Bijna elke computer die je vandaag de dag koopt biedt de mogelijkheid om USB-apparaten aan te sluiten. Eigenlijk heel logisch, want de USB-poort is zo’n beetje de simpelste poort die je kunt hebben: USB-stekkers hebben geen pinnetjes die bij het plaatsen in de poort om kunnen buigen, de stekkers hebben een simpele vorm en kunnen maar op 1 manier aangesloten worden. Maar hoe werkt USB nou eigenlijk?

Geschiedenis Toen USB ontwikkeld werd, was het voornaamste doel om het ‘poortentekort’ op te lossen. Printers gebruikten vaak de parallelle poort (waarvan er vaak maar 1 op de computer aanwezig was) en modems gebruikten de seriële poort. Voor andere apparaten (Palm Pilots, digitale camera’s) was dus meestal geen poort meer over. In theorie kunnen er dan ook maximaal 127 USB-apparaten op 1 computer aangesloten worden, elk met een maximale bandbreedte van 6 megabits per seconde.

Aansluiten Veel USB-apparaten komen met een snoer met aan het uiteinde een zogeheten A-stekker. Deze stekker gaat in je computer, en de andere kant van het snoer zit ‘vast’ aan het apparaat. Bij printers is dit soms niet het geval. Ook hier moet je een A-stekker in je computer steken, maar aan de andere kant van het snoer zit een zogeheten B-stekker (verrassend!). A-stekkers geven dus upstream aan de computer, B-stekkers geven downstream naar het apparaat.

USB type A-stekker & USB type B-stekker

Hubs Zoals gezegd heeft elke computer tegenwoordig USB-poorten aan boord. Maar, hiervan heb je er meestal maar 2 of 3 (hooguit 6). Om toch aan de 127 apparaten te kunnen voldoen (niet elk USB-apparaat biedt – zoals het toetsenbord van Apple – namelijk de mogelijkheid om meerdere apparaten aan te sluiten) bestaan er hubs. Dit is een kastje waarop je extra USB-apparaten kunt aansluiten. Door verschillende hubs aan elkaar te koppelen, kun je dus (in theorie) 127 USB-apparaten op je computer aansluiten.

Een 4-poorts USB-hub

Je kunt kiezen uit hubs mét stroomvoorziening en hubs zonder stroomvoorziening. Als je op je hub veel veel-stroomverbruikende apparaten aansluit (scanners, printers) dan is een extra stroomvoorziening op de hub meestal niet nodig (de apparaten zijn dan vaak zelf al aangesloten op het lichtnet). Maar gebruik je daarentegen veel ‘kleine’ USB apparaten als muizen, digitale camera’s, webcams e.d., dan is een hub met stroomvoorziening wel aan te raden.

Over USB

De computer is de host USB-kabels kunnen per stuk maximaal 5 meter zijn. Apparaten mogen – via hubs – maximaal 30 meter (6 kabels dus) van de host verwijderd zijn. De USB-bus heeft een maximale bandbreedte van 12 megabits per seconde. Één apparaat kan maximaal 6 Mbps opvragen. Een USB-kabel heeft 2 draden voor stroom (1 +5V en 1 aarde) en een zogenaamd twisted pair voor het versturen van data. Apparaten die weinig stroom verbruiken, krijgen hun stroom via de USB-poort. Veel stroomverbruikende apparaten hebben een eigen verbinding naar het lichtnet. USB-apparaten zijn hot-swappable, dat betekent dat je ze altijd aan- en los kunt koppelen. Als de computer gestart wordt, worden alle aan de USB-bus verbonden apparaten bekeken en krijgen alle apparaten een uniek adres. Dit proces heet enumeratie. Dit proces vind ook plaats als een apparaat wordt verbonden met de computer. Ook bekijkt de host (de computer dus) welke soort datatransmissie het aangesloten apparaat moet hebben:

Interrupt – Voor apparaten die weinig data verzenden (muizen, toetsenborden e.d.) Bulk – Voor apparaten die veel data verzenden en ontvangen (printers, scanners). Data wordt verzonden in pakketten van 64 bytes. Isochroon – Voor streaming-apparaten zoals speakers. Er vindt real-time datatransmissie plaats. Verder houdt de host bij hoeveel procent van de totale bandbreedte er door de apparaten (interrupt en isoschroon) wordt verbruikt. Maximaal mogen de interrupt en isoschrone apparaten 90% van de 12 Mbps gebruiken. Als deze limiet overschreden wordt, dan weigert de host andere (extra) apparaten te herkennen. De overige 10% wordt namelijk door bulktransmissies en controlepakketten gebruikt.

USB 2.0 USB 2.0 is de opvolger van USB 1.1. USB 2.0 belooft een snelheidstoename met een factor 10 à 20, inclusief terugwaardse compatibiliteit, zodat USB 1.1-apparaten via dezelfde kabels kunnen worden aangesloten. Lees hier meer over USB 2.0.

Hoe werkt USB? USB 2.0