पर्सनल कंप्यूटर और स्मार्टफोन से लेकर बाहरी स्टोरेज डिवाइस और विभिन्न बाह्य उपकरणों तक, आधुनिक डिजिटल उपकरणों को जोड़ने के लिए यूएसबी सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला और बहुमुखी इंटरफ़ेस है। यह एम्बेडेड सिस्टम के क्षेत्र में एक सुविधाजनक समाधान बना हुआ है, जो अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला का समर्थन करता है, जिसमें डेटा लॉगर्स और औद्योगिक नियंत्रकों के साथ संचार, चिकित्सा उपकरणों और IoT उपकरणों के लिए फर्मवेयर अपडेट और एम्बेडेड लिनक्स सिस्टम में बाह्य उपकरणों का कनेक्शन शामिल है।
आज, एम्बेडेड सिस्टम डिज़ाइन के लिए USB तकनीक में महारत हासिल करना एक आवश्यक मूलभूत कौशल बन गया है। यह आलेख यूएसबी तकनीक का एक व्यापक अवलोकन प्रदान करता है, जिसमें इसके ऐतिहासिक विकास से लेकर एम्बेडेड विकास के बुनियादी सिद्धांतों तक सब कुछ शामिल है।
USB के विकास की पृष्ठभूमि
USB (यूनिवर्सल सीरियल बस) का उपयोग अब पर्सनल कंप्यूटर और विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के बीच चार्जिंग, डेटा संचार और वीडियो ट्रांसमिशन के लिए व्यापक रूप से किया जाता है। 1996 से पहले, परिधीय उपकरणों को व्यक्तिगत कंप्यूटर से जोड़ने के लिए विभिन्न मालिकाना संचार इंटरफेस (पीएस/2, आरएस-232सी, आईईईई 1284, एससीएसआई, आईईईई 1394/फायरवायर, आदि) के उपयोग की आवश्यकता होती थी। प्रत्येक कनेक्टेड डिवाइस को अपनी स्वयं की समर्पित केबल की आवश्यकता होती है, और सेटअप प्रक्रिया बेहद बोझिल थी।
इस स्थिति को देखते हुए, पर्सनल कंप्यूटर और परिधीय उपकरणों के बीच कनेक्शन को सरल बनाने की तीव्र इच्छा थी। इंटेल और माइक्रोसॉफ्ट जैसी कंपनियों ने एक मानक संगठन (यूएसबी-आईएफ: यूएसबी इम्प्लीमेंटर्स फोरम) स्थापित करने का बीड़ा उठाया, जिसने 1996 में यूएसबी 1.0 मानक विकसित किया।
यूएसबी के पीछे मूल अवधारणा एक एकीकृत मानक प्रदान करना था जो विभिन्न उपकरणों को एक ही इंटरफ़ेस से कनेक्ट करने की अनुमति देगा, प्लग-एंड-प्ले कार्यक्षमता को सक्षम करेगा - जिसका अर्थ है कि डिवाइस को किसी भी समय प्लग इन या अनप्लग किया जा सकता है जबकि सिस्टम चालू था और तुरंत उपयोग किया जा सकता था - और पीसी (बस-संचालित कार्यक्षमता) से बिजली की आपूर्ति करने की अनुमति दी गई थी। इसके बाद, यूएसबी 1.1 विनिर्देश में सुधार और यूएसबी के लिए विंडोज़ के समर्थन ने इसकी सुविधा को और बढ़ाया, जिससे इसे तेजी से अपनाया गया।
USB को व्यापक रूप से अपनाने का एक अन्य महत्वपूर्ण कारक इसकी रॉयल्टी-मुक्त प्रकृति और संचार गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए स्थापित परीक्षण और प्रमाणन प्रणाली थी। इसके बाद, बढ़ती मांग को पूरा करने के लिए, यूएसबी 2.0 (यूएसबी हाई-स्पीड), जो हाई-स्पीड संचार का समर्थन करता था, पेश किया गया था, और विंडोज 2000 और विंडोज एक्सपी में समर्थन ने इसके अपनाने को और तेज कर दिया।