सस्ती, उच्च मात्रा वाले चिपसेट पर आधारित नेटवर्क की कल्पना करें, जिसमें 12 मीटर / सेकंड और 25 मीटर की दूरी तक की डेटा दरों के साथ, “प्लग एंड प्ले” को ध्यान में रखते हुए डिज़ाइन किया गया हो। 500 वोल्ट की वर्तमान क्षमता और कई उपभोक्ता उत्पादों के साथ संगतता के साथ 5 वोल्ट की शक्ति जोड़ें।
जो हमने अभी वर्णित किया है वह यूनिवर्सल सीरियल बस (USB) है – बाह्य उपकरणों को जोड़ने के लिए संचार तकनीक जैसे कि चूहों, कीबोर्ड, मोडेम, जॉयस्टिक, वीडियो, आदि को Macintosh और PC कंप्यूटर से जोड़ना। इसने 1996 से व्यावसायिक और निजी तौर पर पक्ष लिया।
यह सभी नए पीसी के साथ शामिल है, जल्दी से पीसी सीरियल पोर्ट की जगह ले रहा है, और यह इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग में कुछ सबसे बड़े निर्माताओं द्वारा संचालित है। यह अपरिहार्य है कि यूएसबी औद्योगिक, खुदरा और डेटा संग्रह दुनिया में भी एक कारक बन जाएगा।
जहां से USB आया था
Where USB Came From:
पीसी के लिए एक सरल, सस्ती विस्तार बस की आवश्यकता से यूएसबी बढ़ी। PCI ने कई गति और संगतता समस्याओं को हल किया जो आईएसए बस के साथ मौजूद थे, लेकिन परिधीय को जोड़ने के लिए पीसी से कवर को हटाने की आवश्यकता एक वास्तविक समस्या थी। हालांकि पीसीआई ने विंडोज को “प्लग-एन-प्ले” संभव बना दिया है, लेकिन हम सभी “प्लग-एन-प्रेयर” की लगातार वास्तविकता का अनुभव कर रहे हैं।
USB सीरियल है (समानांतर से कम महंगा) और पीसी को रिबूट किए बिना आपको “हॉट-स्वैप” करने की अनुमति देता है। यूएसबी में, पीसी नेटवर्क का मास्टर है और सभी बस यातायात को नियंत्रित करता है। परिधीय सरल और कम खर्चीले हैं।
एक यूएसबी मास्टर में एक पीसी होना जरूरी नहीं है, लेकिन आमतौर पर यह है। विंडोज और लिनक्स के सभी हाल के संस्करण यूएसबी का समर्थन करते हैं। एक एम्बेडेड डिवाइस, निश्चित रूप से, एक कंप्यूटर है जो कंप्यूटर की तरह नहीं दिखता है। लेकिन पूर्ण ऑपरेटिंग सिस्टम के साथ केवल परिष्कृत एम्बेडेड डिवाइस USB स्वामी होंगे।
अपने पीसी में USB जोड़ना
“क्या मैं एक ऐसे कंप्यूटर में USB जोड़ सकता हूं जिसमें USB पोर्ट नहीं है?”
ज्यादातर नए पीसी यूएसबी पोर्ट के साथ आते हैं, जिन्हें अक्सर मदरबोर्ड में बनाया जाता है। लेकिन कई कंप्यूटर उनके पास नहीं हैं। आप PCI ऐड-इन कार्ड इंस्टॉल करके USB जोड़ सकते हैं। (इसे ठीक से काम करने के लिए आपको कंप्यूटर के ऑपरेटिंग सिस्टम और BIOS को अपग्रेड करना पड़ सकता है।)
यूएसबी पोर्ट
क्या आप PCI या ISA स्लॉट्स से बाहर चल रहे हैं? USB के साथ आप COM पोर्ट और IRQ सेट करने के बारे में भूल सकते हैं, बस USB से RS-232, RS-422, RS-485 या समानांतर कनवर्टर में प्लग इन करें।
USB भिन्नताएँ
USB 1.1 (जिसे USB बेसिक स्पीड भी कहा जाता है), सबसे सामान्य संस्करण जो प्रति सेकंड 1.5 एमबी मेगाबिट्स का डेटा-ट्रांसफर दर देता है (एमबीपीएस)
USB 2.0 (जिसे USB Hi-Speed भी कहा जाता है), 1.1 का हाई-स्पीड संस्करण है जो 480 एमबीपीएस डेटा-ट्रांसफर दर देता है
यूएसबी ओटीजी (“जाने पर”), लैपटॉप सहित पीसी के माध्यम से जाने के बिना मोबाइल उपकरणों को कनेक्ट करने की अनुमति देता है
usb रूपांतर
USB 1.1।
USB नेटवर्क लेआउट
USB एक “स्टार” टोपोलॉजी का उपयोग करता है, जिसका अर्थ है कि केबल के प्रत्येक छोर पर केवल एक उपकरण जुड़ा हुआ है, और सिग्नल को फिर से वितरित करने के लिए कई उपकरणों को एक हब की आवश्यकता होती है।
हाइलाइट
एक एकल बंदरगाह 127 परिधीय उपकरणों से जुड़ सकता है।
यह Microsoft के प्लग-एंड-प्ले (PnP) विनिर्देश के साथ-साथ हॉट स्वैपिंग या हॉट प्लगिंग का समर्थन करता है (यानी, आप किसी चीज़ को अनप्लग कर सकते हैं और किसी चीज़ को मक्खी पर प्लग कर सकते हैं, जिसका अर्थ है कि आपको कंप्यूटर बंद नहीं करना है)।
यह ऑटो-कॉन्फ़िगर हो रहा है, जिसका अर्थ है परिधीय उपकरण और कंप्यूटर यह पता लगाता है कि किसी और चीज को बाधित किए बिना कैसे संचार किया जाए।
यह एक “क्रॉस-प्लेटफ़ॉर्म” मानक है, जिसका अर्थ है कि यह एक मैकिन्टोश या पीसी पर काम करेगा।
यह बस में वस्तुओं के लिए 500 मिलीमीटर तक का समर्थन कर सकता है।
प्रौद्योगिकी, सिस्टम मेकअप
USB तकनीक में तीन चीजें शामिल हैं:
होस्ट, जो मास्टर कनेक्टर या कंट्रोलर है – होस्ट कंप्यूटर हब, जो होस्ट का रूट नोड है जो कई यूएसबी डिवाइस को फ़ंक्शन करने की अनुमति देता है, जो कि वास्तविक यूएसबी डिवाइस (जैसे, माउस, कीबोर्ड, आदि) है
USB सिस्टम में तीन चीजें शामिल हैं:
मेज़बान
युक्ति
भौतिक बस (केबल द्वारा प्रस्तुत)
डिवाइस, डेटा-ट्रांसफर के तरीके
डेटा स्थानांतरण
उपकरणों की दो श्रेणियां USB उपकरणों के साथ उपयोग की जाती हैं:
कम गति, जैसे कि चूहे, कीबोर्ड, जॉयस्टिक, आदि।
हाई-स्पीड, जैसे ज़िप ड्राइव, प्रिंटर, स्कैनर आदि।
यूएसबी उपकरणों के साथ चार प्रकार के डेटा-ट्रांसफर तरीके शामिल हैं:
थोक
ऐसे उपकरणों के लिए उपयोग किया जाता है जिनके पास बड़ी मात्रा में डेटा संचारित या प्राप्त करने के लिए होता है- उदाहरण के लिए स्कैनर और प्रिंटर- और इसके लिए गारंटीकृत डिलीवरी की आवश्यकता होती है, लेकिन इसमें किसी विशेष बैंडविड्थ की आवश्यकता नहीं होती है
नियंत्रण
द्वि-दिशात्मक – 8, 16, 32 या 64 बाइट्स की दरों पर [नोट: 1 बाइट 8 बिट्स के बराबर है] डिवाइस और हस्तांतरण की गति पर निर्भर करता है – और इसका उपयोग सॉफ्टवेयर द्वारा क्वेरी करने, कॉन्फ़िगर करने और सामान्य आदेश जारी करने के लिए किया जाता है।
इंटरप्ट
उपकरणों का उपयोग करने के लिए-कीबोर्ड, चूहे और जॉयस्टिक-जो छिटपुट और अप्रत्याशित रूप से यह निर्धारित करने के लिए डेटा की थोड़ी मात्रा का उत्पादन करते हैं कि क्या उनके पास संचारित करने के लिए डेटा है
समकालिक
समय-महत्वपूर्ण स्ट्रीमिंग डेटा के लिए या वास्तविक डेटा-अनुप्रयोगों में निरंतर डेटाट्रैफ़र दर की आवश्यकता होती है।
इंटरफेस, एंडपॉइंट्स
USB उपकरणों में कम से कम एक इंटरफ़ेस है, जो परिधीय भौतिक घटक है।
प्रत्येक इंटरफ़ेस में समापन बिंदुओं का एक सेट होता है, जो डेटा निर्माता या उपभोक्ता होते हैं। सभी USB उपकरणों में एक विशेष समापन बिंदु होता है जिसे समापन बिंदु 0 कहा जाता है, जो जेनेरिक USB स्थिति और कॉन्फ़िगरेशन प्रोटोकॉल का समर्थन करता है।
डिवाइस ड्राइवर तार्किक संचार चैनल स्थापित करते हैं, जिन्हें पाइप कहा जाता है, जो एंडपॉइंट और ड्राइवर के बीच सॉफ्टवेयर एसोसिएशन हैं।
समापन बिंदु विशेषताएँ पाइप विशेषताओं (जैसे, संचार दिशा, आवश्यक बैंडविड्थ, आदि) को निर्धारित करती हैं।
USB 2.0 और USB OTG पर अधिक
वर्जन 2.0 में USB 1.1 के साथ बैकवर्ड कम्पेटिबिलिटी है और यह पहले वाले वर्जन की प्लग-एंड-प्ले और हॉट-स्वैपिंग क्षमताओं को बरकरार रखता है।
USB OTG
OTG, जो USB 2.0 का पूरक है, मोबाइल-डिवाइस इंटरकनेक्टिविटी की अनुमति देता है जब एक पीसी उपलब्ध नहीं होता है। पहले USB OTG संस्करण का प्रीमियर दिसंबर 2001 में हुआ था।
USB सारांश
उत्पत्ति: USB Microsoft, Intel और विभिन्न PC विक्रेताओं द्वारा निम्न और मध्यम गति के कंप्यूटर बाह्य उपकरणों को जोड़ने के लिए बनाया गया एक बहु मंच सीरियल नेटवर्क मानक है।
पावर: नेटवर्क पर प्रत्येक डिवाइस या हब के लिए 5V और 500 mA तक।
नोड्स: 127 अधिकतम
दूरी: ~ 4M अधिकतम एक हब के उपयोग के बिना; ~ 25M अधिकतम कई हब के उपयोग के साथ।
बॉड दर: 1.5 एमबीपीएस और 12 एमबीपीएस एक ही बस में सह-अस्तित्व में हो सकते हैं। (हालांकि मिश्रण की गति को कम करना चाहिए क्योंकि यह संचार को धीमा कर देता है; दो मेजबान कनेक्शन के बीच उपकरणों को विभाजित करने के लिए सबसे अच्छा है।) 1.5 एमबीपीएस वायरिंग में परिरक्षण की आवश्यकता नहीं होती है।
समाप्ति: उपकरणों में निर्मित
तारों: स्टार टोपोलॉजी; मल्टी-पोर्ट हब के साथ विस्तार करके समर्थित कई डिवाइस। केबल्स में दो-दिशात्मक डेटा के लिए तारों के दो-कंडक्टर, मुड़-परिरक्षित जोड़ी और 5 वी शक्ति और जमीन के लिए दो भारी तार होते हैं।
सिग्नल: कम-आयाम का संकेत ईएमआई / आरएफआई हस्तक्षेप को कम करता है: 0.4 वोल्ट अंतर 1.75 वोल्ट डीसी पर केंद्रित।
सामान्य हार्डवेयर: 127 डिवाइसों को समायोजित करने के लिए USB हब नेटवर्क का विस्तार करते हैं। USB के लिए ISA और PCI कार्ड लोकप्रिय हैं, और धारावाहिक, समानांतर और ईथरनेट पोर्ट को USB में परिवर्तित करने के लिए एडेप्टर भी उपलब्ध हैं।
विशिष्ट अनुप्रयोग: उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स जैसे डिजिटल कैमरा, स्पीकर, टेलीफोन, स्टोरेज डिवाइस, स्कैनर, प्रिंटर, कीबोर्ड और चूहे। जीपीआईबी (जनरल पर्पस इंटरफेस बस) और एम्बेडेड उपकरणों के लिए कॉन्फ़िगरेशन पोर्ट के विकल्प के रूप में डेटा अधिग्रहण प्रणाली में दिखाई देना शुरू हो गया है।