Dwie dekady temu gniazdo USB było ciekawostką nawet dla komputera stacjonarnego. Ale z czasem zwykłe standardowe złącze zmieniło się w mini, a później pojawiła się mikro. Do chwili obecnej żadne urządzenie mobilne nie może obejść się bez tego rodzaju interfejsu. Z tego powodu nie będzie nie na miejscu, aby dowiedzieć się, jakie są, jak są ułożone i do czego służą porty USB i micro-USB.

Specyfikacja USB

Wraz z rozwojem technologii komputerowej problem szybkiego przesyłania informacji między urządzeniami stał się coraz bardziej istotny. Istniejące standardy dla portów szeregowych i równoległych nie były już w stanie zaspokoić rosnących potrzeb i były wyjątkowo niewygodne w użyciu. Projektanci stanęli przed zadaniem stworzenia uniwersalnego i, co najważniejsze, łatwego w użyciu portu o wysokiej szybkości transferu. Stały się interfejsem USB, który jest dziś dobrze znany każdemu użytkownikowi - Universal Serial Bus.

Pierwsza wersja portu - USB 1.0 - nie miała wysokiej prędkości przesyłania danych (1, 5 MB / s), ale posiadała wszechstronność i łatwość użytkowania. Interfejs był idealny do pracy z szeroką gamą urządzeń peryferyjnych, a co najważniejsze, obsługiwał połączenie „gorące” i tryb „plug and play”. To prawda, że ​​wersja okazała się „surowa” i działała niestabilnie, więc po 2 latach pojawiła się kolejna specyfikacja - USB 1.1. Naprawiono błędy w USB 1.0.

Protokół USB 2.0 zachował wszystkie zalety poprzedniej wersji i przesyłał dane już z prędkością do 48 MB / s. Ta wersja specyfikacji była już znacznie bardziej przydatna niż jej starszy brat. Może obsługiwać wystarczająco szybkie dyski zewnętrzne i zapewniać przesyłanie dużych ilości informacji w rozsądnym czasie. Ta wersja jest nadal uważana za główną - zdecydowana większość urządzeń peryferyjnych i urządzeń mobilnych jest produkowana z interfejsem USB 2.0.

Wersja protokołu USB 3.0, która pojawiła się 10 lat temu, ma jeszcze większą przepustowość (do 600 MB / s) i jest w stanie obsługiwać naprawdę szybkie urządzenia. Podobnie jak jego poprzednicy, port jest wygodny w użyciu i ma tę samą strukturę architektoniczną, co oznacza, że ​​umożliwia podłączanie urządzeń zewnętrznych w locie (podłączanie na gorąco) i niezależne ich rozpoznawanie. Trwa opracowywanie ultraszybkiego protokołu USB 3.2, który pozwoli urządzeniom na wymianę informacji z prędkością do 2, 5 GB / s.

Rodzaje złączy USB

Wraz z opracowaniem specyfikacji opracowano nowe typy złączy USB. Wynika to z faktu, że nie tylko komputery PC i urządzenia peryferyjne, ale także szeroka gama gadżetów, w tym miniaturowych, zaczęła zapewniać taki interfejs. Standardowe złącze USB, pierwotnie opracowane, po prostu nie pasowało do kompaktowych obudów urządzeń mobilnych. Obecnie istnieją 3 główne typy portów:

  1. USB
  2. mini USB;
  3. micro USB.

To pod nimi „uwięziono” większość urządzeń peryferyjnych i gadżetów.

Dzisiaj trzy główne typy złączy USB

Zwykłe gniazdo USB

Jest instalowany w komputerach PC, laptopach i ich urządzeniach peryferyjnych - drukarkach, dyskach zewnętrznych, routerach itp. Uniwersalne karty sieciowe mają te same gniazda.

Standardowe gniazda USB w komputerze i ładowarce sieciowej

Urządzenia peryferyjne, takie jak myszy, klawiatury, napędy zewnętrzne, moduły radiowe itp. Są wyposażone we wtyczkę do tego typu gniazd. Te same wtyczki można zobaczyć w kablach adapterów między poszczególnymi typami wtyczek:

Kabel USB - micro USB

Interfejs mini USB

Ten typ interfejsu został zaprojektowany dla miniaturowych urządzeń wymagających przesyłania informacji - zwykłe gniazdo po prostu do nich nie pasuje. Zwłaszcza ten standard nie zapuścił korzeni ze względu na dość obszerną konstrukcję gniazda, ale dziś istnieje wiele gadżetów używających tego typu złącza. Do połączenia z innymi typami, jak wspomniano powyżej, dostępne są kable adaptera.

Odtwarzacz z mini USB i adapterem do niego

Micro USB

Obecnie ten typ złącza jest standardem dla małych urządzeń - są one wyposażone w prawie wszystkie gadżety - od telefonów i tabletów po odtwarzacze, nawigatory i aparaty fotograficzne. Pomimo swojej zwartości i widocznej kruchości, konstrukcja przy odpowiednim prowadzeniu jest dość mocna, niezawodna i trwała. Zgodnie z tym standardem nawet urządzenia, które absolutnie nie muszą przesyłać informacji, takie jak latarki, radia, słuchawki bezprzewodowe itp. Są wyposażone w takie gniazda. Dlaczego interfejs przesyłania danych ma tę samą latarkę? Zgadza się, do niczego. A gniazdo w takich urządzeniach służy do zasilania zewnętrznego i ładowania wewnętrznych baterii.

Porty USB w zwykłych latarkach służą wyłącznie do ładowania akumulatorów

„Dziwnie jest widzieć„ wózek z silnikiem odrzutowym ”, ale musisz zgodzić się, że jest wygodny - tę samą latarkę można ładować za pomocą standardowego kabla z dowolnego komputera, banku lub ładowarki z odpowiednim gniazdem.

Powinniśmy również wspomnieć o interfejsie mikro wersji 3.0. Gniazda i wtyczki są nieco inne niż złącza 1.0 i 2.0:

Kable USB 3.0 - zwykłe, mini i mikro

Kompatybilność wersji

Ponieważ specyfikacje interfejsu pojawiały się niemal jeden po drugim, problem kompatybilności był dość poważny, a projektanci doskonale poradzili sobie z tym zadaniem. Wszystkie trzy wersje specyfikacji są w pełni zgodne z protokołem oddolnym. Oznacza to, że użytkownicy starszych interfejsów mogą zadokować swoje gadżety za pomocą nowszych rozwiązań. Jednocześnie rozpoznawanie najwolniejszego urządzenia w sieci odbywa się automatycznie przez porty i nie wymaga żadnych działań ze strony użytkownika.

Jeśli chodzi o interfejs (pinout, kształt gniazd i wtyczek), pierwsza i druga wersja są w pełni ze sobą kompatybilne. Wersja 3.0 jest kompatybilna z poprzednimi tylko przez typy „zwykłego USB” i „mini USB”. Złącza micro USB trzeciej wersji nie można włożyć do gniazd poprzednich, ale odwrotnie - proszę.

Korzystanie z portu do zasilania i ładowania

Oprócz przesyłania informacji porty mogą zasilać urządzenia zewnętrzne. W tym celu we wszystkich modyfikacjach gniazd występują dwa osobne styki (pin). Jest to wygodne w przypadku pracy z urządzeniami zewnętrznymi, które nie mają własnego źródła zasilania - pamięci flash, klawiatury, modułów radiowych itp. Ta sama właściwość interfejsu, jak wspomniano powyżej, jest często używana w gadżetach innych niż komputerowe.

Ciekawe, że w zależności od zadania interfejs może zarówno zasilać urządzenia zewnętrzne, jak i je odbierać. Jeśli na przykład podłączysz tablet do banku, urządzenie rozpocznie ładowanie własnej baterii. Podłącz pamięć flash USB lub mysz do tego samego tabletu, a aktualny kierunek się zmieni - gadżet dostarczy zasilanie do urządzenia peryferyjnego . Ale jeśli użytkownik nie musi zmieniać kierunku zasilania - wszystko odbywa się automatycznie - nadal musisz znać nośność portów. Jaki prąd może dać to lub inne gniazdo?

Zgodnie ze specyfikacją maksymalne prądy dla wersji 1.0, 2.0 i 3.0 wynoszą odpowiednio 500, 500 i 900 mA. Jednak nie wszystkie gadżety są w stanie dać taki prąd, a niektóre mogą dać więcej. Wszystko będzie zależeć od konkretnego urządzenia i jego trybu działania. Jak ustalić, czy na przykład tablet „wyciągnie” dysk zewnętrzny, czy też tablet podłączony do komputera zostanie naładowany?

Oczywiście informacje te znajdują się w dokumentacji towarzyszącej każdemu porządnemu urządzeniu, ale można użyć „metody poke”. Port USB jest wystarczająco uniwersalny i wystarczająco inteligentny. Po podłączeniu urządzeń dzielą się priorytetami i ustalają, czego i ile potrzebuje każde z nich.

Jeśli tablet nie jest w stanie zapewnić normalnego prądu, powiedzmy, na zewnętrznym dysku, urządzenie peryferyjne po prostu się nie włącza. Jeśli komputer nie ma wystarczającej siły, aby naładować energochłonny tablet pełnym prądem, a ten ostatni nie chce zadowolić się małym, wówczas ładowanie nie zostanie wykonane. W każdym razie nie będzie możliwe spalanie portów wyposażonych w ochronę przed przeciążeniem, odwrotną polaryzacją i zwarciem podczas takich eksperymentów.

Teoretycznie interfejs trzeciej wersji smartfona Samsung jest zaprojektowany na prąd o wartości 900 mA, ale najprawdopodobniej sam gadżet nie daje tyle

Urządzenie kabla interfejsu

Cóż, aby obraz na portach USB był kompletny, musisz wziąć pod uwagę okablowanie i przypisanie pinów każdego typu. Informacje te będą przydatne nie tylko dla programistów i „domowej roboty” naprawy kabli interfejsu i wymiany uszkodzonych złączy w gadżetach, ale także dla zwykłych użytkowników, którzy chcą wiedzieć, co jest.

Pinout gniazd i wtyczek

Z uwagi na fakt, że jednym z głównych zadań, przed którym stanęli programiści, była możliwość kompatybilności, wyprowadzania i wyprowadzania gniazd i wtyczek wszystkich typów, z kilkoma wyjątkami, niewiele się od siebie różnią.

Schemat pinów wtyczki i gniazda USB 1.0, 2.0, gdzie:

  • 1 - +5 V;
  • 2 - D-;
  • 3 - D +;
  • 4 - GND.

Lokalizacja styków wtyczki i gniazda mini i micro USB 1.0, 2.0, gdzie:

  • 1 - +5 V;
  • 2 - D−;
  • 3 - D +;
  • 4 - GND lub nieużywany;
  • 5 - GND.

Wtyczka i gniazdo USB 3.0, gdzie:

  • 1 - +5 V;
  • 2 - D−;
  • 3 - D +;
  • 4 - ID;
  • 5 - GND;
  • 6 - StdA_SSTX−;
  • 7 - StdA_SSTX +;
  • 8 - GND_DRAIN;
  • 9 - StdA_SSRX−;
  • 10 - StdA_SSRX +.

Kodowanie kolorami przewodów

Podczas okablowania kabli każdy z pinów złącza ma inny kolor. Pomaga to uniknąć nieporozumień podczas produkcji i ułatwia naprawę. Standardowe kolory przewodów w kablu USB są następujące:

  • 1 - czerwony;
  • 2 - biały;
  • 3 - zielony;
  • 4 - czarny (biały dla micro 3.0);
  • 5 - czarny;
  • 6 - niebieski;
  • 7 - żółty;
  • 8 - biały;
  • 9 - fioletowy;
  • 10 - brązowy.

Kryteria wyboru kabla

Jeśli musisz podłączyć dwa urządzenia za pomocą interfejsu USB, ale nie ma odpowiedniego kabla, musisz go kupić. Ale jak wybrać z powyższej odmiany, co jest potrzebne? Kryterium wyboru jest niezwykle proste - jeśli wtyczki kablowe wchodzą do gniazd urządzenia, masz to, czego potrzebujesz. Jedyną rzeczą, o której warto pamiętać: jeśli użyjesz kabla w wersji 2.0 do podłączenia urządzeń z gniazdami 3.0, to urządzenia te przejdą na protokół 2.0, ale będą działać świetnie. I jeszcze jedno. Jeśli co najmniej jedno urządzenie nie obsługuje protokołu 3.0, nie ma sensu kupować bardzo drogiego „potrójnego” kabla - możesz zrobić to samo w przypadku drugiej wersji.

Laptop ma gniazda w wersji 2.0, co oznacza, że ​​bez względu na kabel, do którego podłączasz te urządzenia, będą one działać zgodnie z protokołem 2.0

Kupując kabel, poproś o interfejs, a nie o ładowanie. Niektórzy zbyt inteligentni producenci zapisują i produkują dwuprzewodowe kable USB do ładowania, lutując tylko szynę zasilającą. Z wyglądu mogą być dokładnie takie same, jak zwykłe interfejsy, ale są znacznie tańsze, ponieważ nie mają przewodów do przesyłania informacji.

Kategoria:

Technologia