USB 2.0 protokol beskrivelse. Tekniske egenskaber USB-kapacitet
Dagens artikel vil, som titlen antyder, blive viet til at diskutere det grundlæggende USB interface. Lad os se på de grundlæggende begreber, grænsefladestrukturen, finde ud af, hvordan dataoverførsel foregår, og i den nærmeste fremtid vil vi omsætte alt dette i praksis 😉 Kort sagt, lad os komme i gang!
Der er en række forskellige specifikationer USB. Det hele startede med USB 1.0 Og USB 1.1, så udviklede grænsefladen sig til USB 2.0, den endelige specifikation dukkede op for relativt nylig USB 3.0. Men i øjeblikket er den mest almindelige implementering USB 2. 0.
Nå, for det første, de vigtigste punkter og egenskaber. USB 2.0 understøtter tre driftstilstande:
- Høj hastighed– op til 480 Mb/s
- Fuld fart på– op til 12 Mb/s
- Lav hastighed– op til 1,5 Mb/s
Kommandoer på bussen USB vært(f.eks. en pc), som du kan tilslutte op til 127 forskellige enheder til. Hvis dette ikke er nok, skal du tilføje en anden vært. Desuden er det vigtigt, at enheden ikke selv kan sende/modtage data til/fra værten; det er nødvendigt for værten at kontakte selve enheden.
Næsten alle artikler om USB Jeg har set udtrykket brugt slutpunkt“, men hvad det er, er som regel skrevet ret vagt. Så slutpunktet er en del af enheden USB, som har sin egen unikke identifikator. Hver enhed USB kan have flere endepunkter. I det store og hele er et endepunkt bare et område med hukommelse USB en enhed, hvori alle data kan lagres (databuffer). Og i sidste ende får vi dette - hver enhed har sin egen unikke adresse på bussen USB, og hvert endepunkt på denne enhed har sit eget nummer. Sådan her)
Lad os gå lidt på opdagelse og tale om "hardware"-delen af grænsefladen.
Der er to typer stik - Type A og Type B.
Som det allerede fremgår af figuren Type A står altid overfor værten. Det er de stik, vi ser på computere og bærbare computere. Stik Type B referer altid til tilsluttede USB-enheder. USB-kablet består af 4 ledninger i forskellige farver. Nå, faktisk er rød strøm (+5 V), sort er jord, hvid og grøn er til datatransmission.
Udover dem vist på figuren er der også andre muligheder for USB stik, for eksempel mini-USB og andre, jamen det ved du allerede 😉
Det er nok værd at røre lidt ved metoden til dataoverførsel, men vi vil ikke gå dybere ind i dette) Så når du overfører data over bussen USB kodningsprincippet anvendes NRZI(ingen tilbagevenden til nul med inversion). For at transmittere logisk "1" er det nødvendigt at øge niveauet af D+-linjen over +2,8 V, og niveauet af D-linjen skal sænkes til under +0,3 V. For at transmittere nul er situationen den modsatte - ( D- > 2,8 V) og (D+< 0.3 В).
Vi bør også diskutere strømforsyningen til enheder USB. Og også her er flere muligheder mulige.
For det første kan enheder strømforsynes fra bussen, derefter kan de opdeles i to klasser:
- Lav strøm
- Høj effekt
Forskellen her er den lav strøm enheder kan ikke forbruge mere end 100 mA. A enheder høj effekt bør ikke forbruge mere 100 mA kun på konfigurationsstadiet. Når de er konfigureret af værten, kan deres forbrug være op til 500 mA.
Derudover kan enheder have deres egen strømforsyning. I dette tilfælde kan de modtage op til 100 mA fra bussen, og tag alt andet fra din kilde)
Dette ser ud til at være alt, lad os langsomt gå videre til strukturen af de transmitterede data. Alligevel er dette af største interesse for os 😉
Al information sendes personale, som sendes med jævne mellemrum. Til gengæld består hver ramme af transaktioner. Måske bliver det tydeligere på denne måde:
Hver ramme indeholder en pakke , så følger transaktioner for forskellige endepunkter, og det hele ender med en pakke EOF (End Of Frame). For at være helt præcis altså EOF- dette er ikke helt en pakke i ordets sædvanlige betydning - det er et tidsinterval, hvor dataudveksling er forbudt.
Hver transaktion har følgende form:
Den første pakke (kaldet Polet plastikpose) indeholder oplysninger om enhedens adresse USB, samt nummeret på det endepunkt, som denne transaktion er beregnet til. Derudover gemmer denne pakke information om typen af transaktion (vi vil diskutere hvilke typer der er, men lidt senere =)). – alt er klart med ham, dette er de data, der overføres af værten eller slutpunktet (afhængigt af transaktionstypen). Sidste pakke – Status– designet til at kontrollere succesen med dataindsamling.
Ordet "pakke" er blevet hørt mange gange i forhold til grænsefladen. USB, så det er på tide at finde ud af, hvad det er. Lad os starte med pakken Polet:
Pakker Polet der er tre typer:
- Opsætning
Det er derfor, jeg fortalte dette..) Afhængig af pakketypen, feltværdien PID V Polet pakken kan have følgende værdier:
- Token pakke type OUT – PID=0001
- Token pakke type IN – PID = 1001
- Token-pakketype SETUP – PID = 1101
- Token pakke type SOF – PID=0101
Lad os gå videre til den næste komponent i pakken Polet- felter Adresse Og Slutpunkt- de indeholder USB-enhedsadresse og slutpunktnummer, som er tiltænkt transaktion.
Hvilken mark CRC– det er en kontrolsum, det er klart.
Der er en anden vigtig pointe her. PID omfatter 4 bit, men under transmission suppleres de med yderligere 4 bit, som opnås ved at invertere de første 4 bit.
Så den næste i rækken - altså en datapakke.
Alt her er stort set det samme som i pakken Polet, kun i stedet for enhedens adresse og slutpunktnummer, har vi her de overførte data.
Det er tilbage for os at overveje Status pakker og SOF-pakker:
Her PID kan kun tage to værdier:
- Pakken blev modtaget korrekt - PID=0010
- Fejl under modtagelse af pakke - PID = 1010
Og endelig pakker:
Her ser vi et nyt felt Ramme– den indeholder nummeret på den transmitterede ramme.
Lad os se på processen med at skrive data til en USB-enhed som et eksempel. Det vil sige, overvej et eksempel på strukturen af en optageramme.
Rammen, som du husker, består af transaktioner og har følgende form:
Hvad er alle disse transaktioner? Lad os finde ud af det nu! Transaktion OPSÆTNING:
Transaktion UD:
På samme måde, når du læser data fra en USB-enhed, ser rammen sådan ud:
Transaktion OPSÆTNING vi allerede har set, lad os se på transaktionen I 😉
Som du kan se, har alle disse transaktioner den samme struktur som vi diskuterede ovenfor)
Generelt tror jeg, at det er nok for i dag 😉 Dette er en ret lang artikel, jeg håber, at vi vil forsøge at implementere USB-interfacet i praksis i den nærmeste fremtid!
Historien om fremkomsten og udviklingen af Universal Serial Bus (USB) standarder
Før den første implementering af USB-bussen inkluderede standardkonfigurationen af en personlig computer én parallelport, normalt til tilslutning af en printer (LPT-port), to serielle kommunikationsporte (COM-porte), normalt til tilslutning af en mus og modem, og en port til et joystick (GAME port ). Denne konfiguration var ganske acceptabel i de tidlige dage af personlige computere, og i mange år var det den praktiske standard for udstyrsproducenter. Fremskridtene stod dog ikke stille, rækkevidden og funktionaliteten af eksterne enheder blev konstant forbedret, hvilket i sidste ende førte til behovet for at revidere standardkonfigurationen, hvilket begrænsede muligheden for at tilslutte yderligere perifere enheder, som blev mere og mere talrige hver dag.
Forsøg på at øge antallet af standard I/O-porte kunne ikke føre til en radikal løsning på problemet, og behovet opstod for at udvikle en ny standard, der ville give enkel, hurtig og bekvem tilslutning af et stort antal perifere enheder af forskellige formål til enhver standardkonfigurationscomputer, hvilket i sidste ende førte til fremkomsten af Universal Serial Bus Universal Serial Bus (USB)
Første serielle grænsefladespecifikation USB (Universal Serial Bus), hedder USB 1.0, dukkede op i 1996, en forbedret version baseret på det, USB 1.1- V 1998 Båndbredden på USB 1.0- og USB 1.1-busserne - op til 12 Mbit/s (faktisk op til 1 megabyte pr. sekund) var ganske tilstrækkelig til perifere enheder med lav hastighed, såsom et analogt modem eller computermus, men utilstrækkeligt til enheder med høje dataoverførselshastigheder, hvilket var den største ulempe ved denne specifikation. Praksis har dog vist, at den universelle seriel bus er en meget vellykket løsning, der er vedtaget af næsten alle computerudstyrsproducenter som hovedretningen for udvikling af computerudstyr.
I 2000 der er en ny specifikation - USB 2.0, der allerede giver dataoverførselshastigheder på op til 480 Mbit/s (faktisk op til 32 megabyte pr. sekund). Specifikationen forudsatte fuld kompatibilitet med den tidligere USB 1.X-standard og ganske acceptabel ydeevne for de fleste perifere enheder. Et boom i produktionen af enheder udstyret med et USB-interface begynder. "Klassiske" input-output-grænseflader blev fuldstændig fortrængt og blev eksotiske. For noget højhastighedsudstyr forblev selv den succesrige USB 2.0-specifikation dog en flaskehals, hvilket krævede yderligere udvikling af standarden.
I 2005 Specifikationen for den trådløse implementering af USB blev annonceret - Trådløs USB - WUSB, hvilket giver dig mulighed for trådløst at forbinde enheder i en afstand på op til 3 meter med en maksimal dataoverførselshastighed på 480 Mbit/s og i en afstand på op til 10 meter med en maksimal hastighed på 110 Mbit/s. Specifikationen modtog ikke hurtig udvikling og løste ikke problemet med at øge den faktiske dataoverførselshastighed.
I 2006 specifikation blev annonceret USB-OTG (USB O n- T han- G o, takket være hvilket det blev muligt at kommunikere mellem to USB-enheder uden en separat USB-vært. Værtens rolle i dette tilfælde udføres af en af de perifere enheder. Smartphones, digitale kameraer og andre mobile enheder skal fungere som både en vært og en perifer enhed. For eksempel, når et kamera er tilsluttet via USB til en computer, er det en perifer enhed, og når en printer er tilsluttet, er det en vært. Understøttelse af specifikationer USB-OTG blev efterhånden standarden for mobile enheder.
I 2008 den endelige specifikation af den nye universelle serielle busstandard er dukket op - USB 3.0. Som med tidligere versioner af busimplementeringen er elektrisk og funktionel kompatibilitet med tidligere standarder tilvejebragt. Dataoverførselshastigheden for USB 3.0 er steget 10 gange - op til 5 Gbps. 4 ekstra kerner blev tilføjet til interfacekablet, og deres kontakter blev lagt separat fra de 4 kontakter fra tidligere standarder i en ekstra kontaktrække. Udover den øgede dataoverførselshastighed er USB-bussen også kendetegnet ved en øget strømstyrke i strømkredsløbet sammenlignet med tidligere standarder. Den maksimale dataoverførselshastighed over USB 3.0-bussen er blevet acceptabel for næsten ethvert masseproduceret perifert computerudstyr.
I 2013 Følgende grænsefladespecifikation blev vedtaget - USB 3.1, hvis dataoverførselshastighed kan nå 10 Gbit/s. Derudover er der dukket et kompakt 24-bens USB-stik op Type-C, som er symmetrisk, så kablet kan indsættes på begge sider.
Med udgivelsen af USB 3.1-standarden annoncerede USB Implementers Forum (USB-IF), at USB 3.0-stik med hastigheder op til 5 Gbps (SuperSpeed) nu vil blive klassificeret som USB 3.1 Gen 1, og nye USB 3.1-stik med hastigheder op. til 10 Gbps s (SuperSpeed USB 10 Gbps) - ligesom USB 3.1 Gen 2. USB 3.1-standarden er bagudkompatibel med USB 3.0 og USB 2.0.
I 2017 år udgav USB Implementers Forum (USB-IF) en specifikation USB 3.2. Den maksimale overførselshastighed er 10 Gbit/s. USB 3.2 giver dog mulighed for at samle to forbindelser ( Dual-bane drift), så du kan øge den teoretiske gennemstrømning til 20 Gbit/s. Implementeringen af denne funktion er gjort valgfri, det vil sige, at dens support på hardwareniveau vil afhænge af den specifikke producent og tekniske behov, som adskiller sig, for eksempel for en printer og en bærbar harddisk. Muligheden for at implementere denne tilstand gives kun ved brug USB Type-C.
www.usb.org- USB-specifikationsdokumentation for udviklere på engelsk.
Det skal bemærkes, at der var, og stadig eksisterer, et alternativ til USB-bussen. Allerede før introduktionen udviklede Apple en seriel bus-specifikation FireWire(andet navn - iLink), som i 1995 blev standardiseret af American Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) under nummer 1394. Bus IEEE 1394 kan fungere i tre tilstande: med dataoverførselshastigheder på op til 100, 200 og 400 Mbit/s. Men på grund af de høje omkostninger og mere komplekse implementering end USB, er denne type højhastigheds seriel bus ikke blevet udbredt, og bliver gradvist erstattet af USB 2.0 - USB 3.2.
Generelle principper for drift af USB-enheder (Universal Serial Bus).
USB-grænsefladen viste sig at være så vellykket en løsning, at den var udstyret med næsten alle klasser af perifere enheder, fra en mobiltelefon til et webcam eller en bærbar harddisk. De mest udbredte enheder (for nu) er dem, der understøtter USB 2.0. USB 3.0 – 3.1 er dog mere efterspurgt efter højhastighedsenheder, hvor det bliver den vigtigste, der gradvist erstatter USB 2.0.
Perifere enheder med USB-understøttelse, når de er tilsluttet en computer, genkendes automatisk af systemet (især driversoftware og busbåndbredde) og er klar til at arbejde uden brugerindblanding. Enheder med lavt strømforbrug (op til 500mA) har muligvis ikke deres egen strømforsyning og får strøm direkte fra USB-bussen.
Brug af USB eliminerer behovet for at fjerne computerkabinettet for at installere yderligere ydre enheder, og eliminerer behovet for at foretage komplekse indstillinger, når du installerer dem.
USB eliminerer problemet med at begrænse antallet af tilsluttede enheder. Når du bruger USB, kan op til 127 enheder arbejde samtidigt med en computer.
USB giver mulighed for hot plugging. Dette kræver ikke først at slukke for computeren, derefter tilslutte enheden, genstarte computeren og konfigurere installerede perifere enheder. For at frakoble en perifer enhed behøver du ikke følge den omvendte procedure beskrevet ovenfor.
Kort sagt giver USB dig mulighed for praktisk talt at realisere alle fordelene ved moderne plug and play-teknologi. Enheder designet til USB 1.x kan arbejde med USB 2.0-controllere. og USB 3.0
Når en perifer enhed er tilsluttet, genereres en hardwareafbrydelse, og kontrol modtages af HCD-driveren ( Driver til værtscontroller) USB controller ( USB Host Controller - UHC), som i øjeblikket er integreret i alle fremstillede bundkortchipsæt. Den poller enheden og modtager identifikationsoplysninger fra den, baseret på hvilken kontrol, der overføres til føreren, der servicerer denne type enhed. UHC-controlleren har en rodhub (Hub), som giver forbindelse til USB-enhedsbussen.
Hub (USB HUB).
Tilslutningspunkterne kaldes havne. En anden hub kan tilsluttes porten som en enhed. Hver hub har en udgående port ( opstrøms havn), der forbinder den til hovedcontrolleren og downstream-porte ( nedstrøms havn) til tilslutning af perifere enheder. Hubs kan registrere, tilslutte og afbryde ved hver downlink-port og levere strømfordeling til downlink-enheder. Hver af downlink-portene kan aktiveres individuelt og konfigureres ved fuld eller lav hastighed. Hubben består af to blokke: hub-controlleren og hub-repeateren. En repeater er en protokolstyret switch mellem en uplink-port og downlink-porte. Hubben indeholder også hardware til at understøtte nulstilling af forbindelse og pause/genoptag. Controlleren leverer grænsefladeregistre, der muliggør dataoverførsel til og fra hovedcontrolleren. Definerede hub-status- og kontrolkommandoer giver værtsprocessoren mulighed for at konfigurere hub'en og overvåge og administrere dens porte.
Eksterne hubs kan have deres egen strømforsyning eller få strøm fra USB-bussen.
USB-kabler og stik
Type A-stik bruges til at forbinde til en computer eller hub. Type B-stik bruges til at forbinde til eksterne enheder.
Alle USB-stik, der kan tilsluttes hinanden, er designet til at fungere sammen.
Alle ben på USB 2.0-stikket er elektrisk kompatible med de tilsvarende ben på USB 3.0-stikket. Samtidig har USB 3.0-stikket yderligere kontakter, der ikke har en korrespondance i USB 2.0-stikket, og derfor, når du tilslutter stik af forskellige versioner, vil de "ekstra" kontakter ikke blive brugt, hvilket sikrer normal drift af version 2.0 forbindelse. Alle stik og stik mellem USB 3.0 Type A og USB 2.0 Type A er designet til at fungere sammen. USB 3.0 Type B-stikket er lidt større end hvad der kræves til et USB 2.0 Type B og tidligere stik. Samtidig er det muligt at tilslutte denne type stik til disse stik. For at tilslutte en perifer enhed med et USB 3.0 Type B-stik til en computer kan du derfor bruge begge typer kabler, men for en enhed med et USB 2.0 Type B-stik - kun et USB 2.0-kabel. eSATAp-stik, betegnet som eSATA/USB Combo, det vil sige at have mulighed for at tilslutte et USB-stik til dem, har mulighed for at tilslutte USB Type A-stik: USB 2.0 og USB 3.0, men i USB 2.0-hastighedstilstand.
USB Type-C-stik giver forbindelser til både eksterne enheder og computere, erstatter de forskellige Type A- og Type B-stik og kabler fra tidligere USB-standarder og giver fremtidige udvidelsesmuligheder. Det 24-bens dobbeltsidede stik er ret kompakt, tæt i størrelse på micro-B-stikkene i USB 2.0-standarden. Konnektorens dimensioner er 8,4 mm gange 2,6 mm. Konnektoren giver 4 par kontakter til strøm og jord, to differentialpar D+/D- til datatransmission ved hastigheder mindre end SuperSpeed (i Type-C kabler er kun ét af parrene tilsluttet), fire differentialpar til transmission af højhastigheds-SuperSpeed-signaler, to hjælpekontakter (sidebånd), to konfigurationsben til at bestemme kabelorientering, en dedikeret konfigurationsdatakanal (BMC-kodning - bifase-mærkekode) og en +5 V strømben til aktive kabler.
Stikkontakter og USB Type-C kabellayout
| Con. | Navn | Beskrivelse | Con. | Navn | Beskrivelse | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A1 | GND | Jordforbinde | B12 | GND | Jordforbinde | ||
| A2 | SSTXp1 | Diff. par nr. 1 SuperSpeed, transmission, positiv | B11 | SSRXp1 | Diff. par nr. 2 SuperSpeed, modtagelse, positiv | ||
| A3 | SSTXn1 | Diff. par nr. 1 SuperSpeed, transmission, negativ | B10 | SSRXn1 | Diff. par nr. 2 SuperSpeed, modtagelse, negativ | ||
| A4 | V BUS | Ernæring | B9 | V BUS | Ernæring | ||
| A5 | CC1 | Konfigurationskanal | B8 | SBU2 | Sidebånd nr. 2 (SBU) | ||
| A6 | Dp1 | Diff. ikke-SuperSpeed par, position 1, positiv | B7 | Dn2 | Diff. ikke-SuperSpeed par, position 2, negativ | ||
| A7 | Dn1 | Diff. ikke-SuperSpeed par, position 1, negativ | B6 | Dp2 | Diff. ikke-SuperSpeed par, position 2, positiv | ||
| A8 | SBU1 | Sidebånd nr. 1 (SBU) | B5 | CC2 | Konfigurationskanal | ||
| A9 | V BUS | Ernæring | B4 | V BUS | Ernæring | ||
| A10 | SSRXn2 | Diff. par nr. 4 SuperSpeed, transmission, negativ | B3 | SSTXn2 | Diff. par nr. 3 SuperSpeed, modtagelse, negativ | ||
| A11 | SSRXp2 | Diff. par nr. 4 SuperSpeed, transmission, positiv | B2 | SSTXp2 | Diff. par nr. 3 SuperSpeed, modtagelse, positiv | ||
| A12 | GND | Jordforbinde | B1 | GND | Jordforbinde |
||
|
|||||||
| Stik nr. 1 på kablet Type-C | Kabel Type-C | Stik nr. 2 på kablet Type-C | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Kontakt | Navn | Farve på lederkappe | Navn | Beskrivelse | Kontakt | Navn | |
| Fletning | Skærm | Kabelfletning | Skærm | Udvendig kabelfletning | Fletning | Skærm | |
| A1, B1, A12, B12 | GND | Konserves | GND_PWRrt1 GND_PWRrt2 |
Fællesjord> | A1, B1, A12, B12 | GND | |
| A4, B4, A9, B9 | V BUS | Rød | PWR_V BUS 1 PWR_V BUS 2 |
V BUS strømforsyning | A4, B4, A9, B9 | V BUS | |
| B5 | V CONN | Gul |
PWR_V CONN | V CONN strøm | B5 | V CONN | |
| A5 | CC | Blå | CC | Konfigurationskanal | A5 | CC | |
| A6 | Dp1 | hvid | UTP_Dp | Uafskærmet differentialpar, positivt | A6 | Dp1 | |
| A7 | Dn1 | Grøn | UTP_Dn | Uafskærmet differentialpar, negativ | A7 | Dn1 | |
| A8 | SBU1 | Rød | SBU_A | Databånd A | B8 | SBU2 | |
| B8 | SBU2 | Sort | SBU_B | Databånd B | A8 | SBU1 | |
| A2 | SSTXp1 | Gul * | SDPp1 | Afskærmet differentialpar #1, positivt | B11 | SSRXp1 | |
| A3 | SSTXn1 | Brun * | SDPn1 | Afskærmet differentialpar #1, negativ | B10 | SSRXn1 | |
| B11 | SSRXp1 | Grøn * | SDPp2 | Afskærmet differentialpar #2, positivt | A2 | SSTXp1 | |
| B10 | SSRXn1 | Orange * | SDPn2 | Afskærmet differentialpar #2, negativ | A3 | SSTXn1 | |
| B2 | SSTXp2 | Hvid * | SDPp3 | Afskærmet differentialpar #3, positivt | A11 | SSRXp2 | |
| B3 | SSTXn2 | sort * | SDPn3 | Afskærmet differentialpar #3, negativ | A10 | SSRXn2 | |
| A11 | SSRXp2 | Rød * | SDPp4 | Afskærmet differentialpar #4, positivt | B2 | SSTXp2 | |
| A10 | SSRXn2 | blå * | SDPn4 | Afskærmet differentialpar #4, negativ | B3 | SSTXn2 | |
| * Farver til lederbeklædning er ikke specificeret af standarden | |||||||
Tilslutning af ældre enheder til computere udstyret med et USB Type-C-stik kræver et kabel eller en adapter, der har et Type A- eller Type B-stik eller -stik i den ene ende og et USB Type-C-stik i den anden ende. Standarden tillader ikke adaptere med et USB Type-C-stik, da deres brug kan skabe "mange forkerte og potentielt farlige" kabelkombinationer.
USB 3.1-kabler med to Type-C-stik i enderne skal fuldt ud overholde specifikationen - indeholde alle de nødvendige ledere, skal være aktive, inkludere en elektronisk identifikationschip, der viser funktionsidentifikationer afhængigt af kanalkonfigurationen og leverandørdefinerede meddelelser (VDM) fra specifikationen USB Power Delivery 2.0. Enheder med et USB Type-C-stik kan valgfrit understøtte strømskinner med en strømstyrke på 1,5 eller 3 ampere ved en spænding på 5 volt ud over hovedstrømforsyningen. Strømforsyninger skal annoncere muligheden for at levere øgede strømme via konfigurationskanalen eller fuldt ud understøtte USB Power Delivery-specifikationen via konfigurationsstiften (BMC-kodning) eller ældre signaler kodet som BFSK via VBUS-stiften. USB 2.0-kabler, der ikke understøtter SuperSpeed-bussen, må ikke indeholde en elektronisk identifikationschip, medmindre de kan bære 5 ampere strøm.
USB Type-C-stikspecifikationen version 1.0 blev udgivet af USB Developers Forum i august 2014. Den blev udviklet omkring samme tid som USB 3.1-specifikationen.
Brug af et USB Type-C-stik betyder ikke nødvendigvis, at enheden implementerer højhastigheds-USB 3.1 Gen1/Gen2-standarden eller USB Power Delivery-protokollen.
Universal Serial Bus er den mest udbredte og formentlig den mest succesrige computergrænseflade til perifere enheder i hele udviklingen af computerudstyrs historie, hvilket fremgår af det enorme antal USB-enheder, hvoraf nogle kan virke noget
Højha- 12 Mb/s - Maksimal kabellængde for højha- 5 m - Signaleringsbithastighed ved lav hastighed - 1,5 Mb/s - Maksimal kabellængde for signaleringsbithastighed ved lav hastighed - 3 m - Maksimalt antal tilsluttede enheder (inklusive multiplikatorer) - 127 - Det er muligt at tilslutte enheder med forskellige baud-hastigheder - Intet behov for, at brugeren skal installere yderligere elementer såsom terminatorer til SCSI - Forsyningsspænding til perifere enheder - 5 V - Maksimalt strømforbrug pr. enhed - 500 mA
USB 1.1 og 2.0 stikledninger
USB-signaler transmitteres over to ledninger af et skærmet fire-leder kabel.
Her :
GND- "etui" kredsløb til strømforsyning af perifere enheder V BUS- +5V også for strømforsyningskredsløb Bus D+ designet til datatransmission
Dæk D- at modtage data.
Ulemper ved usb 2.0
Selvom den maksimale dataoverførselshastighed på USB 2.0 er 480 Mbps (60 MB/s), er det i det virkelige liv urealistisk at opnå sådanne hastigheder (~33,5 MB/s i praksis). Dette skyldes de store forsinkelser på USB-bussen mellem anmodningen om dataoverførsel og den faktiske start af overførslen. For eksempel tillader FireWire-bussen, selvom den har en lavere peak-gennemstrømning på 400 Mbps, hvilket er 80 Mbps (10 MB/s) mindre end USB 2.0, faktisk større gennemløb til dataudveksling med harddiske og andre enheder. enheder. I denne henseende har forskellige mobile drev længe været begrænset af den utilstrækkelige praktiske båndbredde på USB 2.0.
Den største fordel ved USB 3.0 er dens højere hastighed (op til 5 Gbps), som er 10 gange hurtigere end den ældre port. Den nye grænseflade har forbedret energibesparelsen. Dette gør det muligt for drevet at gå i dvaletilstand, når det ikke er i brug. Det er muligt at udføre to-vejs datatransmission på samme tid. Dette vil give højere hastighed, hvis du tilslutter flere enheder til én port (opdeler porten). Du kan forgrene ved hjælp af en hub (en hub er en enhed, der forgrener sig fra én port til 3-6 porte). Nu, hvis du tilslutter hubben til en USB 3.0-port og tilslutter flere enheder (f.eks. flashdrev) til hubben og udfører samtidig dataoverførsel, vil du se, at hastigheden vil være meget højere, end den var med USB. 2.0 interface. Der er en egenskab, der kan være et plus og et minus. USB 3.0-grænsefladen har øget strømmen til 900 mA, og USB 2.0 fungerer med en strøm på 500 mA. Dette vil være et plus for de enheder, der er blevet tilpasset til USB 3.0, men et lille minus er, at der kan være en risiko ved opladning af svagere enheder, som en telefon. Den fysiske ulempe ved den nye grænseflade er kabelstørrelsen. For at opretholde høj hastighed er kablet blevet tykkere og kortere i længden (kan ikke være længere end 3 meter) end USB 2.0. Det er vigtigt at bemærke, at enheder med forskellige USB-grænseflader vil arbejde godt og burde ikke være et problem. Men tro ikke, at hastigheden vil stige, hvis du tilslutter USB 3.0 til en ældre port, eller tilslutter et ældre interfacekabel til en ny port. Dataoverførselshastigheden vil være lig med hastigheden på den svageste port.
Hej alle. Nogle gange er folk interesserede i at vide, hvordan USB 3.0 adskiller sig fra USB 2.0, nogle gange ønsker de at forstå, hvilken version eller type USB-stik de har på deres computer, hvilken slags dinosaur USB 1.0 er, og så videre. Lad os dykke lidt dybere ned i dette emne.
USB-standarden dukkede op i midten af 90'erne. Dechifreret USB her er hvordan - Universal seriel bus. Denne standard er udviklet specifikt til kommunikation mellem perifere enheder og en computer og indtager nu en førende position blandt alle typer kommunikationsgrænseflader. Dette er ikke overraskende. I dag er det svært at forestille sig enhver enhed uden et USB-stik, selvom disse stik varierer i type.
Typer af USB-stik
I dag findes der et ret stort antal typer af USB-stik. Nogle er mere almindelige, nogle mindre. I hvert fald, lad os tage et kig på dem.
USBtype-EN– en af de mest almindelige typer USB-stik. Du har måske set det på din, på, opladerblok og mere. Har mange anvendelsesmuligheder. Med dens hjælp kan du forbinde mus og tastaturer til en computer (eller anden enhed), flashdrev, eksterne drev, smartphones og så videre. Denne liste kan fortsættes i lang tid, hvis du tænker over det.
USBtype-B– stikket bruges hovedsageligt til at tilslutte en printer eller andre eksterne enheder til computeren. Modtaget meget mindre udbredt end USB type-A.
Mini USB var ret almindelig på mobile enheder før fremkomsten af Micro USB. I dag er det meget sjældent, men du kan stadig finde det på nogle ældre enheder. På min bærbare højttaler modtager Mini USB-stikket strøm til at oplade batteriet. Jeg købte denne højttaler for omkring 5 år siden (den viste sig at være holdbar).
Micro USB bruges nu på smartphones og mobiltelefoner fra næsten alle producenter. Dette USB-stik har opnået en utrolig popularitet blandt mobile enheder. USB Type-C indtager dog efterhånden sin plads.
USB Version 1.0 – Arkæologiske udgravninger
USB-standardens tipoldefar er USB 1.0 blev født i den kolde november 1995. Men han blev født lidt for tidligt og opnåede ikke meget popularitet. Men hans yngre bror USB 1.1, født tre år senere, var et mere levedygtigt eksemplar og var i stand til at tiltrække nok opmærksomhed.
Med hensyn til den tekniske del var dataoverførselshastigheden lille, men efter datidens standarder var denne hastighed mere end nok. Hastigheden var op til 12 Mbit/s, og dette var i høj gennemløbstilstand.
Forskelle mellem USB 2.0 og USB 3.0 stik
USB 2.0 og USB 3.0 er to helt moderne USB-standarder, som nu bruges overalt i computere og bærbare computere. USB 3.0 er selvfølgelig nyere og hurtigere, og er også fuldt bagudkompatibel med USB 2.0 enheder. Men hastigheden vil i dette tilfælde være begrænset til den maksimale hastighed i henhold til USB 2.0-standarden.
I teorien er USB 3.0-overførselshastigheder cirka 10 gange hurtigere end USB 2.0 (5 Gbps vs. 480 Mbps). Men i praksis er hastigheden af informationsudveksling mellem enheder ofte begrænset af enhederne selv. Selvom USB 3.0 generelt vinder stadig.
Tekniske forskelle
Selvom USB 2.0- og USB 3.0-standarderne er bagudkompatible, har de alligevel nogle tekniske forskelle. USB 2.0 har 4 ben – 2 til strømforsyning af enheder og 2 til dataoverførsel. Disse 4 ben er blevet bibeholdt i USB 3.0-standarden. Men udover dem blev der tilføjet yderligere 4 kontakter, som er nødvendige for høje dataoverførselshastigheder og hurtigere opladning af enheder. USB 3.0 kan i øvrigt fungere med strøm op til 1 Ampere.
Som et resultat er USB 3.0 standardkablet blevet tykkere, og dets længde overstiger nu ikke 3 meter (i USB 2.0 nåede den maksimale længde 5 meter). Men du kan oplade din smartphone meget hurtigere, selvom du forbinder flere smartphones til ét stik gennem en splitter.
Producenterne tog sig naturligvis af visuelle forskelle. Du behøver ikke lede efter bundkortets emballage for at se, hvilke USB-standarder den understøtter. Og du behøver ikke at gå ind i dine computerindstillinger eller enhedshåndtering for at gøre dette. Bare se på farven på dit stik. USB 3.0-stikket er næsten altid blåt. Meget sjældent er den også rød. Mens USB 2.0 næsten altid er sort.
Så nu kan du med et hurtigt blik afgøre, om du har USB 2.0 eller USB 3.0 på din bærbare computer.
Dette er formentlig slutningen på samtalen om, hvordan USB 2.0 adskiller sig fra USB 3.0.
Konklusion
Hvad har vi lært af denne artikel? At USB er opdelt i dataoverførselsstandarder, som adskiller sig i dataoverførselshastighed. Og også at USB har et stort antal stiktyper.
Og det mest interessante, som jeg glemte at nævne i artiklen, er, at typerne af stik kan kombineres som følger. Du kan finde en USB type-A i fuld størrelse og en USB type-B i fuld størrelse, mens der er (men er sjældne) mikro-USB type-A og mikro-USB type-B (meget almindelig). USB type-A kan fungere ved hjælp af USB 2.0-protokollen eller måske ved hjælp af USB 3.0-protokollen. Generelt, hvis du vil, kan du blive forvirret.
Og hvis du er bekymret for spørgsmålet om, hvilke stik der er bedre at vælge til en bærbar USB 2.0 eller USB 3.0, så fortvivl slet ikke. Nu er alle moderne bærbare computere og computere udstyret med begge typer USB. For eksempel har min bærbare computer to USB 2.0-stik og et USB 3.0-stik. Og alle tre stik er USB type-A.
Det er, hvad de er - USB!
Har du læst til det sidste?
Var denne artikel til hjælp?
Ikke rigtig
Hvad kunne du præcist ikke lide? Var artiklen ufuldstændig eller falsk?
Skriv i kommentarer, og vi lover at forbedre os!