Los diferentes puertos del ordenador (página 2)

Permite conectar hasta 127 dispositivos y
ya es un estándar en los ordenadores de última
generación, que incluyen al menos dos puertos USB 1.1, o
puertos USB 2.0 en los más modernos.

Pero ¿qué otras ventajas
ofrece este puerto? Es totalmente Plug & Play, es decir, con
sólo conectar el dispositivo y en caliente (con el
ordenador encendido), el dispositivo es reconocido e instalado de
manera inmediata. Sólo es necesario que el Sistema
Operativo lleve incluido el correspondiente controlador o driver,
hecho ya posible para la mayoría de ellos sobre todo si se
dispone de un Sistema Operativo como por ejemplo Windows XP, de
lo contrario el driver le será solicitado al
usuario.

Posee una alta velocidad en
comparación con otro tipo de puertos, USB 1.1 alcanza los
12 Mb/s y hasta los 480 Mb/s (60 MB/s) para USB 2.0, mientras un
puerto serie o paralelo tiene una velocidad de transferencia
inferior a 1 Mb/s. El puerto USB 2.0 es compatible con los
dispositivos USB 1.1

El cable USB permite también
alimentar dispositivos externos a través de él, el
consumo máximo de este controlador es de 5 voltios. Los
dispositivos se pueden dividir en dispositivos de bajo consumo
(hasta 100 mA) y dispositivos de alto consumo (hasta 500 mA) para
dispositivos de más de 500 mA será necesario
alimentación externa. Debemos tener en cuenta
también que si utilizamos un concentrador y éste
está alimentado, no será necesario realizar consumo
del bus. Hay que tener en cuenta que la longitud del cable no
debe superar los 5 m y que éste debe
cumplir las especificaciones del Standard USB iguales para la 1.1
y la 2.0

Puertos
Físicos

Los puertos físicos, son aquellos
como el puerto "paralelo" de una computadora. En este tipo de
puertos, se puede llegar a conectar: un monitor, la impresora, el
escaner, etc. Ya que estos artículos cuentan con un puerto
paralelo para la computadora, con el cual se puede conectar y
empezar su labor. En si el puerto paralelo es una conexión
más para la impresora

• Universal Serial Bus

El Universal Serial Bus
(bus universal en serie) o Conductor Universal en Serie,
abreviado comúnmente USB, es un puerto
que sirve para conectar periféricos a una computadora.
Fue creado en 1996 por siete empresas: IBM, Intel,
Northern Telecom, Compaq, Microsoft, Digital Equipment
Corporation y NEC.

El estándar incluye la
transmisión de energía eléctrica al
dispositivo conectado. Algunos dispositivos requieren una
potencia mínima, así que se pueden conectar varios
sin necesitar fuentes de alimentación extra. La gran
mayoría de los concentradores incluyen fuentes de
alimentación que brindan energía a los dispositivos
conectados a ellos, pero algunos dispositivos consumen tanta
energía que necesitan su propia fuente
de alimentación. Los concentradores con fuente de
alimentación pueden proporcionarle corriente
eléctrica a otros dispositivos sin quitarle corriente al
resto de la conexión (dentro de ciertos
límites).

El diseño del USB tenía en
mente eliminar la necesidad de adquirir tarjetas separadas para
poner en los puertos bus ISA o PCI, y mejorar las
capacidades plug-and-play
permitiendo a esos dispositivos ser conectados o desconectados al
sistema sin necesidad de reiniciar. Cuando se conecta un nuevo
dispositivo, el servidor lo enumera y agrega el software necesario
para que pueda funcionar.

El USB puede conectar los
periféricos como ratones, teclados,
escáneres, cámaras
digitales, teléfonos móviles, reproductores
multimedia, impresoras, discos duros
externos, tarjetas de sonido, sistemas de adquisición
de datos y componentes de red. Para dispositivos multimedia
como escáneres y cámaras digitales, el USB se ha
convertido en el método estándar de
conexión. Para impresoras, el USB ha crecido tanto en
popularidad que ha desplazado a un segundo plano a los puertos
paralelos porque el USB hace mucho más sencillo el poder
agregar más de una impresora a una
computadora personal.

En el caso de los discos duros, es poco
probable que el USB reemplace completamente a los buses (el
ATA (IDE) y el
SCSI), pues el
USB tiene un rendimiento más lento que esos otros
estándares. Sin embargo, el USB tiene una importante
ventaja en su habilidad de poder instalar y desinstalar
dispositivos sin tener que abrir el sistema, lo cual es
útil para dispositivos de almacenamiento externo. Hoy en
día, una gran parte de los fabricantes ofrece dispositivos
USB portátiles que ofrecen un rendimiento casi
indistinguible en comparación con los ATA (IDE). Por el
contrario, el nuevo estándar Serial ATA permite tasas de
transferencia de hasta aproximadamente 150/300 MB por segundo, y
existe también la posibilidad de extracción en
caliente e incluso una especificación para discos externos
llamada eSATA.

El USB no ha remplazado completamente a los
teclados y ratones PS/2, pero virtualmente
todas las
placas base de PC traen uno o más puertos USB.[cita
requerida]

Características de
transmisión

Los dispositivos USB se clasifican en
cuatro tipos según su velocidad de transferencia de
datos:

• Baja velocidad (1.0): Tasa de
  transferencia de hasta 1'5 Mbps (192 KB/s).

Utilizado en su mayor parte por
dispositivos de interfaz humana (Human interface
device, en inglés) como los teclados, los ratones
y los joysticks.

• Velocidad completa (1.1): Tasa de
  transferencia de hasta 12 Mbps (1'5 MB/s).

Ésta fue la más
rápida antes de la especificación USB 2.0, y muchos
dispositivos fabricados en la actualidad trabajan a esta
velocidad. Estos dispositivos dividen el ancho de banda de la
conexión USB entre ellos, basados en un algoritmo de
búferes
FIF

Alta velocidad (2.0): Tasa de transferencia de
hasta 480 Mbps (60 MB/s).

Super velocidad (3.0): Actualmente en
fase experimental y con tasa de transferencia de hasta 4.8 Gbps
(600 MB/s). Esta especificación será lanzada a
mediados de 2009 por
Intel, de acuerdo con información recabada de
Internet. La velocidad del bus será diez veces más
rápida que la del USB 2.0, debido a la sustitución
del enlace tradicional por uno de fibra óptica que trabaja
con conectores tradicionales de cobre, para hacerlo compatible
con los estándares anteriores. Se espera que los productos
fabricados con esta tecnología lleguen al consumidor en
2009 o 2010.1
2

Las señales del USB se
transmiten en un cable de par trenzado con impedancia de 90 O
± 15%, cuyos pares se denominan D+ y D-.3
Estos, colectivamente, utilizan señalización
diferencial en half
dúplex para combatir los efectos del ruido
electromagnético en enlaces largos. D+ y D- suelen operar
en conjunto y no son conexiones simples. Los niveles de
transmisión de la señal varían de 0 a 0'3 V
para bajos (ceros) y de 2'8 a 3'6 V para altos (unos) en las
versiones 1.0 y 1.1, y en ±400 mV en alta velocidad (2.0).
En las primeras versiones, los alambres de los cables no
están conectados a masa, pero en el modo de alta velocidad
se tiene una terminación de 45 O a tierra o un diferencial
de 90 O para acoplar la impedancia del cable. Este puerto
sólo admite la conexión de dispositivos de bajo
consumo, es decir, que tengan un consumo máximo de 100 mA
por cada puerto; sin embargo, en caso de que estuviese conectado
un dispositivo que permite 4 puertos por cada salida USB
(extensiones de máximo 4 puertos), entonces la
energía del USB se asignará en unidades de 100 mA
hasta un máximo de 500 mA por
puerto.

Bus

El bus o barra
representa básicamente una serie de cables mediante los
cuales pueden cargarse datos en la memoria y desde allí
transportarse a la CPU. Por así decirlo es la autopista de
los datos dentro de la PC ya que comunica los componentes del
ordenador con el microprocesador. El bus se controla y maneja
desde la CPU.

Bus es una palabra inglesa que
significa "autobus". En arquitectura
de computadores, un bus puede conectar lógicamente
varios periféricos
sobre el mismo conjunto de cables. Aplicada a la informática,
se relaciona con la idea de las transferencias internas de datos
que se dan en un sistema computacional en funcionamiento. En el
bus todos los nodos reciben los datos aunque no se dirijan a
todos éstos, los nodos a los que no van dirigidos los
datos simplemente los ignoran. Por tanto, un bus es un conjunto
de conductores eléctricos en forma de pistas
metálicas impresas sobre la tarjeta madre del computador,
por donde circulan las señales que corresponden a los
datos binarios del lenguaje máquina con que opera el
Microprocesador.

Los primeros buses de computadoras eran
literalmente buses eléctricos paralelos con
múltiples conexiones. Hoy en día el término
es usado para cualquier arreglo físico que provea la misma
funcionalidad lógica que un bus eléctrico paralelo.
Los buses modernos pueden usar tanto conexiones paralelas como en
serie, y pueden ser cableados en topología
multidrop o en daisy chain, o conectados por
hubs switcheados, como el caso del
USB.

Estructuración de los
buses

Existen dos organizaciones
físicas de operaciones E/S que tienen que ver con los
buses que son:

• Bus único: No
  permite un controlador DMA, mientras que el bus dedicado si
  lo permite.

• Bus dedicado: Trata a la
  memoria de manera distinta que a los periféricos
  (utiliza un bus especial) al contrario que el bus
  único que los considera a ambos como posiciones de
  memoria.

Clases de
buses

Hay tres clases de buses:
bus de
datos, bus de
direcciones y bus de control.
Una placa
base tipo ATX
tiene tantas pistas eléctricas destinadas a buses, como
anchos sean los Canales de Buses del Microprocesador de la CPU:
64 para el Bus de datos y 32 para el Bus de Direcciones. El
"ancho de canal" explica la cantidad de bits que pueden ser
transferidos simultáneamente. Así, el Bus de datos
transfiere 8 bytes a la vez.

Así, el Canal de
Direcciones del Microprocesador para una PC-ATX puede
"direccionar" más de 4 mil millones de combinaciones
diferentes para el conjunto de 32 bits de su
bus.

Bus de
Datos

Mueve los datos entre los
dispositivos del hardware de Entrada como el teclado, el
ratón, micrófono, etc.; de salida como la
Impresora, el Monitor; y de Almacenamiento como el Disco Duro, el
Disquete o la Memoria-Flash. Estas transferencias que se dan a
través del Bus de Datos son gobernadas por varios
dispositivos y métodos, de los cuales el Controlador PCI,
"Peripheral Component Interconnect", Interconexión de
componentes Periféricos, es uno de los principales. Su
trabajo equivale, simplificando mucho el asunto, a una central de
semáforos para el tráfico en las calles de una
ciudad.

Bus de
direcciones

El Bus de Direcciones, por otra
parte, está vinculado al bloque de Control de la CPU para
tomar y colocar datos en el Sub-sistema de Memoria durante la
ejecución de los procesos de
cómputo.

Para el Bus de Direcciones, el
"ancho de canal" explica así mismo la cantidad de
ubicaciones o Direcciones diferentes que el microprocesador puede
alcanzar. Esa cantidad de ubicaciones resulta de elevar el 2 a la
32ª potencia. "2" porque son dos las señales
binarias, los bits 1 y 0; y "32ª potencia" porque las 32
pistas del Bus de Direcciones son, en un instante dado, un
conjunto de 32 bits. Nos sirve para calcular la capacidad de
memoria en el CPU.

Bus de
control

Este bus transporta seiiales de
estado de las operaciones efectuadas por Ia CPU. El metodo
utilizado por el ordenador para sincronizar las distintas
operaciones es por medio de un reloj interne que posee el
ordenador y facilita Ia sincronizaci6n y evita las colisiones de
operaciones (unidad de controi).Estas operaciones se transmiten
en un modo bidireccional y
unidireccional.