Cách thức hoạt động của USB

Universal Serial Bus, viết tắt là USB cung cấp một cách duy nhất, được tiêu chuẩn hóa, dễ sử dụng để kết nối các thiết bị với máy tính. Nó sử dụng tốc độ truyền dữ liệu cao hơn nhiều so với nhiều định dạng dữ liệu nối tiếp thông thường. Bạn có thể gắn tới 127 thiết bị riêng lẻ vào máy tính của mình bằng USB. USB cũng có thể cung cấp đủ năng lượng cho các thiết bị USB nhỏ hơn mà không cần phải cắm chúng vào nguồn điện bên ngoài. Điều này rất hữu ích cho việc sử dụng máy tính xách tay từ xa.

Một số ví dụ phổ biến về thiết bị USB bao gồm:

• Máy in
• Máy quét
• Chuột
• Những bàn phím
• Cần điều khiển
• Máy ảnh kĩ thuật số
• Webcam
• Diễn giả
• Ổ cứng ngoài

Nếu thiết bị bạn đang cài đặt mới trên máy tính, Windows sẽ tự động phát hiện thiết bị đó và yêu cầu cung cấp đĩa trình điều khiển nếu cần. Nếu thiết bị đã được cài đặt, máy tính sẽ bắt đầu sử dụng thiết bị ngay lập tức. Các thiết bị USB có thể được kết nối và ngắt kết nối bất kỳ lúc nào khiến chúng có thể thay thế nóng được. Các đầu nối USB điển hình có một đầu nối A ở một bên và đầu nối B ở bên kia. Bạn có thể có các loại kết nối khác cho các thiết bị khác nhau như máy ảnh và điện thoại di động.

Cáp USB điển hình

Đầu nối USB A và B

Máy chủ PC thường có kết nối cho hai hoặc nhiều cổng USB bên ngoài. Mỗi đầu nối này trên PC thực sự là một kết nối với một trung tâm gốc riêng biệt bên trong PC. Bộ điều khiển máy chủ USB trong PC được tích hợp vào bộ chip trên các hệ thống mới hơn và điều phối việc gửi và nhận dữ liệu giữa PC và thiết bị bên ngoài. Khi máy chủ bật nguồn, nó sẽ truy vấn tất cả các thiết bị được kết nối với bus và gán cho mỗi thiết bị một địa chỉ. Máy chủ lưu trữ theo dõi tổng băng thông mà tất cả các thiết bị đẳng thời và ngắt đang yêu cầu.

Nếu bạn không có đủ cổng USB trên máy tính để chứa tất cả các thiết bị của mình thì bạn có thể mua một bộ chia USB. Hub có thể được cấp nguồn hoặc không cấp nguồn. Hub có thể là một phần của thiết bị như bàn phím hoặc màn hình có kết nối USB trên đó. Chuẩn USB cho phép các thiết bị sử dụng nguồn điện từ kết nối USB của chúng. Một thiết bị công suất cao như máy in sẽ có nguồn điện riêng, nhưng các thiết bị công suất thấp như chuột và máy ảnh có thể lấy điện từ bus USB nên bạn không cần nguồn điện bên ngoài. Cáp USB riêng lẻ có thể chạy dài tới 5 mét.

USB 1.1 được phát hành vào tháng 9 năm 1998 và USB 2.0 được phát hành vào đầu năm 2000. Với USB 2, bus có tốc độ dữ liệu tối đa là 480 Mbps, nhanh hơn 40 lần so với USB 1.1 và có khả năng tương thích ngược và xuôi hoàn toàn. USB 3.0 hiện đã ra mắt và cung cấp tốc độ tối đa 4,8 Gbit / giây, nhanh hơn khoảng 10 lần so với USB 2.0. Cáp USB 2.0 hoạt động theo bốn đường, một cặp để truyền dữ liệu vào / ra, một đường cho nguồn và dây cuối cùng để nối đất. USB 3.0 thêm năm dòng mới.

Nhiều thiết bị USB có thể được máy chủ đặt ở chế độ ngủ khi máy tính chuyển sang chế độ tiết kiệm năng lượng. Có một bộ trình điều khiển được bao gồm trong các phiên bản Windows mới hơn hỗ trợ một số thiết bị nhất định được gọi là thiết bị giao diện người hoặc HID. Các thiết bị này không yêu cầu nhiều dữ liệu được chuyển đến hoặc từ máy tính chủ. Phần sụn bên trong các thiết bị ngoại vi này phải hỗ trợ giao thức HID của Windows nếu bạn muốn sử dụng các trình điều khiển HID hiện có.

USB đã được hỗ trợ trong Windows kể từ Windows 98 SE. Windows 7 là phiên bản Windows đầu tiên hỗ trợ chuẩn USB 3.0.