Tehniskie parametri USB iespējas. Universālās seriālās kopnes USB 2.0 protokols
2008. gada beigās. Kā jau varēja gaidīt, jaunais standarts ir palielinājis caurlaidspēju, lai gan pieaugums nav tik nozīmīgs kā 40x ātruma pieaugums, pārejot no USB 1.1 uz USB 2.0. Jebkurā gadījumā ir apsveicama caurlaidspējas palielināšana 10 reizes. USB 3.0 atbalsta maksimālais pārraides ātrums 5 Gbit/s. Caurlaide ir gandrīz divas reizes lielāka nekā mūsdienu Serial ATA standartam (3 Gbit/s, ņemot vērā liekās informācijas pārsūtīšanu).
USB 3.0 logotips
Katrs entuziasts apstiprinās, ka USB 2.0 interfeiss ir galvenais. sašaurinājums» mūsdienu datori un klēpjdatoriem, jo tā maksimālā “neto” caurlaidspēja svārstās no 30 līdz 35 MB/s. Bet mūsdienu ir 3,5 collas cietie diski galddatoriem pārsūtīšanas ātrums jau pārsniedzis 100 MB/s (parādās arī 2,5 collu modeļi klēpjdatoriem, tuvojoties šis līmenis). Ātrgaitas cietvielu diskdziņi ir veiksmīgi pārsnieguši 200 MB/s slieksni. Un 5 Gbit/s (vai 5120 Mbit/s) atbilst 640 MB/s.
Mēs to nedomājam pārskatāmā nākotnē cietie diski tuvosies 600 MB/s līmenim, bet nākamās paaudzes cietvielu diskdziņi var pārsniegt šo skaitli tikai dažu gadu laikā. Caurlaidības palielināšana kļūst arvien svarīgāka, jo palielinās informācijas apjoms un attiecīgi palielinās laiks, kas nepieciešams tās dublēšanai. Jo ātrāk strādās krātuve, jo īsāks būs dublēšanas laiks, jo vieglāk būs izveidot “logus” dublēšanas grafikā.
Ātruma salīdzināšanas tabula USB īpašības 1.0 – 3.0
Mūsdienās digitālās videokameras var ierakstīt un uzglabāt video datu gigabaitus. HD videokameru īpatsvars pieaug, un tām ir nepieciešama lielāka un ātrāka krātuve, lai ierakstītu lielu datu apjomu. Ja izmantojat USB 2.0, tad vairāku desmitu gigabaitu video datu pārsūtīšana uz datoru rediģēšanai prasīs ievērojamu laiku. USB ieviesēju forums uzskata, ka joslas platums joprojām būs ļoti svarīgs, un USB 3.0 pietiks visām patērētāju ierīcēm nākamo piecu gadu laikā.
8/10 bitu kodējums
Lai nodrošinātu uzticamu datu pārraidi USB 3.0 interfeiss izmanto 8/10 bitu kodējumu, kas mums pazīstams, piemēram, no Serial ATA. Viens baits (8 biti) tiek pārraidīts, izmantojot 10 bitu kodējumu, kas uzlabo pārraides uzticamību uz caurlaidspējas rēķina. Tāpēc pāreja no bitiem uz baitiem tiek veikta ar attiecību 10:1, nevis 8:1.
USB 1.x – 3.0 joslas platuma un konkurentu salīdzinājums
Enerģijas taupīšanas režīmi
noteikti, galvenais mērķis saskarne USB 3.0 ir palielināt pieejamo joslas platumu tomēr jauno standartu efektīvi optimizē enerģijas patēriņu. USB 2.0 interfeiss pastāvīgi aptaujā ierīces pieejamību, kas patērē enerģiju. Turpretim USB 3.0 ir četri savienojuma stāvokļi ar nosaukumu U0-U3. Savienojuma stāvoklis U0 atbilst aktīvai datu pārsūtīšanai, un U3 ieslēdz ierīci “miega režīmā”.
Ja savienojums ir dīkstāvē, tad stāvoklī U1 datu saņemšanas un pārsūtīšanas iespēja tiks atspējota. Stāvoklis U2 iet vēl vienu soli tālāk, atspējojot iekšējo pulksteni. Attiecīgi pievienotās ierīces var pāriet uz U1 stāvokli uzreiz pēc datu pārsūtīšanas pabeigšanas, kas sagaidāms, ka salīdzinājumā ar USB 2.0 nodrošinās ievērojamas enerģijas patēriņa priekšrocības.
Lielāka strāva
Papildus dažādiem enerģijas patēriņa stāvokļiem, standarts USB 3.0 ir atšķirīgs no USB 2.0 un lielāka atbalstītā strāva. Ja USB 2.0 nodrošināja strāvas slieksni 500 mA, tad jaunā standarta gadījumā ierobežojums tika pārcelts uz 900 mA. Savienojuma uzsākšanas strāva ir palielināta no 100 mA USB 2.0 līdz 150 mA USB 3.0. Abi parametri ir diezgan svarīgi pārnēsājamiem cietajiem diskiem, kuriem parasti ir nepieciešamas nedaudz lielākas strāvas. Iepriekš problēmu varēja atrisināt, izmantojot papildu USB spraudni, kas patērēja strāvu no diviem portiem, bet datu pārsūtīšanai izmantoja tikai vienu, lai gan tas pārkāpa USB 2.0 specifikācijas.
Jauni kabeļi, savienotāji, krāsu kodēšana
USB 3.0 standarts ir saderīgs ar USB 2.0, tas ir, spraudņi, šķiet, ir tādi paši kā parastie A tipa spraudņi. USB 2.0 kontakti paliek tajā pašā vietā, taču tagad ir piecas jaunas tapas, kas atrodas dziļi savienotājā. Tas nozīmē, ka USB 3.0 spraudnis līdz galam jāievieto USB 3.0 portā, lai nodrošinātu USB 3.0 darbību, kam nepieciešami papildu kontakti. Pretējā gadījumā jūs iegūsit USB 2.0 ātrumu. USB ieviesēju forums iesaka ražotājiem izmantot Pantone 300C krāsu kodējumu savienotāja iekšpusē.
Līdzīga situācija bija ar B tipa USB spraudni, lai gan vizuāli atšķirības ir pamanāmākas. USB 3.0 spraudni var identificēt pēc piecām papildu tapām.
USB 3.0 neizmanto optisko šķiedru, jo tas ir pārāk dārgi masu tirgum. Tāpēc mums ir vecais labais vara kabelis. Tomēr tagad tam būs deviņi, nevis četri vadi. Datu pārraide tiek veikta pa četriem no pieciem papildu vadiem diferenciālā režīmā (SDP-Shielded Differential Pair). Viens vadu pāris ir atbildīgs par informācijas saņemšanu, otrs par pārraidi. Darbības princips ir līdzīgs Serial ATA, ar ierīcēm, kas saņem pilnu joslas platumu abos virzienos. Piektais vads ir “zemējums”.
Universālās seriālās kopnes (USB) standartu rašanās un attīstības vēsture
Pirms USB kopnes pirmās ieviešanas parādījās standarta aprīkojums personālais dators Iekļauts viens paralēlais ports, parasti printera pievienošanai (LPT ports), divi seriālo sakaru porti ( COM porti), parasti peles un modema savienošanai, un viens ports kursorsvirai (GAME ports). Personālo datoru pirmsākumos šī konfigurācija bija diezgan pieņemama, un daudzus gadus tā bija praktisks standarts iekārtu ražotājiem. Tomēr progress nestāvēja uz vietas, nomenklatūra un funkcionalitāte ārējās ierīces pastāvīgi pilnveidojās, kas galu galā radīja nepieciešamību pārskatīt standarta konfigurāciju, kas ierobežoja iespēju pievienot papildu perifērijas ierīces, kuru ar katru dienu kļuva arvien vairāk.
Mēģinājumi palielināt standarta I/O portu skaitu nevarēja novest pie problēmas fundamentāla risinājuma, un radās nepieciešamība izstrādāt jaunu standartu, kas nodrošinātu vienkāršu, ātru un ērtu liela skaita perifērijas ierīču savienojumu. dažādiem mērķiem jebkuram standarta konfigurācijas datoram, kas galu galā noveda pie universālās seriālās kopnes parādīšanās Universālā seriālā kopne (USB)
Pirmā seriālā interfeisa specifikācija USB (universālā seriālā kopne), zvanīja USB 1.0, parādījās 1996. gads, uz tā balstīta uzlabota versija, USB 1.1- V 1998. gads USB 1.0 un USB 1.1 kopņu joslas platums - līdz 12 Mbit/s (faktiski līdz 1 megabaitam sekundē) bija pilnīgi pietiekams maza ātruma perifērijas ierīcēm, piemēram, analogajam modemam vai Datorpele Tomēr tas ir nepietiekams ierīcēm ar augstu datu pārraides ātrumu, kas bija šīs specifikācijas galvenais trūkums. Taču prakse rāda, ka universālā seriālā kopne ir ļoti veiksmīgs risinājums, ko gandrīz visi datortehnikas ražotāji ir pieņēmuši kā galveno datoru perifērijas ierīču attīstības virzienu.
IN 2000. gads ir jauna specifikācija - USB 2.0, kas jau nodrošina datu pārraides ātrumu līdz 480 Mbit/s (faktiski līdz 32 megabaitiem sekundē). Specifikācijā tika pieņemta pilnīga saderība ar iepriekšējo USB 1.X standartu un diezgan pieņemama veiktspēja lielākajai daļai perifērijas ierīču. Sākas ar USB interfeisu aprīkotu ierīču ražošanas uzplaukums. "Klasiskās" ievades-izejas saskarnes tika pilnībā aizstātas un kļuva eksotiskas. Tomēr dažām ātrgaitas perifērijas iekārtām pat veiksmīgā USB 2.0 specifikācija joprojām bija vājš kakls, kas prasīja tālāku standarta attīstību.
IN 2005. gads Tika paziņota USB bezvadu ieviešanas specifikācija - Bezvadu USB — WUSB, ļaujot bezvadu režīmā savienot ierīces līdz 3 metru attālumā ar maksimālo datu pārraides ātrumu 480 Mbit/s un līdz 10 metru attālumā ar maksimālo ātrumu 110 Mbit/s. Specifikācija nesaņēma strauju attīstību un neatrisināja palielināšanas problēmu reāls ātrums datu pārraide.
IN 2006. gads tika paziņota specifikācija USB-OTG (USB O n- T viņš- G o, pateicoties kuriem kļuva iespējams sazināties starp divām USB ierīcēm bez atsevišķa USB resursdatora. Saimnieka lomu šajā gadījumā veic viena no perifērijas ierīcēm. Viedtālruņiem, digitālajām kamerām un citām mobilajām ierīcēm ir jādarbojas gan kā resursdatoram, gan kā perifērijas ierīcei. Piemēram, ja kamera ir savienota ar datoru, izmantojot USB, tā ir perifērijas ierīce, un, ja ir pievienots printeris, tā ir resursdators. Specifikāciju atbalsts USB-OTG pakāpeniski kļuva par standartu mobilās ierīces.
2008. gadā ir parādījusies jaunā universālās seriālās kopnes standarta galīgā specifikācija - USB 3.0. Kā iepriekšējās versijas tiek nodrošināta kopnes ieviešana, elektriskā un funkcionālā saderība ar iepriekšējiem standartiem. Datu pārsūtīšanas ātrums USB 3.0 ir palielinājies 10 reizes - līdz 5 Gbps. Interfeisa kabelim tika pievienoti 4 papildu serdeņi, un to kontakti tika izvietoti atsevišķi no 4 iepriekšējo standartu kontaktiem, papildu kontaktu rindā. Papildus palielinātam datu pārraides ātrumam USB kopne To raksturo arī palielināta strāvas stiprums strāvas ķēdē, salīdzinot ar iepriekšējiem standartiem. Maksimālais datu pārsūtīšanas ātrums, izmantojot USB 3.0 kopni, ir kļuvis pieņemams gandrīz jebkurai masveidā ražotai perifērijas datora iekārtai.
IN 2013 Tika pieņemta šāda saskarnes specifikācija - USB 3.1, kura datu pārraides ātrums var sasniegt 10 Gbit/s. Turklāt ir parādījies kompakts 24 kontaktu USB savienotājs C tips, kas ir simetrisks, ļaujot ievietot kabeli abās pusēs.
Līdz ar USB 3.1 standarta izlaišanu USB ieviesēju forums (USB-IF) paziņoja, ka USB 3.0 savienotāji ar ātrumu līdz 5 Gb/s (SuperSpeed) tagad tiks klasificēti kā USB 3.1 Gen 1, un jauni USB 3.1 savienotāji ar ātrumiem. līdz 10 Gbps s (SuperSpeed USB 10 Gbps) — piemēram, USB 3.1 Gen 2. USB 3.1 standarts ir saderīgs ar USB 3.0 un USB 2.0.
IN 2017 gadā USB ieviesēju forums (USB-IF) publicēja specifikāciju USB 3.2. Maksimālais pārsūtīšanas ātrums ir 10 Gbit/s. Tomēr USB 3.2 nodrošina iespēju apvienot divus savienojumus ( Divu joslu darbība), ļaujot palielināt teorētisko caurlaidspēju līdz 20 Gbit/s. Šīs funkcijas ieviešana nav obligāta, tas ir, tās atbalsts aparatūras līmenī būs atkarīgs no konkrētā ražotāja un tehniskās vajadzības, kas atšķiras, piemēram, printerim un portatīvajam. cietais disks. Šī režīma ieviešanas iespēja tiek nodrošināta tikai lietošanas laikā C tipa USB.
www.usb.org- USB specifikācijas dokumentācija izstrādātājiem angļu valodā.
Jāatzīmē, ka bija un joprojām pastāv alternatīva USB kopnei. Pat pirms viņa parādījās, Apple uzņēmums izstrādāja seriālās kopnes specifikāciju FireWire(cits vārds - iLink), kuru 1995. gadā standartizēja Amerikas Elektrotehnikas un elektronikas inženieru institūts (IEEE) ar numuru 1394. Autobuss IEEE 1394 var darboties trīs režīmos: ar datu pārraides ātrumu līdz 100, 200 un 400 Mbit/s. Tomēr augsto izmaksu un sarežģītāka ieviešanas dēļ nekā USB šāda veida ātrgaitas seriālā kopne nav kļuvusi plaši izplatīta, un to pakāpeniski aizstāj ar USB 2.0 - USB 3.2.
Universal Serial Bus (USB) perifērijas ierīču vispārīgie darbības principi
USB interfeiss izrādījās tik veiksmīgs risinājums, ka tas tika aprīkots ar gandrīz visu klašu perifērijas ierīcēm, sākot no mobilā tālruņa līdz tīmekļa kamerai vai portatīvajam cietajam diskam. Visizplatītākās ierīces (līdz šim) ir tās ar USB atbalsts 2.0. Tomēr USB 3.0 – 3.1 ir vairāk pieprasīts ātrdarbīgām ierīcēm, kur tas kļūst par galveno, pamazām aizstājot USB 2.0.
Perifērās ierīces ar USB atbalstu, kad tās ir pievienotas datoram, sistēma automātiski atpazīst (jo īpaši draivera programmatūru un kopnes joslas platumu), un tās ir gatavas darbam bez lietotāja iejaukšanās. Ierīcēm ar zemu enerģijas patēriņu (līdz 500mA) var nebūt sava barošanas avota, un tās tiek darbinātas tieši no USB kopnes.
Izmantojot USB, nav nepieciešams noņemt datora korpusu, lai instalētu papildu perifērijas ierīces, un to instalēšanas laikā nav jāveic sarežģīti iestatījumi.
USB novērš pievienoto ierīču skaita ierobežošanas problēmu. Plkst izmantojot USB Ar datoru vienlaikus var strādāt līdz 127 ierīcēm.
USB nodrošina karsto pieslēgšanu. Tam nav nepieciešams vispirms izslēgt datoru, pēc tam pievienot ierīci, restartēt datoru un konfigurēt instalētās perifērijas ierīces. Lai atvienotu perifērijas ierīci, nav jāveic apgrieztā procedūra, kas aprakstīta iepriekš.
Vienkārši sakot, USB ļauj faktiski realizēt visas priekšrocības modernās tehnoloģijas"plug and play" Ierīces, kas paredzētas USB 1.x, var darboties ar USB 2.0 kontrolieriem. un USB 3.0
Kad ir pievienota perifērijas ierīce, tiek ģenerēts aparatūras pārtraukums un vadību saņem HCD draiveris ( Resursdatora kontrollera draiveris) USB kontrolieris (USB resursdatora kontrolieris — UHC), kas šobrīd ir integrēta visās ražotajās mātesplates mikroshēmojumos. Tā aptauj ierīci un saņem no tās identifikācijas informāciju, pamatojoties uz kuru vadība tiek nodota vadītāja apkalpošanai šis tips ierīces. UHC kontrollerim ir saknes centrmezgls (Hub), kas nodrošina savienojumu ar USB ierīces kopni.
Centrmezgls (USB HUB).
Savienojuma punkti tiek saukti ostas. Portam kā ierīci var pievienot citu centrmezglu. Katram centrmezglam ir izejošais ports ( augšup pa straumi), savienojot to ar galveno kontrolieri un pakārtotajiem portiem ( lejup pa straumi) perifērijas ierīču pievienošanai. Centrmezgli var noteikt, pievienot un atvienot katrā lejupsaites portā un nodrošināt enerģijas sadali lejupsaites ierīcēm. Katru no lejupsaites portiem var atsevišķi iespējot un konfigurēt pilnā vai mazā ātrumā. Rumba sastāv no diviem blokiem: rumbas kontrollera un rumbas atkārtotāja. Retranslators ir protokola kontrolēts slēdzis starp augšupsaites portu un lejupsaites portiem. Centrmezglā ir arī aparatūra, kas atbalsta tulkošanu sākotnējais stāvoklis un savienojumu apturēšana/atsākšana. Kontrolieris nodrošina saskarnes reģistrus, kas nodrošina datu pārsūtīšanu uz galveno kontrolieri un no tā. Definēts centrmezgla statuss un vadības komandas ļauj resursdatora procesoram konfigurēt centrmezglu un pārraudzīt un pārvaldīt tā portus.
Ārējiem centrmezgliem var būt savs barošanas avots vai tie var tikt darbināti no USB kopnes.
USB kabeļi un savienotāji
A tipa savienotājus izmanto, lai izveidotu savienojumu ar datoru vai centrmezglu. B tipa savienotājus izmanto, lai izveidotu savienojumu ar perifērijas ierīcēm.
Visi USB savienotāji, kurus var savienot viens ar otru, ir paredzēti darbam kopā.
Visas USB 2.0 savienotāja tapas ir elektriski saderīgas ar atbilstošajām USB 3.0 savienotāja tapām. Tajā pašā laikā USB 3.0 savienotājam ir papildu kontakti, kas neatbilst USB savienotājs 2.0, un tāpēc, pievienojot dažādu versiju savienotājus, netiks izmantoti “papildu” kontakti, nodrošinot normāls darbs savienojumu versija 2.0. Visas ligzdas un kontaktdakšas starp USB 3.0 Type A un USB 2.0 Type A ir paredzētas darbam kopā. USB 3.0 B tipa ligzda ir nedaudz lielāka par to, kas būtu nepieciešams B tipa USB 2.0 un agrākam spraudnim. Tajā pašā laikā ir iespējams pieslēgt šāda veida kontaktdakšas šīm rozetēm. Attiecīgi, lai pieslēgtu datoram perifērijas ierīci ar USB 3.0 Type B savienotāju, var izmantot abu veidu kabeļus, bet ierīcei ar USB 2.0 Type B savienotāju - tikai USB 2.0 kabeli. eSATAp ligzdas, kas apzīmētas kā eSATA/USB Combo, tas ir, kurām ir iespēja pieslēgt tām USB spraudni, ir iespēja pieslēgt A tipa USB spraudņus: USB 2.0 un USB 3.0, bet USB 2.0 ātruma režīmā.
C tipa USB savienotāji nodrošina savienojumus gan ar perifērijas ierīcēm, gan datoriem, aizstājot dažādus iepriekšējo USB standartu A un tipa B savienotājus un kabeļus un nodrošinot turpmākas paplašināšanas iespējas. 24 kontaktu abpusējais savienotājs ir diezgan kompakts, pēc izmēra tuvu USB 2.0 standarta mikro-B savienotājiem. Savienotāja izmēri ir 8,4 x 2,6 mm. Savienotājs nodrošina 4 kontaktu pārus barošanai un zemei, divus diferenciālos pārus D+/D- datu pārraidei ar ātrumu, kas ir mazāks par SuperSpeed (C tipa kabeļos ir pievienots tikai viens no pāriem), četri diferenciālie pāri datu pārraidei. ātrgaitas SuperSpeed signāli, divi palīgkontakti (sānu josla), divas konfigurācijas tapas kabeļa orientācijas noteikšanai, speciāls konfigurācijas datu kanāls (BMC kodējums - divfāzu zīmes kods) un +5 V strāvas kontakts aktīvajiem kabeļiem.
Savienotāju kontakti un USB Type-C kabeļa izkārtojums
| Con. | Vārds | Apraksts | Con. | Vārds | Apraksts | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A1 | GND | Zemējums | B12 | GND | Zemējums | ||
| A2 | SSTXp1 | Dif. pāris Nr.1 SuperSpeed, transmisija, pozitīva | B11 | SSRXp1 | Dif. pāris Nr.2 SuperSpeed, uztveršana, pozitīva | ||
| A3 | SSTXn1 | Dif. pāris Nr.1 SuperSpeed, transmisija, negatīvs | B10 | SSRXn1 | Dif. pāris Nr.2 SuperSpeed, uztveršana, negatīvs | ||
| A4 | V AUTObuss | Uzturs | B9 | V AUTObuss | Uzturs | ||
| A5 | CC1 | Konfigurācijas kanāls | B8 | SBU2 | Sānjosla Nr. 2 (SBU) | ||
| A6 | Dp1 | Dif. Pāris, kas nav SuperSpeed, pozīcija 1, pozitīva | B7 | Dn2 | Dif. pāris, kas nav SuperSpeed, 2. pozīcija, negatīvs | ||
| A7 | Dn1 | Dif. pāris, kas nav SuperSpeed, pozīcija 1, negatīvs | B6 | Dp2 | Dif. Pāris, kas nav SuperSpeed, pozīcija 2, pozitīva | ||
| A8 | SBU1 | 1. sānjosla (SBU) | B5 | CC2 | Konfigurācijas kanāls | ||
| A9 | V AUTObuss | Uzturs | B4 | V AUTObuss | Uzturs | ||
| A10 | SSRXn2 | Dif. pāris Nr.4 SuperSpeed, transmisija, negatīvs | B3 | SSTXn2 | Dif. pāris Nr.3 SuperSpeed, uztveršana, negatīvs | ||
| A11 | SSRXp2 | Dif. pāris Nr.4 SuperSpeed, transmisija, pozitīva | B2 | SSTXp2 | Dif. pāris Nr.3 SuperSpeed, uztveršana, pozitīva | ||
| A12 | GND | Zemējums | B1 | GND | Zemējums |
||
|
|||||||
| Kabeļa savienotājs Nr. 1 C tips | Kabelis C tips | Kabeļa savienotājs Nr. 2 C tips | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Sazināties | Vārds | Vadītāja apvalka krāsa | Vārds | Apraksts | Sazināties | Vārds | |
| Pīt | Ekrāns | Kabeļu pinums | Ekrāns | Ārējā kabeļa pinums | Pīt | Ekrāns | |
| A1, B1, A12, B12 | GND | Konservēts | GND_PWRrt1 GND_PWRrt2 |
Kopējā zeme> | A1, B1, A12, B12 | GND | |
| A4, B4, A9, B9 | V AUTObuss | sarkans | PWR_V BUS 1 PWR_V BUS 2 |
V BUS barošanas avots | A4, B4, A9, B9 | V AUTObuss | |
| B5 | V CONN | Dzeltens |
PWR_V CONN | V CONN jauda | B5 | V CONN | |
| A5 | CC | Zils | CC | Konfigurācijas kanāls | A5 | CC | |
| A6 | Dp1 | Balts | UTP_Dp | Neekranēts diferenciāļa pāris, pozitīvs | A6 | Dp1 | |
| A7 | Dn1 | Zaļš | UTP_Dn | Neekranēts diferenciāļa pāris, negatīvs | A7 | Dn1 | |
| A8 | SBU1 | sarkans | SBU_A | Datu josla A | B8 | SBU2 | |
| B8 | SBU2 | Melns | SBU_B | Datu josla B | A8 | SBU1 | |
| A2 | SSTXp1 | Dzeltens* | SDPp1 | Ekranēts diferenciāļa pāris #1, pozitīvs | B11 | SSRXp1 | |
| A3 | SSTXn1 | brūns* | SDPn1 | Ekranēts diferenciāļa pāris #1, negatīvs | B10 | SSRXn1 | |
| B11 | SSRXp1 | zaļš* | SDPp2 | Ekranēts diferenciāļa pāris #2, pozitīvs | A2 | SSTXp1 | |
| B10 | SSRXn1 | Apelsīns * | SDPn2 | Ekranēts diferenciāļa pāris #2, negatīvs | A3 | SSTXn1 | |
| B2 | SSTXp2 | Balts* | SDPp3 | Ekranēts diferenciāļa pāris #3, pozitīvs | A11 | SSRXp2 | |
| B3 | SSTXn2 | melns* | SDPn3 | Ekranēts diferenciāļa pāris #3, negatīvs | A10 | SSRXn2 | |
| A11 | SSRXp2 | Sarkans * | SDPp4 | Ekranēts diferenciāļa pāris #4, pozitīvs | B2 | SSTXp2 | |
| A10 | SSRXn2 | zils* | SDPn4 | Ekranēts diferenciāļa pāris #4, negatīvs | B3 | SSTXn2 | |
| * Standartā nav norādītas vadītāju apvalku krāsas | |||||||
Lai savienotu mantotās ierīces ar datoriem, kas aprīkoti ar C tipa USB savienotāju, būs nepieciešams kabelis vai adapteris, kura vienā galā ir A vai B tipa spraudnis vai savienotājs, bet otrā galā ir C tipa USB spraudnis. Standarts neatļauj adapterus ar USB Type-C savienotāju, jo to izmantošana var radīt "daudz nepareizu un potenciāli bīstamu" kabeļu kombinācijas.
USB 3.1 kabeļiem ar diviem C tipa spraudņiem galos ir pilnībā jāatbilst specifikācijai — jāietver visi nepieciešamie vadītāji, jābūt aktīviem, jāietver elektroniskās identifikācijas mikroshēmas uzskaites funkciju identifikatori atkarībā no kanāla konfigurācijas un pārdevēja definētajiem ziņojumiem (VDM) no specifikācijas USB barošana Piegāde 2.0. Ierīces ar USB Type-C savienotāju papildus galvenajam barošanas avotam var atbalstīt barošanas sliedes ar strāvu 1,5 vai 3 ampēri pie 5 voltu sprieguma. Barošanas blokiem ir jāreklamē iespēja piegādāt palielinātu strāvu, izmantojot konfigurācijas kanālu, vai pilnībā jāatbalsta USB barošanas piegādes specifikācija, izmantojot konfigurācijas tapu (BMC kodējums), vai vecāki signāli, kas kodēti kā BFSK, izmantojot VBUS tapu. USB 2.0 kabeļi, kas neatbalsta SuperSpeed kopni, var nesaturēt elektroniskās identifikācijas mikroshēmu, ja vien tie nevar pārvadāt 5 ampēru strāvu.
USB Type-C savienotāja specifikācijas versiju 1.0 publicēja USB izstrādātāju forums 2014. gada augustā. Tas tika izstrādāts aptuveni tajā pašā laikā, kad tika izstrādāta USB 3.1 specifikācija.
USB Type-C savienotāja izmantošana ne vienmēr nozīmē, ka ierīcē ir ieviests ātrgaitas USB 3.1 Gen1/Gen2 standarts vai USB barošanas piegādes protokols.
Universālā seriālā kopne ir visizplatītākā un, iespējams, visveiksmīgākā datoru saskarne perifērijas ierīcēm visā datortehnikas attīstības vēsturē, par ko liecina milzīgais USB ierīču skaits, no kurām dažas var šķist nedaudz
Interfeiss USB (Universal Serial Bus — Universal Serial Interface) ir paredzēts, lai savienotu perifērijas ierīces ar personālo datoru. Ļauj apmainīties ar informāciju ar perifērijas ierīcēm trīs ātrumos (specifikācija USB 2.0):
- Mazs ātrums ( Zems ātrums- LS) - 1,5 Mbit/s;
- Pilns ātrums ( Pilns ātrums- FS) - 12 Mbit/s;
- Liels ātrums ( Liels ātrums- HS) - 480 Mbit/s.
Tiek pievienots USB interfeiss saimnieks (saimnieks) un ierīces. Resursdators atrodas personālā datora iekšpusē un kontrolē visa interfeisa darbību. Lai vienam USB portam varētu pievienot vairākas ierīces, izmantojiet rumbas (centrs- ierīce, kas nodrošina savienojumu ar citu ierīču saskarni). Sakņu rumbas (saknes rumbas) atrodas datora iekšpusē un ir tieši savienots ar resursdatoru. USB interfeiss izmanto īpašu terminu "funkcija" - šī ir loģiski pabeigta ierīce, kas veic noteiktu funkciju. USB interfeisa topoloģija ir 7 līmeņu kopa ( līmenis): pirmajā līmenī ir resursdators un saknes centrmezgls, bet pēdējā līmenī ir tikai funkcijas. Tiek izsaukta ierīce, kas ietver centrmezglu un vienu vai vairākas funkcijas salikts (salikta ierīce).
Centrmezgla vai funkcijas portu, kas savienojas ar augstāka līmeņa centrmezglu, sauc par augšupējo portu ( augšup pa straumi), un centrmezgla portu, kas savienojas ar zemāka līmeņa centrmezglu vai funkciju, sauc par pakārtoto portu ( lejup pa straumi).
Visu datu pārsūtīšanu, izmantojot saskarni, iniciē resursdators. Dati tiek pārsūtīti pakešu veidā. USB interfeiss izmanto vairāku veidu paketes:
- zīmju pakotne (žetonu pakete) apraksta datu pārsūtīšanas veidu un virzienu, ierīces adresi un beigu punkta sērijas numuru (CT ir USB ierīces adresējamā daļa); Funkciju pakotnes ir vairāku veidu: IN, ĀRĀ, SOF, UZSTĀDĪT;
- datu pakete (datu pakete) satur pārsūtītos datus;
- apstiprinājuma pakete (rokasspiediena pakete) ir paredzēts, lai ziņotu par datu pārsūtīšanas rezultātiem; Ir vairāki atbilstošo pakešu veidi: ACK, N.A.K., STALL.
USB interfeiss izmanto vairākus informācijas pārsūtīšanas veidus.
- Kontrolējiet pārsūtīšanu (kontroles nodošana) tiek izmantots ierīces konfigurēšanai, kā arī citām ierīcēm konkrēta ierīce mērķi.
- Straumēšana (lielapjoma pārsūtīšana) tiek izmantots salīdzinoši liela informācijas apjoma pārsūtīšanai.
- Pārtraukt pārsūtīšanu (pārtraukt pārsūtīšanu) tiek izmantots salīdzinoši neliela informācijas apjoma pārsūtīšanai, kam ir svarīga tās savlaicīga pārraide. Tam ir ierobežots ilgums un augstāka prioritāte salīdzinājumā ar citiem pārsūtīšanas veidiem.
- Izoronā pārsūtīšana (izohronā pārnešana) sauc arī par reāllaika straumēšanu. Informācijai, kas tiek pārraidīta šādā pārsūtīšanā, tās izveides, pārraidīšanas un saņemšanas laikā ir nepieciešams reāllaika mērogs.
Straumēšanas pārsūtījumi
ko raksturo garantēta bezkļūdu datu pārsūtīšana starp resursdatoru un funkciju, atklājot kļūdas pārraides laikā un atkārtoti pieprasot informāciju.
Kad resursdators kļūst gatavs saņemt datus no funkcijas, tas funkcijai nosūta karoga paketi IN-plastmasas maisiņš. Reaģējot uz to, funkcija datu pārsūtīšanas fāzē pārsūta datu paketi uz resursdatoru vai, ja tas to nevar izdarīt, pārsūta N.A.K.- vai STALL-plastmasas maisiņš. N.A.K.-pakete ziņo, ka funkcija īslaicīgi nav gatava datu pārsūtīšanai, un STALL- pakete norāda uz saimnieka iejaukšanās nepieciešamību. Ja resursdators veiksmīgi saņēma datus, tas nosūta funkcijas sarunu fāzē ACK
Kad resursdators kļūst gatavs datu pārsūtīšanai, tas nosūta funkcijas ĀRĀ-pakete kopā ar datu paketi. Ja funkcija veiksmīgi saņēmusi datus, tā nosūta resursdatoram ACK-paka, citādi nosūtīta NAK- vai STALL-plastmasas maisiņš.
Kontrolēt pārsūtīšanu
satur vismaz divus posmus: Iestatīšanas posms Un statusa stadija. Starp tiem var būt arī datu pārsūtīšanas posms. Iestatīšanas posms izmanto, lai veiktu SETUP transakcijas, kura laikā informācija tiek nosūtīta uz CT kontroles funkciju. SETUP darījums satur UZSTĀDĪT-plastmasas maisiņš ,
datu pakete un koordinācijas pakete. Ja funkcija veiksmīgi saņem datu paketi, tā tiek nosūtīta uz resursdatoru ACK-plastmasas maisiņš. Pretējā gadījumā darījums tiek pabeigts.
IN datu pārsūtīšanas posmi kontroles pārsūtījumos ir viens vai vairāki IN- vai OUT- transakcijas, kuru pārsūtīšanas princips ir tāds pats kā straumēšanas pārsūtījumos. Visi darījumi datu pārsūtīšanas posmā jāveic vienā virzienā.
IN statusa stadija tiek veikts pēdējais darījums, kurā tiek izmantoti tie paši principi kā straumēšanas pārsūtījumos. Šī darījuma virziens ir pretējs tam, kas tiek izmantots datu pārsūtīšanas posmā. Statusa stadija tiek izmantota, lai ziņotu par SETUP posma un datu pārsūtīšanas posma rezultātu. Statusa informācija vienmēr tiek nodota no funkcijas resursdatoram. Plkst kontroles ieraksts (Kontrolējiet rakstīšanas pārsūtīšanu) statusa informācija tiek pārraidīta darījuma statusa posma datu pārsūtīšanas fāzē. Plkst kontroles nolasīšana (Kontrolējiet lasīšanas pārsūtīšanu) statusa informācija tiek atgriezta darījuma statusa apspriešanas fāzē pēc tam, kad resursdators iepriekšējā datu pārsūtīšanas fāzē ir nosūtījis nulles garuma datu paketi.
Pārtraukt pārsūtīšanu
var saturēt IN- vai ĀRĀ- pārsūtīšana. Saņemot IN-pakešu funkcija var atgriezt paketi ar datiem, N.A.K.-paka vai STALL-plastmasas maisiņš. Ja funkcijai nav informācijas, kurai nepieciešams pārtraukums, tad datu pārraides fāzē funkcija atgriežas N.A.K.-plastmasas maisiņš. Ja CT darbība ar pārtraukumu tiek apturēta, funkcija atgriežas STALL-plastmasas maisiņš. Ja ir nepieciešams pārtraukums, funkcija atgriež nepieciešamo informāciju datu pārsūtīšanas fāzē. Ja saimniekdators veiksmīgi saņēma datus, tas nosūta ACK-plastmasas maisiņš. Pretējā gadījumā resursdators nenosūta sarunu paketi.
Izohroni darījumi
satur iezīmju pārraides fāze Un datu pārsūtīšanas fāze, bet nav koordinācijas fāzes. Saimnieks nosūta IN- vai ĀRĀ-zīme, pēc kuras CT datu pārraides fāzē (par IN-zīme) vai saimniekdators (par ĀRĀ-sign) nosūta datus. Izohronie darījumi neatbalsta saskaņošanas fāzi un datu atkārtotu pārsūtīšanu kļūdu gadījumā.
Tā kā USB interfeiss realizē sarežģītu informācijas apmaiņas protokolu, interfeisa ierīcei ar USB interfeisu ir nepieciešama mikroprocesora iekārta, kas nodrošina protokola atbalstu. Tāpēc galvenā iespēja, izstrādājot saskarnes ierīci, ir izmantot mikrokontrolleru, kas nodrošinās apmaiņas protokola atbalstu. Pašlaik visi lielākie mikrokontrolleru ražotāji ražo produktus, kas ietver USB bloku.
|
Ātrgaitas signalizācijas bitu pārraides ātrums - 12 Mb/s - Maksimālais kabeļa garums liela ātruma signalizācijas bitu pārraides ātrumam - 5 m - Zema ātruma signalizācijas bitu pārraides ātrums - 1,5 Mb/s - Maksimālais kabeļa garums zema ātruma signalizācijas bitu pārraides ātrumam - 3 m - Maksimālais pievienoto ierīču skaits (ieskaitot reizinātājus) - 127 - Ir iespējams savienot ierīces ar dažādu datu pārraides ātrumu - Lietotājam nav jāinstalē papildu elementi, piemēram, terminatori SCSI - Barošanas spriegums perifērijas ierīcēm - 5 V - Maksimālais strāvas patēriņš uz ierīci - 500 mA
USB 1.1 un 2.0 savienotāju vadi
USB signāli tiek pārraidīti pa diviem ekranēta četru vadu kabeļa vadiem.
Šeit :
GND- "korpusa" shēma perifērijas ierīču barošanai V AUTObuss- +5V arī barošanas ķēdēm Kopne D+ paredzēts datu pārraidei
Riepa D- lai saņemtu datus.
USB 2.0 trūkumi
Lai gan USB 2.0 maksimālais datu pārraides ātrums ir 480 Mb/s (60 MB/s), dzīvē šādus ātrumus sasniegt ir nereāli (praktiski ~33,5 MB/s). Tas ir saistīts ar lielo aizkavi USB kopnē starp datu pārsūtīšanas pieprasījumu un faktisko pārsūtīšanas sākumu. Piemēram, FireWire kopne, lai gan tai ir zemāks maksimums caurlaidspēja 400 Mb/s, kas ir par 80 Mb/s (10 MB/s) mazāk nekā USB 2.0, faktiski nodrošina lielāku caurlaidspēju datu apmaiņai ar cietajiem diskiem un citām atmiņas ierīcēm. Šajā sakarā dažādus mobilos diskus jau sen ierobežo USB 2.0 nepietiekamais praktiskais joslas platums.
Būtiskākā USB 3.0 priekšrocība ir tā lielākais ātrums (līdz 5 Gb/s), kas ir 10 reizes ātrāks nekā vecākajam portam. Jaunā saskarne ir uzlabojusi enerģijas taupīšanu. Tas ļauj diskdzinim pārslēgties miega režīmā, kad tas netiek lietots. Vienlaikus ir iespējams veikt divvirzienu datu pārraidi. Tas nodrošinās lielāku ātrumu, ja vienam portam pievienosit vairākas ierīces (sadalīt portu). Varat atzarot, izmantojot centrmezglu (centrmezgls ir ierīce, kas no viena porta sazarojas 3-6 portos). Tagad, pievienojot centrmezglu USB 3.0 portam un pievienojot centrmezglam vairākas ierīces (piemēram, zibatmiņas diskus) un vienlaikus veicot datu pārsūtīšanu, jūs redzēsiet, ka ātrums būs daudz lielāks nekā tas bija ar USB. 2.0 interfeiss. Ir īpašība, kas var būt pluss un mīnuss. USB 3.0 saskarne ir palielinājusi strāvu līdz 900 mA, un USB 2.0 darbojas ar strāvu 500 mA. Tas būs plus tām ierīcēm, kas ir pielāgotas USB 3.0, bet neliels mīnuss ir tas, ka var rasties risks, uzlādējot vājākas ierīces, piemēram, telefonu. Jaunās saskarnes fiziskais trūkums ir kabeļa izmērs. Lai uzturētu lielu ātrumu, kabelis ir kļuvis biezāks un īsāks (nevar būt garāks par 3 metriem) nekā USB 2.0. Ir svarīgi atzīmēt, ka ierīces ar dažādām USB saskarnēm to darīs strādāt labi, un tam nevajadzētu būt problēmai. Bet nedomājiet, ka ātrums palielināsies, ja pievienosit USB 3.0 vecākam portam vai pievienosiet vecāku interfeisa kabeli jaunam portam. Datu pārsūtīšanas ātrums būs vienāds ar vājākā porta ātrumu.
Sveiki visiem. Reizēm cilvēkus interesē uzzināt, ar ko USB 3.0 atšķiras no USB 2.0, dažreiz viņi vēlas saprast, kāda USB savienotāja versija vai veids ir viņu datorā, kāds ir USB 1.0 dinozaurs utt. Iedziļināsimies šajā tēmā nedaudz dziļāk.
USB standarts parādījās 90. gadu vidū. Atšifrēts USB lūk, kā - Universālā seriālā kopne. Šis standarts tika izstrādāts īpaši saziņai starp perifērijas ierīcēm un datoru, un tagad tas ieņem vadošo pozīciju starp visu veidu sakaru saskarnēm. Tas nav pārsteidzoši. Mūsdienās ir grūti iedomāties jebkuru ierīci bez USB savienotāja, lai gan šie savienotāji atšķiras pēc veida.
USB savienotāju veidi
Mūsdienās ir diezgan liels skaits USB savienotāju veidu. Daži no tiem ir biežāk, daži retāk. Jebkurā gadījumā, apskatīsim tos.
USBtips-A– viens no visizplatītākajiem USB savienotāju veidiem. Jūs, iespējams, redzējāt viņu savā, uz bloka lādētājs un ne tikai. Ir daudz lietojumu. Ar tās palīdzību jūs varat savienot peles un tastatūras ar datoru (vai citu ierīci), zibatmiņas diskus, ārējos diskus, viedtālruņus utt. Šo sarakstu var turpināt vēl ilgi, ja tā padomā.
USBtips-B– savienotāju galvenokārt izmanto, lai datoram pievienotu printeri vai citas ierīces perifērijas ierīces. Saņēma daudz mazāku izplatīšanu nekā USB tips A.
Mini USB bija diezgan izplatīta mobilajās ierīcēs pirms Micro USB parādīšanās. Mūsdienās tas ir ļoti reti sastopams, taču dažās vecākās ierīcēs to joprojām varat atrast. Manā portatīvajā audio skaļrunī Mini USB savienotājs saņem elektrību, lai uzlādētu akumulatoru. Šo skaļruni nopirku pirms kādiem 5 gadiem (izrādījās izturīgs).
Mikro USB tagad izmanto viedtālruņos un Mobilie tālruņi gandrīz visi ražotāji. Šis USB savienotājs ir ieguvis neticamu popularitāti starp mobilajām ierīcēm. Tomēr USB Type-C pakāpeniski ieņem savu pozīciju.
USB versija 1.0 — arheoloģiskie izrakumi
USB standarta vecvecvectēvs ir USB 1.0 dzimis aukstajā 1995. gada novembrī. Bet viņš piedzima nedaudz priekšlaicīgi un neieguva lielu popularitāti. Bet viņa jaunākais brālis USB 1.1, kurš dzimis trīs gadus vēlāk, bija dzīvotspējīgāks paraugs un spēja piesaistīt pietiekami daudz uzmanības.
Runājot par tehnisko daļu, datu pārraides ātrums bija neliels, taču pēc tā laika standartiem šis ātrums bija vairāk nekā pietiekams. Ātrums bija līdz 12 Mbit/s, un tas bija augstas caurlaidspējas režīmā.
Atšķirības starp USB 2.0 un USB 3.0 savienotājiem
USB 2.0 un USB 3.0 ir divi pilnīgi moderni USB standarti, kas tagad tiek izmantoti visur datoros un klēpjdatoros. USB 3.0, protams, ir jaunāks un ātrāks, kā arī pilnībā saderīgs ar USB 2.0 ierīcēm. Bet ātrums šajā gadījumā tiks ierobežots līdz maksimālajam ātrumam saskaņā ar USB 2.0 standartu.
Teorētiski USB 3.0 pārsūtīšanas ātrums ir aptuveni 10 reizes lielāks nekā USB 2.0 (5 Gb/s pret 480 Mb/s). Bet praksē informācijas apmaiņas ātrumu starp ierīcēm bieži ierobežo pašas ierīces. Lai gan kopumā USB 3.0 joprojām uzvar.
Tehniskās atšķirības
Lai gan USB 2.0 un USB 3.0 standarti ir saderīgi, tiem tomēr ir dažas tehniskas atšķirības. USB 2.0 ir 4 kontakti – 2 ierīču barošanai un 2 datu pārsūtīšanai. Šīs 4 tapas ir saglabātas USB 3.0 standartā. Bet bez tiem tika pievienoti vēl 4 kontakti, kas nepieciešami lielam datu pārraides ātrumam un ne tikai ātra uzlāde ierīces. Starp citu, USB 3.0 var darboties ar strāvu līdz 1 ampēram.
Rezultātā USB 3.0 standarta kabelis ir kļuvis biezāks, un tā garums tagad nepārsniedz 3 metrus (USB 2.0 maksimālais garums sasniedza 5 metrus). Taču viedtālruni var uzlādēt daudz ātrāk, pat ja vienam savienotājam pievienojat vairākus viedtālruņus, izmantojot sadalītāju.
Protams, ražotāji rūpējās par vizuālām atšķirībām. Jums nav jāmeklē iepakojums no mātesplatē lai redzētu, kurus USB standartus tas atbalsta. Un, lai to izdarītu, jums nav jāiedziļinās datora iestatījumos vai ierīču pārvaldniekā. Paskatieties uz sava savienotāja krāsu. USB 3.0 savienotājs gandrīz vienmēr ir zils. Ļoti reti tas ir arī sarkans. Lai gan USB 2.0 gandrīz vienmēr ir melns.
Tagad ar vienu ātru skatienu varat noteikt, vai jūsu klēpjdatorā ir USB 2.0 vai USB 3.0.
Iespējams, ar to arī beigusies saruna par to, kā USB 2.0 atšķiras no USB 3.0.
Secinājums
Ko mēs esam iemācījušies no šī raksta? Šis USB ir sadalīts datu pārraides standartos, kas atšķiras pēc datu pārraides ātruma. Un arī tas, ka USB ir liels skaits savienotāju veidu.
Un pats interesantākais, ko aizmirsu pieminēt rakstā, ir tas, ka savienotāju veidus var kombinēt šādi. Jūs varat atrast pilna izmēra USB tipa A un pilna izmēra USB tipa B, savukārt ir (bet ir reti) mikro USB tips A un mikro USB tips B (ļoti bieži). A tipa USB var darboties, izmantojot USB 2.0 protokolu vai, iespējams, izmantojot USB 3.0 protokolu. Vispār, ja grib, var apjukt.
Un, ja jūs uztrauc jautājums par to, kuri savienotāji ir labāk izvēlēties USB 2.0 vai USB 3.0 klēpjdatoru, tad nemaz neuztraucieties. Tagad visi mūsdienu klēpjdatori un datori ir aprīkoti ar abu veidu USB. Piemēram, manam klēpjdatoram ir divi USB 2.0 savienotāji un viens USB 3.0 savienotājs. Un visi trīs savienotāji ir A tipa USB.
Tādi tie ir – USB!
Vai izlasīji līdz galam?
Vai šis raksts bija noderīgs?
Ne īsti
Kas tieši tev nepatika? Vai raksts bija nepilnīgs vai nepatiess?
Rakstiet komentāros un mēs apsolām uzlabot!
