Guide USB

Qu’est-ce qu’un câble USB ?

L’U.S.B ou Universal Serial Bus est un bus informatique hot plug and play. Le câble USB simplifie le branchement en série des périphériques informatiques externes à un hôte (ordinateur).

Le système hot plug and play signifie que les périphériques sont reconnus automatiquement par le système (plus besoin de chercher pour savoir quel est le bon driver USB) et qu’ils peuvent être déconnectés à chaud sans éteindre l’ordinateur.

Il supporte le branchement simultané de 127 périphériques en série.
Ces périphériques n’ont plus besoin d’alimentation auxiliaire car, celle-ci est fournie par le port USB (5 volts 500ma).

Les différences :

USB 1.1 = taux de transfert maximal de 12 Mbps

USB 2.0 = taux de transfert maximal de 480 Mbps

USB 3.0 = taux de transfert maximal de 5 Gbps

USB 3.1 = taux de transfert maximal de 10 Gbps

Quel USB choisir ?:

USB 1.1 : première norme réellement exploitable de l’USB. Obsolète de nos jours.

USB 2.0 : appelée aussi Hi-Speed. La plus couramment répandue. Tous les périphériques de stockage, d’acquisition sont encore en USB 2.0.

USB 3.0 : première étape de l’USB aux débits supérieurs au Gigabit. Appelée SuperSpeed, elle est apparue en 2010. Toujours en très fort développement. Principalement utilisée encore pour le stockage.

USB 3.1 : officialisée en 2013. Son appellation est SuperSpeed+. Elle devrait autoriser des débits doublés par rapport à l’USB 3.0 jusqu’à 10 Gbps. Et venir ainsi concurrencer le Thunderbolt.

La connexion par le câble USB

La connectique des cordons USB se divise en deux parties : type A et type B.

La connectique du cordon USB de type A (mâle et femelle) :

On utilise un cordon USB serti de connecteurs A pour des périphériques demandant un faible taux de transfert de données (ex : une souris). Ce connecteur de câble USB a la forme d’un rectangle.

cable USB 2.0 et cable USB 3.0 vers micro USB
cable USB type A male vers Type A Femelle

La connectique du cordon USB de type B (mâle et femelle) :

Pour un besoin de débit plus élevé on choisira plutôt un cordon USB agrémenté de connecteurs de type A. Les connecteurs de ce cordon USB ont la forme d’un carré. Le câble USB se décline en plusieurs variantes : AB MM, AA M/M ou M/F, BB M/M ou M/F…etc.

Câble USB 2.0 3.0 type A mâle vers type B mâle 3.0
Câble USB 2.0 3.0 type A mâle vers type B mâle 2.0

Les règles de base :

Le câble USB part toujours de l’ordinateur d’une prise de type A. C’est généralement une prise femelle comme sur les hubs. Les prises femelles de type B se trouvent plutôt sur les appareils. – Si le câble USB est intégré au périphérique (clavier, souris, joystick, etc…), le connecteur au bout du cordon USB est toujours de type A. – Lorsque le câble USB n’est pas intégré au périphérique, la prise sur le périphérique est toujours de Type B. On utilise alors un câble USB de type A B (imprimante, scanner, etc…).

Connecteur de cordon USB de type Mini USB

Avec la multiplication des appareils mobiles embarquant des connectiques de plus en plus réduite, la connectique USB a évolué. Les connectiques Mini-USB et Micro USB sont très utilisées dans les GPS, Appareils photo numérique, lecteurs multimédia, tablettes, smartphones…..

Le dernier modèle sorti est L’USB-C

Officialisé en 2014 , l’USB-C ou l’USB Type C, va peu à peu remplacer les USB Type-A et Type-B, ce dernier exploitant les actuels mini USB et micro USB, majoritairement utilisés par les smartphones et tablettes.

L’USB Type-C va encore plus loin puisqu’il est aussi en mesure de transporter des données vidéo, audio et même un flux réseau via son Alternate Mode. Finis donc les câbles HDMI, Displayport ou encore l’antique RJ-45 pour se connecter à Internet en filaire.

A peine plus large qu’un connecteur microUSB, l’USB-C est réversible. Comprendre par cela qu’il n’a plus de sens et peut être brancher aussi bien à l’endroit qu’à l’envers. Une révolution qui n’est pas sans rappeler le port Lightning d’Apple. D’ailleurs, Cupertino ayant adopté l’USB-C pour son MacBook 12 pouces, on est en droit de se demander s’il ne poursuivra pas l’expérience sur ses prochains iPad et iPhone afin d’uniformiser ses gammes. En abandonnant ses connecteurs exotiques, il rentrerait une bonne fois pour toutes dans le rang.

L’USB-C n’est qu’un connecteur. C’est aux constructeurs qu’il revient de déterminer quelle norme USB il sera en mesure de transporter et donc le débit auquel il aura accès. Un smartphone et une carte son USB n’ont pas le même besoin de débits. Aussi, même en USB-C, ces derniers peuvent faire transiter de l’USB 1.1 (12 Mbits) ou de l’USB 2.0 (480 Mbits). Des câbles USB-C à faible débit verront donc le jour. Au consommateur de rester vigilant lors de ses achats.

Les différentes façons de brancher un câble USB

Grâce à la norme USB, il est possible de brancher les périphériques en chaine de deux manières différentes. Soit on branche chaque périphérique à l’aide d’un cordon USB sur les ports adaptés de l’ordinateur (typologie en bus) soit on concentre chaque cordon USB sur un hub (typologie en étoile).

Si vos périphériques se trouvent loin de l’hôte ou de votre hub, il existe des rallonges de câble USB mais vous ne pourrez dépasser une distance maximale de 5 mètres.

Que peut-on connecter grâce à un câble USB ?

Aujourd’hui, la connectique pour cordon USB est disponible sur tous les ordinateurs du marché. Il est difficile de faire une liste complète des périphériques informatiques connectables en à l’aide d’un câble USB.

Voici une liste non-exhaustive de périphériques connectables à l’aide d’un câble USB : Un clavier, un pavé numérique, une souris, une manette de jeu, un modem, un scanner, une caméra numérique ou webcam, une imprimante, un lecteur de cd-rom externe, un graveur externe, une paire d’enceintes (en numérique seulement), un téléphone ISDN, une large gamme de convertisseurs et bien d’autres encore.

Sachez cependant qu’il existe des adaptateurs USB et des changeurs USB permettant de brancher des appareils n’étant pas prévus au départ pour être connectés en USB ou ne possédant pas le port USB adéquate (mâle ou femelle). De même qu’il est possible grâce à un adaptateur de transformer des ports PS2 en ports USB pour brancher par exemple un clavier ou une souris.

Le cas particulier des enceintes USB :

Les enceintes USB sont conçues pour jouer des sons numériques (Cd ou son wave et midi). Elles sont d’une conception totalement différentes des enceintes analogiques traditionnelles car elle intègre un DAC (convertisseur numérique/analogique) et éliminent par conséquent la carte son. Toutefois, cette technologie présente certaines contraintes car le traitement des données sollicite le microprocesseur. La lecture d’un Cd audio par exemple utilise des ressources machines et mobilise une partie de la bande passante du bus USB.

Le cas particulier des écrans USB :

Attention, un écran USB ne reçoit pas l’image du PC par le câble USB. Il utilise toujours la bonne vieille méthode de la liaison VGA (HD15) que l’on trouve sur tous les PC. En effet, le bus USB n’est pas assez rapide pour transmettre des signaux vidéo. Un écran USB c’est juste un écran avec un hub intégré qui permet de connecter un clavier et une souris et limiter ainsi les câbles.

L’alimentation par le bus USB

Outre ses fonctionnalités Plug & Play et Hot Plug, un des principaux intérêts du port USB est de proposer une alimentation 5v avec une intensité de 500ma pour alimenter les périphériques.

Les constructeurs travaillent pour réduire le besoin en énergie de leur périphérique et se conformer ainsi aux spécifications USB. Bien entendu cela ne concerne pas les imprimantes et les scanners qui consomment compte tenu de la technologie employée encore beaucoup trop et restent alimentés par une source auxiliaire en plus du cordon USB imprimante.

Attention, un hub ou concentrateur USB fourni une source d’alimentation de 500ma par port seulement s’il est alimenté. S’il ne l’est pas, les consommations de tous les périphériques connectés en USB ajoutée à celle du hub ne doivent pas dépasser 500ma.