사양 기능 USB. USB 직렬 버스(Universal Serial Bus) USB 2.0 프로토콜
2008년 말. 예상할 수 있듯이 새로운 표준은 대역폭을 증가시켰지만 그 이득은 USB 1.1에서 USB 2.0으로 40배 증가한 속도만큼 중요하지는 않습니다. 어느 쪽이든 처리량의 10배 증가는 환영합니다. USB 3.0지지하다 최대 전송 속도는 5Gbps입니다.처리량은 현재 직렬 ATA 표준(중복 정보 전송을 포함하여 3Gb/s)보다 거의 두 배 높습니다.
USB 3.0 로고
모든 애호가는 USB 2.0 인터페이스가 주요 " 병목» 현대 컴퓨터최대 "순" 처리량이 30~35MB/s이기 때문에 랩탑. 그러나 최신 3.5인치 데스크탑 하드 드라이브는 이미 100MB/s의 전송 속도를 초과했습니다(그리고 2.5인치 랩탑 모델이 등장하고 있습니다. 주어진 수준). 고속 솔리드 스테이트 드라이브는 200MB/s 임계값을 성공적으로 초과했습니다. 그리고 5Gb/s(또는 5120Mb/s)는 640Mb/s에 해당합니다.
우리는 가까운 미래에 하드 드라이브가 600MB/s에 근접할 것으로 예상하지 않지만 미래 세대 솔리드 스테이트 드라이브몇 년 안에 이 숫자를 초과할 수 있습니다. 대역폭 증가는 정보의 양이 증가함에 따라 점점 더 중요해지고 백업 시간도 늘어납니다. 스토리지 작동 속도가 빠를수록 백업 시간이 짧아지고 백업 일정에 "창"을 만들기가 더 쉬워집니다.
속도 비교표 USB 사양 1.0 – 3.0
오늘날 디지털 비디오 카메라는 기가바이트의 비디오 데이터를 기록하고 저장할 수 있습니다. HD 캠코더의 점유율이 증가하고 있으며 많은 양의 데이터를 기록하려면 더 크고 빠른 스토리지가 필요합니다. USB 2.0을 사용하면 편집을 위해 수십 기가바이트의 비디오 데이터를 컴퓨터로 전송하는 데 시간이 오래 걸립니다. USB Implementers Forum은 대역폭이 여전히 중요하고 USB 3.0향후 5년 동안 모든 소비자 장치에 충분할 것입니다.
8/10비트 인코딩
안정적인 데이터 전송을 보장하기 위해 USB 3.0 인터페이스예를 들어 Serial ATA와 같이 우리에게 친숙한 8/10비트 인코딩을 사용합니다. 1바이트(8비트)는 10비트 인코딩을 사용하여 전송되며, 이는 처리량을 희생시키면서 전송 안정성을 향상시킵니다. 따라서 비트에서 바이트로의 전환은 8:1이 아닌 10:1의 비율로 수행됩니다.
USB 1.x - 3.0 처리량과 경쟁사 비교
절전 모드
틀림없이, 주요 목표상호 작용 USB 3.0 사용 가능한 대역폭을 늘리는 것입니다.그러나 새로운 표준은 효과적으로 에너지 소비 최적화. USB 2.0 인터페이스는 에너지를 소비하는 장치의 가용성을 지속적으로 폴링합니다. 반대로 USB 3.0에는 U0-U3이라는 네 가지 연결 상태가 있습니다. 연결 상태 U0은 활성 데이터 전송에 해당하고 U3은 장치를 절전 모드로 전환합니다.
연결이 유휴 상태이면 U1 상태에서 데이터 수신 및 전송 기능이 비활성화됩니다. U2 상태는 내부 클록을 꺼서 한 단계 더 나아갑니다. 따라서 연결된 장치는 데이터 전송이 완료되는 즉시 U1 상태로 전환할 수 있으며, 이는 USB 2.0과 비교할 때 측정 가능한 전력 소비 이점을 제공할 것으로 예상됩니다.
더 최신
다양한 전력 소비 상태 외에도 표준 USB 3.0은 다릅니다. USB 2.0 및 더 높은 지원 전류. USB 2.0이 500mA의 전류 임계값을 제공했다면 새로운 표준의 경우 한계가 900mA 막대로 이동되었습니다. 연결 개시 전류는 USB 2.0의 경우 100mA에서 USB 3.0의 경우 150mA로 증가했습니다. 두 매개변수는 일반적으로 약간 더 많은 전류가 필요한 휴대용 하드 드라이브에 매우 중요합니다. 이전에는 USB 2.0 사양을 위반하더라도 추가 USB 플러그를 사용하여 두 개의 포트에서 전원을 공급받고 데이터 전송에는 하나만 사용하여 문제를 해결할 수 있었습니다.
새 케이블, 커넥터, 색상 코딩
USB 3.0은 USB 2.0과 하위 호환됩니다.즉, 플러그가 일반 A형 플러그와 동일하게 나타납니다.USB 2.0 핀은 같은 위치에 남아 있지만 이제 5개의 새로운 핀이 커넥터 깊이에 있습니다. 즉, 추가 핀이 필요한 USB 3.0 모드가 작동하려면 USB 3.0 플러그를 USB 3.0 포트에 완전히 삽입해야 합니다. 그렇지 않으면 USB 2.0 속도를 얻게 됩니다. USB 구현자 포럼은 제조업체가 커넥터 내부에 Pantone 300C 색상 코딩을 사용할 것을 권장합니다.
차이점은 시각적으로 더 눈에 띄지만 Type B USB 플러그의 경우에도 상황은 비슷한 것으로 판명되었습니다. USB 3.0 플러그는 5개의 추가 핀으로 식별 가능.
USB 3.0은 광섬유를 사용하지 않습니다.대중 시장에 너무 비싸기 때문입니다. 따라서 우리는 좋은 오래된 구리 케이블을 가지고 있습니다. 그러나 이제는 4개의 와이어가 아닌 9개의 와이어가 있습니다. 데이터 전송은 차동 모드에서 5개의 추가 와이어 중 4개에서 수행됩니다(SDP–Shielded Differential Pair). 한 쌍의 전선은 정보 수신을 담당하고 다른 한 쌍은 전송을 담당합니다. 작동 원리는 장치가 양방향으로 전체 대역폭을 수신하는 직렬 ATA와 유사합니다. 다섯 번째 와이어는 접지입니다.
USB(Universal Serial Bus) 표준의 출현 및 개발 역사
USB 버스가 처음 구현되기 전에 표준 장비 개인용 컴퓨터일반적으로 프린터(LPT 포트)를 연결하기 위한 하나의 병렬 포트, 두 개의 직렬 통신 포트( COM 포트), 일반적으로 마우스와 모뎀을 연결하고 조이스틱용 포트(GAME 포트) 1개를 연결합니다. 이 구성은 개인용 컴퓨터 초기에는 상당히 수용 가능했으며 수년 동안 장비 제조업체의 실용적인 표준이었습니다. 그러나 진행 상황은 멈추지 않았고 명명법과 기능 외부 장치지속적으로 개선되어 결국 표준 구성을 수정해야 했으며, 이로 인해 매일 점점 더 많아지는 추가 주변 장치를 연결하는 기능이 제한되었습니다.
표준 I/O 포트 수를 늘리려는 시도는 문제에 대한 근본적인 해결책으로 이어지지 못했고, 다수의 주변 장치를 간단하고 빠르고 편리하게 연결할 수 있는 새로운 표준 개발이 필요하게 되었습니다. 표준 구성의 모든 컴퓨터에 다양한 용도로 사용되며 결국 범용 직렬 버스의 출현으로 이어졌습니다. 범용 직렬 버스(USB)
최초의 직렬 인터페이스 사양 USB(범용 직렬 버스), 명명 된 USB 1.0, 에 나타났다 1996년, 이를 기반으로 개선된 버전, USB 1.1- V 1998년 USB 1.0 및 USB 1.1 버스의 처리량 - 최대 12Mbps(실제로 초당 최대 1메가바이트)는 아날로그 모뎀 또는 컴퓨터 마우스그러나 이 사양의 주요 단점인 데이터 전송 속도가 높은 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 2000년새로운 사양이 되었습니다 USB 2.0, 이미 최대 480Mbps(실제로 초당 최대 32MB)의 데이터 전송 속도를 제공합니다. 이 사양은 이전 USB 1.X 표준과의 완전한 호환성 및 대부분의 주변 장치에 대해 상당히 수용 가능한 성능을 가정했습니다. USB 인터페이스가 장착된 장치 생산의 붐이 시작됩니다. "클래식" 입력-출력 인터페이스는 완전히 대체되어 이국적이 되었습니다. 그러나 일부 고속 주변 장치의 경우 성공적인 USB 2.0 사양조차도 여전히 병목 현상이 발생하여 표준을 추가로 개발해야 했습니다.
안에 2005년 USB의 무선 구현을 위한 사양이 발표되었습니다. 무선 USB - WUSB, 최대 480Mbps의 데이터 전송 속도로 최대 3m 거리, 최대 110Mbps 속도로 최대 10m 거리에서 장치를 무선으로 연결할 수 있습니다. 이 사양은 급속한 개발을 받지 못했고 실제 데이터 전송률을 높이는 문제를 해결하지 못했습니다.
안에 2006년사양이 발표되었습니다 USB-OTG (USB 영형 N- 티그- G o 두 개의 USB 장치가 별도의 USB 호스트 없이 서로 통신할 수 있게 했습니다. 이 경우 호스트의 역할은 주변 장치 중 하나에 의해 수행됩니다. 스마트폰, 디지털 카메라 및 기타 모바일 장치는 호스트인 동시에 주변 장치여야 합니다. 예를 들어 USB를 통해 카메라를 컴퓨터에 연결하면 주변 장치이고 프린터에 연결하면 호스트입니다. 사양 지원 USB-OTG점차 표준이 되었다. 모바일 장치.
2008 년에새로운 범용 직렬 버스 표준의 최종 사양이 등장했습니다. USB 3.0. 에서와 같이 이전 버전이전 표준과의 전기적 및 기능적 호환성을 위해 제공되는 버스 구현. USB 3.0의 데이터 전송 속도는 최대 5Gb/s까지 10배 증가했습니다. 4개의 추가 코어가 인터페이스 케이블에 추가되었으며 해당 접점은 추가 접점 행에서 이전 표준의 4개의 접점과 별도로 분리되었습니다. 데이터 전송 속도 증가 외에도 USB 버스또한 이전 표준에 비해 전원 회로의 전류 강도가 증가한 것이 특징입니다. USB 3.0 버스의 최대 데이터 전송 속도는 거의 모든 대량 생산 주변 컴퓨터 장비에 허용됩니다.
안에 2013 다음 인터페이스의 사양이 채택되었습니다. USB 3.1, 데이터 전송 속도가 10Gbps에 도달할 수 있습니다. 또한 컴팩트한 24핀 USB 커넥터가 등장했습니다. C형, 대칭형이므로 어느 방향으로든 케이블을 삽입할 수 있습니다.
USB 3.1 표준이 발표된 후 USB-IF(USB Implementers Forum)는 최대 5Gb/s(SuperSpeed)의 USB 3.0 커넥터가 이제 USB 3.1 Gen 1로 분류되고 새로운 USB 3.1 커넥터가 최대 10Gb/s로 분류될 것이라고 발표했습니다. Gb/s.c(SuperSpeed USB 10Gbps) - USB 3.1 Gen 2. USB 3.1 표준은 USB 3.0 및 USB 2.0과 하위 호환됩니다.
안에 2017 그해 USB-IF(USB Implementers Forum)에서 사양을 발표했습니다. USB 3.2. 최대 전송 속도는 10Gbps입니다. 그러나 USB 3.2는 두 개의 연결을 통합하는 기능을 제공합니다( 듀얼 레인 작동) 이론적 처리량을 최대 20Gbps까지 높일 수 있습니다. 이 기능의 구현은 선택 사항입니다. 즉, 하드웨어 수준에서의 지원은 특정 제조업체 및 기술 요구 사항에 따라 달라집니다. 예를 들어 프린터와 휴대용 장치는 다릅니다. 하드 드라이브. 이 모드를 구현할 가능성은 다음을 사용할 때만 제공됩니다. USB 타입-C.
www.usb.org- 개발자를 위한 영어 USB 사양 문서.
USB 버스에 대한 대안이 있었고 여전히 존재한다는 점에 유의해야 합니다. 그녀가 도착하기 전부터, 애플사직렬 버스 사양 개발 파이어와이어(다른 이름 - 아이링크), 1995년에 American Institute of Electrical and Electronics Engineers(IEEE)에서 번호 1394로 표준화했습니다. IEEE 1394최대 100, 200 및 400Mbps의 데이터 전송 속도의 세 가지 모드로 작동할 수 있습니다. 그러나 USB보다 비용이 많이 들고 구현이 복잡하기 때문에 이러한 유형의 고속 직렬 버스는 많이 보급되지 않았으며 점차적으로 USB 2.0 - USB 3.2로 대체되고 있습니다.
범용 직렬 버스(USB) 주변 장치 작동의 일반 원칙
USB 인터페이스는 휴대폰에서 웹캠 또는 휴대용 하드 드라이브에 이르기까지 거의 모든 종류의 주변 장치에 장착될 정도로 성공적인 솔루션으로 판명되었습니다. USB 2.0 장치는 (지금까지) 가장 널리 퍼져 있습니다. 그러나 USB 3.0 - 3.1은 USB 2.0을 점차 대체하면서 주요 장치가 되는 고속 장치에 대한 수요가 더 많습니다.
컴퓨터에 연결하면 USB 지원 주변 장치가 시스템(특히 드라이버 소프트웨어 및 버스 대역폭)에서 자동으로 인식되어 사용자 개입 없이 작동할 준비가 됩니다. 저전력 소비(최대 500mA) 장치는 자체 전원 공급 장치가 없으며 USB 버스에서 직접 전원을 공급받을 수 있습니다.
USB를 사용하면 추가 주변 장치를 설치하기 위해 컴퓨터 케이스를 제거할 필요가 없으며 설치 시 복잡한 설정이 필요하지 않습니다.
USB는 연결된 장치의 수를 제한하는 문제를 제거합니다. ~에 USB 사용최대 127개의 장치가 컴퓨터에서 동시에 작동할 수 있습니다.
USB를 사용하면 "핫"(작동) 연결을 수행할 수 있습니다. 먼저 컴퓨터를 끈 다음 장치를 연결하고 컴퓨터를 다시 시작하고 설치된 주변 장치를 구성할 필요가 없습니다. 주변 장치를 비활성화하기 위해 설명된 절차를 반대로 수행할 필요가 없습니다.
간단히 말해서 USB를 사용하면 모든 이점을 실제로 실현할 수 있습니다. 현대 기술"플러그 앤 플레이"("플러그 앤 플레이"). USB 1.x용으로 설계된 장치는 USB 2.0 컨트롤러와 함께 작동할 수 있습니다. 및 USB 3.0
주변 장치가 연결되면 하드웨어 인터럽트가 발생하고 HCD 드라이버에서 제어를 받습니다( 호스트 컨트롤러 드라이버) USB 컨트롤러( USB 호스트 컨트롤러-UHC), 현재 제조된 모든 마더보드 칩셋에 통합되어 있습니다. 그것은 장치를 조사하고 제어가 서빙하는 운전자에게 전달되는 것을 기반으로 식별 정보를 수신합니다. 주어진 유형장치. UHC 컨트롤러에는 USB 장치 버스에 대한 연결을 제공하는 루트 허브(허브)가 있습니다.
허브(USB 허브).
연결 지점이 호출됩니다. 포트. 다른 허브를 장치로 포트에 연결할 수 있습니다. 각 허브에는 발신 포트( 업스트림 포트) 메인 컨트롤러 및 다운스트림 포트에 연결( 다운스트림 포트) 주변 장치를 연결합니다. 허브는 각 다운링크 포트에서 감지, 연결 및 연결 해제할 수 있으며 다운링크 장치에 전력 분배를 제공합니다. 각 다운링크 포트는 개별적으로 활성화하고 최대 속도 또는 저속으로 구성할 수 있습니다. 허브는 허브 컨트롤러와 허브 리피터의 두 블록으로 구성됩니다. 릴레이는 업링크 포트와 다운링크 포트 간의 프로토콜 기반 스위치입니다. 허브에는 연결 재설정 및 일시 중단/재개를 지원하는 하드웨어도 포함되어 있습니다. 컨트롤러는 메인 컨트롤러와 데이터를 주고 받는 인터페이스 레지스터를 제공합니다. 허브의 특정 상태 및 제어 명령을 통해 메인 프로세서는 허브를 구성하고 해당 포트를 제어 및 관리할 수 있습니다.
외부 허브에는 자체 전원 공급 장치가 있거나 USB 버스에서 전원을 공급받을 수 있습니다.
케이블 및 USB 커넥터
유형 A 커넥터는 컴퓨터 또는 허브에 연결하는 데 사용됩니다. 유형 B 커넥터는 주변 장치에 연결하는 데 사용됩니다.
서로 연결할 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 일치하지 않는 추가 접점이 있습니다. USB 커넥터 2.0이므로 다른 버전의 커넥터를 연결할 때 "추가" 접점이 사용되지 않습니다. 정상적인 작업연결 버전 2.0. USB 3.0 Type A와 USB 2.0 Type A 사이의 모든 소켓과 플러그는 함께 작동하도록 설계되었습니다. USB 3.0 Type B 잭의 크기는 USB 2.0 Type B 플러그 및 이전 버전에 필요한 것보다 약간 큽니다. 동시에 이러한 소켓과 이러한 유형의 플러그에 대한 연결이 제공됩니다. 따라서 USB 3.0 B형 커넥터가 있는 주변 장치를 컴퓨터에 연결하는 데 두 가지 유형의 케이블을 모두 사용할 수 있지만 USB 2.0 B형 커넥터가 있는 장치에는 USB 2.0 케이블만 사용할 수 있습니다. eSATA/USB 콤보로 레이블이 지정된 eSATAp 소켓, 즉 USB 플러그를 연결할 수 있는 기능이 있으면 USB A형 플러그(USB 2.0 및 USB 3.0)를 연결할 수 있지만 USB 2.0 고속 모드에서는 가능합니다.
USB Type-C 커넥터는 주변 장치와 컴퓨터 모두에 연결하여 이전 USB 표준의 다양한 Type A 및 Type B 커넥터와 케이블을 대체하고 향후 확장 옵션을 제공합니다. 24핀 양면 커넥터는 크기가 USB 2.0 표준의 micro-B 커넥터에 가까운 매우 컴팩트합니다. 커넥터 치수 - 8.4mm x 2.6mm. 커넥터는 전원 및 접지를 위한 4쌍의 핀, SuperSpeed 미만의 속도에서 데이터 전송을 위한 2개의 D+/D- 차동 쌍(쌍 중 하나만 Type-C 케이블에 연결됨), SuperSpeed 전송을 위한 4개의 차동 쌍을 제공합니다. 고속 신호, 2개의 보조 접점(측파대), 케이블 방향 감지를 위한 2개의 구성 핀, 전용 구성 데이터 채널(BMC 코딩 - biphase-mark 코드) 및 활성 케이블용 +5 V 전원 핀.
커넥터 핀 및 케이블 핀아웃 USB Type-C
| 범죄자. | 이름 | 설명 | 범죄자. | 이름 | 설명 | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A1 | GND | 접지 | B12 | GND | 접지 | ||
| A2 | SSTXp1 | 차이 페어 #1 슈퍼스피드 기어 포지티브 | B11 | SSRXp1 | 차이 쌍 #2 SuperSpeed, 수신, 포지티브 | ||
| A3 | SSTXn1 | 차이 쌍 #1 SuperSpeed 기어 네거티브 | B10 | SSRXn1 | 차이 쌍 # 2 SuperSpeed 네거티브 수신 | ||
| A4 | VBUS | 영양물 섭취 | B9 | VBUS | 영양물 섭취 | ||
| A5 | CC1 | 구성 채널 | B8 | SBU2 | 측파대 #2(SBU) | ||
| A6 | DP1 | 차이 비 SuperSpeed 쌍, 위치 1, 포지티브 | B7 | DN2 | 차이 비 SuperSpeed 쌍, 위치 2, 음수 | ||
| A7 | DN1 | 차이 비 SuperSpeed 쌍, 위치 1, 음수 | B6 | DP2 | 차이 비 SuperSpeed 쌍, 위치 2, 포지티브 | ||
| A8 | SBU1 | 측파대 #1(SBU) | B5 | CC2 | 구성 채널 | ||
| A9 | VBUS | 영양물 섭취 | B4 | VBUS | 영양물 섭취 | ||
| A10 | SSRXn2 | 차이 쌍 #4 SuperSpeed 기어 네거티브 | B3 | SSTXn2 | 차이 쌍 #3 SuperSpeed, 수신, 네거티브 | ||
| A11 | SSRXp2 | 차이 쌍 #4 SuperSpeed 기어 포지티브 | B2 | SSTXp2 | 차이 쌍 번호 3 SuperSpeed, 수신, 포지티브 | ||
| A12 | GND | 접지 | B1 | GND | 접지 |
||
|
|||||||
| 케이블 커넥터 #1 C형 | 케이블 C형 | 커넥터 №2 케이블 C형 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 연락하다 | 이름 | 도체 피복 색상 | 이름 | 설명 | 연락하다 | 이름 | |
| 드리다 | 화면 | 케이블 브레이드 | 화면 | 외부 케이블 피복 | 드리다 | 화면 | |
| A1, B1, A12, B12 | GND | 통조림 | GND_PWRrt1 GND_PWRrt2 |
공유지> | A1, B1, A12, B12 | GND | |
| A4, B4, A9, B9 | VBUS | 빨간색 | PWR_VBUS 1 PWR_VBUS 2 |
VBUS 전원 공급 장치 | A4, B4, A9, B9 | VBUS | |
| B5 | 브이콘 | 노란색 |
PWR_V 연결 | 브이콘 파워 | B5 | 브이콘 | |
| A5 | CC | 파란색 | CC | 구성 채널 | A5 | CC | |
| A6 | DP1 | 하얀색 | UTP_Dp | 차폐되지 않은 차동 쌍, 포지티브 | A6 | DP1 | |
| A7 | DN1 | 녹색 | UTP_Dn | 비차폐 차동 쌍, 네거티브 | A7 | DN1 | |
| A8 | SBU1 | 빨간색 | SBU_A | 데이터 대역 A | B8 | SBU2 | |
| B8 | SBU2 | 검은색 | SBU_B | 데이터 대역 B | A8 | SBU1 | |
| A2 | SSTXp1 | 노란색 * | SDPp1 | 차폐 차동 쌍 #1, 포지티브 | B11 | SSRXp1 | |
| A3 | SSTXn1 | 갈색 * | SDPn1 | 차폐 차동 쌍 #1, 네거티브 | B10 | SSRXn1 | |
| B11 | SSRXp1 | 녹색 * | SDPp2 | 차폐 차동 쌍 #2, 포지티브 | A2 | SSTXp1 | |
| B10 | SSRXn1 | 주황색 * | SDPn2 | 차폐 차동 쌍 #2, 네거티브 | A3 | SSTXn1 | |
| B2 | SSTXp2 | 하얀색 * | SDPp3 | 차폐 차동 쌍 #3, 포지티브 | A11 | SSRXp2 | |
| B3 | SSTXn2 | 검은색 * | SDPn3 | 차폐 차동 쌍 #3, 네거티브 | A10 | SSRXn2 | |
| A11 | SSRXp2 | 빨간색 * | SDPp4 | 차폐 차동 쌍 #4, 포지티브 | B2 | SSTXp2 | |
| A10 | SSRXn2 | 파란색 * | SDPn4 | 차폐 차동 쌍 #4, 네거티브 | B3 | SSTXn2 | |
| * 도체 피복의 색상은 규격에 명시되어 있지 않음 | |||||||
레거시 장치를 USB Type-C 커넥터가 장착된 컴퓨터에 연결하려면 한쪽 끝에는 Type A 또는 Type B 플러그나 커넥터가 있고 다른 쪽 끝에는 USB Type-C 플러그가 있는 케이블이나 어댑터가 필요합니다. 이 표준은 USB Type-C 커넥터가 있는 어댑터를 허용하지 않습니다. 어댑터를 사용하면 "잘못되고 잠재적으로 위험한" 케이블 조합이 많이 생길 수 있기 때문입니다.
끝에 2개의 Type-C 플러그가 있는 USB 3.1 케이블은 사양을 완전히 준수해야 합니다. 필요한 모든 컨덕터를 포함하고 채널 구성 및 VDM(공급업체 정의 메시지)에 따라 기능 식별자를 나열하는 전자 식별 칩을 포함하여 활성 상태여야 합니다. 사양 USB 전원배달 2.0. USB Type-C 커넥터가 있는 장치는 기본 전원 공급 장치 외에 선택적으로 5V에서 1.5A 또는 3A 전원 레일을 지원할 수 있습니다. 전원 공급 장치는 구성 채널을 통해 증가된 전류를 제공하거나 구성 핀(BMC 인코딩) 또는 VBUS 핀을 통해 BFSK로 인코딩된 이전 신호를 통해 USB Power Delivery 사양을 완전히 지원하는 기능을 보고해야 합니다. SuperSpeed 버스를 지원하지 않는 USB 2.0 케이블은 5A를 전달할 수 없다면 EID 칩을 포함하지 않을 수 있습니다.
USB Type-C 커넥터 사양 버전 1.0은 2014년 8월 USB 개발자 포럼에서 발표했습니다. USB 3.1 사양과 비슷한 시기에 개발되었습니다.
USB Type-C 커넥터를 사용한다고 해서 반드시 장치가 USB 3.1 Hi-Speed Gen1/Gen2 또는 USB Power Delivery 프로토콜을 구현한다는 의미는 아닙니다.
범용 직렬 버스는 컴퓨터 하드웨어 역사상 가장 일반적이며 아마도 가장 성공적인 컴퓨터 주변 장치 인터페이스일 것입니다.
상호 작용 USB (Universal Serial Bus - Universal Serial Interface)는 주변 장치를 개인용 컴퓨터에 연결하도록 설계되었습니다. 3가지 속도(사양 USB 2.0):
- 느린 속도 ( 느린 속도- LS) - 1.5Mbps;
- 최대 속도( 전속력- FS) - 12Mbps;
- 고속( 고속- HS) - 480Mbps.
USB 인터페이스 연결 주인 (주인) 및 장치. 호스트는 개인용 컴퓨터 내부에 있으며 전체 인터페이스의 작동을 제어합니다. 하나에 USB 포트하나 이상의 장치를 연결하는 것이 가능했습니다. 허브 (바퀴통- 다른 장치의 인터페이스에 대한 연결을 제공하는 장치). 루트 허브 (루트 허브) 컴퓨터 내부에 상주하며 호스트에 직접 연결됩니다. USB 인터페이스는 특수 용어를 사용합니다. "기능" 특정 기능을 수행하는 논리적으로 완전한 장치입니다. USB 인터페이스의 토폴로지는 7개의 레이어 세트입니다( 층): 첫 번째 수준에는 호스트 및 루트 허브가 포함되고 마지막 수준에는 기능만 포함됩니다. 허브와 하나 이상의 기능을 포함하는 장치를 호출합니다. 합성물 (복합 장치).
상위 수준 허브에 연결되는 허브 또는 기능의 포트를 업스트림 포트( 업스트림 포트), 하위 수준의 허브 또는 기능에 연결되는 허브 포트를 다운스트림 포트( 다운스트림 포트).
인터페이스의 모든 데이터 전송은 호스트에 의해 시작됩니다. 데이터는 패킷 형태로 전송됩니다. USB 인터페이스는 여러 유형의 패키지를 사용합니다.
- 플래그 패키지 (토큰 패키지) 데이터 전송의 유형 및 방향, 장치 주소 및 끝점의 일련 번호를 설명합니다(KT는 USB 장치의 주소 지정 가능한 부분임). 여러 유형의 기능 패키지가 있습니다. 안에, 밖으로, 소프, 설정;
- 데이터 패킷 (데이터 패킷) 전송된 데이터를 포함합니다.
- 승인 패키지 (악수 패킷) 데이터 전송 결과를 보고하기 위한 것입니다. 일치하는 패키지에는 여러 유형이 있습니다. ACK, 나크, 마구간.
USB 인터페이스는 여러 유형의 정보 전송을 사용합니다.
- 제어 전송 (제어 전송)는 장치 구성 및 기타 장치별 지정에 사용됩니다. 특정 장치목표.
- 스트리밍 (대량 전송)는 상대적으로 많은 양의 정보를 전달하는 데 사용됩니다.
- 인터럽트 전달 (반복 전송)는 적시 전송이 중요한 상대적으로 적은 양의 정보를 전송하는 데 사용됩니다. 기간이 제한되어 있고 다른 유형의 전송보다 우선 순위가 높습니다.
- 등시 전달 (등시 전송) 실시간 스트리밍이라고도 합니다. 이러한 전송에서 전송되는 정보는 생성, 전송 및 수신에 실시간이 필요합니다.
스트리밍
전송 오류를 감지하고 정보를 다시 요청함으로써 호스트와 기능 간의 오류 없는 데이터 전송을 보장하는 것이 특징입니다.
호스트가 함수로부터 데이터를 수신할 준비가 되면 서명 패킷 전송 단계에서 함수를 전송합니다. 안에-비닐 봉투. 이에 대한 응답으로 데이터 전송 단계의 기능은 데이터 패킷을 호스트로 보내거나, 그렇게 할 수 없는 경우 나크- 또는 마구간-비닐 봉투. 나크-패킷은 데이터 전송 기능의 일시적인 사용 불가를 알리고, 마구간-패킷은 호스트 개입이 필요함을 나타냅니다. 호스트가 데이터를 성공적으로 수신하면 협상 단계에서 기능을 보냅니다. ACK
호스트가 데이터를 전송할 준비가 되면 기능을 보냅니다. 밖으로데이터 패킷이 뒤따르는 패킷. 함수가 데이터를 성공적으로 수신한 경우 호스트로 다시 전송합니다. ACK-패키지, 그렇지 않으면 발송됨 NAK-또는 마구간-비닐 봉투.
제어 전송
적어도 두 단계를 포함: 설정 단계그리고 상태 단계. 그들 사이에는 또한있을 수 있습니다 데이터 전송 단계. 설정 단계수행하는 데 사용 설정 트랜잭션, 그 동안 정보가 제어 CT 기능으로 전송됩니다. 설정 트랜잭션포함 설정-비닐 봉투 ,
데이터 패킷과 일치하는 패킷. 함수가 데이터 패킷을 성공적으로 수신하면 호스트로 전송합니다. ACK-비닐 봉투. 그렇지 않으면 트랜잭션이 종료됩니다.
안에 데이터 전송 단계제어 전송에는 하나 이상의 안에-또는 밖으로-전송 원칙은 스트리밍 전송과 동일합니다. 데이터 전송 단계의 모든 트랜잭션은 동일한 방향으로 이루어져야 합니다.
안에 상태 단계스트리밍 전송에서와 동일한 원칙을 사용하는 마지막 트랜잭션이 이루어집니다. 이 트랜잭션의 방향은 데이터 전송 단계에서 사용되는 방향과 반대입니다. 상태 단계는 SETUP 단계 및 데이터 전송 단계의 결과를 보고하는 데 사용됩니다. 상태 정보는 항상 함수에서 호스트로 전달됩니다. ~에 통제 기록 (제어 쓰기 전송) 상태 정보는 트랜잭션의 상태 단계의 데이터 전송 단계에서 전송됩니다. ~에 제어 읽기 (읽기 전송 제어) 호스트가 이전 데이터 전송 단계에서 길이가 0인 데이터 패킷을 보낸 후 트랜잭션 상태 단계의 협상 단계에서 상태 정보가 반환됩니다.
인터럽트 전송
포함하고있을 것이다 안에- 또는 밖으로- 전달. 수령시 안에-패킷 함수는 데이터가 있는 패킷을 반환할 수 있습니다. 나크-패키지 또는 마구간-비닐 봉투. 함수에 인터럽트가 필요한 정보가 없으면 데이터 전송 단계에서 함수가 반환됩니다. 나크-비닐 봉투. 중단된 CT 작업이 일시 중단되면 함수가 반환됩니다. 마구간-비닐 봉투. 인터럽트가 필요한 경우 함수는 데이터 전송 단계에서 필요한 정보를 반환합니다. 호스트가 데이터를 성공적으로 수신한 경우 다음을 전송합니다. ACK-비닐 봉투. 그렇지 않으면 일치하는 패킷이 호스트에서 전송되지 않습니다.
등시성 트랜잭션
포함하다 기능 전송 단계그리고 데이터 전송 단계, 그러나 가지고 있지 않다 승인 단계. 호스트가 보낸다 안에- 또는 밖으로-sign, 그 후 데이터 전송 CT 단계에서 (for 안에-feature) 또는 호스트(for 밖으로-sign) 데이터를 보냅니다. 등시성 트랜잭션은 조정 단계 및 오류 발생 시 데이터 재전송을 지원하지 않습니다.
USB 인터페이스는 복잡한 정보 교환 프로토콜을 구현하기 때문에 프로토콜을 지원하기 위해 USB 인터페이스 인터페이스 장치에 마이크로프로세서 장치가 필요합니다. 따라서 인터페이스 장치 개발의 주요 옵션은 교환 프로토콜을 지원하는 마이크로 컨트롤러를 사용하는 것입니다. 현재 마이크로 컨트롤러의 모든 주요 제조업체는 USB 블록을 포함하는 제품을 생산합니다.
|
높은 데이터 전송률(최대 속도 신호 비트 전송률) - 12Mb/s - 높은 데이터 전송률을 위한 최대 케이블 길이 - 5m - 낮은 데이터 전송률(저속 신호 전송률) - 1.5Mb/s - 낮은 데이터 전송률을 위한 최대 케이블 길이 전송 속도 - 3m - 최대 연결 장치(배율기 포함) - 127 - 전송 속도가 다른 장치 연결 가능 - SCSI용 터미네이터 등 사용자 추가 요소 설치 불필요 - 주변 장치 공급 전압 - 5 V - 장치당 최대 소비 전류 - 500mA
USB 1.1 및 2.0 커넥터 납땜 제거
USB 신호는 차폐된 4선 케이블의 2선을 통해 전송됩니다.
여기 :
GND- 주변 장치에 전원을 공급하기 위한 "케이스" 회로 VBUS- 버스 전원 회로용 +5V D+데이터 전송용
타이어 디-데이터를 수신합니다.
USB 2.0의 단점
USB 2.0의 최대 데이터 전송 속도는 480Mbps(60Mbps)이지만 실제로는 이러한 속도(실제로 ~33.5Mbps)를 달성하는 것은 비현실적입니다. 이는 데이터 전송 요청과 실제 전송 시작 사이의 USB 버스 지연이 크기 때문입니다. 예를 들어 FireWire 버스는 피크가 적지만 처리량 USB 2.0보다 80Mbps(10MB/s) 적은 400Mbps는 실제로 하드 드라이브 및 기타 저장 장치와 통신하기 위해 더 많은 대역폭을 허용합니다. 이와 관련하여 다양한 모바일 드라이브는 USB 2.0의 실제 대역폭 부족에 대해 오랫동안 "휴식"해 왔습니다.
USB 3.0의 가장 큰 장점은 이전 포트보다 10배 빠른 속도(최대 5Gbps)입니다. 새로운 인터페이스는 절전 기능을 향상시켰습니다. 이렇게 하면 드라이브가 유휴 상태일 때 절전 모드로 들어갈 수 있습니다. 양방향 데이터 전송을 동시에 수행할 수 있습니다. 여러 장치를 하나의 포트에 연결하면 더 빠른 속도를 얻을 수 있습니다(포트 포크). 허브를 사용하여 분기할 수 있습니다(허브는 하나의 포트에서 3~6개의 포트로 분기되는 장치입니다). 이제 허브를 USB 3.0 포트에 연결하고 허브에 여러 장치(예: 플래시 드라이브)를 연결하여 동시에 데이터를 전송하면 USB 2.0 인터페이스보다 속도가 훨씬 빨라지는 것을 볼 수 있습니다. . 플러스와 마이너스가 될 수 있는 특성이 있습니다. USB 3.0 인터페이스는 전류를 900mA로 증가시켰고 USB 2.0은 500mA의 전류로 작동합니다. 이는 USB 3.0에 맞게 조정된 장치에는 장점이 되지만 작은 단점은 전화기와 같이 약한 장치를 재충전할 때 위험이 있을 수 있다는 것입니다. 새 인터페이스의 물리적인 단점은 케이블의 크기입니다. 빠른 속도를 유지하기 위해 USB 2.0보다 케이블이 더 두껍고 길이가 짧아졌습니다(3m를 초과할 수 없음). USB 인터페이스가 다른 장치는 일하다좋고 문제가되지 않아야합니다. 그러나 USB 3.0을 이전 포트에 연결하거나 이전 인터페이스 케이블을 새 포트에 연결하면 속도가 "오버클럭"될 것이라고 생각하지 마십시오. 데이터 속도는 가장 약한 포트의 속도와 동일합니다.
안녕하세요. 때때로 사람들은 USB 3.0이 USB 2.0과 어떻게 다른지 알고 싶어하고, 때로는 컴퓨터에 있는 USB 커넥터의 버전이나 유형, USB 1.0이 어떤 공룡인지 등을 알고 싶어합니다. 이 주제에 대해 조금 더 깊이 살펴보겠습니다.
USB 표준은 90년대 중반에 등장했습니다. ~을 의미하다 USB방법은 다음과 같습니다. 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus). 이 표준은 주변 장치와 컴퓨터의 통신을 위해 특별히 개발되었으며 현재 모든 유형의 통신 인터페이스 중에서 선두 자리를 차지하고 있습니다. 이것은 놀라운 일이 아닙니다. 이제 이러한 커넥터의 유형은 다르지만 USB 커넥터가 없는 장치를 상상하기는 어렵습니다.
USB 커넥터 유형
오늘날 상당히 많은 유형의 USB 커넥터가 있습니다. 일부는 더 일반적이고 일부는 적습니다. 일반적으로 살펴 보겠습니다.
USB유형-ㅏ- USB 커넥터의 가장 일반적인 유형 중 하나입니다. 당신은 당신의, 당신의, 당신의 블록에서 그를 볼 수 있습니다 충전기뿐만 아니라. 많은 용도가 있습니다. 이를 통해 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 프린터 등을 연결하는 데 사용됩니다. 주변기기. 보다 훨씬 덜 널리 퍼져 있습니다. USB 유형 A.
미니 USB Micro USB가 등장하기 전에는 모바일 장치에서 매우 일반적이었습니다. 이제는 매우 드물지만 일부 구형 장치에서는 여전히 찾을 수 있습니다. 내 휴대용 스피커에서 Mini USB 커넥터는 전원을 받아 배터리를 충전합니다. 5년전쯤에 이 칼럼을 샀습니다.
마이크로 USB지금은 스마트폰과 휴대 전화거의 모든 제조업체. 이 USB 커넥터는 모바일 장치에서 놀라운 인기를 얻었습니다. 그러나 USB Type-C가 점차 자리를 잡아가고 있습니다.
USB 버전 1.0 - 고고학 유적지
USB 표준의 증조할아버지 - USB 1.0 1995년 11월 추운 날씨에 태어났다. 그러나 그는 조금 미숙아로 태어나 큰 인기를 얻지 못했다. 하지만 3년 뒤에 탄생한 동생 USB 1.1은 좀 더 실용적인 표본이었고 그 자체로 충분히 주목받을 수 있었다.
기술적인 부분은 데이터 전송률이 낮았지만 당시 기준으로는 이 속도면 충분했다. 속도는 최대 12Mbps였으며 고대역폭 모드입니다.
USB 2.0과 USB 3.0 커넥터의 차이점
USB 2.0과 USB 3.0은 현재 컴퓨터와 랩탑에서 유비쿼터스로 사용되는 두 가지 매우 현대적인 USB 표준입니다. USB 3.0은 물론 더 새롭고 더 빠르며 USB 2.0 장치와 완전히 역호환됩니다. 그러나이 경우 속도는 USB 2.0 표준에 따른 최대 속도로 제한됩니다.
이론적으로 USB 3.0의 전송 속도는 USB 2.0보다 약 10배 빠릅니다(5Gbps vs. 480Mbps). 그러나 실제로 장치 간의 정보 교환 속도는 종종 장치 자체에 의해 제한됩니다. 하지만 전반적으로 USB 3.0이 여전히 이깁니다.
기술적 차이
USB 2.0 및 USB 3.0 표준은 이전 버전과 호환되지만 그럼에도 불구하고 몇 가지 기술적인 차이가 있습니다. USB 2.0에는 4개의 핀이 있습니다. 2개는 장치 전원용이고 2개는 데이터 전송용입니다. 이 4개의 핀은 USB 3.0 표준에서도 유지되었습니다. 그러나 그 외에도 높은 데이터 전송 속도 등에 필요한 연락처가 4개 더 추가되었습니다. 빠른 충전장치. 그런데 USB 3.0은 최대 1암페어의 전류로 작동할 수 있습니다.
그 결과 USB 3.0 표준 케이블은 더 두꺼워졌고, 그 길이는 이제 3미터를 넘지 않습니다(USB 2.0에서) 최대 길이 5 미터에 도달했습니다). 하지만 스플리터를 통해 하나의 커넥터에 여러 대의 스마트폰을 연결하더라도 훨씬 더 빠르게 스마트폰을 충전할 수 있습니다.
당연히 제조업체는 시각적 차이를 처리했습니다. 당신은에서 포장을 찾을 수 없습니다 마더보드지원하는 USB 표준을 확인합니다. 이를 위해 컴퓨터 설정이나 장치 관리자로 이동할 필요가 없습니다. 커넥터의 색상을 살펴보십시오. USB 3.0 커넥터는 거의 항상 파란색입니다. 매우 드물게 여전히 빨간색입니다. 반면 USB 2.0은 거의 항상 검은색입니다.
이제 한 번 잘 살펴보면 노트북에 USB 2.0 또는 USB 3.0이 있는지 확인할 수 있습니다.
이것은 아마도 USB 2.0이 USB 3.0과 어떻게 다른지에 대한 대화를 끝낼 수 있습니다.
결론
이 기사에서 무엇을 배웠습니까? USB는 데이터 전송 속도가 다른 데이터 전송 표준으로 나뉩니다. 또한 USB에는 많은 커넥터 유형이 있습니다.
그리고 기사에서 언급하지 않은 가장 흥미로운 점은 커넥터 유형을 다음과 같은 방식으로 결합할 수 있다는 것입니다. 풀 사이즈 USB A형과 풀 사이즈 USB B형을 찾을 수 있으며, 마이크로 USB A형과 마이크로 USB B형(매우 흔함)이 있습니다. USB A형은 USB 2.0 프로토콜에서 작동하거나 USB 3.0 프로토콜에서 작동할 수 있습니다. 일반적으로 원하는 경우 혼란스러워 질 수 있습니다.
그리고 USB 2.0 또는 USB 3.0 노트북을 선택하는 것이 더 좋은 커넥터에 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 포트 2개와 USB 3.0 포트 1개가 있습니다. 그리고 3개의 USB A형 커넥터가 모두 있습니다.
여기 있습니다 - USB!
끝까지 읽으셨나요?
이 글이 도움 되었나요?
설마
정확히 무엇을 좋아하지 않았습니까? 기사가 불완전하거나 사실이 아니었습니까?
의견을 작성하면 개선할 것을 약속드립니다!
