Није ли УСБ само универзални стандард за повезивање уређаја? Па, не баш.
Универзална серијска магистрала (УСБ) је индустријски стандард развијен средином 1990-их користећи комуникационе протоколе у магистрали за повезивање. Дизајниран је да стандардизује повезивање рачунарских периферија (укључујући тастатуре и штампаче) са персоналним рачунарима, како за комуникацију тако и за снабдевање електричном енергијом.
Али како то ради? А зашто нам то треба? Хајде да погледамо технологију и сазнамо.
Разумевање значења универзалне серијске магистрале (УСБ)
Стандардизована веза за уређаје
УСБ је стандардизована веза која омогућава уређајима да се повежу са рачунаром или другим уређајима. Намењен је побољшању повезивања широког спектра уређаја и омогућавању им да међусобно комуницирају. УСБ се широко користи у индустрији и преферирани је метод повезивања уређаја са личним рачунарима.
Успостављање протокола за УСБ уређаје
УСБ успоставља протоколе за међусобну комуникацију уређаја. Омогућава уређајима да захтевају и примају податке у великим количинама. На пример, тастатура може послати захтев рачунару да откуца писмо, а рачунар ће послати писмо назад на тастатуру да га прикаже.
Повезивање низа уређаја
УСБ може да повеже широк спектар уређаја, укључујући медијске уређаје као што су чврсти дискови и флеш дискови. Такође је предвиђено да омогући спонтану конфигурацију уређаја. То значи да када је уређај повезан, рачунар може аутоматски да га открије и конфигурише без потребе за поновним покретањем.
Физичка структура УСБ-а
УСБ се састоји од равног, правоугаоног конектор који се убацује у порт на рачунару или чворишту. Постоје различите врсте УСБ конектора, укључујући четвртасте и косо спољашње конекторе. Упстреам конектор се обично може уклонити, а кабл се користи за повезивање са рачунаром или чвориштем.
УСБ напон и максимални пропусни опсег
Најновија генерација УСБ-а подржава максимални напон од 5 волти и максималну пропусност од 10 Гбпс. Структура УСБ-а укључује следеће интерфејсе:
- Управљачки програм хост контролера (ХЦД)
- Интерфејс управљачког програма хост контролера (ХЦДИ)
- УСБ уређај
- УСБ Хуб
Управљање пропусним опсегом и испуњавање захтева корисника
УСБ протокол управља међусобном везом између уређаја и управља пропусним опсегом како би се осигурало да се подаци преносе што је брже могуће. Доступни пропусни опсег зависи од техничких спецификација УСБ уређаја. УСБ софтвер управља и контролише проток података и остварује комуникацију између скривених делова УСБ-а.
Олакшавање преноса података помоћу УСБ цеви
УСБ се састоји од цеви које олакшавају пренос података између уређаја. Цев је логички канал који се користи за пренос података између софтвера и хардвера. УСБ цеви се користе за пренос података између уређаја и софтвера.
Еволуција УСБ-а: од основне везе до глобалног стандарда
Рани дани УСБ-а
УСБ уређаји су првобитно развијени као начин постављања рачунара са мноштвом периферних уређаја. У раним данима, постојале су две основне варијанте УСБ-а: паралелни и серијски. Развој УСБ-а је почео 1994. године, са циљем да се у основи олакша повезивање рачунара са мноштвом уређаја.
Проблеми адресирања и употребљивости који су мучили паралелне и серијске везе су поједностављени са УСБ-ом, јер је омогућио софтверску конфигурацију повезаних уређаја, омогућавајући већу функционалност плуг анд плаи. Ајаи Бхатт и његов тим су радили на интегрисаним колима која подржавају УСБ, а које је произвео Интел. Први УСБ интерфејси су продати широм света у јануару 1996. године.
УСБ 1.0 и 1.1
Најранија ревизија УСБ-а била је широко прихваћена и довела је до тога да је Мицрософт одредио УСБ као стандардни метод повезивања за рачунаре. Спецификације УСБ 1.0 и 1.1 дозвољавале су везе са малим пропусним опсегом, са максималном брзином преноса од 12 Мбпс. Ово је било значајно побољшање у односу на паралелне и серијске везе.
У августу 1998. године појавили су се први УСБ 1.1 уређаји који су у складу са новим стандардом. Међутим, дизајн је био отежан због третирања периферних уређаја као везаних за прикључак за повезивање, који је био познат као „А“ конектор. Ово је довело до развоја „Б“ конектора, који је омогућио флексибилније повезивање са периферним уређајима.
УСБ КСНУМКС
У априлу 2000. уведен је УСБ 2.0, додајући подршку за везе већег пропусног опсега са максималном брзином преноса од 480 Мбпс. То је довело до развоја мањих дизајна, као што су минијатурни конектори и УСБ флеш дискови. Мањи дизајни су омогућили већу преносивост и удобност.
УСБ 3.0 и даље
УСБ 3.0 је представљен у новембру 2008. са максималном брзином преноса од 5 Гбпс. Ово је било значајно побољшање у односу на УСБ 2.0 и омогућило је брже брзине преноса података. УСБ 3.1 и УСБ 3.2 су касније представљени, са још већим брзинама преноса.
Измене у инжењеринг УСБ-а су направљене током година, са обавештењима о променама и важним обавештењима о инжењерским променама (ЕЦН) укљученим у пакет. УСБ каблови су такође еволуирали, са увођењем интерцхип каблова који омогућавају комуникацију између уређаја без потребе за посебном УСБ конекцијом.
УСБ је такође додао подршку за наменске пуњаче, који омогућавају брже пуњење уређаја. УСБ је постао глобални стандард, са милијардама уређаја продатих широм света. Револуционисао је начин на који се повезујемо и комуницирамо са нашим уређајима и наставља да се развија како би задовољио потребе савременог света.
Типови УСБ конектора
увод
УСБ конектори су суштински део УСБ система и обезбеђују средство за повезивање УСБ уређаја са рачунаром или другим уређајем. Постоји неколико различитих типова УСБ конектора, од којих сваки има своју специфичну конфигурацију и ознаку.
Типови УСБ утикача и конектора
УСБ утикач је мушки конектор који се обично налази на УСБ кабловима, док је УСБ конектор женски прикључак који се налази на УСБ уређајима. Постоји неколико различитих типова УСБ прикључака и конектора, укључујући:
- Тип А: Ово је најчешћи тип УСБ прикључка, који се обично налази на УСБ уређајима као што су тастатуре, меморијски стикови и АВР уређаји. На другом крају се завршава конектором типа А који се укључује у УСБ порт на рачунару или другом уређају.
- Тип Б: Овај тип УСБ прикључка се обично налази на УСБ уређајима који захтевају више енергије него што конектор типа А може да обезбеди, као што су штампачи и скенери. На другом крају се завршава конектором типа Б који се укључује у УСБ порт на рачунару или другом уређају.
- Мини-УСБ: Овај тип УСБ прикључка је мања верзија прикључка типа Б и обично се налази на дигиталним фотоапаратима и другим малим уређајима. На другом крају се завршава конектором типа А или типа Б који се укључује у УСБ порт на рачунару или другом уређају.
- Микро-УСБ: Овај тип УСБ прикључка је чак мањи од Мини-УСБ прикључка и обично се налази на новијим уређајима као што су паметни телефони и таблети. На другом крају се завршава конектором типа А или типа Б који се укључује у УСБ порт на рачунару или другом уређају.
- УСБ Типе-Ц: Ово је најновији тип УСБ прикључка и постаје све присутнији. То је ротационо симетричан утикач који се може уметнути на било који начин, што олакшава употребу. Такође има много пинова и штитника, што га чини робуснијим и способнијим за рад у тешким окружењима. На другом крају се завршава конектором типа А или типа Б који се укључује у УСБ порт на рачунару или другом уређају.
Карактеристике УСБ конектора
УСБ конектори имају неколико функција које су дизајниране да их учине лакшим за коришћење и поузданијим. Ови укључују:
- Поларизација: УСБ утикачи и конектори су номинално уметнути у одређеној оријентацији да би се избегла забуна и осигурало да су исправне линије повезане.
- Обликовано олакшање: УСБ каблови су често обликовани пластичним преливом који пружа олакшање и потенцијално повећава робусност кабла.
- Метална шкољка: УСБ конектори често имају металну шкољку која обезбеђује заштиту и помаже да се коло задржи нетакнуто.
- Плава боја: УСБ 3.0 конектори су често обојени плавом бојом како би се означиле њихове веће брзине преноса и компатибилност са УСБ 2.0 уређајима.
Разумевање брзина УСБ преноса
УСБ генерације и брзине
УСБ је прошао кроз више итерација откако је први пут изашао, а свака верзија има своју брзину преноса. Главни УСБ портови који се налазе на модерним лаптоповима и уређајима су УСБ 2.0, УСБ 3.0 и УСБ 3.1. Ево стопа преноса за сваку генерацију:
- УСБ 1.0: 1.5 мегабита у секунди (Мбпс)
- УСБ 1.1: 12 Мбпс
- УСБ 2.0: 480 Мбпс
- УСБ 3.0: 5 гигабита у секунди (Гбпс)
- УСБ 3.1 Ген 1: 5 Гбпс (раније познат као УСБ 3.0)
- УСБ 3.1 Ген 2: 10 Гбпс
Важно је напоменути да су брзине преноса ограничене најспоријим уређајем повезаним на УСБ порт. Дакле, ако имате УСБ 3.0 уређај повезан на УСБ 2.0 порт, брзина преноса ће бити ограничена на 480 Мбпс.
УСБ каблови и брзине преноса
Тип УСБ кабла који користите такође може утицати на брзину преноса. УСБ каблови су дефинисани њиховом способношћу преноса података и напајања. Ево уобичајених УСБ каблова и њихових дефинисаних брзина преноса:
- УСБ 1.0/1.1 каблови: Могу да преносе податке брзином до 12 Мбпс
- УСБ 2.0 каблови: Могу да преносе податке брзином до 480 Мбпс
- УСБ 3.к каблови: Могу да преносе податке брзином до 10 Гбпс
УСБ Суперспеед и Суперспеед+
УСБ 3.0 је била прва верзија која је увела “Суперспеед” брзине преноса од 5 Гбпс. Касније верзије УСБ 3.0, познате као УСБ 3.1 Ген 2, увеле су „Суперспеед+“ брзине преноса од 10 Гбпс. То значи да УСБ 3.1 Ген 2 удвостручује брзину преноса УСБ 3.1 Ген 1.
УСБ 3.2, који је представио Форум имплементатора УСБ-а у септембру 2017., идентификује две брзине преноса:
- УСБ 3.2 Ген 1: 5 Гбпс (раније познат као УСБ 3.0 и УСБ 3.1 Ген 1)
- УСБ 3.2 Ген 2: 10 Гбпс (раније познат као УСБ 3.1 Ген 2)
УСБ напајање (ПД) и брзине пуњења
УСБ такође има спецификацију под називом УСБ Повер Деливери (ПД), која омогућава веће брзине пуњења и преноса енергије. УСБ ПД може да испоручи до 100 вати снаге, што је више него довољно за пуњење лаптопа. УСБ ПД преовлађује у новијим лаптоповима и уређајима, а можете га идентификовати тражењем УСБ ПД логотипа.
Препознавање УСБ брзина преноса
Познавање различитих брзина УСБ преноса може вам помоћи да идентификујете и дијагностикујете потенцијалне проблеме са вашим уређајима. Ево неколико начина да идентификујете брзине УСБ преноса:
- Потражите УСБ лого на свом уређају или каблу. Лого ће указивати на генерацију и брзину УСБ-а.
- Проверите спецификације вашег уређаја. Спецификације треба да наведу УСБ верзију и брзину преноса.
- Проведите неко време премештајући датотеке између уређаја. Ово ће вам дати представу о брзини преноса коју можете очекивати.
Разумевање брзина УСБ преноса може бити компликовано, али је важно да будете разумљиви ако сте заглавили да именујете максимуме својих уређаја. Користећи предности најновијих УСБ технологија, можете постићи веће брзине преноса и постићи већу ефикасност.
снага
УСБ напајање (ПД)
УСБ Повер Деливери (ПД) је технологија захтева и испоруке заснована на одређеним УСБ конекторима и кабловима која обезбеђује боље перформансе и могућности пуњења. ПД је стандард који омогућава испоруку снаге до 100В, што је довољно за пуњење лаптопа. ПД подржавају одређени Андроид уређаји и лаптопови, као и неки брендови УСБ пуњача.
УСБ пуњење
УСБ пуњење је функција која омогућава пуњење УСБ уређаја преко УСБ порта. УСБ пуњење подржава већина УСБ уређаја, укључујући паметне телефоне, таблете и камере. УСБ пуњење се може обавити преко УСБ кабла повезаног са пуњачем или рачунаром.
УСБ алати и лабораторије за тестирање
УСБ алати и тестне лабораторије су ресурси које програмери могу да користе да тестирају своје УСБ производе на усаглашеност са УСБ спецификацијом. УСБ-ИФ пружа библиотеку докумената, претрагу производа и контакт информације за тестирање УСБ усаглашености.
УСБ сопствено пуњење
УСБ сопствено пуњење је варијанта УСБ пуњења коју су развиле одређене компаније, као што су Берг Елецтроницс, подружница НЦР-а, и Мицрософт. Овај метод пуњења користи власнички конектор и протокол за пуњење који није подржан од стране УСБ-ИФ.
УСБ лиценцирање и патенти
УСБ-ИФ поседује патенте везане за УСБ технологију и наплаћује накнаду за лиценцирање произвођачима који желе да користе УСБ лого и ИД продавца. УСБ-ИФ такође лиценцира ПовередУСБ стандард, који је власнички стандард за пуњење и пренос података који је развио УСБ-ИФ. Тестирање УСБ усаглашености је неопходно за ПовередУСБ производе.
Усклађеност са УСБ-ом и саопштења за јавност
Тестирање УСБ усаглашености је потребно за све УСБ производе, укључујући и оне који користе власничке методе пуњења. УСБ-ИФ издаје саопштења за јавност и обезбеђује ресурсе за чланове и имплементаторе УСБ спецификације. УСБ-ИФ такође обезбеђује логотип и ИД добављача за усаглашене УСБ производе.
Разумевање компатибилности УСБ верзије
Зашто је важна компатибилност УСБ верзије?
Када покушавате да користите УСБ уређаје, важно је узети у обзир компатибилност УСБ верзије уређаја и порта на који ће бити прикључен. Ако УСБ верзија уређаја и порт нису компатибилни, уређај можда неће радити или радити нижом брзином од жељене. То значи да уређај неће моћи да ради у потпуности.
Које су различите УСБ верзије?
УСБ верзије укључују УСБ 1.0, УСБ 2.0, УСБ 3.0, УСБ 3.1 и УСБ 3.2. УСБ верзија је одређена брзином преноса, излазном снагом и физичким прикључцима.
Шта је највећи проблем са компатибилношћу УСБ верзије?
Највећи проблем са компатибилношћу УСБ верзије је то што су се УСБ конектори временом мењали, иако из добрих разлога. То значи да чак и ако рачунар или хост уређај подржавају одређену УСБ верзију, физички порт можда није исправан тип за утикач уређаја.
Како можете да будете сигурни да су ваши УСБ уређаји компатибилни?
Да бисте били сигурни да су ваши УСБ уређаји компатибилни, морате узети у обзир следеће варијабле:
- УСБ верзија уређаја и порта
- Тип УСБ конектора (Тип-А, Тип-Б, Тип-Ц, итд.)
- УСБ брзине преноса
- Излазна снага УСБ порта
- Жељене могућности УСБ уређаја
- Највећа способност УСБ порта
- Тип УСБ уређаја (флеш диск, чврсти диск, уређај за пуњење итд.)
Можете користити табелу компатибилности да бисте сазнали које су УСБ верзије и утикачи међусобно компатибилни.
Шта компатибилност УСБ верзије значи за брзину преноса?
Компатибилност УСБ верзије значи да ће брзина преноса уређаја бити ограничена на најнижу УСБ верзију две компоненте. На пример, ако је УСБ 3.0 уређај прикључен на УСБ 2.0 порт, брзина преноса ће бити ограничена на брзине преноса УСБ 2.0.
УСБ уређаји
Увод у УСБ уређаје
УСБ уређаји су спољни периферни уређаји дизајнирани за прикључивање на рачунар преко УСБ конектора. Они нуде брзо и једноставно решење за проширење функционалности и снаге рачунара. УСБ уређаји долазе у различитим облицима и величинама, а њихов број се повећава сваке године. Данас су УСБ уређаји суштински део модерног рачунарства и тешко је замислити рачунар без њих.
Примери УСБ уређаја
Ево неколико примера УСБ уређаја:
- УСБ диск: Мали уређај који садржи флеш меморију за чување података. То је модерна алтернатива старој дискети.
- Џојстик/гејмпад: Уређај који се користи за играње игрица на рачунару. Нуди много дугмади и брза времена реакције.
- Слушалице: Уређај који се користи за слушање звука и снимање вокала. То је популаран избор за подцастинг или давање интервјуа.
- иПод/МП3 плејери: Уређај који се користи за чување и пуштање музике. Може се напунити хиљадама песама и може се прикључити на рачунар ради синхронизације.
- Тастатура: Уређај који се користи за унос бројева и текста. То је добра алтернатива тастатури пуне величине.
- Јумп/Тхумб Дриве: Мали уређај који садржи флеш меморију за складиштење података. То је модерна алтернатива старој дискети.
- Звучна картица/звучници: Уређај који се користи за репродукцију звука. Нуди бољи квалитет звука од звучника уграђених у рачунар.
- Веб камера: Уређај који се користи за снимање видео записа и сликање. То је популаран избор за видео конференције и стриминг.
- Штампачи: Уређај који се користи за штампање текстова и слика. Нуди различите начине штампања, као што су инкјет, ласерски или термални.
УСБ ОТГ уређаји
УСБ Он-Тхе-Го (ОТГ) је функција коју нуде неки УСБ уређаји. Омогућава уређају да делује као домаћин и комуницира са другим УСБ уређајима. Ево неколико примера УСБ ОТГ уређаја:
- Мобилни телефон: Уређај који нуди УСБ ОТГ функционалност. Може се користити за прикључивање УСБ периферних уређаја, као што су тастатура или миш.
- Камера: Уређај који нуди УСБ ОТГ функционалност. Може се користити за прикључивање УСБ флеш диска за чување слика и видео записа.
- Скенер: Уређај који нуди УСБ ОТГ функционалност. Може се користити за претварање скенираних докумената или слика у дигиталне датотеке.
Лоцирање УСБ портова на вашим уређајима
Типичне локације УСБ портова
УСБ портови су попут интерфејса каблова који омогућавају да се модерна лична и потрошачка електроника међусобно повежу. Могу се наћи на различитим локацијама на вашим уређајима, укључујући:
- Стони рачунари: обично се налазе на задњој страни торња
- Преносни рачунари: обично се налазе са стране или на задњој страни уређаја
- Таблети и паметни телефони: додатни УСБ портови се могу налазити на блоковима за пуњење или постољима
Како функционише УСБ набрајање
Када повежете УСБ уређај са рачунаром, процес који се зове набрајање додељује јединствену адресу уређају и започиње процес његове идентификације. Ово се зове набрајање. Рачунар тада сазнаје о којој врсти уређаја се ради и додељује одговарајући драјвер за контролу. На пример, ако повежете миша, рачунар шаље мале команде уређају, тражећи од њега да пошаље назад информације о својим параметрима. Када рачунар потврди да је уређај миш, он додељује одговарајући драјвер за контролу.
УСБ брзине и пропусни опсег
УСБ 2.0 је најчешћи тип УСБ порта, са максималном брзином од 480 Мбпс. УСБ 3.0 и 3.1 су бржи, са брзинама до 5 и 10 гигабита у секунди, респективно. Међутим, брзина УСБ порта није загарантована, јер је подељена на све повезане уређаје. Рачунар домаћин контролише ток података тако што их дели на оквире, при чему сваки нови оквир почиње у новом временском слоту. Ово осигурава да сваки уређај има довољно простора за слање и примање података.
Пратите своје УСБ уређаје
Са много УСБ уређаја које можете изабрати, може бити тешко пратити који је који. Многи произвођачи јасно означавају своје уређаје логотипима или етикетама, али ако имате много уређаја, и даље може бити тешко одредити који је који. Да бисте помогли у томе, можете користити УСБ менаџер да отворите листу свих инсталираних УСБ уређаја и одредите који желите да користите. Једноставно кликните на уређај који желите да користите и он ће бити додељен одговарајућем порту.
Zakljucak
Дакле, ево га, све што треба да знате о УСБ-у. То је протокол који вам омогућава да се повежете и комуницирате са широким спектром уређаја, а постоји скоро 25 година.
Променио је начин на који се повезујемо и користимо рачунаре и ту је да остане. Зато се не плашите да зароните и поквасите ноге! Није тако страшно као што звучи!
Ја сам Јоост Нусселдер, оснивач Неаере и продавач садржаја, тата и волим да испробавам нову опрему са гитаром у срцу моје страсти, и заједно са својим тимом, стварам детаљне чланке на блогу од 2020. да помогне верним читаоцима саветима за снимање и гитару.
