Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

USB интерфейсът започна широко да се използва преди около 20 години, да бъдем точни, от пролетта на 1997 година. Именно тогава универсалната серийна шина беше хардуерно внедрен в много дънни платки на персонални компютри. В момента този вид свързване на периферни устройства към компютър е стандарт, излязоха версии, които позволиха значително да се увеличи скоростта на обмен на данни, появиха се нови видове конектори. Нека се опитаме да разберем спецификациите, pinouts и други функции на USB.

Какви са предимствата на универсалната серийна шина?

Въвеждането на този метод на свързване направи възможно:

  • Бързо изпълнявайте връзката на различни периферни устройства с компютъра, започвайки от клавиатурата и завършвайки с външни дискови устройства.
  • Напълно използвайте технологията "Plug & Play", която опрости връзката и конфигурацията на периферните устройства.
  • Отхвърлянето на редица остарели интерфейси, които имат положително въздействие върху функционалността на изчислителните системи.
  • Шината позволява не само прехвърляне на данни, но и захранване на свързаните устройства, с ограничение на тока на натоварване от 0.5 и 0.9 A за старо и ново поколение. Това направи възможно използването на USB за зареждане на телефони, както и свързване на различни джаджи (мини фенове, светлини и др.).
  • Стана възможно да се произвеждат мобилни контролери, например USB RJ-45 мрежова карта, електронни ключове за влизане и излизане от системата

Видове USB конектори - основните разлики и особености

Има три спецификации (версии) на този тип връзка, които са частично съвместими помежду си:

  1. Първата версия, която е широко разпространена, е v 1. Тя е подобрена модификация на предишната версия (1.0), която на практика не напуска фазата на прототипа поради сериозни грешки в протокола за пренос на данни. Тази спецификация има следните характеристики:
  • Двурежимният трансфер на данни при високи и ниски скорости (съответно 12.0 и 1.50 Mbps в секунда).
  • Възможност за свързване на повече от сто различни устройства (включително хъбове).
  • Максималната дължина на кабела е 3, 0 и 5, 0 м за високи и ниски обменни курсове, съответно.
  • Номиналното напрежение на шината е 5, 0 V, допустимият ток на натоварване на свързаното оборудване е 0, 5 A.

Днес този стандарт на практика не се използва поради ниската пропускателна способност.

  1. Втората спецификация преобладава за днес. Този стандарт е напълно съвместим с предишната модификация. Отличителна черта е наличието на високоскоростен протокол за обмен на данни (до 480.0 Mbit / s).
Ясна демонстрация на предимствата на USB 2.0 спрямо други интерфейси (скорост на трансфер 60 MB в секунда, която съответства на 480 Mbit в секунда)

Благодарение на пълната хардуерна съвместимост с по-младата версия, периферните устройства от този стандарт могат да бъдат свързани с предишната модификация. Вярно е, че производителността е намалена до 35-40 пъти, а в някои случаи и повече.

Тъй като между тези версии има пълна съвместимост, техните кабели и съединители са идентични.

Имайте предвид, че въпреки посочената в спецификацията широчина на честотната лента, действителният обмен на данни във второто поколение е малко по-нисък (около 30-35 MB в секунда). Това се дължи на прилагането на протокола, което води до закъснения между пакетите с данни. Тъй като скоростта на четене на модерни дискове е четири пъти по-висока от капацитета на втората модификация, т.е. не отговаря на настоящите изисквания.

  1. Универсалният автобус от трето поколение е проектиран специално за разрешаване на проблеми с капацитета. Според спецификацията, тази модификация е способна да обменя информация със скорост от 5.0 Gbit в секунда, което е почти три пъти по-голяма от скоростта на четене на съвременните дискове. Щепселите и гнездата на последната модификация обикновено са маркирани в синьо, за да се улесни идентифицирането на принадлежността към тази спецификация.
USB 3.0 съединителите имат отличителен син цвят.

Друга особеност на третото поколение е увеличаването на номиналния ток до 0.9 А, което позволява захранването на редица устройства и изхвърлянето на отделни захранващи устройства за тях.

Що се отнася до съвместимостта с предишната версия, тя е частично изпълнена, подробности ще бъдат описани по-долу.

Класификация и разпиляване

Конекторите обикновено са класифицирани по вид, има само две:

  • А е щепсел, който се свързва с "майчиния" жак, инсталиран на дънната платка на компютъра или USB концентратора. Използването на този тип връзка е свързано с USB флаш устройство, клавиатура, мишка и др. Тези връзки са напълно съвместими между първоначалната версия и второто поколение. С последната модификация, съвместимостта е частична, т.е. устройства и кабели от по-ранни версии могат да бъдат свързани към гнездата на третото поколение, но не и обратно.
    Съединители тип А
  • B - щепсел за свързване към контакт, инсталиран на периферно устройство, например принтер. Размерите на класическия тип В не позволяват да се използват за свързване на малки по размер устройства (например таблети, мобилни телефони, цифрови фотоапарати и др.). За да се коригира ситуацията, бяха приети две стандартни намалени модификации от тип В: мини и микро USB.

Имайте предвид, че такива конвектори са съвместими само между ранните модификации.

Различни модели конектори тип B

Освен това има разширители за портовете на този интерфейс. В единия край има щепсел тип А, а на втория има гнездо, което означава, че всъщност връзката „майка“ е „баща“. Такива кабели могат да бъдат много полезни, например, за да свържете флаш устройство, без да попадате под масата в системното устройство.

USB удължител

Сега ще разгледаме как са запоени контактите за всеки от изброените по-горе видове.

Pinout usb 2.0 конектор (тип A и B)

Тъй като физически щепселите и гнездата на по-ранни версии 1.1 и 2.0 не се различават един от друг, ние ще дадем накрайникът на последния.

Фигура 6. Свързване на щепсел и гнездо тип А

обозначение:

  • A - гнездо.
  • B - щепсел.
  • 1 - мощност +5 V.
  • 2 и 3 сигнални проводника.
  • 4 - тегло.

На снимката оцветяването на контактите се дава от цветовете на жицата и съответства на приетата спецификация.

Сега разгледайте pinout на класическия гнездо B.

Щепсел и щепсел тип B

обозначение:

  • И - щепселът, свързан с гнездо на периферните устройства.
  • B - гнездо на периферното устройство.
  • 1 - захранващ контакт (+5 V).
  • 2 и 3 - алармени контакти.
  • 4 - контакт за заземяване.

Цветовете на изводите съответстват на приетия цвят на кабела в кабела.

Pinout usb 3.0 (тип A и B)

При третото поколение връзката на периферните устройства се извършва на 10 (9, ако няма екранираща оплетка) към проводниците, съответно се увеличава и броят на контактите. Но те са разположени по такъв начин, че е възможно да се свържат устройства от по-ранни поколения. Това означава, че контактите +5 V, GND, D + и D- са подредени по същия начин, както в предишната версия. Окабеляването на цокъла тип А е показано на фигурата по-долу.

Фигура 8. Съединител тип Pinout тип A в USB 3.0

обозначение:

  • A - щепсел.
  • Б - гнездо.
  • 1, 2, 3, 4 - съединителите напълно съответстват на изводите на щекера за версия 2.0 (виж С на фиг. 6), цветовете на проводниците също съвпадат.
  • 5 (SS_TX-) и 6 (SS_TX +) конектори за кабели за предаване на данни, използващи протокол SUPER_SPEED.
  • 7 - GND за сигнални проводници.
  • 8 (SS_RX-) и 9 (SS_RX +) конектори за приемане на кабели за данни, използващи протокол SUPER_SPEED.

Цветовете на снимката са общоприети за този стандарт.

Както бе споменато по-горе, щепсел от по-ранна проба може да бъде вкаран в порта на този порт, съответно, пропускателната способност ще намалее. Що се отнася до щепсела на универсалната гума от трето поколение, не е възможно да се залепи в гнездата на ранното освобождаване.

Сега разгледайте pinouting за контакти за гнездо тип B. За разлика от предишния изглед, такъв гнездо е несъвместимо с който и да е щепсел на по-ранни версии.

USB 3.0 кабел тип B

Легенда:

A и B - съответно щепсел и контакт.

Цифровите подписи за контактите съответстват на описанието на Фигура 8.

Оцветете възможно най-близо до цветната маркировка на кабелите в кабела.

Pinout микро USB конектор

Да започнем с това, ще дадем отделна връзка за тази спецификация.

Micro USB v 2.0 конектор

Както може да се види от фигурата, тази 5-пинова връзка, както в щепсела (A), така и в гнездото (B), са включени четири контакта. Тяхното предназначение и цифровото им и цветово обозначение съответстват на приетия стандарт, цитиран по-горе.

Описание на микро USB конектора за версия 3.0.

За тази връзка се използва 10-пинов конектор. Всъщност тя се състои от две части от по 5 пина, всяка от които е напълно съвместима с предишната версия на интерфейса. Подобно изпълнение е донякъде неразбираемо, особено като се има предвид несъвместимостта на тези видове. Вероятно разработчиците планират да направят възможността да работят с конектори за ранни модификации, но по-късно отхвърлят тази идея или все още не са я внедрили.

Разположение на съединителя MicroUSB за версия 3.0

На фигурата е показан захватът на щекера (A) и външният вид на гнездото (B) на micro USB.

Контактите от 1-во до 5-то съвпадат напълно с микро-конектора от второ поколение, като целта на другите контакти е както следва:

  • 6 и 7 - предаване на данни чрез високоскоростен протокол (SS_TX- и SS_TX +, съответно).
  • 8 - тегло за високоскоростни информационни канали.
  • 9 и 10 - получаване на данни за високоскоростния протокол (SS_RX- и SS_RX +, съответно).

Pinout мини usb

Тази опция за свързване се използва само в по-ранни версии на интерфейса, като при третото поколение този тип не се използва.

Pinout мини usb конектор

Както можете да видите, pinout на щепсела и гнездото е почти идентичен с micro USB, съответно цветовата схема на кабелите и броя на контактите също съвпадат. Всъщност различията са само по форма и размер.

В тази статия имаме резултат само в стандартни видове връзки, много производители на цифрови технологии практикуват прилагането на техните стандарти, там можете да намерите конектори за 7-пинов, 8-пинов и др. Това създава някои трудности, особено когато става въпрос за намиране на зарядно за мобилен телефон. Трябва също да се отбележи, че производителите на такива „изключителни“ продукти не бързат да кажат как се правят USB изводи в такива контактори. Но, като правило, тази информация е лесно да се намери на тематичните форуми.

Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Категория: