2 Schnittstelle USB 3.0 SuperSpeed
2.1 Einleitung

Die Schnittstelle USB ist eine serielle Schnittstelle des Typs Bus. Zu ihren wichtigsten Vorteilen gehören:

  • niedriger Preis,
  • relativ hohe Übertragungsrate (in Abhängigkeit von der konkreten Spezifikation),
  • volle Unterstützung der Audio- und Videodatenübertragung in Echtzeit,
  • dynamische Skalierbarkeit (Unterstützung von Plug & Play, d. h. ohne Neustart des Gerätes und Installation von Treibern)
  • und Versorgungsübertragung über den Bus (Gleichstromversorgung 5 V, Aufnahme von bis zu 100 mA (max. 500 mA)).

Alle Geräte, die über eine USB-Schnittstelle angeschlossen sind, teilen miteinander die ganze Breite des Übertragungsbandes. Das Bus-System an sich wird dann von einem zentralen Gerät (Host-Root-Hub) gesteuert, das Senden und Empfangen von Daten bzw. die Zusammenarbeit weiterer USB-Geräte koordiniert. Zwischen dem steuerenden (zentralen) USB-Gerät und einem anderen USB-Gerät dürfen höchstens fünf Hubs sein. Die maximale Länge des Kabels zwischen zwei USB-Geräten wird auf 5 Meter beschränkt.

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Topologie des klassischen USB-Bus-Systems

Die einzelnen USB-Geräte werden eindeutig mit einer USB-Adresse identifiziert, die gleich nach dem Anschluss des Gerätes an die Schnittstelle zugeordnet wird. An einen Bus können höchstens 127 Geräte angeschlossen werden.

Modi der Datenübertragungsraten

  • Supergeschwindigkeits-Datenübertragung (Super Speed) – Datenrate von bis zu 4,8 Gbit/s, Spezifikation USB 3.0
  • Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung (High Speed) – Datenrate von bis zu 480 Mbit/s, Spezifikation USB 2.0
  • Vollgeschwindigkeits-Datenübertragung (Full Speed) – Datenrate von bis zu 12 Mbit/s, Spezifikation USB 1.1
  • Niedergeschwindigkeits-Datenübertragung (Low Speed) – Datenrate von bis zu 1,5 Mbit/s, Spezifikation USB 1.1

Typen von USB-Geräten