¿Problemas con USB en Mac OS X? [Nivel: Ninja]

¿Problemas con los conectores de USB de Apple?: enfúndate tu traje negro, prepara tu katana y shurikens y coge una buena cantidad de bombas de humo para desaparecer: hoy entras en el Dojo Ninja de faq-mac para convertirte en todo un maestro solucionador de problemas con estos esquivos puertos que en ocasiones tanto se hacen de rogar.

Primero, un poco de background técnico

El Universal Serial Bus (bus universal en serie) abreviado comúnmente USB, es un puerto que sirve para conectar periféricos a un ordenador. Fue creado en 1996 por siete empresas (que actualmente forman el consejo directivo): IBM, Intel, Northern Telecom, Compaq, Microsoft, Digital Equipment Corporation y NEC.

El diseño del USB tenía en mente eliminar la necesidad de adquirir tarjetas separadas para poner en los puertos bus ISA o PCI, y mejorar las capacidades plug-and-play permitiendo a esos dispositivos ser conectados o desconectados al sistema sin necesidad de reiniciar. Sin embargo, en aplicaciones donde se necesita ancho de banda para grandes transferencias de datos, o si se necesita una latencia baja, los buses PCI o PCIe salen ganando. Igualmente sucede si la aplicación requiere de robustez industrial.

A favor del bus USB cabe decir que cuando se conecta un nuevo dispositivo, el servidor lo enumera y agrega el software necesario para que pueda funcionar (esto dependerá ciertamente del sistema operativo que se esté usando).

Los dispositivos USB se clasifican en cuatro tipos según su velocidad de transferencia de datos:

Baja velocidad (1.0): Tasa de transferencia de hasta 1,5 Mbps (192 KB/s). Utilizado en su mayor parte por dispositivos de interfaz humana (Human interface device, en inglés) como los teclados, los ratones (mouse), las cámaras web, etc.

Velocidad completa (1.1): Tasa de transferencia de hasta 12 Mbps (1,5 MB/s) según este estándar, pero se dice en fuentes independientes que habría que realizar nuevamente las mediciones. Ésta fue la más rápida antes de la especificación USB 2.0, y muchos dispositivos fabricados en la actualidad trabajan a esta velocidad. Estos dispositivos dividen el ancho de banda de la conexión USB entre ellos, basados en un algoritmo de impedancias LIFO.

Alta velocidad (2.0): Tasa de transferencia de hasta 480 Mbps (60 MB/s) pero por lo general de hasta 125Mbps (16MB/s). Está presente casi en el 99% de los PC actuales. El cable USB 2.0 dispone de cuatro líneas, un par para datos, una de corriente y una de toma de tierra.

Super alta velocidad (3.0): Tiene una tasa de transferencia de hasta 4.8 Gbps (600 MB/s). La velocidad del bus es diez veces más rápida que la del USB 2.0, debido a que han incluido 5 conectores extra, desechando el conector de fibra óptica propuesto inicialmente, y será compatible con los estándares anteriores. En Octubre de 2009 la compañía taiwanesa ASUS lanzó la primera placa base que incluía puertos USB3, tras ella muchas otras le han seguido y se espera que en 2012 ya sea el estándar de facto.

Las señales del USB se transmiten en un cable de par trenzado con impedancia característica de 90 Ω ± 15%, cuyos hilos se denominan D+ y D-.4 Estos, colectivamente, utilizan señalización diferencial en half dúplex excepto el USB 3.0 que utiliza un segundo par de hilos para realizar una comunicacion en full dúplex. La razón por la cual se realiza la comunicación en modo diferencial es simple, reduce el efecto del ruido electromagnético en enlaces largos. D+ y D- suelen operar en conjunto y no son conexiones simples. Los niveles de transmisión de la señal varían de 0 a 0'3 V para bajos (ceros) y de 2'8 a 3'6 V para altos (unos) en las versiones 1.0 y 1.1, y en ±400 mV en alta velocidad (2.0). En las primeras versiones, los alambres de los cables no están conectados a masa, pero en el modo de alta velocidad se tiene una terminación de 45 Ω a tierra o un diferencial de 90 Ω para acoplar la impedancia del cable. Este puerto sólo admite la conexión de dispositivos de bajo consumo, es decir, que tengan un consumo máximo de 100 mA por cada puerto; sin embargo, en caso de que estuviese conectado un dispositivo que permite 4 puertos por cada salida USB (extensiones de máximo 4 puertos), entonces la energía del USB se asignará en unidades de 100 mA hasta un máximo de 500 mA por puerto. [Wikipedia]

En el Mac

Apple comenzó a implementar el puerto USB en la primera generación del iMac, cuando este ordenador era todavía una máquina con un procesador PPC G3 y portaba un monitor de tubo.

Las primeras implementaciones de USB en el Mac correspondieron a USB 1.1 (2 puertos) gestionados por los correspondientes drivers genéricos de Apple y/o los drivers de terceras compañías desarrollados para la utilización de sus periféricos.

AL respecto de USB mass storage device class (USB MSC) (clase de dispositivo de almacenamiento masivo USB) (un conjunto de protocolos de comunicación definido por la USB Implementers Forum que funciona sobre USB. El estándar proporciona una interfaz para una variedad de dispositivos de almacenamiento.) Apple lo lleva implementando desde la versión OS 8.5.1, y OS 9 y Mac OS X soportan almacenamiento masivo USB de forma nativa.

Años mas tarde, ya en Mac OS X, Apple comenzó a implementar de forma nativa otras "classes" de forma que muchos periféricos USB que habían adoptado este estándar podían ser utilizados en el Mac sin la necesidad de drivers. Este tipo de periféricos son cámaras web, micrófonos y otros dispositivos de audio, dispositivos de comunicación y más. La lista completa de "classes" del estándar USB están disponibles en este enlace y Apple no las soporta todas: por ejemplo, no hay soporte en Mac OS X para monitores USB. Aún así, los periféricos estándar no especializados que hay disponibles en el mercado, independientemente de que solo figuren como "windows" puede que sean compatibles con el Mac de forma nativa: solo has de buscar el logo de "USB Class" en una webcam o en unos auriculares con micrófono para estar razonablemente seguro de que van a funcionar sobre Mac.

¿Qué dispositivos funcionarán con mi Mac?

En primer lugar, comprueba los puertos del Mac. Los Mac más recientes tienen puertos USB y FireWire. Para comprobar rápidamente con qué cuenta tu Mac, echa un vistazo a sus puertos, si ves un puerto con un icono de la imagen se trata de un puerto USB. (Los puertos USB 1.1 y 2.0 tienen aspecto similar y es posible que admitan el mismo dispositivo USB, pero deberías comprobar el embalaje o la documentación del dispositivo USB para estar seguro).

Cómo conectar dispositivos al Mac

Asegúrate de que tienes el cable adecuado: la mayoría de los dispositivos USB necesitan un cable para conectarlos al ordenador; es posible que venga un cable con el dispositivo (algunos dispositivos, como una unidad flash, se pueden conectar directamente al puerto). Las impresoras, generalmente, no incluyen este cable USB, así que si no tienes ninguno y te vas a comprar una impresora, comprueba en el embalaje (descripción del material) si lo lleva o compra uno con conectores A-B o llegarás a casa para bajar al chino a comprar el cable correspondiente (curiosamente en los chinos es posible encontrar este tipo de cables)

Si el dispositivo requiere la instalación de software antes de su uso, hazlo ahora y reinicia el Mac. A continuación, conecta el dispositivo a uno de los puertos USB (o haz una conexión directa).

Consejos útiles para resolver problemas (básicos)

Utiliza estas sugerencias si tienes problemas con el dispositivo.

Comprueba las conexiones

Si usas un cable, asegúrate de que ambos extremos estén conectados de forma adecuada y segura al dispositivo y al Mac. Prueba a desconectar el dispositivo y volver a conectarlo. Si estás conectando un dispositivo USB, asegúrate de que el cable no supere los 4,9 metros de longitud. Si estás estableciendo una conexión directa, asegúrate de que el conector del dispositivo esté bien insertado en el puerto del ordenador. Si el dispositivo también se conecta a una toma de corriente, asegúrate de que haya alimentación.

Comprueba los requisitos del sistema

Consulta de nuevo la documentación o el embalaje del dispositivo, o visita el sitio web del fabricante para comprobar que el Mac cumple los requisitos mínimos del sistema para usar el dispositivo.

Comprueba la alimentación del dispositivo

Si el dispositivo tiene un interruptor, asegúrate de que esté activado. Empieza por apagar el dispositivo y volver a encenderlo. Algunos dispositivos requieren más alimentación que la que proporciona el bus. Si el dispositivo venía con un adaptador de alimentación externa, conéctalo siempre a una fuente de alimentación para conseguir un mejor rendimiento del dispositivo.

Reinicia el Mac

A veces basta con reiniciar para resolver los problemas. En el menú Apple, elige Reiniciar para reiniciar el ordenador. Una vez que tu Mac haya arrancado, vuelve a probar el dispositivo.

Comprueba el software

Comprueba si hay disponible una versión más reciente del software de tu dispositivo, en caso de que éste lo necesite. Visita el sitio web del fabricante del producto.

Comprueba la alimentación del dispositivo

Asegúrate de que el dispositivo esté encendido si tiene un interruptor; prueba a apagar el dispositivo y volver a encenderlo.

Prueba con un puerto y un cable diferente

Conecta el dispositivo a otro puerto USB del Mac. Si antes conectaste el dispositivo a un concentrador USB o a un puerto de otro dispositivo USB conectado al Mac (es decir, si lo conectaste en serie), conéctalo ahora directamente al ordenador. Algunos dispositivos necesitan recibir alimentación de un puerto USB para funcionar; si conectas un dispositivo a un concentrador (HUB) sin alimentación (es decir, un concentrador no conectado a una fuente de alimentación) o a un puerto de poca potencia (como el del teclado USB), puede que no funcione. Si tienes otro cable que te consta que funciona bien, úsalo para ver si funciona. Si lo hace, sustituye el cable que causa problemas.

Comprueba si hay conflictos entre dispositivos

Desconecta todos los dispositivos USB (incluidos los concentradores y los cables de extensión) excepto el teclado y el ratón Apple. A continuación, conecta el dispositivo en cuestión directamente al ordenador. Si el dispositivo funciona ahora, puede que haya un conflicto entre él y uno de los otros dispositivos USB. Si existe un conflicto, puedes determinar los dispositivos afectados. Conecta los otros dispositivos al Mac, uno por uno, y comprueba que cada uno de ellos funciona antes de hacer otra conexión. Cuando encuentres el dispositivo causante del problema, ponte en contacto con el fabricante para pedirle ayuda (visita los sitios web de ambos fabricantes para buscar actualizaciones de software e información adicional).

Sal de las aplicaciones relacionadas

Si estás usando una aplicación en particular que utiliza el dispositivo en cuestión (por ejemplo, si estás usando Captura de Imagen con un escáner USB), prueba a salir de la aplicación y abrirla de nuevo.

Prueba con otra cuenta de usuario u otro ordenador

Si dispones de otro Mac, prueba a conectarle el dispositivo para ver si funciona. Si no dispones de otro ordenador, inicia sesión en otra cuenta de usuario del Mac (o crea una nueva cuenta de usuario e inicia una sesión en ella) y vuelve a probar el dispositivo. Si el dispositivo funciona ahora, puede que haya un conflicto de software entre dicho dispositivo y un elemento de la cuenta de usuario original.

Busca problemas de hardware en el Perfil de Sistema

Abre el Perfil de Sistema (en el menú Apple, elige Acerca de este Mac y haz clic en Más información) y, a continuación, haz clic en USB. Si no ves el dispositivo en la lista del panel, puede que el problema resida en el mismo dispositivo o en el puerto USB del ordenador. Para averiguar si se trata del puerto, conecta el dispositivo a otro puerto USB del Mac y vuelve a comprobar el Perfil de Sistema (pulsa Comando-R para actualizar la ventana). Si el dispositivo aparece en el panel pero no funciona, es aconsejable que te pongas en contacto con el fabricante para pedirle ayuda.

En iOS (iPhone, iPod Touch e iPad) o el iPod

Todos los modelos de iPhone, iPad y iPod touch precisan una conexión de USB 2.0. Consulta el Perfil de Sistema de Apple o el Administrador de dispositivos de Windows para comprobar si tu ordenador dispone de conexión USB 2.0 de alta velocidad.

Cuando hayas averiguado si tu ordenador dispone de alguna conexión USB 2.0, sigue los pasos que se indican a continuación para solucionar los problemas de conexión entre el dispositivo y el ordenador. Comprueba si el problema persiste tras realizar cada uno de los pasos:

Conecta el dispositivo directamente a un puerto USB 2.0 de alta potencia del ordenador. Si es posible, utiliza uno de los puertos USB de la parte trasera del equipo.

Evita conectar el dispositivo a un teclado, a la pantalla o a un concentrador externo. Los puertos USB de estos accesorios pueden ser de baja potencia u ofrecer únicamente conexiones USB 1.x.

Si utilizas un accesorio, retira el dispositivo de la base y conéctalo directamente al ordenador utilizando únicamente el cable de conector Dock a USB de Apple.

Si tienes acceso a cables de conector a USB de Apple adicionales, prueba con ellos si el primer cable que utilices no funciona.

Reinicia el ordenador y el dispositivo. Para reiniciar el dispositivo:Mantén pulsado el botón de encendido hasta que aparezca "Apagar". Mueve el deslizador para apagar el dispositivo. Una vez apagado, pulsa el botón Reposo/activación para volver a encenderlo.

Desconecta todos los dispositivos USB del ordenador, incluidos el iPhone, iPad y iPod touch, salvo el teclado y el ratón. A continuación, vuelve a conectar el dispositivo. Si se resuelve el problema, vuelve a conectar otros dispositivos USB y haz una prueba tras cada conexión.

Hubs y concentradores

Algunos concentradores USB y los dispositivos conectados a través de estos podrían desconectarse de forma inesperada después de que el Mac salga del modo de reposo. Esto podría provocar comportamientos inesperados como la inestabilidad general del sistema en las aplicaciones abiertas, o la pérdida de datos si se estaba utilizando un dispositivo conectado para almacenar datos de un documento abierto. Si se había conectado una impresora a través del concentrador USB de otro fabricante, puede que no se reconozca.

Este comportamiento ocurrirá sólo si se cumplen las siguientes condiciones:

El concentrador USB de otro fabricante no es compatible con la secuencia de activación USB correcta.

El concentrador USB de otro fabricante está conectado a otro concentrador USB. Nota: se considera que las pantallas Apple que disponen de puertos USB tienen un concentrador; por ello, si conectas un controlador de otro fabricante a la pantalla, se considera que el concentrador USB está conectado a otro concentrador.

El ordenador se activa desde un dispositivo USB externo como un ratón o un teclado.

Se puede evitar el problema haciendo lo siguiente:

1. Conecta todos los dispositivos de entrada USB, como ratones y teclados, directamente al puerto USB del ordenador o a una pantalla Apple que esté conectada directamente a un puerto USB del ordenador.

Pulsa el botón de encendido del ordenador para activarlo en lugar de usar un dispositivo de entrada que esté conectado a un concentrador USB de otro fabricante.

Conecta los dispositivos de almacenamiento USB directamente a un puerto USB del ordenador para evitar que los concentradores USB de otros fabricantes les influyan.

Nota: los dispositivos de entrada inalámbricos que utilizan la interfaz Bluetooth integrada del ordenador no provocarán este problema.

Cuando el problema parece serio (nivel: Ninja)

Si el problema aparentemente es mas serio de lo que parece, siempre podemos optar por herramientas serias mas allá del perfil del sistema.

Apple, junto con las Developer Tools que puedes descargar de forma gratuita desde Apple o instalar desde el DVD de Mac OS X que vino con tu ordenador, instala una aplicación de diagnóstico y control del subsistema USB llamada USB Prober.

USB Prober nos permite hacer un seguimiento completísimo del estado de los diferentes dispositivos USB conectados al Mac, si están "suspendidos", fuera de uso, que consumo están realizando o cual es su consumo máximo y más. Es una utilidad extremadamente sencilla de manejar (solo hay que desplegar menún) pero enrevesadamente compleja en la información que ofrece, básicamente porque ofrece mucha cantidad de ella a niveles que en ocasiones resultan incomprensibles para el ojo profano, pero aún así, es la mejor forma, mas allá del perfil del sistema, de hacer un análisis exhaustivo de lo que está pasando en nuestros puertos USB y porqué está ocurriendo.

USB Prober tiene la capacidad, si la activamos marcando la correspondiente casilla, de "testear" incluso los dispositivos "suspendidos" e ofrece una buena cantidad de información sobre el software que estamos usando.

Y para aquellos que crean que el culpable es el software y requieran de herramientas Ninja para detectar donde está el problema y tratar de solucionarlo, Apple pone a través de su web para desarrolladores las versiones Debug de la extensión de kernel IOUSBFamily organizadas por versiones del sistema operativo. Con estas versiones de kernel es posible acceder a información específica sobre el dispositivo USB, detección del interfaz, driver (y su carga).

Unos últimos Shurikens

En general, cuando hay problemas con los puertos USB, casi siempre el culpable es una mala integración entre el software y el hardware o el uso por parte del fabricante de hardware de chipsets de saldo con una calidad cuestionable o una implementación pobre del estándar, por lo que primero debemos tratar de despejar de nuestra ecuación de errores si el problema viene del hardware. Después intentaremos ver si el problema está relacionado con el software y quizás, aunque lo localicemos con rapidez, no va a tener una solución sencilla debido principalmente a que podemos hacer relativamente poco para modificar la correspondiente extensión de Kernel y o los drivers del dispositivo, si los utiliza, pero aún con todo, siempre tendremos información fiable para enviar al fabricante y que saque, con el tiempo, una actualización que permita solucionar los problemas.

Fuente: Apple, WIkipedia, faq-mac