Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

USB rozhraní začalo být široce používáno asi před 20 lety, přesněji, od jara 1997. To bylo pak to univerzální sériová sběrnice byla implementována v mnoha základních deskách na osobních počítačích. V současné době je tento typ připojení periferií k PC standardem, vyšly verze, které umožnily výrazně zvýšit rychlost výměny dat, objevily se nové typy konektorů. Zkusme pochopit specifikace, pinouts a další funkce USB.

Jaké jsou výhody univerzální sériové sběrnice?

Zavedení této metody připojení umožnilo:

  • Rychle proveďte připojení různých periferních zařízení k počítači, počínaje klávesnicí a končícími externími diskovými jednotkami.
  • Plně využívejte technologii "Plug & Play", která zjednodušila připojení a konfiguraci periferií.
  • Odmítnutí řady zastaralých rozhraní, což mělo pozitivní vliv na funkčnost výpočetních systémů.
  • Sběrnice umožňuje nejen přenášet data, ale také dodávat napájení připojeným zařízením s limitem zátěžového proudu 0, 5 a 0, 9 A pro starou a novou generaci. To umožnilo použít USB pro nabíjení telefonů, stejně jako připojení různých přístrojů (mini ventilátory, světla atd.).
  • Je možné vyrábět mobilní regulátory, například síťovou kartu USB RJ-45, elektronické klíče pro přihlášení a odhlášení ze systému

Typy konektorů USB - hlavní rozdíly a funkce

Existují tři specifikace (verze) tohoto typu připojení, které jsou částečně kompatibilní:

  1. První verze, která byla rozšířena, je v 1. Jedná se o vylepšenou modifikaci předchozí verze (1.0), která prakticky nezanechala fázi prototypu kvůli závažným chybám v protokolu přenosu dat. Tato specifikace má následující charakteristiky:
  • Duální režim přenosu dat při vysokých a nízkých rychlostech (12, 0 resp. 1, 50 Mbps za sekundu).
  • Možnost připojení více než stovky různých zařízení (včetně rozbočovačů).
  • Maximální délka šňůry je 3, 0 a 5, 0 m pro vysoké a nízké směnné kurzy.
  • Jmenovité napětí sběrnice je 5, 0 V, přípustný zatěžovací proud připojeného zařízení je 0, 5 A.

Dnes se tento standard prakticky nepoužívá z důvodu nízké šířky pásma.

  1. Dnes platí druhá specifikace. Tento standard je plně kompatibilní s předchozí úpravou. Charakteristickým rysem je přítomnost vysokorychlostního protokolu výměny dat (až 480, 0 Mbit / s).
Jasná ukázka výhod USB 2.0 oproti jiným rozhraním (přenosová rychlost 60 MB za sekundu, což odpovídá 480 Mbit za sekundu)

Díky plné hardwarové kompatibilitě s mladší verzí mohou být periferie tohoto standardu připojeny k předchozí modifikaci. Je pravda, že propustnost je snížena na 35-40 krát, v některých případech více.

Jelikož je mezi těmito verzemi plně kompatibilní, jsou jejich kabely a konektory identické.

Všimněte si, že navzdory šířce pásma specifikované ve specifikaci je skutečná výměna dat ve druhé generaci o něco nižší (přibližně 30-35 MB za sekundu). To je způsobeno implementací protokolu, což vede ke zpožděním mezi datovými pakety. Vzhledem k tomu, že rychlost čtení moderních pohonů je čtyřikrát vyšší než kapacita druhé modifikace, to znamená, že nesplňovala současné požadavky.

  1. Univerzální sběrnice třetí generace byla navržena speciálně pro řešení kapacitních problémů. Podle specifikace je tato modifikace schopna vyměňovat informace rychlostí 5, 0 Gbit za sekundu, což je téměř trojnásobek rychlosti čtení moderních pohonů. Zástrčky a zásuvky poslední modifikace jsou obvykle označeny modrou barvou, což usnadňuje identifikaci příslušející této specifikaci.
Konektory USB 3.0 mají výraznou modrou barvu.

Dalším znakem třetí generace je zvýšení jmenovitého proudu na 0, 9 A, což umožňuje napájení řady zařízení a vyřazení samostatných napájecích zdrojů pro ně.

Pokud jde o kompatibilitu s předchozí verzí, je částečně implementována, podrobnosti budou popsány níže.

Klasifikace a pinout

Konektory jsou obvykle klasifikovány podle typu, existují pouze dvě:

  • A je zástrčka, která se připojuje ke konektoru "matka" instalovanému na základní desce počítače nebo rozbočovači USB. Pomocí tohoto typu připojení je připojen USB flash disk, klávesnice, myš atd. Tato spojení jsou plně kompatibilní mezi počáteční verzí a druhou generací. S poslední modifikací je kompatibilita částečná, to znamená, že zařízení a kabely z dřívějších verzí mohou být připojeny k zásuvkám třetí generace, ale ne naopak.
    Konektory typu A
  • B - zástrčka pro připojení k zásuvce instalované na periferním zařízení, například tiskárně. Rozměry klasického typu B neumožňují použití pro připojení malých zařízení (například tabletů, mobilních telefonů, digitálních fotoaparátů atd.). K nápravě situace byly přijaty dvě standardní redukované modifikace typu B: mini a micro USB.

Tyto konvektory jsou kompatibilní pouze mezi časnými úpravami.

Různé modely konektorů typu B. \ t

Kromě toho existují rozšiřovače portů tohoto rozhraní. Na jednom konci je zástrčka typu A a ve druhém je pro ni zásuvka, to znamená, že spojení „matka“ je „otec“. Takové šňůry mohou být velmi užitečné, například pro připojení flash disku, aniž by se dostali pod stůl k systémové jednotce.

Prodlužovací kabel USB

Nyní se podíváme na to, jak jsou kontakty pájeny pro každý z výše uvedených typů.

Konektor Pinout usb 2.0 (typy A a B)

Vzhledem k tomu, že zástrčky a zásuvky starších verzí 1.1 a 2.0 se navzájem neliší, dáme jim pinout.

Obrázek 6. Zapojení zástrčky a zásuvky typu A

Označení:

  • A - hnízdo.
  • B - zástrčka.
  • 1 - výkon +5, 0 V.
  • 2 a 3 signální vodiče.
  • 4 - hmotnost.

Na obrázku je zabarvení kontaktů dáno barvami drátu a odpovídá přijaté specifikaci.

Zvažte pinout klasické zásuvky B.

Zástrčka a zásuvka typu B

Označení:

  • A - zástrčka připojená k hnízdě na periferních zařízeních.
  • B - zásuvka na periferním zařízení.
  • 1 - napájecí kontakt (+5 V).
  • 2 a 3 - alarmové kontakty.
  • 4 - zemnicí vodič.

Barvy pinů odpovídají akceptované barvě drátu v kabelu.

Pinout usb 3.0 (typy A a B)

Ve třetí generaci se připojení periferních zařízení provádí na 10 (9, pokud není stínící provaz) k vodičům, respektive se zvyšuje také počet kontaktů. Jsou však umístěny takovým způsobem, že je možné připojit zařízení dřívějších generací. To znamená, že kontakty +5, 0 V, GND, D + a D- jsou uspořádány stejným způsobem jako v předchozí verzi. Zapojení zásuvky typu A je znázorněno na obrázku níže.

Obrázek 8. Konektor typu Pinout typu A v USB 3.0

Označení:

  • A - zástrčka.
  • B - hnízdo.
  • 1, 2, 3, 4 - konektory plně odpovídají vývodům zástrčky pro verzi 2.0 (viz C na Obr. 6), barvy vodičů se také shodují.
  • 5 (SS_TX-) a 6 (SS_TX +) konektory pro datové přenosové kabely pomocí protokolu SUPER_SPEED.
  • 7 - GND pro signální vodiče.
  • 8 (SS_RX-) a 9 (SS_RX +) konektorů pro příjem datových vodičů pomocí protokolu SUPER_SPEED.

Barvy na obrázku jsou pro tento standard obecně přijímány.

Jak bylo uvedeno výše, zástrčka dřívějšího vzorku může být vložena do portu tohoto portu, resp. Propustnost se sníží. Pokud jde o zástrčku univerzální pneumatiky třetí generace, nelze ji vložit do zásuvek předčasného uvolnění.

Zvažte pinouting pro kontakty pro soket typu B. Na rozdíl od předchozího pohledu je taková zásuvka nekompatibilní s žádnou zástrčkou starších verzí.

Kabel USB 3.0 typu B

Legenda:

A a B - zástrčka a zásuvka.

Digitální podpisy pro kontakty odpovídají popisu pro obr. 8.

Barva co nejblíže barevnému označení vodičů v šňůře.

Pinout micro usb konektor

Začneme s oddělením pro tuto specifikaci.

Konektor Micro USB v 2.0

Jak je vidět z obrázku, toto spojení s 5 kolíky, jak v zástrčce (A), tak v hnízdě (B), zahrnuje čtyři kontakty. Jejich účel a digitální a barevné označení odpovídají výše uvedenému uznávanému standardu.

Popis konektoru micro USB pro verzi 3.0.

Pro toto připojení je použit 10pólový konektor. Ve skutečnosti se skládá ze dvou částí po 5 pinech a jedna z nich je plně v souladu s předchozí verzí rozhraní. Taková implementace je poněkud nepochopitelná, zejména s ohledem na neslučitelnost těchto typů. Vývojáři pravděpodobně plánovali možnost práce s konektory časných úprav, ale později tuto myšlenku odmítli nebo ji ještě neimplementovali.

Rozložení konektoru MicroUSB pro verzi 3.0

Obrázek ukazuje vývod zástrčky (A) a vzhled zásuvky (B) mikro USB.

Kontakty od 1. do 5. zcela odpovídají mikrovýkonu druhé generace, účelem ostatních kontaktů je:

  • 6 a 7 - přenos dat přes vysokorychlostní protokol (SS_TX- a SS_TX +).
  • 8 - váha pro vysokorychlostní informační kanály.
  • 9 a 10 - přijímají data o vysokorychlostním protokolu (SS_RX- a SS_RX +).

Pinout mini usb

Tato možnost připojení se používá pouze v dřívějších verzích rozhraní, ve třetí generaci se tento typ nepoužívá.

Pinout mini usb konektor

Jak vidíte, pinout zástrčky a zásuvky je téměř totožný s mikro USB, respektive barevné schéma drátů a počet kontaktů také odpovídají. Rozdíly jsou vlastně pouze ve tvaru a velikosti.

V tomto článku jsme vyústili pouze ve standardních typech spojení, mnozí výrobci digitálních technologií praktikují implementaci svých norem, zde najdete konektory pro 7 pinů, 8 pinů atd. To přináší určité potíže, zejména pokud jde o nalezení nabíječky pro mobilní telefon. Je třeba také poznamenat, že výrobci takových „exkluzivních“ produktů nejsou v žádném spěchu, aby zjistili, jak jsou v takových stykačích vyráběny USB piny. Tyto informace jsou však zpravidla snadno dostupné na tematických fórech.

Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

Kategorie: