درگاه USB یو اس بی چیست؟

از این درگاه برای انتقال داده و اطلاعات میان رایانه و دستگاه های جانبی و گاهی تامین برق شارژ استفاده می شود. این درگاه تاکنون سه ویرایش به نام USB 1.0, 2.0, 3.0 را به بازار عرضه کرده است. همان گونه که اشاره شد پورت USB یو اس بی یک واسط اتصالی جهت انتقال برق و دیتا است که می تواند به دستگاه های گوناگون، ابزارک ها و گجت ها و کامپیوتر اجازه می دهد با دیگر وسائل جانبی ارتباط برقرار کند. وسایل اتصالی به یو اس بی خیلی متنوع هستند؛ از کیبورد و ماوس گرفته تا پخش کننده موسیقی و فلش درایوها. برای نمونه ما به برخی از این دستگاه ها در آن ها از درگاه USB استفاده شده است اشاره خواهیم کرد: انواع کیس کامپیوتر ، لپ تاپ ، پخش ماشین و ضبط خانگی، اسپیکر، سینمای خانگی ، موزیک پلیر ، ویدیو پلیر ، برد فلش خور ، سیستم ماینینگ و ماینر بیت کوین ، مبدل صوتی و تصویری و…
از یو اس بی، همچنین برای انتقال انرژی به برخی دستگاه ها مانند تلفن های هوشمند، تبلت ها و همچنین شارژ باطری ها استفاده می شود. نخستین ارائه تجاری یو اس بی (ورژن ۱.۰) در ژانویه سال ۱۹۹۶ اتفاق افتاد. این استاندارد صنعتی به سرعت توسط شرکت هایی مانند اینتل ، کامپک، مایکروسافت و دیگران پذیرفته شد.

واژه usb مخفف چیست؟

اینکه واژه یو اس بی USB مخفف چه واژه ای است ما را به سوی یک اصطلاح و سه واژه می کشاند. در زبان انگلیسی USB یک اصطلاح است که مخفف اصطلاح گذرگاه سری عمومی ( universal serial bus, USB )- معنی واژه یونیورسال = همگانی، عمومی و جهانی است معنی واژه سریال = سری است معنی واژه باس = گذرگاه است

موارد استفاده از پورت USB کجاست؟

امروز درگاه یو اس بی را می توان روی دستگاه های گوناگون خانگی و حتی صنعتی مشاهده کرد. می توان گفت که همگی رایانه های پیش رفته و امروزی، دست کم یک ورودی مادگی USB یو اس بی دارند. در زیر فهرستی از جاهای رایجی که می توان آن ها را یافت آمده است:

• کامپیوتر رومیزی: در یک رایانه رومیزی معمولاً دو تا چهار پورت در جلوی کیس و دو تا هشت پورت در عقب آن قرار دارد.
  لپتاب: در انواع لپ تاپ یک تا چهار پورت در سمت چپ، راست یا هر دو سمت جای دارد. گاه پیش می آید برخی از انواع لپ تاپ ها در پشت دارای درگاه یو اس بی است.
• تلفن هوشمند: در موبایل ها مشابه تبلت ها، از پورت یو اس بی در تلفن هوشمند برای شارژ باتری و انتقال داده ( دیتا ) استفاده می شود: در گوشی های مختلف می تواند به صورت کانکتور مادگی USB Type-C در فرم یو اس بی نوع C و کانکتور مادگی MicroUSB میکرو یو اس بی جهت اتصال نری microUSB نری کابل شارژ باشد

وسیله هایی که در آن ها از USB استفاده شده :

امروزه، شمار فراوانی از وسائل و ابزارها دارای درگاه یو اس بی هستند که می توان به کامپیوتر وصل شان کرد یا از آن ها استفاده دیگری کرد. فهرست زیر بعضی از رایج ترین ها است:

1. دوربین های دیجیتال: از USB برای شارژ باتری و انتقال داده ها، فایل های تصویری و ویدیویی بهره می برند.
2. درایوهای خارجی و فلش مموری: انواع فلش مموری و… که در واقع یک حافظه هستند که ورودی و خروجی آن ها به صورت یک فیش نری USB-A در نظر گرفته شده است. همچنین انواع هارد اکسترنال نیز از این طریق ارتباط خود را برقرار می کنند.
3. آیپاد IPad و دیگر mp3  پلیرها: پخش کننده های موسیقی، از جمله موزیک پلیرها، انواع برد فلش خور ، آمپلی فایر، ویدیو پلیر USB خور ، ضبط ، اسپیکر، سینمای خانگی و.. دارای ورودی صدای USB هستند.
4. کیبورد و ماوس: صفحه کلیدها برای اتصال به انواع رایانه ، لپ تاپ و دستگاه های نظامی و آزمایشگاهی از این درگاه استفاده می کنند. ماوس ها نیز به جای فیش قدیمی تر PS2 امروز از این درگاه بهره می برند تا بتوانند به رایانه ها متصل شوند.
5. میکروفن: به تازگی میکروفن ها نیز به جای جک نری میکروفن و اتصال به فیش مادگی میکروفن از درگاه یو اس بی بهره می برند. برای نمونه در کارت صدای اکسترنال ارتباط با پورت یو اس بی انجام می شود.
6. پرینتر و اسکنر: دستگاه های چاپگر و اسکنر نیز از نوع ب Type-B این پورت برای انتقال داده ها بهره می برند. روی این دستگاه ها معمولا کانکتور مادگی USB-B قرار دارد که با کابل پرینتر به رایانه متصل می شوند.
7. اهرمک یا جوی استیک (Joystick)= ابزاری به نام جویستیک در انواع گوناگون و کاربردهای گوناگون نیز با این درگاه به رایانه و دستگاه های گوناگون متصل می شوند.
8. تلفن هوشمند، تبلت و وبکم: موبایل، تبلت و وبکم ها نیز برای جابه جایی داده ها، فایل ها و اطلاعات و البته شارژ شدن از این درگاه از نوع میکرو یو اس بی یا نوع تایپ C استفاده می کنند.
9. ابزارک ها: در ابزارهای گوناگون برای تامین انرژی برق به عنوان منبع تغذیه یا جهت انتقال داده ها از این درگاه استفاده شده است. برای نمونه دانگل بلوتوث USB که ضبط های فلش خور را بلوتوث دار می کند یا فرستنده صدای بلوتوث تلویزیون به هدفون یا دانگل بلوتوث AUX برای تامین برق خود از این درگاه بهره می برند.

مدل های مختلف کانکتور USB :

متصل کننده های یو اس بی اشکال و اندازه های مختلفی دارند. اغلب نسخه های متصل کننده یو اس بی دارای دو یا تعداد بیشتری نوع هستند. یعنی معمولا در یک کابل یو اس بی در دو سر دو نوع کانکتور را مشاهده می کنیم. اطلاعات بیشتری در این مورد در زیر خواهد آمد. در تصویر زیر سه گونه از درگاه های این فیش را می بینیم که از نظر ظاهر و اندازه و حتی سرعت انتقال داده و میزان برق عبوری با هم تفاوت دارند. این سه تایپ Type و  ورژن ها عبارتند از:

• مینی یو اس بی Mini-USB : که به آن مینی بی (mini-B) هم گفته می شود برای دوربین های دیجیتال و وسائل جانبی کامپیوتر مانند هارد اکسترنال استفاده می شود. امروز این گونه از یو اس بی ها، تا اندازه زیادی جای خود را به مایکرو یو اس بی MicroUSB و کابل ‎های یو اس بی نوع C داده اند.
• مایکرو یو اس بی Micro-USB : هدف طراحی این نوع جای گزین شدن با مینی یو اس بی ها بوده است. از این گونه بیش تردر اتصال وسائل جانبی رایانه ای، کنترل کننده های بازی های رایانه ای و شارژ کردن موبایل، تبلت و تلفن های هوشمند بهره برده می شود. با این که بیش تر شرکت ها در حال به روزرسانی کالاهای خود به USB نوع C  هستند، مایکرو یو اس بی ها هنوز کاربری بالایی دارند و در بیشتر موارد به کار برده می شوند.
• تایپ سی USB Type-C : یو اس بی نوع C را در جدیدترین تلفن های هوشمند اندروید و برخی دستگاه های دیگر می توان دید. برخلاف دیگر انواع اتصالات، این نوع از یو اس بی، شکل متقارنی دارند و جهت وارد شدن فیش نری Type-c  به کانکتور مادگی USB 3.0 تفاوتی نمی کند چون دو طرف (بالا و پایین) به صورت یکسان و هم شکل هستند. در صورتی که در میکرو USB و مینی USB قسمت بالا و پایین فیش متفاوت بود.

سرعت انتقال داده در USB 1.0 2.0 3.0:

USB 1.0: این قدیمی ترین نسخه یا ورژن از پورت مورد نظر است. یو اس بی 1.x از سرعت 12 مگابیت بر ثانیه پشتیبانی می کند.
USB 2.0: در واقع تا پیش از ظهور نسل جدید یعنی ویرایش 3 این ورژن پُرکاربردترین درگاه بوده است. یو اس بی 2.0 که به نام یو اس بی “پرسرعت” (high speed) هم شناخته می شود در شرکت های کامپک، اچ پی، اینتل، لوسنت، مایکروسافت، نک، و فیلیپس توسعه داده شد و در سال 2001 به بازار معرفی شد. این نوع قادر به پشتیبانی انتقال داده تا 480 مگابیت یا 60 مگابایت بر ثانیه است.
USB 3.0: فیش مادگی و نری یو اس بی ۳.۰، که به نام یو اس بی اَبَرشتاب ( = سوپرسرعت ) ((SuperSpeed توسط بوفالو تکنولوژی در سال 2009 تولید و در سال 2010 به بازار عرضه شد. این نسخه نسبت به ورژن قبلی در زمینه های سرعت، عمل کرد، مدیریت انرژی و پهنای باند پیشرفت داشته است. در این نسخه USB، دو مسیر داده ای یک طرفه برای دریافت و ارسال داده به صورت هم زمان وجود دارد و انتقال داده تا 5 گیگابیت یا 640 مگابایت را پشتیبانی می کند. نخستین دستگاه های تایید شده که این فناوری را مورد استفاده قرار دادند مادربوردهای ایسوس Asus و گیگابایت تکنولوژی بودند. شرکت دل DELL هم از آوریل 2011 از این یو اس بی  در دستگاه های اینسپایرون و سری XPS از این نسخه بهره گرفت.
USB 3.1: یو اس بی 3.1 که به آن اَبَرشتاب افزوده ( = سوپرسرعت پلاس ) ((SuperSpeed+ هم می گویند در ژولای 2013 ساخته شد و آخرین نسخه این پروتکل هست. این تکنولوژی قادر به انتقال داده تا 10 گیگابیت هست که آن را در کنار اولین نسل از تندربولت  Thunderbolt اپل قرار می دهد.

سازگاری نسخه های یو اس بی:

همگی نسخه های پورت های یو اس بی، قابلیت سازگاری با نسخه های پیشین و پسین را دارند، یعنی از نسخه های قبلی و بعدی خودشان پشتیبانی می کنند. برای مثال وسائل طراحی شده با نسخه های ۱.۱  و ۲.۰ بر روی پورت های ۳.۰ کار خواهند کرد. منتها باید توجه داشت که دستگاه های دارای نسخه های پایین تر، با سرعت اصلی خودشان کار خواهند کرد هر چند یو اس بی ۳.۰ قادر به انجام کار در سرعت ها بالاتر باشد. به طور مشابه، اگر یک وسیله دارای یو اس بی ۳.۱ را به پورت ۲.۱ وصل کنید، حداکثر سرعت انتقال دستگاه به سرعت پورت ۲.۰ محدود خواهد بود.

انواع کابل USB طول و نوع:

کابل های یو اس بی طول های متنوعی دارند از 3 فوت (91 سانتی متر) تا کمی بیش از 16 فوت (487 سانتی متر). طول حداکثری یک کابل یو اس بی 16 فوت و 5 اینچ (5 متر) برای دستگاه های پرسرعت و 9 فوت و 10 اینچ (3 متر) برای دستگاه های کم سرعت می رسد. در واقع برای دستگاه های پُرشتاب نباید طول کابل USB بیش از 3 متر و برای دستگاه های معمولی نباید طول کابل بیش از 5 متر باشد. دلیل وجود این محدودیت ها، زمان انتقال داده و ریسک از دست دادن داده ها در استفاده از کابل های طولانی تر است. با این حال با استفاده از کابل افزایش طول USB که در یک سر دارای کانکتور مادگی USB A و در سر دیگر دارای کانکتور نری USB A است و هاب یو اس بی می توان دو کابل را به خوبی به هم متصل کرد و فاصله میان دستگاه ها را افزایش داد.

همچنین انواع مختلفی کابل وجود دارد. همان طور که قبلا اشاره شد سرعت های انتقال داده برای یو اس بی ها (۲.۰ و ۳.۰) متفاوت است. به طور مشابه، انواع مختلفی از کابل یو اس بی برای هماهنگی با این سرعت ها وجود دارد. همچنین کابل های طولانی کننده ای ( کابل افزایش طول ) وجود دارد که می شود به یک سر کابل متصل کرد و آن را طولانی تر کرد. به هر حال، هنوز باید حواس تان به این باشد که طول کابل حاصله از میزان حداکثر مجاز بیش تر نشود، مگر این که از یک یو اس بی هاب استفاده کرده باشید.

تاریخچه استفاده از USB در کامپیوترها:

سال

رخداد

۱۹۹۴

اولین ورژن یو اس بی با نسخه ۰.۸ ارائه شد که به علت ابتدایی بودن در بازار تجاری حضور نداشت.

۱۹۹۵

نسخه ۰.۹ در آوریل ارائه شد و همانند نسخه قبل به صورت تجاری حضوری نداشت.

۱۹۹۵

یک نسخه غیرتجاری دیگر یعنی نسخه ۰.۹۹ در آگوست ارائه شد.

۱۹۹۶

یو اس بی ۱.۰، اولین نسخه تجاری بود که در ژانویه ارائه گردید و ۱۲ مگابیت بر ثانیه سرعت داشت.

۱۹۹۸

در آگوست نسخه ۱.۱ بیرون داده شد و بازار استقبال بهتری داشت و فروش این تکنولوژی بالا گرفت.

۱۹۹۸

اپل آیمک جی ۳ اولین کامپیوتری بود که صرفا پورت های یو اس بی داشت و از پورت های سریالی یا موازی برای اتصال خارجی استفاده نمی کرد.

۲۰۰۰

یو اس بی ۲.۰ در آوریل عرضه شد و سرعت انتقال داده اش تا ۴۸۰ مگابیت بر ثانیه رسید. با این حال محدودیت های درگاهی باعث شد که سرعت انتقال در نهایت به ۲۸۰ مگابیت برسد.

۲۰۰۰

اولین یواس بی فلش ها در اواخر سال توسط شرکت های آی بی ام و ترک تکنولوژی به فروش رفتند.

۲۰۰۸

در ۱۲ نوامبر، یو اس بی ۳.۰ عرضه شد که سرعت انتقال داده را تا ۵ گیگابیت بالا برد.

۲۰۱۳

در ژولای یو اس بی ۳.۱ به بازار آمد و سرعت انتقال را به ۱۰ گیگابیت رساند.

۲۰۱۷

یو اس بی ۳.۲ د سپتامبر سر و کله اش پیدا شد و سرعت انتقال را به ۲۰ گیگابیت رساند.