Características generales del USB
La especificación del USB proporciona una serie de características que pueden ser distribuidas en categorías. Estas características son comunes para todas las versiones (desde la 1.0 hasta la 2.0)
Fácil uso para los usuarios:
· Modelo simple para el cableado y los conectores
· Detalles eléctricos aislados del usuario (terminaciones
del bus)
· Periféricos auto-identificativos
· Periféricos acoplados y reconfigurados
dinámicamente (Hot Swappable)
Flexibilidad
· Amplio rango de tamaños de paquetes,
permitiendo variedad de opciones de buffering de dispositivos
· Gran variedad de tasas de datos de dispositivos
acomodando el tamaño de buffer para los paquetes y las latencias
· Control de flujo para el manejo del buffer
construido en el protocolo
Ancho de banda isócrono
· Se garantiza un ancho de banda y bajas latencias
apropiadas para telefonía, audio, ...
· Cantidad de trabajo isócrono que puede usar
el ancho de banda completo del bus.
· Control de flujo para el manejo del buffer
construido en el protocolo
Amplia gama de aplicaciones y cargas de trabajo
· Adecuando el ancho de banda desde unos pocos
kbs hasta varios Mbs
· Soporta tanto el tipo de transferencia isócrono
como el asíncrono sobre el mismo conjunto de cables.
· Conexiones múltiples, soportando operaciones
concurrentes de varios dispositivos.
· Soporta hasta 127 dispositivos físicos.
· Soporta la transferencia de múltiples datos
y flujos de mensajes entre el host y los dispositivos
Robustez
· Manejo de errores y mecanismos de recuperación
ante fallos implementados en el protocolo.
· Inserción dinámica de dispositivos
· Soporte para la identificación de dispositivos
defectuosos.
Implementación de bajo coste
· Sub canal de bajo coste a 1.5 Mbs
· Conectores y cables de bajo coste
· Adecuado para el desarrollo de periféricos
de bajo coste
En los siguientes apartados vamos a ver algunos de los detalles de cada una de las versiones que es lo que las diferencia unas de otras. Estas diferencias serán mas bien escasas en cuanto a características generales.
| USB 1.0 |  |
Esta versión, publicada en Enero 1996, fue iniciada por el USB-IF cuyos integrantes ya comentábamos antes (Compaq, Digital Equipment Corp., IBM, Intel Corp., Microsoft Corp., NEC y Northern Telecom). 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. Sin embargo, este nuevo estándar de conectividad tuvo tanto éxito que el Foro de implementadores decidió empujar al USB como un estándar de PC, a pesar que el desarrollo de dispositivos USB para telefonía aún no se ha realizado.
En la siguiente tabla podemos observar el alcance de aplicación del
USB con respecto a la velocidad máxima establecida por las características
del bus. Esto es también aplicable a las versiones 1.x del bus.
| RENDIMIENTO | APLICACIONES | ATRIBUTOS |
| VELOCIDAD BAJA | Teclado y ratón | Bajo coste |
| Dispositivos Interactivos | Periféricos de entretenimiento (juegos y realidad virtual) | (Des)Conexión en caliente |
| 10-100 Kb/s | Configuración del Monitor | Fácil uso |
| Múltiples periféricos | ||
| VELOCIDAD MEDIA | ||
| Teléfono | ISDN/RDSI | Bajo coste |
| Audio | PBX | (Des)Conexión en caliente |
| Video comprimido | POTS | Fácil uso |
| 500 Kb/s - 10 Mb/s | Audio | Múltiples dispositivos |
| Garantizada la latencia | ||
| Garantizado el ancho de banda |
| USB 1.1 | |
El objetivo de esta segunda versión, que salió a la luz en Septiembre de 1998, era solucionar problemas de ambigüedad en la especificación 1.0 para facilitar el trabajo a los desarrolladores tanto de software como de hardware sin que hubiera que hacer cambios en los dispositivos para hacerlos funcionar bajo esta versión. No se hicieron cambios en los controladores de host para mantener esta compatibilidad.
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. Para esta especificación solo quedaron Compaq, Intel, Microsoft y NEC ya que Digital Equipment Corp. es ahora parte de Compaq
| USB 2.0 |  |
Esta versión que salió al mercado a mitad del 2000, tras la unión al consorcio de otras 3 compañías (Hewlett Packard, Philips y Lucent), con lo que volvían a ser siete las integrantes del USB-IF.
Como principal característica nos encontramos con un aumento de velocidad hasta 480 Mbps (casi 40 veces la velocidad anterior) con una diferencia de coste casi mínimo. De este aumento de velocidad le viene el nombre de Hi-Speed, que es fácil de confundir con Full-Speed . Full-Speed era el término que se le daba a las versiones USB 1.x que alcanzaban 12 Mbps, por lo que se debe tener en cuenta a la hora de hablar sobre ello.
Este incremento de velocidad a permitido sustituir en muchos casos el interfaz SCSI por el USB.
En total USB 2.0 soporta tres tipos distintos de velocidad:
· Hi-Speed 480 Mbps
· Full-Speed 12 Mbps
· Low-Speed 1.5 Mbps
El alcance de uso para la versión USB 2.0 se ve incrementada notablemente respecto a sus predecesoras. Así quedaría la tabla anterior modificada.
| RENDIMIENTO | APLICACIONES | ATRIBUTOS |
| VELOCIDAD BAJA | Teclado y ratón | Bajo coste |
| Dispositivos Interactivos | Periféricos de entretenimiento (juegos y realidad virtual) | (Des)Conexión en caliente |
| 10-100 Kb/s | Configuración del Monitor | Fácil uso |
| Múltiples periféricos | ||
| VELOCIDAD MEDIA | ||
| Teléfono | ISDN/RDSI | Bajo coste |
| Audio | PBX | (Des)Conexion en caliente |
| Video comprimido | POTS | Fácil uso |
| 500 Kb/s - 10 Mb/s | Audio | Múltiples dispositivos |
| Garantizado el ancho de banda | ||
| Garantizada la latencia | ||
| VELOCIDAD ALTA | ||
| Video | Video | Gran ancho de banda |
| Unidades de almacenamiento | Discos duros y grabadoras | Latencia garantizada |
| Video Comprimido | Fácil uso | |
| 25-500 Mb/s |
Básicamente, USB 2.0 incluye todo lo que ofrece USB 1.1 y añade el modo de alta velocidad. USB 2.0 también usa el mismo tipo de cables y conectores para conectar los dispositivos de alta velocidad, sin embargo los hubs USB clásicos ralentizarán los dispositivos USB 2.0. Otro requisito es que es necesario un controlador de host para USB 2.0 si queremos tener disponibles la conexión de alta velocidad con un dispositivo de este tipo.
Los hubs USB 2.0 tienen ahora mucho mas trabajo que hacer que en el USB 1.1 ya que necesitan manejar todo el tráfico de tres tipo de dispositivos con velocidades distintas. Conectando un dispositivo USB 1.1 en uno USB 2.0 funcionaría bien, pero no lo haría si lo hiciéramos al revés, además de ralentizarse a 12 Mbps, posiblemente, el sistema operativo avisaría de su mal uso.
La forma de distinguir si tu ordenador tiene USB de alta velocidad es mediante los logotipos registrados por el grupo promotor del USB (el USB-IF), que como se puede ver más arriba está etiquetado en rojo con Hi-Speed. Dicho logotipo sólo lo pueden usar las empresas desarrolladas de hardware que hayan pasados los tests del USB-IF
Cabe destacar que el USB 2.0 es simplemente una extensión y nunca llegara a reemplazar completamente al 1.1 ya que hay productos como teclados genéricos, ratones, joysticks o altavoces que no requieren la gran velocidad que ofrece la tecnología USB 2.0. Sólo dispositivos de alta velocidad como webcams o sistemas de alta capacidad necesitarán el máximo de velocidad, aunque los ordenadores los fabriquen sólo con puertos USB 2.0.
| USB 2.0 OTG |   |
USB OTG o "USB-On-The-Go" es un variación de la especificación USB 2.0 que permite a un sólo puerto actuar como servidor o como dispositivo, más concretamente permitiría comunicarse a todo tipo de unidades con USB directamente entre ellas sin la necesidad de ordenador. Incluso después de que el cable está conectado y las unidades se están comunicando, las dos unidades pueden "cambiar" de rol bajo el control de un programa.
En resumen, USB On-The-Go define las siguientes características añadidas
a la especificación USB:
· Un nuevo éstandar para conectores USB y cables
(Miniconectores)
· El hecho de que dispositivos que antes eran
solamente periféricos ahora puedan ser hosts (dual-role devices)
· La capacidad de ser host y periféricos
y cambiar dinámicamente de rol segun convenga (el uso del Host Negotiation
Protocol o HNP para el cambio de rol)
· Protocolo de petición sesión
(Session Request Protocol o SRP)
· Requisitos de bajo consumo para promocionar
el USB en dispositivos alimentados con baterías (opción Micropower
añadido a las ya existentes low y high power)
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Esta tecnología podría ser muy útil para dispositivos como el PDA, donde el enlace USB podría conectarse a un PC como un dispositivo o conectarse como servidor a un teclado o ratón. Se podrían imprimir fotos directamente desde la cámara digital o descargar canciones a través del móvil de tecnología WAP. Para principios del 2004 se esperan los primeros dispositivos con esta tecnología.
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Estas serían, por nombrar algunas, las aplicaciones posibles de este tipo de tecnología:
| Host | Periférico | Aplicación |
|---|---|---|
| Teléfono móvil | Teléfono móvil Cámara digital Reproductor MP3 Dispositivo de almacenamiento Scanner |
Intercambiar información de contactos mandar por mail fotos Subir fotos a una web Subir/bajar música Subir/bajar ficheros Escanear tarjetas de visita |
| Cámara Digital | Cámara digital Teléfono móvil Impresora Dispositivo de almacenamiento |
Intercambiar fotos Mandar por mail fotos Subir fotos a una web Imprimir fotos Almacenar fotos |
| Impresora | Cámara digital Scanner Dispositivo de almacenamiento |
Imprimir fotos Imprimir imágenes escaneadas Imprimir ficheros almacenados |
| Reproductor MP3 | Reproductor MP3 Dispositivo de almacenamiento |
Intercambiar canciones Subir/bajar canciones |
| Osciloscopio | Impresora | Imprimir imagenes |
| PDA | PDA Impresora Teléfono móvil Reproductor MP3 Escaner Dispositivo de almacenamiento GPS Cámara digital Osciloscopio |
Intercambiar ficheros Imprimir ficheros Subir/bajar ficheros Subir/bajar música Escanear fotos Obtener direcciones Información de mapas Subir fotos Configurar un osciloscopio |
Dependiendo de la velocidad de transmisión (low-speed o Hi-Speed) existen dos logotipos que identifica la existencia de un puerto USB On-The-Go en el dispositivo y que es fácilmente identificable al igual que con el resto de especificaciones.