آشنایی با USB

آشنایی و معرفی انواع USB

USB یک رسانه کاربردی و بسیار مفید جهت انتقال اطلاعات یا Data می باشد. USB یک استاندارد صنعتی می باشد که تقریبا در حدود سال 1990 به وجود آمد.

معرفی:

USB مخفف Universal Serial Bus می باشد. پورت های USB جایگزین بسیاری از پورت های حجیم امروزی شده اند که می توان از طریق آن علاوه بر انتقال اطلاعات ولتاژ مورد نظر را نیز جهت دستگاه مربوطه انتقال داد.

انواع USB از لحاظ سرعت :

تا به امروز انواع مختلفی از USB ساخته شده و به دنیای فناوری عرضه شده است. همانطور که در تصویر زیر مشاهده می کنید نمونه های مختلفی از پورت USB و نمونه سرعت مربوط به هر نوع از آن قابل مشاهده است.

طبق تصویر بالا ، از زمان پیدایش USB2 که می توانست با سرعت 480 مگابایت و قدرت انتقال 2.5 وات را انتقال دهد که تا امروز که USB 3.1 با سرعت 10 گیگابایت در ثانیه و قدرت انتقال 100 وات عرضه شده است.

رشد این رسانه به گونه ای است که پیش بینی می شود که در آینده نزدیک چنان رشد کند که انتقال داده ای چند ترابایتی را در هر ثانیه فراهم کند !

معرفی انواع USB :

پورت های USB از زمان پیدایش تا به امروز در نمونه های مختلفی تولید شده اند. تجهیزاتی مانند دوربین های عکاسی یا فیلم برداری / وب کم ها / انواع پرینتر / هدفون ها و… هر کدام با انواع پورت های USB متفاوتی عرضه شدند که می توان گفت کاملا انحصار آن شرکت سازنده بود و نمونه آنرا فقط از شرکت سازنده آن دستگاه تولید می کرد. بعد از گذشت سالها از وجود این رسانه کاربردی تا حدی شکل استاندارد به خود گرفت و به تعداد محدودی خلاصه شد.

تصویر زیر نمونه هایی از کاربردی ترین انواع USB را نشان می دهد.

همانطور که در تصویر مشاهده کردید ، نمونه های مختلفی از USB وجود دارند که به دلیل کاربرد مکانی در تجهیزات و همچنین سرعت از لحاظ ظاهری تفاوت دارند.

طبق تصویر بالا انواع USB ها در تجهیزات مختلفی مانند پرینتر / هدفون / هارد های اکسترنال / وب کم و… مورد استفاده قرار می گیرند که در هارد های اکسترنال این نمونه از پورت دارای ظاهری متفاوت می باشد که بتواند علاوه بر انتقال تغذیه با جریان بالا سرعت بالاتری را نیز پشتیبانی کند.

انواع USB از لحاظ پین های اتصال :

حال که با انواع USB آشنا شدیم می خواهیم در تصویر زیر این نمونه های USB را از لحاظ Pin نشان دهیم.

کامل مشخص است که هر USB دارای Type مختلفی می باشد که بر اساس نوع آن Pin های متفاوتی دارد که باید گفت همین مورد استفاده از آنرا انحصاری کرده و بایستی از دستگاه و کابل مرتبط با آن استفاده نمود.

معمولا به دلیل مشکلاتی که وجود دارد ، سازندگان تجهیزات برای استفاده بهینه از دستگاه مورد نظر و اینکه بتوان در هرجا و مکانی از آن استفاده کرد اقدام به ساخت مبدل هایی کرده اند که به وسیله آن می توان پورت های USB را به نوع دیگر تبدیل کرد.

تصویر زیر نمونه ای از این نوع مبدل یا آداپتور را نشان می دهد. در تصویر زیر تبدیل USB به LAN و HDMI را مشاهده می کنید.

مشخصات Pin ها در کابل های USB :

زمانی که USB های متفاوتی ساخته و عرضه می شوند بر اساس Pin کاملا متفاوت بوده و هر Pin وظیفه خاص به خود را دارد. در تصاویر زیر می توانید طریقه سیم بندی یک مبدل USB به HDMI را مشاهده کنید.

تصویر بالا یک آداپتور Micro USB به HDMI می باشد که بیشترین کاربرد را در دوربین های عکاسی و فیلم برداری و تلفن همراه دارد. به وسیله این مبدل که تصویر آن در بالا نشان داده شد ، می توان تلفن همراه و دوربین خود را به از طریق HDMI به تلوزیون و دیتا پروژکتور متصل نمود.

تصویر زیر نیز انواع سربندی و مشخصالت هر کدام از Pin های کابل استاندارد و معمولی USB را نشان می دهد.

همانطور که در تصویر مشخص است ، هر فیش USB دارای 4 عدد Pin می باشد که 2 عدد آن وظیفه انتقال داده را به عهده داشته و 2 عدد دیگر نیز وظیفه انتقال برق که معمولا یک استاندارد ۵ ولت است را به عهده دارد.

ولتاژ انتقالی در کابل های USB بر اسال نوع کابل همانطور که در اول گفته شد متفاوت می باشد و می تواند تجهیزات متفاوت در فاصله ی مشخصی را راه اندازی کند.

فاصله مفید برای کابل های USB :

کابل های USB بر اساس نوع آن می تواند در متراژ های مختلفی وجود داشته باشند. اگر شما از پرینتر استفاده می کنید یک کابل USB نمی تواند بیشتر از 1.5 متر باشد و با افزایش طول کابل امکان از کار افتادن و عدم چاپ در پرینتر وجود دارد !

تجهیزاتی وجود دارند که از لحاظ طراحی مادربرد و انتقال انرژی از همان کابل USB معمولی می تواند دریافت و ارسال داده تا فاصله بیش از 20 متر را نیز فراهم سازند.

یک راهکار مفید که می تواند انتقال داده را از طریق کابل USB به مسافت طولانی میسر سازد استفاده از نمونه کابل های USB Active می باشد. این کابلها با تکرار کننده هایی که در داخل خود دارند می توانند داده را تقویت و به مسافت طولانی تر ارسال کنند. تصویر زیر نمونه ای از این نوع کابل را نشان می دهد.

نکته :

از طریق کابل USB می توان داده بیش از 70 نوع دستگاه را انتقال داد که یکی از مزایای فوق العاده این تکنولوژی می باشد.

استفاده از هاب های USB نیز کمک فراوانی در اتصال تجهیزات از طریق یک پورت USB به ما می کنند.

تصویر زیر دو نمونه از هاب های USB را نشان می دهد که در یکی از آنها به علت مصرف بالا دستگاه های متصل شده دارای آداپتور تغذیه می باشد.

معرفی حافظه های USB :

از زمان پیدایش فلش مموری ها ، دنیا دچار تحول شد. زمانی برای حمل اطلاعاتی باحجم 1.4 مگابایت نیازمند یک فلاپی دیسک بودید که علاوه بر بزرگ بودن به ضربه و گرما و گرد و غبار بسیار حساب بود !

امروزه با در دست داشتن یک فلش مموری USB می توانید اطلاعاتی چند ده یا چند صد برابر فلاپی دیسک را با خود حمل کنید.

این تکنولوژی را می توان یکی از بهترین اتفاق های دنیای فناوری نامید که مقدمه ای در پیدایش دستگاه هایی همچون MP3 Player ها و ساخت تجهیزاتی که می توان به سادگی حمل نمود و اطلاعات خود را درون آنها ذخیره نمود.

تصویر زیر شاید در حال حاضر خنده دار باشد ولی حقیقتی بود که در همین گذشته ی خیلی نه چندان دور وجود داشت که از حافظه های فلاپی استفاده می کردیم.

فلش مموری ها از قطعات الکترونیکی مختلف ساخته شده اند که قابلیت خواندن و نوشتن اطلاعات را دارند.

به دلیل تخصصی بودن این سخت افزار ، در این مقاله به بحث چگونگی قطعات ، ساخت و فرایند کاری فلش ها اشاره نخواهیم کرد و فقط جهت آشنایی این فناوری به ذکر تصویر آنرا به شما معرفی می کنیم.

همانطور که در تصویر بالا مشاهده می کنید یک فلش مموری از اجزای خاصی تشکیل شده است.

بعد از اتصال فلش مموری به دستگاه یا کامپیوتر ، اطلاعات از طریق Mass Storage کنترل و پردازش شده و بر روی Memory Chip ذخیره می گردد.

جهت نشان داده ذخیره سازی از یک LED استفاده شده است که فرایند کار فلش را نشان می دهد.

در برخی از فلش ها کلیدی وجود دارد که به وسیله آن می توان جهت حفظ امنیت اطلاعات داخل فلش از آن استفاده کرده و  به نوعی فلش را قفل نمود.

تا به اینجا سعی شد که شما را با فناوری بسیار کاربردی USB آشنا سازیم . امیدوارم که این مقاله هرچند کوتاه و مختصر شما را با این تکنولوژی آشنا کرده باشد. 

موفق باشید.