Jakie są typy USB? Różnice między USB-A, B i C

USB – jak działa

Interfejs Universal Serial Bus (USB) to powszechnie stosowany standard komunikacyjny, który pozwala na łączenie różnych sprzętów, umożliwiając przesyłanie danych pomiędzy nimi. System USB składa się z dwóch kluczowych elementów – hosta USB i urządzeń peryferyjnych.

Host USB (host controller) to zazwyczaj komputer stacjonarny, laptop, smartfon lub inne urządzenie, które pełni funkcję kontrolera w sieci USB. Host zarządza połączeniami, inicjuje transfery danych i kontroluje komunikację między nim a podłączonymi urządzeniami peryferyjnymi.

Urządzenia peryferyjne (devices) są podłączane do hosta za pomocą kabli i złączy USB. Przykłady to:

• klawiatury i myszy;
• drukarki i skanery;
• dyski zewnętrzne i pamięci USB (pendrive'y);
• aparaty fotograficzne i kamery internetowe;
• smartfony i tablety;
• inne urządzenia zgodne ze standardem USB.

Komunikacja między hostem a urządzeniami peryferyjnymi odbywa się za pomocą ramek danych. Każda ramka zawiera informacje o adresie urządzenia, rodzaju transferu, danych do przesłania i sumie kontrolnej do weryfikacji poprawności.

USB działa zgodnie z zasadą master-slave. Host USB odgrywa rolę mastera (nadrzędnego), a urządzenie peryferyjne jest slave'em (podrzędnym). Host kontroluje cały proces komunikacji, inicjując transakcje i zarządzając przepływem danych. Urządzenie peryferyjne odpowiada natomiast na żądania hosta i nie może inicjować komunikacji samodzielnie, chyba że zostanie do tego upoważnione przez hosta.

Po podłączeniu urządzenia USB do hosta następuje proces zwany enumeracją. Host wykrywa nowe urządzenie i odczytuje jego deskryptory (metadane), które zawierają informacje o producencie, identyfikatorze urządzenia, klasie i innych parametrach. Na podstawie tych informacji host identyfikuje urządzenie i ładuje odpowiednie sterowniki.

Kable USB – rodzaje

Kable USB można podłączać i odłączać w trakcie pracy komputera bez obaw o jego zamrożenie. Ich istotną zaletą jest prędkość działania – przesyłają dane nawet do kilkudziesięciu razy szybciej w porównaniu z komunikacją szeregową. Poszczególne typy USB mogą być używane do wielu różnych zadań.

Złącza USB występują w różnych wariantach, takich jak USB-A (powszechnie stosowany prostokątny kształt), USB-B (często spotykany w drukarkach), miniUSB (mniejszy, stosowany w starszych urządzeniach przenośnych), microUSB (jeszcze mniejszy) i USB-C (nowoczesny, odwracalny, wszechstronny). Oprócz rodzaju wejścia USB kluczowy jest standard przesyłania danych. Wyróżniamy: USB 2.0 (osiągający prędkość do 480 Mb/s), USB 3.0, 3.1 i 3.2 (do 5 Gb/s), USB 3.1 Gen 2 i 3.2 Gen 2 (do 10 Gb/s), USB 3.2 Gen 2 × 2 (do 20 Gb/s) oraz USB4 (do 40 Gb/s). Wybierając kabel USB, warto zwrócić uwagę na typ złącza pasujący do urządzeń, standard przesyłania danych zapewniający odpowiednią prędkość, długość kabla oraz jakość wykonania. Zagwarantuje to kompatybilność, wydajność i niezawodność połączenia.

Warto zaznaczyć, że USB to niejedyny dostępny rodzaj złącza. Komputery i wybrane urządzenia mają także inne porty, takie jak HDMI (do przesyłania obrazu i dźwięku), DisplayPort (alternatywa dla HDMI), Ethernet (do połączenia z siecią) czy gniazda audio (do podłączenia słuchawek i mikrofonu). Jeśli chcesz się dowiedzieć więcej, zajrzyj do naszego artykułu na temat złączy komputerowych, w którym szerzej wyjaśniamy temat. 

Typy USB-A

USB Typ A to najbardziej rozpoznawalne złącze o prostokątnym kształcie. Umożliwia podłączanie różnych urządzeń, takich jak myszki, klawiatury, drukarki czy skanery. Jego zaletami są uniwersalność, a także kompatybilność wsteczna, czyli działanie ze starszymi wersjami USB. Znajdziemy je w większości komputerów i laptopów. Wśród typów kabli USB-A wyróżniamy:

• USB-A 1.0 i 2.0;
• USB-A 3.0;
• USB-A 3.1 i 3.2.

Wadami tego złącza są konieczność sprawdzania orientacji wtyczki, powolne zanikanie na rzecz nowszego USB-C oraz ograniczenia prędkości w starszych wersjach.

Typy USB-B

USB-B to złącze o charakterystycznym kwadratowym kształcie z lekko ściętymi rogami. Zazwyczaj to urządzenie peryferyjne (drukarka, skaner itp.) ma gniazdo USB-B, do którego podłącza się kabel prowadzący do komputera. Popularne zastosowania złącza to drukarki, skanery, kamery cyfrowe, telewizory (szczególnie starsze modele) czy huby USB. Warto zaznaczyć, że poszczególne warianty różnią się rozmiarem i kształtem. Typy wejść USB-B to:

• USB-B 1.0 i 2.0 standardowe;
• USB-B 3.0 micro-B;
• USB-B 3.1 i 3.2 micro-B;
• USB-B 3.0 i 3.1 typu B SuperSpeed.

Warto zaznaczyć, że obecnie złącze USB-B jest rzadko wykorzystywane.

Typy USB-C

USB-C to najnowszy standard z wtyczką o symetrycznym kształcie. Kabel można podłączyć w dowolnej pozycji, co znacząco zwiększa wygodę użytkowania. Złącze obsługuje znacznie wyższe prędkości transferu danych niż jego poprzednicy. Przekłada się to na szybkie przesyłanie dużych plików, filmów w wysokiej rozdzielczości czy kopii zapasowych. USB-C umożliwia przekazywanie większej mocy (do 100 W w standardzie Power Delivery). Jest to kluczowe dla szybkiego ładowania urządzeń, w tym smartfonów, tabletów, a nawet laptopów, które wcześniej wymagały dedykowanych zasilaczy. Najprawdopodobniej kabel do telefonu, którego używasz, ma wejście USB-C. Teraz również iPhone’y (od 15. generacji wzwyż) podłącza się przy jego użyciu.

Rodzaje USB typu C to:

• USB-C 3.1 i 3.2 standardowe;
• USB-C 3.1 i 3.2 alternatywne tryby (w tym tryb DP – DisplayPort i tryb Thunderbolt);
• USB-C 3.1 i 3.2 PD (Power Delivery).

Pozostałe rodzaje USB

MiniUSB i microUSB to zminiaturyzowane wersje złączy USB, stosowane w urządzeniach mobilnych. MicroUSB charakteryzuje się trapezowym kształtem. Złącze przez długi czas było standardem w wielu telefonach i tabletach, zapewniając połączenie do ładowania i przesyłania danych. Kabel microUSB 3.0 przypomina nieco połączone ze sobą w poziomie dwa złącza microUSB. Najczęściej jest stosowany w dyskach przenośnych. MiniUSB aktualnie jest rzadko spotykany. Używany był głównie w starszych urządzeniach przenośnych, takich jak aparaty cyfrowe, kamery internetowe i odtwarzacze MP3.

Zarówno microUSB, jak i miniUSB są stopniowo wypierane przez nowoczesne i wszechstronne złącze USB-C, które zapewnia wyższe prędkości transferu, większą moc ładowania i wygodę użytkowania.