≡×МЕНЮ

• Поради
• Програми
• Огляди
• Рейтинги
• Ігри

Варіанти USB роз'ємів. Розпинування USB роз'єм: звичайний, mini, micro. Наслідки неправильної заміни роз'єму

В даний час існує кілька видів USB роз'ємів (Universal Serial Bus - універсальна послідовна шина), які бувають трьох версій – USB v1.1, USB v2.0 та USB v3.0. Версія v1.1 практично майже не використовується через занадто низьку швидкість передачі даних (12 Мбіт/сек), тому застосовується тільки для сумісності.

Друга версія USB 2.0 зараз займає домінуюче становище на ринку. Більшість сучасних пристроїв підтримують цю версію, яка забезпечує швидкість обміну інформацією 480 Мбіт/сек, що еквівалентно швидкості копіювання лише на рівні 48 Мбайт/сек. Однак, через неідеальну реалізацію та конструктивні особливості, на практиці реальна швидкість рідко перевищує 30-33 Мбайт/сек. Багато жорстких дисків здатні зчитувати інформацію зі швидкістю в 3-4 рази більше.

Роз'єм USB v2.0 є вузьким місцем, що гальмує роботу сучасних накопичувачів. У той же час для мишок, клавіатур та деяких інших пристроїв це не має великого значення. Третя версія USB v3.0 маркується синім кольором, що означає приналежність до останнього покоління. Пропускна спроможність третьої версії USB забезпечує швидкість 5 Гбіт/сек, що еквівалентно 500 Мбайт/сек. З урахуванням тієї обставини, що сучасні вінчестери мають швидкість 150-170 Мбайт/сек, третя версія USB має великий запас швидкості передачі даних.

Конструктивно версії USB 1.1 та 2.0 повністю сумісні між собою. У випадку, якщо одна зі сторін, що з'єднуються, підтримує версію v1.1, то обмін даними відбуватиметься на зниженій швидкості, а операційна система видасть повідомлення: "Пристрій може працювати швидше", що означатиме, що в комп'ютері використовується швидкий порт USB 2.0, а пристрій версії 1.1, що підключається, — повільний. Сумісність версій USB 2.0 та 3.0 виглядає дещо інакше. Будь-який пристрій USB v2.0 можна підключити до порту третьої версії, позначеного синім кольором. А ось зворотне підключення (за винятком типу А) неможливе. У сучасних кабелях та пристроях USB v3.0 є додаткові контакти, що дозволяють збільшити швидкість інтерфейсу.

Живлення USB

Будь-який роз'єм USB живиться напругою 5 В і струмом до 0,5 А, а для USB версії 3.0 - 0,9 А. Практично це означає, що максимальна потужність пристрою не перевищує 2,5 Вт або 4,5 Вт для USB 3.0. Тому підключення малопотужних і портативних пристроїв (телефонів, плеєрів, флешок, карт пам'яті) не викличе проблем, а великогабаритна і потужна техніка має живлення від зовнішньої мережі.

Роз'єми USB v2.0 та USB v3.0 класифікуються також за типами (тип A та тип B) та за розмірами (MiniUSB та MicroUSB).

Роз'єм USB типу A набув найбільшого поширення і є найвідомішим серед існуючих. Більшість пристроїв (мишки, клавіатури, флешки, камери та інші) оснащені USB типу A, який був розроблений ще в 90-х роках. Головною перевагою даного порту є надійність, що дозволяє витримати велику кількість підключень і не втратити цілісність. Хоча переріз роз'єму прямокутний, у ньому передбачено захист від неправильного підключення, тому його неможливо встромити зворотною стороною. Однак він має досить великі габарити, тому не підходить для портативних пристроїв, що призвело до створення модифікацій менших розмірів.

Роз'єм USB тип B має меншу популярність. Усі модифікації типу B, включаючи Mini та Micro, мають квадратну або трапецієподібну форму. Традиційний повнорозмірний тип B – єдиний тип, який має квадратний перетин. Через досить великі розміри він застосовується у різних периферійних і великогабаритних стаціонарних пристроях (сканерах, принтерах, іноді ADSL-модемах). Зазвичай виробники принтерів або багатофункціональних пристроїв рідко комплектують вироби таким кабелем, тому покупцю доводиться купувати його окремо.

Причиною появи крихітних роз'ємів Mini USB тип B стала велика кількість на ринку мініатюрних пристроїв. А справжню масовість їм забезпечила поява переносних вінчестерів. На відміну від великих роз'ємів з 4 контактами, в Mini USB тип B є п'ять контактів, втім, один з них не задіяний. На жаль, мініатюризація негативно позначилася на надійності. В процесі експлуатації через деякий час роз'єм Mini USB починає розхитуватися, хоча з порту не випадає. На даний час, як і раніше, активно використовується в портативних вінчестерах, плеєрах, кардрідерах та іншій компактній техніці. Друга модифікація Mini USB типу A майже не застосовується. На зміну Mini USB поступово приходить досконаліша модифікація Micro USB.

Роз'єм Micro USB тип B є модифікованим варіантом попереднього вигляду Mini USB тип B і має зовсім мініатюрні розміри, що дозволяє виробникам застосовувати його в сучасній техніці з невеликою товщиною. Завдяки покращеному кріпленню штекер дуже щільно сидить у гнізді та не випадає з нього. У 2011 році цей вид роз'єму був затверджений як єдиний стандарт для зарядки для смартфонів, телефонів, планшетів, плеєрів та іншої портативної техніки. Таке рішення дозволяє за допомогою одного кабелю заряджати парк електроніки. Стандарт демонструє тенденції зростання і можна припустити, що через кілька років їм оснащуватимуться практично всі нові пристрої. Тип А застосовується дуже рідко.

Стандарт USB 3.0 забезпечує значно більшу швидкість обміну даними. Додаткові контакти, що дозволили збільшити швидкість, привели до зміни вигляду багатьох роз'ємів USB третьої версії. Проте, зовні тип A не змінився, крім синього кольору серцевини. Це означає, що зворотна сумісність збережена. Іншими словами, пристрій USB 3.0 типу А можна підключити до порту USB другої версії і навпаки. У цьому полягає основна відмінність роз'єму від інших роз'ємів версії 3.0. Такі порти зазвичай зустрічаються в сучасних ноутбуках та комп'ютерах.

USB 3.0 тип B використовується у середніх та великих високопродуктивних периферійних пристроях - NAS, а також у стаціонарних жорстких дисках. Рознімання зазнало великих змін, тому його не можна підключити до USB 2.0, зокрема до USB 2.0 тип B. Кабелі з такими роз'ємами теж продаються не часто.

Micro USB 3.0 є спадкоємцем "класичного" роз'єму Micro USB і має ті ж характеристики - компактність, надійність, якісне з'єднання, але при цьому забезпечує більш високу швидкість передачі даних. В основному використовується в сучасних зовнішніх надшвидкісних жорстких накопичувачах та SSD. Набуває все більшої популярності. Роз'єм багато в чому дублює Micro USB другої версії.

Користувачі іноді плутають роз'єми Mini USB з Micro USB, які справді схожі. Головна відмінність полягає в тому, що у першого трохи більше розміри, а у другого на задній стороні є спеціальні клямки, за якими найпростіше відрізнити ці два види роз'ємів. За рештою параметрів вони ідентичні. На сьогоднішній день існує багато пристроїв з цими видами роз'ємів, тому краще мати два різні кабелі.

Неможливо уявити сучасну людину без електронних пристроїв. Смартфони, планшети, музичні плеєри та ноутбуки сьогодні є практично у кожній родині. Кожен з цих пристроїв має власне застосування і, отже, кожен функціонує унікальним чином. Однак є те, що в тій чи іншій формі їх об'єднує. І це наявність USB-портів.

Якось 1994 року 7 провідних світових технологічних компаній створили новий стандарт підключення комп'ютерної периферії. Так з'явилася універсальна послідовна шина, яка для стислості називається USB.

Сьогодні вона дійсно є загальним стандартом, і складно знайти електронний пристрій, який не мав би USB-порту того чи іншого типу. Але як дізнатись, який саме кабель до нього підходить? Даний посібник допоможе визначити тип USB-роз'єму та підібрати відповідний йому штекер.

Різноманітність варіантів

Практично всі сучасні комп'ютери та електронні пристрої мають деяку форму USB-з'єднання та постачаються у комплекті з відповідними кабелями. Чи має значення, який із них використовується, і для чого потрібні всі ці відмінності? Поки що це дійсно важливо, але в майбутньому може змінитися.

У середині 1990-х років. Універсальна шина стала промисловим стандартом, який дозволив упорядкувати підключення комп'ютерної периферії. Вона замінила ряд ранніх інтерфейсів і тепер є найбільш популярним типом роз'єму в споживчих пристроях.

Однак поки що складно розібратися з усіма різновидами USB.

Якщо стандарт повинен бути універсальним, чому існує так багато його різних типів? Кожен із них служить своїм цілям, переважно забезпечуючи сумісність під час випуску нових пристроїв із кращими специфікаціями. Нижче наведено найпоширеніші типи USB-роз'ємів.

Type-A

Більшість кабелів та периферійних пристроїв (наприклад, клавіатури, миші та джойстики) мають роз'єм типу A. Персональні комп'ютери, ноутбуки та нетбуки зазвичай мають кілька портів даної форми. Крім того, багато інших пристроїв та адаптерів живлення використовують їх для передачі даних та/або зарядки. Роз'єм має плоску прямокутну форму і є найбільш впізнаваним та використовуваним. Розпинування USB Type-A наступне:

1. +5V - напруга +5 ст.
2. D - дані.
3. D+ – дані.
4. GND – земля.

Усі версії стандартів USB зберігають для Type-A однаковий форм-фактор, тому вони взаємно сумісні. Однак роз'єми USB 3.0 замість 4 мають 9 контактів, які використовуються для забезпечення більшої швидкості передачі даних. Вони розташовані так, щоб не заважати роботі пінів попередніх версій стандарту.

Type-B

Це роз'єм майже квадратної форми, який переважно використовується для підключення до комп'ютера принтерів, сканерів та інших пристроїв із власним живленням. Іноді його можна знайти на зовнішніх дисководах. У наші дні цей тип роз'єму набагато менш поширений, ніж з'єднання Type-A.

Форма з'єднання у версії стандарту 3.0 зазнала зміни, тому зворотна сумісність не підтримується, хоча порти нового типу приймають штекери старих модифікацій. Причиною цього є те, що у Type-B USB 3.0 для більш швидкої передачі даних передбачено 9 контактів, а Powered-B - 11, 2 з яких забезпечують додаткове живлення.

Знову ж таки, як і у випадку Type-A, фізична сумісність різних версій не говорить про підтримку швидкості або функціональності.

Основні поняття

Перш ніж намагатися зрозуміти, у чому полягають різницю між типами A і B, необхідно усвідомити поняття хоста, рецептора і порта.

Слот, розташований на лицьовій або тильній частині корпусу комп'ютера (хоста), в який вставляється один кінець кабелю USB, називається портом. Електронний пристрій, який необхідно зарядити або який потрібно передати дані (наприклад, смартфон або планшет), називається рецептором.

Найпопулярнішим стандартом USB є тип A, який сьогодні можна побачити на кінці майже кожного кабелю USB, що вставляється в слот хоста. Найчастіше портами Type-A обладнуються настільні комп'ютери, ігрові консолі та медіаплеєри.

Роз'єми типу B знаходяться на кінці звичайного кабелю USB, що підключається до периферійного пристрою, наприклад смартфона, принтера або жорсткого диска.

Переваги USB

Стандарт спрощує встановлення та заміну обладнання, зводячи всі комунікації до послідовної передачі даних по кручений парі та ідентифікації приєднаного пристрою. Якщо додати сюди заземлення та живлення, то вийде найпростіший 4-провідний кабель, недорогий та простий у виготовленні.

Стандарт визначає спосіб взаємодії периферії з хостом. Якщо не використовується USB On the Go (OTG), який дозволяє обмежувати можливості хоста, здійснюється безпосереднє підключення. Пристрій USB не може ініціювати зв'язок, це може зробити тільки хост, тому навіть за наявності кабелю з відповідними роз'ємами без нього підключення працювати не буде. Крім того, оскільки по проводах передається електроенергія, так і дані, з'єднання двох хостів без проміжного пристрою може мати катастрофічні наслідки, викликаючи сильні струми, короткі замикання і навіть пожежі.

Mini

Роз'єм був стандартним для мобільних пристроїв до появи мікро-USB. Як випливає з назви, mini-USB менше звичайного і, як і раніше, використовується в деяких камерах. У роз'ємі 5 контактів, з яких 1 служить ідентифікатором підтримки OTG, дозволяючи мобільним пристроям та інший периферії діяти як хост. Розпинування USB Mini наступне:

1. +5V - напруга +5 ст.
2. D - дані.
3. D+ – дані.
4. ID – ідентифікатор хост/рецептор.
5. GND – земля.

Micro

Це поточний стандарт гнізда для мобільних та портативних пристроїв. Його було прийнято практично кожним виробником, крім Apple. Фізичні розміри його менші, ніж Mini-USB, але підтримуються високі швидкості передачі даних (до 480 Мбіт/с) та можливості OTG. Форма легко відома завдяки компактному 5-контактному дизайну.

Роз'єм Lightning не є стандартом USB, а є фірмовим з'єднанням Apple для iPad і iPhone. Він схожий на мікро-USB та сумісний з усіма пристроями Apple, зробленими після вересня 2012 року. У більш старих моделей використовується інший і набагато більший фірмовий роз'єм.

Type-C

Є оборотним роз'ємом, який обіцяє швидшу передачу даних і більшу потужність, ніж попередні типи. Він все частіше використовується як стандарт для ноутбуків і навіть деяких телефонів і планшетів, схвалений компанією «Еппл» для Thunderbolt 3.

Тип C є новим рішенням та обіцяє бути всім для всіх. Він менший, швидший і може отримувати і передавати набагато більшу потужність, ніж попередні версії.

Apple вразила світ, коли представила новий MacBook з єдиним портом USB-C. Швидше за все це стане початком тенденції.

Докладніше про USB-C можна прочитати наприкінці цієї статті.

Нюанси мікро-USB

Ті, у кого з вас є телефон або планшет на платформі Android, безперечно мають і мікро-USB-кабель. Навіть найпохитніші шанувальники Apple не можуть уникнути їх, оскільки це найбільш поширений тип роз'єму, що використовується для таких речей, як зовнішні силові блоки, динаміки і т.д.

Власники безлічі гаджетів можуть виявити, що з часом цих кабелів стає багато, і оскільки вони зазвичай взаємозамінні, можливо, ніколи не доведеться купувати їх окремо, якщо вони не загубляться або не вийдуть з ладу всі одночасно.

При покупці кабелю micro-USB може виникнути спокуса вибрати найдешевший варіант, але, як це часто буває, це погана ідея. Провід та штекери низької якості можуть легко зламатися та стати марними. Тому краще позбавити себе майбутніх проблем, купуючи якісний продукт у визнаного виробника, навіть якщо він коштує трохи дорожче.

Ще одна річ, про яку варто згадати, – це довжина кабелю. Короткі відмінно підходять для транспортування, але через це часто доводиться сидіти на підлозі поруч із розеткою, доки телефон заряджається. І навпаки, занадто довгий кабель може бути незручним при перенесенні, заплутуватиметься і потенційно може стати причиною травми.

0,9 м – хороша довжина для зарядного кабелю. Вона дозволяє тримати телефон, коли він підключений до батареї у сумці чи кишені, ідеально підходить для гри в Pokemon Go або просто для використання телефону під час подорожі протягом тривалого часу.

При частому зарядженні від сторонніх USB-портів, щоб дотриматися заходів безпеки або коли пристрій заряджається повільно, вирішити проблему може спеціальний кабель, що запобігає передачі даних. Альтернативою є мережевий адаптер.

Проблему також може бути факт, що роз'єми більшості USB-кабелів (крім USB-C) не взаємозамінні і часто вимагають кілька спроб, щоб зробити правильне підключення. Деякі виробники намагалися це виправити. Щоправда, не всі пристрої підтримують таку можливість.

Що таке USB OTG?

Це стандарт, який дозволяє портативним та мобільним пристроям виступати як хості.

Припустимо, є зовнішній накопичувач, ноутбук та смартфон. Що потрібно зробити, щоб скопіювати файли з диска на телефон? Найпростіше перемістити їх із зовнішнього накопичувача на лептоп, а з нього – на смартфон. USB OTG дозволяє підключити диск безпосередньо до телефону, тим самим обійшовши потребу в посереднику.

І це ще не все! Існує багато інших способів використання OTG. До смартфону можна підключити будь-який пристрій USB, будь то флеш-накопичувач, бездротова миша, клавіатура, навушники, кард-рідери, ігрові контролери і т.д.

Кабелі USB

У підключеному до мережі світі провідні з'єднання між різними електронними пристроями відіграють важливу роль. Попит на них настільки високий, що щороку у світі випускаються десятки мільйонів кабелів USB.

Технології постійно розвиваються і вдосконалюються, як і відповідні їм периферійні устрою. Така ж тенденція оновлення справедлива і для USB-роз'ємів, але з такою кількістю версій і типів стандартів USB стає складно відстежувати, який USB найкраще підходить для виконання тих чи інших функцій. І тому необхідно усвідомити їх базові відмінності.

Типи USB

Різні версії USB, наприклад 2.0 і 3.0, пов'язані з функціональністю і швидкістю кабелю USB, а їх тип (наприклад, A або B) в основному відноситься до фізичного дизайну роз'ємів і портів.

Стандарт USB 1.1 (1998 р.) розрахований на пропускну здатність 12 Мбіт/с, напруга 2,5 В та струм 500 мА.

USB 2.0 (2000 р.) відрізняється відміткою на логотипі USB “HI-SPEED”. Забезпечує швидкість 480 Мбіт/с при напрузі 2,5 і струмі 1,8 А.

Прийнятий у 2008 р. USB 3.0 підтримує 5 Гбіт/с при напрузі 5 і струмі 1,8 А.

USB 3.1, що діє з 2015 р., забезпечує швидкість 10 Гбіт/с при напрузі 20 В та струмі 5 А.

Останній стандарт забезпечує більш високу пропускну здатність і здебільшого назад сумісний з попередніми версіями. Рознімання Standard-A ідентичні Туре-А попередніх версій, але зазвичай пофарбовані в синій колір, щоб їх можна було розрізнити. Вони повністю сумісні, але збільшені швидкості доступні тільки в тому випадку, якщо всі компоненти сумісні з USB 3. Standard-B і micro-версії відрізняються додатковими контактами, що дозволяють підвищити пропускну здатність, і несумісні з попередніми версіями. Більш старі кабелі та роз'єми USB Type-B та мікро-B можуть використовуватися з портами USB 3.0, проте швидкість при цьому не збільшиться.

Технічні характеристики роз'єму типу C

Ця назва з'явилася в заголовках технічних журналів світу, коли компанія Apple випустила 12” Macbook. Це перший ноутбук, який включає дизайн Type-C.

З фізичної точки зору роз'єм нагадує існуючий варіант USB Micro-B. Його розміри – 8,4 х 2,6 мм. Завдяки невеликому форм-фактору він може легко вписатися навіть у найменші периферійні пристрої, які сьогодні використовуються. Однією з багатьох переваг Type-C у порівнянні з іншими існуючими рішеннями є те, що він дозволяє підключення у зворотній орієнтації, тобто штекер завжди буде правильно вставлений з першої спроби! Рознімання виконано таким чином, щоб не потрібно було турбуватися про те, що він перевернутий.

Type-C підтримує стандарт USB 3.1 та забезпечує максимальну швидкість 10 Гбіт/с. Він також має значно вищу вихідну потужність до 100 Вт при напрузі 20 В і струмі 5 А. Оскільки ноутбуки зазвичай споживають 40-70 Вт, це означає, що тип C легко покриває їхні вимоги до живлення. Інша функціональність, що пропонується USB Type-C, - двонаправлена ​​потужність. Іншими словами, можна не тільки заряджати свій смартфон через ноутбук, але і навпаки.

Type-C отримав захоплені відгуки від користувачів по всьому світу та з'явився у популярних смартфонах Chromebook Pixel та Nexus 6P, а також планшеті Nokia N1.

Можна впевнено говорити про те, що найближчими роками всі електронні пристрої будуть обладнані портами цього типу. Це зробить роботу з ними легкою та зручною. Все, що знадобиться, - це єдиний кабель Type-C, що дозволить зрештою позбавитися заплутаного клубка проводів в ящику столу.

Хоча специфікації були вперше опубліковані у 2014 р., технологія по-справжньому була реалізована лише у 2016 р. Сьогодні вона стала реальною заміною не лише старим стандартам USB, а й іншим, таким як Thunderbolt та DisplayPort. Нове рішення для аудіо на базі Type-C також є потенційною заміною 3,5 мм гнізда підключення гарнітури. Тип C тісно переплітається з іншими новими стандартами: USB 3.1 забезпечує більшу пропускну здатність та USB Power Delivery – найкращу подачу живлення.

Форма роз'єму

USB Type-C є новим крихітним роз'ємом, розміри якого ледве відповідають microUSB. Він підтримує різні нові стандарти, такі як USB 3.1 та USB PD.

Звичним роз'ємом, з яким всі знайомі, є Type-A. Навіть після переходу з USB 1.0 до 2.0 і далі до сучасних пристроїв він залишився тим самим. Роз'єм такий самий масивний, як і раніше, і підключається тільки при правильній орієнтації (що, очевидно, ніколи не виходить з першого разу). Але в міру того, як пристрої ставали менше і тонше, масивні порти просто перестали підходити. Це призвело до появи багатьох інших форм з'єднувачів USB, таких як Mini та Micro.

Такий незручний набір роз'ємів різної форми для пристроїв усіляких розмірів нарешті йде у минуле. Тип C є новим стандартом дуже маленького розміру. Він становить приблизно третину від старого USB-Type-A. Це єдиний стандарт, який повинні використовувати всі пристрої, тому для підключення до ноутбука зовнішнього накопичувача або заряджання смартфона від ЗУ потрібно лише один кабель. Цей крихітний роз'єм досить малий, щоб вписатися в надтонкий смартфон, але досить потужний, щоб через нього можна було підключити всі периферійні пристрої. Сам кабель має однакові роз'єми типу C обох кінцях.

Type-C має безліч переваг. Орієнтація роз'єму не має значення, тому більше не доведеться перевертати штекер кілька разів у пошуках правильного положення. Це єдина форма USB-коннектора, яку повинні прийняти все, тому для різних пристроїв не потрібно мати велику кількість різних кабелів USB з різними штекерами. І не буде безлічі різних портів, що займають дефіцитний простір на тонших гаджетах.

Більше того, роз'єми типу C також можуть підтримувати різні протоколи, використовуючи альтернативні режими, які дозволяють мати адаптери, здатні виводити HDMI, VGA, DisplayPort або інші типи з'єднань з цього єдиного підключення. Хорошим прикладом цього є мультипортовий адаптер Apple, який дозволяє підключати HDMI, VGA, USB Type-A та Type-C. Таким чином, багато роз'ємів на звичайних ноутбуках можна звести до портів одного типу.

живлення

Специфікація USB PD також тісно переплітається із Type-C. В даний час з'єднання USB 2.0 забезпечує до 2,5 Вт потужності. Цього достатньо лише для заряджання телефону або планшета. Специфікація, яка підтримується стандартом USB-C, передбачає подачу живлення потужністю до 100 Вт. Таке підключення двоспрямоване, тому пристрій здатний через нього як заряджатися, так і заряджати. При цьому одночасно може відбуватися передачі даних. Порт дозволяє зарядити навіть ноутбук, для якого зазвичай потрібно 60 Вт.

У Apple MacBook та Chromebook Pixel компанії Google роз'єм USB-C використовується для заряджання, що дозволяє відмовитися нарешті від усіх фірмових кабелів живлення. При цьому з'являється можливість заряджати ноутбуки від портативних батарей, які зазвичай використовуються для заряджання смартфонів та іншої електроніки. А якщо підключити лептоп до зовнішнього дисплея, що живиться від мережі, то при цьому відбуватиметься заряджання акумулятора.

Проте слід пам'ятати, що наявність роз'єму типу C означає автоматичної підтримки USB PD. Тому перед покупкою пристроїв та кабелів необхідно переконатися, що вони сумісні з обома стандартами.

Швидкість передачі

USB 3.1 - найновіший стандарт універсальної послідовної шини з теоретичною пропускною здатністю 10 Гбіт/с, що вдвічі більше за швидкість передачі даних Thunderbolt першого покоління і USB 3.0.

Але Туре-C – це не те саме, що USB 3.1. Це лише форма роз'єму, а технологія в його основі може спиратися і на стандарти 2.0 або 3.0. Наприклад, планшет Nokia N1 використовує роз'єм USB типу C версії 2.0. Однак ці технології тісно пов'язані. При покупці просто потрібно стежити за деталями і переконатися, що пристрій або кабель підтримують стандарт USB 3.1.

Зворотня сумістність

Фізичний роз'єм типу C на відміну базового стандарту зворотної сумісності немає. Не можна підключити старі USB-пристрої до сучасного крихітного Type-C-порту, і не можна підключити штекер USB-C до більш старого порту більшого розміру. Але це не означає, що доведеться позбутися всієї старої периферії. USB 3.1, як і раніше, сумісний з попередніми версіями, тому потрібно лише фізичний перехідник для USB-C. А до нього можна підключити старі пристрої безпосередньо.

У найближчому майбутньому багато комп'ютерів матимуть як USB-роз'єми типу C, так і великі типи A, як це реалізовано, наприклад, у Chromebook Pixel. Таким чином, користувачі зможуть поступово переходити зі старих пристроїв, підключаючи нові до USB Type-C. Але навіть якщо комп'ютер виробляється тільки з портами типу C, адаптери та концентратори заповнять цю прогалину.

Type-C є гідним оновленням. Хоча цей порт вже з'явився в ноутбуках та деяких смартфонах, тільки ними ця технологія не обмежується. Згодом їм буде обладнано пристрої всіх типів. Одного дня стандарт може навіть замінити роз'єм Lightning, що використовується в iPhone і iPad. У порту Apple не так багато переваг у порівнянні з USB Type-С, крім того, що ця технологія запатентована, і компанія може стягувати плату за ліцензування.

Інтерфейс USB почали широко застосовувати близько 20 років тому, якщо бути точним, з весни 1997 року. Саме тоді універсальна послідовна шина апаратно реалізована в багатьох системних платах персональних комп'ютерів. На даний момент даний тип підключення периферії до ПК є стандартом, вийшли версії, що дозволили суттєво збільшити швидкість обміну даними, з'явилися нові типи конекторів. Спробуємо розібратися у специфікації, розпинанні та інших особливостях USB.

У чому полягають переваги універсальної послідовної шини?

Використання цього способу підключення уможливило:

• Оперативно виконувати підключення різних периферійних пристроїв до ПК, починаючи від клавіатури та закінчуючи зовнішніми дисковими накопичувачами.
• Повноцінно використовувати технологію «Plug&Play», що спростило підключення та налаштування периферії.
• Відмова від ряду застарілих інтерфейсів, що позитивно вплинуло на функціональні можливості обчислювальних систем.
• Шина дозволяє не тільки передавати дані, а й здійснювати живлення пристроїв, що підключаються, з обмеженням по струму навантаження 0,5 і 0,9 А для старого і нового покоління. Це уможливило використання USB для заряджання телефонів, а також підключення різних гаджетів (міні вентиляторів, підсвічування тощо).
• Стало можливим виготовлення мобільних контролерів, наприклад, USB мережевої карти RJ-45, електронних ключів для входу та виходу із системи

Види USB роз'ємів – основні відмінності та особливості

Існує три специфікації (версії) цього типу підключення частково сумісних між собою:

1. Найперший варіант, який набув широкого поширення – v 1. Є вдосконаленою модифікацією попередньої версії (1.0), яка мало вийшла з фази прототипу через серйозні помилки у протоколі передачі. Ця специфікація має такі характеристики:

• Дворежимна передача даних на високій та низькій швидкості (12,0 та 1,50 Мбіт на секунду, відповідно).
• Можливість підключення більше сотні різних пристроїв (з урахуванням хабів).
• Максимальна довжина шнура 3,0 та 5,0 м для високої та низької швидкості обміну, відповідно.
• Номінальна напруга шини – 5,0 В, допустимий струм навантаження обладнання, що підключається – 0,5 А.

Сьогодні цей стандарт практично не використовується через невисоку пропускну здатність.

1. Домінуюча на сьогоднішній день друга специфікація. Цей стандарт повністю сумісний з попередньою модифікацією. Відмінна риса – наявність високошвидкісного протоколу обміну даними (до 480,0 Мбіт на секунду).

Завдяки повній апаратній сумісності з молодшою ​​версією, периферійні пристрої цього стандарту можуть бути підключені до попередньої модифікації. Правда, при цьому пропускна здатність зменшитися до 35-40 разів, а в деяких випадках і більше.

Оскільки між цими версіями повна сумісність, їх кабелі та конектори ідентичні.

Звернемо увагу, що, незважаючи на зазначену в специфікації пропускну спроможність, реальна швидкість обміну даними у другому поколінні дещо нижча (порядку 30-35 Мбайт на секунду). Це з особливістю реалізації протоколу, що веде до затримок між пакетами даних. Оскільки в сучасних накопичувачів швидкість зчитування вчетверо вища, ніж пропускна здатність другої модифікації, тобто, вона стала задовольняти поточні вимоги.

1. Універсальна шина 3-го покоління була розроблена спеціально для вирішення проблем недостатньої пропускної спроможності. Відповідно до специфікації дана модифікація здатна проводити обмін інформації на швидкості 5,0 Гбіт на секунду, що майже втричі перевищує швидкість зчитування сучасних накопичувачів. Штекери та гнізда останньої модифікації прийнято маркувати синім для полегшення ідентифікації приналежності до цієї специфікації.

Ще одна особливість третього покоління – збільшення номінального струму до 0,9 А, що дозволяє здійснювати живлення ряду пристроїв та відмовитись від окремих блоків живлення для них.

Щодо сумісності з попередньою версією, то вона реалізована частково, детально про це буде розписано нижче.

Класифікація та розпинування

Конектори прийнято класифікувати за типами, їх лише два:

Зауважимо, що такі конвектори сумісні лише між ранніми модифікаціями.

Крім цього, існують подовжувачі для портів цього інтерфейсу. На одному кінці встановлений штекер тип А, а на другому гніздо під нього, тобто, по суті, з'єднання «мама» – «тато». Такі шнури можуть бути дуже корисними, наприклад, щоб підключати флешку не залазячи під стіл до системного блоку.

Тепер розглянемо, як проводиться розпаювання контактів для кожного з наведених вище типів.

Розпинування usb 2.0 роз'єму (типи A та B)

Оскільки фізично штекери та гнізда ранніх версій 1.1 та 2.0 не відрізняються одна від одної, ми наведемо розпаювання останньої.

Малюнок 6. Розпаювання штекера та гнізда роз'єму типу А

Позначення:

• А – гніздо.
• В – штекер.
• 1 - харчування +5,0 В.
• 2 і 3 сигнальні дроти.
• 4 – маса.

На малюнку розмальовка контактів наведена за кольорами дроту, і відповідає прийнятій специфікації.

Тепер розглянемо розпаювання класичного гнізда Ст.

Позначення:

• А – штекер, що підключається до гнізда на периферійних пристроях.
• В – гніздо на периферійному пристрої.
• 1 – контакт живлення (+5 В).
• 2 та 3 – сигнальні контакти.
• 4 – контакт дроту «маса».

Кольори контактів відповідає прийнятому забарвленню проводів у шнурі.

Розпинування usb 3.0 (типи A та B)

У третьому поколінні підключення периферійних пристроїв здійснюється по 10 (9, якщо немає оплетки, що екранує) проводам, відповідно, число контактів також збільшено. Але вони розташовані таким чином, щоб була можливість підключення ранніх поколінь пристроїв. Тобто, контакти +5,0, GND, D+ і D-, розташовуються так само, як у попередній версії. Розпаювання гнізда типу А представлене на малюнку нижче.

Рисунок 8. Розпинання роз'єму Тип А USB 3.0

Позначення:

• А – штекер.
• В – гніздо.
• 1, 2, 3, 4 – конектори повністю відповідають розпинування штекера для версії 2.0 (див. на рис. 6), кольори проводів також збігаються.
• 5 (SS_TХ-) та 6 (SS_ТХ+) конектори проводів передачі даних за протоколом SUPER_SPEED.
• 7 – маса (GND) для сигнальних дротів.
• 8 (SS_RX-) і 9 (SS_RX+) конектори проводів прийому даних протоколу SUPER_SPEED.

Кольори на малюнку відповідають загальноприйнятим для цього стандарту.

Як згадувалося вище в гніздо даного порту можна вставити штекер більш раннього зразка, відповідно, пропускна здатність при цьому зменшиться. Щодо штекера третього покоління універсальної шини, то всунути його в гнізда раннього випуску неможливо.

Тепер розглянемо розпаювання контактів для гнізда типу В. На відміну від попереднього вигляду, таке гніздо несумісне з жодним штекером ранніх версій.

Позначення:

А і В – штекер та гніздо, відповідно.

Цифрові підписи до контактів відповідають опису малюнку 8.

Колір максимально наближений до кольорового маркування дротів у шнурі.

Розпинування мікро usb роз'єму

Для початку наведемо розпаювання для даної специфікації.

Як видно з малюнка, це з'єднання на 5 pin, як у штекері (А), так і в гнізді (В) задіяні чотири контакти. Їх призначення та цифрове та кольорове позначення відповідає прийнятому стандарту, який наводився вище.

Опис роз'єму мікро ЮСБ для версії 3.0.

Для цього з'єднання використовується конектор характерної форми на 10 pin. По суті, він є двома частинами по 5 pin кожна, причому одна з них повністю відповідає попередньої версії інтерфейсу. Така реалізація дещо незрозуміла, особливо з огляду на несумісність цих типів. Ймовірно, розробники планували зробити можливість роботи з роз'ємами ранніх модифікацій, але згодом відмовила від цієї ідеї або наразі не здійснили її.

На малюнку представлено розпинування штекера (А) та зовнішній вигляд гнізда (В) мікро ЮСБ.

Контакти з 1-го по 5-й повністю відповідають мікроконектор другого покоління, призначення інших контактів наступне:

• 6 та 7 – передача даних за швидкісним протоколом (SS_ТХ- та SS_ТХ+, відповідно).
• 8 – маса високошвидкісних інформаційних каналів.
• 9 та 10 – прийом даних за швидкісним протоколом (SS_RX- та SS_RX+, відповідно).

Розпинування міні USB

Цей варіант підключення застосовується лише в ранніх версіях інтерфейсу, у третьому поколінні такий тип не використовується.

Як бачите, розпаювання штекера та гнізда практично ідентична мікро ЮСБ, відповідно, колірна схема проводів та номери контактів також збігаються. Власне, відмінності полягають лише у формі та розмірах.

У цій статті ми навели тільки стандартні типи з'єднань, багато виробників цифрової техніки практикують впровадження своїх стандартів, там можна зустріти роз'єми на 7 pin, 8 pin і т.д. Це вносить певні складнощі, особливо коли виникає питання пошуку зарядника для мобільного телефону. Також необхідно зауважити, що виробники такої «ексклюзивної» продукції не поспішають розповідати, як виконано розпинування USB у таких контакторах. Але зазвичай цю інформацію нескладно знайти на тематичних форумах.

USB (Universal Serial Bus- "Універсальна послідовна шина") - послідовний інтерфейс передачі даних для середньошвидкісних та низькошвидкісних периферійних пристроїв. Для підключення використовується 4-х провідний кабель, при цьому два дроти використовуються для прийому та передачі даних, а 2 дроти - для живлення периферійного пристрою. Завдяки вбудованим лініям живлення USBдозволяє підключати периферійні пристрої без джерела живлення.

Основні відомості про USB

Кабель USBскладається з 4 мідних провідників - 2 провідники живлення і 2 провідники даних у кручений парі, і заземленого обплетення (екрана).Кабелі USBмають фізично різні наконечники «до пристрою» та «до хоста». Можлива реалізація USB пристрою без кабелю з вбудованим в корпус наконечником «до хоста». Можливе і нероз'ємне вбудовування кабелю у пристрій(наприклад, USB-клавіатура, Web-камера, USB-миша)хоча стандарт забороняє це для пристроїв full і high speed.

Шина USBсуворо орієнтована, тобто має поняття «головний пристрій» (хост, він USB контролер, зазвичай вбудований в мікросхему південного мосту на материнській платі) і «периферійні пристрої».

Пристрої можуть отримувати живлення +5 від шини, але можуть і вимагати зовнішнє джерело живлення. Підтримується і черговий режим для пристроїв та розгалужувачів за командою з шини зі зняттям основного живлення за збереження чергового живлення та включенням по команді з шини.

USB підтримує«гаряче» підключення та відключення пристроїв. Це можливо завдяки збільшенню довжини провідника заземлюючого контакту по відношенню до сигнальних. При підключенні роз'єму USBпершими замикаються заземлюючі контакти, потенціали корпусів двох пристроїв стають рівними і подальше з'єднання сигнальних провідників не призводить до перенапруг, навіть якщо пристрої живляться від різних фаз силової трифазної мережі.

На логічному рівні пристрій USB підтримує транзакції прийому та передачі даних. Кожен пакет кожної транзакції містить у собі номер кінцевої точки (endpoint)на пристрої. При підключенні пристрою драйвери в ядрі ОС читають із пристрою список кінцевих точок та створюють керуючі структури даних для спілкування з кожною кінцевою точкою пристрою. Сукупність кінцевої точки та структур даних у ядрі ОС називається каналом (pipe).

Кінцеві точки, а значить, і канали, що належать до одного з 4 класів:

• потоковий (bulk),
• керуючий (control),
• ізохронний (isoch),
• переривання (interrupt).

Низькошвидкісні пристрої, такі як миша, не можуть мати ізохронні та потокові канали.

Керуючий каналпризначений для обміну з пристроєм короткими пакетами запитання-відповідь. Будь-який пристрій має керуючий канал 0, який дозволяє програмному забезпеченню ОС прочитати коротку інформацію про пристрій, у тому числі коди виробника та моделі, що використовуються для вибору драйвера, та список інших кінцевих точок.

Канал перериваннядозволяє доставляти короткі пакети і в тому, і в іншому напрямку, без отримання на них відповіді/підтвердження, але з гарантією часу доставки пакет буде доставлений не пізніше, ніж через мілісекунд. Наприклад, використовується у пристрої введення (клавіатури, миші або джойстики).

Ізохронний каналдозволяє доставляти пакети без гарантії доставки і без відповідей/підтверджень, але з гарантованою швидкістю доставки N пакетів на один період шини (1 КГц у low і full speed, 8 КГц у high speed). Використовується для передачі аудіо та відеоінформації.

Поточний каналдає гарантію доставки кожного пакета, підтримує автоматичне призупинення передачі даних за небажанням пристрою (переповнення або спустошення буфера), але не дає гарантій швидкості та затримки доставки. Використовується, наприклад, у принтерах та сканерах.

Час шиниділиться на періоди, на початку періоду контролер передає всій шині пакет «початок періоду». Далі протягом періоду передаються пакети переривань, потім ізохронні в необхідній кількості, в час, що залишився, в періоді передаються керуючі пакети і в останню чергу потокові.

Активною стороною шинизавжди є контролер, передача пакета даних від пристрою до контролера реалізована як коротке питання контролера і довгий, що містить дані, відповідь пристрою. Розклад руху пакетів для кожного періоду шини створюється спільним зусиллям апаратури контролера та програмного забезпечення драйвера, для цього багато контролерів використовують Прямий доступ до пам'яті DMA (Direct Memory Access) - режим обміну даними між пристроями або між пристроєм і основною пам'яттю, без участі Центрального Процесора (ЦП). В результаті швидкість передачі збільшується, так як дані не пересилаються ЦП і назад.

Розмір пакета для кінцевої точки є вшита до таблиці кінцевих точок пристрою константа, зміні не підлягає. Він вибирається розробником пристрою з тих, що підтримуються стандартом USB.

Технічні характеристики USB

Можливості, переваги та недоліки USB:

• Висока швидкість обміну (full-speed signaling bit rate) – 12 Мб/с;
• Максимальна довжина кабелю для високої швидкості обміну – 5 м;
• Низька швидкість обміну (low-speed signaling bit rate) – 1.5 Мб/с;
• Максимальна довжина кабелю для низької швидкості обміну – 3 м;
• Максимум підключених пристроїв (включаючи розмножувачі) – 127;
• Можливе підключення пристроїв із різними швидкостями обміну;
• Не потрібно встановлювати додаткові елементи, такі як термінатори;
• Напруга живлення для периферійних пристроїв – 5 В;
• Максимальний струм споживання на один пристрій – 500 mA.

Сигнали USB передаються двома проводами екранованого 4-х провідного кабелю.

Розпаювання роз'єму USB 1.0 та USB 2.0

Тип А		Тип В
Веделка (на кабелі)	Розетка (на комп'ютері)	Веделка (на кабелі)	Розетка (на периферійному пристрої)

Назви та функціональні призначення висновків USB 1.0 та USB 2.0

Data (передача даних) 4 GND Ground (корпус)

Недоліки USB 2.0

Хоча максимальна швидкість передачі даних USB 2.0становить 480 Мбіт/с (60 Мбайт/с), у житті досягти таких швидкостей неможливо (~33,5 Мбайт/сек практично). Це пояснюється великими затримками USB шини між запитом на передачу даних і власне початком передачі. Наприклад, шина FireWire , хоча і має меншу пікову пропускну здатність 400 Мбіт/с, що на 80 Мбіт/с (10 Мбайт/с) менше, ніж у USB 2.0, в реальності дозволяє забезпечити більшу пропускну здатність для обміну даними з жорсткими дисками і іншими пристроями для зберігання інформації. У зв'язку з цим різноманітні мобільні накопичувачі вже давно "впираються" в недостатню практичну пропускну здатність USB 2.0.

02.06.2016

У цій статті розглянемо які види роз'ємів USB існують і для чого вони найчастіше використовуються

Ліворуч зображено коннетор (тато), праворуч роз'єм підключення (мама)

1) USB 2.0 Type A

Найпоширеніший роз'єм для комп'ютерних підключень: клавіатури, мишки, флешки та інші аналогічні пристрої.

Роз'єм бере своє коріння з 90-х, тоді ще версії 1.0 або 1.1 мали швидкість до 12 Мбіт/с, і вже випущений в 2000 USB 2.0 мав швидкість до 480 Мбіт/с, чим і користується популярністю до сьогоднішніх днів.

2) USB 2.0 Type B

Менш поширений роз'єм, в основному зустрічається у великих периферійних пристроях: принтери, сканери, мфу, зовнішні звукові карти та інші пристрої, що вимагають більшої сили струму.

3) USB 2.0 Type Mini-B 4 pin

Був поширений у середині 2000-х, використовувався для передачі даних з цифрових камер та фотоапаратів, був знятий з виробництва через недостатню потужність, на заміну якому прийшов повноформатний Mini USB

4) USB 2.0 Mini USB

Один з найбільш популярних роз'ємів, що вже відходять у минуле. Часто зустрічається в телефонах, MP3-плеєрах, цифрових камерах, переносних жорстких дисках та іншій мобільній техніці.

5) USB 3.0 Type A

Новий стандарт USB type A зовні відрізняється лише кольором. У сучасних комп'ютерах та ноутбуках його позначають синім чи червоним кольором. Новий формат у 10 разів швидше за попередника, має швидкість передачі даних до 5 Гбіт/с. З головних особливостей це його універсальність, роз'єм можна підключити як до старого USB 2.0, так і навпаки.

6) USB 3.0 Type B

Новий формат зустрічається в небагатьох пристроях, що тільки вимагають високої потужності, такі як переносні диски великого формату, роутери, сховища NAS, МФУ та інші периферійні пристрої.

7) USB 2.0 Micro USB

Основний формат для підключення всіх портативних пристроїв: телефони, планшети, електронні книги та інші портативні пристрої.

Було затверджено як єдиний формат зарядки для всіх телефонів.

8) USB 3.0 Micro USB

Роз'єм відрізняється від попередника додатковими 5-ти контактами, має всі кращі якісники, тільки з ще більшою швидкістю. В даний час зустрічається в переносних жорстких дисках та смартфонах. Кабель має адаптацію зі старим роз'ємом, тобто кабель USB 2.0 Micro USB можна підключити в новий пристрій.

9) USB Type C

Новий формат, він USB 3.1 є продовженням стандарту Micro USB. Новий роз'єм здатний уявити пропускну здатність до 10 Гбіт/с, при найменших габаритах. Вперше був використаний в новому Apple MacBook 12", де цей порт є універсальним для всіх пристроїв, що підключаються, включаючи зарядку. Зараз же цей роз'єм зустрічається у всіх нових смартфонах і швидше за все це не кінець.

У нашому магазині можна придбати перехідник для Вашого смартфона з роз'єму USB 2.0 Micro USB на USB Type C, щоб спочатку Ви завжди були на зв'язку.