USB

ناقل التسلسل العالمي ( USB ) هو معيار صناعي ، طوره منتدى مطوري USB (USB-IF)، لنقل البيانات الرقمية وتوصيل الطاقة بين أنواع عديدة من الأجهزة الإلكترونية. يحدد هذا المعيار بنية النظام، ولا سيما الواجهات المادية ، وبروتوكولات الاتصال من وإلى الأجهزة المضيفة ، مثل أجهزة الكمبيوتر الشخصية ، ومن وإلى الأجهزة الطرفية ، مثل الشاشات ولوحات المفاتيح وأجهزة التخزين، ومن وإلى الموزعات الوسيطة التي تضاعف عدد منافذ الجهاز المضيف. [ 2 ]

تم طرح تقنية USB في عام 1996، وصُممت في الأصل لتوحيد طريقة توصيل الأجهزة الطرفية بالحواسيب، لتحل محل منافذ التوصيل المختلفة مثل المنافذ التسلسلية ، والمنافذ المتوازية ، ومنافذ الألعاب ، ومنافذ Apple Desktop Bus (ADB). [ 3 ] أصبحت الإصدارات الأولى من USB شائعة الاستخدام في مجموعة واسعة من الأجهزة، مثل لوحات المفاتيح، والفأرات، والكاميرات، والطابعات، والماسحات الضوئية، ووحدات التخزين المحمولة، والهواتف الذكية، وأجهزة الألعاب. [ 4 ] ومنذ ذلك الحين، تطورت USB لتصبح معيارًا يُستخدم لاستبدال جميع المنافذ الشائعة تقريبًا في الحواسيب، والأجهزة المحمولة، والأجهزة الطرفية، ووحدات التزويد بالطاقة، والعديد من الأجهزة الإلكترونية الصغيرة الأخرى.

في أحدث معيار، يحل موصل USB-C محل العديد من أنواع الموصلات الخاصة بالطاقة (حتى 240  واط)، والشاشات (مثل DisplayPort وHDMI)، والعديد من الاستخدامات الأخرى، بالإضافة إلى جميع موصلات USB السابقة.

اعتبارًا من عام 2024،تتألف تقنية USB من أربعة أجيال من المواصفات: USB 1.x و USB 2.0 و USB 3.x و USB4 . تُحسّن مواصفات USB4 وظائف نقل البيانات وتوصيل الطاقة من خلال "بنية نفقية موجهة للاتصال مصممة لدمج بروتوكولات متعددة على واجهة مادية واحدة، بحيث يمكن مشاركة السرعة والأداء الكليين لشبكة USB4 بشكل ديناميكي". [ 2 ] وعلى وجه الخصوص، يدعم USB4 نفق بروتوكولات Thunderbolt 3 ، وتحديدًا PCI Express (PCIe، واجهة التحميل/التخزين) و DisplayPort (واجهة العرض). كما يُضيف USB4 واجهات اتصال بين الأجهزة المضيفة. [ 2 ]

يدعم كل إصدار فرعي من المواصفات معدلات إشارة مختلفة تتراوح من 1.5 و12  ميجابت/ثانية بنظام نصف مزدوج في USB  1.0/1.1 إلى 80  جيجابت/ثانية بنظام مزدوج كامل في USB4  2.0. [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 2 ] كما يوفر USB الطاقة للأجهزة الطرفية؛ وتوسع أحدث إصدارات المعيار حدود توصيل الطاقة لشحن البطاريات والأجهزة التي تتطلب ما يصل إلى 240 واط كما هو محدد في USB Power Delivery (USB-PD) الإصدار  3.1 V1.1 في عام 2021. [ 8 ] على مر السنين، تم اعتماد USB (-PD) كمعيار لتزويد الطاقة وشحن العديد من الأجهزة المحمولة، مثل الهواتف المحمولة، مما يقلل الحاجة إلى الشواحن الخاصة. [ 9 ]

ملخص

صُممت تقنية USB لتوحيد توصيل الأجهزة الطرفية بأجهزة الكمبيوتر الشخصية، سواء لتبادل البيانات أو لتوفير الطاقة الكهربائية. وقد حلت إلى حد كبير محل منافذ أخرى مثل المنافذ التسلسلية والمتوازية، وأصبحت شائعة الاستخدام في العديد من الأجهزة. تشمل الأجهزة الطرفية المتصلة عبر USB لوحات مفاتيح الكمبيوتر والفأرات، وكاميرات الفيديو، والطابعات، ومشغلات الوسائط المحمولة، والهواتف الرقمية المحمولة، ومحركات الأقراص، ومحولات الشبكة. [ 10 ]

أصبحت موصلات USB تحل بشكل متزايد محل أنواع أخرى من كابلات الشحن للأجهزة المحمولة. [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]

تُصنف واجهات موصل USB إلى ثلاثة أنواع: موصلات Type-A (المضيف المتحكم) و Type-B (الجهاز المتصل) القديمة والمتعددة الموجودة على المضيفين والموزعات والأجهزة الطرفية ، وموصل Type-C الحديث ( USB-C )، الذي يحل محل العديد من الموصلات القديمة باعتباره الموصل الوحيد القابل للتطبيق على USB4.

تتوفر موصلات النوع A والنوع B بأحجام قياسية وصغيرة وميكرو. كان الحجم القياسي هو الأكبر، ويُستخدم بشكل أساسي لأجهزة الكمبيوتر المكتبية والأجهزة الطرفية الكبيرة. طُرحت موصلات Mini-USB (Mini-A، Mini-B، Mini-AB) للأجهزة المحمولة، ولكن سرعان ما استُبدلت بموصلات Micro-USB الأقل سُمكًا (Micro-A، Micro-B، Micro-AB). أما موصل النوع C، المعروف أيضًا باسم USB-C، فهو ليس حكرًا على USB، بل هو المعيار الوحيد الحالي لـ USB، وهو مطلوب لـ USB4، كما أنه مطلوب لمعايير أخرى، بما في ذلك DisplayPort وThunderbolt الحديثة. وهو قابل للعكس، ويدعم وظائف وبروتوكولات متنوعة، بما في ذلك USB؛ بعضها إلزامي، والعديد منها اختياري، وذلك حسب نوع الجهاز: مضيف، أو جهاز طرفي، أو موزع. [ 14 ] [ 15 ]

توفر مواصفات USB التوافق مع الإصدارات السابقة، مما يؤدي عادةً إلى انخفاض معدلات الإشارة، والحد الأقصى للطاقة المُقدمة، وبعض الميزات الأخرى. تحل مواصفات USB 1.1 محل USB 1.0. وتتوافق مواصفات USB 2.0 مع الإصدارات السابقة USB 1.0/1.1. وتحل مواصفات USB 3.2 محل USB 3.1 (وUSB 3.0) مع تضمين مواصفات USB 2.0. يحل USB 4 "وظيفيًا" محل USB 3.2 مع الإبقاء على ناقل USB 2.0 يعمل بالتوازي. [ 5 ] [ 6 ] [ 16 ] [ 2 ]

حددت مواصفات USB  3.0 بنية وبروتوكولًا جديدين باسم SuperSpeed ​​(المعروف أيضًا باسم SuperSpeed ​​USB ، والذي تم تسويقه باسم SS )، والذي تضمن مسارًا جديدًا لنظام ترميز إشارة جديد (رموز 8b/10b، 5  جيجابت/ثانية؛ والمعروف لاحقًا أيضًا باسم Gen 1 ) مما يوفر عمليات نقل بيانات ثنائية الاتجاه تتطلب فعليًا خمسة أسلاك ودبابيس إضافية، مع الحفاظ على  بنية وبروتوكولات USB 2.0 وبالتالي الحفاظ على الدبابيس/الأسلاك الأربعة الأصلية  للتوافق مع الإصدارات السابقة من USB 2.0 مما ينتج عنه 9 أسلاك (مع 9 أو 10 دبابيس في واجهات الموصل؛ دبوس المعرف غير موصل) في المجموع.

 قدمت مواصفات USB 3.1 نظام SuperSpeed ​​المحسن - مع الحفاظ على بنية وبروتوكول SuperSpeed ​​( SuperSpeed ​​USB ) - مع بنية وبروتوكول SuperSpeedPlus إضافي (المعروف أيضًا باسم SuperSpeedPlus USB ) يضيف مخطط ترميز جديد (رموز 128 بت / 132 بت، 10  جيجابت/ثانية؛ والمعروف أيضًا باسم الجيل الثاني )؛ لفترة من الوقت تم تسويقه باسم SuperSpeed+ ( SS+ ).

أضافت مواصفات USB  3.2 [ 17 ] مسارًا ثانيًا إلى نظام SuperSpeed ​​المحسّن، إلى جانب تحسينات أخرى، بحيث يدعم جزء نظام SuperSpeedPlus USB أنماط التشغيل Gen 1×2 و Gen 2×1 و Gen 2×2 . مع ذلك، لا يزال جزء SuperSpeed ​​USB من النظام يعمل بنمط التشغيل Gen 1×1 أحادي المسار . لذا، فإن عمليات التشغيل ثنائية المسار، أي USB  3.2 Gen  2 (10  جيجابت/ثانية) و Gen  2 (20  جيجابت/ثانية)، لا تُتاح إلا مع USB-C كامل الميزات. وبحلول عام 2023، أصبح استخدامها نادرًا نسبيًا؛ مع ذلك، بدأت إنتل بتضمينها في معالجات SoC من الجيل الحادي عشر، بينما لم تُوفرها آبل قط. في المقابل، أصبح USB  3.2 Gen  1(×1) (5  جيجابت/ثانية) و Gen  2(×1) (10  جيجابت/ثانية) شائعًا جدًا لسنوات.

نوع الموصل مرجع سريع

يتم توصيل كل منفذ USB باستخدام موصلين: مقبس وقابس . الصور المعروضة توضح المقابس فقط.

المنافذ المتاحة وفقًا لمعيار USB
معيارUSB 1.0 1996USB 1.1 1998USB 2.0 2000USB 2.0 المنقحيو إس بي 3.0 2008منفذ USB 3.1 (2013)USB 3.2 2017USB4 2019USB4 2.0 2022
أقصى سرعةالتسويق الموصى به منذ عام 2022 [ 18 ]السرعة الأساسيةسرعة عاليةUSB 5 جيجابت في الثانيةUSB بسرعة 10 جيجابت في الثانيةUSB بسرعة 20 جيجابت في الثانيةUSB بسرعة 40 جيجابت في الثانيةUSB 80 جيجابت في الثانية
الملصق الأصليسرعة منخفضة وسرعة كاملةالسرعة الفائقة ، أو SSSuperSpeed+ أو SS+منفذ USB فائق السرعة بسرعة 20 جيجابت في الثانية
وضع التشغيلمنفذ USB  3.2 من الجيل  1×1منفذ USB  3.2 من الجيل الثاني  2×1USB  3.2 Gen  2×2USB4 الجيل  3×2USB4 الجيل  4×2
معدل الإشارة1.5 ميجابت/ثانية و 12  ميجابت/ثانية480 ميجابت/ثانية5 جيجابت/ثانية10 جيجابت/ثانية20 جيجابت/ثانية40 جيجابت/ثانية80 جيجابت/ثانية
موصلالمعيار أ[ rem 1 ]غير متوفر
المعيار ب[ rem 1 ]
ميني-أ[ rem 2 ]غير متوفر
Mini-AB [ rem 3 ] [ rem 4 ]
ميني بي
مايكرو-أ [ ريم 5 ] [ rem 2 ] [ rem 6 ][ rem 1 ]غير متوفر
Micro-AB [ rem 3 ] [ rem 7 ][ rem 1 ]
مايكرو-ب[ rem 1 ]
النوع C (USB-C)[ rem 6 ](تم تكبير الصورة لإظهار التفاصيل)
ملاحظات:
  1. 1 2 3 4 5 يقتصر على السرعة القصوى عند 10وضع التشغيل أحادي المسار ( ×1 ) هو الوحيد الممكن.
  2. 1 2 تم توفير التوافق مع الإصدارات السابقة .
  3. 1 2 فقط كوعاء.
  4. يقبل كلاً من مقابس Mini-A و Mini-B.
  5. فقط كقابس.
  6. 1 2 التوافق مع الإصدارات السابقة بفضل تطبيق USB 2.0.
  7. يقبل كلاً من مقابس Micro-A و Micro-B.

أهداف

تم تطوير ناقل التسلسل العالمي لتبسيط وتحسين الواجهة بين أجهزة الكمبيوتر الشخصية والأجهزة الطرفية، مثل الهواتف المحمولة وملحقات الكمبيوتر والشاشات، مقارنةً بالواجهات القياسية أو الخاصة الموجودة سابقًا . [ 19 ]

من وجهة نظر مستخدم الكمبيوتر، تعمل واجهة USB على تحسين سهولة الاستخدام بعدة طرق:

  • تتميز واجهة USB بخاصية التهيئة الذاتية، مما يلغي حاجة المستخدم إلى ضبط إعدادات الجهاز فيما يتعلق بالسرعة أو تنسيق البيانات، أو تهيئة المقاطعات ، أو عناوين الإدخال/الإخراج، أو قنوات الوصول المباشر إلى الذاكرة. [ 20 ]
  • يتم توحيد موصلات USB في الجهاز المضيف، لذا يمكن لأي جهاز طرفي استخدام معظم المنافذ المتاحة.
  • تستفيد تقنية USB استفادة كاملة من القدرة المعالجة الإضافية التي يمكن توظيفها بكفاءة في الأجهزة الطرفية لتمكينها من إدارة نفسها ذاتيًا. ولذلك، غالبًا ما تفتقر أجهزة USB إلى إعدادات واجهة قابلة للتعديل من قِبل المستخدم.
  • واجهة USB قابلة للاستبدال السريع (يمكن استبدال الأجهزة دون إيقاف تشغيل الكمبيوتر المضيف).
  • يمكن تشغيل الأجهزة الصغيرة مباشرة من منفذ USB، مما يلغي الحاجة إلى كابلات إمداد طاقة إضافية.
  • لأن استخدام شعار USB مسموح به فقط بعد اختبار المطابقة ، يمكن للمستخدم أن يثق بأن جهاز USB سيعمل كما هو متوقع دون الحاجة إلى تفاعل مكثف مع الإعدادات والتكوين.
  • تحدد واجهة USB بروتوكولات لاستعادة البيانات من الأخطاء الشائعة، مما يحسن الموثوقية مقارنة بالواجهات السابقة. [ 19 ]
  • يتطلب تثبيت جهاز يعتمد على معيار USB الحد الأدنى من تدخل المستخدم. فعندما يقوم المستخدم بتوصيل جهاز بمنفذ في جهاز كمبيوتر قيد التشغيل، إما أن يقوم النظام بتهيئته تلقائيًا بالكامل باستخدام برامج تشغيل الأجهزة الموجودة ، أو يطلب من المستخدم تحديد موقع برنامج التشغيل، ثم يقوم بتثبيته وتهيئته تلقائيًا.

يوفر معيار USB أيضًا فوائد متعددة لمصنعي الأجهزة ومطوري البرامج، وتحديدًا في سهولة التنفيذ النسبية:

  • يلغي معيار USB الحاجة إلى تطوير واجهات خاصة للأجهزة الطرفية الجديدة.
  • تتناسب مجموعة سرعات النقل الواسعة المتاحة من واجهة USB مع الأجهزة التي تتراوح من لوحات المفاتيح والفأرات إلى واجهات بث الفيديو.
  • يمكن تصميم واجهة USB لتوفير أفضل زمن استجابة متاح للوظائف الحساسة للوقت أو يمكن إعدادها لإجراء عمليات نقل البيانات الضخمة في الخلفية مع تأثير ضئيل على موارد النظام.
  • تتميز واجهة USB بأنها عامة ولا تحتوي على خطوط إشارة مخصصة لوظيفة واحدة فقط من وظائف جهاز واحد. [ 19 ]

القيود

كما هو الحال مع جميع المعايير، فإنّ منفذ USB يمتلك العديد من القيود على تصميمه:

  • كابلات USB محدودة الطول، لأن المعيار مصمم للأجهزة الطرفية على نفس سطح الطاولة، وليس بين الغرف أو المباني. مع ذلك، يمكن توصيل منفذ USB ببوابة تتيح الوصول إلى الأجهزة البعيدة.
  • معدلات نقل البيانات عبر منفذ USB أبطأ من معدلات نقل البيانات عبر وصلات الربط الأخرى (مثل الإيثرنت) التي تم إصدارها في نفس الفترة الزمنية.
  • تعتمد تقنية USB على بنية شبكية شجرية صارمة وبروتوكول رئيسي/تابع لمعالجة الأجهزة الطرفية؛ فلا يمكن للأجهزة التابعة التفاعل مع بعضها إلا عبر المضيف، ولا يمكن لمضيفين التواصل مباشرةً عبر منافذ USB الخاصة بهما. ويمكن تجاوز هذا القيد جزئيًا من خلال تقنية USB On-The-Go ، والأجهزة ثنائية الدور [ 21 ] ، وجسر البروتوكول .
  • لا يمكن للمضيف بث الإشارات إلى جميع الأجهزة الطرفية في وقت واحد؛ يجب مخاطبة كل جهاز على حدة.
  • رغم وجود محولات بين بعض الواجهات القديمة وUSB، إلا أنها قد لا توفر تطبيقًا كاملاً للأجهزة القديمة. على سبيل المثال، قد يعمل محول USB إلى منفذ متوازي بشكل جيد مع الطابعة، ولكنه لا يعمل مع الماسح الضوئي الذي يتطلب استخدامًا ثنائي الاتجاه لدبابيس البيانات.

بالنسبة لمطوري المنتجات، يتطلب استخدام منفذ USB تطبيق بروتوكول معقد، ويستلزم وجود وحدة تحكم ذكية في الجهاز الطرفي. ويجب على مطوري أجهزة USB المخصصة للبيع العام الحصول على معرّف USB، الأمر الذي يستلزم دفع رسوم لمنتدى مطوري USB (USB-IF). كما يجب على مطوري المنتجات التي تستخدم مواصفات USB توقيع اتفاقية مع USB-IF. ويتطلب استخدام شعارات USB على المنتج دفع رسوم سنوية والاشتراك في المنظمة. [ 19 ]

تاريخ

الدائرة الكبيرة هي الطرف الأيسر للخط الأفقي. يتفرع الخط إلى ثلاثة فروع تنتهي برموز الدائرة والمثلث والمربع.
شعار USB ثلاثي الشعب الأساسي [ 22 ]

بدأت سبع شركات بتطوير تقنية USB عام 1995، وهي: [ 23 ] كومباك ، ودي إي سي ، وآي بي إم ، وإنتل ، ومايكروسوفت ، وإن إي سي ، ونورتل . كان الهدف هو تسهيل توصيل الأجهزة الخارجية بأجهزة الكمبيوتر بشكل جذري، وذلك باستبدال المنافذ المتعددة الموجودة في الجزء الخلفي من أجهزة الكمبيوتر، ومعالجة مشاكل سهولة استخدام الواجهات الحالية، وتبسيط إعدادات البرامج لجميع الأجهزة المتصلة عبر USB، بالإضافة إلى توفير معدلات نقل بيانات أعلى للأجهزة الخارجية وميزات التوصيل والتشغيل . [ 24 ] وقد ساهمت مفاهيم ناقل Atari SIO التسلسلي لعام 1979، وحواسيب Atari ذات 8 بت، وناقل Commodore المشتق من معيار IEEE-488 لعام 1980، وناقل HP-IL من شركة هيوليت باكارد ، في ريادة هذا النهج. [ 25 ] [ 26 ] قام اتحاد بقيادة شركة آبل، يضم شركات سوني، وباناسونيك (ماتسوشيتا)، وإل جي، وتوشيبا، وهيتاشي، وكانون، وفيليبس إلكترونيكس، وكومباك، وتومسون، وتكساس إنسترومنتس، بتطوير المفهوم بشكل أكبر، بدءًا من عام 1986، ليصبح معيار IEEE 1394 فاير واير ومجموعة براءات اختراع. [ 27 ] عمل جوزيف سي. ديكوير ، الذي كان يعمل سابقًا في أتاري ثم كومودور، ومصمم ناقل أتاري SIO المشترك، على مشروع USB لصالح مايكروسوفت، وحصل على إحدى براءات الاختراع الأمريكية ذات الصلة؛ [ 28 ] تم الاستشهاد بـ SIO كتقنية سابقة عند الدفاع عن USB ضد أحد مستغلي براءات الاختراع . [ 29 ] عمل أجاي بهات وفريقه [ ملاحظة 1 ] على المعيار في شركة إنتل؛ [ 30 ] [ 31 ] أنتجت إنتل أولى الدوائر المتكاملة التي تدعم USB في عام 1995. [ 32 ]

USB 1.x

شعار USB الأساسي السرعة

صدرت تقنية USB 1.0 في يناير 1996،  وحددت معدلات نقل بيانات تبلغ 1.5  ميجابت/ثانية ( نطاق ترددي منخفض أو سرعة منخفضة ) و12  ميجابت/ثانية ( سرعة كاملة ). [ 33 ] لم تكن تدعم كابلات التمديد نظرًا لقيود التوقيت والطاقة. لم تصل سوى أجهزة USB قليلة إلى الأسواق حتى  صدور USB 1.1 في أغسطس 1998.  كانت USB 1.1 أول إصدار يُعتمد على نطاق واسع، وأدت إلى ما أطلقت عليه مايكروسوفت اسم " الحاسوب الشخصي الخالي من الأنظمة القديمة ". [ 34 ] [ 35 ] [ 36 ]

لم يحدد معيارا USB 1.0 و1.1 تصميمًا لأي موصل أصغر من النوع A أو B القياسيين . ورغم ظهور العديد من التصاميم لموصل مصغر من النوع B في العديد من الأجهزة الطرفية، إلا أن التوافق مع معيار USB  1.x تعرقل بسبب التعامل مع الأجهزة الطرفية ذات الموصلات المصغرة كما لو كانت متصلة بسلك (أي: بدون قابس أو مقبس في طرفها). ولم يكن هناك موصل مصغر معروف من النوع A حتى تم تقديمه في USB 2.0 (الإصدار 1.01). 

USB 2.0

شعار USB عالي السرعة

تم إصدار USB  2.0 في أبريل 2000، مضيفًا معدل إشارة أقصى أعلى يبلغ 480  ميجابت/ثانية (أقصى معدل نقل بيانات نظري 53  ميجابايت/ثانية [ 37 ] ) يُسمى السرعة العالية أو النطاق الترددي العالي ، بالإضافة إلى معدل إشارة USB  1.x كامل السرعة البالغ 12  ميجابت/ثانية (أقصى معدل نقل بيانات نظري 1.2  ميجابايت/ثانية). [ 38 ]

تتضمن التحسينات المختلفة لتقنية USB 2.0 ما يلي:

  • تم تقديم خاصية التعليق الانتقائي لـ USB منذ إصدار USB 2.0. [ 39 ]
  • تم إدخال خاصية الحماية من التيار الزائد في منفذ USB . [ 40 ]

أُجريت تعديلات على مواصفات USB من خلال إشعارات التغيير الهندسي (ECNs). وتُعدّ أهم هذه الإشعارات جزءًا من  حزمة مواصفات USB 2.0 المتوفرة على موقع USB.org: [ 41 ]

USB 3.x

شعار USB فائق السرعة القديم

تم إصدار مواصفات USB  3.0 في 12 نوفمبر 2008، وانتقلت إدارتها من مجموعة USB  3.0 Promoter Group إلى منتدى USB Implementers Forum (USB-IF)، وتم الإعلان عنها في 17 نوفمبر 2008 في مؤتمر مطوري USB فائق السرعة. [ 43 ]

يُضيف منفذ USB  3.0 بنيةً وبروتوكولاً جديدين يُسميان SuperSpeed ، مع مقابس ومنافذ وكابلات متوافقة مع الإصدارات السابقة . تتميز مقابس ومنافذ SuperSpeed ​​بشعار مميز وحشوات زرقاء في المنافذ ذات التنسيق القياسي.

توفر بنية SuperSpeed ​​وضع تشغيل بسرعة 5.0  جيجابت/ثانية، بالإضافة إلى أوضاع التشغيل الثلاثة الموجودة. وتعتمد كفاءتها على عدد من العوامل، بما في ذلك ترميز الرموز الفيزيائية والحمل الزائد على مستوى الربط. عند  معدل إشارة 5 جيجابت/ثانية مع ترميز 8b/10b ، يحتاج كل بايت إلى 10 بتات للإرسال، وبالتالي فإن معدل النقل الخام هو 500  ميجابايت/ثانية. عند الأخذ في الاعتبار التحكم في التدفق، وتأطير الحزم، والحمل الزائد للبروتوكول، يصبح من الواقعي نقل حوالي ثلثي معدل النقل الخام، أي 330  ميجابايت/ثانية، إلى التطبيق. [ 44 ] : 4-19. بنية SuperSpeed ​​ثنائية الاتجاه ( Full-Duplex) ؛ بينما جميع التطبيقات السابقة، USB 1.0-2.0، ثنائية الاتجاه (Half-Duplex)، ويتم التحكم بها بواسطة المضيف. [ 45 ]

تظل الأجهزة منخفضة الطاقة وعالية الطاقة قابلة للتشغيل وفقًا لهذا المعيار، ولكن يمكن للأجهزة التي تُطبّق تقنية SuperSpeed ​​توفير تيار متزايد يتراوح بين 150  مللي أمبير و900  مللي أمبير، بخطوات منفصلة قدرها 150  مللي أمبير. [ 44 ] : 9-9

كما قدم USB 3.0 بروتوكول SCSI المرفق عبر USB (UASP) ، والذي يوفر سرعات نقل أسرع بشكل عام من بروتوكول BOT (النقل المجمع فقط).

مواصفات USB 3.1 ، [ 5 ] التي صدرت في يوليو 2013. أولاً، تحافظ على بنية وبروتوكول SuperSpeed  ​​الخاص بـ USB 3.0 ، ويُطلق على وضع التشغيل الخاص بها اسم USB 3.1 Gen 1 (كان يُطلق عليه سابقًا اسم USB 3.0 ، ومع مواصفات USB 3.2 أصبح يُطلق عليه أخيرًا اسم USB 3.2 Gen 1x1 ، وتم تسويقه لاحقًا باسم USB 5Gbps في عام 2023) [ 46 ] [ 47 ] [ 48 ]. ثانيًا، تُقدم بنية وبروتوكول SuperSpeedPlus جديدين ومميزين مع وضع تشغيل ثانٍ يُطلق عليه اسم USB 3.1 Gen 2 . يؤدي هذا إلى مضاعفة الحد الأقصى لمعدل الإشارة إلى 10 جيجابت/ثانية (والذي سُمّي لاحقًا USB 3.2 Gen 2x1 ، ومنذ عام 2023 يُسوّق باسم USB 10Gbps )، مع تقليل عبء ترميز الخط إلى 3% فقط عن طريق تغيير المخطط إلى 128 بت/132 بت، في حين أن التحكم في التدفق وتأطير الحزم وعبء البروتوكول لا يزال له تأثير كبير على معدلات البيانات في الواقع العملي. [ 46 ] [ 49 ]        

[ 17 ] تحافظ مواصفات USB 3.2 ، الصادرة في سبتمبر 2017، على بنيتي وبروتوكولات SuperSpeed ​​و SuperSpeedPlus الحالية وأنماط تشغيلها، ولكنها تُضيف نمطين إضافيين لتشغيل SuperSpeedPlus ( USB  3.2 Gen  1×2 و USB  3.2 Gen  2×2 ) بمعدلات إشارة إجمالية تبلغ 10 و20  جيجابت/ثانية (معدلات بيانات خام تبلغ 1212 و2424  ميجابايت/ثانية)، على التوالي. ويُعزى هذا النطاق الترددي المُحسّن إلى تشغيل مسارين عبر الأسلاك الإضافية المُضمنة في جميع بنى USB-C كاملة الميزات (جميع الأجهزة والموزعات والكابلات والمضيف). [ 50 ]

مخطط التسمية

ابتداءً من مواصفات USB 3.2، قدمت منظمة USB-IF نظام تسمية جديدًا لأغراض التسويق. [ 51 ] ولمساعدة الشركات في تسويق أوضاع التشغيل المختلفة، أوصت USB-IF بتسمية  سرعات 5 و10 و20 جيجابت/ثانية على التوالي بـ SuperSpeed ​​USB 5Gbps و SuperSpeed ​​USB 10Gbps و SuperSpeed ​​USB 20Gbps . [ 52 ]

في عام 2023، تم استبدالها مرة أخرى، [ 53 ] حيث تم حذف "السرعة الفائقة" ، مع منافذ USB بسرعة 5 جيجابت في الثانية ، و10 جيجابت في الثانية ، و 20 جيجابت في الثانية . مع تصميم جديد للعبوات وشعارات جديدة للمنافذ . [ 54 ]

USB4

صدرت مواصفات USB4 (الإصدار 1.0) في 29 أغسطس 2019. وهي مبنية على بروتوكول Thunderbolt 3 ، وتحدد معدلات نقل بيانات تبلغ 20 و40 جيجابت/ثانية عبر منفذ USB-C ، وتسمح بتمرير بروتوكولات USB 3.2 و USB 2.0 و PCIe و DisplayPort عبر الأنفاق؛ وتُعد توافقية Thunderbolt 3 اختيارية لأجهزة USB4 المضيفة. [ 55 ]

شعار USB 40 جيجابت في الثانية

يُضيف الإصدار 2.0 من USB4 (الذي أُعلن عنه في 1 سبتمبر 2022) طبقةً ماديةً جديدةً ومعدلات نقل بيانات أعلى: تصل إلى 80 جيجابت/ثانية ثنائية الاتجاه، ووضعًا غير متماثل يدعم 120/40 جيجابت/ثانية (من المضيف إلى الجهاز / من الجهاز إلى المضيف) لتطبيقات الفيديو المكثفة. ويتحقق ذلك باستخدام إشارة PAM3 ، وفي كثير من الحالات، كابلات USB-C السلبية الحالية بسرعة 40 جيجابت/ثانية؛ كما تم تعريف فئة جديدة من الكابلات النشطة بسرعة 80 جيجابت/ثانية. يُحدّث الإصدار 2.0 تقنية النفق لتتوافق مع DisplayPort 2.1 و PCIe 4.0 ، ويحافظ على التوافق مع الإصدارات السابقة USB4 1.0 و USB 3.2/2.0 و Thunderbolt 3. [ 56 ] [ 57 ] منذ عام 2023، توصي منظمة USB-IF بتسمية المنتجات الموجهة للمستهلكين بأسماء تعكس معدلات نقل البيانات (مثل USB 40 جيجابت في الثانية ، USB 80 جيجابت في الثانية )، بدلاً من "USB4 v1/v2" في قوائم التسويق والشهادات. [ 58 ]

اتصالإلزامي لـملاحظات
يستضيفمَركَزجهاز
منفذ USB 2.0 (480  ميجابت/ثانية)نعمنعمنعمعلى عكس الوظائف الأخرى - التي تستخدم تعدد إرسال الروابط عالية السرعة - يستخدم USB 2.0 عبر USB-C زوجًا تفاضليًا خاصًا به من أسلاك البيانات.
منفذ USB 3.2 Gen 2×1 (10  جيجابت/ثانية)نعمنعملا
منفذ USB 3.2 Gen 2×2 (20  جيجابت/ثانية)لالالا
USB  3 Gen T عبر النفق (5-80  جيجابت/ثانية)لالالانوع من  بنية نفق USB 3 حيث يتم توسيع نظام السرعة الفائقة المحسن للسماح بالتشغيل بأقصى عرض نطاق متاح على رابط USB4.
USB4 الجيل الثاني (10 أو 20  جيجابت/ثانية)نعمنعمنعمإما مسار واحد أو مسارين
USB4 الجيل الثالث (20 أو 40  جيجابت/ثانية)لانعملا
منفذ العرض النفق 1.4aنعمنعملاتتطلب المواصفات أن تدعم الأجهزة المضيفة والموزعات وضع DisplayPort البديل.
PCI Express 3.0 المُوَجَّهلانعملاتقوم وظيفة PCI Express الخاصة بـ USB4 بتكرار وظائف الإصدارات السابقة من مواصفات Thunderbolt .
الاتصالات بين المضيفيننعمنعمغير متوفراتصال يشبه الشبكة المحلية بين جهازين متقابلين
الوضع البديل لـ Thunderbolt 3لانعملايستخدم Thunderbolt 3 كابلات مزودة بمقابس USB-C؛ وتسمح مواصفات USB4 للمضيفين والأجهزة، وتتطلب موزعات، بدعم قابلية التشغيل البيني مع المعيار باستخدام الوضع البديل Thunderbolt 3 (أي DisplayPort و PCIe).
أوضاع بديلة أخرىلالالاقد توفر منتجات USB4 إمكانية التشغيل البيني مع أوضاع HDMI و MHL و VirtualLink البديلة بشكل اختياري.

خطة تسمية التسويق لشهر سبتمبر 2022

نظرة عامة على مخطط تسمية تسويق USB الذي تم وضعه في سبتمبر 2022 (يتم عرض مزيج من مواصفات USB وأسمائها التسويقية لأن المواصفات تستخدم أحيانًا بشكل خاطئ كأسماء تسويقية).

نظراً لأنظمة التسمية السابقة المُربكة، قررت منظمة USB-IF تغييرها مرة أخرى. اعتباراً من 2 سبتمبر 2022، أصبحت الأسماء التسويقية تتبع الصيغة "USB x Gbps"، حيث يُمثل x معدل نقل البيانات بالجيجابت/ثانية. [ 59 ] يمكن الاطلاع على نظرة عامة على الأسماء والشعارات المُحدثة في الجدول المجاور.

أوضاع التشغيل USB  3.2  Gen  2×2 و USB4  Gen  2×2 – أو: USB  3.2  Gen  2×1 و USB4 Gen 2×1 – غير قابلة للتبديل أو التوافق؛ يجب أن تعمل جميع وحدات التحكم المشاركة بنفس الوضع.

تاريخ الإصدارات

تاريخ المواصفات

قائمة مواصفات USB
اسم المواصفاتتاريخ الإصدارأقصى معدلات الإشارة: أسماء الأوضاعملحوظة
USB 0.711 نوفمبر 1994؟إصدار مسبق
USB 0.830 ديسمبر 1994؟
USB 0.913 أبريل 199512  ميجابت/ثانية: السرعة الكاملة (FS)
USB 0.9925 أغسطس 1995؟
USB 1.0 FDR13 نوفمبر 1995؟مرشح للإفراج
USB 1.015 يناير 19961.5 ميجابت/ثانية: سرعة منخفضة (LS) 12 ميجابت/ثانية: سرعة كاملة (FS)المواصفات الرسمية الأولى
USB 1.123 سبتمبر 1998تم تحديث جميع الفصول لإصلاح المشاكل التي تم تحديدها
USB 2.027 أبريل 2000480 ميجابت/ثانية: سرعة عالية (HS)تم استبدالها بالكامل وهي متوافقة مع الإصدارات السابقة من USB  1.0/1.1
USB 3.012 نوفمبر 20085 جيجابت/ثانية: USB 3.0USB  2.0 مدمج بالكامل ويتم تسويقه أيضًا باسم SuperSpeed ​​(SS)
USB 3.126 يوليو 201310 جيجابت/ثانية: USB 3.1 الجيل الثانيتم استبدال USB  3.0 بالكامل، ويتم تسويقه أيضًا باسم SuperSpeed+ (SS+).
USB 3.2 الإصدار 1.022 سبتمبر 201710 جيجابت/ثانية: USB 3.2 الجيل 1×2 20 جيجابت/ثانية: USB 3.2 الجيل 2×2تم استبدال USB  3.1 بالكامل ويتطلب بنية USB-C كاملة الميزات للتشغيل ثنائي المسار.
USB 3.2 الإصدار 1.1يونيو 2022تم دمج الأخطاء المطبعية وإشعارات التغيير الإلكتروني
USB4أغسطس 201920 جيجابت/ثانية: USB4 الجيل الثالث × 1، 40 جيجابت/ثانية: USB4 الجيل الثالث × 2الإصدار الأول، USB4 "يحل محل" USB  3.2 وظيفيًا مع الاحتفاظ بناقل USB  2.0 الذي يعمل بالتوازي.
USB4 الإصدار 2.0أكتوبر 202280 جيجابت/ثانية: الجيل الرابع متناظر 120 ⇄ 40 جيجابت/ثانية: الجيل الرابع غير متناظرالإصدار 2.0
قائمة المعايير المتعلقة بالطاقة عبر منفذ USB
اسم الإصدارتاريخ الافراج عنهأقصى طاقة
مواصفات USB 1.0/1.1، الفصل 7.2 توزيع الطاقة والفصل 7.3 الطبقة الفيزيائية15-01-1996 / 23-09-1998LPD: 0.5  وات (5  فولت، 100  مللي أمبير) HPD: 2.5  وات (5  فولت، 500  مللي أمبير)
مواصفات USB 2.0، الفصل 7.2 توزيع الطاقة والفصل 7.3 الطبقة الفيزيائية2000-04-27
مواصفات USB 3.0، الفصل 11: قابلية التشغيل البيني وتوصيل الطاقة2008-11-12LPD: 0.75  وات (5  فولت، 150  مللي أمبير) HPD: 4.5  وات (5  فولت، 900  مللي أمبير)
مواصفات USB 3.1، الفصل 11: قابلية التشغيل البيني وتوصيل الطاقة2013-07-26
مواصفات USB 3.2 الإصدار 1.1، الفصل 11: قابلية التشغيل البيني وتوصيل الطاقة2022-07
شحن البطارية عبر منفذ USB الإصدار 1.02007-03-087.5  واط (5  فولت، 1.5  أمبير)
شحن البطارية عبر منفذ USB الإصدار 1.115-04-2009
شحن البطارية عبر منفذ USB الإصدار 1.22010-10-05
تقنية توصيل الطاقة عبر منفذ USB الإصدار 1.0 (الإصدار 1.0-1.3)2012-07-05SPR: 100  واط (20  فولت، 5  أمبير)
تقنية توصيل الطاقة عبر منفذ USB الإصدار 2.0 (الإصدار 1.0-1.3)2014-08-11
تقنية توصيل الطاقة عبر منفذ USB الإصدار 3.0 (الإصدار 1.0-2.0)2015-12-11
تقنية توصيل الطاقة عبر منفذ USB الإصدار 3.1 (الإصدار 1.0-1.9)2021-05-24EPR: 240  واط (48  فولت، 5  أمبير)
تقنية توصيل الطاقة عبر منفذ USB الإصدار 3.2 (الإصدار 1.0-1.1)2023-10
منفذ USB من النوع C الإصدار 1.02014-08-117.5  واط (5  فولت، 1.5  أمبير) و/أو 15  واط (5  فولت، 3  أمبير)
منفذ USB من النوع C الإصدار 1.12015-04-03
منفذ USB من النوع C الإصدار 1.22016-03-25
منفذ USB من النوع C الإصدار 1.32017-07-14
منفذ USB من النوع C الإصدار 1.42019-03-29
منفذ USB من النوع C الإصدار 2.02019-08-29
منفذ USB من النوع C الإصدار 2.12021-05-25
منفذ USB من النوع C الإصدار 2.22022-10
منفذ USB من النوع C الإصدار 2.32023-10
منفذ USB من النوع C الإصدار 2.42024-10-28

تصميم النظام

يتكون نظام USB من جهاز مضيف مزود بمنفذ واحد أو أكثر موجه نحو الأجهزة الطرفية (DFP)، [ 60 ] والعديد من الأجهزة الطرفية، مما يشكل بنية نجمية متعددة المستويات. يمكن إضافة موزعات USB إضافية ، مما يسمح بوجود ما يصل إلى خمسة مستويات. قد يحتوي جهاز USB المضيف على وحدات تحكم متعددة، كل منها مزود بمنفذ واحد أو أكثر. يمكن توصيل ما يصل إلى 127 جهازًا بوحدة تحكم مضيف واحدة. [ 61 ] [ 44 ] : يتم ربط 8-29 جهاز USB على التوالي من خلال الموزعات. يُطلق على الموزع المدمج في وحدة التحكم المضيفة اسم الموزع الرئيسي .

قد يتكون جهاز USB من عدة أجهزة فرعية منطقية تُعرف بوظائف الجهاز . قد يوفر الجهاز المركب عدة وظائف، على سبيل المثال، كاميرا ويب (وظيفة جهاز فيديو) مزودة بميكروفون مدمج (وظيفة جهاز صوت). وثمة بديل لذلك وهو الجهاز المركب ، حيث يُخصص المضيف لكل جهاز منطقي عنوانًا مميزًا، وتتصل جميع الأجهزة المنطقية بموزع مدمج يتصل بدوره بكابل USB الفعلي.

الرسم التخطيطي: يحتوي الجهاز على عدة نقاط نهاية، تتصل كل منها عبر قناة منطقية بوحدة تحكم مضيفة. تتدفق البيانات في كل قناة في اتجاه واحد، على الرغم من وجود مزيج من البيانات الداخلة إلى وحدة التحكم المضيفة والخارجة منها.
توجد نقاط نهاية USB على الجهاز الطرفي: وتسمى القنوات المؤدية إلى المضيف بالأنابيب .

تعتمد عملية الاتصال بين أجهزة USB على القنوات المنطقية ( الأنابيب ). يربط الأنبوب وحدة التحكم المضيفة بكيان منطقي داخل الجهاز، يُسمى نقطة النهاية . ولأن الأنابيب تُقابل نقاط النهاية، يُستخدم المصطلحان أحيانًا بشكل متبادل. يمكن أن يحتوي كل جهاز USB على ما يصل إلى 32 نقطة نهاية (16 نقطة إدخال و16 نقطة إخراج )، مع أن هذا العدد نادر. تُحدد نقاط النهاية وتُرقم بواسطة الجهاز أثناء التهيئة (الفترة التي تلي الاتصال المادي وتُسمى التعداد )، ولذلك فهي دائمة نسبيًا، بينما يمكن فتح الأنابيب وإغلاقها.

هناك نوعان من الأنابيب: أنابيب التدفق وأنابيب الرسائل.

  • قناة الرسائل ثنائية الاتجاه وتُستخدم لنقل بيانات التحكم . تُستخدم قنوات الرسائل عادةً لإرسال أوامر قصيرة وبسيطة إلى الجهاز، وللحصول على استجابات الحالة من الجهاز، كما هو الحال في قناة التحكم بالحافلة رقم 0.
  • أنبوب التدفق هو أنبوب أحادي الاتجاه متصل بنقطة نهاية أحادية الاتجاه ينقل البيانات باستخدام نقل متزامن ، أو مقاطعة ، أو نقل مجمع :
    عمليات نقل متزامنة
    بمعدل بيانات مضمون (لبيانات البث ذات النطاق الترددي الثابت) ولكن مع احتمال فقدان البيانات (مثل الصوت أو الفيديو في الوقت الفعلي)
    عمليات نقل المقاطعة
    الأجهزة التي تتطلب استجابات سريعة مضمونة (زمن استجابة محدود) مثل أجهزة التأشير والفأرة ولوحات المفاتيح
    عمليات نقل جماعية
    عمليات نقل بيانات كبيرة ومتقطعة تستخدم كل النطاق الترددي المتاح المتبقي، ولكن بدون أي ضمانات بشأن النطاق الترددي أو زمن الاستجابة (مثل عمليات نقل الملفات).

عندما يبدأ جهاز مضيف عملية نقل بيانات، فإنه يرسل حزمة TOKEN تحتوي على نقطة نهاية محددة باستخدام زوج ( عنوان_الجهاز، رقم_نقطة_النهاية) . إذا كان النقل من الجهاز المضيف إلى نقطة النهاية، يرسل الجهاز المضيف حزمة OUT (وهي نوع خاص من حزمة TOKEN) تحتوي على عنوان الجهاز ورقم نقطة النهاية المطلوبين. أما إذا كان النقل من الجهاز إلى الجهاز المضيف، فيرسل الجهاز المضيف حزمة IN بدلاً من ذلك. إذا كانت نقطة النهاية الوجهة أحادية الاتجاه، وكان اتجاهها المحدد من قبل الشركة المصنعة لا يتطابق مع حزمة TOKEN (على سبيل المثال، اتجاه الشركة المصنعة هو IN بينما حزمة TOKEN هي OUT)، فسيتم تجاهل حزمة TOKEN. وإلا، فسيتم قبولها ويمكن بدء عملية نقل البيانات. أما نقطة النهاية ثنائية الاتجاه، فتقبل حزم IN وOUT على حد سواء.

فتحة مستطيلة الشكل، عرضها ضعف ارتفاعها. تحتوي الفتحة على حافة معدنية، ويمتد داخلها قضيب مستطيل مسطح موازٍ للجانب العلوي.
منفذان USB  3.0 من النوع A (يسار) ومنفذان USB  2.0 من النوع A (يمين) على اللوحة الأمامية للكمبيوتر

تُجمّع نقاط النهاية في واجهات ، وترتبط كل واجهة بوظيفة جهاز واحدة. ويُستثنى من ذلك نقطة النهاية صفر، التي تُستخدم لتهيئة الجهاز ولا ترتبط بأي واجهة. تُسمى وظيفة الجهاز الواحدة المُكوّنة من واجهات مُتحكّم بها بشكل مستقل بالجهاز المُركّب . وللجهاز المُركّب عنوان جهاز واحد فقط، لأن المُضيف يُخصّص عنوان جهاز لكل وظيفة.

عند توصيل جهاز USB لأول مرة بمضيف USB، تبدأ عملية تعداد أجهزة USB. تبدأ هذه العملية بإرسال إشارة إعادة ضبط إلى جهاز USB. يتم تحديد معدل إرسال الإشارات لجهاز USB أثناء إرسال إشارة إعادة الضبط. بعد إعادة الضبط، يقرأ المضيف معلومات جهاز USB ويُخصص له عنوان فريد مكون من 7 بتات. إذا كان المضيف يدعم الجهاز، يتم تحميل برامج تشغيل الجهاز اللازمة للتواصل معه، ويتم ضبط الجهاز على حالة مُهيأة. عند إعادة تشغيل مضيف USB، تُكرر عملية التعداد لجميع الأجهزة المتصلة.

يتحكم مُتحكم المضيف في تدفق البيانات إلى الأجهزة، لذا لا يمكن لأي جهاز USB نقل أي بيانات عبر ناقل البيانات دون طلب صريح من مُتحكم المضيف. في USB  2.0، يقوم مُتحكم المضيف باستطلاع ناقل البيانات بحثًا عن البيانات، عادةً بالتناوب . وتُحدد سرعة نقل البيانات لكل منفذ USB بناءً على السرعة الأبطأ إما لمنفذ USB نفسه أو لجهاز USB المتصل به.

تحتوي موزعات USB 2.0 عالية السرعة  على أجهزة تُسمى مُترجمات المعاملات، والتي تُحوّل بين ناقلات USB 2.0 عالية السرعة  وناقلات السرعة الكاملة والمنخفضة. قد يوجد مُترجم واحد لكل موزع أو لكل منفذ.

نظرًا لوجود وحدتي تحكم منفصلتين في كل  جهاز مضيف USB 3.0،  فإن أجهزة USB 3.0 تُرسل وتستقبل البيانات  بمعدلات إشارة USB 3.0 بغض النظر عن  أجهزة USB 2.0 أو الأجهزة الأقدم المتصلة بهذا الجهاز المضيف. أما معدلات الإشارة التشغيلية للأجهزة الأقدم فتُضبط وفقًا للطريقة القديمة.

فئات الأجهزة

تُحدد وظائف جهاز USB بواسطة رمز فئة يُرسل إلى مضيف USB. وهذا يسمح للمضيف بتحميل وحدات برمجية خاصة بالجهاز ودعم الأجهزة الجديدة من مختلف الشركات المصنعة.

تشمل فئات الأجهزة ما يلي: [ 63 ]

الفئة ( سداسي عشري )الاستخداموصفأمثلة، أو استثناء
٠٠جهازغير محدد [ 64 ]إذا لم يتم تحديد فئة الجهاز، فسيتم استخدام واصفات الواجهة لتحديد برامج التشغيل المطلوبة.
01واجهة المستخدمصوتيمكبر صوت ، ميكروفون ، بطاقة صوت ، MIDI
02كلاهماالاتصالات والتحكم في مركز مكافحة الأمراض والوقاية منهامحول تسلسلي ، مودم ، محول واي فاي ، محول إيثرنت . يُستخدم مع الفئة 0Ah (بيانات CDC ) أدناه
03واجهة المستخدمجهاز واجهة المستخدم (HID)لوحة المفاتيح ، الفأرة ، عصا التحكم
05واجهة المستخدمجهاز واجهة مادية (PID)عصا تحكم مزودة بخاصية التغذية الراجعة للقوة
06واجهة المستخدمالوسائط ( PTP / MTP )الماسح الضوئي ، الكاميرا
07واجهة المستخدمطابعةطابعة ليزر ، طابعة نفث الحبر ، آلة CNC
08واجهة المستخدموحدة تخزين USB ، وحدة SCSI متصلة عبر USBذاكرة فلاش USB ، قارئ بطاقات الذاكرة ، مشغل صوت رقمي ، كاميرا رقمية ، محرك أقراص خارجي
09جهازموزع USBموزع USB عالي السرعة
0Aواجهة المستخدمبيانات مركز السيطرة على الأمراض والوقاية منهايُستخدم مع الفئة 02h (الاتصالات والتحكم في مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها ) المذكورة أعلاه
0Bواجهة المستخدمبطاقة ذكيةقارئ بطاقات ذكية USB
0Dواجهة المستخدممحتوى الطعامقارئ بصمات الأصابع
0Eواجهة المستخدمفيديوكاميرا ويب
0 فهرنهايتواجهة المستخدمفئة أجهزة الرعاية الصحية الشخصية (PHDC)جهاز مراقبة النبض (ساعة)
10واجهة المستخدمالصوت/الفيديو (AV)كاميرا ويب ، تلفزيون
11جهازلوحة إعلانيةيصف أوضاع USB-C البديلة التي يدعمها الجهاز
العاصمة واشنطنكلاهماجهاز تشخيصيجهاز اختبار توافق USB
E0واجهة المستخدموحدة تحكم لاسلكيةمحول بلوتوث
EFكلاهمامتنوعجهاز ActiveSync
FEواجهة المستخدمخاص بالتطبيقجسر IrDA ، RNDIS ، فئة الاختبار والقياس (USBTMC)، [ 65 ] USB DFU (ترقية البرامج الثابتة للجهاز) [ 66 ]
FFhكلاهماخاص بالبائعيشير إلى أن الجهاز يحتاج إلى برامج تشغيل خاصة بالشركة المصنعة

وحدة تخزين USB / محرك أقراص USB

جهاز تخزين بيانات USB مبكر ( محرك أقراص فلاش ) مزود بموصل من النوع USB-A
محرك أقراص الحالة الصلبة M.2 (2242) متصل بمحول USB 3.0 متصل بالكمبيوتر

تُوحّد فئة أجهزة التخزين الضخمة USB (MSC أو UMS) الاتصالات بأجهزة التخزين. كانت مخصصة في البداية لمحركات الأقراص المغناطيسية والبصرية، ثم وُسّعت لتشمل دعم محركات أقراص الفلاش وقارئات بطاقات SD . تُعدّ إمكانية تشغيل بطاقة SD مقفلة ضد الكتابة باستخدام محوّل USB ميزةً بالغة الأهمية للحفاظ على سلامة وسيط التشغيل وحالته الأصلية غير القابلة للتلف.

على الرغم من أن معظم أجهزة الكمبيوتر الشخصية منذ أوائل عام 2005 تدعم الإقلاع من أجهزة تخزين USB، إلا أن USB ليس مصممًا ليكون ناقلًا رئيسيًا لوحدات التخزين الداخلية للكمبيوتر. مع ذلك، يتميز USB بإمكانية التبديل السريع ، مما يجعله مفيدًا للأجهزة الطرفية المحمولة، بما في ذلك محركات الأقراص المختلفة.

تُقدّم العديد من الشركات المصنّعة أقراصًا صلبة خارجية محمولة تعمل بمنفذ USB ، أو علبًا فارغة لأقراص التخزين. تُوفّر هذه الأقراص أداءً يُضاهي الأقراص الداخلية، ولكنه محدود بعدد وأنواع أجهزة USB المتصلة، وبالحد الأقصى لسرعة منفذ USB. تشمل المعايير المنافسة الأخرى لتوصيل الأقراص الخارجية eSATA و ExpressCard و FireWire (IEEE 1394)، ومؤخرًا Thunderbolt .

من الاستخدامات الأخرى لأجهزة التخزين USB إمكانية تشغيل تطبيقات البرامج المحمولة (مثل متصفحات الويب وبرامج VoIP) دون الحاجة إلى تثبيتها على جهاز الكمبيوتر المضيف. [ 67 ] [ 68 ]

بروتوكول نقل الوسائط

صُمم بروتوكول نقل الوسائط (MTP) من قِبل مايكروسوفت لتوفير وصولٍ مُحسّن إلى نظام ملفات الجهاز، على مستوى الملفات وليس على مستوى كتل القرص، مقارنةً بوحدات التخزين USB. كما يتضمن ميزات إدارة الحقوق الرقمية (DRM) اختيارية . صُمم MTP في الأصل للاستخدام مع مشغلات الوسائط المحمولة ، ولكنه اعتُمد لاحقًا كبروتوكول الوصول الأساسي إلى وحدة التخزين في نظام التشغيل أندرويد بدءًا من الإصدار 4.1 جيلي بين، وكذلك في ويندوز فون 8 (كانت أجهزة ويندوز فون 7 تستخدم بروتوكول Zune، وهو تطوير لبروتوكول MTP). والسبب الرئيسي لذلك هو أن MTP لا يتطلب الوصول الحصري إلى وحدة التخزين كما هو الحال مع UMS، مما يُخفف من المشاكل المحتملة في حال طلب برنامج أندرويد الوصول إلى وحدة التخزين أثناء توصيله بجهاز كمبيوتر. أما العيب الرئيسي فهو أن دعم MTP خارج أنظمة تشغيل ويندوز ليس واسع النطاق.

أجهزة التفاعل البشري

يمكن عادةً استخدام فأرة أو لوحة مفاتيح USB مع أجهزة الكمبيوتر القديمة المزودة بمنافذ PS/2 باستخدام محول صغير من USB إلى PS/2. بالنسبة للفأرات ولوحات المفاتيح التي تدعم بروتوكولين، يمكن استخدام محول سلبي لا يحتوي على دوائر منطقية : حيث صُممت مكونات USB في لوحة المفاتيح أو الفأرة لاكتشاف ما إذا كانت متصلة بمنفذ USB أو PS/2، والتواصل باستخدام البروتوكول المناسب. [ 69 ] كما توجد محولات نشطة تربط لوحات مفاتيح وفأرات USB (عادةً واحدة من كل نوع) بمنافذ PS/2. [ 70 ]

آلية ترقية البرامج الثابتة للجهاز

تُعدّ ترقية البرامج الثابتة للأجهزة (DFU) آلية عامة لترقية البرامج الثابتة لأجهزة USB بإصدارات مُحسّنة تُوفّرها الشركات المُصنّعة، مما يُتيح (على سبيل المثال) إمكانية نشر إصلاحات أخطاء البرامج الثابتة. أثناء عملية ترقية البرامج الثابتة، تُغيّر أجهزة USB وضع تشغيلها لتُصبح فعليًا مُبرمجة ذاكرة قراءة فقط قابلة للبرمجة (PROM) . يُمكن لأي فئة من أجهزة USB تطبيق هذه الإمكانية باتباع مواصفات DFU الرسمية. يُتيح ذلك استخدام أدوات مُضيفة مُتوافقة مع DFU لتحديث الجهاز. [ 66 ] [ 71 ] [ 72 ]

يُستخدم بروتوكول DFU أحيانًا كبروتوكول برمجة ذاكرة الفلاش في وحدات التحكم الدقيقة المزودة بوظيفة محمل الإقلاع USB المدمجة. [ 73 ]

ومن أمثلة الأجهزة التي يمكنها استخدام DFU أجهزة iPod و iPhone . [ 74 ]

بث صوتي

وضعت مجموعة عمل أجهزة USB مواصفات لبث الصوت، وتم تطوير معايير محددة وتطبيقها لاستخدامات فئة الصوت، مثل الميكروفونات ومكبرات الصوت وسماعات الرأس والهواتف والآلات الموسيقية، وما إلى ذلك. وقد نشرت المجموعة أربعة إصدارات من مواصفات أجهزة الصوت: [ 75 ] [ 76 ] [ 77 ] USB Audio  1.0 و2.0 و3.0 و4.0، والتي يُشار إليها باسم "فئة صوت USB" (UAC) [ 78 ] أو "فئة جهاز الصوت" (ADC). [ 79 ]

يقدم UAC 3.0 بشكل أساسي تحسينات للأجهزة المحمولة، مثل تقليل استهلاك الطاقة عن طريق نقل البيانات على دفعات والبقاء في وضع الطاقة المنخفضة بشكل متكرر، ونطاقات الطاقة لمكونات الجهاز المختلفة، مما يسمح بإيقاف تشغيلها عند عدم استخدامها. [ 80 ]

أضافت UAC 2.0 دعمًا لتقنية USB عالية السرعة (بالإضافة إلى السرعة الكاملة)، مما أتاح نطاقًا تردديًا أكبر للواجهات متعددة القنوات، ومعدلات أخذ عينات أعلى، [ 81 ] وزمن استجابة أقل، [ 82 ] [ 78 ] وتحسينًا بمقدار 8 أضعاف في دقة التوقيت في الوضعين المتزامن والتكيفي. [ 78 ] كما قدمت UAC2 مفهوم نطاقات الساعة، الذي يوفر معلومات للمضيف حول أي من منافذ الإدخال والإخراج تستمد ساعاتها من نفس المصدر، بالإضافة إلى دعم مُحسَّن لترميز الصوت مثل DSD ، والمؤثرات الصوتية، وتجميع القنوات، وعناصر تحكم المستخدم، ووصف الأجهزة. [ 78 ] [ 83 ]

لا تزال أجهزة UAC 1.0 شائعة الاستخدام، وذلك بفضل توافقها مع مختلف المنصات دون الحاجة إلى برامج تشغيل، [ 81 ] ويعود ذلك جزئيًا إلى عدم تطبيق مايكروسوفت لـ UAC 2.0 لأكثر من عقد من الزمن بعد إصداره، حيث أضافت أخيرًا دعمًا له إلى نظام ويندوز 10 من خلال تحديث Creators Update في 20 مارس 2017. [ 84 ] [ 85 ] [ 83 ] كما يدعم macOS و iOS ولينكس UAC 2.0 ، [ 78 ] إلا أن نظام أندرويد لا يُطبّق سوى جزء من مواصفات UAC 1.0. [ 86 ]

يوفر USB ثلاثة أنواع من التزامن المتساوي (عرض النطاق الترددي الثابت)، [ 87 ] والتي تستخدمها جميعها أجهزة الصوت: [ 88 ]

  • غير متزامن  - لا تتم مزامنة محول الإشارة التناظرية إلى الرقمية (ADC) أو محول الإشارة الرقمية إلى التناظرية (DAC) مع ساعة الكمبيوتر المضيف على الإطلاق، حيث يعملان على ساعة محلية تعمل بشكل مستقل خاصة بالجهاز.
  • متزامن  — تتم مزامنة ساعة الجهاز مع إشارات بدء الإطار (SOF) أو إشارات فاصل الناقل الخاصة بمنفذ USB. على سبيل المثال، قد يتطلب ذلك مزامنة  ساعة بتردد 11.2896 ميجاهرتز مع إشارة بدء إطار بتردد 1  كيلوهرتز، وهو ما يمثل مضاعفة كبيرة للتردد. [ 89 ] [ 90 ]
  • التكيف  - تتم مزامنة ساعة الجهاز مع كمية البيانات المرسلة لكل إطار بواسطة المضيف [ 91 ]

بينما وصفت مواصفات USB في الأصل استخدام الوضع غير المتزامن في "مكبرات الصوت منخفضة التكلفة" والوضع التكيفي في "مكبرات الصوت الرقمية عالية الجودة"، [ 92 ] فإنّ التصور السائد في عالم الصوتيات عالية الدقة هو عكس ذلك ، حيث يُسوّق للوضع غير المتزامن كميزة، بينما يُنظر إلى الوضعين التكيفي والمتزامن نظرة سلبية. [ 93 ] [ 94 ] [ 86 ] في الواقع، يمكن أن تكون جميع الأنواع عالية الجودة أو منخفضة الجودة، وذلك بحسب جودة هندستها والتطبيق المستخدم. [ 90 ] [ 78 ] [ 95 ] يتميز الوضع غير المتزامن بميزة عدم ارتباطه بساعة الكمبيوتر، ولكنه يعيبه الحاجة إلى تحويل معدل العينة عند دمج مصادر متعددة.

الموصلات

مقارنة بين معظم موصلات USB القديمة وموصلات USB Type-C الحالية

تدعم الموصلات التي تحددها لجنة USB عددًا من أهداف USB الأساسية، وتعكس الدروس المستفادة من الموصلات العديدة التي استخدمتها صناعة الحواسيب. يُطلق على الموصل الأنثوي المُثبَّت على الجهاز أو المضيف اسم "المقبس" ، بينما يُطلق على الموصل الذكري المُتصل بالكابل اسم "القابس" . [ 44 ] : 2-5–2-6 . كما تُعرِّف وثائق مواصفات USB الرسمية بشكل دوري مصطلح "ذكر" للدلالة على القابس، و "أنثى" للدلالة على المقبس. [ 96 ]

صُمم هذا الجهاز بحيث يصعب إدخال قابس USB في منفذه بشكل خاطئ. وتشترط مواصفات USB وضع علامات على كل من قابس الكابل والمنفذ لكي يتمكن المستخدم من تحديد الاتجاه الصحيح. [ 44 ] ومع ذلك، فإن قابس USB-C قابل للعكس. تُثبّت كابلات USB وأجهزة USB الصغيرة في مكانها بقوة تثبيت المنفذ، دون الحاجة إلى براغي أو مشابك أو أزرار دوارة كما هو الحال في بعض الموصلات.

كان الهدف من التمييز بين موصلات النوع A والنوع B هو ضمان اتجاهية التوصيل المتأصلة في تقنية USB: يحتوي الجهاز المضيف على منافذ من النوع A، بينما يحتوي كل جهاز طرفي على منفذ واحد من النوع B. يوفر الموزع منافذ متعددة من النوع A موجهة نحو الأجهزة الطرفية، ويتصل بالجهاز المضيف عبر منفذه الوحيد من النوع B (أو كابل مدمج مزود بقابس من النوع A). يمكن للموزع الاتصال بالجهاز المضيف إما مباشرةً أو عبر موزع واحد أو أكثر. قبل ظهور النوع C، كانت تقنية USB On-The-Go تسمح لأجهزة مثل الهواتف الذكية بالعمل كجهاز مضيف أو كجهاز طرفي ، وذلك باستخدام منفذ واحد من النوع AB (Micro-AB، الذي تم استبداله في عام 2014، أو Mini-AB، الذي تم إيقاف استخدامه في عام 2007 [ 97 ] ) والذي يقبل كلا النوعين A وB.

تنوعت أنواع موصلات USB مع تطور المواصفات. حددت مواصفات USB الأصلية بالتفصيل المقابس والمنافذ القياسية من النوع A والنوع B. كانت تُعرف في الأصل باسم النوع A والنوع B فقط ، ثم أُعيد تسميتها إلى قياسي لتمييزها عن موصلات Mini وما بعدها Micro. تتميز نقاط توصيل البيانات في المقابس القياسية بأنها غائرة مقارنةً بنقاط توصيل الطاقة والأرضي، مما يضمن توصيل الأجهزة كهربائيًا بشكل آمن قبل توصيل دوائر نقل البيانات الأكثر حساسية، وبالتالي منع التلف. تعمل بعض الأجهزة بأوضاع مختلفة اعتمادًا على وجود اتصال البيانات من عدمه. لا تتضمن مصادر الطاقة البسيطة توصيلات بيانات، بل تقوم بتوصيل نقاط توصيل البيانات معًا، ولكنها تسمح لأي جهاز USB متوافق بالشحن أو التشغيل عبر كابل USB قياسي. توفر كابلات الشحن توصيلات الطاقة فقط، على الرغم من أن المعيار يشترط على الأقل إمكانية توصيل بيانات USB 2.0. في كابل الشحن غير القياسي، يتم توصيل أسلاك البيانات عند طرف الجهاز، وإلا فقد يرفض الجهاز الشاحن لعدم ملاءمته.

الكابلات

تتوفر مجموعة متنوعة من كابلات USB للبيع في هونغ كونغ

يحدد معيار USB  1.1 أن أقصى طول للكابل القياسي هو 5 أمتار (16 قدمًا و5 بوصات) مع الأجهزة التي تعمل بكامل سرعتها (12 ميجابت/ثانية)، و 3 أمتار (9 أقدام و10 بوصات) مع الأجهزة التي تعمل بسرعة منخفضة (1.5 ميجابت/ثانية). [ 98 ] [ 99 ] [ 100 ]      

 يوفر منفذ USB 2.0 طول كابل أقصى يبلغ 5 أمتار (16 قدمًا و5 بوصات) للأجهزة التي تعمل بسرعة عالية (480 ميجابت/ثانية). [ 100 ]   

 لا يحدد معيار USB 3.0 بشكل مباشر الحد الأقصى لطول الكابل، بل يشترط فقط أن تستوفي جميع الكابلات المواصفات الكهربائية: بالنسبة للكابلات النحاسية ذات الأسلاك AWG  26، يبلغ الحد الأقصى للطول العملي 3 أمتار (9 أقدام و10 بوصات) . [ 101 ]  

كابلات جسر USB

يمكن توصيل جهازَي كمبيوتر ( مضيفَين ) بسهولة عبر كابل USB-C، ولكن قبل ظهور كابلات Type-C، لم يكن بالإمكان توصيلهما ببعضهما باستخدام كابلات USB العادية. تتوفر في الأسواق كابلات جسر USB، أو كابلات نقل البيانات، التي توفر اتصالاً مباشراً بين أجهزة الكمبيوتر. كابل الجسر هو في الواقع جهاز إلكتروني يظهر كجهاز طرفي USB لكل من المضيفَين المتصلَين ، مما يسمح بالاتصال المباشر بينهما. تُستخدم كابلات جسر USB هذه لنقل الملفات بين جهازَي كمبيوتر عبر منافذ USB الخاصة بهما.

اشتهرت هذه الأداة من مايكروسوفت باسم "Windows Easy Transfer" ، وهي تستخدم كابل USB خاص لنقل الملفات والإعدادات الشخصية من جهاز كمبيوتر يعمل بإصدار أقدم من ويندوز إلى جهاز كمبيوتر يعمل بإصدار أحدث. وفي سياق استخدام برنامج "Windows Easy Transfer" ، يُشار إلى كابل النقل أحيانًا باسم "كابل Easy Transfer" .

لا تزال العديد من كابلات نقل البيانات/الجسر USB من نوع USB 2.0، ولكن يوجد أيضًا عدد من كابلات نقل البيانات من نوع USB 3.0. على الرغم من أن USB 3.0 أسرع بعشر مرات من USB 2.0، إلا أن كابلات نقل البيانات من نوع USB 3.0 أسرع بمرتين أو ثلاث مرات فقط نظرًا لتصميمها.

قدّمت مواصفات USB 3.0 كابل توصيل متقاطع من النوع A إلى A بدون مصدر طاقة لتوصيل جهازَي كمبيوتر. هذه الكابلات ليست مخصصة لنقل البيانات، بل لأغراض التشخيص.

وصلات USB ثنائية الوظيفة

أصبحت كابلات جسر USB أقل أهمية مع ظهور ميزة الأجهزة ثنائية الدور في USB، والتي تم تقديمها مع مواصفات USB 3.1. وبموجب أحدث المواصفات، يدعم USB معظم سيناريوهات توصيل الأنظمة مباشرةً باستخدام كابل من النوع C. ولكن لكي تعمل هذه الميزة، يجب أن تدعم الأنظمة المتصلة تبديل الأدوار. تتطلب ميزة ثنائية الدور وجود وحدتي تحكم داخل النظام، بالإضافة إلى وحدة تحكم الأدوار . في حين أن هذا متوقع في المنصات المحمولة مثل الأجهزة اللوحية أو الهواتف، فإن أجهزة الكمبيوتر المكتبية والمحمولة غالبًا لا تدعم الأدوار المزدوجة. [ 102 ]

قوة

توفر منافذ USB المضيفة والموزعة الطاقة بجهد اسمي 5  فولت تيار مستمر عبر دبوس V_BUS إلى أجهزة USB المتصلة بالشبكة.

أجهزة منخفضة الطاقة وأجهزة عالية الطاقة

يصف هذا القسم نموذج توزيع الطاقة عبر منفذ USB قبل تقنية توصيل الطاقة عبر USB (USB-PD). في الأجهزة التي لا تستخدم تقنيتي BC أو PD، يوفر منفذ USB طاقة تصل إلى 4.5  واط عبر موصلات النوع A والنوع B، وتصل إلى 15  واط عبر منفذ USB-C. جميع منافذ USB قبل تقنية PD تعمل بجهد 5  فولت.

بالنسبة للمضيف الذي يزود الأجهزة بالطاقة، يعتمد منفذ USB على مفهوم وحدة الحمل . يمكن لأي جهاز أن يسحب طاقة مقدارها وحدة واحدة، ويمكن للأجهزة أن تطلب طاقة إضافية على مراحل منفصلة. ليس من الضروري أن يوفر المضيف الطاقة المطلوبة، ولا يجوز لأي جهاز أن يسحب طاقة أكثر مما تم الاتفاق عليه.

لا يمكن للأجهزة منخفضة الطاقة استهلاك أكثر من وحدة واحدة. يجب أن تعمل جميع الأجهزة كأجهزة منخفضة الطاقة عند بدء تشغيلها دون تهيئة. بالنسبة لأجهزة USB حتى الإصدار  2.0، يبلغ استهلاك الوحدة 100  مللي أمبير (أو 500  مللي واط)، بينما  يُعرّف الإصدار 3.0 استهلاك الوحدة بـ 150  مللي أمبير (750  مللي واط). يدعم منفذ USB-C كامل الميزات الأجهزة منخفضة الطاقة باستهلاك وحدة يبلغ 250  مللي أمبير (أو 1250  مللي واط).

يمكن للأجهزة عالية الطاقة ، مثل محركات الأقراص الصلبة التقليدية بحجم 2.5 بوصة، استهلاك طاقة أكثر من وحدة واحدة. يسمح منفذ USB 2.0 للمضيف أو الموزع بتوفير ما يصل إلى 2.5  واط لكل جهاز، على خمس خطوات منفصلة بقيمة 100  مللي أمبير، بينما تسمح أجهزة SuperSpeed ​​(USB 3.x) للمضيف أو الموزع بتوفير ما يصل إلى 4.5  واط على ست خطوات بقيمة 150  مللي أمبير. يتيح منفذ USB-C تشغيل USB 3.x ثنائي المسار مع حمل وحدة أكبر (250  مللي أمبير؛ ما يصل إلى 7.5  واط). [ 103 ] كما يتيح منفذ USB-C أيضًا استخدام خاصية Type-C Current كبديل لخاصية USB BC، مما يشير إلى توفر الطاقة بطريقة بسيطة، دون الحاجة إلى أي اتصال بيانات. [ 104 ]

معايير طاقة USB
مواصفةالحد الأقصى للتيارالجهد االكهربىأقصى طاقة
جهاز منخفض الطاقة يدعم USB  2.0
100  مللي أمبير
5  فولت
[ أ ]
0.50  واط
جهاز فائق السرعة منخفض الطاقة / USB 3.x
150  مللي أمبير
5  فولت
[ أ ]
0.75  واط
جهاز عالي الطاقة يصل إلى USB  2.0
500  مللي أمبير
[ ب ]
5  فولت
2.5  واط
جهاز فائق السرعة عالي الطاقة / USB 3.x أحادي المسار
900  مللي أمبير
[ ج ]
5  فولت
4.5  واط
جهاز عالي الطاقة فائق السرعة / USB 3.x ثنائي المسار [ د ]
1.5  أمبير
[ هـ ]
5  فولت
7.5  واط
شحن البطارية (BC)
1.5  أمبير
5  فولت
7.5  واط
النوع C
1.5  أمبير، 3  أمبير
5  فولت
7.5  واط، 15  واط
توصيل الطاقة SPR [ d ]
5  أ
[ f ]
حتى 20  فولت
100  واط
توصيل الطاقة EPR [ د ]
5  أ
[ f ]
حتى 48  فولت
[ ز ]
240  واط
  1. 1 2 قد ينخفض ​​جهد إمداد ناقل Vمن منفذ موزع منخفض الطاقة إلى 4.40فولت. 
  2. حتى خمس وحدات تحميل؛ مع الأجهزة غير فائقة السرعة، تكون وحدة التحميل الواحدة 100 مللي أمبير.
  3. حتى ستة أحمال وحدة؛ مع أجهزة SuperSpeed، يكون حمل الوحدة الواحدة 150 مللي أمبير.
  4. 1 2 3 لمنفذ USB-C فقط
  5. حتى ستة أحمال وحدة؛ مع الأجهزة متعددة المسارات، يكون حمل الوحدة الواحد 250 مللي أمبير.
  6. 1 2 >3 A (>60 واط) يتطلب التشغيل كابلًا مُعَلَّمًا إلكترونيًا ومصنفًا عند 5 أمبير.
  7. يتطلب التشغيل بجهد >20 فولت (>100 واط) كابل نطاق الطاقة الممتد (EPR) الذي يحمل علامة إلكترونية.

للتعرف على وضع شحن البطارية، يجب ألا تتجاوز المقاومة  بين طرفي D+ وD− في منفذ الشحن المخصص 200 أوم.  تشير مسارات البيانات القصيرة أو شبه القصيرة ذات المقاومة الأقل من 200 أوم بين طرفي D+ وD− إلى وجود منفذ شحن مخصص (DCP) بمعدلات شحن غير محدودة. [ 105 ] [ 106 ]

بالإضافة إلى منفذ USB القياسي، يوجد نظام عالي الطاقة خاص يُعرف باسم PoweredUSB ، تم تطويره في التسعينيات، ويستخدم بشكل أساسي في محطات نقاط البيع مثل آلات تسجيل النقد.

الإشارات

تُرسل إشارات USB باستخدام إشارات تفاضلية عبر أسلاك بيانات مزدوجة مجدولة ذات مقاومة مميزة تبلغ 90 أوم ± 15% . [ 107 ] تُحدد مواصفات USB 2.0 والإصدارات الأقدم زوجًا واحدًا في وضع نصف مزدوج (HDx). بينما تُحدد مواصفات USB 3.0 والإصدارات الأحدث زوجًا مخصصًا واحدًا للتوافق مع USB 2.0 وزوجين أو أربعة أزواج لنقل البيانات: يتطلب زوجان من أسلاك البيانات لتحقيق وضع مزدوج كامل (FDx) للإصدارات أحادية المسار ( ×1 ) موصلات SuperSpeed ​​(SS) على الأقل؛ بينما تتطلب أربعة أزواج لتحقيق وضع مزدوج كامل للإصدارات ثنائية المسار ( ×2 ) موصلات USB-C.

يتطلب USB4 من الجيل الرابع استخدام جميع الأزواج الأربعة، ولكنه يسمح بتكوين أزواج غير متماثلة. [ 108 ] في هذه الحالة، يُستخدم زوج واحد من أسلاك البيانات لنقل البيانات من المصدر، بينما تُستخدم الأزواج الثلاثة الأخرى لنقل البيانات من المصب، أو العكس. يستخدم USB4 من الجيل الرابع تعديل سعة النبضة على ثلاثة مستويات، مما يوفر وحدة ثلاثية من المعلومات لكل باود مُرسَل. يُترجم تردد الإرسال البالغ 12.8  جيجاهرتز إلى معدل إرسال يبلغ 25.6  جيجاباد [ 109 ] ، وتوفر عملية التحويل من 11 بت إلى 7 وحدات ثلاثية سرعة إرسال قصوى نظرية تزيد قليلاً عن 40.2  جيجابت/ثانية. [ 110 ]

أوضاع تشغيل بيانات USB
اسم وضع التشغيلتم تقديمه فيالممراتالتشفيرأسلاك بيانات خاصةمعدل الإشارة الاسميالملصق الأصليالتيار في USB-IF [ 53 ]
حاضِرقديمالاسم التسويقيشعار
سرعة منخفضةغير متوفرUSB 1.01 HDxNRZI21.5 ميجابت/ثانية نصف مزدوجمنفذ USB منخفض السرعة (LS)منفذ USB أساسي السرعة
بأقصى سرعةسرعة نقل البيانات 12  ميجابت/ثانية بنظام نصف مزدوجمنفذ USB كامل السرعة (FS)
سرعة عاليةUSB 2.0480  ميجابت/ثانية نصف مزدوجمنفذ USB عالي السرعة (HS)
منفذ USB 3.2 من الجيل  الأول × 1USB  3.0، USB  3.1 الجيل  الأولUSB 3.01 FDx (+ 1 HDx) [ أ ]8ب/10ب65 جيجابت/ثانية متناظرةمنفذ USB فائق السرعة (SS)USB 5 جيجابت في الثانية
منفذ USB  3.2 من الجيل  الثاني × 1USB  3.1 الجيل  الثانيUSB 3.1128ب/132ب10 جيجابت/ثانية متناظرةالسرعة الفائقة+ (SS+)USB بسرعة 10 جيجابت في الثانية
منفذ USB  3.2 من الجيل  الأول × 2غير متوفرUSB 3.22 FDx (+ 1 HDx) [ أ ]8ب/10ب1010 جيجابت/ثانية متناظرةغير متوفر
منفذ USB  3.2 من الجيل  الثاني × 2128ب/132ب20 جيجابت/ثانية متناظرمنفذ USB فائق السرعة بسرعة 20 جيجابت في الثانيةUSB بسرعة 20 جيجابت في الثانية
USB4 الجيل  الثاني × 1USB41 FDx (+ 1 HDx) [ أ ]64ب/66ب [ ب ]6 (من أصل 10)10 جيجابت/ثانية متناظرةUSB بسرعة 10 جيجابت في الثانية
USB4 الجيل  الثاني × 22 FDx (+ 1 HDx) [ أ ]1020 جيجابت/ثانية متناظرUSB بسرعة 20 جيجابت في الثانية
USB4 الجيل  الثالث × 11 FDx (+ 1 HDx) [ أ ]128ب/132ب [ ب ]6 (من أصل 10)20 جيجابت/ثانية متناظر
USB4 الجيل  الثالث × 22 FDx (+ 1 HDx) [ أ ]1040 جيجابت/ثانية متناظرةUSB بسرعة 40 جيجابت في الثانية
USB4 الجيل  الرابع × 2USB4 2.02 FDx (+ 1 HDx) [ أ ]PAM-3 11b/7 t1080 جيجابت/ثانية متناظرUSB 80 جيجابت في الثانية
غير متماثل (+ 1 HDx) [ أ ]سرعة رفع 40  جيجابت/ثانية ، سرعة تنزيل 120 جيجابت/ثانية  غير متوفر
سرعة رفع 120  جيجابت/ثانية ، سرعة تنزيل 40 جيجابت/ثانية  
  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 تطبيق USB 2.0
  2. يمكن لـ USB4 استخدام تصحيح الأخطاء الأمامية الاختياري من نوع ريد-سولومون (RS FEC). في هذا الوضع،يتم تجميعبايت (128بايت (12بت + 4بت محجوزة) من بتات التزامن التي تشير إلى أنواع الرموز المعنية، و4بايت من RS FEC، مما يسمح بتصحيح ما يصل إلى 1بايت من الأخطاء في أي مكان ضمن كتلة البيانات الإجمالية البالغة 198بايت.        
  • يستخدم وضعا السرعة المنخفضة (LS) والسرعة الكاملة (FS) زوجًا واحدًا من أسلاك البيانات، يُشار إليهما بـ D+ و D−، في وضع نصف مزدوج . تتراوح مستويات الإشارة المرسلة بين 0.0 و 0.3 فولت للمستوى المنطقي المنخفض، وبين 2.8 و 3.6 فولت للمستوى المنطقي العالي. خطوط الإشارة غير مُنهّاة .
  • تستخدم تقنية السرعة العالية (HS) نفس زوج الأسلاك، ولكن باصطلاحات كهربائية مختلفة. تكون جهود الإشارة منخفضة، من -10 إلى 10 مللي فولت للمستوى المنخفض، ومن 360 إلى 440 مللي فولت للمستوى العالي المنطقي، ويتم إنهاء الكابل بمقاومة 45  أوم إلى الأرض أو 90  أوم تفاضلية لمطابقة مقاومة كابل البيانات.
  • تُضيف تقنية SuperSpeed ​​(SS) زوجين إضافيين من أسلاك البيانات المجدولة المحمية (وموصلات موسعة جديدة متوافقة في الغالب) بالإضافة إلى سلك تأريض إضافي. هذه الأسلاك مخصصة للتشغيل ثنائي الاتجاه الكامل بتقنية SuperSpeed. يعمل رابط SuperSpeed ​​بشكل مستقل عن  قناة USB 2.0 وله الأولوية عند الاتصال. يتم تكوين الرابط باستخدام LFPS (إشارة دورية منخفضة التردد،  بتردد 20 ميجاهرتز تقريبًا)، وتشمل الميزات الكهربائية تقليل الجهد عند جانب المرسل، ومعادلة خطية تكيفية عند جانب المستقبل لمواجهة الفقد الكهربائي في خطوط النقل، وبالتالي يُدخل الرابط مفهوم تدريب الرابط .
  • يستخدم SuperSpeed+ (SS+) نظام ترميز جديد مع معدل إشارة متزايد (وضع Gen 2×1) و/أو المسار الإضافي لـ USB-C (أوضاع Gen 1×2 و Gen 2×2).

يتم توصيل كابل USB دائمًا بين طرف A ، وهو منفذ موجه للأسفل (DFP) إما لجهاز مضيف أو موزع ، وطرف B ، وهو منفذ موجه للأعلى (UFP) إما لجهاز طرفي أو موزع . تاريخيًا، كان هذا واضحًا من خلال حقيقة أن الأجهزة المضيفة كانت تحتوي فقط على منافذ من النوع A، والأجهزة الطرفية فقط على منافذ من النوع B، وكان كل كابل متوافق يحتوي على قابس واحد من النوع A وقابس واحد من النوع B.

يُعدّ منفذ USB-C (النوع C) موصلاً واحداً يحل محل جميع موصلات النوع A والنوع B القديمة، لذا عندما يكون كلا الجهازين مزودين بمنافذ USB من النوع C، فإن نوع الجهاز عادةً ما يحدد أيهما هو DFP وأيهما هو UFP. بعض الأجهزة، مثل الهواتف الذكية الحديثة، يمكنها العمل كجهازين معاً. وبالتالي، تتفاوض الأجهزة المتصلة لتحديد أيهما هو الجهاز المضيف وأيهما هو الجهاز الطرفي .

طبقة البروتوكول

أثناء الاتصال عبر منفذ USB، تُنقل البيانات على شكل حزم بيانات . في البداية، تُرسل جميع الحزم من الجهاز المضيف عبر الموزع الرئيسي، وربما عبر موزعات أخرى، إلى الأجهزة. بعض هذه الحزم تُوجه جهازًا ما لإرسال حزم بيانات ردًا عليها.

المعاملات

المعاملات الأساسية لـ USB هي:

  • معاملة خارجة
  • في المعاملة
  • عملية الإعداد
  • تبادل نقل السيطرة
شعار USB اللاسلكي

منفذ USB متعدد الوسائط

قدم منتدى مطوري USB معيار الاتصال اللاسلكي USB المستقل عن الوسائط (MA-USB) الإصدار 1.0 القائم على بروتوكول USB في 29 يوليو 2015. يعد USB اللاسلكي تقنية بديلة للكابلات، ويستخدم تقنية النطاق العريض للغاية اللاسلكية لمعدلات بيانات تصل إلى 480 ميجابت/ثانية. [ 111 ] 

استخدمت منظمة USB-IF مواصفات WiGig Serial Extension v1.2 كأساسٍ أولي لمواصفات MA-USB، وهي متوافقة مع SuperSpeed ​​USB (3.0 و3.1) وHi-Speed ​​USB (USB 2.0). ستُسوَّق الأجهزة التي تستخدم MA-USB بعبارة "مدعوم بتقنية MA-USB"، شريطة أن يستوفي المنتج شروط برنامج الاعتماد الخاص بها. [ 112 ]

منفذ USB من InterChip

يُعدّ InterChip USB نوعًا من أنواع USB التي تعمل بتقنية الاتصال بين الشرائح، حيث يُلغي الحاجة إلى أجهزة الإرسال والاستقبال التقليدية الموجودة في USB العادي. وتستهلك الطبقة الفيزيائية HSIC طاقة أقل بنسبة 50% ومساحة أقل على اللوحة بنسبة 75% مقارنةً بـ USB  2.0. [ 113 ] وهو معيار بديل لـ SPI و I2C .

منفذ USB-C

يُعدّ USB-C (أو USB Type-C رسميًا ) معيارًا يُعرّف موصلًا جديدًا، بالإضافة إلى العديد من ميزات الاتصال الجديدة. من بينها دعمه للوضع البديل ، الذي يسمح بنقل بروتوكولات أخرى عبر موصل وكابل USB-C. يُستخدم هذا الوضع عادةً لدعم بروتوكولات DisplayPort أو HDMI ، مما يسمح بتوصيل شاشة عرض، مثل شاشة الكمبيوتر أو جهاز التلفزيون ، عبر USB-C.

جميع الموصلات الأخرى غير قادرة على العمل بنظام المسارين (الجيل الأول × 2 والجيل الثاني × 2) في USB 3.2، ولكن يمكن استخدامها للعمل بنظام المسار الواحد (الجيل  الأول × 1 والجيل  الثاني × 1). [ 114 ]

تقنية DisplayLink هي تقنية تسمح بتوصيل شاشات متعددة بجهاز كمبيوتر عبر منفذ USB. ظهرت هذه التقنية حوالي عام 2006، وقبل ظهور الوضع البديل عبر منفذ USB-C، كانت الطريقة الوحيدة لتوصيل الشاشات عبر USB. وهي تقنية خاصة، غير معتمدة من قبل منتدى مطوري USB، وتتطلب عادةً برنامج تشغيل منفصل على الكمبيوتر.

مقارنات مع طرق الاتصال الأخرى

فاير واير (IEEE 1394)

في البداية، اعتُبرت تقنية USB مكملةً لتقنية FireWire ( IEEE 1394 )، المصممة كناقل تسلسلي عالي النطاق الترددي يربط بكفاءة الأجهزة الطرفية مثل محركات الأقراص، وواجهات الصوت، ومعدات الفيديو. في التصميم الأولي، كانت USB تعمل بمعدل بيانات أقل بكثير وتستخدم مكونات أقل تعقيدًا، مما جعلها مناسبة للأجهزة الطرفية الصغيرة مثل لوحات المفاتيح وأجهزة التأشير.

تشمل أبرز الاختلافات التقنية بين تقنية FireWire وتقنية USB ما يلي:

  • تستخدم شبكات USB بنية نجمية متدرجة ، بينما  تستخدم شبكات IEEE 1394 بنية شجرية .
  • تستخدم منافذ USB  1.0 و1.1 و2.0 بروتوكول "التواصل عند الطلب"، ما يعني أن كل جهاز طرفي يتواصل مع الجهاز المضيف عندما يطلب المضيف ذلك صراحةً. أما منفذ USB  3.0 فيتيح للجهاز بدء الاتصال بالجهاز المضيف. ويمكن لجهاز FireWire التواصل مع أي جهاز آخر في أي وقت، وذلك بحسب ظروف الشبكة.
  • تعتمد شبكة USB على مضيف واحد في أعلى الهرم للتحكم في الشبكة. وتتم جميع الاتصالات بين المضيف وجهاز طرفي واحد. أما في شبكة FireWire، فيمكن لأي عقدة قادرة على التحكم في الشبكة.
  • يعمل منفذ USB بخط طاقة 5 فولت ، بينما يوفر منفذ FireWire جهد 12 فولت ويمكنه نظريًا توفير ما يصل إلى 30 فولت .   
  • توفر منافذ USB القياسية في الموزعات تيارًا نموذجيًا يبلغ 500  مللي أمبير/2.5 واط، بينما لا توفر المنافذ العادية سوى 100 مللي أمبير. يوفر كل من USB 3.0 وUSB On-The-Go تيارًا يبلغ 1.8 أمبير/9.0 واط (لشحن البطاريات المخصصة، 1.5 أمبير/7.5 واط عند استخدام النطاق الترددي الكامل أو 900 مللي أمبير/4.5 واط عند استخدام النطاق الترددي العالي)، في حين يمكن لمنفذ FireWire نظريًا توفير طاقة تصل إلى 60 واط، على الرغم من أن 10 إلى 20 واط هي القيمة الأكثر شيوعًا.           

تعكس هذه الاختلافات وغيرها أهداف التصميم المتباينة لكل من ناقلي البيانات: فقد صُمم USB ليكون بسيطًا ومنخفض التكلفة، بينما صُمم FireWire ليكون عالي الأداء، لا سيما في التطبيقات الحساسة للوقت مثل الصوت والفيديو. ورغم تشابههما في معدل الإشارة الأقصى النظري، إلا أن FireWire  400 أسرع من USB  2.0 عالي النطاق الترددي في الاستخدام الفعلي، [ 115 ] خاصةً في التطبيقات التي تتطلب نطاقًا تردديًا عاليًا مثل محركات الأقراص الصلبة الخارجية. [ 116 ] [ 117 ] [ 118 ] [ 119 ] أما معيار FireWire 800 الأحدث  فهو أسرع بمرتين من FireWire  400 وأسرع من USB  2.0 عالي النطاق الترددي نظريًا وعمليًا. [ 120 ] ومع ذلك، تعتمد مزايا سرعة FireWire على تقنيات منخفضة المستوى مثل الوصول المباشر إلى الذاكرة (DMA)، مما أتاح بدوره فرصًا لاستغلال الثغرات الأمنية مثل هجوم DMA .

تؤثر مجموعة الشرائح وبرامج التشغيل المستخدمة لتنفيذ USB و FireWire بشكل حاسم على مقدار عرض النطاق الترددي المحدد في المواصفات والذي يتم تحقيقه في الواقع، بالإضافة إلى التوافق مع الأجهزة الطرفية. [ 121 ]

إيثرنت

تُحدد معايير IEEE 802.3af و802.3at و802.3bt الخاصة بتقنية نقل الطاقة عبر الإيثرنت (PoE) آليات تفاوض طاقة أكثر تعقيدًا من تلك الخاصة بتقنية USB. تعمل هذه المعايير بجهد 48 فولت تيار مستمر ، ويمكنها توفير طاقة أكبر  ( تصل إلى 12.95 واط لمعيار 802.3af ، و25.5 واط لمعيار 802.3at ، المعروف أيضًا باسم PoE+ ، و71 واط لمعيار 802.3bt ، المعروف أيضًا باسم 4PPoE ) عبر كابل يصل طوله إلى 100 متر، مقارنةً بمعيار USB 2.0 الذي يوفر 2.5 واط فقط مع طول كابل أقصى يبلغ 5 أمتار. وقد جعل هذا من تقنية PoE شائعة الاستخدام في هواتف بروتوكول نقل الصوت عبر الإنترنت (VoIP) ، وكاميرات المراقبة ، ونقاط الوصول اللاسلكية ، وغيرها من الأجهزة المتصلة بالشبكة داخل المباني. مع ذلك، يُعدّ USB أرخص من PoE في حال كانت المسافة قصيرة واستهلاك الطاقة منخفضًا.        

تتطلب معايير الإيثرنت عزلًا كهربائيًا بين الجهاز المتصل بالشبكة (حاسوب، هاتف، إلخ) وكابل الشبكة حتى 1500  فولت  تيار متردد أو 2250  فولت  تيار مستمر لمدة 60  ثانية. [ 122 ] لا يتطلب USB مثل هذا الشرط لأنه مصمم للأجهزة الطرفية المرتبطة ارتباطًا وثيقًا بالحاسوب المضيف، وهو في الواقع يربط بين أرضي الجهاز الطرفي وأرضي الحاسوب المضيف. وهذا يمنح الإيثرنت ميزة أمان كبيرة مقارنةً بـ USB، حيث تتصل الأجهزة الطرفية، مثل مودمات الكابلات وDSL، بأسلاك خارجية قد تتعرض لفولتيات خطرة في ظروف أعطال معينة. [ 123 ] [ 124 ]

MIDI

يُتيح تعريف فئة جهاز USB لأجهزة MIDI نقل بيانات الموسيقى عبر واجهة الآلات الموسيقية الرقمية ( MIDI ) عبر منفذ USB. [ 125 ] وقد تم توسيع إمكانية MIDI للسماح بما يصل إلى ستة عشر كابل MIDI افتراضيًا في وقت واحد ، حيث يمكن لكل منها نقل قنوات MIDI الستة عشر المعتادة وساعاتها.

يُعدّ منفذ USB خيارًا تنافسيًا للأجهزة منخفضة التكلفة والمتقاربة مكانيًا. مع ذلك، يتميز كلٌّ من تقنية التغذية عبر الإيثرنت (Power over Ethernet) ومعيار توصيل MIDI بميزة في الأجهزة المتطورة التي قد تتطلب كابلات طويلة. قد يُسبب منفذ USB مشاكل في التأريض بين الأجهزة، نظرًا لتوصيله نقاط التأريض في كلا جهازي الإرسال والاستقبال. في المقابل، يتميز كلٌّ من معيار توصيل MIDI والإيثرنت بعزل مدمج يصل إلى 500 فولت أو أكثر.

eSATA/eSATAp

يُعدّ موصل eSATA موصل SATA أكثر متانة ، وهو مُصمّم لتوصيل محركات الأقراص الصلبة الخارجية ومحركات أقراص الحالة الصلبة (SSD).  وتُقارب سرعة نقل البيانات في eSATA (حتى 6 جيجابت/ثانية) سرعة نقل البيانات في USB  3.0 (حتى 5  جيجابت/ثانية) وUSB  3.1 (حتى 10  جيجابت/ثانية). ويظهر الجهاز المتصل عبر eSATA كجهاز SATA عادي، مما يُتيح له الأداء الكامل والتوافق التام مع محركات الأقراص الداخلية.

لا يوفر منفذ eSATA الطاقة للأجهزة الخارجية، مما يُعد عيبًا متزايدًا مقارنةً بمنفذ USB. فعلى الرغم من أن قدرة USB  3.0 البالغة 4.5  واط قد لا تكفي أحيانًا لتشغيل محركات الأقراص الصلبة الخارجية، إلا أن التكنولوجيا تتطور باستمرار، وتحتاج محركات الأقراص الخارجية تدريجيًا إلى طاقة أقل، مما يُقلل من ميزة eSATA. أما eSATAp (الطاقة عبر eSATA، أو ESATA/USB) فهو موصل طُرح عام 2009، ويوفر الطاقة للأجهزة المتصلة باستخدام موصل جديد متوافق مع الإصدارات السابقة. في أجهزة الكمبيوتر المحمولة، يوفر eSATAp عادةً 5  فولت فقط لتشغيل محرك أقراص صلبة/SSD بحجم 2.5 بوصة؛ بينما في محطات العمل المكتبية، يمكنه توفير 12  فولت إضافية لتشغيل أجهزة أكبر حجمًا، بما في ذلك محركات الأقراص الصلبة/SSD بحجم 3.5 بوصة ومحركات الأقراص الضوئية بحجم 5.25 بوصة.

يمكن إضافة دعم eSATAp إلى جهاز كمبيوتر مكتبي على شكل دعامة تربط موارد SATA والطاقة وUSB الخاصة باللوحة الأم.

يدعم منفذ eSATA، مثل منفذ USB، التوصيل السريع ، على الرغم من أن هذا قد يكون محدودًا بواسطة برامج تشغيل نظام التشغيل والبرامج الثابتة للجهاز.

صاعقة

يجمع Thunderbolt بين PCI Express و DisplayPort في واجهة بيانات تسلسلية جديدة. تحتوي تطبيقات Thunderbolt الأصلية على قناتين، تبلغ سرعة نقل كل منهما 10  جيجابت/ثانية، مما ينتج عنه عرض نطاق ترددي أحادي الاتجاه إجمالي يبلغ 20  جيجابت/ثانية. [ 126 ]

يستخدم Thunderbolt 2 تجميع الروابط لدمج  قناتي 10 جيجابت/ثانية في  قناة ثنائية الاتجاه واحدة بسرعة 20 جيجابت/ثانية. [ 127 ]

يستخدم كل من Thunderbolt 3 و Thunderbolt 4 منفذ USB-C . [ 128 ] [ 129 ] [ 130 ] يحتوي Thunderbolt  3 على قناتين فعليتين  ثنائيتي الاتجاه بسرعة 20 جيجابت/ثانية، يتم تجميعهما ليظهرا  كقناة منطقية واحدة ثنائية الاتجاه بسرعة 40 جيجابت/ثانية. يمكن لوحدات تحكم Thunderbolt 3 دمج وحدة تحكم USB  3.1 Gen  2 لتوفير التوافق مع أجهزة USB. كما أنها قادرة على توفير وضع DisplayPort البديل، بالإضافة إلى DisplayPort عبر USB4 Fabric، مما يجعل وظيفة  منفذ Thunderbolt 3 شاملة لوظيفة منفذ USB  3.1 Gen  2.

وضع DisplayPort البديل 2.0: يتطلب منفذ USB4 (الذي يتطلب منفذ USB-C) أن تدعم الموزعات وضع DisplayPort 2.0 عبر وضع USB-C البديل. يدعم DisplayPort 2.0 دقة 8K بمعدل 60  هرتز مع ألوان HDR10. [ 131 ] يمكن لـ DisplayPort 2.0 استخدام سرعة نقل بيانات تصل إلى 80  جيجابت/ثانية، أي ضعف السرعة المتاحة لبيانات USB، لأنه يرسل جميع البيانات في اتجاه واحد (إلى الشاشة) وبالتالي يمكنه استخدام جميع أسلاك البيانات الثمانية في آن واحد. [ 131 ]

بعد أن أصبحت المواصفات مجانية من حقوق الملكية الفكرية، ونُقلت مسؤولية بروتوكول Thunderbolt من شركة Intel إلى منتدى مطوري USB، تم تطبيق Thunderbolt 3 بشكل فعال في مواصفات USB4، مع كون التوافق مع Thunderbolt 3 اختياريًا ولكنه مُشجع لمنتجات USB4. [ 132 ]

قابلية التشغيل البيني

تتوفر محولات بروتوكول متنوعة تقوم بتحويل إشارات بيانات USB من وإلى معايير اتصالات أخرى.

التهديدات الأمنية

نظراً لطبيعة معيار USB التي تعتمد على التوصيل والتشغيل ، فإن أجهزة الكمبيوتر المضيفة عرضة لهجمات أجهزة USB التي تحتوي على برامج ضارة. من الممكن إنشاء جهاز يشبه ذاكرة فلاش، ولكنه عند توصيله، يحاكي لوحة مفاتيح ويكتب أوامر ضارة. على سبيل المثال، على جهاز كمبيوتر يعمل بنظام مايكروسوفت ويندوز ، يمكن للجهاز الانتظار لفترة زمنية محددة، ثم فتح PowerShell وتنزيل برنامج نصي خبيث . يُطلق على هذا الهجوم اسم هجوم BadUSB . [ 133 ] [ 134 ]

ومن الأجهزة الخبيثة الأخرى جهاز " قاتل USB" ، الذي يرسل نبضات جهد عالية عبر خطوط البيانات، مما يؤدي إلى تدمير أو إتلاف أي جهاز موصول به. [ 135 ] [ 136 ] [ 137 ]

في إصدارات مايكروسوفت ويندوز السابقة لويندوز إكس بي ، كان نظام ويندوز يقوم بتشغيل برنامج نصي تلقائيًا (إن وجد) على أجهزة معينة عبر خاصية التشغيل التلقائي ، ومنها أجهزة التخزين USB، التي قد تحتوي على برامج ضارة. [ 138 ]

من الممكن الحصول على تحكم كامل في النظام عن طريق اختراق وحدة تحكم USB. [ 139 ]

انظر أيضاً

USB

ملحوظات

  1. ضمّ فريق بهات في شركة إنتل كلاً من بالا سودارشان كادامبي، وجيف موريس، وشون نول، وشيلاغ كالهان. بيلجانا أوغنينوفا (22 فبراير 2022). "ملك التوصيل والتشغيل: كيف اجتاح منفذ USB العالم" . allaboutcircuits.com . تاريخ الاطلاع: 1 أبريل 2025 .

مراجع

  1. "82371FB (PIIX) و82371SB (PIIX3) PCI ISA IDE Xcelerator" (ملف PDF) . إنتل. مايو 1996. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 13 مارس 2016. تم الاطلاع عليه في 12 مارس 2016 .
  2. 1 2 3 4 5 "مواصفات USB4 الإصدار 2.0" (ملف مضغوط) (الإصدار 2.0 ). منتدى مطوري USB. أكتوبر 2022. تاريخ الاطلاع: 27 فبراير 2025 . 
  3. "حول USB-IF" . منتدى مطوري USB. مؤرشف من الأصل بتاريخ 30 أبريل 2023. تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 أبريل 2023 .
  4. «يستحق منفذ USB مزيدًا من الدعم» . قسم الأعمال. بوسطن غلوب أونلاين . سيمسون. 20 مايو 1999. مؤرشف من الأصل في 6 أبريل 2012. تم الاطلاع عليه في 12 ديسمبر 2011 .
  5. 1 2 3 "مواصفات ناقل التسلسل العالمي 3.1" (ملف مضغوط) (الإصدار 1.0 ). منتدى مطوري USB. 26 يوليو 2013. تاريخ الاطلاع: 27 أبريل 2023 . 
  6. 1 2 "مواصفات ناقل التسلسل العالمي 2.0" (ملف مضغوط) (الإصدار 2.0 ). منتدى مطوري USB. 27 أبريل 2000. تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 أبريل 2023 . 
  7. "الناقل التسلسلي العالمي 3.2 الإصدار 1.1" (ملف مضغوط) (الإصدار 1.1 ). منتدى مطوري USB. يونيو 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 أبريل 2024 . 
  8. "مواصفات توصيل الطاقة عبر ناقل USB التسلسلي العالمي، المراجعة 3.1، الإصدار 1.1" (ملف مضغوط) (الإصدار 1.1 ). منتدى مطوري USB. يوليو 2021. تاريخ الاطلاع: 27 أبريل 2023 . 
  9. "حل الشحن العالمي" . GSMA. 17 فبراير 2009. مؤرشف من الأصل في 30 نوفمبر 2011. تم الاطلاع عليه في 12 ديسمبر 2011 .
  10. "تاريخ USB: ما تحتاج إلى معرفته" . WhatIs . تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 مايو 2026 .
  11. "قاعدة الشاحن العالمي: منفذ USB-C يصبح إلزاميًا للأجهزة المباعة في الاتحاد الأوروبي" . مؤرشف من الأصل في 11 يناير 2026. تم الاطلاع عليه في 26 أبريل 2025 .
  12. «المملكة المتحدة تدرس اعتماد منفذ USB-C كمعيار شحن موحد» . مؤرشف من الأصل بتاريخ 6 يناير 2026. تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 أبريل 2025 .
  13. "الشحن عبر منفذ USB" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 16 يناير 2026. تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 أبريل 2025 .
  14. "وثيقة فئة كابلات وموصلات ناقل USB التسلسلي العالمي، الإصدار 2.0" (ملف PDF) . منتدى مطوري USB . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 أبريل 2023 .
  15. "مواصفات كابل وموصل ناقل التسلسل العالمي من النوع C، الإصدار 1.0" (ملف PDF) . منتدى مطوري USB . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 أبريل 2023 .
  16. "USB 3.2 الإصدار 1.01 - يونيو 2022" (الإصدار 1.01 ). أكتوبر 2023. تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 أبريل 2024 . 
  17. ١ ٢ "مواصفات USB 3.2 الصادرة في ٢٢ سبتمبر ٢٠١٧ وECNs" . usb.org . ٢٢ سبتمبر ٢٠١٧. مؤرشف من الأصل في ٦ يوليو ٢٠١٩. تم الاطلاع عليه في ٤ سبتمبر ٢٠١٩ .
  18. "إرشادات أداء بيانات USB واستخدام اللغة من USB-IF" (ملف PDF) . منتدى مطوري USB . بيفرتون، أوريغون، الولايات المتحدة الأمريكية. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 1 أكتوبر 2022. تم الاطلاع عليه في 2 سبتمبر 2022 .
  19. 1 2 3 4 أكسلسون، جان (2015). دليل USB الكامل: دليل المطور، الطبعة الخامسة ، شركة ليكفيو للأبحاث، رقم ISBN 1931448280، الصفحات 1-7.
  20. "تعريف: كيفية تثبيت ملحق حاسوبي" . حاسوب شخصي . زيف ديفيس . مؤرشف من الأصل في 22 مارس 2018. تم الاطلاع عليه في 17 فبراير 2018 .
  21. هوانغ، إريك (3 مايو 2018). "استخدام USB أم لا: تقنية USB ثنائية الدور تحل محل USB On-The-Go" . synopsys.com . مؤرشف من الأصل في 25 يوليو 2021. تم الاطلاع عليه في 21 يوليو 2021 .
  22. «توصيات تصميم الأيقونات لتحديد منافذ USB 2.0 على أجهزة الكمبيوتر الشخصية والمضيفين والموزعات» (ملف PDF) . منتدى مطوري USB. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 3 أكتوبر 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 أبريل 2013 ..
  23. "الأعضاء" . مؤرشف من الأصل في 7 نوفمبر 2021. تم الاطلاع عليه في 7 نوفمبر 2021 .
  24. «عقدان من تقنية التوصيل والتشغيل: كيف أصبحت USB الواجهة الأكثر نجاحًا في تاريخ الحوسبة» . مؤرشف من الأصل في 15 يونيو 2021. تم الاطلاع عليه في 14 يونيو 2021 .
  25. ستيلفين، سكوت. "مقابلات دي بي ... جو ديكوير" . ديجيت برس. مؤرشف من الأصل في 3 يونيو 2025. تم الاطلاع عليه في 2 أغسطس 2017 .
  26. ديكوير، جوزيف (فبراير 2023). "معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات - ثلاثة أجيال من أجهزة الرسوم المتحركة: أتاري وأميغا، جو ديكوير، زميل معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات، كلية الهندسة بجامعة واشنطن" (ملف PDF) . مؤسسة الحواسيب القديمة (VCF) .
  27. "موقع ماك أوبزرفر - آبل، سوني، فيليبس، وآخرون يتحدون في مجمع براءات اختراع فاير واير" . www.macobserver.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 17 فبراير 2025. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 فبراير 2025 .
  28. US5781028A ، ديكوير، جوزيف سي، "نظام وطريقة لإنهاء ناقل البيانات المحول"، صدر في 14 يوليو 1998  .
  29. مؤتمر VCF East 2019 - جو ديكوير - حواسيب أتاري من سلسلة 800: 40 عامًا . اتحاد الحواسيب القديمة. 6 مايو 2019 [عرض تقديمي بتاريخ 5 مايو 2019]. يبدأ الحدث عند الدقيقة 38:10 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 مايو 2026 - عبر يوتيوب.
  30. "زميل إنتل: أجاي ف. بهات" . شركة إنتل . مؤرشف من الأصل في 4 نوفمبر 2009.
  31. روغواي، مارك (9 مايو 2009). "حملة إعلانية لشركة إنتل تُحوّل الباحثين إلى نجوم موسيقى الروك" . صحيفة ذا أوريغونيان . مؤرشف من الأصل في 26 أغسطس 2009. تم الاطلاع عليه في 23 سبتمبر 2009 .
  32. بان، هوي؛ بوليسوك، بول (محرران). النشرة الشهرية 1394. حراس المعلومات. الصفحات 7-9 . GGKEY:H5S2XNXNH99. مؤرشف من الأصل في 12 نوفمبر 2012. تم الاطلاع عليه في 23 أكتوبر 2012 . 
  33. "4.2.1". مواصفات ناقل التسلسل العالمي (ملف PDF) (تقرير فني). 1996. ص 29. الإصدار 1.0. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 30 يناير 2018. 
  34. "ثماني طرق غيّر بها جهاز iMac عالم الحوسبة" . ماك وورلد . 15 أغسطس 2008. مؤرشف من الأصل في 22 ديسمبر 2011. تم الاطلاع عليه في 5 سبتمبر 2017 .
  35. "الحاسوب الشخصي يتبع خطى آي ماك" . مجلة بيزنس ويك . 1999. مؤرشف من الأصل في 23 سبتمبر 2015.
  36. "الحد الأقصى النظري لمعدل نقل البيانات عبر منفذ USB عالي السرعة" . شركة مايكروشيب تكنولوجي. 23 مارس 2021. مؤرشف من الأصل في 26 مارس 2021. تم الاطلاع عليه في 23 مارس 2021 .
  37. "الحد الأقصى النظري لمعدل نقل البيانات عبر منفذ USB بكامل سرعته" . شركة مايكروشيب تكنولوجي. 23 مارس 2021. مؤرشف من الأصل في 26 مارس 2021. تم الاطلاع عليه في 23 مارس 2021 .
  38. "مواصفات واجهة وحدة التحكم المضيفة المحسّنة للناقل التسلسلي العالمي" (ملف PDF) . Intel.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 يونيو 2026 .
  39. "اعتبارات حماية التيار لمحركات الأقراص الصلبة في USB 2.0 وUSB 3.0" (ملف PDF) . Media.digikey.com . تاريخ الاطلاع: 20 يونيو 2026 .
  40. "مواصفات USB 2.0" . منتدى مطوري USB. مؤرشف من الأصل في 3 ديسمبر 2017. تم الاطلاع عليه في 28 أبريل 2019 .
  41. "مواصفات شحن البطارية الإصدار 1.2 واتفاقية المستخدمين" (ملف مضغوط) . منتدى مطوري USB. 7 مارس 2012. مؤرشف من الأصل في 6 أكتوبر 2014. تم الاطلاع عليه في 13 مايو 2021 .
  42. "مواصفات USB 3.0 متاحة الآن" (ملف PDF) . منتدى مطوري USB (بيان صحفي). سان خوسيه، كاليفورنيا. 17 نوفمبر 2008. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 31 مارس 2010. تم الاطلاع عليه في 22 يونيو 2010 .
  43. 1 2 3 4 5 "مواصفات ناقل التسلسل العالمي 3.0" ( ملف مضغوط ) . منتدى مطوري USB . بيفرتون، أوريغون، الولايات المتحدة الأمريكية: شركة هيوليت-باكارد، شركة إنتل، شركة مايكروسوفت، شركة NEC، شركة ST-Ericsson ، شركة تكساس إنسترومنتس . 6 يونيو 2011. مؤرشف من الأصل في 19 مايو 2014."مواصفات ناقل التسلسل العالمي 3.0" (ملف PDF) . 12 نوفمبر 2008. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 6 أكتوبر 2012. تم الاطلاع عليه في 29 ديسمبر 2012 عبر www.gaw.ru.
  44. "تقنية USB 3.0" (ملف PDF) . HP . 2012. مؤرشف من الأصل في 19 فبراير 2015. تم الاطلاع عليه في 2 يناير 2014 .
  45. 1 2 "إرشادات استخدام لغة مواصفات USB 3.1 من USB-IF" (ملف PDF) . منتدى مطوري USB. 28 مايو 2015. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) في 12 مارس 2016.
  46. "إرشادات استخدام لغة مواصفات USB 3.1 من USB-IF" (ملف PDF) . منتدى مطوري USB. 27 أغسطس 2018. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 25 يونيو 2019. تم الاطلاع عليه في 2 أبريل 2025 .
  47. سيلفيا (5 أغسطس 2015). "شرح USB 3.1 الجيل الأول والجيل الثاني" . www.msi.org . مؤرشف من الأصل في 8 يوليو 2018. تم الاطلاع عليه في 5 أبريل 2018 .
  48. "مواصفات ناقل التسلسل العالمي 3.1" . منتدى مطوري USB. 26 يوليو 2013. مؤرشف من الأصل (ملف مضغوط) في 21 نوفمبر 2014. تم الاطلاع عليه في 19 نوفمبر 2014 - عبر Usb.org.
  49. «مجموعة مُروّجي USB 3.0 تُعلن عن تحديث USB 3.2» (ملف PDF) . منتدى مُنفّذي USB (بيان صحفي). بيفرتون، أوريغون، الولايات المتحدة الأمريكية. 25 يوليو 2017. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 21 سبتمبر 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 يوليو 2017 .
  50. "إرشادات استخدام لغة مواصفات USB 3.2 من USB-IF" (ملف PDF) . منتدى مطوري USB . 3 أكتوبر 2018. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 3 نوفمبر 2021. تم الاطلاع عليه في 4 سبتمبر 2019 .
  51. رافينكرافت، جيف (19 نوفمبر 2019). "جلسة العلامة التجارية في فعاليات تطوير USB 2019" (ملف PDF) . منتدى مطوري USB (عرض تقديمي). ص 16. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 22 مارس 2020. تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 مارس 2020 . 
  52. 1 2 "إرشادات استخدام لغة أداء بيانات USB من USB-IF" (ملف PDF) . منتدى مطوري USB . 22 يناير 2024. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 26 نوفمبر 2024. تم الاطلاع عليه في 2 أبريل 2025 .
  53. "متطلبات العلامات التجارية المرخصة من USB-IF" (ملف PDF) . منتدى مطوري USB . 20 سبتمبر 2023. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 11 مارس 2025. تم الاطلاع عليه في 2 أبريل 2025 .
  54. "مجموعة مُروّجي USB تُعلن عن مواصفات USB4" (ملف PDF) . مجموعة مُروّجي USB / USB-IF. 4 مارس 2019.
  55. "مجموعة مُروّجي USB تُعلن عن إصدار USB4® 2.0 (80 جيجابت في الثانية)" (ملف PDF) . USB-IF. 1 سبتمبر 2022.
  56. "منظمة USB-IF تعلن عن نشر مواصفات USB4® الجديدة التي تُمكّن أداء USB بسرعة 80 جيجابت في الثانية" (ملف PDF) . منظمة USB-IF. 18 أكتوبر 2022.
  57. "دليل أسماء التسويق لقائمة مُكاملِي USB-IF" (ملف PDF) . USB-IF. 12 يناير 2023.
  58. "إرشادات استخدام لغة أداء بيانات USB من USB-IF" (ملف PDF) . منتدى مطوري USB . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 1 أكتوبر 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 سبتمبر 2022 .
  59. "إشارات Type-C CC وVCONN" . شركة Microchip Technology. مؤرشف من الأصل بتاريخ 19 أغسطس 2023. تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 أغسطس 2023 .
  60. "مواصفات ناقل التسلسل العالمي، الإصدار 2.0" . USB.org . 11 أكتوبر 2011. الصفحات 13، 30، 256. مؤرشف من الأصل ( ملف مضغوط ) في 28 مايو 2012. تم الاطلاع عليه في 8 سبتمبر 2012 . 
  61. فروليش، دان (20 مايو 2009). "بروتوكول التزامن" (ملف PDF) . USB.org . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 17 أغسطس 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 نوفمبر 2014 .
  62. "رموز فئات USB" . منتدى مطوري USB . 22 سبتمبر 2018. مؤرشف من الأصل في 22 سبتمبر 2018.
  63. استخدم معلومات الفئة في واصفات الواجهة. تم تعريف هذه الفئة الأساسية لاستخدامها في واصفات الجهاز للإشارة إلى أنه يجب تحديد معلومات الفئة من واصفات الواجهة في الجهاز.
  64. "مواصفات فئة اختبار وقياس ناقل USB التسلسلي العالمي (USBTMC) الإصدار 1.0" (ملف PDF) . منتدى مطوري USB. 14 أبريل 2003. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 23 ديسمبر 2018. تم الاطلاع عليه في 10 مايو 2018 عبر sdpha2.ucsd.edu.
  65. 1 2 "مواصفات فئة جهاز ناقل التسلسل العالمي لترقية البرامج الثابتة للجهاز، الإصدار 1.1" . منتدى مطوري USB. 15 أكتوبر 2004. الصفحات 8-9 . مؤرشف (PDF) من الأصل في 11 أكتوبر 2014. تم الاطلاع عليه في 8 سبتمبر 2014 . 
  66. "100 تطبيق محمول لذاكرة USB الخاصة بك (لنظامي التشغيل ماك وويندوز)" . مؤرشف من الأصل في 2 ديسمبر 2008. تم الاطلاع عليه في 30 أكتوبر 2008 .
  67. "دليل تثبيت سكايب VoIP عبر USB" . مؤرشف من الأصل في 6 يوليو 2014. تم الاطلاع عليه في 30 أكتوبر 2008 .
  68. "ملاحظة حول محول الماوس من USB إلى PS/2 المرفق مع أجهزة الماوس من مايكروسوفت" . مدونات مطوري مايكروسوفت . تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 مايو 2026 .
  69. "محول لوحة المفاتيح والماوس من PS/2 إلى USB" . StarTech.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 12 نوفمبر 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 مايو 2023 .
  70. "مواصفات فئة جهاز ناقل التسلسل العالمي لترقية البرامج الثابتة للجهاز، الإصدار 1.0" (ملف PDF) . منتدى مطوري USB. 13 مايو 1999. الصفحات 7-8 . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 24 أغسطس 2014. تم الاطلاع عليه في 8 سبتمبر 2014 . 
  71. "rpms/dfu-util: أداة ترقية البرامج الثابتة لأجهزة USB" . fedoraproject.org . ١٤ مايو ٢٠١٤. مؤرشف من الأصل في ٨ سبتمبر ٢٠١٤. تم الاطلاع عليه في ٨ سبتمبر ٢٠١٤ .
  72. "AN3156: بروتوكول USB DFU المستخدم في برنامج الإقلاع STM32" (ملف PDF) . st.com . 7 فبراير 2023. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 4 يناير 2026. تم الاطلاع عليه في 28 يناير 2024 .
  73. "إذا لم تتمكن من تحديث أو استعادة جهاز iPhone أو iPod touch الخاص بك" . دعم Apple . تم الاطلاع عليه في 1 أبريل 2026 .
  74. «منظمة USB-IF تعلن عن مواصفات فئة أجهزة الصوت USB 3.0» . بزنس واير (بيان صحفي). هيوستن، تكساس وبيفرتون، أوريغون. 27 سبتمبر 2016. مؤرشف من الأصل في 4 مايو 2018. تم الاطلاع عليه في 4 مايو 2018 .
  75. "مواصفات فئة أجهزة USB" . www.usb.org . مؤرشف من الأصل بتاريخ 13 أغسطس 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 مايو 2018 .
  76. "إصدار أجهزة الصوت USB 4.0 واتفاقية المستخدمين | USB-IF" . www.usb.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 مايو 2025 .
  77. 1 2 3 4 5 6 سترونج، لورانس (2015). "لماذا تحتاج إلى USB Audio Class 2؟" ( ملف PDF) . XMOS. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 24 نوفمبر 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 ديسمبر 2020. في التطبيقات التي يكون فيها زمن استجابة البث مهمًا، يوفر UAC2 انخفاضًا يصل إلى 8 أضعاف مقارنةً بـ UAC1. ... لكل طريقة توقيت مزايا وعيوب وتطبيقات مناسبة لها.
  78. " برامج تشغيل الصوت USB 2.0" . مركز تطوير أجهزة مايكروسوفت . مؤرشف من الأصل في 4 مايو 2018. تم الاطلاع عليه في 4 مايو 2018. يشير ADC-2 إلى تعريف فئة جهاز USB لأجهزة الصوت، الإصدار 2.0.
  79. "فئة صوتية جديدة عبر منفذ USB لسماعات الرأس الرقمية من النوع C" . Synopsys.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 7 مايو 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 مايو 2018 .
  80. 1 2 كارز، فينسنت (مايو 2011). "USB" . مجلة The Well-Tempered Computer . مؤرشف من الأصل في 7 مايو 2018. تم الاطلاع عليه في 7 مايو 2018. تدعم جميع أنظمة التشغيل (ويندوز، ماك، ولينكس) فئة الصوت USB 1 بشكل أصلي. هذا يعني أنك لست بحاجة إلى تثبيت برامج تشغيل، فهو يعمل بمجرد التوصيل.
  81. "أساسيات الصوت عبر USB" (ملف PDF) . www.xmos.com . شركة XMOS المحدودة، 2015. تاريخ الاطلاع: 10 ديسمبر 2020. يُرجى ملاحظة أن سرعة USB الكاملة تتميز بزمن استجابة داخلي أعلى بكثير يبلغ 2 مللي ثانية .
  82. ١ ٢ "خبر عاجل: مايكروسوفت تُطلق دعمًا أصليًا لتقنية الصوت عبر منفذ USB من الفئة الثانية. لحظة، ماذا؟" . مجلة Computer Audiophile . ٢ مايو ٢٠١٧. مؤرشف من الأصل في ٢ سبتمبر ٢٠١٨. تم الاطلاع عليه في ٧ مايو ٢٠١٨. يُمكّن دعم الفئة الثانية من استخدام معدلات عينات أعلى بكثير، مثل PCM ٢٤ بت / ٣٨٤ كيلوهرتز وDSD (DoP) حتى DSD٢٥٦.
  83. "الإعلان عن الإصدار التجريبي 14931 من نظام التشغيل Windows 10 لأجهزة الكمبيوتر الشخصية" . مدونة تجربة Windows . 21 سبتمبر 2016. مؤرشف من الأصل في 23 سبتمبر 2016. تم الاطلاع عليه في 7 مايو 2018. يتوفر الآن دعم أصلي لأجهزة الصوت USB 2.0 مع برنامج تشغيل مدمج! هذا إصدار مبكر من برنامج التشغيل لا يحتوي على جميع الميزات .
  84. بلامر، جريج (20 سبتمبر 2017). "Ampliozone: دعم فئة الصوت USB 2.0 في ويندوز 10، أخيرًا!!!!" . Ampliozone . مؤرشف من الأصل في 7 مايو 2018. تم الاطلاع عليه في 7 مايو 2018 .
  85. 1 2 "الصوت الرقمي عبر USB" . مشروع أندرويد مفتوح المصدر . تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 فبراير 2023. لا يُستخدم الوضع الفرعي المتزامن عادةً مع الصوت لأن كلاً من الجهاز المضيف والجهاز الطرفي يعتمدان على ساعة USB.
  86. "مذكرة تطبيقية لوحدة تحكم Atmel الدقيقة 32 بت" (ملف PDF) . شركة Atmel. 2011. مؤرشفة (ملف PDF) من الأصل في 6 مايو 2016. تم الاطلاع عليها في 13 أبريل 2016 .
  87. "ورقة بيانات PCM2906C" (ملف PDF) . شركة تكساس إنسترومنتس . نوفمبر 2011. مؤرشفة (ملف PDF) من الأصل في 4 مايو 2018. تم الاطلاع عليها في 4 مايو 2018. يستخدم PCM2906C بنية SpAct، وهي نظام فريد من نوعه من شركة تكساس إنسترومنتس يستعيد إشارة الساعة الصوتية من بيانات حزمة USB.
  88. كاستور-بيري، كيندال (أكتوبر 2010). "تصميم أنظمة صوت USB الحديثة" . شركة سايبرس لأشباه الموصلات . مؤرشف من الأصل في 5 مايو 2018. تم الاطلاع عليه في 4 مايو 2018 .
  89. 1 2 كاستور-بيري، كيندال (2011). "توليد ومزامنة الساعة القابلة للبرمجة لأنظمة الصوت عبر USB" . شركة سايبرس لأشباه الموصلات . مؤرشف من الأصل في 4 مايو 2018. تم الاسترجاع في 4 مايو 2018. استخدمت واجهات إعادة تشغيل USB المبكرة الوضع المتزامن، لكنها اكتسبت سمعة سيئة بسبب رداءة جودة الساعة المستعادة (وما نتج عنها من رداءة جودة إعادة التشغيل). ويعود ذلك في المقام الأول إلى أوجه قصور في تنفيذ التوقيت وليس إلى عيوب متأصلة في هذا النهج.
  90. كوندوه، هيتوشي (20 فبراير 2002). " مذكرات التحويل الرقمي إلى التناظري: مذكرات شخصية عن معاناة الهندسة وانتصاراتها" (ملف PDF) . مؤرشف (PDF) من الأصل في 12 ديسمبر 2019. تم الاطلاع عليه في 4 مايو 2018. إن عدم وجود خط ساعة داخل كابل USB يؤدي إلى كابل أرق، وهو ما يُعد ميزة. ولكن، مهما بلغت جودة مذبذبات الكريستال في طرفي الإرسال والاستقبال، سيظل هناك دائمًا بعض الاختلاف بينهما...
  91. "وثائق USB 2.0" . www.usb.org . مؤرشف من الأصل بتاريخ 3 ديسمبر 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 مايو 2018 .
  92. "دليلنا للصوت عبر منفذ USB - لماذا يجب عليّ استخدامه؟" . كامبريدج أوديو . 9 مايو 2016. مؤرشف من الأصل في 7 مايو 2018. تم الاطلاع عليه في 7 مايو 2018. يُعد محول الصوت الرقمي التناظري المتزامن عبر منفذ USB الأقل جودة من بين الأنواع الثلاثة... التكيفي... يعني عدم وجود إشارة ساعة رئيسية دقيقة ومستمرة في محول الصوت الرقمي التناظري، مما يتسبب في تذبذب في دفق الصوت. ... غير المتزامن - وهو الأكثر تعقيدًا في التنفيذ، ولكنه يُمثل تحسنًا كبيرًا عن الأنواع الأخرى.
  93. كارس، فينسنت (يوليو 2012). "USB مقابل USB" . مجلة The Well-Tempered Computer . مؤرشف من الأصل في 22 أبريل 2018. تم الاطلاع عليه في 7 مايو 2018. لا يُستخدم الوضع المتزامن في محولات الصوت الرقمية إلى التناظرية عالية الجودة نظرًا لتذبذبه الشديد. ... الوضع غير المتزامن هو الأفضل من بين هذه الأوضاع.
  94. "تقنية USB منخفضة التشويش: دان لافري، مايكل غودمان، التكيفية، غير المتزامنة" . Head-Fi . مؤرشف من الأصل في 7 مايو 2018. تم الاطلاع عليه في 7 مايو 2018. قد يوهمك بعض المصنّعين بأن نقل البيانات عبر USB غير المتزامن أفضل من نقل البيانات عبر USB التكيفي، وبالتالي عليك أن تؤمن بالحل غير المتزامن. هذا ليس أكثر صحة من القول بأنه "يجب" عليك أن تمسك الشوكة بيدك اليسرى. في الواقع، إذا كنت تعرف ما تفعله، فستأكل نفسك بأي من يديك. المسألة تتعلق حقًا بممارسات هندسية جيدة.
  95. "إشعار تغيير هندسي (ECN) رقم 1 لمواصفات USB 2.0: موصل Mini-B" (ملف PDF) . منتدى مطوري USB . 20 أكتوبر 2000. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 12 أبريل 2015. تم الاطلاع عليه في 29 ديسمبر 2014 .
  96. "إيقاف استخدام موصلات Mini-A و Mini-AB" (ملف PDF) (بيان صحفي). منتدى مطوري USB. 27 مايو 2007. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 6 مارس 2009. تم الاطلاع عليه في 13 يناير 2009 .
  97. "قيود طول كابل USB" (ملف PDF) . CablesPlusUSA.com . 3 نوفمبر 2010. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 11 أكتوبر 2014. تم الاطلاع عليه في 2 فبراير 2014 .
  98. "ما هو أقصى طول لكابل USB؟" . Techwalla.com . مؤرشف من الأصل في 1 ديسمبر 2017. تم الاطلاع عليه في 18 نوفمبر 2017 .
  99. ١ ٢ "الكابلات وحلول النقل لمسافات طويلة" . الأسئلة الشائعة حول USB 2.0 . منتدى مطوري USB. مؤرشف من الأصل بتاريخ ١٨ يناير ٢٠١١. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٢٨ أبريل ٢٠١٩ .
  100. أكسلسون، جان. "أسئلة وأجوبة لمطوري USB 3.0" . مؤرشف من الأصل في 20 ديسمبر 2016. تم الاطلاع عليه في 20 أكتوبر 2016 .
  101. "USB 3.1 – Type-C Host to Host" . superuser.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 14 أكتوبر 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 يوليو 2021 .
  102. "USB 3.2 الإصدار 1.1" . usb.org . منتدى مطوري USB. يونيو 2022. صفحة 470، القسم 11.4.5 الخصائص الكهربائية لـ Vbus . تم الاطلاع عليه في 31 ديسمبر 2024 .
  103. "مواصفات كابل وموصل USB Type-C® الإصدار 2.4 | USB-IF" . usb.org . منتدى مطوري USB. صفحة 41، القسم 2.4 Vbus . تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 ديسمبر 2024 .
  104. "مواصفات شحن البطارية، الإصدار 1.2" . منتدى مطوري USB. 7 ديسمبر 2010. ص 45. مؤرشف من الأصل في 28 مارس 2016. تم الاطلاع عليه في 29 مارس 2016 . 
  105. "نظرة عامة على شحن بطاريات USB، الإصدار 1.2، والدور المهم لمحاكيات المحولات" (ملف PDF) . ماكسيم إنتجريتد. 2014. ص 3. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 4 يوليو 2021. تم الاطلاع عليه في 12 أغسطس 2021 . 
  106. "ملخص USB - الفصل الثاني: المكونات المادية" . موقع Beyond Logic.org. مؤرشف من الأصل بتاريخ 20 أغسطس 2007. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2007 . 
  107. "مواصفات USB4 الإصدار 2.0 | USB-IF" . www.usb.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 يوليو 2023 .
  108. "USB4 الإصدار 2.0 من المحاكاة إلى اختبار الإرسال والاستقبال والربط البيني | مجلة سلامة الإشارة" . www.signalintegrityjournal.com . تاريخ الاطلاع: 22 يوليو 2023 .
  109. "مرحباً بكم في عصر السرعة الفائقة 80 جيجابت في الثانية لتقنية USB4 | GraniteRiverLabs" . www.graniteriverlabs.com . تاريخ الاطلاع: 22 يوليو 2023 .
  110. "مواصفات واتفاقية اعتماد معيار USB v1.0a المستقل عن الوسائط" . usb.org . مؤرشف من الأصل بتاريخ 31 يوليو 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 يوليو 2021 .
  111. شيخ، روشان أشرف (3 نوفمبر 2020). "مؤسسة USB-IF تُصدر المواصفات النهائية لتقنية USB غير المتوافقة مع الوسائط" . tweaktown.com . مؤرشف من الأصل في 15 مارس 2021. تم الاطلاع عليه في 21 يوليو 2021 .
  112. شولر، كورت (31 مارس 2011). "الربط بين الرقاقات: HSIC، UniPro، HSI، C2C، LLI... يا إلهي!" . Arteris IP . مؤرشف من الأصل في 19 يونيو 2011. تم الاطلاع عليه في 24 يونيو 2011 .
  113. "USB 3.2 وما بعده" . بلاك بوكس . تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 مارس 2023 .
  114. "FireWire vs. USB 2.0" (ملف PDF) . QImaging. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 11 أكتوبر 2010. تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 يوليو 2010 .
  115. "مقارنة بين تقنية فاير واير وتقنية يو إس بي 2.0 - اختبارات عرض النطاق الترددي" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 12 أغسطس 2007. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2007 . 
  116. "مقارنة بين USB 2.0 و FireWire" . Pricenfees. مؤرشف من الأصل بتاريخ 16 أكتوبر 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2007 . 
  117. ميتز، كيد (25 فبراير 2003). "المنافسة الكبرى بين واجهات الاتصال: فاير واير مقابل يو إس بي 2.0" . مجلة الكمبيوتر الشخصي . مؤرشف من الأصل في 30 سبتمبر 2007. تم الاطلاع عليه في 25 أغسطس 2007 . 
  118. هيرون، روبرت. "USB 2.0 مقابل FireWire" . TechTV. مؤرشف من الأصل في 29 سبتمبر 2007. تم الاطلاع عليه في 25 أغسطس 2007 . 
  119. "FireWire vs. USB 2.0" . USB Ware. مؤرشف من الأصل بتاريخ 16 مارس 2007. تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 مارس 2007 . 
  120. كي، غاري (15 نوفمبر 2005). "أداء فاير واير ويو إس بي" . مؤرشف من الأصل في 23 أبريل 2008. تم الاطلاع عليه في 1 فبراير 2008 .
  121. "802.3، القسم 14.3.1.1" (ملف PDF) . معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 6 ديسمبر 2010.
  122. «انفجار جهاز باوربوك بعد توصيل شركة كومكاست كابلًا خاطئًا» . موقع كونسيومريست. 8 مارس 2010. مؤرشف من الأصل في 25 يونيو 2010. تم الاطلاع عليه في 22 يونيو 2010 .
  123. "مذكرة فنية. العزل الجلفاني" (ملف PDF) . iSYSTEM . 2021. مؤرشفة (ملف PDF) من الأصل في 21 ديسمبر 2021. تم الاطلاع عليها في 13 فبراير 2022 .
  124. "تعريف فئة جهاز ناقل التسلسل العالمي لأجهزة MIDI" (ملف PDF) . usb.org . 1 نوفمبر 1999. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 2 نوفمبر 2021. تم الاطلاع عليه في 21 يوليو 2021 .
  125. "كيف تعمل تقنية ثندربولت: مجتمع تقنية ثندربولت" . ThunderboltTechnology.net . مؤرشف من الأصل بتاريخ 10 فبراير 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 يناير 2014 .
  126. غالبريث، جيم (2 يناير 2014). "ما تحتاج لمعرفته حول Thunderbolt 2" . ماكوورلد . شركة IDG للاتصالات. مؤرشف من الأصل في 24 يونيو 2021. تم الاطلاع عليه في 18 يونيو 2021 .
  127. "منفذ واحد يتفوق على الجميع: Thunderbolt 3 و USB Type-C يتحدان" . مؤرشف من الأصل في 2 يونيو 2015. تم الاطلاع عليه في 2 يونيو 2015 . 
  128. «تقنية Thunderbolt 3 أسرع بمرتين وتستخدم منفذ USB-C قابل للعكس» . 2 يونيو 2015. مؤرشف من الأصل في 3 يونيو 2015. تم الاطلاع عليه في 2 يونيو 2015 . 
  129. سيباستيان أنتوني (2 يونيو 2015). "تقنية Thunderbolt 3 تدعم موصل USB Type-C، وتضاعف عرض النطاق الترددي إلى 40 جيجابت في الثانية" . آرس تكنيكا . مؤرشف من الأصل في 9 يونيو 2015. تم الاطلاع عليه في 2 يونيو 2015 .  
  130. 1 2 بورتر، جون (30 أبريل 2020). "مواصفات DisplayPort الجديدة تُمكّن من عرض فيديو بدقة 16K عبر USB-C" . ذا فيرج . فوكس ميديا، ذ.م.م. مؤرشف من الأصل في 15 أبريل 2021. تم الاطلاع عليه في 18 يونيو 2021 .
  131. "مواصفات متطلبات التوافق بين USB4 و Thunderbolt3" (ملف PDF) . USB . منتدى مطوري USB. يناير 2021. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 19 أكتوبر 2021. تم الاطلاع عليه في 1 يناير 2021 .
  132. غودين، دان (31 يوليو 2014). "هذه الذاكرة المحمولة تخترق أجهزة الكمبيوتر. ثغرة 'BadUSB' تجعل الأجهزة "شريرة""." . آرس تكنيكا . مؤرشف من الأصل في 9 سبتمبر 2017. تم الاطلاع عليه في 7 سبتمبر 2021 .
  133. غرينبيرغ، آندي (31 يوليو 2014). "لماذا يُعتبر أمان USB معيبًا بشكلٍ جوهري؟" . مجلة وايرد . الرقم الدولي الموحد للدوريات 1059-1028 . تاريخ الاسترجاع: 7 سبتمبر 2021 . 
  134. أرماسو، لوسيان (12 أغسطس 2017). ""برنامج 'USB Killer V2.71' يُظهر أن معظم الأجهزة التي تعمل بمنفذ USB معرضة لهجمات ارتفاع التيار الكهربائي المفاجئ" . موقع Tom's Hardware .
  135. "قاتل USB: جهاز قادر على تدمير جهاز كمبيوتر في ثوانٍ" . صحيفة ديكان كرونيكل . 12 أغسطس 2017.
  136. بولتون، دوغ (12 أغسطس 2017). "باحث حاسوب روسي يبتكر ذاكرة فلاش USB قاتلة تُعطّل جهاز الكمبيوتر الخاص بك في ثوانٍ" . صحيفة الإندبندنت .
  137. "استخدام خاصية التشغيل التلقائي مع ذاكرة فلاش USB" . شركة بوزيتيف تكنولوجيز . 25 يونيو 2022. مؤرشف من الأصل في 26 أبريل 2022. تم الاطلاع عليه في 26 يوليو 2022 .
  138. "أجهزة أبل في خطر بعد اختراق باحث أمني لوحدة تحكم ACE3 USB-C" . SiliconANGLE . ١٢ يناير ٢٠٢٥. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٦ نوفمبر ٢٠٢٥ .

للمزيد من القراءة

نظرة عامة

الوثائق الفنية