Προδιαγραφές Δυνατότητες usb. Σειριακός δίαυλος USB (Universal Serial Bus) Πρωτόκολλο USB 2.0
Στα τέλη του 2008. Όπως θα περίμενε κανείς, το νέο πρότυπο έχει αυξήσει το εύρος ζώνης, αν και το κέρδος δεν είναι τόσο σημαντικό όσο η αύξηση ταχύτητας 40x από USB 1.1 σε USB 2.0. Είτε έτσι είτε αλλιώς, μια 10πλάσια αύξηση της απόδοσης είναι ευπρόσδεκτη. USB 3.0υποστηρίζει ο μέγιστος ρυθμός μεταφοράς είναι 5 Gbps.Η απόδοση είναι σχεδόν διπλάσια από το τρέχον πρότυπο Serial ATA (3 Gb/s συμπεριλαμβανομένης της πλεονάζουσας μεταφοράς πληροφοριών).
Λογότυπο USB 3.0
Κάθε ενθουσιώδης θα επιβεβαιώσει ότι η διεπαφή USB 2.0 είναι η κύρια " κώλυμα» σύγχρονους υπολογιστέςκαι φορητούς υπολογιστές, αφού η μέγιστη "καθαρή" απόδοση του είναι από 30 έως 35 MB/s. Αλλά οι σύγχρονοι σκληροί δίσκοι επιτραπέζιου υπολογιστή 3,5 ιντσών έχουν ήδη ξεπεράσει τους ρυθμούς μεταφοράς των 100 MB/s (και τα μοντέλα φορητών υπολογιστών 2,5 ιντσών εμφανίζονται, πλησιάζουν αυτό το επίπεδο). Οι μονάδες στερεάς κατάστασης υψηλής ταχύτητας έχουν ξεπεράσει με επιτυχία το όριο των 200 MB/s. Και τα 5 Gb / s (ή 5120 Mb / s) αντιστοιχούν σε 640 Mb / s.
Δεν περιμένουμε ότι οι σκληροί δίσκοι θα πλησιάσουν τα 600 MB/s στο άμεσο μέλλον, αλλά οι μελλοντικές γενιές δίσκους στερεάς κατάστασηςμπορεί να ξεπεράσει αυτόν τον αριθμό σε λίγα χρόνια. Η αύξηση του εύρους ζώνης γίνεται όλο και πιο σημαντική καθώς αυξάνεται ο όγκος των πληροφοριών, όπως και ο χρόνος δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας. Όσο πιο γρήγορα λειτουργεί η αποθήκευση, τόσο μικρότερος θα είναι ο χρόνος δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας, τόσο πιο εύκολο θα είναι να δημιουργήσετε "παράθυρα" στο πρόγραμμα δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας.
Πίνακας σύγκρισης ταχύτητας Προδιαγραφές USB 1.0 – 3.0
Οι ψηφιακές βιντεοκάμερες σήμερα μπορούν να καταγράφουν και να αποθηκεύουν gigabyte δεδομένων βίντεο. Το μερίδιο των βιντεοκάμερων HD αυξάνεται και απαιτούν μεγαλύτερη και ταχύτερη αποθήκευση για την εγγραφή μεγάλων ποσοτήτων δεδομένων. Εάν χρησιμοποιείτε USB 2.0, τότε θα χρειαστεί πολύς χρόνος για να μεταφέρετε πολλές δεκάδες gigabyte δεδομένων βίντεο σε έναν υπολογιστή για επεξεργασία. Το USB Implementers Forum πιστεύει ότι το εύρος ζώνης θα παραμείνει κρίσιμο και USB 3.0θα είναι επαρκής για όλες τις καταναλωτικές συσκευές τα επόμενα πέντε χρόνια.
Κωδικοποίηση 8/10 bit
Για να διασφαλιστεί η αξιόπιστη μεταφορά δεδομένων Διασύνδεση USB 3.0χρησιμοποιεί κωδικοποίηση 8/10 bit, γνωστή σε εμάς, για παράδειγμα, από το Serial ATA. Ένα byte (8 bit) μεταδίδεται χρησιμοποιώντας κωδικοποίηση 10 bit, η οποία βελτιώνει την αξιοπιστία της μετάδοσης σε βάρος της απόδοσης. Επομένως, η μετάβαση από bit στα byte πραγματοποιείται με αναλογία 10:1 αντί 8:1.
Σύγκριση απόδοσης USB 1.x - 3.0 και ανταγωνιστών
Λειτουργίες εξοικονόμησης ενέργειας
Σίγουρα, κύριος στόχοςδιεπαφή USB 3.0 είναι η αύξηση του διαθέσιμου εύρους ζώνης, ωστόσο, το νέο πρότυπο είναι αποτελεσματικά βελτιστοποιεί την κατανάλωση ενέργειας. Η διεπαφή USB 2.0 ερευνά συνεχώς τη διαθεσιμότητα συσκευών, οι οποίες καταναλώνουν ενέργεια. Αντίθετα, το USB 3.0 έχει τέσσερις καταστάσεις σύνδεσης που ονομάζονται U0-U3. Η κατάσταση σύνδεσης U0 αντιστοιχεί στην ενεργή μεταφορά δεδομένων και το U3 θέτει τη συσκευή σε κατάσταση αναστολής λειτουργίας.
Εάν η σύνδεση είναι αδρανής, τότε στην κατάσταση U1, η δυνατότητα λήψης και μετάδοσης δεδομένων θα απενεργοποιηθεί. Η κατάσταση U2 πηγαίνει ένα βήμα παραπέρα κλείνοντας το εσωτερικό ρολόι. Αντίστοιχα, οι συνδεδεμένες συσκευές μπορούν να μεταβούν στην κατάσταση U1 μόλις ολοκληρωθεί η μεταφορά δεδομένων, κάτι που αναμένεται να παρέχει μετρήσιμα πλεονεκτήματα κατανάλωσης ενέργειας σε σύγκριση με το USB 2.0.
πιο επίκαιρο
Εκτός από τις διαφορετικές καταστάσεις κατανάλωσης ενέργειας, το πρότυπο Το USB 3.0 είναι διαφορετικόαπό USB 2.0 και υψηλότερο υποστηριζόμενο ρεύμα. Εάν το USB 2.0 προέβλεπε όριο ρεύματος 500 mA, τότε στην περίπτωση του νέου προτύπου, το όριο μετατοπίστηκε στη γραμμή των 900 mA. Το ρεύμα έναρξης σύνδεσης έχει αυξηθεί από 100 mA για USB 2.0 σε 150 mA για USB 3.0. Και οι δύο παράμετροι είναι πολύ σημαντικές για φορητούς σκληρούς δίσκους, οι οποίοι συνήθως απαιτούν λίγο περισσότερο ρεύμα. Προηγουμένως, το πρόβλημα μπορούσε να λυθεί χρησιμοποιώντας ένα πρόσθετο βύσμα USB, με τροφοδοσία από δύο θύρες, αλλά χρησιμοποιώντας μόνο μία για μεταφορά δεδομένων, ακόμα κι αν αυτό παραβίαζε τις προδιαγραφές USB 2.0.
Νέα καλώδια, υποδοχές, χρωματική κωδικοποίηση
Το USB 3.0 είναι συμβατό προς τα πίσω με το USB 2.0, δηλαδή, τα βύσματα φαίνεται να είναι ίδια με τα κανονικά βύσματα τύπου Α. Οι ακίδες USB 2.0 παραμένουν στην ίδια θέση, αλλά πέντε νέες ακίδες βρίσκονται τώρα στο βάθος της υποδοχής. Αυτό σημαίνει ότι πρέπει να εισαγάγετε πλήρως το βύσμα USB 3.0 στη θύρα USB 3.0 για να βεβαιωθείτε ότι λειτουργεί η λειτουργία USB 3.0, η οποία απαιτεί πρόσθετες ακίδες. Διαφορετικά θα έχετε ταχύτητα USB 2.0. Το Φόρουμ Εφαρμογών USB συνιστά στους κατασκευαστές να χρησιμοποιούν έγχρωμη κωδικοποίηση Pantone 300C στο εσωτερικό της υποδοχής.
Η κατάσταση αποδείχθηκε παρόμοια για το βύσμα USB τύπου Β, αν και οι διαφορές είναι οπτικά πιο αισθητές. Το βύσμα USB 3.0 μπορεί να αναγνωριστεί από πέντε επιπλέον ακίδες.
Το USB 3.0 δεν χρησιμοποιεί οπτικές ίνεςγιατί είναι πολύ ακριβό για τη μαζική αγορά. Επομένως, έχουμε ένα παλιό καλό καλώδιο χαλκού. Ωστόσο, τώρα θα έχει εννέα, όχι τέσσερα καλώδια. Η μετάδοση δεδομένων πραγματοποιείται σε τέσσερα από τα πέντε πρόσθετα καλώδια σε διαφορική λειτουργία (SDP–Shielded Differential Pair). Το ένα ζεύγος καλωδίων είναι υπεύθυνο για τη λήψη πληροφοριών, το άλλο για τη μετάδοση. Η αρχή λειτουργίας είναι παρόμοια με το Serial ATA, με τις συσκευές να λαμβάνουν πλήρες εύρος ζώνης και προς τις δύο κατευθύνσεις. Το πέμπτο καλώδιο είναι γείωση.
Η ιστορία της εμφάνισης και ανάπτυξης των προτύπων Universal Serial Bus (USB).
Πριν από την πρώτη εφαρμογή του διαύλου USB, ο βασικός εξοπλισμός προσωπικός υπολογιστήςπεριελάμβανε μία παράλληλη θύρα, συνήθως για σύνδεση εκτυπωτή (θύρα LPT), δύο σειριακές θύρες επικοινωνίας ( Θύρες COM), συνήθως για τη σύνδεση ποντικιού και μόντεμ και μία θύρα για joystick (θύρα GAME). Αυτή η διαμόρφωση ήταν αρκετά αποδεκτή στις πρώτες μέρες του προσωπικού υπολογιστή και για πολλά χρόνια ήταν το πρακτικό πρότυπο για τους κατασκευαστές εξοπλισμού. Ωστόσο, η πρόοδος δεν έμεινε ακίνητη, η ονοματολογία και η λειτουργικότητα εξωτερικές συσκευέςσυνεχώς βελτιώθηκε, γεγονός που οδήγησε τελικά στην ανάγκη αναθεώρησης της τυπικής διαμόρφωσης, η οποία περιορίζει τη δυνατότητα σύνδεσης πρόσθετων περιφερειακών, οι οποίες, κάθε μέρα, γίνονταν όλο και περισσότερες.
Οι προσπάθειες αύξησης του αριθμού των τυπικών θυρών εισόδου/εξόδου δεν μπόρεσαν να οδηγήσουν σε ριζική λύση στο πρόβλημα και κατέστη απαραίτητη η ανάπτυξη ενός νέου προτύπου που θα παρείχε μια απλή, γρήγορη και βολική σύνδεση μεγάλου αριθμού περιφερειακών συσκευών διαφόρων σκοπών σε οποιονδήποτε υπολογιστή τυπικής διαμόρφωσης, που τελικά οδήγησε στην εμφάνιση του Universal Serial Bus Universal Serial Bus (USB)
Πρώτη προδιαγραφή σειριακής διεπαφής USB (Universal Serial Bus), με όνομα USB 1.0, εμφανίστηκε σε 1996, μια βελτιωμένη έκδοση που βασίζεται σε αυτό, USB 1.1- V 1998Η απόδοση των διαύλων USB 1.0 και USB 1.1 - έως 12 Mbps (στην πραγματικότητα έως 1 megabyte ανά δευτερόλεπτο) ήταν αρκετά επαρκής για περιφερειακά χαμηλής ταχύτητας, όπως ένα αναλογικό μόντεμ ή ποντίκι υπολογιστή, ωστόσο, ανεπαρκής για συσκευές με υψηλό ρυθμό μεταφοράς δεδομένων, που ήταν το κύριο μειονέκτημα αυτής της προδιαγραφής. Ωστόσο, η πρακτική έχει δείξει ότι ο γενικός σειριακός δίαυλος είναι μια πολύ επιτυχημένη λύση που υιοθετείται από όλους σχεδόν τους κατασκευαστές εξοπλισμού υπολογιστών ως την κύρια κατεύθυνση στην ανάπτυξη περιφερειακών υπολογιστών.
ΣΕ 2000έχει γίνει μια νέα προδιαγραφή USB 2.0, το οποίο παρέχει ήδη ταχύτητες μεταφοράς δεδομένων έως και 480 Mbps (στην πραγματικότητα έως 32 megabyte ανά δευτερόλεπτο). Η προδιαγραφή προϋπέθετε πλήρη συμβατότητα με το προηγούμενο πρότυπο USB 1.X και αρκετά αποδεκτή απόδοση για τα περισσότερα περιφερειακά. Ξεκινά μια έκρηξη στην παραγωγή συσκευών εξοπλισμένων με διασύνδεση USB. Οι «κλασικές» διεπαφές εισόδου-εξόδου έχουν αντικατασταθεί πλήρως και έχουν γίνει εξωτικές. Ωστόσο, για ορισμένους περιφερειακούς εξοπλισμούς υψηλής ταχύτητας, ακόμη και η επιτυχημένη προδιαγραφή USB 2.0 παρέμεινε εμπόδιο, κάτι που απαιτούσε περαιτέρω ανάπτυξη του προτύπου.
ΣΕ 2005Ανακοινώθηκε μια προδιαγραφή για ασύρματη εφαρμογή USB - Ασύρματο USB - WUSB, που σας επιτρέπει να συνδέετε ασύρματα συσκευές σε απόσταση έως 3 μέτρα με μέγιστο ρυθμό μεταφοράς δεδομένων 480 Mbps και σε απόσταση έως 10 μέτρα με μέγιστη ταχύτητα 110 Mbps. Η προδιαγραφή δεν εξελίχθηκε γρήγορα και δεν έλυσε το πρόβλημα της αύξησης του πραγματικού ρυθμού μεταφοράς δεδομένων.
ΣΕ 2006προδιαγραφή έχει ανακοινωθεί USB-OTG (USB Ο n- Ταυτός- σολ o, το οποίο επέτρεψε σε δύο συσκευές USB να επικοινωνούν μεταξύ τους χωρίς ξεχωριστό κεντρικό υπολογιστή USB. Ο ρόλος του κεντρικού υπολογιστή σε αυτή την περίπτωση εκτελείται από μία από τις περιφερειακές συσκευές. Τα smartphone, οι ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές και άλλες κινητές συσκευές πρέπει να είναι ταυτόχρονα οικοδεσπότης και περιφερειακό. Για παράδειγμα, όταν συνδέετε μια κάμερα μέσω USB σε υπολογιστή, είναι μια περιφερειακή συσκευή και όταν είναι συνδεδεμένη σε έναν εκτυπωτή, είναι κεντρικός υπολογιστής. Υποστήριξη προδιαγραφών USB-OTGσταδιακά έγινε το πρότυπο για κινητές συσκευές.
Το 2008εμφανίστηκε η τελική προδιαγραφή του νέου προτύπου γενικής χρήσης σειριακού διαύλου - USB 3.0. Οπως λέμε ΠΡΟΗΓΟΥΜΕΝΕΣ ΕΚΔΟΣΕΙΣυλοποίηση του διαύλου, που προβλέπεται για ηλεκτρική και λειτουργική συμβατότητα με προηγούμενα πρότυπα. Ο ρυθμός μεταφοράς δεδομένων για USB 3.0 έχει αυξηθεί 10 φορές - έως και 5 Gb / s. Στο καλώδιο διασύνδεσης προστέθηκαν 4 επιπλέον πυρήνες και οι επαφές τους βγήκαν ξεχωριστά από τις 4 επαφές των προηγούμενων προτύπων, σε μια πρόσθετη σειρά επαφών. Εκτός από τον αυξημένο ρυθμό μεταφοράς δεδομένων Δίαυλος USBχαρακτηρίζεται επίσης από αυξημένη, σε σύγκριση με τα προηγούμενα πρότυπα, ισχύ ρεύματος στο κύκλωμα ισχύος. Ο μέγιστος ρυθμός μεταφοράς δεδομένων στο δίαυλο USB 3.0 έχει γίνει αποδεκτός για σχεδόν οποιοδήποτε περιφερειακό εξοπλισμό υπολογιστών μαζικής παραγωγής.
ΣΕ 2013 έτος, εγκρίθηκε η προδιαγραφή της ακόλουθης διεπαφής - USB 3.1, ο ρυθμός μεταφοράς δεδομένων του οποίου μπορεί να φτάσει τα 10 Gbps. Επιπλέον, έχει εμφανιστεί μια συμπαγής υποδοχή USB 24 ακίδων. Τύπος Γ, το οποίο είναι συμμετρικό, επιτρέποντας την εισαγωγή του καλωδίου προς οποιαδήποτε κατεύθυνση.
Μετά την κυκλοφορία του προτύπου USB 3.1, το USB Implementers Forum (USB-IF) ανακοίνωσε ότι οι υποδοχές USB 3.0 έως 5 Gb/s (SuperSpeed) θα ταξινομούνται πλέον ως USB 3.1 Gen 1 και οι νέες υποδοχές USB 3.1 έως 10 Gb/s. c (SuperSpeed USB 10Gbps) - ως USB 3.1 Gen 2. Το πρότυπο USB 3.1 είναι συμβατό με USB 3.0 και USB 2.0.
ΣΕ 2017 έτος, το USB Implementers Forum (USB-IF) δημοσίευσε την προδιαγραφή USB 3.2. Ο μέγιστος ρυθμός μεταφοράς είναι 10 Gbps. Ωστόσο, το USB 3.2 παρέχει τη δυνατότητα συγκέντρωσης δύο συνδέσεων ( Λειτουργία διπλής λωρίδας), επιτρέποντας την αύξηση της θεωρητικής απόδοσης έως και 20 Gbps. Η εφαρμογή αυτής της δυνατότητας είναι προαιρετική, πράγμα που σημαίνει ότι η υποστήριξή της σε επίπεδο υλικού θα εξαρτηθεί από τον συγκεκριμένο κατασκευαστή και την τεχνική ανάγκη, η οποία είναι διαφορετική, για παράδειγμα, για έναν εκτυπωτή και ένα φορητό σκληρός δίσκος. Η δυνατότητα εφαρμογής αυτής της λειτουργίας παρέχεται μόνο κατά τη χρήση USB Type-C.
www.usb.org- Τεκμηρίωση προδιαγραφών USB για προγραμματιστές στα Αγγλικά.
Θα πρέπει να σημειωθεί ότι υπήρχε, και εξακολουθεί να υπάρχει, μια εναλλακτική λύση του διαύλου USB. Ακόμη και πριν την άφιξή της, εταιρεία Appleανέπτυξε τις προδιαγραφές του σειριακού διαύλου firewire(άλλο όνομα - iLink), το οποίο τυποποιήθηκε το 1995 από το Αμερικανικό Ινστιτούτο Ηλεκτρολόγων και Ηλεκτρονικών Μηχανικών (IEEE) με αριθμό 1394. IEEE 1394μπορεί να λειτουργήσει σε τρεις λειτουργίες: με ρυθμούς μεταφοράς δεδομένων έως 100, 200 και 400 Mbps. Ωστόσο, λόγω του υψηλού κόστους και της πιο περίπλοκης υλοποίησης από το USB, αυτός ο τύπος σειριακού διαύλου υψηλής ταχύτητας δεν έχει λάβει μεγάλη διανομή και το USB 2.0 - USB 3.2 αντικαθίσταται σταδιακά.
Γενικές Αρχές Λειτουργίας Περιφερειακών Συσκευών Universal Serial Bus (USB).
Η διεπαφή USB αποδείχθηκε τόσο επιτυχημένη λύση που εξοπλίστηκαν σχεδόν όλες οι κατηγορίες περιφερειακών συσκευών, από ένα κινητό τηλέφωνο μέχρι μια κάμερα web ή έναν φορητό σκληρό δίσκο. Οι συσκευές USB 2.0 είναι οι πιο διαδεδομένες (μέχρι στιγμής). Ωστόσο, το USB 3.0 - 3.1 έχει μεγαλύτερη ζήτηση για συσκευές υψηλής ταχύτητας, όπου γίνεται το κύριο, αντικαθιστώντας σταδιακά το USB 2.0.
Όταν συνδέονται σε υπολογιστή, τα περιφερειακά με δυνατότητα USB αναγνωρίζονται αυτόματα από το σύστημα (ιδίως το λογισμικό προγράμματος οδήγησης και το εύρος ζώνης του διαύλου) και είναι έτοιμα να λειτουργήσουν χωρίς παρέμβαση του χρήστη. Συσκευές με χαμηλή κατανάλωση ενέργειας (έως 500 mA) ενδέχεται να μην έχουν δικό τους τροφοδοτικό και να τροφοδοτούνται απευθείας από το δίαυλο USB.
Η χρήση USB εξαλείφει την ανάγκη αφαίρεσης της θήκης του υπολογιστή για την εγκατάσταση πρόσθετων περιφερειακών, καθώς και την ανάγκη για πολύπλοκες ρυθμίσεις κατά την εγκατάστασή τους.
Το USB εξαλείφει το πρόβλημα περιορισμού του αριθμού των συνδεδεμένων συσκευών. Στο χρησιμοποιώντας USBέως και 127 συσκευές μπορούν να λειτουργούν ταυτόχρονα με έναν υπολογιστή.
Το USB σάς επιτρέπει να εκτελέσετε μια "καυτή" (λειτουργική) σύνδεση. Αυτό δεν απαιτεί πρώτα να απενεργοποιήσετε τον υπολογιστή, μετά να συνδέσετε τη συσκευή, να επανεκκινήσετε τον υπολογιστή και να ρυθμίσετε τις παραμέτρους των εγκατεστημένων περιφερειακών. Για να απενεργοποιήσετε μια περιφερειακή συσκευή, δεν χρειάζεται να ακολουθήσετε την αντίστροφη διαδικασία που περιγράφεται.
Με απλά λόγια, το USB σάς επιτρέπει να συνειδητοποιήσετε πραγματικά όλα τα οφέλη μοντέρνα τεχνολογία"plug and play" ("plug and play"). Οι συσκευές που έχουν σχεδιαστεί για USB 1.x μπορούν να λειτουργήσουν με ελεγκτές USB 2.0. και USB 3.0
Όταν συνδέεται μια περιφερειακή συσκευή, δημιουργείται μια διακοπή υλικού και ο έλεγχος λαμβάνεται από το πρόγραμμα οδήγησης HCD ( Πρόγραμμα οδήγησης ελεγκτή κεντρικού υπολογιστή) Ελεγκτής USB ( USB Host Controller-UHC), το οποίο είναι επί του παρόντος ενσωματωμένο σε όλα τα κατασκευασμένα chipset μητρικών πλακών. Ανακρίνει τη συσκευή και λαμβάνει πληροφορίες αναγνώρισης από αυτήν, βάσει των οποίων ο έλεγχος μεταβιβάζεται στον οδηγό που εξυπηρετεί δεδομένου τύπουσυσκευές. Ο ελεγκτής UHC διαθέτει ένα κεντρικό διανομέα (Hub) που παρέχει σύνδεση με το δίαυλο συσκευών USB.
Hub (USB HUB).
Τα σημεία σύνδεσης καλούνται λιμάνια. Ένας άλλος διανομέας μπορεί να συνδεθεί στη θύρα ως συσκευή. Κάθε διανομέας έχει μια θύρα εξερχόμενης ( λιμάνι ανάντη) συνδέοντάς το με τον κύριο ελεγκτή και τις θύρες κατάντη ( λιμάνι κατάντη) για τη σύνδεση περιφερειακών συσκευών. Οι διανομείς μπορούν να ανιχνεύουν, να συνδέονται και να αποσυνδέονται σε κάθε θύρα downlink και να παρέχουν διανομή ενέργειας σε συσκευές downlink. Κάθε μία από τις θύρες κατερχόμενης ζεύξης μπορεί να ενεργοποιηθεί ξεχωριστά και να διαμορφωθεί σε πλήρη ή χαμηλή ταχύτητα. Το hub αποτελείται από δύο μπλοκ: τον ελεγκτή hub και τον επαναλήπτη hub. Ο ηλεκτρονόμος είναι ένας διακόπτης που βασίζεται σε πρωτόκολλο μεταξύ μιας θύρας ανερχόμενης ζεύξης και θύρας κατερχόμενης ζεύξης. Ο διανομέας περιέχει επίσης υλικό για την υποστήριξη επαναφοράς και αναστολής/συνέχισης της σύνδεσης. Ο ελεγκτής παρέχει καταχωρητές διεπαφής για τη μεταφορά δεδομένων προς και από τον κύριο ελεγκτή. Οι συγκεκριμένες εντολές κατάστασης και ελέγχου του διανομέα επιτρέπουν στον κύριο επεξεργαστή να διαμορφώσει τον διανομέα και να ελέγχει και να διαχειρίζεται τις θύρες του.
Οι εξωτερικοί διανομείς μπορεί να έχουν δικό τους τροφοδοτικό ή να τροφοδοτούνται από το δίαυλο USB.
Καλώδια και υποδοχές USB
Οι υποδοχές τύπου A χρησιμοποιούνται για σύνδεση σε υπολογιστή ή διανομέα. Οι υποδοχές τύπου Β χρησιμοποιούνται για σύνδεση σε περιφερειακές συσκευές.
Όλες οι υποδοχές USB που μπορούν να συνδεθούν μεταξύ τους είναι σχεδιασμένες να λειτουργούν μαζί.
Υπάρχει ηλεκτρική συμβατότητα όλων των ακίδων της υποδοχής USB 2.0 με τις αντίστοιχες ακίδες της υποδοχής USB 3.0. Ταυτόχρονα, η υποδοχή USB 3.0 έχει πρόσθετες επαφές που δεν ταιριάζουν Υποδοχή USB 2.0 και, ως εκ τούτου, κατά τη σύνδεση συνδέσμων διαφορετικών εκδόσεων, δεν θα χρησιμοποιούνται "επιπλέον" επαφές, παρέχοντας κανονική δουλειάσυνδέσεις έκδοση 2.0. Όλες οι υποδοχές και τα βύσματα μεταξύ USB 3.0 Type A και USB 2.0 Type A έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν μαζί. Το μέγεθος της υποδοχής USB 3.0 Type B είναι ελαφρώς μεγαλύτερο από αυτό που θα απαιτούνταν για βύσμα USB 2.0 Type B και παλαιότερα. Ταυτόχρονα, παρέχεται η σύνδεση σε αυτές τις πρίζες και αυτού του είδους τα βύσματα. Αντίστοιχα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε και τους δύο τύπους καλωδίων για να συνδέσετε μια περιφερειακή συσκευή με υποδοχή USB 3.0 Type B στον υπολογιστή σας, αλλά μόνο ένα καλώδιο USB 2.0 για μια συσκευή με υποδοχή USB 2.0 Type B. Οι υποδοχές eSATAp που φέρουν την ένδειξη eSATA/USB Combo, δηλαδή έχουν τη δυνατότητα σύνδεσης βύσματος USB σε αυτές, έχουν τη δυνατότητα σύνδεσης βυσμάτων USB Type A: USB 2.0 και USB 3.0, αλλά σε λειτουργία USB 2.0 υψηλής ταχύτητας.
Οι υποδοχές USB Type-C χρησιμεύουν για σύνδεση τόσο σε περιφερειακά όσο και σε υπολογιστές, αντικαθιστώντας τις διάφορες υποδοχές και καλώδια τύπου Α και τύπου Β προηγούμενων προτύπων USB και παρέχοντας μελλοντικές επιλογές επέκτασης. Η υποδοχή διπλής όψης 24 ακίδων είναι αρκετά συμπαγής, σε μέγεθος κοντά στις υποδοχές micro-B του προτύπου USB 2.0. Διαστάσεις συνδετήρα - 8,4 mm επί 2,6 mm. Ο σύνδεσμος παρέχει 4 ζεύγη ακίδων για τροφοδοσία και γείωση, δύο διαφορικά ζεύγη D+/D- για μετάδοση δεδομένων σε ταχύτητες μικρότερες από το SuperSpeed (μόνο ένα από τα ζεύγη είναι συνδεδεμένο σε καλώδια Type-C), τέσσερα διαφορικά ζεύγη για μετάδοση SuperSpeed Σήματα υψηλής ταχύτητας, δύο βοηθητικές επαφές (πλευρική ζώνη), δύο ακροδέκτες διαμόρφωσης για την ανίχνευση του προσανατολισμού του καλωδίου, ένα αποκλειστικό κανάλι δεδομένων διαμόρφωσης (κωδικοποίηση BMC - κωδικός σήμανσης δύο φάσεων) και μια ακίδα ισχύος +5 V για ενεργά καλώδια.
Καρφίτσες σύνδεσης και ακροδέκτης καλωδίου USB Type-C
| Απατώ. | Ονομα | Περιγραφή | Απατώ. | Ονομα | Περιγραφή | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Α'1 | GND | γείωση | Β12 | GND | γείωση | ||
| Α2 | SSTXp1 | Διαφ. Ζεύγος #1 SuperSpeed Gear Positive | Β11 | SSRXp1 | Διαφ. Ζεύγος #2 SuperSpeed, Reception, Positive | ||
| Α3 | SSTXn1 | Διαφ. Ζεύγος #1 SuperSpeed Gear Negative | Β10 | SSRXn1 | Διαφ. Ζεύγος #2 SuperSpeed Receive Negative | ||
| Α4 | VBUS | Θρέψη | Β9 | VBUS | Θρέψη | ||
| Α5 | CC1 | Κανάλι διαμόρφωσης | Β8 | SBU2 | Πλαϊνή ζώνη #2 (SBU) | ||
| Α6 | Dp1 | Διαφ. Ζεύγος non-SuperSpeed, θέση 1, θετική | Β7 | Dn2 | Διαφ. Ζεύγος non-SuperSpeed, θέση 2, αρνητικό | ||
| Α7 | Dn1 | Διαφ. Ζεύγος non-SuperSpeed, θέση 1, αρνητικό | Β6 | Dp2 | Διαφ. Ζεύγος non-SuperSpeed, θέση 2, θετική | ||
| Α8 | SBU1 | Πλευρική ζώνη #1 (SBU) | Β5 | CC2 | Κανάλι διαμόρφωσης | ||
| Α9 | VBUS | Θρέψη | Β4 | VBUS | Θρέψη | ||
| Α10 | SSRXn2 | Διαφ. Ζεύγος #4 SuperSpeed Gear Negative | Β3 | SSTXn2 | Διαφ. Ζεύγος #3 SuperSpeed, Receive, Negative | ||
| Α11 | SSRXp2 | Διαφ. Ζεύγος #4 SuperSpeed Gear Positive | Β2 | SSTXp2 | Διαφ. ζεύγος Νο. 3 SuperSpeed, λήψη, θετική | ||
| Α12 | GND | γείωση | Β1 | GND | γείωση |
||
|
|||||||
| Σύνδεσμος καλωδίου #1 Τύπος Γ | Καλώδιο Τύπος Γ | Καλώδιο σύνδεσης №2 Τύπος Γ | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Επικοινωνία | Ονομα | Χρώμα θήκης αγωγού | Ονομα | Περιγραφή | Επικοινωνία | Ονομα | |
| Πλέκω | Οθόνη | Πλεξούδα καλωδίου | Οθόνη | Εξωτερική θήκη καλωδίου | Πλέκω | Οθόνη | |
| Α1, Β1, Α12, Β12 | GND | Κονσερβοποιημένο | GND_PWRrt1 GND_PWRrt2 |
Κοινή γη> | Α1, Β1, Α12, Β12 | GND | |
| Α4, Β4, Α9, Β9 | VBUS | το κόκκινο | PWR_VBUS 1 PWR_VBUS 2 |
Τροφοδοτικό VBUS | Α4, Β4, Α9, Β9 | VBUS | |
| Β5 | V CONN | Κίτρινος |
PWR_V CONN | V CONN ισχύς | Β5 | V CONN | |
| Α5 | CC | Μπλε | CC | Κανάλι διαμόρφωσης | Α5 | CC | |
| Α6 | Dp1 | άσπρο | UTP_Dp | Αθωράκιστο ζεύγος διαφορικού, θετικό | Α6 | Dp1 | |
| Α7 | Dn1 | Πράσινος | UTP_Dn | Μη θωρακισμένο διαφορικό ζεύγος, αρνητικό | Α7 | Dn1 | |
| Α8 | SBU1 | το κόκκινο | SBU_A | Ζώνη δεδομένων Α | Β8 | SBU2 | |
| Β8 | SBU2 | Μαύρος | SBU_B | Ζώνη δεδομένων Β | Α8 | SBU1 | |
| Α2 | SSTXp1 | Κίτρινο * | SDPp1 | Θωρακισμένο διαφορικό ζεύγος #1, θετικό | Β11 | SSRXp1 | |
| Α3 | SSTXn1 | Καφέ * | SDPn1 | Θωρακισμένο διαφορικό ζεύγος #1, αρνητικό | Β10 | SSRXn1 | |
| Β11 | SSRXp1 | πράσινο * | SDPp2 | Θωρακισμένο διαφορικό ζεύγος #2, θετικό | Α2 | SSTXp1 | |
| Β10 | SSRXn1 | πορτοκαλί * | SDPn2 | Θωρακισμένο διαφορικό ζεύγος #2, αρνητικό | Α3 | SSTXn1 | |
| Β2 | SSTXp2 | Ασπρο * | SDPp3 | Θωρακισμένο διαφορικό ζεύγος #3, θετικό | Α11 | SSRXp2 | |
| Β3 | SSTXn2 | μαύρο * | SDPn3 | Θωρακισμένο διαφορικό ζεύγος #3, αρνητικό | Α10 | SSRXn2 | |
| Α11 | SSRXp2 | Το κόκκινο * | SDPp4 | Θωρακισμένο διαφορικό ζεύγος #4, θετικό | Β2 | SSTXp2 | |
| Α10 | SSRXn2 | μπλε * | SDPn4 | Θωρακισμένο διαφορικό ζεύγος #4, αρνητικό | Β3 | SSTXn2 | |
| * Τα χρώματα για το περίβλημα των αγωγών δεν καθορίζονται από το πρότυπο | |||||||
Η σύνδεση παλαιού τύπου συσκευών σε υπολογιστές εξοπλισμένους με υποδοχή USB Type-C απαιτεί καλώδιο ή προσαρμογέα που έχει βύσμα ή βύσμα τύπου Α ή τύπου Β στο ένα άκρο και βύσμα USB Type-C στο άλλο άκρο. Το πρότυπο δεν επιτρέπει προσαρμογείς με υποδοχή USB Type-C, καθώς η χρήση τους θα μπορούσε να δημιουργήσει "πολλούς εσφαλμένους και δυνητικά επικίνδυνους" συνδυασμούς καλωδίων.
Τα καλώδια USB 3.1 με δύο βύσματα Type-C στα άκρα πρέπει να συμμορφώνονται πλήρως με την προδιαγραφή - περιέχουν όλους τους απαραίτητους αγωγούς, πρέπει να είναι ενεργά, συμπεριλαμβανομένων αναγνωριστικών συναρτήσεων λίστας τσιπ ηλεκτρονικής αναγνώρισης ανάλογα με τη διαμόρφωση του καναλιού και τα μηνύματα που ορίζονται από τον προμηθευτή (VDM) από την προδιαγραφή Τροφοδοσία USBπαράδοση 2.0. Οι συσκευές με υποδοχή USB Type-C μπορούν προαιρετικά να υποστηρίζουν ράγες τροφοδοσίας 1,5 ή 3 amp στα 5 volt εκτός από την κύρια παροχή ρεύματος. Τα τροφοδοτικά πρέπει να αναφέρουν την ικανότητα παροχής αυξημένων ρευμάτων μέσω του καναλιού διαμόρφωσης ή να υποστηρίζουν πλήρως την προδιαγραφή USB Power Delivery μέσω του ακροδέκτη διαμόρφωσης (κωδικοποίηση BMC) ή παλαιότερα σήματα που κωδικοποιούνται ως BFSK μέσω του ακροδέκτη VBUS. Τα καλώδια USB 2.0 που δεν υποστηρίζουν το δίαυλο SuperSpeed ενδέχεται να μην περιέχουν τσιπ EID εκτός εάν μπορούν να μεταφέρουν 5 αμπέρ.
Η προδιαγραφή σύνδεσης USB Type-C έκδοση 1.0 δημοσιεύτηκε από το Φόρουμ προγραμματιστών USB τον Αύγουστο του 2014. Αναπτύχθηκε περίπου την ίδια εποχή με την προδιαγραφή USB 3.1.
Η χρήση μιας υποδοχής USB Type-C δεν σημαίνει απαραίτητα ότι η συσκευή εφαρμόζει USB 3.1 Hi-Speed Gen1/Gen2 ή το πρωτόκολλο USB Power Delivery.
Το Universal Serial Bus είναι η πιο κοινή και πιθανώς η πιο επιτυχημένη περιφερειακή διεπαφή υπολογιστή στην ιστορία του υλικού υπολογιστών, όπως αποδεικνύεται από τον τεράστιο αριθμό συσκευών USB, μερικές από τις οποίες μπορεί να φαίνονται κάπως
Διεπαφή USB (Universal Serial Bus - Universal Serial Interface) έχει σχεδιαστεί για τη σύνδεση περιφερειακών συσκευών σε έναν προσωπικό υπολογιστή. Σας επιτρέπει να ανταλλάσσετε πληροφορίες με περιφερειακές συσκευές σε τρεις ταχύτητες (προδιαγραφή USB 2.0):
- Χαμηλή ταχύτητα ( χαμηλή ταχύτητα- LS) - 1,5 Mbps;
- ολοταχώς ( ολοταχώς- FS) - 12 Mbps;
- Υψηλή ταχύτητα ( υψηλή ταχύτητα- HS) - 480 Mbps.
Η διασύνδεση USB συνδέεται πλήθος (πλήθος) και συσκευές. Ο κεντρικός υπολογιστής βρίσκεται μέσα στον προσωπικό υπολογιστή και ελέγχει τη λειτουργία ολόκληρης της διεπαφής. Σε έναν θύρα USBήταν δυνατό να συνδέσετε περισσότερες από μία συσκευές, εφαρμόστε κόμβους (κεντρικό σημείο- μια συσκευή που παρέχει σύνδεση με τη διεπαφή άλλων συσκευών). Root hub (πλήμνη ρίζας) βρίσκεται μέσα στον υπολογιστή και συνδέεται απευθείας με τον κεντρικό υπολογιστή. Η διεπαφή USB χρησιμοποιεί έναν ειδικό όρο "λειτουργία" είναι μια λογικά πλήρης συσκευή που εκτελεί μια συγκεκριμένη λειτουργία. Η τοπολογία της διεπαφής USB είναι ένα σύνολο 7 επιπέδων ( κερκίδα): το πρώτο επίπεδο περιέχει τον κεντρικό και τον κεντρικό κόμβο και το τελευταίο επίπεδο περιέχει μόνο συναρτήσεις. Μια συσκευή που περιλαμβάνει έναν διανομέα και μία ή περισσότερες λειτουργίες ονομάζεται σύνθετος (σύνθετη συσκευή).
Η θύρα ενός διανομέα ή ενός χαρακτηριστικού που συνδέεται με έναν διανομέα υψηλότερου επιπέδου ονομάζεται θύρα ανοδικής ροής ( λιμάνι ανάντη), και μια θύρα διανομέα που συνδέεται με έναν διανομέα ή μια λειτουργία χαμηλότερου επιπέδου ονομάζεται θύρα κατάντη ( λιμάνι κατάντη).
Όλες οι μεταφορές δεδομένων στη διεπαφή ξεκινούν από τον κεντρικό υπολογιστή. Τα δεδομένα μεταδίδονται με τη μορφή πακέτων. Η διεπαφή USB χρησιμοποιεί διάφορους τύπους πακέτων:
- σημαία-πακέτο (πακέτο συμβολικών) περιγράφει τον τύπο και την κατεύθυνση της μεταφοράς δεδομένων, τη διεύθυνση της συσκευής και τον σειριακό αριθμό του τελικού σημείου (το CT είναι το διευθυνσιοδοτούμενο τμήμα της συσκευής USB). Υπάρχουν διάφοροι τύποι πακέτων χαρακτηριστικών: ΣΕ, ΕΞΩ, ΣΟΦ, ΡΥΘΜΙΣΗ;
- πακέτο δεδομένων (πακέτο δεδομένων) περιέχει τα μεταδιδόμενα δεδομένα.
- πακέτο έγκρισης (πακέτο χειραψίας) προορίζεται για την αναφορά των αποτελεσμάτων της μεταφοράς δεδομένων· Τα πακέτα που ταιριάζουν είναι διαφόρων τύπων: ACK, NAK, ΑΝΑΒΑΛΛΩ.
Η διεπαφή USB χρησιμοποιεί διάφορους τύπους μεταφοράς πληροφοριών.
- Μεταφορά ελέγχου (μεταφορά ελέγχου) χρησιμοποιείται για τη διαμόρφωση της συσκευής καθώς και για άλλες συγκεκριμένες συσκευές συγκεκριμένη συσκευήστόχους.
- Ροή (μαζική μεταφορά) χρησιμοποιείται για τη μετάδοση ενός σχετικά μεγάλου όγκου πληροφοριών.
- Διακοπή προώθησης (διακοπή μεταφοράς) χρησιμοποιείται για τη μεταφορά σχετικά μικρού όγκου πληροφοριών, για τις οποίες είναι σημαντική η έγκαιρη μεταφορά τους. Έχει περιορισμένη διάρκεια και μεγαλύτερη προτεραιότητα από άλλους τύπους μεταφορών.
- Ισόχρονη προώθηση (ισόχρονη μεταφορά) ονομάζεται επίσης ροή σε πραγματικό χρόνο. Οι πληροφορίες που μεταδίδονται σε μια τέτοια μεταφορά απαιτούν πραγματικό χρόνο στη δημιουργία, μετάδοση και λήψη τους.
Ροή
χαρακτηρίζονται από εγγυημένη μεταφορά δεδομένων χωρίς σφάλματα μεταξύ του κεντρικού υπολογιστή και της λειτουργίας, ανιχνεύοντας σφάλματα μετάδοσης και ζητώντας εκ νέου πληροφορίες.
Όταν ο κεντρικός υπολογιστής είναι έτοιμος να λάβει δεδομένα από τη συνάρτηση, στέλνει τη συνάρτηση στη φάση μετάδοσης πακέτου υπογραφής ΣΕ-πλαστική σακούλα. Σε απόκριση σε αυτό, η συνάρτηση στη φάση μεταφοράς δεδομένων στέλνει ένα πακέτο δεδομένων στον κεντρικό υπολογιστή ή, εάν δεν μπορεί να το κάνει αυτό, στέλνει NAK- ή ΑΝΑΒΑΛΛΩ-πλαστική σακούλα. NAK-Το πακέτο ενημερώνει για την προσωρινή μη διαθεσιμότητα της λειτουργίας μετάδοσης δεδομένων και ΑΝΑΒΑΛΛΩ-Το πακέτο υποδεικνύει την ανάγκη παρέμβασης του κεντρικού υπολογιστή. Εάν ο κεντρικός υπολογιστής έχει λάβει με επιτυχία τα δεδομένα, τότε στέλνει τις συναρτήσεις στη φάση της διαπραγμάτευσης ACK
Όταν ο κεντρικός υπολογιστής είναι έτοιμος να μεταδώσει δεδομένα, στέλνει τις λειτουργίες ΕΞΩΈνα πακέτο ακολουθούμενο από ένα πακέτο δεδομένων. Εάν η συνάρτηση έχει λάβει με επιτυχία τα δεδομένα, στέλνει πίσω στον κεντρικό υπολογιστή ACK-πακέτο, διαφορετικά αποστέλλεται NAK-ή ΑΝΑΒΑΛΛΩ-πλαστική σακούλα.
Έλεγχος μεταγραφών
περιέχει τουλάχιστον δύο στάδια: Στάδιο εγκατάστασηςΚαι στάδιο κατάστασης. Ανάμεσά τους μπορεί επίσης να υπάρχουν στάδιο μεταφοράς δεδομένων. Στάδιο εγκατάστασηςχρησιμοποιείται για να εκτελέσει SETUP συναλλαγές, κατά την οποία αποστέλλονται πληροφορίες στη λειτουργία CT ελέγχου. Συναλλαγή SETUPπεριέχει ΡΥΘΜΙΣΗ-πλαστική σακούλα ,
ένα πακέτο δεδομένων και ένα αντίστοιχο πακέτο. Εάν το πακέτο δεδομένων ληφθεί με επιτυχία από τη συνάρτηση, τότε αποστέλλεται στον κεντρικό υπολογιστή ACK-πλαστική σακούλα. Διαφορετικά, η συναλλαγή λήγει.
ΣΕ στάδια μεταφοράς δεδομένωνΟι μεταφορές ελέγχου περιέχουν ένα ή περισσότερα ΣΕ-ή ΕΞΩ-συναλλαγές, η αρχή της μεταφοράς των οποίων είναι η ίδια όπως και στις μεταφορές ροής. Όλες οι συναλλαγές στο στάδιο της μεταφοράς δεδομένων πρέπει να γίνονται προς την ίδια κατεύθυνση.
ΣΕ στάδιο κατάστασηςπραγματοποιείται η τελευταία συναλλαγή, η οποία χρησιμοποιεί τις ίδιες αρχές όπως στις μεταφορές ροής. Η κατεύθυνση αυτής της συναλλαγής είναι αντίθετη από αυτή που χρησιμοποιείται στο στάδιο μεταφοράς δεδομένων. Το στάδιο κατάστασης χρησιμοποιείται για την αναφορά του αποτελέσματος του σταδίου SETUP και του σταδίου μεταφοράς δεδομένων. Οι πληροφορίες κατάστασης μεταβιβάζονται πάντα από τη συνάρτηση στον κεντρικό υπολογιστή. Στο εγγραφή ελέγχου (Έλεγχος μεταφοράς εγγραφής) οι πληροφορίες κατάστασης μεταδίδονται στη φάση μεταφοράς δεδομένων του σταδίου κατάστασης της συναλλαγής. Στο έλεγχος της ανάγνωσης (Έλεγχος μεταφοράς ανάγνωσης) οι πληροφορίες κατάστασης επιστρέφονται στη φάση διαπραγμάτευσης του σταδίου κατάστασης της συναλλαγής, αφού ο κεντρικός υπολογιστής στείλει ένα πακέτο δεδομένων μηδενικού μήκους στην προηγούμενη φάση μεταφοράς δεδομένων.
Διακόψτε τις μεταφορές
μπορεί να περιέχει ΣΕ- ή ΕΞΩ- προώθηση. Κατά την παραλαβή ΣΕ-η λειτουργία πακέτου μπορεί να επιστρέψει ένα πακέτο με δεδομένα, NAK-πακέτο ή ΑΝΑΒΑΛΛΩ-πλαστική σακούλα. Εάν η συνάρτηση δεν έχει πληροφορίες που απαιτούν διακοπή, τότε στη φάση μεταφοράς δεδομένων, η συνάρτηση επιστρέφει NAK-πλαστική σακούλα. Εάν η εργασία του CT με διακοπή ανασταλεί, τότε η συνάρτηση επιστρέφει ΑΝΑΒΑΛΛΩ-πλαστική σακούλα. Εάν απαιτείται διακοπή, η συνάρτηση επιστρέφει τις απαραίτητες πληροφορίες στη φάση μεταφοράς δεδομένων. Εάν ο κεντρικός υπολογιστής έχει λάβει με επιτυχία τα δεδομένα, τότε στέλνει ACK-πλαστική σακούλα. Διαφορετικά, δεν αποστέλλεται αντίστοιχο πακέτο από τον κεντρικό υπολογιστή.
Ισόχρονες συναλλαγές
περιέχω φάση μεταφοράς χαρακτηριστικώνΚαι φάση μεταφοράς δεδομένων, αλλά δεν έχουν φάση έγκρισης. Ο οικοδεσπότης στέλνει ΣΕ- ή ΕΞΩ-σύμβολο, μετά το οποίο στη φάση της μετάδοσης δεδομένων CT (για ΣΕ-χαρακτηριστικό) ή κεντρικός υπολογιστής (για ΕΞΩ-sign) στέλνει δεδομένα. Οι ισόχρονες συναλλαγές δεν υποστηρίζουν τη φάση συμφωνίας και αναμετάδοση δεδομένων σε περίπτωση σφαλμάτων.
Λόγω του γεγονότος ότι η διεπαφή USB υλοποιεί ένα σύνθετο πρωτόκολλο ανταλλαγής πληροφοριών, απαιτείται μονάδα μικροεπεξεργαστή στη συσκευή διασύνδεσης USB για την υποστήριξη του πρωτοκόλλου. Επομένως, η κύρια επιλογή στην ανάπτυξη μιας συσκευής διασύνδεσης είναι η χρήση ενός μικροελεγκτή που θα παρέχει υποστήριξη για το πρωτόκολλο ανταλλαγής. Επί του παρόντος, όλοι οι μεγάλοι κατασκευαστές μικροελεγκτών παράγουν προϊόντα που περιλαμβάνουν μπλοκ USB.
|
Υψηλός ρυθμός μετάδοσης δεδομένων (ρυθμός bit σηματοδότησης πλήρους ταχύτητας) - 12 Mb/s - Μέγιστο μήκος καλωδίου για υψηλή ταχύτητα μετάδοσης δεδομένων - 5 m - Χαμηλή ταχύτητα μετάδοσης δεδομένων (ρυθμός μετάδοσης bit σηματοδότησης χαμηλής ταχύτητας) - 1,5 Mb/s - Μέγιστο μήκος καλωδίου για χαμηλή ταχύτητα ρυθμός baud - 3 m - Μέγιστες συνδεδεμένες συσκευές (συμπεριλαμβανομένων των πολλαπλασιαστών) - 127 - Είναι δυνατή η σύνδεση συσκευών με διαφορετικούς ρυθμούς baud - Δεν χρειάζεται ο χρήστης να εγκαταστήσει πρόσθετα στοιχεία, όπως τερματιστές για SCSI - Τάση τροφοδοσίας για περιφερειακές συσκευές - 5 V - Μέγιστη κατανάλωση ρεύματος ανά συσκευή - 500 mA
Αποκόλληση της υποδοχής USB 1.1 και 2.0
Τα σήματα USB μεταδίδονται μέσω δύο καλωδίων ενός θωρακισμένου καλωδίου τεσσάρων συρμάτων.
Εδώ :
GND- Κύκλωμα «θήκης» για τροφοδοσία περιφερειακών VBUS- +5V και για κυκλώματα ισχύος διαύλου D+προορίζεται για μετάδοση δεδομένων
Λάστιχο ΡΕ-για λήψη δεδομένων.
Μειονεκτήματα του usb 2.0
Αν και το USB 2.0 έχει μέγιστο ρυθμό μεταφοράς δεδομένων 480 Mbps (60 Mbps), στην πραγματική ζωή δεν είναι ρεαλιστικό να επιτευχθούν τέτοιες ταχύτητες (~33,5 Mbps στην πράξη). Αυτό οφείλεται στις μεγάλες καθυστερήσεις του διαύλου USB μεταξύ της αίτησης για μεταφορά δεδομένων και της πραγματικής έναρξης της μεταφοράς. Για παράδειγμα, ο δίαυλος FireWire, αν και έχει μικρότερη αιχμή διακίνησηΤα 400 Mbps, δηλαδή 80 Mbps (10 MB/s) λιγότερο από το USB 2.0, επιτρέπουν στην πραγματικότητα μεγαλύτερο εύρος ζώνης για την επικοινωνία με σκληρούς δίσκους και άλλες συσκευές αποθήκευσης. Από αυτή την άποψη, μια ποικιλία μονάδων κινητής τηλεφωνίας εδώ και καιρό «ξεκουράζεται» στο ανεπαρκές πρακτικό εύρος ζώνης του USB 2.0.
Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα του USB 3.0 είναι η μεγαλύτερη ταχύτητά του (έως 5 Gbps), η οποία είναι 10 φορές μεγαλύτερη από την παλαιότερη θύρα. Η νέα διεπαφή έχει βελτιωμένη εξοικονόμηση ενέργειας. Αυτό επιτρέπει στη μονάδα να εισέλθει σε κατάσταση αναστολής λειτουργίας όταν είναι αδρανής. Είναι δυνατή η ταυτόχρονη αμφίδρομη μετάδοση δεδομένων. Αυτό θα δώσει υψηλότερη ταχύτητα εάν συνδέσετε πολλές συσκευές σε μία θύρα (fork the port). Μπορείτε να διακλαδώσετε χρησιμοποιώντας έναν διανομέα (ένας διανομέας είναι μια συσκευή που διακλαδίζεται από μια θύρα σε 3-6 θύρες). Τώρα, εάν συνδέσετε τον διανομέα σε μια θύρα USB 3.0 και συνδέσετε πολλές συσκευές (για παράδειγμα, μονάδες flash) στο διανομέα και μεταφέρετε δεδομένα ταυτόχρονα, θα δείτε ότι η ταχύτητα θα είναι πολύ μεγαλύτερη από ό,τι ήταν με τη διασύνδεση USB 2.0 . Υπάρχει ένα χαρακτηριστικό που μπορεί να είναι ένα συν και ένα μείον. Η διασύνδεση USB 3.0 έχει αυξήσει το ρεύμα στα 900 mA και το USB 2.0 λειτουργεί με ρεύμα 500 mA. Αυτό θα είναι ένα πλεονέκτημα για εκείνες τις συσκευές που έχουν προσαρμοστεί για USB 3.0, αλλά ένα μικρό μείον είναι ότι μπορεί να υπάρχει κίνδυνος κατά την επαναφόρτιση πιο αδύναμων συσκευών, όπως ένα τηλέφωνο. Το φυσικό μειονέκτημα της νέας διεπαφής είναι το μέγεθος του καλωδίου. Για να διατηρήσετε υψηλή ταχύτητα, το καλώδιο έχει γίνει παχύτερο και μικρότερο σε μήκος (δεν μπορεί να είναι μεγαλύτερο από 3 μέτρα) από το USB 2.0. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι οι συσκευές με διαφορετικές διεπαφές USB θα δουλειάκαλό και δεν πρέπει να είναι πρόβλημα. Αλλά μην πιστεύετε ότι η ταχύτητα θα "υπερχρονιστεί" εάν συνδέσετε το USB 3.0 σε μια παλαιότερη θύρα ή εάν συνδέσετε ένα παλαιότερο καλώδιο διασύνδεσης σε μια νέα θύρα. Ο ρυθμός δεδομένων θα είναι ίσος με τον ρυθμό της ασθενέστερης θύρας.
Γεια σε όλους. Μερικές φορές οι άνθρωποι ενδιαφέρονται να μάθουν πώς διαφέρει το USB 3.0 από το USB 2.0, μερικές φορές θέλουν να καταλάβουν ποια έκδοση ή τι τύπο υποδοχής USB έχουν στον υπολογιστή τους, τι είδους δεινόσαυρος είναι το USB 1.0 και ούτω καθεξής. Ας εμβαθύνουμε λίγο σε αυτό το θέμα.
Το πρότυπο USB εμφανίστηκε στα μέσα της δεκαετίας του '90. σημαίνει USBορίστε πώς - γενικός σειριακός δίαυλος (Universal Serial Bus). Αυτό το πρότυπο αναπτύχθηκε ειδικά για την επικοινωνία περιφερειακών συσκευών με υπολογιστή και πλέον κατέχει ηγετική θέση μεταξύ όλων των τύπων διεπαφών επικοινωνίας. Αυτό δεν προκαλεί έκπληξη. Τώρα είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς τουλάχιστον κάποια συσκευή χωρίς υποδοχή USB, αν και αυτές οι υποδοχές διαφέρουν σε τύπους.
Τύποι υποδοχών USB
Σήμερα, υπάρχει ένας αρκετά μεγάλος αριθμός τύπων υποδοχών USB. Κάποια είναι πιο κοινά, άλλα λιγότερο. Σε γενικές γραμμές, ας τους ρίξουμε μια ματιά.
USBτύπος-ΕΝΑ- ένας από τους πιο συνηθισμένους τύπους υποδοχών USB. Θα μπορούσατε να τον δείτε στο δικό σας, επάνω, στο μπλοκ σας Φορτιστήςκαι όχι μόνο. Έχει πολλές χρήσεις. Με αυτό, μπορείτε να συνδέσετε ποντίκια και πληκτρολόγια σε έναν υπολογιστή (ή άλλη συσκευή), μονάδες flash, εξωτερικές μονάδες δίσκου, smartphone και ούτω καθεξής. Αυτή η λίστα μπορεί να συνεχιστεί για πολύ καιρό, αν το καλοσκεφτείτε.
USBτύπος-σι- ο σύνδεσμος χρησιμοποιείται κυρίως για τη σύνδεση εκτυπωτή ή άλλου περιφερειακά. Πολύ λιγότερο διαδεδομένο από USB τύπου Α.
Μίνι USBήταν αρκετά συνηθισμένο σε φορητές συσκευές πριν από την εμφάνιση του Micro USB. Τώρα είναι πολύ σπάνιο, αλλά μπορείτε ακόμα να το βρείτε σε ορισμένες παλαιότερες συσκευές. Στο φορητό ηχείο μου, η υποδοχή Mini USB δέχεται τροφοδοσία για τη φόρτιση της μπαταρίας. Αγόρασα αυτή τη στήλη πριν από περίπου 5 χρόνια (αποδείχθηκε ανθεκτική).
Micro USBχρησιμοποιείται πλέον σε smartphone και κινητά τηλέφωνασχεδόν όλοι οι κατασκευαστές. Αυτή η υποδοχή USB έχει αποκτήσει απίστευτη δημοτικότητα μεταξύ των φορητών συσκευών. Ωστόσο, το USB Type-C παίρνει σταδιακά τη θέση του.
USB Έκδοση 1.0 - Αρχαιολογικός Χώρος
Ο προ-προ-προπάππους του προτύπου USB - USB 1.0γεννήθηκε τον κρύο Νοέμβριο του 1995. Γεννήθηκε όμως λίγο πρόωρα και δεν κέρδισε μεγάλη δημοτικότητα. Αλλά ο μικρότερος αδερφός του USB 1.1, που γεννήθηκε τρία χρόνια αργότερα, ήταν ένα πιο βιώσιμο δείγμα και ήταν σε θέση να τραβήξει αρκετή προσοχή.
Όσον αφορά το τεχνικό μέρος, ο ρυθμός μεταφοράς δεδομένων ήταν χαμηλός, αλλά με τα πρότυπα εκείνης της εποχής, αυτή η ταχύτητα ήταν υπεραρκετή. Η ταχύτητα ήταν έως και 12 Mbps και αυτό είναι σε λειτουργία υψηλού εύρους ζώνης.
Διαφορές μεταξύ των υποδοχών USB 2.0 και USB 3.0
Το USB 2.0 και το USB 3.0 είναι δύο πολύ σύγχρονα πρότυπα USB που χρησιμοποιούνται πλέον παντού σε υπολογιστές και φορητούς υπολογιστές. Το USB 3.0 είναι φυσικά νεότερο και ταχύτερο και είναι πλήρως συμβατό με συσκευές USB 2.0. Αλλά η ταχύτητα σε αυτή την περίπτωση θα περιοριστεί από τη μέγιστη ταχύτητα σύμφωνα με το πρότυπο USB 2.0.
Θεωρητικά, ο ρυθμός μεταφοράς του USB 3.0 είναι περίπου 10 φορές ταχύτερος από το USB 2.0 (5Gbps έναντι 480Mbps). Αλλά στην πράξη, η ταχύτητα ανταλλαγής πληροφοριών μεταξύ συσκευών περιορίζεται συχνά από τις ίδιες τις συσκευές. Συνολικά όμως, το USB 3.0 εξακολουθεί να κερδίζει.
Τεχνικές διαφορές
Αν και τα πρότυπα USB 2.0 και USB 3.0 είναι συμβατά προς τα πίσω, ωστόσο έχουν κάποιες τεχνικές διαφορές. Το USB 2.0 έχει 4 ακίδες - 2 για τροφοδοσία συσκευών και 2 για μεταφορά δεδομένων. Αυτές οι 4 ακίδες έχουν διατηρηθεί και στο πρότυπο USB 3.0. Εκτός όμως από αυτές, προστέθηκαν άλλες 4 επαφές, οι οποίες χρειάζονται για υψηλούς ρυθμούς μεταφοράς δεδομένων και όχι μόνο. γρήγορη φόρτισησυσκευές. Παρεμπιπτόντως, το USB 3.0 μπορεί να λειτουργήσει με ρεύμα έως και 1 Ampere.
Ως αποτέλεσμα, το τυπικό καλώδιο USB 3.0 έχει γίνει παχύτερο και το μήκος του δεν υπερβαίνει πλέον τα 3 μέτρα (σε USB 2.0 μέγιστο μήκοςέφτασε τα 5 μέτρα). Αλλά θα μπορείτε να φορτίζετε το smartphone σας πολύ πιο γρήγορα, ακόμα κι αν συνδέσετε πολλά smartphone σε μία υποδοχή μέσω ενός διαχωριστή.
Φυσικά, οι κατασκευαστές φρόντισαν για τις οπτικές διαφορές. Δεν μπορείτε να αναζητήσετε συσκευασία από μητρική πλακέταγια να δείτε ποια πρότυπα USB υποστηρίζει. Και δεν χρειάζεται να μεταβείτε στις ρυθμίσεις του υπολογιστή ή στη διαχείριση συσκευών για αυτό. Απλώς κοιτάξτε το χρώμα του συνδέσμου σας. Η υποδοχή USB 3.0 είναι σχεδόν πάντα μπλε. Πολύ σπάνια είναι ακόμα κόκκινο. Ενώ το USB 2.0 είναι σχεδόν πάντα μαύρο.
Τώρα λοιπόν, με μια καλή ματιά, μπορείτε να προσδιορίσετε εάν έχετε USB 2.0 ή USB 3.0 στον φορητό υπολογιστή σας.
Αυτό, ίσως, μπορεί να τελειώσει τη συζήτηση σχετικά με το πώς διαφέρει το USB 2.0 από το USB 3.0.
συμπέρασμα
Τι μάθαμε από αυτό το άρθρο; Ποιο USB χωρίζεται σε πρότυπα μεταφοράς δεδομένων, τα οποία διαφέρουν ως προς την ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων. Και επίσης ότι το USB έχει μεγάλο αριθμό τύπων υποδοχών.
Και το πιο ενδιαφέρον, που ξέχασα να αναφέρω στο άρθρο, είναι ότι οι τύποι συνδετήρων μπορούν να συνδυαστούν με τον ακόλουθο τρόπο. Μπορείτε να βρείτε πλήρους μεγέθους USB type-A και full size USB type-B, ενώ υπάρχει (αλλά σπάνια) micro USB τύπου A και micro USB type-B (πολύ συνηθισμένο). Το USB type-A μπορεί να λειτουργήσει με το πρωτόκολλο USB 2.0 ή μπορεί να λειτουργήσει στο πρωτόκολλο USB 3.0. Σε γενικές γραμμές, αν θέλετε, μπορείτε να μπερδευτείτε.
Και αν ανησυχείτε για το ερώτημα με ποιους συνδέσμους είναι καλύτερο να επιλέξετε φορητό υπολογιστή USB 2.0 ή USB 3.0, τότε μην ανησυχείτε καθόλου. Τώρα όλοι οι σύγχρονοι φορητοί υπολογιστές και υπολογιστές είναι εξοπλισμένοι και με τους δύο τύπους USB. Για παράδειγμα, ο φορητός υπολογιστής μου έχει δύο θύρες USB 2.0 και μία θύρα USB 3.0. Και οι τρεις υποδοχές USB τύπου Α.
Εδώ είναι - USB!
Διάβασες μέχρι το τέλος;
'Ηταν αυτό το άρθρο χρήσιμο?
Όχι πραγματικά
Τι ακριβώς δεν σου άρεσε; Ήταν το άρθρο ελλιπές ή αναληθές;
Γράψτε στα σχόλια και υποσχόμαστε να βελτιωθούμε!
