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.

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.

Использование порта для питания и зарядки

Кроме передачи информации, порты способны питать внешние устройства. Для этого во всех модификациях гнезд существуют два отдельных контакта (pin). Это удобно для работы с внешними устройствами, не имеющими собственного источника питания — flash-памятью, клавиатурой, радиомодулями и пр. Это же свойство интерфейса, как было сказано выше, зачастую используется в совсем уж некомпьютерных гаджетах.

Любопытно то, что в зависимости от задачи интерфейс может как подавать питание на внешние устройства, так и получать. Если вы, к примеру, подключите планшет к повербанку, то устройство начнет зарядку собственного аккумулятора. Подключите к тому же планшету флешку или мышь, и направление тока сменится — гаджет будет подавать на периферийное устройство питание. Но если переключать направление питания пользователю не нужно — все это делается автоматически — то знать нагрузочную способность портов все же надо. Какой ток может выдать то или иное гнездо?

Согласно спецификации, максимальные токи для версий 1.0, 2.0 и 3.0 соответственно равны 500, 500 и 900 мА. Тем не менее, далеко не все гаджеты в состоянии такой ток отдать, а некоторые могут дать и больше. Все будет зависеть от конкретного устройства и режима его работы. Как определить, «потянет» ли, к примеру, планшет внешний накопитель или будет ли заряжаться планшет, подключенный к ПК?

Конечно, эта информация есть в сопроводительной документации на каждое порядочное устройство, но можно использовать и «метод тыка». USB — порт универсальный и достаточно «умный». После подключения устройств они делят между собой приоритеты и разбираются, чего и сколько нужно каждому из них.

Если планшет не в состоянии обеспечить нормальный ток, скажем, внешнему дисководу, то периферийное устройство просто не включится. Если у ПК не хватит сил зарядить энергоемкий планшет полным током, а последний не хочет довольствоваться малым, то зарядка производиться не будет. Сжечь же порты, оснащенные защитой от перегрузки, переполюсовки и КЗ вам в любом случае такими экспериментами не удастся.

Теоретически интерфейс третьей версии смартфона Samsung рассчитан на ток в 900 мА, но, скорее всего, самому гаджету столько не выдать

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.

Различные модели разъемов типа В

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.

Шнур-удлинитель для порта USB

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

Разборные разъемы USB.

Миниобзор

Поломалось много кабелей и переходников. Новые не всегда хорошего качества. Знакомые тоже частенько просят устранить неисправность. Эта проблема набегала не сразу. Но после того, как сломался USB разъём у «доктора», заказал всевозможных видов и не пожалел. СтОят сущие копейки. Заказывал у разных продавцов. Сортировал по цене. На тот момент это были самые удачные варианты. Все они пришли в разное время. Упаковки тоже разные. Но ни один разъём не был поломан. Количество соответствовало. И это главное Внутри стандартные пакеты с замком.

Для тех, кто хоть немного дружит с паяльником и имеет прямые руки, обязательно сгодятся. Этот вариант самый удачный в исполнении и востребованный. Надо было заказывать больше. aliexpress.com/item/IMC-hot-New-10pcs-Type-A-Male-USB-4-Pin-Plug-Socket-Connector-With-Black-Plastic/32576119112.html USB тип А штекер (папа) US $1.33/10 шт. Покупал за $1.45.

Отмечу один минус. Отверстие под толстый кабель придётся растачивать. Диаметр отверстия 3мм.

Лично я рассверлил дрелью (когда потребовалось). Если приглядеться, то покажется, что отверстие легко увеличить в диаметре выковырнув пластиковые вставки. Они не выковыриваются, это монолит:)

Что мне понравилось. Контакты под пайку надёжно лежат на белом пластике. Отломить их будет сложно. Металлическая часть в корпусе держится надёжно. Предусмотрены специальные отверстия.

Собирается в натяг. Сам по себе не рассыплется. Чтобы разобрать, придётся приложить усилие. Разбирать можно хоть сто раз, ничего не испортится. А вот и виновник.

Корпус разъёма литой (неразборный). Просто отрезал.

Припаялось без проблем. Контакты под пайку лудятся хорошо.

Немного цвет не соответствует. Но важно, что диаметр кабеля был не больше диаметра отверстия.

Отремонтировал кабель для Nokia.

С этим вообще никаких проблем. Диаметр тоже совпал. Вживился как родной.

Повторюсь. Разъёмы собираются в натяг. Возможность «саморассыпания» исключена. Чтобы их разобрать, нужно постараться. У сына испортился кабель от охлаждающей подставки для ноутбука. Здесь пришлось потрудиться.

Диаметр кабеля 4,3мм, отверстия 3мм. Просто просверлил нужное отверстие дрелью. Тоже вариант. Всё зависит от уровня мастерства

А эти оказались самыми дорогими. aliexpress.com/snapshot/7718717012.html — USB тип А гнездо (мама) US $1.69/10 шт. На данный момент товар недоступен.

aliexpress.com/item/XMS-Free-Shipping-10-PCS-LOT-3-in-1-USB-Type-A-Female-4-Pins/32621734034.html

По качеству изготовления отличаются от ранее рассмотренных контактами для подпайки. Эти «висят» в воздухе. И при ненадёжной фиксации кабеля могут через некоторое время отломится.

Фиксация крышек на том же уровне, но лучше будет полость (где контакты) наполнить автогерметиком.

Других замечаний не имею.

Из этих разъёмов я сделал времянки для тестов. Провода вставил достаточно толстые, поэтому подстраховался, надев кольцо от пружины.

Пользовался картинками из Интернета по распиновке USB, может кому-то пригодится в ремонте:

На второй приведено соответствие с реальными кабелями по типам.

А теперь расскажу про комплект мини-USB разъемов. Заказывал вот здесь. aliexpress.com/item/10pcs-Mini-USB-5PF-Male-Plug-Socket-Connector-with-9mm-Plastic-Cover-for-DIY-Kit/32267219392.html — мини-USB US $1.10/10 шт. Покупал за $1.00.

Эти немного другого исполнения.

Они собираются при помощи защёлок.

Защёлки довольно хлипкие. Можно сказать, собираются, но не разбираются. Поэтому автогерметик или термопистолет нам в помощь.

Ещё не понравилось то, что контакты для подпайки в «подвешенном» состоянии. И по этой причине автогерметик или термопистолет нам в помощь. Входное отверстии 5мм. Многовато. Когда не хватает, можно подточить. А когда слишком большое, уже ничего не сделаешь.

Только автогерметик или термопистолет нам в помощь:) Других претензий не имею. Ничто нигде не люфтит.

Из этих разъёмов собрал кабель переходник. Использовал МГТФ и термоусадку.

Подпаивал по схеме.

Как ремкомплект пока не требовался. И, наконец, микро-USB aliexpress.com/item/10pcs-Micro-USB-5-Pin-T-Port-Male-Plug-Socket-Connector-Plastic-Cover-for-DIY-YKS/32582490649.html — микро-USB US $0.96/10 шт. Покупал за $0.68.

Принцип тот же, но на один плюс больше. Контакты для подпайки вживлены в пластмассовый разделитель. Разнесены по разные стороны пластмасски. Два с одной стороны, три с другой.

Попросили отремонтировать кабель от зарядки. Был удивлён толщине проводов.

Я, конечно, сделал, но хозяина предупредил.

Здесь было всего два провода. И в этих защелки оказались самым слабым местом. Собрав один раз — разобрать, не сломав защелки, очень сложно. В целом, покупкой доволен. Всегда пригодятся. Вот в общем-то и всё. Наверняка найдутся такие, кому дешевле и удобней купить кабель или переходник взамен поломанного, тем более не у каждого получится (а может, не захочется). Просто лично мне так интереснее. Надеюсь, хоть кому-то помог. Теперь всё. Удачи всем!

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.

Рисунок 6. Распайка штекера и гнезда разъема типа А

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.

Распайка штекера и гнезда типа 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 Micro-USB-разъема

Кабель Micro-USB имеет соединители с 5 контактными площадками. К ним подводится отдельный монтажный провод в изоляции нужного цвета. Чтобы штекер точно и плотно садился в гнездо, верхняя экранирующая часть имеет специальную фаску. Контакты микро-USB пронумерованы цифрами от 1 до 5 и читаются справа налево.

Распиновки коннекторов микро- и мини-USB идентичны, представлены в таблице:

Номер провода	Назначение	Цвет
1	VCC питание 5V	красный
2	данные	белый
3	данные	зеленый
4	функция ID, для типа A замыкается на заземление
5	заземление	черный

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.

Рисунок 8. Распиновка разъема Тип А в USB 3.0

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.

Распайка USB 3.0 тип В

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.

Какие ещё есть варианты

Итак, перечислим все варианты, с помощью которых можно устранить проблему отсутствия необходимого кабеля:

1. Купить нужный кабель на .
2. Варварский метод выше.
3. Паяльник и распиновка (и провода-доноры или штекеры для нашего Франкенштейна).

Последний вариант вполне имеет право на жизнь. Если в продаже нет нужного кабеля, то часто проще купить штекер вместо целого кабеля-донора. Необходимую распиновку вы всегда сможете найти в интернете. Для того, чтобы восстановить или сделать зарядку с подходящим разъёмом вам придётся припаять всего два провода (красный — плюс и чёрный — минус).

От себя посоветую: если вы не профессионал — не пытайтесь перепаять USB c разъёмами HDMI, eSATA, 30pin, Lightning и другими, потому что велик шанс просто «угробить» провода. В таком случае лучше сбросить душащую вас жабу и раскошелиться на нормальный провод, чем переплачивать дважды.

Распиновка микро usb разъёма

Для начала приведем распайку для данной спецификации.

Распайка разъема микро USB v 2.0

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.

Разводка разъема микроUSB для версии 3.0

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).

Критерии выбора кабеля

Если вам необходимо соединить два устройства по интерфейсу ЮСБ, а подходящего кабеля нет, то его придется купить. Но как выбрать из всего вышеперечисленного разнообразия то, что нужно? Критерий выбора исключительно прост — если вилки кабеля входят в гнезда устройства, то у вас в руках то, что нужно. Единственное, что стоит помнить: если вы используете кабель версии 2.0 для соединения устройств с гнездами 3.0, то эти устройства перейдут на протокол 2.0, но великолепно будут работать. И еще один момент. Если хотя бы одно из устройств не поддерживает протокол 3.0, то нет смысла покупать совсем недешевый «троечный» кабель – можно обойтись обычным для второй версии.

Ноутбук имеет гнезда версии 2.0, а это значит, что каким бы кабелем вы ни соединили эти устройства, они будут работать по протоколу 2.0

Ну и, покупая кабель, просите интерфейсный, а не для зарядки. Некоторые чересчур умные производители экономят и делают двухпроводные ЮСБ-кабели для зарядки, припаяв лишь шину питания. С виду они могут быть точно такими же, как обычные интерфейсные, но стоят намного дешевле, поскольку не имеют проводов для передачи информации.

Распиновка мини USB

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

Распиновка разъема мини USB

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 продукции не спешат рассказывать, как выполнена распиновка USB в таких контакторах. Но, как правило, эту информацию несложно найти на тематических форумах.

MicroUSB-штекеры «папа» для ремонта кабелей, 10 штук!

Стандарт MicroUSB широко распространен в современных мобильных устройствах,
а данные штекеры помогут вернуть к работе кабели зарядки/синхронизации, которые могли выйти из строя вследствие губительного влияния времени или же неаккуратных действий пользователя.

Попросили Меня как-то починить кучу кабелей USB-MicroUSB, которые «через полгода эксплуатации начинали отваливаться от планшета». Долго думал не связываться с этим хламом, хотел повесить пользователя за эти кабели, чтобы больше такие низкокачественные не покупал, но доброта, к которой приучило меня просмотренное аниме, взяла верх над горячей кавказской кровушкой — и из Китая были заказаны штекеры на замену.

При ближайшем рассмотрении кабелей, у всех дефективных штекеров была выявлена одна и та же неисправность: «ушки», которые призваны удерживать штекер в разъёме, при определённых условиях, прячутся — и кабель выпадает из гнезда. Новая патология получила название

MicroUSB-шная импотенция штекеров!!!

Посылка дошла за месяц, не 4 недели по календарю, а именно месяц — 4 недели + 3 дня — долго!!!

Фото посылки

Содержимое соответствует описанию — действительно, 10 коннекторов и пластиковых корпусов:

Коннекторы имеют выемки для фиксации в корпусах:

Материал возле контактных площадок — отдельная отсоединяющаяся деталь:

Вообще, конструкция данных штекеров сильно напоминает те, что были раньше в кабелях, но время покажет, что надёжнее. Да и поменять теперь куда проще, имея такую гору запасных. Штекер довольно длинный, что удобно для некоторых разъёмов.

Корпусяра, по сравнению с другими (зелёным и старосамсунговским), крупный:

В большинстве случаев, цветовая маркировка проводков и распиновка штекеров такая:

Единственное, что может ввести в заблуждение — в обозреваемых штекерах два контакта, с правого изображения смещены влево и белый контакт «Data-» находится по центру.

Оборудование у меня не очень, да и кабель на фото не лучший из тех, которые мне довелось «реставрировать»; уверен, у любого из Вас получится куда лучше.
Я не использовал корпуса, а залил проводки термоклеем, после чего придавил термоусадочной трубкой; длинна штекера позволила напустить термоусадку подальше, что обеспечило дополнительную прочность:

Плюс такой конструкции — в компактности,
минус — в понижении ремонтопригодности: разобрать залитый разъём, в случае обнаружения ошибки пайки, крайне проблематично.

За три месяца эксплуатации новых штекеров, ни у одного из них не было выявлено признаков импотенции!

Также добавлю, что с покупкой нового смартфона, который заряжается током 2А, найти соответствующий кабель довольно-таки сложно: из готовых, попавших под руку, подошел лишь коротенький, сантиметров 20, от Nokia.
Если у Вас нет возможности с USB-дохтором перебирать различные кабели в поисках мощного, то эти штекеры помогут изготовить его самостоятельно.

USB: сравнение типов портов и скоростей

С каждой новой версией порты и разъемы USB становятся все более функциональными, открывая путь для более компактных, легких и портативных устройств. Однако по мере того, как новые стандарты приносят на рынок больше скорости, мощности и универсальности, они также привносят сложный набор функций и возможностей, которые следует учитывать при принятии решения о том, какой кабель или периферийное устройство подходит для вашего приложения.

Что такое USB?

В 1990-х офисные компьютеры представляли собой путаницу последовательных, параллельных и специализированных кабелей. Универсальная последовательная шина (USB) изменила все это, упростив подключение к компьютеру через небольшой недорогой интерфейс: порт/разъем USB Type-A (USB-A). Сегодня, когда ежедневно используются миллиарды USB-устройств, USB является доминирующим проводным интерфейсом для ноутбуков, планшетов и телефонов.

USB развился благодаря ряду стандартов (см. Таблицу 1), которые определяют, как кабели подключаются, обмениваются данными и подают питание к компьютерам, мобильным устройствам и периферийным устройствам. Последней итерацией является USB4, и, как и предыдущие версии, он представляет собой еще один скачок вперед в скорости передачи данных, разрешении видео и мощности.

Типы USB-портов и разъемов

На компьютерах, планшетах и ​​периферийных устройствах вы обычно найдете хотя бы один из этих трех различных типов портов USB. На новых устройствах USB-C предпочтительнее из-за его небольшого размера, высокой скорости передачи данных и способности передавать до 240 Вт мощности. Кабели USB-C также могут передавать видео высокого разрешения 4K и 8K. Lightning по функциям похож на USB-C, но использует другой разъем.

USB-A

USB-B

USB-B Mini

USB-B Micro

USB-C

Lightning

USB-C Полосы и скорости

Чтобы понять скорость передачи данных USB знать немного о конструкции разъема USB-C. Разъем USB Type-C имеет четыре пары контактов, известных как «дорожки», которые передают (TX) и получают (RX) данные (см. выделенные контакты на рисунке 1 ниже). USB 3.0 (5 Гбит/с) и USB 3.1 (10 Гбит/с) используют одну полосу TX и одну полосу RX, в зависимости от ориентации разъема. USB 3.2 использует все четыре линии для достижения скорости передачи данных 20 Гбит/с.

Соглашение об именах, недавно принятое для USB 3.2, включает скорость x полос. Например, USB 3. 2 Gen 1×2 означает 5 Гбит/с x 2 полосы для скорости соединения 10 Гбит/с.

Спецификация	Скорость передачи сигналов/дорожка	Количество дорожек	Совокупная пропускная способность
USB 3.2 Gen 1×1	5 Гбит/с (сверхскорость)	1	5 Гбит/с
USB 3.2 Gen 2×1	10 Гбит/с (сверхскорость+)	1	10 Гбит/с
USB 3.2 Gen 1×2	5 Гбит/с (сверхскорость)	2	10 Гбит/с
USB 3.2 Gen 2×2	10 Гбит/с (сверхскорость+)	2	20 Гбит/с

Спецификация USB4 Gen 2×2 (известная под торговым названием USB4 20Gbps) и USB 3.2 Gen 2×2 обеспечивают соединение со скоростью 20 Гбит/с. USB4 Gen 3×2 (USB4 40 Гбит/с) использует другую схему кодирования данных для достижения скорости 20 Гбит/с на линию и 40 Гбит/с в двухканальном режиме.

Спецификация	Скорость передачи сигналов/дорожка	Количество дорожек	Общая пропускная способность
USB4 Gen 2×2	10 Гбит/с	2	20 Гбит/с
USB4 Gen 3×2	20 Гбит/с	2	40 Гбит/с

Что нового в USB4?

USB 4 (официально «USB4» без пробела) — важное обновление не только из-за новых возможностей, которые оно предлагает, но и потому, что оно помогает устранить путаницу с именами USB 3.x и, по большей части, дает пользователям предсказуемый и последовательный опыт. Для протокола USB4 требуется кабель USB-C — USB-C.

Скорость передачи данных до 40 Гбит/с: для поддержки скорости 20 Гбит/с (2,4 ГБ/с) требуется устройств USB4. Опционально они могут поддерживать скорость 40 Гбит/с (4,8 ГБ/с), если используют более короткий кабель Gen 3 длиной 0,8 метра.

Несколько протоколов данных и отображения: USB4 поддерживает USB 3.2, PCIe и DisplayPort 1.4a с помощью метода, называемого туннелированием протоколов. DisplayPort и Thunderbolt 3 также поддерживаются в альтернативном режиме.

Обратная совместимость с USB 3.2, USB 2.0 и Thunderbolt 3: USB4 сохраняет совместимость с предыдущими версиями спецификации USB и, благодаря своей основе Thunderbolt 3, также поддерживает альтернативный режим TB3.

Оптимизация пропускной способности видео и данных: USB 3.2 выделял фиксированную пропускную способность для данных или видео или, в альтернативном режиме DP, отдавал 100% видео. USB4 динамически распределяет полосу пропускания для видео и данных в зависимости от реальных потребностей.

100 Вт Зарядка: Все устройства USB4 поддерживают USB Power Delivery. Когда устройство подключается к порту USB4, USB PD заключает «контракт» на поставку питания, безопасно обеспечивая до 100 Вт (5 А/20 В).

Что такое туннелирование протокола?
Когда устройства взаимодействуют друг с другом, они используют протокол. Если оба устройства могут говорить и понимать один и тот же протокол, соединение может быть установлено. Концептуально туннелирование протоколов создает «канал» с одним протоколом и использует его для отправки данных по другому протоколу. Туннелирование протокола USB4 создает туннель USB-C, через который можно отправлять данные DisplayPort или PCIe. Туннелирование протокола USB4 похоже на альтернативный режим, но не требует контроллера DP или PCIe.

Что такое USB4 Fabric?
Слово «фабрика» — это метафора, используемая для описания сети взаимосвязанных узлов, таких как коммутаторы. На иллюстрации узор крест-накрест напоминает тканую ткань. Этот термин был принят Форумом разработчиков USB (USB-IF) для описания того, как архитектура туннелирования USB4 динамически управляет соединением между маршрутизаторами USB4, чтобы несколько протоколов могли одновременно совместно использовать ресурсы фабрики.

Будет ли Apple поддерживать USB4?
Новые MacBook и Mac Mini от Apple будут первыми, кто будет использовать собственные процессоры Apple Silicon на базе Arm, поэтому были некоторые сомнения относительно поддержки USB4. Однако Apple смогла реализовать поддержку как USB4, так и Thunderbolt 3 как раз к выпуску продукта.

Стандарты USB

Ваши USB-соединения скоро станут быстрее! На рынок поступили продукты, совместимые со стандартом Thunderbolt™ 3. Это последнее поколение предлагает как подачу питания, так и двунаправленную передачу данных со скоростью, в 4 раза превышающей скорость USB 3.2 Gen 2, и может создать невиданные ранее вычислительные возможности для персональных устройств.

Таблица 1: Типы USB-кабелей, стандарты и скорости

* USB-C более точно известен как Type C или USB Type C
** Длина кабеля соответствует спецификации. Для большей длины можно использовать активные кабели и, в некоторых случаях, более длинные пассивные кабели.

Поддерживает ли USB-C USB 2.0?
Можно, но сначала давайте проясним разницу между USB-C и USB. USB-C — это физический разъем и, несмотря на название, он не подразумевает поддержку какой-либо конкретной версии стандарта USB. Фактически, разъем USB-C можно использовать для подключения периферийных устройств с использованием других стандартов интерфейса, таких как Thunderbolt 3.9.0003

При покупке кабелей USB-C обязательно проверьте мощность зарядки и поддерживаемую скорость передачи данных USB. Зарядный кабель с поддержкой USB 2.0 может быть длиннее, чем кабели USB 3.x и USB4, но имеет ограничение скорости передачи данных 480 Мбит/с и не поддерживает альтернативные режимы.

Стандарты USB-разъемов

USB 2.0

USB 3.0

USB Type-B

Порт Type-B, наиболее часто используемый для подключения принтеров и внешних жестких дисков к настольным компьютерам, имеет две различные конфигурации. Один предназначен для протоколов скорости USB 1.1 и 2.0, а другой — для использования со спецификацией USB 3.0 и более поздних версий.

USB 2.0

USB 3.0

USB Mini-B

Разъем Mini-B чаще всего используется портативной электроникой, такой как цифровые камеры, MP3-плееры и некоторые мобильные телефоны, и только с USB 1.1 и 2.0 скорости. Существуют как четырехконтактные, так и пятиконтактные версии разъема Mini-B.

4 контакта

5 контактов

USB Micro-B

Разъем Micro-B имеет одну конфигурацию для USB 2.0 и другую конфигурацию для USB 3.0 и более поздних версий. Разъем Micro-B есть на многих популярных моделях Android 9.0224 ™ смартфоны и внешние жесткие диски.

USB 2.0

USB 3. 0

USB Type-C

Разработан для поддержки устройств меньшего, тонкого и легкого форм-фактора. Type-C достаточно тонкий для смартфона или планшета, но достаточно прочный для портативного компьютера. Фактически, многие новые ноутбуки убрали порты Ethernet USB-A и RJ45 и предлагают USB-C в качестве единственного порта для видео, сети, передачи данных и зарядки. Это побудило другие протоколы, включая Thunderbolt™ 3, DisplayPort, MHL и HDMI, использовать USB-C в качестве стандартного разъема источника.

Альтернативные режимы позволяют контактам данных на разъеме USB Type-C передавать другие типы сигналов. Например, альтернативный режим DisplayPort (также называемый альтернативным режимом DP) позволяет кабелю USB-C подключать ноутбук или планшет с поддержкой DP напрямую к телевизору или монитору компьютера с портом USB-C.

Спецификация USB-C Type 2.1 (объявлена ​​в мае 2021 г.) увеличивает мощность кабелей и разъемов со 100 Вт до 240 Вт, позволяя питать и заряжать более крупные энергоемкие устройства, такие как мониторы 4K, электровелосипеды и игровые ноутбуки.

Цветовая маркировка порта USB

USB-порты и разъемы иногда имеют цветовую маркировку, указывающую на спецификацию USB и поддерживаемые ими функции. Эти цвета не требуются спецификацией USB и несовместимы между производителями оборудования . Например, Intel использует оранжевый цвет для обозначения порта зарядки, тогда как производитель компонентов для промышленного оборудования выбрал оранжевый цвет для обозначения порта USB с надежным механизмом фиксации.

Таблица 2: Типы USB-портов

Функциональность USB

На самом базовом уровне стандарты USB просто позволяют хосту, например компьютеру или планшету, взаимодействовать с периферийными и другими устройствами. Но по мере развития спецификаций USB стал больше, чем просто интерфейс передачи данных. Ниже приведены последние функции USB, доступные на многих современных устройствах. Устройство может поддерживать одну или несколько из следующих функций:

Подача питания

По одному кабелю USB-C может подаваться мощность до 240 Вт, что устраняет необходимость в отдельном блоке питания. Это особенно полезно для периферийных устройств, потребляющих более высокие уровни мощности, таких как внешний жесткий диск. Однако не все устройства или порты поддерживают USB Power Delivery; обратитесь к таблице характеристик вашего устройства или руководству пользователя, если вы не уверены. Дополнительные сведения о зарядке через USB см. в нашем руководстве по зарядке через USB.

Примеры подачи питания через USB

Зарядка аккумулятора 1.2

Если вы когда-либо заряжали свой телефон от USB-порта компьютера, вы знаете, насколько полезной может быть эта функция USB. Спецификация BC 1.2 определяет новый тип порта, зарядный порт, который соответствует стандартам и обеспечивает безопасную и стабильную зарядку аккумулятора. Это также позволяет устройству потреблять больше энергии, чем стандартный USB-порт, для более быстрой зарядки. Обычный порт USB 2.0 обеспечивает до 500 мА (0,5 А), а порт USB 3.0 обеспечивает до 900 мА (0,9 А). Порт, совместимый с BC 1. 2, обеспечивает ток до 1,5 А даже при передаче данных. Это также позволяет заряжаемому устройству сообщать свои требования к зарядке зарядному устройству USB, обеспечивая оптимальный заряд.

USB On-the-Go

USB OTG позволяет мобильным устройствам, таким как смартфон или планшет, выступать в качестве хоста для других USB-устройств, таких как флэш-накопители, клавиатуры и мыши. С помощью USB OTG мобильное устройство может использовать функциональность периферийных устройств, но при этом иметь возможность подключаться к компьютеру и выступать в качестве запоминающего устройства для использования на компьютере. Для устройств, совместимых с USB OTG, потребуется адаптер OTG для подключения периферийных устройств.

Альтернативный режим DisplayPort

В альтернативном режиме DisplayPort разъемы и кабели USB-C могут передавать как данные USB, так и видео и/или аудио VGA, DVI, HDMI или DisplayPort. Доступны адаптеры для подключения DisplayPort через USB-C к мониторам VGA, DVI, HDMI и DisplayPort. DisplayPort Alt Mode не требует использования драйверов, что делает его легко подключаемым.

Технология Thunderbolt™ 3 поддерживает яркое видео с разрешением 4K на двух дисплеях DisplayPort одновременно, что является идеальной функцией для цифровых вывесок и высокопроизводительных игр.

Док-станция USB

Расширьте возможности порта USB или Thunderbolt™ на своем MacBook или ноутбуке с помощью портативной док-станции USB размером со смартфон. Новейшие док-станции Thunderbolt™ 3 обеспечивают невероятную скорость двунаправленной передачи данных до 40 Гбит/с, что идеально подходит для быстрой передачи больших медиафайлов между устройствами. Когда Wi-Fi слабый или недоступен, они могут предоставить доступ к проводной сети Ethernet. Они предлагают простой способ добавления надежных функций Thunderbolt™ к HDMI или Thunderbolt™ к DisplayPort на устройство и поддерживают одновременное воспроизведение видео высокого разрешения 4K и цифрового звука на двух больших дисплеях.

Products Mentioned in this Article

USB-A Cables

USB-B Cables

USB-C Cables

USB Adapters

USB Extenders

USB Couplers

Док-станции USB

Концентраторы и коммутаторы USB

Зачем покупать у Tripp Lite от Eaton?

Мы знаем, что у вас есть из чего выбирать. На первый взгляд все они могут показаться одинаковыми. Разница в том, что вы не видите. Приобретая Tripp Lite от Eaton, вы получаете надежные инженерные решения, проверенную надежность и исключительное обслуживание клиентов. Все наши продукты проходят строгий контроль качества, прежде чем они поступят в продажу, а независимые испытательные агентства проверяют, соответствуют ли наши продукты последним стандартам безопасности и производительности. Наша приверженность качеству позволяет нам поддерживать нашу продукцию ведущими в отрасли гарантиями и отзывчивым обслуживанием клиентов. Это отличие Tripp Lite от Eaton.

Inhalt

Что такое USB?

Типы портов и разъемов USB

Каналы и скорости USB-C

Что нового в USB4?

Стандарты USB

Стандарты разъемов USB

Цветовая маркировка порта USB

Функциональность USB

Док-станция USB

• Кабель USB-A
• Кабель USB-B
• Кабель USB-C
• USB-док-станции и концентраторы
• USB-адаптер
• USB-удлинитель

usb — MicroUSB B имеет 5 отдельных проводов?

спросил 3 года, 10 месяцев назад

Изменено 1 год, 2 месяца назад

Просмотрено 1к раз

\$\начало группы\$

Я работаю над проектом, для которого требуется 5-контактный разъем, но мне кажется, что USB-кабель вызывает некоторые проблемы. Я использую штекерный кабель microUSB B для передачи питания и данных. Благодаря дальнейшим исследованиям я вижу, что Micro USB B может быть более сложным, чем простой 5-жильный шнур. Я нашел в Интернете следующую цитату:

«Вопреки распространенному мнению, D+ и D- работают вместе; они не являются отдельными симплексными соединениями».

http://pinouts.ru/PortableDevices/micro_usb_pinout.shtml

Что это значит? Есть ли способ использовать этот кабель как 5 отдельных соединений?

• usb
• разъем
• проводка
• usb-устройство

\$\конечная группа\$

3

\$\начало группы\$

В кабеле должно быть 4 провода. Земля и экран будут соединены вместе на одном (возможно, на обоих) концах. 5-й идентификационный контакт указывает, что это за кабель. Единственными кабелями типа «папа-папа» в стандарте являются кабели OTG, которые будут иметь разомкнутую цепь ID на одном конце и заземление на другом.

\$\конечная группа\$

2

\$\начало группы\$

Несколько моментов для рассмотрения:

1. Официально нет кабелей micro-USB B типа «папа-папа». Есть шнуры от микро-В до микро-А. Шнуры типа «папа-папа» типа A-A или BB являются незаконными для USB, и тот, кто производит и использует эти шнуры, оказывает медвежью услугу сообществу USB.

2. Кабели Micro-A-B имеют только 4 сигнальных провода. Идентификационный контакт никогда не используется в стандартном кабеле и не подключается между концами. Единственным исключением являются проприетарные короткие кабели для тестового оборудования, такого как «Протокол и электрический тестер Packet-Master USB-PET».

3. В шнуре micro-B to micro-A male-male конец B имеет неподключенный идентификационный штырь; конец A имеет ID-контакт, заземленный. Заземление делается локально, в опалубке. Эта сигнализация изобретена для устройств, которые могут действовать в роли с двумя данными, как устройства и как хосты, ранее известные как «OTG». Предполагается, что эти устройства имеют так называемую розетку micro-A-B, в которую можно вставлять как вилки B, так и A. Идентификационный контакт сообщает устройству, какую роль оно должно взять на себя.

Итак, нет, вы не можете использовать никакие разъемы micro USB в качестве 5-проводного интерфейса, есть только 4 провода, которые распространяются от одного конца к другому.

НАКОНЕЦ: вы не можете использовать кабели USB2 даже для четырех симплексных соединений, потому что D+/D- сделаны из витой пары проводов, поэтому они жестко связаны. Любая попытка передачи независимых (таких как CLK и DATA) сигналов относительно высокой частоты (быстрый фронт) приведет к сильным перекрестным помехам и искажениям сигнала, вплоть до двойного тактирования или ложных состояний данных.

\$\конечная группа\$

1

\$\начало группы\$

Я думал, что идентификационный контакт — это контакт 4, а не 5. Контакт 5 заземлен. [изображение, показывающее контакт 4 как идентификатор и контакт 5 как заземление]

распиновки Из другого источника с контактом 4 как идентификатором

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

USB 1/2 имеет четыре провода: заземление, питание и дифференциальную пару для связи.

Мини- и микроразъемы добавляют пятый контакт, «OTG-ID». Предполагалось, что это будет работать так, что устройства, поддерживающие только режим устройства, имеют разъем «B», а устройства, поддерживающие оба режима, будут иметь «AB». разъем. Кабели будут иметь разъем A на стороне хоста и разъем B на стороне устройства.