USB

USB

مقال | عن USB اشكاله وأنواعه وتاريخه

الكثير منا قد سمع باسم الـ USB وإصداراته واشكاله ولكن لا يفهم معناها او الى ماذا ترمز.

في البداية ما هو USB

هو الناقل التسلسلي العالمي للتعامل مع الأجهزة  الخارجية عن طريق منفذ خاص وتتم العملية عن طريق السوفتوير والهاردوير بمختصر (نقل البيانات او طاقة بين طرفين) .

يهدف USB (الناقل التسلسلي العالمي) إلى حل الواجهة وسهولة استخدام واجهات الأجهزة.

تم تصميم USB في الأصل لتوصيل أجهزة مختلفة وأجهزة ذات واجهة متوسطة ومنخفضة السرعة يحتوي USB على معدلين للنقل هم:

الأول هو وضع السرعة الكاملة ، ويمكن أن يصل الحد الأقصى لمعدل النقل إلى 12 ميجابت في الثانية.

والثاني هو وضع السرعة المنخفضة ، ومعدل النقل 1.5 ميجابت في الثانية.

يتم استخدام وضع السرعة المنخفضة فقط من قبل بعض الأجهزة الطرفية وفائدته الوحيدة هي تقليل التداخل الكهرومغناطيسي (EMI).

لذلك فإن سرعة نقل USB عالية السرعة جدًا مقارنة بالمنفذ التسلسلي الحالي.

ما هو الفرق بين كلمة USB وكلمة TYPE التايب

USB كما ذكرنا سابقا في الأعلى هو ناقل تسلسلي عالمي يتم استخدامه في أجهزة الكمبيوتر و أجهزة الكونسول وأجهزة الهاتف

عندما تفهم الفرق بين نسخة USB و شكل TYPE تكون لك معرفه كافيه للتفرقة بين نسخ المنافذ واشكالها واتمنئ انك تركز فيها

USB

عبارة عن تقنية شحن ونقل للبيانات و يتم تغير النسخة حسب كل تغير جديد تتوصل له التقنية وكل ما زاد رقم النسخة طبيعي يزيد معها قوة وسرعة الشحن ونقل البيانات.

TYPE التايب

وترمز هذي الكلمة لشكل المنفذ (ويسمى عليه الاسم على حسب شكله) .

الخلاصة ان كلمة USB هي تقنية نقل وشحن ويوجد منها نسخ. وان التايب Type هي شكل المنفذ ويوجد منه اشكال.

سبب توحيد المنافذ الى usb

كان في الماضي شكلان للمنافذ وهم

1. منفذ تسلسلي -serial port

المنفذ التسلسلي هو واجهة فعلية تستخدم للاتصال التسلسلي.

يتم نقل المعلومات بت واحد في كل مرة عبر المنفذ التسلسلي. يمكن للتقنيات الأحدث مثل Ethernet و FireWire و USB نقل البيانات بشكل تسلسلي، ولكن لا يزال يُطلق عليه معيار RS-232 . تم تصميم RS-232 للاستخدام مع أجهزة المودم أو الأجهزة المماثلة. السبب الرئيسي لاستمرار استخدام المنافذ التسلسلية في التطبيقات المذكورة أعلاه هو أنها بسيطة نسبيًا وغير مكلفة.

المنفذ تسلسلي

2. منفذ متوازي parallel port

المنفذ المتوازي هو واجهة مادية تُستخدم لتوصيل أجهزة طرفية مختلفة بجهاز كمبيوتر.

يُعرف تاريخياً باسم منفذ الطابعة لأن أول منفذ متوازي تم تقديمه بواسطة Robert Howard و Prentice Robinson في عام 1970 باستخدام طابعة Centronics Model 101. كما يوحي الاسم ، تنقل هذه المنافذ البيانات بالتوازي (في كلا الاتجاهين في نفس الوقت) . بعض الأمثلة الشائعة هي محركات الأقراص المضغوطة والماسحات الضوئية .

المنفذ المتوازي

سبب حاجة السوق الى منفذ موحد وذا جودة عالية

كان السوق في حاجة ماسة لمنفذ يعتمد عليه كأداء وسرعة وتوافقية ومن هنا جاءت فكرت usb  تم عمل تحالف بين الشركات تقريبا 700 شركة للخروج بمنفذ موحد بينها ويكون الستاندر عالمي موحد عن طريق شركة غير ربحية باسم usb-if ويكون هذا المنفذ موحد عالميا لجميع الشركات ومثلا اليوم جميع الأجهزة جميعها بلا استثنى تستخدم هذا المنفذ وهذا شي مفيد لنا نحن المستخدمين .

بداية نسخ usb

وفي عام 1995م اطلقت اول نسخه منه باسم usb 1.0 ولاكن لم ينشر وقتها بسبب مشاكل كثيرة فنية وكانت سرعة النقل تصل لحد 12mbps فقط.

ثم ظهر في عام 1998م usb 1.1  وكان بداية عصر المنافذ الجدية حيث كانت تعمل بنفس سرعة النسخة السابقة الا انه كان يعمل أيضا مع الأجهزة الضعيفة اللي ماهي محتاجة للسرعة هذي بسرعة 1.5 mbps وتم في جيل هذي النسخة استبدال جميع المنافذ أخرى بهذا المنفذ وكانت شركة ابل هي اول من استبدت جميع المنافذ بي usb  فعن طريق جهاز imac g3 حسب بحثي ومن هنا بداء العالم مع usb.

imac g3

اشكال Type التايب

الكثير يربط أنواع usb برقمها على أساس انه الإسراع وهذا صحيح ان الأرقام تشير لسرعة نقل البيانات ولاكن في أيضا شكل usb له دور كبير . و اشهر شكل حاليا من أشكال usb حاليا هو usb type a ولاكن بشكل مؤقت حيث ان منفذ usb type c سوف يقوم بي استبدال جميع اشكال usb.

• USB TYPE A

اشهر الاشكال المنتشرة والموجودة في حياتنا اليومية وموجودة بشكل كبير جداً في أجهزة الكمبيوتر بأنواعها المختلفة .

مع العلم ان هذا النوع من المنافذ غير محصور بسرعه محدده فقد تجده بالإصدار 1.0 بمعني انه يستطيع نقل 12 ميجا/الثانية او قد تجده بإصدار 3.1 الذي يصل الى سرعة 10 جيجا/الثانية.

حيث ان المنفذ بنفس التصميم من usb1.1 وكان ينقل بسرعة 12 mbps  في الثانية كما ذكرنا في الأعلى .

مشكلة المنفذ هذا من يوم ما تم اخترع فارغ في الجانب العلوي بينما توجد الكابل والموصلات في الجانب السفلي مما يجبر مدخليه على إدخاله في جهة واحدة. وهذا هو عيبه من وجهة نظري وغير ثاني القطبية .

ولمعرفة الجيل حيث اللون الأسود لأنواع USB 2.0 وما دون.

USB TYPE A 2.0

اللون أزرق لأنواع USB 3.0 وما فوق.

USB TYPE A 3.0

• USB TYPE B

هذا النوع لن تراه بكثرة مثل النوع السابق يتم استخدامه في عدد من الطابعات وبعض الأجهزة التي يتم توصيلها بالأجهزة الكمبيوتر.

ويوجد في نهاية الكبل أي الطرف الثاني اما الطرف الأول يكون Type-A الاعتيادي بمعني انه لا يتم استخدام الشكل الكبير منه في الغالب ولكن يتم استخدام Mini-B و Micro-B بشكل اكبر في شحن الجولات بشكل كبير.

ويأتي بي ثلاث اشكال

usb type AB

الشكل هذا غالبا يكون منافذ الطابعات ويكون شكله هكذا.

usb type AB

 usb mini B

هذا النوع غالبا يكون منافذ أجهزة الجولات القديمة.

usb mini B

 usb micro B

أيضا يستخدم غالبا في شحن الهواتف المحمولة.

USB

USB

usb micro B

• USB TYPE C

هو منفذ ثاني القطبية ( يتم توصيله في جميع الاتجاهات ) وهو نقله نوعية في المنافذ ولا يوجد له إلا هذا الشكل فقط.

حيث يتمتع بحجم الصغير ويستخدم اصدار usb 3.1  ويستطيع نقل كمية طاقة كبيرة تتعدى 100 وات ويمكنك تشغيل بيه الأجهزة كالشاشات وأجهزة الاب توب وكما ذكرت لكم سابقا يدعم ثانية القطبية يعني تسطيع نقل الطاقة من الجوال الى أجهزة الكمبيوتر والعكس كذلك, ويدعم وأيضا يدعم thunderbot.

بالإضافة الى معدل كبير في نقل الطاقة يصل الى 20 فولت و5 امبير=100 وات مع العلم ان الحواسيب المحمولة تحتاج الى 70 واط فقط للعمل ولهذا قامت شركة آبل بتغيير مدخل الشحن لأجهزة الماك الخاصة بها الى تايب سي وبدء انتشار هذا النوع بشكل كبير في الهواتف الذكية بجميع فئاتها حتي الفئة الاقتصادية.

usb-c

قبل لا نذهب الى إصدارات USB حبيت أوضح نقطة مهمة وهي:

ان منفذ الإخراج يسمى host (هو نقل البيانات الذي يتحكم به المضيف).

المنفذ اللي يركب عادة في المدبورد يسمى port ( اللي يركب في المذبورد او مكان التحكم).

اما منفذ الشحن يسمى recfptor (من اسمه كما هو وضاح وهو مكان استقبال البيانات او الشحن او التردد).

إصدارات  USB

لنتحدث الان عن الإصدارات المختلفة من USB وسرعة نقل البيانات والطاقة التي يمكن ان يصل اليها كل اصدار من USB 1.1 الى USB 4.0.

• USB 1.1 معدل نقل البيانات يصل الى 12 ميجابت والطاقة 2.5 فولت-0.5 امبير وتم اطلاقه عام 1998.
• USB 2.0 معدل نقل بيانات يصل الى 480 ميجابت والطاقة 2.5 فولت- 1.8 امبير وتم اطلاقه عام 2000.
• USB 3.0 معدل نقل بيانات يصل الى 4 جيجابايت والطاقة 5 فولت- 1.8 امبير وتم اطلاقه عام 2008.
• USB 3.1 معدل نقل بيانات يصل الى 10 جيجابايت والطاقة 20 فولت- 5 امبير وتم اطلاقه عام 2015.
• USB 3.2 معدل نقل بيانات 20 جيجابايت وتم اطلاقه عام 2018.
• USB 4.0 معدل نقل بيانات يصل الى 40 جيجابايت وتم اطلاقه عام 2019.

والى هنا انتهى الشرح أتمنى اني وفقت في الشرح وسال الله لي ولكم التوفيق والسداد.

USB

USB