3. Версии спецификации

USB 2.0

Рис. 3.1 - логотип Hi-Speed USB

Спецификация выпущена в апреле 2000 года.

USB 2.0 отличается от USB 1.1 введением режима High-speed (пометка на логотипе — "HI-SPEED").

Для устройств USB 2.0 регламентировано три режима работы:

1. Low-speed, 10—1500 Кбит/c (клавиатуры, мыши, джойстики)

2. Full-speed, 0,5—12 Мбит/с (аудио-, видеоустройства)

3. High-speed, 25—480 Мбит/с (видеоустройства, устройства хранения информации)

USB 3.0

Рис. 3.2 - USB 3.0 хаб, демонстрационная плата на базе микросхемы VL810 фирмы VIA.

Окончательная спецификация USB 3.0 появилась в 2008 году. Созданием USB 3.0 занимались компании Intel, Microsoft, Hewlett-Packard, Texas Instruments, NEC и NXP Semiconductors.

В спецификации USB 3.0 разъёмы и кабели обновлённого стандарта физически и функционально совместимы с USB 2.0, причём для однозначной идентификации разъёмы USB 3.0 принято изготавливать из пластика синего цвета. Кабель USB 2.0 содержит в себе четыре линии — пару для приёма/передачи данных, плюс и ноль питания. В дополнение к ним USB 3.0 добавляет ещё четыре линии связи (две витые пары), в результате чего кабель стал гораздо толще. Hовые контакты в разъёмах USB 3.0 расположены отдельно от старых в другом контактном ряду. Спецификация USB 3.0 повышает максимальную скорость передачи информации до 5 Гбит/с — что на порядок больше 480 Мбит/с, которые может обеспечить USB 2.0. Таким образом, скорость передачи возрастает с 60 Мбайт/с до 600 Мбайт/с и позволяет передать 1 Тб не за 8-10 часов, а за 40-60 минут.

Версия 3.0 отличается не только более высокой скоростью передачи информации, но и увеличенной силой тока с 500 мА до 900 мА. Таким образом, от одного хаба можно подпитывать большее количество устройств либо избавить сами устройства от отдельных блоков питания.

Фирмой Intel анонсирована предварительная версия программной модели контроллера USB 3.0. Но в октябре 2009 года появилась информация (от EE Times со ссылкой на сотрудника одной из крупнейших компаний по производству персональных компьютеров), что корпорация Intel решила повременить с внедрением поддержки USB 3.0 в свои чипсеты до 2011 года. Это решение привело к тому, что до 2011 года данный стандарт не стал массовым, т.к. пользователю было недостаточно просто купить материнскую плату, был необходим дополнительный адаптер. Введение в третью аппаратную версию (англ. Rev.3) чипов Intel P/H/Q67 для построения материнских плат поддержки спецификации USB 3.0 частично решило данную проблему.

Хост-контроллер USB-3(xHCI) обеспечивает аппаратную поддержку потоков для команд, статусов, входящих и исходящих данных, что дает более полное использование пропускной способности USB-шины. Потоки были добавлены к протоколу USB 3.0 SuperSpeed ​​ для поддержки UASP.

Аппаратная поддержка 4 портов USB 3.0 реализована в 3-м поколении процессоров Intel Core чипсетов 7-й серии Ivy Bridge. Apple установила порты USB 3.0 в своих новых MacBook Air и MacBook Pro.

Linux поддерживает USB 3.0, начиная с версии ядра 2.6.31.

В Windows 8 интерфейс USB 3.0 поддерживается без установки дополнительных драйверов.

4. USB-драйвер

Вообще, драйвер — это связующее звено между аппаратным и программным обеспечением. Для того чтобы добраться до USB-устройства, программа должна сообщаться с драйвером, который в свою очередь на более низком уровне сообщается с USB-драйверами, которые управляют сообщениями по линиям передачи данных USB. Принципиально было бы также возможно об­ратиться к более низкому уровню непосредственно при помощи собственной программы, но в этом случае пришлось бы более детально разбираться со свойствами USB-устройства специфичными для того или иного изготовите­ля. У новых операционных систем Windows драйверы на сегодняшний день имеют лишь необходимые права доступа, для того чтобы можно было обра­титься к аппаратному обеспечению компьютера.

Компания FTDI выпускает для двух, используемых USB-контроллеров мик­росхемы FT232R для Windows два различных драйвера. Первый драйвер — это так называемый VCP-драйвер (Virtueller Com Port — виртуальный Com- порт). Этот драйвер заботится о том, чтобы операционная система интегри­ровала последовательный COM-порт, когда FTDI-USB-контроллер связыва­ется с компьютером через USB. Благодаря этому обычно эмулируется после­довательный интерфейс, прикидываясь перед операционной системой другим COM-портом. Так удается как можно быстрее дооборудовать более новые компьютеры виртуальным последовательным интерфейсом и добиться высо­кой совместимости с существующими прикладными программами.

Второй драйвер— D2XX. Здесь речь идет о драйвере FTDI2XX.SYS для WIN32 Driver Model (WDM—тип драйвера Win32). Собственное прикладное программное обеспечение сообщается по этому USB-драйверу Windows со стеком (стековой памятью), который, в свою очередь, пытается добраться до U SB-устройства.

Сначала при установке драйвера все еще нужно было выбирать один из двух драйверов. Если кто-то хотел использовать второй драйвер, то первый драй­вер обязательно нужно было деинсталлировать. С выходом версии драйвера 2.0 с 2007 г. деинсталляция больше не требуется: драйвер для двух вариантов (D2XX и VCP) избавляет от надоедливых установок и удалений, так что можно продолжать экспериментировать.

Компания FTDI поддерживает не только драйверы для всех распространен­ных вариантов Windows, но также и для операционных систем Linux, Mac OS и др.