos, dado que los dispositivos de detección de recuperación de errores están activos a nivel USB.
Bulk: Este tipo se utiliza para la transmisión de importantes cantidades de información, como por ejemplo, el envío de un archivo a imprimir o la recepción de datos desde un escáner.
Como el tipo control, este enlace no tiene pérdida de datos. Lo utilizan dispositivos de media y alta velocidad.
Interrupt: modo utilizado para transferencias de pequeños paquetes, rápidos. Orientados a percepciones humanas (ratón, punteros, etc.). Este tipo de transmisión lo utilizan dispositivos de baja velocidad.
Isochronous o Flujo en tiempo real: método utilizado para la transferencia de audio o vídeo comprimido. Este tipo de transmisión funciona en tiempo real. Es el modo de mayor prioridad.
La transmisión de la voz es un ejemplo de esta aplicación. Si esta no se transmite correctamente, puede llegar a oírse errores (glich).
Tipos de transferencia según el sistema empleado para la transmisión: síncrono y asíncrono
A nivel de señal tiene una impedancia de 90 Ohmios y la sensibilidad puede ser de mínimo 200 mV.
Principales características del bus
- Banda de paso, disponibilidad desde algunos Kilobits a varios Megabits.
- Transferencia síncrona y asíncrona en el mismo bus.
- Varios tipos de periféricos en el mismo bus.
- Tiempo de respuesta garantizado (ya sea para audio o video).
- Flexibilidad a nivel de banda de paso.
- Control de errores.
- Perfectamente integrado en el PC, plug and play (conectar y usar).
- Coste reducido en la versión de baja velocidad (1,5 Mbits/s).
- Posible expasión del bus.
Tipos de transferencia según la cantidad de información:
Control: método utilizado para realizar configuraciones. Todos los dispositivos USB deben soportar este tipo de transferencia.
Los datos de control sirven para configurar el periférico en el momento de conectarse al USB. Algunos driver específicos pueden utilizar este enlace para transmitir su propia información de control. Este tipo de transferencia no tiene pérdida de datos, dado que los dispositivos de detección de recuperación de errores están activos a nivel USB.
Bulk: Este tipo se utiliza para la transmisión de importantes cantidades de información, como por ejemplo, el envío de un archivo a imprimir o la recepción de datos desde un escáner.
Como el tipo control, este enlace no tiene pérdida de datos. Lo utilizan dispositivos de media y alta velocidad.
Interrupt: modo utilizado para transferencias de pequeños paquetes, rápidos. Orientados a percepciones humanas (ratón, punteros, etc.). Este tipo de transmisión lo utilizan dispositivos de baja velocidad.
Isochronous o Flujo en tiempo real: método utilizado para la transferencia de audio o vídeo comprimido. Este tipo de transmisión funciona en tiempo real. Es el modo de mayor prioridad.
La transmisión de la voz es un ejemplo de esta aplicación. Si esta no se transmite correctamente, puede llegar a oírse errores (glich).
Tipos de transferencia según el sistema empleado para la transmisión: síncrono y asíncrono
Se encuentran dos tipos de sistemas para la transferencia de datos, síncronos y asíncronos. La principal diferencia entre los dos sistemas de transmisión se encuentra en el momento de la transferencia programada por el punto de entrada.
SÍNCRONOS:
Los sistemas síncronos simultanean sus relojes antes de comenzar la transmisión. Esta forma de transferencia se aplica en dispositivos que pueden manejar la pérdida de datos y lo que interesa es que se mantenga un flujo de datos constante. Una vez establecida la conexión, el transmisor envía la señal y el receptor recibe, y envía de vuelta un mensaje de lo que se transmitió.
Transmisión de datos más lenta pero, más fiable.
ASÍNCRONOS:
Un sistema asíncrono se compone de un transmisor, un alambre y el receptor. Pero no hay coordinación sobre el tiempo de transmisión de bits de datos individuales. El transmisor y el receptor utilizan relojes para medir la longitud de un bit. El transmisor envía la señal y el receptor recibe la señal entrante y reajusta su reloj para que coincida.
Transmisión de información más rápida pero menos fiable.
Características de transferencia según la velocidad de transferencia de datos
- Baja velocidad o 1.0: (hasta 192 kB/s): utilizado en dispositivos como ratones y teclados.
- Velocidad completa o 1.1: (hasta 1.5 MB/s).
SÍNCRONOS:
Los sistemas síncronos simultanean sus relojes antes de comenzar la transmisión. Esta forma de transferencia se aplica en dispositivos que pueden manejar la pérdida de datos y lo que interesa es que se mantenga un flujo de datos constante. Una vez establecida la conexión, el transmisor envía la señal y el receptor recibe, y envía de vuelta un mensaje de lo que se transmitió.
Transmisión de datos más lenta pero, más fiable.
ASÍNCRONOS:
Un sistema asíncrono se compone de un transmisor, un alambre y el receptor. Pero no hay coordinación sobre el tiempo de transmisión de bits de datos individuales. El transmisor y el receptor utilizan relojes para medir la longitud de un bit. El transmisor envía la señal y el receptor recibe la señal entrante y reajusta su reloj para que coincida.
Transmisión de información más rápida pero menos fiable.
Características de transferencia según la velocidad de transferencia de datos
- Baja velocidad o 1.0: (hasta 192 kB/s): utilizado en dispositivos como ratones y teclados.
- Velocidad completa o 1.1: (hasta 1.5 MB/s).
- Alta velocidad o 2.0: (60 MB/s).
- Super velocidad o 3.0: (600MB/s) se encuentra en fase experimental.
Tipos de conectores
Tipo A: para dispositivos que no requieren demasiado ancho de banda (teclado, ratón).
Tipo B: para dispositivos de alta velocidad (discos duros externos).
Tipo A: para dispositivos que no requieren demasiado ancho de banda (teclado, ratón).
Tipo B: para dispositivos de alta velocidad (discos duros externos).
Vídeos
Cómo configurar una interfaz de audio externa usb desde el PC:
Cómo configurar una interfaz de audio externa usb desde el PC:
Bibliografía
ESP Electronics design: Protocolo USB
Universal Serial Bus
Autor: Sergio Ibán Torres Rodríguez
Lección USB (autor anónimo)
Ingeniería en microcontroladores: Protocolo USB (Universal serial bus)
Autor: Eric López Pérez
Ing. En Comunicaciones y Electrónica
Artículo “Transferencia de datos síncrona y asíncrona”
Autor: Christy P.
Traducido por Paulo Roldan
Usb (Bus de Serie Universal)
ESP Electronics design: Protocolo USB
Universal Serial Bus
Autor: Sergio Ibán Torres Rodríguez
Lección USB (autor anónimo)
Ingeniería en microcontroladores: Protocolo USB (Universal serial bus)
Autor: Eric López Pérez
Ing. En Comunicaciones y Electrónica
Artículo “Transferencia de datos síncrona y asíncrona”
Autor: Christy P.
Traducido por Paulo Roldan
Usb (Bus de Serie Universal)