Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!
Rozhraní USB je široce používáno v počítačích, mobilních zařízeních a spotřební elektronice. Používáme ho každý den. Dnes je těžké si představit ovládání notebooku, přenos dat nebo nabíjení baterie smartphonu bez přístupu k USB portu.
Standard USB (zkratka pro Universal Serial Bus) byl vyvinut v 90. letech 20. století. Tento konektor je zodpovědný za komunikaci mezi počítači a externími periferiemi, jako jsou klávesnice, tiskárny, myši nebo webové kamery, a za přenos dat z disku počítače, např. na externí disk, paměťovou kartu digitálního fotoaparátu nebo do chytrého telefonu.Port USB také umožňuje nabíjet baterii v telefonu nebo svítilně, stejně jako napájet různá zařízení a gadgety, například lampu nebo ventilátor. USB zásuvky najdeme také v RTV zařízeních - televizorech, přijímačích a dokonce i v moderních gramofonech.
Rozhraní USB se stále vyvíjí. V závislosti na verzi mají USB kabely různou kapacitu, velikosti a tvar zásuvek. V článku si představíme různé typy USB konektorů, dostupné standardy a parametry.
USB: jak to funguje
USB je standard pro kabelovou komunikaci mezi zařízeními. Jeho velkou výhodou je detekce připojeného zařízení a jeho automatická konfigurace tak, aby fungovala. Operační systémy samy rozpoznají zařízení připojené k portu a nainstalují příslušné ovladače. Komunikace ve standardu 2.0 probíhá v poloduplexním režimu (data jsou odesílána vždy pouze jednou cestou). Standard 3.0 již umožňuje provoz v plně duplexním režimu (klient a hostitel mohou současně odesílat a přijímat data).Když je externí zařízení (klient) připojeno k USB portu hostitele, je mu přidělena adresa a je zkontrolován režim přenosu dat. Existují čtyři režimy přenosu:
- Režim ovládání - podporováno všemi USB zařízeními, určeno pro jejich konfiguraci a dohled
- Izochronní režim - informace jsou odesílány v reálném čase nepřetržitě. Tento režim se používá pro připojení např. k videokameře nebo reproduktorům (např. audio streaming)
- Režim přerušení – informace jsou v případě potřeby odesílány po malých kouscích. Má přednost před ostatními režimy. Používá se, když je připojena klávesnice nebo myš
- Hromadný režim - velké pakety informací jsou odesílány s integritou dat, např. když počítač komunikuje s tiskárnou
Vývoj rozhraní, USB standardy a parametry
Různé standardy USB mají omezení na šířku pásma, rychlost přenosu dat a napětí.
USB 1.1 - vydáno v roce 1998, maximální propustnost je 12 Mb/s (1,5 MB/s), napájení přes rozhraní: 5 V a 500 mA, výkon 2,5 W
USB 2.0 (Hi-Speed) - představeno v roce 2000, šířka pásma zvýšena na 480 Mb/s (60 MB/s), výkon rozhraní: 5 V a 500 mA, výkon 2,5 W
USB 3.0 / USB 3.1 Gen 1 (Super Speed) - dostupné od roku 2008, maximální propustnost je 5 Gb/s (640 MB/s), napájení přes rozhraní: 5 V a 900 mA, napájení 4, 5 W
USB 3.1 / USB 3.1 Gen 2 (Super Speed+) - na trhu od roku 2015, šířka pásma 10 Gb/s (1280 MB/s), napájení přes rozhraní: 5 V a 900 mA, napájení 4 , 5 W
USB 3.2 - nejnovější standard oznámený v roce 2017, maximální šířka pásma zvýšena na 20 Gb/s (2560 MB/s), napájení přes rozhraní: 5 V a 900 mA, výkon 4,5 W
Typy a varianty USB konektorů
Vzhledem k typu USB konektoru rozlišujeme zástrčky typu A, B a C. Navíc existují miniaturizované varianty - mini USB a micro USB.
USB typ A - nejoblíbenější standardní obdélníkový konektor. Používají se v počítačích, většině domácích elektronických zařízení a v různých typech síťových nabíječek. Verzi 3.0 konektoru typu A poznáte podle modrého prvku viditelného uvnitř zástrčky a zásuvky. Konektor typu A je k dispozici také v mini a mikro variantách.
USB typ B - čtvercový konektor, který se nachází ve skenerech, monitorech a tiskárnách. Také zde je verze 3.0 označena modrými prvky (zásuvka je o něco větší). Konektor typu B je k dispozici také v mini a mikro variantách (oblíbených ve smartphonech, tabletech a dalších mobilních zařízeních).
USB typ C - symetrický, miniaturní konektor ve tvaru zaobleného obdélníku. Nezáleží na tom, kterou stranou zástrčku zasunete do zásuvky. USB typ C se používá v nových smartphonech, noteboocích a dalších mobilních zařízeních, považovaných za nástupce výše uvedených typů konektorů. Zavedení konektoru Type-C má za cíl uspořádat a standardizovat port.Port Type-C umožňuje přenášet audio a video signály (např. nahrazuje sluchátkový výstup). Navíc umožňuje rychlé nabíjení mobilních zařízení a rychlý přenos dat.
Konektor Lightning - samostatný standard využívající technologii USB. Má jiný tvar zástrčky, používá se v zařízeních Apple.