Universal Serial Bus
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L'Universal Serial Bus (USB) è uno standard di comunicazione seriale che consente di collegare diverse periferiche ad un computer.
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[modifica] Informazioni tecniche
Il sistema USB è asimmetrico, consiste in un singolo gestore e molte periferiche collegate da una struttura simile ad un albero attraverso dei dispositivi chiamati hub (concentratori). Supporta fino ad un massimo di 127 periferiche per gestore, nel computo vanno inclusi anche gli hub e il gestore stesso quindi in realtà il numero totale di dispositivi collegabili è sensibilmente inferiore. La lunghezza massima che può avere il cavo senza che il segnale diventi troppo debole è pari a 5m; oltre questo limite è necessario ricorrere ad uno o più hub attivi che amplifichino il segnale. Le specifiche prevedono il collegamento consecutivo di al massimo 5 hub.
Lo standard prevede che il connettore porti anche un segnale per alimentare le periferiche a basso consumo. Le periferiche che hanno richieste energetiche elevate vanno alimentate a parte. I limiti energetici dello standard vanno seguiti scrupolosamente pena il probabile danneggiamento del gestore dato che lo standard USB non prevede nelle specifiche minime la sconnessione in caso di sovraccarico.
Il disegno dell'USB è stato pensato per consentire un semplice inserimento e rimozione. Lo standard è stato progettato in modo da consentire un semplice aggiornamento dei sistemi sprovvisti di USB attraverso una scheda PCI o ISA. Le porte USB sono dotate del supporto del Plug and Play e supportano i dispositivi hot swap quindi se il sistema operativo lo consente supportano la rimozione a caldo e il reinserimento delle periferiche senza dover riavviare il computer.
USB può collegare periferiche quali mouse, tastiere, scanner d'immagini, macchine fotografiche digitali, stampanti, casse acustiche, microfoni e altro ancora. Per i componenti multimediali oramai lo standard USB è il metodo di collegamento più utilizzato mentre nelle stampanti sopravvivono ancora molti modelli dotati anche di porta parallela per questioni di compatibilità.
All'interno del computer l'USB non ha rimpiazzato lo standard ATA o SCSI per via della sua lentezza. Il nuovo standard serial ATA per esempio consente trasferimenti dell'ordine di 150 Mbyte per secondo, una velocità molto più elevata dello standard USB, che nella versione 2.0 raggiunge un massimo di 60 Mbyte per secondo (480 Mbits/s). L'USB viene molto usato negli hard disk esterni dove si preferisce privilegiare la praticità di poter collegare e scollegare a caldo il componente rispetto alla velocità di una connessione tipo ATA.
USB non ha ancora totalmente rimpiazzato il connettore PS/2 della tastiera, molti costruttori preferiscono mantenerlo per consentire agli utenti di poter utilizzare le economiche tastiere PS2.
Lo standard 1.0 dell'USB supporta collegamenti a solo 1,5 Mbit/s, velocità adeguata per mouse, tastiere e dispostivi lenti. La versione 1.1 aggiunge la modalità full speed che innalza la velocità a 12 Mbit/s.
La maggior novità dello standard USB versione 2.0 è l'innalzamento della velocità di trasferimento che arriva anche a 480 Mbit/s. Questa velocità cosi elevata consente all'USB di competere con lo standard Firewire ad armi quasi pari. Infatti lo standard USB ha delle limitazioni di carattere tecnico che ne sconsigliano l'utilizzo su telecamere e dispostivi che manipolano flussi video.
Il forum che sovraintende allo sviluppo dello standard USB ha rinominato USB 1.1 come USB 2.0 Full Speed e USB 2.0 come USB 2.0 High Speed.
Le specifiche dell'USB stabiliscono due tipi di connettori per collegare i dispositivi, il connettore A e B. Negli ultimi anni alcuni produttori hanno introdotto delle varianti del connettore per i loro dispostivi miniaturizzati. Molti produttori cercando di ridurre le dimensioni dei dispositivi hanno deciso di creare connettori più piccoli di quelli standard. Questi dispositivi sono dei dispositivi USB a tutti gli effetti, infatti lo standard di comunicazione rimane quello dell'USB, l'unica cosa che cambia è il connettore che è fisicamente diverso.
Una estensione del USB chiamata USB-On-The-Go consente ad una singola porta di fungere sia da dispositivo che da controllore. Ciò consente una più semplice connessione di dispositivi tipo i PDA che a volte devono fare da dispositivo ed a volte devono comandare dei dispostivi. Per evitare una proliferazione dei connettori proprietari. USB-On-The-Go ha definito anche due connettori chiamati, mini-A e mini-B, che sono connettori molto più piccoli dei connettori precedenti, questo rimuove la principale motivazione dei produttori ad ignorare lo standard e cioè risparmiare spazio.
[modifica] Pinout
- Pinout del connettore USB:
| Pin | Nome segnale | Colore filo |
|---|---|---|
| 1 | VBUS | Rosso |
| 2 | D- | BIANCO |
| 3 | D+ | VERDE |
| 4 | GND | NERO |
| Shell | SHIELD | - |
Il livello di tensione per il VBUS è di circa +5V con una corrente massima di 500mA.
Con i segnali D+ e D- si intendono le due linee di comunicazione dati (pseudo)differenziali.
[modifica] Voci correlate
[modifica] Altri progetti
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[modifica] Collegamenti esterni
