Universal Serial Bus (USB) схема розпаювання

Схема розпаювання роз'ємів USB

Схема розпаювання роз'ємів USB (кабель та пристрій)

Сигнали USB передаються двома проводами (кручена пара) екранованого чотирижильного кабелю.

VBUS - напруга +5 Вольт ланцюга живлення, GND - контакт для підключення "корпусу" ланцюга живлення. Максимальна сила струму, що споживається пристроєм по лініях живлення USB, не повинна перевищувати 500 мА. Дані передаються через контакти D- та D+ роз'єму USB. Диференціальний спосіб передачі є основним для USB.

Роз'єми USB кабелю

Для кабелю USB використовуються спеціальні USB роз'єми. Кабель USB є спрямованим, тому для правильного підключення USB роз'єми мають різну конфігурацію. Розрізняють два типи USB роз'ємів: Тип A (див. мал.7. і мал.8.) і тип B (див. рис.9., рис.10. і рис.11).

Рис.7. Звичайний роз'єм USB кабелю Тип A

Відповідно до специфікації 1.0 USB роз'єми Тип A застосовуються підключення «до хосту» тобто. встановлюються на стороні контролера або концентратора USB.

Рис.8. "Фірмовий" роз'єм USB кабелю Тип A

Відповідно до специфікації 1.0 USB роз'єми Тип B застосовуються для підключення до пристрою тобто. для підключення периферійних пристроїв

Рис.9. Звичайний роз'єм USB кабелю Тип B. Такий роз'єм підходить, наприклад,
для підключення принтера

Рис.10. Звичайний роз'єм USB міні кабелю Тип B

Рис.11. Роз'єм мікро USB кабелю Тип B. На малюнку, нижче символу USB добре видно позначення Тип B

Рис.12. та Рис.13. показані кабелі USB. Ці USB кабелі обладнані звичайним роз'ємом USB кабелю Тип A і USB mini mini кабелю Тип B.

Рис.12. USB кабелі обладнані звичайним роз'ємом USB кабелю Тип A (на малюнку зліва) та роз'ємом USB mini кабелю Тип B (на малюнку справа). Тип B позначений як B

Рис.13. USB кабелі обладнані звичайним роз'ємом USB кабелю Тип A (на малюнку зліва) та роз'ємом USB mini кабелю Тип B (на малюнку справа). Тип B позначений як b

Рис.14. USB кабель, обладнаний мініатюрним роз'ємом, що називається micro USB

USB підтримує «гаряче» (при увімкненому живленні) підключення та вимкнення пристроїв. Це досягнуто збільшеною довжиною заземлюючого контакту роз'єму по відношенню до сигнальних контактів див. При підключенні роз'єму USB першими замикаються заземлюючі контакти, потенціали корпусів двох пристроїв вирівнюються і подальше з'єднання сигнальних провідників не призводить до перенапруження, навіть якщо пристрої живляться від різних фаз силової трифазної мережі.

Рис.15. Довжина заземлюючого контакту (на малюнку контакт 4 GND вгорі) роз'єму збільшена по відношенню до сигнальних контактів (на малюнку контакт 3 D+ внизу). Верхній контакт довший за нижній. Це дозволяє здійснювати підключення та відключення пристроїв без вимкнення живлення (так зване «гаряче» підключення та вимкнення)

Рис.15.a. Довжина контактів живлення USB роз'єму флеш-карти (на малюнку крайні контакти) збільшена по відношенню до сигнальних (на малюнку середні контакти) контактів. Це дозволяє здійснювати підключення та відключення пристроїв без вимкнення живлення (так зване «гаряче» підключення та вимкнення)

Частини USB роз'ємів розташовуються на периферійних пристроях, що підключаються по USB див. Рис.16. та Рис.17.

Рис.16. Гніздо для підключення кабелю USB. Добре видно символ USB

Рис.17. Роз'єм для підключення роз'єму кабелю USB mini Тип B

Рис.18. Зіставлення розмірів роз'ємів USB. Звичайний роз'єм USB кабелю Тип A (на малюнку зліва), роз'єм USB mini кабелю Тип B (на малюнку в центрі) та роз'ємом USB мікро кабелю Тип B (на малюнку праворуч). Тип B позначений як B

USB (універсальна послідовна шина) – Інтерфейс передачі даних USB сьогодні поширений повсюдно, використовується практично у всіх пристроях телефонах, ПК, МФУ, магнітофонів та інших пристроях застосовуються як передачі даних і зарядки батарей телефону.

Види роз'ємів USB.

Існує велика кількість різновидів типів роз'ємів ЮСБ. Усі вони показані нижче.

Тип А- активний пристрій живлення (комп'ютер, хост). Тип B- пасивний пристрій, що підключається (принтер, сканер)

Розпинання usb кабелю за квітами.

Розпинування Usb 2.0.

USB є послідовною шиною. Він використовує 4 екрановані дроти: два для живлення (+ 5v & GND) і два для диференціальних сигналів даних (позначені як D + та D-).

USB micro

USB micro використовується з 2011 р. у телефонах, MP3 та інших пристроях. Micro - це більш новий різновид роз'єму mini. Він має перевагу в з'єднанні роз'ємів, роз'єм з'єднаний щільно зі штекером і забезпечує щільне з'єднання.

Сьогодні USB витіснив практично всі інші інтерфейси для підключення комп'ютерної периферії (дивися врізку «Зовнішні інтерфейси – конкуренти USB»), запорукою чого стали його незаперечні переваги.

■ Поширеність. Будь-який комп'ютер, випущений останніми роками, оснащений одним або декількома портами USB (на сучасних настільних ПК їх до 12, на переважній більшості ноутбуків – 3-4). Вибір USB-пристроїв просто величезний.

■ Простота у використанні. USB – це ідеальне втілення принципу Plug and Play. Пристрої з цим інтерфейсом можна підключати та вимикати під час роботи комп'ютера. Сучасні операційні системи відразу ж розпізнають USB-пристрої та підвантажують необхідні драйвери. На багатьох комп'ютерах для підвищення зручності доступу порти USB розміщені на передній або бічній стороні корпусу. До того ж переплутати роз'єми та неправильно підключити периферію неможливо.

■ Висока пропускна здатність. Інтерфейс USB 2.0 складає 480 Мбіт/с. Копіювання файлу розміром 700 Мб на накопичувач, підключений до USB-порту, займе не більше 20 секунд.

■ Забезпечення живлення. Порт USB не тільки служить для підключення периферії, але й може «підгодовувати» гаджети з низьким енергоспоживанням, наприклад миші, клавіатури, флешки і навіть 2,5-дюймові жорсткі диски. Напруга живлення по шині USB дорівнює 5 В при силі струму до 500 мА. Цього, звичайно, недостатньо для периферійних пристроїв із порівняно високим енергоспоживанням, таких як принтери або зовнішні жорсткі диски форм-фактору 3,5”. Тому комплектуються власними блоками живлення, що підключаються безпосередньо до розетки електромережі.

ПРОСТО І ЛЕГКО

Сполучним центром для всіх USB-пристроїв є комп'ютер. Тільки з ним вони можуть безпосередньо спілкуватися. Таке з'єднання отримало назву «крапка-крапка».

При першому підключенні USB-пристрій автоматично виявляється операційною системою, після чого вона здійснює пошук потрібного драйвера. При цьому діє правило: чим новіша версія операційної системи, тим вища ймовірність того, що користувачу не доведеться встановлювати драйвер самостійно. Наприклад, Windows XP і Vista автоматично розпізнають флеш-накопичувачі, кард-рідери та зовнішні жорсткі диски та реєструють їх як знімні диски. Необхідні для цих пристроїв драйвери входять до дистрибутиву Windows і завжди знаходяться «під рукою» у системи. Windows Vista також має додаткові драйвери для найпоширеніших моделей принтерів, сканерів, ігрових клавіатур та інших пристроїв.

ПОРАДА

За рідкісним винятком, USB-гаджети можуть обмінюватися даними між собою лише за посередництва комп'ютера. І тут ПК грає роль так званого USB-хоста. Він запитує у кожного пристрою, підключеного по USB і званого клієнтом, інформацію про наявність необхідних передачі даних, після чого організує «діалог». Передавати файли "за власною ініціативою" клієнтам заборонено. Даний метод, званий опитуванням, хоч і забирає частину системних ресурсів, проте уможливлює створення простих і, як наслідок, недорогих USB-пристроїв.

Типи USB-роз'ємів

Існують два типи роз'ємів та штекерів USB: тип А використовується для підключення USB-пристроїв до ноутбуків та настільних комп'ютерів. Роз'єм типу B оснащуються периферійні USB-пристрої. Існує кілька варіантів роз'єму другого типу: власне, Mini-В і Micro-В.

Тип А.Конектор типу А підключається до USB-роз'єму типу А комп'ютера або USB-хаба. Деякі принтери та багатофункціональні пристрої також оснащені роз'ємом типу А для підключення фотокамер.

Тип B.Конектор типу В підключається до відповідного USB-роз'єму, яким зазвичай оснащуються великі периферійні пристрої, такі як МФУ, принтери та сканери.

Mini-USB (тип В). USB-пристрої більш скромних розмірів, наприклад цифрові фотокамери, КПК або стільникові телефони, оснащуються мініатюрним варіантом роз'єму типу В, званим Mini-USB (або, правильніше, Mini-B).

Micro-USB (тип В). Існує USB-роз'єм ще компактніший, ніж Mini-В - це роз'єм Micro-B. Їм найчастіше можуть похвалитися мобільні телефони.

Прямий зв'язок двох USB-гаджетів можливий за допомогою технології On-The-Go. Її використання дозволить виводити на друк зображення без посередництва комп'ютера або безпосередньо обмінюватись музичними файлами між MP3-плеєрами.

ПЕРЕВАГИ КОНКУРЕНТІВ

Інтерфейси USB, eSATA та FireWire відрізняються один від одного, перш за все, за швидкістю передачі даних (див. врізку «Пропускна здатність USB, eSATA та FireWire в порівнянні»).

Зовнішні інтерфейси – конкуренти USB

FireWire.Інтерфейс для підключення відеокамер та зовнішніх жорстких дисків. Стандарт FireWire 800 передбачає роботу на більших швидкостях, ніж стандарт USB 2.0, але сьогодні він втрачає свою актуальність.

SATA та eSATA.Поряд із інтерфейсом SATA, який використовується для підключення внутрішніх жорстких дисків, існує eSATA для підключення зовнішніх дискових накопичувачів. Передача даних eSATA здійснюється майже вчетверо швидше, ніж USB 2.0. Мабуть, eSATA - єдиний інтерфейс, що має явну перевагу перед USB і не має наміру здавати позиції.

PS/2.Цей стандартний інтерфейс для підключення пристроїв введення з приходом USB поступово відходить у минуле. Фіолетовий роз'єм PS/2 зазвичай призначений для клавіатури, зелений – для миші.

Паралельний порт.Перш ніж USB набув широкого поширення, паралельний порт був традиційним інтерфейсом для підключення принтерів і сканерів. Тепер він зустрічається дедалі рідше.

Ігровий порт (MIDI-порт).До ігрового порту раніше підключали джойстики чи музичні MIDI-клавіатури. Сьогодні подібні пристрої використовують для підключення USB-роз'єм, тому MIDI-порти зустрічаються рідко.

Послідовний порт.Послідовний порт (СОМ-порт), до якого раніше підключали мишу та модем, сьогодні на домашньому ПК абсолютно марний. Цей інтерфейс використовується в промисловості – для керування спеціальними машинами.

Зовнішній SCSI-інтерфейс. Раніше поряд з поширеними сьогодні зовнішніми жорсткими дисками з інтерфейсом IDE часто використовувалися накопичувачі з інтерфейсом SCSI, які сьогодні актуальні лише для серверних систем.

■ eSATA служить для підключення зовнішніх жорстких дисків, а з недавніх пір – і деяких моделей флешок. На відміну від USB і FireWire, у зовнішніх жорстких дисках з інтерфейсом eSATA не потрібно перетворення даних, що виключає додаткову ланку, що гальмує взаємодію з ПК. Тому швидкість у подібних жорстких дисків на рівні вбудованих у комп'ютери вінчестерів. Якщо вам потрібна максимальна продуктивність зовнішніх пристроїв, то eSATA – найкраще рішення. ■ FireWire служить насамперед для підключення до ПК відеокамер та деяких моделей жорстких дисків. Актуальна версія FireWire 800 значно швидше за інтерфейс USB 2.0 (800 проти 480 Мбіт/с). Але пристрої з інтерфейсом Fire Wire зазвичай дорожчі, ніж аналогічні з USB.

Пропускна здатність USB, eSATA та FireWire у порівнянні

Якщо ви плануєте купити зовнішній жорсткий диск, то вам належить вибрати один з кількох можливих інтерфейсів його підключення, які мають різну пропускну здатність: найвищу швидкість передачі даних забезпечує eSATA, слідом йде FireWire 800 і замикає цю гонку USB 2.0. Але останнє має свій козир: роз'єм USB присутній на будь-якому комп'ютері.

Розклад сил, що склався, змінить вихід пристроїв з інтерфейсом USB 3.0, який стане найшвидшим інтерфейсом передачі даних. Але до моменту, коли новий стандарт USB набуде широкого поширення, пройде чимало часу.

СТАНДАРТИ USB

■ USB 1.1. Комп'ютери, випущені до 2002 року, надають у розпорядження користувача інтерфейс USB 1.1. Передача даних за цим стандартом здійснюється досить повільно. Теоретична пікова пропускна здатність становить 12 Мбіт/с (або 1,5 Мб/с). Для пристроїв введення – клавіатури та миші – цього цілком достатньо.

На замітку. Більш рання версія, USB 1.0, не набула поширення, так і залишившись на папері. Готові вироби, які відповідають цьому стандарту, у продаж не надходили.

■ USB 2.0. Комп'ютери та ноутбуки, випущені після 2003 року, зазвичай оснащені портами USB 2.0. Максимальна швидкість порівняно зі стандартом 1.1 помітно зросла і становила 480 Мбіт/с (або 60 Мб/с). Хоча на практиці досягти такого рівня пропускної спроможності не вдається.

Більш високу пропускну здатність забезпечують пристрої USB 2.0, відзначені логотипом USB 2.0 Hi-Speed. Якщо ж на коробці або корпусі пристрою вказано USB 2.0 Full-Speed, це означає, що дані будуть передаватися на швидкості стандарту USB 1.1.

«ЗАМІСНА ДІЯ»

Якщо Windows сама не визначить підключений USB-пристрій, драйвер для нього доведеться встановлювати самостійно (як правило, його можна знайти на диску, що входить до комплекту USB-пристрою). Купивши принтер або МФУ з інтерфейсом USB, не поспішайте відразу підключати його: спочатку загляньте в посібник користувача і ознайомтеся з порядком установки, щоб зрозуміти, чи потрібно інсталювати програмне забезпечення або наявного в ОС достатньо. В іншому випадку Windows може встановити драйвер з меншим набором функцій або зовсім не розпізнає пристрій.

Ще одна перевага USB-хаба полягає в тому, що його можна встановити у зручному для вас місці. Це позбавить необхідності щоразу лізти під комп'ютерний стіл у пошуках потрібного порту, щоб підключити USB-конектор. Крім того, якщо для підключення пристрою не вистачає довжини USB-кабелю, хаб може виступати в ролі подовжувача. Найпростіше це зробити за допомогою так званих USB-розгалужувачів (USB-хабів). Ці дрібні «коробочки» доступні за ціною від 100 руб. Займаючи всього один USB-роз'єм комп'ютера, такий пристрій надає замість цього, як правило, чотири (і більше) порти. Теоретично використання USB-хабів дозволяє підключити до одного комп'ютера до 127 USB-пристроїв.

Необхідно врахувати, що є два типи хабів.

■ Активний. Як джерело електроенергії він використовує окремий блок живлення, який входить до комплекту постачання хаба. USB-порти такого розгалужувача здатні забезпечувати максимальну для цього інтерфейсу силу струму, тому до активних хабів можна підключати навіть такі «ненажерливі» пристрої, як зовнішні жорсткі диски.

■ Пасивний. Живлення на нього подається з USB-порту комп'ютера і ділиться між усіма портами, тому пасивні хаби підходять лише підключення пристроїв з низьким енергоспоживанням.

USB через мережу

Мережевий USB-хаб Belkin Components дозволяє підключити до п'яти USB-пристроїв, які взаємодіятимуть із комп'ютером по мережі. За допомогою WLAN-маршрутизатора можна організувати для них бездротове з'єднання.

Якова максимальна довжина кабелю USB

Альтернативою хабу може вважатися плата розширення, що встановлюється в слот PCI материнської плати ПК. Під час її використання у вашому розпорядженні виявиться кілька додаткових роз'ємів USB (як правило, чотири). Подібні плати можна придбати за ціною від 300 руб. Недолік: додаткові USB-порти будуть розташовані на задній стінці системного блоку.

Максимальна довжина стандартного USB-кабелю становить 5 метрів. Якщо цього недостатньо, будуть потрібні спеціальні подовжувачі (після кожної 5-метрової ділянки необхідний свого роду ретранслятор з автономним живленням, у ролі якого, до речі, може виступати і USB-хаб). З їх допомогою можна досягти довжини з'єднання, що дорівнює 25 метрам. Використання так званих USB Line Extender (вартістю 1000 руб. і більше; цей пристрій є USB-адаптером і хабом, які з'єднані стандартним мережним кабелем) дозволить долати відстань і в 60 метрів.

Що означають логотипи USB

На упаковці більшості USB-пристроїв красується один або кілька наведених нижче логотипів. Їх наявність вказує на те, що пристрій відповідає технічним вимогам, описаним у специфікаціях та документах некомерційної організації USB Implementers Forum. Якщо ви зустрінете позначення, якого немає в нашому списку, будьте обережні: можливо, ви маєте справу з низькосортною продукцією «третіх фірм», які, можливо, не підтримують заявлених характеристик.

ТРОХИ ПРО WIRELESS USB

Wireless USB – це новий стандарт, покликаний уможливити бездротовий зв'язок по шині USB. Нескінченні дроти на та під столом благополучно пішли б у минуле, якби принтери, сканери, зовнішні жорсткі диски та MP3-плеєри змогли обмінюватися даними з комп'ютером без використання кабелю. Ця нова технологія, яку пропонує USB Imple menters Forum, допоможе реалізувати цю мрію.

Новий USB-кабель

"Традиційний" USB-кабель складається з чотирьох проводів. Два з них здійснюють передачу даних, два інших використовуються для електроживлення. Для нового високошвидкісного режиму роботи USB версії 3.0 чотирьох проводів вже недостатньо, тому новий кабель матиме чотири додаткові лінії для даних: перша пара служитиме прийому, друга – передачі. Перевага: на відміну від USB 2.0, прийом і передача даних будуть здійснюватися одночасно і на максимальній швидкості. Кабель USB 3.0 буде оснащений новим конектором із п'ятьма додатковими контактами.

Як приклад розглянемо, як можна одночасно підключити звичайні USB-принтер та сканер, використовуючи Wireless USB. Зовсім без проводів у цьому випадку обійтися все ж таки не вдасться: обидва пристрої доведеться з'єднати кабелями з бездротовим USB-хабом, який «від їхнього імені» спілкуватиметься з комп'ютером. При цьому в ПК повинен бути встановлений бездротовий USB-адаптер. У цьому випадку принтер і сканер будуть визначатися системою як пристрої, підключені до комп'ютера у традиційний спосіб.

Варто взяти до уваги той факт, що максимальну швидкість передачі 480 Мбіт/с бездротовий інтерфейс USB забезпечує лише в тому випадку, якщо відстань між хабом і комп'ютером не перевищує трьох метрів. На більшій відстані пропускна здатність Wireless USB знижується. Якщо на шляху бездротового каналу зв'язку зустрінуться перешкоди, наприклад, стіна, передача даних буде неможлива.

На замітку. Альтернативою рішенням Wireless USB є USB-хаби, що підключаються до локальної мережі. Їх можна підключити до WLAN-маршрутизатора, внаслідок чого також стане можливим бездротове з'єднання USB-пристроїв і комп'ютера.

НОВІ МОЖЛИВОСТІ USB 3.0

Стандарт USB 3.0 став подальшим розвитком інтерфейсу USB 2.0, додавши до нього цілий ряд поліпшень.

■ Пропускна спроможність. На практиці USB 2.0 забезпечує передачу даних на максимальній швидкості, що ледве перевищує 30 Мб/с. Це обмежує можливості багатьох пристроїв, насамперед зовнішніх дискових накопичувачів, здатних працювати на швидкості, що перевищує зазначену в 2-4 рази. У USB 3.0 пропускна здатність зросте відразу в 10 разів і досягне рівня 5 Гбіт/с. Для цього USB 3.0 оснащується більш складною технологією передачі даних, при якій для трансляції одного байта потрібно не 8, а 10 біт. Тому реальна швидкісна межа під час передачі даних становитиме приблизно 500 Мб/с. Однак навіть таких результатів досягти навряд чи вдасться - каменем спотикання стануть швидкісні можливості зовнішніх пристроїв (тих накопичувачів), які за швидкістю значно відстають від можливостей USB 3.0.

■ Рознімання. Однією з основних завдань, які стоять перед розробниками нового стандарту, є збереження сумісності роз'ємів USB 3.0 і 2.0. В результаті ви легко зможете підключити USB 2.0 до роз'єму USB 3.0. Але тому, хто прагне максимальної швидкості, все ж таки доведеться придбати нові кабелі (див. врізання «Новий USB-кабель»). Вони влаштовані важче і коштуватимуть дорожче, ніж аналогічні кабелі USB 2.0. Крім того, не всі типи роз'ємів отримають зворотну сумісність із старим стандартом USB 2.0. Якщо у випадку конекторів USB типу А вдалося обійтися малою кров'ю, «вписавши» п'ять нових контактів у вже наявну конструкцію роз'єму, то з конекторами USB типу B, і особливо Micro-B, все виявилося куди складніше. У цьому випадку довелося змінювати конструктив роз'єму, по суті розбивши його на дві частини: перша - для збереження сумісності з попередніми стандартами, є "старий" порт USB 2.0, друга - об'єднує п'ять нових ліній, що з'явилися в USB 3.0. Таким чином, конектори цих типів не можуть бути підключені до USB 2.0.

■ Живлення. Роз'єми USB 3.0 підтримують більшу силу струму, ніж усі попередні версії USB: 900 замість колишніх 500 мА. Це важливо, наприклад, під час використання зовнішніх жорстких дисків.

■ Енергозбереження. У USB 2.0 хост повинен був постійно проводити опитування підключених пристроїв, з'ясовуючи чи немає в них нових порцій даних, тому всі вони повинні були бути активними. Відмова від такого циклічного опитування USB 3.0 дозволить використовувати режим енергозбереження.

Наявність роз'ємів USB на цифрових пристроях давно сприймається як трюїзм і банальність. Тим не менш, ця технологія набула масового поширення лише з середини 2000-х років, потіснивши популярні до того роз'єму LPT, PS/2, COM-порт та інші застарілі специфікації. Почавши з пропускної спроможності 1,5 Мбіт/c, USB пройшов кілька етапів свого становлення, і нині ми очікуємо появи стандарту USB 3.2 c пропускною спроможністю більше 1 Гбіт/c. При цьому роз'єм USB має різні форми та модифікації, опису яких я і присвячу даний матеріал, в якому розповім, які існують види USB роз'ємів, яка їх специфіка та для яких цілей призначені універсальні послідовні шини.

Існують три основні види роз'ємів USB (USB 1.0, USB 2.0, USB 3.0), при цьому кожна з версій пережила ще кілька специфікацій. До появи виду 1.0 офіційно існували специфікації ЮСБ номер 0.7, 0.8, 0.9 і навіть 0.99. Специфікація 1.0 мала відгалуження 1.1, яке стало першим справді масовим та популярним роз'ємом ЮСБ. Сучасна специфікація 3.0 продовжила свій розвиток у версії 3.1, також до виходу готується специфікація 3.2.

При цьому кожна з основних специфікацій має свої характерні риси, на яких я загострю вашу увагу.

Роз'єм USB 1.0

Як відомо, поява роз'єму ЮСБ стала відповіддю на бажання різних IT-компаній (Intel, Microsoft і т.д.) розширити функціональність комп'ютера, конгруентно підключити до ПК мобільний телефон, а також зробити новий роз'єм простим та зручним для користувача.

Побачивши світ у середині 90-х років, роз'єм USB спочатку був не дуже популярний. Гумористи навіть вигадали паралельну розшифровку його абревіатури як «Useless Serial Bus» (марна послідовна шина). Проте, пройшовши кілька етапів свого становлення, версія ЮСБ 1.1 почала завойовувати ринок наприкінці 90-х.

Характеристики даної специфікації були більш ніж скромні: низька швидкість передачі (12 Мбіт/c), максимальна довжина кабелю 5 метрів, напруга периферійних пристроїв 5 вольт і максимальний струм 500 мА. На вигляд вона практично не відрізнялася від свого спадкоємця - роз'єму виду 2.0.

Роз'єм USB 2.0

Найбільшого поширення, масовість та популярність набув ЮСБ-шнур 2.0 (тип А), який був випущений навесні 2000 року. У більшості сучасних стаціонарних комп'ютерів та лептопів стоять кілька таких роз'ємів, через які ми підключаємо до ПК різні периферійні пристрої – від принтера, флешки, клавіатури до звичайної комп'ютерної мишки.

Швидкість роботи інтерфейсу Ю-ЕС-БІ 2.0 становила непогану цифру - 480 Мбіт/c, що дозволило з максимальною користю задіяти його в сучасній комп'ютерній техніці.

Роз'єм USB 3.0

Ця версія специфікації з'явилася у 2008 році, і з того часу активно впроваджується у функціонал сучасних ПК. Швидкість передачі тут істотно зросла - до 5 Гбіт/c, збільшилася сила струму (до 900 мА), що дозволило живити більше пристроїв від одного порту.

Роз'єми ЮСБ версії 3.0 легко відрізнити від інших роз'ємів - вони пофарбовані в синій колір (зрідка в червоний), і відразу впадають у вічі.

Сумісність роз'ємів USB

Якщо говорити про сумісність роз'ємів ЮСБ друг з одним, перший і другий вид роз'єму ЮСБ сумісні друг з одним. Якщо підключити пристрій, створений для роботи з ЮСБ 2.0 в роз'єм 1.1, то користувач отримає системне повідомлення про те, що пристрій може працювати швидше (працювати воно буде, хоча і не так швидко, як було б з 2.0).

Повідомлення «Цей пристрій може працювати швидше»

Роз'єми ЮСБ 2.0 і 3.0 також частково сумісні, ви можете спокійно встромити пристрій, призначений для роз'єму 2.0 в роз'єм 3.0, і він буде працювати. При цьому пристрій, призначений для роз'єму виду 3.0 у роз'єм 2.0, ви не можете встромити.

Види роз'ємів USB

Також існують різні версії USB-роз'ємів. Нижче я опишу варіанти, що найчастіше зустрічаються.

USB 2.0, тип А

Найбільш масовий варіант, який можна зустріти практично у будь-якого користувача ПК. Він зносостійкий, має високий запас міцності, витримує величезну кількість підключень, має «захист від дурня» (ви не зможете встромити його зворотним боком). При цьому в портативній техніці зазвичай не використовується, так як має значні, як для даних пристроїв, розміри.

USB 2.0, тип B

Зазвичай має трапецієподібну (або квадратну) форму. Також має чималі розміри, тому застосовується у відносно великих периферійних пристроях (сканери, принтери і т.д.).

Mini USB 2.0 (модифікація типу B)

Маючи зменшеними (порівняно з перерахованими вище роз'ємами) габаритами, застосовується переважно в портативній техніці (наприклад, в плеєрах, переносних вінчестерах, картридерах та ін). Має 5 контактів, а не 4 як класичний ЮСБ, причому 1 контакт не використовується.

До недоліків відноситься схильність до руйнування (з активним використанням роз'єму останній регулярно виходить з ладу).

Micro USB 2.0 (модифікація типу B)

Поліпшений вигляд роз'єму Mini USB. Має мінімальні розміри і відмінно підходить для цілого ряду невеликих пристроїв – від мобільних телефонів і планшетів до цифрових камер. При цьому гарантує відмінний контакт, зносостійкий, має хороші перспективи стати універсальним типом роз'єму для більшості електронних пристроїв.

Відрізнити Micro USB (роз'єм, що розглядається) від Mini USB досить просто. Micro USB має дві клямки на задній стороні, яких роз'єм Mini USB позбавлений.

USB 3.0 (тип А)

Модерний стандарт ЮСБ 3.0 A, внаслідок більшої швидкості роботи, активно застосовується у ноутбуках та стаціонарних комп'ютерах останнього покоління.

USB 3.0 (тип B)

Шнури та пристрої цієї версії вже не підключити до стандартного роз'єму ЮСБ 2.0. Даний тип роз'єму застосовується під час роботи пристроїв з високою продуктивністю.

Micro USB 3.0

Застосовується для роботи швидкісних SSD накопичувачів, зовнішніх швидкісних накопичувачів забезпечує дуже якісні з'єднання.

Відео

Основні види роз'ємів USB, що застосовуються сьогодні - це досі наймасовіші версії USB 2.0, і версії USB 3.0, що активно застосовуються в сучасних пристроях. Прогрес не стоїть на місці, і незабаром на нас чекає поява версії ЮСБ 3.2, який дозволить підняти швидкість роботи з даними до 1 Гбіт/c. Чергова сходинка у розвитку популярного інтерфейсу вже не за горами

Розділ оновлюється щоденно. Завжди свіжі версії найкращих безкоштовних програм для повсякденного використання у розділі Необхідні програми. Там практично все, що потрібне для повсякденної роботи. Почніть поступово відмовлятися від піратських версій на користь більш зручних та функціональних безкоштовних аналогів. Якщо Ви все ще не користуєтеся нашим чатом, радимо з ним познайомитися. Там ви знайдете багато нових друзів. Крім того, це найбільш швидкий та дієвий спосіб зв'язатися з адміністраторами проекту. Продовжує працювати розділ Оновлення антивірусів – завжди актуальні безкоштовні оновлення для Dr Web та NOD. Чи не встигли щось прочитати? Повний зміст рядка , що біжить , можна знайти за цим посиланням .

Universal Serial Bus або скорочено USB

Universal Serial Bus або скорочено USB активно використовується у сучасній цифровій комп'ютерній техніці. В даний час застосовуються версії USB 1.1 та USB 2.0. Версія USB 2.0 підтримує пряму та зворотну сумісність із USB 1.1. Тобто пристрої з USB 2.0 успішно працюють з комп'ютерами, оснащеними USB 1.1 і навпаки. Усі кабелі та роз'єми USB 1.1 та USB 2.0 однакові.

USB

USB(скорочення від англійського терміну Universal Serial Bus - "Універсальна послідовна шина", вимовляється "ю-ес-бі") - Послідовний інтерфейс передачі даних для низькошвидкісних і середньошвидкісних периферійних пристроїв у цифровій комп'ютерній техніці.

Universal Serial Bus (USB) - «універсальна послідовна шина» має своє спеціальне позначення, тобто свій спеціальний графічний символ.

Символ USB

Символом USB є чотири геометричні фігури: велике коло, мале коло, трикутник і квадрат, розташовані на кінцях деревоподібної блок-схеми. Символ USB може наноситися на корпуси апаратури, на роз'єми та пристрої.

USB 2.0 відрізняється від USB 1.1 запровадженням режиму Hi-speed. USB 2.0 High Speed має власний логотип.

Логотип USB 2.0 High Speed, нанесений на Card Reader

Рис.1. Приклад USB кабелю. Добре видно символи USB на роз'ємах

Для підключення периферійних пристроїв до шини USB використовується спеціальний чотирижильний кабель, при цьому дві жили (кручена пара) в диференціальному включенні використовуються для обміну даними, а дві інших - для живлення периферійного пристрою див. Рис.2.

Рис.2. USB кабель з маркуванням основних параметрів

USB дозволяє підключати периферійні пристрої без власного джерела живлення (максимальна сила струму, що споживається пристроєм по лініях живлення USB, не повинна перевищувати 500 мА) див. Рис.3.

Рис.3. USB має власні лінії живлення, це дозволяє підключати периферійні
пристрої без власного джерела, наприклад, зовнішній жорсткий диск

Один контролер USB шини дозволяє підключити до 127 пристроїв з топології «зірка», у тому числі і концентратори. На одній шині USB може бути до 127 пристроїв і до 5 рівнів каскадування хабів, крім кореневої.

Завдяки своїй універсальності USB поступово витісняє такі порти як COM та LPT. Благо виробники принтерів та сканерів передбачають роботу своїх пристроїв з USB та забезпечують відповідними роз'ємами. Крім того, з'являються нові нетрадиційні пристрої, що підключаються до USB, такі як компактні програвачі MP3. Підключення до USB дозволяє не тільки скопіювати музичні файли на такі програвачі, але й заряджає вбудований акумулятор, що забезпечує автономну роботу плеєра.

Кабель USB

Кабель USB чотирижильний в оплетці, він складається з 4 мідних провідників - 2 провідника живлення і 2 провідника для передачі даних у вигляді крученої пари, плюс, заземлене оплетка (екран) див. Рис.4.

Рис.4. USB-кабель. Добре видно різні роз'єми кінцях кабелю.
Це пов'язано з тим, що USB-кабелі є орієнтованими

Кабелі USB орієнтовані, для цього USB кабелі мають різні роз'єми для підключення «до пристрою» і «до хоста». Можлива реалізація USB пристрою без кабелю з вбудованим в корпус наконечником «до хоста». Прикладом такого пристрою може бути флеш-карта пам'яті або USB-модем. Можливе і нероз'ємне вбудовування кабелю у пристрій, прикладом може бути комп'ютерна миша див. Рис.5. (стандарт забороняє це для пристроїв full та high speed, але виробники його порушують). Існують (хоча і заборонені стандартом) і пасивні подовжувачі USB, що мають роз'єми «від хоста» і «до хоста».

Рис.5. Нероз'ємне вбудовування кабелю USB у пристрій.
Наприклад, комп'ютерна миша має вбудований USB кабель

USB 1.1 та USB 2.0. Роз'єми, кабелі та розпаювання

Схема розпаювання роз'ємів USB (кабель та пристрій)

Сигнали USB передаються двома проводами (кручена пара) екранованого чотирижильного кабелю.

Кабель стандарту USB 2.0 для забезпечення вищої швидкості передачі даних екрановано. Він також чотирижильний, але в обплетенні, складається з 4 мідних провідників у кольоровій ізоляції. Два провідники живлення та 2 провідники для передачі даних у вигляді крученої пари. Провід поміщені в заземлену обплетення (екран).

Роз'єми USB кабелю

Рис.7. Звичайний роз'єм USB кабелю Тип A

Рис.8. "Фірмовий" роз'єм USB кабелю Тип A (з назвою фірми-виробника)

Рис.9. Звичайний роз'єм USB кабелю Тип B. Такий роз'єм підходить, наприклад,
для підключення принтера

Рис.10. Звичайний роз'єм USB міні кабелю Тип B

Рис.11. Роз'єм мікро USB кабелю Тип B.
На малюнку нижче символу USB добре видно позначення Тип B

Рис.12. USB кабелі обладнані звичайним роз'ємом USB кабелю

B

Рис.13. USB кабелі обладнані звичайним роз'ємом USB кабелю
Тип A (на малюнку зліва) та роз'ємом USB mini кабелю
Тип B (на малюнку праворуч). Тип B позначений як b

Рис.14. USB кабель, обладнаний мініатюрним роз'ємом, що називається micro USB

Рис.15. Довжина заземлюючого контакту

Довжина заземлюючого контакту (на малюнку контакт 4 GND вгорі) роз'єму збільшена по відношенню до сигнальних контактів (на малюнку контакт 3 D+ внизу). Верхній контакт довший за нижній. Це дозволяє здійснювати підключення та відключення пристроїв без вимкнення живлення (так зване «гаряче» підключення та вимкнення)

Частини USB роз'ємів розташовуються на периферійних пристроях, що підключаються по USB див. Рис.16. та Рис.17.

Рис.16. Гніздо для підключення кабелю USB. Добре видно символ USB

Рис.17. Роз'єм для підключення роз'єму кабелю USB mini Тип B

Рис.18. Зіставлення розмірів роз'ємів USB.

Звичайний роз'єм USB кабелю Тип A (на малюнку зліва), роз'єм USB mini кабелю Тип B (на малюнку в центрі) та роз'ємом USB мікро кабелю Тип B (на малюнку праворуч). Тип B позначений як B