ما هي شرائح USB؟

الناقل التسلسلي العالمي (USB) هو معيار واجهة للاتصال بين أجهزة الكمبيوتر والأجهزة الطرفية. يتم تنفيذ جزء الأجهزة لواجهة USB في دائرة متكاملة واحدة أو أكثر تُعرف باسم مجموعة شرائح USB. يتكون جزء البرنامج عادةً من واحد أو أكثر من برامج تشغيل مجموعة الشرائح. تتصل معظم أجهزة الكمبيوتر المحمولة وسطح المكتب والخادم بالأجهزة الطرفية الخارجية من خلال منافذ المضيف التي توفرها مجموعة شرائح USB. غالبًا ما تشتمل محاور USB وأجهزة الكمبيوتر ذات الأغراض الخاصة والأنظمة المضمنة على شرائح USB بالإضافة إلى الاتصال بالأجهزة الخارجية أو أجهزة الكمبيوتر الأخرى.

تم إنشاء USB لأول مرة في عام 1996 لأجهزة الكمبيوتر الشخصية المتوافقة مع شركة International Business Machines (IBM) Corporation. تم استخدام الإصدارات المبكرة من USB بشكل شائع لتوصيل لوحات المفاتيح والماوس لأن الواجهة تعمل بسرعة منخفضة نسبيًا. يدعم الإصدار 1.1 سرعات تبلغ 1.5 ميجابت في الثانية (ميجابت في الثانية) و 12 ميجابت في الثانية. في عام 2000 ، تم إطلاق الإصدار 2.0 من USB ، مما أدى إلى زيادة النطاق الترددي إلى 480 ميجابت في الثانية لمحركات الأقراص الثابتة وكاميرات الفيديو الرقمية وغيرها من الأجهزة عالية السرعة. عادةً ما تقوم مجموعة شرائح USB بتنفيذ وحدة التحكم المضيفة والعديد من التفاصيل الخاصة بطبقات بروتوكول USB السفلية.

تم تنفيذ مجموعات شرائح USB المبكرة ومنافذ المضيف على لوحات توصيل المكونات الطرفية (PCI ™) بدلاً من اللوحات الأم للنظام. في النهاية ، قامت معظم الشركات المصنعة للوحات الأم بتضمين مجموعة شرائح USB في تصميماتها. مع زيادة تعقيد اللوحات الأم ، قام صانعو الشرائح بدمج العديد من شرائح دعم الأجهزة الطرفية القديمة للكمبيوتر الشخصي في شريحة Southbridge واحدة كبيرة ، بما في ذلك مجموعة شرائح USB. من المحتمل أن تتكرر هذه العملية عند إصدار إصدارات أحدث وأسرع من مواصفات واجهة USB.

تستخدم العديد من الأنظمة المضمنة وغيرها من الأجهزة الإلكترونية ذات الأغراض الخاصة USB للاتصال بالأجهزة الطرفية وأجهزة التخزين. تم تصميم بعضها حول متحكم يتضمن وحدة تحكم مضيف USB مضمنة. قد يشتمل الآخرون على لوحة تطوير تابعة لجهة خارجية توفر ناقل Inter-Integrated Circuit (I2C®) أو واجهة قياسية أخرى لمجموعة شرائح USB. يمكن أيضًا استخدام نوى الملكية الفكرية (IP) من عدة بائعين لإضافة وظائف شرائح USB إلى تصميم شريحة مخصص أكبر.

تُستخدم شرائح USB أيضًا في وحدات تحكم الجسر القائمة بذاتها لتوصيل الأجهزة غير USB بحافلة USB. يمكن لوحدات التحكم في الجسر الشائعة ربط مرفق التكنولوجيا المتقدمة (ATA) أو جهاز تخزين ناقل إلكترونيات المحرك المتكاملة (IDE) باتصال USB. لا تتطلب وحدات التحكم هذه عادةً أي برامج ثابتة على الجسر أو أي برامج تشغيل خاصة على النظام المضيف. تم تصميم محاور USB أيضًا حول شرائح USB. تسمح هذه المحاور بتوصيل العديد من أجهزة USB بمنفذ USB واحد ، على غرار محاور الشبكة.
عادةً ما يتم استخدام نوع مختلف من الشرائح في الأجهزة الطرفية على الجانب التابع لاتصال USB. يجب أن تستجيب هذه الأجهزة للرسائل الواردة من النظام المضيف ونقل البيانات عند الطلب باستخدام بروتوكولات USB. يتم تنفيذ معظم هذه العمليات بواسطة مجموعة شرائح USB الخاصة بالجهاز. تشمل أجهزة USB الطرفية الشائعة الطابعات ومحركات الأقراص الثابتة وأجهزة التخزين الأخرى. تستخدم معظم الماسحات الضوئية والكاميرات الرقمية وحتى بعض أجهزة العرض USB كواجهة أساسية.