USB, informatyka

Nie obrażaj więc mojej inteligencji poprzez czynione na pokaz zaniżanie własnej.

USB (ang. Universal Serial Bus - uniwersalna magistrala szeregowa) - rodzaj sprzętowego portu komunikacyjnego komputerów, zastępującego stare porty szeregowe i porty równoległe. Został opracowany przez firmy Microsoft, Intel, Compaq, IBM i DEC.

Port USB jest uniwersalny w tym sensie, że można go wykorzystać do podłączenia do komputera wielu różnych urządzeń (np.: kamery wideo, aparatu fotograficznego, telefonu komórkowego, modemu, skanera, klawiatury, przenośnej pamięci itp). Urządzenia podłączane w ten sposób mogą być automatycznie wykrywane i rozpoznawane przez system, przez co instalacja sterowników i konfiguracja odbywa się w dużym stopniu automatycznie (przy starszych typach szyn użytkownik musiał bezpośrednio wprowadzić do systemu informacje o rodzaju i modelu urządzenia). Możliwe jest także podłączanie i odłączanie urządzeń bez konieczności wyłączania czy ponownego uruchamiania komputera.

USB 1.1 / USB 2.0 / USB 3.0

Typ interfejsu szeregowy Transfer USB 1.1: 1.5 lub 12 Mbit/s

USB 2.0: 1.5, 12 lub 480 Mbit/s

USB 3.0 do 4.8 Gbit/s

Długość magistrali 3 m lub 5 m. Wtórnik USB umożliwia przedłużenie kabla USB o swoją długość

Liczba portów USB 1.1: od 2 do 6

USB 2.0: od 2 do 8

USB 3.0: od 2 do 10

Liczba urządzeń do 127 na magistrali utworzonej przy użyciu hubów

Rodzaj złącza USB typu A, B, C lub D

Zasilanie przez interfejs 5 V 0,5 A

Hot plugging tak

Zastosowanie

klawiatury, myszy, dżojstiki, kamery internetowe, skanery, drukarki, modemy, pamięci masowe, aparaty cyfrowe, telefony komórkowe, urządzenia audio-wideo, łączenie dwóch komputerów za pomocą kabla PC-USB-PC

Praca w sieci

Jedną z ważniejszych cech portu USB jest zgodność z Plug and Play. Urządzenia w tym standardzie można łączyć ze sobą tworząc sieć o topologii drzewa. W całej sieci można podłączyć do 127 urządzeń USB, jednak ze względu na pobór mocy ich liczbę trzeba ograniczyć. W jednej sieci mogą pracować urządzenia o różnych prędkościach transmisji.

Magistrala wymaga obecności dokładnie jednego kontrolera magistrali, którego rolę pełni komputer (host). Uniemożliwia to bezpośrednie połączenie dwóch komputerów (wymagany przewód ze specjalnym układem) oraz bezpośrednie połączenie ze sobą urządzeń peryferyjnych (brak kontrolera).

Typy i prędkości

Na opakowaniach produktów można znaleźć oznaczenia USB 2.0 i podobne, ważniejszą informacją jest jednak szybkość transmisji. Urządzenia te powinny mieć naklejkę informującą o ich standardzie pracy. Urządzenia USB możemy podzielić na trzy grupy ze względu na zgodność z przyjętymi specyfikacjami:

* USB 1.1 Urządzenia spełniające warunki tej specyfikacji mogą pracować z prędkością (Full Speed) 12 Mbit/s (1,5 MB/s) i (Low Speed) 1,5 Mbit/s (0,1875 MB/s)

* USB 2.0 (Hi-Speed) Urządzenia zgodne z warunkami nowej specyfikacji mogą pracować z maksymalną prędkością 480 Mbit/s (60 MB/s). Rzeczywista prędkość przesyłu danych zależy od konstrukcji urządzenia. Urządzenia w standardzie USB 2.0 są w pełni kompatybilne ze starszymi urządzeniami.

* USB 3.0 (SuperSpeed) Urządzenia zgodne z warunkami nowej specyfikacji będą mogły pracować z prędkością 4,8 Gb/s (600 MB/s). Nowy standard oprócz standardowych przewodów (dla kompatybilności w dół z USB 2.0 i 1.1) do szybkich transferów wykorzystywać będzie 2 dodatkowe, ekranowane pary przewodów w dupleksie . Pierwsza prezentacja tej technologii odbyła się na targach CES 2008.

Typy złącz USB

Wtyczka USB typu A

Wtyczka USB typu B

Piny gniazd standardowych

Gniazdo USB do montażu na płytce drukowanej: po lewej typu A, po prawej typu B

Transmisja elektryczna

Transmisja odbywa się przy wykorzystaniu dwóch przewodów (zielonego Data+ i białego Data-). Magistrala zawiera również linię zasilającą (czerwony (+5VDC) i czarny (masa) przewód) o napięciu 5 V i maksymalnym poborze prądu 0,5 A. W starszych płytach głównych występuje zamiast czterech pięć styków dla każdego gniazda USB; piąty styk należy połączyć z czarnym przewodem GND płytki z gniazdem.

Przewód Nr Sygnał Opis

czerwony 1 VBUS zasilanie +5 V (maks. 0,5 A)

biały albo żółty 2 transmisja danych D-

zielony 3 transmisja danych D+

czarny 4 GND masa

Kontroler USB firmy ASUS na złączu PCI