Помогите развитию сайта, поделившись статьей с друзьями!
Интерфейс USB широко используется в компьютерах, мобильных устройствах и бытовой электронике. Мы используем его каждый день. Сегодня трудно представить работу ноутбука, передачу данных или зарядку аккумулятора смартфона без доступа к USB-порту.
Стандарт USB (сокращение от Universal Serial Bus) был разработан в 1990-х годах. Этот разъем отвечает за связь между компьютерами и внешними периферийными устройствами, такими как клавиатуры, принтеры, мыши или веб-камеры, а также за передачу данных с диска компьютера, например, на внешний диск, карту памяти цифровой камеры или смартфон.Порт USB также позволяет заряжать аккумулятор в телефоне или фонарике, а также питать различные устройства и гаджеты, например, лампу или вентилятор. Розетки USB также можно найти в RTV-устройствах - телевизорах, ресиверах и даже в современных проигрывателях.
Интерфейс USB все еще находится в разработке. В зависимости от версии USB-кабели имеют разную емкость, размеры и форму гнезд. В статье мы представим различные типы разъемов USB, доступные стандарты и параметры.
USB: как это работает
USB - это стандарт проводной связи между устройствами. Его большим преимуществом является обнаружение подключенного оборудования и его автоматическая настройка для работы. Операционные системы сами распознают подключенное к порту устройство и устанавливают соответствующие драйвера. Связь в стандарте 2.0 происходит в полудуплексном режиме (данные передаются только в одну сторону за раз). Стандарт 3.0 уже позволяет работать в полнодуплексном режиме (клиент и хост могут одновременно отправлять и получать данные).При подключении внешнего устройства (клиента) к USB-порту хоста ему присваивается адрес и проверяется режим передачи данных. Существует четыре режима передачи:
- Режим управления - поддерживается всеми USB-устройствами, предназначен для их настройки и наблюдения
- Изохронный режим – информация отправляется непрерывно в режиме реального времени. Этот режим используется для подключения, например, к видеокамере или динамикам (например, потоковое аудио)
- Режим прерывания - информация отправляется небольшими порциями по мере необходимости. Он имеет приоритет над другими режимами. Используется при подключении клавиатуры или мыши
- Массовый режим - большие пакеты информации отправляются с целостностью данных, например, когда компьютер обменивается данными с принтером
Разработка интерфейса, стандарты и параметры USB
Разные стандарты USB имеют ограничения по пропускной способности, скорости передачи данных и напряжению.
USB 1.1 - выпущен в 1998 году, максимальная пропускная способность 12 Мбит/с (1,5 МБ/с), питание по интерфейсу: 5 В и 500 мА, мощность 2,5 Вт
USB 2.0 (Hi-Speed) - представлен в 2000 году, пропускная способность увеличена до 480 Мбит/с (60 МБ/с), питание интерфейса: 5 В и 500 мА, мощность 2,5 Вт
USB 3.0 / USB 3.1 Gen 1 (Super Speed) - выпускается с 2008 года, максимальная пропускная способность 5 Гбит/с (640 МБ/с), питание по интерфейсу: 5 В и 900 мА, мощность 4, 5 Вт
USB 3.1 / USB 3.1 Gen 2 (Super Speed+) - на рынке с 2015 года, пропускная способность 10 Гбит/с (1280 МБ/с), питание по интерфейсу: 5 В и 900 мА, мощность 4 , 5 Вт
USB 3.2 - последний стандарт анонсированный в 2017 году, максимальная пропускная способность увеличена до 20 Гбит/с (2560 МБ/с), питание по интерфейсу: 5 В и 900 мА, мощность 4,5 Вт
Типы и варианты разъемов USB
В зависимости от типа разъема USB мы различаем разъемы типов A, B и C. Кроме того, существуют миниатюрные варианты - mini USB и micro USB.
USB тип А - самый популярный стандартный прямоугольный разъем. Они используются в компьютерах, большей части домашнего электронного оборудования и в различных типах сетевых зарядных устройств. Версию 3.0 разъема типа А можно определить по синему элементу, видимому внутри вилки и розетки. Разъем типа A также доступен в мини- и микровариантах.
USB тип B - квадратный разъем, встречается в сканерах, мониторах и принтерах. Также здесь версия 3.0 отмечена синими элементами (гнездо немного больше). Разъем типа B также доступен в вариантах мини и микро (популярны в смартфонах, планшетах и других мобильных устройствах).
USB тип C - симметричный, миниатюрный разъем в форме прямоугольника со скругленными углами. Неважно, какой стороной вы вставите вилку в розетку. USB тип C используется в новых смартфонах, ноутбуках и других мобильных устройствах, рассматриваемых как преемник вышеупомянутых типов разъемов. Введение разъема Type-C предназначено для организации и стандартизации порта.Порт Type-C позволяет передавать аудио- и видеосигналы (например, заменяет выход для наушников). Кроме того, он обеспечивает быструю зарядку мобильных устройств и быструю передачу данных.
Разъем Lightning - отдельный стандарт с использованием технологии USB. У него другая форма штекера, он используется в устройствах Apple.