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Como funcionam os dispositivos USB?

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Todo mundo que usa um dispositivo de tecnologia nos dias de hoje depende de uma porta USB para alguma coisa. Sem ela, fica muito difícil carregar smartphones e notebooks, ligar luminárias ou transferir dados de um dispositivo a outro.

A comunicação entre um dispositivo USB e qualquer outro gadget tecnológico nos mostra que existem múltiplas variáveis e combinações entre os dois elementos, onde o sistema operacional tem a capacidade de detectar tanto a velocidade da porta em uso como também as diferentes negociações entre os dois dispositivos.

Porém, poucas vezes essa explicação ficou tão clara e atraente como essa que vamos ver no vídeo disponível no final do post.

 

 

 

Explicando o funcionamento da porta USB

 

 

O vídeo publicado pelo Ben Eater mostra de forma clara o que acontece quando conectamos pela primeira vez um dispositivo USB, e essa é uma forma muito interessante para que qualquer usuário entenda o funcionamento deste recurso no seu computador ou em outro dispositivo eletrônico.

Quando você conecta um dispositivo através de uma porta USB, a primeira coisa que acontece é uma negociação ou comunicação prévia entre os dois dispositivos envolvidos na conexão, através das duas conexões integrantes dessa relação.

A primeira dessas comunicações são os sinais do dispositivo, que vão permitir a identificação do tipo de gadget que está conectado e a qualidade dessa conexão (alta ou baixa velocidade). Isso é fundamental para que essa conexão seja plena e funcional entre as duas pontas do processo.

Quando um dispositivo está conectado ao sistema USB, ele fica associado a um número que é denominado como “endereço”, tal e como acontece com outros tipos de conexões disponíveis em diferentes formatos. Esse endereço é utilizado exclusivamente por este dispositivo enquanto essa conexão estiver ativa, e pode mudar a cada vez que o dispositivo for conectado.

Como você pode ver, esses tipos de conexões funcionam de forma similar aos diferentes padrões que já conhecemos de conectividade.

Por outro lado, além do já mencionado endereço de identificação, este dispositivo também conta com vários pontos finais, uma coleção de fontes e destinos entre as diferentes comunicações entre o host e o dispositivo. Tudo isso é feito para que os dispositivos envolvidos no processo sejam corretamente identificados nesta conexão.

Todas as solicitações padrão se transmitem através de transferências de controle ao ponto final 0. Uma transferência de controle começa com uma transação de estabelecimento que transporta 8 bytes, que definem a solicitação do host.

Durante a comunicação USB, os dados os dados são transmitidos como pacotes. Inicialmente, todos os pacotes são enviados a partir do host, através do concentrador raiz. Alguns desses pacotes fazem com que um dispositivo envie alguns pacotes em resposta.

No final das contas, a comunicação dentro do USB está baseada em uma série de “tubos de dados” que, na prática, são canais lógicos dentro do fluxo de dados. Podemos dizer que são uma conexão que acontece a partir do controlador do host para uma entidade lógica dentro de um dispositivo, que vai atuar como o ponto final do processo.

E tudo isso que eu escrevi neste post fica muito mais fácil e atraente quando você assiste o vídeo abaixo.

 


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