ユニバーサルシリアルバス(USB)は、デバイスとホストコントローラ(通常はパーソナルコンピュータ)との間の通信を確立するためのインタ Nowdays USBはいろいろより早いPCインターフェイスを取り替えました（RS-232連続、パラレルポートおよびFireWireのような）。 Preipheral装置USBに電力を供給する機能が原因で携帯機器のための力の充電器として頻繁に使用されます。

USBシステムアーキテクチャは、ホストコントローラ、USBポート、および複数の接続されたデバイスで構成されます。 追加のUSBハブが含まれている可能性があり、最大五層レベルのツリー構造に分岐することができます。 USBは、マウス、キーボード、デジタルカメラ、PDA、携帯電話、プリンタ、パーソナルメディアプレーヤー、Media Transfer Protocol(MTP)デバイス、フラッシュドライブ、GPS、ネットワークアダプタ、外付けハードドライブなどのコンピュータ周辺機器を接続することができます。 これらのデバイスの多くでは、USBは標準的な接続方法となっています。

USBインターフェイスは、コンピュータのPCIまたはPCI-Expressバスに拡張カードを追加する必要性を排除し、コンピュータを再起動せずにデバイスをホットスワッ

USB connectors

There are several types of USB connectors. ホストまたはデバイスに取り付けられたコネクタはレセプタクルと呼ばれ、ケーブルに取り付けられたコネクタはプラグと呼ばれます。 オリジナルのUSB仕様は、Standard-AおよびStandard-Bプラグとレセプタクルを詳細に説明しています。 現在、7つのUSBコネクタが知られています：Standard-A、Standard-B、Mini-A、Mini-B、Micro-A、Micro-AB、Micro-B、Type-C Mini-USBピン配置とMicro-USBピン配置はわずかに異なります：standard USBは4ピンを使用し、Mini-USBとMicro-USBは5ピンを使用しています。 付加的なピンは付けられた装置存在の表示器として使用される。

USBピン配置信号

USBはシリアルバスです。 それは4つの保護されたワイヤーを使用します:力のための2（+5v&GND）および差動データ信号のための2（ピン配列D+およ Nrzi(Non Return to Zero Invert)符号化方式は、ホストと受信機のクロックを同期させるためにsyncフィールドを使用してデータを送信するために使用されます。 USBデータケーブルでは、Data+とData-信号はツイストペアで送信されます。 終了は必要ありません。 半二重差動シグナリングは、長いラインでの電磁ノイズの影響に対処するのに役立ちます。 普及した確信に反して、D+およびD-は一緒に作動します; これらは個別のシンプレックス接続ではありません。 USB2.0の提供のための最大ケーブルの長さ5メートルのためのデバイスの走行でこんにちは高速になります。

USB転送モード

Univeralシリアルバスは、制御、割り込み、バルクおよびアイソクロナス転送モードをサポートしています。

USBインターフェイスの仕様。現在知られているいくつかの主要なUSBバージョンがあります：

USB1.0-低速またはフルスピード

• 1996年にリリースされました。
• は、データレートを1に指定します。5Mbit/s（低帯域幅は、主にキーボード、マウス、ジョイスティック、プリンタやスキャナなどの高速デバイスのボタンなどの人間の入力デバイス（HID）に使用され、12Mbit/s（全帯域幅）。
• 今日はまだ高速なデータ転送速度を必要としないいくつかのデバイスで使用されて使用されています。

USB2.0-High Speed

• 2000年にリリース
• USB1.0に加えて、480Mbit/s（Hi-Speed）のシグナリングレートを追加します
• USB1.0と互換性がありますが、USB2.0用に設計されたハードウッこんにちは、USB1.0ホストコントローラで動作しない場合があります。

USB3。0-SuperSpeed

• 2008年にリリース
• 5Gbit/s（SuperSpeed）までの伝送速度を追加しました
• USB3.1 2013年にリリースされたSuperSpeed+10Gbit/sまでの伝送速度を追加しました
• USB3.2 2017年にリリースされたSuperSpeed+20Gbit/sまでの伝送速度とマルチリンクモードを追加しました

USB1.0とUSB1.0 2.0は同じコネクタのピン配置、usb3.0のピン配置、usbタイプcは、独自のピン配置を持つ新しいコネクタを備えています。USBデバイスは、D+またはD-ラインを3.3ボルトまで高く引っ張って速度を示す必要があります。

USBデバイスは、D+またはD-ラインのいずれかを3.3ボルトまで高く引っ張って速度を示す必要があります。 デバイス端のこれらのプルアップ抵抗は、ポートに接続されたデバイスの存在を検出するためにホストまたはハブによっても使用されます。 プルアップ抵抗がなければ、USBはバスに接続されているものは何もないと仮定します。

ユーザーがデバイスの最大速度を識別するのを助けるために、USBデバイスは、多くの場合、USB特別なマーケティングロゴのいずれかでそのカバーにその速度

新しいデバイスが最初にプラグインされると、ホストはそれを列挙し、それを実行するために必要なデバイスドライバをロードします。 適切なドライバのロードは、接続されたハードウェアによって提供されるPID/VID(製品ID/ベンダー ID)の組み合わせを使用して行われます。 USBホストコントローラには独自の仕様があります：UHCI（Universal Host Controller Interface）、USB1.1のOHCI（Open Host Controller Interface）、USB2.0ではEHCI（Enhanced Host Controller Interface）が使用されます。

USB電源デバイス

USBコネクタは、接続されたUSBデバイスが自分自身に電力を供給することができる単一の5ボルトのワイヤを提供します。 バスの特定のセグメントは、最大500mAを供給するように指定されています。 これは多くの場合、複数のデバイスに電力を供給するのに十分ですが、この予算は、電源が供給されていないハブの下流のすべてのデバイス間で共有 バスパワーのデバイスは、接続されているポートによって許可されている電力の多くを使用することができます。

バスパワーのハブは、接続されたデバイスにバスパワーの電力を分配し続けることができますが、USB仕様では、バスパワーのハブからのバスパワーのデバ これにより、バス駆動ハブと別のバス駆動ハブとの接続が禁止されます。 多くのハブには、バスから電力を供給することなく、それらを介して接続されたデバイスに電力を供給する外部電源が含まれています。 500mA以上または5ボルト以上を必要とするデバイスは、独自の電力を提供する必要があります。

USBデバイス（ハブを含む）が最初に接続されると、ホストコントローラによって尋問され、ホストコントローラはそれぞれの最大電力要件を照会します。 しかし、USBポートに接続された負荷は、オペレーティングシステムによってデバイスとして扱われる可能性があるようです。 ホストオペレーティングシステムは、通常、USBネットワークの電力要件を追跡し、特定のセグメントが利用可能な電力よりも多くの電力を必要とすると、コ

USB電力使用量：

バッテリーの充電を認識するために、専用の充電ポートは、D+端子とD−端子間に200Ωを超えない抵抗専用充電器モード：

シンプルなUSB充電器は、D+とD-ワイヤの間に200オームの抵抗を組み込む必要があります（d+とD-を一緒に短絡することもあり その後、デバイスはデータの送受信を試みませんが、電源が提供できる場合は最大1.8Aを作成できます。

USB電圧:

ホストまたは給電されたハブポートによる供給電圧は4.75Vから5.25Vの間です。 すべてのハブと機能は4.4Vで構成データを送信できる必要がありますが、この電圧で動作する必要があるのは低電力機能のみです。 機能のための正常な操作上の電圧は最低4.75V.です。

USBケーブルの保護:

盾はホストで地面にだけ接続されるべきです。 装置は地面に盾を接続するべきではないです。

USBケーブル配線：

シールド：
データ：28AWGツイスト
電源：

ケーブル配線：

シールド：
データ：28AWGツイスト
電源：: 28 AWG – 20 AWG non-twisted

Non-shielded:
Data: 28 AWG non-twisted
Power: 28 AWG – 20 AWG non-twisted