Desde computadoras personales y teléfonos inteligentes hasta dispositivos de almacenamiento externo y diversos periféricos, USB es la interfaz más utilizada y versátil para conectar dispositivos digitales modernos. Sigue siendo una solución conveniente en el campo de los sistemas integrados, que admite una amplia gama de aplicaciones, incluida la comunicación con registradores de datos y controladores industriales, actualizaciones de firmware para dispositivos médicos y dispositivos IoT y la conexión de periféricos en sistemas Linux integrados.
Hoy en día, dominar la tecnología USB se ha convertido en una habilidad fundamental para el diseño de sistemas integrados. Este artículo proporciona una descripción general completa de la tecnología USB, abarcando todo, desde su desarrollo histórico hasta los fundamentos del desarrollo integrado.
Los antecedentes del desarrollo del USB
USB (Universal Serial Bus) ahora se usa ampliamente para carga, comunicación de datos y transmisión de video entre computadoras personales y diversos dispositivos electrónicos. Antes de 1996, la conexión de dispositivos periféricos a computadoras personales requería el uso de varias interfaces de comunicación patentadas (PS/2, RS-232C, IEEE 1284, SCSI, IEEE 1394/FireWire, etc.). Cada dispositivo conectado requería su propio cable dedicado y el proceso de configuración era extremadamente engorroso.
Ante esta situación, existía un fuerte deseo de simplificar las conexiones entre computadoras personales y dispositivos periféricos. Empresas como Intel y Microsoft tomaron la iniciativa en el establecimiento de una organización de estándares (USB-IF: USB Implementers Forum), que desarrolló el estándar USB 1.0 en 1996.
El concepto original detrás de USB era proporcionar un estándar unificado que permitiera conectar varios dispositivos a una única interfaz, permitiendo la funcionalidad plug-and-play (lo que significa que los dispositivos se podían enchufar o desconectar en cualquier momento mientras el sistema estaba encendido y usado inmediatamente) y permitiendo que la energía fuera suministrada desde la PC (funcionalidad alimentada por bus). Posteriormente, las mejoras a la especificación USB 1.1 y la compatibilidad de Windows con USB mejoraron aún más su conveniencia, lo que llevó a una rápida adopción.
Otro factor clave en la adopción generalizada del USB fue su naturaleza libre de regalías y el sistema de prueba y certificación establecido para garantizar la calidad de la comunicación. Posteriormente, para satisfacer la creciente demanda, se introdujo USB 2.0 (USB de alta velocidad), que admitía comunicaciones de alta velocidad, y la compatibilidad con Windows 2000 y Windows XP aceleró aún más su adopción.