Πόσα καλώδια υπάρχουν σε ένα καλώδιο usb. Pinout υποδοχής USB: κανονικό, mini, micro. Τεχνικά χαρακτηριστικά κάθε μοντέλου

USB pinout-καλώδιο σημαίνει περιγραφή εσωτερική συσκευήγενικό σειριακό λεωφορείο. Αυτή η συσκευή χρησιμοποιείται για τη μεταφορά δεδομένων και τη φόρτιση μπαταριών οποιασδήποτε ηλεκτρονικές συσκευές: κινητά τηλέφωνα, παίκτες, φορητοί υπολογιστές, υπολογιστές tablet, μαγνητόφωνα και άλλα gadget.

Η πραγματοποίηση υψηλής ποιότητας pinout απαιτεί γνώση και ικανότητα ανάγνωσης διαγραμμάτων, προσανατολισμό στους τύπους και τους τύπους συνδέσεων, πρέπει να γνωρίζετε την ταξινόμηση των καλωδίων, τα χρώματα και τον σκοπό τους. Μακρύς και απρόσκοπτη λειτουργίαπαρέχεται καλώδιο σωστή σύνδεσηκαλώδια 2 Υποδοχές USBκαι mini-USB.

Τύποι υποδοχών USB, κύριες διαφορές και χαρακτηριστικά

Το Universal Serial Bus διατίθεται σε 3 εκδόσεις – USB 1.1, USB 2.0 και USB 3.0. Οι δύο πρώτες προδιαγραφές είναι πλήρως συμβατές μεταξύ τους. Ο δίαυλος 3.0 είναι εν μέρει συμβατός.

Το USB 1.1 είναι η πρώτη έκδοση της συσκευής που χρησιμοποιείται για μεταφορά δεδομένων. Η προδιαγραφή χρησιμοποιείται μόνο για συμβατότητα, καθώς 2 τρόποι λειτουργίας για τη μεταφορά δεδομένων (Χαμηλή ταχύτητα και πλήρης ταχύτητα) έχουν χαμηλή ταχύτητα ανταλλαγής πληροφοριών. Η λειτουργία χαμηλής ταχύτητας με ρυθμό μεταφοράς δεδομένων 10-1500 Kbps χρησιμοποιείται για joystick, ποντίκια και πληκτρολόγια. Η πλήρης ταχύτητα χρησιμοποιείται σε συσκευές ήχου και εικόνας.

Ένας τρίτος τρόπος λειτουργίας προστέθηκε στο USB 2.0 - Υψηλή ταχύτητα για τη σύνδεση συσκευών αποθήκευσης πληροφοριών και συσκευών βίντεο ανώτερου οργανισμού. Η υποδοχή φέρει την ένδειξη HI-SPEED στο λογότυπο. Η ταχύτητα ανταλλαγής πληροφοριών σε αυτήν τη λειτουργία είναι 480 Mbit/s, η οποία ισούται με την ταχύτητα αντιγραφής των 48 MB/s.

Στην πράξη, λόγω των χαρακτηριστικών σχεδιασμού και υλοποίησης του πρωτοκόλλου, η απόδοση της δεύτερης έκδοσης αποδείχθηκε μικρότερη από τη δηλωμένη και ανέρχεται σε 30-35 MB/s. Τα καλώδια και οι σύνδεσμοι προδιαγραφών Universal Bus 1.1 και 2ης γενιάς έχουν πανομοιότυπη διαμόρφωση.

Ο γενικός δίαυλος τρίτης γενιάς υποστηρίζει ταχύτητα 5 Gbps, ίση με ταχύτητα αντιγραφής 500 MB/s. Διατίθεται σε μπλε χρώμα, γεγονός που διευκολύνει τον προσδιορισμό του εάν τα βύσματα και οι πρίζες ανήκουν στο βελτιωμένο μοντέλο. Το ρεύμα διαύλου 3.0 αυξήθηκε από 500 mA σε 900 mA. Αυτή η δυνατότητα εξαλείφει την ανάγκη χρήσης ξεχωριστών τροφοδοτικών για περιφερειακές συσκευές, αλλά χρησιμοποιήστε το λεωφορείο 3.0 για να τα τροφοδοτήσετε.

Η συμβατότητα των προδιαγραφών 2.0 και 3.0 επιτυγχάνεται εν μέρει.

Ταξινόμηση και pinout

Για περιγραφές και ονομασίες σε πίνακες Υποδοχές USBΕίναι αποδεκτό από προεπιλογή ότι η προβολή εμφανίζεται από την εξωτερική πλευρά εργασίας. Εάν η προβολή είναι από την πλευρά εγκατάστασης, αυτό καθορίζεται στην περιγραφή. Στο διάγραμμα, τα μονωτικά στοιχεία του συνδετήρα σημειώνονται με ανοιχτό γκρι, τα μεταλλικά μέρη με σκούρο γκρι και οι κοιλότητες σημειώνονται με λευκό.

Παρά το γεγονός ότι ο σειριακός δίαυλος ονομάζεται καθολικός, αντιπροσωπεύεται από 2 τύπους. Εκτελούν διαφορετικές λειτουργίεςκαι παρέχουν συμβατότητα με συσκευές με βελτιωμένα χαρακτηριστικά.

Ο τύπος Α περιλαμβάνει ενεργές συσκευές τροφοδοσίας (υπολογιστής, κεντρικός υπολογιστής), ο τύπος Β περιλαμβάνει παθητικό, συνδεδεμένο εξοπλισμό (εκτυπωτής, σαρωτής). Όλες οι πρίζες και τα βύσματα των λεωφορείων δεύτερης γενιάς και έκδοσης 3.0 τύπου Α έχουν σχεδιαστεί για συνεργάζονται. Η υποδοχή βύσματος Gen3 Type B είναι μεγαλύτερη από ό,τι χρειάζεται για το βύσμα 2.0 Type B, επομένως μια συσκευή με υποδοχή Gen 2.0 Type B συνδέεται χρησιμοποιώντας μόνο ένα καλώδιο USB 2.0. Σύνδεση εξωτερικό εξοπλισμόμε υποδοχές τροποποίησης 3.0, ο τύπος Β εκτελείται με καλώδια και των δύο τύπων.

Συνδέσεις κλασικού τύπουΤα B δεν είναι κατάλληλα για σύνδεση μικρού ηλεκτρονικού εξοπλισμού. Σύνδεση tablet, ψηφιακή τεχνολογία, τα κινητά τηλέφωνα εκτελούνται χρησιμοποιώντας μικροσκοπικές υποδοχές Mini-USB και τη βελτιωμένη τροποποίησή τους Micro-USB. Αυτοί οι σύνδεσμοι έχουν μειωμένα μεγέθη βύσματος και πρίζας.

Η τελευταία τροποποίηση των υποδοχών USB είναι τύπου C. Αυτός ο σχεδιασμός έχει πανομοιότυπες υποδοχές και στα δύο άκρα του καλωδίου και χαρακτηρίζεται από ταχύτερη μεταφορά δεδομένων και μεγαλύτερη ισχύ.

Pinout των υποδοχών USB 2.0 τύπου A και B

Οι κλασικές υποδοχές περιέχουν 4 τύπους επαφών και οι μικρομορφές περιέχουν 5 επαφές. Χρώματα καλωδίων σε καλώδιο USB 2.0:

+5V (κόκκινο VBUS), τάση 5 V, μέγιστο ρεύμα 0,5 A, που προορίζεται για παροχή ρεύματος.
D- (λευκό) Δεδομένα-;
D+ (πράσινο) Δεδομένα+;
GND (μαύρο), τάση 0V, που χρησιμοποιείται για γείωση.

Για mini format: mini-USB και micro-USB:

Κόκκινο VBUS (+), τάση 5 V, ρεύμα 0,5 A.
Λευκό (-), D-.
Πράσινο (+), D+.
ID – για τον τύπο Α είναι κλειστό στο GND για υποστήριξη της συνάρτησης OTG, αλλά για τον τύπο Β δεν χρησιμοποιείται.
Μαύρο GND, τάση 0V, που χρησιμοποιείται για γείωση.

Τα περισσότερα καλώδια έχουν καλώδιο ασπίδας δεν έχει μόνωση και χρησιμοποιείται ως θωράκιση. Δεν επισημαίνεται και δεν του έχει εκχωρηθεί αριθμός. Ο γενικός δίαυλος έχει 2 τύπους βυσμάτων. Ονομάζονται M (αρσενικό) και F (θηλυκό). Το βύσμα M (αρσενικό) ονομάζεται βύσμα, εισάγεται, το βύσμα F (θηλυκό) ονομάζεται πρίζα, εισάγεται σε αυτό.

Τύποι pinout USB 3.0 A και B

Η έκδοση 3.0 του διαύλου έχει σύνδεση 10 ή 9 καλωδίων. Χρησιμοποιούνται 9 ακίδες εάν λείπει το καλώδιο προστασίας. Οι επαφές είναι διατεταγμένες με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορούν να συνδεθούν συσκευές προηγούμενων τροποποιήσεων.

Καλωδίωση USB 3.0:

A – βύσμα;
B – πρίζα;
1, 2, 3, 4 – οι επαφές που ταιριάζουν με το pinout των επαφών στην προδιαγραφή 2.0, έχουν τον ίδιο χρωματικό συνδυασμό.
5, 6 επαφές για μετάδοση δεδομένων μέσω του πρωτοκόλλου SUPER_SPEED ονομάζονται SS_TX- και SS_TX+, αντίστοιχα.
7 – γείωση GND;
8, 9 – καλώδια επαφής για λήψη δεδομένων μέσω του πρωτοκόλλου SUPER_SPEED, ονομασία επαφής: SS_RX- και SS_RX+.

Pinout υποδοχής Micro-USB

Το καλώδιο Micro-USB διαθέτει υποδοχές 5 ακίδων. Τους παρέχεται ξεχωριστό μονωμένο καλώδιο εγκατάστασης επιθυμητό χρώμα. Για να εξασφαλιστεί ότι το βύσμα εφαρμόζει με ακρίβεια και σφιχτά στην πρίζα, το επάνω τμήμα θωράκισης διαθέτει ειδική λοξότμηση. Micro USB pinsαριθμούνται από το 1 έως το 5 και διαβάζονται από τα δεξιά προς τα αριστερά.

Τα pinouts των υποδοχών micro- και mini-USB είναι πανομοιότυπα και παρουσιάζονται στον πίνακα:

Το καλώδιο θωράκισης δεν είναι κολλημένο σε καμία επαφή.

Mini-USB pinout

Οι υποδοχές Mini-A και Mini-B εμφανίστηκαν στην αγορά το 2000, χρησιμοποιώντας το πρότυπο USB 2.0. ΝΑ σήμεραχρησιμοποιούνται ελάχιστα λόγω της εμφάνισης πιο προηγμένων τροποποιήσεων. Έχουν αντικατασταθεί από μικροβύσματα και μοντέλα USB τύπου C. Οι μίνι υποδοχές χρησιμοποιούν 4 θωρακισμένα καλώδια και λειτουργία ID. Για την τροφοδοσία χρησιμοποιούνται 2 καλώδια: τροφοδοσία +5 V και γείωση GND. 2 καλώδια λήψης και αποστολής σημάτων διαφορικών δεδομένων, που ορίζονται ως D+ και D-pin. Τα σήματα Data+ και Data- μεταδίδονται μέσω καλωδίου συνεστραμμένου ζεύγους. Το D+ και το D- λειτουργούν πάντα μαζί, δεν είναι ξεχωριστές απλές ενώσεις.

Οι υποδοχές USB χρησιμοποιούν 2 τύπους καλωδίων:

θωρακισμένο, 28 AWG στριμμένο, 28 AWG ή 20 AWG μη συστραμμένο.
χωρίς θωράκιση, 28 AWG χωρίς συστροφή, 28 AWG ή 20 AWG χωρίς συστροφή.

Το μήκος του καλωδίου εξαρτάται από την ισχύ:

28 – 0,81 μ.
26 – 1,31 μ.
24 – 2,08 μ.
22 – 3,33 μ.
20 – 5 μ.

Πολλοί κατασκευαστές ψηφιακού εξοπλισμού αναπτύσσουν και εξοπλίζουν τα προϊόντα τους με υποδοχές διαφορετικής διαμόρφωσης. Αυτό μπορεί να προκαλέσει δυσκολίες φόρτισης κινητό τηλέφωνοή άλλες συσκευές.

Περιεχόμενο:

Σε κάθε υπολογιστή και σε άλλες παρόμοιες συσκευές, η πιο δημοφιλής είναι η υποδοχή USB. Χρησιμοποιώντας ένα καλώδιο USB, κατέστη δυνατή η σύνδεση περισσότερων από 100 μονάδων συσκευών συνδεδεμένων σε σειρά. Αυτά τα λεωφορεία σάς επιτρέπουν να συνδέετε και να αποσυνδέετε οποιεσδήποτε συσκευές ακόμα και όταν λειτουργεί ο προσωπικός υπολογιστής. Σχεδόν όλες οι συσκευές μπορούν να φορτιστούν μέσω αυτής της υποδοχής, επομένως δεν χρειάζεται να χρησιμοποιήσετε επιπλέον μπλοκθρέψη. Τα χρώματα pinout USB βοηθούν στον ακριβή προσδιορισμό του τύπου συσκευής στον οποίο ανήκει ένα συγκεκριμένο λεωφορείο.

Συσκευή USB και σκοπός

Τα πρώτα λιμάνια αυτού του τύπου εμφανίστηκαν τη δεκαετία του '90 του περασμένου αιώνα. Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, αυτές οι υποδοχές ενημερώθηκαν στο μοντέλο USB 2.0. Η ταχύτητα της δουλειάς τους έχει αυξηθεί πάνω από 40 φορές. Επί του παρόντος, οι υπολογιστές έχουν νέα διεπαφή USB 3.0 με ταχύτητες 10 φορές μεγαλύτερες από την προηγούμενη έκδοση.

Υπάρχουν άλλοι τύποι υποδοχών αυτού του τύπου, γνωστοί ως micro και mini USB, που χρησιμοποιούνται σε σύγχρονα τηλέφωνα, smartphone, tablet. Κάθε λεωφορείο έχει το δικό του pinout ή pinout. Ενδέχεται να απαιτείται εάν πρέπει να φτιάξετε τον δικό σας προσαρμογέα από τον έναν τύπο σύνδεσης στον άλλο. Γνωρίζοντας όλες τις περιπλοκές της διάταξης των καλωδίων, μπορείτε ακόμη και να το κάνετε άλογο αξιωματικούγια κινητό τηλέφωνο. Ωστόσο, πρέπει να θυμόμαστε ότι σε περίπτωση λανθασμένη σύνδεσηη συσκευή μπορεί να καταστραφεί.

Η υποδοχή USB 2.0 έχει σχεδιαστεί ως επίπεδη υποδοχή με τέσσερις ακίδες. Ανάλογα με το σκοπό, χαρακτηρίζεται ως AF (BF) και AM (BM), που αντιστοιχεί στην κοινή ονομασία «μητέρα» και «πατέρας». Οι συσκευές mini και micro έχουν τις ίδιες σημάνσεις. Διαφέρουν από τα συμβατικά λεωφορεία στο ότι έχουν πέντε επαφές. Μια συσκευή USB 3.0 μοιάζει με το μοντέλο 2.0, εκτός από την εσωτερική σχεδίαση, η οποία έχει ήδη εννέα ακίδες.

Pinout των υποδοχών USB 2.0 και 3.0

Η καλωδίωση στο μοντέλο USB 2.0 έχει την εξής σειρά:

Ο κόκκινος αγωγός στον οποίο τροφοδοτείται η τάση τροφοδοσίας DCμε τιμή +5V.
Αγωγός λευκό, που χρησιμοποιείται για τη μετάδοση δεδομένων πληροφοριών. Υποδεικνύεται με τη σήμανση "D-".
Ο μαέστρος είναι βαμμένος πράσινος. Μεταδίδει επίσης πληροφορίες. Σημειώνεται ως "D+".
Ο αγωγός είναι μαύρος. Τροφοδοτείται με μηδενική τάση τροφοδοσίας. Ονομάζεται κοινό σύρμα και χαρακτηρίζεται από το δικό του σήμα με τη μορφή ανεστραμμένου Τ.

Η διάταξη των καλωδίων στο μοντέλο 3.0 είναι εντελώς διαφορετική. Τα πρώτα τέσσερα καλώδια επαφής αντιστοιχούν πλήρως στην υποδοχή USB 2.0.

Βασικά Διαφορά USB 3.0 αποτελείται από τα ακόλουθα καλώδια:

Ο μαέστρος Νο 5 έχει μπλε. Μεταδίδει πληροφορίες με αρνητική τιμή.
Μαέστρος Νο. 6 κίτρινος, όπως ακριβώς προηγούμενη επαφήέχει σχεδιαστεί για να μεταφέρει πληροφορίες που έχουν θετικό νόημα.
Ο αγωγός Νο. 7 χρησιμοποιείται ως πρόσθετη γείωση.
Μαέστρος Νο. 8 μωβκαι αγωγός Νο. 9 πορτοκαλί χρώμα. Εκτελούν τη λειτουργία λήψης δεδομένων με αρνητικές και θετικές τιμές, αντίστοιχα.

Καλωδίωση και pinout των υποδοχών micro- και mini-USB

Οι υποδοχές Micro USB χρησιμοποιούνται συχνότερα σε tablet και smartphone. Pinout από τυπικά λεωφορεία micro usbδιαφέρουν σημαντικά μικρότερα μεγέθηκαι την παρουσία πέντε επαφών. Επισημαίνονται ως micro-AF(BF) και micro-AM(BM), που αντιστοιχεί σε «μητέρα» και «πατέρας».

Η καλωδίωση Micro-USB γίνεται με την ακόλουθη σειρά:

Ο αριθμός επαφής 1 είναι κόκκινος. Η τάση τροφοδοτείται μέσω αυτού.
Οι επαφές Νο. 2 και 3, λευκό και πράσινο, χρησιμοποιούνται για μετάδοση.
Η επαφή Νο 4 του λιλά χρώματος εκτελεί ειδικές λειτουργίεςσε ορισμένα μοντέλα ελαστικών.
Η επαφή Νο. 5, μαύρο, είναι το ουδέτερο καλώδιο.

Το pinout της υποδοχής mini USB ανά χρώμα πραγματοποιείται με τον ίδιο τρόπο όπως στις υποδοχές micro-USB.

Μια μικρή ιστορία του USB

Η ανάπτυξη του Universal Serial Bus ή USB ξεκίνησε το 1994 από τον Ινδοαμερικανό μηχανικό Ajay Bhatt της Intel και την ομάδα κορυφαίων ειδικών του. εταιρείες υπολογιστώνονομάζεται USB-IF (USB Implementers Forum, Inc). Η εταιρεία που ανέπτυξε το λιμάνι περιελάμβανε εκπροσώπους από τις Intel, Compaq, Microsoft, Apple, LSI και Hewlett-Packard. Οι προγραμματιστές αντιμετώπισαν το καθήκον να εφεύρουν μια θύρα που ήταν καθολική για τις περισσότερες συσκευές, λειτουργώντας με βάση την αρχή Plug&Play (Connect and Play), όταν η συσκευή, μετά τη σύνδεση στον υπολογιστή, είτε άρχισε να λειτουργεί αμέσως είτε ξεκίνησε μετά την εγκατάσταση των απαραίτητων λογισμικό(οδηγοί). Νέα αρχήθα πρέπει να αντικαταστήσει το LPT και Θύρα COM, και ο ρυθμός μεταφοράς δεδομένων πρέπει να είναι τουλάχιστον 115 kbit/s. Επιπλέον, η θύρα έπρεπε να είναι παράλληλη, προκειμένου να οργανωθεί η σύνδεση πολλών πηγών σε αυτήν και επίσης να επιτρέπεται η χρήση «καυτής» σύνδεσης συσκευών χωρίς απενεργοποίηση ή επανεκκίνηση του υπολογιστή.

Το πρώτο μη βιομηχανικό δείγμα θύρας USB με κωδικοποίηση 1.0 με δυνατότητα μεταφοράς δεδομένων έως 12 Mbit/s. εισήχθη στα τέλη του 1995 - αρχές του 1996. Στα μέσα του 1998, η θύρα ενημερώθηκε με αυτόματη συντήρηση ταχύτητας για σταθερή σύνδεση και μπορούσε να λειτουργήσει με ταχύτητα 1,5 Mbit/s. Η τροποποίησή του έγινε USB 1.1. Από τα μέσα του 1997, κυκλοφόρησαν οι πρώτες μητρικές πλακέτες και συσκευές με αυτόν τον σύνδεσμο. Το 2000 εμφανίστηκε το USB 2.0 που υποστηρίζει ταχύτητες 480 Mbit/s. Η κύρια αρχή σχεδιασμού είναι η δυνατότητα σύνδεσης παλαιότερων συσκευών USB 1.1 στη θύρα. Ταυτόχρονα, εμφανίστηκε η πρώτη μονάδα flash 8 megabyte για αυτήν τη θύρα. 2008 με τροποποιήσεις Ελεγκτής USBαπό πλευράς ταχύτητας και ισχύος, σημαδεύτηκε από την κυκλοφορία της 3ης έκδοσης της θύρας, που υποστηρίζει μεταφορά δεδομένων σε ταχύτητες έως και 4,8 Gbit/s.

Βασικές έννοιες και συντομογραφίες που χρησιμοποιούνται κατά τον εντοπισμό υποδοχών USB

VCC (Τάση στον κοινό συλλέκτη) ή Vbus– θετική δυναμική επαφή του τροφοδοτικού. Για συσκευές USB είναι +5 Volt. Σε ραδιοηλεκτρικά κυκλώματα αυτή η συντομογραφίααντιστοιχεί στην τάση τροφοδοσίας των διπολικών τρανζίστορ NPN και PNP.

GND (Ground) ή GND_DRAIN– αρνητική επαφή ισχύος. Σε εξοπλισμό (συμπεριλαμβανομένων των μητρικών) συνδέεται με το περίβλημα για προστασία στατικό ηλεκτρισμόκαι πηγή εξωτερικών ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών.

Δ- (Δεδομένα -)- επαφή πληροφοριών με μηδενικό δυναμικό, σε σχέση με το οποίο λαμβάνει χώρα η μεταφορά δεδομένων.

D+ (Δεδομένα+)– επαφή πληροφοριών με λογικό «1», απαραίτητη για τη μεταφορά δεδομένων από τον κεντρικό υπολογιστή (PC) στη συσκευή και αντίστροφα. Φυσικά, η διαδικασία είναι η μετάδοση θετικών ορθογώνιων παλμών διαφορετικών κύκλων λειτουργίας και πλάτους +5 Volt.

Αρσενικός– Βύσμα υποδοχής USB, που αναφέρεται ευρέως ως "αρσενικό".

Θηλυκός– Υποδοχή USB ή θηλυκό.

Σειρά Α, Σειρά Β, mini USB, micro-A, micro-B, USB 3.0- διάφορες τροποποιήσεις Υποδοχές USBσυσκευές.

RX (λήψη)– λήψη δεδομένων.

TX (μετάδοση)– μεταφορά δεδομένων.

-StdA_SSRX– αρνητική επαφή για λήψη δεδομένων σε USB 3.0 σε λειτουργία SuperSpeed.

+StdA_SSRX– θετική επαφή για λήψη δεδομένων σε USB 3.0 σε λειτουργία SuperSpeed.

-StdA_SSTX– αρνητική επαφή για μεταφορά δεδομένων σε USB 3.0 σε λειτουργία SuperSpeed.

+StdA_SSTX– θετική επαφή για μεταφορά δεδομένων σε USB 3.0 σε λειτουργία SuperSpeed.

DPWR– σύνδεσμος επιπλέον φαγητόΓια συσκευές USB 3.0.

Pinout υποδοχής USB

Για τις προδιαγραφές 1.x και 2.0, το pinout της υποδοχής USB είναι πανομοιότυπο.

Όπως μπορούμε να δούμε από το σχήμα, στα σκέλη 1 και 4 υπάρχει τάση τροφοδοσίας για την περιφέρεια της συνδεδεμένης συσκευής και τα δεδομένα πληροφοριών μεταδίδονται μέσω των επαφών 2 και 3. Εάν χρησιμοποιείτε υποδοχή micro-USB πέντε ακίδων, ανατρέξτε στην παρακάτω εικόνα.

Όπως μπορείτε να δείτε, η χρήση 4 ακίδων δεν προβλέπεται στις τυπικές προδιαγραφές. Ωστόσο, μερικές φορές η ακίδα 4 χρησιμοποιείται για την παροχή θετικής ισχύος στη συσκευή. Τις περισσότερες φορές, αυτοί είναι καταναλωτές έντασης ενέργειας με ρεύμα που τείνει στο μέγιστο επιτρεπόμενο για μια υποδοχή USB 2.0, το οποίο θα συζητηθεί παρακάτω. Σύμφωνα με το πρότυπο, κάθε καλώδιο έχει το δικό του χρώμα. Έτσι, η θετική επαφή ισχύος συνδέεται με ένα κόκκινο καλώδιο, η αρνητική με ένα μαύρο καλώδιο, το σήμα δεδομένων περνά κατά μήκος του λευκού και το σήμα θετικής πληροφορίας data+ περνάει από το πράσινο. Επιπλέον, για την προστασία των συσκευών από εξωτερική επίδραση ποιοτικά καλώδιαΧρησιμοποιούν θωράκιση των μεταλλικών μερών των συνδετήρων βραχυκυκλώνοντας την εξωτερική πλέξη επιμεταλλωμένου καλωδίου στο περίβλημα. Με άλλα λόγια, η θωράκιση του καλωδίου μπορεί να συνδεθεί στην αρνητική τροφοδοσία του βύσματος (αλλά αυτή η προϋπόθεση δεν είναι υποχρεωτική). Η χρήση ασπίδας σάς επιτρέπει να βελτιώσετε τη σταθερότητα της μετάδοσης δεδομένων, να αυξήσετε την ταχύτητα και να εφαρμόσετε μεγαλύτερο μήκος καλωδίου στη συσκευή.

Σε περίπτωση χρήσης micro-USB – Καλώδιο OTGστο tablet, συνδέεται η 4η αχρησιμοποίητη ακίδα αρνητικό καλώδιο. Το διάγραμμα καλωδίων παρουσιάζεται ξεκάθαρα στο σχήμα από το 4pda.ru. Σε αυτή την περίπτωση, απαγορεύεται αυστηρά η παροχή θετικής ισχύος στην 4η ακίδα του βύσματος, η οποία θα έχει ως αποτέλεσμα τη βλάβη είτε του ελεγκτή της θύρας USB είτε την αστοχία του ελεγκτή OTG!

Όσον αφορά τις προδιαγραφές σύνδεσης USB 2.0, παρακάτω είναι ένας πίνακας με τα κύρια χαρακτηριστικά.

Η προδιαγραφή υποδεικνύει επίσης ότι για να φιλτράρετε το χρήσιμο σήμα μέγιστη χωρητικότηταμεταξύ λεωφορείο πληροφοριώνΤα δεδομένα και οι επαφές αρνητικής ισχύος (γείωση) επιτρέπουν τη χρήση χωρητικότητας με ονομαστική τιμή έως 10uF (ελάχιστο 1uF). Δεν συνιστάται η χρήση υψηλότερης τιμής πυκνωτή, καθώς σε ταχύτητες κοντά στο μέγιστο, τα μέτωπα των παλμών καθυστερούν, γεγονός που οδηγεί σε απώλεια ταχύτητας Χαρακτηριστικά USBλιμάνι.

Όταν συνδεθεί εξωτερικοί σύνδεσμοιΘύρες USB σε μητρική πλακέταδικαστικά έξοδα ιδιαίτερη προσοχήπροσέξτε τη σωστή σύνδεση των καλωδίων, αφού δεν είναι τόσο τρομακτικό να μπερδευτείτε πληροφοριακά σήματαΔεδομένα – και Data+, πόσο επικίνδυνο είναι να αλλάζετε τα καλώδια τροφοδοσίας. Σε αυτή την περίπτωση, από την εμπειρία της επισκευής ηλεκτρονικού εξοπλισμού, η συνδεδεμένη συσκευή συχνά καθίσταται αχρησιμοποίητη! Το διάγραμμα σύνδεσης πρέπει να εξεταστεί στις οδηγίες για τη μητρική πλακέτα.

Μένει να προσθέσουμε ότι για την υλοποίηση καλωδίων για συνδεδεμένες συσκευές του βύσματος USB 2.0, έχει εγκριθεί ένα πρότυπο για τη διατομή κάθε καλωδίου στο καλώδιο.

Το AWG είναι το αμερικανικό σύστημα σήμανσης μετρητή καλωδίων.

Τώρα ας προχωρήσουμε στη θύρα USB 3.0

Το δεύτερο όνομα για μια θύρα USB 3.0 είναι USB Super Speed, λόγω της αυξημένης ταχύτητας μεταφοράς δεδομένων έως και 5 Gb/sec. Για να αυξήσουν τους δείκτες ταχύτητας, οι μηχανικοί χρησιμοποίησαν μετάδοση full-duplex (δύο καλωδίων) τόσο των απεσταλμένων όσο και των ληφθέντων δεδομένων. Λόγω αυτού, εμφανίστηκαν 4 επιπλέον επαφές στην υποδοχή -/+ StdA_SSRX και -/+StdA_SSTX. Επιπλέον, οι αυξημένες ταχύτητες απαιτούσαν τη χρήση ενός νέου τύπου ελεγκτή με υψηλότερη κατανάλωση ενέργειας, γεγονός που οδήγησε στην ανάγκη χρήσης πρόσθετων ακίδων τροφοδοσίας στην υποδοχή USB 3.0 (DPWR και DGND). Νέος τύποςΗ υποδοχή άρχισε να ονομάζεται USB Powered B. Σε μια παρέκκλιση, ας πούμε ότι οι πρώτες κινεζικές μονάδες flash για αυτήν την υποδοχή κατασκευάστηκαν σε περιπτώσεις χωρίς να ληφθούν υπόψη τα θερμικά χαρακτηριστικά των ελεγκτών τους και, ως αποτέλεσμα, θερμάνθηκαν πολύ και απέτυχαν .

Πρακτικός Υλοποίηση USBΟι θύρες 3.0 επέτρεψαν την επίτευξη ταχύτητων ανταλλαγής δεδομένων 380 MB/sec. Για σύγκριση, η θύρα SATA II (σύνδεση σκληρούς δίσκους) έχει τη δυνατότητα μετάδοσης δεδομένων με ταχύτητα 250MB/sec. Η χρήση πρόσθετης ισχύος επέτρεψε τη χρήση συσκευών με μέγιστη κατανάλωση ρεύματος έως και 900 mA στην πρίζα. Με αυτόν τον τρόπο, μπορεί να συνδεθεί είτε μία συσκευή είτε έως και 6 gadget με κατανάλωση 150 mA. Συγχρόνως ελάχιστη τάσηη λειτουργία της συνδεδεμένης συσκευής μπορεί να πέσει στα 4V. Λόγω της αύξησης της ισχύος του βύσματος, οι μηχανικοί έπρεπε να περιορίσουν το μήκος του καλωδίου USB 3.0 στα 3 μέτρα, το οποίο είναι ένα σαφές μειονέκτημα αυτού του λιμανιού. Παρακάτω παρέχουμε τις τυπικές προδιαγραφές Θύρα USB 3.0

Το pinout της υποδοχής USB 3.0 έχει ως εξής:

Διαθέτει πλήρη υποστήριξη λογισμικού για τις προδιαγραφές USB 3.0 λειτουργικό σύστημαξεκινώντας από τα Windows 8, MacBook AirΚαι MacBook Pro πιο πρόσφατες εκδόσειςκαι Linux από την έκδοση του πυρήνα 2.6.31. Λόγω της χρήσης σε Υποδοχή USB 3.0 Powered-B δύο επιπλέον επαφές τροφοδοσίας, είναι δυνατή η σύνδεση συσκευών με χωρητικότητα φορτίου έως 1A.

Λόγω σπουδών στο εξωτερικό, αναγκάστηκα να στραφώ εντελώς σε φορητό υπολογιστή. Πήρα μαζί μου το ποντίκι gaming SS Kana. Φυσικά, ενσύρματο ποντίκιδεν έχει σχεδιαστεί για συχνές κινήσεις, με την πάροδο του χρόνου το καλώδιο άρχισε να σπάει στην ίδια τη βάση και η επαφή άρχισε να εξαφανίζεται όλο και πιο συχνά. Τους τελευταίους τρεις μήνες, προσπάθησα να κρατήσω το ποντίκι να λειτουργεί, σταμάτησα ακόμη και να το πηγαίνω στα μαθήματα, αλλά ήρθε η ημέρα P και η επαφή χάθηκε εντελώς. κανένας χειρισμός δεν έφερε αποτελέσματα.
Η απληστία μου για ένα ακριβό ποντίκι και η τεμπελιά να πάω να αγοράσω ένα καινούργιο μαζεύτηκαν εναντίον μου και με ανάγκασαν να επισκευάσω την επαφή. Θα το πω αμέσως αυτό το άρθροΓράφω εκ των υστέρων, δεν έγραψα τίποτα βήμα-βήμα, αλλά θα σας δείξω με ένα παράδειγμα πώς γίνεται. Η ποιότητα των φωτογραφιών αφήνει πολλά να είναι επιθυμητά, αλλά μπορείτε να καταλάβετε την ουσία.

Εξοπλισμός

Μαχαίρι. Ολοι. Δεν έχω ηλεκτρική ταινία ή εργαλεία στο χέρι.
Ένα συνηθισμένο μαχαίρι κουζίνας. Αρκετά κοφτερό για να κόβει τη μόνωση χωρίς προβλήματα.
Η αρχική έκδοση περιελάμβανε συγκόλληση με ένα κρατικό κολλητήρι που παραλήφθηκε στο πανεπιστήμιο, αλλά λόγω κάποιων περιστάσεων, τις οποίες θα περιγράψω παρακάτω, έπρεπε να τα ξανακάνω όλα από την αρχή.

Αρχική έκδοση

Όπως είπα ήδη, το καλώδιο έσπασε στη βάση. Για να έχω λίγο χώρο, πλάνισα το βύσμα με ένα μαχαίρι και έβγαλα και τα τέσσερα καλώδια. Έστριψα την πλεξούδα του καλωδίου και την γύρισα στο πλάι και μετά πήγα στο πανεπιστήμιο για να πάρω ένα κολλητήρι. Μου έδωσαν ένα παλιό κολλητήρι, ένα καρούλι συγκόλλησης χιλιοστών και ένα βάζο flux. Έχω εμπειρία συγκόλλησης, οπότε βγήκε μια χαρά. Το μόνο μειονέκτημα- επειδή και τα τέσσερα καλώδια είναι πολύ κοντά, βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο, και δεν είχα μόνωση, κατέληξα με ένα είδος «ροζ» καλωδίων να προεξέχουν διαφορετικές πλευρές. Ωστόσο, η δοκιμαστική λειτουργία ήταν επιτυχής - το ποντίκι ήρθε στη ζωή και εγώ, περήφανος για τον εαυτό μου, επέστρεψα στον ξενώνα.
Εκεί όμως με περίμενε μια απογοήτευση. Χωρίς να μπω σε λεπτομέρειες, πιθανότατα είχα βραχυκύκλωμα στα μαύρα και κόκκινα καλώδια και ο φορητός υπολογιστής έκλεισε την υποδοχή USB. Επομένως, ό,τι κι αν έκανα μετά, το ποντίκι δεν αντέδρασε.
Προσπαθώντας να το καταλάβω, άρχισα να κατηγορώ την πλεξούδα (ότι κονταίνει τα καλώδια), την έκοψα κιόλας, αλλά τίποτα δεν βοήθησε. Στο τέλος, έκοψα εντελώς την πρίζα και αποφάσισα να τα κάνω όλα εκ νέου. Θα άξιζε να κάνετε επανεκκίνηση του υπολογιστή και να προσπαθήσετε ξανά, πιθανότατα το ποντίκι θα λειτουργούσε. Ποιος ξέρει...

Η σύνδεση είναι πολύ μικρή, κανονική κάμεραδεν έχω. Απλώς και τα τέσσερα καλώδια προεξέχουν σε ένα μάτσο από το βύσμα και ένα αντίστοιχο καλώδιο είναι κολλημένο στο καθένα. Η πλεξούδα κόβεται γιατί Νόμιζα ότι βραχυκύκλωσε τα καλώδια. Δεν έχει σημασία.

Καλώδια σύνδεσης

Το βράδυ έβγαλα το ποντίκι από το συρτάρι του γραφείου και έπιασα δουλειά. Πρώτα απ 'όλα, πήρα ένα νέο βύσμα από ένα περιττό καλώδιο mini-USB.

Τα καλώδια USB δεν διαφέρουν πολύ μεταξύ τους - τέσσερα καλώδια (μαύρο και κόκκινο για τροφοδοσία, λευκό και πράσινο για πληροφορίες) και μια πλεξούδα. Επομένως, οποιοδήποτε καλώδιο USB θα κάνει.

Κατά την επισκευή, χρησιμοποίησα τη μέθοδο που περιγράφεται. Εν ολίγοις, τα καλώδια πολλαπλών πυρήνων συνδέονται με μια «σκάλα». Έτσι, τα καλώδια δεν εφάπτονται μεταξύ τους και η σύνδεση είναι πιο λεπτή.
Χρησιμοποιώντας το παράδειγμα του υπόλοιπου κομματιού σύρματος, θα δείξω πώς γίνεται αυτό. Αρχικά, κόψτε προσεκτικά την επάνω μόνωση σε μήκος περίπου τεσσάρων έως πέντε εκατοστών.

Ξετυλίξτε την πλεξούδα και αφήστε την στην άκρη.

Στη συνέχεια, εκθέτουμε 4 καλώδια σε μια "σκάλα" - κόκκινο μόνο το άκρο για να στρίψει. το άσπρο είναι λίγο πιο μακρύ, για να μην ακουμπάει το κόκκινο? μετά πράσινο. Καθαρίζουμε το μαύρο πιο μακριά. Εκθέτουμε το άλλο καλώδιο με τον ίδιο ακριβώς τρόπο, μόνο με τρόπο καθρέφτη - μόνο η άκρη είναι μαύρη, μετά πράσινο, λευκό και κόκκινο στην ίδια τη βάση. Έτσι, εξαλείφουμε το βραχυκύκλωμα των καλωδίων μεταξύ τους.

Το μόνο που μένει είναι να συνδέσουμε τα δύο καλώδια μεταξύ τους. Συνδέουμε κάθε σύρμα με μια συστροφή. Ελπίζω να μην μπερδεύετε τα χρώματα. Μετά το στρίψιμο, επιπλέον καλώδιαΕίναι καλύτερα να κόψετε για να αποφύγετε τις περιττές επαφές.

Στη δική μου εκδοχή, κάλυψα όλο το πράγμα με ένα κομμάτι μόνωσης πάνω για να αποφύγω την επαφή με την πλεξούδα. Στο μέλλον σκοπεύω είτε να πάρω ηλεκτρική ταινία κάπου, είτε να ζητήσω από τα κορίτσια άχρωμο βερνίκι για μόνωση.

Μετά την επεξεργασία με ηλεκτρική ταινία, φυσικά, όλα θα αποκτήσουν μια θεϊκή εμφάνιση, αλλά προς το παρόν η πλεξούδα θα κρέμεται με έναν τόσο περίεργο τρόπο. Η σύνδεση λειτουργεί, όχι περιττές επαφέςΟχι. Το ποντίκι λειτουργεί σαν καινούργιο!

Ωστόσο

Το ποντίκι αρνήθηκε αμέσως να δουλέψει. Ήμουν ήδη σε πλήρη απόγνωση όταν παρατήρησα ένα μήνυμα συστήματος σχετικά με προβλήματα με τις εισόδους USB. Όπως είπα ήδη, η αρχική έκδοση βραχυκύκλωσε τις επαφές και ο φορητός υπολογιστής έκοψε τις εισόδους USB. Μετά την επανεκκίνηση, το ποντίκι άρχισε να λειτουργεί ξανά. Φυσικά, η σύνδεση είναι βραχύβια, δεν υπάρχει τρόπος χωρίς ηλεκτρική ταινία, αλλά το ποντίκι λειτουργεί.

Σας ευχαριστώ για την προσοχή σας. Ελπίζω αυτό το άρθρο να σας βοήθησε.

P.S. Αυτό είναι το πρώτο μου άρθρο για το Habré. Ευχαριστώ για την πρόσκληση!

Αυτό το άρθρο παρέχει γενικές πληροφορίεςσχετικά με το πρότυπο USB, καθώς και pinoutΥποδοχή USBμε χρώματα όλων των τύπων (USB, mini-USB, micro-USB, USB-3.0).

Υποδοχή USB (Universal Serial Bus).- αυτό είναι ένα σειριακό λεωφορείο καθολικό σκοπό, σύγχρονο τρόποσυνδέσεις εξωτερικές συσκευέςΝα προσωπικός υπολογιστής. Αντικαθιστά μεθόδους σύνδεσης που χρησιμοποιήθηκαν προηγουμένως (σειριακή και παράλληλη θύρα, PS/2, Gameport, κ.λπ.) για κοινά είδηπεριφερειακές συσκευές - εκτυπωτές, ποντίκια, πληκτρολόγια, joysticks, κάμερες, μόντεμ κ.λπ. Αυτή η υποδοχή σάς επιτρέπει επίσης να οργανώσετε την ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ υπολογιστή και βιντεοκάμερας, συσκευής ανάγνωσης καρτών, συσκευής αναπαραγωγής MP3, εξωτερικό σκληρόδίσκος.

Το πλεονέκτημα της υποδοχής USB σε σχέση με άλλες υποδοχές είναι η δυνατότητα σύνδεσης συσκευών Plug&Play χωρίς την ανάγκη επανεκκίνησης του υπολογιστή ή χειροκίνητη εγκατάστασηοδηγούς. Οι συσκευές Plug&Play μπορούν να συνδεθούν ενώ ο υπολογιστής βρίσκεται σε λειτουργία και να είναι σε λειτουργία μέσα σε δευτερόλεπτα.

Όταν συνδέετε μια νέα συσκευή, λαμβάνει πρώτα ο διανομέας (διανομέας καλωδίου). υψηλό επίπεδομέσω μιας γραμμής δεδομένων, η οποία αναφέρει ότι έφτασε νέος εξοπλισμός. Στη συνέχεια ακολουθούν τα παρακάτω βήματα:

Το Hub ενημερώνει τον κεντρικό υπολογιστή ότι έχει συνδεθεί μια νέα συσκευή.
Ο κεντρικός υπολογιστής ρωτά τον διανομέα σε ποια θύρα ήταν συνδεδεμένη η συσκευή.
Αφού λάβει μια απάντηση, ο υπολογιστής εκδίδει μια εντολή για την ενεργοποίηση αυτής της θύρας και επαναφέρει το δίαυλο.
Ο διανομέας παράγει ένα σήμα επαναφοράς (RESET) με διάρκεια 10 ms. Το ρεύμα εξόδου της συσκευής είναι 100 mA. Η συσκευή είναι τώρα έτοιμη για χρήση και έχει μια προεπιλεγμένη διεύθυνση.

Η δημιουργία του USB είναι αποτέλεσμα συνεργασίας εταιρειών όπως Compaq, NEC, Hewlett-Packard, Philips, Intel, Lucent και Microsoft. Το πρότυπο USB προοριζόταν να αντικαταστήσει το ευρέως χρησιμοποιούμενο σειριακή θύρα RS-232. Το USB γενικά κάνει τη δουλειά πιο εύκολη για τον χρήστη και έχει μεγαλύτερο εύρος ζώνης από τη σειριακή θύρα RS-232. Η πρώτη προδιαγραφή USB αναπτύχθηκε το 1995 ως μια χαμηλού κόστους, καθολική διεπαφή για τη σύνδεση εξωτερικών συσκευών που δεν απαιτούσαν μεγάλο εύρος ζώνης δεδομένων.

Τρεις εκδόσεις USB

USB 1.1

Η έκδοση USB 1.1 σχεδιάστηκε για να εξυπηρετεί αργές περιφερειακές συσκευές (χαμηλή ταχύτητα) με ρυθμό μεταφοράς δεδομένων 1,5 Mbit/s και γρήγορες συσκευές(Full-Speed) με ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων 12 Mbit/s. Το USB 1.1, ωστόσο, δεν ήταν σε θέση να ανταγωνιστεί τη διεπαφή υψηλής ταχύτητας, για παράδειγμα. FireWire (IEEE 1394) από Μήλομε ταχύτητες μεταφοράς δεδομένων έως 400 Mbit/s.

USB 2.0

Το 1999, άρχισαν να σκέφτονται τη δεύτερη γενιά USB, η οποία θα ήταν εφαρμόσιμη για πιο σύνθετες συσκευές (για παράδειγμα, ψηφιακές βιντεοκάμερες). Αυτό νέα έκδοση, που αναφέρεται ως USB 2.0, κυκλοφόρησε το 2000 και παρέχεται μέγιστη ταχύτηταέως 480 Mbit/s σε λειτουργία Hi-Speed και αποθηκεύονται συμβατό προς τα πίσωμε USB 1.1 (τύπος μεταφοράς δεδομένων: Full-Speed, Low-Speed).

USB 3.0

Η τρίτη έκδοση (αναφέρεται επίσης ως Super-speed USB) σχεδιάστηκε τον Νοέμβριο του 2008, αλλά, πιθανώς λόγω της οικονομικής κρίσης, η μαζική διανομή του καθυστέρησε μέχρι το 2010. Το USB 3.0 έχει περισσότερες από 10 φορές μεγαλύτερη ταχύτητασε σύγκριση με το USB 2.0 (έως 5 Gbps). Νέα εξέλιξηέχει 9 καλώδια αντί για τα αρχικά 4 (ο δίαυλος δεδομένων αποτελείται ήδη από 4 καλώδια), ωστόσο, αυτό το πρότυπο εξακολουθεί να υποστηρίζει USB 2.0 και παρέχει χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας. Αυτό σας επιτρέπει να χρησιμοποιείτε οποιονδήποτε συνδυασμό συσκευών και θυρών USB 2.0 και USB 3.0.

Η υποδοχή USB έχει 4 ακίδες. ΝΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ επαφών+ και DATA- είναι συνδεδεμένα συνεστραμμένο ζευγάρι(δύο καλώδια στριμμένα μεταξύ τους) και τα κανονικά καλώδια συνδέονται στους ακροδέκτες VCC (+5 V) και GND. Στη συνέχεια ολόκληρο το καλώδιο (και τα 4 καλώδια) θωρακίζεται με αλουμινόχαρτο.

Παρακάτω είναι το pinout (καλωδίωση) όλων των τύπων υποδοχών USB.