¿Qué son los puertos USB? ¿Cómo funcionan?



como funciona un puerto usb
como funciona un puerto usb

Seguro ya sabe que las computadoras poseen conectores USB y seguramente que ha conectado algún dispositivo a él. Pero, sabe exactamente ¿Qué es y cómo funcionan? No se preocupe si no sabe la respuesta, porque ahora la averiguaremos…

La gran mayoría de ordenadores portátiles y de sobremesa contienen un conector que se ha vuelto indispensable en estos artefactos, él mismo es el reconocido conector USB. La sigla en inglés USB significa “Universal Serial Bus” que traducido al español significa “Puerto Universal en Serie”. Con este nombre se ha denominado al conjunto de conexiones, protocolos y cables que este puerto utiliza, en la que su principal función es la conexión, alimentación y trasferencia de datos de aquellos dispositivos que cuenten con esta tecnología.

El desarrollo del USB comenzó en 1990 aproximadamente y en dicho desarrollo han participado una gran cantidad de empresas como: Microsoft, IBM, Intel, entre otras. La idea se inició por la necesidad de querer lograr un patrón de conexión para todos los periféricos. Como: teclados, mouse, impresoras, discos duros externos, dispositivos de almacenamientos portátiles (“Pen Drive”), etc. De esta manera, se simplifica el uso de los dispositivos externos, eliminando las conexiones ya obsoletas y creando una compatibilidad homogénea para todos los dispositivos y conexiones entre sí.

Basándonos en el conector “Tipo A” (el que utilizan los “Pen Drive”) entenderemos su forma y funcionamiento:

Primero nos encontramos con los conectores de recepción o hembra, los cuales se encuentran, en este caso, en nuestra computadora y segundo nos encontramos con los conectores externos o macho los cuales conectamos a la computadora, por ejemplo un teclado con conexión USB. La estructura física de los conectores USB se compone de cuatro pequeñas mallas metálicas que se encuentran en su interior y generalmente se les llama “Pin”. Estas mayas metálicas son los vínculos de conexión entre la computadora y el teclado, siguiendo nuestro ejemplo.

Para enviar y recibir corriente, se utilizan dos de estos “Pines”. Para el envío y recepción de datos e información se utilizan otros dos. Vemos que se forman dos pequeños circuitos dentro de la conexión USB. Un circuito para la circulación de energía eléctrica y otro para el intercambio de información digital.

¿Qué es lo que ocurre cuando conectamos nuestro teclado a la computadora?

Para nosotros todo parece sencillo, pues, conectamos nuestro dispositivo USB y todo funciona correctamente ¡Eso se ve sencillo! Pero ahora veamos la parte que no es tan sencilla. Veamos que ocurre en el momento que conectamos nuestro teclado a la computadora.

Cuando el receptor USB está libre, es decir, que no tiene nada conectado, se encuentra en “Estado de espera”. En el momento que conectamos nuestro teclado, el mismo es detectado y comienza a recibir corriente. Hay un pequeño instante en el que el receptor USB configura el dispositivo conectado, a este estado se le llama “Señal de dirección”. Durante el proceso de configuración se lleva a cabo el tipo de dispositivo que se conectó, su velocidad y cuanta energía eléctrica consume. A este apartado se le llama “Señal de control”.

Ahora ya tenemos nuestro teclado conectado y listo para ser usado. Pero en el caso de un dispositivo de almacenamiento (“Pen Drive”) en el que se suben y descargan datos, el proceso continúa. Lo hace mediante señales de envío y recepción de contenido digital. La interfaz USB envía la señal de lectura de datos al dispositivo de almacenamiento para detectar su contenido. Esta señal es devuelta al receptor USB y se codifica la información almacenada (“Señal de datos”). Lo mismo ocurre cuando queremos copiar un archivo desde la computadora y pegarlo en el dispositivo de almacenamiento.

La desconexión del dispositivo USB

Es el momento de desconectar de la computadora nuestro dispositivo USB. Es entonces cuando el controlador recibe la señal de nuestro “Pen Drive” indicando el cese de su actividad. Esto autoriza al controlador a cerrar el canal de energía eléctrica, desconectando virtualmente a ambas partes. El controlador USB y nuestro “Pen Drive” están inactivos, ya se puede desconectar con seguridad. Ambas partes están listas para nuevamente iniciar el proceso cuando el usuario lo decida.

Así es el funcionamiento básico de la conexión USB y así es la conexión en muchos dispositivos que lo utilizan. Su éxito garantizó su masificación y proliferación de artefactos que cuentan con esta conexión. Así se convirtió en un componente complementario de la informática.

Normalmente, hasta el día de hoy se utilizan conexiones USB 2.0 con una velocidad de trasferencia de datos de 480 MB por segundo. Pero sabemos que la tecnología no para de avanzar y ahora se utiliza tecnología USB 3.0. Teniendo una velocidad de trasferencia mucho mayor, 4.8 GB por segundo, es diez veces más rápido que su antecesora. Esta tecnología sigue en expansión, haciéndose cada vez más rápida y versátil, convirtiéndose en la norma de conexión de la mayoría de artefactos vinculados con la multimedia.

Utilizamos sin saber como funcionan muchas de nuestras cosas que nos rodean. Pero ahora cuando conectemos nuestros dispositivos a nuestro ordenador saldremos de incógnita, al menos de estos.


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