Bukankah USB hanya standard universal untuk menyambungkan peranti? Nah, tidak cukup.
Bas Serial Universal (USB) ialah piawaian industri yang dibangunkan pada pertengahan 1990-an menggunakan protokol komunikasi dalam bas untuk sambungan. Ia direka bentuk untuk menyeragamkan sambungan peranti komputer (termasuk papan kekunci dan pencetak) ke komputer peribadi, untuk berkomunikasi dan membekalkan kuasa elektrik.
Tetapi bagaimana ia melakukannya? Dan mengapa kita memerlukannya? Mari lihat teknologi dan ketahui.
Memahami Maksud Bas Bersiri Universal (USB)
Sambungan Standard untuk Peranti
USB ialah sambungan piawai yang membolehkan peranti menyambung ke komputer atau peranti lain. Ia bertujuan untuk meningkatkan ketersambungan pelbagai peranti dan membolehkan mereka berkomunikasi antara satu sama lain. USB digunakan secara meluas dalam industri dan merupakan kaedah pilihan untuk menyambungkan peranti ke komputer peribadi.
Mewujudkan Protokol untuk Peranti USB
USB menetapkan protokol untuk peranti berkomunikasi antara satu sama lain. Ia membolehkan peranti meminta dan menerima data dalam kuantiti yang banyak. Sebagai contoh, papan kekunci boleh menghantar permintaan kepada komputer untuk menaip surat, dan komputer akan menghantar semula surat itu ke papan kekunci untuk memaparkannya.
Menyambung Pelbagai Peranti
USB boleh menyambungkan pelbagai jenis peranti, termasuk peranti media seperti pemacu keras dan pemacu kilat. Ia juga bertujuan untuk membenarkan konfigurasi peranti secara spontan. Ini bermakna apabila peranti disambungkan, komputer boleh menemui dan mengkonfigurasinya secara automatik tanpa perlu dimulakan semula.
Struktur Fizikal USB
USB terdiri daripada rata, segi empat tepat penyambung yang dimasukkan ke dalam port pada komputer atau hab. Terdapat pelbagai jenis penyambung USB, termasuk penyambung luar segi empat sama dan senget. Penyambung hulu biasanya boleh ditanggalkan, dan kabel digunakan untuk menyambungkannya ke komputer atau hab.
Voltan USB dan Lebar Jalur Maksimum
Generasi terbaru USB menyokong voltan maksimum 5 volt dan lebar jalur maksimum 10 Gbps. Struktur USB termasuk antara muka berikut:
- Pemacu Pengawal Hos (HCD)
- Antara Muka Pemandu Pengawal Hos (HCDI)
- USB Device
- Hab USB
Mengurus Lebar Jalur dan Memenuhi Keperluan Pelanggan
Protokol USB mengendalikan sambungan antara peranti dan mengurus lebar jalur untuk memastikan data dihantar secepat mungkin. Lebar jalur yang tersedia bergantung pada spesifikasi teknikal peranti USB. Perisian USB mengurus dan mengawal aliran data dan merealisasikan komunikasi antara bahagian USB yang tersembunyi.
Memudahkan Pemindahan Data dengan Paip USB
USB terdiri daripada paip yang memudahkan pemindahan data antara peranti. Paip ialah saluran logik yang digunakan untuk memindahkan data antara perisian dan perkakasan. Paip USB digunakan untuk memindahkan data antara peranti dan perisian.
Evolusi USB: Daripada Kesambungan Asas kepada Standard Global
Zaman Awal USB
Peranti USB pada asalnya dibangunkan sebagai satu cara untuk menyediakan komputer dengan pelbagai peranti. Pada masa awal, terdapat dua jenis asas USB: selari dan bersiri. Pembangunan USB bermula pada tahun 1994, dengan matlamat untuk menjadikannya lebih mudah untuk menyambungkan PC ke pelbagai peranti.
Isu menangani dan kebolehgunaan yang melanda sambungan selari dan bersiri telah dipermudahkan dengan USB, kerana ia membenarkan konfigurasi perisian peranti yang disambungkan, membenarkan kefungsian palam dan main yang lebih besar. Ajay Bhatt dan pasukannya bekerja pada litar bersepadu yang menyokong USB, yang dihasilkan oleh Intel. Antara muka USB pertama dijual di seluruh dunia pada Januari 1996.
USB 1.0 dan 1.1
Semakan terawal USB telah diterima pakai secara meluas, dan ia membawa kepada Microsoft menetapkan USB sebagai kaedah sambungan standard untuk PC. Spesifikasi USB 1.0 dan 1.1 dibenarkan untuk sambungan lebar jalur yang rendah, dengan kadar pemindahan maksimum 12 Mbps. Ini merupakan peningkatan yang ketara berbanding sambungan selari dan bersiri.
Pada Ogos 1998, peranti USB 1.1 pertama muncul, mematuhi piawaian baharu. Walau bagaimanapun, reka bentuk itu terhalang dengan menganggap peranti persisian sebagai ditambat pada bekas sambungan, yang dikenali sebagai penyambung "A". Ini membawa kepada pembangunan penyambung "B", yang membenarkan sambungan yang lebih fleksibel ke peranti.
USB 2.0
Pada April 2000, USB 2.0 telah diperkenalkan, menambah sokongan untuk sambungan lebar jalur yang lebih tinggi dengan kadar pemindahan maksimum 480 Mbps. Ini membawa kepada pembangunan reka bentuk yang lebih kecil, seperti penyambung kecil dan pemacu kilat USB. Reka bentuk yang lebih kecil dibenarkan untuk kemudahalihan dan kemudahan yang lebih besar.
USB 3.0 dan Seterusnya
USB 3.0 telah diperkenalkan pada November 2008, dengan kadar pemindahan maksimum 5 Gbps. Ini merupakan peningkatan yang ketara berbanding USB 2.0 dan dibenarkan untuk kadar pemindahan data yang lebih pantas. USB 3.1 dan USB 3.2 kemudiannya diperkenalkan, dengan kadar pemindahan yang lebih tinggi.
Pengubahsuaian kepada kejuruteraan USB telah dibuat selama ini, dengan notis perubahan dan notis perubahan kejuruteraan penting (ECN) disertakan dalam pakej. Kabel USB juga telah berkembang, dengan pengenalan kabel intercip yang memungkinkan untuk berkomunikasi antara peranti tanpa memerlukan sambungan USB yang berasingan.
USB juga telah menambah sokongan untuk pengecas khusus, yang membolehkan pengecasan peranti yang lebih pantas. USB telah menjadi standard global, dengan berbilion-bilion peranti dijual di seluruh dunia. Ia telah merevolusikan cara kami menyambung dan berkomunikasi dengan peranti kami, dan ia terus berkembang untuk memenuhi keperluan dunia moden.
Jenis Penyambung USB
Pengenalan
Penyambung USB ialah bahagian penting dalam sistem USB, menyediakan cara menyambungkan peranti USB ke komputer atau peranti lain. Terdapat beberapa jenis penyambung USB yang berbeza, masing-masing dengan konfigurasi dan penetapan khususnya sendiri.
Jenis Palam dan Penyambung USB
Palam USB ialah penyambung lelaki yang biasanya ditemui pada kabel USB, manakala penyambung USB ialah bekas wanita yang terdapat pada peranti USB. Terdapat beberapa jenis palam dan penyambung USB yang berbeza, termasuk:
- Jenis A: Ini ialah jenis palam USB yang paling biasa, biasanya ditemui pada peranti USB seperti papan kekunci, kayu memori dan peranti AVR. Ia ditamatkan pada hujung yang lain dengan penyambung Jenis A yang dipalamkan ke dalam port USB pada komputer atau peranti lain.
- Jenis B: Jenis palam USB ini biasanya ditemui pada peranti USB yang memerlukan lebih kuasa daripada penyambung Jenis A yang boleh sediakan, seperti pencetak dan pengimbas. Ia ditamatkan pada hujung yang lain dengan penyambung Jenis B yang dipalamkan ke dalam port USB pada komputer atau peranti lain.
- Mini-USB: Jenis palam USB ini ialah versi yang lebih kecil daripada palam Jenis B dan biasanya ditemui pada kamera digital dan peranti kecil lain. Ia ditamatkan pada hujung yang lain dengan penyambung Jenis A atau Jenis B yang dipalamkan ke dalam port USB pada komputer atau peranti lain.
- Micro-USB: Jenis palam USB ini lebih kecil daripada palam Mini-USB dan biasanya ditemui pada peranti yang lebih baharu seperti telefon pintar dan tablet. Ia ditamatkan pada hujung yang lain dengan penyambung Jenis A atau Jenis B yang dipalamkan ke dalam port USB pada komputer atau peranti lain.
- USB Type-C: Ini adalah jenis palam USB yang terbaharu dan semakin popular di mana-mana. Ia adalah palam simetri berputar yang boleh dimasukkan sama ada cara, menjadikannya lebih mudah untuk digunakan. Ia juga mempunyai banyak pin dan perisai, menjadikannya lebih teguh dan mampu beroperasi dalam persekitaran yang keras. Ia ditamatkan pada hujung yang lain dengan penyambung Jenis A atau Jenis B yang dipalamkan ke dalam port USB pada komputer atau peranti lain.
Ciri Penyambung USB
Penyambung USB mempunyai beberapa ciri yang direka untuk menjadikannya lebih mudah digunakan dan lebih dipercayai. Ini termasuk:
- Polarisasi: Palam dan penyambung USB dimasukkan secara nominal dalam orientasi tertentu untuk mengelakkan kekeliruan dan memastikan talian yang betul disambungkan.
- Pelega acuan: Kabel USB selalunya diacu dengan acuan plastik yang memberikan kelegaan dan berpotensi menambah keteguhan kabel.
- Cangkerang logam: Penyambung USB selalunya mempunyai cangkang logam yang menyediakan perisai dan membantu mengekalkan litar itu utuh.
- Warna biru: Penyambung USB 3.0 selalunya berwarna biru untuk menentukan kelajuan pemindahan yang lebih tinggi dan keserasian dengan peranti USB 2.0.
Memahami Kelajuan Pemindahan USB
Penjanaan dan Kelajuan USB
USB telah mengalami beberapa lelaran sejak pertama kali keluar, dan setiap versi mempunyai kelajuan pemindahannya sendiri. Port USB utama yang terdapat pada komputer riba dan peranti moden ialah USB 2.0, USB 3.0 dan USB 3.1. Berikut ialah kadar pemindahan bagi setiap generasi:
- USB 1.0: 1.5 megabit sesaat (Mbps)
- USB 1.1: 12 Mbps
- USB 2.0: 480 Mbps
- USB 3.0: 5 gigabit sesaat (Gbps)
- USB 3.1 Gen 1: 5 Gbps (dahulunya dikenali sebagai USB 3.0)
- USB 3.1 Gen 2: 10 Gbps
Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa kadar pemindahan dihadkan oleh peranti paling perlahan yang disambungkan ke port USB. Jadi jika anda mempunyai peranti USB 3.0 yang disambungkan ke port USB 2.0, kadar pemindahan akan dihadkan kepada 480 Mbps.
Kabel USB dan Kelajuan Pemindahan
Jenis kabel USB yang anda gunakan juga boleh menjejaskan kelajuan pemindahan. Kabel USB ditakrifkan oleh keupayaannya untuk menghantar data dan kuasa. Berikut ialah kabel USB biasa dan kelajuan pemindahannya yang ditentukan:
- Kabel USB 1.0/1.1: Boleh menghantar data sehingga 12 Mbps
- Kabel USB 2.0: Boleh menghantar data sehingga 480 Mbps
- Kabel USB 3.x: Boleh menghantar data sehingga 10 Gbps
USB Superspeed dan Superspeed+
USB 3.0 ialah versi pertama yang memperkenalkan kadar pemindahan "Superspeed" sebanyak 5 Gbps. Versi USB 3.0 yang terkemudian, dikenali sebagai USB 3.1 Gen 2, memperkenalkan kadar pemindahan “Superspeed+” sebanyak 10 Gbps. Ini bermakna USB 3.1 Gen 2 menggandakan kadar pemindahan USB 3.1 Gen 1.
USB 3.2, yang didedahkan oleh Forum Pelaksana USB pada September 2017, mengenal pasti dua kadar pemindahan:
- USB 3.2 Gen 1: 5 Gbps (dahulunya dikenali sebagai USB 3.0 dan USB 3.1 Gen 1)
- USB 3.2 Gen 2: 10 Gbps (dahulunya dikenali sebagai USB 3.1 Gen 2)
Penghantaran Kuasa USB (PD) dan Kelajuan Pengecasan
USB juga mempunyai spesifikasi yang dipanggil USB Power Delivery (PD), yang membolehkan kelajuan pengecasan dan pemindahan kuasa yang lebih pantas. USB PD boleh menghantar sehingga 100 watt kuasa, yang lebih daripada cukup untuk mengecas komputer riba. USB PD adalah lazim dalam komputer riba dan peranti yang lebih baharu, dan anda boleh mengenal pastinya dengan mencari logo USB PD.
Mengenal pasti Kelajuan Pemindahan USB
Mengetahui kelajuan pemindahan USB yang berbeza boleh membantu anda mengenal pasti dan mendiagnosis kemungkinan masalah dengan peranti anda. Berikut ialah beberapa cara untuk mengenal pasti kelajuan pemindahan USB:
- Cari logo USB pada peranti atau kabel anda. Logo akan menunjukkan penjanaan dan kelajuan USB.
- Semak spesifikasi peranti anda. Spesifikasi harus menyenaraikan versi USB dan kelajuan pemindahan.
- Luangkan sedikit masa mengalihkan fail antara peranti. Ini akan memberi anda gambaran tentang kelajuan pemindahan yang boleh anda jangkakan.
Memahami kelajuan pemindahan USB boleh menjadi rumit, tetapi penting untuk difahami jika anda tersekat menamakan maksimum peranti anda. Dengan memanfaatkan teknologi USB terkini, anda boleh mencapai kadar pemindahan yang lebih tinggi dan memperoleh kecekapan yang lebih tinggi.
Kuasa
Penghantaran Kuasa USB (PD)
Penghantaran Kuasa USB (PD) ialah teknologi permintaan dan penghantaran berdasarkan penyambung dan kabel USB tertentu yang memberikan prestasi lebih tinggi dan keupayaan pengecasan. PD ialah standard yang membenarkan penghantaran kuasa sehingga 100W, yang cukup untuk mengecas komputer riba. PD disokong oleh peranti Android dan komputer riba tertentu, serta oleh beberapa jenama pengecas USB.
Pengecasan USB
Pengecasan USB ialah ciri yang membolehkan peranti USB dicas melalui port USB. Pengecasan USB disokong oleh kebanyakan peranti USB, termasuk telefon pintar, tablet dan kamera. Pengecasan USB boleh dilakukan melalui kabel USB yang disambungkan ke pengecas atau komputer.
Alat USB dan Makmal Ujian
Alat USB dan makmal ujian ialah sumber yang boleh digunakan oleh pembangun untuk menguji produk USB mereka untuk mematuhi spesifikasi USB. USB-IF menyediakan perpustakaan dokumen, carian produk dan maklumat hubungan untuk ujian pematuhan USB.
Pengecasan Proprietari USB
Pengecasan proprietari USB ialah varian pengecasan USB yang telah dibangunkan oleh syarikat tertentu, seperti Berg Electronics, anak syarikat NCR dan Microsoft. Kaedah pengecasan ini menggunakan penyambung proprietari dan protokol pengecasan yang tidak disahkan oleh USB-IF.
Pelesenan dan Paten USB
USB-IF memiliki paten yang berkaitan dengan teknologi USB dan mengenakan bayaran pelesenan kepada pengilang yang ingin menggunakan logo USB dan ID vendor. USB-IF juga melesenkan standard PoweredUSB, yang merupakan pengecasan proprietari dan standard pemindahan data yang dibangunkan oleh USB-IF. Ujian pematuhan USB diperlukan untuk produk PoweredUSB.
Pematuhan USB dan Siaran Akhbar
Ujian pematuhan USB diperlukan untuk semua produk USB, termasuk produk yang menggunakan kaedah pengecasan proprietari. USB-IF mengeluarkan siaran akhbar dan menyediakan sumber untuk ahli dan pelaksana spesifikasi USB. USB-IF juga menyediakan logo dan ID vendor untuk produk USB yang mematuhi.
Memahami Keserasian Versi USB
Mengapa keserasian versi USB penting?
Apabila cuba menggunakan peranti USB, adalah penting untuk mempertimbangkan keserasian versi USB peranti dan port ia akan dipalamkan. Jika versi USB peranti dan port tidak serasi, peranti mungkin tidak berjalan atau berjalan pada kelajuan yang lebih rendah daripada yang dikehendaki. Ini bermakna peranti tidak akan dapat menunjukkan potensi sepenuhnya.
Apakah versi USB yang berbeza?
Versi USB termasuk USB 1.0, USB 2.0, USB 3.0, USB 3.1 dan USB 3.2. Versi USB ditentukan oleh kadar pemindahan, output kuasa dan penyambung fizikal.
Apakah isu terbesar dengan keserasian versi USB?
Isu terbesar dengan keserasian versi USB ialah penyambung USB telah berubah dari semasa ke semasa, walaupun atas sebab yang baik. Ini bermakna walaupun komputer atau peranti hos menyokong versi USB tertentu, port fizikal mungkin bukan jenis yang betul untuk dimuatkan pada palam peranti.
Bagaimanakah anda boleh memastikan peranti USB anda serasi?
Untuk memastikan peranti USB anda serasi, anda perlu mempertimbangkan pembolehubah berikut:
- Versi USB peranti dan port
- Jenis penyambung USB (Jenis-A, Jenis-B, Jenis-C, dll.)
- Kadar pemindahan USB
- Output kuasa port USB
- Keupayaan peranti USB yang dikehendaki
- Keupayaan tertinggi port USB
- Jenis peranti USB (pemacu denyar, pemacu keras, peranti pengecasan, dsb.)
Anda boleh menggunakan carta keserasian untuk mengetahui versi dan palam USB yang serasi antara satu sama lain.
Apakah maksud keserasian versi USB untuk kelajuan pemindahan?
Keserasian versi USB bermakna kelajuan pemindahan peranti akan dihadkan kepada versi USB terendah bagi kedua-dua komponen. Contohnya, jika peranti USB 3.0 dipalamkan ke port USB 2.0, kelajuan pemindahan akan dihadkan kepada kadar pemindahan USB 2.0.
Peranti USB
Pengenalan kepada Peranti USB
Peranti USB ialah peranti luaran yang direka untuk dipasang pada komputer melalui penyambung USB. Mereka menawarkan penyelesaian yang cepat dan mudah untuk mengembangkan fungsi dan kuasa komputer. Peranti USB datang dalam pelbagai bentuk dan saiz, dan bilangannya terus meningkat setiap tahun. Pada masa kini, peranti USB merupakan bahagian penting dalam pengkomputeran moden, dan sukar untuk membayangkan komputer tanpanya.
Contoh Peranti USB
Berikut ialah beberapa contoh peranti USB:
- Cakera USB: Peranti kecil yang mengandungi memori kilat untuk menyimpan data. Ia adalah alternatif moden kepada cakera liut lama.
- Joystick/Gamepad: Peranti yang digunakan untuk bermain permainan pada komputer. Ia menawarkan banyak butang dan masa tindak balas yang cepat.
- Alat dengar: Peranti yang digunakan untuk mendengar audio dan merakam vokal. Ia merupakan pilihan popular untuk membuat podcast atau memberi temu duga.
- Pemain iPod/MP3: Peranti yang digunakan untuk menyimpan dan memainkan muzik. Ia boleh mengisi dengan beribu-ribu lagu dan boleh dilampirkan pada komputer untuk disegerakkan.
- Pad kekunci: Peranti yang digunakan untuk memasukkan nombor dan teks. Ia adalah alternatif yang baik kepada papan kekunci bersaiz penuh.
- Jump/Thumb Drive: Peranti kecil yang mengandungi memori denyar untuk menyimpan data. Ia adalah alternatif moden kepada cakera liut lama.
- Kad Bunyi/Pembesar Suara: Peranti yang digunakan untuk memainkan audio. Ia menawarkan kualiti bunyi yang lebih baik daripada pembesar suara terbina dalam komputer.
- Webcam: Peranti yang digunakan untuk merakam video dan mengambil gambar. Ia merupakan pilihan popular untuk persidangan video dan penstriman.
- Pencetak: Peranti yang digunakan untuk mencetak teks dan imej. Ia menawarkan pelbagai cara pencetakan, seperti pancutan dakwat, laser atau haba.
Peranti USB OTG
USB On-The-Go (OTG) ialah ciri yang ditawarkan oleh sesetengah peranti USB. Ia membolehkan peranti bertindak sebagai hos dan berkomunikasi dengan peranti USB lain. Berikut ialah beberapa contoh peranti USB OTG:
- Telefon mudah alih: Peranti yang menawarkan fungsi USB OTG. Ia boleh digunakan untuk melampirkan peranti USB, seperti papan kekunci atau tetikus.
- Kamera: Peranti yang menawarkan fungsi USB OTG. Ia boleh digunakan untuk melampirkan pemacu kilat USB untuk menyimpan gambar dan video.
- Pengimbas: Peranti yang menawarkan fungsi USB OTG. Ia boleh digunakan untuk menukar imbasan dokumen atau imej kepada fail digital.
Mencari Port USB pada Peranti Anda
Lokasi Biasa Port USB
Port USB adalah seperti antara muka kabel pukal yang membolehkan elektronik peribadi dan pengguna moden bersambung antara satu sama lain. Ia boleh ditemui di pelbagai lokasi pada peranti anda, termasuk:
- Komputer meja: biasanya terletak di belakang menara
- Komputer riba: biasanya terletak di bahagian tepi atau belakang peranti
- Tablet dan telefon pintar: port USB tambahan mungkin terletak pada blok pengecasan atau dudukan
Cara Pengiraan USB Berfungsi
Apabila anda menyambungkan peranti USB ke komputer anda, proses yang dipanggil enumeration memberikan alamat unik kepada peranti dan memulakan proses mengenal pastinya. Ini dipanggil dihitung. Komputer kemudiannya mengetahui jenis peranti itu dan menetapkan pemacu yang sesuai untuk mengawalnya. Contohnya, jika anda menyambungkan tetikus, komputer menghantar sedikit arahan kepada peranti, memintanya menghantar semula maklumat tentang parameternya. Setelah komputer mengesahkan bahawa peranti itu adalah tetikus, ia menetapkan pemacu yang sesuai untuk mengawalnya.
Kelajuan dan Jalur Lebar USB
USB 2.0 ialah jenis port USB yang paling biasa, dengan kelajuan maksimum 480 Mbps. USB 3.0 dan 3.1 adalah lebih pantas, dengan kelajuan sehingga 5 dan 10 gigabit sesaat, masing-masing. Walau bagaimanapun, kelajuan port USB tidak dijamin, kerana ia dibahagikan antara semua peranti yang disambungkan. Komputer hos mengawal aliran data dengan membahagikannya kepada bingkai, dengan setiap bingkai baharu bermula dalam slot masa baharu. Ini memastikan setiap peranti diberi ruang yang cukup untuk menghantar dan menerima data.
Menjejaki Peranti USB Anda
Dengan banyak peranti USB untuk dipilih, mungkin sukar untuk menjejaki peranti yang mana satu. Banyak pengeluar menandai peranti mereka dengan jelas dengan logo atau label, tetapi jika anda mempunyai banyak peranti, masih sukar untuk menentukan peranti yang mana satu. Untuk membantu dengan ini, anda boleh menggunakan pengurus USB untuk membuka senarai semua peranti USB yang dipasang dan menentukan yang mana satu yang anda mahu gunakan. Hanya klik pada peranti yang anda ingin gunakan, dan ia akan diberikan kepada port yang sesuai.
Kesimpulan
Jadi begitulah, semua yang anda perlu tahu tentang USB. Ia adalah protokol yang membolehkan anda menyambung dan berkomunikasi dengan pelbagai jenis peranti, dan ia telah wujud selama hampir 25 tahun.
Ia telah mengubah cara kami menyambung dan menggunakan komputer dan ia akan kekal. Jadi jangan takut untuk menyelam dan basahkan kaki anda! Ia tidak seram seperti yang didengari!
Saya Joost Nusselder, pengasas Neaera dan pemasar kandungan, ayah, dan suka mencuba peralatan baharu dengan gitar di tengah-tengah minat saya, dan bersama-sama pasukan saya, saya telah mencipta artikel blog yang mendalam sejak 2020 untuk membantu pembaca setia dengan petua rakaman dan gitar.
