Giao diện USB Từ 1.0 đến USB4

Giao diện USB Từ 1.0 đến USB4

Giao diện USB là một bus tuần tự cho phép nhận dạng, cấu hình, điều khiển và giao tiếp các thiết bị thông qua giao thức truyền dữ liệu giữa bộ điều khiển máy chủ và các thiết bị ngoại vi. Giao diện USB có bốn dây, cụ thể 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 phiên bản nâng cấp, bao gồm USB 1.1, USB 2.0, USB 3.0, USB 3.1 Gen 2, USB 3.2 và USB4, v.v. Mỗi phiên bản đều tăng tốc độ truyền và giới hạn công suất, đồng thời vẫn duy trì khả năng tương thích ngược.

Những ưu điểm chính của giao diện USB như sau:

Có thể hoán đổi nóng: Có thể cắm hoặc rút thiết bị mà không cần tắt máy tính, rất tiện lợi và nhanh chóng.

Tính linh hoạt: Có thể kết nối với nhiều loại thiết bị có chức năng khác nhau như chuột, bàn phím, máy in, máy ảnh, ổ đĩa flash USB, v.v.

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

Nguồn điện: Có thể cung cấp điện cho các thiết bị bên ngoài, với công suất tối đa là 240W (Cáp USB C 5A 100W), không cần sử dụng thêm bộ chuyển đổi nguồn.

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 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 USB4, v.v. Các loại và tiêu chuẩn giao diện USB khác nhau có tốc độ truyền và giới hạn công suất khác nhau. Dưới đây là một số sơ đồ của các giao diện USB phổ biến:

Giao diện loại A: Giao diện được sử dụng ở đầu máy chủ, thường thấy trên các thiết bị như máy tính, chuột và bàn phím (hỗ trợ USB 3.1 loại 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 chuẩn USB4 (như USB C 10Gbps, Type C Male to Male, USB C Gen 2 E Mark, Cáp USB C 100W/5A), tương thích với giao thức Thunderbolt, thường thấy trên các thiết bị như điện thoại thông minh, máy tính bảng và máy tính xách tay.

Giao diện Mini USB: 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: Phiên bản nhỏ hơn của USB (như USB 3.0 Micro B sang A, USB 3.0 A Male sang Micro B), thường 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, giao diện TYPE-C đã bắt đầu được áp dụng. Nếu nhu cầu truyền 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 là trong thời đại ngày nay, khi tất cả các thông số kỹ thuật giao diện vật lý không ngừng phát triển, mục tiêu của USB-C là thống trị thị trường.