[Tin học lớp mầm] Tìm hiểu về các loại cáp USB cơ bản và giao thức truyền dữ liệu

Hầu hết các thiết bị điện tử hiện nay thường sử dụng kết nối thông qua cổng và cáp USB. Đến thời điểm hiện tại, cáp USB có nhiều loại, mỗi thiết bị khác nhau sẽ sử dụng kết nối với dạng riêng và chuẩn riêng biệt. Có những loại cáp chúng ta sử dụng và quen thuộc hàng ngày nhưng không thật sự biết tên và phân biệt đúng loại. Khi bạn bè hay có ai hỏi thì rõ ràng mình có nhưng lại đứng hình và phân vân không biết là cái nào? Cùng tìm hiểu một số loại cáp và giao thức USB cơ bản nhá!

Các loại cáp/cổng USB phổ biến

Phân biệt các loại cáp khác nhau chủ yếu là nhìn vào hình dạng đầu nối của chúng. Trong bài này mình sẽ nói về 6 loại phổ biến thường gặp như sau:



USB A (Type A): Đây là dạng cổng phổ biến và dễ gặp nhất, đầu nối USB A có hình dạng chữ nhật, vẫn thường thấy ở các đầu dây sạc smartphone để nối với củ sạc. Trên những chiếc PC thường có rất nhiều cổng USB A để kết nối các thiết bị ngoại vi. Nó cũng thường được sử dụng cho chuột và bàn phím có dây,…. cùng rất nhiều thiết bị khác.

USB B (Type B): Đầu nối có dạng hình vuông, loại này ít phổ biến hơn, chủ yếu được sử dụng cho máy in và các thiết bị được cấp nguồn kết nối với máy tính. Ngoài ra nó cũng được sử dụng trên các bộ định tuyến hay máy chơi game.

Mini USB



Đầu kết nối nhỏ dạng hình thang cân. Đây là loại thường được dùng trên các thiết bị điện thoại, máy ảnh kỹ thuật số, trước Micro USB. Có 2 dạng 4 & 5 chân pin, do sự cải tiến của các thiết bị công nghệ nên các nhà sản xuất đã thu nhỏ nó lại và cho ra đời các phiên bản chuẩn kết nối phù hợp. Mà thường thì chúng ta sẽ thấy cổng Mini B nhiều hơn.
Đến thời điểm hiện tại gần như là rất ít thiết bị sử dụng cáp kết nối này, nên cũng hiếm thấy hơn.

Micro USB



Được chia làm 2 loại là Micro USB Type A và Micro USB Type B

• Micro A (Micro USB Type A) là phiên bản thu nhỏ của USB Type A. Chuẩn kết nối này thường xuất hiện trên các thiết bị di động cá nhân hoặc máy ảnh,...
  
• Micro B (Micro USB Type B) đầu nối của nó có hình dáng gần giống với USB Micro-A nhưng vát 2 đầu thay vì hình chữ nhật. Đây là chuẩn kết nối thay thế Mini USB và phổ biến như một tiêu chuẩn cho các thiết bị di động Android. Tuy nhiên, nó cũng đang dần giảm sự hiện diện và trên đà được thay thế bới người anh em khác là Type C.

Type C: Là tiêu chuẩn USB mới nhất, đầu kết nối nhỏ, mỏng và đều, cắm chiều nào vào thiết bị cũng được, không sợ ngược. Chuẩn Type C cho tốc độ truyền dẫn cao hơn các loại cáp bên trên, nó có thể vừa nhận vừa truyền năng lượng, ví dụ như cáp Type C to Type C cho phép tốc độ truyền tải tối ưu nhất. Dạo trước chúng chỉ thường xuất hiện trên những chiếc smartphone cao cấp, nhưng giờ các thiết bị di động hiện đại đang được trang bị chuẩn mới này. Tương lai Type C sẽ là chuẩn kết nối tiêu chuẩn cho các thiết bị di động.



Ngoài ra, còn có Lightning, đây không hẳn là một chuẩn USB nhưng cũng là một dạng cáp phổ biến. Đầu nối được thiết kế độc quyền của Apple cho các thiết bị iPhone, iPad, AirPods,... Nó có kích thước tương tự USB C và cũng được thiết kế 2 mặt đều giống nhau. Nó được sinh ra từ năm 2012 để thay thế cho các thiết bị cũ sử dụng đầu nối to bự 30-Pin trước đó.

Các chuẩn tốc độ truyền của USB (Giao thức truyền dữ liệu)

Các loại USB khác nhau sẽ có những tiêu chuẩn khác nhau về tốc độ truyền dữ liệu. Cùng một loại cổng có thể có nhiều chuẩn. Có thể kể đến các chuẩn như sau:

Chuẩn USB 1.1: đây là tiêu chuẩn khá cũ và gần như đã không còn được dùng trên các thiết bị hiện đại nữa. Nên mình cũng không nói nhiều về nó.



Chuẩn USB 2.0: là chuẩn kết nối được sử dụng vô cùng rộng rãi hiện nay, có khả năng hỗ trợ tốc độ truyền 480 Mbps hoặc 60 Mbps. Thường thấy nhất là nó được dùng cho các ổ đĩa flash giá rẻ, các thiết bị như chuột, bàn phím có dây và cả máy tính.

Có thể tham khảo các dạng như:

• USB 2.0 Type A: Thường thấy trên các thiết bị ngoại vi cho máy tính, Tivi box , Laptop,...
• USB 2.0 Type B: Thường thấy trên các loại máy in
• USB 2.0 Mini B: Bây giờ ít thông dụng nhưng vẫn có thể thấy qua một số ổ cứng di động 2.0 hay một số máy thiết bị công nghiệp khác...
• USB 2.0 Micro B: Thông dụng trên các thiết bị như dây sạc truyền dữ liệu di động, máy nghe nhạc , loa bluetooth...

Chuẩn USB 3.0: Đang là chuẩn hiện tại sử dụng rộng rãi trên các thiết bị với những cải tiến đáng kể hơn nhiều so với USB 2.0 về tốc độ truyền tải lên 5Gbps (gấp 10 lần cổng USB 2.0), hiệu suất hoạt động, quản lý năng lượng và băng thông. Có thể nhận diện được chuẩn này bằng màu xanh dương ở đầu nối của cổng. Nhiều cổng USB 3.0 có thể nhận biết qua ký hiệu SS (viết tắt của Super Speed ).

Chúng ta có thể gặp các dạng như:

• USB 3.0 Type A: Thường được trang bị trên máy tính bàn, laptop và Macbook...
• USB 3.0 Type B: Chuẩn giao tiếp thường có trên ổ cứng di động, ổ cứng cắp ngoài
• USB 3.0 Micro B (Micro USB): Thường có trên ổ cứng di động, ổ cứng cắm ngoài, hdd box, đầu đọc thẻ US B3.0 và các thiết bị di động,...

Chuẩn USB 3.1: Đây được cho là một pha hack não người dùng khi chuẩn USB 3.1 ra đời. Được chia thành 2 thế hệ

• USB 3.1 Gen 1: Bản chất là được đổi tên từ USB 3.0 Giao thức của nó giống với USB 3.0, vẫn là tốc độ 5Gbps, nhưng được cải thiện một chút về mặt hiệu năng hoạt động. Từ khi chuẩn USB 3.1 ra đời, USB 3.0 cũng đã được đổi tên thành USB 3.1 gen 1 vào năm 2015 .
  
  
• USB 3.1 Gen 2: Đây là giao thức truyền dữ liệu mới, đạt tốc độ lên tới 10 Gbps, gấp đôi so với USB 3.0 hoặc 3.1 gen 1. Nó được cải tiến khả năng xử lý tín hiệu, tiết kiệm dung lượng khi truyền đi hơn so với thế hệ cũ. Có thể nhận biết bằng logo SuperSpeed+.

USB 3.1 có thể được xài kèm với cổng USB-C hoặc USB-A tùy theo ý định của nhà sản xuất.

• USB 3.1 Type A: Thường có trên một số laptop và mainboard cao cấp
• USB 3.1 Type C : Thường thấy tích hợp trên Macbook

Ngoài ra, USB 3.1 cũng có tương thích ngược với USB 2.0, tất nhiên là nó phải xài cùng cổng cắm. Chứ không thể “râu ông này cắm cằm bà kia". Và USB C vẫn có thể xài giao thức USB 2.0 hay 3.0 tùy theo ý định của nhà sản xuất.



Còn có, Micro B USB 3.0: Có thể bắt gặp trên hộp đựng ổ cứng gắn ngoài hay đầu đọc thẻ nhớ

USB On-The-Go (OTG) là gì?

Đây là một tiêu chuẩn kết nối cho phép thiết bị đọc dữ liệu từ thiết bị USB mà không cần PC. Cho phép người dùng kết nối điện thoại của mình với các thiết bị ngoại vi như chuột, bàn phím, thẻ nhớ, USB, tay cầm chơi game,... thông qua cáp kết nối OTG hoặc đầu nối OTG. Để sử dụng bạn cần 1 sợi cáp OTG nối đầu Micro USB vào cổng microUSB trên smartphone, đầu còn lại nối với các thiết bị ngoại vi là xong. Không phải thiết bị Android nào cũng có hỗ trợ OTG, bạn phải kiểm tra xem thiết bị mình có hay không.

Một số những công dụng như:

• Đọc dữ liệu trực tiếp từ ổ cứng, bộ nhớ USB
• Chuyển dữ liệu trực tiếp giữa các điện thoại
• Ghi âm trên Smartphone với micro ngoài
• Sạc cho thiết bị di động có dung lượng pin thấp hơn
• ….

Vẫn còn rất nhiều loại cáp khác chưa được đề cập trong bài viết này, mình sẽ tìm hiểu và tổng hợp thêm. Anh em có thể chia sẻ để cùng nhau thảo luận.