Universal Serial Bus

Universal Serial Bus (USB; no angļu valodas — 'vispārējā virknes kopne') ir virknes kopnes standarts ārējo iekārtu pieslēgšanai datoram vai citai iekārtai. Tas standartizē USB pieslēgvietas, iekārtas, kuras pieslēdz šīm pieslēgvietām, kā arī sakaru protokolu, kuru lieto datu pārsūtīšanai starp USB pieslēgvietām un USB ierīcēm.

USB sērijas populārākais spraudnis “A”

USB "trijžubura" ikona

USB standartu izstrādāja, lai tas aizvietotu dažādu veidu datoru paralēlās un virknes un ps/2 pieslēgvietas. Atšķirībā no šiem iepriekšējiem standartiem, USB nodrošina plug'n'play (pievienojot ierīci, operētājsistēma automātiski mēģina atrast tai nepieciešamos dziņus) un hotplug (var spraust iekšā un raut ārā, neizslēdzot datoru un/vai ierīci). Bez tam USB var nodrošināt barošanas spriegumu ierīcēm ar nelielu elektrības patēriņu (5 V, līdz 500 mA). USB datu pārraides ātrums (USB 1.1 līdz 12 Mb/s) ir lielāks nekā paralēlajām un virknes pieslēgvietām.

Pirmā USB standarta versija (1.0) tika pieņemta 1995. gadā. 1998. gadā pieņēma 1.1 versiju, kurā bija izlabotas 1.0 versijas kļūdas. 2001. gadā pieņēma 2.0 versiju, kurā galvenā izmaiņa bija lielāks datu pārraides ātrums (480 Mb/s). Jaunāka standarta versijas ierīces ir savietojamas ar vecāka standarta ierīcēm (tikai ar mazāku ātrumu). 2007. gada septembrī tika demonstrēta versija 3.0 ar datu pārraides ātrumu 4,8 Gb/s. To bija plānots ieviest 2009. vai 2010. gadā.

USB savienojumi ir asimetriski, te ir saimniekierīce (host) (tas parasti ir dators), kurai pieslēdz perifērijas ierīces. Vienai saimniekierīcei var pieslēgt līdz 127 iekārtām. Lai caur vienu pieslēgvietu varētu pievienot vairāk nekā vienu ierīci, lieto USB centrmezglu (hub). Tie arī skaitās kā ierīces. Parasti katrā datora USB saimniekkontrolierī ir iebūvēts centrmezgls, kas datoram nodrošina 2 — 6 USB pieslēgvietas. Divas ierīces, kas pieslēgtas pie vienas saimniekierīces, savā starpā var sazināties tikai caur saimnieku. USB asimetrijas dēļ nav iespējams ar vienkāršu vadu savienot kopā divas saimniekierīces. Visu veidu datu pārraides jebkurā virzienā uzsāk saimniekierīce (ja iekārtai kaut kas jānosūta, tā gaida pieprasījumu no saimnieka, vai nav kas nosūtāms).

Dažādu veidu USB savienotāji (no kreisās uz labo):
• mikro USB spraudnis
• mini USB spraudnis
• B tipa spraudnis
• A tipa ligzda
• A tipa spraudni

USB savienotāju kontaktu konfigurācija A un B standartam

USB pieslēgvietai ir četri kontakti. Divi no tiem ir datu pārraidei, divi 5 V barošanas spriegumam un zemējumam.

Vēsture

Septiņu kompāniju grupa: Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC un Nortel sāka USB izstrādi 1994. gadā.

USB versijas

Agrākās versijas

• USB 0.7: izlaista 1994. gada novembrī.
• USB 0.8: izlaista 1994. gada decembrī.
• USB 0.9: izlaista 1995. gada aprīlī.
• USB 0.99: izlaista 1995. gada augustā.
• USB 1.0 Release Candidate: izlaista 1995. gada novembrī.

USB 1.0

Šī USB versija izlaista 1995. gada novembrī.

Tehniskie parametri:

• divi datu pārraides režīmi:
  • režīms ar lielu datu pārraides ātrumu (Full-Speed) — 12 Mbit/s
  • režīms ar lēnu datu pārraides ātrumu (Low-Speed) — 1,5 Mbit/s
• maksimālais kabeļa garums lielajam datu pārraides ātrumam — 3 m
• maksimālais kabeļa garums lēnajam datu pārraides režīmam — 5 m
• maksimālais pieslēdzamo ierīču skaits — 127
• iespējams pieslēgt ierīces, kuras strādā dažādos datu pārraides ātruma režīmos pie viena USB
• barošanas spriegums — 5 V
• maksimālā strāva, kuru patērē ierīce — 500 mA

USB 1.1

Versija izlaista 1998. gada septembrī. Izlabotas 1.0. versijas kļūdas un nepilnības. Šī ir pirmā USB versija, kura guva lielu popularitāti.

USB 2.0

A tipa USB 3.0 konektors

B tipa USB 3.0 konektors

Versija izlaista 2000. gada aprīlī.

USB 2.0 atšķiras no USB 1.1 ar Hi-speed režīma ieviešanu.

USB 2.0 ir 3 datu pārraides režīmi:

• Low-speed, 10—1500 Kbit/s (izmanto interaktīvām ierīcēm: klaviatūra, pele u.c.)
• Full-speed, 0,5—12 Mbit/s (audio, video ierīces)
• Hi-speed, 25—480 Mbit/s (video ierīces, datu uzglabāšanas ierīces)

USB Wireless

USB wireless — USB tehnoloģija (versija pieejama no 2005. gada maija). Tā ļauj organizēt bezvadu tiešsaisti ar lielu datu pārraides ātrumu (līdz 480 Mbit/s 3 metru attālumā un līdz 110 Mbit/s 10 metru attālumā).

2007. gada 23. jūlijā USB Implementers Forum (USB-IF) paziņoja par sešu pirmo lietojumproduktu sertifikāciju ar Wireless USB atbalstu.

USB 3.0

Galējā USB 3.0 sertifikācija tika izlaista 2008. gada 12 novembrī, bet ierīces, kuras to atbalsta — 2009.—2010. gados. Kompānija Asus izlaida P6X58 Premium mātesplati, kurai ir divas USB 3.0 pieslēgvietas. USB 3.0 atpazīstama ar ziliem savienojumiem un ir saderīga ar USB 2.0. 3.0 pievieno 5 jaunas līnijas un tā maksimālais datu pārraides ātrums ir 4,8 Gbit/s, kas ir apmēram 10 reizes ātrāk, nekā 480 Mbit/s, ko ir spējīgs nodrošināt USB 2.0. USB 3.0. versijai ir ne vien lielāks ātrums, bet arī strāvas stiprums (no 500 uz 900 mA).

USB 3.1

USB 3.1 tika izlaists 2013. gada jūlijā. USB 3.1 Gen 2 un dubulto datu pārraides ātrumu

USB-C

USB-C kabeļa savienojums

USB-C tika izstrādāts vienlaicīgi ar USB 3.1 un tika izlaists 2014. gadā. Tas ir ievietojams savienojumā divos virzienos. USB-C var izmantot vairāku citu savienojumu aizstāšanai: Thunderbold, PCIe, HDMI, DisplayPort, u.c.

Skatīt arī

• USB zibatmiņa

Ārējās saites

• Oficiālā USB mājas lapa (angliski)
• USB specifikācija un citi dokumenti (angliski)
• USB 3.0 savienojuma veidi Arhivēts 2011. gada 8. jūnijā, Wayback Machine vietnē. (angliski)