Tento zapomenutý port byl USB dříve, než USB existovalo

Ještě dlouho předtím, než si všichni zvykli zapojovat věci do známého obdélníkového portu (a obracet kabel třikrát, než se podařilo ho správně zapojit), zde byl jiný konektor, který tiše odváděl většinu těžké práce. Sériový port nebyl hezký, nebyl rychlý a rozhodně nebyl přátelský, ale po desetiletí to byl způsob, jak jste připojovali téměř cokoliv, co už nebylo uvnitř vaší počítačové skříně.

Je snadné zapomenout, jak moc jsme dlužili tomu masivnímu D-tvarovanému konektoru na zadní straně každého počítače. V mnoha ohledech to byl původní univerzální konektor. Otevřel cestu všemu, co USB později dělalo lépe, a dokonce dal USB část jeho jména.

Sériový port měl dlouhou a překvapivě důležitou éru

Tiše poháněl desetiletí výpočetní techniky, než někdo věděl, co je USB

Sériový port, nejčastěji založený na standardu RS-232, má kořeny sahající až do 60. let 20. století, kdy byl vytvořen pro standardizaci komunikace mezi vybavením od různých výrobců. Když v raných 80. letech dorazil IBM PC, již se vyráběly přídavné karty RS-232, které dokázaly zvládnout téměř jakékoli periferie, na které si jen vzpomenete. Pokud jste vlastnili PC v 80. nebo 90. letech, je pravděpodobné, že jste strávili nějaký čas zírajíce na zadní část vašeho počítače a snažili se srovnat ty malé piny, aniž byste je ohnuli.

Skutečnost, že USB znamená Universal Serial Bus (univerzální sériová sběrnice), také není náhodná. USB je samo o sobě sériový protokol a bylo vytvořeno, aby převzalo roli, kterou po léta zastávaly sériové porty. Sériové porty nejen předcházely USB; byly také vzorem, na kterém USB stavělo.

Standardy a konektory USB
Kvízová výzva

Od těžkopádných zástrček typu A po bleskurychlé USB4 — otestujte své znalosti o revoluci univerzální sériové sběrnice.

V jakém roce byla oficiálně vydána původní specifikace USB 1.0?

Jaká je maximální přenosová rychlost USB 2.0, také známého jako 'Hi-Speed' USB?

Který typ USB konektoru byl speciálně navržen pro použití s mobilními telefony a fotoaparáty a má charakteristický lichoběžníkový tvar se 5 piny?

USB 3.0 bylo později přejmenováno sdružením USB Implementers Forum. Jaký je jeho současný oficiální název?

Jaká klíčová fyzická vlastnost odlišuje USB Type-C od všech předchozích typů USB konektorů?

Která organizace je zodpovědná za vývoj a publikování specifikace USB?

Jaký maximální výkon zavedený standardem USB Power Delivery 3.1 umožnil nabíjení vysoce výkonných notebooků?

USB4, které bylo uvedeno v roce 2019, je založeno na proprietární technologii které společnosti, která byla darována organizaci USB-IF?

Tvůj výsledek

Děkujeme za hraní!

Takto vlastně fungoval sériový port

Po kouskách a bez velkého povyku

Sériový port dělá přesně to, co jeho název napovídá. Přenáší data po jednom bitu za čas, postupně, přes jeden vodič, místo aby posílal více bitů vedle sebe, jako by to dělal paralelní port. To zní pomalu, a upřímně, tak trochu to i bylo, ale zároveň to zjednodušilo zapojení a kabely byly mnohem levnější.

Komunikace byla asynchronní a bod-bod, což znamená, že jedno zařízení komunikuje přímo s jiným zařízením, bez centrálního dispečera, který by řídil provoz. Tato jednoduchost je ve skutečnosti součástí důvodu, proč se sériová připojení stále používají dnes v průmyslovém prostředí, konzolích síťového vybavení a při vývoji vestavěných systémů, kde spolehlivost je důležitější než samotná rychlost.

Podobnosti s USB jsou větší, než si možná myslíte

USB nevynalezl kolo znovu, jen ho udělal kulatým

Když postavíte sériové a USB vedle sebe, rodinná příbuznost je zřejmá. Oba jsou sériové protokoly, oba jsou navrženy jako univerzální způsob připojení periferií k počítači a oba byly vytvořeny s myšlenkou standardizace napříč výrobci.

Sériový port byl v podstatě prvním pokusem o rozhraní „připojte sem cokoliv“ na PC. Myši, modemy, tiskárny, skenery, čtečky čárových kódů, tlačírny štítků, GPS jednotky a nekonečný seznam průmyslového vybavení všechny v určité době používaly sériovou komunikaci. Stejný přístup, kdy jeden port mohl zvládnout téměř jakýkoliv druh příslušenství, je přesně to, co měl USB za cíl nabídnout, jen s mnohem méně komplikacemi.

Existuje dokonce přímá linie v hardwaru. Mnoho moderních zařízení, která se tváří jako USB, jsou ve skutečnosti jen sériová zařízení zabalená do USB obalu, díky čipům jako rodina FTDI, které emulují RS-232 přes USB. Otevřete Správce zařízení a stále je uvidíte jako COM porty, desítky let poté, co původní porty zmizely z většiny počítačů (ale ne ze všech).

Kde sériový port selhal

Bylo to skvělé pro svou dobu, ale jeho doba měla své limity

Navzdory všem svým přednostem měl sériový port některé skutečné nedostatky, a ty bylo těžší ignorovat, jak se počítače stávaly náročnějšími. Největším z nich byla rychlost. RS-232 obvykle dosahoval v reálném použití mezi 20 Kbps a 115,2 Kbps, s teoretickým stropem kolem 1 Mbps za ideálních podmínek. To bylo v pořádku pro myš nebo modem. Bylo to beznadějné pro skener, webkameru nebo externí pevný disk.

Byla tu také otázka, kolik portů jste vlastně měli. Typický počítač měl jeden nebo dva sériové porty a každý z nich mohl komunikovat pouze s jedním zařízením. Pokud jste chtěli používat modem, sériovou myš a tiskárnu štítků, museli jste buď neustále přepojovat kabely, nebo kupovat rozšiřující karty.

Nastavení také nebylo právě uživatelsky přívětivé. Bylo nutné ručně sladit nastavení jako je rychlost přenosu (baud rate), paritní bity a stop bity na obou stranách, a počítač neměl možnost zjistit, co je vlastně připojeno. Sériové porty také nedokázaly dodat žádnou smysluplnou energii, konektory byly velké a držely na místě pomocí šroubů, a signál byl náchylný k rušení při delších spojích.

Proč byl USB takovým pokrokem

Vzalo to všechno, co Serial dělal, a našlo to možnost zvýšit hlasitost

USB nejen že předběhl sériový port, ale doslova jej nechal za sebou. Nejzřetelnější výhoda byla rychlost. I původní USB 1.1 bylo mnohem rychlejší než RS-232 a moderní verze USB přenášejí data řádově rychleji než cokoli, co sériový port kdy dokázal.

Bylo to také skutečně univerzální způsobem, jakého sériové rozhraní nikdy úplně nedosáhlo (no, kromě toho celého systému barevných kódů USB). Jeden USB hostitel může rozšířit připojení na desítky zařízení přes huby a každé zařízení se může automaticky identifikovat počítači, vyjednat svou rychlost a nahrát správný ovladač, aniž byste kdy věděli, co je to přenosová rychlost. To je obrovské zlepšení kvality života ve srovnání s manuální konfigurací, kterou vyžadovalo sériové rozhraní.

USB také přineslo dodávání energie na scénu. Najednou jste mohli napájet celé periferní zařízení stejným kabelem, který přenášel jeho data, což je něco, pro co sériové rozhraní nikdy nebylo skutečně navrženo pro velké měřítko. Připočtěte možnost hot-swappingu, menší a odolnější konektory a kompatibilitu s zařízeními pro hromadné ukládání dat, a je docela jasné, proč USB posunulo sériové rozhraní z průměrného PC do pozadí do roku 2010.

Z většiny počítačů pryč, ale nikdy úplně pryč

Sériový port spolu s mnoha dalšími starými porty postupně zmizel z osobních počítačů, ale označovat ho za zastaralý stále působí trochu nespravedlivě. Tiše a spolehlivě přežívá v průmyslové automatizaci, síťových rozvaděčích, vědeckých laboratořích a vestavěných systémech, kde jsou jeho jednoduchost, spolehlivost a schopnost přenosu na dlouhé vzdálenosti stále skutečnými přednostmi.

Co je ještě důležitější, položilo to základy pro vše, co nyní považujeme za samozřejmé s USB. Myšlenka jednoho standardizovaného portu, který může komunikovat téměř s jakýmkoli periferním zařízením, nezačala s USB, začala s tím velkým D-tvarovaným konektorem na zadní straně staré béžové věže. USB jen vzalo tento koncept, odstranilo hrubé nedostatky a rozvinulo ho.