Техникалық сипаттамалар Мүмкіндіктер usb. USB сериялық шинасы (Әмбебап сериялық автобус) USB 2.0 протоколы
2008 жылдың соңында. Сіз күткендей, жаңа стандарт өткізу қабілеттілігін арттырды, дегенмен өсу USB 1.1-ден USB 2.0-ге дейін 40x жылдамдықты арттыру сияқты маңызды емес. Қалай болғанда да, өткізу қабілетінің 10 есе артуы құпталады. USB 3.0қолдайды максималды тасымалдау жылдамдығы 5 Гбит/с.Өткізу қабілеттілігі ағымдағы Serial ATA стандартынан екі есе дерлік жоғары (3 Гб/с артық ақпаратты беруді қоса есептегенде).
USB 3.0 логотипі
Әрбір энтузиас USB 2.0 интерфейсінің негізгі екенін растайды. бөгет» заманауи компьютерлержәне ноутбуктер, өйткені оның ең жоғары «таза» өткізу қабілеті 30-дан 35 МБ/с-қа дейін. Бірақ қазіргі заманғы 3,5 дюймдік жұмыс үстелі қатты дискілері қазірдің өзінде 100 МБ/с тасымалдау жылдамдығынан асып кетті (және 2,5 дюймдік ноутбук үлгілері пайда болып, жақындап келеді. бұл деңгей). Жоғары жылдамдықты қатты күйдегі дискілер 200 МБ/с шегінен сәтті өтті. Ал 5 Гб/с (немесе 5120 Мб/с) 640 Мб/с-қа сәйкес келеді.
Біз қатты дискілер жақын болашақта 600 МБ/с-қа жетеді деп күтпейміз, бірақ болашақ ұрпақтар қатты күйдегі дискілербірнеше жылдан кейін бұл саннан асып кетуі мүмкін. Өткізу қабілетін ұлғайту ақпарат көлемінің ұлғаюымен және сақтық көшірме уақытымен бірге маңыздырақ болады. Сақтау неғұрлым жылдам жұмыс істейді, сақтық көшірме жасау уақыты соғұрлым қысқа болады, сақтық көшірме кестесінде «терезелер» жасау оңайырақ болады.
Жылдамдықты салыстыру кестесі USB сипаттамалары 1.0 – 3.0
Сандық бейнекамералар бүгінгі күні гигабайттық бейне деректерін жазып, сақтай алады. HD бейнекамералар үлесі артып келеді және олар деректердің үлкен көлемін жазу үшін үлкенірек және жылдамырақ сақтауды қажет етеді. Егер сіз USB 2.0 қолдансаңыз, өңдеу үшін бірнеше ондаған гигабайт бейне деректерін компьютерге тасымалдау көп уақытты алады. USB Implementers форумы өткізу қабілеттілігі маңызды болып қалады деп есептейді және USB 3.0алдағы бес жылда барлық тұтынушы құрылғылары үшін жеткілікті болады.
8/10 бит кодтау
Деректерді сенімді тасымалдауды қамтамасыз ету USB 3.0 интерфейсібізге таныс 8/10 бит кодтауды пайдаланады, мысалы, Serial ATA. Бір байт (8 бит) 10 биттік кодтау арқылы беріледі, бұл өткізу қабілеттілігі есебінен тасымалдау сенімділігін жақсартады. Сондықтан биттен байтқа көшу 8:1 емес, 10:1 қатынасымен жүзеге асырылады.
USB 1.x - 3.0 өткізу қабілеті мен бәсекелестерді салыстыру
Қуатты үнемдеу режимдері
Әлбетте, басты мақсатинтерфейс USB 3.0 қолжетімді өткізу қабілеттілігін арттыру болып табыладыдегенмен, жаңа стандарт тиімді энергияны тұтынуды оңтайландырады. USB 2.0 интерфейсі энергияны тұтынатын құрылғылардың қолжетімділігін үнемі тексеріп отырады. Керісінше, USB 3.0 жүйесінде U0-U3 деп аталатын төрт қосылым күйі бар. Қосылым күйі U0 белсенді деректерді тасымалдауға сәйкес келеді, ал U3 құрылғыны ұйқы режиміне қояды.
Егер қосылым бос болса, U1 күйінде деректерді қабылдау және жіберу мүмкіндігі өшіріледі. U2 күйі ішкі сағатты өшіру арқылы бір қадам алға жылжиды. Тиісінше, қосылған құрылғылар деректерді тасымалдау аяқталғаннан кейін бірден U1 күйіне ауыса алады, бұл USB 2.0-мен салыстырғанда өлшенетін қуат тұтыну артықшылықтарын қамтамасыз етеді деп күтілуде.
көбірек ток
Әртүрлі қуат тұтыну күйлерінен басқа, стандарт USB 3.0 басқаша USB 2.0 және жоғарырақ қолдау көрсететін ток. Егер USB 2.0 500 мА ток шегін қамтамасыз етсе, жаңа стандарт жағдайында шектеу 900 мА жолағына ауыстырылды. Қосылымды бастау тогы USB 2.0 үшін 100 мА-дан USB 3.0 үшін 150 мА-ға дейін ұлғайтылды. Екі параметр де портативті қатты дискілер үшін өте маңызды, олар әдетте сәл көбірек токты қажет етеді. Бұған дейін мәселені қосымша USB ашасын пайдаланып, екі порттан қуат алу арқылы шешуге болады, бірақ бұл USB 2.0 сипаттамаларын бұзса да, деректерді тасымалдау үшін тек біреуін пайдалану арқылы шешіледі.
Жаңа кабельдер, қосқыштар, түсті кодтау
USB 3.0 USB 2.0 нұсқасымен кері үйлесімді, яғни ашалар әдеттегі А типті ашалармен бірдей болып көрінеді.USB 2.0 істікшелері сол орнында қалады, бірақ енді бес жаңа істік қосқыштың тереңдігінде орналасқан. Бұл USB 3.0 штепсельдік қосылымын толығымен қосу керек дегенді білдіреді USB портыҚосымша түйреуіштерді қажет ететін USB 3.0 жұмыс режимін тексеру үшін 3.0. Әйтпесе, сіз USB 2.0 жылдамдығын аласыз. USB Implementers форумы өндірушілерге коннектордың ішкі жағындағы Pantone 300C түсті кодтауды пайдалануды ұсынады.
Жағдай B типті USB қосқышы үшін ұқсас болды, дегенмен айырмашылықтар көзбен қарағанда байқалады. USB 3.0 ашасын бес қосымша істікше арқылы анықтауға болады.
USB 3.0 талшықты оптиканы пайдаланбайдыөйткені бұл жаппай нарық үшін тым қымбат. Сондықтан бізде жақсы ескі мыс кабель бар. Дегенмен, енді төрт сым емес, тоғыз болады. Деректерді беру дифференциалды режимде бес қосымша сымның төртеуі бойынша жүзеге асырылады (SDP–Қорғалған дифференциалдық жұп). Бір жұп сым ақпаратты қабылдауға, екіншісі жіберуге жауап береді. Жұмыс принципі Serial ATA-ға ұқсас, құрылғылар екі бағытта да толық өткізу қабілеттілігін алады. Бесінші сым жерге тұйықталған.
Universal Serial Bus (USB) стандарттарының пайда болу және даму тарихы
USB шинасын бірінші енгізуге дейін стандартты жабдық Дербес компьютерәдетте принтерді қосуға арналған бір параллель порт (LPT порты), екі сериялық байланыс порты ( COM порттары), әдетте тінтуір мен модемді қосу үшін және джойстик үшін бір порт (GAME порты). Бұл конфигурация дербес компьютердің алғашқы күндерінде өте қолайлы болды және көптеген жылдар бойы жабдықты өндірушілер үшін практикалық стандарт болды. Дегенмен, прогресс, номенклатура мен функционалдылық бір орында тұрған жоқ сыртқы құрылғыларүнемі жетілдірілуде, бұл сайып келгенде стандартты конфигурацияны қайта қарау қажеттілігіне әкелді, бұл күн сайын көбірек болатын қосымша перифериялық құрылғыларды қосу мүмкіндігін шектейді.
Стандартты енгізу/шығару порттарының санын көбейту әрекеттері мәселені түбегейлі шешуге әкелмеді және көптеген перифериялық құрылғылардың қарапайым, жылдам және ыңғайлы қосылуын қамтамасыз ететін жаңа стандартты әзірлеу қажет болды. стандартты конфигурациядағы кез келген компьютерге әртүрлі мақсаттарда, сайып келгенде әмбебап сериялық автобустың пайда болуына әкелді. Әмбебап сериялық автобус (USB)
Бірінші сериялық интерфейс сипаттамасы USB (әмбебап сериялық автобус), аталды USB 1.0, жылы пайда болды 1996 жыл, оның негізінде жетілдірілген нұсқасы, USB 1.1- В 1998 жыл USB 1.0 және USB 1.1 автобустарының өткізу қабілеті - 12 Мбит/с дейін (шын мәнінде секундына 1 мегабайтқа дейін) аналогтық модем немесе сияқты төмен жылдамдықты перифериялық құрылғылар үшін жеткілікті болды. компьютер тінтуірі, алайда деректерді беру жылдамдығы жоғары құрылғылар үшін жеткіліксіз, бұл осы спецификацияның негізгі кемшілігі болды. Дегенмен, тәжірибе көрсеткендей, әмбебап сериялық шин - бұл компьютерлік техниканы өндірушілердің барлығы дерлік компьютерлік перифериялық құрылғыларды дамытудың негізгі бағыты ретінде қабылдаған өте сәтті шешім.
IN 2000жаңа спецификация жасалды USB 2.0, ол қазірдің өзінде 480 Мбит/с дейінгі деректерді беру жылдамдығын қамтамасыз етеді (шын мәнінде секундына 32 мегабайтқа дейін). Техникалық сипаттама алдыңғы USB 1.X стандартымен толық үйлесімділікті және көптеген перифериялық құрылғылар үшін өте қолайлы өнімділікті болжады. USB интерфейсімен жабдықталған құрылғылардың өндірісіндегі бум басталады. «Классикалық» енгізу-шығару интерфейстері толығымен ауыстырылды және экзотикалық болды. Дегенмен, кейбір жоғары жылдамдықты перифериялық жабдық үшін тіпті сәтті USB 2.0 спецификациясы стандартты одан әрі дамытуды талап ететін қиыншылық болып қала берді.
IN 2005 USB сымсыз іске асыруға арналған спецификация жарияланды - Сымсыз USB - WUSB, ол деректерді берудің максималды жылдамдығы 480 Мбит/с болатын 3 метрге дейінгі қашықтықта құрылғыларды және 110 Мбит/с максималды жылдамдығымен 10 метрге дейінгі қашықтықта құрылғыларды сымсыз қосуға мүмкіндік береді. Спецификация жылдам дамуды алмады және деректерді берудің нақты жылдамдығын арттыру мәселесін шешпеді.
IN 2006спецификация жарияланды USB-OTG (USB флеш О n- Тол- Г o, бұл екі USB құрылғысына бөлек USB хостынсыз бір-бірімен байланысуға мүмкіндік берді. Бұл жағдайда хосттың рөлін перифериялық құрылғылардың бірі орындайды. Смартфондар, сандық камералар және басқа мобильді құрылғылар хост және перифериялық құрылғы болуы керек. Мысалы, камераны USB арқылы компьютерге қосқанда ол перифериялық құрылғы, ал принтерге қосылған кезде ол хост болып табылады. Спецификацияны қолдау USB-OTGүшін бірте-бірте стандартқа айналды мобильді құрылғылар.
2008 жылыжаңа әмбебап сериялық автобус стандартының соңғы сипаттамасы пайда болды - USB 3.0. сияқты алдыңғы нұсқаларалдыңғы стандарттармен электрлік және функционалдық үйлесімділікпен қамтамасыз етілген автобусты жүзеге асыру. USB 3.0 үшін деректерді беру жылдамдығы 10 есе өсті - 5 Гб/с дейін. Интерфейс кабеліне 4 қосымша өзек қосылды және олардың контактілері алдыңғы стандарттардың 4 контактісінен бөлек, қосымша контакт қатарында шығарылды. Деректерді тасымалдау жылдамдығының жоғарылауына қосымша USB шинасыол сондай-ақ алдыңғы стандарттармен салыстырғанда қуат тізбегіндегі ток күші жоғарылауымен сипатталады. USB 3.0 шинасында деректерді берудің максималды жылдамдығы кез келген жаппай шығарылатын перифериялық компьютерлік жабдық үшін қолайлы болды.
IN 2013 жылы келесі интерфейстің спецификациясы қабылданды - USB 3.1, деректерді беру жылдамдығы 10 Гбит/с жетуі мүмкін. Сонымен қатар, ықшам 24 істікшелі USB қосқышы пайда болды. C түрі, бұл симметриялы, кабельді кез келген бағытта салуға мүмкіндік береді.
USB 3.1 стандартын шығарғаннан кейін USB Implementers Forum (USB-IF) 5 Гбит/с дейінгі (SuperSpeed) USB 3.0 қосқыштары енді USB 3.1 Gen 1 және 10-ға дейінгі жаңа USB 3.1 қосқыштары ретінде жіктелетінін хабарлады. Gb/s.c (SuperSpeed USB 10Gbps) - USB 3.1 Gen 2 ретінде. USB 3.1 стандарты USB 3.0 және USB 2.0 құрылғыларымен кері үйлесімді.
IN 2017 жылы USB Implementers Forum (USB-IF) спецификацияны жариялады USB 3.2. Максималды тасымалдау жылдамдығы - 10 Гбит/с. Дегенмен, USB 3.2 екі қосылымды біріктіру мүмкіндігін береді ( Қос жолақты жұмыс), теориялық өткізу қабілетін 20 Гбит/с дейін арттыруға мүмкіндік береді. Бұл мүмкіндікті іске асыру міндетті емес, яғни оны аппараттық қамтамасыз ету деңгейінде қолдау нақты өндірушіге және техникалық қажеттілікке байланысты болады, ол әртүрлі, мысалы, принтер мен портативті құрылғы үшін. қатты диск. Бұл режимді іске асыру мүмкіндігі пайдалану кезінде ғана қамтамасыз етіледі USB Type-C .
www.usb.org- Ағылшын тіліндегі әзірлеушілерге арналған USB спецификациясының құжаттамасы.
Айта кету керек, USB шинасына балама болған және әлі де бар. Ол келгенге дейін де, Apple компаниясысериялық автобус спецификациясын әзірледі отты сым(басқа аты - iLink), оны 1995 жылы Американдық электр және электроника инженерлері институты (IEEE) 1394 нөмірімен стандарттаған. IEEE 1394үш режимде жұмыс істей алады: деректерді беру жылдамдығы 100, 200 және 400 Мбит/с дейін. Дегенмен, жоғары құны және USB-ге қарағанда күрделірек іске асырылуына байланысты, жоғары жылдамдықты сериялық шинаның бұл түрі көп таратпады, ал USB 2.0 - USB 3.2 біртіндеп ауыстырылуда.
Әмбебап сериялық шинаның (USB) перифериялық құрылғыларының жұмысының жалпы принциптері
USB интерфейсінің сәтті шешім болғаны сонша, онымен ұялы телефоннан веб-камераға немесе портативті қатты дискіге дейін перифериялық құрылғылардың барлық дерлік кластары жабдықталған. USB 2.0 құрылғылары ең кең таралған (әзірге). Дегенмен, USB 3.0 - 3.1 жоғары жылдамдықты құрылғылар үшін көбірек сұранысқа ие, мұнда ол USB 2.0-ді біртіндеп алмастыра отырып, негізгіге айналады.
Компьютерге қосылған кезде, USB қосылған перифериялық құрылғылар жүйе арқылы автоматты түрде танылады (атап айтқанда, драйвер бағдарламалық құралы және автобус өткізу қабілеті) және пайдаланушының араласуынсыз жұмыс істеуге дайын. Қуатты аз тұтынатын құрылғылардың (500 мА дейін) өздерінің қуат көзі болмауы және тікелей USB шинасынан қуат алуы мүмкін.
USB пайдалану қосымша перифериялық құрылғыларды орнату үшін компьютердің корпусын алу қажеттілігін, сондай-ақ оларды орнату кезінде күрделі параметрлерді қажет етпейді.
USB қосылған құрылғылардың санын шектеу мәселесін жояды. Сағат USB арқылыкомпьютермен бір уақытта 127 құрылғыға дейін жұмыс істей алады.
USB «ыстық» (жұмыстық) қосылымды орындауға мүмкіндік береді. Бұл алдымен компьютерді өшіруді, содан кейін құрылғыны қосуды, компьютерді қайта іске қосуды және орнатылған перифериялық құрылғыларды конфигурациялауды қажет етпейді. Перифериялық құрылғыны өшіру үшін сипатталған кері процедураны орындаудың қажеті жоқ.
Қарапайым сөзбен айтқанда, USB сізге барлық артықшылықтарды жүзеге асыруға мүмкіндік береді заманауи технология«қосу және ойнату» («қосу және ойнату»). USB 1.x үшін жасалған құрылғылар USB 2.0 контроллерлерімен жұмыс істей алады. және USB 3.0
Перифериялық құрылғы қосылған кезде аппараттық үзіліс жасалады және басқаруды HCD драйвері қабылдайды ( Хост контроллерінің драйвері) USB контроллері ( USB хост контроллері-UHC), ол қазіргі уақытта барлық өндірілген аналық плата чипсеттеріне біріктірілген. Ол құрылғыны сұрайды және одан сәйкестендіру ақпаратын алады, оның негізінде басқару қызмет көрсететін жүргізушіге беріледі. берілген түріқұрылғылар. UHC контроллерінде USB құрылғысының шинасына қосылуды қамтамасыз ететін түбірлік хабы (хаб) бар.
Хаб (USB HUB).
Қосылу нүктелері деп аталады порттар. Басқа хабты портқа құрылғы ретінде қосуға болады. Әрбір хабтың шығыс порты бар ( жоғары порт) оны негізгі контроллерге және төменгі порттарға қосу ( төменгі порт) перифериялық құрылғыларды қосу үшін. Концентраторлар әрбір төмен байланыс портында анықтай, қосу және ажырату және төмен байланыс құрылғыларына қуатты таратуды қамтамасыз ете алады. Төменгі байланыс порттарының әрқайсысын жеке қосуға және толық немесе төмен жылдамдықта конфигурациялауға болады. Концентратор екі блоктан тұрады: концентратор контроллері және концентраторды қайталағыш. Реле – жоғары және төмен байланыс порттары арасындағы протоколға негізделген қосқыш. Сондай-ақ, хабта қосылымды қалпына келтіруге және тоқтата тұруға/жалғастыруға қолдау көрсететін аппараттық құрал бар. Контроллер негізгі контроллерге және одан деректерді тасымалдау үшін интерфейс регистрлерін қамтамасыз етеді. Концентратордың нақты күйі мен басқару пәрмендері негізгі процессорға хабты конфигурациялауға және оның порттарын басқаруға және басқаруға мүмкіндік береді.
Сыртқы концентраторлардың өздерінің қуат көзі болуы немесе USB шинасы арқылы қуатталуы мүмкін.
Кабельдер мен USB қосқыштары
А типті қосқыштар компьютерге немесе хабқа қосылу үшін қолданылады. В типті қосқыштар перифериялық құрылғыларға қосылу үшін қолданылады.
Бір-біріне қосыла алатын барлық USB қосқыштары бірге жұмыс істеуге арналған.
USB 2.0 қосқышының барлық түйреуіштерінің USB 3.0 қосқышының сәйкес түйреуіштерімен электрлік үйлесімділігі бар. Сонымен қатар, USB 3.0 қосқышында сәйкес келмейтін қосымша контактілер бар USB қосқышы 2.0, сондықтан әртүрлі нұсқалардың қосқыштарын қосу кезінде «қосымша» контактілер пайдаланылмайды, бұл қалыпты жұмысқосылымдар нұсқасы 2.0. USB 3.0 Type A және USB 2.0 Type A арасындағы барлық розеткалар мен ашалар бірге жұмыс істеуге арналған. USB 3.0 Type B ұясының өлшемі USB 2.0 Type B штепсельдік қосқышы және одан бұрынғы нұсқасы үшін талап етілетіннен сәл үлкенірек. Бұл ретте осы розеткаларға және штепсельдердің осы түріне қосылу қамтамасыз етіледі. Сәйкесінше, USB 3.0 типті B қосқышы бар перифериялық құрылғыны компьютерге қосу үшін кабельдердің екі түрін де пайдалануға болады, бірақ USB 2.0 типті B қосқышы бар құрылғы үшін тек USB 2.0 кабелін пайдалануға болады. eSATA/USB Combo деп белгіленген eSATAp ұяшықтары, яғни оларға USB ашасын қосу мүмкіндігі бар, USB A типті ашаларды қосу мүмкіндігі бар: USB 2.0 және USB 3.0, бірақ USB 2.0 жоғары жылдамдықты режимінде.
USB Type-C қосқыштары перифериялық құрылғыларға да, компьютерлерге де қосылуға қызмет етеді, бұрынғы USB стандарттарының әртүрлі А және В типті қосқыштары мен кабельдерін ауыстырады және болашақта кеңейту опцияларын қамтамасыз етеді. 24 істікшелі екі жақты қосқыш өте ықшам, өлшемі бойынша USB 2.0 стандартының micro-B қосқыштарына жақын. Қосқыш өлшемдері - 8,4 мм 2,6 мм. Коннектор қуат пен жерге арналған 4 жұп түйреуіштерді, SuperSpeed жылдамдығынан төмен деректерді беру үшін екі D+/D- дифференциалды жұпты (жұптардың тек біреуі C Type-C кабельдерінде қосылған), SuperSpeed беру үшін төрт дифференциалды жұпты қамтамасыз етеді. жоғары жылдамдықты сигналдар, екі қосалқы контактілер (бүйірлік жолақ), кабель бағытын анықтауға арналған екі конфигурациялау істіктері, арнайы конфигурация деректер арнасы (BMC кодтау - бифазалы белгі коды) және белсенді кабельдер үшін +5 В қуат түйреуіші.
Коннектор түйреуіштері және кабель түйреуіштері USB Type-C
| Con. | Аты | Сипаттама | Con. | Аты | Сипаттама | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A1 | GND | жерге қосу | B12 | GND | жерге қосу | ||
| A2 | SSTXp1 | Диф. №1 SuperSpeed Gear Positive жұбы | B11 | SSRXp1 | Диф. №2 жұп SuperSpeed, Reception, Positive | ||
| A3 | SSTXn1 | Диф. №1 SuperSpeed Gear Negative жұп | B10 | SSRXn1 | Диф. №2 SuperSpeed жұбы теріс | ||
| A4 | VBUS | Тамақтану | B9 | VBUS | Тамақтану | ||
| A5 | CC1 | Конфигурация арнасы | B8 | SBU2 | №2 бүйірлік жолақ (SBU) | ||
| A6 | Dp1 | Диф. SuperSpeed емес жұп, 1-позиция, оң | B7 | Dn2 | Диф. SuperSpeed емес жұп, 2-позиция, теріс | ||
| A7 | Dn1 | Диф. SuperSpeed емес жұп, 1-позиция, теріс | B6 | Dp2 | Диф. SuperSpeed емес жұп, 2-позиция, оң | ||
| A8 | SBU1 | №1 бүйірлік жолақ (SBU) | B5 | CC2 | Конфигурация арнасы | ||
| A9 | VBUS | Тамақтану | B4 | VBUS | Тамақтану | ||
| A10 | SSRXn2 | Диф. №4 SuperSpeed Gear Negative жұп | B3 | SSTXn2 | Диф. №3 жұп SuperSpeed, Receive, Negative | ||
| A11 | SSRXp2 | Диф. №4 SuperSpeed Gear Positive жұбы | B2 | SSTXp2 | Диф. жұп No3 SuperSpeed, қабылдау, оң | ||
| A12 | GND | жерге қосу | B1 | GND | жерге қосу |
||
|
|||||||
| Кабель қосқышы №1 C түрі | Кабель C түрі | №2 қосқыш кабель C түрі | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Байланыс | Аты | Өткізгіш қабықтың түсі | Аты | Сипаттама | Байланыс | Аты | |
| Өру | Экран | Кабельді өру | Экран | Сыртқы кабель қабығы | Өру | Экран | |
| A1, B1, A12, B12 | GND | Қалайланған | GND_PWRrt1 GND_PWRrt2 |
Ортақ жер > | A1, B1, A12, B12 | GND | |
| A4, B4, A9, B9 | VBUS | Қызыл | PWR_VBUS 1 PWR_VBUS 2 |
VBUS қуат көзі | A4, B4, A9, B9 | VBUS | |
| B5 | V ҚОС | Сары |
PWR_V ҚОСУ | V CONN қуаты | B5 | V ҚОС | |
| A5 | CC | Көк | CC | Конфигурация арнасы | A5 | CC | |
| A6 | Dp1 | Ақ | UTP_Dp | Экрандалмаған дифференциалдық жұп, оң | A6 | Dp1 | |
| A7 | Dn1 | Жасыл | UTP_Dn | Экрандалмаған дифференциалдық жұп, теріс | A7 | Dn1 | |
| A8 | SBU1 | Қызыл | SBU_A | Деректер диапазоны A | B8 | SBU2 | |
| B8 | SBU2 | Қара | SBU_B | Деректер жолағы B | A8 | SBU1 | |
| A2 | SSTXp1 | Сары* | SDPp1 | Қорғалған дифференциалдық жұп №1, оң | B11 | SSRXp1 | |
| A3 | SSTXn1 | Қоңыр* | SDPn1 | Қорғалған дифференциалдық жұп №1, теріс | B10 | SSRXn1 | |
| B11 | SSRXp1 | Жасыл * | SDPp2 | Экрандалған дифференциалдық жұп №2, оң | A2 | SSTXp1 | |
| B10 | SSRXn1 | Апельсин * | SDPn2 | Экрандалған дифференциалдық жұп №2, теріс | A3 | SSTXn1 | |
| B2 | SSTXp2 | Ақ* | SDPp3 | Экрандалған дифференциалдық жұп №3, оң | A11 | SSRXp2 | |
| B3 | SSTXn2 | Қара * | SDPn3 | Қорғалған дифференциалдық жұп №3, теріс | A10 | SSRXn2 | |
| A11 | SSRXp2 | қызыл * | SDPp4 | Экрандалған дифференциалдық жұп №4, оң | B2 | SSTXp2 | |
| A10 | SSRXn2 | Көк* | SDPn4 | Қорғалған дифференциалдық жұп №4, теріс | B3 | SSTXn2 | |
| * Өткізгіштердің қаптамасының түстері стандартта көрсетілмеген | |||||||
Ескі құрылғыларды USB Type-C қосқышымен жабдықталған компьютерлерге қосу үшін бір жағында A немесе B типті ашасы немесе қосқышы, ал екінші жағында USB Type-C ашасы бар кабель немесе адаптер қажет болады. Стандарт USB Type-C қосқышы бар адаптерлерге рұқсат бермейді, өйткені оларды пайдалану «көптеген қате және ықтимал қауіпті» кабель комбинацияларын тудыруы мүмкін.
Ұштарында екі Type-C ашасы бар USB 3.1 кабельдері спецификацияға толығымен сәйкес болуы керек - барлық қажетті өткізгіштерді қамтуы керек, белсенді болуы керек, соның ішінде арна конфигурациясына және жеткізуші анықтаған хабарламаларға (VDM) байланысты функция идентификаторларының тізімі электрондық сәйкестендіру чипі бар. спецификация USB қуатыжеткізу 2.0. USB Type-C қосқышы бар құрылғылар қосымша қуат көзіне қосымша 5 вольтта 1,5 немесе 3 ампер қуат рельстерін қолдай алады. Қуат көздері конфигурация арнасы арқылы ұлғайтылған токтарды қамтамасыз ету мүмкіндігін хабарлауы керек немесе конфигурация істікшесі (BMC кодтауы) немесе VBUS істікшелі арқылы BFSK ретінде кодталған ескі сигналдар арқылы USB қуатын жеткізу спецификациясын толығымен қолдауы керек. SuperSpeed шинасына қолдау көрсетпейтін USB 2.0 кабельдері 5 амперді көтере алмаса, EID чипі болмауы мүмкін.
USB Type-C қосқышының спецификациясының 1.0 нұсқасы 2014 жылдың тамызында USB әзірлеушілер форумында жарияланған. Ол USB 3.1 спецификациясымен бір уақытта жасалған.
USB Type-C қосқышын пайдалану құрылғының USB 3.1 Hi-Speed Gen1/Gen2 немесе USB Power Delivery протоколын міндетті түрде орындайтынын білдірмейді.
Әмбебап сериялық шинасы компьютерлік жабдық тарихындағы ең көп тараған және ең сәтті компьютерлік перифериялық интерфейс болып табылады, мұны USB құрылғыларының көптігі дәлелдейді, олардың кейбіреулері біршама көрінуі мүмкін.
Интерфейс USB флеш (Universal Serial Bus - Universal Serial Interface) перифериялық құрылғыларды дербес компьютерге қосуға арналған. Перифериялық құрылғылармен үш жылдамдықпен ақпарат алмасуға мүмкіндік береді (спецификация USB 2.0):
- Төмен жылдамдық ( төмен жылдамдық- LS) - 1,5 Мбит/с;
- толық жылдамдық ( толық жылдамдық- FS) - 12 Мбит/с;
- Жоғары жылдамдық ( жоғары жылдамдық- HS) - 480 Мбит/с.
USB интерфейсі қосылады хост (хост) және құрылғылар. Хост дербес компьютердің ішінде орналасқан және бүкіл интерфейстің жұмысын басқарады. Бір USB портына бірнеше құрылғыны қосуға рұқсат беру үшін қолданыңыз хабтар (хаб- басқа құрылғылардың интерфейсіне қосылуды қамтамасыз ететін құрылғы). Түбірлік түйін (түбірлік түйін) компьютердің ішінде орналасады және тікелей хостқа қосылады. USB интерфейсі арнайы терминді пайдаланады «функция» белгілі бір функцияны орындайтын логикалық аяқталған құрылғы болып табылады. USB интерфейсінің топологиясы 7 қабаттан тұрады ( деңгей): бірінші деңгейде хост пен түбірлік хаб, ал соңғы деңгейде тек функциялар бар. Концентраторды және бір немесе бірнеше функцияларды қамтитын құрылғы шақырылады құрама (құрама құрылғы).
Концентратордың порты немесе жоғары деңгейлі хабқа қосылатын функция жоғары ағын порты деп аталады ( жоғары порт) және төменгі деңгейдегі концентраторға немесе функцияға қосылатын концентратор порты төменгі ағын порты деп аталады ( төменгі порт).
Интерфейстегі барлық деректерді тасымалдау хост арқылы жүзеге асырылады. Деректер пакеттер түрінде беріледі. USB интерфейсі пакеттердің бірнеше түрін пайдаланады:
- жалау пакеті (токен пакеті) деректерді беру түрі мен бағытын, құрылғы мекенжайын және соңғы нүктенің сериялық нөмірін сипаттайды (KT – USB құрылғысының адрестік бөлігі); Функциялар пакеттерінің бірнеше түрі бар: IN, OUT, SOF, ОРНАТУ;
- деректер пакеті (деректер пакеті) берілген мәліметтерді қамтиды;
- бекіту пакеті (қол алысу пакеті) деректерді беру нәтижелері туралы есеп беруге арналған; Сәйкес пакеттер бірнеше түрге бөлінеді: ACK, NAK, ТОҚТАУ.
USB интерфейсі ақпаратты тасымалдаудың бірнеше түрін пайдаланады.
- Бақылауды тасымалдау (бақылауды тасымалдау) құрылғыны конфигурациялау үшін, сондай-ақ басқа құрылғыға тән арнайы құрылғымақсаттар.
- Ағын (жаппай аудару) салыстырмалы түрде үлкен көлемдегі ақпаратты жеткізу үшін қолданылады.
- Қайта жіберуді үзу (қайталанатын тасымалдау) ақпараттың салыстырмалы түрде аз көлемін тасымалдау үшін қолданылады, олар үшін оның дер кезінде берілуі маңызды. Басқа аударым түрлеріне қарағанда шектеулі ұзақтығы және жоғары басымдылығы бар.
- Изохронды бағыттау (изохронды тасымалдау) нақты уақыттағы ағындық деп те аталады. Мұндай тасымалдауда берілетін ақпарат оны құруда, беруде және қабылдауда нақты уақытты қажет етеді.
Ағын
жіберу қателерін анықтау және ақпаратты қайта сұрау арқылы хост пен функция арасында кепілдік берілген қатесіз деректерді берумен сипатталады.
Хост функциядан деректерді алуға дайын болғанда, ол функцияны қолтаңба пакетін жіберу фазасында жібереді IN- пластик пакет. Осыған жауап ретінде деректерді беру фазасындағы функция хостқа деректер пакетін жібереді немесе егер ол мұны істей алмаса, NAK- немесе ТОҚТАУ- пластик пакет. NAK-пакет деректерді беру функциясының уақытша қолжетімсіздігі туралы хабарлайды және ТОҚТАУ-пакет хосттың араласу қажеттілігін көрсетеді. Егер хост деректерді сәтті алса, онда ол келіссөздер кезеңінде функцияларды жібереді ACK
Хост деректерді жіберуге дайын болғанда, ол функцияларды жібереді OUTДеректер пакеті бар пакет. Егер функция деректерді сәтті қабылдаса, ол хостқа кері жібереді ACK-пакет, әйтпесе жіберіледі NAK-немесе ТОҚТАУ- пластик пакет.
Бақылау трансферттері
кем дегенде екі кезеңді қамтиды: Орнату кезеңіЖәне күй кезеңі. Олардың арасында да болуы мүмкін деректерді беру кезеңі. Орнату кезеңіорындау үшін пайдаланылады SETUP транзакциялары, оның барысында ақпарат басқару CT функциясына жіберіледі. SETUP транзакциясықамтиды ОРНАТУ- пластик пакет ,
деректер пакеті және сәйкес пакет. Деректер пакетін функция сәтті қабылдаса, ол хостқа жіберіледі ACK- пластик пакет. Әйтпесе, транзакция аяқталады.
IN мәліметтерді тасымалдау кезеңдерібасқару тасымалдаулары бір немесе бірнешеуден тұрады IN-немесе OUT-транзакциялар, олардың беру принципі ағынды аударымдардағы сияқты. Деректерді беру сатысындағы барлық транзакциялар бір бағытта жасалуы керек.
IN күй кезеңісоңғы транзакция жасалады, ол ағынды трансферттердегі сияқты принциптерді пайдаланады. Бұл транзакцияның бағыты деректерді беру сатысында қолданылатынға қарама-қарсы. Күй кезеңі SETUP кезеңінің және деректерді тасымалдау кезеңінің нәтижесін хабарлау үшін пайдаланылады. Күй туралы ақпарат әрқашан функциядан хостқа беріледі. Сағат бақылау жазбасы (Жазуды тасымалдауды басқару) күй туралы ақпарат транзакцияның күй кезеңінің деректерді беру кезеңінде жіберіледі. Сағат оқуды бақылау (Оқуды тасымалдауды басқару) күй ақпараты алдыңғы деректерді тасымалдау кезеңінде хост нөлдік ұзындықтағы деректер пакетін жібергеннен кейін транзакцияның күй кезеңінің келіссөздер кезеңінде қайтарылады.
Трансферттерді үзу
қамтуы мүмкін IN- немесе OUT- қайта жіберу. Алғаннан кейін IN-пакет функциясы деректері бар пакетті қайтара алады, NAK-пакет немесе ТОҚТАУ- пластик пакет. Егер функцияда үзуді қажет ететін ақпарат болмаса, онда деректерді беру кезеңінде функция қайтарылады NAK- пластик пакет. Егер үзіліспен КТ жұмысы тоқтатылса, онда функция қайтарылады ТОҚТАУ- пластик пакет. Егер үзіліс қажет болса, функция деректерді тасымалдау кезеңінде қажетті ақпаратты қайтарады. Егер хост деректерді сәтті қабылдаса, ол жібереді ACK- пластик пакет. Әйтпесе, хост арқылы сәйкес пакет жіберілмейді.
Изохронды транзакциялар
қамтиды мүмкіндіктерді беру кезеңіЖәне деректерді беру кезеңі, бірақ жоқ бекіту кезеңі. Хост жібереді IN- немесе OUT-белгі, одан кейін деректерді беру фазасында КТ (үшін IN-функция) немесе хост (үшін OUT-белгі) деректерді жібереді. Изохронды транзакциялар қателер болған жағдайда салыстыру фазасын және деректерді қайта жіберуді қолдамайды.
USB интерфейсі күрделі ақпарат алмасу протоколын жүзеге асыратындықтан, хаттаманы қолдау үшін USB интерфейсінің интерфейс құрылғысында микропроцессорлық блок қажет. Сондықтан интерфейстік құрылғыны әзірлеудің негізгі нұсқасы алмасу протоколын қолдауды қамтамасыз ететін микроконтроллерді пайдалану болып табылады. Қазіргі уақытта микроконтроллерлердің барлық негізгі өндірушілері USB блогын қамтитын өнімдерді шығарады.
|
Жоғары деректер жылдамдығы (толық жылдамдықты сигнал беру бит жылдамдығы) - 12 Мб/с - Жоғары деректер жылдамдығы үшін максималды кабель ұзындығы - 5 м - Төмен деректер жылдамдығы (төмен жылдамдықты сигнал беру бит жылдамдығы) - 1,5 Мб/с - Төмен үшін максималды кабель ұзындығы беріліс жылдамдығы - 3 м - Максималды қосылған құрылғылар (көбейткіштерді қоса) - 127 - Әр түрлі жіберу жылдамдығы бар құрылғыларды қосуға болады - Пайдаланушыға SCSI үшін терминаторлар сияқты қосымша элементтерді орнатудың қажеті жоқ - Перифериялық құрылғыларды қоректендіру кернеуі - 5 V - бір құрылғыға максималды ток тұтынуы - 500 мА
USB 1.1 және 2.0 қосқышын дәнекерлеу
USB сигналдары экрандалған төрт сымды кабельдің екі сымы арқылы беріледі.
Мұнда :
GND- перифериялық құрылғыларды қоректендіруге арналған «корпус» тізбегі VBUS- +5В, сонымен қатар автобустың қуат тізбектері үшін D+деректерді тасымалдауға арналған
Шин D-деректерді алу үшін.
USB 2.0 кемшіліктері
USB 2.0 480 Мбит/с (60 Мбит/с) деректерді берудің максималды жылдамдығына ие болғанымен, нақты өмірде мұндай жылдамдықтарға (іс жүзінде ~ 33,5 Мбит/с) жету мүмкін емес. Бұл деректерді тасымалдауға сұраныс пен тасымалдаудың нақты басталуы арасындағы USB автобусының үлкен кідірістеріне байланысты. Мысалы, FireWire шинасы, оның шыңы аз болса да өткізу қабілеті 400 Мбит/с, бұл USB 2.0-ден 80 Мбит/с (10 Мбит/с) аз, шын мәнінде қатты дискілермен және басқа сақтау құрылғыларымен байланысу үшін өткізу қабілеттілігін арттыруға мүмкіндік береді. Осыған байланысты, әртүрлі мобильді дискілер USB 2.0 жеткіліксіз практикалық өткізу қабілетіне қарсы ұзақ уақыт бойы «тынығуда».
USB 3.0-нің ең үлкен артықшылығы оның жылдамырақ жылдамдығы (5 Гбит/с дейін), ол ескі портқа қарағанда 10 есе жылдамырақ. Жаңа интерфейс қуатты үнемдеуді жақсартты. Бұл дискіге бос тұрғанда ұйқы режиміне өтуге мүмкіндік береді. Бір уақытта екі жақты деректерді беруді жүзеге асыруға болады. Бірнеше құрылғыны бір портқа қоссаңыз, бұл жоғары жылдамдықты береді (портты ашыңыз). Сіз концентраторды пайдаланып тармақтауға болады (концентратор – бір порттан 3-6 портқа таралатын құрылғы). Енді концентраторды USB 3.0 портына қосып, бірнеше құрылғыны (мысалы, флэш-дискілерді) хабқа қосып, деректерді бір уақытта тасымалдасаңыз, жылдамдық USB 2.0 интерфейсімен салыстырғанда әлдеқайда жоғары болатынын көресіз. . Плюс және минус болуы мүмкін сипаттама бар. USB 3.0 интерфейсі токты 900 мА дейін арттырды, ал USB 2.0 500 мА токпен жұмыс істейді. Бұл USB 3.0 үшін бейімделген құрылғылар үшін плюс болады, бірақ шағын минус телефон сияқты әлсіз құрылғыларды қайта зарядтау кезінде қауіп болуы мүмкін. Жаңа интерфейстің физикалық кемшілігі кабельдің өлшемі болып табылады. Жоғары жылдамдықты сақтау үшін кабель USB 2.0-ге қарағанда қалыңырақ және ұзындығы қысқарды (ұзындығы 3 метрден аспауы керек). Айта кету керек, әртүрлі USB интерфейстері бар құрылғылар болады жұмысжақсы және проблема болмауы керек. Бірақ егер сіз USB 3.0-ді ескі портқа қоссаңыз немесе ескі интерфейс кабелін жаңа портқа қоссаңыз, жылдамдық «overclock» болады деп ойламаңыз. Деректер жылдамдығы ең әлсіз порттың жылдамдығына тең болады.
Бәріңе сәлем. Кейде адамдар USB 3.0-нің USB 2.0-ден қалай ерекшеленетінін білгісі келеді, кейде олар компьютерде USB қосқышының қандай нұсқасы немесе түрі бар, USB 1.0 динозаврының түрі және т.б. түсінгісі келеді. Осы тақырыпқа біраз тереңірек тоқталайық.
USB стандарты 90-шы жылдардың ортасында пайда болды. білдіреді USB флешосылай ма - әмбебап сериялық автобус (әмбебап сериялық автобус). Бұл стандарт перифериялық құрылғылардың компьютермен байланысы үшін арнайы әзірленген және қазіргі уақытта байланыс интерфейстерінің барлық түрлерінің арасында жетекші орын алады. Бұл таңқаларлық емес. Енді USB қосқышы жоқ кейбір құрылғыларды елестету қиын, бірақ бұл қосқыштар түрлері бойынша ерекшеленеді.
USB қосқыштарының түрлері
Бүгінгі таңда USB қосқыштарының көптеген түрлері бар. Кейбіреулер жиі кездеседі, кейбіреулері аз. Жалпы, оларды қарастырайық.
USB флештүрі-А- USB қосқыштарының ең көп таралған түрлерінің бірі. Сіз оны өз блогыңызда, блокта көре аласыз зарядтағышжәне тек қана емес. Қолданулары көп. Оның көмегімен тышқандар мен пернетақталарды компьютерге (немесе басқа құрылғыға), флэш-дискілерге, сыртқы дискілерге, смартфондарға және т.б. қосуға болады. Ойланып қарасаңыз, бұл тізімді ұзақ жалғастыруға болады.
USB флештүрі-Б- қосқыш негізінен принтерді немесе басқаларды қосу үшін қолданылады перифериялық құрылғылар. Ол USB түрі-A қарағанда әлдеқайда аз таратылды.
Шағын USB Micro USB пайда болғанға дейін мобильді құрылғыларда кеңінен таралған. Қазір бұл өте сирек, бірақ оны кейбір ескі құрылғыларда әлі де табуға болады. Портативті динамиктегі шағын USB қосқышы батареяны зарядтау үшін қуатты қабылдайды. Мен бұл бағанды шамамен 5 жыл бұрын сатып алдым (ол табанды болып шықты).
Микро USBқазір смартфондарда қолданылады және Ұялы телефондарбарлық дерлік өндірушілер. Бұл USB қосқышы мобильді құрылғылар арасында керемет танымалдыққа ие болды. Дегенмен, USB Type-C біртіндеп өз орнын алады.
USB нұсқасы 1.0 - Археологиялық сайт
USB стандартының арғы атасы - USB 1.0 1995 жылы суық қарашада дүниеге келген. Бірақ ол аздап ерте туылды және көп танымал бола алмады. Бірақ үш жылдан кейін дүниеге келген оның кіші інісі USB 1.1 өміршең үлгі болды және өзіне жеткілікті назар аудара алды.
Техникалық бөлікке келетін болсақ, деректерді беру жылдамдығы төмен болды, бірақ сол кездегі стандарттар бойынша бұл жылдамдық жеткілікті болды. Жылдамдық 12 Мбит/с дейін болды және бұл өткізу қабілеттілігі жоғары режимде.
USB 2.0 және USB 3.0 қосқыштары арасындағы айырмашылықтар
USB 2.0 және USB 3.0 - қазіргі уақытта компьютерлер мен ноутбуктерде кеңінен қолданылатын екі заманауи USB стандарты. USB 3.0, әрине, жаңарақ және жылдамырақ және USB 2.0 құрылғыларымен толығымен кері үйлесімді. Бірақ бұл жағдайда жылдамдық USB 2.0 стандартына сәйкес максималды жылдамдықпен шектеледі.
Теориялық тұрғыдан, USB 3.0 тасымалдау жылдамдығы USB 2.0-ге қарағанда шамамен 10 есе жылдамырақ (5 Гбит/с 480 Мбит/с). Бірақ іс жүзінде құрылғылар арасындағы ақпарат алмасу жылдамдығы көбінесе құрылғылардың өздерімен шектеледі. Жалпы, USB 3.0 әлі де жеңіске жетеді.
Техникалық айырмашылықтар
USB 2.0 және USB 3.0 стандарттары кері үйлесімді болғанымен, олардың кейбір техникалық айырмашылықтары бар. USB 2.0-де 4 түйреуіш бар - 2-і құрылғыларды қуаттандыруға және 2-сі деректерді тасымалдауға арналған. Бұл 4 түйреуіш USB 3.0 стандартында да сақталған. Бірақ олардан басқа деректерді беру жылдамдығы жоғары және т.б. үшін қажет тағы 4 контакт қосылды. жылдам зарядтауқұрылғылар. Айтпақшы, USB 3.0 1 Амперге дейінгі токпен жұмыс істей алады.
Нәтижесінде USB 3.0 стандартты кабелі қалыңдады және оның ұзындығы қазір 3 метрден аспайды (USB 2.0-де). максималды ұзындығы 5 метрге жетті). Бірақ бірнеше смартфонды бір қосқышқа сплиттер арқылы қоссаңыз да, смартфонды әлдеқайда жылдам зарядтай аласыз.
Әрине, өндірушілер визуалды айырмашылықтарға қамқорлық жасады. Сіз қаптаманы іздей алмайсыз аналық платақай USB стандарттарын қолдайтынын көру үшін. Бұл үшін компьютер параметрлеріне немесе құрылғы менеджеріне кірудің қажеті жоқ. Тек қосқыштың түсіне қараңыз. USB 3.0 қосқышы әрқашан дерлік көк болып табылады. Өте сирек, ол әлі де қызыл. USB 2.0 әрқашан дерлік қара.
Енді бір жақсы көзқараспен ноутбукта USB 2.0 немесе USB 3.0 бар-жоғын анықтауға болады.
Бұл, мүмкін, USB 2.0-нің USB 3.0-ден айырмашылығы туралы әңгімені аяқтауы мүмкін.
Қорытынды
Бұл мақаладан біз не білдік? Қандай USB деректерді беру жылдамдығымен ерекшеленетін деректерді тасымалдау стандарттарына бөлінеді. Сондай-ақ, USB-де қосқыш түрлерінің көп саны бар.
Мақалада айтуды ұмытып кеткен ең қызығы, қосқыштардың түрлерін келесі жолмен біріктіруге болады. Толық өлшемді USB түрі-A және толық өлшемді USB түрі-B таба аласыз, ал (бірақ сирек) микро USB түрі-A және микро USB түрі-B (өте жиі кездеседі). USB түрі-A USB 2.0 протоколында жұмыс істей алады немесе USB 3.0 протоколында жұмыс істей алады. Жалпы, қаласаңыз, шатастыруға болады.
Егер сіз USB 2.0 немесе USB 3.0 ноутбугін таңдаған дұрыс деген сұраққа алаңдасаңыз, онда мүлдем алаңдамаңыз. Қазір барлық заманауи ноутбуктер мен компьютерлер USB екі түрімен жабдықталған. Мысалы, менің ноутбугымда екі USB 2.0 порты және бір USB 3.0 порты бар. Және барлық үш USB типті A қосқыштары.
Міне, олар - USB!
Сіз соңына дейін оқыдыңыз ба?
Бұл мақала пайдалы болды ма?
Жоға
Сізге нақты не ұнамады? Мақала толық емес пе, әлде өтірік пе?
Түсініктемелерде жазыңыз, біз жақсартуға уәде береміз!
