Как подключить переднюю панель к материнской плате

usilitelstabo.ru

USB 3.1 Type-C. Коротко, ясно, детально

Достоинства порта USB 3.1:
★ быстрый
★ мощный
★ универсальный

Достоинства разъёма Type-C:
★ долговечный
★ симметричный

Теперь гарантированно можно подключить USB кабель к устройству с первого раза.

⚠ Следует различать понятия «порт» и «разъём». Разъём (гнездо) Type-C можно припаять хоть старому телефону (вместо micro-USB), но порт так и останется старым USB 2.0 — скорости заряда и передачи данных это не прибавит. Из удобств появится лишь симметричность и надёжность разъёма.

⚠ Таким образом наличие Type-C ещё ни о чём не говорит. Продаются модели смартфонов с новым разъёмом, но со старым портом

Назначение контактов

Контакты разъёмов на схемах показаны с внешней (рабочей) стороны, если обратное не оговаривается особо.

Скачать спецификацию USB type-C в PDF (En)

Порт содержит 24 контакта (12 контактов на каждой стороне). «Верхняя» линейка нумеруется A1…A12, «нижняя» — B1…B12. По большей части линейки идентичны друг другу, что и делает этот порт равнодушным к ориентации штекера. Контакты каждой линейки можно разбить на 6 групп: USB 2.0, USB 3.1, Питание, Земля, Согласующий канал и Дополнительный канал. А теперь рассмотрим подробнее.

• Собственно, USB 3.1. Линии высокоскоростной передачи данных: TX+, TX-, RX+, RX- (контакты 2, 3, 10, 11). Скорость до 10 Гб/с. В кабеле эти пары перекроссированы, и что для одного устройства является RX, другому представляется как TX. И наоборот. По особому распоряжению эти пары могут переквалифицироваться под другие задачи, например — под передачу видео.

• Старый добрый USB 2.0. Линии низкоскоростной передачи данных: D+/D- (контакты 6, 7). Этот раритет включили в порт ради совместимости со старыми тихоходными устройствами до 480 Мб/с.

• Плюс питания — Vbus (контакты 4, 9). Стандартное напряжение 5 вольт. Ток выставляется в зависимости от потребностей периферии: 0,5А; 0,9А; 1,5А; 3А. Вообще, спецификация порта подразумевает передаваемую мощность до 100Вт, и в случае войны порт способен питать монитор или заряжать ноутбук напряжением 20 вольт!

• GND — «Земля»-матушка (контакты 1, 12). Минус всего и вся.

• Согласующий канал (или конфигурирующий) — СС (контакт 5). Это главная фишка USB type-C! Благодаря этому каналу система может определить:

— Факт подключения/отключения периферийного устройства;
— Ориентацию подключенного штекера. Как это ни странно, но разъём не абсолютно симметричен, и в некоторых случаях устройству хочется знать его ориентацию;

• Дополнительный канал — SBU (контакт 8). Дополнительный канал обычно не используется и предусмотрен лишь для некоторых экзотических случаев. Например, при передаче по кабелю видео, по SBU идёт аудиоканал.

Распиновка USB 3.1 Type-C

«Полосатым цветом» здесь изображены контакты неизолированного провода.

Странным решением было отмаркировать провода D+ и D- не как в USB 2.0, а наоборот: D+ белый, D- зелёный.

Серой обводкой помечены провода, чей цвет по словам Википедии не регламентирован стандартом. Автор вообще не нашёл каких-либо указаний на цвета проводов в официальной документации.

Распайка коннекторов Type-C ▼

Схема типового кабеля USB-C «вилка-вилка»▼

Технология питания/заряда USB PD Rev.2 (USB Power Delivery)

У кабеля USB-C нет таких понятий как «коннектор-A» или «коннектор-B» — коннекторы теперь во всех случаях одинаковы.

Роли устройства обозначены новыми терминами:

DFP — активное, питающее устройство (как бы порт USB-A)
UFP — пассивное, приёмное устройство (как бы порт USB-B)
DRP — «двуличное», динамически изменяющее свой статус устройство.
Кроме того, заряжающее устройство называется Power Provider, заряжаемое — Power Consumer.

Распределение ролей осуществляется установкой на контакте CC определённого потенциала с помощью того или иного резистора:

▶Активное устройство (DFP) определяется по резистору между контактами CC и V_bus.
Номинал резистора сообщает потребителю, на какой ток он может рассчитывать:
56±20% кОм — 500 или 900 мА
22±5% кОм — 1,5 А
10±5% кОм — 3 А

• Переходники с USB 2.0 (3.0) на USB-C, служащие для подключения новых смартфонов к старым ПК или ЗУ распаяны по схеме DFP, то есть, показывают себя смартфону как активное устройство ▼

▶Пассивное устройство (UFP) определяется по резистору между контактами CC и GND.
Номинал резистора: 5,1 кОм

• Переходники с USB-C на USB-OTG распаяны именно по схеме UFP, то есть, имитируют потребляющее устройство ▼

⚠ Технологию USB PD Rev2 в которой по контакту CC согласуются ток и напряжение заряда не следует путать с технологией Quick Charge (QC), где по контактам D− и D+ согласуется только напряжение заряда. USB PD Rev2 поддерживается только в USB 3.1.
QC поддерживается без привязки к версии порта.

Переходник USB-micro—USB-C

Переходник micro-USB 2.0 на USB type-C служит для подключения гаджета с гнездом Type-C к стандартному дата-кабелю USB 2.0 для заряда и синхронизации с ПК. В переходнике установлен резистор 56 кОм между контактами CC и V_bus.

Этот резистор как бы говорит смартфону: «К тебе подключили активное устройство − заряжайся. Больше 0,9 ампер не дам».

То есть, даже от мощного зарядного устройства (скажем, на 3 ампера)  через такой переходник мы не возьмём больше 0,9 ампер. Чтобы смартфон не стеснялся и взял 3 ампера, нужно заменить резистор на 10 кОм ▼

Внешний вид платы ▼

Универсальный переходник USB-micro—USB-C с поддержкой OTG

Наш читатель Сергей выслал схему универсального переходника micro-USB-BF to USB type-C (Тип 51125 Z22) − через него можно подключить как Data-кабель так и OTG-кабель USB 2.0. В зависимости от кабеля смартфон либо заряжается, либо работает с периферией.

В идеале вместо 55 кОм стоило бы использовать 51 (как в аналогичном переходнике от Huawei), чтобы в цепи V_cc-CC получались каноничные 56 кОм. Но спецификация не требует такой точности. Номинал сопротивления V_cc-CC допускается в диапазоне 45…67 кОм.

Внешний вид платы ▼

Переходник USB-C—USB-AF

Чтобы подключить USB-периферию к устройству с портом USB-C, в переходнике необходим резистор 5,1 кОм между контактами CC и GND.
Этот резистор сообщает смартфону: «К тебе подключено пассивное устройство. Подай питание».

Рассмотрим схему переходника OTG type-C на примере Type-C USB 3.1 To USB 3.0 OTG Adapter. Это переходник для подключения периферии USB 3.0 (2.0) к ПК или к смартфону Type-C.
Цвета проводов Data, TX и RX в этой модели несколько отличаются от каноничных, прошу обратить на это внимание! ▼

Ещё одна важная деталь — во всех переходниках типа USBtype-C—type-C или USBtype-C—USB3.0 (не обязательно OTG!) между контактами V_bus и Gnd необходим конденсатор для защиты контактов разъёма от искр при подключении. Например, для переходников на USB 3.0 требуется номинал конденсатора — 10нФ±20%×30В. Переходники на USB 3.1 требуют конденсатор большей ёмкости, а переходники на USB 2.0 не требуют конденсатора вовсе. Подробнее читайте в англоязычной статье «VBUS Bypass Capacitor».

Распайка платы переходника Type-C to USB 3.0 OTG с разных сторон ▼

Аналоговый звук через Type-C

Стандартом предусмотрена возможность передачи аналогового звука через цифровой порт. Эта возможность реализована в смартфонах HTC серии U, HTC 10 Evo, Xiaomi Mi, LeTV. Автор будет признателен, если читатель пополнит этот список.

Режим называется «Audio Adapter Accessory Mode». За подробностями обращайтесь к статье «Аналоговый звук через USB-C».

Для работы в этом режиме служат аналоговые гарнитуры с вилкой Type-C. Для подключения классической гарнитуры со штекером «джек» предусмотрены переходники.

Переходник для наушников и одновременной зарядки на GearBest ▶

Аналоговый звук передаётся по каналам Data−, Data+, SBU1 и SBU2. Смартфон переходит в этот режим, если в вилке гарнитуры или переходника между контактами A1—A5 и B1—B5 установлено сопротивление менее 0,8…1,2 кОм. Вместо резистора доводилось видеть просто перемычку.

Видео через USB-C

Для передачи видео через USB 3.1 разработан режим «DisplayPort Alternate Mode».
См. перечень устройств, поддерживающих этот режим.
В режиме «Display Port» назначение контактов порта меняется — две пары TX2/RX2 превращаются в видеоканал, а звуком занимается SBU1/2 ▼

rones.su

Распиновка USB 3.0 |

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

Типы коннекторов

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

Совместимость USB 2.0 и USB 3.0

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

Распиновка USB 3.0 Тип A в цвете

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

 

Таблица контактов USB 3.0 (Тип A)

Распиновка USB 3.0 Тип B в цвете

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

 

Таблица контактов USB 3.0 (Тип B)

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

Распиновка USB 3.0-micro

 
Распиновка (распайка) USB 3.0-micro не отличается числом контактов (за исключением одного) или их назначением и цветом от базового разъема USB 3.0. Однако, это довольно своеобразный разъем, который требует особого внимания. Взглянув на рисунок ниже, можно сразу обратить внимание, что он выполнен несколько необычно, нежели его «старший брат» micro-USB 2.0.
 

 
Это далеко не все отличия. Коннекторы (штепсели) micro-USB 3.0 бывают двух видов. Они различаются как визуально, так и своей распиновкой (хоть и незначительно). Название этих коннекторов USB 3.0 Micro A и USB 3.0 Micro B. Гнезда (розетки) этих разъемов тоже разные. Существует и универсальное гнездо USB 3.0 Micro AB. Материал по распиновке USB 3.0-micro заслуживает отдельной темы. Поэтому решено тему распайки micro-USB 3.0 подробнее рассмотреть в статье Распиновка micro-USB 3.0. Напоследок рассмотрим еще одну разновидность разъема USB 3.0.
 

Распиновка USB 3.0 Powered-B в цвете

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

 

Таблица контактов USB 3.0 Powered-B

 
Разъем гнезда USB 3.0 Powered-B абсолютно универсален для коннекторов USB 3.0 Powered-B, USB 3.0, USB 2.0. Два дополнительных контакта способны «обеспечить» до 1000 мА периферийному устройству. Если же рассматривается случай с подключением к хабу или, скажем, к хосту, то в данном случае контакты 10 и 11 не используются.
 
Важно! Если ошибиться при распайке контактов, то это может привести не только к неработающему кабелю, но и во многих случаях к выходу из строя самих устройств.
 

 
Мы рассмотрели распиновку (распайку) разъема USB 3.0 и некоторые разновидности этого разъема. Как это выглядит визуально изображено на рисунке выше. Модернизаторы попытались улучшить скорость прохождения данных, а насколько это им удалось – решать пользователю. Успехов в творчестве!

Автор: Александр Кравченко

01010101.ru

Зарядка гаджетов через USB

Проблемы с зарядкой по USB обычно появляются при использовании постороннего (не родного) зарядного устройства. Гаджет может заряжаться медленно, не полностью, а может и вовсе отказаться заряжаться. Собственно, этой проблеме и посвящена сия статья. Но сперва я должен высказать несколько важных замечаний касаемо зарядки по USB вообще.

1. Как это ни странно, некоторые мобильные устройства вообще не поддерживают зарядку через гнездо USB mini/micro, хоть и оборудованы им. К примеру, некоторые планшеты снабжены отдельным (круглым) гнездом для подключения зарядного устройства (ЗУ).
2. При зарядке устройства от USB компьютера следует понимать, что порт USB способен выдать ток не более 0,5 ампера (USB 2.0) или не более 0,9 ампера (USB 3.0). И если для заряда устройства требуется больший ток (1÷2 ампера), то время заряда может оказаться мучительно долгим, вплоть до бесконечности. Придётся искать ЗУ подходящей мощности.
3. Чтобы понимать, какие вообще контакты за что отвечают в разъёмах USB и как они нумеруются, прочтите статью «Распиновка USB 2.0». Вкратце: первый контакт в USB это +5 вольт, а последний — «земля».

Итак, вы подключили гаджет к левому/самодельному зарядному устройству, а он не заряжается, да ещё и пишет, что зарядное устройство не поддерживается. Это связано с тем, что перед тем как позволить себе заряжаться, некоторые  мобильные  устройства замеряют напряжения на 2 и 3 контактах USB и по этим  напряжениям  определяет  тип  зарядного  порта.  А  некоторые  — просто  проверяют  наличие  перемычки  между  контактами   2  и  3 или ещё и контролируют потенциал этой связки. Если гаджет не рассчитан на подключение к данному типу зарядного порта или тип порта не определён, то зарядное устройство будет отвергнуто. Подробно вся эта кухня описана в статье «Типы зарядных портов».

Практическая сторона вопроса заключается в том, чтобы гаджет увидел нужные ему напряжения на контактах 2 и 3, а это обеспечивается подключением различных сопротивлений между контактами USB зарядного устройства. В конце статьи приводится чертёж различных типов зарядного порта (без привязки к моделям гаджетов) с указанием напряжений на контактах 2 и 3. Там же указано, какими сопротивлениями этого можно добиться. А прямо сейчас мы посмотрим, чего ждут определённые модели гаджетов от порта зарядного устройства.

Nokia, Fly, Philips, LG, Explay, Dell Venue и многие другие устройства признают зарядное устройство только если контакты Data+ и Data- (2-й и 3-й) будут закорочены или замкнуты резистором не более 200 Ом ▼
Закоротить контакты 2 и 3 можно в гнезде USB_AF зарядного устройства и спокойно заряжать свой телефон через стандартный дата-кабель. Эту же схему поддерживает планшет Freelander PD10 Typhoon, но кроме этого ему требуется повышенное напряжение заряда, а именно — 5,3 вольта.
Если же зарядное устройство уже обладает выходным шнуром (вместо выходного гнезда), и вам нужно припаять к нему штекер mini/micro USB, то не забудьте соединить 2 и 3 контакты в самом mini/micro USB. При этом плюс паяете на 1 контакт, а минус — на 5-й (последний). ▼

Samsung, HTC и другие «Корейцы»: один резистор 30 кОм между +5 и перемычкой D-D+; другой резистор 10 кОм между GND и перемычкой D-D+ ▼

iPhone и прочей продукции «Apple». От этого же порта охотно заряжается планшет Freelander PX1. ▼

Претендующее на универсальность автомобильное зарядное устройство «Ginzzu GR-4415U» и его аналоги оборудованы двумя выходными гнёздами: «HTC/Samsung» и «Apple» или «iPhone». Распиновка этих гнёзд приведена ниже. ▼

Старая Motorola «требует» резистор 200 кОм между 4 и 5 контактами штекера USB micro-BM. Без резистора аппарат заряжается не до полной победы. ▼

Аппарат E-ten («Енот») не интересуется состоянием этих контактов, и поддержит даже простое зарядное устройство. Но у него есть интересное требование к зарядному кабелю — «Енот» заряжается только если в штекере mini-USB закорочены контакты 4 и 5. ▼

Для питания или заряда навигатора Garmin требуется особый дата-кабель. Просто для питания навигатора через дата-кабель нужно в штекере mini-USB закоротить 4 и 5 контакты. Для подзаряда нужно соединить 4 и 5 контакты через резистор 18 кОм. ▼

Отдельная тема — зарядка планшетов. Как правило, планшету для заряда требуется приличный ток (1÷1,5 ампер), и заряд через гнездо mini/micro-USB во многих планшетах просто не предусмотрен производителем. Ведь даже USB 3.0 не даст более 0,9 ампер.
Правда, некоторые модели планшетов  можно медленно и печально заряжать в выключенном состоянии.
На Ютубе один парень предлагает установить в планшете 3Q перемычку между первым контактом гнезда mini/micro-USB (это +5 В) и плюсовым (центральным) контактом круглого (коаксиального) зарядного гнезда. Дескать, тока от USB этому планшету хватает, просто + гнезда USB не подключен к контроллеру заряда аккумулятора. После установки перемычки планшет якобы заряжается. В принципе, это выход, если само круглое зарядное гнездо уже раздолбано.
Напротив, если круглое гнездо в порядке, но по какой-то причине вам хочется брать питание для заряда именно от USB компьютера или зарядного устройства с таким разъёмом, то можно сделать такой переходник. ▼

Правда, к теме этой статьи он отношения не имеет.

Типы зарядных портов

Повторюсь, подробную информацию можно почерпнуть в статье Типы зарядных портов. Здесь же приведу сводную схему  напряжений на контактах USB с указанием номинала резисторов, позволяющих те или иные напряжения получить. Там, где указано сопротивление 200 Ом нужно ставить перемычку, сопротивление которой не должно превышать те самые 200 Ом.

Схема кликабельна ▼

Итак, если вы хотите переделать обычное ЗУ в USB-зарядку для телефона:

• удостоверьтесь, что устройство выдаёт около 5 вольт постоянного напряжения
• узнайте, способно ли это ЗУ дать ток не менее 500 мА
• внесите необходимые изменения в коммутацию гнезда USB-AF или штекера USB-mini/micro

Смежные материалы:

Все материалы по теме «Компьютер»
Все материалы по теме «Мобильное»
Все материалы по теме «Зарядное устройство»

rones.su

USB-OTG

Что такое OTG?

OTG («On-The-Go» — «На ходу») это возможность подключить к смартфону или планшету флешку, мышь, клавиатуру и прочую USB периферию.
Увы, такой возможностью обладают не все мобильные устройства.
Для подключения требуется специальный переходник.

Нюансы:
• Флешка должна быть отформатирована в FAT32.
• Ёмкость подключаемой флешки ограничена аппаратными возможностями смартфона.
• Винчестер и прочие энергоёмкие устройства требуют отдельного источника питания.

Поддерживает ли ваше устройство режим OTG можно узнать из списка на 4PDA. Правда, список устройств не полон.

Для подключения, например, флешки к смартфону чаще всего используется переходник «USB AF — USB micro AM» (о значении этих сокращений читайте в статье «USB 2.0»). К «маме» (USB AF) подключается флешка, а штекер (USB micro AM) подключается к смартфону.

Миниатюрный переходник OTG на GearBest ▶

Как самому сделать OTG-кабель?

Кабель OTG состоит из штекера USB micro (или mini) и большого гнезда USB (как в компе). Штекер можно взять от дата-кабеля, а гнездо — от USB удлинителя.

Главная фишка — в штекере USB micro/mini контакт 4 нужно замкнуть с контактом 5. Именно по наличию перемычки между 4 и 5 контактами в штекере устройство определяет, что ему предоставляют активную роль.

Монтажная схема кабеля OTG.
Штекер USB micro показан со стороны пайки ▼

Установка перемычки на штекер залитый изоляцией ▼

Паятельные концы контактов штекера USB micro разведены в шахматном порядке. Нечётные отведены к одной стенке штекера, чётные — к другой. Сквозь полупрозрачную изоляцию можно разглядеть чёрный, зелёный, красный проводки с одной стороны. Осторожно подплавляем изоляцию у чёрного проводка и подпаиваем один конец перемычки к контакту GND. Смотрим с противоположной стороны: сквозь изоляцию виден незадействованный контакт и белый провод. Подплавляем изоляцию у незадействованного контакта и подпаиваем к нему второй конец перемычки.

Распайка штекера USB mini ▼

Осталось припаять USB маму от USB удлинителя к переделанному нами штекеру цвет в цвет. Если кабели экранированные, то соединяем и экраны.

Можно ли заряжать активное устройство в режиме OTG?

Да, такой режим предусмотрен разработчиками, но далеко не каждое портативное устройство этот режим поддерживает. Режим зарядки при работе с периферией называется ACA (Accessory Charger Adapter). Для перехода в этот режим требуется особый OTG-кабель — в штекере USB-mini/micro контакты 4 и 5 (ID и GND) должны быть замкнуты через резистор R_{ID_A}=124 кОм.

Источник информации: «Battery Charging v1.2 Spec and Adopters Agreement (BC1.2)» (спасибо за информацию нашему читателю Виктору)

На форуме «L.F.» владелец смартфона Lenovo Ideaphone K900 сообщил об успешном подключении флешки одновременно с зарядом смартфона. В его случае R_ID=25 кОм.

rones.su

Разъёмы и распайка USB | Схема распайки разъёмов USB

 Universal Serial Bus (USB) схема распайки

Схема распайки разъёмов USB

Схема распайки разъёмов USB (кабель и устройство)

Схема распайки разъёмов USB (кабель и устройство)

Сигналы USB передаются по двум проводам (витая пара) экранированного четырёхжильного кабеля.

VBUS – напряжение +5 Вольт цепи питания, GND – контакт для подключения «корпуса» цепи питания. Максимальная сила тока, потребляемого устройством по линиям питания шины USB, не должна превышать 500 мА. Данные передаются через контакты D- и D+ разъёма USB. Дифференциальный способ передачи данных является основным для USB.

Разъёмы USB кабеля

Для USB-кабеля используются специальные USB разъёмы. Кабель USB является направленным, поэтому, для правильного подключения, USB разъёмы имеют различную конфигурацию. Различают два типа USB разъёмов: Тип A (см. Рис.7. и Рис.8.) и Тип B (см. Рис.9., Рис.10. и Рис.11).

Рис.7. Обычный разъём USB кабеля Тип A

В соответствии со спецификацией 1.0 USB разъёмы Тип A применяются для подключения «к хосту» т.е. устанавливаются на стороне контроллера или концентратора USB.

Рис.8. «Фирменный» разъём USB кабеля Тип A

В соответствии со спецификацией 1.0 USB разъёмы Тип B применяются для подключения «к устройству» т.е. для подключения периферийных устройств.

Рис.9. Обычный разъём USB кабеля Тип B. Такой разъём подходит, например,
для подключения принтера

Рис.10. Обычный разъём USB mini кабеля Тип B

Рис.11. Разъём мicro USB кабеля Тип B. На рисунке, ниже символа USB хорошо видно обозначение Тип B

На Рис.12. и Рис.13. показаны USB кабели. Эти USB кабели оборудованы обычным разъёмом USB кабеля Тип A и разъёмом USB mini кабеля Тип B.

Рис.12. USB кабели оборудованы обычным разъёмом USB кабеля Тип A (на рисунке слева) и разъёмом USB mini кабеля Тип B (на рисунке справа). Тип B обозначен как B

Рис.13. USB кабели оборудованы обычным разъёмом USB кабеля Тип A (на рисунке слева) и разъёмом USB mini кабеля Тип B (на рисунке справа). Тип B обозначен как b

Рис.14. USB кабель, оборудованный миниатюрным разъёмом, называемым мicro USB

USB поддерживает «горячее» (при включенном питании) подключение и отключение устройств. Это достигнуто увеличенной длиной заземляющего контакта разъёма по отношению к сигнальным контактам см. Рис.15. При подключении разъёма USB первыми замыкаются заземляющие контакты, потенциалы корпусов двух устройств выравниваются и дальнейшее соединение сигнальных проводников не приводит к перенапряжениям, даже если устройства питаются от разных фаз силовой трёхфазной сети.

Рис.15. Длина заземляющего контакта (на рисунке контакт 4 GND вверху) разъёма увеличена по отношению к сигнальным (на рисунке контакт 3 D+ внизу) контактам. Верхний контакт длиннее нижнего. Это позволяет производить подключение и отключение устройств без выключения питания (так называемое «горячее» подключение и отключение)

Рис.15.a. Длина контактов питания USB разъёма флеш-карты (на рисунке крайние контакты) увеличена по отношению к сигнальным (на рисунке средние контакты) контактам. Это позволяет производить подключение и отключение устройств без выключения питания (так называемое «горячее» подключение и отключение)

Ответные части USB разъёмов располагаются на периферийных устройствах, подключаемых по USB см. Рис.16. и Рис.17.

Рис.16. Разъём для подключения разъёма кабеля USB. Хорошо виден символ USB

Рис.17. Разъём для подключения разъёма кабеля USB mini Тип B

Рис.18. Сопоставление размеров разъёмов USB. Обычный разъём USB кабеля Тип A (на рисунке слева), разъём USB mini кабеля Тип B (на рисунке в центре) и разъёмом USB мicro кабеля Тип B (на рисунке справа). Тип B обозначен как B

См. также Схема кабеля USB — Universal Serial Bus

abcibc.com