Um cabo USB (Universal Serial Bus) funciona utilizando uma conexão de quatro fios para transmitir dados entre dispositivos e um computador ou outro host USB. Os quatro fios de um cabo USB servem a propósitos específicos:
1.
VBUS (Alimentação): Este fio transporta energia elétrica do host USB para o dispositivo conectado. O nível de tensão neste fio é geralmente de +5 volts, fornecendo energia aos circuitos internos do dispositivo.
2.
D+ (Dados Plus): Este fio é usado para transmissão diferencial de dados. Ele transporta sinais de dados do host para o dispositivo ou vice-versa. O método de sinalização diferencial permite uma transferência confiável de dados comparando os níveis de tensão dos fios D+ e D- para determinar os bits de dados.
3.
D- (dados menos): Este fio é usado para transmissão diferencial de dados. Ele complementa o fio D+, e os sinais de dados transmitidos através desses dois fios são usados juntos para formar os dados reais que estão sendo transferidos.
4.
Terra (GND): Este fio fornece uma conexão de aterramento comum entre o host e o dispositivo. Garante que ambos os dispositivos compartilhem o mesmo ponto de referência elétrica, o que é essencial para uma comunicação elétrica adequada.
Quando você conecta um dispositivo USB a um computador, ocorre o seguinte processo:
1.
Negociação poderosa: O dispositivo USB inicialmente obtém energia do host USB por meio do fio VBUS. O host detecta esse consumo de energia e determina a quantidade de energia exigida pelo dispositivo.
2.
Enumeração de dispositivos: O host então inicia o processo de enumeração de dispositivos para identificar e reconhecer o dispositivo conectado. Envolve a troca de mensagens de controle e configuração entre o host e o dispositivo através dos fios D+ e D-.
3.
Transferência de dados: Depois que o dispositivo for enumerado e configurado com êxito, a transferência de dados poderá começar. Os dados são enviados e recebidos entre o host e o dispositivo usando os fios D+ e D-, seguindo o protocolo de comunicação USB.
4.
Gerenciamento de barramento USB: A conexão USB é gerenciada pelo host USB, que controla e aloca largura de banda, energia e fluxo de dados entre vários dispositivos conectados.
É importante observar que existem diferentes tipos de cabos USB, e cada tipo suporta diferentes taxas de transferência de dados e capacidades de fornecimento de energia. Os tipos de cabos USB comuns incluem USB 2.0 (velocidades de até 480 Mbps), USB 3.0 (velocidades de até 5 Gbps) e o mais recente conector USB Type-C com diversos recursos de dados e energia.
No geral, os cabos USB facilitam a comunicação e a troca de energia entre dispositivos e hosts USB, permitindo a conexão de uma ampla gama de periféricos USB, desde unidades de armazenamento externas a teclados, impressoras e smartphones, até computadores e outros dispositivos.