Tecnología -E.S.O. e Ingeniería -Bachillerato: Bus USB

sábado, 30 de septiembre de 2017

Bus USB

Conector USB tipo A

El bus USB (Universal Serial Bus) o bus serie universal se ha convertido poco a poco en el bus de conexión estándar para todo tipo de dispositivos gracias a su facilidad de uso (conectar y listo -plug and play), compatibilidad y rendimiento. El nuevo protocolo USB 3.1 Gen 2 con el conector tipo C incorpora numerosas ventajas respecto a las versiones anteriores.

USB 2.0

Pines USB 2.0 tipo A y tipo B . Imagen: Tugurium

El bus USB es síncrono, y emplea el algoritmo de codificación NRZI (No Retorno a Cero Invertido). Un sistema USB tiene un diseño asimétrico, que consiste en un solo servidor y múltiples dispositivos conectados en una estructura de árbol que utiliza concentradores o Hub especiales. El estándar incluye la transmisión de energía eléctrica al dispositivo conectado. Algunos dispositivos requieren una potencia mínima, por lo que se pueden conectar varios sin necesitar fuentes de alimentación extra. La mayoría de los concentradores incluyen fuentes de alimentación que brindan energía a los dispositivos conectados a ellos. Utiliza los conectores tipo A y B.

Clic para ampliar. Tipos de puertos o conectores USB. Fuente: todotecnologia-eso

Bus USB 3.1 Gen 1 y Gen 2 (Conector USB tipo C)

El conector del bus USB tipo C es reversible, tiene 24 pines de conexión y permite una transferencia máxima teórica de datos de 10 Gbps (1,25 GB/s) en el modo Super-Speed+ (USB 3.1 Gen 2) y de 4,8 Gbps en el modo Super-Speed (USB 3.1 Gen 1/USB 3.0).
Puede alimentar una carga de 100 W de potencia máxima (20 V x 5 A con el conector USB tipo C- USB Power Delivery).

Bus USB 3.2 (Conector USB tipo C)* (Actualizado)

Logotipo USB 3.2 no oficial.

Utilizando el conector USB tipo C (USB-C) se ha desarrollado el estándar USB 3.2 por USB-IF, el USB Implementers Forum, doblando el rendimiento del USB 3.1 de segunda generación. La tasa de transferencia teórica máxima es de 20 Gbps (2,5 GB/s). El nuevo estándar lanzado en septiembre de 2017, aunque de forma comercial a partir de 2019, asegura el soporte de dos líneas de 5 Gbps o dos líneas de 10 Gbps y compatibilidad de cables y conectores con SuperSpeed USB 5Gbps (USB 3.1 Gen 1/USB 3.0) o SuperSpeed+ USB 10 Gbps (USB 3.1 Gen 2). Esta especificación se acerca por tanto algo más a las velocidades que ya ofrece el estándar Thunderbolt 3, que permite alcanzar velocidades de transmisión de hasta 40 Gbps. Además de transmitir distintos tipos de señales (datos, audio y video) podemos cargar dispositivos (de forma bidireccional) hasta 100 W.

Conectores USB. Fuente: todotecnologia-eso

La USB-F a principios de 2019 ha cambiado el nombre de las versiones:

USB 3.1 Gen 1(llamado anteriormente USB 3.0) pasa a denominarse «USB 3.2 Gen 1» definiendo los dispositivos con velocidad hasta 5 Gbps.
USB 3.1 Gen 2 será «USB 3.2 Gen 2x1» definiendo los dispositivos con velocidad hasta 10 Gbps.
Los nuevos USB 3.2 se llamarán «USB 3.2 Gen 2x2» definiendo los dispositivos con velocidad hasta 20 Gbps.

Versiones USB 3.2. (Fuente: Kingston)

Tecnología USB:

La tecnología USB 2.0 utiliza 4 cables de cobre (2 de datos, 1 de alimentación y 1 de toma de tierra); USB 3.0 mantiene esos cables de cobre (asegurándose así la compatibilidad entre USB 2.0 y 3.0) pero, además, incluye otros 5 cables de fibra óptica que, junto a su velocidad muy superior, permiten la transferencia de datos en envío y recepción simultáneamente. Existe otra diferencia muy relevante en el modo de comunicarse con otros dispositivos: mientras que USB 2.0 funciona en modo multicast (los datos se envían a todos los dispositivos conectados, que deben comprobar si deben aceptar o rechazar cada paquete de datos), USB 3.0 funciona en modo unicast, enviando los datos únicamente al dispositivo que sea realmente el destinatario que debe recibir esos datos.

Pines del bus USB 3.1 (USB-C):

USB tipo C (base conector). Fuente imagen: By Chindi.ap - Own work, CC BY-SA 4.0,


Descripción del pines del bus USB tipo C. Todotecnologia-eso.blogspot.com.es

Pines del Bus USB tipo C

¿Cómo puedo saber el tipo de puerto USB cuando coexisten varios del tipo A en un mismo equipo?

Generalmente los fabricantes lo indican externamente mediante un logo o un color en el separador interno:

Negro: generalmente USB 2.0
Azul: USB 3.0 (SS al lado).
Amarillo: puerto exclusivo para carga.