USB , abréviation de Universal Serial Bus , est une norme industrielle développée pour définir les câbles, les connecteurs et les protocoles de connexion, de communication et d'alimentation entre les ordinateurs personnels et leurs périphériques.
L'USB a été conçu pour normaliser la connexion des périphériques informatiques (notamment les claviers, les dispositifs de pointage, les appareils photo numériques, les imprimantes, les lecteurs multimédias portables, les lecteurs de disque et les adaptateurs réseau) aux ordinateurs personnels, à la fois pour communiquer et pour fournir de l'énergie électrique. Il a largement remplacé les interfaces telles que les ports série et les ports parallèles et est devenu courant sur une large gamme d'appareils. Les connecteurs USB ont remplacé d’autres types de chargeurs de batterie d’appareils portables.
Lancée en 1996, la norme USB est actuellement maintenue par l'USB Implementers Forum (USB IF).
Le bus série universel a été développé pour simplifier et améliorer l'interface entre les ordinateurs personnels et les périphériques, par rapport aux interfaces propriétaires standard ou ad hoc existantes.
Du point de vue de l'utilisateur de l'ordinateur, l'interface USB a amélioré la facilité d'utilisation de plusieurs manières. L'interface USB est auto-configurable, de sorte que l'utilisateur n'a pas besoin d'ajuster les paramètres de l'appareil et de l'interface pour la vitesse ou le format des données, ni de configurer les interruptions, les adresses d'entrée/sortie ou les canaux d'accès direct à la mémoire. Les connecteurs USB sont standardisés chez l'hôte, de sorte que n'importe quel périphérique peut utiliser n'importe quelle prise disponible. L'USB tire pleinement parti de la puissance de traitement supplémentaire qui peut être investie de manière économique dans les périphériques afin qu'ils puissent se gérer eux-mêmes ; Les périphériques USB n'ont souvent pas de paramètres d'interface réglables par l'utilisateur. L'interface USB est « hot-pluggable », ce qui signifie que les appareils peuvent être échangés sans redémarrer l'ordinateur hôte. Les petits appareils peuvent être alimentés directement depuis l'interface USB, remplaçant ainsi les câbles d'alimentation supplémentaires. Étant donné que l'utilisation des logos USB n'est autorisée qu'après des tests de conformité, l'utilisateur peut être sûr qu'un périphérique USB fonctionnera comme prévu sans interaction approfondie avec les paramètres et la configuration ; l'interface USB définit des protocoles de récupération à partir d'erreurs courantes, améliorant ainsi la fiabilité par rapport aux interfaces précédentes. L'installation d'un périphérique s'appuyant sur la norme USB nécessite une action minimale de l'opérateur. Lorsqu'un périphérique est branché sur un port d'un ordinateur personnel en cours d'exécution, il est soit entièrement configuré automatiquement à l'aide des pilotes de périphérique existants, soit le système invite l'utilisateur à localiser un pilote qui est ensuite installé et configuré automatiquement.
Pour les fabricants de matériel et les développeurs de logiciels, la norme USB élimine la nécessité de développer des interfaces propriétaires pour les nouveaux périphériques. La large gamme de vitesses de transfert disponibles à partir d'une interface USB convient aux appareils allant des claviers et souris aux interfaces vidéo en streaming. Une interface USB peut être conçue pour fournir la meilleure latence disponible pour les fonctions urgentes, ou peut être configurée pour effectuer des transferts en arrière-plan de données en masse avec peu d'impact sur les ressources système. L'interface USB est généralisée sans lignes de signal dédiées à une seule fonction d'un appareil.
Limites
Les câbles USB sont limités en longueur, car la norme était censée se connecter à des périphériques sur la même table, et non entre des pièces ou entre des bâtiments. Cependant, un port USB peut être connecté à une passerelle qui accède à des appareils distants. L'USB a une topologie « arborescente » stricte et un protocole « maître-esclave » pour l'adressage des périphériques ; les périphériques ne peuvent pas interagir entre eux sauf via l'hôte, et deux hôtes ne peuvent pas communiquer directement via leurs ports USB. Une certaine extension de cette limitation est possible via USB On-The-Go. Un hôte ne peut pas « diffuser » des signaux vers tous les périphériques à la fois, chacun doit être adressé individuellement. Certains périphériques à très haut débit nécessitent des vitesses soutenues non disponibles dans la norme USB. Bien que des convertisseurs existent entre certaines interfaces « héritées » et USB, ils peuvent ne pas fournir une implémentation complète du matériel existant ; par exemple, un convertisseur USB vers port parallèle peut bien fonctionner avec une imprimante, mais pas avec un scanner qui nécessite une utilisation bidirectionnelle des broches de données.
Pour un développeur de produits, l'utilisation de l'USB nécessite la mise en œuvre d'un protocole complexe et implique un contrôleur « intelligent » dans le périphérique. Les développeurs de périphériques USB destinés à la vente publique doivent généralement obtenir un identifiant USB qui nécessite le paiement d'une redevance au Forum des développeurs. Les développeurs de produits qui utilisent la spécification USB doivent signer un accord avec Implementer's Forum. L'utilisation des logos USB sur le produit nécessite des frais annuels et une adhésion à l'organisation.
