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EMBEDDED 89 • SETTEMBRE • 2023 51 dard di connessione ha anche costituito un ostacolo alla crescita sul mercato per molti produttori di periferiche indipendenti. Verso la metà degli anni 90, le metodo- logie più diffuse per la connessione delle periferiche erano rappresentate dalle interfacce RS232 (seriale) e Centronics (parallela): nessuna delle due prevedeva la possibilità di erogare potenza ed entrambe richiedeva- no una certa competenza tecnica per la loro configu- razione. Tra le altre tipologie di connettori utilizzati si possono annoverare IBM PS/2, DIN e SCSI. Fin dall’inizio, la specifica USB prevedeva un’interfac- cia di semplice e immediato utilizzo. Ciò significava che doveva configurarsi da sola ed essere rimpiazzabile a caldo (hot swap), in modo da poter essere inserita o ri- mossa senza interrompere il funzionamento del com- puter host. Poiché la maggior parte delle periferiche utilizzate richiedeva un’alimentazione per poter fun- zionare, la specifica USB 1.0 prevedeva la possibilità di erogare una potenza di 2,5 W (5 VDC/0,5 A). La possibi- lità di alimentare una periferica eliminava il ricorso ad alimentatori e cavi aggiuntivi. Nella specifica USB era anche definito un ridotto numero di tipologie di con- nettori per host e periferiche. Le specifiche elettriche USB | HARDWARE Fig. 1 – Connettore USB secondo la specifica USB (Fonte: Wikipedia) erano particolarmente semplici: si trattava di un sem- plice cavo a quattro fili, due per la potenza e un doppi- no intrecciato per i dati. Durante il primo decennio di adozione di USB, sono state introdotte diverse tipolo- gie, anche se molte di esse sono ora obsolete. A volte, la specifica del connettore, ad esempio Tipo A, viene confusa con la specifica del bus, per esempio USB 3.1 - si faccia riferimento alla figura 1. Nel corso degli anni la specifica USB ha continuato a evolversi in termini sia di velocità di trasferimen- to dati sia di capacità di erogazione della potenza. La specifica iniziale, USB 1.0, prevedeva due velocità di trasferimento dati: 12 Mbit/s e 1,5 Mbit/s. Poiché USB è uno standard destinato prevalentemente al mondo consumer, è stato deciso di identificare ciascuna speci- fica relativa alla velocità con un nome non tecnico. Allo standard a 12 Mbit/s è stato assegnato il nome di USB Full Speed, mentre quello operante a 1,5 Mbit/s è sta- to denominato USB Low Speed. USB-IF ha seguito il medesimo approccio con USB 2.0 e USB 3.0, introdotti rispettivamente nel 2000 e nel 2008, che hanno preso il nome di USB High Speed (con velocità di trasferi- mento di 480 Mbit/s) e USB SuperSpeed (con velocità di trasferimento di 5 Gbit/s), come si vede in figura 2. Nel 2013 è stato introdotto USB 3.1 SuperSpeed+, in grado di garantire una velocità massima di 10 Gbit/s, mentre nel 2017 la specifica USB 3.2 ha consentito di raddoppiare questa velocità (arrivando quindi a 20 Gbit/s) sfruttando un approccio “dual-line” (che preve- de l’utilizzo contemporaneo di due linee da 10 Gbit/s). In poco più di un decennio, la velocità di trasferimen- to dati è incrementata di 1.666 volte, contribuendo ad accelerare la diffusione dello standard USB. Durante Fig. 2 – Evoluzione dello standard USB da 12 Mbit/s a 20 Gbit/s (Fonte: Mouser)
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