Zbog svoje svestranosti i mogućnosti efikasnog prenosa heterogenog saobraćaja, USB magistrala se koristi za povezivanje širokog spektra uređaja na računar. Dizajniran je da zameni tradicionalne PC portove - COM i LPT, kao i portove adaptera za igre i MIDI interfejsa. USB 2.0 specifikacija nam omogućava da razgovaramo o povezivanju tradicionalnih "klijenta" ATA i SCSI magistrala, kao i o hvatanju dela niše sabirnice FireWire. Atraktivnost USB-a dolazi iz mogućnosti povezivanja/isključivanja uređaja u pokretu i mogućnosti da ih koristite gotovo odmah, bez ponovnog pokretanja OS-a. Mogućnost povezivanja velikog broja (do 127) uređaja na jednu magistralu je također zgodna, međutim, u prisustvu čvorišta. Host kontroler je integrisan u većinu modernih matičnih ploča. Dostupne su i kartice za proširenje sa USB kontrolerima (obično za PCI magistralu). Međutim, široku upotrebu USB-a ometa nedostatak aktivnosti programera (proizvođača opreme): gledajući liste uređaja, vidimo da je podrška za Windows 98/SE/ME naznačena za sve, ali u kolonama za Linux, MacOS, Unix, pa čak i Windows 2000 često postoje neprijatni znaci N/A (nije dozvoljeno).
Da bi USB sistem radio, upravljački programi glavnog kontrolera (ili kontrolera, ako ih ima više) moraju biti učitani. Kada povežete uređaj na USB magistralu, Windows prikazuje poruku "Otkriven je novi uređaj" i, ako je uređaj prvi put povezan, traži od vas da preuzmete upravljačke programe za njega. Mnogi modeli uređaja su već poznati sistemu, a drajveri su uključeni u distribuciju OS-a. Međutim, možda će vam trebati i drajver proizvođača uređaja, koji bi trebao biti uključen uz uređaj ili ćete ga morati potražiti na webu. Nažalost, ne rade svi drajveri ispravno - "sirovi" drajver početne verzije će možda morati da se zameni "ispravnijim" da bi uređaj bio pravilno prepoznat i dobro radio. Ali ovo je uobičajena tuga za korisnike svih uređaja, a ne samo uređaja za USB sabirnicu.
Navodimo glavna područja primjene USB-a.
* Input Devices- tastature, miševi, kuglice za praćenje, pokazivači tableta, itd. Ovdje USB pruža jedno sučelje za različite uređaje. Izvodljivost upotrebe USB-a za tastaturu nije očigledna, iako je uparen sa USB mišem (povezanim na hub port ugrađen u tastaturu), broj kablova koji se protežu od sistemske jedinice do korisničkog stola je smanjen.
* Štampači. USB 1.1 pruža približno istu brzinu kao LPT port u ECP režimu, ali kada se koristi USB, nema problema sa dužinom kabla i povezivanjem nekoliko štampača na jedan računar (iako su potrebna čvorišta). USB 2.0 će ubrzati štampanje visoke rezolucije smanjujući vreme potrebno za prenos velikih količina podataka. Međutim, postoji problem sa starim softverom koji direktno radi sa LPT portom na nivou registra - neće moći da štampa na USB štampaču.
* Skeneri. Upotreba USB-a vam omogućava da odbijete SCSI kontrolere ili zauzmete LPT port. USB 2.0 u isto vrijeme će također povećati brzinu prijenosa podataka.
* Audio uređaji- Zvučnici, mikrofoni, slušalice (slušalice). USB vam omogućava prijenos tokova audio podataka dovoljnih za pružanje najvišeg kvaliteta. Digitalni prenos od samog izvora signala (mikrofon sa ugrađenim konverterom i adapterom) do prijemnika i digitalna obrada u glavnom računaru eliminiše smetnje svojstvene analognom audio prenosu. Upotreba ovih audio komponenti omogućava u nekim slučajevima da se riješite zvučne kartice računara - audio kodek (ADC i DAC) izlazi van računara, a sve funkcije obrade signala (mikser, ekvilajzer) implementira isključivo centralni procesor. u softveru. Audio uređaji možda nemaju stvarne zvučnike i mikrofon, ali su ograničeni na pretvarače i standardne priključke („Jacks”) za povezivanje konvencionalnih analognih uređaja.
* Muzički sintisajzeri i MIDI kontroleri sa USB interfejsom. USB magistrala omogućava računaru da obrađuje više MIDI kanala (propusnost tradicionalnog MIDI interfejsa je već daleko ispod mogućnosti računara).
* Video i foto kamere. USB 1.1 vam omogućava prijenos statičnih slika bilo koje rezolucije u razumnom vremenu, kao i prijenos video toka podataka (video uživo) s dovoljnom brzinom kadrova (25-30 Kbps) samo uz nisku rezoluciju ili kompresiju podataka, iz koje kvaliteta slike prirodno pati. USB 2.0 vam omogućava da strimujete video podatke visoke definicije bez kompresije (i gubitka kvaliteta). Uz USB sučelje, oslobađaju se i kamere i uređaji za snimanje slika iz televizijskog signala i TV tjunera.
* Komunikacije. Različiti modemi se proizvode s USB sučeljem, uključujući kabel i xDSL, brze infracrvene komunikacione adaptere (IrDA FIR) - sabirnica vam omogućava da prevaziđete ograničenje brzine COM porta (115,2 Kbps) bez povećanja opterećenja CPU-a. Dostupni su i Ethernet mrežni adapteri koji se povezuju na računar preko USB-a. Za povezivanje nekoliko računara na lokalnu mrežu proizvode se posebni uređaji koji obavljaju komutaciju paketa između računara. Čak ni dva računara ne mogu biti povezana direktno (bez dodatnih uređaja) preko USB portova - samo jedan host kontroler može biti prisutan na jednoj magistrali (vidi gore). Poseban uređaj za povezivanje para računara izgleda kao "tablet" ugrađen u USB kabl sa dva tipa "A" utikača na krajevima. Kombinovanje više od dva računara je takođe komplikovano zbog USB topoloških ograničenja: dužina jednog segmenta kabla ne bi trebalo da prelazi 5 m, a korišćenje čvorišta za povećanje dometa je neefikasno (svako čvorište obezbeđuje samo 5 m dodatne udaljenosti).
* Pretvarači interfejsa omogućavaju preko USB porta, koji je sada dostupan na skoro svim računarima, povezivanje uređaja sa širokim spektrom interfejsa: Centronics i IEEE 1284 (LPT portovi), RS-232C (emulacija UART 16550A - osnova COM portova) i dr. serijski interfejsi (RS-422 , RS-485, V. 35...), emulatori za portove tastature pa čak i port za igre, adapteri za AT A, ISA, PC Card i bilo koju drugu magistralu koja ima dovoljno performansi. Ovde USB postaje spas kada postoji problem sa 2. (3.) LPT ili COM portom na notebook računaru iu drugim situacijama. Istovremeno, softver konvertera može da obezbedi emulaciju klasične hardverske verzije standardnih IBM PC portova, ali samo pod kontrolom OS u zaštićenom režimu. MS-DOS aplikacija može pristupiti uređajima putem I/O adresa, memorije, prekida, DMA kanala, ali samo iz MS-DOS sesije otvorene u OS-u koji podržava USB (češće Windows). Kada se pokreće goli MS-DOS, čarobni štapić ne radi. Pretvarači interfejsa omogućavaju produženje životnog veka uređaja sa tradicionalnim interfejsima, koji su eliminisani sa PC-a specifikacijama RS "99 i RS" 2001. Brzina prenosa podataka preko USB - LPT konvertera može biti čak i veća od brzine stvarnog LPT porta koji radi u SPP režimu.
* Uređaji za skladištenje- tvrdi diskovi, CD i DVD čitači i pisači, strimeri - kada koriste USB 1.1, dobijaju brzinu prenosa srazmernu brzini njihove konekcije na LPT, ali pogodniji interfejs (i hardverski i softverski). Sa prelaskom na USB 2.0, brzine prenosa podataka postaju srazmerne sa ATA i SCSI, a ograničenja broja uređaja je teško postići. Posebno je interesantna upotreba USB-a za elektronske uređaje za trajno skladištenje (na flash memoriji) - takav disk može biti vrlo kompaktan (veličine privjeska za ključeve) i kapacitet (16-256 MB do sada, u budućnosti - gigabajta ili više). Proizvodi se uređaji za mobilno povezivanje drajvova sa ATA-AT API interfejsom - u stvari, to su samo konvertori interfejsa smešteni u kutiju od 5 "ili 3,5", a ponekad napravljeni direktno u telu 36-pinskog ATA konektor. Dostupni su i čitači/pisači SmartMedia kartica i CompactFlash kartica.
* uređaji za igranje- džojstici svih vrsta (od "štapića" do volana automobila), daljinski upravljači sa raznim senzorima (kontinuirani i diskretni) i aktuatori (zašto ne napraviti sjedalo za trkaće vozača sa vibratorima i stolicama za ljuljanje?) - povezani su u objedinjeno. način. Ovo eliminiše sučelje koje troši resurse starog adaptera za igre (već ukinut u RS "99 specifikaciji).
* Telefoni- analogni i digitalni (ISDN). Povezivanje telefonskog aparata vam omogućava da svoj računar pretvorite u sekretaricu sa funkcijama automatskog biranja, telefonske sekretarice, sigurnosti itd.
* Monitori- ovdje se USB magistrala koristi za kontrolu parametara monitora. Monitor informiše sistem o njegovom tipu i mogućnostima (vremenski parametri) - to je urađeno bez USB-a preko DDC magistrale. Međutim, USB monitori takođe omogućavaju sistemu da ih kontroliše – podešavanja svetline, kontrasta, temperature boje itd. sada se mogu vršiti u softveru, a ne samo pomoću dugmadi na prednjoj ploči monitora. Hubovi su po pravilu ugrađeni u monitore. Ovo je zgodno, jer nije uvijek zgodno uključiti desktop periferije u sistemsku jedinicu „underbench“.
* Elektronski ključevi- uređaji sa bilo kojim nivoom inteligencije zaštite - mogu se napraviti u slučaju USB utikača. Mnogo su kompaktniji i mobilniji od sličnih uređaja za COM i LPT portove.
Naravno, opseg USB magistrale nije ograničen na navedene klase uređaja.
USB čvorišta su dostupna i kao zasebni uređaji i ugrađeni u periferne uređaje (tastature, monitori). U pravilu, čvorišta se napajaju izmjeničnom strujom (moraju napajati povezane uređaje). Takođe proizvode čvorišta koja su instalirana unutar računarske sistemske jedinice i napajaju se njenim napajanjem. Takva čvorišta su jeftinija od vanjskih i ne zahtijevaju dodatnu utičnicu. Jedna od opcija je ugradnja čvorišta na držač montiran u prozor za dodatne konektore. Pristup njihovim konektorima sa "straga" sistemske jedinice nije baš zgodan za korisnike. Druga opcija je čvorište ugrađeno u ležište od 3". Njegovi konektori su lako dostupni, indikatori statusa porta su jasno vidljivi, ali kablovi koji dolaze sa prednje ploče sistemske jedinice nisu uvijek zgodni. S druge strane, za povezivanje Dongle (ako ih morate često mijenjati) ili minijaturni pogoni, ova opcija je najpogodnija.
Nedavno su se pojavili novi pomoćni uređaji koji povećavaju domet komunikacije (distance extender). Ovo je par uređaja koji su međusobno povezani konvencionalnim kablom upredene parice (ili optičkim vlaknima), uključenim između perifernog uređaja i čvorišta. “Produžni kabel” na perifernoj strani također može imati čvorište za nekoliko portova. Nažalost, povećanje udaljenosti je ograničeno vremenskim ograničenjima kašnjenja signala svojstvenim protokolu USB sabirnice, a moguće je postići samo udaljenost do 100 m. Ali čak i ova dužina nam omogućava da proširimo opseg USB-a, na primjer, za daljinski video nadzor.

USB sabirnica ( U univerzalni S serial B us - univerzalna serijska magistrala) pojavila se po kompjuterskim standardima dosta davno - verzija prve odobrene verzije standarda pojavila se 15. januara 1996. godine. Razvoj standarda pokrenule su veoma renomirane firme - Intel, DEC, IBM, NEC, Northen Telecom i Compaq.

Glavni cilj standarda koji je postavljen pred njegove programere je stvoriti stvarnu priliku za korisnike da rade u Plug&Play modu sa perifernim uređajima. To znači da mora biti moguće povezati uređaj sa računarom koji radi, automatski ga prepoznati odmah nakon povezivanja i zatim instalirati odgovarajuće drajvere. Osim toga, poželjno je napajanje uređaja male snage iz same magistrale. Brzina magistrale bi trebala biti dovoljna za veliku većinu perifernih uređaja. Usput je riješen povijesni problem nedostatka resursa na internim magistralama IBM PC kompatibilnog računala - USB kontroler uzima samo jedan prekid, bez obzira na broj uređaja povezanih na magistralu.

Gotovo svi zadaci su riješeni u USB standardu, a u proljeće 1997. godine počeli su se pojavljivati ​​računari opremljeni konektorima za povezivanje USB uređaja (vidi sliku lijevo), ali periferije s USB vezom nisu se pojavile tek sredinom 1998. godine. Sta je bilo? Zašto su tek krajem 1998. proizvođači opreme počeli aktivnije ponuditi na tržištu uređaje s USB sučeljem? Za ovo postoji nekoliko objašnjenja:

nema stvarne potrebe da korisnici desktop računara imaju uređaje sa potpunom Plug&Play podrškom. Periferni uređaji su povezani sa desktop računarom, po pravilu, ozbiljno i dugo, a velika većina korisnika nema posebnu potrebu za čestim promenama periferije.

veća cijena USB uređaja u odnosu na slične uređaje sa standardnim interfejsima

nedostatak podrške proizvođača softvera i, uglavnom, Microsofta, iako je bio jedan od autora standarda. Tek kada je Windows 98 USB bio u potpunosti podržan, a Windows NT bi ga trebao imati tek 1999. godine.

Sada su proizvođači računarske periferije aktivno uveli USB. Senzacija je bila prisutnost u računaru iMAC kompanije Apple Computers samo USB kao eksterne magistrale.

Specifikacije

Mogućnosti USB-a proizlaze iz njegovih specifikacija:

Visoka brzina razmene (bit rate signalizacije pune brzine) - 12 Mb/s

Maksimalna dužina kabla za brzu izmenu - 5 m

Brzina signalizacije male brzine - 1,5 Mb/s

Maksimalna dužina kabla za nisku brzinu prenosa - 3 m

Maksimalan broj povezanih uređaja (uključujući multiplikatore) - 127

Moguće je povezati uređaje s različitim brzinama prijenosa

Nema potrebe da korisnik instalira dodatne stavke kao što su terminatori za SCSI

Napon napajanja za periferne uređaje - 5 V

Maksimalna potrošnja struje po uređaju je 500 mA (to ne znači da se uređaji sa ukupnom potrošnjom struje od 127 x 500 mA=63,5 A mogu napajati preko USB-a)

Stoga je preporučljivo povezati gotovo sve periferne uređaje na USB, osim digitalnih video kamera i brzih tvrdih diskova. Ovo sučelje je posebno korisno za povezivanje uređaja koji se često povezuju/isključuju kao što su digitalni fotoaparati. Dizajn USB konektora je dizajniran za višestruko spajanje/rastavljanje.
Mogućnost korištenja samo dvije brzine prijenosa podataka ograničava primjenjivost magistrale, ali značajno smanjuje broj linija interfejsa i pojednostavljuje implementaciju hardvera.
Napajanje direktno sa USB-a moguće je samo za uređaje male snage kao što su tastature, miševi, džojstici itd.

Topologija

Ova ikona zvanično označava USB magistralu kako u Windowsu 98 tako i na zadnjim zidovima računara (nažalost, ne na svim), kao i na svim USB konektorima. Ova ikona zapravo predstavlja ideju o USB topologiji ispravno. Topologija USB-a je praktično ista kao i topologija konvencionalnog LAN-a s upredenim paricama, koji se obično naziva "zvijezda". Čak je i terminologija slična - uzgajivači autobusa se također zovu HUBovi.

Uobičajeno, stablo za povezivanje USB uređaja na računar može se prikazati na sljedeći način (brojevi označavaju periferne uređaje s USB sučeljem):

Umjesto bilo kojeg od uređaja, može postojati i HUB. Glavna razlika u odnosu na topologiju konvencionalne lokalne mreže je u tome što može postojati samo jedan računar (ili host uređaj). HUB može biti ili zaseban uređaj sa vlastitim napajanjem ili ugrađen u periferni uređaj. HUBovi su najčešće ugrađeni u monitore i tastature.

Gornja slika prikazuje primjer ispravnog povezivanja perifernih uređaja na uvjetnu USB mrežu. Budući da se USB razmjena podataka odvija samo između računala i perifernog uređaja (nema razmjene između uređaja), uređaje s velikim obimom prijema i/ili prijenosa podataka treba povezati ili na sam računar ili na najbliži slobodni čvor. U ovom slučaju, zvučnici imaju najveći promet (~ 1,3 Mb/s), tada su modem i skener spojeni na HUB u monitoru, a tastatura, džojstik i miš zaokružuju lanac čiji je promet blizu na nulu.
Može se postaviti pitanje - zašto kolone imaju tako visok promet? Činjenica je da se zvučnici s USB sučeljem značajno razlikuju od običnih. Zvučna kartica NIJE POTREBNA za korištenje ovih zvučnika. Upravljački program zvučnika šalje digitalizirani zvuk direktno u zvučnike, gdje se pretvara u analogni signal pomoću ADC-a (ADC) i prenosi na zvučnike.

Kablovi i konektori

USB signali se prenose preko 4-žičnog kabla, što je šematski prikazano na donjoj slici:

Ovdje je GND "telo" kolo za napajanje perifernih uređaja, VBus je +5V također za strujna kola. D+ sabirnica služi za prenos podataka na magistralu, a D- sabirnica je za prijem podataka.
Kabl za podršku pune brzine sabirnice (full-speed) izrađen je kao upredena parica, zaštićen oklopom i može se koristiti i za rad u režimu minimalne brzine (low-speed). Kabel za rad samo pri minimalnoj brzini (na primjer, za povezivanje miša) može biti bilo koji i neoklopljen.
Konektori koji se koriste za povezivanje perifernih uređaja prikazani su na donjoj slici.

Kao što vidite sa slike, nemoguće je pogrešno spojiti uređaj, budući da se konektor serije "A" može povezati samo sa aktivnim uređajem na USB - HUB "y" ili računaru, a konektor serije "B" može se povezati samo sa stvarnim perifernim uređajem.

USB konektori imaju sledeći broj pinova:

Pinout USB konektora

USB magistrala

Pogledajte stražnju stranu svog uređaja. Tamo ćete vidjeti mnogo raznih konektora: serijski i paralelni portovi, konektori za povezivanje džojstika, zvučnika, tastature, miša i mnogih drugih. Takvo obilje nije baš dobro, jer, prvo, ne utječe pozitivno na cijenu matične ploče (malo, naravno, ali ipak), i, drugo (što je još važnije), stvara određene poteškoće za povezivanje vanjskih perifernih uređaja. Zaista, ako osoba nikada nije vidjela kompjuter, a onda treba da poveže miša, onda jednostavno neće znati gdje da ga ubaci. Osim toga, softver mora podržavati sve ove standarde, a to ga samo uzalud komplikuje (pružanje) i stvara dodatne poteškoće pri instaliranju drajvera, postavki itd. Naravno, za upućenog korisnika sve su to sitnice, ali cjelina kompjuterski svijet nastoji da napravi "easy PC", odnosno kada dođete, instalirate, priključite, uključite, skinete i igrate Unreal Tournament, a sve ostalo će se uraditi samo od sebe. I, kao što je već spomenuto, ne znaju svi gdje da gurnu miša, a bez miša i sami razumijete, Unreal nije nestvarno. Inače, ovdje u potpunosti dijelim stav proizvođača željeza - korisnik treba da koristi kompjuter, a ne da se petlja sa svakakvim prekidima, konektorima itd., jer čak i ako sve ovo nije teško, ipak je vrlo neugodno. A sve ove probleme, kao što ste verovatno već pretpostavili, „treba da reši USB magistrala“. Pa da pređemo direktno na stvar.

USB sabirnica ( Univerzalna serijska sabirnica) je univerzalna magistrala dizajnirana za jednostavno i brzo povezivanje perifernih uređaja. Standard je razvilo sedam kompanija: Compaq, Digital Equipment, IBM, Intel, Microsoft, NEC i Northern Telecom. USB kabl se sastoji od dva upredena para: jedan par prenosi podatke u svakom smeru (diferencijalno prebacivanje), a drugi je strujna linija (+5 V). Sa ugrađenim linijama napajanja koje isporučuju do 500 mA, USB često dozvoljava da se uređaji koriste bez vlastitog napajanja (sve dok uređaj troši manje od 500 mA).

Do 127 uređaja može biti povezano na jedan računar preko lanca čvorišta (koriste topologiju zvijezda). Štaviše, ovi uređaji mogu biti veoma različiti - od tastature sa mišem do skenera i digitalnih kamera. Zamislite štampač, skener, tastaturu, zvučnike, džojstik i još desetak miševa spojenih na isti port odjednom i još uvijek rade u isto vrijeme! Istina, potrebno je napraviti malo pojašnjenje: da bi radili efikasno, svi ovi uređaji moraju imati na raspolaganju propusni opseg koji im je potreban, a ograničen je na 12 megabita koje USB može dati, odnosno jedan skener sa dobrim štampačem progutaće više, a onda zvučnike, i modem i šta god. Drugim riječima, uspjet će, ali će ispasti situacija, kao u onom vicu: "Ajde sad da pokušamo da se oslobodimo svega ovoga." Ne bih preporučio jedan USB konektor (matične ploče imaju dva ili više konektora) da okačite previše uređaja velike brzine koji bi trebalo da se koriste istovremeno. Inače, svi ovi miševi i modemi troše određenu struju, koju napaja magistrala (ako uređaj nema vlastito napajanje), i ne bi trebala prelaziti maksimalnu vrijednost, čime se 127 također svodi na neku drugu, mnogo manji broj.

Prijenos podataka na sabirnici može se vršiti u asinhronom i sinhronom načinu rada. U USB-u se informacije s brzim uređajima razmjenjuju brzinom od 12 Mbits / s, a sa sporim - 1,5 Mbit / s. Svi povezani USB uređaji se automatski konfigurišu (PnP) i omogućavaju uključivanje/isključivanje zamene u toku rada (bez ponovnog pokretanja ili gašenja računara). To se postiže na sljedeći način. Kada se kabl poveže na USB konektor, USB kontroler detektuje napon struje i šalje odgovarajući signal operativnom sistemu, a on učitava drajver koji obezbeđuje rad uređaja na softverskom nivou. Ili, ako drajver nije instaliran, sistem, videći ovu sramotu, prepoznaje uređaj i instalira potrebne drajvere sam ili uz pomoć korisnika. Daljnjim uključivanjem/isključivanjem ovog uređaja dolazi do inicijalizacije kako je opisano u prvom slučaju. Tokom autentifikacije, na ekranu se pojavljuje poruka, a promjene u Device Manageru se vrše automatski.Uređaj također javlja informacije o svom tipu, proizvođaču, namjeni i potrebnom propusnom opsegu.Dodjeljuje mu se jedinstveni identifikacioni broj.To je sve što vam treba, nema pitanja o Neće više biti IRQ-ova, adresa portova i DMA, iako je jedan prekid i dalje potreban - za sam USB kontroler.

Za interakciju uređaja koristi se pomenuti kabl, koji na krajevima ima konektore koji podsećaju na telefonske. Postoje dvije vrste konektora: konektor tipa "A" i konektor tipa "B". U pravilu je uređaj povezan na kabel jednim konektorom (B), a drugi na USB port (A). Uređaji se mogu povezati u lanac, za to mogu imati dodatni priključak za povezivanje kabla koji ide do sljedećeg uređaja. kako god nije uvek tako. Stoga postoje posebni USB čvorovi koji se povezuju na USB port i dijele ga na nekoliko. Postoje čvorišta s napajanjem, omogućavaju vam da u određenoj mjeri zaobiđete ograničenje električnog opterećenja. Slika na lijevoj strani prikazuje interno čvorište koje se uklapa u ležište od 5" i povezuje se na USB port sa eksternim kablom koji izlazi sa zadnje strane računara. Hub je normalan USB uređaj, tako da može biti više od jednog Stariji računari koji nemaju USB (danas je USB kontroler ugrađen direktno u čipset) mogu biti opremljeni PCI na USB karticom.

Za razliku od gotovo cijele računarske industrije, kada je standard još daleko od usvajanja, a uređaji koji ga podržavaju već se uveliko prodaju na tržištu, kod USB magistrale je sve ispalo suprotno. Standard je usvojen već 1995. godine, a 1997. niko zaista nije mogao objasniti šta je USB. Razlog je podrška (tačnije, njen nedostatak) iz softvera. Ovdje su proizvođači uređaja čekali da Microsoft objavi OS sa USB podrškom, a Microsoft je zauzvrat rekao: zašto praviti novi sistem kada se USB uređaji mogu izbrojati na prste. Osim toga, Windows 95 i dalje može raditi sa USB-om, iako loše. Ispostavilo se da je to bio svojevrsni začarani krug. Ali 1998. godine, Microsoft se pojačao i konačno napravio operativni sistem sa manje-više punom USB podrškom (što znači Windows 98). Naravno, u kasnijim verzijama sistema od Uncle Billyja ova podrška je sačuvana. A onda su USB uređaji počeli da se pojavljuju kao pečurke nakon kiše. Tako da sada skoro sve periferije imaju USB opcije, a jako veliki broj uređaja je napravljen samo za ovu magistralu. Više informacija o tome šta se može spojiti na USB možete pronaći na http://www.allusb.com/.

Teoretski, sve se može povezati na USB magistralu - čak i hard disk ili sistem za uređivanje videa. Takvi uređaji čak postoje (pogledajte, na primjer, sliku pretvarača ispod) i kupuju se. Ali ovo je, kako kažu, pokušaj spajanja nespojivog. Sve zavisi od maksimalnog propusnog opsega magistrale. Dovoljno je samo prenijeti video vrlo osrednjeg kvaliteta. Čvrsti disk će takođe dosta usporiti, pošto 12 megabita za hard disk, znate, nije brzina. Jedino područje gdje se može koristiti je kao "velika disketa" ili kao drugi disk velikog kapaciteta u prijenosnom računaru, ali pisanje visokokvalitetnog AVI fajla u realnom vremenu na takvom agregatu neće raditi. Istina, USB 2.0 je na putu, gdje će brzina biti znatno povećana.

Nedavno je Microsoft, zajedno sa Intelom i drugim kompanijama, svuda gurao ideju o računaru bez ičega. I ako je 1999. ISA pala pod vruće ruke, sada kompjuter "ne bi trebao imati nikakve serijske, paralelne ili PS/2 portove." Sva ova ekonomičnost bi trebala zamijeniti USB. Sasvim je moguće da će se to dogoditi u bliskoj budućnosti – ISA podrška je praktično uklonjena sa računara. U svakom slučaju, Bog je blagoslovio, generalno, sa ISA - nije veliki gubitak. Sada se svi moderni uređaji isporučuju u PCI verziji, a za ISA je malo ostalo, a ako neko ima još nešto omiljeno, onda možete naći modernu ploču sa ISA slotovima i raditi u Windows 98, a ako baš želite nešto modernije, onda možete potrošiti novac i zamijeniti uređaje novima, a novca će biti dovoljno, jer za rad sa modernim aplikacijama (inače, čemu onda savremeni hardver?) ne treba vam najjeftiniji računar, a ako ga imate dovoljno. za računar, onda će to biti dovoljno za isti FM tjuner za PCI. Govorimo o USB-u. Ovdje je situacija ista kao nekada sa ISA-om, ali je tek sada relevantnija. Pa, zašto bi pobogu iko želio promijeniti svoj skupi i voljeni miš sa PS/2 na USB, čak i ako lakše puzi? Šta je sa modemom koji je već skinuo koliko gigabajta sa interneta i isto toliko može preuzeti s ništa manje uspjeha? Pa, i dalje je u redu sa štampačima, svi normalni moderni štampači mogu da rade i sa LPT i sa USB-om. Ali malo ljudi želi dati dodatni novac za čisto alternativne USB uređaje, jer iste tastature sa miševima koštaju 10-20 dolara više od potpuno istih, ali "ne USB".

Ali, ipak, po mom mišljenju, ako kupujete nešto novo, onda bi ipak trebali obratiti pažnju na USB na prvom mjestu. Prvo, za neke uređaje (pisače, skenere, a cijena ovih potonjih, inače, često je čak niža u USB verziji), USB daje povećanje performansi zbog veće propusnosti. S druge strane, dobit ćete jednostavnost korištenja i, eventualno, neke dodatne mogućnosti. Treće, postanite vlasnik modernog uređaja, a ne bilo kakvih antikviteta. U potpunosti se slažem sa konceptom potrebe za potpunom tranzicijom USB-a, koji predlažu neke kompanije - morate se riješiti tehnologija kamenog doba.

– Šta je USB?

Specifikacija USB periferne magistrale razvijena je od strane lidera računarske i telekomunikacijske industrije - Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC i Northern Telecom - za povezivanje računarskih perifernih uređaja izvan šasije mašine koristeći plug "n" play standard, kao rezultat toga, nema potrebe za instaliranjem dodatnih kartica u slotove za proširenje i rekonfigurisanjem sistema. Personalni računari sa USB magistralom omogućavaju vam da povežete periferne uređaje i izvršite njihovu automatsku konfiguraciju čim se uređaj fizički poveže sa mašinom, bez potrebe za ponovnim pokretanjem ili gašenjem računara, kao i pokretanje instalacijskih i konfiguracionih programa. USB magistrala vam omogućava da istovremeno povežete serijski do 127 uređaja, kao što su monitori ili tastature, koji deluju kao dodatne povezane komponente ili čvorišta (tj. uređaj preko kojeg je povezano još nekoliko).

- Ko je stvorio USB?

USB je razvila grupa od sedam kompanija koje su uvidjele potrebu za sinergijom kako bi osigurale kontinuirani rast i razvoj rastuće industrije integriranih kompjutera i telefonije. Sedam kompanija koje promovišu USB su: Compaq, Digital Equipment Corp, IBM PC Co., Intel, Microsoft, NEC i Northern Telecom.

- Kako radi?

USB određuje da li se uređaj dodaje ili isključuje zbog njegove inteligencije koju pruža host sistem. Sabirnica automatski otkriva koji sistemski resurs, uključujući softverski drajver i propusni opseg, treba svakoj periferiji i čini taj resurs dostupnim bez intervencije korisnika. Vlasnici računara opremljenih USB-om imaju mogućnost prebacivanja kompatibilnih perifernih uređaja jednako lako kao što ušrafljuju novu sijalicu u lampu.

– Koje vrste perifernih uređaja podržava USB za povezivanje sa mojim računarom?

Poznajete ove uređaje: telefone, modeme, tastature, miševi, CD ROM čitače, džojstike, trake i diskove, skenere i štampače. Brzina preuzimanja od 12 megabit/s omogućava vam da povežete sve trenutne generacije perifernih uređaja putem USB-a, uključujući MPEG-2 opremu za obradu video podataka, rukavice za upravljanje virtuelnim objektima i digitalizatore. Takođe, uz očekivanje velikog rasta u oblasti integracije računara i telefonije, USB sabirnica može delovati kao interfejs za povezivanje uređaja Integrated Services Digital Network (ISDN) i Private Branch eXchange (PBX) digitalnih uređaja, omogućavajući vam da povežete veliki broj telefona na mali broj linija.

– Da li moram da kupim poseban softver za USB kompatibilne periferne uređaje da bih radio?

Windows 95 operativni sistem (od OSR 2.1, objavljenog 29. oktobra 1996.) dolazi sa ugrađenim drajverima koji omogućavaju vašem računaru da prepozna USB periferne uređaje. Kao rezultat toga, ne morate kupovati ili instalirati dodatni softver za svaki novi periferni uređaj. Međutim, uz nove USB periferne uređaje, dobit ćete i disketu s novim drajverima. Međutim, nije sve tako ružičasto - na primjer, samo Windows 98 i noviji mogu osigurati ispravan rad štampača sa USB interfejsom.

– Šta postojanje USB-a znači za proizvođače sistema i periferije?

USB kompatibilnost je izgrađena na tehnološki doslednoj i otvorenoj specifikaciji koja zadovoljava potrebe potrošača za računarima koji se lako mogu proširiti. Zauzvrat, za dobavljače i preprodavače računara, perifernih uređaja i softvera, USB kompatibilnost će donijeti profit korištenjem novih marketinških metoda:

• "Platform Ready" vam omogućava da logički povežete hardver i softver za zajedničku isporuku kupcu.
• USB može smanjiti rizik od potencijalne nekompatibilnosti između perifernih uređaja i softvera koji se isporučuje uz računare tako što obezbjeđuje sisteme po principu ključ u ruke koji ispunjavaju zahtjeve specijalizovanih tržišnih niša.
• USB kompatibilni periferni uređaji mogu ponuditi maloprodajnim i poslovnim kupcima veći izbor hardvera bez straha od degradacije funkcionalnosti hardvera.
• Preprodavci dobijaju veću fleksibilnost u odabiru opreme i gotovih sistema za stimulisanje potražnje kupaca, zahvaljujući mogućnosti kombinovanja kompleta isporučenih perifernih uređaja, bez straha da nešto neće raditi u tandemu sa nečim.
• USB može pružiti dodatnu vrijednost dobavljačima perifernih uređaja tako što će obezbijediti novi hardver za sisteme koji koriste MMX tehnologiju.
• USB može pomoći dobavljačima da smanje troškove razvoja, što im zauzvrat omogućava da naplaćuju nove, konkurentnije cijene.

– Gdje mogu pronaći trenutnu verziju USB specifikacije?

Trenutna verzija specifikacije dostupna je za preuzimanje sa stranice zajednice USB implementacije.

– Koliko USB kompatibilnih računara možemo očekivati ​​na tržištu?

Dataquest procjenjuje da će do 30 miliona personalnih računara koji podržavaju USB biti prodato tokom 1997. godine, a do 1998. svi personalni računari će biti opremljeni USB-om.

– Da li već postoje uređaji za USB sabirnicu?

USB personalni računari su na tržištu od sredine 1996. godine, a prvi talas perifernih uređaja povezanih na USB je sada dostupan korisnicima.

Dostupne su i tehnologije koje se koriste za dizajniranje i izgradnju USB sistema kao što su konektori, skupovi čipova i matične ploče.

– Kako se USB može koristiti kada postoje dva sistema, kao što su laptop i desktop računar?

Odgovor je korištenje malog adaptera, koji će biti definiran kao uređaj za svaki USB sistem koji je uključen u vezu. Dva USB periferna kontrolera sa zajedničkim memorijskim baferom bit će najoptimalnije rješenje, čija cijena ne bi trebala prelaziti 50 USD. Tijelo adaptera može izgledati kao mala mrlja u sredini kabela, ili možda mala izbočina koja se nalazi na jednom od njegovih krajeva. Kabl kao što je opisan može poslužiti i kao čvorište, uz malu doplatu, a ovo je već mnogo vrijedniji proizvod.

– Šta je zajednica za implementaciju USB-a (USB-IF)?

Zajednica za implementaciju USB-a je organizacija posvećena podršci koju je stvorilo sedam USB programera kako bi pomogli u razvoju visokokvalitetnih kompatibilnih USB uređaja što je brže moguće.

– Mogu li se pridružiti USB-IF zajednici?

Valjda da. O uslovima ulaska možete saznati iz ovog dokumenta.

– Kako se USB može porediti sa Sony FireWire/IEEE 1394 standardom?

Glavne razlike su u obimu, dostupnosti i cijeni. USB je sada dostupan za tradicionalne uređaje povezane sa računarom kao što su tastature, miševi, džojstici i ručni skeneri. Međutim, USB propusni opseg od 12 Mb/s je više nego adekvatan za većinu korisničkih aplikacija, uključujući naprednije uređaje za igranje, visokokvalitetni audio i MPEG-1 i MPEG-2 kompresovani video. Ali, što je još važnije, upotreba USB-a ne povećava cijenu gotovog sistema zbog integracije kontrolera u čipset.

FireWire neće biti dostupan u svom najjednostavnijem obliku do početka 1998. FireWire je fokusiran na povezivanje potrošačke elektronike koja zahtijeva visoku propusnost na personalni računar, kao što su digitalni fotoaparati, DVD plejeri i digitalni snimači.

- Hoće li FireWire zamijeniti USB sabirnicu nakon što bude objavljena?

br. Dvije tehnologije su fokusirane na povezivanje različitih perifernih uređaja i stoga će se međusobno nadopunjavati. Ako FireWire postane preovladavajući za otprilike dvije godine, sve će ovisiti o pojedinačnom kupcu i njegovim zahtjevima za njihovim novim računarom. Čini se vjerovatnim da će u budućnosti lični računari biti opremljeni i USB i FireWire bus priključnim portovima.

– Koja su pitanja intelektualne svojine (IP) u vezi sa USB-om, da li je to licenca, koliko košta, šta je recipročni ugovor za koji sam čuo?

Upotreba USB-a je besplatna, tj. kreatori specifikacije dozvoljavaju svakome da razvije proizvode na osnovu nje bez ikakvog plaćanja za to. Programeri specifikacije sabirnice potpisali su IP ugovor, koji obećava da neće biti krivičnog gonjenja za bilo koju stavku uključenu u IP unutar specifikacije. Obrnuti ugovor je kopija ovog ugovora sa opcijom da svako ko implementira USB magistralu potpiše ovaj ugovor i vrati ga USB-IF administraciji kako bi zabilježio da je ugovor pročitan i shvaćen. Obrnuti ugovor je dostupan svima (članovima USB-IF-a ili ne) kako bi se razjasnio ugovor o USB licenci.

– Koje su OHCI i UHCI specifikacije?

i , su specifikacije kompatibilne s USB-om i opisuju sučelje različitih implementacija hardvera ugrađenih kontrolera. Raznolikost kontrolera ugrađenih u hardver sistema je prirodan razvoj i kreiran je unutar USB specifikacije.

– Postoji li USB diskusiona grupa?

Postoji mailing lista za članove USB-IF na kojoj se odvijaju diskusije i interakcije između kompanija. Ne postoji nikakva cenzura ili kontrola osim pravila dopisivanja da se raspravlja samo o temama koje se odnose na USB. Ovo nije prava diskusiona grupa, jer radi samo putem e-pošte, pa stoga ne postoji arhiva dostupna svima za pregled.

– Kako mogu dobiti identifikacijski indeks (ID) proizvođača USB-a?

Članovi USB-IF-a dobijaju ID proizvođača besplatno kada se pridruže zajednici. Članovi koji nisu članovi zajednice mogu dobiti ID proizvođača kontaktiranjem USB-IF administracije. Članovi koji nisu članovi zajednice podliježu registraciji od 200 USD.

– Da li je moguće povećati dužinu konekcije uređaja preko USB magistrale do 50-200 metara (npr. pomoću optičkih vlakana) ako je to korisnicima potrebno?

USB periferni interfejs je dizajniran za desktop sisteme, a čini se da udaljenost od 200 metara odgovara veoma velikom stolu. Mnoge kompanije u zajednici za usvajanje USB-a već duže vrijeme raspravljaju o problemu korištenja sabirnice na velikim udaljenostima i razmišljaju o stvaranju proizvoda koji bi to omogućili. Uređaj za proširenje izgleda kao dva USB čvorišta, ali koristi različite protokole (kao što su optička vlakna) između priključaka kablova. Na svakom kraju, električni signal u USB-u mora biti preveden u ili izvan signala za velike udaljenosti. Da bi sve ovo bilo moguće, potrebno je riješiti probleme u vezi s protokolom za prijenos paketa podataka i vremenskim kašnjenjima, koji mora biti kompatibilan i usklađen sa USB specifikacijom.

– Kada se uređaj isključi, njegov drajver se učitava iz memorije, ako ponovo povežete isti uređaj, da li će se njegov drajver ponovo učitati?

Da, dinamička konfiguracija i inicijalizacija od strane operativnog sistema uključuje automatsko učitavanje i ispuštanje drajvera iz memorije po potrebi.

– Postoje li planovi da se udvostruči ili utrostruči propusni opseg USB magistrale?

Ne, USB je dizajniran kao periferni interfejs za desktop sisteme i nudi najbolji omjer performansi/cijene koji je dostupan danas. Novo sučelje kao što je FireWire za buduće periferne uređaje velike brzine je već u pripremi.

– Može li neko objasniti razliku između konektora serije "A" i "B"?

Konektori "A" serije su dizajnirani za sve USB uređaje, a predstavljaju konektor za periferne uređaje i utičnicu za personalni računar. U većini slučajeva, USB kabel mora biti ugrađen u periferiju. Ovo smanjuje troškove konektora, eliminiše nekompatibilnosti koje mogu biti rezultat različitih otpora kablova i pojednostavljuje proces povezivanja za korisnike. Međutim, u nekim slučajevima, ugrađeni kabel se ne može koristiti. Dobri primjeri su vrlo veliki i teški uređaji koji se ne uklapaju dobro s tankim kablom koji se ne može ukloniti, kao i uređaji koji se povezuju samo povremeno, a koji se intenzivno koriste kada nisu povezani. Za takve slučajeve stvoreni su konektori serije "B". Dvije serije konektora se razlikuju po izgledu, ovo je učinjeno kako bi se spriječile veze koje bi mogle poremetiti topologiju USB arhitekture.

- Koja je razlika između glavnog čvorišta i uobičajenog u smislu implementacije hardvera i softvera?

Sva čvorišta su potpuno ista u pogledu softvera (osim razlike između uređaja sa napajanjem i ne). Glavno čvorište (ili root) je jednostavno prvo čvorište pronađeno tokom numeracije. U mnogim implementacijama, glavno čvorište se može integrirati na isti čip kao i glavni kontroler, čime se smanjuju troškovi.

– Može li se USB koristiti za povezivanje perifernih uređaja kao što su CD-R, trake ili tvrdi diskovi?

Primjenjivost je zasnovana na prihvatljivim nivoima performansi. Ako se jedan od ovih uređaja često koristi, onda je obično potrebno da bude mehanički integrisan u sistem i da ima visoke performanse, što opet odgovara nivou sistema u celini. USB magistrala nije dizajnirana da obezbedi stalnu vezu za periferne uređaje velike brzine unutar kućišta računara. Ako se uređaj koristi povremeno ili je povezan na različite računare, tada će performanse koje pruža USB magistrala biti više nego dovoljne. Pogodnost korištenja i povezivanja uređaja koje pruža USB više nego nadmašuje opcije brzine prijenosa podataka. Ipak, USB pruža brzine prijenosa jednake CD drajvovima od 4x ili 6x (nije dovoljno dobro za uređaje za ponovno upisivanje), ali bolje od konvencionalnih traka s paralelnim portom, flopi drajvova ili izmjenjivih tvrdih diskova kao što je SyQuest.