Universal Serial Bus

"USB" omdirigeres hertil. For andre betydninger af USB, se USB (flertydig).
USB-kabel med USB-C som understøtter 40 Gbps og 100 Watt.
Universal Serial Bus

Universal Serial Bus (USB) er en industristandard, udviklet af USB Implementers Forum (USB-IF), som tillader dataudveksling og levering af strøm mellem mange typer elektronik. USB-standarden specificerer dens arkitektur, især dens fysiske grænseflade, og kommunikationsprotokoller til dataoverførsel og elforsyning til og fra dataværter, såsom personlige computere, til og fra perifere enheder, f.eks. billedskærme, tastaturer og baggrundslagre og til og fra mellemliggende USB-hubs, som øger antallet af dataporte, som kan kommunikere.[1]

USB blev introduceret i 1996 og oprindeligt designet til at standardisere tilslutningen af ​​eksterne enheder til computere, og erstatte forskellige datagrænseflader såsom serielle porte (fx RS-232), parallelporte (fx IEEE 1284), spilporte og ADB-porte.[2] Tidlige versioner af USB blev almindelige på en lang række enheder, såsom tastaturer, computermus, digitalkameraer, printere, scannere, flashdrev, smartphones, spillekonsoller og powerbanks.[3] USB har siden udviklet sig til en standard, der erstatter stort set alle almindelige dataporte og elforsyningsporte på computere, mobile enheder, perifere enheder, elforsyninger og mange andre mindre elektronik.

I den nuværende standard erstatter USB-C stikket de mange forskellige stik til strøm (op til 240 W), skærme (f.eks. DisplayPort, HDMI) og mange andre anvendelser, samt alle tidligere USB-stik.

Fra 2024 består USB af fire generationer af specifikationer: USB 1.x, USB 2.0, USB 3.x og USB4. USB4 forbedrer dataoverførsel og elforsyningsfunktionalitet med

Citat... en forbindelsesorienteret tunneling-arkitektur designet til at kombinere flere protokoller på en enkelt fysisk grænseflade, så den samlede datatransmissionshastighed og ydeevne af USB4 Fabric kan deles dynamisk.Citat

[1]

USB4 understøtter især tunnellering af Thunderbolt-protokollerne (3, 4, 5), PCI Express (PCIe, load/store interface) og DisplayPort (display interface). USB4 tilføjer også vært-til-vært-grænseflader.[1]

Hver specifikationsunderversion understøtter forskellige datatransmissionshastigheder fra 1,5 og 12 Mbit/s halv-dupleks i USB 1.0/1.1 til 80 Gbit/s fuld-dupleks i USB4 2.0.[4][5][6][1] USB giver også strøm til eksterne enheder; de seneste versioner af standarden udvider elforsyningsgrænserne for batteriopladning og enheder, der kræver op til 240 watt som defineret i USB Power Delivery (USB-PD) Rev. V3.1.[7] I årenes løb er USB(-PD) blevet vedtaget som standard elforsyningsform og opladningsform for mange mobile enheder, såsom mobiltelefoner, hvilket reducerer behovet for proprietære opladere.[8]

USB stikoversigt

USB-stik udgøres af to typer: et hunstik og et hanstik. Illustrationerne viser kun hunstik. De ældre stik af USB type-A er til host/datavært-enden; USB type-B er til den ydre enhed (periferi enden). USB 3.1-(og op)-enheder (med USB-C) kan dynamisk skifte rolle - det kaldes Dual-Role-Data (DRD) mulighed. Ydermere kan USB 3.1-(og op)-enheder (med USB-C) på et vilkårligt tidspunkt skifte DRD-rolle - og USB Power Delivery-rolle - uafhængigt af hinanden:[9]

Mulige stik fra USB-standarder
StandardUSB 1.0
1996		USB 1.1
1998		USB 2.0
2000		USB 2.0
revideret		USB 3.0
2008		USB 3.1
2013		USB 3.2
2017		USB4
2019		USB4 2.0
2022
Max data- transmissions- hastighedUSB-IF anbefalede produkt markeds-
føringsnavne fra 2022[10]		Basic-SpeedHigh-SpeedUSB 5GbpsUSB 10GbpsUSB 20GbpsUSB 40GbpsUSB 80Gbps
Forældet eller oprindelig mærkning[10]Low-Speed & Full-SpeedSuperSpeed eller SSSuperSpeed+ eller SS+SuperSpeed USB 20Gbps
DriftsbrugUSB 3.2 Gen 1×1USB 3.2 Gen 2×1USB 3.2 Gen 2×2USB4 Gen 3×2USB4 Gen 4×2
Forbindelses- hastighed1.5 Mbit/s & 12 Mbit/s480 Mbit/s5 Gbit/s10 Gbit/s20 Gbit/s40 Gbit/s80 Gbit/s
StikStandard-A[rem 1]N/A
Standard-B[rem 1]
Mini-A[rem 2]N/A
Mini-AB[rem 3][rem 4]
Mini-B
Micro-A[rem 5] [rem 2][rem 6][rem 1]N/A
Micro-AB[rem 3][rem 7][rem 1]
Micro-B[rem 1]
Type-C (USB-C)[rem 6]
(Forstørret for at vise detaljer)
Bemærkninger:
  1. ^ a b c d e Begrænset til max speed 10 Gbit/s, da kun one-lane (×1) operation mode er mulig.
  2. ^ a b Bagudkompatibilitet givet.
  3. ^ a b Kun som hunstik.
  4. ^ Accepterer både Mini-A og Mini-B hanstik.
  5. ^ Kun som hanstik.
  6. ^ a b Bagudkompatibilitet givet ved USB 2.0 implementation.
  7. ^ Accepterer både Micro-A og Micro-B hanstik.

USB-C stik og kabler

Politik

EU-parlamentet har vedtaget, at alt udstyr fra 2024 skal være med USB-C-stik.[11] Så bortfalder behovet for mellemled for at forbinde enheder med hinanden.

USB-C stik

USB-C hanstik.
USB-C hunstik på en bærbar computer. Bemærk at der ved siden af stikket står SS hvilket er kort for SuperSpeed. Det betyder at denne USB-grænseflade understøtter op til USB 5Gbps. Det er ukendt hvor meget elforsyning grænsefladen kan formidle ind/ud - det skal læses i PCens specifikationer.
USB-C / USB type-C hunstik benoversigt (set udefra).

USB-C eller USB Type-C er et 24-bens, reversibelt stik (ikke en protokol), der afløser tidligere USB-stik og kan bære lyd, video, forbindelse til billedskærme, drev og docking-stationer. smartphones og mange flere ydre enheder. Stikket USB-C kan også yde elforsyningsformidling til for eksempel en bærbar computer eller smartphone. USB-C anvendes ikke kun af USB-teknologi, men også af andre dataprotokoller, herunder Thunderbolt, PCIe, HDMI, DisplayPort og andre. USB-C er udvidelig så fremtidige protokoller kan understøttes.

Designet af USB-C-stikket blev udviklet i 2012 af Intel, HP Inc., Microsoft og USB Implementers Forum (USB-IF). Type-C-specifikationen 1.0 blev udgivet af USB Implementers Forum den 11. august 2014.[12] I juli 2016 blev USB-C vedtaget af IEC som "IEC 62680-1-3".[13]

USB-kabler med USB-C stik

USB-kabel med et USB-C stik og et USB-A stik.
USB-adapter fra OTG USB-A hunstik til USB-C hanstik.

Per 2025 understøtter selve USB-C-stikket fra Basic-Speed (grundet USB 2.0 bagudkompabilitet) til USB 80Gbps (USB4 2.0), men elektriske USB-kabler med USB-C-stik og evt. andre USB-stik har de fleste gange en lavere hastighedsunderstøttelse end USB 80Gbps.

Elektriske kabler med USB-C-stik og evt. andre USB-stik kan muligvis yde elforsyningsformidling fra 5 volt 3 A til 240W (48V 5A), det afhænger af USB-kablet og dets USB E-Marker-mikrochips.

USB-kabler med USB-C stik kan have fra to forbundne ledninger (kun elforsyningsformidling) - til 18 forbundne ledninger (engelsk full-featured). I USB-C stikket har benene forskellige roller - datakommunikation, elforsyningsformidling eller elektrisk afskærmning.

USB-udstyr kan kommunikere med kablets USB E-Marker-mikrochip og den formidler information om fx produkt/leverandør, kabelstik, USB-signaleringsprotokol, passiv/aktiv konstruktion, brug af VCONN-strøm, tilgængelig VBUS-strøm, forsinkelse, RX/TX-retningsevne, SOP-controllertilstand og hardware/firmwareversion.[14] USB E-Marker-mikrochippen kan også inkludere yderligere leverandørdefinerede meddelelser (VDM), der beskriver understøttelse af Alt(alternativ)-brug eller leverandørspecifik funktionalitet uden for USB-standarderne.

Eksempel: Et USB-kabel eller stikadapter med et USB-C-stik og et USB-A-stik kan kun understøtte Basic-Speed og 5 volt 3 A.

Der findes USB E-Marker testere, som kan kommunikere med et kabels USB E-Marker-mikrochip og vise testresultater på en lille billedskærm.[15]

USB 2.0 OTG

USB-enheder med den ældre standard USB 2.0 kan have en udvidelse kaldet USB-on-the-go (USB OTG) som tillader en enhed at tale direkte til en anden enhed uden en tilkoblet USB-controller. Det kaldes også at en USB-enhed selv kan vælge at være en host/datavært-ende - eller en ydre enhed-ende (periferi-ende).

USB 1.x/2.0 standard benoversigt
BenNavnKabelfarveBeskrivelse
1VBUSRød+5 V
2D−Hvid(Guld *)Data −
3D+GrønData +
4GNDSort(blå *)Ground

Nogle fabrikanter anvender:

USB 1.x/2.0 Mini/Mikro benoversigt
BenNavnKabelfarveBeskrivelse
1VBUSRød+5 V
2D−HvidData −
3D+GrønData +
4IDIngenTillader identificering af værter fra slaver
* Vært: forbundet til Signal ground
* Slave: ikke forbundet
5GNDSortSignal ground

Lyd over USB

USB understøtter streaming af lyd, kaldet USB Audio Class (UAC). Der findes to USB Audio Classes, hvor UAC1 er den hyppigst understøttede. UAC2 er med seneste Windows 10 opdatering nu også mulig at bruge. MacOS har længe understøttet begge klasser med et bredt udvalg af sample rates.[16]

Historisk

Trådløs USB (forældet)

Trådløs USB, også kaldet WUSB (Wireless USB), fungerer ligesom Bluetooth (som et WPAN-netværk), hvor data kan overføres trådløst mellem to enheder på kort afstand (480 Mbit inden for 3 meter, 110 Mbit inden for 10 meter).

I september 2006 blev standarden Certified Wireless USB 1.0 vedtaget under et forum for producenter af USB-enheder[17]. Målet med det trådløse netværk er at frigøre samtlige USB-enheder for kabler og ledninger. Datatransmissionshastigheden vil være 480 Mbps, men det gælder kun, hvis udstyret står max tre meter fra senderen. Er senderen placeret ti meter fra modtageren, vil datatransmissionshastigheden falde til 110 Mbps. Ifølge organisationen, der skabte USB-standarden, er der mere end to milliarder USB-forbindelser i forskellige elektroniske apparater, folk bruger i deres hverdag. For at computeren kan koble sig på en trådløs USB forbindelse kræves der et kort eller en adapter, men producenterne af USB-delene arbejder på at få bygget den trådløse USB-funktion i selve PC'en. De første IT-produkter, som bygger på den trådløse standard, ventes i handlen i slutningen af 2008, starten af 2009.

Se også

Referencer

  1. ^ a b c d "USB4 Specification v2.0" (ZIP) (Version 2.0 udgave). USB. 12. december 2024. Hentet 27. februar 2025.{{cite web}}: CS1-vedligeholdelse: url-status (link)
  2. ^ "About USB-IF". USB Implementers Forum. Hentet 27. april 2023.
  3. ^ "USB deserves more support". Business. Boston Globe Online. Simson. 31. december 1995. Arkiveret fra originalen 6. april 2012. Hentet 12. december 2011.
  4. ^ "Universal Serial Bus 3.1 Specification" (ZIP). USB Implementers Forum. Hentet 27. april 2023. (Webside ikke længere tilgængelig)
  5. ^ "Universal Serial Bus 2.0 Specification" (ZIP) (Revision 2.0 udgave). USB Implementers Forum. 27. april 2000. Hentet 27. april 2023. (Webside ikke længere tilgængelig)
  6. ^ "USB 3.2 Revision 1.1 - June 2022" (HTML) (Revision 1.01 udgave). oktober 2023. Hentet 14. april 2024.
  7. ^ "Universal Serial Bus Power Delivery Specification Revision 3.0 Version 2.0a (Released)" (ZIP). USB Implementers Forum. Hentet 27. april 2023.
  8. ^ "Universal Charging Solution". GSMA. 17. februar 2009. Arkiveret fra originalen 30. november 2011. Hentet 12. december 2011.
  9. ^ Slides:"USB Type-C Overview" (PDF). usb.org. USB-IF. 20. oktober 2016. Arkiveret fra originalen (PDF) 20. december 2016. Citat: "...[pdf-side 24]...USB Developer Days – October 19 – 20, 2016 USB Implementers Forum © 2016 Understanding USB Type-C port behaviors...Dual-Role Power – can be either a Source or a Sink...Dual-Role Data – typical of “on-the-go” ports...Power role swap, data role swap...[pdf-side 50]...All USB 3.1 Type-C cables require electronic marking..."
  10. ^ a b "USB Data Performance, Language Usage Guidelines from USB-IF" (PDF). Arkiveret fra originalen (PDF) 1. oktober 2022. Hentet 2. september 2022. Citat: "...To avoid consumer confusion, USB-IF’s recommended nomenclature for consumers is listed below:
    * Marketing name: USB 40Gbps
    * Product capability: product signals at 40Gbps
    * Marketing name: USB 20Gbps
    * Product capability: product signals at 20Gbps
    * Marketing name: USB 10Gbps
    * Product capability: product signals at 10Gbps
    * Marketing name: USB 5Gbps
    * Product capability: product signals at 5Gbps
    NOTE: USB4® Version 1.0, USB4® Version 2.0, USB 3.2, SuperSpeed Plus, Enhanced SuperSpeed and SuperSpeed+ are defined in the USB specifications however these terms are not intended to be used in product names, messaging, packaging or any other consumer-facing content..."
  11. ^ Ny EU-lov: Nu skal alt udstyr have et USB C-stik | Komputer.dk
  12. ^ "Universal Serial Bus Type-C Cable and Connector Specification" (PDF). 1.0. USB 3.0 Promoter Group. 11. august 2014. Arkiveret (PDF) fra originalen 2025-02-13. Hentet 2025-02-26.
  13. ^ (13. juli 2016). "IEC Formally Adopts USB Type-C, USB Power Delivery and USB 3.1 Specifications". Pressemeddelelse.
  14. ^ "USB Power Delivery". usb.org. p187, tab 6.42, p190, tab6.43. Hentet 15. august 2024.
  15. ^ Youtube: NY! USB Tester fra Treedix med lille lækkert display & E-Marker funk. / TRX5-0816
  16. ^ http://www.usb.org/developers/docs/devclass_docs/audio10.pdf Arkiveret 15. december 2017 hos Wayback Machine
  17. ^ Standarden Certified Wireless USB 1.0 vedtaget, ComOn.dk

Eksterne henvisninger

Wikimedia Commons har medier relateret til:

Medier brugt på denne side

USB4 Type-C Gen3x2 Bi-Directional Cable 40Gbps 8K60Hz 100W PowerDelivery.jpg
Forfatter/Opretter: Johannes Kalliauer, Licens: CC BY-SA 4.0
USB4 Typ-C Gen3x2 Bidirektionales Kabel 40Gbps 8K60Hz 100W PowerDelivery St.- St. 0,8m

Das CAC-1571 Kabel (NEUE Generation der USB4™ Technologie) von Club 3D, liefert schnellere Datenleistung, eine bessere Ladeerfahrung, die Annehmlichkeit der Kompatibilität und zertifizierte Zuverlässigkeit.

Schlüsselcharakteristiken der USB4™ Lösung beinhalten einen zweispurigen Betrieb mit bis zu 40Gbps über 40Gbps-zertifizierte Kabel. Mehrere Daten- und Display-Protokolle werden verwendet um die komplett verfügbare Bandbreite über die gesamte Busbreite zu teilen.
USB micro AB SuperSpeed.png
Forfatter/Opretter: Grnaz, Licens: CC BY-SA 4.0
USB micro AB SuperSpeed
USB Mini-A receptacle.svg
Forfatter/Opretter: Fred the Oyster, Licens: CC BY-SA 4.0
USB Mini-A receptacle, with numbered pins.
USB Type-B receptacle.svg
(c) Fred the Oyster, CC BY-SA 4.0
USB Type-B receptacle, with numbered pins.
USB Type-A receptacle Black.svg
Forfatter/Opretter: Nicola02nb, Licens: CC BY-SA 4.0
Image for USB 2.0
USB 3.0 Micro-B receptacle.svg
Forfatter/Opretter: IngenieroLoco, Licens: CC BY-SA 4.0
USB 3.0 Micro-B receptacle
USB Type-C Receptacle Pinout.svg
(c) Chindi.ap, CC BY-SA 4.0
USB Type-C receptacle end-on view
USB Type-A receptacle White.svg
Forfatter/Opretter: Nicola02nb, Licens: CC BY-SA 4.0
Image for USB 1.0 - 1.1
USB OTG Type-C Adapter - A.jpg
Forfatter/Opretter: Fructibus, Licens: CC0
USB OTG Type-C Adapter - Price: 5 Euro
USB 3.0 Type-A receptacle blue.svg
Forfatter/Opretter: IngenieroLoco, Licens: CC BY-SA 4.0
USB 3.0 Type-A receptacle with numbered pins
USB Micro-B receptacle.svg
Forfatter/Opretter:  
Vektor:
, Licens: CC BY-SA 3.0
USB 2.0 Micro-B receptacle.
USB Mini-B and Standard-A plugs.jpg
Lower left: USB Mini-B plug. Upper right: USB Standard-A plug.
USB-C cable 2017 A.jpg
Forfatter/Opretter: Fructibus, Licens: CC0
USB-C cable
USB Micro-A.svg
(c) Fred the Oyster, CC BY-SA 4.0
USB Micro-A connector.
USB 3.0 Type-B receptacle blue.svg
Forfatter/Opretter: IngenieroLoco, Licens: CC BY-SA 4.0
USB 3.0 Type-B receptacle
MSI Bravo 17 (0017FK-007)-USB-C port PNr°0760.jpg
Forfatter/Opretter: D-Kuru, Licens: CC BY-SA 4.0
The USB-C port of a MSI Bravo 17 (0017FK-007) laptop
USB Mini-AB receptacle.svg
(c) Fred the Oyster, CC BY-SA 4.0
USB Mini-AB receptacle, with numbered pins.
USB 3.0 Micro-A.svg
Forfatter/Opretter: Niridya, Licens: CC0
USB Micro-A SuperSpeed connector
USB-C plug, focus stacked.jpg
Forfatter/Opretter: Tomato86, Licens: CC BY-SA 4.0
A macro photo of an USB-C plug, focus stacked using Hugin, nona and enfuse from 70 individual exposures.