Universal Serial Bus (USB)

Definition - Was bedeutet Universal Serial Bus (USB)?

Ein Universal Serial Bus (USB) ist eine gemeinsame Schnittstelle, die die Kommunikation zwischen Geräten und einem Host-Controller wie einem Personal Computer (PC) oder einem Smartphone ermöglicht. Es verbindet Peripheriegeräte wie Digitalkameras, Mäuse, Tastaturen, Drucker, Scanner, Mediengeräte, externe Festplatten und Flash-Laufwerke. Aufgrund seiner vielfältigen Verwendungsmöglichkeiten, einschließlich der Unterstützung elektrischer Energie, hat der USB eine Vielzahl von Schnittstellen wie die parallele und die serielle Schnittstelle ersetzt.

Ein USB soll das Plug-and-Play verbessern und das Hot-Swapping ermöglichen. Plug-and-Play ermöglicht es dem Betriebssystem, spontan ein neues Peripheriegerät zu konfigurieren und zu erkennen, ohne den Computer neu starten zu müssen. Außerdem ermöglicht das Hot-Swapping das Entfernen und Ersetzen eines neuen Peripheriegeräts, ohne dass ein Neustart erforderlich ist.

Es gibt verschiedene Arten von USB-Anschlüssen. In der Vergangenheit waren die meisten USB-Kabel einer von zwei Typen, Typ A und Typ B. Der USB 2.0-Standard ist Typ A; Es verfügt über eine flache rechteckige Schnittstelle, die an einen Hub oder USB-Host angeschlossen wird, der Daten überträgt und Strom liefert. Eine Tastatur oder Maus sind gängige Beispiele für einen USB-Anschluss vom Typ A. Ein USB-Anschluss vom Typ B ist quadratisch mit schrägen Außenecken. Es ist mit einem Upstream-Port verbunden, der ein entfernbares Kabel wie einen Drucker verwendet. Der Typ B-Anschluss überträgt auch Daten und liefert Strom. Einige Steckverbinder vom Typ B haben keine Datenverbindung und werden nur als Stromanschluss verwendet.

Heutzutage haben neuere Anschlüsse alte ersetzt, wie z. B. den Mini-USB (oder Mini-B), der zugunsten der Micro-USB- und USB-C-Kabel aufgegeben wurde. Micro-USB-Kabel werden normalerweise zum Laden und zur Datenübertragung zwischen Smartphones, Videospiel-Controllern und einigen Computerperipheriegeräten verwendet. Micro-USB wird langsam durch Typ-C-Anschlüsse ersetzt, die zum neuen Standard für Android-Smartphones und -Tablets werden.

Technische.me erklärt Universal Serial Bus (USB)

Ein Universal Serial Bus (USB) ist im Grunde ein neuerer Anschluss, der als gemeinsame Schnittstelle zum Anschließen verschiedener Gerätetypen verwendet wird, z.

  • Tastaturen
  • Drucker.
  • Mediengeräte.
  • Kameras.
  • Scanner.
  • Mäuse.

Es ist für eine einfache Installation, schnellere Übertragungsraten, qualitativ hochwertigere Verkabelung und Hot-Swap ausgelegt. Es hat die sperrigeren und langsameren seriellen und parallelen Ports endgültig ersetzt.

Der USB wurde von Ajay Bhatt, einem Computerarchitekten, der für Intel gearbeitet hatte, miterfunden und etabliert. 1994 begannen sieben Unternehmen, darunter Intel, Compaq, Microsoft, IBM, die Digital Equipment Corporation (DEC), Nortel und die NEC Corporation, mit der Entwicklung des USB.

Ihr Ziel war es, das Anschließen von Peripheriegeräten an einen PC zu vereinfachen und die übermäßige Anzahl von Anschlüssen zu beseitigen. Zu den Faktoren gehörten: Erstellen größerer Bandbreiten, Optimieren von Softwarekonfigurationen und Lösen von Nutzungsproblemen für aktuelle Schnittstellen.

Das USB-Design wird vom USB Implementers Forum (USBIF) standardisiert, das sich aus einer Gruppe von Unternehmen zusammensetzt, die USB unterstützen und fördern. Der USBIF vermarktet nicht nur den USB, sondern behält auch die Spezifikationen bei und hält das Compliance-Programm aufrecht. Die Spezifikationen für den USB wurden 2005 mit der Version 2.0 erstellt. Die Standards wurden 2001 vom USBIF eingeführt. Dazu gehörten die älteren Versionen 0.9, 1.0 und 1.1, die abwärtskompatibel sind.

Eine der größten Funktionen des USB ist das Hot-Swapping. Mit dieser Funktion kann ein Gerät entfernt oder ersetzt werden, ohne dass das System in der Vergangenheit neu gestartet und unterbrochen werden musste. Ältere Ports erforderten einen Neustart eines PCs, wenn ein neues Gerät hinzugefügt oder entfernt wurde.

Durch einen Neustart konnte das Gerät neu konfiguriert und eine elektrostatische Entladung (ESD) verhindert werden, ein unerwünschter elektrischer Strom, der empfindliche elektronische Geräte wie integrierte Schaltkreise ernsthaft beschädigen kann.

Hot-Swapping ist fehlertolerant, dh es kann trotz eines Hardwarefehlers weiter betrieben werden. Beim Hot-Swap bestimmter Geräte, z. B. einer Kamera, ist jedoch Vorsicht geboten. Der Anschluss, die Kamera oder andere Geräte können beschädigt werden, wenn ein einzelner Pin versehentlich kurzgeschlossen wird.

Eine weitere USB-Funktion ist die Verwendung von Gleichstrom. Tatsächlich verwenden mehrere Geräte eine USB-Stromleitung, um eine Verbindung zum Gleichstrom herzustellen und keine Daten zu übertragen. Beispielgeräte, die einen USB-Anschluss nur für Gleichstrom verwenden, umfassen einen Satz Lautsprecher, eine Audiobuchse und Stromversorgungsgeräte wie einen Miniaturkühlschrank, einen Kaffeetassenwärmer oder eine Tastaturlampe.

USB Version 1 erlaubte zwei Geschwindigkeiten: 1.5 Mbit / s (Megabit pro Sekunde) und 12 Mbit / s, was für langsame E / A-Geräte gut funktioniert. USB Version 2 ermöglicht bis zu 480 Mbit / s und ist abwärtskompatibel mit langsameren USB-Geräten. Die erste USB-Version 3 (USB 3.0 oder SuperSpeed ​​USB) wurde 2008 veröffentlicht und ermöglichte eine Geschwindigkeit von 500 Mbit / s. In den Jahren 2013 und 2017 wurden zwei neue USB-Versionen 3 veröffentlicht: USB 3.1 und USB 3.2, die 1.21 Gbit / s bzw. 2.42 Gbit / s ermöglichten.