Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

USB rozhranie sa začalo široko používať pred 20 rokmi, presnejšie, od jari 1997. To bolo potom, že univerzálna sériová zbernica bola implementovaná v mnohých základných dosiek na osobných počítačoch. V súčasnosti je tento typ pripojenia periférií k PC štandardom, vyšli verzie, ktoré umožnili výrazne zvýšiť rýchlosť výmeny dát, objavili sa nové typy konektorov. Poďme sa pokúsiť pochopiť špecifikácie, pinouts a ďalšie funkcie USB.

Aké sú výhody univerzálnej sériovej zbernice?

Zavedenie tejto metódy pripojenia umožnilo:

  • Rýchlo vykonajte pripojenie rôznych periférnych zariadení k počítaču, počnúc klávesnicou a končiac externými diskovými jednotkami.
  • Plne využívajte technológiu Plug & Play, ktorá zjednodušila pripojenie a konfiguráciu periférií.
  • Zamietnutie viacerých zastaraných rozhraní, čo malo pozitívny vplyv na funkčnosť výpočtových systémov.
  • Zbernica umožňuje nielen prenos dát, ale aj napájanie pripojených zariadení s limitom záťažového prúdu 0, 5 a 0, 9 A pre starú a novú generáciu. To umožnilo použitie USB pre nabíjanie telefónov, ako aj pripojenie rôznych miniaplikácií (mini ventilátory, svetlá atď.).
  • Je možné vyrábať mobilné regulátory, napríklad sieťovú kartu USB RJ-45, elektronické kľúče na prihlásenie a odchod zo systému

Typy konektorov USB - hlavné rozdiely a funkcie

Existujú tri špecifikácie (verzie) tohto typu pripojenia, ktoré sú čiastočne kompatibilné:

  1. Úplne prvá verzia, ktorá bola rozšírená, je v 1. Ide o vylepšenú modifikáciu predchádzajúcej verzie (1.0), ktorá prakticky nezanechala fázu prototypu kvôli vážnym chybám v protokole prenosu dát. Táto špecifikácia má tieto charakteristiky: \ t
  • Duálny režim prenosu dát pri vysokých a nízkych rýchlostiach (12, 0 resp. 1, 50 Mbps za sekundu).
  • Možnosť pripojenia viac ako sto rôznych zariadení (vrátane rozbočovačov).
  • Maximálna dĺžka šnúry je 3, 0 a 5, 0 m pre vysoké a nízke výmenné kurzy.
  • Menovité napätie zbernice je 5, 0 V, prípustný prúd záťaže pripojeného zariadenia je 0, 5 A.

Dnes sa tento štandard prakticky nepoužíva kvôli nízkej šírke pásma.

  1. Pre dnešok platí druhá špecifikácia. Tento štandard je plne kompatibilný s predchádzajúcou úpravou. Charakteristickým znakom je prítomnosť vysokorýchlostného protokolu na výmenu dát (až 480, 0 Mbit / s).
Jasná ukážka výhod USB 2.0 oproti iným rozhraniam (prenosová rýchlosť 60 MB za sekundu, čo zodpovedá 480 Mbit za sekundu)

Vzhľadom na úplnú kompatibilitu hardvéru s mladšou verziou môžu byť periférie tohto štandardu pripojené k predchádzajúcej modifikácii. Je pravda, že priepustnosť je znížená na 35-40 krát av niektorých prípadoch viac.

Pretože existuje úplná kompatibilita medzi týmito verziami, ich káble a konektory sú identické.

Všimnite si, že napriek šírke pásma špecifikovanej v špecifikácii je skutočný výmenný kurz v druhej generácii o niečo nižší (približne 30-35 MB za sekundu). Je to spôsobené implementáciou protokolu, čo vedie k oneskoreniam medzi dátovými paketmi. Keďže rýchlosť čítania moderných pohonov je štyrikrát vyššia ako kapacita druhej modifikácie, to znamená, že nespĺňala súčasné požiadavky.

  1. Univerzálna zbernica tretej generácie bola navrhnutá špeciálne na riešenie problémov s kapacitou. Podľa špecifikácie je táto modifikácia schopná vymieňať si informácie rýchlosťou 5, 0 Gbit za sekundu, čo je takmer trojnásobok rýchlosti čítania moderných pohonov. Zástrčky a zásuvky poslednej modifikácie sú zvyčajne označené modrou farbou, aby sa uľahčila identifikácia patriaca do tejto špecifikácie.
Konektory USB 3.0 majú výraznú modrú farbu.

Ďalším znakom tretej generácie je zvýšenie menovitého prúdu na 0, 9 A, čo umožňuje napájanie viacerých zariadení a vyradenie samostatných napájacích zdrojov.

Pokiaľ ide o kompatibilitu s predchádzajúcou verziou, je čiastočne implementovaná, podrobnosti budú opísané nižšie.

Klasifikácia a pinout

Konektory sú zvyčajne klasifikované podľa typu, existujú iba dve:

  • A je zástrčka, ktorá sa pripája k "materskému" konektoru nainštalovanému na základnej doske PC alebo rozbočovaču USB. Pomocou tohto typu pripojenia je pripojená jednotka USB Flash, klávesnica, myš atď. Tieto spojenia sú plne kompatibilné medzi pôvodnou verziou a druhou generáciou. Pri najnovšej modifikácii je kompatibilita čiastočná, to znamená, že zariadenia a káble z predchádzajúcich verzií môžu byť pripojené k zásuvkám tretej generácie, ale nie naopak.
    Konektory typu A
  • B - zástrčka pre pripojenie k zásuvke nainštalovanej na periférnom zariadení, napríklad tlačiarni. Rozmery klasického typu B neumožňujú jeho použitie na pripojenie malých zariadení (napríklad tabliet, mobilných telefónov, digitálnych fotoaparátov atď.). Na nápravu tejto situácie boli prijaté dve štandardné redukcie modifikácie typu B: mini a micro USB.

Všimnite si, že takéto konvektory sú kompatibilné len medzi skorými úpravami.

Rôzne modely konektorov typu B. \ t

Okrem toho existujú rozšírenia pre porty tohto rozhrania. Na jednom konci je zástrčka typu A av druhom je pre ňu zásuvka, to znamená, že spojenie „matka“ je „otec“. Takéto káble môžu byť veľmi užitočné, napríklad na pripojenie flash disku bez toho, aby sa dostali pod stôl k systémovej jednotke.

Predlžovací kábel USB

Teraz sa pozrieme na to, ako sú kontakty spájkované pre každý z vyššie uvedených typov.

Konektor USB Pinout 2.0 (typy A a B)

Vzhľadom k tomu, fyzicky zástrčky a zásuvky z predchádzajúcich verzií 1.1 a 2.0 sa nelíši od seba, dáme pinout z nich.

Obrázok 6. Zapojenie zástrčky a zásuvky typu A

označenie:

  • A - hniezdo.
  • B - zástrčka.
  • 1 - výkon +5, 0 V.
  • 2 a 3 signálne vodiče.
  • 4 - hmotnosť.

Na obrázku je zafarbenie kontaktov dané farbami drôtu a zodpovedá prijatej špecifikácii.

Teraz zvážte pinout klasickej zásuvky B.

Zástrčka a zásuvka typu B

označenie:

  • - zástrčka pripojená k hniezdu na periférnych zariadeniach.
  • B - zásuvka na periférnom zariadení.
  • 1 - napájací kontakt (+5 V).
  • 2 a 3 - alarmové kontakty.
  • 4-vodičový kontakt.

Farby kolíkov zodpovedajú akceptovanej farbe vodiča v šnúre.

Pinout usb 3.0 (typy A a B)

V tretej generácii sa pripojenie periférnych zariadení vykonáva na 10 (9, ak nie je ochranný prúžok) k vodičom, respektíve sa zvyšuje aj počet kontaktov. Sú však umiestnené takým spôsobom, že je možné pripojiť zariadenia predchádzajúcich generácií. To znamená, že kontakty +5, 0 V, GND, D + a D- sú usporiadané rovnakým spôsobom ako v predchádzajúcej verzii. Zapojenie zásuvky typu A je znázornené na obrázku nižšie.

Obrázok 8. Konektor typu Pinout typu A v USB 3.0

označenie:

  • A - zástrčka.
  • B - hniezdo.
  • 1, 2, 3, 4 - konektory plne zodpovedajú kolíkom zástrčky pre verziu 2.0 (pozri C na Obr. 6), farby vodičov sa tiež zhodujú.
  • 5 (SS_TX-) a 6 (SS_TX +) konektory pre dátové prenosové vodiče s použitím protokolu SUPER_SPEED.
  • 7 - GND pre signálne vodiče.
  • 8 (SS_RX-) a 9 (SS_RX +) konektorov na príjem dátových káblov pomocou protokolu SUPER_SPEED.

Farby na obrázku sú všeobecne akceptované pre tento štandard.

Ako je uvedené vyššie, do portu tohto portu sa môže vložiť zástrčka staršej vzorky, resp. Priepustnosť sa zníži. Čo sa týka konektora univerzálnej pneumatiky tretej generácie, nie je možné ju nalepiť do zásuviek predčasného uvoľnenia.

Teraz zvážte pinouting pre kontakty pre päticu typu B. Na rozdiel od predchádzajúceho pohľadu, taká zásuvka nie je kompatibilná so žiadnym konektorom starších verzií.

Kábel USB 3.0 typ B

Legenda:

A a B - zástrčka a zásuvka.

Digitálne podpisy pre kontakty zodpovedajú opisu na obrázku 8.

Farba čo najbližšie k farebnému označeniu vodičov v šnúre.

Pinout micro usb konektor

Na začiatok budeme pre túto špecifikáciu oddeľovať

Konektor Micro USB v 2.0

Ako je možné vidieť na obrázku, toto 5-pólové pripojenie v zástrčke (A) aj v hniezde (B) zahŕňa štyri kontakty. Ich účel a digitálne a farebné označenie zodpovedá prijatému štandardu, ktorý bol citovaný vyššie.

Popis konektora micro USB pre verziu 3.0.

Na toto pripojenie sa používa 10-pólový konektor. V skutočnosti sa skladá z dvoch častí po 5 pinov a jedna z nich je plne v súlade s predchádzajúcou verziou rozhrania. Takáto implementácia je trochu nezrozumiteľná, najmä vzhľadom na nezlučiteľnosť týchto typov. Pravdepodobne vývojári plánovali možnosť pracovať s konektormi skorých úprav, ale neskôr túto myšlienku odmietli alebo ju ešte nevykonali.

Rozloženie konektora MicroUSB pre verziu 3.0

Obrázok zobrazuje vývod konektora (A) a vzhľad zásuvky (B) mikro USB.

Kontakty od 1. do 5. úplne korešpondujú s mikrokonektorom druhej generácie, účelom ostatných kontaktov je:

  • 6 a 7 - prenos dát cez vysokorýchlostný protokol (SS_TX- a SS_TX +).
  • 8 - váha pre vysokorýchlostné informačné kanály.
  • 9 a 10 - prijímajú dáta o vysokorýchlostnom protokole (SS_RX- a SS_RX +).

Pinout mini usb

Táto možnosť pripojenia sa používa len v starších verziách rozhrania, v tretej generácii sa tento typ nepoužíva.

Pinout mini usb konektor

Ako vidíte, pinout zástrčky a zásuvky je takmer identický s mikro USB, respektíve farebnou schémou vodičov a počtom kontaktov. V skutočnosti sú rozdiely iba v tvare a veľkosti.

V tomto článku sme vyústili len v štandardných typoch spojení, mnohí výrobcovia digitálnych technológií praktizujú implementáciu svojich štandardov, tu nájdete konektory pre 7 pinov, 8 pinov atď. To prináša určité ťažkosti, najmä pokiaľ ide o nájdenie nabíjačky pre mobilný telefón. Treba tiež poznamenať, že výrobcovia takýchto „exkluzívnych“ výrobkov nie sú v žiadnom zhone, aby zistili, ako sa vyrábajú USB piny v takýchto kontaktoch. Tieto informácie sa však spravidla dajú nájsť na tematických fórach.

Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Kategórie: