UNIVERSAL SERIAL BUS

در این بلاگ قصد داریم که در مورد USB و روابط مبتنی بر این گذرگاه را ارائه کنیم.

یو اس بی(USB) چیست ؟

USB مخفف عبارت Universal serial Bus است که به آن گذرگاه سریال عمومی گفته می‌شود.  یو اس بی (USB) یک معماری ارتباطی است که به رایانه شخصی (کامپیوتر) این امکان را می‌دهد تا با استفاده از یک کابل چهاررشته ساده، انواع دستگاه ها را به هم متصل کند. USB در واقع یک لینک ارتباطی سریال دو سیمه است به این معنا که از دو رشته آن برای انتقال دیتا و دوتای دیگر آن برای تامین ولتاژ سیستم به کار می‌رود. که باسرعت 1.5 تا 12 مگابیت در ثانیه (mbs) اجرا می‌شود. پروتکل های USB می‌توانند دستگاه هارا هنگام راه اندازی یا زمانی که در زمان اجرا وصل هستند را پیکربندی کنند. توضیح اجمالی از USB این است که یک استاندارد صنعتی است که در آن، کابل هاو پروتکل های ارتباطی گذرگاه (باس) برای اتصال، ارتباط و همچنین منبع تغذیه که بین کامپیوتر و دستگاه الکترونیکی به کار می‌رود.این دستگاه ها به کلاس های مختلف دستگاه تقسیم می‌شوند. هرکلاس دستگاه رفتاروپرتکل های مشترک را برای دستگاه هایی که عملکردهای مشابهی را انجام می‌دهند، تعریف می‌کند. چند نمونه از کلاس های دستگاه USB در جدول زیر نشان داده می‌شود.

تاریخچه ای از UNIVERSAL SERIAL BUS (USB)

توسعه سریال جهانی USB در سال 1995 توسط گروهی از شرکت ها شامل : DIGITAL,IBM,INTEL,MOCROSOFT,NEC,NORTHERNTELECOM بودند، آغازشد. این شرکت ها بعدا به فرم پیاده ساز(USB-IF, http://www.usb.org) محلق شدند که اولین نسخه استاندارد USB را منتشرکردند. این انجمن که با تعداد زیادی از شرکت ها گسترش یافته است، همچنان بروزرسانی های استانداردهای USB برای کنترلرهای USB و دسته های مختلف دستگاه های قابل اتصال به USB ادامه می‌دهد. یکی از انگیزهای توسعه USB، ساده سازی ارتباطات بین رایانه و تجهیزات جانبی با کاهش تعداد کابل های متصل به رایانه و استفاده از همان نوع کانکتور برای دسته های مختلف لوازم جانبی بود. در یک سیستم حاوی USB، لوازم جانبی را می‌توان به صورت سری یا به صورت توپولوژی ستاره ایدر ردیف های سرور متصل کرد، یک دستگاه جانبی منفرد به پورت USB کامپیوتر میزبان متصل می‌شود. انگیزه دیگر برای توسعه USB، ارائه نرخ انتقال بالاتر از آنچه توسط پورت های سریال و موازی مجاز است، بود. اگر چه با اولین نسخه USB(1.0,1.1) حداکثر سرعت تا 480 مگابیت بر ثانیه افزایش یافته است، هدف دیگر،ارائه امکان افزودن تجهیزات جانبی به رایانه به صورت ساده بود. بدون بازکردن قاب آن، بدون قطع برق و بدون نیاز به راه اندازی مجدد سیستم عامل. کامپیوتر مجهز به پورت USB، اتصال یک دستگاه جانبی جدید را تشخیص می‌دهد. و به طور خودکار منابع مورد نیاز آن، از جمله درایور نرم افزار و سرعت انتقال را تعیین می‌کند. یکی از لوازم جانبی کامپیوتر، مانند صفحه کلید یا مانیتور، به پورت USB کامپیوتر متصل است. سایر تجهیزات جانبی ممکن است به یک توزیع کننده (هاب) واقع در داخل صفحه کلید یا مانیتور متصل می‌شوند که امکان ایجاد اتصالات درخت مانند را دارند. لوازم جانبی را می‌توان در فاصله 5 متری یکی به دیگری یا دریک هاب قرار داد. در مجموع می‌توان تا 127 دستگاه جانبی USB را به رایانه متصل کرد و اینها با ولتاژ 5V+ از طریق کابل USB تغذیه می‌شوند، همه لوازم جانبی USB از یک کانکتور استاندارد استفاده می‌کنند که نیاز به استفاده از کانکتورهای مختلف برای انواع مختلف لوازم جانبی را ازبین می‌برد. و برند بافو یکی از پیشتازان این حوزه در تولید usb های باکیفیت نقش دارد و نیاز مشتریان را برطرف کرده است برای مشاهده کابل های usb بافو در مجموعه bafo.irاز اینجا وارد شوید.

همان طور که در زیر آمده است، اجزای اصلی سیستمی که از USB استفاده می‌کند، دستگاه های USB،کابل های USB و استفاده از توپولوژی ستاره ای در سطوح سرور هستند. دو دسته از دستگاه های USB وجود دارد : هاب ها و عملکردها، هاب یک دسته خاص از دستگاه های USB را نشان می‌دهد که نقاط اتصال اضافی را برای سایر دستگاه های USB فراهم می‌کند. به این نقاط اتصال پورت می‌گویند. کامپیوتر میزبان حاوی یک هاب است که یک یا چند نقطه پیوست را ارائه می‌دهد. علاوه براین، این هاب شامل کنترل کننده USB Bus است. هر bus یک کنترلر Bus دارد.

شکل پایین یک هاب معمولی را ارائه می‌دهد. پورت بالا دست هاب اجازه اتصال به کامپیوتر میزبان یا هاب در سطح توپولوژی بالاتر را می‌دهد. هریک از پورت های پایین دست امکان اتصال به هاب یا عملکردی در لایه پایین را فراهم می‌کند .Hub هارا می‌توان تا پنج سطح آبشاری کرد. هاب اتصال دینامیک و جدا شدن یک دستگاه جانبی را تشخیص می‌دهد. و حداقل 0.5 وات برای هر وسیله جانبی در طول مقداردهی اولیه فراهم می‌کند. تحت کنترل نرم افزار سیستم، هاب می‌تواند قدرت اضافی را برای عملکرد دستگاه های جانبی تا 2.5 وات،4.5 وات یا 9وات (بسته به نسخه usb) فراهم کند. برخی از لوازم جانبی مانند صفحه کلید یا قلم نوری،فقط با ولتاژ ارائه شده توسط کابل باس قابل تامین است. در حالی که سایرین می‌توانند منبع تغذیه خودرا داشته باشند.

یک هاب از دو بخش تشکیل شده است: یک کنترل کننده و یک تکرار کننده که کنترل کننده شامل ثبات رابط، برای ارتباط با کامپیوتر میزبان است. دستور وضعیت و کنترل، میزبان را قادر می‌سازد تا هاب را پیکربندی کند، پورت های آن را نظارت و کنترل کند، تکرار کننده یک سوئیچ کنترل شده توسط پروتکل بین پورت بالادست و پورت پایین دست است. همچنین تکرار کننده سیگنال های موجود در پورت ها را رصد کرده و تراکنش هایی که به آن آدرس داده می‌شود را مدیریت می‌کند. تمام تراکنش های دیگر به دستگاه های متصل تکرار می‌شود. هر پورت پایین دستی را می‌توان از سیگنال های پرسرعت جدا کرد، شکل پایین نشان می‌دهد که هاب های USB چگونه اتصال را در یک سیستم کامپیوتری فراهم می‌کنند. تابع یک دستگاه USB است که قادر به ارسال یا دریافت داده یا کنترل اطلاعات از طریق باس است. این دستگاه باید به درخواست های تراکنش ارسال شده توسط کامپیوتر میزبان پاسخ دهد. یک تابع معمولاً به عنوان یک دستگاه جانبی جداگانه که از طریق کابل به پورت یک هاب متصل می‌شود، پیاده سازی می‌شود. با این حال، یک دستگاه فیزیکی ممکن است دارای چندین عملکرد باشد. برای مثال، یک صفحه کلید و یک دستگاه ردیابی ممکن است در یک دستگاه فیزیکی واحد ترکیب شوند. در چنین دستگاه ترکیبی، عملکردهای جداگانه به یک هاب متصل می‌شوند و این هاب داخلی به USB متصل می‌شود.

هر تابع حاوی اطلاعات پیکربندی است. که قابلیت هاو منابع مورد نیاز آن را توصیف می‌کند. این اطلاعات به عنوان پاسخی برای کنترل تراکنش به رایانه میزبان ارسال می‌شود. قبل از استفاده از یک تابع، باید توسط کامپیوتر میزبان پیکربندی شود. این پیکربندی به معنی تخصیص پهنای باند USB و انتخاب گزینه های پیکربندی خاص است. نرم افزار سیستم تضمین می‌کند که انتقال یکنواخت سیستم I/O توسط همه برنامه های کاربردی قابل حمل باشد. نرم افزار سیستم پویاست، پیوست و حذف وسایل جانبی را مدیریت می‌کند. مرحله پیوست ها که به آن شمارش گفته می‌شود، به برقراری ارتباط با یک دستگاه جانبی برای تعیین درایور دستگاهی که باید بارگذاری شود و اختصاص یک آدرس منحصر به فرد به آن اشاره دارد. در حین کار، کامپیوتر میزبان تراکنش با برخی از تجهیزات جانبی را آغاز می‌کند. اطلاعات به صورت بسته هایی از طریق باس ارسال می‌شود که توسط هر دستگاه جانبی دریافت می‌شود. بسته ها حاوی اطلاعات جانبی هدف هستند. فقط آن دستگاه جانبی تراکنش خاصی را می‌پذیرد و براین اساس پاسخ می‌دهد.

ورژن های USB :

نسخه 1.0 استاندارد USB در سال 1996 منتشر شد پس از آن نسخه 1.1 که درسال 1998 به تصویب رسید. حداکثر سرعت انتقال مشخص شده توسط این نسخه 12Mbits/s است. این انتقال برای وسایل جانبی مانند تلفن یا بلندگو دیجیتال (که دارای مبدل دیجیتال به آنالوگ هستند)برای وسایل جانبی کند مانند کیبورد یا قلم نوری کافی است. یک کانال کم سرعت با سرعت انتقال 1.5 مگابایت ارائه شده است. نسخه 2.0 استاندارد USB درسال 2000 منتشرشد. این نسخه (که USB HI-SPEED نیز نامیده می‌شود) امکان افزایش نرخ انتقال را با ضریب 40 در مقایسه با نسخه 1.1 از 12Mbits/s تا 480Mbits/d فراهم می‌کند. این فرمت از مشخصات USB اجازه می‌دهد تا از کابل ها، کانکتورها و درایورهای نرم افزار مشابه استفاده کنید. بااین حال، کاربر می‌تواند از انواع دیگری از تجهیزات جانبی مانند دوربین های ویدیویی دیجیتال، اسکنرها،چاپگرها،آداپتورهای شبکه،درایورهای دیسک سخت یا درایورهای دیسک نوری بهرمند شود. شکل زیر لوگو USB 2.0 را نشان می‌دهد.

دستگاه های جانبی USB 2.0 با نرخ انتقال بالا به هاب USB 2.0 متصل می‌شوند. یک هاب USB 2.0 تراکنش های پر سرعت را می‌پذیرد و داده هارا با نرخ های مربوط به USB 2.0 و USB 1.1 تامین می‌کند. امکان استفاده از انتقال های پرسرعت به هر ستگاه جانبی متصل می‌شودودر صورتی که یک دستگاه جانبی ازاین انتقال ها پشتیبانی نکند. اتصال بااین دستگاه با سرعت پایین تر 12Mbits/s و یا 1.5Mbits/s انجام می‌شود. این شامل پیچیدگی بالاتری از هاب ها است و نیاز به ذخیره موقت داده های دریافت شده دارد. یک هاب USB 2.0 دارای پورت های خروجی برای انتقال با سرعت بالا و پورت های خروجی برای انتقال با سرعت Full-speed است. مشخصات ONE-THE-GO (OTG) به عنوان مکمل USB با هدف امکان اتصال مستقیم بین دستگاه های تلفن همراه بدون استفاده از رایانه توسعه داده شده است. USB استاندارد از یک نقش اصلی/محافظه استفاده می‌کند. فقط کامپیوتر میزبان می‌تواند انتقال داده را از طریق گذرگاه آغاز کند. دستگاه جانبی فقط می‌تواند به در خواست های انتقالی که توسط رایانه میزبان آغاز شده است پاسخ دهد. با نسخه USB OTG، یک دستگاه جانبی می‌تواند نقش اصلی یا SLAVE را داشته باشد. نقش های اصلی را می‌توان در حین کار با پروتکلی به نام پروتکل HOST NEGOTIATION(HNP) به صورت پویا رد وبدل کردو بنابراین،هر وسیله جانبی سازگار با مشخصات USB OTG می‌تواند انتقال داده را از طریق گذرگاه آغاز کند.شرط این است که دو دستگاهی که باهم ارتباط برقرار می‌کنند مستقیما و نه از طریق هاب ها به هم متصل شوند.نمونه ای از استفاده از نسخه USB OTG مانند تبلت و تلفن همراه است که می‌تواند نقش پیش فرض را برای رایانه (برای همگام سازی داده ها) یا پیش فرض برای لپ تاپ و نقش اصلی ا برای دوربین دیجیتال داشته باشد. این اجازه می‌دهد تا فایل هارا ازاین دوربین بخوانید تا آنهارا به نمایش بگذارد.  شکل زیرلوگو USB OTG را نشان می‌دهد.

مشخصات نسخه 3.0 استاندارد USB توسط گروه پروموتر USB 3.0 در سال 2008 تکمیل و به انجمن USB منتقل شده است. این نسخه گذرگاه سوپر سرعت را معرفی می‌کند که امکان یک حالت جدید ترنسفر با حداکثر سرعت 5 گیگابیت بر ثانیه را فراهم می‌کند. در حالت فوق سرعت،دوکانال دیفرانسیل سیمپلکس علاوه بر کانال دیفرانسیل موجود برای حالت معمولی استفاده میشود. اگر روش رمزگذاری داده در نظر گرفته شود، همان رمزگذاری 8b/10bسرعت 400 مگابایت بر ثانیه است. شکل زیر لوگوی USB Super Speed را نمایش می‌دهد.

مشخصات Usb نسخه 3.1 در سال 2013 منتشر شده است. این نسخه یک حالت انتقال سریعتر به نام " SUOERSPEED|+USB 10 Gbs " را معرفی می‌کند. که سرعت داده را تا 10 گیگابایت بر ثانیه در حالت USB 3.1 Gen 2 دو برابر usb افزایش می‌دهد. usb 3.0 (که به usb 3.1 Gen 2 تغییر نام داده است). رمزگذاری داده های سربار فقط به 3% مشخصات usb 3.1 سازگاری با نسخه های قبلی usb 2.0, usb 3.0 را تضمین می‌کند. شکل زیر لوگوی USB SuperSpeed +10Gbps را نشان می‌دهد.

مشخصات USB نسخه 3.2 منتشرشده در سال 2017، با استفاده از کانکتورها و کابل های موجود USB 3.1، یک حالت انتقال به نام "SUPERSPEED+USB 20Gbps" را معرفی می‌کند. دوبرابر شدن سرعت داده با استفاده از دو خط به جای یک خط، با استفاده از سیم های موجود برای ارائه قابلیت های بر گرداندن به کانکتور type-c به دست می‌آید. از همان روش رمزگذاری 128b /132b مانند نسخه 3.1 استفاده شده است. سازگاری با نسخه های قبلی با استفاده از یکی از حالت های انتقال زیر تضمین می‌شود: USB 3.2 Gen (یک خط، سرعت فوق العاده بالا در 5 گیگابایت بر ثانیه)، USB Gen 1x2 (دو خط، سرعت فوق العاده با سرعت 10 گیگا بیت برب ثانیه). مشخصات تحویل برق usb به عنوان یک توسعه nectors برای ارائه توان افزایش یافته به دستگاه های ceratin توسعه یافته است. دستگاه ها می‌توانند جریان های بالاتر وولتاژهای تغذیه از رایانه های میزبان که با این مشخصات مطابقت دارند، تا 2 آمپر در 5 ولت (10ولت) در خواست کنند. به صورت اختیاری، مصرف جریان را می‌توان تا 3 آمپر یا 5 آمپر در هر دو (12 ولت 36 وات یا 60 وات) یا 20 ولت (60وات یا 100 وات) افزایش داد. این اجازه می‌دهد تا لپ تاپ ها به طور مشابه با تلفن های هوشمند، از طریق درگاه usb شارژ شوند که ممکن است در آینده پورت های شارژ اختصاصی مختلف را حذف کند.

کانکتورها و کابل ها

مشخصه اصلی usb را دو نوع سرسوکت  تعریف می‌کند که در دوسر کابل usb قرار می‌گیرند. سرسوکت ها به عنوان نوع type-A و type-B تعیین می‌شوند.

هاب ها (به عنوان مثال، رایانه های میزبان) حاوی یک سوکت مستطیل شکل نوع A هستند. لوازم جانبی از طریق یک سرسوکت مستطیل شکل TYPE-A به این سوکت متصل می‌شوند. کابل هایی که به طور دائم به تجهیزات جانبی متصل می‌شوند دارای یک کانکتور نوع A هستند. لوازم جانبی شامل یک سوکت مربعی نوع B، و کابلی که لوازم جانبی را به هاب متصل می‌کند، شامل یک کانکتور نوع B در انتهای آن است که به دستگاه جانبی وصل می‌شود و یک فیش TYPE-A در انتهای آن که به هاب متصل می‌شود. بنا براین امکان اتصال نادرست کابل وجود ندارد.

مشخصات USB 2.0 پس از انتشار اصلاح شد تا شامل یک سرسوکت و سوکت نوع B با اندازه های کوچکتر باشد. این کانکتورها که MINI-B نامیده می‌شوند دارای پنج پین هستند و برای دستگاه های هم چون تلفن همراه، دوربین های دیجیتال استفاده می‌شوند. این دستگاه ها دارای یک سوکت MINI-B هستند و کابل های مورد استفاده برای اتصال این دستگاه ها به رایانه شامل یک سر سوکت  MINI-B در یک سر و یک کانکتور  نوع A در انتهای آن است. اندازه کانکتورهای MINI-B تقریبا 7X3 mm است. بعدا یک کانکتور mini-A نیز تعریف شد.

درسال 2007، کانکتورهای type-A, type-b با اندازه های کوچکتر تعریف شدند که micro-A و micro-B نامیده می‌شوند. عرض این کانکتورها مانند کانکتورهای MINI-AB است، اما ضخامت آنها تقریبا به نصف کاهش می‌یابد. کانکتورهای جدید برای جایگزینی کانکتورهای MINI-Aو MINI-Bدر نظر گرفته شده اند. که بیشتر در دستگاه های تلفن همراه جدید استفاده می‌شوند. مشخصات USB OTG انواع سوکت های جدید،MINI-AB و MICRO-AB را توصیف می‌کند. این سوکت ها از طریق یک طراحی مناسب امکان اتصال کانکتور نوع A یا سرسوکت نوع B با انداز مناسب را می‌دهند. نوع دوشاخه واردشده توسط یک Pin ID تشخیص داده می‌شود،که دریک کانکتور نوع A متصل می‌شود،ودر کانکتور نوع B زمانی که کانکتورنوع A در سوکت AB قرار میگیرد وصل نمی‌شود، سوکت ولتاژ کابل را تامین می‌کند و دستگاه دارای سوکت AB است  که نقش اصلی را خواهد داشت.هنگامی که یک کانکتور نوع B در یک سوکت AB قرار میگیرد،سوکت با ولتاژ کابل تغذیه می‌شود و دستگاه دارای سوکت AB نقش برده را خواهد داشت. مشخصات USB OTG همچنین انواع کابل های مختلفی را توصیف می‌کند که از کانکتورهای اندازه کوچک یا ترکیبی بین یک کانکتور با اندازه کوچک و یک کانکتور با انداز معمولی یا ترکیبی بین کانکتور با اندازه معمولی استفاده می‌کنند. شکل زیر میکرو AB و یک سوکت میکرو B را نشان می‌دهد.

USB نسخه 3.0 کانکتور های جدید TYPE-A,TYPE-B,MICRO-B را تعریف می‌کند. شکل از چپ به راست، یک دوشاخه نوع A، یک دوشاخه نوع B و یک فیش MICRO-B را نشان می‌دهد. دو شاخه USB 3.0 TYPE-A شکلی مشابه دوشاخه USB 2.0 TYPE-A دارد و با پریزی های USB 2.0 TYPE-A سازگار است. با این حال، دوشاخه های USB 3.0 حاوی پنج پین اضافی هستند که توسط دو کانال دیفرانسیل اضافی استفاده قرار می‌گیرد. مشخصات USB 3.0 مستلزم آن است که قسمت داخلی کانکتورها به رنگ آبی (PANTONE 300C) رنگ آمیزی شود. دوشاخه های USB 3.0 TYPE-B شکل متفاوتی دارند که شامل پنج پین جدید مربوط به پنج پین اضافی در کانکتورهای TYPE-A است. این دوشاخه ها با پریز های USB 2.0 TYPE-B سازگار نیستند. یک فیش USB 3.0 MICRO-B و یک کانکتور اضافی متصل به آن است. کانکتورهای USB 3.0 MICRO-B بیشتر برای هاردهای اکسترنال استفاده می‌شوند.

اما این هم بدانید که USB دارای ورژن های قدیمی تر نیز است که از ورژن قدیمی به جدید به ترتیب نوشته می‌شود  که شامل :

• USB 0.7 : اولین نسخه در ماه نوامبر سال 1994 ارائه شده است.
• USB 0.8 : دومین نسخه در ماه دسامبر 1994 ارائه شده است.
• USB 0.9 : سومین نسخه در ماه آپریل سال 1995 یا سرعت 12 مگابیت بر ثانیه ارائه شده است.
• USB0.99 : چهارمین نسخه درماه نوامبر سال 1995 ارائه شده است.
• USB 1.0-RC : پنجمین نسخه درماه نوامبر 1995 ارائه شده است.
• USB 1.0 : ششمین نسخه در سال 1996 در دونوع ارائه شده است :1. سرعت پایین (1.5 مگابیت بر ثانیه)، 2.سرعت بالا(12 مگابیت بر ثانیه).
• USB 1.1 : هفتمین نسخه در سال 1998با سرعت 12 مگابیت بر ثانیه ارائه شده است.
• USB 2.0 : هشتمین نسخه در سال 2000با سرعت 480 مگابیت بر ثانیه ارائه شده است. این نسخه 40 برابر نسخه های قبل را دارد.
• USB 3.0 : نهمین نسخه در سال 2008 با سرعت 5 گیگابایت بر ثانیه ارائه شده است. سرعت این نسخه 10 برابر نسخه قبلی بود
• USB 3.1 : دهمین نسخه درسال 2013 با سرعت 10 گیگا بایت بر ثانیه ارائه شده است.
• USB 3.2 : یازدهمین نسخه در سال 2017 با سرعت 20 گیگا بایت بر ثانیه ارائه شده است.
• USB 4 : دوازدهمین نسخه در سال 2019 با سرعت 40 گیگا بایت بر ثانیه ارائه شده است.

حداکثر فاصله مفید USB :

• حداکثر طول کابل USB 1.1 3M
• حداکثر طول کابل USB 2.2 5M
• حداکثر هاب های متصل به سری ها 5 بوده و حداکثر دستگاه های متصل در کل 127 است.
• اگر چه یک کابل تکی محدود به ۵ متر می‌شود، یواس‌بی2.0 به بیش از 5 هاب یواس‌بی در یک زنجیر طولانی کابل‌ها و هاب‌ها اختیار می‌دهد.

در استفاده واقعی، از آنجا که بعضی دستگاه‌های یواس‌بی کابل‌های توکار برای اتصال به هاب دارند، حداکثر فاصله قابل تفریق 25 متر (82فوت) به علاوه طول کابل دستگاه است. در طول‌های بیشتر، عیب‌یاب‌های یواس‌بی از کابل CAT5 استفاده می‌کنند همانند آن‌هایی که با Lindy electronicها می‌توانند فاصله میان یواس‌بی را تا بیش از ۵ متر (۱۶۰ فوت) افزایش دهند.

یواس‌بی 3.0 طول‌های اسمبل کابل تعریف شده‌ای ندارند، جز طولی که بتواند با هر اندازه‌ای تمامی شرایط تعریف شده در این ویژگی را برآورده کند. هر چند شرکت electronic design. com تخمین زد که آن کابل‌ها تا طول ۳ متر در حداکثر سرعت محدود می‌شوند.

باس عمومی سری

USB دارای امکان اتصال بسیاری از وسایل جانبی با استفاده از سوکت رابط تکی استاندارد و توسعه قابلیت های پلاگ اند پلی است، این امکان با اتصال و قطع بدون نیاز به راه اندازی مجدد کامپیوتر یا خاموش نمودن کامپیوتر همراه است.دیگر ویژگی‌های آن شامل امکان متصل نمودن لوازم کم مصرف، با حذف نیاز در تأمین توان خارجی و با ممکن ساختن بسیاری از وسایل در مورد استفاده قرارگرفتن بدون نیاز به دیسک خوان‌های (درایو) خاص در اتصال مورد استفاده قرار می‌گیرد.یواس‌بی برای جایگزینی نمودن انواع متنوعی از پرتهای سریالی و موازی منظور می‌شود. یواس‌بی می‌تواند لوازم جانبی کامپیوتر همانند، موس صفحه کلید، PDA، پدهای بازی، دسته بازی کامپیوتری، اسکنرها، دوربین‌های دیجیتالی، پرینتها، مدیا پلیرها، دیسک خوان‌های فلش ودیسک خوان‌های سخت‌افزاری خارجی را متصل کند. برای بسیاری از دیگر وسایل، یواس‌بی متود اتصال استاندارد شده‌است. یواس‌بی و کنسول‌های بازی‌های ویدوئی به عنوان یک کابل قدرتی میان یک دستگاه و آداپتور AC که به پریز دیوار به هنگام شارژ شدن متصل می‌شود مورد استفاده قرار می‌گیرد. از سال 2008، دو میلیون دستگاه یواس‌بی در هر سال فروخته می‌شود.

سیگنالینگ همه گذر USB

USB از 5 نرخ مختلف در انتقال داده استفاده می‌کند :

• سرعت کم (در نسخه 1) : با حداکثر نرخ انتقال 1.5 مگابایت در ثانیه معادل 187.5 کیلو بایت در ثانیه

• سرعت بالا (نسخه 1.1) : با حداکثر نرخ انتقال 12 مگابایت در ثانیه معادل 1.5 مگابایت در ثانیه

• سرعت خیلی بالا (نسخه 2): با حداکثر نرخ انتقال 480 مگابیت در ثانیه معادل 60 مگابایت در ثانیه

• سرعت فوق العاده(نسخه 3) : باحداکثر نرخ انتقال 4.8 مگابایت در ثانیه معادل 600 مگابایت در ثانیه
• سرعت فرا فوق العاده |(نسخه 3.1) : حداکثر نرخ انتقال 10 گیگا بایت در ثانیه معادل 1.25 گیگا بایت در ثانیه

تفاوت اصلی usb 2.0, usb 3.0 که دارای ظاهری یکسان هستند در چیست ؟

پورت های usb 2.0, usb 3.0 دارای یک ظاهر مشابه هستند پورت usb 2.0 در سال 2000 با سرعت 480Mbps ارائه شد. پورت usb 3.0 در سال 2008 با سرعت 4.8Gbps یعنی سرعتی بالغ بر 10 برابر ارائه شده است. کابل usb 2.0 از 4 رشته سیم تشکیل شده ولی پورت usb 3.0 از 9 رشته سیم تشکیل شده است یعنی بیش از 2 برابر و این یعنی اطلاعات با سرعت بیشتر و انتقال توان الکتریکی بیشتر.تفاوتی که بین این دونسل یعنی usb 2.0 و usb 3.0 در سرعت آنهاست. به علت تعداد سیم ها در ورژن usb 2.0 انتقال داده ها یک سویه می‌باشند به این معنا که فقط می‌تواند اطلاعات را دریک زمان واحد فقط ارسال و یا در یافت کند. یعنی اینکه پس از ارسال هر بسته دیتا باید منتظر باشید تا جواب را دریافت کند که این یک وقفه در ارسال اطلاعات را ایجاد می‌کند. که با افزایش تعداد سیم در usb 3.0 این مشکل انتقال دیتا با سرعت کند را حل کرد. برای تشخیص راحت تر آن پورت و سکوت usb 3.0 به رنگ آبی است. درسال 2014 پورت usb تغییر شدکل داده و یک استاندارد جدید usb typec-c را ارائه می‌دهد که سرعت آن بالای 10Gbps را دارا است. در نسخه سوم USB جریان 900 میلی آمپر را از خود عبور می‌دهد که این مقدار در نسخه دوم برابر 100 میلی آمپر است.