Okna.  Wirusy.  Laptopy.  Internet.  Biuro.  Narzędzia.  Kierowcy

Kable USB mają różne fizyczne końcówki. Zależy do jakiego urządzenia jest podłączony. Istnieją połączenia z samym urządzeniem i hostem. Co więcej, USB może być z kablem lub bez. Możliwa jest inna opcja: kabel jest wbudowany w samo urządzenie. Kabel jest niezbędny do utworzenia interfejsu pomiędzy urządzeniem a hostem.

Ale po pewnym czasie twórcy takiego interfejsu komputerowego jak USB nadal miał niską prędkość aby móc korzystać z zewnętrznych dyski twarde i inne urządzenia, których prędkość była znacznie większa. Dlatego twórcy USB musieli zmienić urządzenie, aby się okazało nowy model. Teraz prędkość trzeciego Typ USB stał się dziesięć razy szybszy. Oczywiście miało to również wpływ na ładowanie.

Ogólne informacje o USB

Kabel USB składa się z czterech przewodów wykonanych z miedzi. Są to dwa przewody przeznaczone do zasilania, a pozostałe przewody są w postaci skrętki. W zestawie znajduje się również uziemiony warkocz.

Przyjrzyjmy się teraz trochę gospodarzowi. Pełni funkcję specjalnego sterownika, który jest programowany i sterowany. Jego zadanie: zapewnienie działania interfejsu. Nawiasem mówiąc, kontroler najczęściej można znaleźć w mikroukładzie. Do podłączenia kontrolera do innych urządzeń wymagany jest koncentrator.

Aby jednak podłączyć urządzenia zewnętrzne do koncentratora, stosuje się porty, na końcu których znajdują się złącza. Kable ułatwiają podłączanie urządzeń USB do portów. Urządzenie można zasilać w różny sposób: z magistrali lub z jakiegoś zewnętrznego źródła zasilania.

Rozpoczęcie zajmuje tylko kilka minut i możesz zacząć. Najpierw sygnał do rozpoczęcia pracy wysyłany jest do koncentratora kablowego, co dodatkowo informuje, że sprzęt jest gotowy do pracy.

Warto jednak pamiętać o jednej zasadzie. Za każdym razem, gdy zaczynasz wyznaczać piny urządzenia, najpierw określ, jakie piny znajdują się na twoim kablu. Złącze USB umożliwia podłączenie wszystkich urządzeń zewnętrznych do komputera. Ten nowoczesny sposób połączenie zastępuje wszystkie metody, które były wcześniej dostępne. Taki złącze daje dodatkowe funkcje : Podczas obsługi sprzętu komputerowego można podłączyć dowolne urządzenia i natychmiast je uruchomić. Może to również mieć wpływ na proces ładowania.

Specyfikacja USB

Były pierwsze wstępne wersje USB, które zaczęto wypuszczać w listopadzie 1994 roku. Trwało to rok. I potem zaczęły pojawiać się nowe modele USB które są w użyciu do dziś.

Dziś możemy porozmawiać o następujących modelach:

  1. USB 1.0. Model ten został wydany w styczniu 1996 roku.
  2. USB 1.1. Specyfikacja ta została opublikowana we wrześniu 1998 r.
  3. USB 2.0. Model ten został wydany w 2000 roku.

Charakterystyka techniczna każdego modelu

Pierwszy model to USB 1.0. Specyfikacja ta rozróżnia dwa tryby pracy:

  1. Niska przepustowość.
  2. Z dużą przepustowością.

Maksymalna długość kabla dozwolona w tym modelu dla pierwszego trybu pracy wynosi trzy metry, a dla drugiego trybu pracy sięga pięciu metrów. Jeśli chcesz podłączyć kilka urządzeń, możesz podłączyć ich aż 127.

Charakterystyka techniczna modelu USB 1.1 odpowiada pierwszemu, ale wszystkie problemy i błędy, które pojawiły się podczas jego użytkowania, zostały poprawione. Nawiasem mówiąc, jest to pierwszy model, który zyskał dużą popularność i szybko się rozprzestrzeniał.

Trzeci model to USB 2.0. Dostępne są dla niego trzy tryby pracy, w których można używać myszy, joysticka, gamepadów i klawiatury, a także urządzeń wideo i urządzeń przechowujących informacje.

Kable i złącza USB

Obecnie w świecie komputerów zachodzi wiele różnych zmian. Na przykład już się pojawił nowy interfejs dzięki modyfikacji USB 3.0 jego prędkość jest dziesięciokrotnie większa poprzedni model. Ale Istnieją inne typy złączy, znane jako micro- i mini-USB. Nawiasem mówiąc, można je obecnie znaleźć na przykład w tabletach, telefonach, smartfonach i wielu innych produktach komputerowych.

Każda taka magistrala ma oczywiście również własne okablowanie lub układ pinów. Jest to konieczne, aby następnie wykonać adapter w domu, umożliwiający przełączanie z jednego typu złącza na inny. Ale to wymaga wiedzy. Na przykład pewna wiedza na temat lokalizacji przewodników. W ten sposób możesz na przykład naładować dowolny telefon. Jeśli ta praca ze złączami zostanie wykonana nieprawidłowo, samo urządzenie zostanie uszkodzone.

Istnieje różnica w konstrukcji urządzeń mini i makro. Więc teraz mają już pięć kontaktów. A w urządzeniu USB 2.0 można policzyć dziewięć pinów. Dlatego okablowanie złączy USB w tym modelu będzie przebiegać nieco inaczej. Taki sam układ pinów złączy USB będzie w modyfikacji 3.0.

Okablowanie zostanie wykonane zgodnie z następującym schematem: najpierw czerwony przewodnik, który jest odpowiedzialny za dostarczanie napięcia zasilającego prąd. Następnie pojawia się biało-zielony przewodnik, którego zadaniem jest przekazywanie informacji. Następnie należy udać się do czarnego przewodu, który otrzymuje zasilanie o zerowym napięciu.

W konstrukcji USB 3.0 przewody są ułożone zupełnie inaczej. Pierwsze cztery z nich są podobne w swoim złączu do urządzenia modelu 2.0. Ale począwszy od piątego przewodnika złącza zaczynają się różnić. Niebieski, piąty wpis przekazuje informację, która ma wartość ujemną. Żółty przewodnik przekazuje pozytywne informacje.

Możesz także przypisać urządzenie według kolorów odpowiednich dla złączy wszystkich urządzeń. Zaletą takich złączy jest to, że podczas ich używania nie ma potrzeby ponownego uruchamiania komputera lub nawet spróbuj w jakiś sposób ręcznie zainstalować wszystkie niezbędne sterowniki.

USB (Uniwersalna magistrala szeregowa- „uniwersalna magistrala szeregowa”) - interfejs szeregowy transmisja danych dla średnich i niskich prędkości urządzenia peryferyjne. Do połączenia używany jest kabel 4-żyłowy, z czego dwie żyły służą do odbioru i transmisji danych, a dwie żyły do ​​zasilania urządzenia peryferyjnego. Dzięki wbudowanemu kwestia Zasilacz USB umożliwia podłączenie urządzeń peryferyjnych nie posiadających własnego zasilania.

Podstawy USB

Kabel USB składa się z 4 przewodów miedzianych – 2 przewodów zasilających i 2 przewodów danych w skrętce dwużyłowej oraz uziemionego oplotu (ekranu).Kable USB mają fizycznie różne wskazówki „do urządzenia” i „do hosta”. Istnieje możliwość wykonania urządzenia USB bez kabla, z wbudowaną w obudowę końcówką „to-host”. Istnieje także możliwość trwałego zintegrowania przewodu z urządzeniem(na przykład klawiatura USB, kamera internetowa, mysz USB), chociaż standard zabrania tego w przypadku urządzeń o pełnej i dużej prędkości.

Magistrala USB ma charakter ściśle zorientowany, czyli posiada koncepcję „urządzenia głównego” (host, vel Kontroler USB, zwykle wbudowany w układ mostka południowego płyta główna) i „urządzenia peryferyjne”.

Urządzenia mogą otrzymywać zasilanie +5 V z magistrali, ale mogą również wymagać zewnętrznego zasilacza. Tryb gotowości jest również obsługiwany dla urządzeń i rozdzielaczy na polecenie z magistrali, odłączając główne zasilanie przy jednoczesnym zachowaniu zasilania w trybie gotowości i włączając je na polecenie z magistrali.

Obsługuje USBPodłączanie i odłączanie urządzeń na gorąco. Jest to możliwe dzięki zwiększeniu długości przewodu styku uziemiającego w stosunku do przewodów sygnałowych. Po podłączeniu Złącze USB zamykają się jako pierwsi styki uziemiające, potencjały obudów obu urządzeń zrównują się i dalsze łączenie przewodów sygnałowych nie powoduje przepięć, nawet jeśli urządzenia zasilane są z różnych faz trójfazowej sieci elektroenergetycznej.

Na poziomie logicznym Urządzenie USB obsługuje transakcje odbierania i przesyłania danych. Każdy pakiet każdej transakcji zawiera numer punkt końcowy na urządzeniu. Po podłączeniu urządzenia sterowniki w jądrze systemu operacyjnego odczytują listę punktów końcowych z urządzenia i tworzą struktury danych kontrolnych w celu komunikacji z każdym punktem końcowym na urządzeniu. Zbiór punktów końcowych i struktur danych w jądrze systemu operacyjnego nazywa się rura.

Punkty końcowe, a zatem i kanały, należą do jednej z 4 klas:

  • ciągły (masowy),
  • menadżer (kontrola),
  • izochroniczny (isoch),
  • przerywać.

Urządzenia o niskiej prędkości, takie jak mysz, nie mogą mieć kanały izochroniczne i przepływowe.

Kanał kontrolny przeznaczony do wymiany krótkich pakietów pytań i odpowiedzi z urządzeniem. Każde urządzenie posiada kanał sterujący 0, który umożliwia oprogramowanie System operacyjny przeczytany krótka informacja o urządzeniu, w tym kody producenta i modelu użyte do wyboru sterownika oraz listę innych punktów końcowych.

Przerwanie kanału umożliwia dostarczanie krótkich pakietów w obie strony, bez otrzymania odpowiedzi/potwierdzenia, ale z gwarancją czasu doręczenia - pakiet zostanie dostarczony nie później niż w N milisekundach. Na przykład stosowane w urządzeniach wejściowych (klawiatury, myszy lub joysticki).

Kanał izochroniczny umożliwia dostarczanie pakietów bez gwarancji dostarczenia i bez odpowiedzi/potwierdzeń, ale z gwarantowaną prędkością dostarczania N pakietów na okres magistrali (1 kHz dla niskiej i pełnej prędkości, 8 kHz dla dużej prędkości). Służy do przesyłania informacji audio i wideo.

Kanał przepływowy zapewnia gwarancję dostarczenia każdego pakietu, umożliwia automatyczne wstrzymanie transmisji danych w przypadku niechęci urządzenia (przepełnienie lub zapełnienie bufora), ale nie gwarantuje szybkości i opóźnienia dostawy. Stosowany m.in. w drukarkach i skanerach.

Czas autobusu podzielony jest na okresy, na początku okresu sterownik przesyła pakiet „początek okresu” do całej magistrali. Następnie w danym okresie transmitowane są pakiety przerwań, następnie izochroniczne w wymaganej ilości, przez pozostały czas okresu transmitowane są pakiety kontrolne, a na koniec pakiety strumieniowe.

Aktywna strona autobusu zawsze jest kontrolerem, przesłanie pakietu danych z urządzenia do kontrolera realizowane jest w formie krótkiego pytania ze strony kontrolera i długiej odpowiedzi ze strony urządzenia zawierającego dane. Harmonogram ruchu pakietów dla każdego okresu magistrali jest tworzony wspólnie przez sprzęt kontrolera i oprogramowanie sterownika; w tym celu wykorzystuje się wiele kontrolerów Bezpośredni dostęp do pamięci DMA (Bezpośredni Dostęp do pamięci ) - tryb wymiany danych pomiędzy urządzeniami lub pomiędzy urządzeniem a pamięcią główną, bez udziału użytkownika Procesor centralny (Procesor). W rezultacie prędkość transferu wzrasta, ponieważ dane nie są przesyłane tam i z powrotem do procesora.

Rozmiar pakietu dla punktu końcowego jest stałą wbudowaną w tabelę punktów końcowych urządzenia i nie można jej zmienić. Wybierany jest przez twórcę urządzenia spośród obsługiwanych przez standard USB.


Specyfikacje USB

Cechy, zalety i wady USB:

  • Wysoka prędkość transmisji (pełna prędkość transmisji sygnału) - 12 Mb/s;
  • Maksymalna długość kabla dla dużej prędkości przesyłu wynosi 5 m;
  • Szybkość transmisji sygnału o niskiej prędkości - 1,5 Mb/s;
  • Maksymalna długość kabla dla niskich szybkości transmisji danych wynosi 3 m;
  • Maksymalna liczba podłączonych urządzeń (w tym mnożników) - 127;
  • Możliwe jest podłączenie urządzeń o różnych szybkościach transmisji;
  • Nie ma potrzeby instalowania dodatkowych elementów typu terminatory;
  • Napięcie zasilania urządzeń peryferyjnych - 5 V;
  • Maksymalny pobór prądu na urządzenie wynosi 500 mA.

Sygnały USB przesyłane są dwoma żyłami ekranowanego kabla 4-żyłowego.

Okablowanie złącza USB 1.0 i USB 2.0

Typ A Typ B
Widelec
(na kablu)
Gniazdo
(na komputerze)
Widelec
(na kablu)
Gniazdo
(na peryferiach
urządzenie)

Nazwy i przypisania funkcjonalne pinów USB 1.0 i USB 2.0

Dane 4 GND Masa (korpus)

Wady USB 2.0

Przynajmniej maksimum prędkość transmisji Dane USB 2.0 wynosi 480 Mbit/s (60 MB/s), w praktyce osiągnięcie takich prędkości jest nierealne (~33,5 MB/s w praktyce). Wynika to z dużych opóźnień na magistrali USB pomiędzy żądaniem przesłania danych a faktycznym rozpoczęciem przesyłania. Na przykład magistrala FireWire, mimo że ma niższą szczytową przepustowość wynoszącą 400 Mb/s, czyli o 80 Mb/s (10 MB/s) mniej niż USB 2.0, w rzeczywistości umożliwia większą przepustowość przesyłania danych na dyski twarde i inne urządzenia pamięci masowej. Pod tym względem różne dyski mobilne od dawna są ograniczone przez niewystarczającą praktyczną przepustowość USB 2.0.


Interfejs USB zaczął być szeroko stosowany około 20 lat temu, a dokładniej od wiosny 1997 roku. To właśnie wtedy uniwersalna magistrala szeregowa została zaimplementowana sprzętowo na wielu płytach głównych komputerów PC.

Obecnie ten typ podłączanie urządzeń peryferyjnych do komputera jest standardem. Wydano wersje, które znacznie zwiększyły prędkość wymiany danych, a także pojawiły się nowe typy złączy. Spróbujmy zrozumieć układ pinów standardowych typów połączeń.

  • Przeczytaj także recenzję jego konwerterów

Klasyfikacja złączy USB

Złącza są zwykle klasyfikowane według rodzaju, są tylko dwa z nich:

A to wtyczka podłączana do zainstalowanego gniazdka „żeńskiego”. płyta systemowa Komputer lub Koncentrator USB. Za pomocą tego typu połączenia nawiązywane jest połączenie Pamięci flash USB, klawiatury, myszy itp. Połączenia te są kompatybilne pomiędzy wersją pierwotną i drugą generacją. Dzięki najnowszej modyfikacji kompatybilność jest częściowa, czyli urządzenia i kable z wcześniejszych wersji można podłączyć do gniazd trzeciej generacji, ale nie odwrotnie.


B - wtyczka do podłączenia do gniazdka zainstalowanego na urządzeniu peryferyjnym, np. drukarce. Wymiary klasycznego typu B nie pozwalają na wykorzystanie go do podłączenia małych urządzeń (np. tabletów, telefonów komórkowych, aparaty cyfrowe itp.). Aby naprawić tę sytuację, przyjęto dwie standardowe, zredukowane modyfikacje typu B: mini i micro USB.

Należy pamiętać, że takie konwektory są kompatybilne tylko pomiędzy wcześniejszymi modyfikacjami.


Ponadto istnieją przedłużacze portów tego interfejsu. Na jednym końcu znajduje się wtyczka typu A, a na drugim gniazdo do niej, czyli w istocie połączenie „żeńskie” – „męskie”. Takie przewody mogą być bardzo przydatne, na przykład do podłączenia dysku flash bez czołgania się pod stołem do jednostki systemowej.

Układ pinów złącza USB 2.0

Ponieważ fizyczne wtyczki i gniazda wczesnych wersji 1.1 i 2.0 nie różnią się od siebie, przedstawimy okablowanie tej drugiej. Poniżej znajduje się schemat okablowania wtyczki i gniazda złącza typu A:


Oznaczenia:
  • A - gniazdo.
  • B - wtyczka.
  • 1 - zasilanie +5,0 V.
  • 2 i 3 przewody sygnałowe.
  • 4 - masa.
Na rysunku kolorystyka styków jest pokazana zgodnie z kolorami przewodu i odpowiada przyjętej specyfikacji.
  • Schemat
Przyjrzyjmy się teraz okablowaniu klasycznego gniazda B.


Oznaczenia:
  • A - wtyczka podłączona do gniazdka urządzeń peryferyjnych.
  • B - gniazdo na urządzeniu peryferyjnym.
  • 1 - styk zasilania (+5 V).
  • 2 i 3 - styki sygnałowe.
  • 4 - styk przewodu uziemiającego.
Kolory styków odpowiadają przyjętym kolorom żył w przewodzie.

Pinout złączy USB 3.0 (typ A i B)

W trzeciej generacji urządzenia peryferyjne łączone są za pomocą 10 (9 w przypadku braku oplotu ekranującego) przewodów, odpowiednio zwiększa się także ilość styków; Są one jednak rozmieszczone w taki sposób, aby możliwe było podłączenie urządzeń wcześniejszych generacji. Oznacza to, że styki +5,0 V, GND, D+ i D-, są rozmieszczone w taki sam sposób jak w poprzednia wersja. Okablowanie gniazda typu A pokazano na poniższym rysunku.


Oznaczenia:
  • A - wtyczka.
  • B - gniazdo.
  • 1, 2, 3, 4 - złącza w pełni odpowiadają pinoutowi wtyczki dla wersji USB 2.0 typu B, kolory przewodów również się zgadzają.
  • 5 (SS_TX-) i 6 (SS_TX+) złączy do przewodów transmisji danych poprzez protokół SUPER_SPEED.
  • 7 - masa (GND) przewodów sygnałowych.
  • 8 (SS_RX-) i 9 (SS_RX+) złączy przewodów do odbioru danych poprzez protokół SUPER_SPEED.
Kolory na rysunku odpowiadają kolorom ogólnie przyjętym w tej normie.

Jak wspomniano powyżej, do gniazda tego portu można włożyć wtyczkę z wcześniejszego modelu, co spowoduje zmniejszenie przepustowości; Jeśli chodzi o wtyczkę trzeciej generacji magistrali uniwersalnej, nie da się jej włożyć do gniazd wcześniejszej wersji.

  • Być może zainteresuje Cię także sposób, w jaki Seagate
Przyjrzyjmy się teraz rozkładowi pinów dla USB 3.0 typu B. W odróżnieniu od poprzedniego typu, gniazdo to jest niekompatybilne z żadną wtyczką wcześniejszych wersji.


Oznaczenia:
  • A i B to odpowiednio wtyczka i gniazdo.
  • Podpisy cyfrowe dla kontaktów odpowiadają opisowi z poprzedniego rysunku.
  • Kolor jest jak najbardziej zbliżony do oznaczenia kolorów przewodów w przewodzie.

Układ pinów złącza micro USB

Na początek oto schemat połączeń dla tej specyfikacji:


Jak widać na zdjęciu, jest to złącze 5-pinowe. Zarówno wtyczka (A), jak i gniazdo (B) mają cztery styki. Ich przeznaczenie, oznaczenie numeryczne i kolorystyczne odpowiada przyjętej normie, która została podana powyżej.

Opis złącza micro USB 3.0

Dla tego połączenia Zastosowano charakterystycznie ukształtowane 10-pinowe złącze. Tak naprawdę składa się z dwóch części po 5 pinów każda, a jedna z nich w pełni odpowiada poprzedniej wersji interfejsu. Ta implementacja jest nieco myląca, szczególnie biorąc pod uwagę niezgodność tych typów. Prawdopodobnie twórcy planowali umożliwić współpracę ze złączami wcześniejszych modyfikacji, ale później porzucili ten pomysł lub jeszcze go nie wdrożyli.


Rysunek pokazuje rozmieszczenie styków wtyczki (A) i wygląd gniazda micro USB (B).

Styki od 1 do 5 są w pełni zgodne z mikrozłączem drugiej generacji. Celem pozostałych kontaktów jest:

  • 6 i 7 - transmisja danych szybkim protokołem (odpowiednio SS_TX- i SS_TX+).
  • 8 - masa dla szybkich kanałów informacyjnych.
  • 9 i 10 - odbiór danych poprzez szybki protokół (odpowiednio SS_RX- i SS_RX+).

Układ pinów złącza mini USB

Ta opcja połączenia jest używana tylko w wcześniejsze wersje interfejsu, ten typ nie jest używany w trzeciej generacji.


Jak widać okablowanie wtyczki i gniazda jest prawie identyczne odpowiednio z micro USB, schemat kolorów przewody i numery kontaktowe również się zgadzają. Właściwie różnice dotyczą tylko kształtu i rozmiaru.

W tym artykule przedstawiliśmy jedynie standardowe typy połączeń, wielu producentów sprzętu cyfrowego praktykuje wdrażanie własnych standardów; można tam znaleźć złącza dla 7 pinów, 8 pinów itp. Wprowadza to pewne trudności, zwłaszcza gdy pojawia się kwestia znalezienia odpowiedniego złącza. ładowarka do telefon komórkowy.

Film o naprawie kabli USB, wylutowaniu wtyczek USB mini i USB micro:

Interfejs USB jest popularną formą komunikacji technologicznej na urządzeniach mobilnych i innych urządzeniach cyfrowych. Złącza tego rodzaju są często spotykane komputery osobiste różne konfiguracje, peryferyjne systemy komputerowe, NA telefony komórkowe itp.

Cecha tradycyjnego interfejsu – Pinout USB mały obszar. Do pracy wykorzystywane są tylko 4 piny (styki) + 1 linia uziemienia. To prawda, że ​​​​najnowsze, bardziej zaawansowane modyfikacje (USB 3.0 Powered-B lub Type-C) charakteryzują się wzrostem liczby działających kontaktów. O tym właśnie porozmawiamy w tym materiale. Opiszemy również strukturę interfejsu i cechy okablowania kabla na stykach złącza.

Skrót „USB” nosi oznaczenie skrócone, które w całości brzmi „Universal Series Bus” – uniwersalna magistrala szeregowa, dzięki której realizowana jest szybka cyfrowa wymiana danych.

Odnotowano wszechstronność interfejsu USB:

  • niskie zużycie energii;
  • unifikacja kabli i złączy;
  • proste rejestrowanie wymiany danych;
  • wysoki poziom funkcjonalności;
  • Szerokie wsparcie dla sterowników dla różnych urządzeń.

Jaka jest budowa interfejsu USB i jakie rodzaje złączy w technologii USB istnieją we współczesnym świecie elektroniki? Spróbujmy to rozgryźć.

Struktura technologiczna interfejsu USB 2.0

Złącza związane z produktami z grupy specyfikacji 1.x - 2.0 (stworzone przed 2001 rokiem) podłączane są do czterożyłowego kabla elektrycznego, w którym dwie żyły zasilają, a dwie kolejne przesyłają dane.

Również w specyfikacjach 1.x - 2.0 okablowanie serwisowych złączy USB wymaga podłączenia oplotu ekranującego - w rzeczywistości piątego przewodu.

Tak wygląda normalna wydajność fizyczna Złącza USB związane z drugą specyfikacją. Po lewej stronie znajdują się wersje typu „męskiego”, po prawej wersje typu „żeńskiego” oraz układ pinów odpowiadający obu opcjom

Istniejące wersje złączy uniwersalnej magistrali szeregowej o podanych specyfikacjach prezentowane są w trzech opcjach:

  1. Normalna– wpisz „A” i „B”.
  2. Mini– wpisz „A” i „B”.
  3. Mikro– wpisz „A” i „B”.

Różnica wszystkich trzy typy produktów leży w podejściu do projektowania. Jeśli zwykłe złącza są przeznaczone do stosowania w sprzęcie stacjonarnym, złącza „mini” i „mikro” przeznaczone są do stosowania w urządzeniach mobilnych.

Tak wygląda fizyczna konstrukcja złączy drugiej specyfikacji z serii „mini” i odpowiednio etykiety na złączach Mini-USB– tzw. pinout, na podstawie którego użytkownik dokonuje połączenia kablowego

Dlatego dwa ostatnie typy charakteryzują się miniaturową konstrukcją i nieco zmodyfikowanym kształtem złącza.

Tabela pinów dla standardowych złączy typu „A” i „B”.

Wraz z wykonaniem złączy typu „mini-A” i „mini-B” oraz złączy typu „micro-A” i „micro-B” pojawiają się modyfikacje złączy „mini-AB” oraz złącza typu „micro-AB”.

Charakterystyczną cechą takich konstrukcji jest okablowanie przewodów USB na 10-pinowej podkładce. Jednak w praktyce takie złącza są rzadko stosowane.

Tabela pinów interfejsu Micro USB i Mini USB dla złączy typu „A” i „B”.

Struktura technologiczna interfejsów USB 3.x

Tymczasem udoskonalenie sprzętu cyfrowego doprowadziło już do dezaktualizacji specyfikacji 1.x - 2.0 do roku 2008.

Tego typu interfejsy nie pozwalały na podłączenie nowego sprzętu, np. zewnętrznego dyski twarde, w taki sposób, aby zapewnić wyższą (ponad 480 Mbit/s) prędkość przesyłania danych.

W związku z tym narodził się zupełnie inny interfejs, oznaczony specyfikacją 3.0. Opracowanie nowej specyfikacji charakteryzuje się nie tylko zwiększona prędkość, ale daje też zwiększony prąd - 900 mA w porównaniu do 500 mA dla USB 2/0.

Oczywiste jest, że pojawienie się takich złączy umożliwiło obsługę większej liczby urządzeń, z których część może być zasilana bezpośrednio z interfejsu uniwersalnej magistrali szeregowej.

Modyfikacja złączy USB 3.0 różne typy: 1 – wersja „mini” typu „B”; 2 – standardowy typ produktu „A”; 3 – opracowanie serii „mikro” typu „B”; 4 – wersja standardowa typu „C”.

Jak widać na powyższym obrazku, interfejsy trzeciej specyfikacji mają więcej działających styków (pinów) niż poprzednia – druga wersja. Natomiast trzecia wersja jest w pełni kompatybilna z „dwójką”.

Aby móc przesyłać sygnały z większą prędkością, projektanci trzeciej wersji wyposażyli w dodatkowe cztery linie danych i jedną linię przewodu neutralnego. Rozszerzone styki znajdują się w oddzielnym rzędzie.

Tabela oznaczeń pinów dla złączy trzeciej wersji do okablowania kabla USB

Kontakt Wykonanie „A” Wykonanie „B” Mikro-B
1 Moc +Moc +Moc +
2 Dane -Dane -Dane -
3 Dane +Dane +Dane +
4 ZiemiaZiemiaIdentyfikator
5 StdA_SSTX –StdA_SSTX –Ziemia
6 StdA_SSTX+StdA_SSTX+StdA_SSTX –
7 GND_DRAINGND_DRAINStdA_SSTX+
8 StdA_SSRX –StdA_SSRX –GND_DRAIN
9 StdA_SSRX +StdA_SSRX +StdA_SSRX –
10 StdA_SSRX +
11 ZastawianieZastawianieZastawianie

Tymczasem zastosowanie interfejsu USB 3.0, w szczególności serii „A”, okazało się poważnym błędem konstrukcyjnym. Złącze ma asymetryczny kształt, ale pozycja połączenia nie jest szczegółowo wskazana.

Twórcy musieli zmodernizować konstrukcję, w wyniku czego w 2013 roku do dyspozycji użytkowników pojawiła się opcja USB-C.

Ulepszone złącze USB 3.1

Konstrukcja tego typu złącza zakłada zdublowanie przewodów roboczych po obu stronach wtyczki. W interfejsie znajduje się również kilka linii zapasowych.

Znaleziono ten typ złącza szerokie zastosowanie w nowoczesnej mobilnej technologii cyfrowej.

Lokalizacja styków (pinów) interfejsu typu USB-C, który należy do serii trzeciej specyfikacji złączy przeznaczonych do komunikacji różnych urządzeń cyfrowych

Warto zauważyć Specyfikacje USB Typ C. Przykładowo parametry prędkości dla tego interfejsu pokazują poziom 10 Gbit/s.

Konstrukcja złącza jest zwarta i zapewnia symetryczne połączenie, co pozwala na umieszczenie złącza w dowolnej pozycji.

Tabela pinów zgodna ze specyfikacją 3.1 (USB-C)

Kontakt Oznaczenie Funkcjonować Kontakt Oznaczenie Funkcjonować
A1GNDGruntB1GNDGrunt
A2SSTXp1TX+B2SSRXp1RX+
A3SSTXn1Teksas –B3SSRXn1RX-
A4Opona +Moc +B4Opona +Moc +
A5CC1Kanał CFGB5SBU2PPD
A6Dp1USB 2.0B6Dn2USB 2.0
A7Dn1USB 2.0B7Dp2USB 2.0
A8SBU1PPDB8CC2CFG
A9OponaOdżywianieB9OponaOdżywianie
A10SSRXn2RX-B10SSTXn2Teksas –
A11SSRXp2RX+B11SSTXp2TX+
A12GNDGruntB12GNDGrunt

Kolejny poziom specyfikacji USB 3.2

Tymczasem proces udoskonalania uniwersalnej magistrali szeregowej aktywnie trwa. Na poziomie niekomercyjnym opracowany został już kolejny poziom specyfikacji – 3.2.

Według dostępnych informacji charakterystyka prędkości interfejsu USB 3.2 zapewnia dwukrotnie większe parametry niż jest w stanie osiągnąć poprzednia konstrukcja.

Twórcom udało się osiągnąć takie parametry wprowadzając kanały wielopasmowe, którymi transmisja odbywa się z szybkościami odpowiednio 5 i 10 Gbit/s.

Podobnie jak Thunderbolt, USB 3.2 wykorzystuje wiele linii, aby osiągnąć wspólny przepustowość łącza zamiast próbować synchronizować i uruchamiać ten sam kanał dwa razy

Nawiasem mówiąc, należy zauważyć, że kompatybilność obiecującego interfejsu z istniejącym USB-C jest w pełni obsługiwana, ponieważ złącze „Type-C” (jak już wspomniano) jest wyposażone w zapasowe styki (piny), które zapewniają wielozadaniowość pasmowa transmisja sygnału.

Cechy okablowania kabla na stykach złącza

Nie ma specjalnych niuansów technologicznych związanych z lutowaniem przewodów kablowych na polach stykowych złączy. Najważniejsze w tym procesie jest to, aby kolor żył wstępnych kabla odpowiadał konkretnemu stykowi (pinowi).

Kodowanie kolorami przewodów w zestawie kablowym używanym do Interfejsy USB. Odpowiednio od góry do dołu pokazano schemat kolorów żył kablowych dla specyfikacji 2.0, 3.0 i 3.1

Również, jeśli modyfikacje są lutowane przestarzałe wersje należy uwzględnić konfigurację złączy tzw. „męskich” i „żeńskich”.

Przewód przylutowany do styku męskiego musi odpowiadać lutowaniu do styku żeńskiego. Weźmy na przykład opcję okablowania kabla zgodnie z Styki USB 2.0.

Cztery przewody robocze zastosowane w tym wykonaniu są zwykle oznaczone czterema różnymi kolorami:

  • czerwony;
  • biały;
  • zielony;
  • czarny.

Odpowiednio każdy przewodnik jest przylutowany do podkładki oznaczonej specyfikacją złącza o podobnym kolorze. Takie podejście znacznie upraszcza pracę inżyniera elektronika i eliminuje możliwe błędy podczas procesu rozlutowywania.

Podobną technologię lutowania stosuje się w przypadku złączy innych serii. Jedyna różnica w takich przypadkach jest taka większa liczba przewody, które należy lutować. Aby uprościć pracę, wygodnie jest użyć specjalnego narzędzia - niezawodnej lutownicy do lutowania przewodów w domu i usuwania izolacji z końców przewodów.

Niezależnie od konfiguracji złącza, zawsze stosuje się lutowanie przewodu ekranowego. Przewód ten jest przylutowany do odpowiedniego styku na złączu, Tarcza – ekran ochronny.

Przypadki ignorowania nie są rzadkością. ekran ochronny, gdy „eksperci” nie widzą sensu w tym dyrygencie. Jednak brak ekranu drastycznie zmniejsza wydajność kabla USB.

Nic więc dziwnego, że przy znacznej długości kabla bez ekranu użytkownik doświadcza problemów w postaci zakłóceń.

Okablowanie złącza dwoma przewodami w celu zorganizowania linii zasilającej dla urządzenia dawcy. W praktyce stosuje się różne opcje okablowania, w zależności od potrzeb technicznych.

Dopuszczalne jest wylutowanie kabla USB różne opcje, w zależności od konfiguracji linii portów na konkretnym urządzeniu.

Przykładowo, aby połączyć jedno urządzenie z drugim, aby uzyskać jedynie napięcie zasilania (5V), wystarczy wlutować tylko dwie linie na odpowiednie piny (styki).

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Poniższy film wyjaśnia główne punkty rozmieszczenia złączy serii 2.0 i innych oraz wizualnie wyjaśnia poszczególne szczegóły produkcji procedur lutowania.

Mając pełną informację na temat układu pinów złączy Universal Serial Bus, zawsze możesz sobie z tym poradzić problem techniczny związane z defektami przewodów. Informacje te przydadzą się również w przypadku konieczności podłączenia niektórych urządzeń cyfrowych w niestandardowy sposób.

Chcesz uzupełnić powyższy materiał o przydatne uwagi lub cenne wskazówki dotyczące samodzielnego rozlutowywania? Wpisz komentarz w bloku poniżej, dodaj, jeśli to konieczne, unikalne materiały fotograficzne.

Może po przeczytaniu artykułu nadal masz pytania? Zapytaj ich tutaj - nasi eksperci i kompetentni odwiedzający witrynę postarają się wyjaśnić niejasne punkty.

Prawidłowe ustawienie pinów wtyczki i gniazda złącza Micro-USB do podłączenia zasilania i ładowania telefonu komórkowego lub tabletu.

Schemat pinów

Przyporządkowanie styków złącza micro-USB - gniazdo i wtyczka

Złącze USB (Universal Serial Bus) to uniwersalna magistrala szeregowa, najpopularniejsza metoda połączenia przewodowego urządzenia zewnętrzne do komputera. Złącze to umożliwia organizację wymiany danych pomiędzy komputerem a kamerą wideo, czytnikiem kart, odtwarzaczem MP3, zewnętrzny twardy dysk, smartfon.

Ładowanie baterii poprzez Micro USB

Dodatkowo dostarcza 5-woltowy zasilacz do ładowania baterii gadżetów do noszenia. Ponieważ prawie wszystkie nowoczesne baterie litowe mają napięcie robocze 3,7 V, napięcie 5 V dostarczane przez Micro-USB doskonale nadaje się do uzupełniania energii. To prawda, że ​​​​nie bezpośrednio do akumulatora, ale przez konwerter ładowarki.

Cieszy fakt, że pinout złącza jest taki sam u wszystkich producentów smartfonów – Samsung, LG, Huaway i innych. Tym samym przejściówka do ładowarki 220 V z jednego telefonu najczęściej nadaje się do ładowania innego bez zmiany pinów.

  • Główną przewagą złącza Micro-USB nad innymi typami jest możliwość podłączenia urządzeń typu Plug&Play bez konieczności ponownego uruchamiania komputera lub instalacja ręczna kierowcy. Urządzenia można podłączać podczas pracy komputera i odłączać bez konieczności naciskania jakichkolwiek przycisków.

Różnica między Micro-USB A i B

Uwaga: mikrozłącze zawiera 5 pinów. Złącza typu B nie wykorzystują czwartego pinu. W złączach typu „A” czwarty styk jest podłączony do GND (minus). A dla GND - piąty kontakt.



Jeśli zauważysz błąd, zaznacz fragment tekstu i naciśnij Ctrl+Enter
UDZIAŁ: