USB

מתוך WikiBook

[עריכה] USB - Universal Serial Bus (ובעברית – אפיק טורי אוניברסלי).

Universal Serial Bus או בקיצור USB היא יציאה מודרנית הנפוצה בעיקר במחשבי פנטיום שתיים ומעלה במערכת הפעלה חלונות 98 ומעלה, ומקינטושים מדגם G3 ומעלה.

ישנם התקנים רבים המתחברים למחשב: מדפסות, מודמים, מצלמות דיגיטליות ועוד[היום בעיקר ביפן מפתחים כל מיני מכשירים כגון ווסט מאוורר שמתחבר ל USB ]. כל אלה צריכים להתחבר פיסית למחשב. הרבה פעמים נוצרת בעיה כי אין מספיק סוגי חיבורים במארז המחשב לכל ההתקנים יחד. למשל, סוג אחד של חיבור הוא "יציאה טורית" (serial port) אליו צריכים להתחבר מודם, מדפסת, מצלמה דיגיטלית ועוד כמה התקנים. במארז המחשב יש בד"כ רק שתי יציאות, כך שנוצרת בעיה.

ממשק ה-־USB בא לענות על הדרישה ליצור במחשב יציאה סטנדטית מהירה ואמינה לחיבור מגוון רחב של התקנים. ממשק ה-USB בא להחליף את היציאות הישנות - הסריאליות והפרלליות (Serial Port, Paralel Port) המוגבלות במספר ההתקנים שניתן לחבר אליהן, והינן איטיות וקשות להתקנה.

במקום סוגים רבים של יציאות, בעלי תכונות שונות ומהירויות שונות – ה-USB הוא יציאה אחת, סטנדרטית ואוניברסלית שיכולה לחבר (על ידי מפצל HUB – פירוט בהמשך) עד 127 התקנים למחשב.

כיום, כמעט כל ההתקנים הם בעלי חיבור USB. כל מה שצריך לעשות הוא לחבר את ההתקן אל המחשב. אם זהו התקן חדש, מערכת ההפעלה מזהה אותו באופן אוטומטי ומבקשת את דיסק ההפעלה של ההתקן. אם זהו התקן שכבר הוגדר במחשב, המחשב מתקשר איתו אוטומטית. בכל זמן נתון, ניתן לנתק ולחבר את ההתקן מיציאת ה-USB (כדאי לפני שמנתקים, לנתק את ההתקן דרך מערכת ההפעלה – בפקודה "הסר חומרה בבטחה", באנגלית: "safely remove hardware").

הרבה מהתקני ה-USB מגיעים עם כבל USB יחודי לאותו התקן ולכבל זה יש שני צדדים שונים (A ו- B). הדבר נועד למנוע בלבול של איזה צד מתחבר לאן: החיבור A מתחבר אל המחשב והחיבור B מתחבר אל ההתקן.

במחשב סטנדרטי יש בממוצע כ-5 יציאות USB. לעיתים זה לא מספיק ולכן יש לחבר HUB או להשתמש בכרטיס PCI USB, כאשר שתי האפשרויות מוסיפות כ-3 יציאות נוספות בממוצע. אם רוצים יותר מזה, מחברים HUB ל- HUB עד שמגיעים למספר הרצוי. כפי שנאמר לפני כן, אפשר לפצל את יציאת ה-USB עד 127 התקנים.

ה- HUB יכול להיות בעל ספק כוח או ללא. ישנם התקנים כמו מדפסת, סורק וכו' שיש להם ספק כוח עצמאי ויש התקנים כמו עכבר ומצלמה דיגיטלית, אשר מקבלים את אספקת החשמל ישירות מהמחשב דרך חיבור ה- USB. אם ב-HUB מחובר התקן בעל חיבור עצמאי לחשמל, אין צורך ב- HUB עם ספק כוח. לעומת זאת, אם כל ההתקנים הם ללא חיבור לחשמל, יש צורך ב- HUB בעל ספק כוח כדי שההתקנים הנ"ל לא יגרמו לעומס יתר על ספק המחשב ועל לוח האם - דבר העלול לגרום לקריסת המערכת ברגע בו אנו זקוקים למחשב יותר מכל.

תכונות נוספות של ה- USB:

- כל כבל USB יכול להגיע עד לאורך של 5 מטרים. עם HUB ללא שנאי כוח, ניתן לחבר התקן עד 10 מטרים מהמחשב, ועם HUB הכולל שנאי כוח, ניתן לחבר מעט יותר. אולם חשוב לציין, כי במרחקים כאלו, העברת המידע אינה יציבה ולכן גם אינה מומלצת.

-בעזרת USB 1.2 ניתן להעביר מידע במהירות של עד 80 מגהבייט לשניה, ובעזרת 2.0 USB, שהופץ לראשונה באפריל 2000, אפשר להעביר מידע עד מקסימום של 480 מגהביט לשניה.

-USB 2.0 הופיע כתגובה ישירה לפיתוח ושיווק יציאת ה FireWire (IEEE1394) אשר עבדה במהירות של 400 מגהביט לשניה ושימשה בעיקר למסרטות דיגטליות. כעת נמצא בפיתוח מתקדם ה FireWire 2 העובד בקצבים של 800 מגהביט לשניה. כדי שיובנו סדרי גודל,יציאת תקשורת טורית COM תומכת בקצב 115KBps.

- כבל ה-USB עצמו מורכב מ-2 חוטי חשמל (5+ וולט והארקה) וזוג חוטים שזורים אחד בשני להעברת המידע.

- דרך חוטי החשמל, המחשב יכול להעביר זרם של עד 500 מיליאמפר בהספק של 5 וולט.

- הרבה מהתקני ה-USB יכולים להיות מורדמים ע"י המחשב כאשר הוא נכנס למצב של חסכון בחשמל.

(USB 2.0 (High-speed USB – הסטנדרט של גרסה זו יצא לשוק באפריל 2000 והוא מהווה שדרוג של גרסת 1.1 USB. עד 2001 בה שחררה אינטל לוח אם במצויד בצ'יפ המסוגל "לתקשר" עם הUSB 2.0 היו צריכים המשתמשים להתקין חומרה המסוגלת לזהות את ההתקן החדש ורק ע"י כך תאפשר לו לעבוד בצורה מהירה.

USB 2.0 נותן רוחב פס נוסף למולטימדיה ואחסון אפליקציות ויש לו מהירות העברת מידע מהירה פי 40 מה- 1.1 USB .USB 2.0 תומך ב-3 מהירויות: 1.5, 12 ו-480 מגהביט לשניה, כך שהוא תומך גם בהתקנים צרי פס כגון מקלדות ועכברים וגם ברחבי הפס כגון מדפסות וסורקים. בנוסף לשיפור הפונקציונליות והחדשנות, USB 2.0 הגדיל את היעילות של אפליקציות המשתמש ומאפשר הרצה של אפליקציות PC רבות בו-זמנית או כמה התקנים בעלי ביצועים גבוהים בו-זמנית.

USB אלחוטי כיום, עם מעל ל-2 מיליארד חיבורי USB קוויים מטיפוס USB1 .0 ו-USB2 .0, חיבור ה-USB הפך לשם נרדף לחיבור סטנדרטי למחשב, הנפוץ בשלל אביזרי המחשב באשר הם, החל ממקלדות, עכברים ומדפסות וכלה במצלמות דיגיטליות, כוננים קשיחים חיצוניים ואף מקרנים. העתיד כבר כאן, ואף הוכרז השנה, בדמותו של ה-UWB, הלא הוא, חיבור USB אלחוטי, המשלב את יתרונות טכנולוגיית ה-USB, אך ללא החיווט המסובך המתפתל מהמחשב, המהירויות שכבר נבדקו עומדות על 480Mbps במרחק של 3 מטרים, ויורדות ל-110Mbps במרחק של 10 מטרים. לאתר הטכנולוגיה