1. VBUS (alimentazione): Questo cavo trasporta l'energia elettrica dall'host USB al dispositivo collegato. Il livello di tensione su questo filo è solitamente di +5 volt e fornisce alimentazione ai circuiti interni del dispositivo.
2. D+ (Dati Plus): Questo filo viene utilizzato per la trasmissione differenziale dei dati. Trasporta segnali di dati dall'host al dispositivo o viceversa. Il metodo di segnalazione differenziale consente un trasferimento dati affidabile confrontando i livelli di tensione dei fili D+ e D- per determinare i bit di dati.
3. D- (dati meno): Questo filo viene utilizzato per la trasmissione differenziale dei dati. È complementare al cavo D+ e i segnali dati trasmessi attraverso questi due cavi vengono utilizzati insieme per formare i dati effettivi da trasferire.
4. Terra (GND): Questo cavo fornisce una connessione di terra comune tra l'host e il dispositivo. Garantisce che entrambi i dispositivi condividano lo stesso punto di riferimento elettrico, essenziale per una corretta comunicazione elettrica.
Quando si collega un dispositivo USB a un computer, si verifica il seguente processo:
1. Negoziazione del potere: Il dispositivo USB inizialmente riceve alimentazione dall'host USB tramite il cavo VBUS. L'host rileva questo assorbimento di potenza e determina la quantità di energia richiesta dal dispositivo.
2. Enumerazione dispositivi: L'host inizia quindi il processo di enumerazione del dispositivo per identificare e riconoscere il dispositivo connesso. Implica lo scambio di messaggi di controllo e configurazione tra l'host e il dispositivo sui cavi D+ e D-.
3. Trasferimento dati: Una volta enumerato e configurato correttamente il dispositivo, è possibile iniziare il trasferimento dei dati. I dati vengono inviati e ricevuti tra l'host e il dispositivo utilizzando i cavi D+ e D-, seguendo il protocollo di comunicazione USB.
4. Gestione bus USB: La connessione USB è gestita dall'host USB, che controlla e alloca larghezza di banda, alimentazione e flusso di dati tra più dispositivi collegati.
È importante notare che esistono diversi tipi di cavi USB, ciascuno dei quali supporta velocità di trasferimento dati e capacità di erogazione di energia diverse. I tipi di cavi USB comuni includono USB 2.0 (velocità fino a 480 Mbps), USB 3.0 (velocità fino a 5 Gbps) e il più recente connettore USB Type-C con varie funzionalità di dati e alimentazione.
Nel complesso, i cavi USB facilitano la comunicazione e lo scambio di energia tra dispositivi e host USB, consentendo il collegamento di un'ampia gamma di periferiche USB, dalle unità di archiviazione esterne alle tastiere, stampanti e smartphone, ai computer e ad altri dispositivi.