Chuyên cáp hdmi,bộ chuyển đổi hdmi,vga,hdmi to vga ,cáp Displayport
Danh mục
15.1 USB la gi va lich su phat trien USB scaled

Tổng quan về cáp USB và quá trình phát triển.

Đăng bởi Baohoa vào lúc 01/10/2020 - 81

1. USB là gì?

Cáp USB (Universal Serial Bus) là chuẩn thiết kế đặc biệt sử dụng để kết nối các thiết bị như máy tính để bàn, máy tính xách tay, tablet, netbook, v.v… với các thiết bị ngoại vi như chuột, bàn phím, máy in, máy quét, máy ảnh kỹ thuật số hoặc các thiết bị lưu trữ như ổ cứng di động. Ngoài ra cáp USB cũng được sử dụng trong môi trường nhà máy, các thiết bị I/O công nghiệp.

15 USB la gi va lich su phat trien USBTrước đây cáp USB được thiết kế cho máy tính để bàn là chính và có giới hạn chiều dài 5m giữa các thiết bị có tốc độ cao và 3m với thiết bị có tốc độ thấp nhưng ngày nay chuẩn USB đã được thiết kế dài hơn hẳn và có thể kéo dài thông qua cáp LAN hoặc thay thế bởi các thiết bị USB không dây.

Trên thực tế, USB đã trở nên phổ biến đến mức nó khả dụng trên hầu hết mọi thiết bị điện tử từ máy tính đến đầu thu A/ V, thậm chí được tích hợp cho cả ô tô.

USB cũng chủ yếu được sử dụng để sạc pin cho các thiết bị di động như điện thoại thông minh, máy đọc sách, máy tính bảng. Sạc bằng USB đã phổ biến đến mức có thể dễ dàng tìm thấy chúng ở các địa điểm công cộng, các trung tâm thương mại.

2. Mục tiêu của cáp USB.

USB được phát triển để đơn giản hóa và cải thiện giao diện giữa máy tính cá nhân và thiết bị ngoại vi. Giao diện USB tự cấu hình do đó người dùng không cần điều chỉnh hay cài đặt. Giao diện USB cho phép cắm nóng (cắm trực tiếp) nghĩa là có thể sử dụng ngay mà không cần phải khởi động lại máy chủ.

15.3 USB la gi va qua trinh phat trien USBĐối với các nhà sản xuất phần cứng cũng như phát triển phần mềm, tiêu chuẩn USB loại bỏ yêu cầu phát triển giao diện độc quyền cho các thiết bị ngoại vi mới. Phạm vi truyền tốc độ có sẵn từ giao diện USB để phù hợp với các thiết bị khác nhau từ bàn phím, chuột cho đến các thiết bị cao cấp như dùng để phát trực tiếp video. Giao diện USB có thể được thiết kế để cung cấp độ trễ khả dụng tốt nhất cho các chức năng quan trọng về thời gian hoặc có thể được thiết lập để thực hiện chuyển nền dữ liệu hàng loạt mà ít ảnh hưởng đến tài nguyên hệ thống. Giao diện USB được khái quát hóa không có đường tín hiệu chỉ dành riêng cho một chức năng của một thiết bị.

3. Cáp USB hoạt động như thế nào?

Cáp USB truyền nguồn và dữ liệu đến các thiết bị yêu cầu và cung cấp kết nối tức thì giữa thiết bị ngoại vi và máy tính chủ. Bên trong cáp USB 3.0 có 4 dây màu khác nhau: màu trắng và màu xanh lá cây mang dữ liệu, màu đỏ và đen được sử dụng cho nguồn điện. 

4. Các tính năng chính của USB.15.2 USB la gi va qua tinh phat trien USB

  • Cho phép tất cả các thiết bị USB kết nối trực tiếp với cổng USB tiêu chuẩn trên máy tính.
  • Cắm và rút thiết bị USB một cách nhanh chóng và an toàn khi cần thiết cả khi máy tính đang chạy mà không cần phải khởi động lại.
  • Phần mềm và hệ điều hành tự động xác định cấu hình khi người dùng kết nối thiết bị USB.
  • USB 3.2 đạt tốc độ truyền dữ liệu lên tới 20 Gb/s hỗ trợ đa dạng các thiết bị ngoại vi và hỗ trợ tương thích ngược.
  • Về lý thuyết, có thể kết nối tới 127 thiết bị ngoại vi khác nhau cùng một lúc.
  • Loại bỏ nhu cầu về nguồn điện bên ngoài cho các thiết bị công suất thấp (chuột, bàn phím), USB cấp nguồn điện cho tất cả các thiết bị được kết nối. 
  • Trên dây nguồn, máy tính có thể cung cấp nguồn điện tới 500 mA ở 5V. Cáp USB 3.0 có thể cung cấp nguồn điện lên đến 900 mA.

5. Các phiên bản USB.

Có một số phiên bản USB và tùy thuộc vào giao thức USB, tốc độ truyền dữ liệu sẽ khác nhau. Ví dụ, cổng USB 2.0 có thể đạt tốc độ lên đến 480 Mbps, trong khi cổng USB 3.1 Gen 2 có thể truyền với tốc độ 10 Gbps. Dưới đây là biểu đồ giúp giải mã tốc độ và khả năng của từng phiên bản USB.

USBHỗ trợ videoHỗ trợ giao diệnTốc độ truyền dữ liệu
USB 1.112 Mb/ s
USB 2.0480 Mb/ s
USB 3.1 Gen 15 Gb/ s
USB 3.1 Gen 210 Gb/ s
USB 3.220 Gb/ s
USB 4.040 Gb/ s

 

6. Ưu điểm và hạn chế của chuẩn USB.

Ưu điểm:

  • Dễ sử dụng.
  • Tốc độ truyền dữ liệu chấp nhận được cho nhiều ứng dụng.
  • Hệ thống kết nối mạnh mẽ.
  • Có sẵn nhiều loại, kích cỡ đầu nối.
  • Giá thành thấp.

Hạn chế:

  • Trước đây cáp USB bị giới hạn về chiều dài, vì tiêu chuẩn là kết nối với các thiết bị ngoại vi trong một khoảng không gian ngắn nhất định như trên mặt bàn làm việc chứ không phải giữa các văn phòng hoặc tòa nhà với nhau.
  • Tốc độ truyền dữ liệu không nhanh như một số hệ thống khác (Thunderbolt).
  • Đối với nhà phát triển sản phẩm, việc sử dụng USB yêu cầu thực hiện giao thức phức tạp như một dạng bộ điều khiển thông minh trong thiết bị ngoại vi.

USB có rất nhiều ưu điểm và đây là lý do tại sao nó được sử dụng rộng rãi. Tuy nhiên, tính đơn giản và dễ sử dụng của nó đồng nghĩa với việc không phải lúc nào nó cũng áp dụng được trong các ứng dụng yêu cầu giao diện phức tạp hơn để truyền dữ liệu tốc độ rất cao.

7. Quá trình phát triển.

Một nhóm 7 công ty công nghệ bắt đầu phát triển tiêu chuẩn hệ thống cáp USB vào năm 1994 với mục tiêu làm cho việc kết nối các thiết bị ngoại vi bên ngoài với máy tính cá nhân trở nên dễ dàng hơn bằng cách thay thế vô số đầu nối ở phía sau PC. Giải quyết các vấn đề về khả năng sử dụng của các giao diện cũng như cho phép truyền tải dữ liệu tốc độ lớn hơn cho các thiết bị ngoại vi.

Năm

Thông tin

12/1994Phiên bản USB đầu tiên được phát hành có tên gọi USB 0.8.

Đây là phiên bản phát hành trước, không có sẵn trên thị trường thương mại.

4/1995Phát hành phiên bản USB 0.9.

Tương tự USB 0.8, đây cũng là phiên bản phát hành trước và không có sẵn trên thị trường.

8/1995Phát hành phiên bản USB 0.99.

Phiên bản này cũng không có sẵn trên thị trường thương mại.

01/1996Phiên bản thương mại hóa đầu tiên của USB có tên USB 1.0

Tốc độ truyền dữ liệu 12 Mbps.

8/1998Phát hành USB 1.1 và được thị trường đón nhận nhiều hơn. 

Nhiều thiết bị tích hợp USB khác dã được bán ra cùng với việc phát hành phiên bản USB 1.1.

4/2000Phát hành USB 2.0, tốc độ truyền dữ liệu lên đến 480 Mbps, gấp phiên bản cũ 40 lần.

Tương thích với các thiết bị sử dụng USB 1.0

12/11/2008Chuẩn USB 3.0 được phát hành, cho phép tốc độ truyền dữ liệu lên đến 5 Gbps, gấp 10 lần USB 2.0
7/2013USB 3.1 được phát hành, cung cấp tốc độ truyền dữ liệu lên đến 10 Gbps.
2014USB-C (USB Type C) ra mắt lần đầu tiên, sử dụng công nghệ USB 3.1.
9/2017USB 3.2 được phát hành, cung cấp tốc độ truyền dữ liệu lên đến 20 Gbps.
2019Công bố thông số kỹ thuật USB 4. Dự kiến có thể xuất hiện trên các thiết bị vào cuối năm 2020 hoặc đầu năm 2021. Thông thường mất khoảng 18 tháng để các thiết bị có mặt trên thị trường sau khi một tiêu chuẩn USB mới được công bố lần đầu tiên.