Vysokorychlostní sériové rozhraní

DEFINICE Universal Serial Bus (USB) je moderní standard pro připojování různých zařízení k počítači a to za použ...


DEFINICE
Universal Serial Bus (USB) je moderní standard pro připojování různých zařízení
k počítači a to za použití jediného konektoru, který nahrazuje sériové i
paralelní porty, případně rovněž síťové připojení. Konektor USB disponuje jak
datovými, tak napájecími vodiči, a může propojit dohromady až 127 USB zařízení.
USB 1.1 přenášelo data rychlostí 12 Mb/s, USB 2.0 už zvládne 480 Mb/s.
Kdyby počítače neměly žádné vstupy a výstupy, daly by se použít možná jako
dveřní zarážka nebo trochu nepohodlné sedátko. Tím, že jsme však začali k
počítači připojovat různá zařízení, můžeme do něj vkládat data, ovládat jiná
zařízení, tisknout na tiskárně text nebo obrázky, případně je zobrazovat na
obrazovce monitoru. Připojování ovšem vyžaduje existenci zásuvek, konektorů
nebo jiných druhů propojek, do kterých lze něco připojit.
Ačkoliv to zní jako jednoduchá záležitost, připojování volá po standardech
kompatibility a interoperability jak mechanicky (půjde to zasunout?), tak i
elektricky (bude to fungovat?). Vezměte si například obyčejnou elektrickou
zásuvku ve zdi. Ta má dvě nebo tři standardně uspořádané zdířky, a zatímco v
USA lidé očekávají, že v ní bude 110 voltů na 60 Hz střídavého proudu, v České
republice (a v Evropě vůbec) tam najdeme 220 V na 50 Hz, což by řadu amerických
spotřebičů uškvařilo. A to už vůbec nemluvíme o tom, že se liší i mechanické
uspořádání zásuvky. Počítače tento problém ještě zhoršily, neboť používají
velké množství rozličných konektorů a v některých z nich jsou ty samé typy
konektorů navíc určeny pro různá zařízení.
Jak se technologie vyvíjela, starší konektory nebyly schopny pracovat s
novějšími (rychlejšími) toky dat, takže se za ně musela hledat náhrada. Proto
počet různých typů konektorů rostl, než si výrobci uvědomili, že je třeba vše
zjednodušit.

Vývoj
S myšlenkou rozhraní USB přišla společnost Intel jejím cílem přitom bylo
odstranit všechny ostatní konektory s výjimkou videa. K ní se připojilo mnoho
dalších firem a v roce 1995 byl vyhlášen standard USB 1.0. O dva roky později
byla v oregonském Portlandu založena organizace USB Implementers Forum, která
má za úkol koordinovat vývoj USB a jeho standardizaci.
Vývojáři USB při své práci zvolili několik užitečných řešení, čímž dále
podtrhli nové možnosti USB jako univerzální sériové sběrnice. USB konektory a
kabely např. k připojeným periferiím nepřenášejí pouze data, ale i napájení,
čímž omezují počet (a cenu) napájecích adaptérů, které jsou jinak k různým
periferiím nutné. Za zmínku ovšem stojí fakt, že je pochopitelně třeba brát
ohled na energetickou náročnost připojeného zařízení kapacita zdroje v PC je
samozřejmě omezená.
V dnešní době má mnoho stolních počítačů a laptopů alespoň dva USB porty a
mohou mít (nebo nemusí) starší typy konektorů.

Připojená zařízení
S USB můžete propojit jedno zařízení s druhým v řetězovém uspořádání. Čili
můžete zapojit myš do klávesnice místo toho, abyste ji připojili rovnou do
počítače. Klávesnici pak můžete připojit do USB portu v monitoru. Pokud
potřebujete více USB portů, prostě připojíte k zásuvce v počítači hub, a máte
tři až sedm portů navíc. Teoreticky spolu může být propojeno 127 USB zařízení.
Největší výhodou by ale pro uživatele a IT manažery měla být jednoduchost, s
jakou lze díky USB připojit nové periferie. Mnoho z nich dokonce nepotřebuje
zvláštní ovladače. Počítač zařízení rozpozná a nainstaluje vše potřebné.
Uživatel může připojovat a odpojovat zařízení, kdykoliv potřebuje (tedy i za
chodu počítače), aniž by k tomu cokoliv dalšího potřeboval.

Rychlejší přenos
Během posledních několika měsíců se stalo realitou USB 2.0, nabízející až
čtyřicetkrát vyšší výkon oproti staršímu standardu 1.1, který byl představen v
roce 1998. Zařízení standardu 2.0 budou i nadále pracovat se staršími USB
porty, ale pouze pomalejší rychlostí.
Abychom zjistili, co zmíněné zvýšení rychlosti přinese v praktickém životě,
porovnali jsme zálohovací časy na externí pevný disk Maxtor 3000LE 120 GB USB
2.0. Standard USB 1.1 jsme testovali na laptopu s vestavěným USB portem. USB
2.0 jsme zkoušeli s adaptérem PC card (zdánlivě stejným jako tím, který byl
nabízen pro USB 1.1 s výjimkou štítku). Přenos 355 MB zabral přes USB 1.1 7
minut a 2 sekundy, zatímco přes USB 2.0 pouze 48 sekund (samozřejmě šlo o
stejná data). Pro porovnání kopírování těch samých dat do jiné složky na pevném
disku v laptopu zabralo 1 minutu a 33 sekund, zatímco kopírování do Toshiba
CardBus 5 GB drive trvalo 8 minut a 18 sekund.
V úvodu jsme zmínili, že USB 1.1 přenášelo data rychlostí 12 Mb/s, zatímco USB
2.0 bylo navrženo pro rychlost až 480 Mb/s. V této souvislosti jistě stojí za
zmínku, že IEEE 1394, konkurenční technologie (někdy též označovaná jako
FireWire nebo iLink), přenáší data rychlostí 400 Mb/s. S konektory FireWire je
možno se setkávat především u digitálních kamkordérů, nyní si do nich ale díky
své rychlosti razí cestu i USB 2.0.
Nejnovější varianta USB, se kterou se můžete v periferních zařízeních setkat,
je nazývána USB On--the-go (OTG). Její menší konektor dovoluje mj. zařízením
komunikovat přímo i bez PC. Např. dva digitální fotoaparáty vybavené OTG si
mohou mezi sebou vyměňovat obrázky. Můžeme očekávat, že se objeví i telefony,
PDA a notebooky vybavené OTG.
USB zařízení používají malý čtyřpinový konektor (dva piny pro napájení, dva pro
data), který je praktičtější než mnohem větší konektory, které jsou typické pro
ostatní zařízení. I když to možná na první pohled nevypadá jako velká výhoda, v
celé své kráse se projeví v okamžiku, kdy konektory USB umístíte na přední
stranu počítače (což je mimochodem mnohem praktičtější než dosud převažující
umístění na zadním panelu). Pak díky jejich rozměrům zbude více prostoru pro
ostatní přípojky, např. pro již zmíněný FireWire nebo vstupy a výstupy zvukové
karty.









Komentáře
K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.