Nyheter

Högtalartråd , som alla andra linjära elektriska komponenter, har tre parametrar som bestämmer dess prestanda: motstånd, kapacitans och induktans. Om en perfekt tråd var möjlig skulle den inte ha något motstånd, ingen kapacitans och ingen induktans. Ju kortare en tråd är, desto närmare blir den perfekt, eftersom motståndet minskar när längden minskar i alla ledare (utom supraledare). Motstånd är den egenskap som har mest effekt på högtalarkabelns prestanda, medan de kapacitiva och induktiva egenskaperna hos högtalarkabeln är obetydligt små i förhållande till själva högtalaren. Större ledare (mindre trådmått) har mindre motstånd. Så länge som högtalarledningsmotståndet hålls på mindre än 5 % av högtalarens impedans, kommer ledaren att vara tillräcklig för hemmabruk. Högtalarkablar väljs utifrån konstruktionskvalitet, pris, estetiskt syfte och bekvämlighet. Trådad tråd är mer flexibel än massiv tråd och är lämplig för rörlig utrustning. För en tråd som kommer att exponeras snarare än att löpa innanför väggar, under golvbeläggningar eller bakom lister (som i ett hem), kan utseende vara en subjektiv fördel, men det är irrelevant för elektriska egenskaper. Bättre rening av oxiderande material som koppar sägs resultera i mer konsekventa ledande egenskaper över hela trådens längd, men detta är en icke-fråga när det gäller dess effekter på ljudkvaliteten. Bättre mantel kan vara tjockare eller segare, mindre kemiskt reaktiv med ledaren, mindre sannolikt att trassla och lättare att dra genom en grupp andra ledningar, eller kan innefatta ett antal skärmningstekniker för icke-hembruk. Även med kabel av dålig kvalitet kan det hända att en hörbar försämring av ljudet inte existerar. Många förmodade hörbara skillnader i högtalarkabel kan tillskrivas lyssnarbias eller placeboeffekten. Lyssnarnas partiskhet förstärks inte till en liten del av de populära tillverkarnas praxis att göra påståenden om sina produkter antingen utan giltig ingenjörskonst eller vetenskaplig grund eller utan verklig betydelse. Många tillverkare som vänder sig till audiofiler (liksom de som tillhandahåller billigare detaljhandelsmarknader) gör också omätliga, om än poetiska, påståenden om att deras tråd låter öppen, dynamisk eller smidig. För att motivera dessa påståenden hänvisar många till elektriska egenskaper såsom hudeffekt, kabelns karakteristiska impedans eller resonans, som vanligtvis inte förstås av konsumenterna. Ingen av dessa har någon mätbar effekt på ljudfrekvenser, även om var och en har betydelse vid radiofrekvenser.

Högtalarkabel används för att göra den elektriska anslutningen mellan högtalare och ljudförstärkare. Modern högtalarkabel består av två elektriska ledare individuellt isolerade av plast. De två ledningarna är elektriskt identiska, men är markerade (t.ex. med en ås på isoleringen av en tråd, färgen på en tråd, en tråd i en tråd, etc) för att lätt kunna identifiera den korrekta polariteten. Vissa historiska konstruktioner innehöll också ett annat par ledningar för elektrisk kraft för en elektromagnet i högtalaren. Åtminstone en sådan högtalardesign är fortfarande i produktion (i Frankrike), men i princip alla högtalare som tillverkas använder nu permanenta magneter, som förskjutit fältelektromagnethögtalare för över ett halvt sekel sedan. Effekten av högtalarkabel på signalen den bär har varit ett mycket omdebatterat ämne i audiofil- och högtrohetsvärlden. Riktigheten i många reklampåståenden på dessa punkter har också varit en fråga för mycket debatt.

Nätverkstopologin definierar det sätt på vilket datorer, skrivare och andra enheter är anslutna, fysiskt och logiskt. En nätverkstopologi beskriver utformningen av tråden och enheterna samt de vägar som används av dataöverföringar. Nätverkstopologi har två typer: Fysisk logisk Vanligt använda topologier inkluderar: Buss Stjärna Träd (hierarkiskt) Linjär Ringa Maska delvis ansluten helt ansluten (ibland känt som helt redundant ) Nätverkstopologierna som nämns ovan är endast en allmän representation av de typer av topologier som används i datornätverk och anses vara grundläggande topologier.

Ett trådlöst nätverk är i princip detsamma som ett LAN eller ett WAN men det finns inga kablar mellan värdar och servrar. Data överförs via uppsättningar av radiosändtagare. Dessa typer av nätverk är fördelaktiga när det är för dyrt eller obekvämt att dra de nödvändiga kablarna. För mer information, se Trådlöst LAN och trådlöst wide area network. Medieåtkomstprotokollen för LAN kommer från IEEE. De vanligaste IEEE 802.11 WLAN täcker, beroende på antenner, från hundratals meter till några kilometer. För större områden har antingen kommunikationssatelliter av olika slag, cellulär radio eller trådlös accessnät (IEEE 802.16) alla fördelar och nackdelar. Beroende på vilken typ av mobilitet som behövs kan de relevanta standarderna komma från IETF eller ITU.

Ett storstadsnätverk är ett nätverk som är för stort för även de största LAN-näten, men som inte är i WAN-skalan. Den integrerar också två eller flera LAN-nätverk över ett specifikt geografiskt område (vanligtvis en stad) för att öka nätverket och kommunikationsflödet. LAN:en i fråga skulle vanligtvis vara anslutna via "stamnätslinjer". För mer information om WAN, se Frame Relay, ATM och Sonet.

Ett wide area network är ett nätverk där en mängd olika resurser distribueras över ett stort inhemskt område eller internationellt. Ett exempel på detta är ett multinationellt företag som använder ett WAN för att koppla ihop sina kontor i olika länder. Det största och bästa exemplet på ett WAN är Internet, som är ett nätverk som består av många mindre nätverk. Internet anses vara det största nätverket i världen. PSTN (Public Switched Telephone Network) är också ett extremt stort nätverk som håller på att konvergera för att använda Internet-teknik, men inte nödvändigtvis via det offentliga Internet. Ett Wide Area Network involverar kommunikation genom användning av en mängd olika tekniker. Dessa teknologier inkluderar Point-to-Point WAN som Point-to-Point Protocol (PPP) och High-Level Data Link Control (HDLC), Frame Relay, ATM (asynkront överföringsläge) och Sonet (Synchronous Optical Network). Skillnaden mellan WAN-teknikerna är baserad på de växlingsmöjligheter de utför och den hastighet med vilken sändning och mottagning av informationsbitar (data) sker.

Ett lokalt nätverk är ett nätverk som spänner över ett relativt litet utrymme och tillhandahåller tjänster till ett litet antal personer. En peer-to-peer- eller klient-server-metod för nätverkande kan användas. Ett peer-to-peer-nätverk är där varje klient delar sina resurser med andra arbetsstationer i nätverket. Exempel på peer-to-peer-nätverk är: Små kontorsnätverk där resursanvändningen är minimal och ett hemnätverk. Ett klient-servernätverk är där varje klient är ansluten till servern och varandra. Klient-server-nätverk använder servrar i olika kapaciteter. Dessa kan delas in i två typer: 1. Entjänstservrar 2. skrivarserver, där servern utför en uppgift såsom filserver, ; medan andra servrar inte bara kan utföra i egenskap av filservrar och skrivarservrar, utan de utför också beräkningar och använder dessa för att tillhandahålla information till klienter (webb-/intranätserver). Datorer är länkade via Ethernet-kabel, kan anslutas antingen direkt (en dator till en annan), eller via en nätverkshubb som tillåter flera anslutningar.

Nätverk är en komplex del av datoranvändning som utgör det mesta av IT-branschen. Utan nätverk skulle nästan all kommunikation i världen upphöra att ske. Det är på grund av nätverk som telefoner, tv-apparater, internet etc. fungerar. Ett sätt att kategorisera datornätverk är efter deras geografiska omfattning, även om många verkliga nätverk kopplar samman lokala nätverk (LAN) via Wide Area Networks (WAN) och trådlösa nätverk[WWAN].

Före tillkomsten av datornätverk som var baserade på någon typ av telekommunikationssystem, utfördes kommunikation mellan beräkningsmaskiner och tidiga datorer av mänskliga användare genom att bära instruktioner mellan dem. Många av de sociala beteenden som ses i dagens Internet fanns bevisligen närvarande i 1800-talets telegrafnätverk, och förmodligen i ännu tidigare nätverk som använde visuella signaler. I september 1940 använde George Stibitz en teletypmaskin för att skicka instruktioner för en problemuppsättning från sin Model K vid Dartmouth College i New Hampshire till sin Complex Number Calculator i New York och fick resultat tillbaka på samma sätt. Att länka utgångssystem som teletyper till datorer var ett intresse hos Advanced Research Projects Agency (ARPA) när JCR Licklider 1962 anställdes och utvecklade en arbetsgrupp som han kallade "Intergalactic Network", en föregångare till ARPANet. 1964 utvecklade forskare vid Dartmouth Dartmouth Time Sharing System för distribuerade användare av stora datorsystem. Samma år, vid MIT, använde en forskargrupp med stöd av General Electric och Bell Labs en dator (DEC:s PDP-8) för att dirigera och hantera telefonanslutningar. Under hela 1960-talet konceptualiserade och utvecklade Leonard Kleinrock, Paul Baran och Donald Davies oberoende nätverkssystem som använde datagram eller paket som kunde användas i ett paketkopplat nätverk mellan datorsystem. 1965 Thomas Merrill och Lawrence G. Roberts skapade det första breda nätverket (WAN). Den första allmänt använda PSTN-switchen som använde äkta datorkontroll var Western Electric 1ESS-switchen, som introducerades 1965. 1969 anslöts University of California i Los Angeles, SRI (i Stanford), University of California i Santa Barbara och University of Utah som början på ARPANet-nätverket med 50 kbit/s-kretsar. Kommersiella tjänster som använder X.25, en alternativ arkitektur till TCP/IP-sviten, distribuerades 1972. Datornätverk, och den teknik som behövs för att ansluta och kommunicera genom och mellan dem, fortsätter att driva hårdvara, mjukvara och kringutrustningsindustrin. Denna expansion speglas av ökningen av antalet och typen av användare av nätverk från forskare till hemanvändare. Idag är datornätverk kärnan i modern kommunikation. Till exempel är alla moderna aspekter av PSTN (Public Switched Telephone Network) datorstyrda, och telefoni går i allt högre grad över Internetprotokollet, även om det inte nödvändigtvis är det offentliga Internet. Omfattningen av kommunikationen har ökat avsevärt under det senaste decenniet och denna kommunikationsboom skulle inte ha varit möjlig utan det progressivt utvecklande datornätverket.

Användare och nätverksadministratörer har ofta olika syn på sina nätverk. Ofta delar användare skrivare och vissa servrar bildar en arbetsgrupp, vilket vanligtvis betyder att de är på samma geografiska plats och på samma LAN. En intressegemenskap har mindre klang av att vara i ett lokalt område, och bör ses som en uppsättning godtyckligt placerade användare som delar en uppsättning servrar, och eventuellt också kommunicerar via peer-to-peer-teknik. Nätverksadministratörer ser nätverk ur både fysiska och logiska perspektiv. Det fysiska perspektivet involverar geografiska platser, fysiska kablar och nätverkselementen (t.ex. routrar, bryggor och applikationslager-gateways som kopplar samman de fysiska medierna. Logiska nätverk, kallade, i TCP/IP-arkitekturen, subnät , mappar till en eller flera fysiska medier. Till exempel är en vanlig praxis på ett campus av byggnader att få en uppsättning av LAN-undernät i varje byggnad att se ut som ett virtuellt LAN-nät (V-LAN) teknik. Både användare och administratörer kommer att vara medvetna, i varierande utsträckning, om ett nätverks förtroende och omfattning. Återigen med TCP/IP-arkitektonisk terminologi är ett intranät en intressegemenskap under privat administration, vanligtvis av ett företag, och är endast tillgängligt för auktoriserade användare (t.ex. anställda). Intranät behöver inte vara anslutna till Internet, men har i allmänhet en begränsad anslutning. Ett extranät är en förlängning av ett intranät som tillåter säker kommunikation till användare utanför intranätet (t.ex. affärspartners, kunder). Informellt sett är Internet den uppsättning användare, företag och innehållsleverantörer som är sammankopplade av Internet Service Providers (ISP). Ur teknisk synvinkel är Internet en uppsättning av undernät, och aggregat av undernät, som delar det registrerade IP-adressutrymmet och utbyter information om tillgängligheten för dessa IP-adresser med hjälp av Border Gateway Protocol. Vanligtvis översätts de mänskligt läsbara namnen på servrar till IP-adresser, öppet för användarna, via katalogfunktionen i Domain Name System (DNS). Över Internet kan det finnas företag-till-företag (B2B), företag-till-konsument (B2C) och konsument-till-konsument (C2C) kommunikation. Särskilt när pengar eller känslig information utbyts, är kommunikationen benägen att säkras med någon form av kommunikationssäkerhetsmekanism. Intranät och extranät kan på ett säkert sätt överlagras på Internet, utan åtkomst av allmänna Internetanvändare, med hjälp av säker Virtual Private Network (VPN)-teknik. När den används för spel måste en dator vara servern medan de andra spelar genom den.

Datornätverk är den ingenjörsdisciplin som handlar om kommunikation mellan datorsystem eller enheter. Nätverk, routrar, routningsprotokoll och nätverk över det offentliga Internet har sina specifikationer definierade i dokument som kallas RFC. Datornätverk anses ibland vara en underdisciplin inom telekommunikation, datavetenskap, informationsteknik och/eller datateknik. Datornätverk är starkt beroende av den teoretiska och praktiska tillämpningen av dessa vetenskapliga och tekniska discipliner. Ett datornätverk är vilken uppsättning datorer eller enheter som helst som är anslutna till varandra med förmågan att utbyta data. Exempel på olika nätverk är: Lokalt nätverk (LAN), vilket vanligtvis är ett litet nätverk begränsat till ett litet geografiskt område. Wide Area Network (WAN) som vanligtvis är ett större nätverk som täcker ett stort geografiskt område. Trådlösa LAN och WAN (WLAN & WWAN) är den trådlösa motsvarigheten till LAN och WAN. Alla nätverk är sammankopplade för att möjliggöra kommunikation med en mängd olika typer av media, inklusive partvinnad koppartrådskabel, koaxialkabel, optisk fiber och olika trådlösa teknologier. Enheterna kan separeras med några meter (t.ex. via Bluetooth) eller nästan obegränsade avstånd (t.ex. via internetanslutningar).

USB-kommunikation sker i form av paket. Till en början skickas alla paket från värden, via rothubben och eventuellt fler hubbar, till enheter. Vissa av dessa paket styr en enhet att skicka några paket som svar. Efter synkroniseringsfältet som beskrivits ovan, är alla paket gjorda av 8-bitars byte, sänds den minst signifikanta biten först. Den första byten är en paketidentifierare (PID) byte. PID är faktiskt 4 bitar; byten består av 4-bitars PID följt av dess bitvisa komplement. Denna redundans hjälper till att upptäcka fel. (Observera också att en PID-byte innehåller högst fyra på varandra följande 1-bitar, och kommer därför aldrig att behöva fylla på bitar, även om den kombineras med den sista 1-biten i synkroniseringsbyten. Däremot slutar OUT PID-byten med tre på varandra följande 1-bitar, så om följande USB-enhetsadress börjar med tre 1-bitar, kommer bit-stuffing att krävas.) Paketen finns i tre grundläggande typer, var och en med olika format och CRC (cyklisk redundanskontroll): Handshake-paket består av ingenting annat än en PID-byte och skickas vanligtvis som svar på datapaket. De tre grundläggande typerna är ACK, som indikerar att data har tagits emot framgångsrikt, NAK, som indikerar att data inte kan tas emot vid denna tidpunkt och bör försökas igen, och STALL, som indikerar att enheten har ett fel och aldrig kommer att kunna överföra data framgångsrikt förrän någon korrigerande åtgärd (som enhetsinitiering) utförs. USB 2.0 lade till ytterligare två handskakningspaket, NYET som indikerar att en delad transaktion ännu inte är klar, och en ERR-handskakning för att indikera att en delad transaktion misslyckades. Det enda handskakningspaket som USB-värden kan generera är ACK; om den inte är redo att ta emot data ska den inte instruera en enhet att skicka någon. Tokenpaket består av en PID-byte följt av 11 bitars adress och en 5-bitars CRC. Tokens skickas bara av värden, aldrig en enhet.-- IN- och OUT-tokens innehåller ett 7-bitars enhetsnummer och 4-bitars funktionsnummer (för multifunktionsenheter) och beordrar enheten att sända DATAx-paket respektive ta emot följande DATAx-paket. En IN-token förväntar sig ett svar från en enhet. Svaret kan vara ett NAK- eller STALL-svar, eller en DATAx-ram. I det senare fallet utfärdar värden ett ACK-handslag om så är lämpligt. En OUT-token följs omedelbart av en DATAx-ram. Enheten svarar med ACK, NAK eller STALL, beroende på vad som är lämpligt. SETUP fungerar ungefär som en OUT-token, men används för initial enhetsinstallation. Varje millisekund (12 000 bitar i full hastighet) sänder USB-värden en speciell SOF-token (start av ram) som innehåller ett 11-bitars ökande ramnummer i stället för en enhetsadress. Detta används för att synkronisera isokrona dataflöden. Höghastighets-USB 2.0-enheter får ytterligare 7 dubbletter av SOF-tokens per bildruta, som var och en introducerar en 125 µs "mikroram". USB 2.0 lade till en PING-token, som frågar en enhet om den är redo att ta emot ett OUT/DATA-paketpar. Enheten svarar med ACK, NAK eller STALL, beroende på vad som är lämpligt. Detta undviker behovet av att skicka DATA-paketet om enheten vet att den bara kommer att svara med NAK. USB 2.0 lade också till en större SPLIT-token med ett 7-bitars hubbnummer, 12 bitars kontrollflaggor och en 5-bitars CRC. Detta används för att utföra delade transaktioner. Istället för att binda upp höghastighets-USB-bussen som sänder data till en långsammare USB-enhet, tar närmaste höghastighetskapabla hubb emot en SPLIT-token följt av ett eller två USB-paket med hög hastighet, utför dataöverföringen med full eller låg hastighet och ger svaret i hög hastighet när en andra SPLIT-token uppmanas. Detaljerna är komplexa; se USB-specifikationen. Datapaket Det finns två grundläggande datapaket, DATA0 och DATA1. Båda består av ett DATAx PID-fält, 0–1023 byte datanyttolast (upp till 1024 i hög hastighet, högst 8 vid låg hastighet), och en 16-bitars CRC. De måste alltid föregås av en adresstoken, och följs vanligtvis av en handskakningstoken från mottagaren tillbaka till sändaren som krävs av stopp- och sekvensnumret 1-Q. Om en USB-värd inte tar emot ett svar (t.ex. ett ACK) för data som den har sänt, vet den inte om datan togs emot eller inte, eller om det kan ha tagits emot men handskakningssvaret gick förlorat. För att lösa detta problem håller enheten reda på vilken typ av DATAx-paket den senast accepterade. Om den tar emot ett annat DATAx-paket av samma typ, bekräftas det men ignoreras som en dubblett. Endast ett DATAx-paket av motsatt typ tas faktiskt emot. När en enhet återställs med ett SETUP-paket förväntar den sig ett DATA0-paket härnäst. USB 2.0 lade också till DATA2- och MDATA-pakettyper. De används endast av höghastighetsenheter som gör isokrona överföringar med hög bandbredd som behöver överföra mer än 1024 byte per 125 µs "mikroram" (8192 kB/s). PRE "paket" Låghastighetsenheter stöds med ett speciellt PID-värde, PRE. Detta markerar början på ett låghastighetspaket och används av nav som normalt inte skickar fullhastighetspaket till låghastighetsenheter. Eftersom alla PID-bytes inkluderar fyra 0-bitar lämnar de bussen i fullhastighets K-tillstånd, vilket är samma som låghastighets J-tillstånd. Den följs av en kort paus under vilken nav aktiverar sina låghastighetsutgångar, redan i tomgång i J-tillståndet, sedan följer ett låghastighetspaket, som börjar med en synkroniseringssekvens och PID-byte, och slutar med en kort period av SEO. Andra fullhastighetsenheter än nav kan helt enkelt ignorera PRE-paketet och dess låghastighetsinnehåll, tills den sista SE0 indikerar att ett nytt paket följer.

USB 1.0-specifikationsmodellen introducerades 1996. USB skapades av kärngruppen av företag som bestod av Intel, Compaq, Microsoft, Digital, IBM och Northern Telecom. Intel producerade UHCI-värdkontrollern och den öppna mjukvarustacken; Microsoft producerade en USB-mjukvarustack för Windows och var medförfattare till OHCI-värdkontrollerspecifikationen med National Semiconductor och Compaq; Philips producerade tidigt USB-ljud; och TI producerade de mest använda navchipsen. Ursprungligen var USB avsett att ersätta de många kontakter på baksidan av datorer, samt för att förenkla mjukvarukonfigurationen av kommunikationsenheter. Den ursprungliga Apple "Bondi blue" iMac G3, introducerad 6 maj 1998, var den första datorn som erbjöd USB-portar utan att erbjuda "legacy" portar.[1] [2] USB 1.1 kom ut i september 1998 för att hjälpa till att åtgärda adoptionsproblemen som inträffade med tidigare iterationer av USB, mestadels de som rör hubbar.[3] USB 2.0-specifikationen släpptes i april 2000 och standardiserades av USB-IF i slutet av 2001. Hewlett-Packard, Intel, Lucent (nu LSI Corporation sedan dess sammanslagning med Lucent spinoff Agere Systems), Microsoft, NEC och Philips ledde gemensamt initiativet att utveckla en högre specifik dataöverföringshastighet på 1/480 Mbits, 1/480 Mbit. Mbit/s. USB 3.0-specifikationen släpptes den 17 november 2008 av USB 3.0 Promoter Group. Den har en överföringshastighet på upp till 10 gånger snabbare än USB 2.0-versionen och har döpts till SuperSpeed ​​USB. Utrustning som överensstämmer med alla versioner av standarden kommer också att fungera med enheter som är designade enligt alla tidigare specifikationer (känd som bakåtkompatibilitet).

USB implementerar anslutningar till lagringsenheter med hjälp av en uppsättning standarder som kallas USB-masslagringsenhetsklassen (kallad MSC eller UMS). Detta var från början avsett för traditionella magnetiska och optiska enheter, men har utökats för att stödja en mängd olika enheter, särskilt flashenheter. Denna allmänhet beror på att många system kan styras med det välbekanta formspråket filmanipulation inom kataloger (processen att få en ny enhet att se ut som en bekant enhet kallas även förlängning). Även om de flesta nyare datorer kan starta upp USB-masslagringsenheter, är USB inte avsedd att vara en primär buss för en dators interna lagring: bussar som ATA (IDE), Serial ATA (SATA) och SCSI fyller den rollen. USB har dock en viktig fördel genom att det är möjligt att installera och ta bort enheter utan att öppna datorhöljet, vilket gör det användbart för externa enheter. Ursprungligen tänkt och används fortfarande idag för optiska lagringsenheter (CD-RW-enheter, DVD-enheter, etc.), erbjuder ett antal tillverkare externa bärbara USB-hårddiskar, eller tomma höljen för enheter, som erbjuder prestanda jämförbar med interna enheter. Dessa externa enheter innehåller vanligtvis en översättningsenhet som kopplar en enhet av konventionell teknik (IDE, ATA, SATA, ATAPI eller till och med SCSI) till en USB-port. Funktionellt ser enheten ut för användaren precis som en intern enhet. Andra konkurrerande standarder som tillåter extern anslutning är eSATA och FireWire. En annan användning för USB-masslagringsenheter är portabel körning av mjukvaruapplikationer utan behov av installation på värddatorn, t.ex. Webbläsare, VoIP, etc.

Ett USB-system har en asymmetrisk design, bestående av en värd, en mängd nedströms USB-portar och flera kringutrustning anslutna i en tiered-star topologi. Ytterligare USB-hubbar kan inkluderas i nivåerna, vilket möjliggör förgrening till en trädstruktur med upp till fem nivåer. En USB-värd kan ha flera värdkontroller och varje värdkontroller kan tillhandahålla en eller flera USB-portar. Upp till 127 enheter, inklusive hubbenheterna, kan anslutas till en enda värdkontroller. USB-enheter är seriekopplade via hubbar. Det finns alltid en hubb känd som rothubben, som är inbyggd i värdkontrollern. Så kallade "sharing hubs", som tillåter flera datorer att komma åt samma perifera enhet(er), finns också och fungerar genom att växla åtkomst mellan datorer, antingen automatiskt eller manuellt. De är populära i små kontorsmiljöer. I nätverkstermer konvergerar de snarare än divergerar grenar. En fysisk USB-enhet kan bestå av flera logiska underenheter som kallas enhetsfunktioner. En enda enhet kan tillhandahålla flera funktioner, till exempel en webbkamera (videoenhetsfunktion) med en inbyggd mikrofon (ljudenhetsfunktion). USB-enhetskommunikation är baserad på rör (logiska kanaler). Pipes är anslutningar från värdstyrenheten till en logisk enhet på enheten som heter en slutpunkt. Termen endpoint används ibland för att felaktigt referera till röret. En USB-enhet kan ha upp till 32 aktiva rör, 16 in i värdstyrenheten och 16 ut från styrenheten. Varje ändpunkt kan överföra data endast i en riktning, antingen in i eller ut ur enheten, så varje rör är enkelriktat. Slutpunkter är grupperade i gränssnitt och varje gränssnitt är associerat med en enda enhetsfunktion. Ett undantag från detta är slutpunkt noll, som används för enhetskonfiguration och som inte är associerad med något gränssnitt. När en USB-enhet först ansluts till en USB-värd startas uppräkningsprocessen för USB-enheter. Uppräkningen börjar med att en återställningssignal skickas till USB-enheten. USB-enhetens hastighet bestäms under återställningssignaleringen. Efter återställning läses USB-enhetens information av värden, sedan tilldelas enheten en unik 7-bitars adress. Om enheten stöds av värden laddas de drivrutiner som behövs för att kommunicera med enheten och enheten är inställd på ett konfigurerat tillstånd. Om USB-värden startas om upprepas uppräkningsprocessen för alla anslutna enheter. Värdstyrenheten dirigerar trafikflödet till enheter, så ingen USB-enhet kan överföra data på bussen utan en uttrycklig begäran från värdstyrenheten. I USB 2.0 avsöker värdstyrenheten bussen för trafik, vanligtvis på ett round-robin-sätt. I SuperSpeed ​​USB kan ansluten enhet begära service från värden.

Inom informationsteknologi är Universal Serial Bus (USB) en seriell bussstandard för att koppla enheter till en värddator. USB designades för att tillåta att många kringutrustningar kan anslutas med ett enda standardiserat gränssnittsuttag och för att förbättra Plug and play-kapaciteten genom att tillåta hot swapping, det vill säga genom att tillåta enheter att anslutas och kopplas bort utan att starta om datorn eller stänga av enheten. Andra praktiska funktioner inkluderar att ge ström till enheter med låg förbrukning utan behov av en extern strömförsörjning och att många enheter kan användas utan att tillverkarspecifika, individuella enhetsdrivrutiner måste installeras. USB är tänkt att ersätta många äldre varianter av seriella och parallella portar. USB kan ansluta kringutrustning till datorer som möss, tangentbord, handdatorer, gamepads och joysticks, skannrar, digitalkameror, skrivare, personliga mediaspelare, flash-enheter och externa hårddiskar. För många av dessa enheter har USB blivit standardanslutningsmetoden. USB designades ursprungligen för persondatorer, men det har blivit vanligt på andra enheter som handdatorer och videospelskonsoler, och som en överbryggande nätsladd mellan en enhet och en nätadapter som är ansluten till en väggkontakt för laddningsändamål. Från och med 2008[uppdatering] finns det cirka 2 miljarder USB-enheter i världen.[citat behövs] Utformningen av USB är standardiserad av USB Implementers Forum (USB-IF), ett industristandardorgan som omfattar ledande företag från dator- och elektronikindustrin. Anmärkningsvärda medlemmar har inkluderat Agere (nu sammanslagna med LSI Corporation), Apple Inc., Hewlett-Packard, Intel, NEC och Microsoft.

Möss och tangentbord är ofta utrustade med USB-kontakter, men eftersom de flesta PC-moderkort fortfarande har PS/2-kontakter för tangentbordet och musen från och med 2007, levereras de ofta med en liten USB-till-PS/2-adapter, vilket möjliggör användning med antingen USB- eller PS/2-gränssnitt. Det finns ingen logik inuti dessa adaptrar: de använder sig av det faktum att sådana HID-gränssnitt är utrustade med kontroller som kan betjäna både USB- och PS/2-protokollet och automatiskt upptäcker vilken typ av port de är anslutna till. Styrspakar, knappsatser, surfplattor och andra mänskliga gränssnittsenheter migreras också successivt från MIDI, PC-spelportar och PS/2-kontakter till USB. Apple Macintosh-datorer har använt USB exklusivt för alla externa trådbundna möss och tangentbord sedan januari 1999. Den ursprungliga iMac ökade allmänhetens medvetenhet om USB avsevärt i augusti 1998, eftersom den kasserade äldre portar för att endast använda USB. Datorer hade USB-portar innan iMac introducerades, men de inkluderades med ett komplett komplement av traditionella portar som bromsade införandet av USB. iMac:s inflytande kan ses i antalet USB-kringutrustning med matchande genomskinliga, färgade plasthöljen som fanns tillgängliga i slutet av 90-talet och början av 00-talet.

Full hastighet på 12 Mbit/s (1,5 MB/s) är den grundläggande USB-datahastigheten som definieras av USB 1.0. Alla USB-hubbar stöder Full Speed. En låghastighetshastighet på 1,5 Mbit/s (187,5 kB/s) definieras också av USB 1.0. Det är väldigt likt fullhastighetsdrift förutom att varje bit tar 8 gånger så lång tid att sända. Den är främst avsedd att spara kostnader för lågbandbredd Human Interface Devices (HID) som tangentbord, möss och joysticks. En höghastighetshastighet (USB 2.0) på 480 Mbit/s (60 MB/s) introducerades 2001. Alla höghastighetsenheter kan gå tillbaka till fullhastighetsdrift vid behov. Experimentell datahastighet: En SuperSpeed-hastighet (USB 3.0) på 5,0 Gbit/s (625 MB/s). USB 3.0-specifikationen släpptes av Intel och dess partners i augusti 2008, enligt tidiga rapporter från CNET News. Produkter som använder 3.0-specifikationen kommer sannolikt att komma under 2009 eller 2010. USB-signaler sänds på en tvinnad datakabel med 90Ω ±15 % impedans, märkta D+ och Dâˆ'. Dessa använder tillsammans halvduplex differentialsignalering för att bekämpa effekterna av elektromagnetiskt brus på längre linjer. Överförda signalnivåer är 0,0–0,3 volt för låg och 2,8–3,6 volt för hög hastighet (FS) och låg hastighet (LS) och -10–10 mV för låg och 360–440 mV för hög hastighet (HS)-läge. I FS-läge termineras inte kabeltrådarna, men HS-läget har en terminering på 45Ω till jord, eller 90Ω differential för att matcha datakabelimpedansen. En USB-anslutning finns alltid mellan en värd eller hubb vid "A"-kontaktens ände och en enhets eller hubbs uppströmsport i den andra änden. Värden inkluderar 15 kΩ neddragningsmotstånd på varje datalinje. När ingen enhet är ansluten, drar detta båda datalinjerna lågt till det så kallade "single-ended zero"-tillståndet (SE0 i USB-dokumentationen), och indikerar en återställning eller frånkopplad anslutning. En USB-enhet drar en av datalinjerna högt med ett 1,5 kΩ motstånd. Detta övermannar ett av neddragningsmotstånden i värden och lämnar dataledningarna i ett viloläge som kallas "J". Valet av datalinje indikerar enhetens hastighetsstöd; fullhastighetsenheter drar D+ högt, medan låghastighetsenheter drar Dâˆ' högt. USB-data överförs genom att växla datalinjerna mellan J-tillståndet och det motsatta K-tillståndet. USB kodar data med hjälp av NRZI-konventionen; en 0 bit sänds genom att växla datalinjerna från J till K eller vice versa, medan en 1 bit sänds genom att lämna datalinjerna som de är. För att säkerställa en minimal densitet av signalövergångar använder USB bitstoppning; en extra 0-bit infogas i dataströmmen efter varje uppträdande av sex på varandra följande 1-bitar. Sju på varandra följande 1 bitar är alltid ett fel. En USB-ram börjar med en 8-bitars synkroniseringssekvens 00000001. Det vill säga, efter det initiala vilotillståndet J, växlar datalinjerna KJKJKJKK. Den sista 1-biten (upprepat K-tillstånd) markerar slutet på synkroniseringsmönstret och början av USB-ramen. En USB-rams slut, kallad EOP (end-of-packet), indikeras av att sändaren kör 2 bittider av SE0 (D+ och D- båda under Vil max) och 1 bittid av J-tillstånd. Efter detta slutar sändaren att driva D+/Dâˆ'-linjerna och de tidigare nämnda motstånden håller den i J (tomgång). En mottagare kan ta extra tid att avkoda SE0-tillståndet och kommer att se den första bittiden som en upprepning av den sista databiten. Eftersom USB-ramar alltid är en multipel av 8 bitar långa kan denna extra "dribblingsbit" upptäckas och ignoreras. En USB-buss återställs med en förlängd (10 till 20 millisekunder) SE0-signal. USB 2.0-enheter använder ett speciellt protokoll under återställningen, kallat "chirping", för att förhandla om höghastighetsläget med värden/hubben. En enhet som är HS-kapabel ansluts först som en FS-enhet (D+ dras högt), men när den tar emot en USB RESET (både D+ och D-driven LOW av värd i 10 till 20 mS) drar den D-linjen högt. Om värden/hubben också är HS-kapabel piper den (returnerar omväxlande J- och K-tillstånd på D- och D+-linjerna) och låter enheten veta att hubben kommer att arbeta med hög hastighet. Klocktoleransen är 480,00 Mbit/s ±500 ppm, 12 000 Mbit/s ±2500 ppm, 1,50 Mbit/s ±15000 ppm. Även om Hi-Speed-enheter vanligtvis kallas "USB 2.0" och annonseras som "upp till 480 Mbit/s", är inte alla USB 2.0-enheter Hi-Speed. USB-IF certifierar enheter och tillhandahåller licenser för att använda speciella marknadsföringslogotyper för antingen "Basic-Speed" (låg och full) eller Hi-Speed ​​efter att ha klarat ett överensstämmelsetest och betalat en licensavgift. Alla enheter är testade enligt den senaste specifikationen, så nyligen kompatibla låghastighetsenheter är också 2.0-enheter. Den faktiska genomströmningen som för närvarande (2006)[uppdatering] uppnås med riktiga enheter är ungefär två tredjedelar av den maximala teoretiska bulkdataöverföringshastigheten på 53,248 MB/s. Typiska höghastighets-USB-enheter fungerar med lägre hastigheter, ofta cirka 3 MB/s totalt, ibland upp till 10–20 MB/s.

Kabeln finns i både tvinnad och solid ledare. Den tvinnade formen är mer flexibel och tål mer böjning utan att gå sönder och lämpar sig för tillförlitliga anslutningar med isolationsgenomträngande kopplingar, men gör opålitliga kopplingar i isolations-förskjutningskopplingar. Den fasta formen är billigare och gör tillförlitliga anslutningar till isolationsförskjutningskontakter, men gör opålitliga anslutningar i isoleringsgenomträngande kopplingar. Med hänsyn till dessa saker är byggnadskablar (till exempel kablarna inuti väggen som ansluter ett vägguttag till en central patchpanel) solid kärna, medan patchkablar (till exempel den rörliga kabeln som ansluts till vägguttaget i ena änden och en dator i den andra) är tvinnade. Yttre isolering är vanligtvis PVC eller LSOH. Kabeltyper, kontakttyper och kabeltopologier definieras av TIA/EIA-568-B. Nästan alltid används 8P8C modulära kontakter, ofta felaktigt kallade "RJ-45", för att ansluta kategori 5-kabel. Den specifika kategorin av kabel som används kan identifieras av trycket på sidan av kabeln. Kabeln termineras i antingen T568A-schemat eller T568B-schemat. Det gör ingen skillnad vad som används eftersom de båda är rakt igenom (stift 1 till 1, stift 2 till 2, etc); blandade kabeltyper bör dock inte seriekopplas eftersom impedansen per par skiljer sig något och kan orsaka signalförsämring. Artikeln Ethernet över tvinnat par beskriver hur kabeln används för Ethernet, inklusive speciella "cross over"-kablar.

Cat 5 e-kabel är en förbättrad version av Cat 5 som lägger till specifikationer för fjärröverhörning. Den definierades formellt 2001 som TIA/EIA-568-B-standarden, som inte längre erkänner den ursprungliga Cat 5-specifikationen. Även om 1000BASE-T designades för användning med Cat 5-kabel, gör de snävare specifikationerna för Cat 5e-kabel och kontakter det ett utmärkt val för användning med 1000BASE-T. Trots de striktare prestandaspecifikationerna möjliggör Cat 5e-kabeln inte längre kabelavstånd för Ethernet-nätverk: kablar är fortfarande begränsade till maximalt 100 m (328 fot) i längd (normal praxis är att begränsa fasta ("horisontella") kablar till 90 m för att tillåta upp till 5 m patchkabel i varje ände, detta kommer till totalt 100 m av max. Cat 5e kabelprestandaegenskaper och testmetoder definieras i TIA/EIA-568-B.2-2001.