USB

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Universal Serial Bus (USB) é um tipo de conexão Plug and Play que permite a conexão de periféricos sem a necessidade de desligar o computador.

O USB foi concebido na óptica do conceito de Plug and Play, revolucionário na altura da expansão dos computadores pessoais, bem como minimizar o esforço de concepção de periféricos, no que diz respeito ao suporte por parte dos sistemas operacionais (SO) e hardware. Assim, surgiu um padrão que permite ao SO e à placa-mãe diferenciar, transparentemente:

• A classe do equipamento (dispositivo de armazenamento, placa de rede, placa de som, etc);
• As necessidades de alimentação eléctrica do dispositivo, caso este não disponha de alimentação própria;
• As necessidades de largura de banda (para um dispositivo de vídeo, serão muito superiores às de um teclado, por exemplo);
• As necessidades de latência máxima;
• Eventuais modos de operação internos ao dispositivo (por exemplo, máquina digital pode operar, geralmente, como uma webcam ou como um dispositivo de armazenamento - para transferir as imagens).

Ainda, foi projetado de maneira que possam ser ligados vários periféricos pelo mesmo canal (i.e., porta USB). Assim, mediante uma topologia em árvore, é possível ligar até 127 dispositivos a uma única porta do computador, utilizando, para a derivação, hubs especialmente concebidos, ou se por exemplo as impressoras ou outro periféricos existentes hoje tivessem uma entrada e saida usb, poderíamos ligar estes como uma corrente de até 127 dispositivos, um ligado ao outro, os quais o computador gerenciaria sem nenhum problema, levando em conta o tráfego requerido e velocidade das informação solicitadas pelo sistema. Estes dispositivos especiais (os hub's anteriormente citados) - estes também dispositivos USB, com classe específica -, são responsáveis pela gestão da sua sub-árvore e cooperação com os nós acima (o computador ou outros hubs). Esta funcionalidade foi adaptada da vasta experiência em redes de bus, como o Ethernet - o computador apenas encaminhará os pacotes USB (unidade de comunicação do protocolo, ou URB, do inglês Uniform Request Block) para uma das portas, e o pacote transitará pelo bus até ao destino, encaminhado pelos hubs intermediários.

Concepção

O padrão USB foi desenvolvido por um consórcio de empresas, entre as quais destacam-se: Microsoft, Apple, Hewlett-Packard, NEC, Intel e Agere.

Foi muito difícil para estas empresas encontrar um consenso sobre a abordagem do controlador. Dividiram-se então as opiniões, formando dois grupos distintos:

• UHCI, Universal Host Controller Interface, apoiado majoritariamente pela Intel, que transferia parte do processamento do protocolo para o software (driver), simplificando o controlador eletrônico;
• OHCI, Open Host Controller Interface, apoiado pela Compaq, Microsoft e National Semiconductor, que transferia a maior parte do esforço para o controlador eletrônico, simplificando o controlador lógico (driver).

Isto gerou algumas incompatibilidades e lançou a ameaça de dispersão do padrão. Pela experiência anterior em casos de adaptação de padrões (como o caso das extensões individualistas do HTML da Microsoft e da Netscape à versão 3 deste protocolo que, frequentemente, quebrava a compatibilidade entre sites), agora podia-se confirmar a desvantagem de não se conseguir a universalização. Porém, traria novas conclusões para a versão 2.0 deste protocolo, desta vez unidos sob o modelo EHCI, Enhanced Host Controller Interface, permitindo colmatar as falhas e reunir as qualidades dos dois modelos anteriores; mas sem dúvida, o avanço notável desta versão seria o aumento da largura de banda disponível - tornava-se agora possível, com um único driver, transferir som, vídeo e ainda assim usar a impressora, portudo isto pelo mesmo canal - até um total de 480 Mbits/s.

Alguns dispositivos

Entre os mais conhecidos dispositivos que utilizam-se da interface USB estão:

• Webcam
• Teclado
• Mouse
• Unidades de armazenamento (HD, Pendrive, CD-ROM)
• PDA
• Câmera digital
• Impressora
• Placa-de-Som
• Modem
• mp3 player
• Alguns dispositivos usam apenas a alimentação eléctrica da USB sem nenhuma função de comunicação ou controle. São exemplos: pequenas luminárias e ventiladores.
• Adaptadores Bluetooth

Entre os Sistemas Operacionais que oferecem suporte nativo à interface USB podemos citar:

• Linux
• FreeBSD
• Microsoft Windows 95 Ors 2.0, 2.1, 2.5
• Microsoft Windows 98, 98 (Second Edition)
• Microsoft Windows ME
• Microsoft Windows 2000
• Microsoft Windows XP
• Microsoft Windows 2003
• Microsoft Windows Vista
• Mac OS
• Mac OS X
• BeOS
• Solaris