USB

De Universal Serial Bus (USB) is ontwikkeld om randapparatuur op een PC aan te kunnen sluiten. De USB interface moest de aansluiting van randapparatuur gebruikersvriendelijker en makkelijker maken. USB ondersteunt het plug-and-play principe, is behoorlijk sneller dan de oude seriële bus (RS-232) en ondersteunt meerdere apparaten tegelijkertijd.

Van USB bestaan verschillende versies. De originele USB versie 1.1 kent een maximale doorvoersnelheid van 12 Mbit/s (full speed); deze wordt voor apparaten die slechts weinig data versturen teruggebracht naar 1,5 Mbit/s (low speed). De nieuwere USB versie 2.0 kent een maximale doorvoersnelheid van 480 Mbit/s (high speed). In augustus 2008 is de standaard voor USB 3.0 gepubliceerd. USB 3.0 of SuperSpeed heeft een maximale doorvoersnelheid van 5.0 Gbit/s (625 MB/s) en is compatibel met USB 2.0.

USB gebruikt een vier draadskabel voor de communicatie tussen PC en randapparatuur. Twee draden worden gebruikt voor de data en de andere twee draden zijn voor de 5 V spanning. Dit maakt het mogelijk om randapparatuur vanuit de PC (of een USB hub) te voeden. Maximaal mag er 500 mA uit de USB bus worden getrokken.

Bij USB is het mogelijk om meerdere apparaten op de USB controller van de PC aan te sluiten door gebruik te maken van hubs. Een hub is te vergelijken met een stekkerverdeeldoos, waarop normaliter 4 apparaten (en/of hubs) kunnen worden aangesloten. Er gelden echter enkele beperkingen:

• de maximale totale kabellengte is 5 m;
• maximaal kunnen er 127 apparaten op één controller;
• er kunnen maximaal 5 hubs tussen de controller en het apparaat.

USB kent vier verschillende transmissiemodes:

1. Control data:voor het configureren van een randapparaat tijdens het aansluiten;
2. Bulk data:voor het versturen van grote hoeveelheden data, van bijvoorbeeld een externe harde schijf;
3. Interrupt data:voor apparaten met een kleine hoeveelheid data op willekeurige tijdstippen, bijvoorbeeld een muis of een toetsenbord;
4. Isochrone data:voor real-time applicaties waarbij een constante datastroom nodig is, bijvoorbeeld video- en audiostromen.

Voor isochrone data en interrupt data wordt bandbreedte gereserveerd met een maximum van 90% van de beschikbare bandbreedte. Voor bulk transport is geen reservering mogelijk. Als er geen ander verkeer is kan tot 95% van de bandbreedte worden gebruikt.

Alle modes kennen een ingebouwde foutcontrolle. Als er fouten worden geconstateerd wordt een pakket opnieuw verzonden, behalve bij isochrone data.