USB haqida bilishingiz kerak bo'lgan ba'zi ma'lumotlar

Ушбу мақола компьютер шина стандарти ҳақида. Бошқа фойдаланишлар учун қаранг:USB (маънони аниқлаш).

Universal Serial Bus (USB) bu sanoat standarti, tomonidan ishlab chiqilgan USB Implementers Forum (USB-IF), raqamli ma'lumotlarni uzatish va ko'plab elektronika turlari o'rtasida quvvat yetkazib berish uchun. U arxitekturani, xususan jismoniy interfeyslar, va aloqa protokollari xostlarga (masalan, shaxsiy kompyuterlar) va ulardan periferik qurilmalarga (masalan, displeylar, klaviaturalar va ommaviy xotira qurilmalari) va oraliq xablarga (xost portlari sonini ko'paytiruvchi) ma'lumotlarni uzatish uchun.[2]

1996-yilda taqdim etilgan USB dastlab kompyuterlarga periferik qurilmalarni ulashni standartlashtirish uchun yaratilgan bo'lib, turli interfeyslarni (masalan, ketma-ket portlar, parallel portlar, o‘yin portlari, va Apple Desktop Bus (ADB) portlari.[3] USB ning dastlabki versiyalari klaviaturalar, sichqonlar, kameralar, printerlar, skanerlar, flesh-disklar, smartfonlar, o‘yin konsollari va quvvat banklari kabi keng turdagi qurilmalarda keng tarqaldi.[4] USB keyinchalik kompyuterlar, mobil qurilmalar, periferiya qurilmalari, quvvat manbalari va boshqa ko‘plab kichik elektronika qurilmalaridagi deyarli barcha umumiy portlarni almashtirish standartiga aylandi.

Eng so‘nggi standartda, USB-C ulagichi quvvat (240 Vt gacha), displey (masalan, DisplayPort, HDMI) va boshqa ko'plab maqsadlar uchun mo'ljallangan ko'plab ulagich turlarini, shuningdek, barcha oldingi USB ulagichlarini almashtiradi.

2024 yil holatiga ko'ra, USB to'rt avlod spetsifikatsiyasidan iborat: USB 1.x, USB 2.0, USB 3.x, va USB4. USB4 spetsifikatsiyasi "bir nechta protokollarni bitta jismoniy interfeysda birlashtirish uchun mo'ljallangan ulanishga yo'naltirilgan tunnel arxitekturasi orqali ma'lumot uzatish va quvvat yetkazib berish funksiyasini kengaytiradi, shunda USB4 Fabricning umumiy tezligi va ishlashi dinamik ravishda taqsimlanishi mumkin."[2] Xususan, USB4 quyidagilarni tunnel qilishni qo'llab-quvvatlaydi: Thunderbolt 3 protokollari, ya'ni PCI Express (PCIe, yuklash/saqlash interfeysi) va DisplayPort (displey interfeysi). USB4 shuningdek, qurilma-qurilma interfeyslarini qo'shadi.[2]

Har bir spetsifikatsiya kichik versiyasi turli signal uzatish tezliklarini 1.5 va 12 Mbit/s yarim dupleks USB 1.0/1.1 da 80 Gbit/s gachato'liq dupleks USB4 2.0 da.[5][6][7][2] USB shuningdek, periferik qurilmalarni quvvat bilan ta'minlaydi; standartning eng so'nggi versiyalari batareyani zaryadlash va USB Power Delivery (USB-PD) Rev. V3.1.[8] Yillar davomida USB(-PD) ko‘plab mobil qurilmalar, masalan, mobil telefonlar uchun standart quvvat manbai va zaryadlash formati sifatida qabul qilindi, bu esa xususiy zaryadlovchilarga bo‘lgan ehtiyojni kamaytirdi.[9]

[Manbani tahrirlash]

USB periferik qurilmalarni ulashni standartlashtirish uchun yaratilganperiferik qurilmalar shaxsiy kompyuterlarga, ma'lumot almashish va elektr energiyasi bilan ta'minlash uchun. U asosan quyidagi interfeyslarni almashtirdi:ketma-ket portlar vaparallel portlar va turli qurilmalarda keng tarqalgan. USB orqali ulangan periferik qurilmalarga kompyuter klaviaturalari va sichqonlari, videokameralar, printerlar, portativ media pleerlar, mobil (portativ) raqamli telefonlar, disk drayvlar va tarmoq adapterlari kiradi.

USB ulagichlari portativ qurilmalar uchun boshqa turdagi zaryadlash kabellarini tobora ko'proq almashtirmoqda.[10][11][12]

USB ulagich interfeyslari uch turga bo'linadi: xostlar, hub'lar va periferik qurilmalarda uchraydigan ko'plab turli xil eski Type-A (yuqori oqim) va Type-B (pastki oqim) ulagichlari hamda zamonaviy Type-C (USB-C) ulagichi, USB4 uchun yagona mos ulagich sifatida ko'plab eski ulagichlarni almashtiradi.

Тип-A ва Тип-B улагичлар стандарт, мини ва микро ўлчамларда ишлаб чиқарилган. Стандарт формат энг катта бўлиб, асосан иш столи компьютерлари ва катта периферия қурилмалари учун ишлатилган. Мини-USB улагичлар (Mini-A, Mini-B, Mini-AB) мобил қурилмалар учун жорий этилган. Бироқ, улар тез орада янада юпқа бўлган Micro-USB улагичлар (Micro-A, Micro-B, Micro-AB) билан алмаштирилган. Тип-C улагич, USB-C номи билан ҳам танилган, фақат USB учун хос эмас, USB учун ягона амалдаги стандарт бўлиб, USB4 учун мажбурий ҳисобланади ҳамда замонавий DisplayPort ва Thunderbolt каби бошқа стандартлар томонидан ҳам талаб этилади. У тескари йўналишда уланиш имконига эга бўлиб, USBни ҳам ўз ичига олган турли функционаллик ва протоколларни қўллаб-қувватлайди; баъзилари мажбурий, кўплари эса ихтиёрий бўлиб, бу ускуна турига боғлиқ: хост, периферия қурилмаси ёки хаб.[13][14]

USB spetsifikatsiyalari orqaga qarab muvofiqlikni ta'minlaydi, bu odatda signal uzatish tezligi, maksimal quvvat va boshqa imkoniyatlarning pasayishiga olib keladi. USB 1.1 spetsifikatsiyasi USB 1.0 o'rnini egallaydi. USB 2.0 spetsifikatsiyasi USB 1.0/1.1 bilan orqaga qarab mos keladi. USB 3.2 spetsifikatsiyasi USB 3.1 (va USB 3.0) o'rnini egallaydi, shu bilan birga USB 2.0 spetsifikatsiyasini o'z ichiga oladi. USB4 "funksional jihatdan" USB 3.2 o'rnini egallaydi, parallel ravishda ishlaydigan USB 2.0 shinasini saqlab qoladi.[5][6][7][2]

USB 3.0 спецификацияси SuperSpeed (шунингдек SuperSpeed USB, SS номи билан машҳур) деб номланган янги архитектура ва протоколни белгилади. У янги сигнал кодлаш схемаси (8b/10b символлари, 5 Гбит/с; кейинчалик Gen 1 деб ҳам аталади) учун янги йўлакни ўз ичига олди, бу эса физик жиҳатдан қўшимча беш сим ва пинни талаб қилувчи тўлиқ дуплекс маълумот узатишни таъминлади. Шу билан бирга, USB 2.0 архитектураси ва протоколлари сақланиб қолинди, натижада USB 2.0 билан ортга мослик учун асл тўрт пин/сим сақланиб, жами 9 сим (улагич интерфейсларида 9 ёки 10 пин; ID-пин уланмаган) бўлди.

USB 3.1 spetsifikatsiyasi kengaytirilgan SuperSpeed tizimini joriy qildi – SuperSpeed arxitekturasi va protokolini (SuperSpeed USB) saqlab qolgan holda – qo‘shimcha SuperSpeedPlus arxitekturasi va protokoli (aka SuperSpeedPlus USB) bilan yangi kodlash sxemasini (128b/132b belgilar, 10 Gbit/s; Gen 2 sifatida ham tanilgan) qo‘shdi; bir muddat SuperSpeed+ (SS+) nomi bilan sotildi.

USB 3.2 спецификацияси[15] «Enhanced SuperSpeed System»га иккинчи йўлакни қўшди, бундан ташқари бошқа яхшилантиришлар ҳам амалга оширилди, шунда «SuperSpeedPlus USB» тизим қисми Gen 1×2, Gen 2×1 ва Gen 2×2 иш режимларини амалга оширади. Бироқ, тизимнинг «SuperSpeed USB» қисми ҳали ҳам бир йўлакли Gen 1×1 иш режимини амалга оширади. Шу сабабли, икки йўлакли операциялар, яъни USB 3.2 Gen 1×2 (10 Гбит/с) ва Gen 2×2 (20 Гбит/с), фақат Full-Featured USB-C билан мумкин. 2023 йил ҳолатига кўра, улар нисбатан кам қўлланилади; аммо Intel ўзининг 11-авлод SoC процессор моделларига уларни кирита бошлади, Apple эса уларни ҳеч қачон тақдим этмади. Бошқа томондан, USB 3.2 Gen 1(×1) (5 Гбит/с) ва Gen 2(×1) (10 Гбит/с) бир неча йиллардан бери анча кенг тарқалган.

[manbasini tahrirlash]

Asosiy maqola: USB apparat ta'minoti § Ulagichlar

Har bir USB ulanish ikki ulagich yordamida amalga oshiriladi: rozetka va vilka. Rasmlar faqat rozetkalarni ko'rsatadi:

[Manba kodini tahrirlash]

Universal Serial Bus shaxsiy kompyuterlar va periferik qurilmalar (masalan, mobil telefonlar, kompyuter aksessuarlari va monitorlar) o'rtasidagi interfeysni ilgari mavjud bo'lgan standart yoki maxsus xususiy interfeyslarga nisbatan soddalashtirish va yaxshilash uchun ishlab chiqilgan.[17]

Kompyuter foydalanuvchisi nuqtai nazaridan, USB interfeysi foydalanish qulayligini bir necha jihatdan yaxshilaydi:

USB standarti, shuningdek, apparat ishlab chiqaruvchilari va dasturiy ta’minot ishlab chiquvchilari uchun bir qancha afzalliklarni taqdim etadi, ayniqsa amalga oshirishning nisbatan qulayligi jihatidan:

[Manba kodini tahrirlash]

Barcha standartlarda bo'lgani kabi, USB ham o'z dizaynida bir qancha cheklovlarga ega:

Mahsulot ishlab chiqaruvchisi uchun USB dan foydalanish murakkab protokolni amalga oshirishni va periferik qurilmada "aqlli" kontrollerni talab qiladi. Ommaviy sotish uchun mo‘ljallangan USB qurilmalar ishlab chiqaruvchilari odatda USB ID olishlari kerak, bu esa ularning USB Implementers Forum (USB-IF). USB spetsifikatsiyasidan foydalanadigan mahsulotlarni ishlab chiquvchilar USB-IF bilan shartnoma imzolashlari kerak. Mahsulotda USB logotiplaridan foydalanish yillik to‘lovlarni va tashkilotga a’zolikni talab qiladi.[17]

[Manbasini tahrirlash]

Asosiy USB trident logotipi

Yetti kompaniyadan iborat guruh 1995 yilda USB ishlab chiqishni boshladi:[21] Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC, va Nortel. Maqsad, shaxsiy kompyuterlarning orqa qismidagi koʻplab ulagichlarni almashtirish, mavjud interfeyslarning foydalanish qulayligi muammolarini hal qilish, USB ga ulangan barcha qurilmalarning dasturiy konfiguratsiyasini soddalashtirish, shuningdek tashqi qurilmalar uchun yuqori maʼlumot uzatish tezligini taʼminlash va ulan va ishlat xususiyatlari.[22] 1979-yildagi Atari SIO seriyali shinasi (8-bitli Atari kompyuterlari) va 1980-yildagi IEEE-488 dan olingan Commodore avtobusi, va Hewlett Packard’ningHP-IL avtobusi ushbu yondashuvni birinchi bo‘lib qo‘lladi.[23][24] Apple boshchiligidagi, Sony, Panasonic (Matsushita), LG, Toshiba, Hitachi, Cannon, Philips Electronics, Compaq, Thomson va Texas Instruments kabi kompaniyalarni o‘z ichiga olgan konsorsium 1986-yildan boshlab ushbu kontseptsiyaniIEEE 1394 firewire standarti va patent hovuzi.[25] Joseph C. Decuir, dastlab Atari, keyin Commodore kompaniyasida ishlagan va Atari SIO umumiy avtobusining dizayneri, Microsoft uchun USB loyihasida ishlab, tegishli AQSh patentlaridan birini olgan.[26] Ajay Bhatt va uning jamoasi[a] Intelda standart ustida ishlagan;[28][29] birinchi integratsiyalangan sxemalar USB ni qo'llab-quvvatlovchi Intel tomonidan 1995-yilda ishlab chiqarilgan.[30]

[Manbasini tahrirlash]

Basic-Speed USB logotipi

1996 yil yanvar oyida chiqarilgan USB 1.0 1,5 Mbit/s (Past tarmoqli kenglik yoki Past tezlik) va 12 Mbit/s (To‘liq tezlik) signalizatsiya tezliklarini belgilagan.[31] Vaqt va quvvat cheklovlari tufayli uzatma kabellariga ruxsat bermagan. 1998 yil avgust oyida USB 1.1 chiqarilgunga qadar bozorda bir nechta USB qurilmalari mavjud edi. USB 1.1 keng qo‘llanilgan eng dastlabki versiya bo‘lib, Microsoft tomonidan "Legacy-free shaxsiy kompyuter" deb belgilanishiga olib keldi.[32][33][34]

USB 1.0 ham 1.1 standart A yoki B turidan kichikroq bo‘lgan hech qanday ulagich dizaynini belgilamagan. Ko‘plab periferiya qurilmalarida miniatyuralashtirilgan B turidagi ulagichlar paydo bo‘lgan bo‘lsa-da, USB 1.x standartiga muvofiqlik, miniatyura ulagichli qurilmalarni xuddi bog‘langan ulanishga ega bo‘lgandek (ya’ni: periferik qurilma uchida vilka yoki rozetka yo‘q) ko‘rib chiqish orqali to‘sqinlik qilindi. USB 2.0 (1.01 versiyasi) miniatyura A turidagi ulagichni taqdim etgunga qadar, hech qanday ma’lum miniatyura A turidagi ulagich mavjud bo‘lmagan.

[Manbasini tahrirlash]

Hi-Speed USB logotipi

USB 2.0 2000 yil aprel oyida chiqarilgan bo‘lib, USB 1.x Full Speed 12 Mbit/s (maksimal nazariy ma’lumot o‘tkazuvchanligi 1,2 MByte/s[36]) signal tezligiga qo‘shimcha ravishda 480 Mbit/s (maksimal nazariy ma’lumot o‘tkazuvchanligi 53 MByte/s[35]) yuqori maksimal signal tezligini qo‘shdi, bu High Speed yoki High Bandwidth deb nomlanadi.

USB spetsifikatsiyasiga o‘zgartirishlarmuhandislik o‘zgartirish bildirishnomalari (ECN) orqali kiritilgan. Ushbu ECNlarning eng muhimlari USB.org saytida mavjud USB 2.0 spetsifikatsiyasi paketiga kiritilgan:[37]

[Manbani tahrirlash]

Asosiy maqola: USB 3.0

Eskirgan SuperSpeed USB logotipi

USB 3.0 spetsifikatsiyasi 2008-yil 12-noyabrda e'lon qilingan bo'lib, uning boshqaruvi USB 3.0 Promoter Group'dan USB Implementers Forum (USB-IF) ga o'tkazildi va 2008-yil 17-noyabrda SuperSpeed USB Dasturchilar Konferensiyasida e'lon qilindi.[39]

USB 3.0 yangi arxitektura va protokolni qo'shadi, bu SuperSpeed deb nomlanadi, tegishliorqaga mos keluvchi vilkalar, rozetkalar va kabellar. SuperSpeed vilkalari va rozetkalari o'ziga xos logotip va standart formatdagi rozetkalarda ko'k rangli qo'shimchalar bilan belgilanadi.

SuperSpeed arxitekturasi mavjud uchta ish rejimiga qo'shimcha ravishda 5.0 Gbit/s tezlikdagi ish rejimini ta'minlaydi. Uning samaradorligi jismoniy simvollarni kodlash va bog'lanish darajasidagi qo'shimcha yuk kabi bir qator omillarga bog'liq. 5 Gbit/s signalizatsiya tezligida 8b/10b kodlash, har bir baytni uzatish uchun 10 bit kerak bo'ladi, shuning uchun xom o'tkazish qobiliyati 500 MB/s ni tashkil qiladi. Oqim nazorati, paket ramkalash va protokol qo'shimcha xarajatlari hisobga olinganda, xom o'tkazish qobiliyatining taxminan uchdan ikki qismi yoki 330 MB/s ilovaga uzatilishi mumkin.[40]: 4–19  SuperSpeed arxitekturasi to'liq dupleks; oldingi barcha amalga oshirishlar, USB 1.0-2.0, to'liq yarim dupleks bo'lib, xost tomonidan arbitraj qilinadi.[41]

Ushbu standart bilan past quvvatli va yuqori quvvatli qurilmalar ishlashda davom etadi, ammo SuperSpeed-ni qo'llab-quvvatlovchi qurilmalar 150 mA dan 900 mA gacha bo'lgan oraliqda, 150 mA diskret qadamlar bilan oshirilgan tokni ta'minlay oladi.[40]: 9–9 

USB 3.0 shuningdek USB Attached SCSI Protocol (UASP), bu odatda BOT (Bulk-Only-Transfer) protokoliga qaraganda tezroq uzatish tezligini ta'minlaydi.

USB 3.1, [5] 2013 йил июл ойида чиқарилган бўлиб, икки хил варианти мавжуд. Биринчиси USB 3.0 нинг SuperSpeed архитектураси ва протоколини сақлаб қолади, унинг иш режими эса янгича USB 3.1 Gen 1 деб номланади,[42][43][44] иккинчи версия эса алоҳида янги SuperSpeedPlus архитектураси ва протоколини тақдим этади, унда иккинчи иш режими USB 3.1 Gen 2 (SuperSpeed+ USB номи билан сотилади) деб аталади. SuperSpeed+ максимал сигнал узатиш тезлигини 10 Гбит/с га икки баробар оширади (кейинчалик USB 3.2 спецификацияси томонидан SuperSpeed USB 10 Гбит/с номи билан сотилган), шу билан бирга линия кодлаш ортиқчалигини атиги 3% га камайтиради, чунки кодлашни ўзгартиради.kodlash sxemasi dan 128b/132b.[42][45]

USB 3.2, 2017-yil sentyabr oyida chiqarilgan,[15] mavjud USB 3.1 SuperSpeed va SuperSpeedPlus arxitekturalari va protokollarini hamda ularning tegishli ish rejimlarini saqlab qoladi, biroq yangi USB-C matosi bilan 10 va 20 Gbit/s signal tezligida (xom ma'lumot tezligi 1212 va 2424 MB/s). Tarmoqli kengligining oshishi USB-C ulagichining flip-flop imkoniyatlari uchun mo'ljallangan mavjud simlar ustida ikki qatorli ishlash natijasidir.[46]

[manbasini tahrirlash]

USB 3.2 spetsifikatsiyasidan boshlab, USB-IF yangi nomlash sxemasini taqdim etdi.[47] Turli ish rejimlarining brendingini yaxshilash uchun USB-IF 5, 10 va 20 Gbit/s imkoniyatlarini mos ravishda SuperSpeed USB 5Gbps, SuperSpeed USB 10 Gbps va SuperSpeed USB 20 Gbps deb brendlashni tavsiya qildi.[48]

2023-yilda ular yana almashtirildi,[49] "SuperSpeed" olib tashlanib, USB 5Gbps, USB 10Gbps va USB 20Gbps nomlari qo‘yildi. Yangi qadoqlash va port logotiplari bilan.[50]

[Manbani tahrirlash]

Asosiy maqola: USB4

Eskirgan sertifikatlangan USB4 logotipi

USB4 spetsifikatsiyasi 2019-yil 29-avgustda USB Implementers Forum tomonidan chiqarilgan.[51]

USB4 2.0 spetsifikatsiyasi 2022-yil 1-sentyabrda USB Implementers Forum tomonidan chiqarilgan.[52]

USB4 asoslanadi Thunderbolt 3 protokol.[53] U 40 Gbit/s o‘tkazish qobiliyatini qo‘llab-quvvatlaydi, Thunderbolt 3 bilan mos keladi va USB 3.2 hamda USB 2.0 bilan orqaga qarab mos keladi.[54][55] Arxitektura bir nechta oxirgi qurilma turlari bilan bitta yuqori tezlikdagi ulanishni dinamik ravishda almashish usulini belgilaydi, bu ma'lumotlarni turi va ilovasiga qarab eng yaxshi uzatishga xizmat qiladi.

Davomida CES 2020, USB-IF va Intel o‘zlarining barcha ixtiyoriy funksiyalarni qo‘llab-quvvatlaydigan USB4 mahsulotlariga ruxsat berish niyatini bildirdilar Thunderbolt 4 mahsulotlari.

USB4 2.0 80 Gbit/s tezlik bilan 2022 yil noyabr oyida taqdim etilishi kerak edi.[56][57] Qo‘shimcha texnik tafsilotlar 2022 yil noyabr oyida rejalashtirilgan ikkita USB ishlab chiquvchilar kunlarida e’lon qilinishi kerak edi.[58][yangilanish kerak]

USB4 spetsifikatsiyasiga ko‘ra, quyidagi texnologiyalar USB4 tomonidan qo‘llab-quvvatlanishi kerak:[2]

[Manbani tahrirlash]

2022-yil sentyabr oyida joriy etilgan USB nomlash sxemasining umumiy ko‘rinishi

(USB spetsifikatsiyalari va ularning marketing nomlari aralashmasi ko‘rsatilmoqda

chunki spetsifikatsiyalar ba’zan marketing nomlari sifatida noto‘g‘ri ishlatiladi.)

[bahsli (uchun: USB4 20 Gbit/s mavjud emas; USB4 2×2 logotipda ko'rsatilganidek USB 3.2 2×2 bilan almashtirib bo'lmaydi; USB 3.x va USB4 uchun logotiplar farq qiladi.)  – muhokama]

Oldingi chalkash nomlash sxemalari sababli, USB-IF uni yana bir bor o'zgartirishga qaror qildi. 2022-yil 2-sentabrdan boshlab marketing nomlari "USB xGbps" sintaksisiga amal qiladi, bu yerda x Gbit/s dagi uzatish tezligidir.[59] Yangilangan nomlar va logotiplarning umumiy ko'rinishini qo'shni jadvalda ko'rish mumkin.

USB 3.2 Gen 2×2 va USB4 Gen 2×2 – yoki: USB 3.2 Gen 2×1 va USB4 Gen 2×1 – ish rejimlari bir-birini almashtirib bo'lmaydi yoki mos kelmaydi; barcha ishtirok etuvchi kontrollerlar bir xil rejimda ishlashi kerak.

[Manba kodini tahrirlash]

[Manba kodini tahrirlash]

[Manbasini tahrirlash]

[Manbasini tahrirlash]

USB tizimi bir yoki bir nechta pastga yo‘naltirilgan portlarga (DFP) ega bo‘lgan xostdan[67] va ko‘plab periferik qurilmalardan iborat bo‘lib, bosqichli-yulduz topologiyasini. Qo‘shimchaUSB hub’lari besh darajagacha ruxsat berilgan holda qo'shilishi mumkin. USB xost bir nechta kontrollerlarga ega bo'lishi mumkin, ularning har biri bir yoki bir nechta portga ega. Bitta xost kontrollerga 127 tagacha qurilma ulanishi mumkin.[68][40]: 8–29  USB qurilmalari hub'lar orqali ketma-ket ulanadi. Xost kontrolleriga o'rnatilgan hub root hub deb ataladi.

USB qurilmasi qurilma funksiyalari deb ataladigan bir nechta mantiqiy kichik qurilmalardan iborat bo'lishi mumkin. Murakkab qurilma bir nechta funksiyalarni taqdim etishi mumkin, masalan, veb-kamera (video qurilma funksiyasi) o‘rnatilgan mikrofon (audio qurilma funksiyasi) bilan. Buning muqobili murakkab qurilma bo‘lib, unda xost har bir mantiqiy qurilmaga alohida manzil tayinlaydi va barcha mantiqiy qurilmalar jismoniy USB kabeliga ulangan o‘rnatilgan hubga ulanadi.

USB so‘nggi nuqtalari periferik qurilmada joylashgan: Xostga yo‘naltirilgan kanallar quvurlar deb ataladi.

USB қурилмалари алоқаси трубалар (логик каналлар) асосида амалга оширилади. Труба хост контроллерни қурилма ичидаги эндпоинт деб аталувчи логик объект билан боғлайди. Трубалар эндпоинтларга мос келгани учун, бу атамалар баъзан бир-бирининг ўрнида ишлатилади. Ҳар бир USB қурилмаси 32 тагача эндпоинтга эга бўлиши мумкин (16 та кириш ва 16 та чиқиш), гарчи бунча кўп эндпоинт бўлиши кам учраса-да. Эндпоинтлар қурилма томонидан инициализация (жисмоний уланишдан кейинги enumeration деб аталувчи давр) вақтида аниқланади ва рақамланади, шунинг учун улар нисбатан доимий бўлади, трубалар эса очилиб ёпилиши мумкин.

Quvurlarning ikki turi mavjud: oqim va xabar.

Xost ma'lumot uzatishni boshlaganda, u ko'rsatilgan nuqtaga ega TOKEN paketini yuboradikortej(device_address, endpoint_number) дан. Агар маълумот узатиш хостдан эндпоинтга бўлса, хост керакли қурилма манзили ва эндпоинт рақами билан OUT пакетини (TOKEN пакетининг ихтисослашган тури) жўнатади. Агар маълумот узатиш қурилмадан хостга бўлса, хост ўрнига IN пакетини жўнатади. Агар белгиланган эндпоинт бир йўналишли эндпоинт бўлиб, унинг ишлаб чиқарувчи томонидан белгиланган йўналиши TOKEN пакетига мос келмаса (масалан, ишлаб чиқарувчи томонидан белгиланган йўналиш IN бўлса, TOKEN пакети эса OUT пакети бўлса), TOKEN пакети эътиборсиз қолдирилади. Акс ҳолда, у қабул қилинади ва маълумот транзакцияси бошланиши мумкин. Икки йўналишли эндпоинт эса, аксинча, ҳам IN, ҳам OUT пакетларини қабул қилади.

Kompyuterning old panelidagi ikkita USB 3.0 Standard-A rozetkasi (chapda) va ikkita USB 2.0 Standard-A rozetkasi (o'ngda)

So'nggi nuqtalar interfeyslarga guruhlanadi va har bir interfeys bitta qurilma funksiyasi bilan bog'lanadi. Bunga istisno - nolinchi so'nggi nuqta bo'lib, u qurilma konfiguratsiyasi uchun ishlatiladi va hech qanday interfeys bilan bog'lanmaydi. Mustaqil boshqariladigan interfeyslardan tashkil topgan bitta qurilma funksiyasi kompozit qurilma deb ataladi. Kompozit qurilma faqat bitta qurilma manziliga ega, chunki xost manzilni faqat funksiyaga tayinlaydi.

USB qurilmasi birinchi marta USB xostga ulanganda, USB qurilmasini enumeratsiya qilish jarayoni boshlanadi. Enumeratsiya USB qurilmasiga reset signalini yuborish bilan boshlanadi. Reset signali vaqtida USB qurilmasining signal uzatish tezligi aniqlanadi. Resetdan so'ng, USB qurilmasi haqidagi ma'lumotlar xost tomonidan o'qiladi va qurilmaga noyob 7-bitli manzil beriladi. Agar qurilma xost tomonidan qo'llab-quvvatlansa, qurilma drayverlari qurilma bilan aloqa qilish uchun zarur bo'lgan drayverlar yuklanadi va qurilma sozlangan holatga o'tkaziladi. Agar USB xost qayta ishga tushirilsa, barcha ulangan qurilmalar uchun enumeratsiya jarayoni takrorlanadi.

Xost kontrolleri qurilmalarga trafik oqimini boshqaradi, shuning uchun hech bir USB qurilmasi xost kontrollerining aniq so'rovisiz shinada hech qanday ma'lumotni uzata olmaydi. USB 2.0 da, xost kontrolleri so‘rovlar odatda trafik uchun avtobusround-robin usulda. Har bir USB portining o‘tkazish qobiliyati USB portining yoki portga ulangan USB qurilmasining sekinroq tezligi bilan belgilanadi.

Yuqori tezlikdagi USB 2.0 markazlari tranzaksiya tarjimonlari deb ataladigan qurilmalarni o‘z ichiga oladi, ular yuqori tezlikdagi USB 2.0 shinalari bilan to‘liq va past tezlikdagi shinalar o‘rtasida konvertatsiya qiladi. Har bir markaz yoki har bir port uchun bitta tarjimon bo‘lishi mumkin.

Har bir USB 3.0 xostida ikkita alohida kontroller mavjudligi sababli, USB 3.0 qurilmalari o‘sha xostga ulangan USB 2.0 yoki undan oldingi qurilmalardan qat’i nazar, USB 3.0 signal uzatish tezligida ma’lumot uzatadi va qabul qiladi. Oldingi qurilmalar uchun ishlash signal tezligi eski usulda o‘rnatiladi.

[Tahrirlash manbasi]

USB qurilmasining funksionalligi USB xostga yuboriladigan sinf kodi bilan belgilanadi. Bu xostga qurilma uchun dasturiy modullarni yuklash va turli ishlab chiqaruvchilarning yangi qurilmalarini qo‘llab-quvvatlash imkonini beradi.

Qurilma sinflari quyidagilarni o‘z ichiga oladi:[70]

[манбани таҳрирлаш]

Яна қаранг: USB масс-сақлаш қурилмалари синфи, Диск қобиғи, ва Ташқи қаттиқ диск

A флеш-диск, одатий USB масс-сақлаш қурилмаси

An M.2 (2242) qattiq holatdagi disk (SSD) USB 3.0 adapteri orqali kompyuterga ulangan

 USB ommaviy xotira qurilmasi klassi (MSC yoki UMS) xotira qurilmalariga ulanishlarni standartlashtiradi. Dastlab magnit va optik disklar uchun mo‘ljallangan bo‘lib, keyinchalik flesh-disklar va SD-karta o‘quvchilari. Yozishdan himoyalangan SD karta USB adapter bilan foydalanish, yuklash muhitining yaxlitligi va buzilmas, dastlabki holatini saqlash uchun ayniqsa foydalidir.

2005-yil boshidan beri ko‘pchilik shaxsiy kompyuterlar USB massiv saqlash qurilmalaridan yuklana olsa-da, USB kompyuterning ichki xotirasi uchun asosiy shina sifatida mo‘ljallanmagan. Biroq, USBissiq almashtirishimkoniyatini beradi, bu esa uni turli xil drayvlarni o‘z ichiga olgan mobil tashqi qurilmalar uchun foydali qiladi.

Bir qancha ishlab chiqaruvchilar tashqi portativ USBqattiq disk drayvlariniyoki disk drayvlari uchun bo‘sh korpuslarni taklif qiladi. Ular ulangan USB qurilmalar soni va turlari hamda USB interfeysining yuqori chegarasi bilan cheklangan holda, ichki drayvlar bilan solishtirish mumkin bo‘lgan ishlashni ta’minlaydi. Tashqi drayv ulanishi uchun boshqa raqobatdosh standartlargaeSATA kiradi, ExpressCard, FireWire (IEEE 1394) va eng so‘nggi Thunderbolt.

USB massiv saqlash qurilmalarining yana bir qo‘llanilishi – dasturiy ta’minotlarni (masalan, veb-brauzerlar va VoIP mijozlari) xost kompyuterga o‘rnatmasdan portativ tarzda ishga tushirishdir.[74][75]

[Tahrir qilish manbasi kod]

Shuningdek qarang: Rasm uzatish protokoli

Media Transfer Protocol (MTP) Microsoft tomonidan ishlab chiqilgan Microsoft USB mass storage dan ko‘ra qurilmaning fayl tizimiga yuqori darajadagi kirishni taqdim etish uchun, disk bloklari emas, balki fayllar darajasida. Shuningdek, u ixtiyoriy DRM xususiyatlariga ega. MTP portativ media pleerlar bilan foydalanish uchun ishlab chiqilgan portativ media pleerlar, lekin u keyinchalik Android operatsion tizimining asosiy saqlash kirish protokoli sifatida qabul qilindi4.1 Jelly Bean versiyasidan, shuningdek Windows Phone 8 dan (Windows Phone 7 qurilmalari Zune protokolidan foydalangan — MTP ning evolyutsiyasi). Buning asosiy sababi shundaki, MTP saqlash qurilmasiga UMS kabi eksklyuziv kirishni talab qilmaydi, bu esa Android dasturi kompyuterga ulangan vaqtda saqlashni so‘rasa yuzaga kelishi mumkin bo‘lgan muammolarni kamaytiradi. Asosiy kamchilik shundaki, MTP Windows operatsion tizimlaridan tashqarida unchalik yaxshi qo‘llab-quvvatlanmaydi.

[Manba kodini tahrirlash]

Asosiy maqola:USB inson interfeysi qurilmasi klassi

USB sichqoncha yoki klaviatura odatda eski kompyuterlardaPS/2 portlariyordamida kichik USB-dan-PS/2 ga adapter yordamida ishlatilishi mumkin. Ikki protokolli qo‘llab-quvvatlashga ega sichqoncha va klaviaturalar uchun hech qandaymantiqiy sxema ishlatilishi mumkin: USB apparat ta'minoti klaviatura yoki sichqoncha USB yoki PS/2 portiga ulanganligini aniqlash va tegishli protokol yordamida aloqa qilish uchun mo'ljallangan.[manba kerak] USB klaviaturalari va sichqonchalarini (odatda har biridan bittadan) PS/2 portlariga ulaydigan faol konvertorlar ham mavjud.[76]

[Manba kodini tahrirlash]

Qurilma Mikrodasturini Yangilash (DFU) bu mikrodastur USB qurilmalarining ishlab chiqaruvchilar tomonidan taqdim etilgan yaxshilangan versiyalari bilan, masalan, proshivka xatolarini tuzatish usulini taklif qiladi. Proshivka yangilash operatsiyasi davomida USB qurilmalari o‘z ish rejimini o‘zgartirib, samarali ravishda PROM dasturchi. USB qurilmalarining har qanday sinfi ushbu imkoniyatni rasmiy DFU spetsifikatsiyalariga rioya qilgan holda amalga oshirishi mumkin. Bu esa DFU bilan mos keluvchi xost vositalaridan qurilmani yangilash uchun foydalanish imkonini beradi.[73][77][78]

DFU ba'zan o'rnatilgan USB yuklovchi funksiyasiga ega mikrokontrollerlarda flesh xotira dasturlash protokoli sifatida ishlatiladi. [79]

[Tahrirlash manbasi]

USB qurilmalar ishchi guruhi audio oqim uchun spetsifikatsiyalarni ishlab chiqqan va mikrofonlar, dinamiklar, naushniklar, telefonlar, musiqa asboblari va boshqalar kabi audio sinf foydalanishlari uchun maxsus standartlar ishlab chiqilgan va joriy etilgan. Ishchi guruh audio qurilma spetsifikatsiyalarining uchta versiyasini nashr etgan:[80][81] "UAC"[82] yoki "ADC"[83] deb ataladigan USB Audio 1.0, 2.0 va 3.0.

UAC 3.0, birinchi navbatda, portativ qurilmalar uchun yaxshilanishlarni taqdim etadi, masalan, ma'lumotlarni portlatish va past quvvat rejimida tez-tez qolish orqali quvvat sarfini kamaytirish va qurilmaning turli komponentlari uchun quvvat domenlarini ta'minlash, ular ishlatilmaganda o'chirilishiga imkon beradi.[84]

UAC 2.0 High Speed USB qo‘llab-quvvatlashni joriy qildi (Full Speed dan tashqari), bu ko‘p kanalli interfeyslar, yuqori namuna olish chastotalari,[85] pastroq kechikish,[86][82] va sinxron va adaptiv rejimlarda vaqtni aniqlashda 8× yaxshilanish imkonini beradi.[82] UAC2 shuningdek, soat domenlari tushunchasini joriy qildi, bu esa xostga qaysi kirish va chiqish terminallari o‘z soatlarini bir xil manbadan olishi haqida ma’lumot beradi, shuningdek, audio kodlashlarni qo‘llab-quvvatlashni yaxshilaydi, masalan,DSD, audio effektlar, kanal klasterlash, foydalanuvchi boshqaruvlari va qurilma tavsiflari.[82][87]

UAC 1.0 qurilmalari hali ham keng tarqalgan, ammo ularning platformalararo drayversiz mosligi[85] va qisman sababliMicrosoftning nashr etilganidan keyin o‘n yildan ortiq vaqt davomida UAC 2.0 ni joriy qila olmaganligi, nihoyat qo‘llab-quvvatlashni qo‘shganWindows 10ga 2017-yil 20-martdagi Creators Update orqali qo‘shilgan.[88][89][87] UAC 2.0 shuningdek tomonidan qo‘llab-quvvatlanadimacOS, iOS, va Linux,[82] ammo Android faqat UAC 1.0 spetsifikatsiyasining bir qismini amalga oshiradi.[90]

USB uchta izoxron (qat’iy tarmoqli kengligi) sinxronizatsiya turini taqdim etadi,[91] ularning barchasi audio qurilmalar tomonidan ishlatiladi:[92]

USB spetsifikatsiyasi dastlab asinxron rejimni "arzon narxdagi karnaylar"da, adaptiv rejimni esa "yuqori darajadagi raqamli karnaylar"da qo‘llanilishini ta'riflagan bo‘lsa-da,[96] aksincha tushunchayuqori sifatli dunyo, bu yerda asinxron rejim xususiyat sifatida reklama qilinadi va adaptiv/sinxron rejimlar yomon obro'ga ega.[97][98][90] Aslida, barcha turlar yuqori sifatli yoki past sifatli bo'lishi mumkin, bu ularning muhandislik sifati va qo'llanilishiga bog'liq.[94][82][99] Asinxron rejim kompyuter soatiga bog'lanmaganlik afzalligiga ega, ammo kamchiligi namuna tezligini konvertatsiya qilish bir nechta manbalarni birlashtirganda.

[Manba kodini tahrirlash]

Asosiy maqola: USB apparat ta'minoti § Ulagichlar

USB qo'mitasi tomonidan belgilangan ulagichlar USBning bir qator asosiy maqsadlarini qo'llab-quvvatlaydi va kompyuter sanoati foydalangan ko'plab ulagichlardan olingan saboqlarni aks ettiradi. Xost yoki qurilmaga o'rnatilgan ayol ulagich receptacle deb ataladi va kabelga ulangan erkak ulagich esa plug deb ataladi.[40]: 2-5–2-6  Rasmiy USB spetsifikatsiya hujjatlari vaqti-vaqti bilan erkak atamasini vilka, ayol atamasini esa rozetka uchun belgilaydi.[100]

USB Standard-A vilkasi, bir vaqtlar eng keng tarqalgan turiUSB ulagichi, endi USB ulagichining ko'plab eskirgan turlaridan biri

Dizayn USB vilkasini rozetkaga noto‘g‘ri ulashni qiyinlashtirish uchun mo‘ljallangan. USB spetsifikatsiyasi kabel vilkasi va rozetkasi foydalanuvchi to‘g‘ri yo‘nalishni taniy olishi uchun belgilanishini talab qiladi.[40] Biroq USB-C vilkasi teskari yo‘nalishda ham ulanishi mumkin. USB kabellari va kichik USB qurilmalari rozetkadan ushlab turuvchi kuch bilan mahkamlanadi, ba’zi ulagichlarda ishlatiladigan vintlardek, qisqichlardek yoki barmoq bilan buriladigan qismlardek bo‘lmaydi.

USB Mini-B (o‘ngda) va uning vorisi USB Micro-B (chapda). Bular yaratilgunga qadar kichik va portativ uskunalarda eng keng tarqalgan USB ulagich turlari edi.USB Type-C.

Turli xil A va B vilkalar ikki quvvat manbasini tasodifan ulashni oldini oladi. Biroq, ko‘p maqsadli USB ulanishlari (masalan, USB On-The-Go smartfonlarda va USB quvvatlanadigan Wi-Fi routerlarda) paydo bo‘lishi bilan ushbu yo‘naltirilgan topologiyaning bir qismi yo‘qoladi, bu esa A-to-A, B-to-B va ba’zan Y/ajratuvchi kabellarni talab qiladi.

USB ulanish turlari spetsifikatsiya rivojlanishi bilan ko‘payib bordi. Dastlabki USB spetsifikatsiyasi standart-A va standart-B vilkalari hamda rozetkalarini batafsil bayon qilgan. Ulagichlar bir-biridan farqli qilib ishlab chiqilgan, shuning uchun foydalanuvchilar bir kompyuter rozetkasini boshqasiga ulay olmas edi. Standart vilkalardagi ma’lumot pinlari quvvat pinlariga nisbatan chuqurroq joylashgan bo‘lib, bu qurilmaga ma’lumot ulanishini o‘rnatishdan oldin quvvat olish imkonini beradi. Ba’zi qurilmalar ma’lumot ulanishi amalga oshirilgan yoki yo‘qligiga qarab turli rejimlarda ishlaydi. Zaryadlash stansiyalari faqat quvvat yetkazib beradi va ular tarkibida xost qurilmasi yoki ma’lumot pinlari mavjud emas, bu esa har qanday mos USB qurilmaga standart USB kabeli orqali zaryadlash yoki ishlash imkonini beradi. Zaryadlash kabellari faqat quvvat ulanishini ta’minlaydi, ma’lumotni esa uzatmaydi. Faqat zaryadlash uchun mo‘ljallangan kabelda ma’lumot simlari qurilma uchida qisqa tutashtirilgan bo‘ladi; aks holda, qurilma zaryadlovchini yaroqsiz deb rad etishi mumkin.

[Manbani tahrirlash]

Asosiy maqola: USB apparat ta'minoti § Kabel

Turli xil USB kabellar sotuvdaGonkong

USB 1.1 standarti to'liq tezlikda (12 Mbit/s) ishlaydigan qurilmalar bilan standart kabelning maksimal uzunligi 5 metr (16 fut 5 dyuym) va past tezlikda (1,5 Mbit/s) ishlaydigan qurilmalar bilan maksimal uzunligi 3 metr (9 fut 10 dyuym) bo'lishi mumkinligini belgilaydi.[101][102][103]

USB 2.0 yuqori tezlikda (480 Mbit/s) ishlaydigan qurilmalar uchun maksimal kabel uzunligi 5 metrni (16 fut 5 dyuym) ta'minlaydi.[103]

USB 3.0 standarti to'g'ridan-to'g'ri maksimal kabel uzunligini belgilamaydi, faqat barcha kabellar elektr spetsifikatsiyasiga mos kelishini talab qiladi: mis kabel uchunAWG26 simli maksimal amaliy uzunlik 3 metr (9 fut 10 dyuym).[104]

[Manbasini tahrirlash]

USB ko‘prik kabellari yoki ma'lumot uzatish kabellari bozorda mavjud bo‘lib, to‘g‘ridan-to‘g‘ri kompyuterdan kompyuterga ulanishni ta'minlaydi. Ko‘prik kabeli kabelning o‘rtasida chip va faol elektronikaga ega maxsus kabeldir. Kabelning o‘rtasidagi chip ikkala kompyuter uchun periferik qurilma vazifasini bajaradi va kompyuterlar o‘rtasida tengdosh-tengdoshga aloqani ta'minlaydi. USB ko‘prik kabellari ikki kompyuter o‘rtasida ularning USB portlari orqali fayllarni uzatish uchun ishlatiladi.

Microsoft tomonidan ommalashtirilganWindows Easy Transfer, Microsoft yordamchi dasturi Windowsning eski versiyasidagi kompyuterdan shaxsiy fayllar va sozlamalarni yangi versiyadagi kompyuterga o‘tkazish uchun maxsus USB ko‘prik kabelidan foydalangan. Windows Easy Transfer dasturidan foydalanish kontekstida ko‘prik kabeli ba'zan Easy Transfer kabeli deb ataladi.

Ko‘plab USB ko‘prik/ma'lumot uzatish kabellari hali ham USB 2.0, ammo bir qator USB 3.0 uzatish kabellari ham mavjud. USB 3.0 USB 2.0 dan 10 barobar tez bo‘lishiga qaramay, USB 3.0 uzatish kabellari o‘z dizayni tufayli atigi 2-3 barobar tezroq.[aniqlik zarur]

USB 3.0 spetsifikatsiyasi ikkita shaxsiy kompyuterni ulash uchun quvvatsiz A-dan-A ga o‘zaro kabelni taqdim etdi. Ular ma'lumot uzatish uchun emas, balki diagnostika maqsadlarida foydalanishga mo‘ljallangan.

[Manba kodini tahrirlash]

USB bridge kabellari USB 3.1 spetsifikatsiyasi bilan joriy qilingan USB ikki rolli qurilma imkoniyatlari tufayli ahamiyatini yo‘qotdi. Eng so‘nggi spetsifikatsiyalarga ko‘ra, USB to‘g‘ridan-to‘g‘ri Type-C kabeli yordamida tizimlarni ulashning ko‘p holatlarini qo‘llab-quvvatlaydi. Biroq, bu imkoniyatning ishlashi uchun ulangan tizimlar rollarni almashtirishni qo‘llab-quvvatlashi kerak. Ikki rolli imkoniyatlar tizim ichida ikkita kontroller, shuningdek, rollar kontrollerining mavjudligini talab qiladi. Bu planshet yoki telefon kabi mobil platformada kutilishi mumkin bo‘lsa-da, ish stoli shaxsiy kompyuterlari va noutbuklar ko‘pincha ikki rolli qo‘llab-quvvatlamaydi.[105]

[Manba kodini tahrirlash]

Asosiy maqola:USB apparat ta'minoti § Quvvat

Yuqori oqim USB ulagichlari V_BUS pin orqali quyi oqim USB qurilmalariga nominal 5 V DC quvvat beradi.

[Manba kodini tahrirlash]

Ushbu bo‘lim USB ning quvvat taqsimlash modelini tavsiflaydi, u Quvvat yetkazib berish (USB-PD). PD dan foydalanmaydigan qurilmalarda USB Type-A va Type-B ulagichlari orqali 4,5 Vt gacha, USB-C orqali esa 15 Vt gacha quvvat beradi. PD dan oldingi barcha USB quvvati 5 V da taqdim etiladi.

Qurilmalarga quvvat beradigan xost uchun USBda birlik yuk tushunchasi mavjud. Har qanday qurilma bir birlik quvvat olishi mumkin va qurilmalar ushbu diskret bosqichlarda ko‘proq quvvat talab qilishi mumkin. Xost so‘ralgan quvvatni taqdim etishi shart emas va qurilma kelishilgan quvvatdan ko‘proq olishi mumkin emas.

Бир бирликдан кўп бўлмаган ток истеъмол қиладиган қурилмалар паст қувватли қурилмалар деб аталади. Барча қурилмалар созланмаган ҳолатда ишга туширилганда паст қувватли қурилмалар сифатида ишлаши керак. USB 2.0 гача бўлган USB қурилмалари учун бир бирлик юклама 100 мА (ёки 500 мВт) ни ташкил этади, USB 3.0 эса бир бирлик юкламани 150 мА (750 мВт) деб белгилайди. Тўлиқ функционалли USB-C 250 мА (ёки 1250 мВт) бир бирлик юкламага эга паст қувватли қурилмаларни қўллаб-қувватлай олади.

Бир бирликдан кўп ток талаб қиладиган қурилмалар юқори қувватли қурилмалар деб аталади (масалан, одатдаги 2,5 дюймли қаттиқ дисклар). USB 2.0 гача бўлган версияларда хост ёки хаб ҳар бир қурилмага 100 мА дан иборат беш алоҳида босқичда 2,5 Вт гача қувват бера олади, SuperSpeed қурилмалари (USB 3.x) эса хост ёки хабга 150 мА дан иборат олти босқичда 4,5 Вт гача қувват бериш имконини яратади. USB-C USB 3.x нинг икки йўналишли ишлашини каттароқ бирлик юкламаси (250 мА; 7,5 Вт гача) билан таъминлайди.[106] USB-C шунингдек, USB BC ўрнига Type-C токидан фойдаланиш имконини беради, бу эса ҳеч қандай маълумот уланишисиз, оддий усулда қувват мавжудлигини кўрсатади.[107]

Батареяни зарядлаш режимини таниш учун махсус зарядлаш порти D+ ва D− терминаллари орасига 200 Ом дан ошмайдиган қаршилик ўрнатади. D+ ва D− терминаллари орасидаги 200 Ом дан кам қаршиликка эга бўлган қисқа туташтирилган ёки деярли қисқа туташтирилган маълумот йўллари чексиз зарядлаш тезлигига эга махсус зарядлаш порти (DCP) ни кўрсатади.[108][109]

Стандарт USB дан ташқари, деб номланувчи хусусий юқори қувватли тизим мавжуд.PoweredUSB, 1990-yillarda ishlab chiqilgan va asosan kassa apparatlari kabi savdo nuqtasi terminallarida qo'llaniladi.

[Manba kodini tahrirlash]

Asosiy maqola: USB kommunikatsiyalari § Signallash (USB PHY)

USB signallari differensial signallash ustida o‘ralgan juftlik ma'lumot simlari 90 Ω ± 15% xarakteristik impedans.[110] USB 2.0 va undan oldingi spetsifikatsiyalar bir juftlikni yarim dupleks (HDx). USB 3.0 va undan keyingi spetsifikatsiyalar USB 2.0 mosligi uchun bir juft va ma’lumot uzatish uchun ikki yoki to‘rt juftni belgilaydi: bitta chiziq (×1) variantlari uchun to‘liq dupleks (FDx) ni amalga oshiradigan ikkita ma’lumot sim jufti kamida SuperSpeed (SS) ulagichlarini talab qiladi; ikki chiziq (×2) variantlari uchun to‘liq dupleksni amalga oshiradigan to‘rt juft USB-C ulagichlarini talab qiladi.

USB4 Gen 4 barcha to‘rt juftlikdan foydalanishni talab qiladi, lekin assimetrik juftlik konfiguratsiyasiga ruxsat beradi.[111] Bu holda bir ma'lumot sim juftligi yuqori oqim ma'lumotlari uchun, qolgan uchtasi esa quyi oqim ma'lumotlari uchun yoki aksincha ishlatiladi. USB4 Gen 4 foydalanadipuls amplituda modulyatsiyasi 3 darajada, ta'minlayditrit ma'lumot harbod uzatilganda, 12.8 GHz uzatish chastotasi 25.6 GBd[112] uzatish tezligiga va 11-bit–dan–7-tritga tarjima qilish nazariy maksimal uzatish tezligini 40.2 Gbit/s dan biroz yuqoriroq qiladi.[113]

USB ulanishi har doim **A** uchi (ya'ni host yoki hubning quyi oqim porti) va **B** uchi (ya'ni periferik qurilma yoki hubning yuqori oqim porti) o'rtasida amalga oshiriladi. Tarixiy jihatdan, bu holat aniq edi, chunki hostlarda faqat Type-A, periferik qurilmalarda esa faqat Type-B portlari mavjud bo‘lib, har bir mos kabelda bitta Type-A va bitta Type-B vilkasi bo‘lgan. USB-C (Type-C) – bu barcha eski Type-A va Type-B ulagichlarini almashtiradigan yagona konnektordir. Shuning uchun, ikkala tomon ham USB Type-C portlari bilan jihozlangan bo‘lsa, ular qaysi biri **host** va qaysi biri **qurilma** ekanligini kelishib oladi.

[манбани таҳрирлаш]

Asosiy maqola: USB (Aloqa) § Protokol qatlami

USB aloqasi vaqtida ma’lumotlar paketlar. Dastlab, barcha paketlar xostdan ildiz hub orqali, va ehtimol ko‘proq hub’lar orqali, qurilmalarga yuboriladi. Ushbu paketlarning ba’zilari qurilmaga javob sifatida ba’zi paketlarni yuborishni buyuradi.

[Manba kodini tahrirlash]

Asosiy maqola: USB (Алоқа) § Транзакция

USB ning asosiy tranzaksiyalari:

[Manba kodini tahrirlash]

Simsiz USB logotipi

[Manba kodini tahrirlash]

USB Implementers Forum 2015-yil 29-iyulda USB protokoli asosida Media Agnostic USB (MA-USB) v.1.0 simsiz aloqa standartini taqdim etdi. Simsiz USB kabelni almashtirish texnologiyasi bo'lib, ultra-keng polosa simsiz texnologiya 480 Mbit/s gacha bo‘lgan ma’lumot uzatish tezligi uchun.[114]

USB-IF MA-USB spetsifikatsiyasi uchun dastlabki asos sifatida WiGig Serial Extension v1.2 spetsifikatsiyasidan foydalangan va u SuperSpeed USB (3.0 va 3.1) hamda Hi-Speed USB (USB 2.0) bilan mos keladi. MA-USB dan foydalanadigan qurilmalar, agar mahsulot sertifikatlash dasturidan o‘tsa, "Powered by MA-USB" brendi bilan belgilanadi.[115]

[tahrirlash manbasi]

Asosiy maqola: InterChip USB

InterChip USB - bu chipdan chipga o‘tish variantidir, u oddiy USB da mavjud bo‘lgan an'anaviy transceiverlarni yo‘q qiladi. HSIC fizik qatlam taxminan 50% kam quvvat va 75% kam plata USB 2.0 ga nisbatan maydon. [116] Bu SPI va I2C.

[Tahrir qilish manbasi kod]

Asosiy maqola: USB-C

USB-C (rasmiy nomi USB Type-C) bu yangi ulagich va bir nechta yangi ulanish xususiyatlarini belgilaydigan standartdir. Ular orasida Alternativ Rejim (Alternate Mode) qo'llab-quvvatlanadi, bu esa USB-C ulagichi va kabeli orqali boshqa protokollarni uzatish imkonini beradi. Bu odatda quyidagilarni qo'llab-quvvatlash uchun ishlatiladi: DisplayPort yoki HDMI protokollari, bu displey (masalan, kompyuter monitori yoki televizor, USB-C orqali.

USB 3.2 da boshqa barcha ulagichlar ikki chiziqli ishlash rejimiga (Gen 1×2 va Gen 2×2) qodir emas, lekin bir chiziqli ishlash rejimida (Gen 1×1 va Gen 2×1) foydalanish mumkin.[117]

[Manba kodini tahrirlash]

Asosiy maqola: DisplayLink

DisplayLink — бу USB орқали компьютерга бир нечта дисплейларни улаш имконини берувчи технология. У тахминан 2006 йилда тақдим этилган ва USB-C орқали Alternativ Mode пайдо бўлишидан олдин USB орқали дисплейларни улашнинг ягона усули эди. Бу хусусий технология бўлиб, USB Implementers Forum томонидан стандартлаштирилмаган ва одатда алоҳида талаб қилади.қурилма драйвери компьютерда.

[Manba kodini tahrirlash]

[manba kodini tahrirlash]

Dastlab, USB FireWire (IEEE 1394) texnologiyasi, yuqori o‘tkazuvchanlikka ega seriyali shina sifatida ishlab chiqilgan bo‘lib, disk drayvlar, audio interfeyslar va video uskunalar kabi periferik qurilmalarni samarali ulash uchun mo‘ljallangan. Dastlabki dizaynda USB ancha past ma’lumot uzatish tezligida ishlagan va kam murakkab apparat vositalaridan foydalangan. U klaviaturalar va ko‘rsatkich qurilmalari kabi kichik periferik qurilmalar uchun mos edi.

FireWire va USB o'rtasidagi eng muhim texnik farqlar quyidagilardan iborat:

Ушбу ва бошқа фарқлар икки шинанинг турли хил дизайн мақсадларини акс эттиради: USB оддийлик ва паст нарх учун яратилган бўлса, FireWire юқори унумдорлик, айниқса аудио ва видео каби вақтга сезгир иловалар учун мўлжалланган. Назарий максимал сигнал узатиш тезлиги бўйича ўхшаш бўлса-да, FireWire 400 ҳақиқий фойдаланишда USB 2.0 юқори ўтказувчанлик қобилиятидан тезроқ,[118] айниқса ташқи қаттиқ дисклар каби юқори ўтказувчанлик ишлатилишида.[119][120][121][122] Янги FireWire 800 стандарти FireWire 400 дан икки баробар тез ва назарий ва амалий жиҳатдан USB 2.0 юқори ўтказувчанлик қобилиятидан тезроқ.[123] Бироқ, FireWire нинг тезлик уступликлари паст даражадаги усулларга, масалан,to‘g‘ridan-to‘g‘ri xotiraga kirish (DMA), bu esa o‘z navbatida DMA hujumlari kabi xavfsizlik ekspluatatsiyalari uchun imkoniyatlar yaratdiDMA hujumi.

USB va FireWire’ni amalga oshirishda ishlatiladigan chipset va drayverlar, spetsifikatsiya bo‘yicha belgilangan tarmoqli kengligining real dunyoda qancha qismiga erishilishiga, shuningdek, periferik qurilmalar bilan moslikka hal qiluvchi ta’sir ko‘rsatadi.[124]

[Manba kodini tahrirlash]

IEEE 802.3af, 802.3at va 802.3bt Ethernet orqali quvvat (PoE) standartlari quvvatli USB ga qaraganda ancha murakkab quvvat kelishish sxemalarini belgilaydi. Ular 48 V to‘g‘ri oqim va kabel orqali 100 metrgacha USB 2.0 ga nisbatan ko‘proq quvvat (802.3af uchun 12.95 Vt gacha, 802.3at uchun 25.5 Vt, yaʼni PoE+, 802.3bt uchun 71 Vt, yaʼni 4PPoE) yetkazib bera oladi, USB 2.0 esa maksimal 5 metr kabel uzunligida 2.5 Vt quvvat beradi. Bu PoE ni IP orqali ovoztelefonlar,xavfsizlik kameralari, simsiz ulanish nuqtalari, va binolardagi boshqa tarmoqqa ulangan qurilmalar. Biroq, masofa qisqa va quvvat talabi past bo‘lsa, USB PoE dan arzonroq.

EthernetСтандартлар тармоқ қурилмаси (компьютер, телефон ва бошқалар) билан тармоқ кабели ўртасида 60 сония давомида 1500 В AC ёки 2250 В DC гача бўлган электр изоляциясини талаб қилади.[125] USB эса бундай талабга эга эмас, чунки у асосан хост компьютер билан чамбарчас боғлиқ бўлган периферия қурилмалари учун ишлаб чиқилган бўлиб, аслида у периферия ва хостнинг ерланишларини бир-бирига улайди. Бу Ethernet-га USB орқали уланадиган, масалан, кабель ва DSL модемлари каби, маълум носозлик ҳолатларида хавфли кучланишга эга бўлиши мумкин бўлган ташқи симларга уланган периферия қурилмаларига нисбатан сезиларли хавфсизлик устунини беради.[126][127]

[manba kodini tahrirlash]

USB Device Class Definition for MIDI Devices musiqa asboblari raqamli interfeysi (MIDI) musiqa maʼlumotlarini USB orqali uzatadi.[128] MIDI imkoniyati o‘n oltita bir vaqtning o‘zida ishlaydigan virtual MIDI kabellariga ruxsat berish uchun kengaytirilgan bo‘lib, ularning har biri odatdagi MIDI o‘n olti kanali va soatlarini olib yurishi mumkin.

USB arzon va fizik jihatdan yaqin qurilmalar uchun raqobatbardoshdir. Biroq, Power over Ethernet va MIDI vilka standarti uzoq kabellarga ega bo‘lishi mumkin bo‘lgan yuqori darajadagi qurilmalarda afzalliklarga ega. USB sabab bo‘lishi mumkin tuproq halqasi muammolari uskunalar o‘rtasida yuzaga keladi, chunki u ikkala transiverda yer moslamalarini ulaydi. Buning aksiga, MIDI vilka standarti va Ethernet 500V yoki undan yuqori kuchlanishgacha izolyatsiyaga ega.

[manba kodini tahrirlash]

eSATA ulagichi yanada mustahkam SATAulagichi, tashqi qattiq disklar va SSD-larga ulanish uchun mo'ljallangan. eSATA ning uzatish tezligi (6 Gbit/s gacha) USB 3.0 (5 Gbit/s gacha) va USB 3.1 (10 Gbit/s gacha) ga o'xshash. eSATA orqali ulangan qurilma oddiy SATA qurilmasi sifatida ko'rinadi va ichki disklarga xos to'liq ishlash va to'liq moslikni ta'minlaydi.

eSATA tashqi qurilmalarni elektr energiyasi bilan ta'minlamaydi. Bu USB bilan solishtirganda tobora ortib borayotgan kamchilikdir. USB 3.0 ning 4.5 Vt quvvati ba'zan tashqi qattiq disklarni quvvatlantirish uchun yetarli bo'lmasa-da, texnologiya rivojlanmoqda va tashqi disklar asta-sekin kamroq quvvat talab qilmoqda, bu esa eSATA afzalligini kamaytirmoqda.eSATAp (eSATA orqali quvvat, ESATA/USB nomi bilan ham tanilgan) 2009-yilda taqdim etilgan ulagich bo'lib, yangi, orqaga qarab mos keluvchi ulagich yordamida ulangan qurilmalarni quvvat bilan ta'minlaydi. Noutbukda eSATAp odatda 2.5 dyuymli HDD/SSDni quvvatlantirish uchun faqat 5 V kuchlanish beradi; ish stoli ish stansiyasida esa 3.5 dyuymli HDD/SSD va 5.25 dyuymli optik drayvlarni o'z ichiga olgan kattaroq qurilmalarni quvvatlantirish uchun qo'shimcha 12 V kuchlanish berishi mumkin.

eSATAp qo'llab-quvvatlash ish stoli kompyuteriga anakartning SATA, quvvat va USB resurslarini ulaydigan kronshteyn ko'rinishida qo'shilishi mumkin.

eSATA, USB kabi, qo'llab-quvvatlaydiissiq ulash, garchi bu OS drayverlari va qurilma mikrodasturi bilan cheklanishi mumkin.

[Manba kodini tahrirlash]

Asosiy maqola: Thunderbolt (interfeys)

Thunderbolt birlashtiradi PCI Express va DisplayPortyangi ketma-ket ma'lumotlar interfeysiga. Original Thunderbolt ilovalari ikkita kanalga ega bo'lib, har biri 10 Gbit/s uzatish tezligiga ega, natijada umumiy bir tomonlama o'tkazish qobiliyati 20 Gbit/s ni tashkil qiladi.[129]

Thunderbolt 2 ikki 10 Gbit/s kanalni bitta ikki tomonlama 20 Gbit/s kanalga birlashtirish uchun link agregatsiyasidan foydalanadi.[130]

Thunderbolt 3 va Thunderbolt 4 foydalanadi USB-C.[131][132][133] Thunderbolt 3 ikkita fizik 20 Gbit/s ikki yo‘nalishli kanalga ega bo‘lib, ular bitta mantiqiy 40 Gbit/s ikki yo‘nalishli kanal sifatida birlashtirilgan. Thunderbolt 3 kontrollerlari USB qurilmalari bilan moslikni ta’minlash uchun USB 3.1 Gen 2 kontrollerini o‘z ichiga olishi mumkin. Ular, shuningdek, DisplayPort Alternativ rejimini va USB4 Fabric orqali DisplayPort ni ta’minlashga qodir, bu esa Thunderbolt 3 portining funksiyasini USB 3.1 Gen 2 portidan ustun qiladi.

DisplayPort Alternativ rejimi 2.0: USB4 (USB-C talab qiladi) hub’lar DisplayPort 2.0 ni USB-C Alternativ rejimi orqali qo‘llab-quvvatlashini talab qiladi. DisplayPort 2.0 HDR10 ranglari bilan 60 Gts chastotada 8K rezolyutsiyani qo‘llab-quvvatlay oladi.[134] DisplayPort 2.0 80 Gbit/s gacha tezlikdan foydalanishi mumkin, bu USB ma’lumotlari uchun mavjud bo‘lgan miqdordan ikki baravar ko‘p, chunki u barcha ma’lumotlarni bir yo‘nalishda (monitorga) yuboradi va shu bilan bir vaqtning o‘zida barcha sakkizta ma’lumot simidan foydalanishi mumkin.[134]

Spetsifikatsiya royalti-bepul qilinganidan va Thunderbolt protokoli vasiyligi Intel’dan USB Implementers Forum’iga o‘tkazilganidan so‘ng, Thunderbolt 3 USB4 spetsifikatsiyasida samarali tarzda amalga oshirildi – USB4 mahsulotlari uchun Thunderbolt 3 bilan moslik ixtiyoriy, ammo tavsiya etiladi.[135]

[Manba kodini tahrirlash]

Asosiy maqola:USB-serial adapter

Turli xilпротокол конвертерлариUSB маълумот сигналларини бошқа алоқа стандартларига ва улардан ўзгартирадиган

[Манбани таҳрирлаш]

USB стандартининг кенг тарқалганлиги сабабли, USB стандартидан фойдаланадиган кўплаб эксплуатациялар мавжуд. Бугунги кундаги энг каттиқ мисоллардан бириUSB killer, маълумот линиялари орқали юқори кучланишли импульслар юбориб, USB қурилмаларига зарар етказадиган қурилма.

ВерсияларидаMicrosoft Windows oldinWindows XP, Windows ma'lum qurilmalarda skript mavjud bo‘lsa, uni avtomatik ravishda ishga tushirardiAvtomatik ishga tushirish, ulardan biri zararli dasturlarni o‘z ichiga olishi mumkin bo‘lgan USB massiv saqlash qurilmalaridir.[136]