Giao diện USB Từ 1.0 đến USB4

Giao diện USB Từ 1.0 đến USB4

Giao diện USB là một bus nối tiếp cho phép nhận dạng, cấu hình, điều khiển và giao tiếp giữa các thiết bị thông qua một giao thức truyền dữ liệu giữa bộ điều khiển chủ và các thiết bị ngoại vi. Giao diện USB có bốn dây, đó là cực dương và cực âm của nguồn điện và dữ liệu. Lịch sử phát triển của giao diện USB: Giao diện USB bắt đầu với USB 1.0 vào năm 1996 và đã trải qua nhiều lần nâng cấp phiên bản, bao gồm USB 1.1, USB 2.0, USB 3.0, USB 3.1 Gen 2, USB 3.2 và USB 4, v.v. Mỗi phiên bản đều tăng tốc độ truyền tải và giới hạn công suất trong khi vẫn duy trì khả năng tương thích ngược.

Những ưu điểm chính của giao diện USB như sau:

Hỗ trợ cắm nóng: Các thiết bị có thể được cắm vào hoặc rút ra mà không cần tắt máy tính, rất tiện lợi và nhanh chóng.

Tính đa năng: Nó có thể kết nối với nhiều loại và chức năng thiết bị khác nhau, chẳng hạn như chuột, bàn phím, máy in, máy ảnh, ổ USB flash, v.v.

Khả năng mở rộng: Có thể mở rộng thêm nhiều thiết bị hoặc giao diện thông qua các hub hoặc bộ chuyển đổi, chẳng hạn như Thunderbolt 3 đồng trục (40Gbps), HDMI, v.v.

Nguồn điện: Có thể cung cấp điện cho các thiết bị ngoại vi với công suất tối đa 240W (cáp USB C 5A 100W), loại bỏ nhu cầu sử dụng bộ chuyển đổi nguồn bổ sung.

Giao diện USB có thể được phân loại theo hình dạng và kích thước thành Type-A, Type-B, Type-C, Mini USB và Micro USB, v.v. Theo các tiêu chuẩn USB được hỗ trợ, nó có thể được chia thành USB 1.x, USB 2.0, USB 3.x (chẳng hạn như USB 3.1 với tốc độ 10Gbps) và USB 4, v.v. Các loại và tiêu chuẩn giao diện USB khác nhau có tốc độ truyền tải và giới hạn công suất khác nhau. Dưới đây là một số sơ đồ về các giao diện USB thông dụng:

Giao diện Type-A: Giao diện được sử dụng ở phía máy chủ, thường thấy trên các thiết bị như máy tính, chuột và bàn phím (hỗ trợ USB 3.1 Type A, USB A 3.0 sang USB C).

Giao diện loại B: Giao diện được sử dụng bởi các thiết bị ngoại vi, thường thấy trên các thiết bị như máy in và máy quét.

Giao diện Type-C: Một loại giao diện cắm và rút hai chiều mới, hỗ trợ các tiêu chuẩn USB4 (như USB C 10Gbps, Type C đực sang đực, USB C Gen 2 E Mark, cáp USB C 100W/5A), tương thích với giao thức Thunderbolt, thường được tìm thấy trên các thiết bị như điện thoại thông minh, máy tính bảng và máy tính xách tay.

Giao diện Mini USB: Một giao diện USB nhỏ hỗ trợ chức năng OTG, thường thấy trên các thiết bị nhỏ như máy nghe nhạc MP3, máy nghe nhạc MP4 và radio.

Giao diện Micro USB: Một phiên bản nhỏ hơn của USB (chẳng hạn như USB 3.0 Micro B sang A, USB 3.0 A đực sang Micro B), thường được tìm thấy trên các thiết bị di động như điện thoại thông minh và máy tính bảng.

Vào thời kỳ đầu của điện thoại thông minh, giao diện được sử dụng phổ biến nhất là Micro-USB dựa trên USB 2.0, cũng là giao diện cho cáp dữ liệu USB của điện thoại. Hiện nay, nó đã bắt đầu áp dụng chế độ giao diện TYPE-C. Nếu có yêu cầu truyền tải dữ liệu cao hơn, cần phải chuyển sang USB 3.1 Gen 2 hoặc các phiên bản cao hơn (chẳng hạn như Superspeed USB 10Gbps). Đặc biệt trong thời đại ngày nay khi tất cả các thông số kỹ thuật giao diện vật lý liên tục được cải tiến, mục tiêu của USB-C là thống trị thị trường.