Selamat
pagi sobat, pada kesempatan kali ini
kita akan mengulas tentang pengertian USB. Mungkin kalian sudah sering melihat
USB, namun belum mengerti apa itu pengertian USB. Kita langsung saja ke inti
pembahasan, silahkah disimak berikut ini.
Pengertian USB
USB
(Universal Serial Bus) merupakan port
yang sangat diandalkan, saat ini dengan bentuknya yang kecil dan kecepatan
datanya yang tinggi, kita dapat menghubungkan hingga 127 produk usb dalam 1
komputer, USB versi 1.1 mendukung 2 kecepatan, yaitu mode kecepatan penuh
12Mbits/s dan kecepatan rendah 1.5 Mbits/s. USB 2.0 mempunyai kecepatan
480Mbits/s yang dikenal sebagai mode kecepatan tinggi.
Konektor USB
Ada
dua macam konektor USB, yaitu konektor A untuk hubungan ke host dan konektor B
untuk hubungan ke piranti USB. Secara fisik dapat dibedakan dengan mudah untuk
menghindari kesalahan pemasangan.
Gambar Konektor USB
Untuk
menghubungkan lebih luas seperti menghubungkan ke piranti berukuran kecil
layaknya seperti handphone, PDA, dan sebagainya. Dibuah untuk konektor mini-A
dan mini-AB. Semua jenis konektor USB dihubungkan dengan empat kabel.
Tabel Pengkabelan USB
Fungsi USB
Suatu
piranti USB dapat dikatakan sebagai sebuah alat transceiver (pengirim sekaligus
penerima), baik host maupun USB itu sendiri. Sebuah istilah baru diperkenalkan,
yakni USB function yang maksudnya
adalah peralatan USB yang memiliki kemampuan khusus, seperti printer, scanner,
modem, dan lain-lainnya.
Endpoint
Endpoint
dapat diartikan sebagai sumber data atau pun titik tujuan data, yang merupakan
ujung saluran komunikasi pada USB. Endpoint juga dilihat sebagai interface
antara hardware suatu function dan firmware yang berjalan di fungsi tersebut.
Pipes
Karena
piranti USB mengirim data melalui beberapa endpoint yang terpasang seri, maka
software di sisi klien akan mentransfer data melalui pipe. Pipe adalah hubungan
secara logika antara host dan endpoint. Jenis transfer apa yang digunakan
apakah control, bulk, atau intrupsi, serta arah dari data yang mengalir padanya
berikut ukuran maksimum paket atau ukuran buffer.
Pada
USB didefinisikan menjadi dua macam pipe, yaitu:
1. Stream pipe yang tidak memiliki format, yakni pemakai
dapat mengirim sembarang jenis data dan menerima data melalui ujung USB. Data
mengalir secara berurutan dan arahnya sudah ditentukan in atau out. Stream ini
dapat digunakan pada jenis transfer bulk, isokronus, dan intrupsi. Dan ini dapat
dikontrol melalui host ataupun klien.
2. Message type yang formatnya sudah tertentu, dan hanya
dapat dikontrol oleh host. Data ditransfer dengan arah yang sudah ditentukan
oleh pengiriman request, dan dapat mentransfer data dengan dua arah, yang hanya
mendukung jenis transfer kontrol.
Karakteristik Elektris USB
Rentang
tegangan kerja sinyal USB adalah 0,3 volt hingga 3,6 volt pada beban 1,5 kΩ.
Logika tinggi didapat jika tegangan sudah melebihi 2,8 volt terhadap ground
pada beban 1,5 kΩ. Pada piranti USB yang berkecepatan rendah dan penuh,
diferensial 1 dikirim dengan menarik D+ hingga lebih besar dari 2,8 volt dengan
sebuah resistor 1,5 kΩ terhubung ke ground dan sekaligus menarik D- hingga di
bawah 0,3 volt dengan sebuah resistor 1,5 kΩ terhubung ke 3,6 volt. Hal yang
sama diferensial 0 adalah D- lebih besar dari 2,8 volt dan D+ lebih rendah dari
0,3 volt dengan resistor pull-up dan pull-down yang sama. Di bagian penerima
diferensial 1 didefinisikan sebagai D+ lebih besar 200 mV dari D-, dan
diferensial 0 berarti D+ lebih kecil dari 200 mV dibanding D-. Pada USB
berkecepatan tinggi 480 Mbit/s digunakan sumber arus tetap 17,78 mA untuk
mengurangi noise.
Data
dikirim secara serial, maka piranti USB harus mampu menangani gelombang
kontinyu. Gelombang ini dihubungkan langsung ke pin data USB dari sebuah sumber
tegangan dengan impedansi output 39Ω. Sumber tegangan rangkaian terbuka untuk
keperluan ini ada pada kemungkinan terburuk dari adanya overshoot dan undershoot.
Pada
koneksi USB dengan kecepatan 12 MHz digunakan kabel twisted-pair yang terlindung dengan impedansi 90Ω kurang lebih 15%
dan delay maksimumnya 26ns. Sedang impedansi pada drivernya harus antara 28Ω
hingga 44Ω. Jika diukur, arus yang masuk dan keluar piranti USB V1.1 tidak
boleh melebihi 10,71 VOH mA. Tegangan logika yang dimasukkan ke D+
dan D- tidak boleh melebihi 0.3 VOH untuk logika rendah dan juga
harus turun sebesar 0,7 VOH untuk logika tinggi.
Karena
pada piranti USB yang berkomunikasi pada kecepatan rendah 1,5 MHz, maka
kombinasi kabel dan piranti USB harus mengandung kapasitas tunggal dengan nilai
200pF hingga 400 pF di pin D+ dan D-. Perambatan delay pada kabel kecepatan
rendah harus kurang dari 18 ns. Data sinyal yang naik turun diukur daro 10% hingga
90% dari sinyal, dengan toleransi 10%. Waktu untuk ini dari 4 ns hingga 20 ns,
tergantung kecepatan USB yang digunakan. Piranti USB kecepatan tinggi dan
rendah dibedakan oleh posisi resistor pull-up di ujung kabel downstream sebagai
berikut:
1. Piranti full-speed diterminalkan dengan resistor pull-up
terhubung di D+
2. Piranti low-speed diterminalkan dengan resistor pull-up
terhubung di D-
3. Terminator pull-down di port down-strean adalah resistor
1,5 kΩ +- 5% terhubung ke ground
Gambar Koneksi resistor dan kabel USB
full-speed
Gambar Koneksi resistor dan kabel USB
low-speed
Impedansi
input di D+ dan D- tanpa terminasi harus >300 kΩ. Sedang input kapasitansi
dari port yang diukur pada pin konektor boleh berbeda pada port upstream dan downstream. Namun kapasitansi maksimum downstream adalah 150 pF
pada D+ dan D-. Ini terdiri atas 75 pF (maksimum) kapasitansi terhadap ground
di tranceiver dan di konektor, plus tambahan 75 pF kapasitansi di masing-masing
konduktor di jalur pengirim dan penerima. Untuk upstream, kapasitansi
maksimumnya adalah 100 pF di D+ dan D-. Jadi, tambahan kapasitornya hanya
sebesar 25 pF.
Protokol USB
Setiap
transaksi data dalam USB terdiri atas:
1. Token Packet, header yang mendefinisikan apa yang harus mengikutinya.
2. Data Packet (opsional), berisi isi data yang ditransfer.
3. Status Packet, digunakan untuk cek transaksi data dan sekaligus berarti
koreksi kesalahan jika ada.
Karena
USB adalah bus yang terpusat di host, maka tiap transaksi akan dimulai oleh
host. Paket yang pertama yang dimunculkan oleh host adalah token; berisi
informasi apa yang harus mengikutinya dan apakah transaksi yang akan dilakukan
bersifat baca atau tulis (read/write), dan juga bagaimanakah bentuk endpoint
dan berupa alamat untuknya. Paket berikutnya adalah data packet yang berisi data yang ditransaksikan sekaligus diikuti
oleh paket jabat tangan yang melaporkan jika token atau data sudah diterima,
atau malah endpoint tidak dapat menerima data.
Bagaimana
sobat, sudah pahamkan penjelasan tentang Pengertian USB, Fungsi, dan Karakteristik
USB. Kalau sudah paham,jangan lupa ikuti postingan kami selanjutnya
dan share artikel kami. Terima kasih.
Sumber
: Budiharto, Widodo dan Firmasyah, Sigit. 2005. Elektronika Digital dan Mikroposesor. Yogyakarta : Penerbit Andi.
No comments
silahkan berkomentar secara bijak dan sesuai dengan topik pembahasan