Teknik özellikler USB yetenekleri. Evrensel Seri Veri Yolu USB 2.0 protokolü
2008'in sonunda. Tahmin edebileceğiniz gibi, yeni standart verimi artırdı, ancak bu artış USB 1.1'den USB 2.0'a geçişte hızdaki 40 kat artış kadar önemli değil. Her durumda, verimde 10 kat artış memnuniyetle karşılanır. USB3.0 destekler maksimum aktarım hızı 5 Gbit/s'dir. Verim, modern Seri ATA standardından neredeyse iki kat daha yüksektir (fazla bilginin aktarımı dikkate alındığında 3 Gbit/sn).
USB 3.0 logosu
Her meraklı, USB 2.0 arayüzünün ana arayüz olduğunu onaylayacaktır " darboğaz» modern bilgisayarlar ve dizüstü bilgisayarlar, çünkü en yüksek "net" verimi 30 ila 35 MB/s arasında değişmektedir. Ancak modern olanlarda 3,5″ var sabit sürücüler masaüstü bilgisayarlar için aktarım hızı halihazırda 100 MB/s'yi aştı (dizüstü bilgisayarlar için 2,5″ modeller de ortaya çıkıyor, yaklaşıyor bu seviye). Yüksek hızlı katı hal sürücüler 200 MB/s eşiğini başarıyla aştı. Ve 5 Gbit/s (veya 5120 Mbit/s), 640 MB/s'ye karşılık gelir.
Yakın gelecekte bunu düşünmüyoruz sabit diskler 600 MB/s seviyesine yaklaşacak ancak gelecek nesiller Yarıiletken sürücüler birkaç yıl içinde bu sayıyı aşabilir. Bilgi miktarı arttıkça ve buna bağlı olarak yedekleme için gereken süre de arttıkça verimi artırmak giderek daha önemli hale geliyor. Depolama ne kadar hızlı çalışırsa yedekleme süresi o kadar kısa olur ve yedekleme planında "pencereler" oluşturmak o kadar kolay olur.
Hız karşılaştırma tablosu USB özellikleri 1.0 – 3.0
Günümüzde dijital video kameralar gigabaytlarca video verisini kaydedebilir ve saklayabilir. HD video kameraların payı artıyor ve büyük miktarda veriyi kaydetmek için daha büyük ve daha hızlı depolamaya ihtiyaç duyuyorlar. USB 2.0 kullanıyorsanız, onlarca gigabaytlık video verisini düzenleme için bir bilgisayara aktarmak oldukça zaman alacaktır. USB Uygulayıcıları Forumu, bant genişliğinin temelde önemli olmaya devam edeceğine inanıyor ve USB3.0Önümüzdeki beş yıl içinde tüm tüketici cihazları için yeterli olacak.
8/10 bit kodlama
Güvenilir veri aktarımını sağlamak için USB 3.0 arayüzüÖrneğin Seri ATA'dan aşina olduğumuz 8/10 bit kodlamayı kullanır. Bir bayt (8 bit), 10 bitlik kodlama kullanılarak iletilir; bu, verim pahasına iletim güvenilirliğini artırır. Bu nedenle bitlerden byte'lara geçiş 8:1 yerine 10:1 oranında gerçekleştirilir.
USB 1.x – 3.0 bant genişliği ve rakiplerinin karşılaştırılması
Güç Tasarrufu Modları
Kesinlikle, Ana hedef arayüz USB3.0 mevcut bant genişliğini arttırmaktır ancak yeni standart etkili bir şekilde enerji tüketimini optimize eder. USB 2.0 arayüzü sürekli olarak cihazın kullanılabilirliğini yoklar ve bu da enerji tüketir. Buna karşılık, USB 3.0'ın U0-U3 olarak adlandırılan dört bağlantı durumu vardır. U0 bağlantı durumu aktif veri aktarımına karşılık gelir ve U3 cihazı "uyku" moduna geçirir.
Bağlantı boşsa, U1 durumunda veri alma ve iletme yeteneği devre dışı bırakılacaktır. U2 durumu dahili saati devre dışı bırakarak bir adım daha ileri gider. Buna göre bağlı cihazların, veri aktarımı tamamlandıktan hemen sonra U1 durumuna geçebilmesinin, USB 2.0'a kıyasla ciddi güç tüketimi avantajı sağlaması bekleniyor.
Daha yüksek akım
Farklı güç tüketimi durumlarına ek olarak standart USB 3.0 farklıdır USB 2.0'dan ve daha yüksek desteklenen akım. USB 2.0, 500 mA'lık bir akım eşiği sağladıysa, yeni standart durumunda sınırlama 900 mA'ya kaydırıldı. Bağlantı başlatma akımı USB 2.0 için 100 mA'dan USB 3.0 için 150 mA'ya yükseltildi. Her iki parametre de genellikle biraz daha yüksek akım gerektiren taşınabilir sabit sürücüler için oldukça önemlidir. Daha önce sorun, USB 2.0 özelliklerini ihlal etmesine rağmen ek bir USB fişi kullanılarak, iki bağlantı noktasından güç alınarak ancak veri aktarımı için yalnızca bir bağlantı noktası kullanılarak çözülebiliyordu.
Yeni kablolar, konektörler, renk kodlaması
USB 3.0 standardı USB 2.0 ile geriye dönük olarak uyumludur yani fişler normal A Tipi fişlerle aynı görünüyor. USB 2.0 pinleri aynı yerde kalıyor, ancak artık konektörün derinliklerinde beş yeni pin var. Bu, USB 3.0'ın çalışmasını sağlamak için USB 3.0 fişini USB 3.0 bağlantı noktasına sonuna kadar takmanız gerektiği anlamına gelir; bu, ek pinler gerektirir. Aksi takdirde USB 2.0 hızını elde edersiniz. USB Uygulayıcıları Forumu, üreticilerin konektörün iç kısmında Pantone 300C renk kodunu kullanmasını önerir.
Farklılıklar görsel olarak daha belirgin olmasına rağmen, USB tip B fişi için de durum benzerdi. Bir USB 3.0 fişi beş ek pinle tanımlanabilir.
USB 3.0 fiber optik kullanmazÇünkü kitlesel pazar için çok pahalı. Bu nedenle, eski güzel bakır kablomuz var. Ancak artık dört yerine dokuz kabloya sahip olacak. Veri iletimi, diferansiyel modda (SDP – Korumalı Diferansiyel Çift) beş ek kablodan dördü üzerinden gerçekleştirilir. Bir çift kablo bilgi almaktan, diğeri iletmekten sorumludur. Çalışma prensibi Seri ATA'ya benzer; cihazlar her iki yönde de tam bant genişliği alır. Beşinci tel “topraktır”.
Evrensel Seri Veri Yolu (USB) standartlarının ortaya çıkışı ve gelişiminin tarihi
USB veri yolunun ilk uygulaması ortaya çıkmadan önce standart ekipman kişisel bilgisayar genellikle bir yazıcıyı bağlamak için bir paralel bağlantı noktası (LPT bağlantı noktası), iki seri iletişim bağlantı noktası ( COM bağlantı noktaları), genellikle bir fare ve modemi bağlamak için ve bir joystick için bir bağlantı noktası (GAME bağlantı noktası). Bu konfigürasyon, kişisel bilgisayarların ilk günlerinde oldukça kabul edilebilirdi ve uzun yıllar boyunca ekipman üreticileri için pratik standarttı. Ancak ilerleme durmadı, isimlendirme ve işlevsellik harici cihazlar sürekli olarak geliştirildi, bu da sonunda standart konfigürasyonun revize edilmesi ihtiyacına yol açtı ve bu da her geçen gün daha da artan ek çevresel aygıtları bağlama yeteneğini sınırladı.
Standart I/O bağlantı noktalarının sayısını artırma girişimleri soruna temel bir çözüm getiremedi ve çok sayıda çevresel aygıtın basit, hızlı ve rahat bağlantısını sağlayacak yeni bir standart geliştirme ihtiyacı ortaya çıktı. Herhangi bir standart konfigürasyonlu bilgisayara çeşitli amaçlar için, bu da sonunda Evrensel Seri Veri Yolunun ortaya çıkmasına yol açtı. Evrensel Seri Veri Yolu (USB)
İlk seri arayüz spesifikasyonu USB (Evrensel Seri Veri Yolu), isminde USB1.0, ortaya çıkan 1996, buna dayalı olarak geliştirilmiş bir versiyon, USB1.1-V 1998 USB 1.0 ve USB 1.1 veri yollarının bant genişliği - 12 Mbit/s'ye kadar (aslında saniyede 1 megabayta kadar), analog modem veya gibi düşük hızlı çevresel aygıtlar için oldukça yeterliydi. Bilgisayar faresi ancak yüksek veri aktarım hızlarına sahip cihazlar için yetersizdi ve bu, bu spesifikasyonun ana dezavantajıydı. Ancak uygulama, evrensel seri veri yolunun, neredeyse tüm bilgisayar ekipmanı üreticileri tarafından bilgisayar çevre birimlerinin geliştirilmesinde ana yön olarak benimsenen çok başarılı bir çözüm olduğunu göstermiştir.
İÇİNDE 2000 yeni bir spesifikasyon var - USB2.0 480 Mbit/s'ye kadar (aslında saniyede 32 megabayta kadar) veri aktarım hızları sağlıyor. Spesifikasyon, önceki USB 1.X standardıyla tam uyumluluğu ve çoğu çevresel aygıt için oldukça kabul edilebilir performansı varsayıyordu. USB arayüzüyle donatılmış cihazların üretiminde bir patlama başlıyor. "Klasik" giriş-çıkış arayüzleri tamamen değiştirildi ve egzotik hale geldi. Ancak bazı yüksek hızlı çevre birimleri için başarılı USB 2.0 spesifikasyonu bile bir darboğaz olarak kaldı ve bu da standardın daha da geliştirilmesini gerektirdi.
İÇİNDE 2005 USB'nin kablosuz uygulanmasına ilişkin spesifikasyon açıklandı - Kablosuz USB - WUSB 3 metreye kadar mesafedeki cihazları maksimum 480 Mbit/s veri aktarım hızıyla ve 10 metreye kadar mesafedeki maksimum 110 Mbit/s hızla kablosuz olarak bağlamanıza olanak tanır. Şartname hızlı bir gelişme göstermedi ve artan sorunu çözmedi gerçek hız veri aktarımı.
İÇİNDE 2006şartname açıklandı USB-OTG (USB Ö N- T O- G o, bu sayede iki USB cihazı arasında ayrı bir USB ana bilgisayarı olmadan iletişim kurmak mümkün hale geldi. Bu durumda ana bilgisayarın rolü çevresel aygıtlardan biri tarafından gerçekleştirilir. Akıllı telefonlar, dijital kameralar ve diğer mobil cihazlar hem ana bilgisayar hem de çevresel cihaz olarak hareket etmelidir. Örneğin, bir kamera USB aracılığıyla bir bilgisayara bağlandığında, bu bir çevre birimi aygıtıdır ve bir yazıcı bağlandığında bir ana bilgisayardır. Şartname desteği USB-OTG yavaş yavaş standart haline geldi mobil cihazlar.
2008 yılında yeni evrensel seri veri yolu standardının son özellikleri ortaya çıktı - USB3.0. De olduğu gibi önceki sürümler Bus'ın uygulanmasında, önceki standartlarla elektriksel ve fonksiyonel uyumluluk sağlanmaktadır. USB 3.0'ın veri aktarım hızı 10 kat arttı - 5 Gbps'ye kadar. Arayüz kablosuna 4 ek çekirdek eklendi ve bunların kontakları, ek bir kontak sırasında önceki standartların 4 kontağından ayrı olarak yerleştirildi. Artan veri aktarım hızına ek olarak USB veri yolu Aynı zamanda önceki standartlara kıyasla güç devresindeki artan akım gücüyle de karakterize edilir. USB 3.0 veri yolu üzerinden maksimum veri aktarım hızı, seri üretilen hemen hemen tüm çevresel bilgisayar ekipmanları için kabul edilebilir hale geldi.
İÇİNDE 2013 Aşağıdaki arayüz spesifikasyonu kabul edildi - USB3.1 veri aktarım hızı 10 Gbit/s'ye ulaşabilmektedir. Ek olarak, kompakt bir 24 pinli USB konektörü ortaya çıktı Tip-C Simetriktir ve kablonun her iki tarafa da takılmasına olanak tanır.
USB 3.1 standardının piyasaya sürülmesiyle birlikte USB Uygulayıcıları Forumu (USB-IF), 5 Gbps'ye (SuperSpeed) kadar hızlara sahip USB 3.0 konektörlerinin artık USB 3.1 Gen 1 olarak sınıflandırılacağını ve 5 Gbps'ye (SuperSpeed) kadar hızlara sahip yeni USB 3.1 konektörlerinin sınıflandırılacağını duyurdu. 10 Gbps'ye kadar (SuperSpeed USB 10Gbps) - USB 3.1 Gen 2 gibi. USB 3.1 standardı, USB 3.0 ve USB 2.0 ile geriye dönük olarak uyumludur.
İÇİNDE 2017 yıl, USB Uygulayıcıları Forumu (USB-IF) bir spesifikasyon yayınladı USB3.2. Maksimum aktarım hızı 10 Gbit/s'dir. Ancak USB 3.2, iki bağlantıyı birleştirme olanağı sağlar ( Çift Şeritli Çalışma), teorik verimi 20 Gbit/s'ye çıkarmanıza olanak tanır. Bu özelliğin uygulanması isteğe bağlı hale getirilmiştir; yani donanım düzeyindeki desteği, belirli üreticiye ve teknik gereksinime bağlı olacaktır; bu, örneğin bir yazıcı ve taşınabilir aygıt için farklılık gösterir. sabit disk. Bu modu uygulama olasılığı yalnızca kullanıldığında sağlanır USB Tip-C.
www.usb.org- Geliştiriciler için İngilizce USB spesifikasyon belgeleri.
USB veriyoluna bir alternatifin mevcut olduğunu ve hala mevcut olduğunu belirtmek gerekir. O ortaya çıkmadan önce bile, Apple şirketi seri veri yolu spesifikasyonunu geliştirdi FireWire(diğer adı - iLink 1995 yılında Amerikan Elektrik ve Elektronik Mühendisleri Enstitüsü (IEEE) tarafından 1394 numarasıyla standartlaştırılmıştır. IEEE1394üç modda çalışabilir: 100, 200 ve 400 Mbit/s'ye kadar veri aktarım hızlarıyla. Ancak USB'ye göre yüksek maliyet ve daha karmaşık uygulama nedeniyle, bu tür yüksek hızlı seri veri yolu yaygınlaşamadı ve yavaş yavaş yerini USB 2.0 - USB 3.2 alıyor.
Evrensel Seri Veri Yolu (USB) çevre birimlerinin genel çalışma prensipleri
USB arayüzünün o kadar başarılı bir çözüm olduğu ortaya çıktı ki, cep telefonundan web kamerasına veya taşınabilir sabit sürücüye kadar neredeyse tüm çevre birimi sınıflarıyla donatıldı. En yaygın cihazlar (şimdiye kadar) USB desteği 2.0. Bununla birlikte, USB 3.0 – 3.1, yüksek hızlı cihazlar için daha fazla talep görüyor ve burada ana cihaz haline geliyor ve yavaş yavaş USB 2.0'ın yerini alıyor.
USB destekli çevre birimleri, bir bilgisayara bağlandığında sistem tarafından otomatik olarak tanınır (özellikle sürücü yazılımı ve veri yolu bant genişliği) ve kullanıcı müdahalesi olmadan çalışmaya hazırdır. Düşük güç tüketimi olan (500 mA'ya kadar) cihazların kendi güç kaynakları olmayabilir ve doğrudan USB veri yolundan güç alırlar.
USB kullanmak, ek çevre birimleri takmak için bilgisayar kasasının çıkarılması ihtiyacını ortadan kaldırır ve bunları kurarken karmaşık ayarlar yapma ihtiyacını ortadan kaldırır.
USB, bağlı cihazların sayısını sınırlama sorununu ortadan kaldırır. Şu tarihte: USB kullanarak Bilgisayarla aynı anda 127'ye kadar cihaz çalışabilir.
USB, çalışırken takmaya izin verir. Bu, önce bilgisayarın kapatılmasını, ardından aygıtın bağlanmasını, bilgisayarın yeniden başlatılmasını ve kurulu çevre birimlerinin yapılandırılmasını gerektirmez. Çevresel aygıtın bağlantısını kesmek için yukarıda açıklanan prosedürün tersini uygulamanıza gerek yoktur.
Basitçe söylemek gerekirse USB, tüm avantajlardan yararlanmanızı sağlar modern teknoloji"tak ve oyna" USB 1.x için tasarlanan cihazlar, USB 2.0 denetleyicileriyle çalışabilir. ve USB 3.0
Bir çevresel aygıt bağlandığında, bir donanım kesintisi oluşturulur ve kontrol HCD sürücüsü tarafından alınır ( Ana Bilgisayar Denetleyicisi Sürücüsü) USB denetleyicisi (USB Ana Bilgisayar Denetleyicisi - UHC), şu anda üretilen tüm anakart yonga setlerine entegre edilmiştir. Cihazı yoklar ve hangi kontrolün sürücü hizmetine aktarıldığına bağlı olarak cihazdan kimlik bilgilerini alır. bu tip cihazlar. UHC denetleyicisinde, USB aygıt veri yoluna bağlantı sağlayan bir kök hub (Hub) bulunur.
Hub (USB HUB).
Bağlantı noktaları denir limanlar. Bağlantı noktasına cihaz olarak başka bir hub bağlanabilir. Her hub'ın bir giden bağlantı noktası vardır ( yukarı akış bağlantı noktası), ana denetleyiciye ve aşağı akış bağlantı noktalarına ( aşağı akış bağlantı noktası) çevresel aygıtları bağlamak için. Hub'lar her bir downlink portunu algılayabilir, bağlanabilir ve bağlantısını kesebilir ve downlink cihazlarına güç dağıtımı sağlayabilir. Aşağı bağlantı bağlantı noktalarının her biri ayrı ayrı etkinleştirilebilir ve tam veya düşük hızda yapılandırılabilir. Hub iki bloktan oluşur: hub denetleyicisi ve hub tekrarlayıcı. Tekrarlayıcı, yukarı bağlantı bağlantı noktası ile aşağı bağlantı bağlantı noktaları arasında protokol kontrollü bir anahtardır. Hub aynı zamanda çeviriyi destekleyecek donanımı da içerir. başlangıç durumu ve bağlantıları duraklatma/devam ettirme. Denetleyici, ana denetleyiciye ve ana denetleyiciden veri aktarımını mümkün kılan arayüz kayıtları sağlar. Tanımlanan hub durumu ve kontrol komutları, ana bilgisayar işlemcisinin hub'ı yapılandırmasına ve bağlantı noktalarını izlemesine ve yönetmesine olanak tanır.
Harici hub'ların kendi güç kaynakları olabilir veya USB veri yolundan güç alınabilir.
USB kabloları ve konektörleri
A Tipi konektörler bir bilgisayara veya hub'a bağlanmak için kullanılır. B tipi konnektörler çevresel cihazlara bağlanmak için kullanılır.
Birbirine bağlanabilen tüm USB konnektörleri birlikte çalışacak şekilde tasarlanmıştır.
USB 2.0 konektörünün tüm pinleri, USB 3.0 konektörünün karşılık gelen pinleriyle elektriksel olarak uyumludur. Aynı zamanda, USB 3.0 konektöründe, bunlara karşılık gelmeyen ek kontaklar bulunur. USB bağlantısı 2.0 ve bu nedenle farklı versiyonlardaki konektörleri bağlarken "ekstra" kontaklar kullanılmayacak, normal iş bağlantılar sürüm 2.0. USB 3.0 Tip A ve USB 2.0 Tip A arasındaki tüm jaklar ve fişler birlikte çalışacak şekilde tasarlanmıştır. USB 3.0 Tip B jakı, USB 2.0 Tip B ve önceki fişler için gerekli olandan biraz daha büyüktür. Aynı zamanda bu prizlere bu tip fişlerin takılması da mümkündür. Buna göre, USB 3.0 Tip B konnektörlü bir çevresel cihazı bilgisayara bağlamak için her iki kablo türünü de kullanabilirsiniz, ancak USB 2.0 Tip B konnektörlü bir cihaz için yalnızca bir USB 2.0 kablosu kullanabilirsiniz. eSATA/USB Combo olarak adlandırılan, yani kendilerine bir USB fişi bağlama özelliğine sahip olan eSATAp yuvaları, USB Tip A fişlerini bağlama özelliğine sahiptir: USB 2.0 ve USB 3.0, ancak USB 2.0 hız modunda.
USB Type-C konektörleri, hem çevre birimlerine hem de bilgisayarlara bağlantı sağlayarak, önceki USB standartlarındaki çeşitli Type A ve Type B konektörlerin ve kabloların yerini alır ve gelecekteki genişletme seçenekleri sunar. 24 pinli çift taraflı konektör oldukça kompakttır ve USB 2.0 standardının mikro-B konektörlerine yakın boyuttadır. Konektör boyutları 8,4 mm x 2,6 mm'dir. Konektör, güç ve toprak için 4 çift kontak, SuperSpeed'den daha düşük hızlarda veri iletimi için iki diferansiyel çift D+/D- (Tip-C kablolarda çiftlerden yalnızca biri bağlanır), veri aktarımı için dört diferansiyel çift sağlar. yüksek hızlı SuperSpeed sinyalleri, iki yardımcı kontak (yan bant), kablo yönünü belirlemek için iki konfigürasyon pini, özel bir konfigürasyon veri kanalı (BMC kodlama - iki fazlı işaret kodu) ve aktif kablolar için +5 V güç pini.
Konektör kontakları ve USB Type-C kablo düzeni
| Con. | İsim | Tanım | Con. | İsim | Tanım | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A1 | GND | Topraklama | B12 | GND | Topraklama | ||
| A2 | SSTXp1 | Fark çift No. 1 SuperSpeed, şanzıman, pozitif | B11 | SSRXp1 | Fark çift No. 2 SuperSpeed, alım, pozitif | ||
| A3 | SSTXn1 | Fark çift No. 1 SuperSpeed, iletim, negatif | B10 | SSRXn1 | Fark çift No. 2 SuperSpeed, alım, negatif | ||
| A4 | V OTOBÜS | Beslenme | B9 | V OTOBÜS | Beslenme | ||
| A5 | CC1 | Yapılandırma kanalı | B8 | SBU2 | Yan Bant No. 2 (SBU) | ||
| A6 | Dp1 | Fark SuperSpeed olmayan çift, konum 1, pozitif | B7 | Dn2 | Fark SuperSpeed olmayan çift, konum 2, negatif | ||
| A7 | DN1 | Fark SuperSpeed olmayan çift, konum 1, negatif | B6 | Dp2 | Fark SuperSpeed olmayan çift, konum 2, pozitif | ||
| A8 | SBU1 | Yan Bant No. 1 (SBU) | B5 | CC2 | Yapılandırma kanalı | ||
| A9 | V OTOBÜS | Beslenme | B4 | V OTOBÜS | Beslenme | ||
| A10 | SSRXn2 | Fark çift No. 4 SuperSpeed, iletim, negatif | B3 | SSTXn2 | Fark çift No. 3 SuperSpeed, alım, negatif | ||
| A11 | SSRXp2 | Fark çift No. 4 SuperSpeed, şanzıman, pozitif | B2 | SSTXp2 | Fark çift No. 3 SuperSpeed, alım, pozitif | ||
| A12 | GND | Topraklama | B1 | GND | Topraklama |
||
|
|||||||
| Kablonun 1 numaralı konektörü Tip-C | Kablo Tip-C | Kablonun 2 numaralı konnektörü Tip-C | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Temas etmek | İsim | İletken kılıf rengi | İsim | Tanım | Temas etmek | İsim | |
| Saç örgüsü | Ekran | Kablo örgüsü | Ekran | Dış kablo örgüsü | Saç örgüsü | Ekran | |
| A1, B1, A12, B12 | GND | Kalaylı | GND_PWRrt1 GND_PWRrt2 |
Ortak arazi> | A1, B1, A12, B12 | GND | |
| A4, B4, A9, B9 | V OTOBÜS | Kırmızı | PWR_V BUS 1 PWR_V BUS 2 |
V BUS güç kaynağı | A4, B4, A9, B9 | V OTOBÜS | |
| B5 | V BAĞLANTI | Sarı |
PWR_V BAĞLANTISI | V BAĞLANTI gücü | B5 | V BAĞLANTI | |
| A5 | CC | Mavi | CC | Yapılandırma kanalı | A5 | CC | |
| A6 | Dp1 | Beyaz | UTP_Dp | Korumasız diferansiyel çifti, pozitif | A6 | Dp1 | |
| A7 | DN1 | Yeşil | UTP_Dn | Korumasız diferansiyel çifti, negatif | A7 | DN1 | |
| A8 | SBU1 | Kırmızı | SBU_A | Veri Bandı A | B8 | SBU2 | |
| B8 | SBU2 | Siyah | SBU_B | Veri Bandı B | A8 | SBU1 | |
| A2 | SSTXp1 | Sarı * | SDPp1 | Korumalı diferansiyel çift #1, pozitif | B11 | SSRXp1 | |
| A3 | SSTXn1 | Kahverengi * | SDPn1 | Korumalı diferansiyel çift #1, negatif | B10 | SSRXn1 | |
| B11 | SSRXp1 | Yeşil * | SDPP2 | Korumalı diferansiyel çift #2, pozitif | A2 | SSTXp1 | |
| B10 | SSRXn1 | Turuncu * | SDPn2 | Korumalı diferansiyel çift #2, negatif | A3 | SSTXn1 | |
| B2 | SSTXp2 | Beyaz * | SDPp3 | Korumalı diferansiyel çift #3, pozitif | A11 | SSRXp2 | |
| B3 | SSTXn2 | Siyah * | SDPn3 | Korumalı diferansiyel çift #3, negatif | A10 | SSRXn2 | |
| A11 | SSRXp2 | Kırmızı * | SDPp4 | Korumalı diferansiyel çift #4, pozitif | B2 | SSTXp2 | |
| A10 | SSRXn2 | Mavi * | SDPn4 | Korumalı diferansiyel çift #4, negatif | B3 | SSTXn2 | |
| * İletken kılıf renkleri standartta belirtilmemiştir | |||||||
Eski aygıtları USB Type-C konektörüyle donatılmış bilgisayarlara bağlamak için, bir ucunda Type A veya Type B fişi veya konektörü, diğer ucunda USB Type-C fişi bulunan bir kablo veya adaptör gerekir. Standart, USB Type-C konnektörlü adaptörlere izin vermiyor çünkü bunların kullanımı "birçok yanlış ve potansiyel olarak tehlikeli" kablo kombinasyonuna neden olabilir.
Uçlarında iki C Tipi fiş bulunan USB 3.1 kabloları spesifikasyona tamamen uygun olmalıdır - gerekli tüm iletkenleri içermeli, aktif olmalı, kanal yapılandırmasına ve satıcı tarafından tanımlanan mesajlara (VDM) bağlı olarak bir elektronik tanımlama çipi listeleme işlev tanımlayıcıları içermelidir spesifikasyondan USB Gücü Teslimat 2.0. USB Type-C konnektörlü cihazlar, ana güç kaynağına ek olarak isteğe bağlı olarak 5 volt gerilimde 1,5 veya 3 amper akıma sahip güç raylarını destekleyebilir. Güç kaynakları, konfigürasyon kanalı yoluyla artırılmış akım sunma yeteneğini duyurmalı veya konfigürasyon pini (BMC kodlaması) veya VBUS pini aracılığıyla BFSK olarak kodlanmış daha eski sinyaller aracılığıyla USB Güç Dağıtımı spesifikasyonunu tam olarak desteklemelidir. SuperSpeed veriyolunu desteklemeyen USB 2.0 kabloları, 5 amper akım taşıyamadıkları sürece elektronik tanımlama çipi içermeyebilir.
USB Type-C konnektör spesifikasyonu sürüm 1.0, Ağustos 2014'te USB Geliştiricileri Forumu tarafından yayımlandı. USB 3.1 spesifikasyonuyla hemen hemen aynı zamanlarda geliştirildi.
USB Type-C konektörünün kullanılması, cihazın mutlaka yüksek hızlı USB 3.1 Gen1/Gen2 standardını veya USB Güç Dağıtımı protokolünü uyguladığı anlamına gelmez.
Evrensel Seri Veri Yolu, bilgisayar ekipmanlarının tüm gelişim tarihi boyunca çevresel aygıtlar için en yaygın ve muhtemelen en başarılı bilgisayar arayüzüdür; bu, bazıları biraz görünebilir çok sayıda USB aygıtının kanıtladığı gibi
Arayüz USB (Evrensel Seri Veri Yolu - Evrensel Seri Arayüz), çevresel aygıtları kişisel bir bilgisayara bağlamak için tasarlanmıştır. Çevresel cihazlarla üç hızda bilgi alışverişi yapmanızı sağlar (şartname) USB2.0):
- Düşük hız ( Düşük hız- LS) - 1,5 Mbit/sn;
- Son sürat ( Son sürat- FS) - 12 Mbit/sn;
- Yüksek hız ( Yüksek hız- HS) - 480 Mbit/sn.
USB arayüzü bağlanır ev sahibi (ev sahibi) ve cihazlar. Ana bilgisayar, kişisel bilgisayarın içinde bulunur ve tüm arayüzün çalışmasını kontrol eder. Birden fazla cihazın bir USB bağlantı noktasına bağlanmasına izin vermek için şunu kullanın: göbekler (merkez- diğer cihazların arayüzüne bağlantı sağlayan bir cihaz). Kök hub (kök merkez) bilgisayarın içinde bulunur ve doğrudan ana bilgisayara bağlanır. USB arayüzü özel bir terim kullanır "işlev" - bu, belirli bir işlevi yerine getiren mantıksal olarak eksiksiz bir cihazdır. USB arayüzü topolojisi 7 seviyeden oluşur ( aşama): ilk düzey ana bilgisayarı ve kök hub'ı içerir ve son düzey yalnızca işlevleri içerir. Bir hub ve bir veya daha fazla fonksiyon içeren cihaza ne ad verilir? kompozit (bileşik cihaz).
Daha üst düzeydeki bir hub'a bağlanan bir hub'ın veya işlevin bağlantı noktasına, yukarı akış bağlantı noktası ( yukarı akış bağlantı noktası) ve daha düşük düzeydeki bir hub'a veya işleve bağlanan hub bağlantı noktasına, aşağı akış bağlantı noktası ( aşağı akış bağlantı noktası).
Arayüz üzerinden tüm veri aktarımları ana bilgisayar tarafından başlatılır. Veriler paketler halinde iletilir. USB arayüzü birkaç tür paket kullanır:
- işaret paketi (jeton paketi) veri aktarımının tipini ve yönünü, cihaz adresini ve uç noktanın seri numarasını açıklar (CT, USB cihazının adreslenebilir kısmıdır); Özellik paketleri çeşitli türlerde gelir: İÇİNDE, DIŞARI, SOF, KURMAK;
- veri paketi (veri paketi) iletilen verileri içerir;
- onay paketi (el sıkışma paketi) veri aktarımının sonuçlarını raporlamayı amaçlamaktadır; Birkaç tür eşleşen paket vardır: ACK, N.A.K., AHIR.
USB arayüzü çeşitli bilgi aktarımı türlerini kullanır.
- Kontrol iletimi (kontrol aktarımı) cihaz konfigürasyonunun yanı sıra cihaza özgü diğer cihazlar için de kullanılır özel cihaz hedefler.
- Yayın Akışı (toplu aktarım) nispeten büyük miktarda bilgi iletmek için kullanılır.
- İletmeyi kesme (aktarımı kesintiye uğrat) zamanında iletiminin önemli olduğu nispeten küçük miktarda bilgiyi iletmek için kullanılır. Diğer transfer türlerine göre sınırlı bir süreye ve daha yüksek önceliğe sahiptir.
- Eşzamanlı yönlendirme (eş zamanlı aktarım) aynı zamanda gerçek zamanlı akış olarak da adlandırılır. Bu tür bir aktarımda iletilen bilginin oluşturulması, iletilmesi ve alınması sırasında gerçek zamanlı bir ölçek gerekir.
Akış aktarımları
İletim sırasında hataları tespit ederek ve bilgileri yeniden talep ederek ana bilgisayar ile işlev arasında garantili hatasız veri aktarımı ile karakterize edilir.
Ana bilgisayar bir işlevden veri almaya hazır olduğunda, işleve bir bayrak paketi gönderir. İÇİNDE-naylon poşet. Buna karşılık veri aktarım aşamasındaki fonksiyon, ana bilgisayara bir veri paketi iletir veya bunu yapamıyorsa iletir. N.A.K.- veya AHIR-naylon poşet. N.A.K.-paket, işlevin geçici olarak veri aktarmaya hazır olmadığını bildirir ve AHIR- paket, ana bilgisayar müdahalesinin gerekliliğini belirtir. Ana bilgisayar verileri başarıyla aldıysa, görüşme aşamasında işlevleri gönderir. ACK
Ana bilgisayar veri iletmeye hazır olduğunda işlevler gönderir DIŞARI- bir veri paketinin eşlik ettiği paket. İşlev verileri başarıyla aldıysa ana bilgisayara gönderir ACK-paket, aksi takdirde gönderilir NAK- veya AHIR-naylon poşet.
Kontrol transferleri
en az iki aşama içerir: Kurulum aşaması Ve durum aşaması. Aralarında da olabilir veri aktarım aşaması. Kurulum aşaması gerçekleştirmek için kullanılır KURULUM işlemleri, bu sırada bilgiler CT kontrol fonksiyonuna gönderilir. KURULUM işlemi içerir KURMAK-naylon poşet ,
veri paketi ve koordinasyon paketi. Veri paketi işlev tarafından başarıyla alınırsa ana bilgisayara gönderilir. ACK-naylon poşet. Aksi takdirde işlem tamamlanır.
İÇİNDE veri aktarım aşamaları kontrol transferleri bir veya daha fazlasını içerir İÇİNDE- veya DIŞARI- aktarım prensibi akışlı aktarımlarla aynı olan işlemler. Veri aktarımı aşamasında tüm işlemlerin tek yönde yapılması gerekmektedir.
İÇİNDE durum aşaması akışlı transferlerdekiyle aynı prensipleri kullanan son işlem yapılır. Bu işlemin yönü veri aktarım aşamasında kullanılanın tersidir. Durum aşaması, KURULUM aşamasının ve veri aktarım aşamasının sonucunu raporlamak için kullanılır. Durum bilgisi her zaman işlevden ana bilgisayara aktarılır. Şu tarihte: kontrol kaydı (Kontrol Yazma Aktarımı) İşlemin durum aşamasının veri aktarım aşamasında durum bilgisi iletilir. Şu tarihte: kontrol okuması (Kontrol Okuma Aktarımı) durum bilgisi, ana bilgisayar önceki veri aktarım aşamasında sıfır uzunluklu bir veri paketi gönderdikten sonra, işlemin durum anlaşması aşamasında döndürülür.
Aktarımları kesme
içerebilir İÇİNDE- veya DIŞARI- iletme. Alındıktan sonra İÇİNDE-packet işlevi veri içeren bir paket döndürebilir, N.A.K.-paket veya AHIR-naylon poşet. Eğer fonksiyonda kesinti gerektiren bilgi yoksa veri aktarım aşamasında fonksiyon geri döner. N.A.K.-naylon poşet. CT'nin kesintili çalışması askıya alınırsa işlev geri döner AHIR-naylon poşet. Bir kesinti gerekiyorsa, işlev veri aktarım aşamasında gerekli bilgileri döndürür. Ana bilgisayar verileri başarıyla aldıysa, gönderir ACK-naylon poşet. Aksi takdirde, görüşme paketi ana bilgisayar tarafından gönderilmez.
Eşzamanlı işlemler
içermek özellik aktarım aşaması Ve veri aktarım aşaması, ama yok koordinasyon aşamaları. Toplantı sahibi gönderir İÇİNDE- veya DIŞARI-işareti, ardından CT veri iletimi aşamasında (için İÇİNDE-sign) veya ana bilgisayar (için DIŞARI-sign) veri gönderir. Eş zamanlı işlemler, hata durumunda mutabakat aşamasını ve verilerin yeniden iletilmesini desteklemez.
USB arayüzünün karmaşık bir bilgi alışverişi protokolü uygulaması nedeniyle, USB arayüzlü arayüz cihazı, protokol desteği sağlayan bir mikroişlemci ünitesine ihtiyaç duyar. Bu nedenle, bir arayüz cihazı geliştirirken ana seçenek, değişim protokolüne destek sağlayacak bir mikrodenetleyici kullanmaktır. Şu anda tüm büyük mikrodenetleyici üreticileri USB ünitesi içeren ürünler üretmektedir.
|
Yüksek hızlı sinyalleşme bit hızı - 12 Mb/s - Yüksek hızlı sinyalleşme bit hızı için maksimum kablo uzunluğu - 5 m - Düşük hızlı sinyalleşme bit hızı - 1,5 Mb/s - Düşük hızlı sinyalleşme bit hızı baud hızı için maksimum kablo uzunluğu - 3 m - Maksimum bağlı cihazlar (çarpanlar dahil) - 127 - Farklı baud hızlarına sahip cihazları bağlamak mümkündür - Kullanıcının SCSI için sonlandırıcılar gibi ek elemanlar kurmasına gerek yoktur - Çevresel cihazlar için besleme voltajı - 5 V - Cihaz başına maksimum akım tüketimi - 500mA
USB 1.1 ve 2.0 konnektör kablolaması
USB sinyalleri, korumalı dört telli bir kablonun iki kablosu üzerinden iletilir.
Burada :
GND- çevresel cihazlara güç sağlamak için “kutu” devresi V OTOBÜS- +5V ayrıca güç kaynağı devreleri için Bus d+ veri iletimi için tasarlanmıştır
Yorulmak D- veri almak için.
USB 2.0'ın dezavantajları
USB 2.0'ın maksimum veri aktarım hızı 480 Mbps (60 MB/s) olmasına rağmen, gerçek hayatta bu hızlara (pratikte ~33,5 MB/s) ulaşmak gerçekçi değildir. Bunun nedeni, veri aktarımı talebi ile aktarımın fiili başlangıcı arasında USB veri yolundaki büyük gecikmelerdir. Örneğin FireWire veriyolu, her ne kadar daha düşük bir zirveye sahip olsa da verim USB 2.0'dan 80 Mbps (10 MB/s) daha az olan 400 Mbps, aslında sabit sürücüler ve diğer depolama aygıtları ile veri alışverişi için daha fazla veri akışına olanak tanır. Bu bağlamda, çeşitli mobil sürücüler uzun süredir USB 2.0'ın yetersiz pratik bant genişliği nedeniyle sınırlanmıştır.
USB 3.0'ın en önemli avantajı, eski bağlantı noktasından 10 kat daha hızlı olan daha yüksek hızıdır (5 Gbps'ye kadar). Yeni arayüz enerji tasarrufunu artırdı. Bu, sürücünün kullanılmadığı zamanlarda uyku moduna geçmesini sağlar. Aynı anda iki yönlü veri iletimi gerçekleştirmek mümkündür. Birkaç cihazı bir bağlantı noktasına bağlarsanız (bağlantı noktasını bölerseniz) bu daha yüksek hız sağlayacaktır. Bir hub kullanarak dallanabilirsiniz (hub, bir bağlantı noktasından 3-6 bağlantı noktasına dallanan bir aygıttır). Şimdi, hub'ı bir USB 3.0 bağlantı noktasına bağlarsanız ve hub'a birkaç cihazı (örneğin, flash sürücüler) bağlayıp eşzamanlı veri aktarımı gerçekleştirirseniz, hızın USB'ye göre çok daha yüksek olacağını göreceksiniz. 2.0 arayüzü. Artı ve eksi olabilecek bir özelliği var. USB 3.0 arayüzü akımı 900 mA'ya çıkarmış, USB 2.0 ise 500 mA akımla çalışmaktadır. Bu, USB 3.0'a uyarlanmış cihazlar için bir artı olacaktır, ancak küçük bir eksi, telefon gibi daha zayıf cihazları şarj ederken bir risk olabileceğidir. Yeni arayüzün fiziksel dezavantajı kablo boyutudur. Yüksek hızı korumak için kablo, USB 2.0'a göre daha kalın ve daha kısa hale getirildi (3 metreden uzun olamaz). Farklı USB arayüzlerine sahip cihazların iş iyi ve sorun olmamalı. Ancak USB 3.0'ı eski bir bağlantı noktasına bağlarsanız veya eski bir arayüz kablosunu yeni bir bağlantı noktasına bağlarsanız hızın artacağını düşünmeyin. Veri aktarım hızı en zayıf bağlantı noktasının hızına eşit olacaktır.
Herkese selam. Bazen insanlar USB 3.0'ın USB 2.0'dan ne kadar farklı olduğunu bilmekle ilgilenirler, bazen de bilgisayarlarında hangi sürüm veya türde USB konektörü bulunduğunu, USB 1.0'ın ne tür bir dinozor olduğunu vb. anlamak isterler. Bu konuyu biraz daha derinlemesine inceleyelim.
USB standardı 90'lı yılların ortalarında ortaya çıktı. Şifresi çözüldü USB işte nasıl - Evrensel seri veriyolu. Bu standart, özellikle çevresel aygıtlar ile bilgisayar arasındaki iletişim için geliştirilmiştir ve artık tüm iletişim arabirimi türleri arasında lider konumdadır. Bu şaşırtıcı değil. Günümüzde, bu konektörlerin türü farklılık gösterse de, USB konektörü olmayan herhangi bir cihazı hayal etmek zordur.
USB konektörü türleri
Bugün oldukça fazla sayıda USB konektörü türü var. Bazıları daha yaygın, bazıları daha az. Her neyse, gelin onlara bir göz atalım.
USBtip-A– en yaygın USB konektörü türlerinden biri. Onu blokta görmüş olabilirsin şarj cihazı ve sadece değil. Birçok kullanım alanı vardır. Onun yardımıyla fareleri ve klavyeleri bir bilgisayara (veya başka bir cihaza), flash sürücülere, harici sürücülere, akıllı telefonlara vb. bağlayabilirsiniz. Düşünürseniz bu listeye uzun süre devam edilebilir.
USBtip-B– konektör esas olarak bir yazıcıyı veya diğer aygıtları bilgisayara bağlamak için kullanılır çevre birimleri. Şundan çok daha az dağıtım aldı: USB A tipi.
Mini USB Mikro USB'nin ortaya çıkmasından önce mobil cihazlarda oldukça yaygındı. Günümüzde çok nadirdir, ancak hala bazı eski cihazlarda bulabilirsiniz. Taşınabilir ses hoparlörümdeki Mini USB konektörü, pili şarj etmek için elektrik alıyor. Bu hoparlörü yaklaşık 5 yıl önce satın aldım (dayanıklı olduğu ortaya çıktı).
Mikro USB artık akıllı telefonlarda da kullanılıyor cep telefonları neredeyse tüm üreticiler. Bu USB konektörü mobil cihazlar arasında inanılmaz bir popülerlik kazandı. Ancak USB Type-C yavaş yavaş yerini alıyor.
USB Versiyon 1.0 – Arkeolojik Kazılar
USB standardının büyük-büyük-büyükbabası USB1.0 1995 yılının soğuk kasım ayında doğdum. Ancak biraz erken doğdu ve fazla popülerlik kazanmadı. Ancak üç yıl sonra doğan küçük kardeşi USB 1.1, daha yaşanabilir bir örnekti ve yeterince ilgi çekmeyi başardı.
Teknik kısma gelince, veri aktarım hızı küçüktü, ancak o zamanların standartlarına göre bu hız fazlasıyla yeterliydi. Hız 12 Mbit/s'ye kadar çıktı ve bu yüksek verim modundaydı.
USB 2.0 ve USB 3.0 konektörleri arasındaki farklar
USB 2.0 ve USB 3.0, artık bilgisayarlarda ve dizüstü bilgisayarlarda her yerde kullanılan tamamen modern iki USB standardıdır. USB 3.0 elbette daha yeni ve daha hızlıdır ve aynı zamanda USB 2.0 cihazlarıyla geriye dönük olarak tamamen uyumludur. Ancak bu durumda hız, USB 2.0 standardına göre maksimum hız ile sınırlı olacaktır.
Teorik olarak, USB 3.0 aktarım hızları USB 2.0'dan yaklaşık 10 kat daha hızlıdır (5 Gbps vs. 480 Mbps). Ancak pratikte cihazlar arasındaki bilgi alışverişinin hızı genellikle cihazların kendisi tarafından sınırlanır. Genel olarak USB 3.0 hala kazanıyor.
Teknik farklılıklar
USB 2.0 ve USB 3.0 standartları geriye dönük olarak uyumlu olsa da bazı teknik farklılıklara sahiptir. USB 2.0'da 4 pin bulunur; 2'si cihazlara güç vermek için ve 2'si veri aktarımı için. Bu 4 pin USB 3.0 standardında korunmuştur. Ancak bunların yanı sıra, yüksek veri aktarım hızları ve daha fazlası için gerekli olan 4 kişi daha eklendi hızlı şarj cihazlar. Bu arada USB 3.0 1 Ampere kadar akımla çalışabiliyor.
Sonuç olarak, USB 3.0 standart kablosu daha kalın hale geldi ve uzunluğu artık 3 metreyi geçmiyor (USB 2.0'da) maksimum uzunluk 5 metreye ulaştı). Ancak birkaç akıllı telefonu bir ayırıcı aracılığıyla tek bir konektöre bağlasanız bile akıllı telefonunuzu çok daha hızlı şarj edebilirsiniz.
Doğal olarak üreticiler görsel farklılıklara dikkat ettiler. Ambalaj aramanıza gerek yok anakart Hangi USB standartlarını desteklediğini görmek için Bunu yapmak için bilgisayar ayarlarınıza veya cihaz yöneticinize girmenize gerek yoktur. Konektörünüzün rengine bakmanız yeterli. USB 3.0 konektörü neredeyse her zaman mavidir. Çok nadiren de kırmızıdır. USB 2.0 neredeyse her zaman siyahtır.
Artık tek bir bakışla dizüstü bilgisayarınızda USB 2.0 mı yoksa USB 3.0 mı olduğunu belirleyebilirsiniz.
Bu muhtemelen USB 2.0'ın USB 3.0'dan ne kadar farklı olduğu hakkındaki konuşmanın sonudur.
Çözüm
Bu makaleden ne öğrendik? Bu USB, veri aktarım hızlarına göre farklılık gösteren veri aktarım standartlarına bölünmüştür. Ayrıca USB'nin çok sayıda konektör türü vardır.
Ve yazıda bahsetmeyi unuttuğum en ilginç şey, konektör türlerinin aşağıdaki gibi birleştirilebilmesidir. Tam boyutlu bir USB A tipi ve tam boyutlu bir USB B tipi bulabilirsiniz; ayrıca (ancak nadirdir) mikro USB A tipi ve B tipi mikro USB (çok yaygın) vardır. USB A tipi, USB 2.0 protokolünü veya USB 3.0 protokolünü kullanarak çalışabilir. Genel olarak isterseniz kafanız karışabilir.
Ve hangi konektörlerin bir USB 2.0 veya USB 3.0 dizüstü bilgisayar seçmenin daha iyi olduğu konusunda endişeleniyorsanız, o zaman hiç endişelenmeyin. Artık tüm modern dizüstü bilgisayarlar ve bilgisayarlar her iki USB türüyle de donatılmıştır. Örneğin dizüstü bilgisayarımda iki adet USB 2.0 konektörü ve bir adet USB 3.0 konektörü var. Ve üç konektörün tümü USB A tipidir.
İşte bunlar - USB!
Sonuna kadar okudun mu?
Bu makale yardımcı oldu mu?
Tam olarak değil
Tam olarak neyi beğenmedin? Makale eksik mi yoksa yanlış mıydı?
Yorumlara yazın ve gelişeceğimize söz veriyoruz!
