USB или Universal Serial Bus

USB или Universal Serial BusДанный формат является на сегодняшний день самым популярным в области компьютеров. Шина или интерфейс USB (Universal Serial Bus) — это универсальная последовательная шина, предназначенная для подключения периферийных устройств. В свое время шина USB пришла на смену уже морально устаревшим интерфейсам COM, LPT, PS/2 и GamePort (для подключения джойстика).

Стандарт USB появился в 1996 году, и скоро планируется выпуск версии USB 3.0, которая должна будет обеспечить увеличение скорости передачи данных. С 1,5 Мбайт/с у первой версии в 1996 году интерфейс USB 2.0 увеличил пропускную способность до 60 Мбайт/с в 2000 году. В спецификации USB 2.0 предусмотрено три скоростных режима: кроме режимов Low-Speed (до 1,5 Мбит/с) и Full-Speed (до 12 Мбит/с), есть высокоскоростной режим Hi-Speed, определяющий максимальную скорость передачи до 480 Мбит/с (60 Мбайт/с).

Интерфейс USB был создан с целью объединить форматы для подключения периферийных устройств. Сегодня почти всё можно подключить через USB. Когда дело касается подключения различных устройств от клавиатур до колонок, интерфейс USB доминирует. Есть также маленькие форматы, такие как Mini-USB и Micro-USB, предназначенные для мобильных устройств.

Как и в случае спецификаций USB 1.0 и USB 1.1, в спецификации USB 2.0 для подключения периферийных устройств используется кабель, состоящий из двух пар проводов: одна витая пара проводов для приема и передачи данных, а другая — для питания периферийного устройства. При этом напряжение питания опять-таки составляет 5 В, а максимальная сила тока не должна превышать 0,5 А. К одному контроллеру шины USB 2.0 можно подсоединять до 127 устройств через цепочку концентраторов.

В стандарте USB 2.0 предусмотрено три типа разъемов: разъем типа A, разъем типа B и разъем miniUSB типа B. Впоследствии, в январе 2007 года, были представлены разъемы microUSB, которые предназначены для мобильных телефонов и коммуникаторов.

Разъёмы USB предназначены для подключения к компьютеру различных внешних периферийных устройств (мышь, клавиатура, портативный жёсткий диск, цифровая камера, принтер и т.д.). Теоретически, к одному host-контроллеру USB можно подключить до 127 устройств. Максимальная скорость передачи составляет 12 Мбит/с для стандарта USB 1.1 и 480 Мбит/с для Hi-Speed USB 2.0. Разъёмы стандартов USB 1.1 и Hi-Speed 2.0 одинаковы. Различия кроются в скорости передачи и наборе функций host-контроллера USB компьютера, да и самих USB-устройств. USB обеспечивает устройства питанием, поэтому они могут работать от интерфейса без дополнительного питания (если USB-интерфейс даёт необходимое питание, не больше 500 мА на 5 В).

Основная проблема шины USB 2.0 заключается в том, что она является однонаправленной. То есть данные передаются в обе стороны (либо в одну, либо в другую, но не одновременно) по одной и той же витой паре. Несмотря на декларируемую максимальную скорость передачи данных до 480 Мбит/с, шина USB 2.0 имеет достаточно большие задержки между запросом на передачу данных и собственно началом передачи. Поэтому в реальности интерфейс USB 2.0 не позволяет передавать данные со скоростью более 35 Мбайт/с (280 Мбит/с). Конечно, такая скорость передачи данных сегодня уже явно недостаточна. Подключение по интерфейсу USB 2.0 внешних жестких дисков и флэш-памяти не позволяет реализовать весь их скоростной потенциал. К примеру, при подключении внешнего жесткого диска по интерфейсу eSATA скорость передачи данных ограничивается скоростными характеристиками самого диска и для современных дисков составляет порядка 90 Мбайт/с (при последовательных операциях чтения и записи), а при подключении того же внешнего диска по интерфейсу USB 2.0 скорость передачи данных снижается до 33 Мбайт/с.

Не только внешние накопители, но и многие другие периферийные устройства нуждаются в существенно большей пропускной способности интерфейса, нежели может предоставить интерфейс USB 2.0. Поэтому новый высокоскоростной стандарт USB 3.0, разработка которого велась в течение нескольких лет, появился как нельзя кстати.

Яндекс.Метрика