Cos'è l'USB (Universal Serial Bus)? Tipi e importanza

Il bus seriale universale (USB) è definito come uno standard che menziona le specifiche utilizzate da cavi, porte e protocolli che consentono una connettività semplice e universalmente accettata tra un host e un dispositivo periferico. Questo articolo spiega cos'è l'USB, i tipi di USB e l'importanza della tecnologia.

USB, o bus seriale universale, è un meccanismo utilizzato per collegare dispositivi periferici ai computer. Prima dell'avvento della tecnologia USB, un PC in genere includeva una o due connessioni seriali, una porta parallela, connettori per tastiera e mouse e, in alcuni casi, una porta per joystick.

Lo standard USB è stato stabilito a metà degli anni '90 da diverse aziende americane, in particolare IBM, Intel e Microsoft Corporation, come un modo più semplice per collegare le periferiche del computer. La porta forniva un metodo standard per connettere vari dispositivi e offriva notevoli vantaggi in termini di velocità rispetto ad altre alternative.

Inizialmente, l’accettazione della tecnologia USB fu lenta:

L'introduzione nel 1998 del primo modello di iMac di Apple Inc. ha rappresentato un importante passo avanti. Creando una macchina popolare e ben accolta dotata solo di connessioni USB, Apple ha costretto altri produttori ad abbracciare lo standard. Da allora, la maggior parte dei dispositivi periferici, tra cui stampanti, scanner e tastiere, utilizzano tutti l'USB. Anche la creazione di nuove tecnologie (come le memory stick portatili popolarmente chiamate dispositivi di archiviazione USB, che alla fine hanno sostituito i dischi floppy) è stata stimolata dall'accettazione di questo standard.

La progettazione USB è ora standardizzata dall'USB Implementers Forum (USB-IF), composto da organizzazioni che supportano e promuovono USB. L'USBIF non solo approva l'USB, ma mantiene anche lo standard e applica il programma di conformità.

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Il "bus" di un computer è una rete di cavi che trasportano dati tra i componenti interni o tra un computer e i suoi dispositivi esterni. È una metafora di una sbarra elettronica, che distribuisce l'elettricità in luoghi grandi e assetati di energia come fabbriche o data center.

Prima dell'introduzione dell'USB, qualsiasi dispositivo periferico era collegato a un computer tramite una porta di propria costruzione. Nel corso degli anni, con l'aumento del numero di dispositivi periferici, è stato richiesto un nuovo metodo standardizzato per lo scambio di dati dall'host primario e da una varietà di dispositivi. Ciò alla fine portò all'invenzione dell'USB.

Quando un dispositivo periferico è collegato a un computer host tramite USB, la macchina host determinerà automaticamente il tipo di dispositivo e installerà un driver che ne consente il funzionamento.

L'USB trasmette i dati tra due dispositivi in ​​quantità più piccole e di dimensioni ridotte, note come "pacchetti". Ogni pacchetto trasmette una quantità predeterminata di byte (un'unità di informazioni digitali). Ciò potrebbe includere dettagli come l'origine e la destinazione del materiale ed eventuali anomalie. che potrebbe essere stato scoperto.

Il funzionamento di una USB può essere suddiviso come segue:

All'aumentare del numero di dispositivi, l'host mantiene un registro della quantità totale di larghezza di banda richiesta da tutti i dispositivi isocroni e con interrupt. Insieme, possono occupare fino al 90% della larghezza di banda disponibile, ovvero 480 megabit al secondo per USB standard o 4,8 gigabit al secondo con USB 3.0.

L'host impedisce l'accesso a ulteriori dispositivi isocroni o di interruzione una volta consumato il 90%. I pacchetti di controllo e i pacchetti di trasferimento di massa utilizzano l'eventuale larghezza di banda rimanente (che è sempre almeno il 10%). Oltre questa soglia non è possibile avere più connessioni USB che trasferiscono dati contemporaneamente.

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La porta USB è un'interfaccia standard per il collegamento di cavi a PC e dispositivi elettronici di consumo. Gli utenti possono collegare a questa porta un cavo appositamente progettato chiamato cavo USB. Un'estremità del cavo si collega all'host e l'altra alla periferica e, a seconda del tipo di USB, le due estremità possono o meno essere simmetriche.