TOPOLOGIA USB

Los dispositivos USB adoptan una topología de estrella y se organiza por niveles a partir de un controlador host instalado en la placa base, que actúa de interfaz entre el bus de ésta (generalmente a la interfaz PCI    6.4) y el primer dispositivo USB, el denominado concentrador raíz ("Root hub"), instalado también en la placa.  El controlador de host es único;  suele ser un chip Intel con una denominación como 82371AB/EB; 82801DB, etc.  Dada la proliferación de este tipo de dispositivos, las placas modernas pueden disponer de varios concentradores raíz, cada uno con su propia salida (generalmente 2 conectores del tipo "A"  por cada uno de ellos).  Cada uno de estos concentradores se considera el origen de un bus (numerados sucesivamente a partir del 0), del que cuelgan los dispositivos en el orden en que son detectados por el Sistema.

El bus USB soporta intercambio simultáneo de datos entre un ordenador anfitrión y un amplio conjunto de periféricos.  Todos los periféricos conectados comparten el ancho de banda del bus por medio de un protocolo de arbitraje basado en testigos ("Tokens").  El bus permite conexión y desconexión dinámica, es decir, que los periféricos se conecten, configuren, manipulen y desconecten mientras el sistema anfitrión y otros periféricos permanecen en funcionamiento.

Nota:  A pesar de lo anterior, dado que una vez instalados, los discos USB son contemplados como parte de sistema de ficheros, estos dispositivos requieren un tratamiento especial para su desconexión.  El proceso garantiza que los ficheros sean propiamente cerrados; que que se grabe el contenido de las cachés correspondientes; que (en su caso) las cabezas de lectura escritura se sitúen en sus zonas de aparcamiento, y que no puedan ser accedidos accidentalmente por otra aplicación mientras son retirados, lo que podría producir corrupciones en el sistema de ficheros.

En Windows, pulsando con el botón derecho del ratón sobre el icono de la unidad en el explorador y seleccionando "Expulsar".

En Linux, si estamos en un entorno gráfico (por ejemplo como KDE), podemos pulsar con el botón derecho sobre el icono de la unidad y seleccionar "Unmount". Si estamos en un entorno texto (Shell del sistema) podemos utilizar la orden umount (consulte el manual).  Generalmente este tipo de dispositivos se instalan en los directorios /mnt o /media.

En un bus USB existen dos tipos de elementos:  Anfitrión ("host") y dispositivos; a su vez, los dispositivos pueden ser de dos tipos: concentradores y funciones [2].

Los concentradores ("Hubs") son el centro de una estrella, y sirven para conectar con el sistema anfitrión, con otro hub o con una función.  Cada hub puede conectar hasta 7 dispositivos, aunque lo normal es que sean de 4 salidas, y proporcionar 500 mA de energía de alimentación (hasta 2.5 W) a cada uno de ellos, ya que el cable de conexión tiene hilos de señal (datos) y de alimentación (5 V. CC ± 0.25 V).

Una función es un dispositivo capaz de transmitir o recibir datos o información de control en un bus USB, suele conectarse como un dispositivo independiente enlazado por un cable de menos de 5 metros, a un puerto del hub o directamente al sistema anfitrión.

De esta descripción se desprende que cada segmento del bus representa una conexión apunto a punto de alguno de los tipos siguientes:

Sistema anfitrión    =  Función

Sistema anfitrión    =  Concentrador

Concentrador    =  Concentrador

Concentrador    =  Función.

Que un hub pueda estar conectado a otro hub, significa que pueden conectarse dispositivos en cascada;  el sistema soporta un total de 127 dispositivos.  Una característica importante es que el concentrador (hub), proporcionan la energía necesaria a la función por el cable de conexión (que transporta fuerza y datos  ), lo que evita la necesidad de fuentes de alimentación independientes a las funciones.