Технички карактеристики USB способности. Универзален сериски автобус USB 2.0 протокол
На крајот на 2008 г. Како што може да очекувате, новиот стандард ја зголеми пропусната моќ, иако зголемувањето не е толку значајно како зголемувањето на брзината за 40 пати кога се движите од USB 1.1 на USB 2.0. Во секој случај, 10x зголемување на пропусната моќ е добредојдено. USB 3.0поддржува максимална брзина на пренос од 5 Gbit/s.Пропусната моќ е речиси двојно поголема од модерниот Serial ATA стандард (3 Gbit/s, земајќи го предвид преносот на непотребни информации).
Лого на USB 3.0
Секој ентузијаст ќе потврди дека USB 2.0 интерфејсот е главниот " тесно грло» модерни компјутерии лаптопи, бидејќи неговата максимална „нето“ пропусност се движи од 30 до 35 MB/s. Но, модерните имаат 3,5 инчи хард дисковиза десктоп компјутери, брзината на пренос веќе надмина 100 MB/s (се појавуваат и модели за лаптопи од 2,5 инчи, кои се приближуваат ова ниво). Погоните со цврста состојба со голема брзина успешно го надминаа прагот од 200 MB/s. И 5 Gbit/s (или 5120 Mbit/s) одговараат на 640 MB/s.
Не го мислиме тоа во догледна иднина хард дисковиќе се приближи до нивото од 600 MB/s, но следните генерации солидна состојба дисковиможе да ја надмине оваа бројка за само неколку години. Зголемувањето на пропусната моќ станува сè поважно како што се зголемува количината на информации и соодветно се зголемува времето потребно за нивна резервна копија. Колку побрзо функционира складирањето, толку пократко ќе биде времето за резервна копија, толку полесно ќе биде да се создадат „прозорци“ во распоредот за резервни копии.
Табела за споредба на брзината USB карактеристики 1.0 – 3.0
Дигиталните видео камери денес можат да снимаат и складираат гигабајти видео податоци. Уделот на HD видео камерите се зголемува и тие бараат поголемо и побрзо складирање за да снимаат големи количини на податоци. Ако користите USB 2.0, тогаш преносот на неколку десетици гигабајти видео податоци на компјутер за уредување ќе бара значително време. Форумот за имплементатори на USB верува дека пропусниот опсег ќе остане фундаментално важен, и USB 3.0ќе биде доволен за сите потрошувачки уреди во следните пет години.
8/10 битно кодирање
За да се обезбеди сигурен пренос на податоци USB 3.0 интерфејскористи 8/10 битно кодирање, познато за нас, на пример, од Serial ATA. Еден бајт (8 бита) се пренесува со користење на 10-битно кодирање, што ја подобрува доверливоста на преносот на сметка на пропусната моќ. Затоа, преминот од битови во бајти се врши со сооднос 10:1 наместо 8:1.
Споредба на пропусниот опсег USB 1.x – 3.0 и конкурентите
Режими за заштеда на енергија
Секако, главна целинтерфејс USB 3.0 е да се зголеми достапниот пропусен опсег, сепак, новиот стандард ефикасно ја оптимизира потрошувачката на енергија. USB 2.0 интерфејсот постојано ја испитува достапноста на уредот, кој троши енергија. Спротивно на тоа, USB 3.0 има четири состојби на поврзување, наречени U0-U3. Состојбата на поврзување U0 одговара на активен пренос на податоци, а U3 го става уредот во „sleep“.
Ако врската е неактивен, тогаш во состојба U1 можноста за примање и пренос на податоци ќе биде оневозможена. Состојбата U2 оди чекор понатаму со оневозможување на внатрешниот часовник. Според тоа, поврзаните уреди можат да преминат во состојба U1 веднаш по завршувањето на преносот на податоци, што се очекува да обезбеди значителни предности во потрошувачката на енергија во споредба со USB 2.0.
Поголема струја
Покрај различните состојби на потрошувачка на енергија, стандардот USB 3.0 е различенод USB 2.0 и поголема поддржана струја. Ако USB 2.0 обезбеди тековен праг од 500 mA, тогаш во случајот на новиот стандард ограничувањето беше префрлено на 900 mA. Струјата за иницирање на поврзувањето е зголемена од 100 mA за USB 2.0 на 150 mA за USB 3.0. Двата параметри се доста важни за преносливите хард дискови, кои обично бараат малку поголеми струи. Претходно, проблемот можеше да се реши со користење на дополнителен USB-приклучок, влечење енергија од две порти, но користење само на една за пренос на податоци, иако тоа ги прекрши спецификациите за USB 2.0.
Нови кабли, конектори, кодирање во боја
Стандардот USB 3.0 е наназад компатибилен со USB 2.0, односно, се чини дека приклучоците се исти како обичните приклучоци од тип А. Пиновите за USB 2.0 остануваат на истото место, но сега има пет нови пинови лоцирани длабоко во конекторот. Ова значи дека треба да го вметнете приклучокот за USB 3.0 до крај во USB 3.0 приклучокот за да обезбедите работа со USB 3.0, за што се потребни дополнителни пинови. Во спротивно ќе добиете USB 2.0 брзина. Форумот за имплементатори на USB препорачува производителите да користат кодирање во боја Pantone 300C од внатрешната страна на конекторот.
Слична беше ситуацијата и за USB-тип Б приклучокот, иако визуелно разликите се позабележителни. Приклучокот за USB 3.0 може да се идентификува со пет дополнителни пинови.
USB 3.0 не користи оптички влакна, бидејќи е прескап за масовниот пазар. Затоа, го имаме стариот добар бакарен кабел. Сепак, сега ќе има девет наместо четири жици. Преносот на податоците се врши преку четири од петте дополнителни жици во диференцијален режим (SDP–Заштитен диференцијален пар). Еден пар жици е одговорен за примање информации, а другиот за пренос. Принципот на работа е сличен на Serial ATA, при што уредите добиваат целосен опсег во двете насоки. Петтата жица е „земјување“.
Историја на појавата и развојот на стандардите за универзален сериски автобус (USB).
Пред да се појави првата имплементација на USB магистралата, стандардна опрема персонален компјутервклучува една паралелна порта, обично за поврзување на печатач (LPT порта), две сериски порти за комуникација ( COM порти), обично за поврзување на глушец и модем, и една порта за џојстик (GAME порта). Оваа конфигурација беше сосема прифатлива во раните денови на персоналните компјутери и многу години беше практичен стандард за производителите на опрема. Сепак, напредокот не застана, номенклатурата и функционалноста надворешни уредипостојано се подобруваше, што на крајот доведе до потреба да се ревидира стандардната конфигурација, што ја ограничи можноста за поврзување дополнителни периферни уреди, кои стануваа се повеќе и повеќе секој ден.
Обидите да се зголеми бројот на стандардни влезни/излезни порти не можеа да доведат до фундаментално решение на проблемот и се појави потребата за развој на нов стандард кој ќе обезбеди едноставно, брзо и практично поврзување на голем број периферни уреди на различни намени за секој стандарден конфигурациски компјутер, што на крајот доведе до појава на универзалната сериска магистрала Универзален сериски автобус (USB)
Спецификација за прв сериски интерфејс USB (универзален сериски автобус), повикан USB 1.0, се појави во 1996 година, подобрена верзија базирана на него, USB 1.1- В 1998 годинаПропусниот опсег на автобусите USB 1.0 и USB 1.1 - до 12 Mbit/s (всушност до 1 мегабајт во секунда) беше сосема доволен за периферни уреди со мала брзина, како што се аналоген модем или Компјутерско глувче, сепак, недоволно за уреди со високи стапки на пренос на податоци, што беше главниот недостаток на оваа спецификација. Сепак, практиката покажа дека универзалната сериска магистрала е многу успешно решение, усвоено од речиси сите производители на компјутерска опрема како главна насока за развој на компјутерски периферни уреди.
ВО 2000 годинаима нова спецификација - USB 2.0, веќе обезбедува брзина на пренос на податоци до 480 Mbit/s (всушност до 32 мегабајти во секунда). Спецификацијата претпоставуваше целосна компатибилност со претходниот стандард USB 1.X и сосема прифатливи перформанси за повеќето периферни уреди. Започнува бум во производството на уреди опремени со USB интерфејс. „Класичните“ влезно-излезни интерфејси беа целосно заменети и станаа егзотични. Сепак, за некоја периферна опрема со голема брзина, дури и успешната спецификација USB 2.0 остана тесно грло, што бараше понатамошен развој на стандардот.
ВО 2005 годинаОбјавена е спецификацијата за безжична имплементација на USB - Безжичен USB - WUSB, што ви овозможува безжично поврзување уреди на растојание до 3 метри со максимална брзина на пренос на податоци од 480 Mbit/s и на растојание до 10 метри со максимална брзина од 110 Mbit/s. Спецификацијата не доби брз развој и не го реши проблемот со зголемувањето вистинска брзинапренос на податоци.
ВО 2006 годинабеше објавена спецификација USB-OTG (USB О n- Ттој- Г o, благодарение на што стана возможно да се комуницира помеѓу два USB-уреди без посебен USB-домаќин. Улогата на домаќинот во овој случај ја врши еден од периферните уреди. Паметните телефони, дигиталните камери и другите мобилни уреди треба да дејствуваат и како домаќин и како периферен уред. На пример, кога камерата е поврзана преку USB на компјутер, тоа е периферен уред, а кога е поврзан печатач, тој е домаќин. Поддршка за спецификации USB-OTGпостепено стана стандард за Мобилни уреди.
Во 2008 гсе појави конечната спецификација на новиот универзален стандард за сериски автобуси - USB 3.0. Како во претходните верзииимплементација на автобусот, обезбедена е електрична и функционална компатибилност со претходните стандарди. Брзината на пренос на податоци за USB 3.0 е зголемена 10 пати - до 5 Gbps. 4 дополнителни јадра беа додадени на кабелот за интерфејс, а нивните контакти беа поставени одделно од 4-те контакти од претходните стандарди, во дополнителен контакт ред. Покрај зголемената брзина на пренос на податоци USB автобусИсто така, се карактеризира со зголемена јачина на струјата во колото за напојување во споредба со претходните стандарди. Максималната брзина на пренос на податоци преку автобусот USB 3.0 стана прифатлива за речиси секоја масовно произведена периферна компјутерска опрема.
ВО 2013 Следната спецификација на интерфејсот беше усвоена - USB 3.1, чија брзина на пренос на податоци може да достигне 10 Gbit/s. Покрај тоа, се појави компактен 24-пински USB конектор Тип-C, што е симетрично, што овозможува кабелот да се вметне од двете страни.
Со објавувањето на стандардот USB 3.1, Форумот за имплементатори на USB (USB-IF) објави дека конекторите за USB 3.0 со брзина до 5 Gbps (SuperSpeed) сега ќе бидат класифицирани како USB 3.1 Gen 1, а новите USB 3.1 конектори со забрзување до 10 Gbps s (SuperSpeed USB 10Gbps) - како USB 3.1 Gen 2. Стандардот USB 3.1 е наназад компатибилен со USB 3.0 и USB 2.0.
ВО 2017 година, Форумот за имплементатори на USB (USB-IF) објави спецификација USB 3.2. Максималната брзина на пренос е 10 Gbit/s. Сепак, USB 3.2 обезбедува можност за собирање две врски ( Работа со двојна лента), овозможувајќи ви да ја зголемите теоретската пропусност до 20 Gbit/s. Имплементацијата на оваа функција е опционална, односно нејзината поддршка на хардверско ниво ќе зависи од специфичниот производител и техничката потреба, што се разликува, на пример, за печатач и пренослив хард диск. Можноста за спроведување на овој режим е обезбедена само кога се користи USB тип-C.
www.usb.org- USB спецификација документација за програмери на англиски јазик.
Треба да се напомене дека постоеше, и сè уште постои, алтернатива на USB автобусот. Уште пред да се појави, Компанијата Appleразвиена спецификација за сериски автобус FireWire(друго име - iLink), кој во 1995 година беше стандардизиран од Американскиот институт за електроинженери и електроника (IEEE) под број 1394. Автобус IEEE 1394може да работи во три режими: со стапки на пренос на податоци до 100, 200 и 400 Mbit/s. Сепак, поради високата цена и покомплексната имплементација од USB, овој тип на сериски автобуси со голема брзина не стана широко распространет и постепено се заменува со USB 2.0 - USB 3.2.
Општи принципи на работа на периферните уреди со универзална сериска шина (USB).
УСБ-интерфејсот се покажа како толку успешно решение што беше опремен со речиси сите класи на периферни уреди, од мобилен телефон до веб-камера или пренослив хард диск. Најраспространети уреди (досега) се оние со USB поддршка 2.0. Сепак, USB 3.0 – 3.1 е повеќе баран за уреди со голема брзина, каде што станува главен, постепено заменувајќи го USB 2.0.
Периферните уреди со поддршка за USB, кога се поврзани на компјутер, автоматски се препознаваат од системот (особено, софтверот на возачот и пропусниот опсег на автобусот) и се подготвени да работат без интервенција на корисникот. Уредите со мала потрошувачка на енергија (до 500 mA) може да немаат сопствено напојување и се напојуваат директно од USB магистралата.
Користењето USB ја елиминира потребата да се отстрани куќиштето на компјутерот за да се инсталираат дополнителни периферни уреди и се елиминира потребата да се прават сложени поставки при нивното инсталирање.
USB го елиминира проблемот со ограничување на бројот на поврзани уреди. На користејќи USBДо 127 уреди можат да работат со компјутерот истовремено.
USB овозможува топло приклучување. Ова не бара прво исклучување на компјутерот, потоа поврзување на уредот, рестартирање на компјутерот и конфигурирање на инсталираните периферни уреди. За да го исклучите периферниот уред, не треба да ја следите обратната постапка опишана погоре.
Едноставно кажано, USB ви овозможува всушност да ги реализирате сите придобивки модерна технологија"приклучи и играј" Уредите дизајнирани за USB 1.x можат да работат со контролери USB 2.0. и USB 3.0
Кога е поврзан периферен уред, се генерира хардверски прекин и контролата ја прима драјверот за HCD ( Возач на контролорот на домаќинот) USB контролер (УСБ-домаќин контролер - UHC), кој моментално е интегриран во сите произведени чипсети на матична плоча. Го испитува уредот и добива информации за идентификација од него, врз основа на кои контролата се пренесува на сервисирањето на возачот овој типуреди. Контролерот UHC има корен центар (Hub), кој обезбедува поврзување со автобусот на USB-уредот.
Хаб (USB HUB).
Точките за поврзување се нарекуваат пристаништа. Друг центар може да се поврзе на пристаништето како уред. Секој центар има излезна порта ( возводно пристаниште), поврзувајќи го со главниот контролер и долните порти ( низводно пристаниште) за поврзување на периферни уреди. Хабовите можат да детектираат, поврзуваат и исклучуваат на секоја порта за надополнување и обезбедуваат дистрибуција на енергија на уредите за надолу. Секоја од приклучоците за надоле може да биде индивидуално овозможена и конфигурирана со целосна или мала брзина. Хабот се состои од два блока: контролер на центар и повторувач на центар. Репетитор е прекинувач контролиран од протокол помеѓу портата за нагорна линија и портите за доле врска. Центарот исто така содржи хардвер за поддршка на превод во почетната состојбаи паузирање/продолжување на врските. Контролерот обезбедува интерфејс регистри кои овозможуваат пренос на податоци до и од главниот контролер. Дефинираните команди за статус на центар и контрола му овозможуваат на процесорот домаќин да го конфигурира центарот и да ги следи и управува неговите порти.
Надворешните хабови можат да имаат сопствено напојување или да се напојуваат од USB автобусот.
USB кабли и конектори
Конектори од тип А се користат за поврзување со компјутер или центар. Конектори од тип Б се користат за поврзување со периферни уреди.
Сите USB конектори кои можат да се поврзат еден со друг се дизајнирани да работат заедно.
Сите пинови на USB 2.0 конекторот се електрично компатибилни со соодветните пинови на USB 3.0 конекторот. Во исто време, конекторот USB 3.0 има дополнителни контакти кои не одговараат на USB конектор 2.0, и затоа, при поврзување на конектори од различни верзии, нема да се користат „дополнителни“ контакти, обезбедувајќи нормална работаконекции верзија 2.0. Сите приклучоци и приклучоци помеѓу USB 3.0 тип А и USB 2.0 тип А се дизајнирани да работат заедно. Приклучокот USB 3.0 Type B е малку поголем од она што би било потребно за USB 2.0 тип B и претходниот приклучок. Во исто време, можно е да се поврзе овој тип на приклучок со овие приклучоци. Соодветно на тоа, за поврзување на периферен уред со USB 3.0 тип Б конектор со компјутер, можете да ги користите двата типа кабли, но за уред со USB 2.0 тип B конектор - само USB 2.0 кабел. eSATAp приклучоците, означени како eSATA/USB Combo, односно имаат можност да поврзат USB приклучок со нив, имаат можност за поврзување USB тип А приклучоци: USB 2.0 и USB 3.0, но во режим на брзина USB 2.0.
USB Type-C конекторите обезбедуваат поврзување и со периферни уреди и со компјутери, заменувајќи ги различните типови A и тип B конектори и кабли од претходните USB стандарди и обезбедувајќи идни опции за проширување. Двостраниот конектор со 24 пински е прилично компактен, по големина блиску до микро-Б конекторите од стандардот USB 2.0. Димензиите на конекторот се 8,4 mm на 2,6 mm. Конекторот обезбедува 4 пара контакти за напојување и заземјување, два диференцијални пара D+/D- за пренос на податоци со брзини помали од SuperSpeed (во каблите Type-C е поврзан само еден од паровите), четири диференцијални пара за пренос на супербрзински сигнали со голема брзина, два помошни контакти (страна лента), два конфигурациски пинови за одредување на ориентацијата на кабелот, посветен канал за податоци за конфигурација (кодирање BMC - код за двофазна ознака) и пин за напојување +5 V за активни кабли.
Контакти на конекторот и распоред на USB тип-C кабел
| Кон. | Име | Опис | Кон. | Име | Опис | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| А1 | ГНД | Заземјување | Б12 | ГНД | Заземјување | ||
| А2 | SSTXp1 | Разлика. пар бр. 1 SuperSpeed, пренос, позитивен | Б11 | SSRXp1 | Разлика. пар бр. 2 SuperSpeed, прием, позитивно | ||
| А3 | SSTXn1 | Разлика. пар бр. 1 SuperSpeed, пренос, негативен | Б10 | SSRXn1 | Разлика. пар бр. 2 SuperSpeed, прием, негатив | ||
| А4 | V АВТОБУС | Исхрана | Б9 | V АВТОБУС | Исхрана | ||
| А5 | CC1 | Конфигурациски канал | Б8 | SBU2 | Странична лента бр. 2 (SBU) | ||
| А6 | Dp1 | Разлика. Не-SuperSpeed пар, позиција 1, позитивна | Б7 | Dn2 | Разлика. Не-SuperSpeed пар, позиција 2, негативен | ||
| А7 | Dn1 | Разлика. Не-SuperSpeed пар, позиција 1, негативна | Б6 | Dp2 | Разлика. Не-SuperSpeed пар, позиција 2, позитивна | ||
| А8 | SBU1 | Странична лента бр. 1 (SBU) | Б5 | CC2 | Конфигурациски канал | ||
| А9 | V АВТОБУС | Исхрана | Б4 | V АВТОБУС | Исхрана | ||
| А10 | SSRXn2 | Разлика. пар бр. 4 SuperSpeed, пренос, негативен | Б3 | SSTXn2 | Разлика. пар бр. 3 SuperSpeed, прием, негативен | ||
| А11 | SSRXp2 | Разлика. пар бр. 4 SuperSpeed, пренос, позитивен | Б2 | SSTXp2 | Разлика. пар бр. 3 SuperSpeed, прием, позитивно | ||
| А12 | ГНД | Заземјување | Б1 | ГНД | Заземјување |
||
|
|||||||
| Конектор бр. 1 на кабелот Тип-C | Кабел Тип-C | Конектор бр. 2 на кабелот Тип-C | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Контакт | Име | Боја на обвивката на проводникот | Име | Опис | Контакт | Име | |
| Плетенка | Екран | Кабелска плетенка | Екран | Надворешна плетенка на кабел | Плетенка | Екран | |
| А1, Б1, А12, Б12 | ГНД | Конзервирана | GND_PWRrt1 GND_PWRrt2 |
Заедничка земја> | А1, Б1, А12, Б12 | ГНД | |
| А4, Б4, А9, Б9 | V АВТОБУС | Црвено | PWR_V АВТОБУС 1 PWR_V АВТОБУС 2 |
V BUS напојување | А4, Б4, А9, Б9 | V АВТОБУС | |
| Б5 | V CONN | Жолта |
PWR_V CONN | V CONN моќ | Б5 | V CONN | |
| А5 | CC | Сино | CC | Конфигурациски канал | А5 | CC | |
| А6 | Dp1 | Бело | UTP_Dp | Незаштитен диференцијален пар, позитивен | А6 | Dp1 | |
| А7 | Dn1 | Зелена | UTP_Dn | Незаштитен диференцијален пар, негативен | А7 | Dn1 | |
| А8 | SBU1 | Црвено | SBU_A | Податочен опсег А | Б8 | SBU2 | |
| Б8 | SBU2 | Црното | SBU_B | Податочен опсег Б | А8 | SBU1 | |
| А2 | SSTXp1 | Жолта * | SDPp1 | Заштитен диференцијален пар #1, позитивен | Б11 | SSRXp1 | |
| А3 | SSTXn1 | Браун * | SDPn1 | Заштитен диференцијален пар #1, негативен | Б10 | SSRXn1 | |
| Б11 | SSRXp1 | зелено * | SDPp2 | Заштитен диференцијален пар #2, позитивен | А2 | SSTXp1 | |
| Б10 | SSRXn1 | Портокал * | SDPn2 | Заштитен диференцијален пар #2, негативен | А3 | SSTXn1 | |
| Б2 | SSTXp2 | Бело * | SDPp3 | Заштитен диференцијален пар #3, позитивен | А11 | SSRXp2 | |
| Б3 | SSTXn2 | црно * | SDPn3 | Заштитен диференцијален пар #3, негативен | А10 | SSRXn2 | |
| А11 | SSRXp2 | Црвено * | SDPp4 | Заштитен диференцијален пар #4, позитивен | Б2 | SSTXp2 | |
| А10 | SSRXn2 | сина * | SDPn4 | Заштитен диференцијален пар #4, негативен | Б3 | SSTXn2 | |
| * Боите за обвивката на проводниците не се специфицирани со стандардот | |||||||
За поврзување на стари уреди со компјутери опремени со конектор USB Type-C ќе биде потребен кабел или адаптер што има приклучок или конектор од типот А или тип Б на едниот крај и приклучок за USB од типот C на другиот крај. Стандардот не дозволува адаптери со USB Type-C конектор, бидејќи нивната употреба може да создаде „многу неточни и потенцијално опасни“ комбинации на кабли.
Каблите за USB 3.1 со два приклучоци од тип C на краевите мора целосно да се усогласат со спецификацијата - ги содржат сите потребни проводници, мора да бидат активни, да вклучуваат идентификатори на функции за листа на електронски чипови за идентификација во зависност од конфигурацијата на каналот и пораките дефинирани од продавачот (VDM) од спецификацијата USB напојувањеИспорака 2.0. Уредите со USB Type-C конектор може опционално да поддржуваат шини за напојување со струја од 1,5 или 3 ампери на напон од 5 волти покрај главното напојување. Напојувањата мора да ја рекламираат способноста за испорачување зголемени струи преку конфигурацискиот канал или целосно да ја поддржуваат спецификацијата за USB Power Delivery преку конфигурацискиот пин (BMC кодирање) или постарите сигнали кодирани како BFSK преку VBUS пинот. USB 2.0 каблите што не поддржуваат SuperSpeed шип не смеат да содржат електронски чип за идентификација освен ако не можат да носат струја од 5 ампери.
Верзијата 1.0 на спецификацијата на USB Type-C конекторот беше објавена од Форумот за програмери на USB во август 2014 година. Развиен е приближно во исто време со спецификацијата USB 3.1.
Користењето на USB тип-C конектор не мора да значи дека уредот го имплементира брзиот USB 3.1 Gen1/Gen2 стандард или протоколот USB Power Delivery.
Универзалната сериска магистрала е најраспространетиот и веројатно најуспешниот компјутерски интерфејс за периферни уреди во целата историја на развојот на компјутерската опрема, за што сведочи огромниот број USB-уреди, од кои некои можеби изгледаат донекаде
Интерфејс USB (Universal Serial Bus - Universal Serial Interface) е дизајниран за поврзување на периферни уреди со персонален компјутер. Ви овозможува да разменувате информации со периферни уреди со три брзини (спецификација USB 2.0):
- Мала брзина ( Мала брзина- LS) - 1,5 Mbit/s;
- Целосна брзина ( Целосна брзина- FS) - 12 Mbit/s;
- Голема брзина ( Голема брзина- HS) - 480 Mbit/s.
USB интерфејсот се поврзува домаќин (домаќин) и уреди. Домаќинот се наоѓа внатре во персоналниот компјутер и ја контролира работата на целиот интерфејс. За да дозволите повеќе од еден уред да се поврзат на една USB порта, користете хабови (центар- уред кој обезбедува поврзување со интерфејсот на други уреди). Корен центар (корен центар) се наоѓа во внатрешноста на компјутерот и е поврзан директно со домаќинот. УСБ-интерфејсот користи посебен термин "функција" - ова е логички комплетен уред кој врши одредена функција. Топологијата на USB интерфејсот е збир од 7 нивоа ( ниво): првото ниво ги содржи домаќинот и коренскиот центар, а последното ниво содржи само функции. Се нарекува уред кој вклучува центар и една или повеќе функции композитни (сложен уред).
Пристаништето на центар или функција што се поврзува со хаб од повисоко ниво се нарекува порта нагоре ( возводно пристаниште), а хаб-портата што се поврзува со центар или функција од пониско ниво се нарекува порта низводно ( низводно пристаниште).
Сите преноси на податоци преку интерфејсот се иницирани од домаќинот. Податоците се пренесуваат во форма на пакети. УСБ-интерфејсот користи неколку типови на пакети:
- знак-пакет (токен пакет) го опишува видот и насоката на пренос на податоци, адресата на уредот и серискиот број на крајната точка (CT е адресибилен дел од USB-уредот); Пакетите со карактеристики доаѓаат во неколку видови: ВО, ИЗЛЕЗ, СОФ, ПОСТАВУВАЊЕ;
- пакет на податоци (пакет со податоци) ги содржи пренесените податоци;
- пакет за одобрување (пакет за ракување) е наменет за известување за резултатите од преносот на податоци; Постојат неколку типови на соодветни пакети: ACK, Н.А.К., ТЕЗГ.
УСБ-интерфејсот користи неколку видови на пренос на информации.
- Контрола на препраќање (пренос на контрола) се користи за конфигурација на уредот, како и за други специфични за уредот специфичен уредцели.
- Стриминг (рефус трансфер) се користи за пренос на релативно голема количина на информации.
- Прекинете го препраќањето (прекинувачки пренос) се користи за пренос на релативно мала количина на информации, за што е важно нејзиното навремено пренесување. Има ограничено времетраење и поголем приоритет во споредба со другите видови трансфери.
- Изохроно проследување (изохрон трансфер) се нарекува и стриминг во реално време. Информациите што се пренесуваат во таков пренос бараат скала во реално време за време на неговото создавање, пренос и прием.
Стриминг трансфери
се карактеризира со гарантиран пренос на податоци без грешки помеѓу домаќинот и функцијата со откривање на грешки при пренос и повторно барање информации.
Кога домаќинот станува подготвен да прима податоци од функцијата, тој испраќа пакет со знаменце до функцијата ВО-пластична кеса. Како одговор на ова, функцијата во фазата на пренос на податоци пренесува пакет на податоци до домаќинот или, ако не може да го стори тоа, пренесува Н.А.К.- или ТЕЗГ-пластична кеса. Н.А.К.-пакетот известува дека функцијата привремено не е подготвена за пренос на податоци и ТЕЗГ- пакетот означува потреба од интервенција на домаќинот. Доколку домаќинот успешно ги примил податоците, тогаш тој испраќа функции во фазата на преговарање ACK
Кога домаќинот ќе стане подготвен да пренесува податоци, тој испраќа функции ИЗЛЕЗ-пакет придружен со податочен пакет. Ако функцијата успешно ги примила податоците, таа ги испраќа до домаќинот ACK-пакет, инаку испратен НАК-или ТЕЗГ-пластична кеса.
Контролирајте ги трансферите
содржи најмалку две фази: Фаза на поставувањеИ статус фаза. Меѓу нив, исто така, може да има фаза на пренос на податоци. Фаза на поставувањесе користи за изведување SETUP трансакции, при што информациите се испраќаат до контролната функција КТ. Трансакција SETUPсодржи ПОСТАВУВАЊЕ-пластична кеса ,
пакет на податоци и пакет за координација. Ако податочниот пакет е примен од функцијата успешно, тогаш се испраќа до домаќинот ACK-пластична кеса. Во спротивно, трансакцијата е завршена.
ВО фази на пренос на податоциконтролните трансфери содржат еден или повеќе ВО-или ИЗ-трансакции, чијшто принцип на пренос е ист како и кај стриминг трансферите. Сите трансакции во фазата на пренос на податоци мора да се вршат во една насока.
ВО статусна фазанаправена е последната трансакција, која ги користи истите принципи како и при преносите на стриминг. Насоката на оваа трансакција е спротивна од онаа што се користи во фазата на пренос на податоци. Статусната фаза се користи за известување за резултатот од фазата SETUP и фазата на пренос на податоци. Информациите за статусот секогаш се пренесуваат од функцијата до домаќинот. На контролен запис (Контролирајте го преносот за пишување) информациите за статусот се пренесуваат во фазата на пренос на податоци од статусната фаза на трансакцијата. На контролирајте го читањето (Контролирајте го преносот за читање) информациите за статусот се враќаат во фазата на преговарање за статусот на трансакцијата, откако домаќинот ќе испрати пакет со податоци со нулта должина во претходната фаза на пренос на податоци.
Прекинете ги трансферите
може да содржи ВО- или ИЗЛЕЗ- препраќање. По приемот ВО-функцијата пакет може да врати пакет со податоци, Н.А.К.-пакет или ТЕЗГ-пластична кеса. Ако функцијата нема информации за кои е потребен прекин, тогаш во фазата на пренос на податоци функцијата се враќа Н.А.К.-пластична кеса. Ако работата на КТ со прекин е суспендирана, тогаш функцијата се враќа ТЕЗГ-пластична кеса. Ако е потребен прекин, функцијата ги враќа потребните информации во фазата на пренос на податоци. Ако домаќинот успешно ги примил податоците, тогаш тој испраќа ACK-пластична кеса. Во спротивно, пакетот за преговори не е испратен од домаќинот.
Изохрони трансакции
содржат фаза на пренос на особиниИ фаза на пренос на податоци, но немаат фази на координација. Домаќинот испраќа ВО- или ИЗЛЕЗ-знак, по што во фаза на пренос на КТ податоци (за ВО-знак) или домаќин (за ИЗЛЕЗ-знак) испраќа податоци. Изохроните трансакции не поддржуваат фаза на усогласување и реемитување на податоци во случај на грешки.
Поради фактот што USB-интерфејсот имплементира комплексен протокол за размена на информации, интерфејс-уредот со USB-интерфејсот бара микропроцесорска единица која обезбедува поддршка за протоколот. Затоа, главната опција при развивање на уред за интерфејс е да се користи микроконтролер кој ќе обезбеди поддршка за протоколот за размена. Во моментов, сите големи производители на микроконтролери произведуваат производи кои вклучуваат USB единица.
|
Брзина на пренос на сигнали со голема брзина - 12 Mb/s - Максимална должина на кабел за бит-стапка на сигнали со голема брзина - 5 m - Брзина на пренос на сигнали со мала брзина - 1,5 Mb/s - Максимална должина на кабел за брзина на пренос на сигнали со мала брзина - 3 m - Максимални поврзани уреди (вклучувајќи множители) - 127 - Можно е поврзување уреди со различни брзини на бауд - Нема потреба од корисникот да инсталира дополнителни елементи како што се терминатори за SCSI - Напон на напојување за периферни уреди - 5 V - Максимална потрошувачка на струја по уред - 500 mA
Жици за конектори за USB 1.1 и 2.0
USB-сигналите се пренесуваат преку две жици на оклопен четири-жичен кабел.
Еве :
ГНД- Коло „случај“ за напојување на периферни уреди V АВТОБУС- +5V и за кола за напојување Автобус D+дизајниран за пренос на податоци
Гума Д-да прима податоци.
Недостатоци на USB 2.0
Иако максималната брзина на пренос на податоци на USB 2.0 е 480 Mbps (60 MB/s), во реалниот живот е нереално да се постигнат такви брзини (~33,5 MB/s во пракса). Ова се должи на големите одложувања на USB магистралата помеѓу барањето за пренос на податоци и вистинскиот почеток на преносот. На пример, FireWire автобусот, иако има помал врв пропусната моќ 400 Mbps, што е 80 Mbps (10 MB/s) помалку од USB 2.0, всушност овозможува поголема пропусност за размена на податоци со хард дискови и други уреди за складирање. Во овој поглед, различните мобилни дискови веќе долго време се ограничени поради недоволниот практичен опсег на USB 2.0.
Најзначајната придобивка од USB 3.0 е неговата поголема брзина (до 5 Gbps), што е 10 пати побрзо од постарата порта. Новиот интерфејс ја подобри заштедата на енергија. Ова му овозможува на уредот да оди во режим на мирување кога не се користи. Можно е да се изврши двонасочен пренос на податоци во исто време. Ова ќе даде поголема брзина ако поврзете неколку уреди на една порта (поделете ја портата). Можете да разграните користејќи центар (хаб е уред кој се разгранува од една порта на 3-6 порти). Сега, ако го поврзете хабот со USB 3.0 приклучок и поврзете неколку уреди (на пример, флеш драјвови) на хабот и извршите истовремен пренос на податоци, ќе видите дека брзината ќе биде многу поголема отколку што беше со USB-от 2.0 интерфејс. Има една карактеристика што може да биде плус и минус. USB 3.0 интерфејсот ја зголеми струјата на 900 mA, а USB 2.0 работи со струја од 500 mA. Ова ќе биде плус за оние уреди кои се приспособени за USB 3.0, но мал минус е што може да има ризик при полнење на послаби уреди, како телефон. Физичкиот недостаток на новиот интерфејс е големината на кабелот. За да се одржи голема брзина, кабелот стана подебел и пократок по должина (не може да биде подолг од 3 метри) од USB 2.0. Важно е да се напомене дека уредите со различни USB интерфејси ќе работадобро и не треба да биде проблем. Но, немојте да мислите дека брзината ќе се зголеми ако поврзете USB 3.0 на постара порта или поврзете постар кабел за интерфејс на нова порта. Брзината на пренос на податоци ќе биде еднаква на брзината на најслабата порта.
Здраво на сите. Понекогаш луѓето се заинтересирани да знаат како USB 3.0 се разликува од USB 2.0, понекогаш сакаат да разберат каква верзија или тип на USB конектор имаат на нивниот компјутер, каков вид на диносаурус USB 1.0 е и така натаму. Ајде да навлеземе малку подлабоко во оваа тема.
USB-стандардот се појави во средината на 90-тите. Дешифрирано USBеве како - универзален сериски автобус. Овој стандард е развиен специјално за комуникација помеѓу периферни уреди и компјутер, а сега зазема водечка позиција меѓу сите видови комуникациски интерфејси. Ова не е изненадувачки. Во денешно време е тешко да се замисли кој било уред без USB конектор, иако овие конектори се разликуваат по типот.
Видови USB конектори
Денес има доста голем број на типови на USB конектори. Некои се почести, некои помалку. Како и да е, да ги погледнеме.
USBтип-А– еден од најчестите типови на USB конектори. Можеби сте го виделе на вашиот, на, на блок полначи не само. Има многу намени. Со негова помош, можете да поврзете глувци и тастатури со компјутер (или друг уред), флеш драјвови, надворешни дискови, паметни телефони итн. Оваа листа може да се продолжи долго време ако размислите за тоа.
USBтип-Б– конекторот главно се користи за поврзување на печатач или други уреди со компјутерот периферни уреди. Доби многу помалку дистрибуција од USB тип-А.
Мини USB беше доста честа појава на мобилните уреди пред појавата на Micro USB. Во денешно време тоа е многу ретко, но сепак можете да го најдете на некои постари уреди. На мојот пренослив аудио звучник, Mini USB конекторот прима електрична енергија за полнење на батеријата. Го купив овој звучник пред околу 5 години (се испостави дека е издржлив).
Микро USBсега се користи на паметни телефони и мобилни телефониречиси сите производители. Овој USB конектор се здоби со неверојатна популарност меѓу мобилните уреди. Сепак, USB Type-C постепено ја зазема својата позиција.
USB верзија 1.0 – Археолошки ископувања
Пра-прадедо на USB стандардот е USB 1.0е роден во студениот ноември 1995 година. Но, тој е роден малку предвреме и не се здоби со голема популарност. Но, неговиот помлад брат USB 1.1, роден три години подоцна, беше поиздржлив примерок и можеше да привлече доволно внимание.
Што се однесува до техничкиот дел, брзината на пренос на податоци беше мала, но според стандардите на тоа време оваа брзина беше повеќе од доволна. Брзината беше до 12 Mbit/s и ова беше во режим на висока пропусност.
Разлики помеѓу USB 2.0 и USB 3.0 конектори
USB 2.0 и USB 3.0 се два сосема модерни USB стандарди кои сега се користат насекаде во компјутерите и лаптопите. USB 3.0 е, се разбира, понов и побрз, а исто така е целосно компатибилен со USB 2.0 уреди. Но, брзината во овој случај ќе биде ограничена на максималната брзина според стандардот USB 2.0.
Теоретски, брзините на пренос на USB 3.0 се приближно 10 пати поголеми од USB 2.0 (5 Gbps наспроти 480 Mbps). Но, во пракса, брзината на размена на информации помеѓу уредите често е ограничена од самите уреди. Иако генерално, USB 3.0 сè уште победува.
Технички разлики
Иако стандардите USB 2.0 и USB 3.0 се компатибилни наназад, тие сепак имаат одредени технички разлики. USB 2.0 има 4 пина - 2 за напојување уреди и 2 за пренос на податоци. Овие 4 пинови се задржани во стандардот USB 3.0. Но, покрај нив, додадени се уште 4 контакти, кои се потребни за големи брзини на пренос на податоци и многу повеќе брзо полнењеуреди. Патем, USB 3.0 може да работи со струја до 1 ампер.
Како резултат на тоа, стандардниот кабел USB 3.0 стана подебел, а неговата должина сега не надминува 3 метри (во USB 2.0 максимална должинадостигна 5 метри). Но, можете да го полните вашиот паметен телефон многу побрзо, дури и ако поврзете неколку паметни телефони на еден конектор преку сплитер.
Секако, производителите се грижеа за визуелните разлики. Не мора да барате пакување од матична плочаза да видите кои USB стандарди ги поддржува. И не треба да одите во поставките на вашиот компјутер или во менаџерот на уреди за да го направите ова. Само погледнете ја бојата на вашиот конектор. USB 3.0 конекторот е речиси секогаш сино. Многу ретко е и црвено. Додека USB 2.0 е скоро секогаш црно.
Така, сега, со еден брз поглед, можете да одредите дали имате USB 2.0 или USB 3.0 на вашиот лаптоп.
Ова е веројатно крајот на разговорот за тоа како USB 2.0 се разликува од USB 3.0.
Заклучок
Што научивме од оваа статија? Тој USB е поделен на стандарди за пренос на податоци, кои се разликуваат по брзината на пренос на податоци. И, исто така, дека USB има голем број типови на конектори.
И најинтересното нешто што заборавив да го спомнам во статијата е дека типовите на конектори може да се комбинираат на следниов начин. Може да најдете USB тип-А со целосна големина и USB тип-Б со целосна големина, додека има (но ретки) микро USB тип-А и микро USB тип-Б (многу вообичаено). USB тип-А може да работи со помош на протоколот USB 2.0 или можеби со користење на протоколот USB 3.0. Во принцип, ако сакате, можете да се збуните.
И ако сте загрижени за прашањето кои конектори е подобро да изберете за лаптоп USB 2.0 или USB 3.0, тогаш воопшто не грижете се. Сега сите модерни лаптопи и компјутери се опремени со двата типа USB. На пример, мојот лаптоп има два USB 2.0 конектори и еден USB 3.0 конектор. И сите три конектори се USB тип-А.
Тоа се тие - USB!
Дали прочитавте до самиот крај?
Дали овој напис беше корисен?
Не навистина
Што точно не ви се допадна? Дали статијата беше нецелосна или лажна?
Напишете во коментари и ветуваме дека ќе се подобриме!
