Преди две десетилетия USB гнездото беше любопитство дори за настолен персонален компютър. Но с течение на времето обичайният стандартен конектор се превърна в мини, а по-късно се появи микро. Към днешна дата нито едно мобилно устройство не може без този тип интерфейс. Поради тази причина няма да е на място да разберете какво представляват, как са подредени и за какво са USB и micro-USB портовете.

Спецификация на USB

С развитието на компютърните технологии проблемът с бързия пренос на информация между устройства става все по-актуален. Съществуващите стандарти за серийни и паралелни портове вече не можеха да отговорят на нарастващите нужди и бяха изключително неудобни за използване. Дизайнерите се изправиха пред задачата да създадат универсален и най-важното, лесен за използване порт с висока скорост на трансфер. Те се превърнаха в USB интерфейса, който е добре познат на всеки потребител днес - Universal Serial Bus.

Първата версия на порта - USB 1.0 - нямаше висока скорост на пренос на данни (1, 5 MB / s), но притежаваше свойства за гъвкавост и лекота на използване. Интерфейсът беше идеален за работа с голямо разнообразие от периферни устройства и най-важното - поддържаше "гореща" връзка и режим "включи и пусни". Вярно, версията се оказа „сурова“ и работеше нестабилно, така че след 2 години излезе следващата спецификация - USB 1.1. Той поправи грешки в USB 1.0.

Протоколът USB 2.0 запази всички предимства на предишната версия и прехвърли данни вече със скорост до 48 MB / s. Тази версия на спецификацията вече беше много по-полезна от по-големия си брат. Той може да поддържа достатъчно високоскоростни външни устройства и да осигурява пренос на големи количества информация в разумен срок. Тази версия все още се счита за основна - огромната част от периферните устройства и мобилните устройства се произвеждат с интерфейса USB 2.0.

Версията на протокол USB 3.0, която се появи преди 10 години, има още по-голяма (до 600 MB / s) честотна лента и е в състояние да обслужва наистина високоскоростни устройства. Подобно на своите предшественици, портът е удобен за използване и има същата архитектурна структура, което означава, че ви позволява да свързвате външни устройства в движение (горещо включване) и независимо ги разпознава. В ход е разработката на ултра бърз USB 3.2 протокол, който ще позволи на устройствата да обменят информация със скорост до 2, 5 GB / s.

Видове USB конектори

Заедно с разработването на спецификацията бяха разработени и нови видове USB конектори. Това се дължи на факта, че не само персонални компютри и периферни устройства към тях, но и голямо разнообразие от джаджи, включително миниатюрни, започнаха да предоставят такъв интерфейс. Стандартният USB конектор, първоначално разработен, просто не се вписваше в компактните случаи на мобилни устройства. Днес има 3 основни типа пристанища:

  1. USB;
  2. мини USB;
  3. микро USB.

Именно под тях повечето периферни устройства и джаджи са „затворени“.

Три основни типа USB конектори днес

Обичайно USB гнездо

Инсталира се в компютри, лаптопи и техните периферни устройства - принтери, външни устройства, рутери и др. Универсалните мрежови адаптери имат същите гнезда.

Стандартни USB контакти на компютър и зарядно устройство

Периферни устройства като мишки, клавиатури, външни устройства, радио модули и др. Са оборудвани с щепсел за този тип гнездо. Същите щепсели могат да се видят в адаптерни кабели от един тип конектор към друг:

USB кабел - микро USB

Мини USB интерфейс

Този тип интерфейс е създаден за миниатюрни устройства, изискващи пренос на информация - обичайният гнездо просто не се вписва в тях. Специално този стандарт не се вкорени поради доста обемния дизайн на гнездото, но днес има доста джаджи, използващи този тип конектор. За взаимодействие с други видове, както беше споменато по-горе, са налични адаптерни кабели.

Плейър с мини USB и адаптер за него

Микро USB

Днес този тип конектор е стандартен за устройства с малък размер - те са оборудвани с почти всички джаджи - от телефони и таблети до плейъри, навигатори и камери. Въпреки своята компактност и видима крехкост, дизайнът при правилна работа е доста здрав, надежден и издръжлив. Следвайки този стандарт, дори устройства, които абсолютно не се нуждаят от трансфер на информация, са оборудвани с такива гнезда - фенерчета, радиостанции, безжични слушалки и др. Защо интерфейсът за пренос на данни има един и същ фенер? Точно така, до нищо. И гнездото в такива устройства се използва за захранване на външно захранване и зареждане на вътрешните батерии.

USB портовете в обикновените фенерчета се използват само за зареждане на батерии

Малко странно е да видите „количка за реактивен двигател“, но трябва да се съгласите, че е удобно - същият фенер може да се зарежда с помощта на стандартен кабел от всеки компютър, банка или зарядно устройство със съответния гнездо.

Трябва да споменем и интерфейса на микро версия 3.0. Гнездата и щепселите в него са малко по-различни от 1.0 и 2.0 конекторите:

USB 3.0 кабели - редовни, мини и микро

Съвместимост на версиите

Тъй като спецификациите на интерфейса се появиха почти една след друга, проблемът със съвместимостта беше доста остър и дизайнерите се справиха перфектно с тази задача. И трите версии на спецификацията са напълно съвместими с протокола отдолу нагоре. Тоест, потребителите на по-стари интерфейси биха могли да свързват своите джаджи с по-нови разработки. В същото време разпознаването на най-бавното устройство в мрежата се извършва автоматично от портовете и не изисква никакви действия от страна на потребителя.

Що се отнася до интерфейса (pinout, форма на гнезда и щепсели), първата и втората версия са напълно съвместими помежду си. Версия 3.0 е съвместима с предходните само от типовете „редовен USB“ и „mini USB“. Микро USB конекторът на третата версия не може да бъде поставен в гнездата на предишните, а обратното - моля.

Използване на порта за захранване и зареждане

В допълнение към предаването на информация, портовете са в състояние да захранват външни устройства. За това във всички модификации на гнездата има два отделни контакта (щифт). Това е удобно за работа с външни устройства, които нямат собствен източник на захранване - флаш-памет, клавиатура, радио модули и др. Същото свойство на интерфейса, както бе споменато по-горе, често се използва в напълно некомпютърни джаджи.

Любопитно е, че в зависимост от задачата интерфейсът може както да захранва захранване на външни устройства, така и да го получава. Ако например свържете таблета към банка, устройството ще започне да зарежда собствената си батерия. Свържете USB флаш устройство или мишка към същия таблет и текущата посока ще се промени - приспособлението ще доставя захранване на периферното устройство . Но ако потребителят няма нужда да превключва посоката на захранване - всичко това се извършва автоматично - тогава все още трябва да знаете товароносимостта на портовете. Какъв ток може да издава този или онзи гнездо?

Според спецификацията, максималните токове за версии 1.0, 2.0 и 3.0 са съответно 500, 500 и 900 mA. Не всички приспособления обаче са в състояние да дадат такъв ток, а някои могат да дадат и повече. Всичко ще зависи от конкретното устройство и неговия режим на работа. Как да определим дали таблетът например ще „дърпа“ външното устройство или ще се зарежда таблетът, свързан към компютъра?

Разбира се, тази информация е в придружаващата документация за всяко прилично устройство, но можете да използвате „метода на пукане“. USB портът е универсален и достатъчно умен. След като свържат устройствата, те споделят приоритетите и измислят от какво и колко се нуждае всяко от тях.

Ако таблетът не е в състояние да осигури нормален ток, да речем, към външно устройство, тогава периферното устройство просто няма да се включи. Ако компютърът няма достатъчно сила за зареждане на енергоемък таблет с пълен ток, а последният не иска да се задоволи с малък, зареждането няма да се извърши. Във всеки случай няма да можете да изгорите портове, оборудвани със защита срещу претоварване, обратна полярност и късо съединение с такива експерименти.

Теоретично интерфейсът на третата версия на смартфона на Samsung е проектиран за ток от 900 mA, но, най-вероятно, самото приспособление не издава толкова много

Интерфейсно кабелно устройство

Е, за да може картината на USB портовете да е пълна, трябва да обмислите окабеляването и присвояването на щифтове на всеки тип. Тази информация ще бъде полезна не само за програмисти и "домашно" поправяне на интерфейсни кабели и замяна на счупени конектори в джаджи, но и за обикновените потребители, които искат да знаят какво има.

Фиксиране на контакти и щепсели

Поради факта, че една от основните задачи, с които се сблъскваха разработчиците, беше възможността за съвместимост, извод и извод на гнезда и контакти от всички видове, с няколко изключения, малко се различават една от друга.

Диаграмата на изход на USB 1.0, 2.0, където:

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

Местоположението на контактите на щепсела и гнездото mini и micro USB 1.0, 2.0, където:

  • 1 - +5 V;
  • 2 - D−;
  • 3 - D +;
  • 4 - БНД или не се използва;
  • 5 - БНД.

USB щепсел и гнездо 3.0, където:

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

Цветно кодиране на проводника

При окабеляване на кабелите, на всеки от щифтовете на конектора е присвоен различен цвят. Това помага да се избегне объркване по време на производството и улеснява ремонта. Стандартните цветове за проводниците в USB кабела са следните:

  • 1 - червено;
  • 2 - бял;
  • 3 - зелен;
  • 4 - черно (бяло за микро 3.0);
  • 5 - черен;
  • 6 - син;
  • 7 - жълто;
  • 8 - бял;
  • 9 - лилаво;
  • 10 - кафяв.

Критерии за избор на кабели

Ако трябва да свържете две устройства през USB интерфейса, но няма подходящ кабел, ще трябва да го купите. Но как да изберем от горния сорт какво е необходимо? Критерият за избор е изключително прост - ако кабелните щепсели влязат в контактите на устройството, тогава имате в ръцете си това, което ви трябва. Единственото нещо, което си струва да запомните: ако използвате кабел версия 2.0 за свързване на устройства с 3.0 жакове, тогава тези устройства ще преминат към протокол 2.0, но ще работят чудесно. И още нещо. Ако поне едно от устройствата не поддържа протокола 3.0, тогава няма смисъл да купувате много скъп "троен" кабел - можете да направите обичайния за втората версия.

Лаптопът има крикове версия 2.0, което означава, че без значение към кой кабел свързвате тези устройства, те ще работят в съответствие с протокол 2.0

Е, когато купувате кабел, попитайте за интерфейс, а не за зареждане. Някои прекалено интелигентни производители спестяват и правят двужилни USB кабели за зареждане, запояване само на захранващата шина. На външен вид те могат да бъдат абсолютно същите като обикновените интерфейсни, но са много по-евтини, защото нямат проводници за предаване на информация.

Категория:

На технологиите