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Tutorial USB Universal Serial Bus

Tutorial USB Universal Serial Bus

USB, Universal Serial Bus è una delle interfacce più comuni per il collegamento di una varietà di periferiche ai computer e per fornire livelli relativamente piccoli e locali di trasferimento dati.

Le interfacce USB si trovano su qualsiasi cosa, dai personal computer e laptop, ai dispositivi periferici, telefoni cellulari, fotocamere, memory stick flash, dischi rigidi di backup e molti altri dispositivi. La sua combinazione di comodità e prestazioni ha fatto sì che ora sia una delle interfacce per computer più utilizzate.

Universal Serial Bus, USB fornisce un mezzo molto semplice ed efficace per fornire connettività e, di conseguenza, è molto utilizzato.

Sebbene l'USB fornisca un meccanismo di trasferimento dati seriale sufficientemente veloce per la comunicazione dei dati, è anche possibile ottenere alimentazione tramite il connettore che consente di alimentare piccoli dispositivi tramite il connettore e questo lo rende ancora più comodo da usare, specialmente 'on-the- partire.'

Cos'è l'USB

USB, o Universal Serial Bus, è un'interfaccia dati utilizzata con i computer che consente al computer di inviare e ricevere dati oltre a fornire alimentazione ad alcune periferiche come unità disco, memory stick Flash e simili in modo che non siano necessarie fonti di alimentazione separate per ogni elemento .

USB è ora la forma più comune di interfaccia per computer e ha preso il posto di altre forme di porte di interfaccia per computer che normalmente tendono ad essere molto più lente. Avere un tipo standard di porta di interfaccia aumenta notevolmente la flessibilità dei computer perché non è necessario disporre di cavi per la varietà di porte che venivano utilizzate.

USB utilizza una forma seriale di trasmissione dati e consente di collegare fino a un massimo di 127 periferiche diverse a una singola porta: ciò richiederebbe l'uso di uno o più hub per consentire il collegamento di questo numero.

Uscite ed evoluzione USB

L'interfaccia USB è stata sviluppata come risultato della necessità di un'interfaccia di comunicazione che fosse comoda da usare e che supportasse le velocità di trasmissione dati più elevate richieste dall'industria dei computer e delle periferiche.

La prima versione corretta di una specifica USB era la versione 0.7 della specifica. Ciò è avvenuto nel novembre 1994. Questo è stato seguito nel gennaio 1996 da USB 1.0. USB 1.0 è stato ampiamente adottato ed è diventato lo standard su molti PC e su molte stampanti che lo utilizzavano. Oltre a questo, una varietà di altre periferiche ha adottato l'interfaccia USB, con piccoli memory stick che iniziano ad apparire come un modo conveniente per trasferire o memorizzare temporaneamente i dati.


Riepilogo delle versioni e delle prestazioni USB
Versione USBDettagli
USB 1Bassa velocità: 1,5 Mbps
Velocità massima: 12 Mbps
USB 2Velocità "Alta velocità" di 480 Mbps
USB 3Velocità di trasferimento dati non elaborate di 5 Gbit / s per USB 3.0 e 10 Gbps per 3.1.

Il concetto di base di USB era per un'interfaccia in grado di collegare una varietà di periferiche per computer, come tastiere e mouse, ai PC. Tuttavia, dalla sua introduzione, le applicazioni per USB si sono ampliate ed è stato utilizzato per molti altri scopi, inclusi la misurazione e l'automazione.

In termini di prestazioni, USB 1.1 ha consentito un throughput massimo di 12 Mbps, ma con l'introduzione dell'USB 2.0 la velocità massima è di 480 Mbps.

Durante il funzionamento, l'host USB rileva automaticamente quando è stato aggiunto un nuovo dispositivo. Quindi richiede l'identificazione dal dispositivo e configura adeguatamente i driver. La topologia del bus consente a un massimo di 127 dispositivi di funzionare contemporaneamente su una porta. Al contrario, la classica porta seriale supporta un singolo dispositivo su ciascuna porta. Aggiungendo hub, è possibile aggiungere più porte a un host USB, creando connessioni per più periferiche.

L'introduzione di USB 3, sia USB 3.0 che 3.1, ha dato un significativo aumento della velocità e della funzionalità. Il trasferimento dati USB 3.0 accelera per trasferire dati fino a 5 Gbps per USB 3.0, che è circa 10 volte più veloce dello standard USB 2.0 e 10 Gbps per USB 3.1.

Connettori USB

Il sistema USB ha una serie di connettori diversi: il più grande è il connettore USB di tipo A, ma ci sono anche versioni mini e micro e tipi A e B. È stato inoltre introdotto un nuovo connettore di tipo C per fornire le prestazioni necessarie per l'ultima versione di USB.

USB 3 richiede un cavo con specifiche superiori. I produttori distinguono i connettori USB 3 di tipo A dalle loro controparti USB 2 utilizzando il colore blu per il labbro di plastica interno per le prese e le spine Standard-A e sono spesso contrassegnati dalle parole SuperSpeed ​​o dalle iniziali SS.

Anche il connettore USB-C è ampiamente utilizzato e, laddove si trova, la capacità USB 3.1 è lo standard predefinito.


Forum per implementatori USB, USB-IF

Al fine di sviluppare e gestire le specifiche USB, un'organizzazione chiamata USB Implementers Forum, USB-IF è stata creata nel 1995 dal gruppo di società che stava sviluppando USB. Le società fondatrici includevano Compaq, Digital, IBM, Intel, Microsoft, NEC e Nortel.

Dalla sua fondazione, il numero dei membri del forum è aumentato notevolmente e ora il numero dei membri è di oltre 700 aziende.

L'USB-IF fornisce molte funzioni in termini di mantenimento degli standard esistenti, ma soprattutto in termini di sviluppo continuo dell'interfaccia USB per soddisfare le esigenze sempre crescenti del settore e del vasto numero di utenti in tutto il mondo. Oltre a ciò, il forum pubblicizza e commercializza lo standard per assicurarne l'adozione continua. Un'altra funzione del forum è fornire un programma di conformità per garantire che i prodotti soddisfino gli standard e siano in grado di interagire. I prodotti conformi possono quindi utilizzare i loghi pertinenti.

Per raggiungere questi obiettivi, l'USB-IF è suddiviso in tre gruppi di lavoro principali:

  • Gruppo di lavoro dispositivo USB
  • Comitato per la conformità
  • Comitato marketing

Suddividendo le diverse aree in diversi gruppi di lavoro, consente alle persone con specifiche aree di competenza di unirsi al gruppo pertinente e concentrarsi su una particolare area.

Hub USB

Gli hub USB sono dispositivi che espandono una singola porta USB in modo che diversi dispositivi USB possano connettersi. Molti computer hanno un numero limitato di porte USB, ma richiedono il collegamento simultaneo di un numero crescente di dispositivi.

L'utilizzo di un hub USB consente di ampliare notevolmente il grado di connettività, consentendo di raggiungere maggiori livelli di connettività per la singola porta USB del computer.


Come usare l'USB: suggerimenti e consigli

Il sistema USB è molto facile da usare e non richiede davvero alcuna istruzione per il suo utilizzo. Tuttavia, alcune semplici linee guida possono aiutare a garantire che funzioni bene e non causi alcun singhiozzo.

  • Collegare saldamente il dispositivo: Assicurarsi che il dispositivo sia saldamente collegato in modo che venga stabilito un contatto corretto. Inoltre, poiché la spina USB viene trattenuta nella presa per attrito, assicurarsi che sia stata inserita completamente in modo che non cada.

  • Fai attenzione a collegare: Assicurati che la spina sia nel verso giusto. A volte potrebbe essere necessario uno sguardo attento per assicurarsi che la presa USB sia nel verso giusto. Soprattutto con i connettori più piccoli, USB mini e USB micro, potrebbe non essere sempre facile vedere in che direzione dovrebbe essere.

  • Espellere correttamente: Con dispositivi come memory stick, assicurati che il dispositivo sia espulso nel software prima di estrarlo fisicamente.

  • Sii consapevole delle attuali restrizioni: Le porte USB possono fornire solo una certa quantità di corrente. Le periferiche come le unità CD esterne o anche altre apparecchiature potrebbero richiedere livelli di corrente relativamente elevati e potrebbero non funzionare se collegate tramite un dongle di espansione. Potrebbe essere necessario collegarli direttamente alla porta del computer, ecc.

Vantaggi e svantaggi dell'USB

L'USB presenta molti vantaggi rispetto ad altre tecnologie, ma presenta anche una serie di svantaggi che devono essere presi in considerazione quando si decide quale tecnologia utilizzare.

Vantaggi dell'USB

  • Facilità di utilizzo
  • Velocità dati accettabile per molte applicazioni
  • Sistema di connettori robusto
  • Varietà di tipi / dimensioni di connettori disponibili
  • A basso costo

Svantaggi dell'USB

  • Il trasferimento dei dati non è veloce come altri sistemi
  • Capacità e prestazioni complessive limitate

L'USB ha molti vantaggi ed è per questo che è così ampiamente utilizzato. Tuttavia, la sua semplicità e facilità d'uso, fanno sì che non sia sempre applicabile in applicazioni in cui sono necessarie interfacce più sofisticate per il trasferimento di dati ad altissima velocità.

USB, Universal Serial Bus viene utilizzato praticamente senza eccezioni sulla maggior parte dei PC, anche i Macbook che sono migrati al connettore Lightning hanno cavi di interfaccia per consentire loro di interfacciarsi facilmente con USB. Con la moltitudine di altre periferiche che utilizzano USB, la connettività che utilizza questa interfaccia è essenziale praticamente per ogni dispositivo basato su computer.

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