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Alles, was Sie über USB wissen müssen (1)

2026,06,26
Von Personalcomputern und Smartphones bis hin zu externen Speichergeräten und verschiedenen Peripheriegeräten ist USB die am häufigsten verwendete und vielseitigste Schnittstelle zum Anschluss moderner digitaler Geräte. Es bleibt eine komfortable Lösung im Bereich eingebetteter Systeme und unterstützt ein breites Anwendungsspektrum, darunter die Kommunikation mit Datenloggern und Industriesteuerungen, Firmware-Updates für medizinische Geräte und IoT-Geräte sowie die Anbindung von Peripheriegeräten in eingebetteten Linux-Systemen.
Heutzutage ist die Beherrschung der USB-Technologie zu einer wesentlichen Grundkompetenz für das Design eingebetteter Systeme geworden. Dieser Artikel bietet einen umfassenden Überblick über die USB-Technologie und deckt alles von ihrer historischen Entwicklung bis hin zu den Grundlagen der Embedded-Entwicklung ab.
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Der Hintergrund der USB-Entwicklung
USB (Universal Serial Bus) wird heute häufig zum Laden, zur Datenkommunikation und zur Videoübertragung zwischen PCs und verschiedenen elektronischen Geräten verwendet. Vor 1996 erforderte der Anschluss von Peripheriegeräten an Personalcomputer die Verwendung verschiedener proprietärer Kommunikationsschnittstellen (PS/2, RS-232C, IEEE 1284, SCSI, IEEE 1394/FireWire usw.). Für jedes angeschlossene Gerät war ein eigenes Kabel erforderlich, und der Einrichtungsprozess war äußerst umständlich.
Angesichts dieser Situation bestand ein starker Wunsch, die Verbindungen zwischen Personalcomputern und Peripheriegeräten zu vereinfachen. Unternehmen wie Intel und Microsoft übernahmen die Führung bei der Gründung einer Standardisierungsorganisation (USB-IF: USB Implementers Forum), die 1996 den USB 1.0-Standard entwickelte.
Das ursprüngliche Konzept hinter USB bestand darin, einen einheitlichen Standard bereitzustellen, der es ermöglicht, verschiedene Geräte an eine einzige Schnittstelle anzuschließen, Plug-and-Play-Funktionalität zu ermöglichen – das heißt, Geräte können jederzeit ein- und ausgesteckt werden, während das System eingeschaltet und sofort verwendet wird – und die Stromversorgung über den PC zu ermöglichen (Bus-Powered-Funktionalität). Anschließend verbesserten Verbesserungen der USB 1.1-Spezifikation und die USB-Unterstützung von Windows den Komfort weiter und führten zu einer schnellen Akzeptanz.
Ein weiterer Schlüsselfaktor für die weitverbreitete Akzeptanz von USB war die Lizenzgebührenfreiheit und das zur Sicherstellung der Kommunikationsqualität eingerichtete Test- und Zertifizierungssystem. Um der wachsenden Nachfrage gerecht zu werden, wurde anschließend USB 2.0 (USB High-Speed) eingeführt, das Hochgeschwindigkeitskommunikation unterstützte, und die Unterstützung in Windows 2000 und Windows XP beschleunigte seine Einführung weiter.
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Autor:

Ms. maddy

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