Выполнил Курбанов А.Ю.. USB (Universal Serial Bus – «Универсальная последовательная шина») – последовательный интерфейс передачи данных для среднескоростных. - презентация

1 Выполнил Курбанов А.Ю.

2 USB (Universal Serial Bus – «Универсальная последовательная шина») – последовательный интерфейс передачи данных для среднескоростных и низкоскоростных периферийных устройств в вычислительной технике. Для подключения периферийных устройств к шине USB используется четырёхпроводный кабель, при этом два провода (витая пара) в дифференциальном включении используются для приёма и передачи данных, а два провода для питания периферийного устройства. Благодаря встроенным линиям питания USB позволяет подключать периферийные устройства без собственного источника питания (максимальная сила тока, потребляемого устройством по линиям питания шины USB, не должна превышать 500 мА, у USB мА).

3 История Первые спецификации для USB 1.0 были представлены в годах. Разработка USB поддерживалась фирмами Intel, Microsoft, Philips, US Robotics. USB стал «общим знаменателем» под тремя не связанными друг с другом стремлениями разных компаний: Расширение функциональности компьютера. На тот момент для подключения внешних периферийных устройств к персональному компьютеру использовалось несколько «традиционных» (англ. legacy) интерфейсов (PS/2, последовательный порт, параллельный порт, порт для подключения джойстика, SCSI), и с появлением новых внешних устройств разрабатывали и новый разъём. Предполагалось, что USB заменит их все и заодно подхлестнёт разработку нетрадиционных устройств. Подключить к компьютеру мобильный телефон. В то время мобильные сети переходили на цифровую передачу голоса, и ни один из имеющихся интерфейсов не годился для передачи с телефона на компьютер как речи, так и данных. Простота для пользователя. Старые интерфейсы (например, последовательный (COM) и параллельный (LPT) порты) были крайне просты для разработчика, но не соответствовали требованиям спецификаций «Plug and Play». Требовались новые механизмы взаимодействия компьютера с низко- и среднескоростными внешними устройствами возможно, более сложные для конструкторов, но надёжные, дружественные и пригодные к «горячему» подключению.

4 Поддержка USB вышла в виде патча к Windows 95b, в дальнейшем она вошла в стандартную поставку Windows 98. В первые годы устройств было мало, поэтому шину в шутку называли «Useless serial bus» «бесполезная последовательная шина». Hewlett-Packard, Intel, Lucent (Alcatel-Lucent), Microsoft, NEC и Philips совместно выступили с инициативой по разработке более скоростной версии USB. Спецификация USB 2.0 была опубликована в апреле 2000 года, и в конце 2001 года эта версия была стандартизирована USB Implementers Forum. USB 2.0 является обратно совместимой со всеми предыдущими версиями USB. В середине 2000-х годов BIOS компьютеров массового сегмента начали поддерживать USB. Это позволило загружаться с флэш-дисков, пропала надобность в PS/2- клавиатуре. Пока происходило распространение USB-портов второй версии, производители внешних жёстких дисков уже «упёрлись» в ограничение USB 2.0 и по току, и по скорости. Потребовался новый стандарт, который и вышел в 2008 году. Уложиться в старые 4 провода не удалось, добавили 5 новых проводов. Первые материнские платы с поддержкой USB 3.0 вышли в 2010 году. На начало 2012 года USB 3.0 массово не поддерживается запоминающими устройствами и материнскими платами. Однако производители USB-накопителей уже начали поставлять на рынок устройства, поддерживающие USB 3.0. Также имеются платы расширения, добавляющие поддержку USB 3.0 в старых компьютерах.

5 oбычныйmini micro Тип А Тип B

6 Спецификация USB 1.0 Спецификация выпущена 15 января 1996 года. Технические характеристики: два режима работы: режим с низкой пропускной способностью (Low-Speed) 1,5 Мбит/с режим с высокой пропускной способностью (Full-Speed) 12 Мбит/с максимальная длина кабеля (без экрана) для режима Low-Speed 3 м максимальная длина кабеля (в экране) для режима Full-Speed 5 м максимальное количество подключённых устройств (включая размножители) 127 возможно подключение «разноскоростных» периферийных устройств к одному контроллеру USB напряжение питания для периферийных устройств 5 В максимальный ток, потребляемый периферийным устройством 500 мА

7 USB 1.1 Спецификация выпущена в сентябре 1998 года. Исправлены проблемы и ошибки, обнаруженные в версии 1.0. Первая версия, получившая массовое распространение.

8 USB 2.0 Спецификация выпущена в апреле 2000 года. USB 2.0 отличается от USB 1.1 введением режима High- speed (пометка на логотипе «HI-SPEED»). Для устройств USB 2.0 регламентировано три режима работы: Low-speed, Кбит/c (клавиатуры, мыши, джойстики) Full-speed, 0,512 Мбит/с (аудио-, видеоустройства) High-speed, Мбит/с (видеоустройства, устройства хранения информации)

9 USB OTG USB OTG (On-The-Go) дальнейшее расширение спецификации USB 2.0, предназначенное для лёгкого соединения периферийных USB-устройств друг с другом без необходимости подключения к ПК. При подключении через USB OTG ранг устройства (ведущий или ведомый) определяется наличием или, соответственно, отсутствием перемычки между контактами 4 (ID) и 5 (Ground) в штекере соединительного кабеля. В USB OTG кабеле такая перемычка устанавливается лишь в одном из двух разъёмов.

10 Wireless USB Wireless USB предназначен в качестве замены для традиционных проводных USB. К типичным подключаемым устройствам относятся: клавиатура, мышь, камера, принтер, внешние накопители и т. д. Параметры передачи соответствуют параметрам стандартного USB версии 2.0, но пропускная способность зависит от расстояния между взаимодействующими устройствами. На расстоянии до 3 метров, скорость передачи данных может теоретически достигать 480 Мбит/с (обычной для USB-стандарта). На отдалении в 10 метров только до 110 Мбит/с (в оптимальных условиях). Wireless USB предназначен для работы в диапазоне частот от 3,1 ГГц до 10,6 ГГц. Передача данных шифруется с помощью AES-128/CCM.

11 USB 3.0 В спецификации USB 3.0 разъёмы и кабели обновлённого стандарта физически и функционально совместимы с USB 2.0, причём для однозначной идентификации разъёмы USB 3.0 принято изготавливать из пластика синего или (у некоторых производителей) красного цвета. Кабель USB 2.0 содержит в себе четыре линии пару для приёма/передачи данных, плюс и ноль питания. В дополнение к ним USB 3.0 добавляет ещё четыре линии связи (две витые пары), в результате чего кабель стал гораздо толще. Новые контакты в разъёмах USB 3.0 расположены отдельно от старых в другом контактном ряду. Спецификация USB 3.0 имеет максимальную скорость передачи информации до 5 Гбит/с 31 июля 2013 года USB 3.0 Promoter Group объявила о принятии спецификации следующего интерфейса, USB 3.1, скорость передачи которого может достигать 10 Гбит/с.

12 Тип A Обычный Тип B Обычный Тип B micro Тип B mini

13 Преимущества USB 3.0 Возможности передачи данных на скорости до 5 Гбит/с. Контроллер способен одновременно принимать и отправлять данные, что увеличило скорость работы. USB 3.0 обеспечивает более высокую силу тока. Например, жесткий диск, который на USB 2.0 не включался, будет работать вполне стабильно. Увеличенная сила тока сокращает время зарядки устройств от USB. Силы тока теперь достаточно для подключения даже мониторов. USB 3.0 совместимо со старыми стандартами. Так вы можете включить старое устройство в новый порт и он будет работать на максимально возможной для него скорости. Обратное, разумеется, неверно если вы подключите устройство USB 3.0 к порту USB 2.0, то скорость работы устройства будет ограничена скоростью работы порта.

14 Расположение выводов контактаABmicro B 1VBUS (VCC) 2D- 3D+ 4GND ID 5StdA_SSTX- GND 6StdA_SSTX+ StdA_SSTX- 7GND_DRAIN StdA_SSTX+ 8StdA_SSRX- GND_DRAIN 9StdA_SSRX+ StdA_SSRX- 10StdA_SSRX+