USB: Różnice pomiędzy wersjami
| [wersja nieprzejrzana] | [wersja przejrzana] |
Usunięta treść Dodana treść
. Znaczniki: Wycofane usuwanie dużej ilości tekstu (filtr nadużyć) VisualEditor |
m Wycofano edycje użytkownika 86.63.105.133 (dyskusja). Autor przywróconej wersji to Chrumps. Znacznik: Wycofanie zmian |
||
Linia 18:
[[Plik:2014 Mikrofon USB.jpg|mały|240px|[[Mikrofon]] ze złączem USB]]
'''USB''' (od [[język angielski|ang.]] ''Universal Serial Bus''<ref>{{Cytuj stronę |url = http://www.computerworld.pl/slownik/termin/33488/USB.html |tytuł = USB: Universal Serial Bus |opublikowany = [[Computerworld]] |data dostępu = 2016-02-07}}</ref><ref>{{encyklopedia PWN|id = 3991798|tytuł=USB|data dostępu=2016-02-07}}</ref>), '''uniwersalna magistrala szeregowa'''<ref>{{Cytuj książkę |autor = Waldemar Nawrocki |autor link = |tytuł = Rozproszone systemy pomiarowe |url = http://cygnus.et.put.poznan.pl/~nawrocki/RSP.html |wydawca = Wydawnictwa Komunikacji i Łączności |miejsce = |rok = 2006 |strony = |isbn =}}</ref><ref>{{Cytuj książkę |autor = |autor link = |tytuł = Komentarz normalizacyjny Stowarzyszenia Elektryków Polskich K SEP-I-0014 – Nowa uniwersalna magistrala szeregowa USB-2 |wydawca = Centralny Ośrodek Szkolenia i Wydawnictw SEP |rok = 2001 |strony = |isbn =}}</ref><ref>{{Cytuj |url = https://delta.poznan.pl/usb-uniwersalna-magistrala-szeregowa_l1_aid745.html |tytuł = USB – uniwersalna magistrala szeregowa |opublikowany = Słownik techniczny |data dostępu = 2016-02-07}}</ref><ref>{{Cytuj książkę |autor = Danuta Mendrala, Marcin Szeliga |autor link = |tytuł = ABC systemu Windows 7 PL |url = |wydawca = Helion |miejsce = |rok = 2006 |strony = |rozdział = Koncentratory i urządzenia USB}}</ref> – komputerowe [[złącze (elektronika)|złącze]] komunikacyjne (tak zwany [[Port (sprzęt komputerowy)|port]] lub [[interfejs (urządzenie)|interfejs]]) zastępujące stare [[port szeregowy|porty szeregowe]] i [[port równoległy|porty równoległe]]. Zostało opracowane przez firmy [[Microsoft]], [[Intel]], [[Compaq]], [[IBM]] i [[Digital Equipment Corporation|DEC]].
Port USB jest uniwersalny w tym sensie, że można go wykorzystać do podłączenia do [[komputer]]a wielu różnych urządzeń (na przykład [[Kamera cyfrowa|kamery wideo]], aparatu fotograficznego, telefonu komórkowego, [[modem]]u, [[skaner]]a, klawiatury, [[Pamięć USB|przenośnej pamięci]]). Urządzenia podłączane w ten sposób mogą być automatycznie wykrywane i rozpoznawane przez system, przez co instalacja [[sterownik urządzenia|sterowników]] i konfiguracja odbywa się w dużym stopniu automatycznie (przy starszych typach [[szyna sterująca|szyn]] użytkownik musiał bezpośrednio wprowadzić do systemu informacje o rodzaju i modelu urządzenia). Możliwe jest także podłączanie i odłączanie urządzeń bez konieczności wyłączania i ponownego uruchamiania komputera.
Większość współczesnych [[system operacyjny|systemów operacyjnych]] obsługuje złącze USB – dotyczy to między innymi systemów firmy [[Microsoft]], zaczynając od [[Windows 95]] w wersji OSR2 (istnieje także poprawka do wersji OSR1 udostępniająca obsługę USB), systemów [[Microsoft Windows|Windows]] z rodziny [[Windows NT|NT]] (od wersji 5.0), systemów opartych na jądrze [[Linux]], systemów [[Berkeley Software Distribution|BSD]] oraz [[Mac OS|Mac]]. W przypadku starszych było to możliwe przez [[Sterownik mikroprocesorowy|sterowniki]] lub wbudowane w [[BIOS|BIOS-ie]] karty – na przykład w [[AmigaOS|Amidze]] (od 3.0 razem z [[Magic User Interface|MUI]])<ref>{{Cytuj |url = http://retroami.com.pl/index.php?id_product=123&controller=product&id_lang=6 |tytuł = Kontroler USB dla AMigi klasycznej<!-- Tytuł wygenerowany przez bota --> |opublikowany = retroami.com.pl |język = pl |data dostępu = 2017-11-27}}</ref>, [[DOS|DOS-ie]] (chociaż karta [[Industry Standard Architecture|ISA]] obsługuje aktualnie tylko tryb pamięci masowej)<ref>{{Cytuj |url = https://www.lo-tech.co.uk/wiki/Lo-tech_ISA_USB_Adapter |tytuł = Lo-tech ISA USB Adapter – lo-tech.co.uk<!-- Tytuł wygenerowany przez bota --> |opublikowany = www.lo-tech.co.uk |język = en |data dostępu = 2017-11-27}}</ref><ref>{{Cytuj |url = http://www.georgpotthast.de/usb/ |tytuł = DosUSB – providing USB support for DOS<!-- Tytuł wygenerowany przez bota --> |opublikowany = www.georgpotthast.de |data dostępu = 2017-11-27}}</ref>.
== Praca w sieci ==
Jedną z ważniejszych cech portu USB jest zgodność ze standardem [[Plug and Play]]. Architektura USB składa się z serwera (hosta), wielu portów USB oraz urządzeń do nich podłączonych. Host USB może zarządzać wieloma kontrolerami, a każdy kontroler może udostępniać jeden lub więcej portów USB. Urządzenia można z sobą łączyć, tworząc [[sieć komputerowa|sieć]] o [[Topologia hierarchiczna|topologii drzewa]] wykorzystując do tego [[Hub USB|koncentratory USB]]. Mogą być one połączone kaskadowo, tworząc nawet pięciopoziomową strukturę drzewiastą. W całej sieci można podłączyć do 127 urządzeń USB, jednak ze względu na pobór mocy ich liczbę trzeba ograniczyć. Każde urządzenie komunikuje się z kontrolerem przy wykorzystaniu kanałów logicznych, których może być do 32, przy czym 16 z nich jest wejściowych i 16 wyjściowych. Dwa kanały, po jednym z każdego kierunku transmisji, są zarezerwowane, więc realnie istnieje 30 kanałów logicznych na każde urządzenie USB. Przykładem wykorzystania wielu kanałów może być kamera internetowa z mikrofonem i wyjściem słuchawkowym. Ponadto w jednej sieci mogą pracować urządzenia o różnych szybkościach transmisji.
Ważną cechą USB jest to, że magistrala wymaga obecności dokładnie jednego [[kontroler magistrali|kontrolera magistrali]], którego rolę pełni [[host]]. Uniemożliwia to wykonanie bezpośredniego połączenia dwóch komputerów (wymagany jest przewód ze specjalnym układem) oraz bezpośredniego połączenia z sobą urządzeń peryferyjnych (w tym przypadku brak [[kontroler (informatyka)|kontrolera]]).
== Standardy i przepustowość ==
Na opakowaniach produktów można znaleźć oznaczenia USB 2.0 i podobne, ważniejszą informacją jest jednak szybkość transmisji. Urządzenia te powinny mieć naklejkę informującą o ich standardzie pracy.
Urządzenia USB możemy podzielić na trzy grupy ze względu na zgodność z przyjętymi specyfikacjami:
* USB 1.1 Urządzenia spełniające warunki tej specyfikacji mogą pracować z szybkością (''full speed'') 12 Mbit/s (1,5 MB/s) i (''low speed'') 1,5 Mbit/s (0,1875 MB/s). Data ogłoszenia specyfikacji: 23.08.1998.
* USB 2.0 (''high speed'') Urządzenia zgodne z warunkami nowej specyfikacji mogą pracować z maksymalną szybkością 480 Mbit/s (60 MB/s). Rzeczywista szybkość przesyłu danych zależy od konstrukcji urządzenia. Według testów portalu CNet<ref>[http://reviews.cnet.com/external-hard-drives/seagate-freeagent-goflex-ultra/4505-3190_7-34183942-2.html Seagate FreeAgent GoFlex Ultra-portable Review].</ref> maksymalna prędkość zapisu kształtuje się w granicach od 25 do 30 MB/s, a odczytu od 30 do 42 MB/s. Jest to głównie spowodowane tym, że transmisja danych przez port odbywa się w trybie [[Dupleks (telekomunikacja)|half duplex]] na jednej parze przewodów. Urządzenia w standardzie USB 2.0 są w pełni kompatybilne ze starszymi urządzeniami. Data ogłoszenia specyfikacji: 27.04.2000.
* USB 3.1 Gen 1 (''SuperSpeed)'' (wcześniej noszący nazwę USB 3.0) Urządzenia zgodne z warunkami nowej specyfikacji mogą pracować z szybkością 5 Gbit/s<ref name="usb3spec" />. W transmisji stosuje się kodowanie [[8b/10b]], przez co rzeczywista przepustowość łącza danych wynosi 4 Gbit/s (500 MB/s)<ref>''Universal Serial Bus 3.0 Specification'',4.4.11 „Efficiency”.</ref>. Nowy standard oprócz standardowych przewodów (dla kompatybilności w dół z USB 2.0 i 1.1) do szybkich transferów wykorzystuje dwie dodatkowe, ekranowane pary przewodów w [[Dupleks (telekomunikacja)|full duplex]]. Pierwsza prezentacja tej technologii odbyła się na targach [[Consumer Electronics Show|Consumer Electronics Show 2008]]. Data ogłoszenia specyfikacji: 17.11.2008.
* USB 3.1 Gen 2 (''SuperSpeed+'') Standard ogłoszony 31 lipca 2013. Do powszechnego użytku wszedł w 2015 roku. Prędkość maksymalna to 10 [[Gigabit|Gbit]]/s, a [[moc elektryczna|moc]] może wynosić 100 [[wat|W]]. Standard 3.1 jest kompatybilny wstecz.
* Standard złącza [[USB-C|USB typ C]] 1.0 ogłoszony 11 sierpnia 2014 i typ C 1.1 ogłoszony 3 kwietnia 2015. Wymiary złącza to 8,3 na 2,5 mm. Ze względu na dużo większe możliwości zasilania nowym złączem zabronione jest tworzenie adapterów lub przewodów pozwalających podłączyć do hosta z gniazdem A urządzenie zaprojektowane dla złącza C. Nie należy nazywać złącza typu C złączem „3.1” – standard transmisji USB 3.1 Gen 2 można przesyłać z użyciem złącza typu A/B. Do złącza typu C zaprojektowano rozszerzenie pod nazwą [[USB Power Delivery]] pozwalające na negocjację ograniczeń napięcia i prądu dla jak najwydajniejszego ładowania lub zasilania urządzeń (nawet do 20 V i 5 A).
* USB 3.2 Standard ogłoszony we wrześniu 2017, wstecznie kompatybilny. Wprowadza dwa nowe tryby SuperSpeed+ przez złącze [[USB-C|USB typ C]] o szybkości transmisji danych wynoszące 10 i 20 Gbit/s (1250 i 2500 MB/s). Zwiększenie przepustowości pasma jest wynikiem operacji wielopasmowej na istniejących przewodach, które były przeznaczone dla funkcji flip-flop złącza typu [[USB-C|C]].
=== W opracowaniu ===
* USB4 według oficjalnej opublikowanej przez USB Implementers Forum specyfikacji oferuje kompatybilność z [[Thunderbolt (złącze komputerowe)|Thunderbolt 3]]. Oznacza to, że możliwe stanie się łatwe podłączanie kart [[PCI-Express]] (np. kart graficznych) poprzez zewnętrzne stacje dokujące. Poza tym typowo dla kolejnej generacji USB ma ona zapewnić szybszy przesył danych (niemal dwukrotnie szybszy, niż USB 3.2)<ref>{{Cytuj |url = https://nt.interia.pl/news-usb-4-czy-bedzie-kompatybilne-z-thunderbolt-3,nId,2868109 |tytuł = USB 4 – czy będzie kompatybilne z Thunderbolt 3? – Nowe technologie w INTERIA.PL<!-- Tytuł wygenerowany przez bota --> |opublikowany = nt.interia.pl |język = pl |data dostępu = 2019-04-23}}</ref><ref>https://thunderbolttechnology.net/product/thunderbolt-3-pcie-expansion-chassis-displayport-pcie-x16.</ref><ref>https://www.usb.org/sites/default/files/2019-03/USB_PG_USB4_DevUpdate_Announcement_FINAL_20190226.pdf.</ref>
Opublikowana specyfikacja USB4<ref>{{Cytuj |url = https://www.usb.org/sites/default/files/USB4%20Specification.zip |tytuł = USB Promoter Group USB4 Specification |data = 2019-08-29 |opublikowany = usb.org}}</ref> zakłada obsługę następujących technologii przez USB4:
{| class="wikitable"
|-
!rowspan="2" style="width:240px"| Połączenie !!colspan="3"| Obowiązkowe dla !!rowspan="2"| Uwagi
|-
| style="width:65px; text-align:center"| host ||style="width:65px; text-align:center"| hub ||style="width:65px; text-align:center"| urządzenie
|-
| '''USB 2.0''' (480 Mb/s) || {{tak}} || {{tak}} || {{tak}} || Działa na własnej parze przewodów, niezależnie od reszty.
|-
| '''USB 3 Gen 2x2''' (20 Gb/s) || {{tak}} || {{tak}} || {{tak}} ||rowspan="2"| Urządzenia USB 3 o mniejszych prędkościach, np. 5 Gb/s (Gen 1x1) nadal będą obsługiwane przez hosty i huby USB4, jako urządzenia USB 3.x. Wspomniane wymagania dotyczą tylko nowych urządzeń, certyfikowanych jako USB4.
|-
| '''USB 3 Gen 3x2''' (40 Gb/s) || {{nie}} || {{tak}} || {{nie}}
|-
| '''DisplayPort''' || {{tak}} || {{tak}} || {{nie}} || Specyfikacja odnosi się do DisplayPort w wersji 1.4a, który mając przepustowość 25,92 Gb/s bez problemu zmieści się w 40Gb/s przepustowości USB4 dostarczanej przez technologię Thunderbolt 3.
Nowo ogłoszony DisplayPort w wersji 2.0 będzie miał przepustowość 77,37 Gb/s, przekraczającą 40 Gb/s możliwości obecnego USB4. Jednak, o ile dane złącze USB-C nie będzie mogło przesłać DisplayPort 2.0 w trybie USB4, możliwość taka ciągle będzie istniała w Trybie Alternatywnym DisplayPort, gdzie elektronika USB4 jest odłączona i złącze jest bezpośrednio przyłączone do elektroniki DisplayPort.
Specyfikacja nie wymaga, żeby host USB4 posiadał kartę graficzną z wyjściem DisplayPort. Równie dobrze warunek obsługi może być spełniony przez gniazdko wejściowe DisplayPort do podłączenia sygnału z zewnątrz.
|-
| '''komunikacja host-host''' || {{tak}} || {{tak}} ||style="text-align:center; color:gray"| n.d. || Połączenie w stylu sieci LAN pomiędzy dwoma równorzędnymi urządzeniami.
|-
| '''PCI Express''' || {{nie}} || {{tak}} || {{nie}} || Bezpośrednia obsługa PCI Express ma zastąpić Thunderbolt w wersjach 1 do 3, który transmituje PCI Express po złączu DisplayPort.
|-
| '''Thunderbolt 3''' || {{nie}} || {{tak}} || {{nie}} || Kompatybilna wstecznie obsługa urządzeń Thunderbolt 3 z uwagi na pasującą wtyczkę. Jej funkcjonowanie prawdopodobnie będzie zależne od obsługi PCI Express przez dane urządzenie.
|}
Podczas [[Consumer Electronics Show|CES 2020]] [[Intel]] ogłosił zamiar użycia marki [[Thunderbolt (złącze komputerowe)|Thunderbolt 4]] dla tego sprzętu USB4, który będzie obsługiwać wszystkie nieobowiązkowe funkcje.
== Typy złączy USB ==
* USB 1.1: typ A, typ B
* USB 2.0: typ A, typ B, mini A, mini B, mini AB, micro A, micro B, micro AB
<gallery>
Plik:USB Type-A plug coloured.svg|Wtyczka USB typu A
| |||