USBインターフェースとは何を意味しますか

usb インターフェースとは、シリアル バス規格の Universal Serial Bus のことです。USB は「Universal Serial Bus」の略称であり、パーソナル アプリケーションで広く使用されている入出力インターフェースの技術仕様でもあります。コンピュータやモバイル デバイスなどの通信製品は、コンピュータと外部デバイス間の接続と通信を標準化します。

このチュートリアルの動作環境: Windows 10 システム、DELL G3 コンピューター。

USBインターフェイスの意味

ユニバーサル シリアル バスはシリアル バスの規格です

ユニバーサル シリアル バス (英語: Universal Serial Bus、略称: USB) ）は、シリアルバス規格および入出力インターフェースの技術仕様であり、パーソナルコンピュータやモバイル機器などの情報通信製品で広く使用されており、写真機器、デジタルテレビ（セットトップボックス）、およびゲーム機およびその他の関連分野。最新世代のUSB4は、伝送速度40Gbit/s、5V/12V/20Vの3段階電圧、最大100Wの電力供給が可能で、新しいType Cインターフェイスにより、表裏のブラインドプラグが可能です。

USB は、コンピュータと外部デバイス間の接続と通信を規定する外部バス規格です。 USB インターフェースはホットスワップ機能を備えています。 USB インターフェイスには、マウスやキーボードなどのさまざまな周辺機器を接続できます。 USB は、1996 年に Intel と他の企業が 1994 年末に共同で発表しました。USB はシリアル ポートとパラレル ポートを置き換えることに成功し、今日のコンピュータや多数のスマート デバイスにとって必須のインターフェイスになりました。 USB バージョンは長年の開発を経て、現在 USB4 バージョンに発展しました。ほとんどのエンジニアにとって、USB2.0 インターフェイス製品の開発における主な障害は、複雑な USB2.0 プロトコルに直面すること、独自の USB デバイス ドライバを作成すること、およびマイクロコントローラ プログラミングに精通することです。これには、かなりの VC プログラミング経験だけでなく、USB インターフェイス ハードウェア (ファームウェア) プログラムを作成する能力も必要です。そのため、ほとんどの人は自分で USB 製品を開発することを諦めました。

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USB 1.0

USB 1.0 は 1996 年に登場し、その速度はわずか 1.5Mb/s (ビット/秒) でしたが、1998 年に USB 1.1 にアップグレードされ、速度は 12Mb/s に大幅に向上しました。この標準インターフェイスは、一部の古い製品でまだ見ることができます。デバイス。 USB1.1はより一般的なUSB仕様で、高速モードの伝送速度は12Mbps、低速モードの伝送速度は1.5Mbps（bはBitを意味します。b/sは一般にビットの伝送速度を表し、 bps はビット伝送速度を表し、数値的には同じです。 B/s と b/s、BPS (バイト/秒) と bps (ビット/秒) を混同してはいけません。 1MB/s (メガバイト/秒) = 8Mbps (メガビット/秒)、12Mbps = 1.5MB/s、ほとんどの MP3 はこのタイプのインターフェイスです。 [2] 図 1 に示すとおり。

USB 2.0

USB2.0 仕様は、USB1.1 仕様から進化しました。その伝送速度は 480Mbps に達し、これは MB に換算すると 60MB/s であり、ほとんどの周辺機器の速度要件を満たすのに十分です。 USB 2.0 の拡張ホスト コントローラー インターフェイス (EHCI) は、USB 1.1 と互換性のあるアーキテクチャを定義します。 USB 2.0 ドライバーを使用して USB 1.1 デバイスを駆動できます。つまり、USB 1.1 をサポートするすべてのデバイスは、互換性の問題を気にすることなく USB 2.0 インターフェイスで直接使用でき、USB ケーブルやプラグなどのアクセサリも直接使用できます。

プリンタ アプリケーションに USB を使用することによってもたらされる変化は、速度の大幅な向上です。USB インターフェイスの接続速度は 12Mbps で、これはパラレル ポートの 10 倍以上です。印刷ファイルの転送が可能です。この速度では時間が大幅に短縮されます。 USB 2.0 規格では、インターフェイス速度が通常の USB の 20 倍である 480Mbps にさらに向上し、印刷ファイルの送信時間が大幅に短縮されます。

USB 3.0

Intel、Microsoft、HP、Texas Instruments、NEC、ST-NXP などの業界大手企業で構成される USB 3.0 プロモーター グループ、この組織が策定を担当していることを発表しました 新世代の USB 3.0 規格が正式に完成し、一般にリリースされました。 USB 3.0 の理論上の速度は 5.0Gb/s ですが、実際には理論値の 50% しか到達できず、これは USB 2.0 の 10 倍近くです。 USB3.0 の物理層は 8b/10b エンコーディングを使用しているため、計算上の理論上の速度はわずか 4Gb/s ですが、実際の速度からはプロトコルのオーバーヘッドも差し引かれ、4Gb/s 未満になります。 PC周辺機器や家電製品などに幅広くご使用いただけます。

USB 3.0 は、実際のデバイス アプリケーションでは「USB SuperSpeed」と呼ばれ、以前の USB 1.1 FullSpeed および USB 2.0 HighSpeed に準拠します。新しい仕様をサポートする商用コントローラは 2009 年後半に発売される予定であり、民生用製品もすでに市場に投入されています。

USB 3.1

USB 3.1 Gen2 は、Intel およびその他の企業によって開始された最新の USB 仕様です。データ伝送速度は10Gbpsまで高速化できます。 USB 3.0 (USB 3.1 Gen1) テクノロジーと比較して、新しい USB テクノロジーはより効率的なデータ エンコード システムを使用し、2 倍以上の実効データ スループット レートを提供します。既存の USB コネクタおよびケーブルと完全に下位互換性があります。

USB 3.1 Gen2 は、既存の USB 3.0 (つまり USB 3.1 Gen1) ソフトウェア スタックとデバイス プロトコル、5Gbps ハブとデバイス、および USB 2.0 製品と互換性があります。

USB-IF の最新の USB 命名仕様では、元の USB 3.0 と USB 3.1 の名前はなくなり、互換性を考慮してすべての USB 標準は USB 3.2 と呼ばれ、USB 3.0 から USB 3.2 はそれぞれ USB 3.2 Gen 1 と呼ばれます。 、USB 3.2 Gen 2、USB 3.2 Gen 2x2。

USB 4.0

USB4.0 仕様は、2019 年 8 月 29 日に USB Implementers Forum によって公開されました。 USB4 は Thunderbolt 3 プロトコルに基づいています。 40 Gbit/s のスループットをサポートし、Thunderbolt 3 と互換性があり、USB 3.2 および USB 2.0 との下位互換性があります。

関連知識の詳細については、FAQ 列をご覧ください。

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