USB

USB (Universal Serial Bus) — универсальная последовательная шина, предназначенная для подключения периферийных устройств. Шина USB представляет собой последовательный интерфейс передачи данных для среднескоростных и низкоскоростных периферийных устройств. Для высокоскоростных устройств лучше применять интерфейс FireWire.

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). Так как встроенные линиям питания, обеспечивают ток до 500 мА, USB позволяет применять устройства без собственного блока питания (если эти устройства потребляют ток силой не более 500 мА).

К одному контроллеру шины USB можно подсоединить до 127 устройств через цепочку концентраторов, которые используют топологию типа «звезда».

В настоящее время порт USB присутствует на всех моделях настольных ПК и ноутбуков. Количество портов варьируется от 1 до 7. Различают несколько типов USB-шины:

USB 1.1 поддерживает две скорости передачи данных – высокую (12 Мбит/с) и низкую (1,5 Мбит/с). Максимально допустимая длина кабеля – 3 метра (для низкой скорости) и 5 метров (для высокой скорости обмена). Теоретически допускает подключение максимального количества устройств – до 127. Возможно подключение устройств с различной скоростью обмена. Напряжение питания для периферийных устройств — 5 В. Максимальный ток потребления на одно устройство — 500 мA.

USB 2.0 отличается от USB 1.1 только большей скоростью и небольшими изменениями в протоколе передачи данных для режима Hi-speed (480Мбит/сек). Существуют три скорости работы устройств USB 2.0: для интерактивных устройств (клавиатура, мышь и др. манипуляторы) – Low- speed (10-1500 Кбит/c), для аудио/видео устройств – Full-speed (0,5-12 Мбит/с) и для устройств хранения информации и мощных видео устройств – Hi-speed (25-480 Мбит/с).

Но, следует учитывать, что скорость 480 Мбит/с – это теоретическая скорость. В реальности устройства типа жёстких дисков и вообще любых носителей информации никогда не достигают такой скорости обмена по шине, хотя и могут развивать её. Это можно объяснить достаточно большими задержками шины USB между запросом на передачу данных и собственно началом передачи. Например, другая шина FireWire хотя и обеспечивает максимальную скорость в 400Мбит/с, что на 80Мбит/с меньше чем у USB, в реальности позволяет достичь больших скоростей обмена данными с жёсткими дисками и другими устройствами хранения информации.

USB OTG (On-The-Go) является дальнейшим расширением спецификации USB 2.0, предназначенным для лёгкого соединения периферийных USB-устройств друг с другом без необходимости подключения к ПК. Шина этого стандарта чаще всего используется в таких устройствах, как, например, цифровой фотоаппарат и фотопринтер, которые можно соединить напрямую – без промежуточного подсоединения к ноутбуку или настольному ПК, флэш-накопители, клавиатуры, мыши и другие устройства, не требующие дополнительных драйверов.

USB wireless – это новейшая технология USB (официальная спецификация стала доступна только в мае 2005 года). Позволяет организовать беспроводную связь с высокой скоростью передачи информации (до 480 Мбит/с на расстоянии 3 метра и до 110 Мбит/с на расстоянии 10 метров).

В июле 2007 года международная некоммерческая организация USB Implementers Forum (USB-IF), объединяющая разработчиков и производителей оборудования с интерфейсом USB, объявила о сертификации шести первых потребительских продуктов с поддержкой Wireless USB.

USB 3.0. Данный стандарт находится на стадии активной разработки и будет передавать сигнал посредством оптоволоконного кабеля. USB 3.0 планируется создать обратно совместимым с USB 2.0 и USB 1.1 с максимальной скоростью 4,8 Гбит/с.

Созданием USB 3.0 занимаются компании: Intel, Microsoft, Hewlett-Packard, Texas Instruments, NEC и NXP Semiconductors.

Распайка разъема USB