Universal Serial Bus

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Connecteur USB de type A

Connecteurs USB de type B (standard et mini).

L'Universal Serial Bus (USB) est un bus informatique plug-and-play servant à brancher des périphériques informatiques à un ordinateur pour communiquer en série.

Sommaire

1 Usage
2 Spécifications techniques
3 Utilisation concrète
4 La norme On-The-Go
5 Voir aussi
- 5.1 Articles connexes
- 5.2 Liens externes

[modifier] Usage

L'USB Universal Serial Bus a été conçu au milieu des années 1990 afin de remplacer les nombreux ports externes d'ordinateur lents et incompatibles, notamment les ports série et parallèle. L'USB est aujourd'hui présent sur tous les ordinateurs et est généralement utilisé pour brancher les imprimantes, les scanners, les modems et de nombreux appareils stockant des données, dont les clés USB.

[modifier] Spécifications techniques

L'Universal Serial Bus est une connexion à haute vitesse qui permet de connecter des périphériques externes à un ordinateur (hôte dans la littérature USB). Il supporte le branchement simultané de 127 périphériques, en série. Le bus supporte les branchements et débranchements à chaud (sans avoir besoin de redémarrer l'ordinateur) et fournit l'alimentation électrique des périphériques, dans la limite des 500 mA et 5V.

La version 1.1 du bus peut communiquer dans deux modes : lent (1,5 Mbit/s) ou rapide (12 Mbit/s).

Le mode lent permet de connecter des périphériques qui ont besoin de transférer peu de données, comme les claviers et souris.
Le mode rapide est utilisé pour connecter des imprimantes, scanners, disques durs, graveurs de CD et autres périphériques ayant besoin de plus de rapidité. Néanmoins il est insuffisant pour beaucoup de périphériques de stockage de masse (par exemple, il ne permet que la vitesse 4x sur les lecteurs/graveurs de CD).

La nouvelle version de ce bus, USB 2.0, comporte un troisième mode permettant de communiquer à 480 Mbit/s. Il est utilisé par les périphériques rapides : disques durs, graveurs, etc. On appelle maintenant (depuis fin 2002) « USB 2.0 » tout dispositif USB, même à la norme 1.1 :

USB 2.0 Full Speed pour un dispositif transmettant au maximum à 12 Mbit/s (ex USB 1.1) ;
USB 2.0 High Speed pour un dispositif transmettant jusqu'à 480 Mbit/s (ex USB 2.0).

Les logos apposés sur le dispositif diffèrent. Voir les détails sur le site http://www.usb.org.

[modifier] Utilisation concrète

Connecteur USB de type B

Le bus USB supporte un protocole plug-and-play (« branchez et utilisez »). Dès la connexion, l'hôte lit certaines informations sur le périphérique. Celles-ci lui permettent d'identifier le périphérique (type, constructeur, nom, version) et donc facilitent le travail du système pour déterminer le driver le plus approprié.

L'hôte communique successivement avec chaque périphérique, le débit total est donc partagé entre l'ensemble des périphériques. Il est possible d'attribuer à certains périphériques un débit constant pour une période de temps. Le reste du débit est toujours attribué de façon équitable entre les autres périphériques.

Une autre caractéristique du protocole USB est la possibilité de structurer la communication entre un hôte et un périphérique en plusieurs canaux logiques pour simplifier la commande du périphérique. Par exemple sur un disque dur USB, il est commode de disposer d'un canal pour passer les commandes (lire/écrire secteur n°, formater secteur n°) et d'un autre séparé pour passer les données (contenu du secteur).

Le bus USB reste un bus externe lent et ne peut pas entrer en concurrence avec des bus internes comme les bus PCI ou bus AGP.

Voici les fonctions des pins décrites ci-dessous :

Alimentation +5V (VBUS) 100mA maximum ;
Données (D-) ;
Données (D+) ;
Masse (GND).

[modifier] La norme On-The-Go

La norme USB 2.0 s'est enrichie d'une fonctionnalité appelée On-The-Go (OTG) pour pouvoir effectuer des échanges de données point à point entre 2 périphériques sans avoir à passer par un hôte (généralement un ordinateur personnel). Un périphérique OTG peut se connecter à un autre périphérique OTG, à un périphérique (non OTG) ou à un hôte.

Dans le cas d'une connexion OTG-OTG, c'est la position du connecteur du câble sur la prise mini AB, à chaque extrémité, qui va permettre de déclarer lequel des 2 périphériques OTG va être l'hôte. Ensuite, il peut se produire un renversement des rôles suite à une étape de négociation entre les 2 systèmes OTG (protocole HNP).

Les applications de cette technologie sont par exemple la connexion directe d'un appareil photo avec une imprimante, la connexion d'un mobile avec un lecteur MP3 etc.

Voir : (en) http://www.usb.org/developers/onthego/.