Conocimientos previos:
Interfaz USB
Fundamentos básicos
El Universal Serial Bus es un sistema de Bus, que fue desarrollado en 1995 por un consorcio de empresas líderes del ramo de ordenadores. El objetivo era poder conectar con el USB todas la periferia perteneciente a un puesto de trabajo de PC a través de una sola interfaz única: hasta 127 aparatos de periferia con velocidades de transmisión de hasta 480 MBit/s.
Otras ventajas más para el usuario residen además de la capacidad Plug-and-Play de los aparatos USB en que superiormente al tipo de plataforma todos los sistemas operativos modernos asisten al USB de origen (versiones actuales de Windows, Mac OS, Linux) y que para ampliar el ordenador ya no es necesario intervenir en el Hardware de éste.
El Universal Serial Bus se basa en una arquitectura Master/Slave con un USB Host y máximo 127 dispositivos USB Slave. Como es usual en tales sistemas, cada trasferencia de datos es impulsada por el Host.
Topología
USB se estructura como sistema de Bus en forma estrellada. Con el encascadamiento de bocas USB se puede lograr también una estructura en forma de árbol. La longitud máx. de cable de un segmento de cable entre el puerto de la boca y un aparato periférico conectado a él debe ser de 5m. En la práctica, los participantes USB como p. ej. teclados y monitores, ponen también a disposición a menudo simultáneamente la función de una boca.
La boca representa en la topología el componente central. A él le corresponde además de la pura ruta de datos también el reconocer participantes conectados y su correspondiente registro en el PC Host.
Señales y conexión enchufable
Los participantes se unen con la boca a través de cables de 4 hilos, cableados 1:1 con una conexión enchufable USB de 4 polos. La transmisión de datos propia se lleva a cabo a través de un par de hilos cableados. Los demás hilos sirven para el fuente de alimentación de los participantes conectados.
Método físico de transmisión
Los datos a trasmitir y el ritmo correspondiente se realizan mediante codificación NRZI a través del mismo par de hilos de cable (D+ / D-). Los datos se transmiten en paquetes, a los que se ha antepuesto un campo Sync para la sincronización de los receptores. Los datos se trasmiten como señal diferencial con una velocidad de 1,5 MBit/s (Low Speed), 12MBit/s (Full-Speed) o 480MBit/s (High-Speed) en método semidúplex a través del par de hilos de cable. Todas las gamas de Bit posibles pueden usarse también mezcladas.
Dispositivos típicos de Low-Speed son teclados y ratones, mientras que impresoras, escaneadoras y aparatos de audio pertenecen al menos a la categoría Full-Speed. Cámaras, discos duros externos y grabadoras DVD son por el contrario obligadamente dispositivos High-Speed debido al volumen de datos a transferir.
Fuente de alimentación
El fuente de alimentación de participantes USB puede hacerse alternativamente a través del abastecimiento de 5V suministrado en el cable de bus o a través de una unidad de potencia propia. Por regla general los puertos del Host y también los de una boca (Hub) son capaces de abastecer con tensión a los participantes conectados. Participantes clásicos abastecibles a través del cable de bus son además de ratones y teclados también interfaces USB p. ej. para la conexión de impresoras Centronics