Bas Bersiri Sejagat

Bas Bersiri Sejagat (bahasa Inggeris: Universal Serial Buscode: en is deprecated , disingkatkan kepada USB) merupakan piawaian bas bersiri untuk peranti penyambung, biasanya digunakan untuk komputer peribadi. Namun, penggunaannya semakin luas, termasuk penggunaan untuk konsol permainan video dan pembantu digital peribadi serta untuk perkakasan rumah seperti televisyen dan kelengkapan stereo rumah. Pelaksanaan USB berdasarkan spektrum radio dikenali sebagai USB Wayarles atau WUSB.

Penyambung USB jenis A

Penyambung USB jenis B, mini and saiz penuh, pandangan sisi dan depan, dibandingkan dengan syiling 5¢ U.S.

Logo "trident" USB 2.0

Versi terbaru (hingga Januari 2005) USB adalah versi 3.0. Perbezaan paling ketara antara versi baharu dan lama ialah dari segi kepantasan pemindahan data.

Pengenalan

Sistem USB mempunyai reka bentuk asimetri, mengandungi pengawal hos dan sebilangan peranti disambung menurut bentuk pohon dengan menggunakan peranti hab khas. Terdapat had lima aras cabang hab bagi setiap pengawal. Sehingga 127 peranti boleh disambungkan kepada pengawal hos tunggal, tetapi peranti hab mesti turut diambil kira. Komputer moden kemungkinannya mempunyai beberapa pengawal hos dengan itu jumlah peranti berguna yang disambung jauh lebih rendah berbanding dari apa yang boleh disambungkan kepada pengawal tunggal. Pemutus (terminator) tidak diperlukan untuk bas USB, sebagaimana yang diperlukan bagi SPI-SCSI dan beberapa yang lain.

Reka bentuk USB bertujuan memansuhkan keperluan menambah kad tambahan berasingan kepada slot ISA atau PCI, serta menambah baik keupayaan Palam dan Main dengan membenarkan peranti untuk disambungkan atau ditanggalkan secara terus tanpa menghidupkan semula komputer. Apabila peranti baharu disambungkan buat kali pertama, komputer hos akan mengecam peranti tersebut dan seterusnya memuatkan fail pemacu yang diperlukan untuk menjalankannya.

Hab USB

USB boleh menyambungkan perkakasan komputer seperti tetikus, papan kekunci, pad permainan dan kayu bedik, pengimbas, kamera digital, pencetak, cakera keras dan komponen rangkaian komputer. Bagi peranti multimedia seperti pengimbas dan kamera digital, sambungan USB menjadi sambungan piawaian. Bagi pencetak pula, populariti USB secara beransur-ansur menggantikan port selari kerana teknologi USB memudahkan pengguna untuk menyambungkan lebih daripada satu pencetak pada komputer. Setakat tahun 2004, terdapat lebih kurang 1 bilion peranti USB di dunia. Pada tahun 2005, peranti yang tidak dapat disambungkan melalui port USB hanyalah monitor komputer serta perkakasan video digital berkualiti tinggi kerana peranti tersebut memerlukan kadar pemindahan data yang sangat tinggi.

Piawaian

Rekabentuk USB dipiawaikan oleh Forum Pelaksana USB (USB-IF), sebuah badan piawaian industri yang menggabungkan syarikat-syarikat ternama dari industri pengkomputeran dan elektronik. Antara ahlinya termasuk Apple Computer, Hewlett-Packard, NEC, Microsoft, Intel, dan Agere.

Sehingga Januari 2005, spesifikasi USB adalah pada versi 2.0. Hewlett-Packard, Intel, Lucent, Microsoft, NEC dan Philips bergabung tenaga dalam merintis inisiatif untuk membangunkan spesifikasi yang lebih baik dari versi 1.1 dari sudut kadar pemindahan data yang lebih pantas untuk memenuhi permintaan kelajuan pemindahan data teknologi yang sedang membangun. Spesifikasi USB 2.0 telah dilancarkan pada April 2000 dan telah dipiawaikan oleh USB-IF pada akhir 2001. Pelancaran ketara sebelumnya adalah seperti spesifikasi 0.9, 1.0, dan 1.1. Setiap spesifikasi terbaru yang telah dipiawaikan berikut dapat digunakan pada spesifikasi versi yang terdahulu.

Terdapat juga plug dan penerima USB yang lebih kecil yang dipanggil Mini-A dan Mini-B, yang mana dijelaskan sebagai Tambahan kepada spesifikasi USB 2.0 yang sedia ada. Spesifikasi tersebut adalah semakan kepada versi 1.0a.

Kelas peranti

Peranti yang disambungkan kepada bas USB boleh jadi ubahsuai sepenuhnya ataupun tergolong di dalam sesuatu kelas peranti. Kelas tersebut menetapkan sifat jangkaan bagi penerangan antaramuka dan peranti, oleh itu pemacu peranti yang sama boleh digunakan pada mana-mana perkakasan di dalam kelas yang sama. Sesebuah sistem pengendalian harus mengimplementasikan kesemua kelas peranti dengan menyediakan pemacu peranti am kepada mana-mana peranti USB. Kelas yang paling banyak digunakan adalah:

• Kelas peranti antaramuka manusia USB - papan kekunci, tetikus dll.
• Kelas storan massa USB - digunakan pada pemacu kilat USB, cakera keras mudahalih, pembaca kad ingatan, kamera digital, pemain audio digital dll. Kelas peranti ini mewakili peranti sebagai peranti blok (digunakan sebagai peranti storan).
• Kelas peranti komunikasi USB ("CDC") - digunakan pada modem, kad rangkaian, sambungan ISDN, faksimile
• Kelas peranti pencetak USB - untuk pencetak
• Kelas peranti audio USB - peranti seperti kad bunyi
• Kelas peranti video USB - peranti seperti kamera web serta peranti penangkapan imej bergerak

Kelas peranti telah ditetapkan oleh Kumpulan Peranti Bekerja (Device Working Group) dari Forum Pelaksana USB.

Pengisyaratan USB

Pengisyaratan USB piawai

Plag piawaian jenis A dan B, menunjukkan nombor pin (tidak mengikut skala)

Pin penyambung piawaian USB

Pin	Fungsi (hos)	Fungsi (peranti)
1	VBUS (4.75–5.25 V)	VBUS (4.4–5.25 V)
2	D−	D−
3	D	D
4	Wayar bumi	Wayar bumi

Isyarat USB dihantar melalui kabel data jenis kembar berpintal, dilabelkan sebagai D dan D−. Ia menggunakan pengisyaratan pembezaan dupleks separuh bagi menangani kesan bising elektromagnetik pada talian yang lebih panjang. D dan D− beroperasi bersama-sama; kedua-duanya bukanlah sambungan simpleks berasingan.

Kelajuan pemindahan

USB menyokong 3 kadar pemindahan data.

• Kadar Kelajuan Rendah selaju 1.5 Mbit/s (183 KiB/s) yang biasanya digunakan oleh Peranti Antaramuka Manusia (HID) seperti papan kekunci, tetikus dan kayu bedik.

• Kadar Kelajuan Penuh selaju 12 Mbit/s (1.4 MiB/s). Kadar Kelajuan Penuh adah kelajuan tertinggi USB sebelum piawaian USB 2.0 dan kebanyakan peranti jatuh ke Kelajuan Penuh. Peranti Kelajuan Penuh membahagikan lebar jalur USB sesama mereka secara "siapa dulu dia dapat" dan adalah tidak janggal untuk kehabisan lebar jalur dengan beberapa peranti isochronous. Semua hab USB menyokong Kelajuan Penuh.

• Kadar Kelajuan Tinggi selaju 480 Mbit/s (57 MiB/s).

Tidak semua peranti USB 2.0 menggunakan Kelajuan Penuh. Sesebuah peranti USB seharusnya menyatakan kelajuan sebenar yang digunakan dengan melabelkan dengan tepat pada kotak atau pada peranti. USB-IF mengesahkan peranti dan menyediakan lesen untuk menggunakan logo pemasaran khas sama ada "Kelajuan Asas" ataupun Kelajuan Penuh selepas melepasi ujian keserasian dan membayar yuran pelesenan.

Kelajuan bagi peranti Kelajuan Tinggi akan jatuh ke kadar yang lebih perlahan apabila dipalamkan ke hab Kelajuan Penuh. Hab Kelajuan Penuh mempunyai fungsi khas iaitu Penterjemah Transaksi yang mengasingkan kadar trafik bas Kelajuan Penuh dan Kelajuan Rendah daripada trafik Kelajuan Tinggi. Penterjemah Transaksi pada hab Kelajuan Penuh (atau mungkin setiap port, bergantung kepada reka bentuk elektrikal) akan berfungsi sebagai bas Kelajuan Penuh yang asing kepada peranti Kelajuan Penuh dan Kelajuan Rendah yang dipalamkan kepadanya. Pengasingan ini hanyalah untuk jalur lebar sahaja, manakala peraturan bas mengenai kuasa dan kedalaman hab masih diguna pakai.

Pengisyaratan USB mini

Plag USB Mini-A, B menunjukkan nombor pin (tidak mengikut skala)

Pin penyambung Mini USB

Pin	Fungsi
1	VBUS (4.4–5.25 V)
2	D−
3	D
4	ID
5	Wayar bumi

Kebanyakan pin penyambung USB mini mirip dengan penyambung USB piawai, kecuali pin 4. Pin 4 dipanggil ID dan dikaitkan kepada pin 5 untuk mini-A, dan sama ada tidak dikaitkan atau dikaitkan kepada pin 5 melalui sebuah perintang untuk mini-B.

Peranti antara muka manusia (HID)

USB belum menggantikan sepenuhnya sambungan papan kekunci AT dan sambungan papan kekunci dan tetikus PS/2. Tetapi, secara maya, semua papan induk PC dibina pada hari ini mempunyai satu atau lebih port USB. Setakat 2004, hampir semua papan induk baru mempunyai sebilangan port USB berhalaju-tinggi, walaupun terletak di dalam, dan memerlukan penyambung "header" untuk membolehkan USB itu dicapai dari depan atau belakang kotak komputer case. Tambahan itu, sokongan pada kayu-ria, pad kekunci, tablet dan lain-lain peranti antara muka manusia sedang dipindahkan secara progresif dari MIDI, "game" dan sambungan PS/2 kepada USB. Adalah agak biasa sekarang bagi papan kekunci dan tetikus menjadi peranti USB, yang dihantar bersama alat pengubah USB-ke-PS/2 kecil yang disambungkan pada hujungnya, supaya ia boleh digunakan samada dengan USB atau PS/.

Komputer Apple telah menggunakan tetikus dan papan kekunci secara ekslusif sejak Januari 1999.

Sejarah versi

USB

• USB 1.0 FDR: Dilancarkan pada November 1995, pada tahun yang sama Apple menggunakan piawaian IEEE 1394 dikenali sebagai FireWire.

• USB 1.0 (Full-Speed USB): Dilancarkan pada Januari 1996.

• USB 1.1 (Full-Speed USB): Dilancarkan pada September 1998.

• USB 2.0 (Hi-Speed USB): Dilancarkan pada April 2000. Ciri-ciri utama piwaian ini adalah tambahan mod kelajuan tinggi. Ini adalah revisi terkini.

• USB 2.0 (Hi-Speed USB): Diperbaharui pada Disember 2002. Tambahan tiga tahap perbezaan kelajuan pada piawaian ini, membolehkan semua alatan menjadi serasian USB 2.0 walaupun sebelumnya ia hanya dianggap serasian 1.1 atau 1.0. Ini membolehkan serasian kebelakang jelas, sungguhpun sukar membezakan daya pemprosesan peranti tanpa melihat pada simbolnya. Sebagai contoh, satu port mungkin tidak serasi mod pindahan data halaju-tinggi USB 2.0 tetapi masih boleh mendakwa ia serasian USB 2.0 (kerana ia menyokong sesetengah USB 2.0).

• USB 3.0: Dipanggil SuperSpeed USB, dilancarkan pada penghujung tahun 2009. Secara kasarnya, sistem ini akan menghantar 10 kali lebih pantas dari USB 2.0, mengunakan kuasa rendah dan protokol yang lebih efisen. Ia juga dicipta untuk serasi dengan USB versi lama, supaya pengguna peralatan USB versi lama tidak perlu membeli peralatan baru yang menyokong versi USB baru.

Tambahan USB On-The-Go

• Tambahan USB On-The-Go 1.0: Dilancarkan pada Disember 2001.

• Tambahan USB On-The-Go 1.0a: Dilancarkan pada June 2003, ini ialah pindaan terkini.

Lanjutan daripada USB

Piawaian PictBridge membolehkan sambungan penggunaan alatan pengimejan. Ia biasanya menggunakan USB sebagai asas lapisan komunikasinya.

Konsol permainan Microsoft Xbox menggunakan isyarat piawai USB 1.1, tetapi menggunakan bentuk penyambung tersendiri daripada penyambung piawai USB yang biasa. Begitu jua IBM UltraPort yang menggunakan isyarat piawai USB, tetapi menggunakan format penyambungnya sendiri.

Forum Pengimplementasi USB sedang mengusahakan piawai wireless networking berdasarkan protokol USB. Wireless USB berfungsi sebagai teknologi tanpa-kabel, dan akan menggunakan Ultra wideband teknologi wireles untuk pemindahan data sehingga 480 Mbit/s. USB Wireless sangat sesuai untuk sambungan wireles PC, seperti Bluetooth yang sekarang digunakan secara meluas pada rangkaian berpusat persendirian telefon mudah alih (pada kadar data yang lebih rendah). Lihat http://www.usb.org/developers/wusb/ Diarkibkan 2006-01-25 di Wayback Machine untuk keterangan lanjut.

Lihat juga

• ACCESS.bus
• FireWire (juga dikenali sebagai IEEE 1394, atau I.link)
• Kabel siri (diusangkan oleh USB dan Wi-Fi)
• Pemacu Flash USB
• Penstriman USB
• U3

Pautan luar

• Home of USB Implementers Forum, Inc., including the USB 2.0 specification
• USB Central for developers of USB devices and hosts
• USB for DOS
• Linux USB Project, containing much technical information and documentation
• USB Networking Introduction
• Linux usbmount Diarkibkan 2005-09-27 di Wayback Machine.
• USB in a NutShell Diarkibkan 2005-10-04 di Wayback Machine - a primer for developers
• Universal Host Controller Interface (UHCI)
• 10 Rekaan Paling Kreatif USB Hub Diarkibkan 2011-11-11 di Wayback Machine