Mengenal Universal Serial BUS (USB)

USB merupakan port standard yang ada di komputer saat ini, setiap komputer yang kita beli saat ini selalu dilengkapi setidaknya satu atau lebih konektor USB. Konektor-konektor USB tersebut dapat ditancapi berbagai perangkat mulai dari mouse sampai printer secara mudah dan cepat. Sistem operasi saat ini juga sangat mendukung keberadaan USB, mulai versi windows xp ke atas bahkan sudah terdapat installer berbagai perangkat USB yang include dalam satu paket program windows tersebut.
 
Dibandingkan dengan menyambungkan perangkat ke jenis port lain yang terdapat di komputer, penggunaan port USB sangat-sangat mudah. Satu dekade lalu sebelum tersedia port USB di komputer kita. menyambungkan suatu perangkat ke komputer bisa membuat kepala pusing. Masalah tersebut antara lain :

• Printer harus disambungkan ke port parallel, padahal sebagian besar komputer yang diproduksi saat itu bahkan sampai saat ini hanya dilengkapi dengan satu port paralel saja. Zip drive yang membutuhkan koneksi speed tinggi juga menggunakan port paralel untuk dapat terhubung ke komputer. Speed yang dibutuhkan adalah transfer data berkecepatan tinggi, sedangkan port paralel tidak mampu mengakomodir kecepatan tinggi tersebut sehingga kita harus bersedia berlama-lama menunggu hanya untuk satu proses copy data kecil saja.
• Modem, beberapa jenis printer, dan kamera digital  menggunakan port serial untuk bisa terhubung ke komputer, padahal sebagian besar komputer yang diproduksi saat itu hanya memiliki maksimal dua port serial. Sekedar info port serial dikenal sangat lambat dalam proses transfer data, karena data ditranfer secara serial bit per bit.
• Piranti yang memerlukan koneksi yang lebih cepat harus dipasang dengan card tersendiri, yang tentu saja hal ini membutuhkan space tersendiri jika ingin dipasang di slot card komputer. beruntung jika masih ada sisa slot di komputer kita.

Tujuan diciptakannya USB adalah untuk mengakhiri masalah tersebut.  Universal Serial Bus (USB) menyediakan cara tunggal, standar dan mudah untuk menghubungkan device ke komputer sampai dengan 127 perangkat dalam satu port USB.

Beberapa contoh perangkat yang telah dibuat dalam versi USB antara lain :  

• Printer
• Scanner
• Mouse
• Joystick
• Kamera Digital
• Webcam
• Modem
• Load speaker
• Telepon
• Video phone
• dll

KABEL DAN KONEKTOR USB
Menyambungkan perangkat USB ke komputer sangatlah mudah. Anda hanya perlu mencari port USB di bagian depan atau belakang komputer anda, kemudian tancapkan konektor USB ke port USB tersebut, dan selesai.

Salah satu port USB di port belakang komputer desktop

Jika perangkat yang anda tancapkan adalah perangkat baru yang belum pernah terinstal di komputer anda sebelumnya, sistem operasi komputer anda secara otomatis akan mencoba mengenalinya dengan auto detect. Jika driver perangkat tersebut sebelumnya sudah terinstal di komputer maka anda dapat langsung menggunakan perangkat tersebut. Perangkat USB tersebut dapat di disambung-putus kapanpun dibutuhkan.

Banyak jenis perangkat USB dilengkapi dengan kabel konektor USB sendiri. Ada 2 jenis konektor USB yang ada di pasaran yakni konektor USB tipe A dan tipe B. USB standard menggunakan konektor  jenis A dan B untuk mencegah kebingungan konsumen. Gunakanlah konektor jenis A untuk socket USB jenis A dan Konektor jenis B untuk socket USB jenis B.

USB TIPE  2.0 
USB 2.0 Standard dirilis di pasaran sejak April 2000 yang merupakan versi upgrade  USB seri 1.1. USB 2.0 (High-speed USB) menyediakan bandwith tambahan untuk aplikasi multimedia dan penyimpanan yang mempunyai kecepatan transfer data 40 kali lipat lebih cepat bila dibandingkan dengan USB versi 1.1. USB 2.0 juga menggunakan konektor dan kabel yang sama seperti versi pendahulunya sehingga perangkat yang dulu memanfaatkan versi sebelumnya dapat juga dipakai di USB 2.0.
USB 2.0 Mampu mendukung tiga mode speed (1.5, 12 dan 480 Mbps), USB 2.0 mampu mendukung perangkat berbandwith rendah seperti keyboard dan mouse sebaik perangkat berbandwith tinggi seperti web cam beresolusi tinggi, scanner, printer dan sistem memori berkapasitias tinggi. USB 2.0 memungkinkan pengguna untuk menjalankan berbagai perangkat USB dalam satu waktu secara simultan, tanpa mengalami gangguan sedikitpun.

 

Konektor USB 2.0 Tipe A

Konektor USB 2.0 Tipe B (male)

 

USB TIPE 3.0

Generasi ketiga dari antarmuka (interface) USB diperkenalkan pada tahun 2008. Disebut SuperSpeed ​​USB 3.0" (SS USB), memberikan peningkatan 10x dari 480 Mbps menjadi 4,8 Gbps dan juga mengurangi overhead CPU dengan tanpa pendektesian terus menerus pada perangkat yang terpasang. Dalam prakteknya, perangkat USB 3.0 tidak mencapai peningkatan kecepatan 1000%. Misalnya, drive USB 3.0 hard drive eksternal dapat memberikan hanya peningkatan 50% dibandingkan dengan USB 2.0, karena latency drive dan sirkuit adalah faktor pembatasnya.

Konektor dan Soket yang Berbeda

Meskipun pin tambahan ditambahkan ke USB 3.0, untuk kompatibilitas konektor USB 2.0 masih bisa dikoneksikan ke socket USB 3.0 ataupun sebaliknya tetapi hanya untuk konektor USB Tipe A. Tapi untuk soket USB 3.0 Mini dan Mikro Tipe B tidak berlaku karena memiliki footprint yang lebih besar (lihat gambar di bawah).

Konektor USB 3.0 (male)

USB HUB

Sebagian besar komputer yang  ada saat ini hanya dilengkapi paling banyak 4 port USB. Bagaimana jika anda membutuhkan lebih dari 4 port USB untuk perangkat anda? Tentu saja anda dapat menggunakan USB hub. Saat inipun sudah banyak tersedia USB hub di pasaran mulai dari belasan ribu rupiah anda sudah bisa mendapatkannya. USB standard mampu mendukung sampai 127 perangkat dalam satu port, salah satu di antaranya adalah USB hub.

USB Hub untuk konektor Tipe A

 

Umumnya USB hub mempunyai 4 port, dalam beberapa jenis lain dapat lebih dari itu. Tancapkan USB hub ke port USB yang ada di komputer anda, kemudian tancapkan perangkat USB anda ke hub tersebut. Dengan menyambungkan hub-hub tersebut satu sama lain anda dapat menyediakan sampai puluhan port USB di komputer anda.

USB standar mampu memberikan supply tegangan ke perangkat yang terhubung dengan port tersebut. Tentu saja perangkat yang membutuhkan power tinggi seperti printer dan scanner harus memiliki power suply sendiri, tetapi perangkat yang hanya memerlukan catu daya rendah seperti mouse dan kamera digital dapat memperoleh catu daya langsung dari USB. Catu USB mencapai 500mA pada tegangan 5 V.

PROSES YANG TERJADI di USB

Ketika host (komputer) mencatu perangkat USB, host mendata perangkat yang terhubung ke bus USB dan menyiapkan alamat memori untuk masing-masing perangkat tersebut. Proses tersebut disebut enumerasi. Perangkat USB tersebut juga langsung diinisialisasi oleh host ketika terhubung ke bus USB. Host juga mencoba mencari dan memilihkan tipe transfer data apa yang cocok untuk perangkat tersebut. Sebagai contoh : 

• Interrupt – untuk perangkat yang hanya memerlukan transfer data kecil seperti: mouse dan keyboard
• Bulk –  untuk perangkat yang memerlukan transfer data besar seperti: printer
• Isochronous – untuk perangkat yang memerlukan transfer data dua arah, dan memerlukan resolusi tinggi seperti : speaker dan  webcam

Host dapat juga mengirim perintah dan mendata parameter-parameter yang diperlukan dengan menggunakan control packet.
Setelah perangkat didata oleh host, host kemudian mengatur total bandwith yang diperlukan oleh perangkat yang menggunakan mode isochronous dan interrupt. Perangkat dengan mode transfer data tersebut dapat menggunakan sampai 90 persen dari total 480 Mbps yang disediakan port USB. Setelah 90 persen bandwith tersebut dipakai, host akan menolak akses ke perangkat isochronous dan interrupt yang lain. Control packet dan paket untuk transfer data tipe bulk kemudian menggunakan total bandwith yang tersisa tersebut (sedikitnya 10 persen).
Universal Serial Bus (USB) membagi bandwith yang tersedia dalam bentuk frame-frame, host kemudian mengontrol frame-frame tersebut. Frame mengandung 1500 byte, yang terbentuk setiap milidetik. Dalam frame, perangkat dengan mode transfer data isochronous dan interrupt mendapatkan jatah bandwith tersendiri sesuai dengan kebutuhan bandwith perangkat tersebut.

KARAKTERISTIK USB 
USB mempunyai karakteristik sebagai berikut :  

• USB dapat disambungkan ke 127 perangkat, baik tersambung  secara langsung atau melalui hub.
• Dengan kabel USB tunggal perangkat USB dapat terhubung sejauh 5 meter dari komputer.
• Dengan hub perangkat USB dapat terhubung  sejauh 30 meter, dengan hanya menggunakan 6 kabel hub saja.
• Dengan USB 2.0 kecepatan transfer data dapat mencapai 480 Mbps (Megabits per second).
  Kabel USB mempunyai dua kabel untuk power yakni +5V dan ground serta sepasang kabel sebagai kabel data.
  Pada kabel USB terdapat power yang mampu menyuplai sampai 500 mA pada tegangan 5 V.
  Perangkat seperti mouse dapat langsung mendapatkan catu daya secara langsung dari USB.
• Printer memerlukan catu tersendiri sehingga tidak memerlukan catu dari komputer. 
• Perangkat USB dapat disambung-putus dari komputer kapanpun dibutuhkan dengan mudahnya.

Penampang bagian dalam USB :

terdapat dua kabel untuk catu: + 5V (kabel merah), ground (abu-abu) dan sepasang kabel untuk transfer data (kuning dan biru). Kabel-kabel tersebut dilapisi oleh lapisan pelindung kabel.

Semoga bermanfaat.