| Výuka > Principy počítačů > Sběrnice > Sběrnice USB |

Sběrnice USB

USB - univerzální sériová sběrnice. Společně ji navrhly společnosti Intel, Compaq, IBM, Microsoft, NEC, Digital Equipment a Northern Telecom v roce 1995.

Kabel, spojující zařízení USB, může být v jednom segmentu sběrnice, tedy mezi dvěma periferiemi, dlouhý maximálně pět metrů. To je velmi benevolentní omezení, neboť tak je teoreticky možné mít poslední připojené zařízení vzdálené od počítače až stovky metrů! Kabel obsahuje pouhé čtyři vodiče. Dvěma je vedeno 5 V napětí, zbylý pár je kroucený a určen pro přenos dat. V jednom časovém okamžiku tedy lze přenášet pouze jeden bit, proto onen přívlastek sériový, avšak narozdíl od sériového portu je frekvence sběrnice mnohonásobně vyšší a tedy přenos dat odpovídajícím způsobem rychlejší.

USB1 má následující základní vlastnosti:

  • přenosová rychlost 1,5 Mb/s nebo 12 Mb/s
  • až 127 připojitelných zařízení
  • připojování zařízení za chodu
  • automatická instalace zařízení � Plug and Play
  • hvězdicová topologie sběrnice
  • maximální délka kabelu mezi dvěma zařízeními 5 metrů
  • distribuce napájení pro zařízení jako myš či klávesnice

V praxi to znamená, že kdykoliv je možné kterékoliv zařízení USB kdekoliv připojit či odpojit, přičemž instalace i odinstalování zařízení v operačním systému probíhá automaticky.

Konektory na koncích kabelu jsou uzpůsobeny k rychlému zapojování. Nejsou mechanicky zaměnitelné, jeden se připojuje na výstup rozbočovače a druhý na vstup zařízení. Zabraňuje se tím možnosti špatného zapojení zařízení a vzniku nějaké smyčky na sběrnici, což by vedlo k nefunkčnosti sběrnice, případně i k poškození nějakého zařízení.

Pro přenos dat mezi aplikací a zařízením vytváří řadič virtuální komunikační kanál - rouru. V jednom časovém okamžiku může existovat rour více, aby všechna zařízení na sběrnici mohla pracovat zároveň, neboli abychom mohli psát na klávesnici, tisknout dokument a poslouchat hudbu. Podle počtu komunikačních portů daného zařízení je možné vytvořit i více rour s jediným zařízením - díky tomu například může mít joystick zpětný náraz při hraní hry. Roury se od sebe odlišují datovou propustností, směrem toku dat, velikostí vyrovnávací paměti a typem přenosového protokolu, který může být:

  • Kontrolní přenos - slouží k instalaci zařízení při jeho připojení či dodatečné konfiguraci
  • Sekvenční přenos - hromadné poslání velkého množství dat najednou, například při tisku dokumentu, snímání obrázku nebo kopírování souboru
  • Přenos přerušení - přenáší se pouze pár bajtů, které jsou odpovědí zařízení na nějakou událost (např. "dokument vytištěn") nebo náhodně vyvolané uživatelem. Typický přerušovaný přenos je psaní na klávesnici či rejdění myší.
  • Isochronní přenos - neboli pravidelný přenos, přenos v reálném čase. Používá se zejména k přenosu zvuku, kdy je třeba nevelké množství dat neustále zasílat v pravidelných intervalech, abychom si mohli kupříkladu poslechnout písničku z rádia.

Sběrnice se stará o stálou kvalitu signálu a nezávislost rour mezi sebou, kontroluje data pomocí kontrolního součtu CRC, poškozená data je někdy schopna automaticky opravit. Neboli je uděláno maximum pro to, aby univerzální sběrnice pracovala správně, k plné spokojenosti uživatele.

USB se dnes běžně používá pro připojení např. klávesnice, myši, digitálního fotoaparátu, skeneru, tiskárny, přenosných pevných disků atp.

10.09.2007, 21:11 vytvořil Administrator