यु एस बी
यूनिवर्सल सीरियल बस (USB) एक तकनीकी मानक है जो कंप्यूटर, परिधीय और अन्य कंप्यूटरों के बीच संयोजन (कनेक्शन), संचार और बिजली की आपूर्ति (इंटरफ़ेस (कम्प्यूटिंग)) के लिए केबल, संयोजक (कनेक्टर) और संचार प्रोटोकॉल के लिए विनिर्देशों को स्थापित करता है।[1] USB हार्डवेयर की एक विस्तृत विविधता (वैराइटी) मौजूद है, जिसमें 14 अलग-अलग प्रकार के संयोजक (कनेक्टर) शामिल हैं, जिनमें से यूएसबी-सी (USB-C) सबसे आधुनिक है और एकमात्र ऐसा है जिसे वर्तमान में बहिष्कृत नहीं किया गया है।
पहली बार 1996 में जारी, USB मानकों को USB कार्यान्वयनकर्ता फोरम (USB-IF) द्वारा बनाए रखा जाता है। USB की चार पीढ़ियाँ हैं: USB 1.x, USB 2.0, USB 3.x, और USB4।[2]
अवलोकन
यूएसबी को संचार और बिजली की आपूर्ति करने के लिए, व्यक्तिगत कंप्यूटरों के लिए परिधीयों के संयोजन को मानकीकृत करने के लिए डिज़ाइन किया गया था। इसने सीरियल पोर्ट और समानांतर पोर्ट जैसे अंतरापृष्ठ (इंटरफेस) को काफी हद तक बदल दिया है और उपकरणों की एक विस्तृत श्रृंखला पर आम हो गया है। यूएसबी (USB) के माध्यम से जुड़े परिधीयों के उदाहरणों में कंप्यूटर कीबोर्ड और माउस, वीडियो कैमरा, प्रिंटर, पोर्टेबल मीडिया प्लेयर, मोबाइल (पोर्टेबल) डिजिटल टेलीफोन, डिस्क ड्राइव और नेटवर्क एडेप्टर शामिल हैं।
यूएसबी संयोजक (कनेक्टर) तेजी से सुवाह्य (पोर्टेबल) उपकरणों के चार्जिंग केबल के रूप में अन्य प्रकारों का स्थान ले रहे हैं।
संयोजक टाइप त्वरित संदर्भ
| मानक | USB 1.0 1996 |
USB 1.1 1998 |
USB 2.0 2001 |
USB 2.0 Revised |
USB 3.0 2008 |
USB 3.1 2013 |
USB 3.2 2017 |
USB4 2019 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| अधिकतम स्थानांतरण दर | 12 Mbps | 480 Mbps | 5 Gbps | 10 Gbps | 20 Gbps | 40 Gbps | |||
| संयोजक के प्रकार | File:USB Type-A receptacle White.svg | File:USB Type-A receptacle Black.svg | File:USB 3.0 Type-A receptacle blue.svg | Deprecated | |||||
| टाइप बी संयोजक | File:USB Type-B receptacle.svg | File:USB 3.0 Type-B receptacle blue.svg | Deprecated | ||||||
| टाइप सी संयोजक | केवल पश्च संगतता | File:USB Type-C Receptacle Pinout.svg (Enlarged to show detail) | |||||||
| मिनी-ए कनेक्टर | — | File:USB Mini-A receptacle.svg | Deprecated | ||||||
| मिनी-बी संयोजक | — | File:USB Mini-B receptacle.svg | Deprecated | ||||||
| मिनी-एबी संयोजक | — | File:USB Mini-AB receptacle.svg | Deprecated | ||||||
| माइक्रो-ए संयोजक | — | File:USB Micro-A.svg | File:USB 3.0 Micro-A.svg | Deprecated | |||||
| माइक्रो-बी संयोजक | — | File:USB Micro-B receptacle.svg | File:USB 3.0 Micro-B receptacle.svg | Deprecated | |||||
| माइक्रो-एबी संयोजक | — | File:USB Micro-AB receptacle.svg | File:USB micro AB SuperSpeed.png | Deprecated | |||||
उद्देश्य
यूनिवर्सल सीरियल बस को व्यक्तिगत कंप्यूटर और परिधीय उपकरणों, जैसे सेल फोन, कंप्यूटर सहायक उपकरण और मॉनिटर के बीच इंटरफ़ेस को सरल बनाने और सुधारने के लिए विकसित किया गया था, जब पहले से मौजूदा मानक या तदर्थ मालिकाना इंटरफेस के साथ तुलना की गई थी।[3] कंप्यूटर उपयोगकर्ता के दृष्टिकोण से, USB इंटरफ़ेस कई तरीकों से उपयोग में आसानी में सुधार करता है:
- USB इंटरफ़ेस स्व-कॉन्फ़िगर करने वाला है, उपयोगकर्ता को गति या डेटा प्रारूप के लिए डिवाइस की सेटिंग्स को समायोजित करने के लिए आवश्यकता को समाप्त करना, या रुकावट डालना , इनपुट/आउटपुट पते, या डायरेक्ट मेमोरी एक्सेस चैनलों को कॉन्फ़िगर करना।[4] * USB कनेक्टर्स को होस्ट में मानकीकृत किया जाता है, इसलिए कोई भी परिधीय अधिकांश उपलब्ध रिसेप्टेकल्स का उपयोग कर सकता है।
- USB अतिरिक्त प्रसंस्करण शक्ति का पूरा लाभ उठाता है जिसे आर्थिक रूप से परिधीय उपकरणों में रखा जा सकता है ताकि वे खुद को प्रबंधित कर सकें।जैसे, USB डिवाइस में अक्सर उपयोगकर्ता-समायोज्य इंटरफ़ेस सेटिंग्स नहीं होती हैं।
- USB इंटरफ़ेस हॉट स्वैपिंग है। हॉट-स्वैपेबल (डिवाइस को होस्ट कंप्यूटर को रिबूट किए बिना एक्सचेंज किया जा सकता है)।
- छोटे उपकरणों को सीधे USB इंटरफ़ेस से संचालित किया जा सकता है, जिससे अतिरिक्त बिजली आपूर्ति केबलों की आवश्यकता को समाप्त किया जा सकता है।
- क्योंकि USB लोगो का उपयोग केवल अनुरूपता परीक्षण के बाद की अनुमति है, उपयोगकर्ता को विश्वास हो सकता है कि एक USB डिवाइस सेटिंग्स और कॉन्फ़िगरेशन के साथ व्यापक बातचीत के बिना अपेक्षित रूप से काम करेगा।
- USB इंटरफ़ेस सामान्य त्रुटियों से वसूली के लिए प्रोटोकॉल को परिभाषित करता है, पिछले इंटरफेस पर विश्वसनीयता में सुधार करता है।[3]
- USB मानक पर निर्भर होने वाले डिवाइस को स्थापित करना न्यूनतम ऑपरेटर कार्रवाई की आवश्यकता होती है। जब कोई उपयोगकर्ता किसी डिवाइस को एक रनिंग कंप्यूटर पर पोर्ट में प्लग करता है, तो यह या तो पूरी तरह से मौजूदा डिवाइस ड्राइवर ों का उपयोग करके स्वचालित रूप से कॉन्फ़िगर करता है, या सिस्टम उपयोगकर्ता को ड्राइवर का पता लगाने के लिए प्रेरित करता है, जिसे तब यह स्वचालित रूप से स्थापित और कॉन्फ़िगर करता है।
USB मानक भी हार्डवेयर निर्माताओं और सॉफ्टवेयर डेवलपर्स के लिए कई लाभ प्रदान करता है, विशेष रूप से कार्यान्वयन की सापेक्ष आसानी में:
- USB मानक नए बाह्य उपकरणों के लिए मालिकाना इंटरफेस विकसित करने की आवश्यकता को समाप्त करता है।
- यूएसबी इंटरफ़ेस से उपलब्ध ट्रांसफर स्पीड की विस्तृत श्रृंखला कीबोर्ड और चूहों से लेकर स्ट्रीमिंग वीडियो इंटरफेस तक के उपकरणों को सूट करती है।
- एक USB इंटरफ़ेस को समय-महत्वपूर्ण कार्यों के लिए सर्वोत्तम उपलब्ध विलंबता (इंजीनियरिंग) प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है या सिस्टम संसाधनों पर थोड़ा प्रभाव के साथ बल्क डेटा की पृष्ठभूमि स्थानान्तरण करने के लिए सेट किया जा सकता है।
- USB इंटरफ़ेस को एक डिवाइस के केवल एक फ़ंक्शन के लिए समर्पित NO सिग्नल लाइनों के साथ सामान्यीकृत किया गया है।[3]
सीमाएँ
सभी मानकों के साथ, USB के पास अपने डिजाइन के लिए कई सीमाएं हैं:
- USB केबल लंबाई में सीमित हैं, क्योंकि मानक एक ही टेबल-टॉप पर परिधीयों के लिए था, कमरों या इमारतों के बीच नहीं।हालांकि, एक यूएसबी पोर्ट एक गेटवे (दूरसंचार) से जुड़ा हो सकता है जो दूर के उपकरणों तक पहुंचता है।
- USB डेटा ट्रांसफर दरें अन्य इंटरकनेक्ट्स जैसे कि 100 गीगाबिट ईथरनेट की तुलना में धीमी हैं।
- USB में एक सख्त ट्री नेटवर्क टोपोलॉजी और मास्टर/स्लेव (प्रौद्योगिकी) है। परिधीय उपकरणों को संबोधित करने के लिए मास्टर/दास प्रोटोकॉल;वे उपकरण मेजबान के माध्यम से एक दूसरे के साथ बातचीत नहीं कर सकते हैं, और दो होस्ट सीधे अपने यूएसबी पोर्ट पर संवाद नहीं कर सकते हैं।इस सीमा के लिए कुछ विस्तार USB ऑन-द-गो इन, डुअल-रोल-डिवाइस के माध्यम से संभव है[5] और प्रोटोकॉल पुल ।
- एक मेजबान एक साथ सभी बाह्य उपकरणों के लिए संकेतों को प्रसारित नहीं कर सकता है - प्रत्येक को व्यक्तिगत रूप से संबोधित किया जाना चाहिए।
- जबकि कन्वर्टर्स कुछ विरासत प्रणाली और यूएसबी के बीच मौजूद हैं, वे विरासत हार्डवेयर का पूर्ण कार्यान्वयन प्रदान नहीं कर सकते हैं।उदाहरण के लिए, एक यूएसबी-टू-पैरेल-पोर्ट कनवर्टर एक प्रिंटर के साथ अच्छी तरह से काम कर सकता है, लेकिन एक स्कैनर के साथ नहीं, जिसे डेटा पिन के द्विदिश उपयोग की आवश्यकता होती है।
एक उत्पाद डेवलपर के लिए, USB का उपयोग करने के लिए एक जटिल प्रोटोकॉल के कार्यान्वयन की आवश्यकता होती है और इसका तात्पर्य परिधीय उपकरण में एक बुद्धिमान नियंत्रक है।सार्वजनिक बिक्री के लिए इरादा किए गए यूएसबी उपकरणों के डेवलपर्स को आम तौर पर एक यूएसबी आईडी प्राप्त करना होगा, जिसके लिए आवश्यक है कि वे यूएसबी कार्यान्वयनकर्ता फोरम (यूएसबी-आईएफ) को शुल्क का भुगतान करें।USB विनिर्देश का उपयोग करने वाले उत्पादों के डेवलपर्स को USB-IF के साथ एक समझौते पर हस्ताक्षर करना होगा।उत्पाद पर USB लोगो के उपयोग के लिए संगठन में वार्षिक शुल्क और सदस्यता की आवश्यकता होती है।[3]
इतिहास
सात कंपनियों के एक समूह ने 1995 में यूएसबी का विकास शुरू किया:[7] कॉम्पैक , डिजिटल उपकरण निगम, आईबीएम , इंटेल , माइक्रोसॉफ्ट , नोक और नॉटेल ।लक्ष्य पीसी के पीछे कनेक्टर्स की भीड़ को प्रतिस्थापित करके, मौजूदा इंटरफेस के प्रयोज्य मुद्दों को संबोधित करके, और यूएसबी से जुड़े सभी उपकरणों के सॉफ़्टवेयर कॉन्फ़िगरेशन को सरल बनाने के साथ -साथ अधिक से अधिक की अनुमति देने के लिए इसे मौलिक रूप से आसान बनाने के लिए इसे मौलिक रूप से आसान बनाना था।बाहरी उपकरणों और प्लग करें और खेलें फीचर्स के लिए डेटा ट्रांसफर दरें।[8] अजय भट्ट और उनकी टीम ने इंटेल में मानक पर काम किया;[9][10] यूएसबी का समर्थन करने वाले पहले एकीकृत सर्किट 1995 में इंटेल द्वारा निर्मित किए गए थे।[11]
As of 2008[update], लगभग 6 बिलियन यूएसबी पोर्ट और इंटरफेस वैश्विक बाज़ार में थे, और हर साल लगभग 2 बिलियन बेचे जा रहे थे।[12]
Usb 1.x
जनवरी 1996 में जारी किया गया, USB & NBSP; 1.0 1.5 & nbsp; Mbit/s (कम बैंडविड्थ या कम गति) और 12 & nbsp; Mbit/s (पूर्ण गति) की निर्दिष्ट सिग्नलिंग दरें।[13] यह समय और बिजली की सीमाओं के कारण, एक्सटेंशन केबल या पास-थ्रू मॉनिटर के लिए अनुमति नहीं देता था।कुछ USB उपकरणों ने इसे USB & NBSP; 1.1 को अगस्त 1998 में जारी किया था। USB & NBSP; 1.1 सबसे पहला संशोधन था जिसे व्यापक रूप से अपनाया गया था और Microsoft ने विरासत-मुक्त पीसी को नामित किया था।[14][15][16] मानक प्रकार ए या टाइप बी की तुलना में न तो यूएसबी 1.0 और न ही 1.1 ने किसी भी कनेक्टर के लिए एक डिज़ाइन निर्दिष्ट किया, हालांकि एक लघु प्रकार बी कनेक्टर के लिए कई डिजाइन कई परिधीयों पर दिखाई दिए, यूएसबी और एनबीएसपी के अनुरूप;मिनिएचर कनेक्टर्स के रूप में हालांकि उनके पास एक टेडर कनेक्शन था (अर्थात: परिधीय अंत में कोई प्लग या रिसेप्टेक नहीं)।USB & NBSP; 2.0 (संशोधन 1.01) को एक परिचय तक कोई ज्ञात लघु प्रकार एक कनेक्टर नहीं था।
USB 2.0
USB & nbsp; 2.0 अप्रैल 2000 में जारी किया गया था, जिसमें 480 & nbsp की अधिकतम अधिकतम संकेत दर है; MBIT/S (अधिकतम सैद्धांतिक डेटा थ्रूपुट 53 MBYTE/S[17]) USB & nbsp; 1.x पूर्ण गति सिग्नलिंग दर 12 & nbsp; Mbit/s (अधिकतम सैद्धांतिक डेटा थ्रूपुट 1.2 & nbsp; Mbyte/s के अलावा उच्च गति या उच्च बैंडविड्थ नामित उच्च गति या उच्च बैंडविड्थ;[18])।
USB विनिर्देश में संशोधन इंजीनियरिंग परिवर्तन आदेश (ECNS) के माध्यम से किए गए हैं।इनमें से सबसे महत्वपूर्ण ECN को USB & NBSP में शामिल किया गया है; 2.0 विनिर्देश पैकेज USB.org से उपलब्ध है:[19]
- मिनी-ए और मिनी-बी कनेक्टर
- माइक्रो-यूएसबी केबल और कनेक्टर्स विनिर्देश 1.01
- इंटरचिप यूएसबी पूरक
- ऑन-द-गो सप्लीमेंट 1.3 यूएसबी ऑन-द-गो दो यूएसबी डिवाइसों के लिए एक अलग यूएसबी होस्ट की आवश्यकता के बिना एक-दूसरे के साथ संवाद करना संभव बनाता है
- USB बैटरी चार्जिंग स्पेसिफिकेशन 1.1 डेड बैटरी के साथ डिवाइस के लिए समर्पित चार्जर्स, होस्ट चार्जर्स बिहेवियर के लिए समर्थन जोड़ा गया
- बैटरी चार्जिंग विनिर्देश 1.2:[20] 1.5 & nbsp की बढ़ी
- लिंक पावर मैनेजमेंट एडेंडम ECN, जो स्लीप पावर स्टेट जोड़ता है
USB 3.x
USB & NBSP; 3.0 विनिर्देश 12 नवंबर 2008 को जारी किया गया था, इसके प्रबंधन के साथ USB & NBSP; 3.0 प्रमोटर ग्रुप को USB कार्यान्वयनकर्ता फोरम (USB-IF) में स्थानांतरित किया गया था, और 17 नवंबर 2008 को SuperSpeed USB डेवलपर्स सम्मेलन में घोषणा की गई थी।[21] USB & NBSP; 3.0 एक सुपरस्पीड ट्रांसफर मोड जोड़ता है, जो कि पिछड़े संगत प्लग, रिसेप्टेकल्स और केबल के साथ जुड़ा हुआ है।सुपरस्पेड प्लग और रिसेप्टेकल्स को मानक प्रारूप रिसेप्टेकल्स में एक अलग लोगो और नीले रंग के आवेषण के साथ पहचाना जाता है।
सुपरस्पेड बस तीन मौजूदा स्थानांतरण मोड के अलावा, 5.0 & nbsp; gbit/s की नाममात्र दर पर एक स्थानांतरण मोड के लिए प्रदान करता है।इसकी दक्षता भौतिक प्रतीक एन्कोडिंग और लिंक स्तर ओवरहेड सहित कई कारकों पर निर्भर है।8B/10B एन्कोडिंग के साथ 5 & nbsp; gbit/s सिग्नलिंग दर पर, प्रत्येक बाइट को संचारित करने के लिए 10 बिट्स की आवश्यकता होती है, इसलिए कच्चा थ्रूपुट 500 & nbsp; mb/s है।जब प्रवाह नियंत्रण, पैकेट फ्रेमिंग और प्रोटोकॉल ओवरहेड पर विचार किया जाता है, तो यह 400 & nbsp; mb/s (3.2 & nbsp; gbit/s) के लिए यथार्थवादी है या अधिक अनुप्रयोग में संचारित करने के लिए।[22]: 4–19 संचार सुपरस्पीड ट्रांसफर मोड में पूर्ण-द्वैध है;पहले के मोड आधा-द्वैध हैं, जो मेजबान द्वारा मध्यस्थ हैं।[23]
कम-शक्ति और उच्च-शक्ति वाले डिवाइस इस मानक के साथ चालू रहते हैं, लेकिन सुपरस्पीड का उपयोग करने वाले डिवाइस क्रमशः 150 & nbsp; ma और 900 & nbsp; ma के बीच उपलब्ध वर्तमान में बढ़े हुए वर्तमान का लाभ उठा सकते हैं।[22]: 9–9 USB 3.0#USB 3.1 | USB & NBSP; 3.1, जुलाई 2013 में जारी दो वेरिएंट हैं।पहला एक USB & nbsp; 3.0 के सुपरस्पीड ट्रांसफर मोड को संरक्षित करता है और इसे USB & nbsp; 3.1 जनरल 1 लेबल किया गया है,[24][25] और दूसरा संस्करण USB & nbsp; 3.1 जीन 2. सुपरस्पेड+ के लेबल के तहत एक नया सुपरस्पेड+ ट्रांसफर मोड का परिचय देता है।/132 बी।[24][26] USB 3.0#USB 3.2 | USB & NBSP; 3.2, सितंबर 2017 में जारी किया गया,[27] मौजूदा USB & nbsp; 3.1 सुपरस्पीड और सुपरस्पेड+ डेटा मोड को संरक्षित करता है, लेकिन 10 और 20 & nbsp; gbit/s (1.25 और 2.5 & nbsp; gb/s) के डेटा दरों के साथ USB-C कनेक्टर पर दो नए सुपरस्पीड+ ट्रांसफर मोड का परिचय देता है।बैंडविड्थ में वृद्धि मौजूदा तारों पर बहु-लेन संचालन का एक परिणाम है जो यूएसबी-सी कनेक्टर की फ्लिप-फ्लॉप क्षमताओं के लिए अभिप्रेत थी।[28] यूएसबी 3.0 ने यूएसबी संलग्न एससीएसआई प्रोटोकॉल भी पेश किया, जो बीओटी (बल्क-ओनली-ट्रांसफर) प्रोटोकॉल की तुलना में आम तौर पर तेजी से स्थानांतरण गति प्रदान करता है।
नामकरण योजना
[[File:USB 3.2 new naming scheme.svg|thumb|upright=2.8|USB 3.2 के लिए नई नामकरण योजना का अवलोकन। USB 3.2 मानक के साथ शुरू, USB-IF ने एक नई नामकरण योजना शुरू की।[29] विभिन्न ट्रांसफर मोड की ब्रांडिंग वाली कंपनियों की मदद करने के लिए, USB-IF ने 5, 10, और 20 & nbsp; Gbit/s ट्रांसफर मोड को सुपरस्पीड USB 5GBPS, SuperSpeed USB 10GBPS, और SuperSpeed USB 20GBPS के रूप में ब्रांडिंग करने की सिफारिश की।[30]
USB4
USB4 विनिर्देश 29 अगस्त 2019 को USB कार्यान्वयनकर्ता फोरम द्वारा जारी किया गया था।[31] USB4 थंडरबोल्ट 3 प्रोटोकॉल पर आधारित है।[32] यह 40 & nbsp; gbit/s थ्रूपुट का समर्थन करता है, थंडरबोल्ट 3 के साथ संगत है, और USB & nbsp; 3.2 और USB & nbsp; 2.0 के साथ पिछड़े संगत है।[33][34] आर्किटेक्चर कई अंत डिवाइस प्रकारों के साथ एक एकल हाई-स्पीड लिंक साझा करने के लिए एक विधि को परिभाषित करता है जो गतिशील रूप से है जो प्रकार और एप्लिकेशन द्वारा डेटा के हस्तांतरण को सबसे अच्छी तरह से कार्य करता है।
USB4 विनिर्देश में कहा गया है कि निम्नलिखित तकनीकों को USB4 द्वारा समर्थित किया जाएगा:[31]
| Connection | Mandatory for | Remarks | ||
|---|---|---|---|---|
| host | hub | device | ||
| USB 2.0 (480 Mbit/s) | Yes | Yes | Yes | Contrary to other functions—which use the multiplexing of high-speed links—USB 2.0 over USB-C utilizes its own differential pair of wires. |
| USB4 Gen 2×2 (20 Gbit/s) | Yes | Yes | Yes | A USB 3.0-labelled device still operates via a USB4 host or hub as a USB 3.0 device. The device requirement of Gen 2x2 applies only to the newcoming USB4-labelled devices. |
| USB4 Gen 3×2 (40 Gbit/s) | No | Yes | No | |
| DisplayPort | Yes | Yes | No | The specification requires that hosts and hubs support the DisplayPort Alternate Mode. |
| Host-to-Host communications | Yes | Yes | — | A LAN-like connection between two peers. |
| PCI Express | No | Yes | No | The PCI Express function of USB4 replicates the functionality of previous versions of the Thunderbolt specification. |
| Thunderbolt 3 | No | Yes | No | Thunderbolt 3 uses USB-C cables; the USB4 specification allows hosts and devices and requires hubs to support interoperability with the standard using the Thunderbolt 3 Alternate Mode. |
| Other Alternate Modes | No | No | No | USB4 products may optionally offer interoperability with the HDMI, MHL, and VirtualLink Alternate Modes. |
CES 2020 के दौरान, USB-IF और INTEL ने USB4 उत्पादों की अनुमति देने का अपना इरादा बताया जो सभी वैकल्पिक कार्यक्षमता को थंडरबोल्ट 4 उत्पादों के रूप में समर्थन करते हैं।USB4 के साथ संगत पहला उत्पाद इंटेल की टाइगर लेक (माइक्रोआर्किटेक्चर) श्रृंखला और एएमडी की ज़ेन 3 सीरीज़ ऑफ सीपीयू होने की उम्मीद है।2020 में जारी किया गया।
संस्करण इतिहास
रिलीज़ संस्करण
| Name | Release date | Maximum transfer rate | Note |
|---|---|---|---|
| USB 0.7 | 11 November 1994 | ? | Pre-release |
| USB 0.8 | December 1994 | ? | Pre-release |
| USB 0.9 | 13 April 1995 | Full Speed (12 Mbit/s) | Pre-release |
| USB 0.99 | August 1995 | ? | Pre-release |
| USB 1.0-RC | November 1995 | ? | Release Candidate |
| USB 1.0 | 15 January 1996 | Full Speed (12 Mbit/s),
Low Speed (1.5 Mbit/s) |
|
| USB 1.1 | August 1998 | ||
| USB 2.0 | April 2000 | High Speed (480 Mbit/s) | |
| USB 3.0 | November 2008 | SuperSpeed USB (5 Gbit/s) | Also referred to as USB 3.1 Gen 1[24] and USB 3.2 Gen 1 × 1 |
| USB 3.1 | July 2013 | SuperSpeed+ USB (10 Gbit/s) | Includes new USB 3.1 Gen 2,[24] also named USB 3.2 Gen 2 × 1 in later specifications. Last version to support Type A connector. |
| USB 3.2 | August 2017 | SuperSpeed+ USB dual-lane (20 Gbit/s) | Includes new USB 3.2 Gen 1 × 2 and Gen 2 × 2 multi-link modes.[35] Requires Type C connector. |
| USB4 | August 2019 | 40 Gbit/s (2-lane) | Includes new USB4 Gen 2 × 2 (64b/66b encoding) and Gen 3 × 2 (128b/132b encoding) modes and introduces USB4 routing for tunnelling of USB3.x, DisplayPort 1.4a and PCI Express traffic and host-to-host transfers, based on the Thunderbolt 3 protocol |
शक्ति से संबंधित मानक
| Release name | Release date | Max. power | Note |
|---|---|---|---|
| USB Battery Charging Rev. 1.0 | 2007-03-08 | 7.5 W (5 V, 1.5 A) | |
| USB Battery Charging Rev. 1.1 | 2009-04-15 | 7.5 W (5 V, 1.5 A) | Page 28, Table 5–2, but with limitation on paragraph 3.5. In ordinary USB 2.0's standard-A port, 1.5A only.[36] |
| USB Battery Charging Rev. 1.2 | 2010-12-07 | 7.5 W (5 V, 1.5 A) | [37] |
| USB Power Delivery Rev. 1.0 (V. 1.0) | 2012-07-05 | 100 W (20 V, 5 A) | Using FSK protocol over bus power (VBUS) |
| USB Power Delivery Rev. 1.0 (V. 1.3) | 2014-03-11 | 100 W (20 V, 5 A) | |
| USB Type-C Rev. 1.0 | 2014-08-11 | 15 W (5 V, 3 A) | New connector and cable specification |
| USB Power Delivery Rev. 2.0 (V. 1.0) | 2014-08-11 | 100 W (20 V, 5 A) | Using BMC protocol over communication channel (CC) on USB-C cables. |
| USB Type-C Rev. 1.1 | 2015-04-03 | 15 W (5 V, 3 A) | |
| USB Power Delivery Rev. 2.0 (V. 1.1) | 2015-05-07 | 100 W (20 V, 5 A) | |
| USB Type-C Rev. 1.2 | 2016-03-25 | 15 W (5 V, 3 A) | |
| USB Power Delivery Rev. 2.0 (V. 1.2) | 2016-03-25 | 100 W (20 V, 5 A) | |
| USB Power Delivery Rev. 2.0 (V. 1.3) | 2017-01-12 | 100 W (20 V, 5 A) | |
| USB Power Delivery Rev. 3.0 (V. 1.1) | 2017-01-12 | 100 W (20 V, 5 A) | |
| USB Type-C Rev. 1.3 | 2017-07-14 | 15 W (5 V, 3 A) | |
| USB Power Delivery Rev. 3.0 (V. 1.2) | 2018-06-21 | 100 W (20 V, 5 A) | |
| USB Type-C Rev. 1.4 | 2019-03-29 | 15 W (5 V, 3 A) | |
| USB Type-C Rev. 2.0 | 2019-08-29 | 15 W (5 V, 3 A) | Enabling USB4 over USB Type-C connectors and cables. |
| USB Power Delivery Rev. 3.0 (V. 2.0) | 2019-08-29 | 100 W (20 V, 5 A) | [38] |
| USB Power Delivery Rev. 3.1 (V. 1.0) | 2021-05-24 | 240 W (48 V, 5 A) | |
| USB Type-C Rev. 2.1 | 2021-05-25 | 15 W (5 V, 3 A) | [39] |
| USB Power Delivery Rev. 3.1 (V. 1.1) | 2021-07-06 | 240 W (48 V, 5 A) | [40] |
| USB Power Delivery Rev. 3.1 (V. 1.2) | 2021-10-26 | 240 W (48 V, 5 A) | Including errata through October 2021[41]
This version incorporates the following ECNs:
|
सिस्टम डिजाइन
एक यूएसबी प्रणाली में एक या अधिक डाउनस्ट्रीम पोर्ट, और कई परिधीयों के साथ एक मेजबान होता है, जो एक तारक संस्थिति बनाता है।अतिरिक्त यूएसबी हब को शामिल किया जा सकता है, जिससे पांच स्तरों तक की अनुमति मिलती है।एक USB होस्ट में कई नियंत्रक हो सकते हैं, प्रत्येक एक या एक से अधिक पोर्ट के साथ।127 उपकरणों को एकल होस्ट कंट्रोलर से जोड़ा जा सकता है।[42][22]: 8–29 यूएसबी उपकरण हब के माध्यम से श्रृंखला में लिंक किए गए हैं।होस्ट कंट्रोलर में निर्मित हब को रूट हब कहा जाता है।
एक USB डिवाइस में कई तार्किक उप-डिवाइस शामिल हो सकते हैं जिन्हें डिवाइस फ़ंक्शन के रूप में संदर्भित किया जाता है।एक समग्र डिवाइस कई फ़ंक्शन प्रदान कर सकता है, उदाहरण के लिए, एक बिल्ट-इन माइक्रोफोन (ऑडियो डिवाइस फ़ंक्शन) के साथ एक वेबकैम (वीडियो डिवाइस फ़ंक्शन)।इसका एक विकल्प एक यौगिक उपकरण है, जिसमें होस्ट प्रत्येक तार्किक उपकरण को एक अलग पता देता है और सभी तार्किक उपकरण एक अंतर्निहित हब से जुड़ते हैं जो भौतिक यूएसबी केबल से जुड़ता है।
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यूएसबी डिवाइस संचार पाइप (तार्किक चैनल) पर आधारित है।एक पाइप एक डिवाइस के भीतर एक तार्किक इकाई के लिए होस्ट कंट्रोलर से एक कनेक्शन है, जिसे संचार समापन बिंदु कहा जाता है।क्योंकि पाइप समापन बिंदुओं के अनुरूप हैं, शब्दों को कभी -कभी परस्पर उपयोग किया जाता है।प्रत्येक यूएसबी डिवाइस में 32 एंडपॉइंट (16 इंच और 16 आउट) तक हो सकता है, हालांकि इतने सारे होना दुर्लभ है।एंडपॉइंट्स को डिवाइस द्वारा इनिशियलाइज़ेशन के दौरान डिवाइस द्वारा परिभाषित और क्रमांकित किया जाता है (भौतिक कनेक्शन के बाद की अवधि जिसे एन्यूमरेशन कहा जाता है) और इसलिए अपेक्षाकृत स्थायी होते हैं, जबकि पाइप खोले और बंद किए जा सकते हैं।
दो प्रकार के पाइप हैं: स्ट्रीम और संदेश।
- एक संदेश पाइप द्वि-दिशात्मक है और इसका उपयोग नियंत्रण स्थानान्तरण के लिए किया जाता है।संदेश पाइप आमतौर पर डिवाइस के लिए लघु, सरल कमांड के लिए उपयोग किए जाते हैं, और डिवाइस से स्थिति प्रतिक्रियाओं के लिए, उदाहरण के लिए, बस नियंत्रण पाइप नंबर 0 द्वारा उपयोग किया जाता है।
- एक स्ट्रीम पाइप एक यूनी-दिशात्मक पाइप है जो एक यूनी-दिशात्मक समापन बिंदु से जुड़ा है जो एक समकालिक का उपयोग करके डेटा को स्थानांतरित करता है,[43] रुकावट, या बल्क स्थानांतरण:
- आइसोक्रोनस ट्रांसफर
- कुछ गारंटीकृत डेटा दर पर (फिक्स्ड-बैंडविड्थ स्ट्रीमिंग डेटा के लिए) लेकिन संभावित डेटा लॉस के साथ (जैसे, रियलटाइम ऑडियो या वीडियो)
- इंटरप्ट ट्रांसफर
- ऐसे डिवाइस जिन्हें डिवाइस, कम्प्यूटर का माउस और कीबोर्ड जैसे त्वरित प्रतिक्रियाओं (बाउंड लेटेंसी) की गारंटी देने की आवश्यकता है
- बल्क ट्रांसफर
- सभी शेष उपलब्ध बैंडविड्थ का उपयोग करके बड़े स्पोरैडिक ट्रांसफर, लेकिन बैंडविड्थ या विलंबता पर कोई गारंटी नहीं है (जैसे, फ़ाइल ट्रांसफर)
जब कोई होस्ट एक डेटा ट्रांसफर शुरू करता है, तो यह एक टोकन पैकेट भेजता है जिसमें (डिवाइस_एडड्रेस, एंडपॉइंट_नंबर) के टपल के साथ निर्दिष्ट एंडपॉइंट होता है। यदि स्थानांतरण होस्ट से एंडपॉइंट तक है, तो होस्ट वांछित डिवाइस पते और एंडपॉइंट नंबर के साथ एक आउट पैकेट (टोकन पैकेट का विशेषज्ञता) भेजता है। यदि डेटा ट्रांसफर डिवाइस से होस्ट में है, तो होस्ट इसके बजाय पैकेट में भेजता है। यदि डेस्टिनेशन एंडपॉइंट एक यूनी-दिशात्मक समापन बिंदु है, जिसकी निर्माता की निर्दिष्ट दिशा टोकन पैकेट से मेल नहीं खाती है (उदाहरण के लिए, निर्माता की निर्दिष्ट दिशा में है, जबकि टोकन पैकेट एक आउट पैकेट है), टोकन पैकेट को नजरअंदाज कर दिया जाता है। अन्यथा, इसे स्वीकार किया जाता है और डेटा लेनदेन शुरू हो सकता है। दूसरी ओर, एक द्वि-दिशात्मक समापन बिंदु, पैकेट में और बाहर दोनों को स्वीकार करता है।
एंडपॉइंट्स को इंटरफेस में वर्गीकृत किया जाता है और प्रत्येक इंटरफ़ेस एक एकल डिवाइस फ़ंक्शन के साथ जुड़ा हुआ है। इसका एक अपवाद एंडपॉइंट ज़ीरो है, जिसका उपयोग डिवाइस कॉन्फ़िगरेशन के लिए किया जाता है और यह किसी भी इंटरफ़ेस से जुड़ा नहीं है। स्वतंत्र रूप से नियंत्रित इंटरफेस से बना एक एकल डिवाइस फ़ंक्शन को एक समग्र डिवाइस कहा जाता है। एक समग्र डिवाइस में केवल एक ही डिवाइस पता होता है क्योंकि होस्ट केवल एक फ़ंक्शन के लिए डिवाइस पता प्रदान करता है।
जब एक USB डिवाइस पहली बार USB होस्ट से जुड़ा होता है, तो USB डिवाइस एन्यूमरेशन प्रक्रिया शुरू की जाती है। USB डिवाइस पर रीसेट सिग्नल भेजकर गणना शुरू होती है। यूएसबी डिवाइस की डेटा दर रीसेट सिग्नलिंग के दौरान निर्धारित की जाती है। रीसेट करने के बाद, USB डिवाइस की जानकारी होस्ट द्वारा पढ़ी जाती है और डिवाइस को एक अद्वितीय 7-बिट पता सौंपा गया है। यदि डिवाइस को होस्ट द्वारा समर्थित किया जाता है, तो डिवाइस के साथ संचार करने के लिए आवश्यक डिवाइस ड्राइवरों को लोड किया जाता है और डिवाइस को कॉन्फ़िगर किए गए राज्य पर सेट किया जाता है। यदि USB होस्ट को फिर से शुरू किया जाता है, तो सभी जुड़े उपकरणों के लिए गणना प्रक्रिया को दोहराया जाता है।
होस्ट कंट्रोलर डिवाइसों में ट्रैफ़िक फ्लो को निर्देशित करता है, इसलिए कोई भी यूएसबी डिवाइस होस्ट कंट्रोलर से स्पष्ट अनुरोध के बिना बस में किसी भी डेटा को स्थानांतरित नहीं कर सकता है। USB & NBSP; 2.0 में, होस्ट कंट्रोलर मतदान (कंप्यूटर विज्ञान) ट्रैफ़िक के लिए बस, आमतौर पर एक गोल-रोबिन शेड्यूलिंग में | राउंड-रॉबिन फैशन। प्रत्येक यूएसबी पोर्ट का थ्रूपुट यूएसबी पोर्ट या पोर्ट से जुड़े यूएसबी डिवाइस की धीमी गति से निर्धारित होता है।
हाई-स्पीड USB & NBSP; 2.0 हब में ट्रांसलेटर्स नामक डिवाइस होते हैं जो हाई-स्पीड USB & nbsp; 2.0 बसों और पूर्ण और कम स्पीड बसों के बीच परिवर्तित होते हैं। प्रति हब या प्रति पोर्ट एक अनुवादक हो सकता है।
क्योंकि प्रत्येक USB & NBSP में दो अलग -अलग नियंत्रक हैं; 3.0 होस्ट, USB & NBSP; 3.0 डिवाइस USB & NBSP पर संचारित और प्राप्त करते हैं; 3.0 डेटा दरों की परवाह किए बिना USB & NBSP; 2.0 या उससे पहले के डिवाइस जो उस होस्ट से जुड़े हैं। पहले के उपकरणों के लिए ऑपरेटिंग डेटा दरों को विरासत तरीके से सेट किया गया है।
डिवाइस क्लासेस
USB डिवाइस की कार्यक्षमता को USB होस्ट को भेजे गए क्लास कोड द्वारा परिभाषित किया गया है।यह होस्ट को डिवाइस के लिए सॉफ्टवेयर मॉड्यूल लोड करने और विभिन्न निर्माताओं से नए उपकरणों का समर्थन करने की अनुमति देता है।
डिवाइस कक्षाओं में शामिल हैं:[44]
| Class | Usage | Description | Examples, or exception |
|---|---|---|---|
| 00h | Device | Unspecified[45] | Device class is unspecified, interface descriptors are used to determine needed drivers |
| 01h | Interface | Audio | Speaker, microphone, sound card, MIDI |
| 02h | Both | Communications and CDC control | UART and RS-232 serial adapter, Modem, Wi-Fi adapter, Ethernet adapter. Used together with class 0Ah (CDC-Data) below |
| 03h | Interface | Human interface device (HID) | Keyboard, mouse, joystick |
| 05h | Interface | Physical interface device (PID) | Force feedback joystick |
| 06h | Interface | Image (PTP/MTP) | Scanner |
| 07h | Interface | Printer | Laser printer, inkjet printer, CNC machine |
| 08h | Interface | USB mass storage, |