USB распиновка

Тот стандарт, на основе которого осуществляется функционирование USB, начал действовать в 1996 году. С этого времени правила, которые в нём изложены, постоянно развивались. На его основе были созданы спецификации, относящие к различным форм-факторам таких разъёмов.

В чем заключаются преимущества универсальной последовательной шины

Расшифровка USB звучит как Universal Serial Bus, что в переводе значит Универсальная последовательная шина. Она в настоящее время активно используется. Таким образом был создан качественный и универсальный интерфейс работы компьютера с периферийными устройствами, а также для некоторых других видов соединений.

На начальном этапе развитием стандарта занималась некоммерческая организация USB Implementers Forum. В дальнейшем к разработке присоединились лучшие мировые производители компьютерной техники. В качестве примера можно привести NEC, Microsoft, Compaq, NortelIBM, Intel, US Robotics, Philips и DEC.

Те, которые используют USB, используют один и тот же способ обмена информацией. Это стало одной из причин замены некоторых других аналогичных интерфейсов: RS-232, LTP, и FireWire.

Преимуществами универсальной последовательной шины являются:

1. Наличие универсального алгоритма обмена информацией, который может быть использован при подключении различных устройств.

2. Теперь периферийные устройства можно переподключить без необходимости проводить перезагрузку компьютера. Использование интерфейса USB позволяет сделать так, что с момента включения они становятся активными.

3. Поддержка работы с драйверами различных устройств.

4. Есть возможность применять такие разъёмы не только для передачи данных, но и для электропитания периферийных устройств.

5. Благодаря применению USB удалось сократить использование на материнской плате слотов PCI.

6. Может использоваться не только как интерфейс передачи данных, но и в качестве разъема для зарядки для различных устройств, в том числе для телефона.

7. В каждой последующей версии полностью сохранена обратная совместимость с предыдущими.

8. Высокая функциональность разъёма.

Эти особенности способствовали росту популярности USB и её постоянному развитию.

Виды USB разъемов основные отличия и особенности

Разъёмы USB имеют несколько форм-факторов. Они делятся на пять разновидностей. Это разъёмы type A, type B и type C, причём для A и B используются как классический форм-фактор, так и разновидности micro и mini.

Также принято различать версии используемых спецификаций. Сейчас применяются версии USB 2.0, а также USB 3.0. Они включают себя алгоритмы работы такого интерфейса, который создан с использованием USB. Спецификация 1.1 использовалась до 2000 года. В 2019 году вышла новая версия — USB 4.0, но в продаже разъёмы, сделанные на её основе, пока ещё не появились. Для подключения используются кабеля по цветам для того, чтобы не перепутать назначение различных линий.

Наиболее распространённым является USB 2.0, а также варианты микро и мини. Он сочетает относительную дешевизну и высокую эффективность. Таким образом обеспечивается скорость передачи данных 480 мегабит в секунду. Он также имеет следующие характеристики:

1. Предусмотрена максимальная длина неэкранированного кабеля, равная 3 метра. Для экранированного она увеличена до 5 метров.

2. Может работать с постоянным напряжением питания не более 5 Вольт.

3. Ограничение по потребляемому току составляет 500 миллиампер.

Появление новых версий спецификации было в первую очередь связано с тем, что прежние варианты не обеспечивали достаточно высокую скорость передачи данных.

В версии 3.0 максимально возможная скорость передачи данных значительно увеличилась. Теперь она составляет 5 Гигабит в секунду. Также увеличился потребляемый ток. Его максимальное ограничение теперь составляет 900 миллиампер. Сейчас также распространено применение интерфейса не только для работы с данными, но и для зарядки.

В 2013 были созданы версии 3.1 и 3.2. Первая из них начала использоваться в 2013 году. В ней скорость передачи данных возросла до 10 Гигабит в секунду. В 3.2, которая применяется с 2017 года, она может достигать 2- Гигабит в секунду.

В ЮСБ 4.0, вышедшей в 2019, заявленная максимальная скорость равна 40 Гигабит в секунду. Но пока о коммерческих продуктах, которые реализовали эту спецификацию, ничего не известно.

Классификация и распиновка

Тип A является распространённым для использования в персональных компьютерах. Он может применяться для подключения внешних жёстких дисков, флешек, принтеров и других устройств. Его подтипы микро USB и мини хотя и используются, но и как коннекторы встречаются редко. Если вы видите распайку штекера такого типа, то учтите, что она должна подчиняться общим правилам.

Классический форм-фактор типа B чаще всего применяется при применении принтеров. А вот варианты micro и mini встречаются постоянно. Их, как правило, применяют для подсоединения на стороне периферийного устройства, в качестве входа, например, смартфона.

Разъём типа C является одним из наиболее новых. Спецификация для него была выпущена в 2014 году.

Распиновка USB разъёма определяет расположение используемых при соединении контактов в гнезде и в штекере. Она зависит от используемой спецификации. USB распиновка обеспечивает как передачу данных, так и контакты, обеспечивающие электрическое питание. При работе с линиями применяют цветовое выделение различных проводов в подключенных с их помощью устройствах различных типов — гаджетов или зарядных.

Распиновка USB 2 0 разъема типы A и B

Распиновка USB версии 2.0 аналогична той, которая использовалась в версии 1.1. В ней используются четыре контакта, каждый из которых имеет соответствующее назначения. Первый обеспечивает постоянное напряжение, равное 5 Вольт. Четвёртый предназначен для минуса — соединения с землёй.

Второй и третий контакты распиновки USB кабеля предназначены для передачи данных. Первый контакт соответствует минусу, а второй — плюсу. Существует также пятый контакт ID. Он необходим для того, чтобы подключить устройство. В некоторых случаях он для соединения не используется. Распиновка штекера должна соответствовать разъёму, куда он вставляется.

Распиновка USB 3 0 типы A и B

Распиновка USB 3.0 включает в себя четыре контакта, которые применялись в предыдущих версиях, а также пять дополнительных. В USB pinout пятый и шестой контакты нужны для приёма данных, восьмой и девятый — для передачи. Седьмой контакт в распиновке USB кабеля предназначен для ещё одного заземления, обозначается как GND D. Новые линии размещены отдельно от тех, которые унаследованы от предыдущих версий, обеспечивая работу интерфейса передачи данных.

Распиновка микро USB разъема

Для работы разъема USB micro применяются те же провода, что для стандартного типа USB. Pinout USB для micro выглядит следующим образом:

1. Здесь два контакта расположены сверху, два других снизу.

2. В верхней части подключены положительный контакт питания и отрицательный для передачи данных.

3. В нижней находятся отрицательный контакт для передачи данных и заземление.

После проведения подключения необходимо проверить результат и убедиться, что распиновка micro USB работает правильно.

Распиновка мини USB

Распиновка USB для мини сделана таким же образом, как в стандартных разъёмах. Со стороны штекера контакты mini USB расположены в стандартном порядке слева направо, а в разъёме — справа налево. USB pinout сделан таким образом, чтобы при соединении контакты соответствовали по своему назначению.

Этот вид интерфейсов постепенно становится менее распространённым. Вместо него стремятся применять интерфейсы Micro USB и Type-C. Это связано с их более высокой пропускной способностью.

Распиновка USB кабеля по цветам

Для того, чтобы можно было легко определить назначение того или иного провода, который включает в себя распиновка разъемов, каждый из них имеет тот цвет, который соответствует его использованию. Использование определённых расцветок может зависеть от версии спецификации и типа разъёма.

Разъём питания (плюс) в USB 2.0 делают красным или оранжевым. Минус соответствует синему или чёрному проводнику. Для отрицательного контакта для передачи данных установлен белый цвет, для положительного золотой.

Для разъёмов micro и mini в USB 2.0 применяются такие цвета:

• положительный провод питания имеет красный цвет;

• отрицательный — чёрный;

• минус при передаче данных должен быть белого цвета;

• плюс — зелёного.

В 3.0 для распайки проводов применяется те же цвета, что и в предыдущих версиях, если речь идёт об аналогичных типах соединений. Для следующих пяти проводов действуют следующие соглашения:

1. Отрицательный провод для приёма данных имеет синий цвет.

2. Положительный — жёлтый.

3. При передаче информации отрицательный провод имеет розовую оболочку.

4. Положительный — оранжевую.

Для второго провода заземления в кабеле не используется определённый цвет.

Распиновка USB на материнской плате

Распиновка USB на материнской плате делается в соответствии с расположением контактов на штекере. Если их соединить, то линии одинакового назначения должны быть соединены. В этом случае интерфейс соединения обеспечит бесперебойную передачу нужных данных. Необходимо, чтобы распайка USB будет сделана в соответствии с требованиями нужной спецификации. Удобно, когда на материнской плате присутствуют разъёмы для USB 2.0 и 3.0.