Podręcznik

Interfejs USB (Universal Serial Bus) to szeregowy interfejs umożliwiający współpracę komputera z urządzeniem zewnętrznym. Standardowo, za pośrednictwem tego interfejsu do komputera podłączyć można mysz, klawiaturę, skaner, drukarkę, twardy dysk, modem czy aparat cyfrowy.

Ostatnio, coraz szersze zastosowanie znajduje USB w systemach pomiarowych. Wiedzie w tym prym najbardziej wrażliwa na nowości firma National Instruments. W jej ofercie znajdują się już: karta (moduł) zbierania danych DAQPad-6020E, moduł portów cyfrowych DAQPad-6507, oscyloskop cyfrowy NI 5102 oraz rejestrator temperatury NI4350.

Zalety:

• Łatwość podłączania urządzeń - bez konieczności wyłączania ich zasilania.
• Możliwość zasilania urządzeń przez USB.
• Łatwość rozbudowy - koncentratory dołączone do pojedynczego gniazda.

 

Rys. 1.19 Przyrząd pomiarowy obsługiwany za pośrednictwem USB

 

 

Urządzenia są automatycznie wykrywane i rozpoznawane przez system. Ważną cechą portu USB jest zgodność z techniką Plug&Play. Urządzenia można łączyć ze sobą tworząc sieć. W całej sieci można umieścić do 127 urządzeń, jednak często ze względu na pobór mocy ich liczbę trzeba ograniczyć. W jednej sieci mogą pracować urządzenia o różnych szybkościach transmisji. Magistrala wymaga istnienia dokładnie jednego kontrolera, którego rolę pełni komputer (host). Uniemożliwia to bezpośrednie połączenie dwóch komputerów. Urządzenia USB dzieli się na trzy grupy opisane różnymi szybkościami transmisji:

• 1.1  (Full Speed) - 1.5 Mb/s (0.1875 MB/s) lub 12 Mbit/s (1.5MB/s),
• 2.0  (High Speed) - 480 Mb/s (60 MB/s), ( kompatybilnośńć z 1.1),
• 3.0 (Super Speed) – 4,8 Gb/s (600 MB/s),
• 3.1 (SuperSpeed+) – 9,6 Gb/s (1.2 GB/s).

USB 3.0 Łączy magistralę USB 2.0 z nową magistralą typu SuperSpeed dającą szybkość transmisji to 4.8 Gbit/s, dziesięć razy  więcej niż USB 2.0. Gniazda USB 3.0 różnią się od swoich poprzedników USB 2.0 kolorami oraz oznaczeniami. Najnowszy standard USB 3.1,  zawiera nowy tryb transmisji danych o nazwie SuperSpeed+ I może przesyłać dane z szybkością do 10 Gb/s (1.25 GB/s), dwa razy szybciej niż USB 3.0.

 

Transmisja danych w standardzie USB 2.0 odbywa się przy wykorzystaniu dwóch przewodów:

1. zielony: Data+
2. biały: Data-.
3. Magistrala zawiera ponadto przewód zasilający (o maksymalnym poborze prądu 0,5 A):
4. czerwony: +5VDC
5. czarny – masa

 

Opis gniazda Standard-A USB 3.0 zamieszczono poniżej:

1. VBus +5V 
2. USB D-  Dane USB 2.0
3. USB D+ Dane USB 2.0
4. GND  Masa zasilania
5. StdA_SSRX-  Odbiornik SuperSpeed 
6. StdA_SSRX+  Odbiornik SuperSpeed
7. GND_DRAIN  Masa sygnałowa
8. StdA_SSTX-  Nadajnik SuperSpeed 
9.  StdA_SSTX+ Nadajnik transmitter