第 7 章 ZZZ コネクタ/接続形態/転送速度/ 転送タイプ/信号規格… いまさら聞けない USB のコモンセンス 内藤 竜治 Ryuji Naitou は，従来のシリーズＢコネクタと比べて非常に小型な ので，モバイル機器などでよく使われます． USB コネクタの種類 USB のデバイスの中にはコネクタとケーブルを用 ● 三つのシリーズ USB のコネクタには写真 1，図 1 に示すように，シ いて接続するのではなく，A タイプのプラグが直接出 ていてケーブルを使うことなくつなぐことができるも リーズ A，シリーズ B，シリーズ・ミニ B のプラグ/ レセプタクルがあります． のもあります．付録基板もそのような方法を採用して います．ただし，USB の仕様からは外れるので，う まく接続できない場合もあります． ● ホスト側とデバイス側で使い分けられている USB には親と子がある シリーズ A のプラグはホスト，またはハブの下位 ポートで用いられます．シリーズ B とシリーズ・ミニ B のコネクタはデバイス側で用いられます．この A と ● 1 台のホストを中心にしたツリー構造 B の違いは重要です． シリーズ・ミニ B の仕様は 2000 年 10 月にリリース 一つの USB システムは，1 台のホスト（親）と最大 127 台までの USB 機器（ハブ/デバイス）を接続するこ された USB 2.0 Specification Engineering Change とができます．親をホストと呼び，子をデバイスと呼 Notice（ECN）にて追加されました．シリーズ・ミニ B びます． （a）シリーズＡプラグ （b）シリーズＢプラグ （c）シリーズ・ミニＢプラグ （d）シリーズＡレセプタクル （e）シリーズＢレセプタクル （f）シリーズ・ミニＢレセプタクル 写真 1 USB コネクタの外観 2007 年にはマイクロ B，マイクロ AB というシリーズも規格化された 2008 年 8 月号 165 第 7 章 い ま さ ら 聞 け な い Ｕ Ｓ Ｂ の コ モ ン セ ン ス 第 7章 15.7 ZZZ 11.5 7.5 10.5 11.0 85.0 12.0 4ピン GND 27.0 3ピン D＋ 2ピン D− 5ピン 12.0 1ピン VBus （b）シリーズAプラグのピン配置 1ピン VBus 20.0 2ピン D− 27.0 32.0 （f）シリーズ・ミニBプラグ のピン番号 ピン番号 名称 1 VBus 2 −Data （D−） 3 ＋Data （D＋） 4 ID （NC） 5 GND 9.0 9.0 （a）シリーズA プラグ 4ピン GND 3ピン D＋ （d）シリーズBプラグのピン配置 1ピン 6.80 （c）シリーズB （e）シリーズ・ミニB プラグ プラグ （g）シリーズ・ミニBプラグ のピン配置 図 1（3） USB コネクタの形状 （図中の単位は mm） USB のバス・トポロジは，図 2 のようにホストを 中心とする階段状のスター型構成となります．複数の フラットな構成として見えます． USB デバイスと通信するソフトウェアは各デバイ ホストを持たせたり，通信経路に複数のパスをもたせ たり，ループを構成したりすることはできません．ハ スごとに用意されるので，USB デバイスとデバイ ス・ドライバは 1 対 1 の通信をしているかのように抽 ブは 5 段までチェインすることができます． 象化されます．デバイス同士が直接通信することはで USB の仕様ではケーブルの長さに直接の制限はあ りません．ただし，許容される電圧降下や伝送波形に きません． USB 規格にはいろいろな速度がある 制限があり，ハイ・スピード・モードの場合は遅延時 間も限られるので，無制限に長くすることはできません． ● スピードの異なる三つの規格 ● ソフトウェアからは 1 対 1 通信に見える 図 2 はケーブルやハブをつなぐ際の物理的なバス・ USB の仕様には USB1.0，USB1.1，USB2.0 があり ます．USB1.0 と USB1.1 をまとめて，USB1.x と呼び トポロジですが，ソフトウェアからは階層的ではなく ます． ホスト・コントローラ 1段目 ルート・ハブ 2段目 ハブ＃1 ハブ＃3 ハブ＃2 USBデバイス USBデバイス 3段目 ハブ＃4 USBデバイス USBデバイス 4段目 ハブ＃5 USBデバイス 5段目 USBデバイス ハブ＃6 ハブ＃7 USBデバイス 図 2（4） ハブ一体型限定 6段目 7段目 USB の物理的なバス・トポロジ （接続形態） ツリー状に最大 127 個のデバイスを接続できる 166 2008 年 8 月号
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