Разъемы шины USB

Опубликовано в Шины и порты ввода-вывода

Разъемы шины USB

Разъемы шины USBВ настоящее время большое распространение получила универсальная последовательная шина (Universal Serial Bus — USB), благодаря которой реализована возможность подключения к персональному компьютеру многих разнотипных периферийных устройств среднего быстродействия.

Спецификация шины поддерживает технологии автоконфигурирования Plug and Play и горячей замены устройств — Hot-Plug.

USB-кабель представляет собой две витые пары. По одной паре происходит передача данных в каждом направлении (дифференциальное включение), а другая пара используется для питания периферийного устройства (+5 В). Благодаря встроенным линиям питания, обеспечивающим величину тока до 500 мА, USB часто позволяет применять устройства без собственного блока питания (если эти устройства потребляют ток силой не более чем 500 мА).

К одному контроллеру шины USB можно подсоединить до 127 устройств через цепочку концентраторов, включенных по топологической схеме «звезда».

Первая версия USB1.1 появилась в 1996 году. Протоколом этой версии шины поддерживаются две скорости обмена — низкая 1,5 Мбит/с (0,1875 Мбайт/с) и высокая 12 Мбит/с (1,5 Мбайт/с). Длина кабеля для низкой скорости — 3 м, а для высокой — 5 м.

USB2.0 отличается от USB 1.1 только большей скоростью передачи и небольшими изменениями в протоколе передачи данных для режима высокой скорости (480 Мбит/с).

Существуют следующие скорости работы устройств USB2.0:

1. Low-speed 10-1500 Кбит/с (используется для интерактивных устройств —клавиатуры, мыши, джойстика).

2. Full-speed 0,5—12 Мбит/с (используется для устройств аудио и видео).

3. Hi-speed 25-480 Мбит/с (используется для устройств видео и устройств хранения информации).

Перспективная шина USB 3.0, к моменту написания статьи находилась в стадии разработки. В качестве передающей среды в ней будет использоваться оптоволоконный кабель. USB 3.0 планируется создать обратно совместимым с USB2.0 и USB1.1

Теоретическая пиковая пропускная способность составит 4,8 Гбит/с. Существует два типа штепсельных разъемов USB — А и В, которые не прикручиваются винтами, а просто вставляются в разъемы USB на компьютере.

Кабель устройства USB достаточно просто подключить в разъем компьютера, после чего контроллер USB самостоятельно обнаружит устройство, распределит необходимые для работы ресурсы и добавит драйверы.

Большой интерес у производителей аппаратного обеспечения вызывает возможность подвода к устройствам по унифицированному кабелю USB напряжения питания. Система опрашивает подобное устройство о его потребляемой мощности. Если мощность энергопотребления устройства невысока, оно получает питание по кабелю. При высокой потребляемой мощности устройства, превосходящей допустимый уровень, вырабатывается соответствующий сигнал предупреждения.

Одно из самых значительных достоинств интерфейса USB состоит в том, что для обслуживания всех устройств требуется только одно-единственное прерывание. Это означает, что можно присоединить все 127 устройств и все они будут использовать одно прерывание.