Universal Serial Bus

USB csatlakozók (A és B típus)

A USB sorozat „A” csatlakozója

Mini-A csatlakozó (balra) és Mini-B csatlakozó (jobbra)

Az USB 3.0-s eszközöket rendszerint türkizkék színnel jelölik

Az USB rövidítés ide irányít át. Ennek további jelentéseihez lásd: USB (egyértelműsítő lap)

Az Universal Serial Bus (USB; magyarul: univerzális soros busz) manapság nagyon elterjedt számítógépes csatlakozó, melynek kidolgozását a vezető számítástechnikai vállalatok (Hewlett-Packard Company, Intel Corporation, LSI Corporation, Microsoft Corporation, NEC Corporation, ST-Ericsson) által alapított USB Implementers Forum, Inc. kezdte 1994-ben. Előnyös tulajdonsága, hogy teljeskörűen Plug and Play, az összes modern operációs rendszer támogatja, és azonos felépítésű, akár PC akár Mac számítógép része.

Felépítése

Az USB jó tulajdonsága, hogy osztható, ezt ún. USB hub-ok hajtják végre. Minden USB bővítőkártyán van egy integrált ún. root hub (gyökérhub). Erre csatlakoztathatunk USB eszközöket, vagy akár egy külső hubot (ez asztali gépeknél nem jellemző, inkább notebookoknál szokták használni). Több verziója létezik: a régi gépeken USB 1.0 vagy 1.1 (a gyors módban („full speed”) 12 Mbit/sec=1,5 MB/s), ami lassabb, az újabb gépeken minimum USB 2.0 támogatás van (aminek névleges átviteli sebessége 480 Mbit/sec=60 MB/s), a legutolsó generációs gépeken már USB 3.0 támogatás is van (aminek névleges átviteli sebessége 5 Gbit/sec=640 MB/s). Az USB 2.0 kicsivel gyorsabb, mint a másik kevésbé elterjedt, főleg videokameráknál használt szabvány, a FireWire 400 (IEEE 1394a), melynek maximális átviteli sebessége 400 Mbit/sec lehet.

Tulajdonsága

Szabványok

• USB-1.0: első szabvány, néhány első generációs Pentium processzoros alaplapon található csak meg. Néhány dolgot hibásan specifikáltak, így gyakorlatilag nem találkozhatunk vele.
• USB-1.1: ez a gyakorlatban elterjedt első szabvány.
• USB-2.0: gyakorlati előnye a mini-B csatlakozó és a Hi-Speed bevezetése
• USB-3.0: SuperSpeed lehetősége, amihez további 4 jelvezeték átvitele szükséges.

Csatlakozók

• USB-A, ami a PC-n található.
• USB-B, ami például a nyomtatókon található.
• USB-miniB, például a fényképezőgépeken
• USB-mikroB, például az új mobiltelefonokon.

Átviteli sebességek - fizikai rétegben

• Low speed: 1,5 Mbps, USB-1.1, USB-2.0, USB-3.0
• Full speed: 12 Mbps, USB-1.1, USB-2.0, USB-3.0
• Hi speed: 480 Mbps, USB-2.0, USB-3.0
• Super speed: 5 Gbps 8b/10b kódolással további 2 érpár felhasználásával, USB-3.0

Átviteli sebességek - valós alkalmazásban

• Low speed: max 150 kB/s, USB-1.1, USB-2.0, USB-3.0
• Full speed: max 1,2 MB/s, USB-1.1, USB-2.0, USB-3.0
• Hi speed: max 48 MB/s, USB-2.0, USB-3.0
• Super speed: max 400 MB/s, USB-3.0

Adatátviteli módok

• Control Transfers: minden berendezésnek ismernie kell, ezzel a móddal kérdezi le a gazdagép az eszköz paramétereit.
• Bulk Transfers: fájlátvitel-jellegű adatátvitelre.
• Interrupt Transfers: megbízható karakteres jellegű adatok továbbítására.
• Isochronous Transfers: kis késleltetésű átvitel, streaming-jellegű adattovábbításhoz.

Végpontok

Az adatcsomag fejlécében 4 biten úgynevezett végpontazonosító kerül továbbításra.

• 0. végpont: az eszköz rácsatlakoztatása után a gazdagép ezen keresztül kérdezi le az eszköz paramétereit.
• 1. - 15. végpont: tetszőleges adatátviteli módokra felkonfigurált független adatátviteli csatornák, amelyet az eszköz felcsatlakoztatása után az eszköz a gazdagéppel közöl.

A független végpontoknak köszönhetően valósítható az meg, hogy egy eszköz rácsatlakoztatásával

• egyidejűleg lát a gazdagép emulált CD-ROM meghajtót a driverekkel.
• egyidejűleg lát a gazdagép emulált Pendrive háttértárat.
• egyidejáleg lát a gazdagép USB-modem interfészt.

ugyanabban a rácsatlakoztatott eszközben.

USB 3.0

2008. november 12-én bejelentették a SuperSpeed nevű USB 3.0 szabványt, amely a korábbi USB 2.0 változatnál tízszer gyorsabb 5 Gbit/s átviteli sebességet kínál. A nagyközönség számára 2010 nyarán kezdtek megjelenni az első USB 3.0-s eszközök.

USB eszközök

Az USB univerzális, nagyon sokféle eszköz csatlakoztatható rá. Ilyenek pl.:

• Adattároló eszközök: pendrive, külső merevlemez és CD-DVD író, 3,5"-es hajlékonylemez
• (Web)kamera, fényképezőgép, tuner (tévénézéshez, video-digitalizáláshoz)
• Némely Solid State Drive, a szokásos SATA csatlakozó mellett
• Nyomtató, lapolvasó, kivetítő
• Hangeszközök, például hangkártya
• Egér
• Billentyűzet
• Vezetékes és vezetéknélküli hálózati adapterek
• Soros-, párhuzamos-, infraport, bluetooth és még sok más átviteli port (SATA, IDE stb.)
• Egyéb vezérlő eszközök, például gamepad
• és még sok más egyéb eszköz

Források

• http://www.usb.org