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USB (Universal Serial Bus)

USB ist ein insbesondere bei PCs sehr häufig eingesetzter Standard für serielle Schnittstellen. Aufgrund des hohen Verbreitungsgrads können zahlreiche Geräte wie Tastatur, Maus und Drucker sowie Flash-Speicher, Festplatten, Lautsprecher usw. an einen PC angeschlossen werden. USB unterstützt mehrere Geschwindigkeiten: Low-Speed (1,5 Mbit/s), Full-Speed (12 Mbit/s), High-Speed (480 Mbit/s) usw. Mikroprozessoren der Toshiba TX03-Serie unterstützen USB Full-Speed.

Für USB-Schnittstellen gilt eine hierarchische Struktur. Ein "Host" steuert mehrere "Geräte" in einem Netzwerk. Beispielsweise kann ein PC ein Host sein, und alle über USB-Kabel an diesen PC angeschlossenen Vorrichtungen wie Tastatur, Maus usw. sind die Geräte.

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Bei USB ist die Plug-and-Play-Fähigkeit besonders hervorzuheben. Der PC muss zum Anschließen von USB-Geräten und zum Trennen eines Anschlusses nicht ausgeschaltet werden. Dies ist einer der Gründe für die Beliebtheit von USB.

USB-Kabel sind vieradrig: VDD (Spannung), GND (Masse), Signal D+ (Daten) und Signal D- (invertiertes Datensignal). D+ und D- ergänzen sich paarweise zum Signalwert Bei einem hohen Wert für D+ und einem niedrigen für D- spricht man von "Differenzial 1". Im umgekehrten Fall eines niedrigen Werts für D+ und eines hohen Werts für D- ist von "Differenzial 0" die Rede. USB verwendet das Datenformat NRZI (Non-Return to Zero Inverted). Bei diesem Format wird dem Bit-Wert "1" die Beibehaltung des Leitungszustands innerhalb eines Taktintervalls und dem Bit-Wert "0" der Zustandswechsel (von hoch auf niedrig oder umgekehrt) zugeordnet.

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Bei USB gibt es keine Leitung für Taktsignale. Host und Steuerung müssen sich also gegenseitig synchronisieren. Bei USB Full-Speed werden 8-Bit-SYNC-Codes für die Synchronisierung eines Empfängers mit einem Sender übertragen.

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