Nije li USB samo univerzalni standard za povezivanje uređaja? Pa, ne baš.
Univerzalna serijska magistrala (USB) je industrijski standard razvijen sredinom 1990-ih koristeći komunikacijske protokole u magistrali za povezivanje. Dizajniran je da standardizuje povezivanje računarskih periferija (uključujući tastature i štampače) sa personalnim računarima, kako za komunikaciju tako i za snabdevanje električnom energijom.
Ali kako to radi? A zašto nam treba? Pogledajmo tehnologiju i saznajmo.
Razumijevanje značenja univerzalne serijske magistrale (USB)
Standardizirana veza za uređaje
USB je standardizirana veza koja omogućava uređajima da se povežu sa računarom ili drugim uređajima. Namijenjen je poboljšanju povezivanja širokog spektra uređaja i omogućavanju međusobnog komuniciranja. USB se široko koristi u industriji i preferirani je način povezivanja uređaja sa personalnim računarima.
Uspostavljanje protokola za USB uređaje
USB uspostavlja protokole za međusobnu komunikaciju uređaja. Omogućava uređajima da traže i primaju podatke u velikim količinama. Na primjer, tastatura može poslati zahtjev računaru da otkuca slovo, a računar će poslati pismo nazad na tastaturu da ga prikaže.
Povezivanje niza uređaja
USB može povezati širok raspon uređaja, uključujući medijske uređaje poput tvrdih diskova i flash diskova. Također je namijenjen da omogući spontanu konfiguraciju uređaja. To znači da kada je uređaj povezan, računar može automatski da ga otkrije i konfiguriše bez potrebe za ponovnim pokretanjem.
Fizička struktura USB-a
USB se sastoji od ravnog, pravougaonog Konektor koji se ubacuje u port na računaru ili čvorištu. Postoje različite vrste USB konektora, uključujući četvrtaste i koše spoljašnje konektore. Upstream konektor se obično može ukloniti, a kabl se koristi za povezivanje sa računarom ili čvorištem.
USB napon i maksimalni propusni opseg
Najnovija generacija USB-a podržava maksimalni napon od 5 volti i maksimalnu propusnost od 10 Gbps. Struktura USB-a uključuje sljedeća sučelja:
- Driver Host Controller (HCD)
- Interfejs upravljačkog programa host kontrolera (HCDI)
- USB uređaj
- USB Hub
Upravljanje propusnim opsegom i ispunjavanje zahtjeva kupaca
USB protokol upravlja međusobnom vezom između uređaja i upravlja propusnim opsegom kako bi se osiguralo da se podaci prenose što je brže moguće. Dostupna propusnost ovisi o tehničkim specifikacijama USB uređaja. USB softver upravlja i kontrolira protok podataka i ostvaruje komunikaciju između skrivenih dijelova USB-a.
Olakšavanje prijenosa podataka pomoću USB cijevi
USB se sastoji od cijevi koje olakšavaju prijenos podataka između uređaja. Cijev je logički kanal koji se koristi za prijenos podataka između softvera i hardvera. USB cijevi se koriste za prijenos podataka između uređaja i softvera.
Evolucija USB-a: od osnovnog povezivanja do globalnog standarda
Rani dani USB-a
USB uređaji su prvobitno razvijeni kao način postavljanja računara sa mnoštvom perifernih uređaja. U ranim danima, postojale su dvije osnovne varijante USB-a: paralelni i serijski. Razvoj USB-a započeo je 1994. godine, sa ciljem da se u osnovi olakša povezivanje računara sa mnoštvom uređaja.
Problemi adresiranja i upotrebljivosti koji su mučili paralelne i serijske veze su pojednostavljeni sa USB-om, jer je omogućio softversku konfiguraciju povezanih uređaja, omogućavajući veću funkcionalnost plug and play. Ajay Bhatt i njegov tim su radili na integriranim krugovima koji podržavaju USB, a koje je proizveo Intel. Prvi USB interfejsi su prodati širom sveta u januaru 1996.
USB 1.0 i 1.1
Najranija revizija USB-a bila je široko prihvaćena i dovela je do toga da je Microsoft odredio USB kao standardni metod povezivanja za računare. Specifikacije USB 1.0 i 1.1 dozvoljavale su veze niske propusnosti, sa maksimalnom brzinom prijenosa od 12 Mbps. Ovo je bilo značajno poboljšanje u odnosu na paralelne i serijske veze.
U avgustu 1998. godine pojavili su se prvi USB 1.1 uređaji, koji su u skladu sa novim standardom. Međutim, dizajn je otežan zbog tretiranja perifernih uređaja kao vezanih za priključak za povezivanje, koji je bio poznat kao "A" konektor. To je dovelo do razvoja “B” konektora, koji je omogućio fleksibilnije povezivanje s perifernim uređajima.
USB 2.0
U aprilu 2000. godine uveden je USB 2.0, dodajući podršku za veze većeg propusnog opsega sa maksimalnom brzinom prijenosa od 480 Mbps. To je dovelo do razvoja manjih dizajna, kao što su minijaturni konektori i USB fleš diskovi. Manji dizajni su omogućili veću prenosivost i praktičnost.
USB 3.0 i dalje
USB 3.0 je predstavljen u novembru 2008. godine, sa maksimalnom brzinom prijenosa od 5 Gbps. Ovo je bilo značajno poboljšanje u odnosu na USB 2.0 i omogućilo je brže prijenose podataka. USB 3.1 i USB 3.2 su kasnije predstavljeni, sa još većim brzinama prenosa.
Modifikacije u inženjeringu USB-a su napravljene tokom godina, sa obaveštenjima o promenama i važnim obaveštenjima o inženjerskim promenama (ECN) uključenim u paket. USB kablovi su takođe evoluirali, sa uvođenjem interchip kablova koji omogućavaju komunikaciju između uređaja bez potrebe za posebnom USB konekcijom.
USB je također dodao podršku za namjenske punjače, koji omogućavaju brže punjenje uređaja. USB je postao globalni standard, s milijardama uređaja koji se prodaju širom svijeta. Revolucionirao je način na koji se povezujemo i komuniciramo s našim uređajima i nastavlja se razvijati kako bi zadovoljio potrebe modernog svijeta.
Tipovi USB konektora
Uvod
USB konektori su suštinski deo USB sistema, obezbeđujući sredstvo za povezivanje USB uređaja sa računarom ili drugim uređajem. Postoji nekoliko različitih tipova USB konektora, od kojih svaki ima svoju specifičnu konfiguraciju i oznaku.
Vrste USB utikača i konektora
USB utikač je muški konektor koji se obično nalazi na USB kablovima, dok je USB konektor ženski priključak koji se nalazi na USB uređajima. Postoji nekoliko različitih tipova USB utikača i konektora, uključujući:
- Tip A: Ovo je najčešći tip USB priključka, koji se obično nalazi na USB uređajima kao što su tastature, memorijski stickovi i AVR uređaji. Na drugom kraju se završava konektorom tipa A koji se uključuje u USB port na računaru ili drugom uređaju.
- Tip B: Ovaj tip USB priključka se obično nalazi na USB uređajima koji zahtijevaju više energije nego što konektor tipa A može obezbijediti, kao što su štampači i skeneri. Na drugom kraju se završava konektorom tipa B koji se priključuje u USB port na računaru ili drugom uređaju.
- Mini-USB: Ovaj tip USB priključka je manja verzija utikača tipa B i obično se nalazi na digitalnim fotoaparatima i drugim malim uređajima. Na drugom kraju se završava konektorom tipa A ili tipa B koji se priključuje u USB port na računaru ili drugom uređaju.
- Micro-USB: Ovaj tip USB priključka je čak manji od Mini-USB priključka i obično se nalazi na novijim uređajima kao što su pametni telefoni i tableti. Na drugom kraju se završava konektorom tipa A ili tipa B koji se priključuje u USB port na računaru ili drugom uređaju.
- USB Type-C: Ovo je najnoviji tip USB priključka i postaje sve prisutniji. To je rotaciono simetričan utikač koji se može umetnuti na bilo koji način, što ga čini lakšim za korištenje. Takođe ima mnogo pinova i štitnika, što ga čini robusnijim i sposobnijim za rad u teškim okruženjima. Na drugom kraju se završava konektorom tipa A ili tipa B koji se priključuje u USB port na računaru ili drugom uređaju.
Karakteristike USB konektora
USB konektori imaju nekoliko funkcija koje su dizajnirane da ih učine lakšim za korištenje i pouzdanijim. To uključuje:
- Polarizacija: USB utikači i konektori su nominalno umetnuti u određenoj orijentaciji kako bi se izbjegla zabuna i osiguralo da su ispravne linije povezane.
- Reljef u obliku kalupa: USB kablovi su često oblikovani plastičnim slojem koji pruža olakšanje i potencijalno povećava robusnost kabla.
- Metalna školjka: USB konektori često imaju metalnu školjku koja pruža zaštitu i pomaže da se kolo zadrži netaknuto.
- Plava boja: USB 3.0 konektori su često obojeni plavom bojom kako bi se označile njihove veće brzine prenosa i kompatibilnost sa USB 2.0 uređajima.
Razumijevanje USB brzina prijenosa
USB generacije i brzine
USB je prošao kroz više iteracija otkako je prvi put izašao, a svaka verzija ima svoju brzinu prijenosa. Glavni USB portovi koji se nalaze na modernim laptopovima i uređajima su USB 2.0, USB 3.0 i USB 3.1. Evo stopa prijenosa za svaku generaciju:
- USB 1.0: 1.5 megabita u sekundi (Mbps)
- USB 1.1: 12 Mbps
- USB 2.0: 480 Mbps
- USB 3.0: 5 gigabita u sekundi (Gbps)
- USB 3.1 Gen 1: 5 Gbps (ranije poznat kao USB 3.0)
- USB 3.1 Gen 2: 10 Gbps
Važno je napomenuti da su brzine prijenosa ograničene najsporijim uređajem spojenim na USB port. Dakle, ako imate USB 3.0 uređaj povezan na USB 2.0 port, brzina prijenosa će biti ograničena na 480 Mbps.
USB kablovi i brzine prenosa
Vrsta USB kabla koji koristite takođe može uticati na brzinu prenosa. USB kablovi su definisani njihovom sposobnošću prenosa podataka i napajanja. Evo uobičajenih USB kablova i njihovih definiranih brzina prijenosa:
- USB 1.0/1.1 kablovi: Mogu prenositi podatke brzinom do 12 Mbps
- USB 2.0 kablovi: Mogu prenositi podatke brzinom do 480 Mbps
- USB 3.x kablovi: Mogu prenositi podatke brzinom do 10 Gbps
USB Superspeed i Superspeed+
USB 3.0 je bila prva verzija koja je uvela “Superspeed” brzine prijenosa od 5 Gbps. Kasnije verzije USB 3.0, poznate kao USB 3.1 Gen 2, uvele su “Superspeed+” brzine prijenosa od 10 Gbps. To znači da USB 3.1 Gen 2 udvostručuje brzinu prijenosa USB 3.1 Gen 1.
USB 3.2, koji je predstavio Forum implementatora USB-a u septembru 2017., identificira dvije brzine prijenosa:
- USB 3.2 Gen 1: 5 Gbps (ranije poznat kao USB 3.0 i USB 3.1 Gen 1)
- USB 3.2 Gen 2: 10 Gbps (ranije poznat kao USB 3.1 Gen 2)
USB napajanje (PD) i brzine punjenja
USB također ima specifikaciju pod nazivom USB Power Delivery (PD), koja omogućava brže punjenje i prijenos energije. USB PD može isporučiti do 100 vati snage, što je više nego dovoljno za punjenje laptopa. USB PD preovlađuje u novijim laptopima i uređajima, a možete ga prepoznati tražeći USB PD logo.
Prepoznavanje USB brzina prijenosa
Poznavanje različitih brzina USB prijenosa može vam pomoći da identificirate i dijagnosticirate potencijalne probleme s vašim uređajima. Evo nekoliko načina za identifikaciju brzina USB prijenosa:
- Potražite USB logo na svom uređaju ili kablu. Logotip će označavati generaciju USB-a i brzinu.
- Provjerite specifikacije vašeg uređaja. U specifikacijama treba navesti USB verziju i brzinu prijenosa.
- Provedite neko vrijeme premeštajući datoteke između uređaja. Ovo će vam dati ideju o brzini prijenosa koju možete očekivati.
Razumijevanje brzina prijenosa preko USB-a može biti komplikovano, ali važno je biti razumljivo ako ste zaglavili u imenovanju maksimuma svojih uređaja. Koristeći prednosti najnovijih USB tehnologija, možete postići veće brzine prijenosa i postići veću efikasnost.
moć
USB napajanje (PD)
USB Power Delivery (PD) je tehnologija zahtjeva i isporuke zasnovana na određenim USB konektorima i kablovima koja pruža bolje performanse i mogućnosti punjenja. PD je standard koji omogućava isporuku snage do 100W, što je dovoljno za punjenje laptopa. PD podržavaju određeni Android uređaji i laptopi, kao i neki brendovi USB punjača.
USB Punjenje
USB punjenje je funkcija koja omogućava punjenje USB uređaja preko USB porta. USB punjenje podržava većina USB uređaja, uključujući pametne telefone, tablete i kamere. USB punjenje se može obaviti preko USB kabla spojenog na punjač ili računar.
USB alati i laboratorije za testiranje
USB alati i testne laboratorije su resursi koje programeri mogu koristiti da testiraju svoje USB proizvode na usklađenost sa USB specifikacijom. USB-IF pruža biblioteku dokumenata, pretragu proizvoda i kontakt informacije za testiranje USB usklađenosti.
USB vlastito punjenje
USB vlastito punjenje je varijanta USB punjenja koju su razvile određene kompanije, kao što su Berg Electronics, podružnica NCR-a, i Microsoft. Ovaj način punjenja koristi vlasnički konektor i protokol za punjenje koji nije podržan od strane USB-IF.
USB licenciranje i patenti
USB-IF posjeduje patente vezane za USB tehnologiju i naplaćuje naknadu za licenciranje proizvođačima koji žele da koriste USB logo i ID dobavljača. USB-IF također licencira PoweredUSB standard, koji je vlasnički standard za punjenje i prijenos podataka koji je razvio USB-IF. Testiranje USB usklađenosti je potrebno za PoweredUSB proizvode.
Usklađenost sa USB-om i saopštenja za javnost
Testiranje USB usklađenosti je potrebno za sve USB proizvode, uključujući i one koji koriste vlasničke metode punjenja. USB-IF izdaje saopštenja za javnost i obezbjeđuje resurse za članove i implementatore USB specifikacije. USB-IF takođe pruža logo i ID dobavljača za kompatibilne USB proizvode.
Razumijevanje kompatibilnosti USB verzije
Zašto je važna kompatibilnost USB verzije?
Kada pokušavate da koristite USB uređaje, važno je uzeti u obzir kompatibilnost USB verzije uređaja i porta na koji će biti priključen. Ako USB verzija uređaja i port nisu kompatibilni, uređaj možda neće raditi ili raditi nižom brzinom od željene. To znači da uređaj neće moći da radi u svom punom potencijalu.
Koje su različite USB verzije?
USB verzije uključuju USB 1.0, USB 2.0, USB 3.0, USB 3.1 i USB 3.2. USB verzija je određena brzinom prijenosa, izlaznom snagom i fizičkim priključcima.
Koji je najveći problem s kompatibilnošću USB verzije?
Najveći problem s kompatibilnošću USB verzije je taj što su se USB konektori mijenjali tokom vremena, iako iz dobrih razloga. To znači da čak i ako računar ili glavni uređaj podržava određenu USB verziju, fizički port možda neće biti odgovarajućeg tipa za utikač uređaja.
Kako možete biti sigurni da su vaši USB uređaji kompatibilni?
Da biste bili sigurni da su vaši USB uređaji kompatibilni, morate uzeti u obzir sljedeće varijable:
- USB verzija uređaja i porta
- Tip USB konektora (Type-A, Type-B, Type-C, itd.)
- Brzine USB prijenosa
- Izlazna snaga USB porta
- Željene mogućnosti USB uređaja
- Najveća sposobnost USB porta
- Vrsta USB uređaja (fleš disk, čvrsti disk, uređaj za punjenje, itd.)
Možete koristiti tablicu kompatibilnosti da saznate koje su USB verzije i utikači međusobno kompatibilni.
Šta kompatibilnost USB verzije znači za brzinu prijenosa?
Kompatibilnost USB verzije znači da će brzina prijenosa uređaja biti ograničena na najnižu USB verziju dvije komponente. Na primjer, ako je USB 3.0 uređaj priključen na USB 2.0 port, brzina prijenosa će biti ograničena na brzine prijenosa USB 2.0.
USB uređaji
Uvod u USB uređaje
USB uređaji su vanjski periferni uređaji dizajnirani za priključivanje na računar preko USB konektora. Oni nude brzo i jednostavno rješenje za proširenje funkcionalnosti i snage računara. USB uređaji dolaze u različitim oblicima i veličinama, a njihov broj se povećava svake godine. Danas su USB uređaji suštinski deo modernog računarstva i teško je zamisliti računar bez njih.
Primjeri USB uređaja
Evo nekoliko primjera USB uređaja:
- USB disk: Mali uređaj koji sadrži fleš memoriju za skladištenje podataka. To je moderna alternativa staroj disketi.
- Joystick/Gamepad: Uređaj koji se koristi za igranje igrica na računaru. Nudi mnogo dugmadi i brza vremena reakcije.
- Slušalice: Uređaj koji se koristi za slušanje zvuka i snimanje vokala. To je popularan izbor za podcasting ili davanje intervjua.
- iPod/MP3 plejeri: Uređaj koji se koristi za čuvanje i reprodukciju muzike. Može se napuniti hiljadama pjesama i može se priključiti na računar radi sinhronizacije.
- Tastatura: Uređaj koji se koristi za unos brojeva i teksta. To je dobra alternativa tastaturi pune veličine.
- Jump/Thumb Drive: Mali uređaj koji sadrži fleš memoriju za pohranjivanje podataka. To je moderna alternativa staroj disketi.
- Zvučna kartica/zvučnici: Uređaj koji se koristi za reprodukciju zvuka. Nudi bolji kvalitet zvuka od zvučnika ugrađenih u računar.
- Web kamera: Uređaj koji se koristi za snimanje videa i slikanje. To je popularan izbor za video konferencije i streaming.
- Štampači: Uređaj koji se koristi za štampanje tekstova i slika. Nudi različite načine štampe, kao što su inkjet, laserski ili termalni.
USB OTG uređaji
USB On-The-Go (OTG) je funkcija koju nude neki USB uređaji. Omogućava uređaju da djeluje kao domaćin i komunicira s drugim USB uređajima. Evo nekoliko primjera USB OTG uređaja:
- Mobilni telefon: Uređaj koji nudi USB OTG funkcionalnost. Može se koristiti za priključivanje USB perifernih uređaja, kao što su tastatura ili miš.
- Kamera: Uređaj koji nudi USB OTG funkcionalnost. Može se koristiti za priključivanje USB fleš diska za čuvanje slika i video zapisa.
- Skener: Uređaj koji nudi USB OTG funkcionalnost. Može se koristiti za pretvaranje skeniranih dokumenata ili slika u digitalne datoteke.
Lociranje USB portova na vašim uređajima
Tipične lokacije USB portova
USB portovi su poput interfejsa kablova koji omogućavaju modernoj ličnoj i potrošačkoj elektronici da se međusobno povežu. Mogu se naći na raznim lokacijama na vašim uređajima, uključujući:
- Desktop računari: obično se nalaze na zadnjoj strani tornja
- Laptopovi: obično se nalaze na bočnim ili stražnjim stranama uređaja
- Tableti i pametni telefoni: dodatni USB portovi mogu se nalaziti na blokovima za punjenje ili stalcima
Kako funkcionira USB nabrajanje
Kada povežete USB uređaj sa računarom, proces koji se zove nabrajanje dodeljuje jedinstvenu adresu uređaju i započinje proces njegove identifikacije. To se zove nabrajanje. Računar tada saznaje o kojoj se vrsti uređaja radi i dodjeljuje odgovarajući drajver za kontrolu. Na primjer, ako povežete miša, računar šalje male komande uređaju, tražeći od njega da vrati informacije o svojim parametrima. Kada računar potvrdi da je uređaj miš, dodeljuje odgovarajući drajver za kontrolu.
USB brzine i propusni opseg
USB 2.0 je najčešći tip USB porta, sa maksimalnom brzinom od 480 Mbps. USB 3.0 i 3.1 su brži, sa brzinama do 5 i 10 gigabita u sekundi, respektivno. Međutim, brzina USB porta nije zagarantovana, jer je podijeljena na sve povezane uređaje. Računar domaćin kontroliše tok podataka tako što ih dijeli na okvire, pri čemu svaki novi okvir počinje u novom vremenskom slotu. Ovo osigurava da svaki uređaj ima priličnu količinu prostora za slanje i primanje podataka.
Praćenje vaših USB uređaja
Uz mnogo USB uređaja koje možete izabrati, može biti teško pratiti koji je koji. Mnogi proizvođači jasno označavaju svoje uređaje logotipima ili oznakama, ali ako imate puno uređaja, i dalje može biti teško odrediti koji je koji. Da biste pomogli u tome, možete koristiti USB menadžer da otvorite listu svih instaliranih USB uređaja i odredite koji želite koristiti. Jednostavno kliknite na uređaj koji želite koristiti i on će biti dodijeljen odgovarajućem portu.
zaključak
Dakle, evo ga, sve što trebate znati o USB-u. To je protokol koji vam omogućava povezivanje i komunikaciju sa širokim spektrom uređaja, a postoji skoro 25 godina.
Promijenio je način na koji se povezujemo i koristimo računare i tu je da ostane. Zato se nemojte plašiti da zaronite i pokvasite noge! Nije tako strašno kao što zvuči!
Ja sam Joost Nusselder, osnivač Neaere i marketer sadržaja, tata i volim isprobavati novu opremu s gitarom u srcu moje strasti, a zajedno sa svojim timom stvaram detaljne članke na blogu od 2020. da pomognemo vjernim čitateljima savjetima za snimanje i gitaru.
