Universal Serial Bus

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 strømforsyning 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 strømforsyningsporte på computere, mobile enheder, perifere enheder, strømforsyninger 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 strømforsyningsfunktionalitet med

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

[1]

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

Hver specifikationsunderversion understøtter forskellige datahastigheder 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 strømforsyningsgrænserne 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 strømforsyningsform og opladningsform for mange mobile enheder, såsom mobiltelefoner, hvilket reducerer behovet for proprietære opladere.[8]

USB stikoversigt

Hvert USB-stik udgøres af to stiktyper: et hunstik og et hanstik. Illustrationerne viser kun hunstik:

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 datahastighedAktuel markedsføringsnavnBasic-SpeedHigh-SpeedUSB 5GbpsUSB 10GbpsUSB 20GbpsUSB 40GbpsUSB 80Gbps
Original labelLow-Speed & Full-SpeedSuperSpeed, or SSSuperSpeed+, or SS+SuperSpeed USB 20Gbps
Operation modeUSB 3.2 Gen 1×1USB 3.2 Gen 2×1USB 3.2 Gen 2×2USB4 Gen 3×2USB4 Gen 4×2
Signaleringshastighed1.5 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 OTG

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.

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

Trådløs USB

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[9]. Målet med det trådløse netværk er at frigøre samtlige USB-enheder for kabler og ledninger. Hastigheden vil være 480 Mbps, men det gælder kun, hvis udstyret står max tre meter fra senderen. Er senderen placeret ti meter fra modtageren, vil hastigheden 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.

EU-parlamentet har vedtaget, at alt udstyr fra 2024 skal være med USB-C-stik.[10] Så bortfalder behovet for mellemled for at forbinde enheder med hinanden.

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. MAC OS har længe understøttet begge klasser med et bredt udvalg af sample rates.[11]

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: Dato automatisk oversat (link) CS1-vedligeholdelse: url-status (link)
  2. ^ "About USB-IF". USB Implementers Forum. Hentet 27 april 2023.{{cite web}}: CS1-vedligeholdelse: Dato automatisk oversat (link)
  3. ^ "USB deserves more support". Business. Boston Globe Online. Simson. 31 december 1995. Arkiveret fra originalen 6 april 2012. Hentet 12 december 2011.{{cite news}}: CS1-vedligeholdelse: Dato automatisk oversat (link)
  4. ^ "Universal Serial Bus 3.1 Specification" (ZIP). USB Implementers Forum. Hentet 27 april 2023.{{cite web}}: CS1-vedligeholdelse: Dato automatisk oversat (link) (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.{{cite web}}: CS1-vedligeholdelse: Dato automatisk oversat (link) (Webside ikke længere tilgængelig)
  6. ^ "USB 3.2 Revision 1.1 - June 2022" (HTML) (Revision 1.01 udgave). okt. 2023. Hentet 14 april 2024.{{cite web}}: CS1-vedligeholdelse: Dato automatisk oversat (link)
  7. ^ "Universal Serial Bus Power Delivery Specification Revision 3.0 Version 2.0a (Released)" (ZIP). USB Implementers Forum. Hentet 27 april 2023.{{cite web}}: CS1-vedligeholdelse: Dato automatisk oversat (link)
  8. ^ "Universal Charging Solution". GSMA. 17 februar 2009. Arkiveret fra originalen 30 november 2011. Hentet 12 december 2011.{{cite web}}: CS1-vedligeholdelse: Dato automatisk oversat (link)
  9. ^ Standarden Certified Wireless USB 1.0 vedtaget, ComOn.dk
  10. ^ Ny EU-lov: Nu skal alt udstyr have et USB C-stik | Komputer.dk
  11. ^ http://www.usb.org/developers/docs/devclass_docs/audio10.pdf Arkiveret 15. december 2017 hos Wayback Machine

Eksterne kilder/henvisninger

Wikimedia Commons har medier relateret til:

Medier brugt på denne side

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 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 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
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