Mikä on USB -piirisarja?

USB (Universal Serial Bus) on liitäntästandardi tietokoneiden ja oheislaitteiden väliseen tiedonsiirtoon. USB -liitännän laitteisto -osa on toteutettu yhdessä tai useammassa integroidussa piirissä, joka tunnetaan nimellä USB -piirisarja. Ohjelmisto -osa koostuu yleensä yhdestä tai useammasta piirisarjan ohjaimesta. Useimmat kannettavat tietokoneet, pöytätietokoneet ja palvelintietokoneet muodostavat yhteyden ulkoisiin oheislaitteisiin USB -piirisarjan tarjoamien isäntäporttien kautta. USB-keskittimet, erikoistietokoneet ja sulautetut järjestelmät sisältävät usein myös USB-piirisarjoja liitettäväksi ulkoisiin laitteisiin tai muihin tietokoneisiin.

USB luotiin ensimmäisen kerran vuonna 1996 International Business Machines (IBM) Corporation Personal Computer (PC) -yhteensopiville laitteille. USB: n varhaisia ​​versioita käytettiin yleisesti näppäimistöjen ja hiirien yhdistämiseen, koska käyttöliittymä toimi suhteellisen pienellä nopeudella. Versio 1.1 tukee nopeuksia 1.5 megabittiä sekunnissa (Mbps) ja 12 Mbps. Vuonna 2000 julkaistiin USB-versio 2.0, joka nosti kiintolevyjen, digitaalisten videokameroiden ja muiden nopeiden laitteiden kaistanleveyden 480 Mbps: iin. USB -piirisarja sisältää yleensä isäntäohjaimen ja monia alempien USB -protokollakerrosten yksityiskohtia.

Varhaiset USB-piirisarjat ja isäntäportit otettiin käyttöön PCI ™ (Plug-in Peripheral Component Interconnect) -korteilla eikä järjestelmän emolevyillä. Lopulta useimmat emolevyvalmistajat sisälsivät malleihinsa USB -piirisarjan. Kun emolevyjen monimutkaisuus lisääntyi, sirunvalmistajat integroivat monia vanhoja PC-oheislaitteita tukevista piirisarjoista yhdeksi suureksi Southbridge-siruksi, mukaan lukien USB-piirisarja. Tämä prosessi todennäköisesti toistetaan, kun USB -liitäntämäärittelyn uusia, nopeampia versioita julkaistaan.

Monet sulautetut järjestelmät ja muu erityinen elektroniikka käyttävät USB-yhteyttä oheislaitteiden ja tallennuslaitteiden kanssa. Jotkut niistä on suunniteltu mikro-ohjaimen ympärille, joka sisältää sisäänrakennetun USB-isäntäohjaimen. Toiset voivat sisällyttää kolmannen osapuolen kehityskortin, joka tarjoaa integroidun piirin (I2C®) väylän tai muun vakioliitännän USB-piirisarjaan. Useiden toimittajien henkisen omaisuuden (IP) ytimiä voidaan myös käyttää lisäämään USB -piirisarjan toimintoja suurempaan mukautettuun sirumuotoiluun.

USB-piirisarjoja käytetään myös erillisissä siltaohjaimissa muiden kuin USB-laitteiden liittämiseen USB-väylään. Yleiset siltaohjaimet voivat linkittää Advanced Technology Attachment (ATA) – tai Integrated Drive Electronics (IDE) -väylätallennuslaitteen USB -liitäntään. Nämä ohjaimet eivät yleensä vaadi sillan laiteohjelmistoa tai isäntäjärjestelmän erityisiä ohjaimia. USB -keskittimet on myös rakennettu USB -piirisarjojen ympärille. Nämä keskittimet mahdollistavat useiden USB -laitteiden kytkemisen yhteen USB -porttiin, kuten verkkokeskittimet.
USB -liitännän orjapuolen oheislaitteissa käytetään yleensä eri tyyppistä piirisarjaa. Näiden laitteiden on vastattava isäntäjärjestelmän viesteihin ja siirrettävä tietoja pyydettäessä USB -protokollien avulla. Suurin osa näistä toiminnoista toteutetaan laitteen USB -piirisarjalla. Yleisiä USB -oheislaitteita ovat tulostimet, kiintolevyt ja muut tallennuslaitteet. Useimmat skannerit, digitaalikamerat ja jopa jotkut näyttölaitteet käyttävät myös USB: tä ensisijaisena rajapintanaan.