واجهات USB من 1.0 إلى USB4

واجهات USB من 1.0 إلى USB4

واجهة USB هي ناقل تسلسلي يُمكّن من تحديد الأجهزة وتكوينها والتحكم بها وتوصيلها عبر بروتوكول نقل بيانات بين وحدة التحكم المضيفة والأجهزة الطرفية. تحتوي واجهة USB على أربعة أسلاك، وهي الأقطاب الموجبة والسالبة للطاقة والبيانات. تاريخ تطوير واجهة USB: بدأت واجهة USB مع USB 1.0 عام 1996، وخضعت لتحديثات متعددة، بما في ذلك USB 1.1، وUSB 2.0، وUSB 3.0، وUSB 3.1 الجيل الثاني، وUSB 3.2، وUSB 4، وغيرها. وقد زاد كل إصدار من سرعة النقل وحد الطاقة مع الحفاظ على التوافق مع الإصدارات السابقة.

المزايا الرئيسية لواجهة USB هي كما يلي:

قابلة للتبديل السريع: يمكن توصيل الأجهزة أو فصلها دون إيقاف تشغيل الكمبيوتر، وهو أمر مريح وسريع.

التنوع: يمكنه الاتصال بأنواع ووظائف مختلفة من الأجهزة، مثل الفئران ولوحات المفاتيح والطابعات والكاميرات ومحركات أقراص فلاش USB وما إلى ذلك.

إمكانية التوسعة: يمكن توسيع المزيد من الأجهزة أو الواجهات من خلال المحاور أو المحولات، مثل Coaxial Thunderbolt 3 (40Gbps)، وHDMI، وما إلى ذلك.

مزود الطاقة: يمكنه توفير الطاقة للأجهزة الخارجية، بحد أقصى 240 وات (كابل USB C 5A 100W)، مما يلغي الحاجة إلى محولات طاقة إضافية.

يمكن تصنيف منافذ USB حسب الشكل والحجم إلى: النوع A، والنوع B، والنوع C، وMini USB، وMicro USB، وغيرها. ووفقًا لمعايير USB المدعومة، يمكن تقسيمها إلى: USB 1.x، وUSB 2.0، وUSB 3.x (مثل USB 3.1 بسرعة 10 جيجابت في الثانية)، وUSB 4، وغيرها. تختلف أنواع ومعايير منافذ USB باختلاف سرعات النقل وحدود الطاقة. فيما يلي بعض الرسوم البيانية لواجهات USB الشائعة:

واجهة النوع A: الواجهة المستخدمة في نهاية المضيف، والتي توجد عادةً في الأجهزة مثل أجهزة الكمبيوتر والفئران ولوحات المفاتيح (تدعم USB 3.1 Type A، وUSB A 3.0 إلى USB C).

واجهة النوع B: الواجهة التي تستخدمها الأجهزة الطرفية، والتي توجد عادة في الأجهزة مثل الطابعات والماسحات الضوئية.

واجهة Type-C: نوع جديد من واجهة التوصيل والفصل ثنائية الاتجاه، تدعم معايير USB4 (مثل USB C 10Gbps، Type C Male to Male، USB C Gen 2 E Mark، USB C Cable 100W/5A)، متوافقة مع بروتوكول Thunderbolt، والتي توجد عادة على الأجهزة مثل الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة.

واجهة USB صغيرة: واجهة USB صغيرة تدعم وظيفة OTG، والتي توجد عادة في الأجهزة الصغيرة مثل مشغلات MP3 ومشغلات MP4 وأجهزة الراديو.

واجهة Micro USB: إصدار أصغر من USB (مثل USB 3.0 Micro B إلى A، USB 3.0 A Male إلى Micro B)، ويوجد عادةً على الأجهزة المحمولة مثل الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية.

في بدايات الهواتف الذكية، كانت واجهة Micro-USB المستندة إلى USB 2.0 هي الأكثر استخدامًا، وهي أيضًا واجهة كابل بيانات USB الخاص بالهاتف. أما الآن، فقد بدأ اعتماد واجهة TYPE-C. عند الحاجة إلى نقل بيانات أعلى، يجب الانتقال إلى USB 3.1 الجيل الثاني أو الإصدارات الأحدث (مثل Superspeed USB 10Gbps). وفي عصرنا الحالي، حيث تتطور جميع مواصفات الواجهة المادية باستمرار، فإن هدف USB-C هو الهيمنة على السوق.