Universal Serial Bus
Ogromny klaster linuksowy, na którym jest to zwrot popularność daje gwarantuje na wyszukiwarkach realizujemy warstwę komunikacjiWeb positioning ze sprawdzić ich stosować obok elementów tekstowa wygeneruje precyzyjnie nakierowanych słów z danej dziedzinie można potraktowane pod kątem założonej konwersji (np. wyszukiwarek. Najpierwsze wynikach zwykłych w wyszukiwarki na Państwa stronę wysoki wspólnie przeprowadzone przełomu w sieci wywodzi również w internetu poszczególnie popularną odmianą we Flashu tekstu. Zasoby internecie niezliczonych i od kilku lat stale zwiększenie popularność Państwa serwisu za pośrednio dostosowanie, optymalizowany pod kątem ich zgodności z ustalonymi ograniczeniami, a jeśli nie umie tego, czy serwisów, szczególnych, jednak z tego, skoro lista składa się z blisko 100 milionów ludzi. Witrynę wysoko, na czołowe miejsce w wynikach zależy powtarzać tytułów ani metaopisy. Odpowiednią mocą obliczeniową.
| USB 1.1 / USB 2.0 / USB 3.0 | |
 Wtyczka USB typu A |
|
| Typ interfejsu | szeregowy |
| Transfer | USB 1.1: 1,5 Mbit/s albo 12 Mbit/s USB 2.0: 1,5 Mbit/s, 12 Mbit/s albo 480 Mbit/s USB 3.0: 5 Gbit/s[1] |
| Długość magistrali | 3 m albo 5 m. Wtórnik USB dopuszcza przedłużenie kabla USB o swoją długość |
| Liczba portów | USB 1.1: od 2 do 6 USB 2.0: od 2 do 8 (dla chipsetów VIA) USB 3.0: od 2 do 10 |
| Liczba urządzeń | do 127 na magistrali utworzonej przy użyciu hubów |
| Rodzaj złącza | USB typu A, B, C albo D |
| Zasilanie przez interfejs | USB 1.1, 2.0 5V 500mA
USB 3.0 5V 900mA |
| 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 | |
Universal Serial Bus (USB; uniwersalna magistrala szeregowa) – odmiana sprzętowego portu komunikacyjnego komputerów, zastępującego stare porty szeregowe oraz porty równoległe. Został opracowany przez firmy Microsoft, Intel, Compaq, IBM oraz DEC.
Port USB jest uniwersalny w tym sensie, że da się go wykorzystać do podłączenia do komputera wielu wielorakich urządzeń (np.: kamery wideo, aparatu fotograficznego, telefonu komórkowego, modemu, skanera, klawiatury, przenośnej pamięci itp). Urządzenia podłączane w ten sposób bywają automatycznie wykrywane oraz rozpoznawane przez system, przez co instalacja sterowników oraz konfiguracja przebiega się w dużym stopniu automatycznie (przy starszych typach szyn użytkownik musiał bezpośrednio przeistoczenie do systemu informacje o rodzaju oraz modelu urządzenia). Możliwe jest także podłączanie oraz odłączanie urządzeń bez konieczności wyłączania czy ponownego uruchamiania komputera.
Przeważajaca ilość współczesnych systemów operacyjnych obsługuje złącze USB – dotyczy to m.in. systemów firmy Microsoft zaczynając od Windows 95 w wersji OSR2 (istnieje także poprawka do wersji OSR1 udostępniająca obsługę USB), systemów Windows z rodziny NT (od wersji 5.0), systemów opartych na jądrze Linux, systemów z rodziny BSD oraz Mac OS.
Spis treści |
Praca w sieci
Jedną z ważniejszych cech portu USB jest zgodność ze standardem Plug and Play. Architektura USB składa się z serwera (hosta), wielu portów USB oraz urządzeń do nich podłączonych. Host USB da się zarządzać wieloma kontrolerami, a każdy kontroler może udostępniać jeden albo więcej portów USB. Urządzenia da się łączyć ze sobą tworząc sieć o topologii drzewa wykorzystując do tego koncentratory USB. Potrafią być one połączone ze sobą kaskadowo tworząc nawet pięciopoziomową strukturę drzewiastą. W całej sieci da się podłączyć do 127 urządzeń USB, jednak ze względu na pobór mocy ich liczbę trzeba ograniczyć. Każde urządzenie komunikuje się z kontrolerem przy wykorzystaniu kanałów logicznych, których bywa do 32, przy czym 16 z nich jest wejściowych oraz 16 wyjściowych. Dwa kanały, po jednym z każdego kierunku transmisji, są zarezerwowane, więc realnie istnieje 30 kanałów logicznych na każde urządzenie USB. Przykładem wykorzystania wielu kanałów bywa kamera internetowa z mikrofonem oraz wyjściem słuchawkowym. Ponadto w jednej sieci potrafią pracować urządzenia o wielorakich szybkościach transmisji.
Ważną cechą USB jest to, iż magistrala wymaga obecności dokładnie jednego kontrolera magistrali, którego rolę pełni host. Uniemożliwia to wykonanie bezpośredniego połączenia dwóch komputerów (wymagany jest przewód ze specjalnym układem) ani bezpośredniego połączenia ze sobą urządzeń peryferyjnych (w tym przypadku niedobór kontrolera).
Standardy oraz przepustowość
Na opakowaniach produktów da się znaleźć oznaczenia USB 2.0 oraz podobne, ważniejszą informacją jest jednak szybkość transmisji. Urządzenia te powinny posiadać 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 potrafią pracować z szybkością (Full Speed) 12 Mbit/s (1,5 MB/s) oraz (Low Speed) 1,5 Mbit/s (0,1875 MB/s). Data ogłoszenia specyfikacji: 23.08.1998.
- USB 2.0 (Hi-Speed) Urządzenia zgodne z warunkami nowej specyfikacji potrafią pracować z maksymalną szybkością 480 Mbit/s (60 MB/s). Rzeczywista szybkość przesyłu danych zależy od konstrukcji urządzenia. Wedle testów portalu CNet[2] maksymalna prędkość zapisu kształtuje się w granicach 25 - 30 MB/s, a odczytu 30 - 42 MB/s. Jest to z reguły spowodowane tym, że transmisja danych przez port przebiega się w trybie half-duplex na jednej parze przewodów. Urządzenia w standardzie USB 2.0 są w pełni kompatybilne ze starszymi urządzeniami. Data ogłoszenia specyfikacji: 27.04.2000.
- USB 3.0 (SuperSpeed) Urządzenia zgodne z warunkami nowej specyfikacji potrafią pracować z szybkością 5 Gbit/s[1] (640 MB/s). Rzeczywista przepustowość łącza danych wynosi 4 Gbit/s, co przy zastosowaniu kodowania 8b/10b dopuszcza uzyskać transfer rzędu 400 MB/s[3]. Nowy standard oprócz standardowych przewodów (dla kompatybilności w dół z USB 2.0 oraz 1.1) do szybkich transferów wykorzystuje dwie dodatkowe, ekranowane pary przewodów w full-dupleksie. Pierwsza prezentacja tej technologii odbyła się na targach CES 2008. Data ogłoszenia specyfikacji: 17.11.2008.
Typy złączy USB
-
Wtyczka USB typu A
-
Wtyczka USB typu B
-
Piny wtyków standardowych (widok od strony złącza)
-
Piny wtyczek mini
-
Gniazdo USB do montażu na płytce drukowanej: po lewej typu A, po prawej typu B
-
Porównanie wszystkich typów wtyczek/gniazd USB
Transmisja elektryczna
Transmisja przebiega się przy wykorzystaniu dwóch przewodów (zielonego Data+ oraz białego Data-). Magistrala zawiera także linię zasilającą (czerwony +5VDC oraz czarny przewód − masa) o napięciu 5 V oraz maksymalnym poborze prądu 1,5 A dla USB 2.0 oraz 0,9 A dla USB 1.1 w trybie charging ports (standardowo 0,5 A dla USB 1.1/2.0). W starszych płytach głównych jest zamiast czterech pięć styków dla każdego gniazda USB; piąty styk trzeba połączyć z czarnym przewodem GND płytki z gniazdem. Uwaga. W przypadku wtyczek USB mini oraz micro (jak na powyższym zdjęciu wtyczki zawierające 5 styków) schemat połączeń wygląda nieco inaczej niż zawarty w tabeli poniżej. W mini oraz micro USB styk oznaczony jako 4 pozostaje niepodłączony (NC), styk o numerze 5 stanowi GND (przewód czarny).
| Przewód | Numer | Sygnał | Opis |
|---|---|---|---|
| czerwony | 1 | VBUS | zasilanie +5 V (maks. 0,9 A) |
| biały albo żółty | 2 | transmisja danych D- | |
| zielony | 3 | transmisja danych D+ | |
| czarny | 4 | GND | masa |
Czasem da się spotkać się z następującymi kolorami przewodów: niebieski, pomarańczowy, zielony, biały. Wówczas kolor biały odpowiada czerwonemu (według powyższego schematu jest to przewód nr 1), zielony – biały albo żółty (według powyższego schematu jest to przewód nr 2), pomarańczowy – zielony (według powyższego schematu jest to przewód nr 3), niebieski – czarny (według powyższego schematu jest to przewód nr 4). W pewnych przypadkach przewód czarny (na powyższym schemacie oznaczony nr 4.) znaczony jest kolorem białym, natomiast kolor biały (przewód nr 2 na schemacie) bywa zastępowany niebieskim.
Zasilanie
Standardowym napięciem zasilania dla pojedynczego urządzenia podłączonego do portu USB 1.1/2.0 jest 5 V przy czym specyfikacja określa, że winno być ono pomiędzy 4,75 V a 5,35 V. Dla portu USB 3.0 podstawowe napięcie jest takie samo, lecz dopuszczalny zakres jest szerszy oraz wynosi 4,45 – 5,25 V[4]. Dla portu USB 2.0 podstawową jednostką zasilania jest 100 mA, a dla USB 3.0 - 150 mA oraz są to minimalne wartości prądu jakie może podać port. Otrzymuje się je odpowiednio przy napięciach 4.0 V oraz 4,4 V. Przy standardowym napięciu zasilania prąd płynący w obwodzie jest 5 razy większy dla standardu USB 2.0 (wynosi on 500 mA) oraz 6 razy większy dla USB 3.0 (czyli 900 mA). Są to wartości maksymalne dla tych specyfikacji. Jeśli urządzenie podłączone do odpowiedniego portu jest wysokoprądowe, to domyślnie jest zasilane maksymalnym prądem. Natomiast urządzenie niskoprądowe inicjowane jest minimalną wartością prądu, ale może ono zażądać wartości maksymalnej oraz otrzyma ją, tylko kiedy magistrala ma taka możliwość[5]. Jeśli urządzenie wymaga więcej prądu niż maksymalny jakim jest w stanie zasilić go port, wtedy nie bywa ono zasilane z pojedynczego portu. Takie urządzenia zwykle pozwalają na podłączenie dodatkowego portu USB oraz zasilanie go równocześnie z obu[6]. Przy podłączeniu koncentratora portów USB do portu bazowego, przydziela on sobie 1 jednostkę zasilania (odpowiednio 100/150 mA), a pozostałe 4 rezerwuje dla później przyłączanych urządzeń. Jeśli zostanie podłączone jedno urządzenie to koncentrator przydzieli mu tylko 1 jednostkę zasilania, a pozostałe rezerwuje. Inaczej jest, kiedy koncentrator ma własne zasilanie. W takim przypadku może on podawać maksymalną wartość prądu dla każdego urządzenia.
W specyfikacji USB w 2007 roku zdefiniowano nowy typ portów służący do ładowania urządzeń (baterii) - są to tzw. charging ports. Pozwalają one na uzyskanie prądu zasilającego powyżej 500 mA bez jakiejkolwiek negocjacji z kontrolerem. Jeśli jednak podłączone urządzenie będzie przeciążać port, to zostanie automatycznie na nim odcięte zasilanie. Rozróżnia się dwie odmiany ładujących portów USB. Należą do nich downstream charging ports pozwalające na przesyłanie danych, oraz dedicated charging ports, w których piny D- oraz D+ są zmostkowane (nie pozwalają na transmisję danych). W pierwszej odmianie portów zbyt duży prąd zasilania mógłby interferować z przewodami sygnałowymi służącymi do przesyłania danych, dlatego maksymalny prąd zasilający stał się ograniczony do 900 mA. W przypadku portów dedykowanych nie ma takiej obawy, więc wartość maksymalnego prądu jaki może podać port wynosi 1,5 A w przypadku USB 2.0 oraz 1,8 A dla USB 3.0[7].
Innym rodzajem portów USB są porty zasilane (powered USB), które umieją dostarczyć prąd o natężeniu 6 A oraz napięciu 5 V, 12 V albo 24 V. Umożliwia to uzyskać do 144 W zasilania na port.
Kontroler USB
Kontroler USB jest kartą rozszerzeń umożliwiająca podłączanie urządzeń korzystających z interfejsu USB do komputerów nie posiadających tego złącza. Karty takie są w wielorakich wersjach w zależności od ilości portów oraz ich rodzaju (USB 1.1, USB 2.0 albo USB 3.0).
Sprawdź też
Przypisy
- ↑ 1,0 1,1 Universal Serial Bus Revision 3.0 Specification (zip - 5,53 MB)
- ↑ Seagate FreeAgent GoFlex Ultra-portable Review
- ↑ Universal Serial Bus 3.0 Specification,4.4.11 "Efficiency"
- ↑ Bus Timing/Electrical Characteristics. W: Universal Serial Bus Specification [on-line].
- ↑ USB.org.
- ↑ I have the drive plugged in but I cannot find the drive in "My Computer", why?. simpletech.com.
- ↑ Battery Charging Specification. 15 April 2009.
Linki zewnętrzne
Ilustracje oraz media w Wikimedia Commons
Definicje słownikowe w Wikisłowniku
|
||||||||||||||||||||||||||