Что такое контроллер универсальной последовательной шины USB

Обновлено: 21.11.2024

Универсальная последовательная шина (USB) обеспечивает расширяемый последовательный интерфейс Plug and Play с возможностью горячей замены, который обеспечивает стандартное недорогое подключение периферийных устройств, таких как клавиатуры, мыши, джойстики, принтеры, сканеры, устройства хранения, модемы, и камеры для видеоконференций. Миграция на USB рекомендуется для всех периферийных устройств, использующих устаревшие порты, такие как PS/2, последовательные и параллельные порты.

USB-IF — это специальная группа по интересам (SIG), которая поддерживает официальную спецификацию USB, спецификации тестирования и инструменты.

Операционные системы Windows включают встроенную поддержку хост-контроллеров USB, концентраторов, а также устройств и систем, соответствующих официальной спецификации USB. Windows также предоставляет программные интерфейсы, которые можно использовать для разработки драйверов устройств и приложений, взаимодействующих с USB-устройством.

Обзор новых функций и улучшений USB в Windows 10.

Часто задаваемые вопросы разработчиков драйверов о стеке USB и функциях, поддерживаемых USB.

Windows определяет дескрипторы ОС MS, что позволяет лучше перечислять при подключении к системе под управлением операционной системы Windows

Драйверы USB, предоставленные Microsoft

Набор драйверов для обработки общей функциональной логики USB-устройств.

Microsoft предоставляет основной стек драйверов, которые взаимодействуют с устройствами, подключенными к контроллерам EHCI и xHCI.

Windows предоставляет встроенные драйверы классов устройств для многих классов устройств, одобренных USB-IF, аудио, запоминающих устройств и т. д.

Windows предоставляет файл Winusb.sys, который можно загрузить в качестве функционального драйвера для пользовательского устройства и функции составного устройства.

Родительский драйвер для USB-устройств с несколькими функциями. Usbccgp создает объекты физических устройств (PDO) для каждой из этих функций. Эти отдельные PDO управляются соответствующими функциональными драйверами USB, которыми может быть драйвер Winusb.sys или драйвер класса USB-устройств.

  • Справочник по расширению класса диспетчера разъемов USB (UcmCx)
  • Ucxclass.h
  • Ucxcontroller.h
  • Ucxroothub.h
  • Ucxusbdevice.h
  • Ucxendpoint.h
  • Ucxsstreams.h
  • Ufxbase.h
  • Ufxclient.h
  • Ufxproprietarycharger.h

Получите информацию об инструментах, которые можно использовать для тестирования аппаратного или программного обеспечения USB, захвата следов операций и других системных событий, а также наблюдения за тем, как стек драйверов USB отвечает на запрос, отправленный клиентским драйвером или приложением.< /p>

Прочитайте обзор тестов в комплекте для сертификации оборудования, которые позволяют поставщикам оборудования и производителям устройств подготовить свои USB-устройства и хост-контроллеры к отправке на сертификацию оборудования для Windows.

Другие ресурсы для USB

Содержит полную техническую информацию о протоколе USB.

Познакомьтесь с сообщениями, написанными командой Microsoft USB. Блог посвящен стеку USB-драйверов Windows, который работает с различными USB-хост-контроллерами и USB-концентраторами, установленными на ПК с Windows. Полезный ресурс для разработчиков клиентских драйверов USB и проектировщиков аппаратного обеспечения USB, посвященный реализации стека драйверов, устранению распространенных проблем и объяснению того, как использовать инструменты для сбора трассировок и файлов журналов.

Список обсуждений, управляемый OSR Online, для разработчиков драйверов режима ядра.

Различные ресурсы, основанные на часто задаваемых вопросах разработчиков, которые не знакомы с разработкой USB-устройств и драйверов, работающих с операционными системами Windows.

Видео о USB

USB-оборудование для обучения

Устройства MUTT и SuperMUTT, а также сопутствующий программный пакет интегрированы в набор тестов USB HCK. Они обеспечивают автоматизированное тестирование, которое можно использовать в цикле разработки USB-контроллеров, устройств и систем, особенно при стресс-тестировании.

Если вы новичок в разработке USB-драйверов. Набор наиболее подходит для изучения образцов USB, входящих в данный комплект документации. Вы можете приобрести учебный комплект в интернет-магазине OSR.

Знакомство с разработкой USB-драйверов. Предоставляет информацию о выборе наиболее подходящей модели драйвера USB для вашего устройства. Этот раздел также содержит руководства по написанию ваших первых USB-драйверов пользовательского режима и режима ядра с использованием шаблонов USB, включенных в Microsoft Visual Studio.

Записать драйвер хост-контроллера USB

Если вы разрабатываете хост-контроллер xHCI, не соответствующий спецификации, или разрабатываете нестандартное аппаратное обеспечение, отличное от xHCI (например, виртуальный хост-контроллер), вы можете написать драйвер хост-контроллера, который обменивается данными с UCX. Например, рассмотрим беспроводную док-станцию, поддерживающую USB-устройства. ПК взаимодействует с USB-устройствами через беспроводную док-станцию, используя USB через TCP в качестве транспорта.

  • Справочник по хост-контроллеру USB (UCX)
    • Ucxclass.h
    • Ucxcontroller.h
    • Ucxroothub.h
    • Ucxusbdevice.h
    • Ucxendpoint.h
    • Ucxsstreams.h

    Написать драйвер функционального контроллера для USB-устройства

    Вы можете разработать драйвер контроллера, который обрабатывает все передачи данных USB и команды, отправляемые хостом на устройство. Этот драйвер взаимодействует с предоставленным корпорацией Майкрософт расширением функционального контроллера USB (UFX).

    Напишите драйвер разъема USB Type-C

    В Windows 10 появилась поддержка нового разъема USB: USB Type-C. Вы можете написать драйвер для соединителя, который взаимодействует с предоставленным корпорацией Майкрософт модулем расширения класса: UcmCx для обработки сценариев, связанных с соединителями типа C, например, какие порты поддерживают тип C, какие порты поддерживают подачу питания.

    Напишите драйвер двухролевого USB-контроллера

    Двойные USB-контроллеры теперь поддерживаются в Windows 10. В состав Windows входят клиентские драйверы для контроллеров ChipIdea и Synopsys. Для других контроллеров Microsoft предоставляет набор интерфейсов программирования, которые позволяют расширению класса с двумя ролями (UrsCx) и его клиентскому драйверу взаимодействовать друг с другом для управления возможностью переключения ролей контроллера с двумя ролями.

    Для получения дополнительной информации об этой функции см.:

    Напишите драйвер USB для эмулируемых устройств

    В Windows 10 появилась поддержка эмулируемых устройств. Теперь вы можете разработать эмулированный драйвер хост-контроллера универсальной последовательной шины (USB) и подключенное виртуальное USB-устройство. Оба компонента объединены в единый драйвер KMDF, который взаимодействует с предоставленным корпорацией Майкрософт расширением класса эмуляции USB-устройств (UdeCx).

    Написать приложение UWP

    Содержит пошаговые инструкции по реализации функций USB в приложении UWP. Чтобы написать такое приложение для USB-устройства, вам потребуется Visual Studio и Microsoft Windows Software Development Kit (SDK) .

    Написать настольное приложение для Windows

    Описывает, как приложение может вызывать функции WinUSB для связи с USB-устройством.

    Список общих задач, которые драйвер или приложение выполняет для связи с USB-устройством. Получите краткую информацию об интерфейсах программирования, необходимых для каждой задачи.

    В этом справочном разделе описываются интерфейсы программирования драйверов, входящие в комплект драйверов Windows (WDK). Программные интерфейсы используются для разработки драйверов, взаимодействующих с USB-устройствами, хост-контроллерами, разъемами. К ним относятся функции экспорта, которые могут вызывать драйверы, подпрограммы обратного вызова, которые может реализовать драйвер, запросы ввода-вывода, которые драйвер может отправлять в стек драйвера USB, предоставленный корпорацией Майкрософт, и различные структуры данных, которые используются в этих запросах.

    Руководство по программированию см. в разделе Универсальная последовательная шина (USB).

    Общий справочник драйверов USB-клиентов

    Драйвер клиента USB на основе модели драйверов Windows (WDM) может вызывать функции для связи со стеком драйверов USB, предоставленным корпорацией Майкрософт. Эти функции определены в Usbdlib.h, а для клиентского драйвера требуется библиотека Usbdex.lib. Библиотека загружается и статически связывается с модулем клиентского драйвера при его сборке. Драйвер клиента, вызывающий эти подпрограммы, может работать в Windows Vista и более поздних версиях Windows.

    Руководство по программированию

    Заголовки

    Устаревшие функции, запросы IOCTL для всех USB-драйверов

    Эти функции устарели.

    • USBD_CalculateUsbBandwidth
    • USBD_CreateConfigurationRequest
    • USBD_Debug_LogEntry
    • USBD_GetUSBDIVersion
    • дескриптор USBD_ParseConfiguration
    • USBD_QueryBusTime
    • USBD_RegisterHcFilter

    Эти запросы ввода-вывода устарели или зарезервированы для внутреннего использования.

    Драйверы клиента USB не должны использовать эти запросы ввода-вывода:

    • IOCTL_USB_DIAG_IGNORE_HUBS_OFF
    • IOCTL_USB_DIAG_IGNORE_HUBS_ON
    • IOCTL_USB_DIAGNOSTIC_MODE_OFF
    • IOCTL_USB_DIAGNOSTIC_MODE_ON
    • IOCTL_USB_GET_HUB_CAPABILITIES
    • IOCTL_USB_HCD_DISABLE_PORT
    • IOCTL_USB_HCD_ENABLE_PORT
    • IOCTL_USB_HCD_GET_STATS_1
    • IOCTL_USB_HCD_GET_STATS_2
    • IOCTL_USB_RESET_HUB

    IOCTL режима ядра

    Драйверы клиента USB могут получать или отправлять любые из следующих запросов ввода-вывода в режиме ядра:

    IOCTL пользовательского режима, отправленные приложениями и службами

    Клиентские драйверы USB получают следующие запросы управления вводом-выводом пользовательского режима на уровне ядра:

    Справочник по драйверу контроллера с двумя ролями

    Драйвер USB для двухролевого контроллера может вести себя как хост-контроллер или функциональный контроллер в зависимости от оборудования, к которому он подключен. Эти контроллеры распространены на мобильных устройствах и позволяют подключаться к ПК, а также к периферийным устройствам USB, таким как клавиатуры и мыши. Мобильное устройство может вести себя как периферийное устройство, когда оно подключено к ПК, что позволяет передавать файлы между ПК и мобильным устройством.В этом сценарии контроллер на устройстве работает в роли функции. И наоборот, контроллер может работать в роли хоста при подключении к периферийным устройствам USB, таким как накопители, клавиатура, мыши.

    Одной из основных обязанностей драйвера контроллера с двумя ролями является переключение между этими двумя ролями, удаление узла устройства предыдущей роли и загрузка узла устройства для новой роли. При написании драйвера используйте модель драйвера клиента расширения класса WDF. Дополнительные сведения о модели драйвера клиента расширения класса WDF см. в разделе Ursdevice.h.

    Руководство по программированию драйвера двухролевого контроллера

    Информацию о том, как включить в системе Windows поддержку двойной роли USB, см. в разделе Архитектура стека двухролевых драйверов USB.

    Заголовки драйвера контроллера двойной роли

    Справочник по драйверу эмулируемого хост-контроллера

    Драйверы Windows могут представлять устройства, отличные от USB, как эмулированные USB-устройства. Используя модель драйвера расширения-клиента класса WDF, вы можете написать драйвер, который преобразует конструкции уровня USB (сброс, передача данных) в реальную базовую шину с использованием аппаратного интерфейса. Расширение класса и клиентский драйвер представляют собой эмулируемый хост-контроллер с корневым концентратором, который может представлять подключенное устройство в системе как USB-устройство.

    • Расширение класса эмуляции USB-устройства (UdeCx). Это встроенный драйвер, входящий в состав Windows 10.
    • Драйвер клиента написан IHV/OEM. Этот драйвер называется клиентским драйвером UDE.

    Пара драйверов загружается как FDO в стеке устройств хост-контроллера. Драйвер клиента UDE взаимодействует с Udecx с помощью набора методов и функций обратного вызова событий для обработки запросов устройств и уведомления расширения класса о различных событиях.

    Руководство по программированию эмулированного хост-контроллера

    Эмуляция заголовков хост-контроллера

    Справочник по драйверу функционального класса

    Драйвер функционального класса USB реализует функциональность определенного интерфейса (или группы интерфейсов) на USB-устройстве. Драйвер класса обрабатывает запросы, выдаваемые службами пользовательского режима, или может перенаправлять запросы на расширение функционального класса USB (UFX) и его функциональный клиентский драйвер. Драйверы определенных классов включены в Windows, например, MTP и IpOverUsb. Windows также предоставляет универсальный драйвер класса режима ядра Generic USBFN (GenericUSBFn.sys). Если определенный интерфейс или функциональность не предоставляются системным драйвером, вам может потребоваться написать драйвер функционального класса. Драйвер класса может быть реализован как драйвер режима ядра с помощью Windows Driver Frameworks (WDF). В качестве альтернативы вы можете реализовать его как службу пользовательского режима. В этом случае ваш драйвер класса должен быть сопряжен с системным драйвером класса Generic USBFN. Например, драйвер класса MTP работает как служба пользовательского режима, которая передает файлы на устройство и с устройства.

    Заголовки драйвера функционального класса

    Справочник по драйверу клиента функционального контроллера USB

    Драйвер клиента функции USB отвечает за реализацию операций, специфичных для функционального контроллера. Драйвер клиента связывается с модулем расширения функционального класса USB (UFX) для обработки передачи данных конечной точки, изменения состояния USB-устройства (сброс, приостановка, возобновление), обнаружения подключения/отсоединения, обнаружения порта/зарядного устройства. Драйвер клиента также отвечает за управление питанием и событиями PnP.

    Руководство по программированию клиентского драйвера USB-контроллера

    Заголовки драйвера клиента функционального контроллера USB

    Драйвер фильтра для поддержки зарядных устройств USB

    Напишите драйвер фильтра, который поддерживает обнаружение зарядных устройств, если функциональный контроллер использует встроенные драйверы Synopsys и ChipIdea. Если вы пишете клиентский драйвер для проприетарного функционального контроллера, обнаружение зарядки/подключения интегрируется в клиентский драйвер путем реализации EVT_UFX_DEVICE_PROPRIETARY_CHARGER_SET_PROPERTY, EVT_UFX_DEVICE_PROPRIETARY_CHARGER_RESET и EVT_UFX_DEVICE_DETECT_PROPRIETARY_CHARGER.

    Драйвер фильтра для поддержки руководства по программированию зарядных устройств USB

    Драйвер фильтра для поддержки разъемов USB-зарядных устройств

    Справочник по драйверу хост-контроллера

    Расширение хост-контроллера USB — это системное расширение для платформы драйверов режима ядра (KMDF). В архитектуре стека USB-драйверов Microsoft UCX предоставляет функциональные возможности, помогающие драйверу клиента хост-контроллера в управлении устройством хост-контроллера USB. Драйвер клиента обрабатывает аппаратные операции и события, управление питанием и события PnP. UCX служит абстрактным интерфейсом для остальной части стека Microsoft USB 3.0, ставит в очередь запросы к драйверу клиента и выполняет другие задачи.

    Если вы разрабатываете хост-контроллер xHCI, не соответствующий спецификации, или разрабатываете нестандартное аппаратное обеспечение, отличное от xHCI (например, виртуальный хост-контроллер), вы можете написать драйвер хост-контроллера, который взаимодействует с расширением класса UCX.

    Руководство по программированию драйвера хост-контроллера

    Заголовки драйвера хост-контроллера

    Справочник по драйверу Type-C

    В Windows 10 появилась поддержка нового разъема USB: USB Type-C. Вы можете написать драйвер для следующих сценариев:

    Контроллер универсальной последовательной шины — важный элемент ОС Windows. Это относится к интерфейсу программирования драйверов, который взаимодействует с USB-разъемами, хост-контроллерами и USB-устройствами. Если вы столкнулись с какой-либо проблемой контроллера универсальной последовательной шины, ваша система может не распознавать USB-устройства, такие как клавиатуры, мыши, флэш-накопители и т. д. Здесь мы обсудили несколько решений, которые могут помочь вам решить проблемы с контроллером универсальной последовательной шины.

    Решение первое. Удалите драйвер контроллера универсальной последовательной шины

    Проблему с драйвером контроллера универсальной последовательной шины можно легко найти в диспетчере драйверов. Как правило, вы увидите контроллер универсальной последовательной шины в списке других устройств с желтым восклицательным знаком, который означает, что для контроллера USB нет нужного драйвера. Простым решением этой проблемы является удаление драйвера контроллера универсальной последовательной шины. Вот шаги, которые необходимо выполнить.

    • Нажмите комбинацию клавиш Windows + R, чтобы вызвать команду «Выполнить».
    • В поле "Выполнить" введите devmgmt.msc и нажмите Enter.
    • В окне диспетчера устройств нажмите «Просмотр» в строке меню.
    • Нажмите "Показать скрытые устройства".
    • Перейдите в раздел "Другие устройства" и разверните его.
    • Нажмите правой кнопкой мыши контроллер универсальной последовательной шины и выберите "Удалить устройство".
    • Закрыть Диспетчер устройств
    • Перезагрузите компьютер

    Windows установит правильные драйверы из своего стека драйверов, что решит проблему с драйвером контроллера универсальной последовательной шины.

    Решение второе. Удаление драйвера устройства

    Это решение может выглядеть одинаково для многих пользователей, но это не так. Здесь проблемный драйвер контроллера универсальной последовательной шины указан в разделе Контроллеры универсальной последовательной шины. Правильное решение для вас зависит от расположения контроллера универсальной последовательной шины с желтым восклицательным знаком. Вот шаги, которые необходимо выполнить.

    • Откройте Диспетчер устройств
    • Перейдите в раздел Контроллеры универсальной последовательной шины и разверните его.
    • Найдите в списке записи контроллеров универсальной последовательной шины с желтым восклицательным знаком.
    • Нажмите правой кнопкой мыши на универсальном концентраторе USB и выберите "Удалить".
    • При запросе подтверждения нажмите «Да» или «Подтвердить».
    • Следуйте этому для всех контроллеров универсальной последовательной шины.
    • Закрыть все окна
    • Перезагрузите компьютер.

    Если проблема с контроллерами универсальной последовательной шины не устранена с помощью шагов, описанных в Решении 2, перейдите к следующему решению в списке.

    Решение третье. Обновите драйверы устройств

    Если вы внимательно посмотрите на раздел Контроллеры универсальной последовательной шины в Диспетчере устройств, вы найдете записи Generic USB hub. По словам экспертов Windows, универсальный концентратор разделяет один USB-порт на несколько портов, доступных на вашем компьютере. Проблема, связанная с контроллерами универсальной последовательной шины, может быть связана с устаревшим универсальным драйвером концентратора USB.

    Здесь мы попробуем обновить универсальный драйвер концентратора и посмотрим, поможет ли это. Вы можете обновить драйвер вручную или автоматически. Хотя мы рекомендуем второй вариант, так как он быстрее, проще и надежнее, мы поделились инструкциями для обоих вариантов.

    Обновите драйвер вручную

    Вот шаги, которые необходимо выполнить.

    • Откройте Диспетчер устройств
    • Развернуть раздел Контроллеры универсальной последовательной шины.
    • Нажмите правой кнопкой мыши на запись "Универсальный USB-концентратор" и выберите "Обновить программное обеспечение драйвера".
    • Выберите Поиск драйверов на моем компьютере.
    • В следующем окне нажмите Разрешить выбрать из списка драйверов на моем компьютере.
    • Теперь выберите Generic USB Hub из списка драйверов.
    • Нажмите "Далее".
    • Подождите, пока Windows завершит установку
    • Нажмите "Закрыть".
    • Повторите описанные выше действия для всех записей общих USB-концентраторов в контроллерах универсальной последовательной шины.
    • Закрыть Диспетчер устройств

    В большинстве случаев проблема с контроллерами универсальной последовательной шины будет решена. Если вы все еще видите, что проблема не устранена, обновите системные драйверы.

    Автоматическое обновление драйвера

    Для обновления рассматриваемого драйвера все, что вам нужно, — это надежный программный инструмент для обновления драйверов. Мы рекомендуем вам попробовать DriverDownloader. Это супер быстро и очень надежно. Кроме того, он поставляется с 30-дневной гарантией возврата денег. Это означает, что если он не оправдает ваших ожиданий, вы можете получить полный возврат средств.

    Универсальная последовательная шина (USB) – это общий интерфейс, обеспечивающий связь между устройствами и хост-контроллером, например персональным компьютером (ПК) или смартфоном.Он подключает периферийные устройства, такие как цифровые камеры, мыши, клавиатуры, принтеры, сканеры, мультимедийные устройства, внешние жесткие диски и флэш-накопители. Из-за широкого спектра применений, включая поддержку электропитания, USB заменил широкий спектр интерфейсов, таких как параллельный и последовательный порты.

    USB предназначен для расширения возможностей plug-and-play и обеспечения горячей замены. Plug-and-play позволяет операционной системе (ОС) спонтанно настраивать и обнаруживать новое периферийное устройство без перезагрузки компьютера. Кроме того, горячая замена позволяет удалять и заменять новые периферийные устройства без перезагрузки.

    Существует несколько типов разъемов USB. В прошлом большинство USB-кабелей были одного из двух типов: типа A и типа B. Стандарт USB 2.0 — тип A; он имеет плоский прямоугольный интерфейс, который вставляется в концентратор или USB-хост, который передает данные и подает питание. Клавиатура или мышь являются распространенными примерами USB-разъема типа A. Разъем USB типа B имеет квадратную форму со скошенными внешними углами. Он подключен к восходящему порту, который использует съемный кабель, такой как принтер. Разъем типа B также передает данные и подает питание. Некоторые разъемы типа B не имеют подключения для передачи данных и используются только для подключения питания.

    Сегодня новые разъемы заменили старые, такие как Mini-USB (или Mini-B), от которых отказались в пользу кабелей Micro-USB и USB-C. Кабели Micro-USB обычно используются для зарядки и передачи данных между смартфонами, игровыми контроллерами и некоторыми компьютерными периферийными устройствами. Micro-USB постепенно заменяется разъемами типа C, которые становятся новым стандартом для смартфонов и планшетов Android.

    Techopedia рассказывает об универсальной последовательной шине (USB)

    Универсальная последовательная шина (USB) – это новый порт, который используется в качестве общего интерфейса для подключения нескольких различных типов устройств, таких как:

    • Клавиатуры.
    • Принтеры.
    • Медиаустройства.
    • Камеры.
    • Сканеры.
    • Мыши.

    Простая установка, более высокая скорость передачи данных, более качественные кабели и горячая замена. Он окончательно заменил более громоздкие и медленные последовательные и параллельные порты.

    USB был изобретен и создан совместно с Аджаем Бхаттом, компьютерным архитектором, работавшим в Intel. В 1994 году разработку USB начали семь компаний, в том числе Intel, Compaq, Microsoft, IBM, Digital Equipment Corporation (DEC), Nortel и NEC Corporation.

    Их цель состояла в том, чтобы упростить подключение периферийных устройств к ПК и устранить чрезмерное количество разъемов. В число вовлеченных факторов входят: создание большей пропускной способности, оптимизация конфигураций программного обеспечения и решение проблем с использованием существующих интерфейсов.

    Конструкция USB стандартизирована Форумом разработчиков USB (USBIF), который состоит из группы компаний, поддерживающих и продвигающих USB. USBIF не только продает USB, но и поддерживает спецификации и поддерживает программу соответствия. Спецификации для USB были созданы в 2005 году с версией 2.0. Стандарты были введены USBIF в 2001 году; к ним относятся более старые версии 0.9, 1.0 и 1.1, которые обратно совместимы.

    Одна из замечательных особенностей USB — горячая замена. Эта функция позволяет удалять или заменять устройство без предварительной перезагрузки и прерывания работы системы. Старые порты требовали перезагрузки ПК при добавлении или удалении нового устройства.

    Перезагрузка позволила изменить конфигурацию устройства и предотвратить электростатический разряд (ЭСР) — нежелательный электрический ток, способный нанести серьезный ущерб чувствительному электронному оборудованию, например интегральным схемам.

    Горячая замена отказоустойчива, т. е. может продолжать работу, несмотря на аппаратный сбой. Однако следует соблюдать осторожность при горячей замене некоторых устройств, таких как камера; порт, камера или другие устройства могут быть повреждены, если один контакт случайно закорочен.

    Еще одна функция USB — использование постоянного тока (DC). Фактически, несколько устройств используют линию питания USB для подключения к постоянному току и не передают данные. Примеры устройств, использующих USB-разъем только для постоянного тока, включают набор динамиков, аудиоразъем и устройства питания, такие как миниатюрный холодильник, подогреватель для кофейных чашек или лампа для клавиатуры.

    USB версии 1 поддерживает две скорости: 1,5 Мбит/с (мегабит в секунду) и 12 Мбит/с, которые хорошо подходят для медленных устройств ввода-вывода. USB версии 2 обеспечивает скорость до 480 Мбит/с и обратно совместим с более медленными USB-устройствами. Первая версия USB 3 (USB 3.0 или SuperSpeed ​​USB) была выпущена в 2008 году и обеспечивала скорость 500 Мбит/с. В 2013 и 2017 годах были выпущены две новые версии USB 3: USB 3.1 и USB 3.2, обеспечивающие скорость передачи данных 1,21 Гбит/с и 2,42 Гбит/с соответственно.

    Сокращение от универсальной последовательной шины. USB (произносится как yoo-es-bee) представляет собой интерфейс plug and play, который позволяет компьютеру обмениваться данными с периферийными и другими устройствами. USB-подключенные устройства охватывают широкий диапазон; что угодно, от клавиатур и мышей до музыкальных плееров и флэш-накопителей. Дополнительную информацию об этих устройствах см. в разделе USB-устройства.

    USB также может подавать питание на определенные устройства, например для питания смартфонов и планшетов и зарядки их аккумуляторов. Первый коммерческий выпуск универсальной последовательной шины (версия 1.0) состоялся в январе 1996 года. Затем этот отраслевой стандарт был быстро принят Intel, Compaq, Microsoft и другими компаниями.

    Где порты USB?

    Все современные компьютеры имеют как минимум один порт USB. Ниже приведен список типичных мест, где их можно найти.

    • Настольный компьютер. Настольный компьютер обычно имеет от двух до четырех портов спереди и от двух до восьми портов сзади.
    • Портативный компьютер. Портативный компьютер имеет от одного до четырех портов слева, справа или с обеих сторон ноутбука.
    • Планшетный компьютер. Разъем USB на планшете находится в зарядном порту и обычно представляет собой Micro-USB, а иногда и USB-C. Некоторые планшеты имеют дополнительные порты USB.
    • Смартфон. Как и планшеты, порт USB на смартфонах используется как для зарядки, так и для передачи данных в форме USB-C или Micro-USB.

    USB-устройства

    Сегодня к компьютеру подключается множество различных USB-устройств. Список ниже содержит несколько наиболее распространенных.

    Типы разъемов USB

    Разъемы USB бывают разных форм и размеров. Большинство разъемов USB, включая стандартные USB, Mini-USB и Micro-USB, имеют два или более вариантов разъемов. Дополнительная информация о каждом типе представлена ​​ниже.

    Мини-USB

    Разъем Mini-USB, также известный как mini-B, используется с цифровыми камерами и компьютерными периферийными устройствами. Кабели Mini-USB в большинстве случаев заменены кабелями Micro-USB и USB-C на новых устройствах.

    Микро-USB

    Micro-USB, анонсированный в 2007 году, призван заменить Mini-USB. Двумя разновидностями Micro-USB являются Micro-A и Micro-B, оба имеют размер разъема 6,85 x 1,8 мм, хотя разъемы Micro-A имеют больший максимальный размер наплавки. Кабели Micro-USB часто используются для подключения компьютерной периферии, контроллеров видеоигр и для зарядки смартфонов. Хотя многие компании переходят на разъемы USB типа C (следующий раздел), Micro-USB по-прежнему широко используется с электронными устройствами.

    USB тип C

    Кабель USB Type-C используется в большинстве современных Android-смартфонов, флагманских ноутбуков и других устройствах с USB-подключением. В отличие от других видов USB-подключений, кабели USB-C двусторонние, то есть они подключаются правильно независимо от того, перевернуты они или нет.

    Помимо зарядки аккумуляторов и передачи данных кабели USB-C могут отображать видео. По этой причине некоторые производители отказались от стандартных портов USB и HDMI в пользу портов USB-C, как это видно на ноутбуках серии MacBook.

    Скорость передачи данных по USB

    USB 1.x — это стандарт внешней шины, поддерживающий скорость передачи данных 12 Мбит/с и поддерживающий до 127 периферийных устройств. На рисунке показан пример кабеля USB, подключенного к порту USB.

    USB 2.0, также известный как высокоскоростной USB, был разработан Compaq, Hewlett Packard, Intel, Lucent, Microsoft, NEC и Phillips и представлен в 2001 году. Высокоскоростной USB может поддерживать скорость передачи до 480 мегабит в секунду (Мбит/с) или 60 мегабайт в секунду (Мбит/с).

    USB 3.0, также известный как SuperSpeed ​​USB, был впервые представлен в ноябре 2009 года компанией Buffalo Technology, однако первые сертифицированные устройства появились только в январе 2010 года. управление питанием и увеличенная пропускная способность. Он обеспечивает два однонаправленных пути передачи данных для одновременного приема и отправки данных. USB 3.0 поддерживает скорость передачи до 5,0 гигабит в секунду (Гбит/с) или 640 мегабайт в секунду (МБ/с). После выпуска USB 3.1 он был официально переименован в «USB 3.1 Gen1» в маркетинговых целях. Первыми сертифицированными устройствами стали материнские платы ASUS и Gigabyte Technology. Dell начала включать порты USB 3.0 в свои компьютеры серий Inspiron и Dell XPS в апреле 2011 года.

    USB 3.1, также известный как SuperSpeed+, стал доступен с 31 июля 2013 г. и является последней версией протокола USB. USB 3.1 может передавать данные со скоростью до 10 Гбит/с, что соответствует первому поколению канала Apple Thunderbolt. Сегодня многие устройства используют версии USB 3.0 и 3.1 для повышения производительности и скорости.

    Совместимость версии USB

    Каждая версия USB-порта совместима как с предыдущими, так и с более ранними версиями, что означает, что он может поддерживать любую версию ниже или выше текущего номера. Например, устройства, разработанные с использованием технологий USB 1.1 и 2.0, работают с портом 3.0. Однако следует отметить, что устройства с более низкими версиями работают с исходной скоростью передачи данных, хотя USB 3.0 способен на более высокую скорость. Точно так же, если вы подключаете устройство USB 3.1 к порту USB 2.0, максимальная скорость передачи данных устройства 3.1 ограничивается скоростью порта 2.0.

    USB-кабели — длина и тип

    Кабели USB доступны разной длины: от нескольких дюймов до более 16 футов. Максимальная длина кабеля USB составляет 16 футов 5 дюймов (5 метров) для высокоскоростных устройств и 9 футов 10 дюймов (3 метра) для низкоскоростных устройств. Эти максимальные длины обусловлены синхронизацией передачи данных и риском потери данных при использовании кабелей большей длины. Однако, используя USB-концентраторы, вы можете подключить два USB-кабеля, чтобы эффективно увеличить расстояние между двумя устройствами.

    Также существуют различные типы USB-кабелей. Как мы упоминали выше, для USB существуют разные скорости передачи (2.0 и 3.0). Точно так же существуют различные типы USB-кабелей, соответствующие этим скоростям. Вы можете приобрести кабель USB 2.0 для использования с устройством, использующим USB 2.0, или кабель USB 3.0 для использования с устройством, использующим USB 3.0.

    Удлинительные USB-кабели можно подключать к одному концу USB-кабеля, увеличивая длину соединения. Однако не удлиняйте кабель за пределы максимального расстояния передачи данных USB, составляющего 16 футов 5 дюймов, если только вы не используете концентратор USB для усиления сигнала.

    Читайте также: