Montagpena.ru

Строительство и Монтаж
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

USB распиновка

USB распиновка

USB используется для подключения периферии к головному устройству, обычно это компьютер . Название расшифровывается как Universal Serial Bus, переводится как универсальная последовательная шина.

  • 1.1 Особенности соединения устройств
  • 1.2 Конструкция разъема
  • 1.3 Версии Universal Serial Bus
  • 1.4 Устройство кабеля
  • 2.1 USB-B распиновка
  • 2.2 OTG
  • 2.3 USB 3
  • 2.3 Type-C
  • 2.4 USB4

Общая информация

USB интерфейс был разработан на замену уже имеющихся разъемов компьютерной и оргтехники. В то время популярны были порты, которые разрабатывались под каждый вид устройств отдельно. Отсутствие универсальности было большим недостатком. Происходило это в 90-е годы.

Старые порты не устраивали пользователей по размеру и быстродействию. Основными портами тогда были параллельный LPT — для печатающих устройств, и последовательный COM-порты (RS-232). Интерфейс RS-232 может и сейчас встречаться в технике, работающей с микроконтроллерами.

Эти старые порты имели недостатки, которые со временем привели к появлению новых интерфейсов передачи данных. Первым из таких новых портов и был USB, популярность получил в начале 2000-х.

Основными требованиями к новым методам передачи данных были:

  • увеличенная скорость передачи данных;
  • в разъеме должно быть питание для внешнего устройства;
  • поддержка разных устройств;
  • высокая защита от помех;
  • надежная конструкция разъема;
  • возможность горячего подключения, без выключения питания (Hot-Plug);
  • автораспознавание подключенных устройств, функция Plug-n-Play.

Как видно, нужен был новый протокол передачи данных и плюс к этому и физический разъем с новой конструкцией.

Особенности соединения устройств

Одной из важных особенностей стандарта является то, что он не предусматривает соединение двух равноправных устройств. Например, два компьютера соединить с помощью юсб не получиться.

При USB подключении всегда есть Master и Slave (главный и подчиненный) . Слово Master могут заменять на Host.

Стандарт не предусматривает подключение устройств в параллель. Для такого подключения используют специальные активные разветвители, называемые “USB хабы”.

Роль “главного” в Universal Serial Bus соединении выполняет компьютер. А подчиненными могут быть самые разные устройства: принтер, флешка, мышка, сканер, клавиатура и т.д.

Конструкция разъема

Такая идея взаимодействия была положена в основу стандарта USB изначально, и она отразилась на физической конструкции соединителя. Разъем кабеля, который подключается к компьютеру называется “USB A”, а разъем подключаемый к устройству называется “USB B”.

Сами разъемы сконструированы таким образом, что при подключении первым замыкается общий провод в виде корпуса, а затем уже все остальные .

Эта особенность дает возможность “горячего” подключения (без снятия питания).

Когда интерфейс Universal Serial Bus стали использовать и на мобильных устройствах, возникла необходимость в разработке более компактного разъема. Тогда и появился Mini-USB. Сегодня он встречается редко, в основном в видеорегистраторах, навигаторах.

Когда устройства стали еще компактнее, тогда появился разъем Micro-USB.

Mini-USB и Micro-USB являются разновидностями разъема USB-B. И тогда правильное их название будет USB Mini-B и USB Micro-B. Все они полностью совместимы друг с другом по сигналам, а отличаются только формой и габаритами.

Версии Universal Serial Bus

На данный момент существует 4 версии протокола:

  • 1.1 — скорость до 12 Мбит/с, питание 5в, максимальный ток 500 мА;
  • 2.0 — скорость до 480 Мбит/с;
  • 3.0 (он же USB 3.1 Gen 1) — скорость до 5 Гбит/с, максимальный ток до 900 мА;
  • 3.1 Gen 2 — скорость до 10 Гбит/с;
  • 3.2 — скорость до 20 Гбит/с;
  • 4 — скорость до 40 Гбит/с.

Все они имеют обратную совместимость друг с другом. То есть в гнездо более поздней версии можно вставить устройство более ранней версии.

Наиболее распространенной на сегодня является версия 2.0 — ее поддерживает абсолютное большинство юсб устройств.

Совместимость устройств обеспечивается не только на физическом, но и на логическом уровне. Это означает, что устройство корректно запитается и установит соединение с компьютером.

Устройство кабеля

Такая совместимость происходит, потому что соединение работает на четырех базовых линиях, которые есть в любом USB порту.

Распиновка USB по цветам

Выше вы видите схему стандартного USB кабеля. Минусовая, общая шина питания имеет обозначение “GND”. В кабеле ей соответствует черный провод. Вторая линия питания “Vbus” — это +5В, цвет провода красный. Две другие линии обозначаются D+ и D− и они отвечают за передачу данных. По цвету это зеленый и белый провод выполнены в виде витой пары.

У юсб кабеля еще есть оплетка — “экран”, предназначенный для защиты от помех. Этот экран подключается к металлическому корпусу разъема, со стороны компьютера он заземляется.

Так как производителей кабеля очень много, то доверять цветам проводов нельзя. Бывает, что цвета проводов в кабеле путают местами.

Universal Serial Bus — это интерфейс с одной информационной линией. А это означает, что прием и передача информации может происходить только поочередно.

Два сигнальных провода, физически выполненные в виде витой пары, передают один и тот же информационный сигнал. Они представляют собой так называемое симметричное или балансное подключение.

При несимметричном подключении минусовая линия соединена с оплеткой и заземлена. То есть одной из линий является не только D− но и оплетка.

В симметричном варианте подключения оплетка тоже заземлена, но она не соединена ни с одним из сигнальных проводов. И тогда сигнальные линии равнозначны между собой.

При появлении внешней помехи в линиях передачи данных сигнал искажается. Но в несимметричной линии помеха воздействует только на линию D+, ведь D− подключена к оплетке и заземлена. А в симметричной линии помеха воздействует на две линии сразу.

Читайте так же:
При горении магния цинка и алюминия

Есть еще много теории по фазам сигнала, о помехе в противофазе, про вычитание сигналов и другое. Но вывод один: полезный сигнал на выходе информационной линии плюсуется с D+ и D−, а помеха вычитается.

Для того чтобы это все эффективно работало, провода должны быть симметричны внутри кабеля. Самый простой способ обеспечить симметрию — это сплести их. Поэтому используется сплетение проводов, витая пара.

Основной смысл витой пары в эффективной защите от помех. Но логическая линия обмена данными в юсб кабеле всего одна. Все данные представлены в виде логических “0” и “1”. Название интерфейса «Universal Serial Bus» (USB), что означает последовательную передачу данных. И вот этот поток нулей и единичек идет по одной шине, при этом в двух направлениях, по очереди.

Одновременная работа на прием и передачу называется Full-Duplex (режим полного дуплекса). В реальности эти режимы работают по очереди, для USB переключение режима приема и передачи происходит с периодом в 1 мс.

Для нормальной работы такой системы в протоколе Universal Serial Bus есть несколько служебных сигналов, с помощью которых организуется работа по безошибочной передаче информации.

Такая организация передачи данных очень экономит средства при производстве, упрощает схемотехнику. Этот принцип работы сегодня используют много интерфейсов передачи данных.

По теории к хосту можно подключить через хабы до 127 устройств. Хост присваивает каждому устройству свой уникальный адрес, пока оно на связи. При подключении происходит инициализация, проверка драйвера, если его нет, то операционная система установит. Управление переходит драйверу, и он устанавливает конфигурацию и теперь устройство считается готовым к работе.

Распиновка разъема USB

Запомнить распиновку разъема USB-A просто. Если вы повернете разъем к себе и контакты будут с нижней стороны, то слева будет шина GND, далее D+, затем D−, и +5в. Нужно помнить, что в USB устройствах металлическая рамка может быть подключена к линии GND, что следует учесть при прозвонке.

USB-AРаспиновка разъема USB A

Для передачи данных служат линии D+ и D−.

USB-B распиновка

Изначально разъем USB-B выглядел так:

внешний вид usb-b 2.0 распиновка usb-b 2.0Распиновка контактов разъема USB B 2.0

В таком виде он остался и сейчас. Встретить его можно в звуковых картах, принтерах, MIDI клавиатурах, внешних жестких дисках.

USB OTG

Стандарт USB-2.0 включал функцию OTG (On-the-Go), что предусматривает использование некоторых устройств в качестве хоста. Например, смартфона, который при подключении к компу является ведомым, а при использовании OTG может выступать как ведущий.

Для этого используют переходник OTG и через него можно подключить к смарту мышку, флешку, клавиатуру или принтер.

Роль устройства определяется кабелем: в штекере на стороне хоста замыкаются контакты 4 (ID) и 5 (Ground), на стороне периферии ID никуда не подключается. На рисунке ниже контакт ID называется «Sense».

Распиновка кабеля OTG

USB 3

На смену версии 2.0 пришла версия USB 3. Порты, кабели и устройства третьей версии можно опознать по синему цвету разъема. Физически они со стороны А, казалось бы, не изменились. Но это не так.

Главное отличие версии 3.0 в более высокой скорости передачи данных (до 4,8 Гбит/с), что достигается добавлением в кабель двух дополнительных симметричных витых пар. Одна из которых отвечает за передачу, а другая — за прием данных.

Распиновка порта USB 3.0

Принцип работы интерфейса этим нововведением не нарушен. Разработчики физически разделили принимающую и передающую линии.

В 3.0 за получение и передачу информации отвечают отдельные линии данных.

Для сохранения обратной совместимости в новой схеме есть и обычная линия данных — бело-зеленая пара D+ и D−.

При этом новые контакты расположены отдельно от старых в одном разъеме.

Теперь рассмотрим разъем со стороны В. Он был доработан и теперь имеет такой вид:

А вот гнезда В могут работать и с разъемами прежних версий.

После выхода спецификации 3.1, стандарт 3.0 был переименован в “USB 3.1 Gen 1”. А новая спецификация 3.1 со скоростью передачи до 10 Гбит/с теперь называется “USB 3.1 Gen 2”.

Type-C

Ключевым моментом обновления 3.1 стало появление разъема USB Type-C. Именно Type-C должен был заменить USB-Mini и USB-Micro, при этом обеспечивая скорость протокола USB 3.

Это самый прогрессивный разъем на сегодня, который может выполнять роль и USB A, такой разъем используется на материнских платах компьютеров.

Type-C может вставляться в устройство любой стороной. Достигается это благодаря зеркальному дублированию всех сигнальных линий, поэтому количество контактов достигает 24-х.

Распиновка порта Type C

При этом все устройства, поддерживающие такое соединение, также обязаны иметь двойной набор сигналов, потому что заранее неизвестно, какой стороной пользователь подключит разъем.

Стандарт USB 3 также предусматривает повышение зарядного напряжения выше 5 вольт, но по согласованию с устройством.

Позже, в 2019 году, был анонсирован USB4, имеющий еще больше нововведений. Помимо поддержки USB-C и Power Delivery, 4-я версия протокола будет поддерживать туннелирование Displayport и PCI Express. Это указывает на огромную скорость порта и к нему можно будет подключать монитор, а через райзеры — платы расширения.

Micro usb где плюс и минус

Большинство современных гаджетов (мобильных телефонов, смартфонов, плееров, электрокниг, планшетов и пр.) поддерживает зарядку через гнездо USB mini/micro. Тут может быть несколько вариантов подключения:

Читайте так же:
Чем отличается дюбель гвоздь

— Устройство можно зарядить от ПК через стандартный дата-кабель. Обычно это шнур USB_AM—USB_BM_mini/micro. Если для заряда устройства требуется ток более 0,5 А (это максимум, на который способен USB 2.0), то время заряда может оказаться мучительно долгим, вплоть до бесконечности. Порт USB 3.0 (голубенький такой) выдаёт уже 0,9 А, но и этого кому-то может показаться мало.

— Через тот же дата-кабель ваше устройство можно зарядить от родного зарядного устройства (сетевого или автомобильного), оборудованного 4-контактным гнездом USB-AF, как на компе. Конечно же, это уже не настоящий USB-порт. Гнездо зарядного устройства лишь выдаёт примерно 5 В между 1 и 4 контактами 4-контактного гнезда (плюс на контакте №1, минус на контакте №4). Ну, ещё между разными контактами гнезда могут быть установлены всяческие перемычки и резисторы. Зачем? Об этом колдовстве будет рассказано ниже.

— Гаджет можно подключить к постороннему или самодельному зарядному устройству, дающему 5 вольт. И вот тут начинается самое интересное…

При попытке заряда от чужого зарядного устройства с выходом USB ваш гаджет может отказаться заряжаться под тем предлогом, что зарядное устройство ему якобы не подходит. Разгадка в том, что многие телефоны/смартфоны «смотрят» каким образом расключены провода Data+ и Data-, и если гаджету что-то не понравится, это ЗУ будет отвергнуто.

Nokia, Philips, LG, Samsung, HTC и многие другие телефоны признают зарядное устройство только если контакты Data+ и Data- (2-й и 3-й) будут закорочены. Закоротить их можно в гнезде USB_AF зарядного устройства и спокойно заряжать свой телефон через стандартный дата-кабель.

Распиновка USB разъёма для правильной зарядки гаджетов Nokia, Philips, LG, Samsung, HTC

Если же зарядное устройство уже обладает выходным шнуром (вместо выходного гнезда), и вам нужно припаять к нему штекер mini/micro USB, то не забудьте соединить 2 и 3 контакты в самом mini/micro USB. При этом плюс паяете на 1 контакт, а минус — на 5-й (последний).

Распиновка USB разъёма для правильной зарядки гаджетов Nokia, Philips, LG, Samsung, HTC

У Айфонов вообще какие-то оккультные требования к коммутации гнезда зарядного устройства: контакты Data+(2) и Data- (3) должны соединяться с контактом GND (4) через резисторы 49,9 kΩ, а с контактом +5V через резисторы 75 kΩ.

Распиновка USB разъёма для правильной зарядки гаджетов iPhone

Motorola «требует» резистор 200 кОм межну 4 и 5 контактами штекера USB micro-BM. Без резистора аппарат заряжается не до полной победы.

Распиновка USB разъёма для правильной зарядки гаджетов Motorola

Для заряда Samsung Galaxy в штекере USB micro-BM должен быть установлен резистор 200 кОм между 4 и 5 контактами и перемычка между 2 и 3 контактами.

Распиновка USB разъёма для правильной зарядки гаджетов ( Samsung Galaxy )

Для более полного и «гуманного» заряда планшета Samsung Galaxy Tab рекомендуют другую схему: два резистора: 33 кОм между +5 и перемычкой D-D+; 10 кОм между GND и перемычкой D-D+.

Распиновка USB разъёма для правильной зарядки гаджетов планшета Samsung Galaxy Tab

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

Большинство современных мобильных телефонов, смартфонов, планшетов и других носимых гаджетов, поддерживает зарядку через гнездо USB mini-USB или micro-USB. Правда до единого стандарта пока далеко и каждая фирма старается сделать распиновку по-своему. Наверное чтоб покупали зарядное именно у неё. Хорошо хоть сам ЮСБ штекер и гнездо сделали стандартным, а также напряжение питания 5 вольт. Так что имея любое зарядное-адаптер, можно теоретически зарядить любой смартфон. Как? Изучайте варианты распиновки USB и читайте далее.

Распиновка USB разъемов для Nokia, Philips, LG, Samsung, HTC

Бренды Nokia, Philips, LG, Samsung, HTC и многие другие телефоны распознают зарядное устройство только если контакты Data+ и Data- (2-й и 3-й) будут закорочены. Закоротить их можно в гнезде USB_AF зарядного устройства и спокойно заряжать свой телефон через стандартный дата-кабель.

Распиновка USB разъемов на штекере

Если зарядное устройство уже обладает выходным шнуром (вместо выходного гнезда), и вам нужно припаять к нему штекер mini-USB или micro-USB, то не нужно соединить 2 и 3 контакты в самом mini/micro USB. При этом плюс паяете на 1 контакт, а минус — на 5-й (последний).

Распиновка USB разъемов для Iphone

У Айфонов контакты Data+ (2) и Data- (3) должны соединяться с контактом GND (4) через резисторы 50 кОм, а с контактом +5V через резисторы 75 кОм.

Распиновка зарядного разъема Samsung Galaxy

Для заряда Самсунг Галакси в штекере USB micro-BM должен быть установлен резистор 200 кОм между 4 и 5 контактами и перемычка между 2 и 3 контактами.

Распиновка USB разъемов для навигатора Garmin

Для питания или заряда навигатора Garmin требуется особый дата-кабель. Просто для питания навигатора через кабель нужно в штекере mini-USB закоротить 4 и 5 контакты. Для подзаряда нужно соединить 4 и 5 контакты через резистор 18 кОм.

Схемы цоколёвки для зарядки планшетов

Практически любому планшетному компьютеру для заряда требуется большой ток — раза в 2 больше чем смартфону, и заряд через гнездо mini/micro-USB во многих планшетах просто не предусмотрен производителем. Ведь даже USB 3.0 не даст более 0,9 ампер. Поэтому ставится отдельное гнездо (часто круглого типа). Но и его можно адаптировать под мощный ЮСБ источник питания, если спаять вот такой переходник.

Распиновка зарядного гнезда планшета Samsung Galaxy Tab

Для правильного заряда планшета Samsung Galaxy Tab рекомендуют другую схему: два резистора: 33 кОм между +5 и перемычкой D-D+; 10 кОм между GND и перемычкой D-D+.

Читайте так же:
Монтажная пила по дереву

Распиновка разъёмов зарядных портов

Вот несколько схем напряжений на контактах USB с указанием номинала резисторов, позволяющих эти напряжения получить. Там, где указано сопротивление 200 Ом нужно ставить перемычку, сопротивление которой не должно превышать это значение.

Классификация портов Charger

  • SDP (Standard Downstream Ports) – обмен данными и зарядка, допускает ток до 0,5 A.
  • CDP (Charging Downstream Ports) – обмен данными и зарядка, допускает ток до 1,5 A; аппаратное опознавание типа порта (enumeration) производится до подключения гаджетом линий данных (D- и D+) к своему USB-приемопередатчику.
  • DCP (Dedicated Charging Ports) – только зарядка, допускает ток до 1,5 A.
  • ACA (Accessory Charger Adapter) – декларируется работа PD-OTG в режиме Host (с подключением к PD периферии – USB-Hub, мышка, клавиатура, HDD и с возможностью дополнительного питания), для некоторых устройств – с возможностью зарядки PD во время OTG-сессии.

Как переделать штекер своими руками

Теперь у вас есть схема распиновки всех популярных смартфонов и планшетов, так что если имеете навык работы с паяльником — не будет никаких проблем с переделкой любого стандартного USB-разъема на нужный вашему девайсу тип. Любая стандартная зарядка, которая основывается на использовании USB, предусматривает использование всего лишь двух проводов – это +5В и общий (минусовой) контакт.

Просто берёте любую зарядку-адаптер 220В/5В, от неё отрезаете ЮСБ коннектор. Отрезанный конец полностью освобождается от экрана, в то время как остальные четыре провода зачищаются и залуживаются. Теперь берем кабель с разъемом USB нужного типа, после чего также отрезаем от него лишнее и проводим ту же самую процедуру. Теперь остается просто спаять между собой провода согласно схемы, после чего соединение изолировать каждое отдельно. Полученное в итоге дело сверху заматывается изолентой или скотчем. Можно залить термоклеем — тоже нормальный вариант.

Бонус: все остальные разъёмы (гнёзда) для мобильных телефонов и их распиновка доступны в единой большой таблице — смотреть.

USB значит Universal Serial Bus (Универсальная Последовательная Шина)

USB (Universal Serial Bus — Универсальная Последовательная Шина)
Всё многообразие коннекторов USB версии 2.0 отражено на картинке ▼

▲ Изолирующие детали разъёма отмечены тёмно-серым цветом, металлические части — светло-серым.
Фиолетовые контакты ID не используются в зарядных и дата-кабелях. Они нужны только в кабеле OTG.

▼ Название того или иного коннектора снабжается буквенными индексами.

Тип коннектора:

  • А — активное, питающее устройство (компьютер, хост)
  • B — пассивное, подключаемое устройство (принтер, сканер)

«Пол» коннектора:

  • M (male) — штекер, «папа»
  • F (female) — гнездо, «мама»

Размер коннектора:

Например: USB micro-BM— штекер (M) для подключения к пассивному устройству (B); размер micro.

Назначение контактов USB 2.0

  1. Красный VBUS (+5V, Vcc — Voltage Collector Collector) +5 Вольт постоянного напряжения относительно GND. Для USB 2.0 максимальный ток — 500 mA.
  2. Белый D- (-Data)
  3. Зелёный D+ (+Data)
  4. Чёрный GND — общий провод, «земля», «минус», 0 Вольт

Разъёмы mini и micro содержат 5 контактов:

  1. Красный VBUS
  2. Белый D-
  3. Зелёный D+
  4. ID — в разъёмах «B» не задействован; в разъёмах «A» замкнут с GND для поддержки функции «OTG»
  5. Чёрный GND

Кроме прочего, в кабеле содержится (правда, не всегда) оголённый провод Shield — корпус, экран, оплётка. Этому проводу номер не присваивается.

Распиновка шнура мыши и клавиатуры

У некоторых мышей и клавиатур в кабеле встречаются нестандартные цвета проводов.
Прочтите также про подключение мышей и клавиатур к порту PS/2.

Usb a распиновка – Распиновка разъёмов USB 2.0

Стандарт универсальной последовательной шины, иначе USB, был разработан в далёком 1996 году как класс, унифицирующий разъёмы и снижающий энергопотребление. Так компаниям-разработчикам оборудования и персональных компьютеров удалось избавиться от многообразия кабелей и разъёмов, а также упростить взаимодействие пользователя с ПК. С тех пор спецификация была несколько раз обновлена, получила различные форм-факторы, соответственно, менялось количество контактов и их расположение. Сегодня мы расскажем о расположении этих контактов в спецификации USB или их распиновке.

Распиновка USBUSB – самый распространённый способ подключения устройств как к ПК, так и между собой
ФОТО: iconnectivity.supportbee.com

Виды USB-разъёмов

Среди пользователей имеет место путаница между разъёмами и версиями спецификаций. Тип разъёма — это форм-фактор, то есть физическая форма разъёма. Основных существует три: A, B и C. Типы A и B могут иметь версии micro и mini.

A – стандартный вид для ПК. Флешки, внешние диски и принтеры со стороны компьютера чаще всего подключаются именно с помощью него. Его подвиды micro и mini встречаются крайне редко. А вот тип B – наоборот. Его классический форм-фактор встречается редко, в основном, в принтерах. Зато его подвиды micro и mini получили широкое распространение. Если ваш смартфон подключается с помощью micro USB, то это — тип B. Вообще, тип B регламентирован спецификацией как разъём для использования на стороне периферийного устройства.

Тип С — это новый тип разъёма, который впервые был описан в 2014 году. В нём наконец-то решили проблему симметричности контактов, то есть штекер можно вставить в гнездо правильно с первого раза.

Теперь о версиях спецификаций: USB 3.0, USB 2.0. Цифры в названиях показывают версии спецификации. То есть, это описание работы алгоритмов интерфейса, которое используют производители устройств. Последняя действующая на сегодняшний день версия — 3.2. В 2019 году также ожидается публикация спецификации 4.

Читайте так же:
Метод защиты от коррозии

Распайка USB кабеля по цветам

Так как спецификаций имеется много, а тип разъёма накладывает свои ограничения на размещение контактов, то и распиновка отличается от версии к версии. Стало быть, и разбирать их надо по отдельности.

Распиновка USB 2.0

«Классика» разъёмов USB 2.0 предусматривает 4 контакта, а мини и микроверсии — 5. В любом случае, данные передаются по двум из них. Обычно их отмечают на схемах как D- и D+. Им соответствуют зелёный и белый цвета кабелей. В стандартных A и B может быть золотой, который на деле выглядит просто жёлтым. Два контакта отвечают за питание. По одному проводится напряжение в 5 В. Цвета кабелей — красный и оранжевый.

Так распиновка классических А и В выглядит схематическиТак распиновка классических А и В выглядит схематически
ФОТО: ru.wikipedia.org

Второй может называться «минус» или просто «земля». Он имеет традиционный цвет — чёрный или синий. На схемах отмечается как GND. Для микро и мини версий USB пятый контакт нужен для поддержки стандарта OTG – подключения к мобильным устройствам периферии. Он не используется в типе B и замыкается на землю в типе А именно для поддержки OTG.

Расположение контактов на всех видах USB 2.0Расположение контактов на всех видах USB 2.0
ФОТО: ru.wikipedia.org

Распиновка USB 3.0

Спецификация 3.0 была полностью сформирована в 2008 году. При изготовлении устройств и кабелей принято использовать синий пластик для цветового оформления штекеров и разъёмов. Реже — красный. С помощью новых алгоритмов передачи данных была увеличена скорость передачи информации, сила тока и добавлено 5 контактов. Таким образом, всего контактов на USB 3.0 – 9, в отличие от USB 2.0, где их 4. При этом, оба стандарта полностью совместимы — просто лишние контакты становятся неактивными. Также для USB были частично переработаны формы разъёмов. Внешне тип А остался таким же, но добавились контакты. Тип B, а также версии mini и micro конструктивно изменились. Новый симметричный разъём типа C поддерживает USB 3.0 полностью.

4 контакта в типах A и B перешли от версии 2.0. Это «земля», +5 В и два для передачи данных. Они и определяют обратную совместимость. Новые 5 включают в себя два для приёма данных по SuperSpeed, два для передачи по SuperSpeed и ещё один — «земля».

Размещение контактов в стандарте USB 3.0 в типах A и BРазмещение контактов в стандарте USB 3.0 в типах A и B
ФОТО: ru.wikipedia.org

Коренным образом поменялось расположение контактов на разъёме типа C. Всего в нём 24 контакта. Для симметричности, 12 дублируют другие 12. То есть, как ни воткни, работать устройство всё равно будет. Два центральных контакта из 12 повторяют контакты USB 2.0 для передачи данных. Собственно, USB 2.0 также может быть реализован в типе C. Однако, это редкость. Два крайних контакта проводят «землю». 4 отведено для высокоскоростной передачи и приёма данных. Ещё два нужны для питания. Оставшиеся два контакта являются конфигурационным и дополнительным каналом.

Размещение контактов USB 3.0 в типах CРазмещение контактов USB 3.0 в типах C
ФОТО: ru.wikipedia.org

Распиновка USB на материнской плате

По умолчанию, на материнских платах уже есть выведенные порты USB на задней панели. Но дополнительно практически всегда присутствуют штыревые выходы, например, для передней панели системного блока. В подключении нет ничего сложного. Встречаются два варианта коммутации. Это может быть набор фишек для вставки в штырьки, либо используется целый блок. Один набор штырей на плате рассчитан на два USB-разъёма. Для версии 2.0 используется 9 контактов, для 3.0 — 19. Если подключение происходит с помощью набора фишек, то можно использовать всего четыре контакта для одного разъёма, а в случае с 3.0 — 9.

Разъёмы USB на плате подписаны. USB 3.0 заметно отличается от 2.0 размеромРазъёмы USB на плате подписаны. USB 3.0 заметно отличается от 2.0 размером
ФОТО: forum.oszone.net

Назначение контактов на материнской плате строго регламентировано. Обе линии имеют один и тот же набор, исключение составляет пятый контакт, который служит своеобразным маяком, чтобы не подключить блок неправильно. Если он находится справа, то самая крайняя левая пара контактов отвечает за передачу питания, затем две пары для данных и правая — земля. Можно ориентироваться и по надписям на фишках, и по цветам. Хотя последний способ не так надёжен.

Схема контактов USB 2.0 на материнской платеСхема контактов USB 2.0 на материнской плате
ФОТО: forum.oszone.net

Изучать назначение контактов для USB 3.0 на плате не имеет смысла, так как разработчики максимально упростили подключение. Для этого используется фишка со всем необходимым комплектом контактов, воткнуть который неправильно практически невозможно.

Вообще, распиновка USB постепенно уходит в прошлое. Актуальным было знать размещение контактов для версий 1.0 и 2.0. Затем же кабели и разъёмы стали всё больше унифицироваться и проектироваться с наименьшими для пользователей проблемами при подключении. Большинству из них вообще никогда не придётся сталкиваться с ручной установкой или пайкой контактов. Это, скорее, удел радиолюбителей и «гиков».

Если вы владеете знаниями или собственным опытом по подключению USB разных версий, то можете поделиться им в комментариях.

DIY HomiusКак защитить входную дверь от взлома: 5 простых способов

DIY HomiusДом на колёсах своими руками: как превратить микроавтобус в уютное жильё

Понравилась статья? Сохраните, чтобы не потерять!

ВОЗМОЖНО ВАМ ТАКЖЕ БУДЕТ ИНТЕРЕСНО:

Распиновка USB разъема: USB, mini-USB, micro-USB

В данной статье приведена общая информация о стандарте USB, а также распиновка USB разъема по цветам всех видов (USB, mini-USB, micro-USB, USB-3.0).

Читайте так же:
Чем отличается циркулярная пила от дисковой

Разъем USB (Universal Serial Bus) – это последовательная шина универсального назначения, современный способ подсоединения внешних устройств к персональному компьютеру. Заменяет ранее используемые способы подключения (последовательный и параллельный порт, PS/2, Gameport и т.д.) для обычных видов периферийных устройств — принтеры, мыши, клавиатуры, джойстики, камеры, модемы и т.д. Также данный разъем позволяет организовывать обмен данными между компьютером и видеокамерой, карт-ридером, MP3 — плеером, внешним жестким диском.

Преимуществом USB разъема перед иными разъемами заключается в возможности подключения Plug&Play устройств без необходимости перезагрузки компьютера или ручной установке драйверов. Устройства Plug&Play могут быть подключены во время работы компьютера и в течение нескольких секунд приступить к работе.

При подключении нового устройства сначала хаб (кабельный концентратор) получает высокий уровень по линии передачи данных, которое сообщает, что появилось новое оборудование. Затем следуют следующие шаги:

  1. Хаб сообщает Хост-компьютеру о том, что было подключено новое устройство.
  2. Хост-компьютер запрашивает хаб, на какой порт было подключено устройство.
  3. После получения ответа компьютер выдает команду об активации данного порта и выполняет обнуление (сброс) шины.
  4. Концентратор формирует сигнал сброса (RESET) длительностью 10 мсек. Выходной ток питания устройства составляет 100 мА. Устройство теперь готово к работе и имеет адрес по умолчанию.

Создание USB — результат сотрудничества таких компаний как Compaq, NEC, Hewlett-Packard, Philips, Intel, Lucent и Microsoft. USB стандарт был призван заменить широко используемый последовательный порт RS-232. USB в целом облегчает работу пользователю и имеет большую пропускную способность , чем последовательный порт RS-232. Первая спецификация USB была разработана в 1995 году, как недорогой универсальный интерфейс для подсоединения внешних устройств, которые не требовали большую пропускную способность данных.

Три версии USB

USB 1.1

Версия USB 1.1 предназначен был для обслуживания медленных периферийных устройств (Low-Speed) со скоростью передачи данных 1,5 Мбит/с и быстрых устройств (Full-Speed) со скоростью передачи данных 12 Мбит/с. USB 1.1, однако, был не в состоянии конкурировать с высокоскоростным интерфейсом, например. FireWire (IEEE 1394) от компании Apple со скоростью передачи данных до 400 Мбит/с.

USB 2.0

В 1999 году стали задумываться о втором поколении USB, который был бы применим и для более сложных устройств (например, цифровых видеокамер). Эта новая версия, обозначаемая как USB 2.0 была выпущена 2000 году и обеспечивала максимальную скорость до 480 Мбит/с в режиме Hi-Speed и сохранила обратную совместимость с USB 1.1 (тип передачи данных: Full-Speed , Low-Speed).

USB 3.0

Третья версия (обозначаемая также как Super-speed USB) была спроектирована в ноябре 2008 года, но, вероятно, из-за финансового кризиса ее массовое распространение было отложено вплоть до 2010. USB 3.0 имеет более чем в 10 раз большую скорость по сравнению с USB 2.0 (до 5 Гбит/с). Новая разработка имеет 9 проводов вместо первоначальных 4 (шина данных уже состоит из 4 проводов), тем не менее, этот стандарт по-прежнему поддерживает и USB 2.0 и обеспечивает пониженное энергопотребление. Благодаря этому можно использовать любую комбинацию устройств и портов USB 2.0 и USB 3.0.

USB разъем имеет 4 контакта. К контактам DATA+ и DATA- подключается витая пара (скрученные между собой два провода), а к выводам VCC (+5 В) и GND подключаются обычные провода. Затем весь кабель (все 4 провода) экранируется алюминиевой фольгой.

Бюджетный ремонт кабеля USB — micro USB

ремонт кабеля USB своими руками

Приветствую моих читателей! Сегодня снова рубрика «От Мастера Сергея». Покажем как провести бюджетный ремонт кабеля USB – micro USB своими руками. Что имеем в начале – нерабочий кабель с разъемом micro USB. У владельца кабеля с деньгами туго, так что попросил помочь за немного монет. Посмотрим что можно сделать!

Разборка разъема micro USB

Разборка показала, что разъем micro USB в этом кабеле составной и пластиковые фиксаторы внутри металлической оболочки разъема развалились. Такое состояние разъема – не редкость, поэтому дешевле всего – это заменить разъем.

что ломается внутри кабеля USB

рассыпался разъем кабеля USB

В условиях бюджетности ремонта, было принято решения покопаться в залежах. Был найден разъем micro USB в белом резиновом корпусе, срезанный с какого-то кабеля.

Бюджетный ремонт кабеля USB - micro USB

Многие считают, что такие разъемы неразборные. Так оно и есть! Но русская смекалка работает постоянно, так что вскрытие разъема с помощью острого скальпеля по шву плавления не заняло много времени.

аккуратно вскрываем разъем микро USB

Дальше нам осталось зачистить провода в ремонтируемом кабеле и по распиновке USB разъема распаять на удачно разобранный исправный разъем. Ниже приведена распиновка кабеля microUSB-USB без OTG и с ним — ничего сложного.

распиновка разъема USB по цветам оплетки проводков с OTGи без

Паяем новый разъем

На фото показано, как должны быть припаяны провода к разъему согласно цвету оплетки.

припаиваем провода на разъем согласно распиновке кабеля USB

четыре провода кабеля USB припаяны к разъему micro USB

Проверяем себя с помощью вольтметра – подключаем USB к зарядному устройству и измеряем напряжение питания + 5 В. Все в порядке.

прозвонка кабеля USB мультиметром

Сборка корпуса разъема

Две части резинового корпуса Мастер Сергей предлагает склеивать с помощью клея «Момент». Действуем по инструкции – обезжирить, нанести клей тонким слоем и сжать две склеиваемые детали.

склеиваем две половины корпуса разъема кабеля USB

зажимаем разъем в тиски для лучшей склейки

В черный цвет кабеля конечно не попали, но бюджетному коню (ремонту) в зубы (в разъем) не смотрят. На этом ремонт кабеля USB завершается.

А что Вы делаете, когда встречаетесь с такой поломкой? Как проводите ремонт кабеля? Или покупаете новый? Какой фирмы? Делимся в комментариях — всем эта информация пригодится.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector