USB

Символ USB

Оригінальний логотип USB

Найпоширеніший USB типу А

USB Тип B mini

USB Тип В

USB (англ. Universal Serial Bus, абревіатура читається ю-ес-бі) — укр. універсальна послідовна шина, призначена для з'єднання периферійних пристроїв. Символом USB є чотири геометричні фігури: квадрат, трикутник, велике коло та мале коло.

Загальні відомості

Стандарт USB розробили сім компаній: «Compaq», «Digital Equipment», IBM, Intel, «Microsoft», NEC и «Northern Telecom». Влітку 1996 року на ринку з'явилися перші комп'ютери з портами USB. Починаючи з листопада 1994 до листопада 1995 року було анонсовано кілька версій протоколу (USB 0.7, 0.8, 0.9, 0.99, 1.0 Release Candidate).

Шина USB представляє собою послідовний інтерфейс передавання даних для середньо швидкісних та низько швидкісних периферійних пристроїв. Для високошвидкісних пристроїв на сьогодні кращим вважається FireWire.

USB-кабель представляє собою дві звиті пари: по одній парі відбувається передавання даних в кожному напрямку (диференціальне включення), а інша пара використовується для живлення периферійного пристрою (+5 В). Завдяки вбудованим лініям живлення, що забезпечують струм до 500 мА, USB часто дозволяє використовувати пристрої без власного блоку живлення (якщо ці пристрої споживають струм силою не більше 500 мА).

Поєднання USB-кабелями формує інтерфейс між USB-пристроями та USB-хостом. В якості хоста використовується керований з операційної системи USB-контролер, до складу якого входить USB-концентратор, або ж хаб. Цей хаб є відправною точкою у створенні ланцюжка пристроїв, що відповідають вимогами топології «зірка». Він має спеціальну назву — кореневий концентратор. До його портів під'єднується інше USB-приладдя та зовнішні хаби. Загальні їх кількість не може перевищувати 127 пристроїв, увімкнених не більш ніж у п'ять каскадів, не рахуючи рівень кореневого хаба.

USB 1.0

Версія представлена в січні 1995 року.

Технічні характеристики:

• високошвидкісне з'єднання — 12 Мбіт/с
• максимальна довжина кабелю для високошвидкісного з'єднання — 3 м
• низькошвидкісне з'єднання — 1,5 Мбіт/с
• максимальна довжина кабелю для низькошвидкісного з'єднання — 5 м
• максимальна кількість пристроїв підключення (враховуючи концентратори) — 127
• можливість підключення пристроїв з різними швидкостями обміну інформацією
• напруга живлення для периферійних пристроїв — 5 В
• максимальний струм споживання на один пристрій — 500 мА

USB 1.1

Випущено в вересні 1998. Виправлені проблеми виявлені у версії 1.0, в основному пов'язані з концентраторами.

USB 2.0

Версія випущена в квітні 2000 року. USB 2.0 відрізняється від USB 1.1 лише швидкістю передачі, яка зросла та незначними змінами в протоколі передачі даних для режиму Hi-speed (480 Мбіт/сек).

Існує три швидкості роботи пристроїв USB 2.0:

• Low-speed 10—1500 Кбіт/c (використовується для інтерактивних пристроїв: клавіатури, мишки, джойстики)
• Full-speed 0,5—12 Мбіт/с (аудіо/відео пристрої)
• Hi-speed 25—480 Мбіт/с (відео пристрої, пристрої зберігання інформації)

В дійсності ж хоча швидкість USB 2.0 і може досягати 480Мбіт/с, пристрої типу жорстких дисків чи взагалі будь-які інші носії інформації ніколи не досягають її по шині USB, хоча і могли б. Це можна пояснити доволі просто, шина USB має доволі велику затримку між запитом на передачу інформацію і самою передачею даних («довгий ping»). Наприклад шина FireWire забезпечує максимальну швидкість у 400 Мбіт/с, тобто на 80Мбіт/с менше ніж у USB, дозволяє досягнути більшої швидкості обміну даними з носіями інформації.

USB OTG

Технологія USB On-The-Go розширює специфікації USB 2.0 для легкого з'єднання між собою периферійних USB-пристроїв безпосередньо між собою без задіяння комп'ютера. Прикладом застосування цієї технології є можливість підключення фотоапарата напряму до принтера. Цей стандарт виник через об'єктивну потребу надійного з'єднання особливо поширених USB-пристроїв без застосування комп'ютера, якого в потрібний момент може і не виявитися під руками.

Бездротовий USB

Офіційна специфікація протоколу була анонсована в травні 2005 року. Дозволяє організовувати бездротовий зв'язок з високою швидкістю передачі даних до 480 Мбіт/с на відстані 3 метрів та до 110 Мбіт/с на відстані 10 метрів. Для безпровідного USB часом використовують абревіатуру WUSB. Розробник протоколу USB-IF віддає перевагу практиці іменування протокол офіційно Certified Wireless USB.

USB 3.0

В листопаді 2008 року робоча група USB 3.0 Promoter Group заявила про завершення робіт над специфікацією нового високошвидкісного інтерфейсу USB 3.0, названого SuperSpeed USB. USB 3.0 є наступним етапом еволюції добре відомою нам всім технології USB. Новий інтерфейс забезпечує максимальну швидкість передачі даних в 10 разів більшу, ніж USB 2.0 (тобто 10 × 480 Мбіт/с = 4,8 Гбіт/с). Друга важлива властивість — покращені показники енергоефективності. Крім того, розробниками заявлена зворотна сумісність USB 3.0 з ранішими версіями USB. Докладніші відомості можна черпнути з опублікованих специфікацій (редакція 1.0).

USB PowerShare

Функція USB PowerShare дозволяє виконувати зарядку пристроїв USB з відключеним живленням комп'ютера чи ноутбука або коли він у режимі сну/гібернації тощо. Якщо роз'єм USB підтримує функцію PowerShare, то позначається він додатково блискавкою.

Типи коннекторів

USB A

Найпоширеніший USB типу А

USB роз'єм типу А — найпоширеніший і найбільш впізнаваний рознім з нині існуючих. Більшість пристроїв, що підключаються по USB, мають саме його. Комп'ютерна миша, USB флеш-накопичувач, клавіатури, камери та багато інших речей оснащені USB типу A, який бере свій початок ще в 90-х. Одним з найголовніших переваг даного порту є надійність. Він може пережити досить велика кількість підключень, не розвалюється і дійсно гідно заслужив стати найпоширенішим засобом підключення всього, чого тільки можна. Однак для портативних пристроїв він не підходить, тому що має досить великі габарити, що врешті-решт призвело до появи модифікацій менших розмірів.

Див. також

• USB Mass Storage

Посилання

• Офіційний сайт USB Implementers Forum, Inc., містить специфікацію USB 2.0 (англ.)