Universal Serial Bus (USB) er et grensesnitt for å etablere kommunikasjon mellom enheter og en vertskontroller (vanligvis personlig datamaskin). Nowdays USB har erstattet en rekke TIDLIGERE pc-grensesnitt (FOR EKSEMPEL RS-232 seriell, parallell port og Til Og Med FireWire). PÅ grunn AV evnen til å levere strøm til preipheral enheter USB brukes OFTE SOM en strømlader for bærbare enheter.

EN USB-systemarkitektur består av en vertskontroller, EN USB-porter og flere tilkoblede enheter. Ekstra USB-huber kan være inkludert slik forgrening i en trestruktur med opptil fem tier nivåer. USB kan koble til eksterne enheter som mus, tastaturer, digitale kameraer, PDA, mobiltelefoner, skrivere, personlige mediespillere, Mtp-enheter (Media Transfer Protocol), flash-stasjoner, GPS, Nettverkskort og eksterne harddisker. FOR MANGE av disse enhetene HAR USB blitt standard tilkoblingsmetode.USB-grensesnitt forsøkte å fjerne behovet for å legge til utvidelseskort i datamaskinens PCI-eller PCI-Express-buss, og forbedre plug-and-play-evner ved å tillate enheter å bli byttet eller lagt til systemet uten å starte datamaskinen på nytt.

USB connectors

There are several types of USB connectors. Kontakten montert på verten eller enheten kalles beholderen, og kontakten festet til kabelen kalles pluggen. Den originale USB-spesifikasjonen detaljert standard-a og Standard-B plugger og beholdere. Nowdays det er 7 USB-kontakter kjent: Standard-A, Standard-B, Mini-A, Mini-B, Micro-A, Micro-AB, Micro-B, Type-C. Mini-USB pinout og Micro-USB pinout er litt forskjellige: standard USB bruker 4 pinner mens Mini-USB og Micro-USB bruker 5 pinner i kontakten. Den ekstra pin-koden brukes som en tilkoblet enhet tilstedeværelsesindikator.

USB pinout signaler

USB ER en seriell buss. Den bruker 4 skjermede ledninger: to for strøm (+5v& GND) og to for differensielle datasignaler (merket Som D + og d – in pinout). NRZI (Non Return To Zero Invert) kodeskjema som brukes til å sende data med et synkroniseringsfelt for å synkronisere verts-og mottakerklokker. I USB-datakabel Overføres Data+ og datasignaler på et snoet par. Ingen oppsigelse nødvendig. Half-duplex differensial signalering bidrar til å bekjempe effekten av elektromagnetisk støy på lengre linjer. I motsetning Til popular tro opererer D+ Og D-sammen; de er ikke separate simplex-tilkoblinger. USB 2.0 gir en maksimal kabellengde på 5 meter for enheter som kjører Med Høy Hastighet.

USB transfer modes

Univeral serial bus støtter Kontroll, Avbrudd, Bulk og Isokron overføring moduser.

USB-grensesnitt spesifikasjoner.

det er noen store USB-versjoner kjent nowdays:

USB 1.0 – Lav Hastighet eller Full Hastighet

• utgitt i 1996.
• Angir datahastigheter på 1.5 Mbit / s (Lav Båndbredde, brukes mest Til Menneskelige Inngangsenheter (HID) som tastaturer, mus, joysticks og ofte knappene på høyere hastighetsenheter som skrivere eller skannere) og 12 Mbit/s (Full Båndbredde).
• i dag brukes fortsatt av noen enheter som ikke trenger raskere dataoverføringshastigheter.

USB 2.0 – High Speed

• utgitt i 2000
• i TILLEGG TIL USB 1.0 legger signaleringshastighet på 480 Mbit/s (Hi-Speed)
• kompatibel MED USB 1.0, men noen maskinvare designet FOR USB 2.0 fungerer kanskje ikke MED USB 1.0 vertskontrollere.

USB 3.0 – SuperSpeed

• utgitt i 2008
• lagt overføringshastigheter opp til 5 Gbit/s (SuperSpeed)
• USB 3.1 utgitt I 2013 lagt SuperSpeed+ overføringshastighet opp til 10 Gbit/s
• USB 3.2 utgitt I 2017 lagt SuperSpeed+ overføringshastighet opp til 20 Gbit/s og multi-link moduser

USB 1.0 Og Usb 2.0 deler samme kontakt pinout, usb 3.0 pinout og usb type c har nye kontakter med egne pinouts.EN USB-enhet må angi hastigheten ved å trekke Enten D + eller D – linjen høyt til 3,3 volt. Disse trekkmotstandene på enhetens ende vil også bli brukt av verten eller navet for å oppdage tilstedeværelsen av en enhet som er koblet til porten. UTEN en pull up motstand, ANTAR USB at det ikke er noe koblet til bussen.

FOR å hjelpe brukeren å identifisere maksimal hastighet på enheten, angir EN USB-enhet ofte hastigheten på dekselet med EN AV USB – spesielle markedsføringslogoer.

når den nye enheten først plugges inn, nummererer verten den og laster enhetsdriveren som er nødvendig for å kjøre den. Lasting av riktig driver gjøres ved HJELP AV EN PID / VID (Product ID/Vendor ID) kombinasjon levert av vedlagt maskinvare. USB – vertskontrollere har sine egne spesifikasjoner: UHCI (Universal Host Controller Interface), OHCI (Open Host Controller Interface) MED USB 1.1, EHCI (Enhanced Host Controller Interface) brukes MED USB 2.0.

USB-drevne enheter

USB-kontakten gir en enkelt 5 volt ledning som tilkoblede USB-enheter kan drive seg selv. Et gitt segment av bussen er spesifisert for å levere opptil 500 mA. Dette er ofte nok til å drive flere enheter, selv om dette budsjettet må deles mellom alle enheter nedstrøms for et unpowered hub. En bussdrevet enhet kan bruke så mye av den strømmen som tillatt av porten den er koblet til.

Bus-drevne huber kan fortsette å distribuere bussen gitt strøm til tilkoblede enheter, men USB-spesifikasjonen tillater bare et enkelt nivå av buss-drevne enheter fra en buss-drevet hub. Dette forbyr tilkobling av en buss – drevet hub til en annen buss-drevet hub. Mange huber inkluderer eksterne strømforsyninger som vil drive enheter koblet gjennom dem uten å ta strøm fra bussen. Enheter som trenger mer enn 500 mA eller høyere enn 5 volt må gi egen strøm.

NÅR USB-enheter (inkludert huber) først er tilkoblet, blir de forhørt av vertskontrolleren, som spør hver av deres maksimale strømkrav. Imidlertid ser det ut til at enhver last som er koblet TIL USB-porten, kan behandles av operativsystemet som enhet. Vertsoperativsystemet holder vanligvis styr PÅ strømkravene TIL USB-nettverket og kan advare datamaskinens operatør når et gitt segment krever mer strøm enn det som er tilgjengelig, og kan slå av enheter for å holde strømforbruket innenfor den tilgjengelige ressursen.

USB strømforbruk:

Gjeldende

for å gjenkjenne Batterilading plasserer en dedikert ladeport en motstand som ikke overstiger 200 Ω over D+− og d-terminalene.En enkel USB-lader bør innlemme 200 Ohm motstand mellom D + og d-ledninger(noen ganger shortcircuit D + og D – sammen er nok). Enheten vil da ikke forsøke å overføre eller motta data, men kan tegne opp til 1.8 A, hvis forsyningen kan gi det.

USB spenning:

Levert spenning fra en vert eller en drevet hub porter er mellom 4.75 V og 5.25 V. Maksimal spenningsfall for buss-drevne huber er 0.35 V fra sin vert eller hub til huber utgang. Alle huber og funksjoner må kunne sende konfigurasjonsdata på 4,4 V, men bare lavspenningsfunksjoner må fungere ved denne spenningen. Normal driftsspenning for funksjoner er minimum 4.75 V.

USB-kabelskjerming:

Shield skal bare kobles Til Jord på verten. Ingen enhet skal koble Shield Til Bakken.

USB-kabel ledninger:

Skjermet:
Data: 28 AWG vridd
Strøm: 28 AWG – 20 AWG non-twisted

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