USB
Материал из МагВики::Справочник по автозвуку и электронике
Стандарт USB — это протокол последовательной передачи данных, позволяющий присоединять устройства различного назначения к персональному компьютеру. Целью разработки USB было создание универсального, общепринятого и простого в работе протокола, сходные требования предъявлялись и к физическому соединению: малые размеры, никаких переходников, способных свести с ума пользователя, встроенное питание внешнего устройства и главное — принцип plug&play с немедленным опознаванием присоединённого аппарата.
Содержание |
Краткая история USB
Прежде чем погрузиться в подробности, немного о происхождении и эволюции USB. В мире электроники победа нередко остаётся не за самым высоким качеством, а за распространённостью и удобством пользования. Схожая история была в области бытовой видеозаписи. В момент появления домашних видеомагнитофонов публика могла выбирать между тремя стандартами: Beta (Sony), Video 2000 (Philips) и VHS (JVC). По качеству, экономичности и простоте использования явным лидером был Video 2000, но по труднообъяснимым причинам победил стандарт VHS, худший из трёх, что впоследствии лишь ускорило кончину конкурирующих форматов.
У USB похожая история, но с другим финалом. Она начинается с появления стандарта FireWire (более известного как IEEE 1394), официально представленного компанией Apple (которая одновременно оформила патент на новый стандарт) в 1995 году, стандарт обеспечивал передачу данных на скорости до 400 Mбит/с. Версия 1.0 протокола USB, появившаяся год спустя, гарантировала скорость до 1,5 Mбит/с, этого едва хватало на работу с клавиатурой или мышью. Два года ушло на то, чтобы довести скорость до 12 Mбит/с, что по-прежнему было намного меньше, чем у FireWire. На практике с USB 1.1 можно было добиться немногого, совершенно точно этот протокол не годился для передачи видеопотоков, звук был пределом возможностей.
Единственным преимуществом USB перед FireWire на тот момент было отсутствие ограничений в применении, поскольку за свой протокол Apple требовала отчислений с каждого устройства, использующего FireWire. Поворотным пунктом стал 2000 год, когда была представлена версия 2.0, с ней скорость передачи данных достигла 480 Mбит/с, что превосходило показатель FireWire (пусть лишь на бумаге).
Именно появление высокоскоростной версии 2.0 стало началом завоевания рынка стандартом USB, ставшего впоследствии де-факто обычным соединением для самых разных устройств. Сегодня USB-накопитель играет роль такую же естественную, как та, что принадлежала дискете из недавнего компьютерного прошлого.
Возможности USB в версии 3.0 ещё более впечатляющи, применение устройств стало практически интуитивным, но и это ещё не всё. То, что USB-разъём несёт в себе и 5-вольтовое питание, обусловило его использование и там, где передача данных не требуется, ярчайшим эпизодом в истории USB явилось принятие Еврокомиссией директивы, предписывающей переход на формат mini-USB в разъёмах питания всех новых портативных устройств, дабы уйти от неоправданного разнообразия зарядников и сетевых адаптеров.
USB 3.0
Первая публичная демонстрация устройства, работающего по протоколу USB 3.0, состоялась около трёх лет назад. Эта версия, как и предшествующие, была призвана увеличить скорость передачи данных. С использованием USB 3.0 она теоретически может достигать 4,8 Гбит/с (Super mode) и превзойти извечного соперника FireWire (теоретический предел скорости версии 800 составляет 3,2 Гбит/с).
Стандарт 3.0 обеспечивает полную совместимость с более ранними версиями 1.1 и 2.0. Предусмотрены две разновидности USB 3.0. В стандартном режиме предельная скорость составляет 4,0 Гбит/с (средняя — 3 Гбит/с), в режиме Superspeed, для которого требуется специальный соединитель, совместимый с обычным, благодаря использованию дополнительной линии передачи данных скорость достигает уже упомянутых 4,8 Гбит/с. Новый протокол накладывает более жёсткие требования на качество линий связи, это касается как экранирования кабелей, так и их длины, хотя прямо это не указывается, на практике кабели не должны быть длиннее 3 метров. Кроме того, в USB 3.0 усовершенствована система управления питанием, которая теперь включает режимы отключения, ожидания и готовности.
USB-порт в современных головных устройствах
Производители автомобильных головных устройств не слишком торопились оснастить их портами USB (из экономии). Однако под давлением популярности портативных mp3-плееров и из-за падения цен на твердотельные носители они сдались. Немалую роль в этом сыграл и одиозный iPod — так хотелось им написать на упаковке «работает с iPod», часто не упоминая, что для этого требуется специальный кабель-адаптер, по цене сравнимый с плеером.
Сегодня требование покупателя, чтобы головное устройство имело порт USB, сходно с тем, как несколько лет назад он настаивал на совместимости с форматом mp3. И по той же причине...
Присутствие порта USB стало столь важным, что наиболее продвинутые производители даже сделали следующий шаг. Например, Fiat начал использовать USB-порт штатной аудиосистемы также для сбора и последующей обработки данных бортового компьютера, их (через флэшку) можно загрузить в фирменную программу Blue & Me, которая проанализирует записи «бортового самописца» и поможет повысить экономичность системы «автомобиль — водитель». Хорошая попытка, но, вообще-то, не стоит своих денег.
Возвращаясь к «головам», будет полезно узнать: менее 20% протестированных нами головных устройств (AV-устройств, заметим) имели интерфейс, способный передавать видеоданные по USB.
Таким образом, приходится признать: на сегодня USB — это, главным образом, средство передачи аудиоданных. Приходится также признать, что, хотя наряду с mp3 сегодня существует немало других (и часто лучших) форматов компрессии аудиоданных (например, FLAC, APE, Ogg Vorbis, AAC, Blades), по-прежнему очень немногие головные устройства способны с ними работать.
Типологии соединений
Надо отметить: некоторые производители, заявляя USB как тип соединения для передачи данных, используют собственные, специфические разъёмы. У меня, например, была ( поменял на ваучер) камера Panasonic с комплектным нестандартным кабелем, который не продавался отдельно, данные приходилось скачивать через кард-ридер из опасения, что если кабель потеряется, камера станет бесполезной.
«Распиновка» USB-порта, неважно, большого или маленького, всегда следует общему правилу: контакты 1 и 4 — это плюс и минус питания, контакты 2 и 3 используются для передачи данных.
