Usb pin 4 pin: USB to TTL 4-pin Wire, Кабель преобразователь USB -TTL (1м), Waveshare

Распиновка USB разъема типа А и Б, микро и мини: полное описание

Интерфейс USB начали широко применять около 20-ти лет назад, если быть точным, с весны 1997 года. Именно тогда универсальная последовательная шина была аппаратно реализована во многих системных платах персональных компьютеров. На текущий момент данный тип подключения периферии к ПК является стандартом, вышли версии, позволившие существенно увеличить скорость обмена данных, появились новые типы коннекторов. Попробуем разобраться в спецификации, распиновки и других особенностях USB.

В чем заключаются преимущества универсальной последовательной шины?

Внедрение данного способа подключения сделало возможным:

• Оперативно выполнять подключение различных периферийных устройств к ПК, начиная от клавиатуры и заканчивая внешними дисковыми накопителями.
• Полноценно использовать технологию «Plug&Play», что упростило подключение и настройку периферии.
• Отказ от ряда устаревших интерфейсов, что положительно отразилось на функциональных возможностях вычислительных систем.
• Шина позволяет не только передавать данные, а и осуществлять питание подключаемых устройств, с ограничением по току нагрузки 0,5 и 0,9 А для старого и нового поколения. Это сделало возможным использовать USB для зарядки телефонов, а также подключения различных гаджетов (мини вентиляторов, подсветки и т.д.).
• Стало возможным изготовление мобильных контролеров, например, USB сетевой карты RJ-45, электронных ключей для входа и выхода из системы

Виды USB разъемов – основные отличия и особенности

Существует три спецификации (версии) данного типа подключения частично совместимых между собой:

1. Самый первый вариант, получивший широкое распространение – v 1. Является усовершенствованной модификацией предыдущей версии (1.0), которая практически не вышла из фазы прототипа ввиду серьезных ошибок в протоколе передачи данных. Эта спецификация обладает следующими характеристиками:

• Двухрежимная передача данных на высокой и низкой скорости (12,0 и 1,50 Мбит в секунду, соответственно).
• Возможность подключения больше сотни различных устройств (с учетом хабов).
• Максимальная протяженность шнура 3,0 и 5,0 м для высокой и низкой скорости обмена, соответственно.
• Номинальное напряжение шины – 5,0 В, допустимый ток нагрузки подключаемого оборудования – 0,5 А.

Сегодня данный стандарт практически не используется в силу невысокой пропускной способности.

2. Доминирующая на сегодняшний день вторая спецификация.. Этот стандарт полностью совместим с предыдущей модификацией. Отличительная особенность – наличие высокоскоростного протокола обмена данными (до 480,0 Мбит в секунду).

Благодаря полной аппаратной совместимости с младшей версией, периферийные устройства данного стандарта могут быть подключены к предыдущей модификации. Правда при этом пропускная способность уменьшиться до 35-40 раз, а в некоторых случаях и более.

Поскольку между этими версиями полная совместимость, их кабели и коннекторы идентичны.

Обратим внимание что, несмотря на указанную в спецификации пропускную способность, реальная скорость обмена данными во втором поколении несколько ниже (порядка 30-35 Мбайт в секунду). Это связано с особенностью реализации протокола, что ведет к задержкам между пакетами данных. Поскольку у современных накопителей скорость считывания вчетверо выше, чем пропускная способность второй  модификации, то есть, она не стала удовлетворять текущие требования.

3. Универсальная шина 3-го поколения была разработана специально для решения проблем недостаточной пропускной способности. Согласно спецификации данная модификация способно производить обмен информации на скорости 5,0 Гбит в секунду, что почти втрое превышает скорость считывания современных накопителей. Штекеры и гнезда последней модификации принято маркировать синим для облегчения идентификации принадлежности к данной спецификации.

Еще одна особенность третьего поколения – увеличение номинального тока до 0,9 А, что позволяет осуществлять питание ряда устройств и отказаться от отдельных блоков питания для них.

Что касается совместимости с предыдущей версией, то она реализована частично, подробно об этом будет расписано ниже.

Классификация и распиновка

Коннекторы принято классифицировать по типам, их всего два:

• А – это штекер, подключаемый к гнезду «маме», установленном на системной плате ПК или USB хабе. При помощи такого типа соединения производится подключение USB флешки, клавиатуры, мышки и т.д. Данные соединения полностью совместимы в между начальной версией и вторым поколением. С последней модификацией совместимость частичная, то есть устройства и кабели с ранних версий можно подключать к гнездам третьего поколения, но не наоборот. Разъемы типа А
• B – штекер для подключения к гнезду, установленному на периферийном устройстве, например, принтере. Размеры классического типа В не позволяют его использовать для подключения малогабаритных устройств (например, планшетов, мобильных телефонов, цифровых фотоаппаратов и т.д.). Чтобы исправить ситуации были приняты две стандартные уменьшенные модификации типа В: мини и микро ЮСБ.

Заметим, что такие конвекторы совместимы только между ранними модификациями.

Помимо этого, существуют удлинители для  портов данного интерфейса. На одном их конце установлен штекер тип А, а на втором гнездо под него, то есть, по сути, соединение «мама» — «папа». Такие шнуры могут быть весьма полезны, например, чтобы подключать флешку не залезая под стол к системному блоку.

Теперь рассмотрим, как производится распайка контактов для каждого из перечисленных выше типов.

Распиновка usb 2.0 разъёма (типы A и B)

Поскольку физически штекеры и гнезда ранних версий 1.1 и 2.0 не отличаются друг от друга, мы приведем распайку последней.

Обозначение:

• А – гнездо.
• В – штекер.
• 1 – питание +5,0 В.
• 2 и 3 сигнальные провода.
• 4 – масса.

На рисунке раскраска контактов приведена по цветам провода, и соответствует принятой спецификации.

Теперь рассмотрим распайку классического гнезда В.

Обозначение:

• А – штекер, подключаемый к гнезду на периферийных устройствах.
• В – гнездо на периферийном устройстве.
• 1 – контакт питания (+5 В).
• 2 и 3 – сигнальные контакты.
• 4 – контакт провода «масса».

Цвета контактов соответствует принятой раскраске проводов в шнуре.

Распиновка usb 3.0 (типы A и B)

В третьем поколении подключение периферийных устройств осуществляется по 10 (9, если нет экранирующей оплетки) проводам, соответственно, число контактов также увеличено. Но они расположены таким образом, чтобы имелась возможность подключения устройств ранних поколений. То есть, контакты +5,0 В, GND, D+ и D-, располагаются также, как в предыдущей версии. Распайка гнезда типа А представлена на рисунке ниже.

Обозначение:

• А – штекер.
• В – гнездо.
• 1, 2, 3, 4 – коннекторы полностью соответствуют распиновки штекера для версии 2.0 (см. В на рис. 6), цвета проводов также совпадают.
• 5 (SS_TХ-) и 6 (SS_ТХ+) коннекторы проводов передачи данных по протоколу SUPER_SPEED.
• 7 – масса (GND) для сигнальных проводов.
• 8 (SS_RX-) и 9(SS_RX+) коннекторы проводов приема данных по протоколу SUPER_SPEED.

Цвета на рисунке соответствуют общепринятым для данного стандарта.

Как уже упоминалось выше в гнездо данного порта можно вставить штекер более раннего образца, соответственно, пропускная способность при этом уменьшится. Что касается штекера третьего поколения универсальной шины, то всунуть его в гнезда раннего выпуска невозможно.

Теперь рассмотрим распайку контактов для гнезда типа В. В отличие от предыдущего вида, такое гнездо несовместимо ни с каким штекером ранних версий.

Обозначения:

А и В – штекер и гнездо, соответственно.

Цифровые подписи к контактам соответствуют описанию к рисунку 8.

Цвет максимально приближен к цветовой маркировки проводов в шнуре.

Распиновка микро usb разъёма

Для начала приведем распайку для данной спецификации.

Как видно из рисунка, это соединение на 5 pin, как в штекере (А), так и гнезде (В) задействованы  четыре контакта. Их назначение и цифровое и цветовое обозначение соответствует принятому стандарту, который приводился выше.

Описание разъема микро ЮСБ для версии 3.0.

Для данного соединения используется коннектор характерной формы на 10 pin. По сути, он представляет собой две части по 5 pin каждая, причем одна из них полностью соответствует предыдущей версии интерфейса. Такая реализация несколько непонятна, особенно принимая во внимание несовместимость этих типов. Вероятно, разработчики планировали сделать возможность работы с разъемами ранних модификаций, но впоследствии отказала от этой идеи или пока не осуществили ее.

На рисунке представлена распиновка штекера (А) и внешний вид гнезда (В) микро ЮСБ.

Контакты с 1-го по 5-й полностью соответствуют микро коннектору второго поколения, назначение других контактов следующее:

• 6 и 7 – передача данных по скоростному протоколу (SS_ТХ- и SS_ТХ+, соответственно).
• 8 – масса для высокоскоростных информационных каналов.
• 9 и 10 – прием данных по скоростному протоколу (SS_RX- и SS_RX+, соответственно).

Распиновка мини USB

Данный вариант подключения применяется только в ранних версиях интерфейса, в третьем поколении такой тип не используется.

Как видите, распайка штекера и гнезда практически идентична микро ЮСБ, соответственно, цветовая схема проводов и номера контактов также совпадают. Собственно, различия заключаются только в форме и размерах.

В данной статье мы привели только стандартные типы соединений, многие производители цифровой техники практикуют внедрение своих стандартов, там можно встретить разъемы на 7 pin, 8 pin и т. д. Это вносит определенные сложности, особенно когда встает вопрос поиска зарядника для мобильного телефона. Также необходимо заметить, что производители такой «эксклюзивной» продукции не спешат рассказывать, как выполнена распиновка USB в таких контакторах. Но, как правило, эту информацию несложно найти на тематических форумах.

— Руководство по USB-кабелям

(USB) была разработана в 1990-х годах с целью упростить соединение между компьютерами и периферийными устройствами. Он стал широко популярным благодаря совместимости со многими платформами и операционными системами, низкой стоимости внедрения и простоте использования. Большинство компьютеров, которые производятся сегодня, оснащены несколькими портами USB, и USB является предпочтительным интерфейсом для большинства домашних и офисных периферийных устройств, включая принтеры, камеры, модемы и портативные запоминающие устройства.

USB разрабатываются и поддерживаются отраслевым органом, называемым Форумом разработчиков USB (USB-IF). В своей исходной спецификации USB определял только два типа разъемов: A и B. Изменения в спецификации и требования к производителям расширили диапазон разъемов, используемых для USB-устройств, но большинство USB-продуктов по-прежнему используют эти интерфейсы разъемов A и B.

USB A-типа

Имеющийся на хост-контроллерах в компьютерах и концентраторах, разъем A-типа представляет собой плоский прямоугольный интерфейс.Этот интерфейс удерживает соединение на месте за счет трения, что позволяет пользователям очень легко подключаться и отключаться. Вместо круглых контактов в разъеме используются плоские контакты, которые очень хорошо выдерживают длительное прикрепление и снятие. Разъем A-socket обеспечивает «нисходящее» соединение, которое предназначено для использования исключительно на хост-контроллерах и концентраторах. Он не был предназначен для использования в качестве «восходящего» разъема на периферийном устройстве. Это очень важно, потому что хост-контроллер или концентратор предназначен для подачи питания 5 В постоянного тока на один из контактов USB.Хотя это не так часто, кабели A-A используются для подключения USB-устройств с женским портом A-style к ПК или другому USB-устройству, а также для передачи данных между двумя компьютерными системами. Примечание. Обычно кабель A-A не предназначен для соединения двух компьютеров вместе или для подключения концентратора USB между двумя компьютерами. Это может нанести непоправимый ущерб вашим компьютерам и даже стать причиной возгорания. Перед использованием кабеля A-A для передачи данных проконсультируйтесь с производителем.

USB тип B

Разъем B-типа предназначен для использования с периферийными устройствами USB.Интерфейс B-стиля имеет квадратную форму и имеет слегка скошенные углы на верхних концах разъема. Как и разъем A, он использует трение корпуса разъема, чтобы оставаться на месте. B-socket — это восходящий разъем, который используется только на периферийных устройствах. По этой причине для большинства USB-приложений требуется кабель A-B.

USB-порт C-типа

Разъем USB-C или USB Type-C — это новейший разъем USB на рынке. Разъем USB-C имеет двустороннюю / симметричную конструкцию и может быть подключен к любому устройству USB-C любым концом.Кабель USB-C может передавать сигналы USB 3.1, USB 3.0, USB 2.0 и USB 1.1. USB-C обычно сочетается с USB-A, USB-B, USB Micro-B и другими разъемами USB при поддержке предыдущих версий спецификации USB. USB-C можно адаптировать для работы с каждым из этих устаревших разъемов. При подключении двух устройств USB 3.1 кабель USB-C будет поддерживать скорость передачи данных, вдвое превышающую скорость существующей технологии USB (до 10 Гбит / с), улучшенную подачу мощности до 20 В, 5 А и 100 Вт для питание и зарядка, а также встроенная поддержка видео DisplayPort и четырехканального звука (динамик и микрофон).

Микро-USB B

Признанный USB-IF, этот разъем также можно найти на новых мобильных устройствах, таких как мобильные телефоны, устройства GPS, КПК и цифровые камеры. Micro-USB B обеспечивает подключение к USB Mini-b физически меньшего размера, но при этом поддерживает высокую скорость передачи данных 480 Мбит / с и функции On-The-Go. Подключение можно легко определить по розетке черного цвета и компактной 5-контактной конструкции.

USB Mini-b (5-контактный)

Одним из недостатков разъема B-типа является его размер, который составляет почти полдюйма с каждой стороны.Это сделало интерфейс B-стиля непригодным для многих компактных персональных электронных устройств, таких как КПК, цифровые камеры и мобильные телефоны. В результате многие производители устройств начали миниатюризацию разъемов USB с помощью этого Mini-b. Этот 5-контактный разъем Mini-b является самым популярным типом разъема Mini-b и единственным, признанным USB-IF. По умолчанию предполагается, что кабель Mini-b имеет 5 контактов. Этот разъем довольно маленький, примерно две трети ширины разъема A-типа. Он также предназначен для использования в новом стандарте USB On-The-Go, который позволяет периферийным устройствам связываться с присутствием хост-контроллера.

USB Mini-b (4-контактный)

Вместо типичного 5-контактного Mini-b этот неофициальный разъем используется во многих цифровых камерах, особенно в некоторых моделях Kodak ^® . Он напоминает по форме стандартный соединитель типа B со скошенными углами; однако он намного меньше по размеру.

USB 3.0, тип A

Известный как «SuperSpeed», этот разъем A-типа обычно используется на хост-контроллерах в компьютерах и концентраторах. Разъем A-типа представляет собой плоский прямоугольный интерфейс.Этот интерфейс удерживает соединение на месте за счет трения, что позволяет пользователям очень легко подключаться и отключаться. Вместо круглых контактов в разъеме используются плоские контакты, которые очень хорошо выдерживают длительное прикрепление и снятие. Разъем A-socket обеспечивает «нисходящее» соединение, которое предназначено для использования исключительно на хост-контроллерах и концентраторах. Этот разъем аналогичен по размеру и форме разъему A-типа, используемому в приложениях USB 2.0 и USB 1.1. Однако USB 3.0 A-типа имеет дополнительные контакты, которых нет в USB 2.0 и USB 1.1 A-типа. Разъем USB 3.0 предназначен для приложений USB SuperSpeed; однако он будет передавать данные от более медленных соединений и обратно совместим с портами USB 2.0. Разъемы USB 3.0 A часто имеют синий цвет, что помогает отличить их от предыдущих версий.

USB 3.0, тип B

Разъем USB 3.0 B-Type находится на устройствах USB 3.0. Этот разъем предназначен для передачи данных и питания в приложениях USB SuperSpeed. Кабели с этим разъемом не имеют обратной совместимости с USB 2.0 или USB 1.1 устройства; однако устройства USB 3.0 с этим типом подключения могут принимать кабели предыдущих версий USB 2.0 и 1.1.

USB 3.0 Micro B

Разъем USB 3.0 Micro B находится на устройствах USB 3.0. Этот разъем предназначен для передачи данных и питания в приложениях USB SuperSpeed. Кабели с этим разъемом не имеют обратной совместимости с устройствами USB 2.0 или USB 1.1.

Micro-USB AB

Разработанный исключительно для устройств USB On-The-Go, этот универсальный разъем может принимать кабельное соединение Micro-USB A или Micro-USB B.Этот интерфейс легко узнать по розетке серого цвета и компактной 5-контактной конструкции. Этот тип разъема существует только как розетка для устройств On-The-Go и не может существовать на кабеле.

Micro-USB A

Признанный USB-IF, этот разъем можно найти на новых мобильных устройствах, таких как мобильные телефоны, устройства GPS, КПК и цифровые камеры. Micro-USB A обеспечивает подключение к USB Mini-b физически меньшего размера, но при этом поддерживает высокую скорость передачи данных 480 Мбит / с и функции On-The-Go.Подключение можно легко определить по розетке белого цвета и компактной 5-контактной конструкции.

USB Mini-b (Fuji

Это еще один неофициальный разъем, который также широко используется в цифровых камерах, особенно в некоторых моделях Fuji ^® . Он больше напоминает разъем A-стиля своей плоской прямоугольной формой.

Распиновка разъема USB

USB — это последовательная шина.Он использует 4 экранированных провода: два для питания (+ 5 В и GND) и два для дифференциальных сигналов данных (обозначены как D + и D- в распиновке).
В USB-кабеле для передачи данных сигналы Data + и Data- передаются по витой паре без оконечной нагрузки. Полудуплексная дифференциальная сигнализация используется для уменьшения воздействия электромагнитного шума на более длинные линии. D + и D- действуют вместе; они не являются отдельными симплексными соединениями.

USB поддерживает четыре скорости передачи данных:

• Низкая скорость (1.5 Мбит в секунду), который в основном используется для устройств ввода человеком (HID), таких как клавиатуры, мыши, джойстики и часто кнопки на высокоскоростных устройствах, таких как принтеры или сканеры;
• Полная скорость (12 Мбит / с), которая широко поддерживается концентраторами USB.
• Hi-Speed ​​(480 Мбит / с) был добавлен в спецификацию USB 2.0. Не все устройства USB 2.0 являются высокоскоростными.
• Скорость SuperSpeed ​​(USB 3.0) 4800 Мбит / с (~ 572 МБ / с).

Устройство USB должно указывать свою скорость, подтягивая линию D + или D- к уровню 3.3 вольта. Эти подтягивающие резисторы на стороне устройства также будут использоваться хостом или концентратором для обнаружения присутствия устройства, подключенного к его порту. Без подтягивающего резистора USB предполагает, что к шине ничего не подключено.

Распиновка для различных разъемов показана ниже

Разъем USB Micro-B

Разъем Micro-B становится все более популярным на небольших устройствах.Вот распиновка с торца штекера

Распиновка USB @ распиновка.ru

Универсальная последовательная шина (USB) — это интерфейс для установления связи между устройствами и главным контроллером (обычно персональным компьютером). Сегодня USB заменил множество более ранних интерфейсов ПК (таких как последовательный RS-232, параллельный порт и даже FireWire). Из-за возможности подачи питания на предварительные устройства USB часто используется в качестве зарядного устройства для портативных устройств.

Архитектура системы USB состоит из хост-контроллера, порта USB и нескольких подключенных устройств.Могут быть включены дополнительные концентраторы USB, позволяющие создавать ветвления в древовидной структуре до пяти уровней. USB может подключать компьютерные периферийные устройства, такие как мыши, клавиатуры, цифровые камеры, КПК, мобильные телефоны, принтеры, персональные медиаплееры, устройства протокола передачи мультимедиа (MTP), флэш-накопители, GPS, сетевые адаптеры и внешние жесткие диски. Для многих из этих устройств USB стал стандартным методом подключения.

Интерфейс USB направлен на устранение необходимости добавлять карты расширения в шину PCI или PCI-Express компьютера и улучшить возможности plug-and-play, позволяя выполнять горячую замену или добавление устройств в систему без перезагрузки компьютера.

Разъемы USB

Есть несколько типов разъемов USB.Разъем, установленный на хосте или устройстве, называется розеткой, а разъем, прикрепленный к кабелю, называется вилкой. В исходной спецификации USB подробно описаны вилки и розетки стандартов A и B. На сегодняшний день известно 7 разъемов USB: Standard-A, Standard-B, Mini-A, Mini-B, Micro-A, Micro-AB, Micro-B, Type-C. Распиновка Mini-USB и Micro-USB немного отличаются: стандартный USB использует 4 контакта, а Mini-USB и Micro-USB используют 5 контактов в разъеме. Дополнительный штифт используется как индикатор наличия подключенного устройства.

Распиновка сигналов USB

USB — это последовательная шина. Он использует 4 экранированных провода: два для питания (+ 5 В и GND) и два для дифференциальных сигналов данных (обозначены как D + и D- в распиновке). Схема кодирования NRZI (Non Return to Zero Invert), используемая для отправки данных с полем синхронизации для синхронизации часов хоста и приемника. В USB-кабеле для передачи данных сигналы Data + и Data- передаются по витой паре. Прекращение не требуется. Полудуплексная дифференциальная сигнализация помогает бороться с эффектами электромагнитного шума на более длинных линиях.Вопреки распространенному мнению, D + и D- действуют вместе; они не являются отдельными симплексными соединениями. USB 2.0 обеспечивает максимальную длину кабеля 5 метров для устройств, работающих на Hi Speed.

Режимы передачи USB

Универсальная последовательная шина поддерживает режимы управления, прерывания, групповой и изохронной передачи.

Характеристики USB-интерфейсов.

В настоящее время известно несколько основных версий USB:

USB 1.0 — низкая или полная скорость

• выпущен в 1996 году.
• Указывает скорость передачи данных 1,5 Мбит / с (низкая пропускная способность, в основном используется для устройств ввода данных (HID), таких как клавиатуры, мыши, джойстики и часто кнопки на высокоскоростных устройствах, таких как принтеры или сканеры) и 12 Мбит / с. (Полная пропускная способность).
• в настоящее время все еще используется некоторыми устройствами, которым не нужна более высокая скорость передачи данных.

USB 2.0 — высокоскоростной

• выпуска 2000 г.
• в дополнение к USB 1.0 добавляет скорость передачи сигналов 480 Мбит / с (Hi-Speed)
• совместим с USB 1.0, но некоторое оборудование, разработанное для USB 2.0, может не работать с хост-контроллерами USB 1.0.

USB 3.0 — SuperSpeed ​​

• выпуска 2008 г.
• добавлена ​​скорость передачи до 5 Гбит / с (SuperSpeed)
• USB 3.1, выпущенный в 2013 году, добавил скорость передачи SuperSpeed ​​+ до 10 Гбит / с
• USB 3.2, выпущенный в 2017 году, добавил скорость передачи SuperSpeed ​​+ до 20 Гбит / с и режимы нескольких каналов

USB 1.0 и USB 2.0 имеет одинаковую распиновку разъема, распиновку USB 3.0, а USB Type C имеет новые разъемы со своими собственными выводами.

Устройство USB должно указывать свою скорость, подтягивая линию D + или D- к уровню 3,3 В. Эти подтягивающие резисторы на стороне устройства также будут использоваться хостом или концентратором для обнаружения присутствия устройства, подключенного к его порту. Без подтягивающего резистора USB предполагает, что к шине ничего не подключено.

Чтобы помочь пользователю определить максимальную скорость устройства, USB-устройство часто указывает свою скорость на крышке с одним из специальных маркетинговых логотипов USB.

Когда новое устройство впервые подключается, хост перечисляет его и загружает драйвер устройства, необходимый для его запуска. Загрузка соответствующего драйвера выполняется с использованием комбинации PID / VID (Product ID / Vendor ID), предоставляемой подключенным оборудованием. Хост-контроллеры USB имеют свои собственные спецификации: UHCI (универсальный интерфейс хост-контроллера), OHCI (открытый интерфейс хост-контроллера) с USB 1.1, EHCI (расширенный интерфейс хост-контроллера) используется с USB 2.0.

Устройства с питанием от USB

Разъем USB обеспечивает одиночный провод 5 В, от которого подключенные устройства USB могут питаться сами.Данный сегмент шины рассчитан на передачу до 500 мА. Часто этого достаточно для питания нескольких устройств, хотя этот бюджет должен быть разделен между всеми устройствами, находящимися ниже по потоку от концентратора без питания. Устройство с питанием от шины может использовать столько энергии, сколько позволяет порт, к которому оно подключено.

с питанием от шины могут продолжать распределять питание по шине на подключенные устройства, но спецификация USB допускает только один уровень устройств с питанием от шины от концентратора с питанием от шины. Это запрещает подключение концентратора с питанием от шины к другому концентратору с питанием от шины.Многие концентраторы включают в себя внешние источники питания, которые будут питать устройства, подключенные через них, без получения питания от шины. Устройства, которым требуется более 500 мА или более 5 В, должны обеспечивать собственное питание.

Когда USB-устройства (включая концентраторы) подключаются впервые, они опрашиваются хост-контроллером, который запрашивает каждое из их требований к максимальной мощности. Однако похоже, что любая нагрузка, подключенная к USB-порту, может рассматриваться операционной системой как устройство. Операционная система хоста обычно отслеживает требования к питанию сети USB и может предупреждать оператора компьютера, когда для данного сегмента требуется больше энергии, чем доступно, и может отключать устройства, чтобы сохранить потребление энергии в пределах доступного ресурса.

Энергопотребление USB:

Чтобы распознать зарядку аккумулятора, специальный порт зарядки устанавливает сопротивление, не превышающее 200 Ом, на клеммах D + и D−.

Режим специального зарядного устройства:

Простое зарядное устройство USB должно включать резистор 200 Ом между проводами D + и D- (иногда достаточно короткого замыкания D + и D- вместе).В этом случае устройство не будет пытаться передавать или принимать данные, но может потреблять до 1,8 А, если источник питания может это обеспечить.

Напряжение USB:

Напряжение, подаваемое хостом или портами концентратора с питанием, составляет от 4,75 В до 5,25 В. Максимальное падение напряжения для концентраторов с питанием от шины составляет 0,35 В от хоста или концентратора до выходного порта концентратора. Все концентраторы и функции должны иметь возможность отправлять данные конфигурации при напряжении 4,4 В, но при этом напряжении должны работать только маломощные функции. Нормальное рабочее напряжение для функций не менее 4.75 В.

Экран кабеля USB:

Shield должен быть подключен к заземлению только на хосте. Ни одно устройство не должно подключать экран к земле.

Провода кабеля USB:

экранированный:
Данные: 28 AWG витая
Мощность: 28 AWG — 20 AWG, нескрученный

Неэкранированный:
Данные: 28 AWG, нескрученный
Мощность: 28 AWG — 20 AWG, нескрученный

Все стандартные разъемы USB — Lammert Bies

Введение

Интерфейс USB — один из наиболее часто используемых интерфейсов для подключения периферийного оборудования к компьютерам.Хотя сам интерфейс USB является стандартным, и вы должны иметь возможность подключить любое устройство к компьютеру с поддержкой USB, если существует соответствующий драйвер, могут возникнуть проблемы с поиском подходящего кабеля. Это связано с тем, что специально для небольшого оборудования, такого как камеры, были определены разные модели разъемов USB. Этот документ содержит информацию обо всех известных типах USB-разъемов и поможет вам найти подходящий кабель для подключения оборудования к вашему компьютеру.

Основные концепции конструкции разъемов USB

Много усилий было вложено в конструкцию нескольких разъемов USB, чтобы сделать их полезными для своих целей.Старые разъемы Centronics для параллельных принтеров были громоздкими и требовали зажимов для надежного подключения к устройствам. Разъемы DB9 и DB25, которые используются для портов RS232 и параллельных портов на компьютерах, часто имеют проблемы с выпадением соединительных болтов из корпуса компьютера, если кто-то случайно затянул винты разъема слишком далеко. Люди, которые часто отключали и снова подключали свой кабель VGA, могли столкнуться с тем, что эти густонаселенные разъемы имеют очень тонкие контакты, которые легко сгибаются.

Еще одна проблема с плохой конструкцией разъема заключается в том, что вы можете случайно подключить их неправильно. Это то, что может случиться, например, с разъемами плоского кабеля и разъемами питания внутри компьютеров. Поскольку USB может питать устройства по кабелю, не только необходимо, чтобы USB-разъем не мог быть подключен в неправильной ориентации, но и конструкция не должна допускать, чтобы два источника питания USB-устройства были подключены друг к другу, поскольку это может вызвать одно или оба блока питания должны быть повреждены.

Стандартные разъемы USB A и B

По всем этим причинам два разъема USB были определены для базового использования: разъем USB A, который должен использоваться на устройствах, обеспечивающих питание (в основном, на компьютерах), и разъем USB B, используемый на устройствах, которые получают питание, как и большинство периферийных устройств. .

В стандартных разъемах USB A и B, указанных в спецификации USB 1.1 и USB 2.0, определены четыре контакта. Два контакта используются для питания, а два контакта — для дифференциальной передачи данных.Если вы внимательно посмотрите на разъем, вы увидите, что контакты для подключения питания (контакты 1 и 4) немного длиннее. Это сделано для того, чтобы сначала подключить источник питания при подключении USB-устройства, и только потом установить соединение для передачи данных. При такой последовательности существенно снижается вероятность того, что порты драйвера или приемника соединения для передачи данных получат неудобное и возможное опасное напряжение.

Разъемы Mini USB A и B

Плюс стандарта USB-разъема в том, что можно проектировать устройства, не задумываясь о том, как это устройство должно быть подключено к другим устройствам.Разъемы USB A и B доказали свою пригодность к использованию с такими устройствами, как принтеры, модемы и сканеры, но когда был выпущен более быстрый USB 2.0, и USB стал не только способом подключения медленного и громоздкого оборудования, но и более быстрых и небольших устройств, таких как фотоаппараты и мобильные устройства. телефоны, особенно стандартный разъем USB B, был слишком большим, чтобы хорошо поместиться на этом меньшем оборудовании. Обновление спецификации USB 2.0 было опубликовано под названием «Инженерное уведомление об изменении разъема Mini-B», которое определило уменьшенную версию разъема B.Некоторое время также существовал разъем mini USB A, но поскольку разъем USB A используется на стороне источника питания — в основном для более крупного оборудования, такого как компьютер, — этот разъем был исключен из стандарта, и новые устройства не будут получать сертификации больше, если они содержат такой разъем. На практике вы больше не найдете разъема mini USB A.

Помимо размера, основное различие между стандартными разъемами USB A и B и версиями mini USB A и B заключается в дополнительном контакте, который называется ID.В серии мини-разъемов этот контакт обычно не подключен. Он был добавлен для будущих улучшений стандарта USB.

Разъемы Micro USB AB и B

В современном мире маленькое никогда не бывает достаточно маленьким, и вскоре разъем mini USB B стал слишком большим для нового оборудования, такого как сотовые телефоны.Поэтому в январе 2007 года был анонсирован разъем micro USB, который легче интегрировать в тонкие устройства, чем версию mini USB. Хотя разъем micro USB намного тоньше, чем его собрат mini USB, он был специально разработан для сурового использования, и разъем рассчитан как минимум на 10000 циклов подключения / отключения. Одна из причин заключается в том, что с мобильными устройствами, такими как сотовые телефоны, КПК и смартфоны, количество циклов сопряжения будет значительно выше, чем со статическим оборудованием, таким как принтеры и мыши.Кроме того, разъем микро-USB становится стандартом де-факто для зарядки мобильных устройств, и поэтому его использование будет даже более распространенным, чем его аналог мини-USB.

В исходной спецификации USB было строгое разделение между хостом (в основном компьютером), который действует как ведущее устройство, и периферийными устройствами, которые имеют только функции ведомого устройства. По мере того, как мобильные устройства становятся умными и часто используют собственную операционную систему, разделение между двумя типами устройств исчезло.При подключении к ПК смартфон может выступать в роли ведомого устройства, но он также может быть подключен к фотопринтеру напрямую для печати изображений, сделанных с помощью телефона. В этом случае телефон переключается с ведомой роли на ведущую. Для этого было написано расширение спецификации USB 2.0, которое называется USB On-The-Go или, чаще, USB OTG. Это дополнение предоставляет средства для простого переключения между ведущей и ведомой ролью устройства.

Поскольку большинство небольших устройств, которые могут действовать как ведущее, так и ведомое устройство, имеют только один разъем USB, были необходимы дополнения к определению разъема, чтобы разрешить изменение роли только с одним типом кабеля.Именно здесь определены разъемы mini USB AB, а затем и разъем micro USB AB. Разъем mini USB AB теперь официально устарел, но разъем micro USB AB быстро заменяет его место. Такие страны, как Китай, даже рассматривают возможность сделать этот разъем micro USB AB обязательным для всех продаваемых новых сотовых телефонов. В этом разъеме micro USB AB контактный штырь ID используется для сигнализации функции ведущего или ведомого устройства.

Нумерация контактов для разъемов micro USB такая же, как и для разъемов mini USB.Единственное отличие состоит в том, что для разъема micro USB AB контакт ID теперь имеет назначенную ему функцию.

USB-коннекторы Распиновка кабелей »Электроника

Существует множество вариантов разъемов и кабелей для универсальной последовательной шины, USB, универсальной последовательной шины, каждый из которых имеет стандартные контакты / выводы.

Универсальная последовательная шина USB Включает:
Введение в USB Стандарты USB Разъемы, распиновка и кабели Передача данных и протокол USB 3 USB-C USB-концентраторы Как купить лучший USB-концентратор

Существует ряд различных типов USB-разъемов, которые используются на разных типах оборудования и в разных ситуациях.По мере развития USB были введены новые разъемы, в целом уменьшающие размер разъема.

Помимо стандартизованных разъемов, также определяется длина кабеля: максимально допустимая длина отдельного кабеля составляет 5 метров (3 метра для медленных устройств), что позволяет расположить USB-модуль сбора данных удаленно от компьютера.

Как и все разъемы, разъемы USB имеют вилку и розетку, чтобы обеспечить правильное соединение устройств.

Передающий и нисходящий порт USB

Важно убедиться, что USB-соединения выполнены правильно и соответствуют требуемым протоколам. Для этого удаленные USB-устройства имеют так называемое восходящее соединение с хостом. В свою очередь, хосты имеют нисходящие подключения к удаленным устройствам.

Для предотвращения неправильного подключения соединители на входе и выходе механически не взаимозаменяемы. Это гарантирует, что они могут быть подключены только в требуемом направлении, тем самым устраняя возможность таких проблем, как незаконные петлевые соединения в концентраторах, например, нисходящие порты, подключенные к другому нисходящему порту.

Примечание: Хотя они не особенно распространены, кабели USB A — USB A иногда можно увидеть для подключения USB-устройств с гнездовым портом A-стиля к ПК или другому USB-устройству для передачи данных между двумя компьютерными системами. . Этот тип кабеля от A до A не предназначен для соединения двух компьютеров друг с другом или для подключения концентратора USB между двумя компьютерами, особенно потому, что оба компьютера будут подавать 5 В на линии питания на кабелях, и это может привести к тому, что оба источника питания будут соединены вместе. , и другие вопросы.Их подключение может привести к непоправимому повреждению компьютеров и даже к возгоранию. Не поддавайтесь соблазну подключать компьютеры таким образом.

Типы разъемов USB

По мере развития концепции USB появились и разъемы. Скорость передачи данных выросла, и возросла потребность в соединителях меньшего размера.

В исходной системе он был разработан таким образом, чтобы кабель USB мог иметь одну из двух форм: они обозначаются как разъемы «A» и «B».Позже был представлен USB C Type, чтобы обеспечить более надежную систему с лучшей производительностью передачи данных.

В результате существует множество типов разъемов USB: USB типа A, USB типа B, Mini-A, Mini-B, Micro-A, Micro-B и Micro-AB. Типы A и B имеют 4 контакта внутри разъема, а разъемы Mini и Micro A и B обычно имеют пять контактов.

Приведенная ниже таблица дает обзор различных типов и форматов.

Разъем USB типа A

Разъем USB типа A — это, вероятно, наиболее знакомый формат. Его можно найти на хост-контроллерах и компьютерах, а также на картах памяти и множестве других предметов. Разъем USB типа A используется для «нисходящих» подключений, поскольку он предназначен для использования на хост-контроллерах и концентраторах.

Разъем USB A плоский и прямоугольный и больше по размеру, чем у других типов, и удерживается на месте исключительно за счет трения, что позволяет очень легко подключать и отключать, хотя и не очень хорошо, если он, вероятно, будет использоваться в среде, где оборудование будет подвержено вибрации.

Штекер USB типа A — это вилка разъема. То, что может называться розеткой, является розеткой или розеткой, хотя ее часто называют портом.

Гнездовой соединитель или розетка — это тип, найденный на хосте, например компьютер и т. д., в то время как вилка будет видна на таких элементах, как флэш-память, разъем мыши, разъем клавиатуры и т. д.

Эти разъемы имеют цветовую маркировку в зависимости от их возможностей. Разъемы USB 3.0 Type A часто, но не всегда, окрашены в синий цвет — ищите пластиковую кромку внутри самого разъема. Разъемы USB 2.0 Type A и USB 1.1 Type A часто бывают черными, но это не всегда так.

Контуры разъема USB типа B

Второй тип разъема, известный как тип B, часто использовался для небольших периферийных устройств. У этого была немного другая распиновка.

Разъем USB типа B имеет почти квадратную форму, но с небольшими скосами по углам на верхних концах разъема.

Подобно разъему USB A, разъем типа B использует трение, чтобы удерживать разъем на месте.Гнездо USB типа B — это восходящий разъем, который используется только на периферийных устройствах. Из-за этого для большинства USB-приложений требуется кабель от A до B.

Распиновка и подключение USB типа A и B

Основные выводы USB для разъемов приведены в таблице ниже. Помимо распиновки разъемов USB, в таблице также указаны цвета проводов, используемых в кабелях.

Разъемы, используемые для USB, предназначены для подключения питания и заземления, которые должны быть выполнены в первую очередь подачей питания на устройство до подключения сигнальных линий.Это предотвращает возможность подключения сигнальных линий в первую очередь с возможностью прохождения через них энергии, что может привести к повреждению устройства.

Мини-разъем USB

С уменьшением размеров многих элементов электронного оборудования даже разъем типа B стал слишком большим. В результате был разработан разъем USB Mini, который используется во многих камерах и мобильных телефонах, где пространство ограничено. Доступны две версии: USB mini-A и USB Mini-B.

Эти мини-разъемы USB, как Mini-A, так и Mini-B, обеспечивают очень компактные возможности подключения, а также являются надежным соединительным элементом. Штекеры Mini-A и Mini-B имеют размер примерно 3 на 7 мм

Разъем USB micro

Ввиду того, что пространство стало еще более ограниченным для таких предметов, как современные сотовые телефоны, требовалось решение для разъема еще меньшего размера, которое было разработано соответствующим образом.

Известный как микроразъем USB, также доступны версии USB Micro-A и USB Micro-B.

Штекеры Micro-USB имеют аналогичную ширину и примерно половину толщины своих аналогов Mini-USB. Это позволяет использовать их в гораздо более тонких элементах электронного оборудования.

Разъем micro-A имеет размер 6,85 на 1,8 мм, а максимальный размер формы над ним — 11,7 на 8,5 мм. Размер разъема micro-B составляет 6,85 на 1,8 мм, а максимальный размер формы для этого разъема составляет 10,6 на 8,5 мм.

Также имеется розетка Micro-AB, которая может подключаться как к штекерам USB Micro-A, так и USB Micro-B.

Микроразъем USB принят во многих организациях в качестве стандарта. Open Mobile Terminal Platform, OMTP, одобрила Micro-USB в качестве стандартного разъема для данных и питания на мобильном устройстве. Также Международный союз электросвязи, ITU, объявил, что он применил micro-USB для своего универсального решения для зарядки, тем самым позволяя всем зарядным устройствам использовать один и тот же разъем и позволяя стандартизовать и использовать одно зарядное устройство для нескольких типов оборудования, например телефоны разных производителей и др..

Распиновка разъемов Mini и Micro USB

Распиновка разъемов или контактные разъемы разъемов mini и micro USB приведены в таблице ниже.

Существует множество различных USB-разъемов, позволяющих подключаться в различных ситуациях.Различные разъемы также гарантируют, что соединения выполняются только в правильном направлении. Хотя количество USB-разъемов и типов кабелей увеличивается, обычно не возникает особых проблем с поиском правильного кабеля для соединения нужных элементов вместе.

Темы беспроводного и проводного подключения:
Основы мобильной связи 2G GSM 3G UMTS 4G LTE 5G Вай фай IEEE 802.15.4 Беспроводные телефоны DECT NFC — связь ближнего поля Основы сетевых технологий Что такое облако Ethernet Серийные данные USB SigFox LoRa VoIP SDN NFV SD-WAN
Вернуться к беспроводному и проводному подключению

Схема подключения USB — Распиновка Micro USB, 7+ Изображения

Если вы ищете схему подключения USB, вы попали в нужное место.Схема подключения включает любую комбинацию различных типов разъемов USB. Самый распространенный — от « USB micro-B » до стандарта « USB-A », который обычно используется в мобильных зарядных устройствах.

Схема подключения USB пригодится, когда порт или разъем USB неисправны или полностью вышли из строя, а также для инженеров и любителей, которые хотят изучить электронику на практике.

Эта неисправность возникает из-за чрезмерного использования кабеля USB (в данном случае чрезмерное использование означает многократное использование провода или соединительного порта в течение короткого периода времени).Неправильное использование, например, защищенных приложений, неправильная установка в порт, т.е. без проверки ориентации порта.

Другой способ — изгиб провода более чем на 90 градусов , что приводит к повреждению медных проводов в жгуте из-за его слабой хрупкости. Медь обладает одними из лучших свойств пластичности и пластичности. И поэтому медь широко используется в качестве проводника в проводе, даже имея это свойство, медный провод подвергается деградации.

Перед подключением USB необходимо знать его распиновку. Ниже приведен рисунок, на котором показана схема подключения разъемов USB micro-B и USB-A.

Схема расположения контактов USB типа A, схема расположения контактов micro USB вместе со схемой подключения USB:

Этот кабель чаще всего используется в мобильных зарядных устройствах для зарядки мобильных телефонов и в качестве кабеля USB для передачи данных для подключения мобильных устройств для передачи файлов и изображения между персональными компьютерами и телефонами.

Описание : Проводка USB проста, но не так проста, потому что при изменении системы отсчета распиновка выглядит измененной.Обратите внимание на приведенную выше распиновку: передняя часть отличается от задней части и, следовательно, требует проверки возможности подключения обоих концов с помощью цифрового мультиметра (приведенная выше распиновка микро-USB упростила для вас).

Таблица выводов разъемов USB-A и USB-B:

Таблица, в которой кратко указаны номера контактов и их номенклатура, а также их функция.

• Контакт № 1 , показывающий источник питания ( + VDD ), через этот контакт питание подается на устройство или любое оборудование, которое также является индикатором сигнала подтверждения, означает «устройство подключено».
• Согласно стандарту USB источник питания составляет + 5V . (Но учтите, что мощность источника питания различается для разных версий USB)
• Принимая во внимание, что « pin no. 2 »( -D ) используется как штырь дифференциальных данных, аналогично« штырь №3 ”( + D ) также используется в качестве вывода дифференциальных данных.
• Работа вывода дифференциальных данных заключается в отправке и приеме данных в определенном формате, который называется протоколом USB.
• № пин. 4 используется как земля. Цветовой код провода, используемого в USB-кабеле: красный, белый, зеленый, серый, черный для контактов с номерами 1, 2, 3, 4 и 5.
• Обратите внимание, что типа A и типа B имеют Схема распиновки такая же после расстановки по схожести форм.

Распиновка USB и его разъем:

Есть гнездовых разъема для каждого из штекерных разъемов , которые на практике имеют такую ​​же распиновку, что и штекерный разъем. На этом изображении показаны наиболее распространенные типы разъемов.

Таблица выводов mini и micro USB типа b и типа a:

• Распиновка для micro USB типа B очень похожа на USB типа A, за исключением двух последних контактов 4 и 5 .То же самое для micro USB типа a и micro USB типа b.
• Контакт № 1 — + 5В действует как источник для устройства или как источник от устройства.
• Контакт № 2 и Контакт № 3 — это линии передачи данных (также называемые линиями дифференциальных данных, поскольку их применение зависит от требований).
• Штырь № 4 ( ID ) используется для идентификации устройства , особенно в современных устройствах для соединений OTG, например.Разъем OTG для смартфона для подключения USB-накопителя напрямую к мобильному телефону.
• И последний пин нет. 5 — это соединение для сигнала заземления , который является контактом № . 4 типа USB-A через провод.

Как легко найти схему подключения USB?

Step1: Прежде всего выясните тип USB-разъема, используемого в кабеле.

Step2: После определения типа разъема USB, используемого на обоих концах, запишите схему выводов этого конкретного типа USB.

Step3 : Запишите на странице весь цвет кабеля и место его подключения к фактическому USB-разъему. (приблизительный эскиз схемы будет работать)

Step4: Теперь подключите контакт разъема и провода из связки, собранные в соответствии с цветовым кодом и распиновкой этого конкретного USB-разъема на странице, используя ручку, и ваша электрическая схема USB готова.

Список стандартных USB-разъемов, имеющихся в продаже на рынке, которые можно купить:

1) вилка USB A к вилке USB B.
2) USB-штекер на USB-гнездо B.
3) штекер USB A к штекеру mini USB B.
4) Штекер USB A к штекеру micro USB B.
5) USB-штекер — USB-штекер.

Распиновка Micro USB и USB-C:

• Разъем micro USB чаще всего используется для зарядки мобильных телефонов и различных других портативных устройств, таких как гарнитура Bluetooth, динамик Bluetooth, мини-дроны, аккумуляторы.
• Некоторые производители устройств используют свой собственный стандарт , не подключающий к контакту данных , так как кабель предназначен только для зарядки , когда требуется только шина / провод питания для снижения стоимости производства.

Вы наверняка задумывались над вопросом, почему большинство устройств используют micro USB?

Большинство устройств используют micro USB из-за того, что по форме и размеру он компактен, чем все его предшественники. И после этого никакой другой тип USB не сможет заменить его, кроме USB-C ©.

USB-C — это более сложный micro USB-a, чем micro USB-b. Micro USB-C просто называется USB-C.

Изображение и распиновка USB C следующие:

Вы можете увидеть заметную разницу между USB C и микро-USB.Как видите, USB C можно вставлять с любой ориентации. Напротив, микро-USB ориентирован по направлению, и мы должны уделять особое внимание, вставляя его в устройство.

USB C имеет преимущество ориентации, с другой стороны, он имеет недостаток кольцевой сложности на уровне проектирования для программиста и инженеров.

Помимо этого, micro USB поставляется в трех вариантах (они имеют принципиально одинаковую распиновку micro USB), как показано на рисунке.

Изображение и распиновка USB b super speed следующие:

98

98

98 Распиновка USB b