Usb кабель в разрезе — Dudom
В каждом компьютере и других аналогичных устройствах наиболее популярным является USB-разъем. С помощью юсб провода стало возможно подключать более 100 единиц последовательно соединенных устройств. Эти шины позволяют подключать и отключать любые приборы даже в процессе работы персонального компьютера. Практически все устройства могут заряжаться через данный разъем, поэтому нет необходимости применять дополнительные блоки питания. Распиновка USB по цветам помогает точно определить, к какому типу устройств относится та или иная шина.
Устройство и назначение USB
Первые порты этого типа появились еще в девяностых годах прошлого века. Через некоторое время эти разъемы обновились до модели USB 2.0. Скорость их работы возросла более чем в 40 раз. В настоящее время в компьютерах появился новый интерфейс USB 3.0 со скоростью, в 10 раз превышающей предыдущий вариант.
Существуют и другие виды разъемов этого типа, известные, как micro и mini USB, применяющиеся в современных телефонах, смартфонах, планшетах.
Каждая шина имеет собственную распайку или распиновку. Она может потребоваться при необходимости изготовления своими руками переходника с одного вида разъема на другой. Зная все тонкости расположения проводов, можно сделать даже зарядное устройство для мобильного телефона. Однако следует помнить, что в случае неправильного подключения устройство может быть повреждено.
Разъем USB 2.0 выполнен в виде плоского коннектора, в котором установлено четыре контакта. В зависимости от назначения он маркируется как AF (BF) и AM (BM), что соответствует обиходному названию «мама» и «папа». В мини- и микро- устройствах имеется такая же маркировка. От обычных шин они отличаются пятью контактами. Устройство USB 3.0 внешне напоминает модель 2.0, за исключением внутренней конструкции, имеющей уже девять контактов.
Распиновка-распайка разъемов USB 2.0 и 3.0
Распайка проводов в модели USB 2.0 располагается в следующем порядке:
- Проводник красного цвета, к которому осуществляется подача питающ его напряжения постоянного тока со значением +5V.
- Проводник белого цвета, применяемый для передачи информационных данных. Он обозначается маркировкой «D-».
- Проводник окрашен в зеленый цвет. С его помощью также передается информация. Он маркируется как «D+».
- Проводник черного цвета. На н его производится подача нуля питающ его напряжения. Он носит название общ его провода и обозначается собственной меткой в виде перевернутого Т.
Расположение проводов в модели 3.0 выполнено совершенно по-другому. Четыре первых контактирующих провода полностью соответствуют разъему USB 2.0.
Основное отличие USB 3.0 заключается в следующих проводах:
- Проводник № 5 имеет синий цвет. По нему передается информация с отрицательным значением.
- Проводник № 6 желтого цвета, так же как и предыдущий контакт предназначен для передачи информации, имеющей положительное значение.
- Проводник № 7 применяется в качестве дополнительного заземления.
- Проводник № 8 фиолетового цвета и проводник № 9 оранжевого цвета. Они выполняют функцию приема данных, соответственно, с отрицательным и положительным значением.
Они выполняют функцию приема данных, соответственно, с отрицательным и положительным значением.Распайка-распиновка коннекторов микро- и мини-USB
Коннекторы микро-USB наиболее часто применяются в планшетах и смартфонах. От стандартных шин распиновка micro usb отличаются значительно меньшими размерами и наличием пяти контактов. Они маркируются как micro-AF(BF) и micro-AM(BM), что соответствует «маме» и «папе».
Распайка микро-USB производится в следующем порядке:
- Контакт № 1 красного цвета. Через н его подается напряжение.
- Контакты №№ 2 и 3 белого и зеленого цвета применяются для передачи.
- Контакт № 4 сиреневого цвета выполняет специальные функции в отдельных моделях шин.
- Контакт № 5 черного цвета является нулевым проводом.
Распиновка мини USB разъема по цветам выполняется, так же как и в микро-юсб коннекторах.
В каждом компьютере и других аналогичных устройствах наиболее популярным является USB-разъем.
Устройство и назначение USB
Первые порты этого типа появились еще в девяностых годах прошлого века. Через некоторое время эти разъемы обновились до модели USB 2.0. Скорость их работы возросла более чем в 40 раз. В настоящее время в компьютерах появился новый интерфейс USB 3.0 со скоростью, в 10 раз превышающей предыдущий вариант.
Существуют и другие виды разъемов этого типа, известные, как micro и mini USB, применяющиеся в современных телефонах, смартфонах, планшетах. Каждая шина имеет собственную распайку или распиновку. Она может потребоваться при необходимости изготовления своими руками переходника с одного вида разъема на другой.
Зная все тонкости расположения проводов, можно сделать даже зарядное устройство для мобильного телефона. Однако следует помнить, что в случае неправильного подключения устройство может быть повреждено.
Разъем USB 2.0 выполнен в виде плоского коннектора, в котором установлено четыре контакта. В зависимости от назначения он маркируется как AF (BF) и AM (BM), что соответствует обиходному названию «мама» и «папа». В мини- и микро- устройствах имеется такая же маркировка. От обычных шин они отличаются пятью контактами. Устройство USB 3.0 внешне напоминает модель 2.0, за исключением внутренней конструкции, имеющей уже девять контактов.
Распиновка-распайка разъемов USB 2.0 и 3.0
Распайка проводов в модели USB 2.0 располагается в следующем порядке:
- Проводник красного цвета, к которому осуществляется подача питающ его напряжения постоянного тока со значением +5V.
- Проводник белого цвета, применяемый для передачи информационных данных. Он обозначается маркировкой «D-».
- Проводник окрашен в зеленый цвет. С его помощью также передается информация. Он маркируется как «D+».
- Проводник черного цвета. На н его производится подача нуля питающ его напряжения. Он носит название общ его провода и обозначается собственной меткой в виде перевернутого Т.
Расположение проводов в модели 3.0 выполнено совершенно по-другому. Четыре первых контактирующих провода полностью соответствуют разъему USB 2.0.
Основное отличие USB 3.0 заключается в следующих проводах:
- Проводник № 5 имеет синий цвет. По нему передается информация с отрицательным значением.
- Проводник № 6 желтого цвета, так же как и предыдущий контакт предназначен для передачи информации, имеющей положительное значение.
- Проводник № 7 применяется в качестве дополнительного заземления.
- Проводник № 8 фиолетового цвета и проводник № 9 оранжевого цвета. Они выполняют функцию приема данных, соответственно, с отрицательным и положительным значением.
Распайка-распиновка коннекторов микро- и мини-USB
Коннекторы микро-USB наиболее часто применяются в планшетах и смартфонах. От стандартных шин распиновка micro usb отличаются значительно меньшими размерами и наличием пяти контактов. Они маркируются как micro-AF(BF) и micro-AM(BM), что соответствует «маме» и «папе».
Распайка микро-USB производится в следующем порядке:
- Контакт № 1 красного цвета. Через н его подается напряжение.
- Контакты №№ 2 и 3 белого и зеленого цвета применяются для передачи.
- Контакт № 4 сиреневого цвета выполняет специальные функции в отдельных моделях шин.
- Контакт № 5 черного цвета является нулевым проводом.
Распиновка мини USB разъема по цветам выполняется, так же как и в микро-юсб коннекторах.
Распиновка USB-кабеля означает описание внутреннего устройства универсальной последовательной шины. Это устройство применяется для передачи данных и зарядки аккумуляторов любых электронных приборов: мобильных телефонов, плееров, ноутбуков, планшетных компьютеров, магнитофонов и других гаджетов.
Проведение качественной распиновки требует знаний и умения читать схемы, ориентирования в типах и видах соединений, нужно знать классификацию проводов, их цвета и назначение. Длительная и бесперебойная работа кабеля обеспечивается правильным соединением проводами 2 коннекторов
Виды USB-разъемов, основные отличия и особенности
Универсальная последовательная шина представлена 3 версиями — USB 1.1, USB 2.0 и USB 3.0 . Первые две спецификации полностью совмещаются между собой, шина 3.0 имеет частичное совмещение.
USB 1.1 — это первая версия устройства, используемая для передачи данных. Спецификацию применяют только для совместимости, так как 2 рабочих режима по передаче данных (Low-speed и Full-speed) обладают низкой скоростью обмена информацией. Режим Low-speed со скоростью передачи данных 10-1500 Кбит/с используется для джойстиков, мышей, клавиатур. Full-speed задействован в аудио- и видеоустройствах.
В USB 2.0 добавлен третий режим работы — High-speed для подключения устройств по хранению информации и видеоустройств более высокой организации. Разъем помечается надписью HI-SPEED на логотипе. Скорость обмена информацией в этом режиме — 480 Мбит/с, которая равняется скорости копирования в 48 Мбайт/с.
На практике, из-за особенностей конструкции и реализации протокола, пропускная способность второй версии оказалась меньше заявленной и составляет 30-35 Мбайт/с. Кабеля и коннекторы спецификаций универсальной шины 1.1 и второго поколения имеют идентичную конфигурацию.
Универсальная шина третьего поколения поддерживает скорость 5 Гбит/с, равняющуюся скорости копирования 500 Мбайт/с. Она выпускается в синем цвете, что облегчает определение принадлежности штекеров и гнезд к усовершенствованной модели. Сила тока в шине 3.0 увеличилась с 500 мА до 900 мА. Эта особенность позволяет не использовать отдельные блоки питания для периферийных устройств, а задействовать шину 3.0 для их питания.
Совместимость спецификаций 2.0 и 3.0 выполняется частично.
Классификация и распиновка
При описаниях и обозначениях в таблицах разъемов ЮСБ принято по умолчанию, что вид показан с внешней, рабочей стороны. Если подается вид с монтажной стороны, то это оговаривается в описании. В схеме светло-серым цветом отмечаются изолирующие элементы разъема, темно-серым цветом — металлические детали, полости обозначаются белым цветом.
Несмотря на то что последовательная шина называется универсальной, она представлена 2 типами. Они выполняют разные функции и обеспечивают совместимость с устройствами, обладающими улучшенными характеристиками.
К типу A относятся активные, питающие устройства (компьютер, хост), к типу B — пассивное, подключаемое оборудование (принтер, сканер). Все гнезда и штекеры шин второго поколения и версии 3.0 типа A рассчитаны на совместную работу. Разъем гнезда шины третьего поколения типа B больше, чем нужен для штекера версии 2.
0 типа B, поэтому устройство с разъемом универсальной шины 2.0 тип B подключается с использованием только кабеля USB 2.0. Подключение внешнего оборудования с разъемами модификации 3,0 тип B выполняется кабелями обоих типов.
Разъемы классического типа B не подходят для подключения малогабаритного электронного оборудования. Подключение планшетов, цифровой техники, мобильных телефонов выполняется с использованием миниатюрных разъемов Mini-USB и их улучшенной модификации Micro-USB. У этих разъемов уменьшенные размеры штекера и гнезда.
Последняя модификация разъемов ЮСБ — тип C. Эта конструкция имеет на обоих концах кабеля одинаковые коннекторы, отличается более скоростной передачей данных и большей мощностью.
Распиновка USB 2.0 разъема типы A и B
Классические разъемы содержат 4 вида контактов, в мини- и микроформатах — 5 контактов. Цвета проводов в USB-кабеле 2.0:
- +5V (красный VBUS), напряжение 5 В, максимальная сила тока 0,5 А, предназначен для питания;
- D- (белый) Data-;
- D+ (зеленый) Data+;
- GND (черный), напряжение 0 В, используется для заземления.
Для формата мини: mini-USB и micro-USB:
- Красный VBUS (+), напряжение 5 В, сила тока 0,5 А.
- Белый (-), D-.
- Зеленый (+), D+.
- ID — для типа А замыкают на GND, для поддержания функции OTG, а для типа B не задействуют.
- Черный GND, напряжение 0 В, используется для заземления.
В большинстве кабелей имеется провод Shield, он не имеет изоляции, используется в роли экрана. Он не маркируется, и ему не присваивается номер. Универсальная шина имеет 2 вида соединителя. Они имеют обозначение M (male) и F (female). Коннектор М (папа) называют штекером, его вставляют, разъем F (мама) называется гнездо, в него вставляют.
iPhone перейдет на USB-C с Lightning стандарта зарядного устройства
Артем Мазанов
стандартизирован
Профиль автора
Вице-президент Apple по маркетингу Грег Джосвиак рассказал, что компания перейдет с разъема для зарядки Lightning на USB-C.
Но когда это произойдет — неизвестно.
Так компания отреагировала на новые правила Евросоюза об универсальном зарядном порте. О них я расскажу ниже. Представитель Apple не уточнил, когда именно Айфоны станут выпускать с разъемом с USB-C и в каких странах. Точной даты и модели Айфонов нет. Известно лишь, что от Lightning рано или поздно откажутся.
«Очевидно, нам придется подчиниться. У нас нет выбора», — заявил представитель Apple. Он добавил, что компания не рада такому принуждению.
Раньше подобные решения принимали основываясь на оценке инженеров. А теперь Apple вынуждена выполнять требования Евросоюза. Компания также считает, что переход владельцев Айфонов на зарядные устройства с USB-C приведет к скоплению большого количества мусора. Но сейчас Apple уже использует разъем USB-C для зарядки Айпадов и Макбуков. Lightning остался только в Айфонах и наушниках. Им также оснащены мышки, клавиатуры и трекпады.
4 октября Европейский парламент принял закон, по которому к концу 2024 года все мобильные устройства и не только, продаваемые в Евросоюзе, должны быть оснащены универсальными разъемами USB-C.
Европейский совет утвердил этот закон 24 октября. Это окончательное решение.
Теперь председатель Европарламента должен подписать документ. Он вступит в силу через 20 дней после официального опубликования, а его нормы начнут действовать через 24 месяца после вступления в силу. То есть точной даты пока нет. Вероятно, закон опубликуют до конца 2022 года, а значит, он вступит в силу в конце 2024 года.
Отсрочка в два года нужна для того, чтобы все страны смогли уточнить в своих подзаконных актах требования к зарядным устройствам, а производители успели доработать устройства.
Вот что сказано в этом законе:
- К концу 2024 года все смартфоны, планшеты и камеры, игровые консоли, электронные книги, портативные колонки, накладные наушники, беспроводные мыши и клавиатуры, которые продаются в странах Евросоюза, должны быть оснащены разъемом USB-С. Исключений для производителей нет.
- Весной 2026 года это требование распространится и на ноутбуки. Их тоже должны будут продавать с разъемом USB-С.
- Часы и фитнес-трекеры в законе не упоминаются: их не включили в список из-за технических особенностей.
- Производители должны указывать на коробке, идет ли в комплекте блок для зарядки.
- В спецификации устройства теперь должна быть информация о мощности заряда и о том, поддерживает ли он быструю зарядку.
- Если устройство поддерживает зарядку с напряжением более 5 вольт, током более 3 ампер или мощностью более 15 ватт, то должен поддерживаться протокол Power Delivery — быстрой зарядки. Айфоны уже поддерживают этот стандарт, но многие другие бренды — нет. Например, Xiaomi, Realme, OnePlus используют свои стандарты быстрой зарядки, которые несовместимы с Power Delivery.
- Стандартизация позволит потребителям использовать одно и то же зарядное устройство для зарядки мобильных телефонов и других электронных устройств. Больше не придется хранить несколько кабелей с разными разъемами.
- Закон позволит сэкономить 250 млн евро в год на покупке разных зарядных устройств.
Их тоже должны будут продавать с разъемом USB-С.
Так как закон принял Европейский парламент, он затронет только страны Европы. Но, возможно, производители полностью перейдут на USB-С, так как не захотят делать разные разъемы для разных рынков.
Как поведет себя Apple — трудно предугадать. Например, сейчас компания продает iPhone 14 в США вообще без слотов для физический симкарты. Устройства для других рынков оснащены этим слотом.
Apple с самого начала критикует закон. Представители компании говорили, что стандартизация «заморозит» инновации, а не будет их развивать. Если большинство производителей андроид-смартфонов и так перешли на стандарт USB-C, то Apple все еще остается с разъемом Lightning. Так что по ней правила ЕС бьют сильнее всего.
Айфоны — самый продаваемый продукт компании. Из-за правил Евросоюза придется его оснащать новым разъемом, а также переделывать аксессуары. Класть в комплекте переходник не получится — закон прямо говорит о том, что нужен именно разъем в устройстве.
Bloomberg со ссылкой на источники в мае писал, что Apple уже тестирует прототип Айфона с разъемом USB-C.
Теоретически первым Айфоном без разъема Lightning может стать iPhone 17, который должен выйти в 2025 году. iPhone 16 выйдет осенью 2024 года, на него еще закон распространяться не будет. Но, возможно, компания перейдет на USB-С и раньше: аналитики Bloomberg предположили, что Apple добавит в Айфоны разъем уже в 2023 году. Возможно, компания переведет на USB-C сначала не все модели, а, например, только линейку iPhone Pro.
Мы постим кружочки, красивые карточки и новости о технологиях и поп-культуре в нашем телеграм-канале. Подписывайтесь, там классно: @t_technocult.
ОШИБКА — 404 — НЕ НАЙДЕНА
- Главная
- Это не луна!
Наши серверные гномы не смогли найти страницу, которую вы ищете.
Похоже, вы неправильно набрали URL-адрес в адресной строке или перешли по старой закладке.
Возможно, некоторые из них могут вас заинтересовать?
Отрывные мужские заголовки — прямой угол
В наличии ПРТ-00553
5
Избранное Любимый 47
МИКРОЭ АЦП Click
Нет в наличии DEV-18849
24,95 $
Избранное Любимый 0
Список желаний
Стартовый комплект SparkFun PIR Breakout (1 мкА)
В наличии КОМПЛЕКТ-19518
48,95 $
Избранное Любимый 0
Список желаний
MIKROE Dual EE Click
Нет в наличии ДЭВ-19613
18,95 $
Избранное Любимый 0
Список желаний
Использование RFID для предотвращения кражи имущества
23 сентября 2020 г.
Сезонная аренда становится все популярнее – как владельцы недвижимости могут защитить свои ценности?
Избранное Любимый 0
Qwiic Crane Часть I: Как сделать игрушечный кран на 3D-принтере
4 ноября 2021 г.
Как я использовал прокладки Qwiic, систему MicroMod и Tinkercad, чтобы сделать игрушечный кран, управляемый джойстиком.
Избранное Любимый 0
Веб-сервер ретрансляции ESP32
10 сентября 2019 г.
Целью этого проекта является размещение веб-сайта на ESP32, который управляет любым устройством, управляемым через реле, подключенным к локальной сети, и сохраняет динамически обновляемое состояние этих устройств.
Избранное Любимый 9
- Электроника SparkFun®
- 6333 Dry Creek Parkway, Niwot, Colorado 80503
- Настольный сайт
- Ваш счет
- Авторизоваться
- регистр
Как работает протокол USB?
Постараюсь ответить на ваши вопросы в том порядке, в котором вы их предложили (нумерация может помочь).
Действительно четыре провода (на данный момент игнорируя USB3.x). Два действительно для питания (+5В и GND) и два для сигнализации (D+ и D-).
Главное, на что следует обратить внимание применительно к сигнальным проводам, это их название, обратите внимание на + и — (также иногда P и N или P и M). Они обычно указывают в электронике, что что-то является дифференциальным. Это означает, что 1 и 0 обозначаются полярностью напряжения между каждым кабелем. Это в отличие от несимметричного, где 1 и 0 передаются как напряжение относительно GND.
Что я имею в виду под полярностью? Представьте, что кабель D+ подключен к \$+3.3\mathrm{V}\$, а кабель D- подключен к \$0\mathrm{V}\$. Разница между ними составляет \$V_{D+} — V_{D-} = 3,3 — 0 = 3,3\mathrm{V}\$. Теперь, если вместо этого кабель D+ был подключен к \$0\mathrm{V}\$, а кабель D- — к \$+3.3\mathrm{V}\$, разница становится \$V_{D+} — V_{D- } = 0 — 3,3 = -3,3\mathrm{V}\$. Обратите внимание на знак минус, указывающий на противоположную полярность.
Чтобы это работало, два кабеля данных должны дополнять друг друга (когда один высокий, другой низкий) для передачи данных, поэтому они должны работать на одной частоте. Вы можете подумать, зачем заморачиваться, достаточно использовать один кабель. Дело в том, что мир — довольно шумное место, односторонний (синфазный) провод очень подвержен шуму, который на высоких скоростях (даже на низких скоростях в суровых условиях) может повредить данные (сделайте 1 0). При дифференциальной передаче сигналов оба кабеля подвергаются воздействию одного и того же шума, поэтому он компенсируется!
Простой пример. Допустим, вы отправляете сигнал \$2\mathrm{V}\$ или \$0\mathrm{V}\$. Допустим также, что на каждом проводе вы получаете \$1\mathrm{V}\$ шума (нереалистично, но для примера). Для несимметричного сигнала ваши сигналы на приемнике будут либо \$2+1=3\mathrm{V}\$, что явно является логической 1, либо \$0+1=1\mathrm{V}\$, после чего вы понятия не имею, что это было. Однако для дифференциала ваши сигналы на приемнике будут либо \$(2+1)-(0+1)=2\mathrm{V}\$, либо \$(0+1)-(2+1)=- 2\mathrm{V}\$, которые одинаковы, как если бы шума вообще не было!
Наличие двух проводов дает и другие преимущества.
Когда данные не отправляются, спецификация USB использует два провода независимо для сигналов управления, например. сигнал синхронизации, команда сброса и т. д. Их можно четко отличить от пакетов данных с помощью различных трюков, которые, вероятно, слишком глубоки (все это будет в спецификации USB, упомянутой в комментариях).
В USB оба устройства должны иметь одинаковую частоту. Обычно это несколько кратно 12 МГц, поэтому вы увидите устройства USB, работающие на тактовых частотах, таких как 48 МГц или 12 МГц и т. д. Эти частоты генерируются эталонным кристаллом, который обычно имеет точность около 20 ppm (240 Гц для кристалла 12 МГц). ). Как правило, это достаточно близко, чтобы благодаря синхронизирующим импульсам на линиях данных и тому факту, что данные отправляются пакетами (что означает, что дрейф частоты не суммируется в течение длительного времени), два устройства могли оставаться синхронизированными. Если бы вы случайно использовали, скажем, кварцевый резонатор 16 МГц, устройство, вероятно, не смогло бы его пересчитать.
