USB (Universal Serial Bus) là một chuẩn kết nối tuần tự đa dụng và cực kỳ phổ biến hiện nay. Có thể nhìn thấy chuẩn USB ở rất nhiều các thiết bị thường dùng như: chuột, bàn phím, loa, máy in, bộ nhớ USB,.v.v. và nhiều loại khác nữa. Chúng ta thường thấy nó được sử dụng để kết nối các thiết bị ngoại vi vào laptop, PC, tablet và nhiều thiết bị khác như Tivi, Radio, v.v. Các loại sạc điện thoại, sạc smatphone hiện nay hầu như đều là sạc có cổng USB. Và thậm chí cả ổ điện hiện nay nhiều nơi cũng sử dụng cổng USB để cấp nguồn. Tuy nhiên, mỗi loại cổng USB đều có các tính năng, công dụng khác nhau. Chúng ta cùng tìm hiểu chi tiết trong bài chia sẻ dưới đây nhé!
USB là gì?
USB là viết tắt của “Universal Serial Bus”. Tiêu chuẩn này được phát triển vào giữa những năm 90, khi bảy công ty công nghệ – Microsoft, Compaq, Intel, IBM, Nortel, DEC và NEC – cùng nỗ lực tạo ra một hệ thống cáp giúp kết nối nhiều thiết bị và thiết bị ngoại vi khác nhau dễ dàng hơn cho máy tính. USB đầu tiên: USB 1.0 – có khả năng truyền dữ liệu với tốc độ 12 Mbps và hỗ trợ 127 thiết bị. Chúng ta đang sử dụng chủ yếu ngày nay là USB 2.0; nó truyền dữ liệu ở tốc độ 480 Mbps và hỗ trợ các thiết bị và cáp USB 1.0 và 1.1. Sự phát triển của công nghệ đồng nghĩa với việc cải thiện tốc độ và hiệu suất, có một diễn đàn đặc biệt hỗ trợ sự phát triển và thích ứng của công nghệ USB được gọi là USB Implementers Forum (USB-iF).
Các phiên bản USB
Có 3 loại tiêu chuẩn USB chính và hiện nay thì tiêu chuẩn 3.1 chính là tiêu chuẩn mới nhất
- USB 3.1: Được gọi là Superspeed+ , USB 3.1 là thiết bị có thể truyền dữ liệu ở tốc độ 10Gbps (10,240 Mbps).
- USB 3.0: Được gọi là Superspeed USB, là thiết bị có thể đạt tốc độ truyền dữ liệu 5Gbps (5,120 Mbps)
- USB 2.0: Được gọi là high-speed USB, USB 2.0 chỉ có thể tương thích với thiết bị đạt tốc độ truyền dữ liệu 480 Mbps
- USB 1.1: Được gọi là Full Speed USB. USB 1.1 đạt được tốc độ truyền dữ liệu 12Mbps
Hầu hết các thiết bị hiện nay đều là USB 2.0 và nhiều hơn là 3.0 là chuẩn hiện nay. Vậy nên với đời USB càng cao thì tốc độ truyền dữ liệu càng lớn.
Chú ý: các USB kết nối nhiều thiết bị khác nhau như bàn phím, tai phone, điện thoại… và chúng đều hỗ trợ tiêu chuẩn vật lý của USB. Tuy nhiên, nó phải cùng được hỗ trợ một phiên bản mới có thể đạt được tiêu chuẩn tốc độ truyền dữ liệu tối đa của phiên bản cao nhất.
Các chuẩn kết nối USB
Khi công nghệ mới ra đời, chỉ có hai loại đầu nối được nêu chi tiết trong thông số kỹ thuật ban đầu: tiêu chuẩn A và tiêu chuẩn B. Hiện nay có nhiều loại đầu nối hơn, nhưng phần lớn các thiết bị và thiết bị ngoại vi vẫn sử dụng đầu nối A và B là giao diện kết nối.
USB-A (USB Type A)
Đầu nối loại A có giao diện hình chữ nhật dẹt. Nó sử dụng tiếp điểm phẳng thay vì chân tròn và giữ kết nối bằng ma sát, do đó cho phép người dùng kết nối và ngắt kết nối với thiết bị ngoại vi một cách dễ dàng. Đầu nối loại A chủ yếu được sử dụng trên bộ điều khiển máy chủ và trung tâm.
Loại kết nối này được cắm vào cổng hạ lưu, tức là cổng kết nối với thiết bị chủ (PC), trái ngược với các “cổng ngược dòng” nơi bạn cắm thiết bị ngoại vi. Máy chủ có thể là bộ điều khiển hoặc trung tâm – cung cấp nguồn 5V DC trên một chân USB. Bạn không thể sử dụng cáp mà cả hai đầu đều là đầu nối A để kết nối hai máy chủ. Điều này có thể làm hỏng máy tính, bạn cần phải kiểm tra với nhà sản xuất trước khi truyền dữ liệu qua cáp AA. Cáp AA cũng có thể được sử dụng để kết nối thiết bị USB có cổng cái kiểu A với PC hoặc thiết bị USB khác.
USB-A (USB Type A, USB Standard A) là loại thường thấy nhất, bạn có thể thấy ở nhiều thiết bị như phích cắm điện thoại, máy tính và nhiều loại khác nữa. Các phích cắm và ổ cắm USB 1.1 Type A, USB 2.0 Type A và USB 3.0 Type tương thích với nhau về mặt vật lý.
USB-B (USB Type B)
Đầu nối kiểu B có hình vuông với các góc hơi xiên. Nó cũng sử dụng ma sát để giữ kết nối tại chỗ. Nó thường được cắm vào “ổ cắm ngược dòng” được sử dụng trên các thiết bị ngoại vi. Hầu hết các ứng dụng USB sử dụng sơ đồ loại hai đầu nối, tức là cáp AB.
USB-B (USB Type B, USB Standard B) thường có tiêu chuẩn USB 3.0. Các phích cắm USB 1.1 Type B và USB 2.0 Type B thì tương thích với ổ cắm USB 3.0 Type B.Nhưng phích cắm USB 3.0 Type B lại không tương thích với ổ cắm USB 2.0 Type B hay USB 1.1 Type B.
Đầu nối USB Powered-B là loại đặc biệt của USB 3.0 Standard. Ổ cắm này tương thích với phích cắm USB 1.1 và USB 2.0 standard-B và tất nhiên cả phích cắm USB 3.0 standard-B và Powered-B.
USB-C (USB Type C)
Đây là loại mới nhất cho dòng đầu nối USB. Một đầu nối phích cắm có thể đảo ngược, nó có thể được cắm vào bất kỳ thiết bị USB-C nào bằng cả hai đầu.
Nó kết nối với cả máy chủ và thiết bị; thường được sử dụng để ghép nối với hầu hết các loại đầu nối USB, bao gồm USB-A, USB-B, USB Micro-B. Nó tương thích với các phiên bản sau của công nghệ USB – USB 1.1, USB 2.0, USB 3.0, USB 3.1 và có thể được điều chỉnh để tương tác với tất cả các đầu nối cũ.
Hai thiết bị USB 3.1 được kết nối bằng cáp USB loại C có thể trao đổi dữ liệu ở tốc độ 10 Gbps và gửi nguồn điện tối đa 100 Watts tới một thiết bị. Cáp USB C hỗ trợ video DisplayPort để gửi video và âm thanh HD từ thiết bị nguồn đến màn hình và hệ thống âm thanh bốn kênh.
USB-C (USB Type C) là cổng USB có hình chữ nhật được bo tròn các góc. Chỉ tồn tại phích cắm và ổ cắm USB 3.1 cho USB Type C. Nhưng có một số bộ chuyển đổi có thể cho phép phù hợp với USB 3.0 và 2.0.
USB Mini-A
Các phích cắm USB Mini-A chỉ tương thích với các ổ cắm USB Mini-AB. Không có đầu nối USB 3.0 Mini-A.
USB Mini-B
Các phích cắm USB Mini-B tương thích vật lý với cả hai ổ cắm USB 2.0 Mini-B và Mini-AB. Không có đầu nối USB 3.0 Mini-B.
USB Micro A
Các phích cắm USB Micro A giống như hình chữ nhất, và dài hơn một chút so với các phích cắm khác. Các phích cắm Micro-A USB 3.0 chỉ tương thích với các ổ cắm USB 3.0 Micro-AB.
Các phích cắm Micro-A USB 2.0 có hình dạng rất nhỏ và hình chữ nhật, giống với nhiều cách mà một đầu cắm USB loại A thu nhỏ lại. Các phích cắm USB Micro-A tương thích vật lý với cả hai ổ cắm USB 2.0 và USB 3.0 Micro-AB.
USB Micro B
1 phần của USB Micro B giống với USB micro A.Phích cắm USB 3.0 Micro-B tương thích với cả ổ cắm USB 3.0 Micro-B và ổ cắm USB 3.0 Micro-AB.
Phích cắm Micro-B USB 2.0 rất nhỏ và hình chữ nhật nhưng hai góc trên một trong các cạnh dài được vát. Các phích cắm USB Micro-B tương thích vật lý với cả hai ổ cắm USB 2.0 Micro-B và Micro-AB, cũng như các ổ cắm USB 3.0 Micro-B và Micro-AB.
So sánh giữa Mini USB & Micro USB
Dưới đây là danh sách những điểm khác biệt chính giữa hai loại:
- Cả USB mini và micro USB đều có năm chân. Tuy nhiên, chân thứ năm trong USB mini không hoạt động, trong khi nó hoạt động trong cáp micro USB AB.
- Micro USB kéo dài hơn: 10.000 chu kỳ kết nối / ngắt kết nối so với 5.000 của USB mini.
- USB mini thường dành cho một mục đích duy nhất: để lưu trữ dữ liệu hoặc kết nối nguồn điện. Micro USB: nhờ chân thứ năm có thể hoạt động như một đầu nối tiêu chuẩn cho cả dữ liệu và nguồn.
- Mini USB có thể được sử dụng cho một số lượng lớn thiết bị hơn so với micro USB: máy tính xách tay, máy tính, điện thoại di động, máy ảnh, v.v. Micro USB được sử dụng chủ yếu cho điện thoại thông minh và máy ảnh kỹ thuật số.
- Micro USB sẽ sớm thay thế tất cả các loại USB khác. Các nhà sản xuất điện thoại lớn được cho là đã ký một thỏa thuận sử dụng thống nhất cổng micro USB để sạc và truyền dữ liệu.
So sánh giữa USB 2.0 & USB 3.0
| USB 2.0 | USB 3.0 | |
| Phát hành | Tháng 4 năm 2000 | Tháng 11 năm 2008 |
| Tỷ lệ tín hiệu | Tốc độ cao (HS) 480 Mbps | Siêu tốc độ (SS) ở 4,8 Gbps; nhanh hơn 10 lần so với USB 2.0 |
| Phương pháp truyền nhận | Gửi hoặc nhận dữ liệu (bán song công), được gọi là cơ chế hỏi vòng (polling) | Gửi và nhận dữ liệu đồng thời (song công), được gọi là cơ chế không đồng bộ |
| Giá thành | Đối với một sản phẩm tương tự, phiên bản USB 2.0 thường rẻ hơn phiên bản USB 3.0 | Đắt hơn so với USB 2.0 |
| Năng lượng tiêu thụ | Lên đến 500 mA | Lên đến 900 mA. Tiêu thụ ít năng lượng hơn khi ở trạng thái nghỉ, cấp nguồn cho nhiều thiết bị hơn từ một trung tâm, tức là mang lại hiệu quả sử dụng điện tốt hơn. |
| Số lượng dây trong cáp | 4 | 9 |
| Đầu nối loại A | Màu xám | Màu xanh lam |
| Đầu nối loại B | Kích thước nhỏ hơn | Thêm không gian cho nhiều dây hơn |
| Chiều dài cáp tối đa | 5 mét | 3 mét |
Một số thiết bị sử dụng chuẩn USB phổ biến
Số lượng thiết bị và thiết bị ngoại vi sử dụng chuẩn USB không ngừng tăng lên, hiện tại phải có hàng triệu thiết bị trong số đó. Ở đây chúng tôi liệt kê những thiết bị phổ biến nhất.
Máy ảnh
Có thể nói rằng kể từ khi máy ảnh kỹ thuật số thay thế máy ảnh phim, chúng ta sử dụng cáp USB để truyền ảnh và video từ máy ảnh sang PC. Có nhiều loại cáp khác nhau để truyền video và hình ảnh độ nét cao.
Ổ cứng ngoài
Nó còn được gọi là “thiết bị lưu trữ bên ngoài”, tức là thiết bị lưu trữ dữ liệu bên ngoài. Các thiết bị lưu trữ được sản xuất sớm nhất là đĩa mềm, ổ băng, v.v. Hầu hết các ổ cứng gắn ngoài hiện đại được gắn vào máy tính thông qua kết nối USB.
Bàn phím & chuột
Ngày nay với sự xuất hiện của bàn phím và chuột không dây, tuy nhiên nếu bạn gõ nhiều và gõ nhanh thì nên tìm hiểu về bàn phím USB. Bàn phím không dây đôi khi không phản ứng hoặc phản ứng chậm với các lần gõ phím. Ngoài ra, các thiết bị đầu vào USB không cần cấu hình; bạn có thể sử dụng chúng ngay sau khi cắm vào.
Máy in
Đây là thiết bị ngoại vi của máy tính thường được sử dụng nhiều nhất ở môi trường văn phòng, và ngày nay bạn có thể in không chỉ văn bản và hình ảnh minh họa và không chỉ trên giấy. Có nhiều loại máy in và có nhiều cách để máy in có thể kết nối với máy tính, trong đó phổ biến nhất là cổng USB.
Máy quét (scan)
Một thiết bị được sử dụng để quét văn bản, tài liệu hoặc các đối tượng khác về mặt quang học và chuyển đổi chúng thành dữ liệu kỹ thuật số. Giao diện được sử dụng phổ biến nhất để truyền bản quét từ thiết bị sang máy tính là giao diện USB.
Điện thoại thông minh
Điện thoại di động ngoài chức năng của điện thoại (nghe & gọi) còn cung cấp các tính năng của các thiết bị khác như máy ảnh, trình phát media, v.v. Nó thường sử dụng giao diện USB để kết nối vật lý với máy tính.
Máy tính bảng
Một máy tính xách tay có giao diện màn hình cảm ứng mà bạn có thể sử dụng để xem các bài thuyết trình, hội nghị truyền hình, xem phim, chia sẻ ảnh, v.v. Nó kết nối trực tiếp với máy tính của bạn thông qua cáp USB .v.v.
Trên đây, chúng tôi đã chia sẻ cho các bạn một lượng kiến thức tổng quan về USB (Universal Serial Bus). MESIDAS hy vọng rằng, với lượng thông tin chia sẻ phía trên sẽ giúp ích cho các bạn đang tìm hiểu, học tập hay đang tìm kiếm tài liệu về USB. Xin cảm ơn!