USB

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 29.6.2021 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 132 muokkausta .

Universal Serial Bus (USB)

USB tyyppi A

Tyyppi

Rengas

Tarina

Kehittäjä

Compaq , DEC , IBM , Intel , Microsoft , NEC ja Nortel

Kehitetty

1996

Tuotettu

toukokuusta 1996 [1]

karkotettu

Sarjaportti ,
Rinnakkaisportti ,
Peliportti ,
ADB ,
PS/2 ,

Tekniset tiedot

Pituus, mm

6,65 ( tyyppi-C )

Leveys, mm

12 (tyyppi A) [2]
8,45 (tyyppi-B)
6,8 (mini/mikro)
8,25 (C-tyyppi)

Korkeus, mm

4.5 (tyyppi A) [2]
7,26 (tyyppi-B)
10.44 (tyypin B SuperSpeed)
1,8-3 (mini/mikro)
2.4 (C-tyyppi)

Hot swap

Joo

Ulkoinen

Joo

Kaapeli

2-5 m (luokasta riippuen)

johtopäätöksiä

4: 1 teho, 2 dataa, 1 maa
5 (tien päällä)
9 (SuperSpeed)
11 (Powered-B SuperSpeed)
24 (tyyppi-C)

Sähköiset parametrit

Jännite

5VDC_ _

Max. Jännite

5.00+0,25
−0,60 AT
5.00+0,25
−0,55 B (USB 3.0)
20 V (Power Delivery USB PD 3.0)
48 V (Power Delivery USB PD 3.1) [3]

Max. nykyinen

0,5 A (USB 2,0)
0,9 A (USB 3,0)
3 A (USB-C)
5 A (akun lataus)
5 A (virransyöttö)

Tietoasetukset

Tiedonsiirto

spesifikaatioiden määrittelemä pakettidata

Bitin leveys

1 bittiä

Kaistanleveys

Tilasta riippuen:

Half duplex (USB 1.x ja USB 2.0): 1,5; 12; 480 Mbps
Full duplex (USB 3.x ja USB4): 5; kymmenen; kaksikymmentä; 40 Gbps

Max. laitteet

127

pöytäkirja

johdonmukainen

Sokka irti

tyyppi-A (vasen) ja tyyppi-B (oikea)

yhteystiedot nro	Merkintä	Kuvaus
yksi	VBUS_ _	+5V
2	Data-	Tiedot -
3	Data+	Data +
neljä	Maadoitus	Maapallo
Näyttö		Punos

Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa

USB ( englanniksi Universal Serial Bus - "universal serial bus") on sarjaliitäntä oheislaitteiden liittämiseksi tietokonetekniikkaan . Se on saanut laajimman jakelun ja siitä on tullut tärkein käyttöliittymä oheislaitteiden liittämiseksi digitaalisiin kodinkoneisiin.

Liitäntä ei salli vain tietojen vaihtoa, vaan myös virran syöttämistä oheislaitteeseen. Verkkoarkkitehtuurin avulla voit liittää suuren määrän oheislaitteita jopa laitteeseen yhdellä USB-liittimellä.

USB-spesifikaatioiden kehittäminen tapahtuu kansainvälisen voittoa tavoittelemattoman USB Implementers Forumin (USB-IF) puitteissa, joka yhdistää USB-väylän laitteiden kehittäjät ja valmistajat. Kehitysprosessissa spesifikaatioista on kehitetty useita versioita . Siitä huolimatta kehittäjät onnistuivat säilyttämään korkean yhteensopivuuden eri sukupolvien laitteiden välillä. Liitäntäspesifikaatio kattaa ennennäkemättömän laajan valikoiman oheislaitteiden liittämiseen ja vuorovaikutukseen tietokonejärjestelmän kanssa liittyviä kysymyksiä:

liittimien ja kaapeleiden yhdistäminen
energiankulutuksen säännöstely
viestintäprotokollia
toimintojen ja laiteajureiden yhdistäminen

Historia

Intelillä USB:n syntymäpäivä on 15. marraskuuta 1995 [4] [5] . Ensimmäiset USB 1.0:n tekniset tiedot esiteltiin vuosina 1994-1995. USB-kehitystä tukivat Intel , Microsoft , Philips ja US Robotics . USB:stä on tullut "yhteinen nimittäjä" eri yritysten kolmen toisiinsa liittymättömän pyrkimyksen alla:

Tietokoneen toiminnallisuuden laajentaminen. Tuolloin useita "perinteisiä" (vanhoja) liitäntöjä käytettiin ulkoisten oheislaitteiden liittämiseen henkilökohtaiseen tietokoneeseen ( PS / 2 , sarjaportti , rinnakkaisportti , joystick-portti , SCSI ), ja uusien ulkoisten laitteiden tultua käyttöön ne kehitti uuden liittimen. USB:n piti korvata ne kaikki ja samalla kannustaa ei-perinteisten laitteiden kehitystä.
Liitä matkapuhelin tietokoneeseen . Matkaviestinverkot olivat tuolloin siirtymässä digitaaliseen puheensiirtoon, eikä mikään käytettävissä olevista liitännöistä ollut sopiva sekä puheen että datan siirtämiseen puhelimesta tietokoneelle.
Yksinkertaisuus käyttäjälle. Vanhemmat liitännät (kuten sarjaportit (COM) ja rinnakkaisportit (LPT) olivat erittäin helppoja kehittäjälle, mutta ne eivät tarjonneet todellista " plug and play " -ominaisuutta. Tietokoneen vuorovaikutukseen hitaiden ja keskinopeiden ulkoisten laitteiden kanssa vaadittiin uusia mekanismeja - ehkä suunnittelijoille vaikeampaa, mutta luotettavaa, ystävällistä ja sopivaa "kuumiin" kytkemiseen .

USB-tuki julkaistiin vuonna 1996 korjaustiedostona Windows 95 OEM Service Release 2 :lle , myöhemmin siitä tuli vakiona Windows 98 :ssa . Alkuvuosina (1996-1997) laitteita oli vähän, joten väylää kutsuttiin leikillään "Useless serial bus" ("hyödytön sarjaväylä") [6] . Valmistajat huomasivat kuitenkin nopeasti USB:n edut, ja vuoteen 2000 mennessä useimmat tulostimet ja skannerit toimivat uuden käyttöliittymän kanssa.

Hewlett-Packard , Intel , Lucent (nykyisin Alcatel-Lucent ), Microsoft , NEC ja Philips tekivät yhdessä aloitteen nopeamman USB-version kehittämiseksi. USB 2.0 -spesifikaatio julkaistiin huhtikuussa 2000, ja vuoden 2001 lopulla USB Implementers Forum standardoi tämän version. USB 2.0 on taaksepäin yhteensopiva kaikkien aiempien USB-versioiden kanssa.

Joissakin varhaisimmista mobiililaitteista oli sisäänrakennettu kookas USB-B-liitin [7] . Mutta useammin kehittäjät rikkoivat standardia upottamalla hieman kompaktimman USB-A:n [7] tai keksivät oman liittimen. USB 2.0 -standardin myötä Mini-A- ja Mini-B-liittimet ilmestyivät erityisesti mobiililaitteisiin, ja myöhemmin ilmestyi USB OTG -spesifikaatio. Vuonna 2007 ilmestyivät Micro-A- ja Micro-B-liittimet, kaksi kertaa ohuempia kuin Mini- ja luotettavampia [7] . Toinen MiniUSB:n haittapuoli on, että kiinnityslaitteet olivat reunassa, eivät kaapelissa, ja vian sattuessa laite jouduttiin korjaamaan halvan kaapelin vaihtamisen sijaan [7] . Vuonna 2009, kun yritettiin vähentää elektroniikkajätteen määrää , Micro-B julkistettiin matkapuhelinlatureiden päästandardiksi, mutta muistiota ei koskaan toteutettu täysin - Apple teki yksinkertaisesti adapterin Micro-B:stä sen liittimeen.

2000-luvun alussa Apple Corporation asetti etusijalle FireWire -väylän , jonka kehittämisessä se oli aktiivisesti mukana. Varhaiset iPod -mallit oli varustettu vain FireWire -liitännällä , eikä siinä ollut USB:tä. Myöhemmin yritys luopui FireWirestä USB:n hyväksi, jolloin FireWire jäi vain lataamiseen joissakin malleissa. Joissakin 1990-luvun jälkipuoliskolta lähtien tuotetuissa näppäimistöissä ja hiirissä oli kuitenkin USB-liitäntä.

2000-luvun alusta lähtien USB-tuki on ollut käytössä massamarkkinoiden tietokoneiden BIOSissa (USB-tuki yrityssegmentissä alkoi 1990-luvun puolivälissä). Tämä mahdollisti käynnistämisen flash-asemista , esimerkiksi käyttöjärjestelmän uudelleen asentamiseksi; PS/2-näppäimistön tarve katosi . Nykyaikaiset pöytäkoneiden emolevyt tukevat yli 10 USB-porttia. Suurimmassa osassa nykyaikaisista kannettavista ja pöytätietokoneista ei ole COM- ja LPT - portteja.

Toisen version USB-porttien jakelun aikana ulkoisten kiintolevyjen valmistajat olivat jo "levänneet" USB 2.0:n rajoituksia vastaan - sekä virran että nopeuden suhteen. Tarvittiin uusi standardi, joka julkaistiin vuonna 2008. Vanhoja neljää suonia ei voitu täyttää, joten lisättiin viisi uutta. Ensimmäiset USB 3.0 - tuella varustetut emolevyt julkaistiin vuonna 2010 . Vuoteen 2013 mennessä USB 3.0:sta oli tullut valtavirtaa. Kaupallisesti saatavilla on laajennuskortteja, jotka lisäävät USB 3.0 -tuen vanhemmille tietokoneille.

Jo ensimmäisinä vuosina havaittiin USB-A-liittimen vakava suunnitteluvirhe: se on epäsymmetrinen, mutta ei näytä kummalle puolelle se kytketään. Lisäksi matkapuhelimet alkoivat laajentaa USB:n toimintoja ei-perinteisten laitteiden liittämiseen: Motorola RAZR V3 liitti kuulokkeet Mini-B:n kautta, Samsungin älypuhelimissa viiden Micro-B-nastan väliin lisättiin kuusi uutta. Molemmat ongelmat ratkaistiin vuonna 2014 ilmestyneellä symmetrisellä USB-C-liittimellä. Jotkut johdot on kopioitu molemmilta puolilta, ohjaimet "sopivat" muiden määrittämisestä kytkettäessä. Lisäksi USB-C:ssä on useita redundantteja johtoja esimerkiksi analogisen äänen tai HDMI -videon kuljettamiseen.

Vuonna 2019 julkaistu USB4 mahdollistaa huippunopeiden linjojen uudelleenohjauksen, mikä antoi 40 Gbps yhteen suuntaan. Se salli myös niin sanotun " protokollatunneloinnin ", jossa video ja PCIe "kääritään" USB-paketteihin, mikä antaa enemmän tilaa datalle [8] (vanhemmat laitteet, jotka eivät voi ottaa käyttöön, tarvitsevat erikoismuuntimia). Hylättiin vanhat liittimet ja jäi vain USB-C.

Perustiedot

USB-kaapeli (jopa 2.0 mukaan lukien) koostuu neljästä kuparijohtimesta: kahdesta tehojohtimesta ja kahdesta datajohtimesta kierretyssä parissa. Johtimet on suljettu maadoitettuun punokseen (suojaan).

USB-kaapelit ovat suunnattuja, eli niillä on fyysisesti erilaiset liittimet "laitteeseen" (tyyppi B) ja "isäntään" (tyyppi A). On mahdollista toteuttaa USB-laite ilman kaapelia, jonka runkoon on sisäänrakennettu kärki "isäntään". Kaapeli on myös mahdollista upottaa laitteeseen pysyvästi, kuten hiiressä (standardi kieltää tämän täysillä ja nopeilla laitteilla, mutta valmistajat rikkovat sitä). Vaikka standardi kieltää, on olemassa passiivisia USB-laajentimia, joissa on "isännästä" ja "isäntään" -liittimet.

Kaapelit muodostavat liitännän USB-laitteiden ja USB-isännän välillä. Ohjelmistoohjattu USB-ohjain toimii isäntänä , joka tarjoaa koko käyttöliittymän toiminnallisuuden. Ohjain on pääsääntöisesti integroitu Southbridge -siruun , vaikka se voidaan tehdä myös erillisessä paketissa. Ohjain on kytketty ulkoisiin laitteisiin USB-keskittimen kautta . Koska USB-väylällä on puutopologia , huipputason keskitintä kutsutaan juurikeskittimeksi. Se on sisäänrakennettu USB-ohjaimeen ja on sen olennainen osa.

Ulkoisten laitteiden liittämiseksi USB-keskittimeen siinä on portit , jotka päättyvät liittimiin. USB-laitteita tai alemman tason USB-keskittimiä voidaan liittää liittimiin kaapelinhallinnan avulla. Tällaiset keskittimet ovat aktiivisia elektronisia laitteita (passiivisia ei ole), jotka palvelevat useita omia USB-porttejaan. USB-keskittimillä sallitaan jopa viisi porrastustasoa juurta lukuun ottamatta. Itse USB-liitäntä ei salli kahden tietokoneen (isäntälaitteen) yhdistämistä toisiinsa, tämä on mahdollista vain käytettäessä erikoiselektroniikkaa, jossa on kaksi USB-tuloa ja erikoissilta, esimerkiksi emuloimalla kahta kytkettyä Ethernet-sovitinta, yksi kummallekin puolelle, tai käyttämällä erikoistunutta tiedostonjakoohjelmistoa [9] [10] .

Laitteet voivat olla väyläkäyttöisiä, mutta ne voivat vaatia myös ulkoisen virtalähteen. Laitteille taataan oletusarvoisesti 100 mA asti ja 500 mA asti isäntäohjaimen kanssa neuvoteltuaan. Valmiustilaa tuetaan myös laitteille ja keskittimille, jotka ohjataan väylältä päävirtalähteen irrottamalla samalla, kun säilytetään valmiustila ja kytketään päälle väylän käskystä.

USB tukee laitteiden kuumaliittämistä ja irrottamista. Tämä saavutetaan lisäämällä liittimen maadoituskoskettimen pituutta signaaliin nähden. Kun USB-liitin kytketään, maadoituskoskettimet suljetaan ensin, molempien laitteiden koteloiden potentiaalit tasaantuvat, eikä signaalijohtimien jatkokytkentä johda ylijännitteisiin.

Loogisella tasolla USB-laite tukee tiedonsiirtoa ja vastaanottotapahtumia. Jokaisen tapahtuman jokainen paketti sisältää päätepisteen (päätepisteen) numeron laitteessa. Kun laite on kytketty, käyttöjärjestelmäytimen ajurit lukevat päätepisteluettelon laitteesta ja luovat ohjaustietorakenteita kommunikoimaan laitteen kunkin päätepisteen kanssa. Päätepisteiden ja tietorakenteiden kokoelmaa käyttöjärjestelmän ytimessä kutsutaan putkeksi.

Päätepisteet ja siten kanavat kuuluvat yhteen neljästä luokasta - suoratoisto (joukko), ohjaus (ohjaus), isokroninen (isoch) ja keskeytys (keskeytys). Hitailla nopeuksilla laitteilla, kuten hiirellä, ei voi olla isokronisia ja suoratoistokanavia.

Ohjauskanava on tarkoitettu lyhyiden kysymys-vastauspakettien vaihtamiseen laitteen kanssa. Kaikissa laitteissa on ohjauskanava 0, jonka avulla käyttöjärjestelmäohjelmisto voi lukea lyhyitä tietoja laitteesta, mukaan lukien ohjaimen valinnassa käytetyt valmistaja- ja mallikoodit sekä luettelo muista päätepisteistä.

Keskeytyskanavan avulla voit toimittaa lyhyitä paketteja molempiin suuntiin saamatta niihin vastausta/vahvistusta, mutta toimitusaikatakuulla - paketti toimitetaan viimeistään N millisekunnissa. Sitä käytetään esimerkiksi syöttölaitteissa (näppäimistöt, hiiret, ohjaussauvat).

Isokroninen kanava mahdollistaa pakettien toimittamisen ilman toimitustakuuta ja ilman vastauksia/kuittauksia, mutta N paketin taatulla toimitusnopeudella väyläjaksoa kohti (1 kHz alhaisella ja täydellä nopeudella, 8 kHz suurella nopeudella). Käytetään ääni- ja videotietojen välittämiseen.

Suoratoistokanava takaa jokaisen paketin toimituksen, tukee automaattista tiedonsiirron keskeytystä, kun laite ei ole valmis (puskurin ylivuoto tai alivuoto), mutta ei takaa toimituksen nopeutta ja viivettä. Käytetään esimerkiksi tulostimissa ja skannereissa.

Väyläaika on jaettu jaksoihin, jakson alussa ohjain lähettää "period start" -paketin koko väylälle. Lisäksi jakson aikana lähetetään keskeytyspaketteja, sitten isokronisesti vaaditussa määrässä, jakson jäljellä olevana aikana lähetetään ohjauspaketteja ja lopuksi virtapaketteja.

Väylän aktiivinen puoli on aina ohjain, datapaketin siirto laitteelta ohjaimelle toteutetaan lyhyenä kysymyksenä ohjaimelta ja pitkänä, dataa sisältävänä vastauksena laitteelta. Jokaisen väyläjakson pakettiaikataulu luodaan ohjainlaitteiston ja ajuriohjelmiston yhteisillä ponnisteluilla, sillä monet ohjaimet käyttävät äärimmäisen monimutkaista DMA :ta ajurin generoiman monimutkaisen DMA-ohjelman kanssa.

Päätepisteen pakettikoko on vakio, joka on sisäänrakennettu laitteen päätepistetaulukkoon, eikä sitä voi muuttaa. Laitteen kehittäjä valitsee sen USB-standardin tukemien joukosta.

Eritelmän versiot

Luettelo teknisistä tiedoista

Erittely	Nopeus	USB-standardi
Pieni nopeus	jopa 1,5 Mbps	USB 1.0
Täyttä vauhtia	jopa 12 Mbps	USB 1.1
suuri nopeus	jopa 480 Mbps	USB 2.0
Super nopeus	jopa 5 Gbps	USB 3.0 / USB 3.1 Gen 1 / USB 3.2 Gen 1
SuperSpeed+ 10 Gbps	jopa 10 Gbps	USB 3.1 Gen 2 / USB 3.2 Gen 2
SuperSpeed++ 20Gbps	jopa 20 Gbps	USB 3.2 Gen 2x2

Esikatselut

USB 0.7: Tekniset tiedot julkaistiin marraskuussa 1994.
USB 0.8: Tekniset tiedot julkaistiin joulukuussa 1994.
USB 0.9: Tekniset tiedot julkaistiin huhtikuussa 1995.
USB 0.99: Tekniset tiedot julkaistiin elokuussa 1995.
USB 1.0 -julkaisuehdokas: Tekniset tiedot julkaistiin marraskuussa 1995.

USB 1.0

Erittely julkaistiin 15. tammikuuta 1996.

Tekniset tiedot:

kaksi toimintatilaa:
- pienen kaistanleveyden tila (Low-Speed) - 1,5 Mbps;
- suuren kaistanleveyden tila (täysinopeus) - 12 Mbps;
kaapelin enimmäispituus (ilman näyttöä) Low-Speed-tilassa - 3 m [11] ;
kaapelin enimmäispituus (näytössä) Full-Speed-tilassa - 5 m [11] ;
liitettyjen laitteiden enimmäismäärä (mukaan lukien kertoimet) - 127;
on mahdollista kytkeä "moninopeuksiset" oheislaitteet yhteen USB-ohjaimeen;
syöttöjännite oheislaitteille - 5 V;
oheislaitteen käyttämä maksimivirta on 500 mA.

USB 1.1

Erittely julkaistiin syyskuussa 1998. Korjatut ongelmat ja virheet, jotka löytyivät versiosta 1.0. Ensimmäinen laajalti levitetty versio[ määritä ] .

USB 2.0

Erittely julkaistiin huhtikuussa 2000.

USB 2.0 eroaa USB 1.1:stä ottamalla käyttöön High-Speed-tilan (merkitty logoon "Hi-speed" [12] ).

USB 2.0 -laitteille on kolme toimintatilaa:

Hidas nopeus, 10-1500 Kbps (näppäimistöt, hiiret, ohjaussauvat, peliohjaimet);
Täysi nopeus, 0,5-12 Mbps (ääni-, videolaitteet);
Nopea, 25-480 Mbps (videolaitteet, tallennuslaitteet).

Myöhemmät muutokset

USB-spesifikaatioiden myöhemmät muutokset julkaistaan Engineering Change Notices (ECN ) -julkaisuna . Tärkeimmät ECN-muutoksista on esitetty USB 2.0 - spesifikaatiopaketissa , joka on saatavilla USB Implementers Forumin verkkosivuilla .

Mini-B-liitin ECN: Ilmoitus julkaistu lokakuussa 2000.
Errata joulukuusta 2000: ilmoitus annettu joulukuussa 2000.
Pull-up/pull-down vastukset ECN: Ilmoitus julkaistu toukokuussa 2002.
Virhe toukokuusta 2002 lähtien: toukokuussa 2002 annettu ilmoitus.
Interface Associations ECN: Ilmoitus julkaistu toukokuussa 2003. Uusia standardeja on lisätty, jotta useat rajapinnat voidaan liittää yhteen laitetoimintoon.
Pyöristetty viiste ECN: Ilmoitus julkaistu lokakuussa 2002.
Unicode ECN: Ilmoitus julkaistu helmikuussa 2005. Tämä ECN määrittää, että merkkijonot koodataan UTF-16LE:llä .
Inter-Chip USB Supplement: ilmoitus julkaistu maaliskuussa 2006.
On-The-Go Supplement 1.3: Ilmoitus julkaistu joulukuussa 2006. USB On-The-Go mahdollistaa kahden USB-laitteen kommunikoinnin keskenään ilman erillistä USB-isäntää. Käytännössä yksi laitteista toimii isäntänä toiselle.

USB OTG

USB:ssä yksi laite on aina isäntä, toinen on oheislaite. Älypuhelimien, digitaalikameroiden ja muiden mobiililaitteiden on oltava joko isäntä tai oheislaite: tietokoneeseen liitettynä kamera on oheislaite ja valokuvatulostimeen liitettynä se isäntä.

USB OTG (On-The-Go, venäjäksi "on the go" ) teki käteväksi muuttaa laitteiden roolia: ne itse määrittävät, keitä heidän pitäisi olla. OTG-laitteet voidaan liittää tietokoneeseen ja USB-oheislaitteet voidaan liittää tällaisiin laitteisiin saman portin kautta: yleensä flash-asemat, digikamerat, näppäimistöt, hiiret ja muut laitteet, jotka eivät vaadi lisäajureita [13] .

Laitteen rooli määräytyy kaapelin avulla: isäntäpuolen pistokkeessa nastat 4 (ID) ja 5 (maa) ovat kiinni; reunan puolella ID:tä ei ole liitetty mihinkään.

USB 3.x

USB 3.0

Lopullinen USB 3.0 -spesifikaatio ilmestyi vuonna 2008. USB 3.0:n ovat kehittäneet Intel , Microsoft , Hewlett-Packard , Texas Instruments , NEC ja NXP Semiconductors .

USB 3.0 -spesifikaatio nostaa maksimitiedonsiirtonopeuden 5 Gbps:iin, mikä on suuruusluokkaa nopeampi kuin USB 2.0. Lisäksi versio 3.0 erottuu lisääntyneestä virranvoimakkuudesta 500 mA:sta 900 mA:iin. Siten yhdestä portista voidaan syöttää useampia laitteita, eikä ulkoista virtalähdettä tarvitse käyttää joillekin laitteille [14] . USB 3.0 -spesifikaatiossa päivitetyn standardin liittimet ja kaapelit ovat fyysisesti ja toiminnallisesti yhteensopivia USB 2.0:n kanssa, ja yksiselitteisen tunnistamisen vuoksi USB 3.0 -liittimet on yleensä valmistettu sinisestä muovista (joillain valmistajilla punainen). USB 2.0 -kaapeli sisältää neljä riviä - pari tiedon vastaanottamiseen / lähettämiseen, plus ja nolla teho, liittimessä "A" on 4 nastaa. Nopeiden SuperSpeed-signaalien kuljettamiseksi USB 3.0 lisäsi neljä lisää tietoliikennelinjaa (kaksi kierrettyä paria) ja yhden signaalin maadoitusnastan (GND_DRAIN), minkä seurauksena kaapelista tuli paljon paksumpi. USB 3.0 -liittimien uudet nastat sijaitsevat erillään vanhoista eri nastarivissä.

Lokakuussa 2009 kerrottiin, että Intel oli päättänyt lykätä USB 3.0 -tuen käyttöönottoa piirisarjoissaan vuoteen 2011 asti. Tämä päätös johti siihen, että vuoteen 2011 asti tämä standardi ei yleistynyt, koska käyttäjälle ei riittänyt pelkkä emolevyn ostaminen, tarvittiin lisäsovitin tai emolevyn valmistaja juotti niihin kolmannen osapuolen ohjaimen [15 ] [16] .

USB 3.0 -isäntäohjain (xHCI) tarjoaa laitteiston kulkutuen komennoille, tiloille, saapuville ja lähteville tiedoille, mikä mahdollistaa USB-väylän kaistanleveyden täysimääräisen hyödyntämisen. Virrat lisättiin USB 3.0 SuperSpeed -protokollaan tukemaan UASP :tä .

Linux on tukenut USB 3.0:aa ytimen versiosta 2.6.31 lähtien [17] . Windows 8 ja 10 tukevat USB 3.0:aa ilman lisäohjaimia.

USB 3.1 -spesifikaation julkaisun jälkeen USB 3.0 -standardi nimettiin uudelleen USB 3.1 Gen 1:ksi. USB-IF CTO:n mukaan tämä tehtiin laitekehittäjien työskentelyn helpottamiseksi eli kaikkien versioiden tuen varmistamiseksi. USB:stä riittää nyt kaksi eritelmää - USB 2 ja USB 3.1 - kolmen sijaan [18] . Nimetty uudelleen USB 3.2 Gen 1:ksi USB 3.2 -määrityksen julkaisemisen jälkeen.

USB 3.1

31. heinäkuuta 2013 USB 3.0 Promoter Group ilmoitti ottavansa käyttöön seuraavan liitännän, USB 3.1:n, spesifikaation, joka voi saavuttaa jopa 10 Gbps [19] . Tässä versiossa käytetty kompakti USB Type-C -liitin on symmetrinen, joten kaapeli voidaan liittää kumpaankin suuntaan, kuten Apple teki aiemmin Lightning -liittimien kanssa .

USB 3.1 -standardin julkaisun jälkeen USB-IF ilmoitti, että USB 3.0 -siirtotila 5 Gb/s asti (SuperSpeed) luokitellaan nyt USB 3.1 Gen 1:ksi ja uusi USB 3.1 -siirtostandardi 10 Gb/s asti. (SuperSpeed+ ) - kuten USB 3.1 Gen 2 [20] [21] .

USB 3.1 sisältää kaksi standardia [22] :

SuperSpeed (USB 3.1 Gen 1) jopa 5 Gb/s, sama kuin USB 3.0;
SuperSpeed+ (USB 3.1 Gen 2) jopa 10 Gbps, kaksinkertainen USB 3.0.

Sen lisäksi, että USB 3.1 Gen 2 nosti nopeutta 10 Gb/s:iin, koodauskulut vähenivät jopa 3 % vaihtamalla 128b/132b - koodausjärjestelmään .

USB 3.1 -standardi on taaksepäin yhteensopiva USB 3.0:n ja USB 2.0:n kanssa.

Käytännössä ensimmäinen USB 3.1 -toteutus Synopsysin IP-lohkona osoitti tehokkaaksi siirtonopeudeksi 7,2 Gb/s (900 MB sekunnissa) joulukuussa 2013 [23] .

USB 3.2

Voittoa tavoittelematon USB Implementers Forum (USB-IF) -järjestö julkaisi 22. syyskuuta 2017 USB 3.2 -standardimäärityksen [24] , joka on USB 3.x:n viimeinen versio. Uusi spesifikaatio mahdollistaa suurimman mahdollisen tiedonsiirtonopeuden kaksinkertaistamisen verrattuna USB 3.1 Gen 2:een - 10:stä 20 Gb/s:iin, koska vain USB Type-C :ssä käytetään kahta linjaa nopeudella 5 Gb/s tai 10 Gb/s. liitin sen käännettävien koskettimien ja kaksoislähtöjen käytön vuoksi erillisenä kanavana. Isäntäsovittimia on muutettu siirtämään saumattomasti 2-kanavaisesta redundantista lähtötilasta yksikanavaiseen tilaan. Nykyaikaiset USB Type-C -kaapelit , jotka ovat saatavilla, tukevat jo tätä "kaksilinjaista" tilaa, joten uusia kaapeleita ei tarvitse ostaa [25] . Ensimmäisten USB 3.2 -standardia tukevien kaupallisten laitteiden odotetaan ilmestyvän aikaisintaan vuoden 2019 jälkipuoliskolla [26] .

USB 3.2 -määritykset korvaavat USB 3.0- ja USB 3.1 -standardit; Laitteet, jotka täyttävät ne, sisältävät kolme nopeusstandardia [27] :

SuperSpeed USB (USB 3.2 Gen 1) jopa 5 Gbps 8b/10b-koodauksella, kuten USB 3.1 Gen 1 ja USB 3.0;
SuperSpeed+ USB 10 Gbps (USB 3.2 Gen 2) jopa 10 Gbps 128b/132b-koodauksella, kuten USB 3.1 Gen 2;
SuperSpeed+ USB 20 Gbps (USB 3.2 Gen 2x2) jopa 20 Gbps 128b/132b-koodauksella kahdella kaistalla, joista jokainen on yhteensopiva USB 3.1 Gen 2:n kanssa.

Tekniset tiedot sisältävät myös muunnelman, jossa on kaksi riviä, joista jokainen toimii USB 3.0 -protokollalla :

SuperSpeed+ USB 10 Gbps (USB 3.2 Gen 1x2) jopa 10 Gbps 8b/10b-koodauksella kahdella kaistalla, kukin USB 3.1 Gen 1.

Uusi nimitysjärjestelmä

USB 3.2 -standardin julkaisun jälkeen USB-IF on ottanut käyttöön uuden nimeämisjärjestelmän [28] . Auttaakseen yrityksiä valmistamaan erilaisia siirtotiloja, USB-IF suosittelee nimeämään 5, 10, 20 Gbps siirtotilat SuperSpeed USB 5 Gbps, SuperSpeed USB 10 Gbps ja SuperSpeed USB 20 Gbps [29] :

Erittely	vanha nimi	alkuperäinen nimi	Siirtotila	Markkinointinimi (USB-IF-brändi)	Nopeus	Lähetysnopeus
USB3.2 Gen1	USB3.1 Gen1	USB 3.0	Gen 1	SuperSpeed USB 5 Gbps	5 Gbit/s	500 MB/s
USB3.2 Gen2	USB3.1 Gen2	USB 3.1	Gen 2	SuperSpeed USB 10 Gbps	10 Gbit/s	1,21 Gt/s
USB 3.2 Gen 2x2	---	USB 3.2	Gen 2×2	SuperSpeed USB 20 Gbps	20 Gbit/s	2,42 Gt/s

USB4

Toisin kuin aiemmissa versioissa, protokollan nimi kirjoitetaan yhdessä ilman välilyöntiä sanan "USB" ja numeron "4" välissä.

Neljäs versiospesifikaatio julkaistiin 29. elokuuta 2019 [30] [31] . Uusi ydinprotokolla kasvattaa maksiminopeuden 40 Gbps:iin (käytettäessä yhteensopivia Type-C-kaapeleita) säilyttäen samalla taaksepäin yhteensopivuuden USB 3.2:n, USB 2.0:n ja valinnaisen Thunderbolt 3 :n kanssa [32] [33] [34] .

Jopa 40 Gbps:n nopeus on saavutettavissa vain erityisesti merkityillä kaapeleilla. Perinteisten kaapeleiden enimmäisnopeus on rajoitettu 20 Gbps:iin. [35] [36]

Marraskuussa 2022 päivitetyn USB4-version 2.0 spesifikaation odotetaan julkaistavan jopa 80 Gb/s kaistanleveydellä [37] .

Inter-Chip USB

Inter Chip USB(IC-USB) ja High Speed Inter-Chip USB (HSIC) ovat USB 2.0:n yksinkertaistettuja versioita sirujen kytkemättömään liittämiseen yhdessä laitteessa. Yksinkertaistaminen saavutetaan korvaamalla USB-fyysinen kerros asynkronisesta synkroniseen, kieltäytymällä mahdollisuudesta muuttaa nopeutta ja yhteyden havaitsemista, kieltäytymällä ohjainten sähköisestä suojauksesta ja vähentämällä niiden tehoa. USB:n looginen osa on muuttumaton (mukaan lukien väylän tilojen logiikka). IC-USB määrittää täyden nopeuden (12 Mbps) laitteiden liitännän; HSIC määrittelee High Speed (480 Mbps) laitteiden yhteyden.

IC-USB-standardin ensimmäinen versio otettiin käyttöön vuonna 2006. HSIC-standardin ensimmäinen versio otettiin käyttöön vuonna 2007 [38] . HSIC käyttää kahta digitaalista linjaa LVCMOS-logiikkatasoilla (1,2 volttia ): STROBE ja DATA. Johtimen enimmäispituus on 10 cm. Synkroninen rajapinta tarjoaa 480 Mbps :n suorituskyvyn 240 MHz:n kellotaajuudella. HSIC-fyysisen kerroksen ajuri kuluttaa 50 % vähemmän virtaa ja vie 75 % vähemmän sirutilaa kuin perinteinen USB 2.0 -ohjain [39] .

Vuonna 2012 otettiin käyttöön ensimmäinen versio Inter-Chip USB -spesifikaatioista USB 3.0:lle [40] .

Langaton USB

Langaton USB - USB-tekniikka (virallinen erittely saatavilla toukokuusta 2005 lähtien ), jonka avulla voit järjestää langattoman tiedonsiirron suurella tiedonsiirtonopeudella (jopa 480 Mbps 3 metrin etäisyydellä ja jopa 110 Mbps 10 metrin etäisyydellä) .

USB-IF ilmoitti 23. heinäkuuta 2007 kuuden ensimmäisen kuluttajatuotteen sertifioimisesta, jotka tukevat langatonta USB:tä [41] .

Media Agnostic USB

Vuonna 2013 otettiin käyttöön MA-USB-spesifikaatio, joka mahdollistaa USB-protokollan kapseloinnin olemassa oleviin viestintäkanaviin, mukaan lukien WiFi ja WiGig .

USB-kaapelit ja liittimet

USB 1.x- ja 2.0 -kaapelit ja -liittimet

Specification 1.0 säätelee kahdentyyppisiä liittimiä: A - USB-ohjaimen tai keskittimen sivulla ja B - oheislaitteen sivulla. Myöhemmin kehitettiin mini-USB-liittimiä USB:n käyttöä varten kannettavissa ja mobiililaitteissa. USB-IF esitteli uuden version miniliittimistä nimeltä Micro-USB 4. tammikuuta 2007.

	Tavallinen	Mini	Mikro
A tyypin	4×12 mm	3×7 mm	2×7mm
Tyyppi B	7×8 mm	3×7 mm	2×7mm

Myös Mini-AB- ja Micro-AB-liittimet, joihin on kytketty sekä A- että B-tyypin vastaavat liittimet.

Elektroniikkavalmistajat käyttävät Mini-USB-yhteensopivaa liitintä, jossa on 10 nastaa alkuperäisen 5 sijasta (10-nastainen pistoke ei sovi 5-nastaiseen liittimeen). Tämä liitäntä näkyy erityisesti Alcatel- (TCL), Fly- ja Philips-puhelimissa, joissa lisäkoskettimilla on mahdollista käyttää mikrofonilla varustettuja kuulokkeita. Micro-USB + Mini-Jackiin siirtymisen jälkeen osana eurooppalaista laturien standardointiohjelmaa tämän liittimen käyttö on kuitenkin vähentynyt dramaattisesti vuodesta 2012.

USB-A yhdistää kestävyyden ja mekaanisen lujuuden ruuvien puutteesta huolimatta. Pienemmät liittimien versiot, joissa on ohuet muoviulokkeet, jotka työntyvät korkealle hylsyn alustasta, eivät kuitenkaan siedä tiheää sulkemista ja avaamista ja vaativat huolellisempaa käsittelyä.

USB-signaalit (jopa 2.x) lähetetään suojatun nelijohtimisen kaapelin kahdella johdolla.

Pinout Type-A ja -B

Yhteysnumero	Nimitys	Langan väri		Kuvaus
yksi	VBUS_ _	Punainen tai	Oranssi	+5V
2	D−	Valkoinen tai	Kulta	Tiedot −
3	D+	Vihreä		Data+
neljä	GND	Musta tai	Sininen	Maapallo

Pinout Mini/Micro-A ja -B

Yhteysnumero	Nimitys	Langan väri	Kuvaus
yksi	VBUS_ _	Punainen	+5V
2	D−	Valkoinen	Tiedot −
3	D+	Vihreä	Data+
neljä	ID	ei lankaa	On-The-Go ID tunnistaa kaapelin pään: A (isäntä): kytketty maahan B (laite): ei kytketty
5	GND	Musta	Maapallo

Tässä GND on " maa " piiri oheislaitteiden virransyöttöä varten ja VBus on +5 volttia, myös tehopiireille. Data siirretään differentiaalisesti D− ja D+ johtimilla. Tilat "0" ja "1" määräytyvät yli 0,2 V:n johtojen välisen potentiaalieron perusteella edellyttäen, että jollakin johdosta potentiaali suhteessa GND:hen on suurempi kuin 2,8 V [42] . Differentiaalinen lähetysmenetelmä on tärkein, mutta ei ainoa (esimerkiksi alustuksen aikana laite ilmoittaa isännälle laitteen tukemasta tilasta ( täysinopeus tai matalanopeus ) vetämällä jompaakumpaa datalinjat V_BUS-väylään 1,5 kΩ vastuksen kautta (D− Low-Speed-tilassa ja D+ Full Speed- ja High-Speed-tiloissa) [43] .

Riittävän signaalitason ylläpitämiseksi kaapelissa ja sen vaimenemisen estämiseksi on kaapelin pituus korreloitava johtimien poikkileikkauksen kanssa. On yleinen käytäntö määrittää langan ulottuma AWG :nä , kuten "28 AWG/1P...".

Likimääräinen vastaavuus: kaapelin merkintä (langan paksuuden ilmaisu AWG:ssä) ja vastaava kaapelin pituus:

AWG	Pituus, ei enempää (cm)
28	81
26	131
24	208
22	333
kaksikymmentä	500

Kaapelin pituusrajoitukset liittyvät myös signaalin viiveeseen linjassa. USB 2.0 -spesifikaatioiden mukaan viive on alle 5,2 nanosekuntia metriä kohti 5 metrin kaapelilla. Suurin sallittu linjaviive on 1,5 mikrosekuntia hitaalla nopeudella. Siten Hi Speed -tilan tarjoamiseksi linjan on taattava alle 26 nanosekunnin viive ja Low Speed - 1,5 mikrosekuntia.

USB 3.0 -kaapelit ja -liittimet sekä niiden USB 2.0 -yhteensopivuus

Kaikki USB-liittimet, jotka voidaan liittää toisiinsa, on suunniteltu toimimaan yhdessä. Tämä saavutetaan myös siksi, että kaikki USB 2.0 -liittimen nastat ovat sähköisesti yhteensopivia USB 3.0 -liittimen vastaavien nastojen kanssa. Samanaikaisesti USB 3.0 -liittimessä on lisänastat, jotka eivät täsmää USB 2.0 -liittimessä, ja siksi eri versioiden liittimiä kytkettäessä "ylimääräisiä" nastaja ei käytetä, mikä varmistaa laitteen normaalin toiminnan 2.0-version yhteys.
Kaikki USB 3.0 Type A:n ja USB 2.0 Type A:n väliset pistorasiat ja pistokkeet on suunniteltu toimimaan yhdessä.
USB 3.0 Type B -liitännän koko on hieman suurempi kuin vaadittaisiin USB 2.0 Type B -liittimeen tai aikaisempaan. Samalla tarjotaan yhteys näihin pistorasiaan ja tämäntyyppisiin pistokkeisiin. Vastaavasti molempia kaapeleita voidaan käyttää USB 3.0 Type B -liittimellä varustetun oheislaitteen liittämiseen tietokoneeseen, mutta USB 2.0 Type B -liitännällä varustetun laitteen kanssa voidaan käyttää vain USB 2.0 -kaapelia.
eSATAp - liitännät , joissa on merkintä eSATA/USB Combo, eli joihin voi liittää USB-liittimen, voivat liittää USB Type A -liittimet: USB 2.0 ja USB 3.0, mutta nopeassa USB 2.0 -tilassa.
eSATA - pistoke ei sovi mihinkään yksinkertaisen USB-liitännän versioon.
eSATA - pistoke voidaan liittää eSATA/USB Combo -liitäntään.

Kuvia USB 3.0 -liittimistä

	Tavallinen	Mini	Mikro
A tyypin
Tyyppi B
Tyyppi C

USB 3.0 Type A -liittimen nastat

yhteystiedot nro	A	B	mikro B
yksi	VBUS (VCC)	VBUS (VCC)	VBUS (VCC)
2	D−	D−	D−
3	D+	D+	D+
neljä	GND	GND	ID
5	StdA_SSTX-	StdA_SSTX-	GND
6	StdA_SSTX+	StdA_SSTX+	StdA_SSTX-
7	GND_DRAIN	GND_DRAIN	StdA_SSTX+
kahdeksan	StdA_SSRX-	StdA_SSRX-	GND_DRAIN
9	StdA_SSRX+	StdA_SSRX+	StdA_SSRX-
kymmenen			StdA_SSRX+
Näyttö	Näyttö	Näyttö	Näyttö

USB 3.0 -mikroliittimiä on myös kahta muuta tyyppiä: USB 3.0 Micro-A -liitin ja USB 3.0 Micro-AB -liitäntä. Visuaalisesti eroaa USB 3.0 Micro-B:stä USB 2.0 -osalla varustetun liittimen "suorakulmaisella" (ei leikatulla) osalla, joka välttää Micro-A-liittimen kytkemisen Micro-B-liitäntään ja tekee Micro-AB-liitännästä yhteensopivan. molemmilla pistokkeilla.

Micro-AB-liitäntää käytetään mobiililaitteissa, joissa on sisäänrakennettu USB 3.0 -isäntäohjain. Nastaa 4 (ID) käytetään isäntä/asiakastilan tunnistamiseen - Micro-A-liittimessä se on oikosuljettu maahan.

USB 3.0 Powered-B -liittimen nastat

USB 3.0 Powered-B -liitin on suunniteltu kahdella ylimääräisellä nastalla, joiden avulla laitteet voivat tarjota jopa 1000 mA toiselle laitteelle, kuten langattomalle USB-sovittimelle. Tämä eliminoi langattomaan USB-sovittimeen liitetyn laitteen virtalähteen tarpeen ja ottaa uuden askeleen kohti ihanteellista langatonta viestintäjärjestelmää (ilman erillistä virtalähdettä). Normaalit langalliset liitännät isäntään tai keskittimeen eivät käytä näitä kahta ylimääräistä nastaa.

yksi	VBUS	+5V teho
2	USB D−	USB 2.0 data
3	USB D+	USB 2.0 data
neljä	GND	Maapallo
kahdeksan	StdA_SSRX-	SuperSpeed-vastaanotto
9	StdA_SSRX+	SuperSpeed-vastaanotto
7	GND_DRAIN	Maapallo
5	StdA_SSTX-	SuperSpeed vaihteisto
6	StdA_SSTX+	SuperSpeed vaihteisto
kymmenen	DPWR	Lisätehoa laitetta kohti
yksitoista	GND_D	Laitteen virran maadoitus

USB Type-C Pin-määritys USB Type-C -liitin - pistoke ja pistoke

Ottaa yhteyttä	Nimi	Kuvaus	Ottaa yhteyttä	Nimi	Kuvaus
A1	GND	Maapallo	B12	GND	Maapallo
A2	TX1+	SuperSpeed - tasauspyörästöpari # 1 [a] , vaihde+	B11	RX1+	SuperSpeed Differentiaalipari #2 [a] Receive+
A3	TX1-	SuperSpeed-differentiaalipari #1 [a] , vaihteisto-	B10	RX1-	SuperSpeed-differentiaalipari #2 [a] , vastaanotto-
A4	VBUS_ _	Plus ravinto	B9	VBUS_ _	Plus ravinto
A5	CC1	Kanavan määrittäminen (tai täsmääminen)	B8	SBU2	Lisäkanava (sivukaista)
A6	D+	Suurinopeuksinen differentiaalipari [b] , sijainti 1, data+	B7	D-	Suurinopeuksinen differentiaalipari [b] , sijainti 2 [c] , data-
A7	D-	Suurinopeuksinen differentiaalipari [b] , sijainti 1, data-	B6	D+	Suurinopeuksinen differentiaalipari [b] , asento 2 [c] , data+
A8	SBU1	Lisäkanava (sivukaista)	B5	CC2	Konfigurointikanava
A9	VBUS_ _	Plus ravinto	B4	VBUS_ _	Plus ravinto
A10	RX2-	SuperSpeed-differentiaalipari #4 [a] , vastaanotto-	B3	TX2-	SuperSpeed-differentiaalipari #3 [a] , vaihteisto-
A11	RX2+	SuperSpeed-differentiaalipari #4 [a] , vastaanotto+	B2	TX2+	SuperSpeed-tasauspyörästöpari #3 [a] , vaihde+
A12	GND	Maapallo	B1	GND	Maapallo
↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Suojattu differentiaalipari, voidaan käyttää toteuttamaan USB SuperSpeed (3.0), SuperSpeed+ (3.1), SuperSpeed++ (3.2) - jopa 20 Gbps ↑ 1 2 3 4 Suojaamaton differentiaalipari, voidaan käyttää USB Low-Speed (1.0), Full-Speed (1.1), High Speed (2.0) toteuttamiseen - jopa 480 Mbps ↑ 1 2 Pistokkeessa tasauspyörästöpari on kytketty vain yhteen kohtaan, 2. asennossa ei ole koskettimia.

USB 3.1 Type-C -kaapelin johtimien tarkoitus

Type-C-kaapelin liitin nro 1		Type-C kaapeli			Liitin nro 2 Type-C kaapeli
Ottaa yhteyttä	Nimi	Johtimen vaipan väri	Nimi	Kuvaus	Ottaa yhteyttä	Nimi
Punos	Näyttö	Kaapeli punos	Näyttö	Kaapelin ulkovaippa	Punos	Näyttö
A1, B1, A12, B12	GND	Tinattu	GND_PWRrt1 GND_PWRrt2	yhteinen maa	A1, B1, A12, B12	GND
A4, B4, A9, B9	VBUS_ _	Punainen	PWR_VBUS 1 PWR_VBUS 2 _ _	VBUS virtalähde _	A4, B4, A9, B9	VBUS_ _
B5	V CONN	Keltainen	PWR_V CONN	V CONN teho	B5	V CONN
A5	CC	Sininen	CC	Konfigurointikanava	A5	CC
A6	Dp1	Valkoinen	UTP_Dp	Suojaamaton differentiaalipari , positiivinen	A6	Dp1
A7	Dn1	Vihreä	UTP_Dn	Suojaamaton differentiaalipari, negatiivinen	A7	Dn1
A8	SBU1	Punainen	SBU_A	Datakaista A	B8	SBU2
B8	SBU2	Musta	SBU_B	Datakaista B	A8	SBU1
A2	SSTXp1	Keltainen *	SDPp1	Suojattu differentiaalipari #1, positiivinen	B11	SSRXp1
A3	SSTXn1	Ruskea*	SDPn1	Suojattu differentiaalipari #1, negatiivinen	B10	SSRXn1
B11	SSRXp1	vihreä*	SDPp2	Suojattu differentiaalipari #2, positiivinen	A2	SSTXp1
B10	SSRXn1	Oranssi *	SDPn2	Suojattu differentiaalipari #2, negatiivinen	A3	SSTXn1
B2	SSTXp2	valkoinen *	SDPp3	Suojattu differentiaalipari #3, positiivinen	A11	SSRXp2
B3	SSTXn2	Musta *	SDPn3	Suojattu differentiaalipari #3, negatiivinen	A10	SSRXn2
A11	SSRXp2	punainen *	SDPp4	Suojattu differentiaalipari #4, positiivinen	B2	SSTXp2
A10	SSRXn2	Sininen*	SDPn4	Suojattu differentiaalipari #4, negatiivinen	B3	SSTXn2
* Standardi ei määrittele vaippajohtimien värejä.

”Lähitulevaisuudessa USB Type-C -liitännästä tulee todella universaali. Versio 2.1 tarjoaa porttitehon jopa 240 W. Tämä mahdollistaa sen käytön 4K-näyttöjen, tulostimien ja jopa virtaa kuluttavien pelikannettavien virtalähteenä." https://usb.org/document-library/usb-type-cr-cable-and-connector-specification-revision-21

USB 3.0 optiset kaapelit

Vuonna 2013 jotkin yritykset esittelivät USB 3.0- ja Thunderbolt-optisia (kuituoptisia) kaapeleita, joiden kautta USB-signaali voidaan siirtää jopa 100 metriin [44] verrattuna 3–5 metriin (tyypillisesti) tavallisilla "langallisilla" kaapeleilla. Ohuet ja joustavat kaapelit mahdollistavat tiedonsiirron jopa 1 Gb / s nopeuksilla, mutta eivät tarjoa virransiirtoa.

Matkan alussa signaali muunnetaan perinteisestä USB-sähkösignaalista optisiksi signaaleiksi. Reitin lopussa signaali käännetään.

Viestintätapa

USB-spesifikaatio tarjoaa suunnittelijalle useita vaihtoehtoja laitteille vaaditusta tiedonsiirtonopeudesta riippuen. Nämä ovat pieni nopeus (fyysinen nopeus 1,5 Mbps ± 1,5 %), täysi nopeus (12 Mbps ± 0,25 %), suuri nopeus (480 Mbps ± 0,05 %), SuperSpeed (5 Gbps ± 0,06 %) , SuperSpeed+ (10 Gbps). Low-, Full- ja High-Speed-laitteet käyttävät yhtä differentiaalista half-duplex-viestintälinjaa viestintään, SuperSpeed - useita. Vaihtoprotokollat ovat identtisiä.

USB on verkko, jossa on yksi isäntä (isäntä) ja mielivaltainen määrä orjalaitteita (laite). Verkkotopologia on aktiivinen puu . "Aktiivinen" tarkoittaa, että jokaisessa puun solmussa on erityinen laite - keskitin. Keskitin käsittelee sähkökaapelin päättämistä, pakettien reititystä, laitteen kytkennän/katkaisun havaitsemista ja muita toimintoja. Kaikki verkon liitännät ovat sähköisesti ja protokollaltaan identtisiä.

USB mahdollistaa yksittäisten laitteiden tai verkkosegmenttien "kuuman" liittämisen ja irrotuksen. "Kuuma" tarkoittaa, että verkon toiminta ei keskeydy ja ohjattu toiminto pystyy määrittämään verkkokokoonpanon muutoksen automaattisesti, reaaliajassa. Koska koko verkko saa virran isännältä, kyky ohjata verkon virransyöttöä automaattisesti on tuettu: laite ilmoittaa isännälle tarpeistaan ja isäntä voi kytkeä laitteen pois päältä, jos verkon tehokapasiteetti voi ylittyä. .

Fyysinen kerros

USB-liitännän yksinkertaistettu sähkökaavio on esitetty kuvassa. Kun ketään ei ole kytketty isäntään, molemmat signaalilinjat D+ ja D− vedetään ylös 15 kΩ vastuksilla teholähteen miinukseen. Kun laite on kytketty, yksi johdoista vedetään +3,3 V:iin 1,5 kΩ vastuksen kautta. Pienen nopeuden laitteet nostavat D-linjaa, kun taas Full Speed -laitteet nostavat D+-linjaa. Siten isäntä määrittää yhteyden tosiasian ja yhdistetyn laitteen tyypin. Nopeat laitteet toimivat Full Speedinä yhteyden muodostamishetkellä ja siirtyvät nopeaan tilaan käyntikorttien vaihdon jälkeen.

Vetovastusten määrittelemää differentiaaliparin tilaa kutsutaan spesifikaatiossa tyhjäkäynniksi. Sama tila ajurin ollessa päällä on merkitty kirjaimella J. Vastakkainen tila on merkitty kirjaimella K. Molempien rivien sulkemista miinukseen kutsutaan Single Ended 0, lyhennettynä SE0; lyhyestä positiiviseen - SE1.

Tiedot koodataan NRZI -menetelmällä (non-return-to-zero inverted). Tämän menetelmän mukaan tulodatan jokainen nollabitti vastaa muutosta differentiaaliparin tilassa (J→K tai K→J), eikä yksikölle ole muutosta. Synkronoinnin katoamisen eliminoimiseksi pitkissä yksittäisissä sarjoissa käytetään bittitäytöä , eli datavirtaan lisätään väkisin nolla joka 6. peräkkäisen yksikön kohdalla.

Laite tulkitsee SE0-väylän yli 10 ms tilan nollaukseksi ja vaatii laitteen alustamaan USB-pinon uudelleen. Laite tulkitsee lepotilan yli 3 ms peräkkäin väyläpysähdykseksi (Suspend) ja vaatii muodollisesti laitteen rajoittavan virrankulutustaan USB-väylästä. Keskeytyksestä poistuminen tapahtuu joko isäntätoiminnan jatkuessa tai laite voi tarvittaessa lähettää erityisen Jatka-signaalin. Jatka-signaali koostuu muutaman millisekunnin K-tilasta, joka päättyy sekvenssiin SE0, SE0, J, jossa kukin tila kestää yhden bittivälin laitteen nopeustilan mukaan.

Paketin rakenne

Vaihto tapahtuu lyhyissä paketeissa. Jokainen paketti alkaa Start of Packet -sekvenssillä, matalalle ja täydelle nopeudelle se on KJKJKJKK. Seuraavaksi on aina erityinen PID-paketin tunniste ( englanniksi Packet Identifier ), joka ilmaisee paketin tyypin. Pakettityyppejä on yhteensä 16, joten PID:ssä on 4 bittiä. Luotettavuuden vuoksi tämän kentän arvo on kuitenkin monistettu käänteisessä muodossa, joten PID-kentän pituus paketissa on 8 bittiä. Paketti päättyy End of Packet -sekvenssiin: SE0, SE0, J. Pakettien välinen vähimmäisväli on ~0,1 µs (täydelle nopeudelle).

Paketin tyypistä riippuen PID:n ja EoP:n välissä voi olla useita muita kenttiä, joissa on pakettiparametreja ja/tai dataa. Kaikki nämä kentät (mukaan lukien PID) lähetetään ensin LSB:nä.

USB-pakettien tyypit on esitetty taulukossa:

Tyyppi	PID-arvo (merkittävin bitti ensin)	Siirretty tavu (vähiten merkitsevä bitti ensin)	Nimi	Kuvaus
varattu	0000	0000 1111
Token	0001	1000 0111	OUT	Isäntä ilmoittaa laitteelle, että seuraava paketti sisältää dataa isännältä laitteeseen
	1001	1001 0110	SISÄÄN	Isäntä ilmoittaa laitteelle, että se on valmis vastaanottamaan datapaketin laitteelta.
	0101	1010 0101	SOF	Paketti, joka merkitsee aikakehyksen tai mikrokehyksen alkua.
	1101	1011 0100	PERUSTAA	Isäntä ilmoittaa laitteelle, että seuraava paketti sisältää konfigurointitiedot isännästä laitteeseen
	1000	0001 1110	JAKAA	USB High Speed split-siirto
	0100	0010 1101	PING	Tarkistaminen, voiko laite vastaanottaa tietoja (USB High Speed)
Erityinen	1100	0011 1100	PRE	Ilmoittaa keskittimelle, että seuraava tapahtuma on Low Speed -tilassa
kädenpuristus	1100	0011 1100	ERR	Split Transfer Error (USB High Speed)
	0010	0100 1011	ACK	Datapaketin kuittaus
	1010	0101 1010	NACK	Haluttomuus palvella edellistä pakettia, paketti jätetään huomiotta
	0110	0110 1001	NYET	Data ei ole vielä valmis (USB High Speed)
	1110	0111 1000	PILTTUU	Edellisen paketin toimintoja ei ole olemassa tai se on poistettu käytöstä
Data	0011	1100 0011	DATA0	Jopa datapaketti
	1011	1101 0010	TIEDOT1	Pariton datapaketti
	0111	1110 0001	TIEDOT2	Nopea isokroninen datapaketti (USB High Speed)
	1111	1111 000	MDATA	Nopea isokroninen datapaketti (USB High Speed)

IN-, OUT-, SETUP-tyyppiset paketit ovat datanvaihdon sisältävän monipakettitapahtuman otsikoita. Ne sisältävät kentät laitteen osoitteen ja päätepisteen numeron siinä laitteessa, jonka kanssa tietoja vaihdetaan tässä tapahtumassa. Pakettien eheys tarkistetaan CRC5-kentällä.

DATA-tyyppiset paketit sisältävät tietokentän ja CRC 16 -tietojen eheyskentän. Standardi rajoittaa datan enimmäispituuden 8 tavuun määrittämättömille laitteille, 64 tavuun hitaille laitteille, 1023 tavuun Full Speed -laitteille ja 1024 tavua nopeille laitteille. Laite voi asettaa datan enimmäispituuden sallittua pienemmäksi. Isäntäkoneen on tuettava suurinta sallittua datapituutta. Normaalissa vaihdossa datapaketit lomitetaan "parillisen parittomana".

Paketit, kuten ACK, NACK, STALL, suorittavat tapahtuman loppuun ja ilmoittavat nykyisen tapahtuman (epä)onnistumisesta. Älä sisällä lisäkenttiä.

Osoite

USB on verkko, mikä tarkoittaa, että useat laitteet voivat muodostaa yhteyden samaan isäntään. Jokaiselle laitteelle määritetään yksilöllinen osoite alkuperäisen konfigurointiprosessin aikana yhteyden muodostamisen yhteydessä. Osoitemitta on 7 bittiä, nolla-arvo on varattu - vastaavasti jopa 127 laitetta voi muodostaa yhteyden yhteen isäntään. Osoitekenttä sisältää vain ne paketit, jotka aloittavat tapahtuman (IN, OUT, SETUP).

Päätepiste

Fyysisesti kytkettyjen laitteiden osoitteiden lisäksi USB tarjoaa loogisen osoitteen laitteessa. Looginen osoitus mahdollistaa tietovirtojen erottamisen saman laitteen eri toimintojen mukaan. Esimerkiksi kosketuslevyllä varustetussa näppäimistössä voi olla yksi datakanava näppäinpainalluksille ja toinen kosketuslevyn tiedoille. TCP/IP-pinossa on suora analogia päätepisteelle – porteille.

"Päätepiste"-kentän ulottuvuus on 4 bittiä, eli jopa 16 pistettä on mahdollista. Jokainen piste voi toimia itsenäisesti vastaanottimena ja lähettimenä, joten joskus niitä on 32. "Päätepiste"-kenttä on osa osoitteita USB-verkossa ja sisältyy vain samoihin paketteihin, joissa on osoite (IN) , OUT, SETUP). Yhteyden muodostushetkellä laitteen tulee osana alkukonfiguraatiota lähettää isännälle tiedot mukana olevista pisteistä ja niiden tarkoituksesta. Näiden tietojen on oltava soveltuvien laiteohjainohjelmiston tietokanavien mukaisia isännässä. Käyttämättömän pisteen käyttäminen johtaa STALL-vastaukseen. SETUP-paketit voivat saapua vain nollapäätepisteeseen.

Aikakehykset

USB-spesifikaatio sisältää aikakehysten ja mikrokehysten käsitteet. Hitaiden nopeuksien laitteissa isäntä lähettää joka millisekunnissa Keep Alive -signaalin, joka koostuu paketin loppujaksosta. Full Speed -laitteissa isäntä lähettää erityisen SOF (Start of Frame) -paketin millisekunnin välein, mikä merkitsee seuraavan kehyksen alkua. Suurella nopeudella tämä paketti lähetetään joka 125 µs; tällaista jaksoa kutsutaan mikrokehykseksi. USB-spesifikaatio edellyttää, että tapahtumien ja pakettien ajoitusta tuetaan, jotta SOF:n jaksotus ei riko.

Tiedonvaihdon periaatteet

Tiedonvaihto tapahtuu niin sanotuissa transaktioissa - useiden pakettien erottamattomissa sarjoissa. Vaihdon aloittaja on aina isäntä. Se lähettää lyhyen paketin (tokenin), joka ilmoittaa uuden tapahtuman alkamisesta. Tässä token-paketissa isäntä määrittää tapahtuman suunnan (IN tai OUT), laiteosoitteen ja päätepisteen numeron. Esimerkiksi OUT-tunniste tarkoittaa, että sitä seuraa välittömästi datapaketti isännästä laitteeseen (DATA0 tai DATA1). Yhdessä tapahtumassa voi olla useita datapaketteja, jos jokaisella on tälle laitteelle sallittu enimmäisdatapituus. Tiedonsiirron päättymisen määrää paketin pituus, joka ei ole yhtä suuri kuin maksimi. Heti kun katkaistu paketti saapuu, laite lähettää välittömästi vastauksen paketin kuittauksen (kättely), esimerkiksi ACK (kaikki vastaanotettiin onnistuneesti), NACK (ei voinut vastaanottaa: esim. syöttöpuskuri oli täynnä), STALL (data) osoitettu katkaistulle päätepisteelle). Kaikki tapahtuman paketit lähetetään lähes samanaikaisesti, pakettien välinen enimmäistauko ei saa ylittää ~1 μs (täydellä nopeudella), muuten tapahtuma tunnistetaan virheelliseksi.

Vastaavasti tiedot siirretään laitteesta isäntäkoneeseen. Isäntä aloittaa siirron IN-tunnuksella. Jos laitteella ei ole lähetettäväksi valmiita tietoja, se vastaa NACK:lla ja tapahtuma päättyy. Jos tiedot ovat valmiita, laite alkaa lähettää DATA0/DATA1-paketteja. Lähetyksen lopettamisen periaate on samanlainen: datapaketin epätäydellinen pituus. Vastaanotettuaan epätäydellisen paketin isäntä vastaa laitteelle ACK-paketilla.

Tapahtuma SETUP-tokenilla on täysin samanlainen kuin OUT-tapahtuma, ainoat erot ovat laitteen tiedon havaitsemisen logiikassa: nämä ovat yhteysparametrit, jotka ohjaavat laitteen USB-pinon toimintaa.

Control, Interrupt, Bulk, Isochronous

USB-spesifikaatio tarjoaa useita menetelmiä tietojen vaihtoon. Jokainen sisällytetty päätepiste on kartoitettava johonkin menetelmistä. Ohjaus, keskeytys ja joukko käyttävät yllä kuvattua kättelyprotokollaa. Bulkkimenetelmän avulla isäntä voi kommunikoida vapaasti laitteen kanssa haluamallaan tavalla. Ohjausmenetelmä on samanlainen kuin bulkki, mutta se vaihtaa laitteen kanssa vain erikoistietoja, jotka ohjaavat USB-protokollan toimintaa spesifikaation mukaisesti (SETUP-tyyppisissä tapahtumissa). Koska oheislaitteet eivät voi aloittaa vaihtoa, he keksivät keskeytysmenetelmän laitteeseen yhtäkkiä ilmestyvien tietojen siirtämiseksi, mikä mahdollistaa laitteen kyselyn tietyllä aikavälillä. Keskeytysmenetelmää käytetään laajalti näppäimistöjen ja hiirten kyselyyn. Seisominen erillään on isokroninen menetelmä, jonka avulla voit varata osan USB-väylän kaistanleveydestä datalle, kuten äänelle tai videolle. Isochronous ei tue lähetyksen eheyden valvontaa (ACK- ja NACK-paketteja ei lähetetä), mikä tarkoittaa, että uudelleenyrityksiä ei tarjota virheiden sattuessa: väärin vastaanotettu data katoaa.

Laitteen alustus

Yhteyden muodostushetkellä isäntä pyytää laitteelta joukon standardoituja tietoja (kuvaajia), joiden perusteella se päättää, miten tämän laitteen kanssa toimii. Kuvaajat sisältävät tietoja laitteen valmistajasta ja tyypistä, joiden perusteella isäntä valitsee ohjelmistoohjaimen. Kuvaustaulukot ja kenttämääritykset on kuvattu USB-erittelyn luvussa 9.

Tämän jälkeen isäntä suorittaa nopeuden muutoksen (jos laite on nopea) ja määrittää laitteelle osoitteen.

Virheenkorjaus ja sertifiointi

Laitekehittäjät voivat käyttää protokollien virheenkorjaukseen ja standardin noudattamisen valvontaan erilaisia työkaluja, joiden avulla voit tarkkailla väylän vaihtoprosesseja [45] [46] . Nämä työkalut voivat olla puhtaasti ohjelmistopohjaisia, ja ne hakevat väylätapahtumia tietokoneen USB-ajureilta. Tällaiset työkalut eivät kuitenkaan näytä laitteistolla käsiteltyjä tai virheellisiä signaaleja väylällä. Kattavaan riippumattomaan ohjaukseen käytetään erikoistuneita laitteistoskannereita ja protokolla-analysaattoreita. USB-konsortio suosittelee laitteisto-analysaattorin käyttöä sertifioinnissa ja valmistautuessa laitteiden julkaisuun massatuotantoon.

Muodollisesti, jotta saataisiin oikeus sijoittaa USB-logoja tuotteisiin, on tarpeen varmentaa ne standardin noudattamiseksi. USB-IF-organisaatio tarjoaa sertifiointipalveluita USB-laitteille ja ylläpitää myös luetteloa kolmannen osapuolen sertifiointilaboratorioista [47] .

Plug and Play

USB-spesifikaatioiden kehittäjät kiinnittivät huomiota siihen, että USB-laitteiden toiminnallisuus havaitaan automaattisesti , jotta käyttäjä säästyisi rutiinitoimilta USB-laitteita kytkettäessä. Tämän tekemiseen on kaksi mekanismia:

Laite välittää attribuuttinsa isännälle, joka sisältää laitteen toimittajan tunnuksen (VID) ja tuotetunnuksen (PID). Näiden tunnisteiden perusteella isäntä (tietokone) etsii tapoja toimia tämän laitteen kanssa (yleensä tämä ilmaistaan laitteen valmistajan toimittamassa vaatimuksessa asentaa ohjaimia).
Laite kertoo isännälle standardoidun laiteluokan tunnisteen. Osana USB-konseptia on kehitetty joukko standardilaiteluokkien spesifikaatioita, joiden sisällä työskentely tietyn toiminnallisuuden laitteilla on yhtenäistetty. Esimerkiksi Human Interface Device -luokan laitteet, HID (näitä ovat hiiret, näppäimistöt, peliohjaimet jne.) ja Mass Storage -laitteet ("flash-asemat", levyasemat) ovat laajalti tunnettuja. Suosituissa laiteluokissa tietokoneissa on valmiit ajurit, joten tällaisten laitteiden yhteys on käyttäjälle näkymätön.

Tavallisten USB-ratkaisujen lisäksi jotkut yritykset ja harrastajat tarjoavat muita ratkaisuja. Esimerkiksi Windows-ympäristössä saatavilla olevat esiasennetut WinUSB - ohjaimet , joissa on kolmannen osapuolen API , ovat suosittuja .

Vakiolaiteluokat

USB-laitteiden käyttötarkoitus voidaan määrittää luokkakoodeilla, jotka raportoidaan USB-isännälle tarvittavien ajurien lataamista varten. Luokkakoodien avulla voit yhdistää työn samantyyppisten eri valmistajien laitteiden kanssa. Laite voi tukea yhtä tai useampaa luokkaa, joiden enimmäismäärä määräytyy käytettävissä olevien päätepisteiden lukumäärän mukaan.

Luokkakoodien kuvaus [48] :

Koodi	Nimi	Käyttöesimerkkejä/huomautus
00h_ _	Ei käytössä	Ei valittu
01h	Audio	Äänikortti , MIDI
02h	Viestintälaite (CDC)	Modeemi , verkkokortti , COM-portti
03h	Human Interface Device (HID)	Näppäimistö , hiiri , joystick
05h	Physical Interface Device (PID)	Joystick Force-palautetuella
06h	Kuva	Verkkokamera , skanneri
07h	Tulostin	Tulostin
08h	Massamuistilaite (MSD)	USB-muistitikku , muistikortti , kortinlukija , digikamera
09h	USB-keskitin	USB-keskitin
0 Ah	CDC Data	Käytetään yhdessä CDC-luokan kanssa
0bh	Älykortinlukija (CCID)	Älykortin lukija
0Dh	sisällön turvallisuus	biometrinen skanneri
0 Eh	Videolaiteluokka	Verkkokamera
0Fh	henkilökohtainen terveydenhuolto	Pulssin ilmaisin, lääketieteelliset laitteet
DCH	Diagnostiikkalaite	Käytetään USB-yhteensopivuuden tarkistamiseen
E0h	Langaton ohjain	Bluetooth sovitin
EFh	Sekalaista	ActiveSync- laitteet
FEh	Sovelluskohtainen	IrDA- laitteet, laiteohjelmiston päivitystila (DFU)
FFh	Myyjäkohtainen	Valmistajan harkinnan mukaan

Virtalähde

USB-standardi mahdollistaa liitettyjen laitteiden syöttämisen pienellä määrällä sähkötehoa. Aluksi USB 2.0 -standardi salli laitteen ottaa maksimivirran 0,5 A 5 V jännitteellä. USB 3.0 nosti maksimivirran 0,9 A:iin samalla jännitteellä. Näiden standardien avulla isäntä voi hallita väylään kytkettyjen laitteiden kulutusta. Tätä varten laite ilmoittaa isännälle sen energiantarpeesta yhteyden muodostamisen ja alustuksen yhteydessä. Isäntä arvioi tämän verkkosegmentin energiaominaisuudet ja sallii tai estää laitteen toiminnan.

Yritetään standardoida paljon virtaa kuluttavien laitteiden vaatimuksia, ja vuonna 2007 USB-IF otti käyttöön USB Battery Charging -spesifikaation, joka mahdollisti USB 2.0/3.0 -kaapelointiinfrastruktuurin sisällä laitteen kuluttaman virran lisäämisen 5 A:iin. [49] [50] . Myöhemmin otettiin käyttöön erillinen USB Power Delivery -spesifikaatio, joka mahdollistaa paljon enemmän joustavuutta virranhallinnassa.

USB-virtastandardit

Erittely	Max. nykyinen	Max. Jännite	Max. tehoa
USB 1.1/2.0	500 mA	5 V	2,5W
USB 3.0	900 mA	5 V	4,5W
USB 3.2 Genx2	1,5A	5 V	7,5W
Akun lataus 1.2	1,5A	5 V	7,5W
Virransyöttö 1.0/2.0/3.0	5 A [a]	20 V	100 W
Virransyöttö 3.1	5 A [a]	48 V [b]	240 W
↑ 1 2 Yli 3 A:n virroille tarvitaan erikoiskaapeleita. ↑ Yli 20 V jännitteille tarvitaan erikoiskaapeleita.

USB-akun lataus

Ensimmäinen yritys standardoida paljon kuluttavia laitteita ja USB-lähtövirtalähteitä johti USB Battery Charging -spesifikaatioon [51] . Ensimmäinen versio julkaistiin vuonna 2007. USB BC 1.2:n nykyinen versio julkaistiin vuonna 2010.

Erittely salli erityisesti nimettyjen olemassaolon[ miten? ] USB-A-liittimet, joissa virtatehokkuus on parempi (jopa 1,5 A). USB-alkukonfigurointiprotokollaa täydennettiin kyvyllä "neuvotella" laajennettua kulutusta. Loppulaite voisi lisätä kulutusta vasta "sopimisen" jälkeen isännän kanssa.

Myös USB-A-liittimet, joissa datalinjat eivät ole yhteydessä toisiinsa, olivat sallittuja, kuten latureissa. Laite tunnisti tällaiset laturit suljetuista koskettimista D+ ja D−. Tällaisten laitteiden annettiin antaa virtaa 5 A:iin asti.

Pienkokoisille virrankuluttajille tekniset tiedot suosittelivat MicroUSB-B-liitintä.

USB-virransyöttö

Uudessa USB Power Delivery -standardissa virtalähteen käsitettä on suunniteltu merkittävästi uudelleen [52] [53] . Sekä isäntä- että laitekehittäjät voivat nyt hallita USB-virtaa joustavasti. Päätös siitä, kuka on lähde, kuka kuluttaja, lähteen ja kaapelin mahdollisuuksista tehdään laitteiden välisessä dialogissa erillisen viestintäkanavan kautta. On mahdollista, että keskustelun aikana laite saattaa vaatia ja isäntä suostuu lisäämään syöttöjännitettä suuren tehon siirtämiseksi olemassa olevan kaapeliinfrastruktuurin yli. Isäntä tuottaa ylijännitteen Vbus-virtajohdossa. Yhteensopivuuden vuoksi vanhempien laitteiden kanssa isäntä palauttaa jännitteen vanhaan 5 volttiin heti, kun se havaitsee irrotetun laitteen.

USB Power Delivery -tekniikka tuottaa jopa 100 W tehoa. Tämän ansiosta tavanomaisen USB-kaapelin avulla tuli mahdolliseksi ladata ja liittää kaikki elektroniset laitteet latauslähteestä, joka voi olla älypuhelin, kannettava tietokone tai ulkoinen akku [54] .

USBPD Rev.1

Vuonna 2012 esiteltiin USB PD:n ensimmäinen versio. Käytettiin tavallista USB 2.0- ja 3.0-pistoke- ja -kaapeliinfrastruktuuria. Virranhallinta toteutettiin kuluttajan ja lähteen välisen vuoropuhelun kautta itsenäisen viestintäkanavan kautta, joka oli järjestetty tavallisen USB-kaapelin (V -väylä ) virtajohdon yli. Käytettiin taajuusmodulaatiota 24 MHz:n kantoaaltotaajuudella .

Standardi salli nostaa USB-virtanastan (Vbus) jännitettä 12 V:iin tai 20 V:iin enintään 5 A:n virralla.

USBPD 2.0

Standardin toinen versio julkaistiin vuonna 2014 yhdessä USB 3.1 -määrityksen kanssa, ja se on sidottu uuteen USB Type-C -liittimeen. Nyt virtalähteen ja kuluttajan välistä yhteyskanavaa varten käytetään erillistä johdinta kaapelissa (Configuration Channel). Se tukee myös kaapelin tyypin ja tehonsiirtomahdollisuuksien määrittämistä, jota varten on asennettava mikropiiri korotetun maksimivirran kaapeleihin, joka ilmoittaa kaapelin parametrit.

Standardi salli nostaa USB-virtanastan (Vbus) jännitettä 9, 15 tai 20 V:iin enintään 5 A:n virralla. Yli 3A virroille tarvitaan erikoiskaapeleita, joissa on tunnistussiru.

USBPD 3.0

Vuonna 2019 USB PD 3.0 julkaistiin. Sen merkittävä ero USB PD 2.0:aan on ohjelmoitava virtalähdetila, jolloin kuluttaja ei vaadi kiinteää jännitettä alueelta 5, 9, 15 tai 20 V, vaan voi säätää jännitettä alueella 3,3 ... 21 V. 20mV askelin. Kuluttaja voi myös pyytää lähdettä rajoittamaan virtaa 50 mA:n välein.

USBPD 3.1

Keväällä 2021 julkaistiin USB PD 3.1. [3] Merkittävä ero on tilojen jako Standard Power Range -tilaan (yhteensopiva USB PD 3.0:n kanssa) ja Extended Power Range -tilaan, joissa 28, 36 ja 48 V jännitteet ovat mahdollisia. Ohjelmoitava virtalähdetila on varattu vain vakiotehoalueelle, eikä sitä tueta laajennetussa tehoalueella. Korkean säädetyn jännitteen saamiseksi on otettu käyttöön säädettävä jännitesyöttötila, jonka avulla voit asettaa jännitteen välillä 15 - 48 V 100 mV portain.

Näin ollen suurin lähetysteho saavutti 240 W. Yli 3A virroille ja yli 20 V jännitteille tarvitaan erityisiä kaapeleita, joissa on tunnistussiru. Suurtehokaapeleiden visuaalista merkitsemistä varten on kehitetty erikoislogot. [35] [36] [55]

Epätyypilliset ratkaisut

Tehokkaat mobiililaitteet

Mobiililaitteiden valmistajat eivät voineet ohittaa sähkön saatavuutta USB-pistorasiasta. Monet laitteet käyttävät virtaa noudattamatta USB-määrityksiä.

Samalla laitteen vaatima latausvirta voi olla paljon suurempi kuin USB-standardi sallii. Tämän rajoituksen kiertämiseksi monet puhelinvalmistajat ovat kehittäneet omat sääntönsä erityisen virtalähteen - laturin - määrittämiseksi [56] [57] . Nyt, kun puhelin liitetään alkuperäiseen laturiin, se saa mahdollisuuden latautua mahdollisimman nopeasti. Samaan aikaan, kun puhelin on kytketty tavalliseen USB-isäntään, se noudattaa USB-standardin suosituksia, latautuu pienemmällä virralla tai ei lataa ollenkaan.

Esimerkiksi Applen laitteet määrittävät laturin maksimivirran D−- ja D+-nastojen jännitteen perusteella. Jos D+ = D− = 2,0 V, niin max. virta - 0,5 A. Jos D+ = 2,0 V ja D− = 2,8 V, niin max. virta - 1 A. Jos D+ = 2,8 V ja D− = 2,0 V, niin max. virta - 2 A [58] .

Vuonna 2007 USB-IF ottaa käyttöön USB Battery Charging -määrityksen, joka käynnistää mobiililaitteiden virtalähteen standardointiprosessin. Vuosina 2007-2010 hyväksytään useita kansallisia ja kansainvälisiä määräyksiä (esim. Yhteinen ulkoinen virtalähde, GSM -yleislatausratkaisu, kiinalainen "Mobiilipäätelaitteiden laturin ja liitännän tekniset vaatimukset ja testausmenetelmä" [59] [60] ), jonka mukaan mobiililaitteiden laturit on varustettava samantyyppisillä liittimillä: USB-A liitäntä laturikotelossa ja Micro-USB-B itse laitteessa. Laturi tunnistetaan suljetuista koskettimista D+ ja D−.

Qualcomm Quick Charge

Qualcomm - tekniikat , jotka ovat samanlaisia kuin USB Power Delivery -standardi, mutta jotka on helpompi toteuttaa, ovat saavuttaneet jonkin verran suosiota. Spesifikaatiosta on julkaistu neljä yhteensopivaa versiota [61] [62] :

Qualcomm Quick Charge 1.0 -versio (2013) tarjosi 5 V 2 A virtalähteen, eikä se eronnut paljoa muista epätyypillisistä ratkaisuista. Ei saanut jakelua.

Qualcomm Quick Charge 2.0 (2015), kuten USB Power Delivery, tarjosi mahdollisuuden nostaa syöttöjännite 9, 12 tai 20 V:iin laturin ja laitteen välisen sopimuksen jälkeen. Mutta toisin kuin USB Power Delivery, sopimusmenetelmä oli paljon yksinkertaisempi ja salli olemassa olevien USB 2.0/3.0 -kaapeleiden ja -liittimien käytön. D+/D−-linjojen tilan mukaan laite määrittää, että se on kytketty laturiin, minkä jälkeen se asettaa D+/D−-linjoille tietyn jännitteen halutun syöttöjännitteen mukaisesti.

Qualcomm Quick Charge 3.0 (2016) -versio täydentää QC 2.0:aa mahdollisuudella säätää tasaisesti lähtöjännitettä alueella 3,6-20 V gadgetin pyynnöstä.

USB-spesifikaation mukaan joissakin Type C -liittimillä varustetuissa kaapeleissa voi olla siru, joka tunnistaa kaapelin parametrit. Koska tämä mikropiiri saa virtaa kaapelin voimalinjoista, niiden jännitteen nousu voi olla kohtalokasta sekä kaapelille että liitetyille laitteille. Tässä suhteessa Quick Charge 2.0:n ja 3.0:n käyttö C-tyypin liittimillä varustetuissa kaapeleissa osoittautui riskialttiiksi. Vuonna 2015 USB-IF julkaisi menetelmän kaapeliinfrastruktuurin testaamiseksi Type C -liittimillä, jossa se nimenomaisesti kielsi sähköjohdon jännitteen ohjauksen epästandardeilla menetelmillä. Nyt Quick Charge 2.0- ja 3.0 -laturit, joissa on USB Type C -liitin, eivät voi saada vaatimustenmukaisuustodistusta [63] . Google on antanut suosituksen olla tukematta QC 2.0:ta ja 3.0:aa Android-laitteissa [64] . Ongelma on ratkaistu Quick Charge 4 -spesifikaatiossa.

Qualcomm Quick Charge 4 -versio esiteltiin marraskuussa 2016. Ilmoitettu yhteensopivaksi tyypin C liittimillä varustettujen kaapeleiden kanssa [65] . Qualcomm Quick Charge 4+ -versio esiteltiin kesällä 2017.

Virtalähteenä toimiva USB

Vuonna 1999 joukko kaupallisia laitevalmistajia otti käyttöön yritysstandardin, jonka mukaan USB-liitin varustettiin lisäkoskettimilla, joiden jännite oli 5 V, 12 V tai 24 V ja virta enintään 6 A. Tätä päätöstä ei tuettu USB-IF:llä.

Kritiikki

Mini- ja erityisesti Micro-USB-liittimet, valmistajan suunnitteluvirheiden vuoksi, löystyvät usein ajan myötä, alkavat menettää kosketusta eikä niillä ole riittävän luotettavaa kiinnitystä painettuun piirilevyyn , minkä vuoksi ne voivat intensiivisen käytön aikana olla kokonaan tai osittain vaurioitunut. Joissakin tapauksissa pistorasiat irtoavat, mikä voi johtaa tarpeeseen vaihtaa kortti tai jopa ostaa uusi laite, koska repeytyneiden tulostettujen raitojen normaali palautus on mahdotonta. Tämä haitta on selkein pienissä laitteissa, kuten matkapuhelimissa, tablet-tietokoneissa, elektronisissa lukulaitteissa ja taskudigitaalisissa soittimissa . .
Protokolla edellyttää, että päätelaite ylläpitää melko monimutkaista algoritmista pinoa sekä suoraa tiedonsiirtoa varten väylän kautta että tukemaan siihen liittyviä toimintoja, kuten alustus tai vastauspalvelusanomiin. Monimutkaisuudestaan ja monimuotoisuudestaan johtuen laitteet toteuttavat usein vain protokollan perustasot laitteistossa, jolloin ylemmät jäävät ohjelmakoodin armoille. Tämä johtaa huomattavaan ohjelmamuistin ja ajan kulutukseen, ja sisältää myös virheuhan ja yritykset yksinkertaistaa ohjelmakoodia liikaa standardin noudattamisen kustannuksella.
Valmistajan koodi (VID) annetaan laitteen kehittäjälle vasta byrokraattisen menettelyn ja noin 5 000 dollarin rahallisen kustannusten jälkeen. Lisäksi USB-IF-standardien kehitysorganisaatiolla on negatiivinen asenne valmistajan laitekoodien (PID) jälleenmyyntiin [66] . Kaikki tämä rajoittaa pienten valmistajien ja riippumattomien kehittäjien väylän saatavuutta. Standardin luojat eivät tarjoa vapaasti saatavilla olevia koodeja laitteille, jotka toteuttavat vakiotoimintoja (esim. vaihtoportti, muistilaite tai äänilaite).
Laitteiden luokkien ja alaluokkien luettelo on osiltaan epäjohdonmukainen, liian paisunut, saman tason alaluokat ovat usein eriarvoisia ja sisältävät vanhentuneita toimintoja. Tämän seurauksena tietyn vakioluokan tuki vaatii usein redundanttia koodia, jota ei tarvita välittömään toimintaan, sekä laitteelta että isännältä (tietokoneelta). Sama koskee lähetettyjen pakettien tyyppejä, joista osa on melko historiallisesti merkittäviä.
Huolimatta ilmoitetusta universaalisuudesta, monet laitteet, jopa standardiluokkiin kuuluvat, vaativat suurimmaksi osaksi ohjelmistotuen ja erilliset ajurit isännässä. Joten nykyaikainen Windows-käyttöjärjestelmä, kun kytket ulkoisen COM-portin tai GPS-navigaattorin (jotka kuuluvat samaan standardiluokkaan viestintälaitteet), vaatii erillisen ohjaimen jokaiselle laitteelle. Tämä asettaa valmistajille erilliset velvollisuudet luoda ja mahdollisesti allekirjoittaa ohjaimia ja sisältää riskin, että laite ei toimi eri version käyttöjärjestelmässä.
Verrattuna muihin tiedonsiirtomuotoihin USB 1.0 -formaatilla on suuret tiedonsiirron viiveet (viiveet). USB 2.0 High Speed -muoto on yrittänyt vähentää latenssiongelmia, mutta muoto itsessään vaatii nopean lähetin-vastaanottimen ja suurtaajuisen liitäntäkaapelin, joka on monissa tapauksissa redundantti ja kallis.

USB 2.0:n haitat

Vaikka USB 2.0:n teoreettinen maksimiläpäisynopeus on 480 Mbit/s (60 Mb/s), ei käytännössä ole mahdollista saavuttaa huippua lähellä olevaa suorituskykyä (max. 45 Mb/s [67] , useammin jopa 30 Mb/s). Tämä johtuu siitä, että USB-väylä on puolidupleksi - vain yhtä kierrettyä paria käytetään tiedon siirtämiseen molempiin suuntiin, joten tietoja voidaan siirtää yhdessä jaksossa vain yhteen suuntaan, ja vastaavasti tarvitaan kaksi jaksoa kaksisuuntaista tiedonvaihtoa varten. Vertailun vuoksi FireWire -väylän huippukaistanleveys on pienempi, 400 Mbps, mikä on muodollisesti 80 Mbps (10 Mb/s) pienempi kuin USB 2.0, mutta koska se on kaksisuuntainen (tiedonsiirtoon käytetään kahta kierrettyä paria omaan suuntaansa, ja kaksisuuntainen tiedonsiirto vaatii 1 jakson), sen avulla voit tarjota enemmän kaistanleveyttä tiedonsiirtoon kiintolevyjen ja muiden tallennuslaitteiden kanssa. Tässä suhteessa useat mobiiliasemat ovat pitkään "levänneet" USB 2.0:n riittämättömästä käytännöllisestä kaistanleveydestä.

USB 3.0:n edut

Mahdollisuus siirtää tietoja jopa 5 Gb / s nopeudella.
Ohjain pystyy samanaikaisesti vastaanottamaan ja lähettämään dataa (full duplex mode), mikä lisäsi toimintanopeutta.
USB 3.0 tarjoaa enemmän virtaa, mikä helpottaa laitteiden, kuten kiintolevyjen, liittämistä.
USB 3.0 on yhteensopiva vanhempien standardien kanssa. On mahdollista kytkeä vanhoja laitteita uusiin portteihin. USB 3.0 -laitteet voidaan liittää USB 2.0 -porttiin (jos virtalähde on riittävä), mutta laitteen nopeutta rajoittaa portin nopeus.

Haavoittuvuus

Elokuussa 2014 esiteltiin BadUSB -nimisen USB-laitteen haavoittuvuuden toteutus . Joidenkin USB-laitteiden avulla voit muuttaa mikropiirin laiteohjelmistoa, joka on vastuussa vuorovaikutuksesta tietokoneen kanssa. Hyökkääjä, joka on suunnitellut tietyn laitteen, voi luoda ja kirjoittaa haitallista koodia siihen. Tämä haitallinen koodi voi esimerkiksi näppäimistöä jäljittelemällä suorittaa tartunnan saaneella tietokoneella käyttäjälle tarvittavat toimenpiteet tai verkkolaitetta jäljittelemällä muuttaa verkkoasetuksia siten, että käyttäjä selaa Internetiä ohjattujen välipalvelimien kautta. hyökkääjän ( Pharming ) toimesta. Lisäksi jäljittelemällä USB-muistitikkua haitallinen koodi voi ladata ja suorittaa virusohjelman tietokoneessa, jossa automaattinen käynnistys on käytössä. Tällainen virus voi kopioida itsensä muihin tietokoneeseen tällä hetkellä kytkettyihin USB-laitteisiin ja saastuttaa yhä useampia USB-laitteita (verkkokamerat, näppäimistöt, flash-kortit jne.) [68] .

Haitallinen USB Kill -laite ja vastaavat laitteet voivat hyödyntää toista haavoittuvuutta: heti virtalähteeseen kytkemisen jälkeen USB-laite tuottaa sarjan suurjännitepulsseja datanastoihin, mikä tuhoaa arvokkaita mikropiirejä tietokoneen sisällä [69] [70] [71] [72] . Haavoittuvuus johtuu USB-liitäntöjen saatavuudesta sekä siitä, että kaikki USB-portit saavat virtaa riippumatta siitä, mikä laite niihin on kytketty, sekä heikosta suojasta korkeaa jännitteitä vastaan nopeissa koskettimissa, jotka on kytketty siruihin ja ulostuloa keholle.

USB ja FireWire/1394

USB-massamuistiprotokollalla, joka on tapa lähettää SCSI-komentoja USB-väylän kautta, on enemmän ylimääräistä kuin vastaava FireWire/1394-protokolla, SBP-2. Siksi, kun liität ulkoisen aseman tai CD/DVD-aseman FireWiren kautta, on mahdollista saavuttaa suurempi tiedonsiirtonopeus. USB-massamuistia ei myöskään tuettu vanhemmissa käyttöjärjestelmissä (mukaan lukien Windows 98 ), ja se vaati ohjaimen asentamisen. SBP-2:ta tuettiin alun perin niissä. Myös vanhemmissa käyttöjärjestelmissä (Windows 2000) USB-tallennusprotokolla toteutettiin katkaistussa muodossa, mikä ei sallinut CD- ja DVD -levyjen kirjoitustoiminnon käyttämistä USB-liitetylle asemalle; SBP-2:lla ei koskaan ollut tällaisia rajoituksia.

USB-väylä on tiukasti suunnattu, joten kahden tietokoneen yhdistäminen vaatii lisälaitteita. Laitteiden, joissa ei ole tietokonetta, kuten tulostimen ja skannerin tai kameran ja tulostimen liitäntä määritettiin USB OTG -standardilla ; aiemmin nämä toteutukset oli sidottu tiettyyn valmistajaan. Tämä haitta ei aluksi vaikuta 1394/FireWire-väylään (esimerkiksi kaksi videokameraa voidaan liittää).

Faktat

Hitsaaja Saldanha, yhden Brasilian evankelisen kultin johtaja , kielsi seuraajiaan käyttämästä USB-laitteita ja -portteja - hän näki USB-tunnuksessa Saatanan symbolin - kolmijalan , jolla syntisten sieluja kidutetaan helvetissä , ja totesi. että jokainen, joka käyttää USB:tä, palvoo Saatanaa [73] [74] [75] [76] .

Muistiinpanot

↑ 82371FB (PIIX) ja 82371SB (PIIX3) PCI ISA IDE Xcelerator . Intel (toukokuu 1996). Haettu 12. maaliskuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 13. maaliskuuta 2016. (määrätön)
↑ 1 2 USB 'A' Plug Form Factor Revision 1.0 (PDF). USB Implementers Forum (23. maaliskuuta 2005). - "Runon pituus on täysin 12 mm leveä ja 4,5 mm korkea ilman poikkeamia". Haettu 4. kesäkuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 19. toukokuuta 2017. (määrätön)
↑ 1 2 USB-C-virransyöttö saavuttaa 240 W laajennetulla tehoalueella . Haettu 23. helmikuuta 2022. Arkistoitu alkuperäisestä 14. marraskuuta 2021. (määrätön)
↑ USB on kaksikymmentä vuotta vanha, portin keksijä selitti, miksi liitintä ei alun perin tehty "muutoksi" . Haettu 28. kesäkuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 19. marraskuuta 2015. (määrätön)
↑ Hyvää syntymäpäivää USB: Standardi täyttää 20 vuotta, ja ylpeä keksijä Ajay Bhatt kertoo kaiken . Haettu 28. kesäkuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 31. toukokuuta 2019. (määrätön)
↑ Hyödytön sarjaväylä. USB tulee sanoista Useless Serial Bus. 1 USB Lyhenne/lyhenne Merkitys - Mitä USB tarkoittaa? . Haettu 10. maaliskuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 18. maaliskuuta 2013. (määrätön)
↑ 1 2 3 4 Miksi USB muuttuu jatkuvasti? | Nostalgia Nerd - YouTube . Haettu 13. kesäkuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 18. kesäkuuta 2021. (määrätön)
↑ USB 4: Kaikki mitä tiedämme, mukaan lukien Apple-tuki | Tomin laitteisto . Haettu 13. kesäkuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 30. kesäkuuta 2021. (määrätön)
↑ Tietokoneiden liittäminen USB:n kautta (23. elokuuta 2003). Haettu 27. syyskuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 31. maaliskuuta 2016. (määrätön)
↑ Kahden tietokoneen yhdistäminen USB-USB-kaapelilla - Hardware Secrets . Haettu 28. syyskuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 30. syyskuuta 2016. (määrätön)
↑ 1 2 USB Specification 1.0 (kohdat 7.1.1.1 ja 7.1.1.2) (linkki ei saatavilla) . Käyttöpäivä: 28. lokakuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 28. lokakuuta 2015. (määrätön)
↑ USB.org - USB-nimeämis- ja pakkaussuositukset . Käyttöpäivä: 7. tammikuuta 2013. Arkistoitu alkuperäisestä 14. tammikuuta 2013. (määrätön)
↑ Voit liittää mitä tahansa oheislaitteita tablet-tietokoneisiin ilmaisella käyttöjärjestelmällä, mutta tämä vaatii oman ytimen rakentamisen
↑ Arkistoitu kopio . Haettu 31. maaliskuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 31. maaliskuuta 2017. (määrätön)
↑ USB 3.0 uhattuna . Haettu 28. lokakuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 24. toukokuuta 2011. (määrätön)
↑ Lue lisää versiosta B3 arkistoitu 4. maaliskuuta 2012 Wayback Machinessa
↑ Arkistoitu kopio (linkki ei saatavilla) . Haettu 11. kesäkuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 12. kesäkuuta 2009. (määrätön) Sarah Sharpin Linuxin USB-alijärjestelmän kehittäjien blogi
↑ USB-IF ei halua, että olet hämmentynyt USB Type-C:stä . Haettu 24. helmikuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 24. helmikuuta 2020. (määrätön)
↑ USB Type-C -liitin: plussat, miinukset ja ominaisuudet | AndroidLime . androidlime.ru Haettu 24. maaliskuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 5. huhtikuuta 2016. (määrätön)
↑ USB Platform Interoperability Lab (downlink) . Haettu 19. elokuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 20. elokuuta 2016. (määrätön)
↑ USB 3.1 GEN 1 & GEN 2 SELITYS . Haettu 19. elokuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 19. syyskuuta 2016. (määrätön)
↑ USB.org - SuperSpeed USB (linkki ei saatavilla) . Haettu 19. elokuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 14. toukokuuta 2009. (määrätön)
↑ Synopsys (2013-12-10). Synopsys esittelee alan ensimmäisen SuperSpeed-USB 10 Gbps:n alustan ja alustan välisen isäntälaitteen IP-tiedonsiirron . Lehdistötiedote . Arkistoitu alkuperäisestä 24. joulukuuta 2013. Haettu 23.12.2013 . "Ellisys USB Explorer Protocol Analyzerin mittaamana IP saavutti 10 Gbps USB 3.1 tehokkaan tiedonsiirtonopeuden yli 900 MBps kahden Synopsys HAPS-70 FPGA -pohjaisen prototyyppijärjestelmän välillä käytettäessä taaksepäin yhteensopivia USB-liittimiä, kaapeleita ja ohjelmistoja."
↑ USB 3.2 -määritykset . USB Implementers Forum, Inc. Haettu 29. toukokuuta 2018. Arkistoitu alkuperäisestä 1. kesäkuuta 2012.
↑ Sergei Karasev. USB 3.2 -spesifikaatio julkaistu . 3DNews (28. syyskuuta 2017). Haettu 29. toukokuuta 2018. Arkistoitu alkuperäisestä 29. toukokuuta 2018. (määrätön)
↑ Sergei Karasev. Maailman ensimmäinen USB 3.2 - liitäntäominaisuuksien esittely pidettiin . 3DNews (28. toukokuuta 2018). Haettu 29. toukokuuta 2018. Arkistoitu alkuperäisestä 29. toukokuuta 2018. (määrätön)
↑ Unohda USB 3.0 ja USB 3.1, USB 3.2 jää ainoaksi "kolmanneksi" . Haettu 27. helmikuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 27. helmikuuta 2019. (määrätön)
↑ USB 3.2 -määrittelykielen käyttöohjeet USB-IF:stä . Haettu 6. maaliskuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 3. marraskuuta 2021. (määrätön)
↑ USB DevDays 2019 - Branding Session . Haettu 6. maaliskuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 22. maaliskuuta 2020. (määrätön)
↑ USB4™-määritys | USB-IF (englanniksi) . USB Implementers Forum (29. elokuuta 2019). Haettu 4. syyskuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 12. elokuuta 2021.
↑ USB4 | USB-IF . www.usb.org. Haettu 3. syyskuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 24. marraskuuta 2021. (määrätön)
↑ Thunderbolt on valinnainen USB4:ssä, USB4-spesifikaatio sanoo . PCWorld (3. syyskuuta 2019). Haettu 4. syyskuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 6. elokuuta 2020.
↑ USB4 nostaa tiedonsiirtonopeuden USB Type-C -kaapeleilla 40 Gb/s:iin . 3DNews (4. maaliskuuta 2019). Haettu 4. syyskuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 6. maaliskuuta 2019. (Venäjän kieli)
↑ Morten Christensen. Päivitä SoC-suunnittelusi USB4:ksi Arkistoitu 4. elokuuta 2020 Wayback Machinessa
↑ 1 2 Uutta USB Type-C Power Rating -sertifioitua kaapelilogoa esitelty . Haettu 2. lokakuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 2. lokakuuta 2021. (määrätön)
↑ 1 2 USB Type-C:llä varustetut kaapelit ja laitteet näyttävät nyt tiedonsiirtonopeuden lisäksi lataustehon . Haettu 2. lokakuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 2. lokakuuta 2021. (määrätön)
↑ Andrei Zhuchenko. Ilmoitettu USB4-versio 2.0 -standardi 80 Gb/s kaistanleveydellä . 3DNews (1. syyskuuta 2022). Haettu: 11.9.2022. (Venäjän kieli)
↑ High Speed Inter-Chip USB -sähkötiedot . Haettu 3. tammikuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 3. joulukuuta 2017. (määrätön)
↑ Mikä on HSIC? . Haettu 28. joulukuuta 2014. Arkistoitu alkuperäisestä 12. syyskuuta 2015. (määrätön)
↑ Sirujen välinen täydennys USB-version 3.0 spesifikaatioon . Haettu 21. marraskuuta 2008. Arkistoitu alkuperäisestä 1. kesäkuuta 2012. (määrätön)
↑ terralab.ru Langaton USB: ensimmäiset askeleet (linkki ei ole käytettävissä) . Haettu 1. marraskuuta 2007. Arkistoitu alkuperäisestä 10. marraskuuta 2007. (määrätön)
↑ Guk M. Hardware IBM PC.-St. Petersburg: Peter, 2000.-S.-708-723.- ISBN 5-88782-290-2
↑ Agurov P.V. USB-liitäntä. Käyttö- ja ohjelmointiharjoittelua. - Pietari: BHV-Petersburg, 2004. - 576 s. - ISBN 5-94157-202-6 .
↑ Corning Incorporated . CES 2013 (linkki ei saatavilla) . Corningin optiset kaapelit . Haettu 13. tammikuuta 2013. Arkistoitu alkuperäisestä 18. tammikuuta 2013. (määrätön)
↑ USB-kehitystyökalut . Käyttöpäivä: 23. marraskuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 4. joulukuuta 2016. (määrätön)
↑ USB-ohjelmisto ja laitteistotyökalut . Käyttöpäivä: 23. marraskuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 19. marraskuuta 2016. (määrätön)
↑ Riippumattomat testilaboratoriot . Haettu 28. maaliskuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 28. maaliskuuta 2019. (määrätön)
↑ USB-luokkakoodit (linkki ei saatavilla) . Käyttöpäivä: 22. maaliskuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 2. huhtikuuta 2007. (määrätön)
↑ Latausporttien tyypit . Haettu 15. heinäkuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 16. heinäkuuta 2020. (määrätön)
↑ USB-akun latauksen perusteet: Selviytymisopas . Haettu 30. kesäkuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 9. syyskuuta 2019. (määrätön)
↑ USB-akun lataus v1.2 (linkki ei käytettävissä) . Haettu 8. marraskuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 28. maaliskuuta 2016. (määrätön)
↑ How Power Delivery Works Arkistoitu 21. syyskuuta 2017 Wayback Machinessa // Habr . - 22.1.2013.
↑ Liitäntöjen vallankumous. USB 3.1 Type-C yksityiskohtaisesti. Elektroniikkainsinöörin näkymä Arkistoitu 11. huhtikuuta 2018 Wayback Machinessa // Sudo Null IT News . - 18.05.2015.
↑ USB Power Delivery - mikä se on ja miten se toimii? | AndroidLime . androidlime.ru Haettu 6. toukokuuta 2018. Arkistoitu alkuperäisestä 7. toukokuuta 2018. (Venäjän kieli)
↑ USB-IF julkisti uudet sertifioidut USB Type-C® -kaapelin teholuokituslogot . Haettu 2. lokakuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 1. lokakuuta 2021. (määrätön)
↑ Laitteiden lataus USB:n kautta . Haettu 15. heinäkuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 21. heinäkuuta 2016. (määrätön)
↑ Laitteiden lataus USB:n kautta . Haettu 30. kesäkuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 16. elokuuta 2016. (määrätön)
↑ Muokkaa halpaa USB-laturia iPodin, iPhonen tai Samsung Galaxyn syöttämiseksi . Haettu 8. marraskuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 7. lokakuuta 2011. (määrätön)
↑ "Mobiilipäätelaitteiden laturin ja liitännän tekniset vaatimukset ja testausmenetelmä" (CCSA YD/T 1591-2006, myöhemmin päivitetty YD/T 1591-2009)
↑ Kuinka noudattaa Kiinan uusia matkapuhelinliittymästandardeja . Haettu 8. marraskuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 14. toukokuuta 2014. (määrätön)
↑ Qualcomm Quick Charge – mitä se on ja kuinka nopea lataustekniikka toimii Arkistoitu 18. toukokuuta 2021 Wayback Machinelle // galagram.com . - 05.05.2017.
↑ Qualcomm Quick Charge 4+ -tekniikka nopeuttaa lataamista 15 % . Arkistokopio , joka on päivätty 30. toukokuuta 2020 Wayback Machinessa // 3dnews.ru . - 02.06.2017.
↑ "Pikalataustekniikka ja USB-C. Tarkemmin sanottuna ei ole mahdollista tukea molempia standardeja samassa laitteessa."
— Googlen insinööri varoittaa, että USB-C, Qualcomm Quick Charge eivät ole yhteensopivia // www.extremetech.com. - 25.4.2016.
↑ Google OEM-valmistajille: Älä käytä Qualcomm Quick Chargea; USB-PD on tulevaisuus : On olemassa kaksi kilpailevaa pikalatausstandardia. Google haluaa tappaa yhden heistä // Ars Technica . - 11.10.2016.
↑ Qualcomm Quick Charge 4 -tekniikka esitelty : Qualcomm Quick Charge 4 -tekniikka on 20 % nopeampi // iXBT.com . - 17.11.2016.
↑ MCS-elektroniikka. USB-tuotetunnus huomautus . Haettu 1. kesäkuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 24. kesäkuuta 2015. (määrätön)
↑ Manuel Masiero, Achim Roos. Adata DashDrive Air AE400 Review: Wi-Fi, laturi ja kortinlukija. Tiedostojen käyttö ja suoratoisto . www.tomshardware.com (10. heinäkuuta 2013). (määrätön)
↑ 3DNews USB-standardista on löydetty kriittinen haavoittuvuus . Haettu 6. lokakuuta 2014. Arkistoitu alkuperäisestä 7. lokakuuta 2014. (määrätön)
↑ Flash-asema polttaa tietokoneen 200 voltin purkauksella. Arkistoitu kopio päivästä 16. syyskuuta 2016 Wayback Machinessa
↑ Legendaarinen "killer flash drive" tuli myyntiin . Arkistokopio päivätty 15. syyskuuta 2016 Wayback Machinessa - Rossiyskaya Gazeta, 14.9.2016
↑ USB Kill 2.0 -asema voi tuhota melkein minkä tahansa tietokoneen toisessa Arkistoitu kopio 19. syyskuuta 2016 Wayback Machinessa - securitylab.ru
↑ USB-avain, joka poistaa tietokoneen käytöstä sekunnissa, maksaa vain 50 € . Arkistoitu kopio 15. syyskuuta 2016 Wayback Machinessa - 3dnews.ru
↑ Acidez Bucal. BOMBA: Em SP, culto evangelico proibe uso de technologias USB (port.) . Bobolhando (29. kesäkuuta 2010). Haettu 17. huhtikuuta 2014. Arkistoitu alkuperäisestä 19. huhtikuuta 2014.
↑ Henkilökunnan kirjoittaja. Brasilialainen kultti kieltää USB :n . ITProPortal.com (17. marraskuuta 2010). Haettu 17. huhtikuuta 2014. Arkistoitu alkuperäisestä 19. huhtikuuta 2014.
↑ Brasilialaiset evankelistat näkevät Saatanan symbolin USB-tunnuksessa (pääsemätön linkki) . Ruformator (17. marraskuuta 2010). Haettu 17. huhtikuuta 2014. Arkistoitu alkuperäisestä 19. huhtikuuta 2014. (määrätön)
↑ Uskonnollisen yhteisön päämies kutsui USB-tietokoneporttia Saatanan luomukseksi . Haettu 16. syyskuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 21. syyskuuta 2016. (määrätön)

Kirjallisuus

Universal Serial Bus USB // PC-tietokoneiden päivittäminen ja korjaaminen / Scott Muller. - 17. painos - M . : Williams , 2007. - Ch. 15 : Sarja-, rinnakkais- ja muut I/O-liitännät. - S. 1016-1026. — ISBN 0-7897-3404-4 .

Linkit

usb.org - USB:n virallinen verkkosivusto
USB-dokumenttikirjasto (USB 3.2, USB 2.0, langaton USB, USB Type-C, USB Power Delivery) (englanniksi)
USB 1.1- ja 2.0-liittimen liitäntä
USB-liittimen liitäntä (A, B, mini)
Luettelo USB-tunnuksista (toimittajat, laitteet ja liitännät )
USB pähkinänkuoressa (otteita oheislaitteiden suunnittelustandardista )
USB pähkinänkuoressa - käännös venäjäksi
SuperSpeed USB 3.0 FAQ (SuperSpeed USB 3.0 FAQ) (englanniksi)
SuperSpeed USB 3.0 UKK - Venäjän käännös
USB : Universal Serial Bus Tekniset tiedot : Universal Serial Bus / Vladimir Yashkardin // www.SoftElectro.ru. – 2011.
USB-liittimien ja pistokkeiden tyypit tavallisen käyttäjän näkökulmasta - pc-hard.ru, 2012
Käyttöliittymän vallankumous. USB 3.1 Type-C yksityiskohtaisesti. Elektroniikkainsinöörin näkymä
Mikä on USB OTG älypuhelimessa ja tabletissa

Sanakirjat ja tietosanakirjat	Suuri katalaani iso kiinalainen Hienoa norjalaista Britannica (verkossa) Treccani
Bibliografisissa luetteloissa	J9U : 987007544439205171 LCCN : sh96011493 NKC : ph169356

Tietokoneväylät ja rajapinnat
Peruskonseptit	Osoiteväylä Dataväylä Ohjausväylä Kaistanleveydet
Prosessorit	BSB FSB DMI HyperTransport QPI
Sisäinen	S-100 AGP EISA ON LPC MBus MCA NVLink NuBus PCI PCIe PCI-X Q bussi SBus SMBus VLB XT bussi Zorro II Zorro III
kannettavat tietokoneet	pikakortti MXM PC-kortti
Asemat	ST-506 ESDI ATA eSATA kuitukanava hippi NVMe SAS SATA SCSI SATA Express
Periferia	1 johto adb I²C IEEE 1284 (LPT) IEEE 1394 (FireWire) PS/2 UART ( RS-232 , RS-485 ) SPI USB peliportti
Laitteiden hallinta	IEEE-488 VXI FASTBUS CAMAC Sarja CAMAC SpaceWire
Universaali	Multibus tuleva bussi InfiniBand Omni-Path QuickRing SCI RapidIO VMEbus Thunderbolt (Light Peak) IEEE 1355 Angara
Videoliitännät	VGA DVI näyttöportti HDMI Thunderbolt USB4
Sisällytetty järjestelmä	multidrop-bussi Wishbone AMBA

Mikro-ohjaimet

Arkkitehtuuri

8-bittinen	MCS-51 MCS-48 KUVA AVR Z8 H8 COP8 68HC08 68HC11
16-bittinen	MSP430 MCS-96 MCS-296 PIC24 MAXQ Nios 68HC12 68HC16 CR16/C
32-bittinen	RISC-V ARM MIPS AVR32 PIC32 683XX M32R superh Nios II Am 29000 LatticeMico32 MPC5xx PowerQUICC Parallaksi potkuri

Valmistajat

Komponentit

Periferia

Liitännät

FreeRTOS
μClinux
BeRTOS
ChibiOS/RT
eCos
RTEMS
Samanaikaisesti
MicroC/OS-II
Nucleus
Contiki

Ohjelmointi

JTAG
C2
ohjelmoija
MPLAB
AVR Studio
MCStudio