Интерфейсы USB от 1.0 до USB4
Интерфейс USB — это последовательная шина, обеспечивающая идентификацию, настройку, управление и связь устройств посредством протокола передачи данных между хост-контроллером и периферийными устройствами. Интерфейс USB имеет четыре провода: положительный и отрицательный полюса питания и данных. История развития интерфейса USB: Интерфейс USB появился в 1996 году с USB 1.0 и претерпел множество обновлений, включая USB 1.1, USB 2.0, USB 3.0, USB 3.1 Gen 2, USB 3.2 и USB4 и т. д. Каждая версия увеличивала скорость передачи данных и предельную мощность, сохраняя при этом обратную совместимость.
Основные преимущества интерфейса USB:
Возможность «горячей» замены: устройства можно подключать и отключать, не выключая компьютер, что удобно и быстро.
Универсальность: его можно подключать к различным типам и функциям устройств, таким как мыши, клавиатуры, принтеры, камеры, USB-флеш-накопители и т. д.
Расширяемость: можно расширить количество устройств или интерфейсов с помощью концентраторов или преобразователей, таких как коаксиальный Thunderbolt 3 (40 Гбит/с), HDMI и т. д.
Блок питания: может обеспечивать питание внешних устройств мощностью до 240 Вт (кабель USB C 5 А, 100 Вт), что устраняет необходимость в дополнительных адаптерах питания.
Интерфейсы USB можно классифицировать по форме и размеру на Type-A, Type-B, Type-C, Mini-USB, Micro-USB и т. д. В зависимости от поддерживаемых стандартов USB, их можно разделить на USB 1.x, USB 2.0, USB 3.x (например, USB 3.1 со скоростью передачи данных 10 Гбит/с) и USB4 и т. д. Различные типы и стандарты интерфейсов USB имеют разные скорости передачи данных и ограничения по мощности. Ниже приведены некоторые схемы распространённых интерфейсов USB:
Интерфейс типа A: интерфейс, используемый на стороне хоста, обычно встречается на таких устройствах, как компьютеры, мыши и клавиатуры (поддерживает USB 3.1 Type A, USB A 3.0 до USB C).
Интерфейс типа B: интерфейс, используемый периферийными устройствами, обычно встречающийся в таких устройствах, как принтеры и сканеры.
Интерфейс Type-C: новый тип двунаправленного интерфейса с возможностью подключения и отключения, поддерживающий стандарты USB4 (например, USB C 10 Гбит/с, Type C «папа-папа», USB C Gen 2 E Mark, кабель USB C 100 Вт/5 А), совместимый с протоколом Thunderbolt, который обычно встречается на таких устройствах, как смартфоны, планшеты и ноутбуки.
Интерфейс Mini USB: небольшой USB-интерфейс, поддерживающий функцию OTG, обычно встречающийся в небольших устройствах, таких как MP3-плееры, MP4-плееры и радиоприемники.
Интерфейс Micro USB: уменьшенная версия USB (например, USB 3.0 Micro B на A, USB 3.0 A Male на Micro B), обычно встречающаяся на мобильных устройствах, таких как смартфоны и планшеты.
На заре развития смартфонов наиболее распространённым интерфейсом был Micro-USB на базе USB 2.0, который также использовался для USB-кабеля передачи данных телефона. Теперь же он начал использовать интерфейс TYPE-C. При необходимости более высокой скорости передачи данных необходимо переключиться на USB 3.1 Gen 2 или более поздние версии (например, Superspeed USB 10 Гбит/с). Особенно в нынешнюю эпоху, когда спецификации всех физических интерфейсов постоянно развиваются, цель USB-C — доминировать на рынке.
Время публикации: 30 июля 2025 г.