기술적 특성 USB 기능. 범용 직렬 버스 USB 2.0 프로토콜
2008년 말. 예상할 수 있듯이, 새로운 표준은 처리량을 증가시켰지만, 그 증가는 USB 1.1에서 USB 2.0으로 이동할 때 속도가 40배 증가한 것만큼 크지 않습니다. 어쨌든 처리량이 10배 증가하는 것은 환영할 만한 일입니다. USB 3.0지원하다 최대 전송 속도는 5Gbit/s입니다.처리량은 최신 직렬 ATA 표준(중복 정보 전송을 고려하면 3Gbit/s)보다 거의 두 배 높습니다.
USB 3.0 로고
모든 매니아들은 USB 2.0 인터페이스가 주요 인터페이스임을 확인하게 될 것입니다. 병목» 현대 컴퓨터최대 "순" 처리량은 30~35MB/s이기 때문입니다. 하지만 현대에는 3.5인치가 있습니다. 하드 드라이브데스크톱 PC의 경우 전송 속도가 이미 100MB/s를 넘어섰습니다. (노트북용 2.5인치 모델도 출시되어 곧 다가오고 있습니다.) 이 수준). 고속 솔리드 스테이트 드라이브는 200MB/s 임계값을 성공적으로 초과했습니다. 5Gbit/s(또는 5120Mbit/s)는 640MB/s에 해당합니다.
우리는 가까운 미래에는 그렇게 생각하지 않습니다 하드 디스크 600MB/s 수준에 근접하겠지만 다음 세대에서는 솔리드 스테이트 드라이브단 몇 년 안에 이 수치를 초과할 수도 있습니다. 정보의 양이 증가하고 이에 따라 정보를 백업하는 데 걸리는 시간이 늘어남에 따라 처리량을 늘리는 것이 점점 더 중요해지고 있습니다. 스토리지 작동 속도가 빠를수록 백업 시간이 짧아지고 백업 일정에 "창"을 만드는 것이 더 쉬워집니다.
속도 비교표 USB 특성 1.0 – 3.0
오늘날 디지털 비디오 카메라는 기가바이트 규모의 비디오 데이터를 녹화하고 저장할 수 있습니다. HD 비디오 카메라의 점유율이 증가하고 있으며, 대용량 데이터를 기록하려면 더 크고 빠른 스토리지가 필요합니다. USB 2.0을 사용하는 경우 편집을 위해 수십 기가바이트의 비디오 데이터를 컴퓨터로 전송하는 데 상당한 시간이 필요합니다. USB 구현자 포럼은 대역폭이 여전히 근본적으로 중요하다고 믿습니다. USB 3.0향후 5년 동안 모든 소비자 장치에 충분할 것입니다.
8/10비트 인코딩
안정적인 데이터 전송을 보장하기 위해 USB 3.0 인터페이스예를 들어 직렬 ATA와 같이 우리에게 친숙한 8/10비트 인코딩을 사용합니다. 1바이트(8비트)는 10비트 인코딩을 사용하여 전송되며, 이는 처리량을 희생하면서 전송 신뢰성을 향상시킵니다. 따라서 비트에서 바이트로의 전환은 8:1 대신 10:1의 비율로 수행됩니다.
USB 1.x – 3.0 대역폭과 경쟁사 비교
절전 모드
틀림없이, 주요 목표상호 작용 USB 3.0 사용 가능한 대역폭을 늘리는 것입니다.그러나 새로운 표준은 효과적으로 에너지 소비를 최적화합니다. USB 2.0 인터페이스는 에너지를 소비하는 장치 가용성을 지속적으로 폴링합니다. 이와 대조적으로 USB 3.0에는 U0-U3이라는 네 가지 연결 상태가 있습니다. 연결 상태 U0은 활성 데이터 전송에 해당하고 U3은 장치를 "절전" 상태로 전환합니다.
연결이 유휴 상태이면 U1 상태에서 데이터 수신 및 전송 기능이 비활성화됩니다. 상태 U2는 내부 시계를 비활성화하여 한 단계 더 발전합니다. 이에 따라, 연결된 장치들은 데이터 전송이 완료된 직후 U1 상태로 전환될 수 있으며, 이는 USB 2.0에 비해 상당한 전력 소모 이점을 제공할 것으로 예상됩니다.
더 높은 전류
다양한 전력 소비 상태 외에도 표준 USB 3.0은 다르다 USB 2.0 및 더 높은 지원 전류. USB 2.0이 500mA의 전류 임계값을 제공했다면 새로운 표준의 경우 제한이 900mA로 변경되었습니다. 연결 시작 전류가 USB 2.0의 경우 100mA에서 USB 3.0의 경우 150mA로 증가되었습니다. 두 매개변수는 일반적으로 약간 더 높은 전류가 필요한 휴대용 하드 드라이브에 매우 중요합니다. 이전에는 USB 2.0 사양을 위반하더라도 추가 USB 플러그를 사용하여 두 개의 포트에서 전원을 끌어오고 데이터 전송에는 하나만 사용하여 문제를 해결할 수 있었습니다.
새로운 케이블, 커넥터, 색상 코딩
USB 3.0 표준은 USB 2.0과 역호환됩니다.즉, 플러그가 일반 Type A 플러그와 동일하게 보입니다. USB 2.0 핀은 같은 위치에 남아 있지만 이제 커넥터 깊숙한 곳에 5개의 새로운 핀이 있습니다. 즉, USB 3.0 작동을 보장하려면 USB 3.0 플러그를 USB 3.0 포트에 끝까지 삽입해야 하며, 여기에는 추가 핀이 필요합니다. 그렇지 않으면 USB 2.0 속도를 얻게 됩니다. USB 구현자 포럼에서는 제조업체가 커넥터 내부에 Pantone 300C 색상 코딩을 사용할 것을 권장합니다.
USB 타입 B 플러그의 경우에도 상황은 비슷했지만 차이점은 시각적으로 더 눈에 띕니다. USB 3.0 플러그는 5개의 추가 핀으로 식별 가능.
USB 3.0은 광섬유를 사용하지 않습니다., 대중 시장에 비해 너무 비싸기 때문입니다. 그러므로 우리는 좋은 오래된 구리 케이블을 가지고 있습니다. 그러나 이제 전선은 4개가 아닌 9개가 됩니다. 데이터 전송은 차동 모드(SDP-차폐 차동 쌍)에서 5개의 추가 와이어 중 4개를 통해 수행됩니다. 한 쌍의 전선은 정보 수신을 담당하고 다른 쌍은 전송을 담당합니다. 작동 원리는 장치가 양방향으로 전체 대역폭을 수신하는 직렬 ATA와 유사합니다. 다섯 번째 와이어는 "접지"입니다.
USB(Universal Serial Bus) 표준의 출현 및 개발 역사
USB 버스가 처음 구현되기 전에 표준 장비는 개인용 컴퓨터일반적으로 프린터 연결용 병렬 포트 1개(LPT 포트), 직렬 통신 포트 2개( COM 포트), 일반적으로 마우스와 모뎀을 연결하는 데 사용되며 조이스틱용 포트 하나(GAME 포트)가 있습니다. 이 구성은 개인용 컴퓨터 초기에는 상당히 수용 가능했으며 수년 동안 장비 제조업체의 실제 표준이었습니다. 그러나 진전은 멈추지 않았고 명명법과 기능 외부 장치지속적으로 개선되어 결국 표준 구성을 수정해야 했고, 이로 인해 추가 주변 장치를 연결하는 기능이 제한되었으며, 이는 날마다 점점 더 많아졌습니다.
표준 I/O 포트 수를 늘리려는 시도는 문제에 대한 근본적인 해결책으로 이어질 수 없었으며, 수많은 주변 장치를 간단하고 빠르며 편리하게 연결할 수 있는 새로운 표준 개발의 필요성이 대두되었습니다. 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus)의 출현으로 이어진 표준 구성 컴퓨터에 대한 다양한 목적 범용 직렬 버스(USB)
최초의 직렬 인터페이스 사양 USB(범용 직렬 버스), 라고 불리는 USB 1.0, 에 나타났다 1996년, 이를 기반으로 개선된 버전, USB 1.1- V 1998년 USB 1.0 및 USB 1.1 버스의 대역폭(최대 12Mbit/s(실제로는 초당 최대 1MB))은 아날로그 모뎀과 같은 저속 주변 장치에 매우 충분했습니다. 컴퓨터 마우스그러나 이 사양의 주요 단점이었던 높은 데이터 전송률을 가진 장치에는 충분하지 않습니다. 그러나 실습에 따르면 범용 직렬 버스는 거의 모든 컴퓨터 장비 제조업체에서 컴퓨터 주변 장치 개발의 주요 방향으로 채택한 매우 성공적인 솔루션입니다.
안에 2000새로운 사양이 있습니다 - USB 2.0, 이미 최대 480Mbit/s(실제로는 초당 최대 32MB)의 데이터 전송 속도를 제공하고 있습니다. 사양에서는 이전 USB 1.X 표준과의 완전한 호환성과 대부분의 주변 장치에 대해 상당히 수용 가능한 성능을 가정했습니다. USB 인터페이스를 탑재한 장치 생산의 붐이 시작됩니다. "고전적인" 입출력 인터페이스는 완전히 대체되었으며 이국적이 되었습니다. 그러나 일부 고속 주변 장비의 경우 성공적인 USB 2.0 사양에도 불구하고 병목 현상이 남아 있어 추가 표준 개발이 필요했습니다.
안에 2005년 USB의 무선 구현을 위한 사양이 발표되었습니다. 무선 USB - WUSB를 사용하면 최대 데이터 전송 속도 480Mbit/s로 최대 3미터 거리에 있는 장치와 최대 110Mbit/s 속도로 최대 10미터 거리에 있는 장치를 무선으로 연결할 수 있습니다. 사양은 급속한 발전을 이루지 못했고 증가하는 문제를 해결하지 못했습니다. 실제 속도데이터 전송.
안에 2006년사양이 발표되었습니다 USB-OTG (USB 영형 N- 티그- G o 덕분에 별도의 USB 호스트 없이 두 개의 USB 장치 간 통신이 가능해졌습니다. 이 경우 호스트의 역할은 주변 장치 중 하나에 의해 수행됩니다. 스마트폰, 디지털 카메라 및 기타 모바일 장치는 호스트이자 주변 장치 역할을 모두 수행해야 합니다. 예를 들어, 카메라가 USB를 통해 컴퓨터에 연결되면 주변 장치이고, 프린터에 연결되면 호스트입니다. 사양 지원 USB-OTG점차적으로 표준이 되었습니다. 모바일 장치.
2008 년에새로운 범용 직렬 버스 표준의 최종 사양이 나타났습니다. USB 3.0. 에서와 같이 이전 버전버스 구현, 이전 표준과의 전기적 및 기능적 호환성이 제공됩니다. USB 3.0의 데이터 전송 속도는 최대 5Gbps로 10배 향상되었습니다. 4개의 추가 코어가 인터페이스 케이블에 추가되었으며 해당 접점은 이전 표준의 4개 접점과 별도로 추가 접점 행에 배치되었습니다. 향상된 데이터 전송 속도 외에도 USB 버스또한 이전 표준에 비해 전원 회로의 전류 강도가 증가한 것이 특징입니다. USB 3.0 버스를 통한 최대 데이터 전송 속도는 거의 모든 대량 생산 주변 컴퓨터 장비에 허용됩니다.
안에 2013 다음 인터페이스 사양이 채택되었습니다. USB 3.1, 데이터 전송 속도는 10Gbit/s에 도달할 수 있습니다. 또한 컴팩트한 24핀 USB 커넥터도 등장했습니다. C형, 대칭이므로 케이블을 양쪽에 삽입할 수 있습니다.
USB 3.1 표준이 출시되면서 USB-IF(USB Implementers Forum)는 최대 5Gbps(SuperSpeed) 속도를 지원하는 USB 3.0 커넥터가 이제 USB 3.1 Gen 1로 분류되고 속도가 향상되는 새로운 USB 3.1 커넥터가 발표되었습니다. ~ 10Gbps s(SuperSpeed USB 10Gbps) - USB 3.1 Gen 2와 같습니다. USB 3.1 표준은 USB 3.0 및 USB 2.0과 역호환됩니다.
안에 2017 지난해 USB-IF(USB Implementers Forum)에서 사양이 발표되었습니다. USB 3.2. 최대 전송 속도는 10Gbit/s입니다. 그러나 USB 3.2는 두 개의 연결을 통합하는 기능을 제공합니다( 이중 레인 작동), 이론적 처리량을 20Gbit/s로 늘릴 수 있습니다. 이 기능의 구현은 선택 사항입니다. 즉, 하드웨어 수준에서의 지원은 특정 제조업체 및 기술 요구 사항에 따라 달라집니다. 예를 들어 프린터와 휴대용 장치의 경우 다릅니다. 하드 드라이브. 이 모드를 구현할 가능성은 다음을 사용할 때만 제공됩니다. USB 타입-C.
www.usb.org- 개발자를 위한 영어 USB 사양 문서입니다.
USB 버스에 대한 대안이 있었고 여전히 존재한다는 점에 유의해야 합니다. 그녀가 나타나기 전부터, 애플 회사직렬 버스 사양 개발 파이어와이어(다른 이름 - 아이링크), 이는 1995년에 미국 전기전자공학회(IEEE)에 의해 번호 1394로 표준화되었습니다. IEEE 1394최대 100, 200 및 400Mbit/s의 데이터 전송 속도로 세 가지 모드로 작동할 수 있습니다. 그러나 USB에 비해 비용이 높고 구현이 더 복잡하기 때문에 이러한 유형의 고속 직렬 버스는 널리 보급되지 않았으며 점차 USB 2.0 - USB 3.2로 대체되고 있습니다.
USB(범용 직렬 버스) 주변 장치 작동의 일반 원리
USB 인터페이스는 휴대폰에서 웹캠 또는 휴대용 하드 드라이브에 이르기까지 거의 모든 종류의 주변 장치를 탑재할 정도로 성공적인 솔루션으로 판명되었습니다. (지금까지) 가장 널리 사용되는 장치는 다음과 같습니다. USB 지원 2.0. 그러나 USB 3.0 – 3.1은 USB 2.0을 점차 대체하면서 주요 장치가 되는 고속 장치에 대한 수요가 더 많습니다.
USB를 지원하는 주변 장치는 컴퓨터에 연결되면 시스템(특히 드라이버 소프트웨어 및 버스 대역폭)에서 자동으로 인식되며 사용자 개입 없이 작동할 준비가 됩니다. 전력 소비가 낮은(최대 500mA) 장치에는 자체 전원 공급 장치가 없을 수 있으며 USB 버스에서 직접 전원이 공급됩니다.
USB를 사용하면 추가 주변 장치를 설치하기 위해 컴퓨터 케이스를 제거할 필요가 없고, 설치 시 복잡한 설정을 할 필요가 없습니다.
USB는 연결된 장치 수를 제한하는 문제를 해결합니다. ~에 USB를 사용하여최대 127개의 장치가 컴퓨터에서 동시에 작동할 수 있습니다.
USB는 핫 플러그를 허용합니다. 먼저 컴퓨터를 끈 다음 장치를 연결하고 컴퓨터를 다시 시작하고 설치된 주변 장치를 구성할 필요는 없습니다. 주변 장치를 분리하기 위해 위에 설명된 반대 절차를 따를 필요는 없습니다.
간단히 말해서 USB를 사용하면 실제로 모든 이점을 실현할 수 있습니다. 현대 기술"플러그 앤 플레이" USB 1.x용으로 설계된 장치는 USB 2.0 컨트롤러와 함께 작동할 수 있습니다. 그리고 USB 3.0
주변 장치가 연결되면 하드웨어 인터럽트가 발생하고 HCD 드라이버가 제어를 받습니다( 호스트 컨트롤러 드라이버) USB 컨트롤러 (USB 호스트 컨트롤러 - UHC)는 현재 제조되는 모든 마더보드 칩셋에 통합되어 있습니다. 이는 장치를 폴링하고 장치로부터 식별 정보를 수신하며, 이에 따라 제어권이 운전자 서비스에 전달됩니다. 이 유형장치. UHC 컨트롤러에는 USB 장치 버스에 대한 연결을 제공하는 루트 허브(허브)가 있습니다.
허브(USB 허브).
연결 지점을 호출합니다. 포트. 다른 허브를 장치로 포트에 연결할 수 있습니다. 각 허브에는 나가는 포트( 업스트림 포트), 메인 컨트롤러와 다운스트림 포트( 하류 포트) 주변 장치를 연결하는 데 사용됩니다. 허브는 각 다운링크 포트에서 감지, 연결 및 연결 해제를 수행하고 다운링크 장치에 전력 분배를 제공할 수 있습니다. 각 다운링크 포트는 개별적으로 활성화되고 최고 속도 또는 저속으로 구성될 수 있습니다. 허브는 허브 컨트롤러와 허브 리피터의 두 블록으로 구성됩니다. 리피터는 업링크 포트와 다운링크 포트 사이의 프로토콜 제어 스위치입니다. 허브에는 다음으로의 번역을 지원하는 하드웨어도 포함되어 있습니다. 초기 상태연결을 일시중지/재개합니다. 컨트롤러는 메인 컨트롤러와의 데이터 전송을 가능하게 하는 인터페이스 레지스터를 제공합니다. 정의된 허브 상태 및 제어 명령을 통해 호스트 프로세서는 허브를 구성하고 해당 포트를 모니터링 및 관리할 수 있습니다.
외부 허브에는 자체 전원 공급 장치가 있거나 USB 버스에서 전원을 공급받을 수 있습니다.
USB 케이블 및 커넥터
유형 A 커넥터는 컴퓨터나 허브에 연결하는 데 사용됩니다. B형 커넥터는 주변 장치에 연결하는 데 사용됩니다.
서로 연결될 수 있는 모든 USB 커넥터는 함께 작동하도록 설계되었습니다.
USB 2.0 커넥터의 모든 핀은 USB 3.0 커넥터의 해당 핀과 전기적으로 호환됩니다. 동시에 USB 3.0 커넥터에는 해당하지 않는 추가 접점이 있습니다. USB 커넥터 2.0이므로 다른 버전의 커넥터를 연결할 때 "추가" 접점이 사용되지 않습니다. 정상적인 일연결 버전 2.0. USB 3.0 Type A와 USB 2.0 Type A 사이의 모든 잭과 플러그는 함께 작동하도록 설계되었습니다. USB 3.0 Type B 잭은 USB 2.0 Type B 및 이전 플러그에 필요한 것보다 약간 더 큽니다. 동시에 이러한 유형의 플러그를 이러한 소켓에 연결할 수도 있습니다. 따라서 USB 3.0 Type B 커넥터가 있는 주변 장치를 컴퓨터에 연결하려면 두 가지 유형의 케이블을 모두 사용할 수 있지만 USB 2.0 Type B 커넥터가 있는 장치의 경우 USB 2.0 케이블만 사용할 수 있습니다. eSATA/USB 콤보로 지정된 eSATAp 소켓, 즉 USB 플러그를 연결할 수 있는 기능이 있으면 USB Type A 플러그(USB 2.0 및 USB 3.0)를 연결할 수 있지만 USB 2.0 속도 모드에서는 가능합니다.
USB Type-C 커넥터는 주변 장치와 컴퓨터 모두에 대한 연결을 제공하여 이전 USB 표준의 다양한 Type A 및 Type B 커넥터와 케이블을 대체하고 향후 확장 옵션을 제공합니다. 24핀 양면 커넥터는 매우 컴팩트하며 USB 2.0 표준의 micro-B 커넥터 크기에 가깝습니다. 커넥터 크기는 8.4mm x 2.6mm입니다. 커넥터는 전원 및 접지용 접점 4쌍, SuperSpeed보다 낮은 속도로 데이터 전송을 위한 차동 쌍 D+/D- 2개(Type-C 케이블에서는 쌍 중 하나만 연결됨), 전송용 차동 쌍 4개를 제공합니다. 고속 SuperSpeed 신호, 보조 접점 2개(측파대), 케이블 방향 결정을 위한 구성 핀 2개, 전용 구성 데이터 채널(BMC 인코딩 - 이중 위상 표시 코드) 및 활성 케이블용 +5V 전원 핀.
커넥터 접점 및 USB Type-C 케이블 레이아웃
| 범죄자. | 이름 | 설명 | 범죄자. | 이름 | 설명 | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A1 | 접지 | 접지 | B12 | 접지 | 접지 | ||
| A2 | SSTXp1 | 차이점 쌍 No. 1 SuperSpeed, 전송, 포지티브 | B11 | SSRXp1 | 차이점 쌍 No. 2 SuperSpeed, 수신, 포지티브 | ||
| A3 | SSTXn1 | 차이점 쌍 No. 1 SuperSpeed, 전송, 네거티브 | B10 | SSRXn1 | 차이점 2번 SuperSpeed 쌍, 수신, 네거티브 | ||
| A4 | V 버스 | 영양물 섭취 | B9 | V 버스 | 영양물 섭취 | ||
| A5 | CC1 | 구성 채널 | B8 | SBU2 | 측파대 2번(SBU) | ||
| A6 | DP1 | 차이점 SuperSpeed가 아닌 쌍, 위치 1, 포지티브 | B7 | Dn2 | 차이점 SuperSpeed가 아닌 쌍, 위치 2, 음수 | ||
| A7 | Dn1 | 차이점 SuperSpeed가 아닌 쌍, 위치 1, 음수 | B6 | DP2 | 차이점 SuperSpeed가 아닌 쌍, 위치 2, 포지티브 | ||
| A8 | SBU1 | 측파대 1번(SBU) | B5 | CC2 | 구성 채널 | ||
| A9 | V 버스 | 영양물 섭취 | B4 | V 버스 | 영양물 섭취 | ||
| A10 | SSRXn2 | 차이점 쌍 번호 4 SuperSpeed, 전송, 네거티브 | B3 | SSTXn2 | 차이점 쌍 번호 3 SuperSpeed, 수신, 네거티브 | ||
| A11 | SSRXp2 | 차이점 쌍 번호 4 SuperSpeed, 전송, 포지티브 | 지하 2층 | SSTXp2 | 차이점 쌍 No. 3 SuperSpeed, 수신, 포지티브 | ||
| A12 | 접지 | 접지 | 지하 1층 | 접지 | 접지 |
||
|
|||||||
| 케이블의 커넥터 1번 C형 | 케이블 C형 | 케이블의 커넥터 2번 C형 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 연락하다 | 이름 | 도체 외장 색상 | 이름 | 설명 | 연락하다 | 이름 | |
| 드리다 | 화면 | 케이블 브레이드 | 화면 | 외부 케이블 브레이드 | 드리다 | 화면 | |
| A1, B1, A12, B12 | 접지 | 주석 도금 | GND_PWRrt1 GND_PWRrt2 |
공유지> | A1, B1, A12, B12 | 접지 | |
| A4, B4, A9, B9 | V 버스 | 빨간색 | PWR_V 버스 1 PWR_V 버스 2 |
V 버스 전원 공급 장치 | A4, B4, A9, B9 | V 버스 | |
| B5 | 브이콘 | 노란색 |
PWR_V CONN | V CONN 전원 | B5 | 브이콘 | |
| A5 | CC | 파란색 | CC | 구성 채널 | A5 | CC | |
| A6 | DP1 | 하얀색 | UTP_Dp | 비차폐 차동 쌍, 양극 | A6 | DP1 | |
| A7 | Dn1 | 녹색 | UTP_Dn | 비차폐 차동쌍, 네거티브 | A7 | Dn1 | |
| A8 | SBU1 | 빨간색 | SBU_A | 데이터 밴드 A | B8 | SBU2 | |
| B8 | SBU2 | 검은색 | SBU_B | 데이터 밴드 B | A8 | SBU1 | |
| A2 | SSTXp1 | 노란색 * | SDPp1 | 차폐 차동 쌍 #1, 양극 | B11 | SSRXp1 | |
| A3 | SSTXn1 | 갈색 * | SDPn1 | 차폐 차동 쌍 #1, 음극 | B10 | SSRXn1 | |
| B11 | SSRXp1 | 녹색 * | SDPp2 | 차폐 차동 쌍 #2, 양극 | A2 | SSTXp1 | |
| B10 | SSRXn1 | 주황색 * | SDPn2 | 차폐 차동 쌍 #2, 음극 | A3 | SSTXn1 | |
| 지하 2층 | SSTXp2 | 하얀색 * | SDPp3 | 차폐 차동 쌍 #3, 양극 | A11 | SSRXp2 | |
| B3 | SSTXn2 | 검은색 * | SDPn3 | 차폐 차동 쌍 #3, 음극 | A10 | SSRXn2 | |
| A11 | SSRXp2 | 빨간색 * | SDPp4 | 차폐 차동 쌍 #4, 양극 | 지하 2층 | SSTXp2 | |
| A10 | SSRXn2 | 파란색 * | SDPn4 | 차폐 차동 쌍 #4, 음극 | B3 | SSTXn2 | |
| * 도체 외장 색상은 표준에 명시되어 있지 않습니다. | |||||||
USB Type-C 커넥터가 장착된 컴퓨터에 레거시 장치를 연결하려면 한쪽 끝에는 Type A 또는 Type B 플러그나 커넥터가 있고 다른 쪽 끝에는 USB Type-C 플러그가 있는 케이블이나 어댑터가 필요합니다. 표준에서는 USB Type-C 커넥터가 있는 어댑터를 허용하지 않습니다. 이를 사용하면 "잘못되고 잠재적으로 위험한" 케이블 조합이 많이 생성될 수 있기 때문입니다.
끝에 2개의 Type-C 플러그가 있는 USB 3.1 케이블은 사양을 완전히 준수해야 합니다. 필요한 모든 도체를 포함하고, 활성화되어야 하며, 채널 구성 및 공급업체 정의 메시지(VDM)에 따라 기능 식별자를 나열하는 전자 식별 칩을 포함해야 합니다. 사양에서 USB 전원배달 2.0. USB Type-C 커넥터가 있는 장치는 주 전원 공급 장치 외에 5V 전압에서 1.5A 또는 3A 전류의 전원 레일을 선택적으로 지원할 수 있습니다. 전원 공급 장치는 구성 채널을 통해 증가된 전류를 전달하는 기능을 광고하거나 구성 핀(BMC 인코딩)을 통해 USB 전원 공급 사양을 완벽하게 지원하거나 VBUS 핀을 통해 BFSK로 인코딩된 이전 신호를 지원해야 합니다. SuperSpeed 버스를 지원하지 않는 USB 2.0 케이블에는 5A의 전류를 전달할 수 없으면 전자 식별 칩이 포함되어 있지 않을 수 있습니다.
USB Type-C 커넥터 사양 버전 1.0은 2014년 8월 USB 개발자 포럼에서 게시되었습니다. USB 3.1 사양과 비슷한 시기에 개발되었습니다.
USB Type-C 커넥터를 사용한다고 해서 장치가 반드시 고속 USB 3.1 Gen1/Gen2 표준 또는 USB Power Delivery 프로토콜을 구현한다는 의미는 아닙니다.
범용 직렬 버스(Universal Serial Bus)는 컴퓨터 장비 개발의 전체 역사에서 가장 널리 퍼져 있으며 아마도 가장 성공적인 주변 장치용 컴퓨터 인터페이스입니다. 이는 엄청난 수의 USB 장치에서 알 수 있듯이 그 중 일부는 다소 다소 보일 수 있습니다.
상호 작용 USB (범용 직렬 버스 - 범용 직렬 인터페이스)는 주변 장치를 개인용 컴퓨터에 연결하도록 설계되었습니다. 세 가지 속도로 주변 장치와 정보를 교환할 수 있습니다(사양 USB 2.0):
- 느린 속도 ( 느린 속도- LS) - 1.5Mbit/s;
- 최고 속도( 전속력- FS) - 12Mbit/s;
- 고속( 고속- HS) - 480Mbit/s.
USB 인터페이스 연결 주인 (주인) 및 장치. 호스트는 개인용 컴퓨터 내부에 위치하며 전체 인터페이스의 작동을 제어합니다. 하나의 USB 포트에 둘 이상의 장치를 연결하려면 다음을 사용하십시오. 허브 (바퀴통- 다른 장치의 인터페이스에 대한 연결을 제공하는 장치). 루트 허브 (루트 허브)은 컴퓨터 내부에 있으며 호스트에 직접 연결됩니다. USB 인터페이스는 특별한 용어를 사용합니다 "기능" -특정 기능을 수행하는 논리적으로 완전한 장치입니다. USB 인터페이스 토폴로지는 7개 레벨로 구성됩니다( 층): 첫 번째 수준에는 호스트와 루트 허브가 포함되고, 마지막 수준에는 기능만 포함됩니다. 허브와 하나 이상의 기능을 포함하는 장치를 호출합니다. 합성물 (복합 장치).
상위 허브와 연결되는 허브나 기능의 포트를 업스트림 포트( 업스트림 포트), 하위 허브나 기능과 연결되는 허브 포트를 다운스트림 포트( 하류 포트).
인터페이스를 통한 모든 데이터 전송은 호스트에 의해 시작됩니다. 데이터는 패킷 형태로 전송됩니다. USB 인터페이스는 여러 유형의 패킷을 사용합니다.
- 사인팩 (토큰 패키지) 데이터 전송 유형 및 방향, 장치 주소 및 끝점의 일련 번호를 설명합니다(CT는 USB 장치의 주소 지정이 가능한 부분입니다). 기능 패키지는 여러 유형으로 제공됩니다. 안에, 밖으로, SOF, 설정;
- 데이터 패키지 (데이터 패킷)에는 전송된 데이터가 포함되어 있습니다.
- 승인 패키지 (악수 패킷)은 데이터 전송 결과를 보고하기 위한 것입니다. 일치하는 패키지에는 여러 유형이 있습니다. ACK, N.A.K., 마구간.
USB 인터페이스는 여러 유형의 정보 전송을 사용합니다.
- 제어 전달 (제어 전송)는 장치 구성 및 기타 장치별 용도로 사용됩니다. 특정 장치목표.
- 스트리밍 (대량 전송)은 상대적으로 많은 양의 정보를 전송하는 데 사용됩니다.
- 인터럽트 전달 (반복적인 전송)은 상대적으로 적은 양의 정보를 전송하는 데 사용되며 적시에 전송하는 것이 중요합니다. 다른 유형의 전송에 비해 기간이 제한되어 있고 우선순위가 더 높습니다.
- 등시성 전달 (등시성 전송)을 실시간 스트리밍이라고도 합니다. 이러한 전송을 통해 전송되는 정보에는 생성, 전송 및 수신 중에 실시간 규모가 필요합니다.
스트리밍 전송
전송 중 오류를 감지하고 정보를 다시 요청하여 호스트와 기능 간의 오류 없는 데이터 전송을 보장하는 것이 특징입니다.
호스트가 함수로부터 데이터를 수신할 준비가 되면 함수에 플래그 패킷을 보냅니다. 안에-비닐 봉투. 이에 대한 응답으로 데이터 전송 단계의 기능은 데이터 패킷을 호스트로 전송하거나, 이것이 불가능할 경우 데이터 패킷을 전송합니다. N.A.K.- 또는 마구간-비닐 봉투. N.A.K.- 패킷은 해당 기능이 일시적으로 데이터를 전송할 준비가 되지 않았음을 보고합니다. 마구간- 패킷은 호스트 개입이 필요함을 나타냅니다. 호스트가 데이터를 성공적으로 수신하면 협상 단계에서 기능을 보냅니다. ACK
호스트가 데이터를 전송할 준비가 되면 기능을 보냅니다. 밖으로- 데이터 패킷이 수반되는 패킷. 함수가 데이터를 성공적으로 수신하면 호스트로 보냅니다. ACK-패킷, 그렇지 않으면 전송됨 NAK-또는 마구간-비닐 봉투.
제어 전송
적어도 두 단계를 포함합니다: 설정 단계그리고 상태 단계. 그들 사이에는 다음이 있을 수도 있습니다. 데이터 전송 단계. 설정 단계수행하는 데 사용 설정 거래, 그 동안 정보는 CT 제어 기능으로 전송됩니다. 설정 거래포함 설정-비닐 봉투 ,
데이터 패키지와 조정 패키지. 함수가 데이터 패킷을 성공적으로 수신하면 호스트로 전송됩니다. ACK-비닐 봉투. 그렇지 않으면 거래가 완료됩니다.
안에 데이터 전송 단계제어 전송에는 하나 이상이 포함됩니다. 안에-또는 밖으로-전송 원칙은 스트리밍 전송과 동일합니다. 데이터 전송 단계의 모든 거래는 한 방향으로 이루어져야 합니다.
안에 상태 단계스트리밍 전송과 동일한 원칙을 사용하는 마지막 거래가 이루어집니다. 이 트랜잭션의 방향은 데이터 전송 단계에서 사용된 방향과 반대입니다. 상태 단계는 SETUP 단계와 데이터 전송 단계의 결과를 보고하는 데 사용됩니다. 상태 정보는 항상 함수에서 호스트로 전달됩니다. ~에 제어 기록 (쓰기 전송 제어) 상태 정보는 거래 상태 단계의 데이터 전송 단계에서 전송됩니다. ~에 제어 읽기 (읽기 전송 제어) 상태 정보는 호스트가 이전 데이터 전송 단계에서 길이가 0인 데이터 패킷을 보낸 후 트랜잭션의 상태 협상 단계에서 반환됩니다.
인터럽트 전송
포함하고있을 것이다 안에- 또는 밖으로- 전달. 수령시 안에-packet 함수는 데이터가 포함된 패키지를 반환할 수 있습니다. N.A.K.-패키지 또는 마구간-비닐 봉투. 함수에 인터럽트가 필요한 정보가 없으면 데이터 전송 단계에서 함수는 다음을 반환합니다. N.A.K.-비닐 봉투. 중단된 CT 작동이 일시 중지되면 함수는 다음을 반환합니다. 마구간-비닐 봉투. 인터럽트가 필요한 경우 함수는 데이터 전송 단계에서 필요한 정보를 반환합니다. 호스트가 데이터를 성공적으로 수신한 경우 다음을 보냅니다. ACK-비닐 봉투. 그렇지 않으면 호스트에서 협상 패킷이 전송되지 않습니다.
등시성 트랜잭션
포함하다 특성 전달 단계그리고 데이터 전송 단계, 하지만 가지고 있지 않습니다 조정 단계. 호스트가 보냅니다. 안에- 또는 밖으로- 서명 후 CT 데이터 전송 단계에서( 안에-서명) 또는 호스트( 밖으로-sign) 데이터를 보냅니다. 등시성 트랜잭션은 조정 단계와 오류 발생 시 데이터 재전송을 지원하지 않습니다.
USB 인터페이스는 복잡한 정보 교환 프로토콜을 구현하므로 USB 인터페이스가 있는 인터페이스 장치에는 프로토콜을 지원하는 마이크로프로세서 장치가 필요합니다. 따라서 인터페이스 장치를 개발할 때 주요 옵션은 교환 프로토콜을 지원하는 마이크로 컨트롤러를 사용하는 것입니다. 현재 모든 주요 마이크로 컨트롤러 제조업체는 USB 장치가 포함된 제품을 생산합니다.
|
고속 신호 전송률 - 12Mb/s - 고속 신호 전송률을 위한 최대 케이블 길이 - 5m - 저속 신호 전송률 - 1.5Mb/s - 저속 신호 전송률을 위한 최대 케이블 길이 - 3m - 최대 연결 장치 수(승수 포함) - 127 - 서로 다른 전송 속도를 가진 장치 연결 가능 - 사용자가 SCSI용 터미네이터와 같은 추가 요소를 설치할 필요가 없음 - 주변 장치에 대한 공급 전압 - 5 V - 장치당 최대 전류 소비 - 500mA
USB 1.1 및 2.0 커넥터 배선
USB 신호는 차폐된 4선 케이블의 2선을 통해 전송됩니다.
여기 :
접지- 주변 장치에 전원을 공급하기 위한 "케이스" 회로 V 버스- 전원 공급 회로 버스에도 +5V D+데이터 전송을 위해 설계
타이어 디-데이터를 수신합니다.
USB 2.0의 단점
USB 2.0의 최대 데이터 전송 속도는 480Mbps(60MB/s)이지만 실제 생활에서 이러한 속도(실제로는 ~33.5MB/s)를 달성하는 것은 비현실적입니다. 이는 데이터 전송 요청과 실제 전송 시작 사이에 USB 버스에서 큰 지연이 발생하기 때문입니다. 예를 들어, FireWire 버스는 피크가 더 낮지만 처리량 USB 2.0보다 80Mbps(10MB/s) 적은 400Mbps는 실제로 하드 드라이브 및 기타 저장 장치와의 데이터 교환에 더 많은 처리량을 허용합니다. 이와 관련하여 다양한 모바일 드라이브는 USB 2.0의 부족한 실제 대역폭으로 인해 오랫동안 제한을 받아왔습니다.
USB 3.0의 가장 중요한 이점은 이전 포트보다 10배 빠른 속도(최대 5Gbps)입니다. 새로운 인터페이스로 에너지 절약이 향상되었습니다. 이를 통해 드라이브를 사용하지 않을 때 절전 모드로 전환할 수 있습니다. 동시에 양방향 데이터 전송을 수행하는 것이 가능합니다. 여러 장치를 하나의 포트에 연결하면(포트 분할) 속도가 더 빨라집니다. 허브를 이용하여 분기할 수 있습니다. (허브는 하나의 포트에서 3~6개의 포트로 분기하는 장치입니다.) 이제 허브를 USB 3.0 포트에 연결하고 여러 장치(예: 플래시 드라이브)를 허브에 연결하여 동시 데이터 전송을 수행하면 USB를 사용할 때보다 속도가 훨씬 빨라지는 것을 볼 수 있습니다. 2.0 인터페이스. 플러스 마이너스가 될 수 있는 특성이 있습니다. USB 3.0 인터페이스는 전류를 900mA로 높였으며 USB 2.0은 500mA의 전류로 작동합니다. 이는 USB 3.0에 맞게 조정된 장치에는 장점이 될 수 있지만, 작은 단점은 휴대폰과 같이 약한 장치를 충전할 때 위험이 있을 수 있다는 것입니다. 새 인터페이스의 물리적 단점은 케이블 크기입니다. 고속을 유지하기 위해 케이블은 USB 2.0보다 더 두꺼워지고 길이도 짧아졌습니다(3미터를 초과할 수 없습니다). USB 인터페이스가 다른 장치는 일하다좋고 문제가 되지 않습니다. 하지만 USB 3.0을 기존 포트에 연결하거나 기존 인터페이스 케이블을 새 포트에 연결하면 속도가 빨라질 것이라고 생각하지 마세요. 데이터 전송 속도는 가장 약한 포트의 속도와 동일합니다.
안녕하세요 여러분. 때때로 사람들은 USB 3.0이 USB 2.0과 어떻게 다른지 알고 싶어하고, 때로는 컴퓨터에 있는 USB 커넥터의 버전이나 유형, USB 1.0이 어떤 종류인지 등을 알고 싶어합니다. 이 주제에 대해 좀 더 자세히 살펴보겠습니다.
USB 표준은 90년대 중반에 등장했습니다. 해독됨 USB방법은 이렇습니다 - 범용 직렬 버스. 이 표준은 주변 장치와 컴퓨터 간의 통신을 위해 특별히 개발되었으며 현재 모든 유형의 통신 인터페이스 중에서 선두적인 위치를 차지하고 있습니다. 이것은 놀라운 일이 아닙니다. 요즘에는 USB 커넥터가 없는 장치를 상상하기 어렵습니다. 비록 이러한 커넥터의 유형은 다양하지만 말입니다.
USB 커넥터 유형
오늘날에는 상당히 많은 유형의 USB 커넥터가 있습니다. 일부는 더 일반적이고 일부는 덜합니다. 어쨌든, 그것들을 살펴보자.
USB유형-ㅏ– 가장 일반적인 유형의 USB 커넥터 중 하나입니다. 넌 그 사람을 네 동네에서 본 적도 있을 거야 충전기뿐만 아니라. 용도가 많습니다. 도움을 받으면 마우스와 키보드를 컴퓨터(또는 기타 장치), 플래시 드라이브, 외장 드라이브, 스마트폰 등에 연결할 수 있습니다. 이 목록은 생각해 보면 오랫동안 계속될 수 있습니다.
USB유형-비– 커넥터는 주로 프린터나 기타 장치를 컴퓨터에 연결하는 데 사용됩니다. 주변기기. 보다 훨씬 적은 배포를 받았습니다. USB A형.
미니 USB 마이크로 USB가 등장하기 전에는 모바일 장치에서 매우 일반적이었습니다. 요즘에는 매우 드물지만 일부 오래된 장치에서는 여전히 찾을 수 있습니다. 휴대용 오디오 스피커의 미니 USB 커넥터는 배터리를 충전하기 위해 전기를 공급받습니다. 저는 이 스피커를 약 5년 전에 구입했습니다(내구성이 있는 것으로 나타났습니다).
마이크로 USB이제는 스마트폰과 휴대 전화거의 모든 제조업체. 이 USB 커넥터는 모바일 장치 사이에서 엄청난 인기를 얻었습니다. 그러나 USB Type-C가 점차 자리를 잡아가고 있습니다.
USB 버전 1.0 – 고고학 발굴
USB 표준의 증조부는 USB 1.0 1995년 추운 11월에 태어났습니다. 그러나 그는 조금 조산되어 큰 인기를 얻지 못했습니다. 그러나 3년 뒤에 태어난 그의 남동생 USB 1.1은 좀 더 실행 가능한 표본이 되어 충분히 주목받을 수 있었다.
기술적인 부분에서는 데이터 전송 속도가 작았지만 당시 기준으로는 이 속도면 충분했습니다. 속도는 최대 12Mbit/s였으며 이는 높은 처리량 모드였습니다.
USB 2.0과 USB 3.0 커넥터의 차이점
USB 2.0 및 USB 3.0은 현재 컴퓨터와 노트북의 모든 곳에서 사용되는 완전히 현대적인 두 가지 USB 표준입니다. 물론 USB 3.0은 더 새롭고 빠르며 USB 2.0 장치와도 완전히 역호환됩니다. 하지만 이 경우 속도는 USB 2.0 표준에 따른 최대 속도로 제한됩니다.
이론적으로 USB 3.0 전송 속도는 USB 2.0보다 약 10배 빠릅니다(5Gbps 대 480Mbps). 그러나 실제로는 장치 간 정보 교환 속도가 장치 자체에 의해 제한되는 경우가 많습니다. 일반적으로 USB 3.0이 여전히 승리합니다.
기술적인 차이점
USB 2.0 및 USB 3.0 표준은 이전 버전과 호환되지만 그럼에도 불구하고 몇 가지 기술적 차이가 있습니다. USB 2.0에는 4개의 핀이 있습니다. 2개는 장치 전원 공급용이고 2개는 데이터 전송용입니다. 이 4개 핀은 USB 3.0 표준에서 유지되었습니다. 그러나 그 외에도 높은 데이터 전송 속도 등에 필요한 4개의 연락처가 더 추가되었습니다. 고속 충전장치. 그런데 USB 3.0은 최대 1암페어의 전류로 작동할 수 있습니다.
그 결과, USB 3.0 표준 케이블은 더 굵어졌고, 이제 길이도 3미터를 넘지 않습니다(USB 2.0의 경우). 최대 길이 5미터에 도달했습니다.) 하지만 스플리터를 통해 여러 대의 스마트폰을 하나의 커넥터에 연결하더라도 훨씬 더 빠르게 스마트폰을 충전할 수 있습니다.
당연히 제조업체는 시각적 차이를 처리했습니다. 포장재를 찾을 필요가 없습니다. 마더보드어떤 USB 표준을 지원하는지 확인하세요. 이 작업을 수행하기 위해 컴퓨터 설정이나 장치 관리자로 이동할 필요가 없습니다. 커넥터 색상을 살펴보세요. USB 3.0 커넥터는 거의 항상 파란색입니다. 아주 드물게 빨간색이기도 합니다. USB 2.0은 거의 항상 검은색입니다.
이제 한 눈에 노트북에 USB 2.0이 있는지 아니면 USB 3.0이 있는지 확인할 수 있습니다.
이것은 아마도 USB 2.0이 USB 3.0과 어떻게 다른지에 대한 대화의 끝일 것입니다.
결론
이 기사에서 우리는 무엇을 배웠습니까? 해당 USB는 데이터 전송 속도가 다른 데이터 전송 표준으로 구분됩니다. 또한 USB에는 커넥터 유형이 많이 있습니다.
그리고 기사에서 언급하는 것을 잊은 가장 흥미로운 점은 커넥터 유형을 다음과 같이 결합할 수 있다는 것입니다. 풀사이즈 USB 타입 A와 풀사이즈 USB 타입 B가 있을 수 있으며, 드물지만 마이크로 USB 타입 A와 마이크로 USB 타입 B(매우 일반적임)도 있습니다. USB 유형 A는 USB 2.0 프로토콜을 사용하거나 USB 3.0 프로토콜을 사용하여 작동할 수 있습니다. 일반적으로 원한다면 혼란스러울 수 있습니다.
USB 2.0 또는 USB 3.0 노트북에 어떤 커넥터를 선택하는 것이 더 나은지에 대한 질문이 걱정된다면 전혀 걱정하지 마십시오. 이제 모든 최신 노트북과 컴퓨터에는 두 가지 유형의 USB가 모두 장착되어 있습니다. 예를 들어 내 노트북에는 USB 2.0 커넥터 2개와 USB 3.0 커넥터 1개가 있습니다. 그리고 3개의 커넥터는 모두 USB Type-A입니다.
그것이 바로 USB입니다!
끝까지 읽어보셨나요?
이 글이 도움 되었나요?
설마
정확히 어떤 점이 마음에 들지 않았나요? 기사가 불완전했거나 허위였나요?
댓글을 남겨주시면 개선해 나갈 것을 약속드립니다!
