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DE MICRO A PC

Protocolo USB.

Para el desarrollo de esta aplicación se seleccionaron una familia de microcontroladores la cual cuenta con CI que contienen registros propios para el manejo de este protocolo y se utilizaron los microcontroladores PIC de la empresa Microchip.

Requerimientos Para desarrollar una aplicación USB:

• Un microcontrolador o CI que soporte la interfase USB
• Un programa sobre el periférico para transmitir la información en cualquier lenguaje de Programación.
• Una computadora que con puertos Usb.
• Conocimientos en electrónica digital.
• Conocimientos en Microcontroladores.
• Herramientas para programar los Microcontroladores.
• Conocimiento en Redes de Microcontroladores,(Otros protocolos por ejemplo RS-232, RS-485)
• Teoría del Protocolo USB.
• Diseño de Hardware.
• Conocimientos en lenguaje de programación de Alto nivel (Vbasic, VC++)
• Conocimientos en Windows.

Se debe contar con herramientas necesarias como lo son: 

• Un osciloscopio
• Una computadora con puerto USB
• Borrador de memorias

Las principales características del bus son:

• Banda de paso, disponibilidad desde algunos kilobits a varios megabits.
• Transferencia isócrona y asíncrona en el mismo bus.
• Varios tipos de periféricos en el mismo bus.
• Posibilidad de conectar hasta 127 periféricos.
• Tiempo de respuesta garantizado (para audio y vídeo).
• Flexibilidad a nivel de banda de paso.
• Fiabilidad, control de errores.
• Perfectamente integrado en el PC, plug and play (conectar y usar)
• Coste reducido en la versión de baja velocidad (1,5 Mbits/s).
• Posible expansión del bus

 Descripción del sistema USB

El USB es un bus punto a punto: dado que el lugar de partida es el host (PC o hub), el destino es un periférico u otro hub. No hay más que un único host (PC) en una arquitectura USB.

Los PC estándar tienen dos tomas USB, lo que implica que, para permitir más de dos periféricos simultáneamente, es necesario un hub. Algunos periféricos incluyen un hub integrado, por ejemplo, el teclado USB, al que se le puede conectar un Mouse USB.

Los periféricos comparten la banda de paso del USB. El protocolo se basa en el llamado paso de testigo (token). El ordenador proporciona el testigo al periférico seleccionado y seguidamente, éste le devuelve el testigo en su respuesta.

Este bus permite la conexión y la des-conexión en cualquier momento sin necesidad de apagar el equipo.

Interfaz física

Aspecto eléctrico

Nivel eléctrico

El cable USB transfiere la señal y la alimentación sobre 4 hilos.

Nivel de alimentación

El cable proporciona la tensión nominal de 5 V. Es necesario definir correctamente el diámetro del hilo con el fin de que no se produzca una caída de tensión demasiado importante en el cable. Una resistencia de terminación instalada en la línea de datos permite detectar el puerto y conocer su configuración (1,5 o 12 Mbits/s).

Nivel de señal

Se trata de un par trenzado con una impedancia característica de 90 Ω La velocidad puede ser tanto de 12 Mbits/s como de 1,5 Mbits/s. La sensibilidad del receptor puede ser de, al menos, 200mV y debe poder admitir un buen factor de rechazo de tensión en modo común. El reloj se transmite en el flow de datos, la codificación es de tipo NRZI, existiendo un dispositivo que genera un bit de relleno (bit stuffing) que garantiza que la frecuencia de reloj permanezca constante. Cada paquete va precedido por un campo de sincronismo.