📌 USB (Universal Serial Bus)
USB — это универсальный последовательный интерфейс для подключения периферийных устройств к компьютерам, встраиваемым системам и мобильным устройствам.
Поддерживает питание, обмен данными и горячее подключение (hot-plug). Является одним из самых распространённых интерфейсов в современной электронике.
🧠 Как работает
USB использует мастер-ведомую архитектуру:
- Хост (обычно CPU или SoC) управляет шиной
- Устройства подключаются через дерево USB-портов/хабов
- Каждое устройство получает уникальный адрес
- Передача данных организована по эндпоинтам
Стандарты и скорости:
| Версия | Название | Скорость |
|---|---|---|
| 1.1 | Full Speed | 12 Мбит/с |
| 2.0 | Hi-Speed | 480 Мбит/с |
| 3.0/3.1 | SuperSpeed | 5–10 Гбит/с |
| 3.2 | SuperSpeed+ | до 20 Гбит/с |
| 4.0 | USB4 | до 40 Гбит/с |
Разъёмы:
- USB-A, USB-B
- microUSB, miniUSB
- USB-C — симметричный, универсальный, поддерживает PD и DisplayPort
⚙️ Где применяется
- Подключение мышей, клавиатур, камер, аудио
- USB-накопители, внешние SSD/HDD
- Программаторы, отладочные платы (JTAG через USB)
- Зарядка и питание портативных устройств
- Встраиваемые системы, микроконтроллеры с USB Device
✅ Преимущества
- Универсальность — один кабель для питания и данных
- Поддержка plug-and-play и hot-swap
- Широкая экосистема устройств и драйверов
- Поддержка высокоскоростной передачи и зарядки (USB-C, PD)
❌ Недостатки
- Хост-клиентная модель — нет связи “устройство ↔ устройство” без хоста
- Задержки выше, чем у PCIe или SPI (особенно при контролируемом времени)
- Требует сложного стека протоколов и драйверов