USB

Kohteesta Wikipedia
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
Tämä artikkeli käsittelee sarjaväylää. Lyhenteen muista merkityksistä katso USB (täsmennyssivu).
USB-liitin.

USB (engl. Universal Serial Bus) on sarjaväyläarkkitehtuuri oheislaitteiden liittämiseksi tietokoneeseen. Kotikäyttäjälle näkyvin hyöty on saman liitännän sopiminen useisiin eri laitteisiin; ennen USB-väylää esimerkiksi hiiren ja näppäimistön saattoi kytkeä väärinpäin, ja tulostimilla oli omanlaisensa liitäntätapa. Väylä tukee kytke ja käytä -tekniikkaa (engl. Plug and Play), jolloin esimerkiksi tulostin kertoo tietokoneelle mallinsa, ja tietokone voi tämän perusteella asentaa automaattisesti oikean ohjelmiston. Aiemmin käyttäjän piti kertoa käyttöjärjestelmälle asennetun tulostimen merkki ja malli.

Vuonna 1995 johtavat laite- ja ohjelmistovalmistajat (mm. Intel, Microsoft, NEC ja Compaq) perustivat USB-Implementers-Forumin. Liitäntä eri versioineen on laajasti käytetty, nykyään myös pienten akkukäyttöisten laitteiden kuten matkapuhelimien ja MP3-soitinten latausliittimenä.

USB-arkkitehtuuri[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

USB-arkkitehtuurissa keskenään kytketyt laitteet noudattavat isäntä/laite-jakoa (engl. host/device). Aiemmin PC oli aina isäntä (master) ja siihen kytkettävät laitteet sille alisteisia (slave). Nykyisin isäntinä voi olla myös muunlaisia laitteita, kuten tulostimia ja äänentoistolaitteita.

USB-standardit ja yhteensopivuus[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

USB-standardeja on kolme: USB 1.1, USB 2.0 ja USB 3.0. Teoreettinen enimmäissiirtonopeus on standardin 1.1-versiossa 12 Mbit/s, 2.0-versiossa 480 Mbit/s ja 3.0-versiossa 4,8 Gbit/s.

USB OTG (On-The-Go) on USB-standardiin tehty lisäys, jossa sama laite voi olla sekä isäntä että laite riippuen siitä, kuinka käyttäjä sitä käyttää. USB OTG:ssa laite on joko USB-A tai USB-B laite riippuen siitä, miten päin kaapeli kytketään laitteiden välille. USB-A on oletuksena isäntä ja riippumatta siitä, onko se isäntä vai laite, se syöttää USB-väylälle virtaa.

WUSB on USB 1.1:n ja 2.0:n kanssa yhteensopiva langaton liitäntä.

USB-kaapelin sähköinen rakenne[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

USB-liitintyyppejä.

Datajohtopari on usein vihreä ja valkoinen. Lisäksi USB-kaapelin sisällä on käyttöjännitettä varten punainen +5 V johto ja musta maajohto.

USB-kaapelissa datasignaalit muodostavat pareja, joista toisella on vastakkainen suunta. Vastaanottopäässä käänteisvaiheinen signaali käännetään takaisin ja signaalit summataan, jolloin matkan aikana syntynyt häiriö kumoutuu.

USB käyttää linjakoodauksessa NRZI-koodausta.

Standardin mukainen virransyöttö (esimerkiksi tietokoneesta) on 500 mA versioon USB 2.0 saakka[1] ja 900 mA USB 3.0 -liittimen kautta[2].

USB 3.0[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pääartikkeli: USB 3.0

USB 3.0 on vuonna 2008 julkaistu USB-versio. USB 3.0 mahdollistaa USB 2.0:n verrattuna jopa yli kymmenen kertaa nopeamman tiedonsiirron. USB 3.0:n erottaa USB 2.0:sta sinisestä väristä tai liittimessä olevasta SS-merkinnästä. Lisäksi USB 3.0:ssa on kaksi tiedonsiirtokanavaa, kun taas USB 2.0:ssa on vain yksi.

USB 3.1[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

USB 3.2[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

USB-C[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pääartikkeli: USB-C

USB-C eli USB Type-C on 24-nastainen datan ja energian siirtoon käytettävä USB-liitin. Se julkaistiin vuonna 2013 korvaamaan aiemmat USB-versiot. Aiempiin versioihin verrattuna USB-C sopii liitäntään kumminpäin tahansa.

Intelin kehittämä Thunderbolt 3 käyttää USB-C-liitintä.

Ohjelmistotuki[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Windows 95 OSR 2.1 ja sitä uudemmat Windows-käyttöjärjestelmät tukevat USB:tä. Linux on tukenut USB:tä versiosta 2.2.18 alkaen. Myös Mac OS 9 ja macOS tukevat USB:tä.

Laitteistotuki[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lähes kaikki tietokonevalmistajat varustavat uudet konemallinsa USB-liitännöillä. USB-liittimellä varustetaan myös osa näytöistä.

Xbox-konsolin ohjaimissa käytetään USB-liitäntää, mutta liitin on muotoiltu siten, että se ei sovi tavallisiin tietokoneisiin. PlayStation 2:ssa ja PlayStation 3:ssa on lisälaitteiden liittämiseksi USB-portteja: PS2:ssa niitä on kaksi ja PS3:ssa 2-4 konsolin mallista riippuen. Microsoftin Xbox 360 -konsoli käyttää USB-portteja, joten ohjaimet voidaan kytkeä myös tietokoneeseen; langattomat Xbox 360 -ohjaimet voi liittää konsoliin tai tietokoneeseen USB-kaapelilla, mutta ohjaimissa itsessään on epästandardi B-liitäntä ja liittäminen vaatii erikoiskaapelin. Xbox One käyttää puolestaan ohjaimissa standardinmukaista USB micro-B -liitintä, joten ne voidaan liittää konsoliin tai tietokoneeseen tavallisella kaapelilla. PlayStation Portablessa on käytettävissä tiedonsiirtoon USB-kaapeli ja Nintendon Wii-konsolissa on kaksi USB-porttia.

Osassa digibokseista on USB-liitäntä kuvien sekä musiikin siirtämiseen tietokoneen ja digiboksin välillä. Erilaiset kannettavat musiikkisoittimet varustetaan lähes aina USB-liitännällä. Liitäntä löytyy myös useista televisioista sekä autoradioista.

USB-portin etuja[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  • Plug and Play: Automaattinen asennus ja USB-ajurien asennus.
  • Hot-Plug-ominaisuus: Laitteen voi milloin tahansa kytkeä toimivaan tietokoneeseen ja uudelleenkäynnistystä ei tarvita.
  • Samaan USB-porttiin voi kytkeä jopa 127 laitetta samaan aikaan.
  • Suuri nopeus verrattuna perinteiseen sarjaporttiin.

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Kirjallisuutta[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lähteinen, Olavi & Pietikäinen, Ville & Kosonen, Harri: Uusi PC-tekniikan käsikirja, s. 284-289. 6. painos. Helsinki Media Erikoislehdet, 2000 (1997). ISBN 951-832-015-9.

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Commons
Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta USB.