Antara muka USB adalah bentuk komunikasi teknologi yang popular pada peranti mudah alih dan digital yang lain. Penyambung seperti ini sering dijumpai di komputer peribadi dengan pelbagai konfigurasi, sistem komputer persisian, pada telefon bimbit, dll.
Ciri antara muka tradisional adalah pinout USB bersaiz kecil. Untuk kerja, hanya 4 pin (kenalan) + 1 garisan pelindung pembumian yang digunakan. Benar, pengubahsuaian terkini yang lebih maju (USB 3.0 Powered-B atau Type-C) dicirikan oleh peningkatan jumlah kenalan yang berfungsi. Apa yang akan kita bincangkan dalam bahan ini. Kami juga menerangkan struktur antara muka dan ciri-ciri pendawaian kabel pada pin penyambung.
Jenis Penyambung USB
Singkatan "USB" membawa singkatan, yang secara keseluruhannya dibaca sebagai "Universal Series Bus" - bas bersiri sejagat, kerana pertukaran data digital berkelajuan tinggi dilakukan.
Keserbagunaan antara muka USB diperhatikan:
- penggunaan kuasa rendah;
- penyatuan kabel dan penyambung;
- rakaman pertukaran data yang sederhana;
- tahap fungsi yang tinggi;
- sokongan luas untuk pemacu pelbagai peranti.
Apakah struktur antara muka USB, dan jenis penyambung teknologi USB apa yang ada di dunia elektronik moden? Mari cuba mengetahuinya.
Struktur teknologi antara muka USB 2.0
Penyambung yang berkaitan dengan produk yang termasuk dalam kumpulan spesifikasi 1.x - 2.0 (dibuat sebelum tahun 2001) disambungkan ke kabel elektrik empat wayar, di mana dua konduktor dibekalkan dan dua lagi data penghantaran.
Juga, dalam spesifikasi 1.x - 2.0, pendawaian penyambung USB servis mencadangkan penyambungan braid pelindung - sebenarnya, konduktor kelima.
Ini adalah reka bentuk fizikal penyambung USB biasa yang berkaitan dengan spesifikasi kedua. Di sebelah kiri adalah versi jenis "ayah", di sebelah kanan adalah versi jenis "ibu" dan pinout yang sesuai dengan kedua pilihan
Versi sedia ada penyambung bas bersiri universal dengan spesifikasi yang ditandai ditunjukkan oleh tiga pilihan:
- Biasa - taip "A" dan "B".
- Mini - taip "A" dan "B".
- Mikro - taip "A" dan "B".
Perbezaan antara ketiga-tiga jenis produk terletak pada pendekatan reka bentuk. Sekiranya penyambung biasa dimaksudkan untuk digunakan pada peralatan pegun, penyambung mini dan mikro dibuat untuk digunakan dalam peranti mudah alih.
Ini adalah reka bentuk fizikal penyambung dari spesifikasi kedua dari siri "mini" dan, dengan demikian, label untuk penyambung Mini USB - apa yang disebut pinout, atas dasar yang pengguna membuat sambungan kabel
Oleh itu, dua jenis terakhir dicirikan oleh reka bentuk miniatur dan bentuk penyambung yang sedikit diubahsuai.
Jadual pinout untuk penyambung standard jenis "A" dan "B"
Hubungi | Spesifikasi | Pengalir kabel | Fungsi |
1 | Kuasa + | Merah (oren) | + 5V |
2 | Data - | Emas putih) | Data - |
3 | Data + | Hijau | Data + |
4 | Pemakanan - | Biru hitam) | Bumi |
Bersama dengan prestasi penyambung "mini-A" dan "mini-B", serta penyambung "mikro-A" dan "mikro-B", terdapat modifikasi pada penyambung "mini-AV" dan "mikro-AV".
Ciri khas struktur tersebut adalah pelaksanaan pendawaian konduktor USB pada pad sentuhan 10-pin. Walau bagaimanapun, dalam praktiknya, penyambung seperti itu jarang digunakan.
Pinout antara muka USB mikro dan Mini USB untuk penyambung jenis "A" dan "B"
Hubungi | Spesifikasi | Pengalir kabel | Fungsi |
1 | Kuasa + | Merah | + 5V |
2 | Data - | Putih | Data - |
3 | Data + | Hijau | Data + |
4 | Pengenal | – | Peranti hos |
5 | Pemakanan - | Yang hitam | Bumi |
Struktur teknologi antara muka USB 3.x
Sementara itu, peningkatan peralatan digital pada tahun 2008 menyebabkan penuaan moral spesifikasi 1.x - 2.0.
Jenis antara muka ini tidak membenarkan penyambungan peralatan baru, misalnya, cakera keras luaran, sedemikian rupa sehingga memberikan kadar pemindahan data yang lebih tinggi (lebih daripada 480 Mb / s).
Oleh itu, antara muka yang sama sekali berbeza, ditandai dengan spesifikasi 3.0. Perkembangan spesifikasi baru dicirikan bukan hanya oleh peningkatan kelajuan, tetapi juga memberikan kekuatan arus meningkat 900 mA berbanding 500 mA untuk USB 2/0.
Jelas bahawa penampilan penyambung seperti itu menyediakan perkhidmatan untuk sebilangan besar peranti, beberapa di antaranya dapat dihidupkan terus dari antara muka bas bersiri universal.
Pengubahsuaian penyambung USB 3.0 dari pelbagai jenis: 1 - pelaksanaan jenis "mini" "B"; 2 - produk standard jenis "A"; 3 - pengembangan rangkaian "mikro" jenis "B"; 4 - pelaksanaan standard jenis "C"
Seperti yang anda lihat dalam gambar di atas, antara muka spesifikasi ketiga mempunyai lebih banyak kenalan (pin) yang berfungsi daripada versi sebelumnya - kedua. Walau bagaimanapun, versi ketiga sepenuhnya sesuai dengan "dua".
Untuk dapat menghantar isyarat pada kelajuan yang lebih tinggi, pemaju reka bentuk versi ketiga dilengkapi dengan empat baris data tambahan dan satu baris wayar kenalan sifar. Pin kenalan tambahan disusun dalam baris yang berasingan.
Jadual penetapan untuk pin penyambung versi ketiga untuk memasang kabel USB
Hubungi | Pelaksanaan "A" | Pelaksanaan "B" | Mikro-b |
1 | Kuasa + | Kuasa + | Kuasa + |
2 | Data - | Data - | Data - |
3 | Data + | Data + | Data + |
4 | Bumi | Bumi | Pengenal |
5 | StdA_SSTX - | StdA_SSTX - | Bumi |
6 | StdA_sstx + | StdA_sstx + | StdA_SSTX - |
7 | GND_DRAIN | GND_DRAIN | StdA_sstx + |
8 | StdA_SSRX - | StdA_SSRX - | GND_DRAIN |
9 | StdA_SSRX + | StdA_SSRX + | StdA_SSRX - |
10 | – | – | StdA_SSRX + |
11 | Melindungi | Melindungi | Melindungi |
Sementara itu, penggunaan antara muka USB 3.0, khususnya, siri "A", adalah kelemahan reka bentuk yang serius. Penyambung mempunyai bentuk tidak simetri, tetapi tidak secara khusus menunjukkan kedudukan sambungan.
Para pemaju terpaksa berurusan dengan pemodenan reka bentuk, yang pada tahun 2013 pilihan USB-C muncul di tangan pengguna.
USB yang ditingkatkan 3.1
Reka bentuk penyambung jenis ini melibatkan penduaan konduktor kerja di kedua-dua sisi palam. Terdapat juga beberapa garis berlebihan di antara muka.
Jenis penyambung ini banyak digunakan dalam teknologi digital mudah alih moden.
Lokasi pin (pin) untuk antara muka jenis USB-C, yang berkaitan dengan rangkaian spesifikasi ketiga penyambung yang dirancang untuk komunikasi pelbagai peranti digital
Perlu diingat ciri USB Type-C. Sebagai contoh, parameter kelajuan untuk antara muka ini menunjukkan tahap 10 Gbit / s.
Reka bentuk penyambung dibuat dalam reka bentuk yang padat dan memastikan sambungan simetri, yang memungkinkan penyisipan penyambung di kedudukan apa pun.
Jadual pinout sesuai dengan spesifikasi 3.1 (USB-C)
Hubungi | Penetapan | Fungsi | Hubungi | Penetapan | Fungsi |
A1 | GND | Pembumian | B1 | GND | Pembumian |
A2 | SSTXp1 | TX + | B2 | SSRXp1 | Rx + |
A3 | SSTXn1 | TX - | B3 | SSRXn1 | RX - |
A4 | Tayar + | Kuasa + | B4 | Tayar + | Kuasa + |
A5 | CC1 | Saluran CFG | B5 | SBU2 | PPD |
A6 | Dp1 | USB 2.0 | B6 | Dn2 | USB 2.0 |
A7 | Dn1 | USB 2.0 | B7 | Dp2 | USB 2.0 |
A8 | SBU1 | PPD | B8 | CC2 | CFG |
A9 | Tayar | Pemakanan | B9 | Tayar | Pemakanan |
A10 | SSRXn2 | RX - | B10 | SSTXn2 | TX - |
A11 | SSRXp2 | Rx + | B11 | SSTXp2 | TX + |
A12 | GND | Pembumian | B12 | GND | Pembumian |
Tahap spesifikasi USB 3.2 seterusnya
Sementara itu, proses penambahbaikan bas bersiri universal secara aktif berterusan. Pada peringkat bukan keuntungan, tahap spesifikasi berikut telah dikembangkan - 3.2.
Menurut maklumat yang ada, ciri-ciri kelajuan antara muka seperti USB 3.2 menjanjikan dua kali lebih banyak parameter daripada kemampuan sebelumnya.
Pembangun berjaya mencapai parameter seperti itu dengan memperkenalkan saluran multiband yang mana transmisi dilakukan pada kelajuan 5 dan 10 Gbit / s, masing-masing.
Seperti Thunderbolt, USB 3.2 menggunakan banyak jalur untuk mencapai lebar jalur keseluruhan, daripada cuba menyegerakkan dan menjalankan satu saluran dua kali
By the way, harus diperhatikan bahawa keserasian antara muka yang menjanjikan dengan USB-C yang ada disokong sepenuhnya, kerana penyambung Type-C (seperti yang telah disebutkan) dikurniakan dengan kenalan berlebihan (pin) yang memberikan transmisi isyarat multi-band.
Ciri-ciri pendawaian kabel pada pin penyambung
Dengan beberapa nuansa teknologi khas, pematerian kabel konduktor pada pad sentuhan penyambung tidak diperhatikan. Perkara utama dalam proses sedemikian adalah untuk memastikan bahawa warna konduktor kabel yang sebelumnya dilindungi dari penebat oleh padanan kontak (pin) tertentu.
Pengekodan warna konduktor di dalam pemasangan kabel yang digunakan untuk antara muka USB. Dari atas ke bawah, masing-masing, skema warna konduktor kabel untuk spesifikasi 2.0, 3.0 dan 3.1 ditunjukkan.
Juga, jika anda memilih pengubahsuaian versi lama, anda harus mengambil kira konfigurasi penyambung, yang disebut "ayah" dan "ibu".
Konduktor yang disolder pada kontak "bapa" harus sesuai dengan pematerian pada kontak "ibu". Sebagai contoh, ambil pilihan untuk menyolder kabel ke kenalan USB 2.0.
Keempat konduktor kerja yang digunakan dalam perwujudan ini biasanya ditunjukkan oleh empat warna yang berbeza:
- dalam merah;
- putih
- hijau
- berwarna hitam.
Oleh itu, setiap konduktor disolder ke pad kontak yang ditandai dengan spesifikasi penyambung dengan warna yang serupa. Pendekatan ini sangat memudahkan kerja jurutera elektronik, menghilangkan kemungkinan kesalahan dalam proses pendawaian.
Teknologi pematerian yang serupa berlaku untuk penyambung siri lain. Satu-satunya perbezaan dalam kes seperti ini ialah semakin banyak konduktor yang harus disolder. Untuk memudahkan kerja anda, lebih senang menggunakan alat khas - besi pemateri yang boleh dipercayai untuk memateri wayar di rumah dan penari telanjang untuk menanggalkan hujung wayar.
Terlepas dari konfigurasi penyambung, pematerian konduktor skrin selalu digunakan. Konduktor ini disolder ke pin yang sesuai pada penyambung, Perisai - skrin pelindung.
Terdapat kes yang sering mengabaikan skrin pelindung apabila "pakar" tidak melihat intinya dalam panduan ini. Walau bagaimanapun, kekurangan skrin secara dramatik mengurangkan prestasi kabel USB.
Oleh itu, tidak menghairankan apabila, dengan panjang kabel yang ketara tanpa skrin, pengguna menerima masalah dalam bentuk gangguan.
Pendawaian penyambung dengan dua konduktor untuk organisasi talian kuasa untuk alat penderma. Dalam praktiknya, pilihan pendawaian yang berbeza digunakan, berdasarkan keperluan teknikal.
Memateri kabel USB boleh dilakukan dengan cara yang berbeza, bergantung pada konfigurasi garis port pada peranti tertentu.
Sebagai contoh, untuk menyambungkan satu peranti ke peranti lain agar hanya mendapat voltan bekalan (5V), cukup untuk menyolder hanya dua saluran pada pin yang sesuai (kenalan).
Video di bawah menunjukkan titik utama penyambungan siri 2.0 dan lain-lain, secara visual menerangkan perincian individu mengenai prosedur pematerian.
Mempunyai maklumat lengkap mengenai pin penyambung bas bersiri universal, anda sentiasa dapat mengatasi masalah teknikal yang berkaitan dengan kecacatan konduktor. Maklumat ini juga akan berguna sekiranya anda perlu menyambungkan peranti digital bukan standard.
Adakah anda ingin menambah bahan di atas dengan komen berguna atau petua pendawaian diri yang berharga? Tulis komen di blok di bawah, tambahkan, jika perlu, bahan foto yang unik.
Mungkin anda masih ada soalan setelah membaca artikel itu? Tanya mereka di sini - pakar kami dan pelawat laman web yang cekap akan berusaha menjelaskan perkara yang tidak dapat difahami.