Clasa dispozitivelor de stocare in masa USB (MSC sau UMS) standardizeaza conexiunile la dispozitivele de stocare. Destinat initial pentru unitatile magnetice si optice, a fost extins pentru a suporta unitatile flash. De asemenea, a fost extins pentru a suporta o mare varietate de dispozitive noi, deoarece multe sisteme pot fi controlate cu metoda familiara a manipularii fisierelor in directoare.
Procesul de a face ca un dispozitiv nou sa arate ca un dispozitiv familiar este, de asemenea, cunoscut sub numele de extensie. Capacitatea de a porni un card SD blocat la scriere cu un adaptor USB este deosebit de avantajoasa pentru mentinerea integritatii si a starii functionale si curate a mediului de pornire.
Desi majoritatea computerelor personale de la inceputul anului 2005 pot porni de pe dispozitive de stocare in masa USB, aceasta interfata nu a fost conceputa ca o magistrala principala pentru stocarea interna a unui computer. Cu toate acestea, USB are avantajul de a permite schimbarea la cald, facandu-l util pentru periferice mobile, inclusiv unitati de diferite tipuri.
Mai multi producatori ofera unitati de hard disk USB portabile externe. Acestea ofera performante comparabile cu unitatile interne, limitate de numarul si tipurile de dispozitive USB atasate si de limita superioara a interfetei USB. Alte standarde concurente pentru conectivitatea unitatii externe includ eSATA, ExpressCard, FireWire (IEEE 1394) si, mai recent, Thunderbolt.
O alta utilizare pentru dispozitivele de stocare in masa USB este executarea portabila a aplicatiilor software (cum ar fi browserele web si clientii VoIP) fara a fi nevoie sa le instalati pe computerul gazda.
Protocol de transfer media
Protocolul de transfer media (MTP) a fost proiectat de Microsoft pentru a oferi acces la un nivel superior la sistemul de fisiere al unui dispozitiv prin stocarea in masa USB, la nivelul fisierelor. De asemenea, are caracteristici optionale DRM. MTP a fost conceput pentru a fi utilizat cu playere media portabile, dar de atunci a fost adoptat ca protocol primar de acces la stocarea sistemului de operare Android din versiunea 4.1 Jelly Bean, precum si Windows Phone 8 (dispozitivele Windows Phone 7 folosisera protocolul Zune – o evolutie a MTP).
Principalul motiv pentru aceasta este ca MTP nu necesita acces exclusiv la dispozitivul de stocare asa cum face UMS, atenuand potentialele probleme in cazul in care un program Android solicita stocarea, in timp ce este atasat la un computer. Principalul dezavantaj este ca MTP nu este la fel de bine acceptat in afara sistemelor de operare Windows.
Dispozitive de interfata umana (Human Interface Devices)
Mouse-urile si tastaturile USB pot fi de obicei folosite cu computere mai vechi care au conectori PS / 2 cu ajutorul unui mic adaptor USB-la-PS / 2. Pentru mouse si tastaturi cu suport dual-protocol, poate fi utilizat un adaptor care nu contine circuite logice: hardware-ul USB din tastatura sau mouse este conceput pentru a detecta daca este conectat la un port USB sau PS / 2 si sa comunice utilizand protocolul adecvat.
Exista, de asemenea, convertoare ce conecteaza tastaturi PS / 2 si mouse (de obicei unul din fiecare) la un port USB. Aceste dispozitive prezinta doua puncte finale HID catre sistem si utilizeaza un microcontroler pentru a efectua traducerea bidirectionala a datelor intre cele doua standarde.
Mecanismul de actualizare a firmware-ului dispozitivului
Device Firmware Upgrade (DFU) este un mecanism independent de furnizor si dispozitiv pentru actualizarea firmware-ului dispozitivelor USB cu versiuni imbunatatite furnizate de producatorii lor, oferind (de exemplu) o modalitate de a implementa remedieri de erori firmware. In timpul operatiei de actualizare a firmware-ului, dispozitivele USB isi schimba modul de operare efectiv devenind un programator PROM. Orice clasa de dispozitiv USB poate implementa aceasta capacitate urmand specificatiile oficiale DFU.
DFU poate oferi utilizatorului si libertatea de a bloca dispozitivele USB cu firmware alternativ. O consecinta a acestui fapt este ca dispozitivele USB dupa ce au fost re-flashuite pot actiona ca diferite tipuri de dispozitive conexe.
Streaming audio
Grupul de lucru pentru dispozitive USB a stabilit specificatii pentru streaming audio si au fost dezvoltate si implementate standarde specifice pentru utilizari din clasa audio, cum ar fi microfoane, difuzoare, casti, telefoane, instrumente muzicale etc.
UAC 2.0 a introdus suport pentru USB de mare viteza (in plus fata de Full Speed), permitand latime de banda mai mare pentru interfetele multicanal, rate de esantionare mai mari, latenta inerenta mai mica, si imbunatatirea de 8 ori a rezolutiei de sincronizare in moduri sincrone si adaptive. UAC2 introduce de asemenea conceptul de “domenii de ceas”, care ofera gazdei informatii despre terminalele de intrare si iesire, precum si suport imbunatatit pentru codificari audio precum DSD, efecte audio, grupare de canale, controale de utilizator si descrierile dispozitivului.
UAC 3.0 introduce in primul rand imbunatatiri pentru dispozitivele portabile, cum ar fi consumul redus de energie prin mentinerea in modul de consum redus mai des si domenii de alimentare pentru diferite componente ale dispozitivului, permitandu-le sa fie inchise atunci cand nu sunt utilizate.
Dispozitivele UAC 1.0 sunt inca frecvente, totusi, datorita compatibilitatii lor fara platforma si fara driver, si partial din cauza esecului Microsoft de a implementa UAC 2.0 timp de peste un deceniu de la publicare. Microsoft a implementat suportul pentru Windows 10 in cele din urma prin intermediul actualizarii principale din 20 Martie 2017. UAC 2.0 este, de asemenea, acceptat de MacOS, iOS si Linux, cu toate acestea, Android implementeaza si un subset al UAC 1.0.
USB ofera trei tipuri de sincronizare izocrona (latime de banda fixa), toate fiind utilizate de dispozitivele audio:
- Asincron – ADC sau DAC nu sunt deloc sincronizate cu ceasul computerului gazda, functionand de pe un ceas cu functionare libera local pe dispozitiv.
- Sincron – Ceasul dispozitivului este sincronizat cu semnalele USB start-of-frame (SOF) sau Intervalul de bus. De exemplu, acest lucru poate necesita sincronizarea unui ceas de 11.2896 MHz cu un semnal SOF de 1 kHz, o multiplicare de frecventa mare.
- Adaptiv – Ceasul dispozitivului este sincronizat cu cantitatea de date trimise pe cadru de catre gazda
In timp ce specificatiile USB descriau initial modul asincron fiind utilizat in „difuzoare low cost” si modul adaptiv in „difuzoare digitale high-end”, exista perceptia opusa in lumea hi-fi, unde modul asincron este promovat ca o caracteristica , modurile adaptive / sincrone avand o reputatie proasta. In realitate, toate tipurile pot fi de inalta calitate sau de calitate scazuta, in functie de calitatea ingineriei lor si a aplicatiei. Modul Asincron are avantajul de a fi deconectat de ceasul computerului, dar prezinta dezavantajul de a necesita conversia ratei de esantionare atunci cand combinati mai multe surse.
Conectori
Conectorii specifici USB accepta o serie de obiective care stau la baza USB si reflecta lectiile invatate din numeroasele implementari ale conectorilor, pe care industria computerelor le-a folosit. Conectorul feminin montat pe gazda sau dispozitiv se numeste “priza”, iar conectorul tata atasat la cablu se numeste mufa.
Prin proiectare, este dificil sa introduceti incorect un conector USB in priza. Specificatia USB necesita marcarea mufei si a cablului pentru ca utilizatorul sa poata recunoaste orientarea corecta. Cu toate acestea, mufa USB-C este reversibila. Cablurile USB si dispozitivele USB mici sunt tinute la locul lor de forta de prindere de la priza, fara suruburi, cleme sau alte dispozitive de dimensiuni relativ mari, asa cum folosesc unii conectori.
Diferitele prize A si B impiedica conectarea accidentala a doua surse de alimentare. Cu toate acestea, o parte din aceasta topologie dirijata se pierde odata cu aparitia conexiunilor USB multifunctionale (cum ar fi USB On-The-Go in smartphone-uri si routerele Wi-Fi alimentate cu USB), care necesita A-to-A, B- la-B si, uneori, cabluri Y / splitter.
Tipurile de conector USB s-au inmultit pe masura ce specificatiile au progresat. Specificatia originala USB detaliaza prizele si conectorii standard-A si standard-B. Conectorii erau diferiti, astfel incat utilizatorii sa nu poata conecta o priza de computer la alta. Pinii de date din mufele standard sunt incastrati prin comparatie cu pinii de alimentare, astfel incat dispozitivul sa poata porni inainte de a stabili o conexiune de date. Unele dispozitive functioneaza in moduri diferite, in functie de conexiunea de date care s-a stabilit intre ele. Statiile de incarcare furnizeaza energie si nu includ un dispozitiv gazda sau pini de date, permitand oricarui dispozitiv USB capabil sa se incarce sau sa functioneze printr-un cablu USB standard. Cablurile de incarcare asigura conexiuni de alimentare, dar nu si de date. Intr-un cablu numai pentru incarcare, firele de date sunt scurtcircuitate la capatul dispozitivului, altfel incat dispozitivul poate respinge incarcatorul ca nepotrivit.
Cablarea
- Standardul USB 1.1 specifica faptul ca un cablu standard poate avea o lungime maxima de 5 metri (16 ft 5 in) cu dispozitive care functioneaza la viteza maxima (12 Mbit / s) si o lungime maxima de 3 metri (9 ft 10 in) cu dispozitive care functioneaza la viteza redusa (1,5 Mbit / s).
- USB 2.0 asigura o lungime maxima a cablului de 5 metri (16 ft 5 in) pentru dispozitivele care ruleaza la viteza mare (480 Mbit / s).
- Standardul USB 3.0 nu specifica direct o lungime maxima a cablului, necesitand doar ca toate cablurile sa indeplineasca o specificatie electrica: pentru cablurile de cupru cu fire AWG 26, lungimea practica maxima este de 3 metri (9 ft 10 in).