¿Los conoces... Fire Wire, HDMI, USB?

Fire Wire

• El nombre técnico de la interfaz de conexión FireWire es IEEE 1394. Lo que significa que es una interfaz estandar de entrada y salida de datos en serie, o dicho de otra manera, es un puerto en el que se puede conectar un cable y por medio de él se pueden intercambiar datos ente dispositivos electrónicos.

• FireWire es el nombre que eligió Apple para este tipo de interfaz de conexión, allá por 1995, cuando introdujo los puertos FireWire en sus computadoras.

• Los puertos IEEE 1394 existen en infinidad de productos de varios fabricantes: teléfonos móviles, cámaras digitales, impresoras, computadoras, etc. Pero cada fabricante ha nombrado a su puerto de diferente manera: así como Apple le llama FireWire; Sony lo ha nombrado i-Link, por ejemplo. Aunque en realidad es un estándar, por lo que este tipo de puertos siempre son IEEE 1394, no importando quién lo haya fabricado.

Conclusión:

Es un medio de transmisión isócrono, es decir, se ideó para transmitir datos en tiempo real de un punto a otro. Esto es fundamental en aplicaciones que lo que necesitan es mantener una supervisión constante (por ejemplo, videovigilancia, donde nos importa más el poder mantener vigilada una zona que el hecho de que se nos pueda ir momentáneamente la imagen).

HDMI

• VGA y DVI parecían cumplir con las necesidades de mejor definición en la imagen, sin embargo el audio seguía transitando, generalmente, por cables RCA, coaxiales o con conectores del tipo plug y miniplug, similares a los que poseen los audífonos y micrófonos.No es sino hacia finales de 2002 que hace su aparición un nuevo tipo de interfaz que ya permite el flujo de audio y video en un solo cable.

• La interfaz HDMI (High Definition Multimedia Interface) hace honor a su nombre. Consiste en un conector muy parecido al USB solo que con mayor cantidad de “pines” –19 en total–. Permite la conexión más simple entre aparatos como decodificadores, reproductores de discos de alta definición, computadoras y pantallas, todos ellos digitales, perfilándose desde inicios de 2008 como el reemplazo de VGA, DVI y RCA, ya que transporta señales de audio y video digital a un máximo de 10.2 Gigabits por segundo, o lo que es lo mismo, 340 millones de pixeles en el mismo período, suficientes para rebasar la barrera de la alta definición actual que se establece en 1080 líneas progresivas (1080p), alcanzando 1600p.

• En términos de audio lo mismo puede transportar señales PCM que DVD-Audio, Super Audio CD, Dolby Alta Definición y DTS Alta Definición, compuestos estos últimos de al menos 7.1 canales.

• Existen dos factores adicionales para la convergencia hacia HDMI. En primer lugar, que incluye un canal de comunicación denominado CEC (Consumer Electronic Control) que, básicamente, combina la tecnología de USB con los controles remotos. Si varios dispositivos están interconectados por HDMI, basta con apagar uno de ellos, por ejemplo, la pantalla, para que los demás aparatos ingresen en modo de reposo o se apaguen. Este canal también funciona como intercomunicación para la negociación del tipo y calidad de audio y video.

USB

El USB (Bus de serie universal), como su nombre lo sugiere, se basa en una arquitectura de tipo serial. Sin embargo, es una interfaz de entrada/salida mucho más rápida que los puertos seriales estándar. La arquitectura serial se utilizó para este tipo de puerto por dos razones principales:

•  La arquitectura serial le brinda al usuario una velocidad de reloj mucho más alta que la interfaz paralela debido a que este tipo de interfaz no admite frecuencias demasiado altas (en la arquitectura de alta velocidad, los bits que circulan por cada hilo llegan con retraso y esto produce errores).

•  Los cables seriales resultan mucho más económicos que los cables paralelos.

Estándares USB:

A partir de 1995, el estándar USB se ha desarrollado para la conexión de una amplia gama de dispositivos.

• El estándar USB 1.0: Ofrece dos modos de comunicación:
• 12 Mb/s en modo de alta velocidad.
• 1,5 Mb/s de baja velocidad.
• El estándar USB 2.0: Permite alcanzar velocidades de hasta 480 Mbit/s.No lleva ningún logotipo, la mejor manera de determinar si un dispositivo es de USB de alta o baja velocidad es consultar la documentación del producto, siempre y cuando los conectores sean los mismos.

La compatibilidad entre USB 1.0, 1.1 y 2.0 está garantizada. Sin embargo, el uso de un dispositivo USB 2.0 en un puerto USB de baja velocidad (es decir 1.0 ó 1.1) limitará la velocidad a un máximo de 12 Mbit/s. Además, es probable que el sistema operativo muestre un mensaje que indique que la velocidad será restringida.

Tipos de conectores:

Existen dos tipos de conectores USB:

• Los conectores conocidos como tipo A, cuya forma es rectangular y se utilizan, generalmente, para dispositivos que no requieren demasiado ancho de banda (como el teclado, el ratón, las cámaras Web, etc.).

• Los conectores conocidos como tipo B poseen una forma cuadrada y se utilizan principalmente para dispositivos de alta velocidad (discos duros externos, etc.).

1. Fuente de alimentación de +5 V (VBUS) máximo 100 mA
2.  Datos (D-)
3. Datos (D+)
4. Conexión a tierra (GND)

Funcionamiento del USB:

• Una característica de la arquitectura USB es que puede proporcionar fuente de alimentación a los dispositivos con los que se conecta, con un límite máximo de 15 V por dispositivo. Para poder hacerlo, utiliza un cable que consta de cuatro hilos (la conexión a tierra GND, la alimentación delBUS y dos hilos de datos llamados D- y D+).

• El estándar USB permite que los dispositivos se encadenen mediante el uso de una topología en bus o de estrella. Por lo tanto, los dispositivos pueden conectarse entre ellos tanto en forma de cadena como en forma ramificada.

• La ramificación se realiza mediante el uso de cajas llamadas "concentradores" que constan de una sola entrada y varias salidas. Algunos son activos (es decir, suministran energía) y otros pasivos (la energía es suministrada por el ordenador).

La comunicación entre el host (equipo) y los dispositivos se lleva a cabo según un protocolo(lenguaje de comunicación) basado en el principio de red en anillo. Esto significa que el ancho de banda se comparte temporalmente entre todos los dispositivos conectados. El host (equipo) emite una señal para comenzar la secuencia cada un milisegundo (ms), el intervalo de tiempo durante el cual le ofrecerá simultáneamente a cada dispositivo la oportunidad de "hablar". Cuando el host desea comunicarse con un dispositivo, transmite una red (un paquete de datos que contiene la dirección del dispositivo cifrada en 7 bits) que designa un dispositivo, de manera tal que es el host el que decide "hablar" con los dispositivos.

Como la dirección está cifrada en 7 bits, 128 dispositivos (2^7) pueden estar conectados simultáneamente a un puerto de este tipo. En realidad, es recomendable reducir esta cantidad a 127 porque la dirección 0 es una dirección reservada.

• Debido a la longitud máxima de 5 metros del cable entre los dos dispositivos y a la cantidad máxima de 5 concentradores (a los que se les suministra energía), es posible crear una cadena de 25 metros de longitud.

• Los puertos USB admiten dispositivos Plug and play de conexión en caliente. Por lo tanto, los dispositivos pueden conectarse sin apagar el equipo (conexión en caliente). Cuando un dispositivo está conectado al host, detecta cuando se está agregando un nuevo elemento gracias a un cambio de tensión entre los hilos D+ y D-. En ese momento, el equipo envía una señal de inicialización al dispositivo durante 10 ms para después suministrarle la corriente eléctrica mediante los hilos GND y VBUS (hasta 100 mA).

• A continuación, se le suministra corriente eléctrica al dispositivo y temporalmente se apodera de la dirección predeterminada (dirección 0). La siguiente etapa consiste en brindarle la dirección definitiva (éste es el procedimiento de lista). Para hacerlo, el equipo interroga a los dispositivos ya conectados para poder conocer sus direcciones y asigna una nueva, que lo identifica por retorno. Una vez que cuenta con todos los requisitos necesarios, el host puede cargar el driver adecuado.