USB

USB interfeysi portları və konnektorları

USB (Universal Serial Bus) — ingiliscədə, (yığcam) universal ardıcıl şin sözlərinin baş hərflərindən əmələ gəlmişdir. USB, periferiya qurğuları üçün nəzərdə tutulub və məlumatın ardıcıl, yəni bit-bit ötürülməsi üçün interfeysdir. Bu standart, Compaq, Digital Equipment, IBM, Intel, Microsoft, NEC və Northern Telecom şirkətləri tərəfindən hazırlanıb. USB verilənlərin fərdi kompüter ilə orta sürətli periferiya qurğuları arasında mübadiləsi üçün standart 1994-ci ildə yeddi aparıcı kompüter və telekommunikasiya firması (Compaq, IBM, Intel, NEC, Microsoft, Digital, Northern Telecom) tərəfindən təklif olunub. Qurğunun qoşulmasından sonra kompüteri yenidən yükləməyə, sistemin konfiqurasiyasını dəyişməyə, yaxud interfeys kartını quraşdırmağa gərək yoxdur. Qurğunun tanınması və uyğun drayverin quraşdırılması insan müdaxiləsi olmadan avtomatik yerinə yetirilir. Bir USB portuna ardıcıl olaraq 127-dək qurğu qoşmaq olar, kabelin uzunluğu isə 5 metrədək ola bilər. USB-kabeli dörd naqildən ibarətdir: iki sarınmış cütlük, 5V qida və ümumi naqil. Beləliklə, bu kabellə gücü az olan qurğuları qidalandırmaq da olar. 1999-cu ildə Intel tərəfindən işlənib hazırlanmış USB 2.0 standartı verilənləri 480 Kbayt/san-dək sürətlə ötürməyə imkan verir.

USB şini kontrollerinə konsentratorlar zənciri vasitəsilə 127-yədək ("ulduz" topologiyasından istifadə etməklə) qurğu qoşula bilər.

USB kabeli 4 məftildən ibarətdir. Bunlardan bir cütü informasiyanı hər iki tərəfə ötürməyə, digər cütü isə gərginliyi 5V olan elektrik cərəyanı xətti kimi istfadə olunur. Bu xətt sayəsində USB portuna qoşulan periferiya qurğusu kənar cərəyan mənbəyinə ehtiyac duymadan qidalana bilər. Ancaq nəzərə almaq lazımdır ki, bu zaman cərəyan şiddətinin qiyməti 0,5A-i aşmamalıdır. Periferiya qurğuları USB porno fiziki qoşulmaq üçün əsasən A və B tip konnektorlardan istifadə edirlər.

USB interfeysi maksimal uzunluğu 5 m olan kabeldən və bir neçə cür konnektordan istifadə etməyə imkan verir.

USB versiyaları

İlkin versiyaları

• USB 0.7: spesifikasiya 1994-cü ilin noyabr ayında çıxarılıb;
• USB 0.8: spesifikasiya 1994-cü ilin dekabr ayında çıxarılıb;
• USB 0.9: spesifikasiya 1995-ci ilin aprel ayında çıxarılıb;
• USB 0.99: spesifikasiya 1995-ci ilin avqust ayında çıxarılıb;
• USB 1.0 Release Candidate: spesifikasiya 1995-ci ilin noyabr ayında çıxarılıb.

USB 1.0

Ənənəvi loqo

Spesifikasiya 1996-cı il yanvar ayının 15-də çıxarılıb. Qoşulan qurğuların maksimal sayı 127-dir. Periferiya qurğuları üçün enerji təchizatı gərginliyi 5 V-dur, periferiya qurğusu tərəfindən sərf edilən cərəyanın maksimal gücü 500 mA-dir. Verilənlərin ötürülməsinin 2 rejimi mövcuddur:

• yüksək sürətli ötürülmə rejimi (Full-Speed) — 12 Mbit/s (1.5 Mbayt/s); (yüksək sürətli ötürülmə rejimi üçün kabelin maksimal uzunluğu — 5 M;)
• aşağı sürətli ötürülmə rejimi (Low-Speed) 1.5 Mbit/s (0.1875 Mbayt/s); (kabelin maksimal uzunluğu — 3 M;)

USB 1.1

Spesifikasiya 1998-ci ilin sentyabr ayında çıxarılıb. USB 1.0 versiyasında aşkar edilən səhvlər və problemlər aradan qaldırılıb.

USB xab

Eyni anda bir neçə USB qurğusunun qoşulması üçün xab (hubs) istifadə etmək lazımdır. Praktiki olaraq, bütün sistem lövhələri 2–4 USB portuna malikdir. Onların hər birinə funksional qurğu və ya xab qoşula bilər. Xarici xablar (sistem blokunda ön hissədə yerləşən USB portları) sistemin funksionallığını genişləndirir və əlavə qurğular qoşmağa imkan yaradır. Ulduz topologiyası əsasında xab çoxlu qurğu qoşmağa imkan verir. Hər bir qoşulma nöqtəsi port adlanır. Əksər xablar 4 və ya 8 porta malikdirlər. Bundan başqa bir xabın portlarına əlavə xablar qoşmaq olar. Xab bilavasitə həm qoşulmanı, həm də qoşulmuş qurğular arasındakı enerjinin paylanmasını idarə edir. Periferiya qurğularının qoşulması üçün əlavə portların verilməsindən başqa, xab enerjinin paylanmasına da nəzarət edir. O, qoşulmuş periferiya qurğusunu dinamik şəkildə tanıyır və quraşdırılmadan sonra qurğunu ən azı 0.5 V enerji ilə təmin edir. Bütövlükdə xab 2.5 V enerjiyə qədər verə bilər, bu qurğunun proqram drayverindən asılıdır. Əsas xab və ya avtonom qidalanan xab (dəyişən cərəyan adapterinə qoşulan xab) bütün öz portlarını 500 mA cərəyan ilə təmin edir. Lakin şindən qidalanan xablar (dəyişən cərəyan adapteri olmayan xablar) portları yalnız 100 mA elektrik enerjisi ilə təmin edir, çünki xab özü şin tərəfindən ötürülən elektrik enerjisini bütün portları arasında paylamalıdır.

USB 2.0 (Hi-Speed)

USB 2.0 loqosu

USB 2.0 spesifikasiyası 2000-ci ilin aprel ayında çıxarılıb. USB 2.0 spesifikasiyası USB 1.1 ilə uyğundur və eyni kabel, konnektor və proqram təminatı istifadə edir, lakin 1.0 və 1.1 versiyalarından 40 dəfə sürətli işləyir. Məhsuldarlığın belə artımı daha müasir periferiya qurğularından (video konfranslar üçün kamera, skaner, printer məlumatların saxlanılması qurğuları və s) istifadə etməyə imkan yaradır. Bütün mövcud USB 1.1 qurğuları USB 2.0 şini ilə işləyir, belə ki USB 2.0 standartı aşağı sürətləri də dəstəkləyir.

USB 3.0 (SuperSpeed)

USB 3.0 loqosu

USB 3.0 (SuperSpeed) spesifikasiyasının son (final) versiyası 2008-ci il noyabr ayının 17-də çıxarılıb. Onun hazırlanması ilə Intel, Microsoft, Hewlett-Packard, Texas Instruments, Nec və NXP şirkətləri məşğul olublar. USB 3.0 spesifikasiyasında verilənlərin ötürülməsinin maksimal sürəti 10 dəfə – 5 Qbit/s-ə qədər artırılıb. Bu isə SATA-300 interfeysinin ötürülmə sürətindən 1.5 dəfə çoxdur. Bundan başqa, USB 2.0 standartının çatışmazlıqları nəzərə alınıb. Birincisi, enerjiyə qənaətin bir neçə rejimi daxil edilib. Əgər qurğular verilənləri ötürmürlərsə, avtomatik olaraq "sönürlər". Sönmüş vəziyyətdən aktivə keçid praktik olaraq ani baş verir. İkincisi, hər porta verilən cərəyanın gücü 500 mA-dan 900mA-ya kimi artırılıb. Kabellərə bəzi əhəmiyyətli dəyişliklər edilib. Birincisi, məftillərin sayı (4-dən 9-a qədər) artıb və şnur (izolyasiya edilmiş elektrik məftili) daha qalın olub. Verilənlər əlavə edilən 5 məftildən 4-ü üzrə ötürülür: bir cüt məftil verilənlərin qəbulu, digər cüt isə ötürülməsi üçün istifadə olunur. Bu halda tam dupleks rejim dəstəklənir, yəni qurğu tam ötürmə sürətini hər iki istiqamətdə alır. Müvafiq olaraq, konnektorların quruluşu da dəyişib, bununla belə istehsalçılar USB 2.0 ilə uyğunluğu saxlamağa çalışıblar. Kabelin uzunluğu 3 metrdən artıq ola bilməz.

USB OTG

2001-ci ilin dekabr ayında USB-IF USB 2.0 standartına USB On-The-Go adlanan əlavə edib. USB On-The-Go standartı USB qurğuların kompüterə qoşulmadan bir-biri ilə əlaqəsi üçün təyin edilib. Məsələn, rəqəmsal fotoaparatı fotoprinterə, əgər hər ikisi USB OTG standartını dəstəkləyirsə, qoşmaq olar.

Wireless USB

Wireless USB (WUSB) verilənlərin yüksək sürətli ötürülməsi ilə simsiz əlaqə yaratmağa imkan verən USB texnologiyasıdır. Certified Wireless USB spesifikasiyası 2004-cü ildə USB-IF-də elan edilib, 2005-ci ilin may ayında isə onun ilk versiyası (1.0) çıxarılıb. Certified Wireless USB standartı 3 metr məsafədən verilənlərin ötürülmə sürətini 480 Mbit/s-ə (60 Mbayt/s) kimi, 10 metr məsafədən isə 110 Mbit/s-ə (13.75 Mbayt/s) kimi dəstəkləyir.

USB konnektorlar

USB spesifikasiyası ailəsi (USB 1.1, USB 2.0, USB OTG, USB 3.0) bir neçə konnektor tipinə malikdir. İlk əvvəl USB konnektorların 4 tipi (A və B tipi, Mini-A və Mini-B) təyin olunub. A tipli konnektor qurğu və USB port/xab arasında verilənlərin daxil olan axınının təmini üçün istifadə olunur. Sistem lövhələrdə və xablarda olan USB portlar adətən A tipinə aiddirlər. B tipli konnektorlar ayrılan kabellərlə verilənlərin azalan axımının qurğuya ötürülməsi üçün hazırlanıb. Kiçik form-faktorlu mini-konnektorlar, sadəcə olaraq, standart konnektorların kiçildilmiş versiyasıdır. Həmin konnektorlarla rəqəmsal fotokamera, cib kompüterləri və s. kimi kiçik qabaritli qurğular təchiz olunur. USB On-The-Go qurğuları üçün xüsusi Mini-AB konnektoru hazırlanıb.

2006-cı ilin aprel ayında USB konnektor ailəsinə Micro-B və Micro-AB daxil edilib, 2007-ci ilin may ayında isə Mini-A və Mini-AB dəstəklənən konnektorlar siyahısından çıxarılıblar. Belə olab halda isə 2007-ci ilin ortalarındakı vəziyyətə əsasən, dəstəklənən konnektorlar aşağıdakılardır: A tipi, B tipi, Mini-B, Micro-B və Micro-AB (sonuncu yalnız On-The-Go qurğularında istifadə olunur). USB konnektorunun kontaktı yoxdur ki əyilsin və ya qırılsın, ona görə də konnektorun möhkəmliyi çox yüksəkdir.

USB bağlayıcı pinləri

USB baglayıcıları 4 pin-dən ibarətdir.

• 1 pin +5V güc enerji bağlantısı üçündür,
• 2 pin məlumat ötürmək üçündür,
• 1 pin isə torpaqlama üçündür.

Mənbə

• M.A.Camalbəyov, R.Ə.Fərəməzov. IBM PC tipli kompüterlərin arxitekturası, sistem proqram təminatı və əməliyyat sistemləri. Bakı, H.Əliyev adına AAHM, 2009. – 307 səh.
• İsmayıl Calallı (Sadıqov), "İnformatika terminlərinin izahlı lüğəti", 2017, "Bakı" nəşriyyatı, 996 s.