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Sommaire
1.1 Les périphériques d'entrée.1.2 Les périphériques de sortie.1.3 Les périphériques de stockage.Quels sont les 3 types d'ordinateur ?
Périphériques d'entrée : servent à fournir des informations (ou des données) au système informatique. Exemples : clavier, souris, scanner, webcam, micro… Périphériques de sortie : servent à faire sortir des informations du système informatique. Exemples : écran, imprimante, casque…
Universal Serial Bus - Wikipédia http://fr.wikipedia.org/wiki/Universal_Serial_Bus 1 of 425.04.2008 12:01Universal Serial Bus
Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. L'Universal Serial Bus (USB) est un bus informatique plug-and-play à transmission série servant à brancher des périphériques informatiques à un ordinateur.Sommaire
1 Usage
2 Spécifications techniques
3 Utilisation
4 Fonctionnement du bus USB
5 Énumération
6 Le type de transfert
7 Norme On-The-Go
8 Voir aussi
8.1 Articles connexes8.2 Liens externes
UsageL'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.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 ("hot plug", 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 ou 1,5 Mo/s).
Le mode lent ("low speed") permet de connecter des périphériques qui ont besoin de transférer peu de données, comme
les claviers et souris.Le mode rapide ("full speed") 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 4× sur les lecteurs/graveurs de CD).La nouvelle version de ce bus, USB 2.0, comporte un troisième mode c permettant de communiquer à 480 Mbit/s (soit 60 Mo/s).
Il est utilisé par les périphériques rapides : disques durs, graveurs, etc.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).
La dernière version, l'USB 3.0, comporte un quatrième mode ("Super speed") permettant de communiquer à 4.8 Gbit/s (soit 600
Mo/s). Les spécifications techniques concernant l'USB 3.0 seront publiées au cours de l'année 2008 par Intel et ses partenaires,
d'après les dernières informations rapportées par CNET news. Selon Intel, la vitesse du bus USB 3.0 sera dix fois plus élevée
que celle de l'USB 2.0, grâce à l'inclusion de la fibre optique dans les cables tout en gardant les connecteurs classiques. Les
produits embarquant l'USB 3.0 ne sortiront pas avant 2009 ou 2010.Les logos apposés sur le dispositif diffèrent. Voir les détails sur le site http://www.usb.org.
Lorsque l'on parle d'un équipement USB il est nécessaire de préciser la révision de la norme (1.1 ou 2.0) mais également la
Connecteur USB de type A
Universal Serial Bus - Wikipédia http://fr.wikipedia.org/wiki/Universal_Serial_Bus2 of 425.04.2008 12:01
vitesse (low, full ou high speed), ex : une clef USB spécifiée en USB 2.0 n'est pas forcément High speed si cela n'est pas
précisé. Les systèmes high speed sont reconnaissables à leur logo portant explicitement la mention "High Speed"
Utilisation
Le bus USB supporte un protocole plug-and-play (" branchez et utilisez »). Dès laconnexion, 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 pilote le plus approprié. La plupart des
systèmes d'exploitations possèdent des pilotes génériques, pour chaque type de périphérique. Ces pilotes génériques donnent
accès aux fonctions de base, mais des fonctions avancées peuvent manquer.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 broches, pour les types A et B décrites ci-dessous :Alimentation +5V (VBUS) 500mA maximum ;1.
Données (D-) ;2.
Données (D+) ;3.
Masse (GND).4.
Voici les fonctions des broches, pour le type mini B décrites ci-dessous :Alimentation +5V (VBUS) 500mA maximum ;1.
Données (D-) ;2.
Données (D+) ;3.
non utilisé (ID) ;4.Masse (GND).5.
Le mini A n'est pas défini dans la norme.
prise male standard A,B prise male mini A,BTypes de connecteurs USB, de gauche à
droite: micro USB, mini AB, type B, type A femelle et type A male Universal Serial Bus - Wikipédia http://fr.wikipedia.org/wiki/Universal_Serial_Bus3 of 425.04.2008 12:01
Fonctionnement du bus USB
L'architecture USB a pour caractéristique de fournir l'alimentation électrique aux périphériques en utilisant pour cela un câble
composé de quatre fils (la masse GND, l'alimentation VBUS et deux fils de données appelés D- et D+). Ces deux derniers fils
(D+ et D-) utilisent le principe de la transmission différentielle afin de garantir une certaine immunité aux bruits parasites de
l'environnement physique du périphérique ou de son câble.La norme USB permet le chaînage des périphériques, en utilisant une topologie en bus ou en étoile. Les périphériques peuvent
alors être soit connectés les uns à la suite des autres, soit ramifiés. La ramification se fait à l'aide de boîtiers appelés " hubs »
(en français concentrateurs), comportant une seule entrée et plusieurs sorties. Certains sont actifs (fournissant de l'énergie
électrique), d'autres passifs (alimentés par l'ordinateur).La communication entre l'hôte (l'ordinateur) et les périphériques se fait selon un protocole basé sur le principe de l'anneau à jeton
(token ring).La bande passante est partagée temporellement entre tous les périphériques connectés. L'hôte émet un signal de début de
séquence chaque milliseconde, intervalle de temps pendant lequel il va donner simultanément la " parole » à chacun d'entre eux.
Lorsque l'hôte désire communiquer avec un périphérique, il émet un jeton (un paquet de données, contenant l'adresse du
périphérique, codé sur sept bits) désignant un périphérique, c'est donc l'hôte qui décide du " dialogue » avec les périphériques.
Si le périphérique reconnaît son adresse dans le jeton, il envoie un paquet de données (de 8 à 255 octets) en réponse, sinon il
fait suivre le paquet aux autres périphériques connectés. Les données ainsi échangées sont codées selon le codage NRZI.
Puisque l'adresse est codée sur sept bits, 128 périphériques (2^7) peuvent être connectés simultanément à un port de ce type. Il
convient en réalité de ramener ce chiffre à 127 car l'adresse 0 est une adresse réservée. À raison d'une longueur de câble
maximale entre deux périphériques de cinq mètres et d'un nombre maximal de cinq hubs (alimentés), il est possible de créer une
chaîne longue de 25 mètres.Les ports USB supportent le Hot plug and play. Ainsi, les périphériques peuvent être branchés sans éteindre l'ordinateur. Lors de
la connexion du périphérique à l'hôte, ce dernier détecte l'ajout du nouvel élément grâce au changement de la tension entre les
fils D+ et D-. À ce moment, l'ordinateur envoie un signal d'initialisation au périphérique pendant 10 ms, puis lui fournit du courant
grâce aux fils GND et VBUS (jusqu'à 100mA). Le périphérique est alors alimenté en courant électrique et récupère
temporairement l'adresse par défaut (l'adresse 0). L'étape suivante consiste à lui fournir son adresse définitive (c'est la procédure
d'énumération). Pour cela, l'ordinateur interroge les périphériques déjà branchés pour connaître la leur et en attribue une au
nouveau, qui en retour s'identifie. L'hôte, disposant de toutes les caractéristiques nécessaires est alors en mesure de charger le
pilote approprié.Énumération
L'énumération est une étape qui permet d'identifier et de configurer le périphérique qui vient juste d'être branché sur le bus USB.
Pendant l'énumération le périphérique
fournit à l'hôte une suite de descripteurs qui permettent son identification. L'hôte assigne une adresse unique au périphérique
(adressage dynamique) et le configure.Le type de transfert
Il en existe 4 en USB :
Transfert de commande : énumération
envoi de paquet direct et par rafale comprend 3 étapes : installation, données, état. garantie de livraison, renvoi du paquet erroné.Transfert d'interruption : souris, clavier
temps de retard garanti détection d'erreur et nouvel essaiCe ne sont pas des interruptions au sens informatique du terme, le périphérique doit attendre que l'hôte l'interroge avant de dire
qu'il a une information urgente à transmettre.Transfert isochrone : audio ou vidéo
pas de retard de données Universal Serial Bus - Wikipédia http://fr.wikipedia.org/wiki/Universal_Serial_Bus4 of 425.04.2008 12:01
pas de garantie de livraison un accès garanti à la bande passante USB C'est le transfert le plus efficace en matière de débit et du délai d'attente.Transfert en Block : clé USB, appareil photo
détection d'erreur avec garantie de livraison pas de temps d'attente minimum pas de garantie de bande passante USBUtilisé quand il faut transférer une grande quantité d'information pendant un temps relativement court.
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 deux 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 deux périphériques OTG va être l'hôte. Ensuite, il peut se produire un renversement des rôles
suite à une étape de négociation entre les deux 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/.Voir aussi
Articles connexes
Liste des systèmes de transmission d'informationsIEEE 1394 ou FireWire
Clef USB
Wireless USB
Liens externes
(fr) http://www.commentcamarche.net/pc/usb.php3 (courte présentation) (fr) http://www.abcelectronique.com/acquier/USB.html (fr) http://acquier.developpez.com/cours/USB/ (L'essentiel) (en) http://www.usb.org/developers/docs/usb_20_040907.zip (La norme au 07/09/2004) (en) http://www.usb.org/developers/docs/ecn1.pdf (Normes connectiques) Portail de l'informatique Portail de l'électricité et de l'électronique Récupérée de " http://fr.wikipedia.org/wiki/Universal_Serial_Bus »Catégorie : USB
Dernière modification de cette page le 8 avril 2008 à 16:15.Droit d'auteur : Tous les textes sont disponibles sous les termes de la licence de documentation libre GNU (GFDL).
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