Отдел продаж

Телефоны: (3532) 25-27-22, 93-60-02, 93-50-02

E-mail: [email protected]

г.Оренбург, ул.Беляевская, д.50/1, стр.1

 

Разное

Распиновка провода юсб: Распиновка разъёмов USB 2.0

Содержание

типы разъемов A, B, C, mini и micro

Любой цифровой гаджет, от ноутбука до флешки имеет USB разъем. Иногда это гнездо может поломаться или просто перестать работать. В данном случае встает необходимость починить прибор, но для этого требуется распиновка usb разъема.

Такой тип имеет одинаковую форму, конструкцию и напряжение (5Вольт), многие производители используют свою собственную распиновку. Международного стандарта в этом вопросе не существует. Однако есть определенные советы электронщиков, которые помогут разобраться в этом вопросе. В данной статье будут приведены самые распространённые и основные схемы распиновки разъема USB и как его можно починить в домашних условиях. В качестве бонуса, материал содержит несколько наглядных роликов по выбранной теме.

Как выглядит разъем USB

Как выглядит разъем USB

Виды разъемов USB

Аббревиатура «USB» несет сокращенное обозначение, которое в целостном виде читается как «Universal Series Bus» – универсальная последовательная шина, благодаря применению которой осуществляется высокоскоростной обмен цифровыми данными. Универсальность USB интерфейса отмечается:

  • низким энергопотреблением;
  • унификацией кабелей и разъемов;
  • простым протоколированием обмена данных;
  • высоким уровнем функциональности;
  • широкой поддержкой драйверов разных устройств.

Какова же структура USB интерфейса, и какие существуют виды ЮСБ технологических разъемов в современном мире электроники? Попробуем разобраться.

Распиновка usb разъёма – расположение проводов по цветам по отношению к контактам коннектора. Неправильная распайка приведёт к выходу из строя соединяемых гаджетов.

распиновка usb разъема

распиновка usb разъема

Технологическая структура интерфейса USB 2.0

Разъемы, относящиеся к изделиям, входящим в группу спецификаций 1.х – 2.0 (созданные до 2001 года), подключаются на четырехжильный электрический кабель, где два проводника являются питающими и ещё два – передающими данные. Также в спецификациях 1.х – 2.0 распайка служебных ЮСБ разъемов предполагает подключение экранирующей оплётки – по сути, пятого проводника. Существующие исполнения соединителей универсальной последовательной шины отмеченных спецификаций представлены тремя вариантами:

  1. Нормальный– тип «А» и «В».
  2. Мини– тип «А» и «В».
  3. Микро – тип «А» и «В».

Разница всех трёх видов изделий заключается в конструкторском подходе. Если нормальные разъемы предназначены для использования на стационарной технике, соединители «мини» и «микро» сделаны под применение в мобильных устройствах. Поэтому два последних вида характеризуются миниатюрным исполнением и несколько измененной формой разъема.

Таблица распиновки стандартных соединителей типа «А» и «В»

Контакт Спецификация Проводник кабеля Функция
1 Питание + Красный (оранжевый) + 5В
2 Данные  – Белый (золотой) Data –
3 Данные + Зеленый Data +
4 Питание – Черный (синий) Земля

Наряду с исполнением разъемов типа «мини-А» и «мини-В»,  а также разъемов типа «микро-А» и «микро-В», существуют модификации соединителей типа «мини-АВ» и «микро-АВ». Отличительная черта таких конструкций – исполнение распайки проводников ЮСБ на 10-пиновой контактной площадке. Однако на практике подобные соединители применяются редко.

Таблица распиновки интерфейса Micro USB и Mini USB соединителей типа «А» и «В»

Контакт Спецификация Проводник кабеля Функция
1 Питание  + Красный + 5В
2 Данные  – Белый Data  –
3 Данные  + Зеленый Data  +
4 Идентификатор Хост – устройство
5 Питание  – Черный Земля

Технологическая структура интерфейсов USB 3.х

Между тем совершенствование цифровой аппаратуры уже к моменту 2008 года привело к моральному старению спецификаций 1.х – 2.0. Эти виды интерфейса не позволяли подключение новой аппаратуры, к примеру, внешних жестких дисков, с таким расчётом, чтобы обеспечивалась более высокая (больше 480 Мбит/сек) скорость передачи данных.

Соответственно, на свет появился совершенно иной интерфейс, помеченный спецификацией 3.0. Разработка новой спецификации характеризуется не только повышенной скоростью, но также дает увеличенную силу тока – 900 мА против 500 мА для USB 2/0. Понятно, что появление таких разъемов обеспечило обслуживание большего числа устройств, часть из которых может питаться напрямую от интерфейса универсальной последовательной шины.

Как выглядит USB

Как выглядит USB

Распиновка USB разъемов для Philips, LG, Nokia, HTC и Samsung

Устройства, выпущенные под брендами LG, Samsung, HTC, Philips и Nokia могут заряжаться только в том случае, если в гнезде ил штекер закорочены контакты Data- и Data+, помеченные на схеме цифрами 3 и 2. Это значит, что телефон можно зарядить даже через обычный дата-кабель, если закоротить соответствующие контакты в гнезде зарядного устройства самостоятельно.

Распиновка USB разъемов на штекере

Если вместо выходного гнезда на заряднике имеет только выходной шнур, то к нему нужно припаять штекер стандарта micro- или mini-USB. Для того в самом штекере необходимо и соединять между собой контакты, пронумерованные 2 и 3 (в схеме они также обозначаются зеленым и белым цветом). В таком штекере плюс припаивается к контакту 1, а минус – к 5.

Распиновка USB разъемов для смартфонов от Apple

На iPhone контакты Data- и Data+ соединяются с GND (он обозначен номером 4) через резистор с сопротивлением 50 кОм. Они также соединены с контактом 5V через резистор с сопротивлением 75 кОм.

Существующие компьютерные разъемы

Существующие компьютерные разъемы

Распиновка на зарядниках для Samsung серии Galaxy

Смартфоны серии Galaxy от компании Самсунг заражаются через штекер micro-USB BM с установленным резистором 200 кОм между контактами 4 и 5. Между 2 (Data-) и 3 (Data+) также стоит закорачивающая перемычка.

Распиновка USB штекеров для зарядки навигаторов от Garmin

Для подзарядки и питания этих устройств используются дата-кабели специальной конструкции. Но из простого mini-USB штекера можно сделать приспособление для питания. Для этого надо перемкнуть контакты 4 и 5. Чтобы можно было заряжать навигатор Garmin от mini-USB, следует соединить эти контакты между собой через резистор с сопротивлением 18 кОм.

Схемы цоколевки для подзарядки планшетных компьютеров

Большинство планшетов требует больших показателей входного тока (почти в 2 раза), чем смартфоны. Кроме того, некоторые производители не предусматривают возможность заряда через гнезда mini- и micro-USB, потому что даже при использовании формата USB 3.0 сила тока не превысит 0,9 А. Для зарядки нужно монтировать отдельное гнездо, которое затем адаптируется под источник тока. Другой вариант предполагается спаивание переходника из штекеров USB-AM и DC plug 2.0 mm, где к DC подсоединяются контакты 1 и 4.

Распиновка для Samsung Galaxy Tab

Для обеспечения нужных параметров питания в этом случае между Data- и Data+ ставится перемычка, которая соединяется с GND через резистор 10 кОм, а с контактом +5V – через 33 кОм.

Распиновка разъемов зарядных портов

Следующие схемы показывают, как нужно расположить резисторы, чтобы получить номинальное напряжение для зарядных портов. В тех случае, где указано 200 Ом, необходим монтаж перемычки с меньшим сопротивлением.

Классификация портов:

  • SDP – порт для зарядки и передачи данных с допустимым током до 0,5 А;
  • CDP – порт для зарядки и передачи данных с током до 1,5 А;
  • DCP – только зарядочный порт с током до 1,5А;
  • ACA – порт USB-аксессуаров (мышек, клавиатур, HDD, хабов), поддерживающих, как обмен данными, так и зарядку.

USB разных поколений

USB разных поколений

Самостоятельная переделка штекера

Чтобы по указанным выше схемам сконструировать нужный штекер, необходимы лишь минимальные навыки работы с паяльником. Работа ведется только с минусовым и плюсовым контактами. Достаточно взять любой адаптер с выходом 5V, отрезать USB-коннектор, зачистить и залудить провода. Аналогичные действия проводятся с подсоединяемым USB-разъемом. Далее провода спаиваются по схеме. Сначала каждое соединение нужно замотать изолентой отдельно, а затем – обмотать провода между собой вместе, чтобы они не болтались свободно. Для этого также можно воспользоваться термоклеем.

Интересно почитать: что такое клистроны.

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.

Как устроен USB разъем

Как устроен USB разъем

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. Читайте также:  Как выбрать греющий кабель для обогрева крыши и водостоков? 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.

Распиновка USB: виды  разъема и распайка по цветам кабеля

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.

расположение контактов и особенности классификации

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.

  1. 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).

Наглядная демонстрация преимущества USB 2.0 над другими интерфейсами (скорость передачи 60 Мбайт в секунду, что соответствует 480 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.

  1. 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.

Разъемы USB 3.0 имеют характерный синий цвет

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 USB разъёмов

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 совместимы 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.

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 ситуацию были приняты две стандартные уменьшенные модификации типа В: mini и micro USB.
Отметим, 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.

Распиновка USB 2.0 разъёма

Поскольку физически штекеры и гнезда ранних версий 1.1 и 2.0 не отличаются друг от друга, мы приведем распайку последней. Ниже представлен рисунок распайки штекера и гнезда разъема типа А:

Обозначения:

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

Руководство по распиновке и особенностям USB-C

Добавлено 2 июня 2019 в 17:52

Сохранить или поделиться

Знаете ли вы, что именно представляет из себя разъем USB Type-C? В данной статье описывается анатомия распиновки USB Type-C и кратко рассматриваются ее различные режимы.

USB Type-C – это спецификация системы USB разъемов, которая завоевывает популярность среди смартфонов и мобильных устройств и способна как доставлять питание, так и передавать данные.

В отличие от своих USB предшественников, он также является двухсторонним – поэтому вам не нужны три попытки, прежде чем подключить его.

Рисунок 1 – Разъем USB Type-C

В данной вводной статье будут рассмотрены некоторые из наиболее важных функций стандарта USB-C. Прежде чем погрузиться в распиновку и объяснения каждого вывода, мы быстро рассмотрим, что такое USB-C и чем он лучше.

Что такое USB-C?

USB-C является относительно новым стандартом, целью которого является обеспечение высокоскоростной передачи данных со скоростью до 10 Гбит/с и способностью пропускать питание до 100 Вт. Эти функции могут сделать USB-C действительно универсальным стандартом подключения для современных устройств.

USB-C или USB Type-C?

Эти два термина обычно взаимозаменяемы (в этой статье мы будем использовать оба). Хотя USB-C используется чаще, USB Type-C, как указано на USB.org, является официальным названием стандарта.

Особенности USB-C

Интерфейс USB-C имеет три основные особенности:

  • Он имеет двухсторонний разъем. Интерфейс спроектирован таким образом, что вилка может быть перевернута относительно гнезда.
  • Он поддерживает стандарты USB 2.0, USB 3.0 и USB 3.1 Gen 2. Кроме того, он может поддерживать сторонние протоколы, такие как DisplayPort и HDMI в режиме работы, который называется альтернативным режимом.
  • Он позволяет устройствам согласовывать и выбирать соответствующий режим питания через интерфейс.

В следующих разделах мы увидим, как эти функции предоставляются стандартом USB Type-C.

Выводы разъемов вилки/гнезда USB Type-C

Разъем USB Type-C имеет 24 контакта. На рисунках 2 и 3 показаны выводы гнезда и вилки (разъема на кабеле) USB Type-C.

Рисунок 2 – Разъем гнезда USB Type-CРисунок 3 – Разъем вилки на кабеле USB Type-C

Дифференциальные пары USB 2.0

Выводы D+ и D- являются дифференциальными парами, используемыми для подключения USB 2.0. В гнезде есть два контакта D+ и два контакта D-.

Однако контакты соединены друг с другом, и на самом деле для использования доступна только одна дифференциальная пара данных USB 2.0. Избыточность включена только для обеспечения двухсторонности разъема.

Выводы питания и земли

Контакты VBUS и GND являются путями питания и обратными путями для сигналов. Напряжение VBUS по умолчанию составляет 5 В, но стандарт позволяет устройствам согласовывать и выбирать напряжение VBUS, отличное от значения по умолчанию. Протокол USB Power Delivery допускает на VBUS напряжение до 20 В. Максимальный ток также может быть увеличен до 5 А. Следовательно, USB Type-C может пропускать максимальную мощность 100 Вт.

Передача высокой мощности может быть полезна при зарядке большого устройства, такого как ноутбук. На рисунке 4 показан пример от RICHTEK, где используется повышающий преобразователь для создания соответствующего напряжения, запрошенного ноутбуком.

Рисунок 4 – Пример организации питания через USB Type-C

Обратите внимание, что технология подачи питания делает USB Type-C более универсальным, чем более старые стандарты, потому что делает уровень мощности адаптируемым к потребностям нагрузки. Вы можете заряжать как смартфон, так и ноутбук, используя один и тот же кабель.

Выводы RX и TX

Имеется две дифференциальные пары RX и две дифференциальных пары TX.

Одна из этих двух пар RX вместе с парой TX может использоваться для протокола USB 3.0 / USB 3.1. Поскольку разъем является двухсторонним, требуется мультиплексор для правильного перенаправления данных через кабель по используемым дифференциальным парам.

Обратите внимание, что порт USB Type-C может поддерживать стандарты USB 3.0/3.1, но минимальный набор функций USB Type-C не включает USB 3.0/3.1. В таких случаях пары RX/TX не используются соединением USB 3.0/3.1 и могут использоваться другими функциями USB Type-C, такими как альтернативный режим и протокол USB Power Delivery. Эти функциональные возможности могут использовать даже все доступные дифференциальные пары RX/TX.

Выводы CC1 и CC2

Эти выводы являются выводами конфигурирования канала (Channel Configuration). Они выполняют ряд функций, таких как обнаружение присоединения и извлечения кабеля, определение ориентации гнезда (розетки) и вилки (разъема на кабеле), оповещение о питании. Эти выводы могут также использоваться для связи, необходимой для подачи питания (Power Delivery) и альтернативного режима (Alternate Mode).

На рисунке 5 ниже показано, как выводы CC1 и CC2 раскрывают ориентацию гнезда/вилки. На этом рисунке DFP обозначает Downstream Facing Port (нисходящий выходной порт), который является портом, действующим либо в качестве хоста при передаче данных, либо в качестве источника питания. UFP обозначает Upstream Facing Port (восходящий выходной порт), который является устройством, подключенным к хосту, или потребителем питания.

Рисунок 5 – Определение ориентации гнезда и вилки USB Type-C с помощью выводов CC1 и CC2

DFP подтягивает выводы CC1 и CC2 к шине 5 В через резисторы Rp, но UFP подтягивает их к шине GND через резисторы Rd. Если кабель не подключен, источник видит высокий логический уровень на выводах CC1 и CC2. Подключение кабеля USB Type-C создает путь для протекания тока от источника 5 В до земли. Поскольку в кабеле USB Type-C имеется только один провод CC, формируется только один путь протекания тока. Например, в верхней части рисунка 5 вывод CC1 DFP подключен к выводу CC1 UFP. Следовательно, вывод CC1 DFP будет иметь напряжение ниже 5 В, но вывод CC2 DFP будет по-прежнему иметь высокий логический уровень. Поэтому, отслеживая напряжение на выводах DFP CC1 и CC2, мы можем определить подключение кабеля и его ориентацию.

В дополнение к ориентации кабеля путь Rp-Rd используется как способ передачи информации о возможностях источника тока. С этой целью потребитель энергии (UFP) контролирует напряжение на линии CC. Когда напряжение на линии CC имеет самое низкое значение (около 0,41 В), источник может обеспечить стандартное питание через USB, которое составляет 500 мА или 900 мА для USB 2.0 и USB 3.0 соответственно. Когда напряжение на линии CC составляет около 0,92 В, источник может выдавать ток 1,5 А. Максимальное напряжение на линии CC, которое составляет около 1,68 В, соответствует допустимому току источника 3 А.

Вывод VCONN

Как упоминалось ранее, USB Type-C призван обеспечить невероятно высокую скорость передачи данных наряду с высокими уровнями передаваемой мощности. Эти функции могут потребовать использования специальных кабелей с электронной маркировкой, использующих встроенную микросхему. Кроме того, некоторые активные кабели используют микросхему повторителя для усиления сигнала, компенсации потерь, вносимых кабелем, и так далее. В этих случаях мы можем питать электрическую схему внутри кабеля, подавая на вывод VCONN напряжение 5 В от источника мощностью 1 Вт. Пример этого показан на рисунке 6.

Рисунок 6 – Пример использования активного кабеля USB Type-C

Как вы видите, активный кабель использует резисторы Ra, чтобы подтянуть выводы CC2 к шине GND. Значение Ra отличается от Rd, поэтому DFP по-прежнему может определять ориентацию кабеля, проверяя напряжение на выводах CC1 и CC2 DFP. После определения ориентации кабеля вывод конфигурирования канала, соответствующий «микросхеме активного кабеля», будет подключен к источнику питания 5 В, 1 Вт для питания схемы внутри кабеля. Например, на рисунке 6 действительный путь Rp-Rd соответствует выводу CC1. Следовательно, вывод CC2 будет подключен к источнику питания, обозначенному VCONN.

Выводы SBU1 и SBU2

Эти два вывода соответствуют низкоскоростным сигнальным путям, которые используются только в альтернативном режиме.

Управление питанием USB Power Delivery

Теперь, когда мы знакомы с распиновкой стандарта USB-C, давайте кратко рассмотрим USB Power Delivery.

Как упоминалось ранее, устройства, использующие стандарт USB Type-C, могут согласовывать и выбирать соответствующий уровень передаваемой через интерфейс мощности. Эти согласования питания достигаются с помощью протокола под названием USB Power Delivery, который представляет собой однопроводную связь по линии CC, описанной выше. На рисунке 7 ниже показан пример использования USB Power Delivery, где приемник отправляет запросы источнику и подстраивает напряжение VBUS по мере необходимости. Сначала запрашивается шина 9 В. После того, как источник стабилизирует напряжение шины на уровне 9 В, он отправляет приемнику сообщение «источник питания готов». Затем приемник запрашивает шину 5 В, и источник предоставляет ее и снова отправляет сообщение «источник питания готов».

Рисунок 7 – Процесс согласования питания при подключении через USB Type-C с помощью протокола USB Power Delivery

Важно отметить, что «USB Power Delivery» – это не только переговоры, связанные с передачей энергии, но и другие переговоры, например, связанные с альтернативным режимом, также выполняются с использованием протокола USB Power Delivery на линии CC.

Альтернативные режимы

Этот режим работы позволяет нам, используя стандарт USB Type-C, реализовывать сторонние протоколы, такие как DisplayPort и HDMI. Все альтернативные режимы должны как минимум поддерживать соединение USB 2.0 и USB Power Delivery. Для получения дополнительной информации смотрите этот документ от TI.

Заключение

USB Type-C обладает интересными особенностями. Он поддерживает невероятно высокую скорость передачи данных до 10 Гбит/с и высокую передаваемую мощность до 100 Вт. Благодаря этому, а также двухстороннему разъему, USB Type-C может стать действительно универсальным стандартом для современных устройств.

Оригинал статьи:

Теги

USBUSB Power DeliveryUSB Type-CАльтернативный режим USB Type-C

Сохранить или поделиться

Распиновка USB 3.0 |

Распайка USB 3.0Данная статья предлагает рассмотреть распиновку (распайку) разъема USB 3.0. Зная назначение контактов, есть возможность самим попробовать изготовить такой переходник или же починить (а может, удлинить) уже существующий. Бывают случаи, когда в домашней аппаратуре произошел апгрейд, а переходные шнуры остались старые. Забегая вперед, сразу стоит запомнить, что если устройство оснащено разъемом SuperSpeed USB 3.0, то к нему есть возможность подключить USB 2.0, но этот процесс не обратнозаменяем. Стало быть, нет возможности к устройству с разъемом USB 2.0 подключить устройство с USB 3.0.
 
О том, какую роль играет USB в бытовой и компьютерной технике на сегодняшний день, расписывать не будем (во всяком случае, не в этой статье). С другой стороны, USB 2.0 – это одно из «узких мест» в плане скорости передачи информации ввода-вывода. Было решено модернизировать это устройство, добавив дополнительные группы контактов для шин SuperSpeed USB.
 

Типы коннекторов

 
Как и все разъемы, USB 3.0 делится на гнездо и штекер (мама-папа), но это все разновидности.
Коннектором типа A для USB 3.0 принято называть то, что установлено в хабе, компьютере, либо в прочих хост-устройствах. Еще его называют «активный коннектор»
Коннекторы (разъемы) типа B для USB 3.0 – это то, что встроено в периферийные устройства. Он получил название «пассивный коннектор».
Кроме того, существует и «семейка» micro-USB 3.0. Несложно догадаться, что этот тип разъемов предназначен для смартфонов и прочей мобильной техники.
Powered-B USB 3.0 – это довольно новый вид. Его используют для дополнительной подпитки периферийного устройства.
 

Совместимость USB 2.0 и USB 3.0

 
В первом абзаце уже упоминалось, что USB 3.0 совместим с USB 2.0. Рассмотрим подробнее эту совместимость. Размеры гнезда и самого коннектора абсолютно идентичны. Все контакты USB 2.0 находятся на тех же местах и выполняют те же функции. Однако разъем USB 3.0 обладает дополнительными пятью контактами, которые расположены в глубине самого разъема. Чтобы эти контакты были задействованы, нужно убедиться, что разъем USB 3.0 вставлен полностью (до конца). В противном случае мы получим обычное USB 2.0 соединение.
 

Распиновка USB 3.0 Тип A в цвете

 
Ниже размещен рисунок с распиновкой (распайкой) контактов USB 3.0 (Тип A), а еще ниже таблица контактов USB 3.0 с их цветами, обозначением и назначением.
 
Распиновка USB 3.0 Тип A в цвете
 

Таблица контактов USB 3.0 (Тип A)

Описание

Цвет провода

Название

Вывод

5В+

Красный

VCC

1

Данные —

Белый

D —

2

Данные +

Зеленый

D +

3

Общий

Черный

GND

4

Прием —

Фиолетовый

Receive —

5

Прием +

Оранжевый

Receive +

6

Земля

GND DRAIN

7

Передача —

Синий

Transmit —

8

Передача +

Желтый

Transmit +

9

 

Распиновка USB 3.0 Тип B в цвете

 
Теперь о контактах USB 3.0 Тип B. В этой статье уже было упомянуто, что бывают пассивные коннекторы USB 3.0 (такие же, как и в USB 2.0). Чтобы понять, как они выглядят, достаточно вспомнить, как выглядит тот разъем, который вставляется в сканер или принтер. Это и есть Тип B, будь то USB 3.0 или USB 2.0.
 
Распиновка USB 3.0 Тип B в цвете
 

Таблица контактов USB 3.0 (Тип B)

Описание

Цвет провода

Название

Вывод

5В+

Красный

VBUS

1

Данные —

Белый

D —

2

Данные +

Зеленый

D +

3

Общий

Черный

GND

4

Передача —

Фиолетовый

StdB SSTX —

5

Передача +

Оранжевый

StdB SSTX +

6

Земля

GND DRAIN

7

Прием —

Синий

StdB SSRX —

8

Прием +

Желтый

StdB SSRX +

9

 

Глядя на рисунок и в таблицу следует заметить, что контакты 5 и 6, которые выполняли роль приема стали передающими, а контакты 8 и 9 которые выполняли роль передачи стали приемными. Удивительного в этом ничего не наблюдается.
 
Вспоминаем старую коммутацию с помощью RCA (тюльпанов). Если мы хотим, чтобы телевизор воспроизводил сигнал от видеомагнитафона, то выход видеомагнитафона мы соединяем со входом телевизора. Именно со входом, а не с выходом.
 

Распиновка USB 3.0-micro

 
Распиновка (распайка) USB 3.0-micro не отличается числом контактов (за исключением одного) или их назначением и цветом от базового разъема USB 3.0. Однако, это довольно своеобразный разъем, который требует особого внимания. Взглянув на рисунок ниже, можно сразу обратить внимание, что он выполнен несколько необычно, нежели его «старший брат» micro-USB 2.0.
 
Распиновка USB 3.0-micro
 
Это далеко не все отличия. Коннекторы (штепсели) micro-USB 3.0 бывают двух видов. Они различаются как визуально, так и своей распиновкой (хоть и незначительно). Название этих коннекторов USB 3.0 Micro A и USB 3.0 Micro B. Гнезда (розетки) этих разъемов тоже разные. Существует и универсальное гнездо USB 3.0 Micro AB. Материал по распиновке USB 3.0-micro заслуживает отдельной темы. Поэтому решено тему распайки micro-USB 3.0 подробнее рассмотреть в статье Распиновка micro-USB 3.0. Напоследок рассмотрим еще одну разновидность разъема USB 3.0.
 

Распиновка USB 3.0 Powered-B в цвете

 
В начале статьи уже было упомянуто, что существуют коннекторы USB 3.0 для дополнительной подпитки периферийных гаджетов. Такой тип использовался и в USB 2.0, но в USB 3.0 он стал более совершенен. Чтобы было понятнее, о чем идет речь, вспомним такое устройство, как сканер. Большинство сканеров не имеют собственной подпитки, а получают питание по USB. Таких «устройств-паразитов» довольно много.
 
Что касается самого разъема, осуществляющего такую подпитку, то называется он USB 3.0 Powered-B. Из рисунка ниже видно, что отличие от USB 3.0 Тип B составляют только два дополнительных контакта (DPWR и DGND). Это дополнительная подпитка и земля. Также несложно догадаться, что разъем этот имеет 11 выводов, а не 9, а сам кабель так же оснащен двумя дополнительными проводами.
 
Распиновка USB 3.0 Powered-B в цвете
 

Таблица контактов USB 3.0 Powered-B

Описание

Цвет провода

Название

Вывод

5В+

Красный

VBUS

1

Данные —

Белый

D —

2

Данные +

Зеленый

D +

3

Общий

Черный

GND

4

Передача —

Фиолетовый

StdB SSTX —

5

Передача +

Оранжевый

StdB SSTX +

6

Земля

GND DRAIN

7

Прием —

Синий

StdB SSRX —

8

Прием +

Желтый

StdB SSRX +

9

Доп. питание

DPWR

10

Земля питания

DGND

11

 
Разъем гнезда USB 3.0 Powered-B абсолютно универсален для коннекторов USB 3.0 Powered-B, USB 3.0, USB 2.0. Два дополнительных контакта способны «обеспечить» до 1000 мА периферийному устройству. Если же рассматривается случай с подключением к хабу или, скажем, к хосту, то в данном случае контакты 10 и 11 не используются.
 
Важно! Если ошибиться при распайке контактов, то это может привести не только к неработающему кабелю, но и во многих случаях к выходу из строя самих устройств.
 
Распиновка USB 3.0 визуальная
 
Мы рассмотрели распиновку (распайку) разъема USB 3.0 и некоторые разновидности этого разъема. Как это выглядит визуально изображено на рисунке выше. Модернизаторы попытались улучшить скорость прохождения данных, а насколько это им удалось – решать пользователю. Успехов в творчестве!

Автор: Александр Кравченко

https://01010101.ru/kommutaciya/raspajka-usb-3-0.htmlРаспиновка USB 3.0adminКоммутациякоммутацияДанная статья предлагает рассмотреть распиновку (распайку) разъема USB 3.0. Зная назначение контактов, есть возможность самим попробовать изготовить такой переходник или же починить (а может, удлинить) уже существующий. Бывают случаи, когда в домашней аппаратуре произошел апгрейд, а переходные шнуры остались старые. Забегая вперед, сразу стоит запомнить, что если устройство оснащено…admin
AdministratorКак самостоятельно оцифровать аналоговый аудиовидеоматериал и конвертировать файлы из одного формата в другой

по распиновке и особенностям Руководство USB-C

Добавлено 2 июня 2019 в 17:52

Сохранить или поделиться

Знаете ли вы, что именно представляет из себя разъем USB Type-C? В данной статье описывается анатомия распиновки USB Type-C и кратко рассматриваются ее различные режимы.

USB Type-C — это спецификация системы USB-разъемов, которая завоевывает популярность среди смартфонов и мобильных устройств и способ доставлять питание, так и передавать данные.

В отличие от своих USB-предшественников, он также является двухсторонним — поэтому вам не нужны три попытки, прежде чем подключить его.

Рисунок 1 — Разъем USB Type-C

В данной вводной статье рассмотрены некоторые из наиболее важных функций стандарта USB-C. Прежде чем погрузиться в распиновку и объяснения вывода, мы быстро рассмотрим, что такое USB-C и чем он лучше.

Что такое USB-C?

USB-C является новым стандартом, целью которого является высокоскоростная передача данных со скоростью до 10 Гбит / с и способностью пропускать питание до 100 Вт.Эти функции могут сделать USB-C действительно универсальным стандартом подключения для современных устройств.

USB-C или USB Type-C?

Эти два термина обычно взаимозаменяемы (в этой статье мы будем использовать оба). Хотя USB-C используется чаще, USB Type-C, как указано на USB.org, является официальным названием стандарта.

Особенности USB-C

Интерфейс USB-C имеет три основных особенности:

  • Он имеет двухсторонний разъем. Интерфейс спроектирован таким образом, что вилка может быть перевернута относительно гнезда.
  • Он поддерживает стандарты USB 2.0, USB 3.0 и USB 3.1 Gen 2. Кроме того, он может поддерживать сторонние протоколы, такие как DisplayPort и HDMI в режиме работы, который называется альтернативным режимом.
  • Он позволяет устройствам согласовывать и соответствующий режим питания через интерфейс.

В следующих разделах мы увидим, как эти льготы по стандарту USB Type-C.

Выводы разъемов вилки / гнезда USB Type-C

Разъем USB Type-C имеет 24 контакта.На рисунках 2 и 3 показаны выводы гнезда и вилки (разъема на кабеле) USB Type-C.

Рисунок 2 — Разъем гнезда USB Type-CРисунок 3 — Разъем вилки на кабеле USB Type-C

Дифференциальные пары USB 2.0

Выводы D + и D- являются разными парами, используемыми для подключения USB 2.0. В гнезде есть два контакта D + и два контакта D-.

Соедините друг с другом одну другую пара данных USB 2.0. Избыточность включена только для обеспечения двухсторонности разъема.

Выводы питания и земли

Контакты VBUS и GND путями питания и обратными путями для сигналов. Напряжение VBUS по умолчанию составляет 5 В, но стандарт позволяет устройствам согласовывать и выбирать напряжение VBUS, отличное от значения по умолчанию. Протокол USB Power Delivery допускает на VBUS напряжение до 20 В. Максимальный ток также может быть увеличен до 5 А. Следовательно, USB Type-C может пропускать максимальную мощность 100 Вт.

Передача высокой мощности может быть полезна при зарядке большого устройства, такого как ноутбук. На рисунке 4 показан пример напряжения RICHTEK, где используется повышающий преобразователь для создания соответствующего запрошенного ноутбука.

Рисунок 4 — Пример питания через USB Type-C

Обратите внимание, что технология питания делает USB Type-C более универсальным, чем более старые стандарты, потому что делает уровень мощности адаптируемым к потребностям нагрузки.Вы можете заряжать как смартфон, так и ноутбук, используя один и тот же кабель.

Выводы RX и TX

Имеется две дифференциальные пары RX и две разные пары TX.

Одна из этих двух пар RX вместе с парой TX может сообщить для протокола USB 3.0 / USB 3.1. Требуется мультиплексор для правильного перенаправления данных через кабель по используемым дифференциальным парам.

Обратите внимание, что порт USB Type-C может поддерживать стандарты USB 3.0 / 3.1, но минимальный набор функций USB Type-C не включает USB 3.0 / 3.1. В таких пары RX / TX не используются соединением USB 3.0 / 3.1 и другие подключения USB Type-C, такими как альтернативный режим и USB Power Delivery. Эти функциональные возможности могут использовать даже все доступные дифференциальные пары RX / TX.

Выводы CC1 и CC2

Эти выводы являются выводами конфигурирования канала (Channel Configuration). Они выполняют ряд функций, таких как обнаружение присоединения и извлечения кабеля, определение ориентации гнезда (розетки) и вилки (разъема на кабеле), оповещение о питании.Эти выводы также информируют, связи с установкой питания и альтернативного режима (Альтернативный режим).

На рисунке 5 ниже показаны выводы CC1 и CC2 раскрывают ориентацию гнезда / вилки. На этом рисунке DFP обозначает порт, обращенный к нисходящему каналу (нисходящий выходной порт), который является портом, действующим либо в качестве хоста при передаче данных, либо в качестве источника питания. UFP обозначает восходящий выходящий порт (восходящий выходной порт), который является подключенным к хосту или потребителем питания.

Рисунок 5 — Определение ориентации гнезда и вилки USB Type-C с помощью выводов CC1 и CC2

DFP подтягивает выводы CC1 и CC2 к шине 5 В через резисторы Rp, но UFP подтягивает их к шине GND через резисторы Rd. Если кабель не подключен, источник видит высокий логический уровень на выводах CC1 и CC2. Подключение кабеля USB Type-C создает путь для протекания тока от источника 5 В до земли. Кабеле USB Type-C имеется только один провод CC, формируется только один путь протекания тока.Например, в верхней части рисунка 5 вывод CC1 DFP подключен к выводу CC1 UFP. Следовательно, вывод CC1 DFP будет иметь напряжение ниже 5 В, но вывод CC2 DFP будет по-прежнему иметь высокий логический уровень. Поэтому, отслеживая напряжение на выводах DFP CC1 и CC2, мы можем определить подключение кабеля и его ориентацию.

В дополнение к ориентации кабеля путь Rp-Rd используется как способ передачи информации о возможностях источника тока. С этой целью потребителя энергии (UFP) контролирует напряжение на линии CC.Когда напряжение на линии CC имеет самое низкое значение (около 0,41 В), источник может обеспечить стандартное питание через USB, которое составляет 500 мА или 900 мА для USB 2.0 и USB 3.0 соответственно. Когда напряжение на линии CC составляет около 0,92 В, источник может выдавать ток 1,5 А. Максимальное напряжение на линии CC, которое составляет около 1,68 В, соответствует допустимому току источника 3 А.

Вывод VCONN

Как упоминалось ранее, USB Type-C — обеспечение быстрого распространения данных вместе с высокими уровнями передаваемой мощности.Эти функции могут использовать использование специальных кабелей с электронной маркировкой, использующих встроенную микросхему. Кроме того, некоторые активные кабели используют микросхему повторителя для усиления сигнала, компенсации потерь, вносимых кабелем и так далее. В этих случаях мы можем питать электрическую схему внутри кабеля, подавая на вывод VCONN напряжение 5 В источника мощностью 1 Вт. Пример этого показан на рисунке 6.

Рисунок 6 — Пример использования активного кабеля USB Type-C

Как вы видите, активный кабель использует резисторы Ra, чтобы подтянуть выводы CC2 к шине GND.Значение Ra отличается от Rd, поэтому DFP по-прежнему может определять ориентацию кабеля, принимая выводы CC1 и CC2 DFP. После определения ориентации кабеля соединения конфигурирования канала, соответствующий «микросхеме активного кабеля» будет подключен к источнику питания 5 В, 1 Вт для питания схемы внутри кабеля. Например, на рисунке 6 действительный путь Rp-Rd соответствует выводу CC1. Следовательно, вывод CC2 будет подключен к источнику питания, обозначенному VCONN.

Выводы SBU1 и SBU2

Эти два вывода соответствуют низкоскоростным сигнальным путям, которые используются только в альтернативном режиме.

Управление питанием USB Power Delivery

Теперь, когда мы знакомы с распиновкой стандарта USB-C, давайте кратко рассмотрим USB Power Delivery.

Как включается ранее, устройства, использующие стандарт USB Type-C, могут согласовывать и выбирать соответствующий уровень передаваемого через интерфейс мощности. Эти согласования питания достигаются с помощью протокола под названием USB Power Delivery, который представляет однопроводную связь по линии CC, описанной выше.На рисунке 7 показан пример использования USB Power Delivery, где приемник отправляет запроснику и подстраивает напряжение VBUS по мере необходимости. Сначала запрашивается шина 9 В. После того, как источник стабилизирует напряжение шины на уровне 9 В, он отправляет приемнику сообщение «источник питания готов». Затем приемник запрашивает шину 5 В, и источник ее и снова отправляет сообщение «источник питания готов».

Рисунок 7 — Процесс согласования питания при подключении через USB Type-C с помощью протокола USB Power Delivery

Важно отметить, что «USB Power Delivery» — это не только переговоры, связанные с передачей энергии, но и другие переговоры, например, связанные с альтернативным режимом, также выполняются с использованием протокола USB Power Delivery на линии CC.

Альтернативные режимы

Этот режим работы позволяет нам, используя стандарт USB Type-C, реализовывать сторонние протоколы, такие как DisplayPort и HDMI. Все альтернативные режимы должны как минимум поддерживать соединение USB 2.0 и USB Power Delivery. Для получения дополнительной информации смотрите этот документ от TI.

Заключение

USB Type-C обладает интересными особенностями. Он поддерживает невероятно высокую скорость передачи данных до 100 Вт.Благодаря этому, а также двухстороннему разъему, USB Type-C может стать действительно универсальным стандартом для современных устройств.

Оригинал статьи:

Теги

USB USB Power Delivery USB Type-C Альтернативный режим USB Type-C

Сохранить или поделиться

.

Коннектор Micro-USB распиновка и описание @ pinouts.ru

Разъем

Micro-USB часто используется для зарядки портативных устройств (зарядный кабель micro-usb) или взаимодействия мобильных устройств с ПК или другим оборудованием (кабель для передачи данных micro-usb). Сегодня Micro-USB конкурирует с более новым USB типа C и Micro-USB 3.0.

Штифт Имя Цвет кабеля Описание
1 VCC Красный +5 В постоянного тока
2 D- Белый Данные —
3 D + зеленый Данные +
4 ID может быть темно-синим Обнаружение режима.Может быть нормально замкнутым, заземленным или использоваться в качестве индикатора присутствия подключенного устройства (замкнуто на заземление с помощью резистора)
5 GND Черный Земля

Распиновка сигналов micro USB

USB — это последовательная шина. В кабеле Micro-USB используется 4 экранированных провода: два для питания (+ 5 В и GND), 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. См. Также распиновку нового кабеля Micro-USB 3.0.

Разъемы Micro-USB

Разъемы Micro-USB

, анонсированные в 2007 году, имеют такую ​​же ширину, что и Mini-USB, но примерно вдвое меньше, что позволяет интегрировать их в более тонкие портативные устройства.Есть два варианта вилок: разъем Micro-A и разъем Micro-B, а также два варианта розеток — Micro-AB (для разъемов Micro-A и Micro-B) и Micro-B.

Устройство с 5-контактным разъемом имеет подтяжку к верхней части разъема. Низкий (резистор небольшого номинала к земле или соединение с землей), если вы подключаете аксессуар, который устройство должно запрашивать в качестве хоста. Пусть он остается высоким (без подключения) для подключения, для которого устройство должно оставаться в нормальном (подчиненное устройство / клиент / периферийное устройство) режим.

Дополнительный Psuedo-стандарт, добавленный некоторыми производителями устройств: если на выводах данных нет соединения, устройство будет считать, что оно подключено только к кабелю для зарядки.

Кроме того, большинство устройств могут получать питание в режиме хоста, даже если это не является частью стандарта. Мощность, передаваемая через Micro-USB 2.0, не должна превышать 3 А / 20 В (60 Вт).

Портативный USB

USB On-The-Go (OTG) представляет концепцию устройства, выполняющего как ведущую, так и ведомую роли.Он позволяет портативным устройствам (например, сотовым телефонам, поддерживающим OTG) напрямую подключаться к другим устройствам, таким как USB-клавиатуры, мыши и устройства хранения данных. Все современные устройства OTG должны иметь разъем USB-разъема Micro-AB, обычно помеченный как «хост». или какой-то символ.

.