Pinout διαφορετικών τύπων υποδοχών USB: pinout micro και mini usb + αποχρώσεις pinout

Η διεπαφή USB είναι μια δημοφιλής μορφή τεχνολογικής επικοινωνίας σε κινητές συσκευές και άλλες ψηφιακές συσκευές.Υποδοχές αυτού του είδους βρίσκονται συχνά σε προσωπικούς υπολογιστές διαφόρων διαμορφώσεων, περιφερειακά συστήματα υπολογιστών, κινητά τηλέφωνα κ.λπ.

Ένα χαρακτηριστικό της παραδοσιακής διεπαφής είναι το pinout USB μιας μικρής περιοχής. Για τη λειτουργία, χρησιμοποιούνται μόνο 4 ακίδες (επαφές) + 1 γραμμή θωράκισης γείωσης. Είναι αλήθεια ότι οι πιο πρόσφατες πιο προηγμένες τροποποιήσεις (USB 3.0 Powered-B ή Type-C) χαρακτηρίζονται από αύξηση του αριθμού των επαφών εργασίας. Για αυτό θα μιλήσουμε σε αυτό το υλικό. Θα περιγράψουμε επίσης τη δομή της διεπαφής και τα χαρακτηριστικά της καλωδίωσης στις επαφές του συνδετήρα.

Τύποι υποδοχών USB

Η συντομογραφία "USB" φέρει μια συντομευμένη ονομασία, η οποία στο σύνολό της αναφέρεται ως "Universal Series Bus" - ένας γενικός σειριακός δίαυλος, χάρη στη χρήση του οποίου πραγματοποιείται ανταλλαγή ψηφιακών δεδομένων υψηλής ταχύτητας.

Η ευελιξία της διεπαφής USB σημειώνεται:

• χαμηλή κατανάλωση ενέργειας;
• ενοποίηση καλωδίων και συνδέσμων.
• απλή καταγραφή της ανταλλαγής δεδομένων·
• υψηλό επίπεδο λειτουργικότητας.
• Ευρεία υποστήριξη για προγράμματα οδήγησης για διάφορες συσκευές.

Ποια είναι η δομή της διεπαφής USB και ποιοι τύποι υποδοχών τεχνολογίας USB υπάρχουν στον σύγχρονο κόσμο των ηλεκτρονικών; Ας προσπαθήσουμε να το καταλάβουμε.

Τεχνολογική δομή της διεπαφής USB 2.0

Οι σύνδεσμοι που σχετίζονται με προϊόντα που περιλαμβάνονται στην ομάδα προδιαγραφών 1.x - 2.0 (δημιουργήθηκαν πριν από το 2001) συνδέονται σε ένα ηλεκτρικό καλώδιο τεσσάρων πυρήνων, όπου δύο αγωγοί είναι τροφοδοσίας και άλλοι δύο μεταδίδουν δεδομένα.

Επίσης, στις προδιαγραφές 1.x - 2.0, η καλωδίωση των υποδοχών USB σέρβις απαιτεί τη σύνδεση μιας πλέξης θωράκισης - στην πραγματικότητα, ενός πέμπτου αγωγού.

Αυτός είναι ο φυσικός σχεδιασμός των κανονικών υποδοχών USB που ανήκουν στη δεύτερη προδιαγραφή. Αριστερά είναι οι εκδόσεις τύπου "ανδρός", δεξιά οι εκδόσεις τύπου "θηλυκό" και το pinout που αντιστοιχεί και στις δύο επιλογές

Οι υπάρχουσες εκδόσεις των βυσμάτων σύνδεσης σειριακού διαύλου γενικής χρήσης των σημειωμένων προδιαγραφών παρουσιάζονται σε τρεις επιλογές:

1. Κανονικός - πληκτρολογήστε "A" και "B".
2. Μίνι - πληκτρολογήστε "A" και "B".
3. Μικρο - πληκτρολογήστε "A" και "B".

Η διαφορά μεταξύ και των τριών τύπων προϊόντων έγκειται στη σχεδιαστική προσέγγιση. Εάν οι κανονικές υποδοχές προορίζονται για χρήση σε σταθερό εξοπλισμό, οι υποδοχές "mini" και "micro" είναι κατασκευασμένες για χρήση σε κινητές συσκευές.

Αυτός είναι ο φυσικός σχεδιασμός των υποδοχών της δεύτερης προδιαγραφής από τη σειρά "mini" και, κατά συνέπεια, η ετικέτα για τις υποδοχές Mini USB - το λεγόμενο pinout, βάσει του οποίου ο χρήστης κάνει τη σύνδεση καλωδίου

Ως εκ τούτου, οι δύο τελευταίοι τύποι χαρακτηρίζονται από ένα μικροσκοπικό σχέδιο και ένα ελαφρώς τροποποιημένο σχήμα συνδετήρα.

Πίνακας pinout για βύσματα τυπικού τύπου "A" και "B".

Μαζί με την εκτέλεση των συνδέσμων των τύπων "mini-A" και "mini-B", καθώς και συνδέσμων των τύπων "micro-A" και "micro-B", υπάρχουν τροποποιήσεις του "mini-AB". και υποδοχές τύπου «micro-AB».

Ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα τέτοιων σχεδίων είναι η καλωδίωση των αγωγών USB σε ένα μαξιλάρι 10 ακίδων. Ωστόσο, στην πράξη, τέτοιοι σύνδεσμοι χρησιμοποιούνται σπάνια.

Πίνακας pinout διασύνδεσης Micro USB και Mini USB για υποδοχές τύπου "A" και "B".

Τεχνολογική δομή διεπαφών USB 3.x

Εν τω μεταξύ, η βελτίωση του ψηφιακού εξοπλισμού είχε ήδη οδηγήσει στην απαξίωση των προδιαγραφών 1.x - 2.0 μέχρι το 2008.

Αυτοί οι τύποι διεπαφών δεν επέτρεπαν τη σύνδεση νέου εξοπλισμού, για παράδειγμα εξωτερικών σκληρών δίσκων, με τέτοιο τρόπο ώστε να παρέχεται υψηλότερος (πάνω από 480 Mbit/s) ρυθμός μεταφοράς δεδομένων.

Αντίστοιχα, γεννήθηκε μια εντελώς διαφορετική διεπαφή, με την προδιαγραφή 3.0. Η ανάπτυξη της νέας προδιαγραφής χαρακτηρίζεται όχι μόνο από αυξημένη ταχύτητα, αλλά και από αυξημένο ρεύμα - 900 mA έναντι 500 mA για USB 2/0.

Είναι σαφές ότι η εμφάνιση τέτοιων υποδοχών έχει καταστήσει δυνατή την εξυπηρέτηση μεγαλύτερου αριθμού συσκευών, ορισμένες από τις οποίες μπορούν να τροφοδοτηθούν απευθείας από τη διεπαφή γενικού σειριακού διαύλου.

Τροποποίηση υποδοχών USB 3.0 διαφορετικών τύπων: 1 – έκδοση τύπου “mini” τύπου “B”. 2 – τυπικός τύπος προϊόντος "A"; 3 – ανάπτυξη της σειράς "micro" τύπου "B". 4 – τυπική έκδοση τύπου «C».

Όπως μπορείτε να δείτε στην παραπάνω εικόνα, οι διεπαφές της τρίτης προδιαγραφής έχουν περισσότερες επαφές εργασίας (pins) από την προηγούμενη - δεύτερη έκδοση. Ωστόσο, η τρίτη έκδοση είναι πλήρως συμβατή με το "δύο".

Προκειμένου να είναι δυνατή η μετάδοση σημάτων με υψηλότερη ταχύτητα, οι σχεδιαστές της τρίτης έκδοσης εξόπλισαν επιπλέον τέσσερις γραμμές δεδομένων και μία ουδέτερη γραμμή καλωδίων. Οι επαυξημένες ακίδες επαφής βρίσκονται σε ξεχωριστή σειρά.

Πίνακας χαρακτηρισμού καρφιτσών για υποδοχές της τρίτης έκδοσης για καλωδίωση καλωδίου USB

Εν τω μεταξύ, η χρήση της διεπαφής USB 3.0, ιδιαίτερα της σειράς "A", αποδείχθηκε σοβαρό ελάττωμα σχεδιασμού. Ο σύνδεσμος έχει ασύμμετρο σχήμα, αλλά η θέση σύνδεσης δεν αναφέρεται συγκεκριμένα.

Οι προγραμματιστές έπρεπε να εκσυγχρονίσουν τον σχεδιασμό, με αποτέλεσμα το 2013 να εμφανιστεί μια επιλογή USB-C στη διάθεση των χρηστών.

Αναβαθμισμένη υποδοχή USB 3.1

Ο σχεδιασμός αυτού του τύπου συνδετήρα περιλαμβάνει διπλασιασμό των αγωγών εργασίας και στις δύο πλευρές του βύσματος. Υπάρχουν επίσης αρκετές εφεδρικές γραμμές στη διεπαφή.

Αυτός ο τύπος σύνδεσης χρησιμοποιείται ευρέως στη σύγχρονη ψηφιακή τεχνολογία κινητής τηλεφωνίας.

Θέση επαφών (ακίδων) για τη διεπαφή τύπου USB-C, η οποία ανήκει στη σειρά της τρίτης προδιαγραφής υποδοχών που προορίζονται για επικοινωνίες διαφόρων ψηφιακού εξοπλισμού

Αξίζει να σημειωθούν τα χαρακτηριστικά του USB Type-C. Για παράδειγμα, οι παράμετροι ταχύτητας για αυτήν τη διεπαφή δείχνουν επίπεδο 10 Gbit/s.

Ο σχεδιασμός του βύσματος είναι συμπαγής και εξασφαλίζει μια συμμετρική σύνδεση, επιτρέποντας την εισαγωγή του συνδετήρα σε οποιαδήποτε θέση.

Ο πίνακας pinout είναι συμβατός με την προδιαγραφή 3.1 (USB-C)

Το επόμενο επίπεδο της προδιαγραφής USB 3.2

Εν τω μεταξύ, η διαδικασία βελτίωσης του γενικού σειριακού διαύλου συνεχίζεται ενεργά. Σε μη εμπορικό επίπεδο, το επόμενο επίπεδο προδιαγραφών έχει ήδη αναπτυχθεί - 3.2.

Σύμφωνα με τις διαθέσιμες πληροφορίες, τα χαρακτηριστικά ταχύτητας της διεπαφής USB 3.2 υπόσχονται διπλάσιες παραμέτρους από ό,τι μπορεί να κάνει η προηγούμενη σχεδίαση.

Οι προγραμματιστές κατάφεραν να επιτύχουν τέτοιες παραμέτρους εισάγοντας κανάλια πολλαπλών ζωνών μέσω των οποίων η μετάδοση πραγματοποιείται σε ταχύτητες 5 και 10 Gbit/s, αντίστοιχα.

Παρόμοια με το "Thunderbolt", το USB 3.2 χρησιμοποιεί πολλαπλές λωρίδες για να επιτύχει συνολική απόδοση, αντί να προσπαθεί να συγχρονίσει και να τρέξει το ίδιο κανάλι δύο φορές

Παρεμπιπτόντως, πρέπει να σημειωθεί ότι η συμβατότητα της πολλά υποσχόμενης διεπαφής με το υπάρχον USB-C υποστηρίζεται πλήρως, καθώς η υποδοχή "Type-C" (όπως έχει ήδη σημειωθεί) είναι εξοπλισμένη με εφεδρικές επαφές (ακίδες) που παρέχουν πολλαπλές μετάδοση σήματος ζώνης.

Χαρακτηριστικά της καλωδίωσης στις επαφές του βύσματος

Δεν υπάρχουν ειδικές τεχνολογικές αποχρώσεις που σχετίζονται με τη συγκόλληση αγωγών καλωδίων στα μαξιλάρια επαφής των συνδετήρων. Το κύριο πράγμα σε αυτή τη διαδικασία είναι να διασφαλίσετε εκ των προτέρων το ταίριασμα χρωμάτων. προστατευμένο από μόνωση αγωγοί καλωδίων σε μια συγκεκριμένη επαφή (pin).

Χρωματική κωδικοποίηση αγωγών μέσα στο συγκρότημα καλωδίων που χρησιμοποιείται για διασυνδέσεις USB. Εμφανίζεται από πάνω προς τα κάτω, αντίστοιχα, ο συνδυασμός χρωμάτων των αγωγών καλωδίων για τις προδιαγραφές 2.0, 3.0 και 3.1

Επίσης, εάν πρόκειται για τροποποιήσεις καλωδίωσης παλιών εκδόσεων, θα πρέπει να λάβετε υπόψη τη διαμόρφωση των βυσμάτων, τα λεγόμενα "αρσενικά" και "θηλυκά".

Ο αγωγός που έχει συγκολληθεί στην αρσενική επαφή πρέπει να ταιριάζει με τη συγκόλληση στη θηλυκή επαφή. Πάρτε, για παράδειγμα, την επιλογή καλωδίωσης του καλωδίου σε ακίδες USB 2.0.

Οι τέσσερις αγωγοί εργασίας που χρησιμοποιούνται σε αυτήν την υλοποίηση συνήθως επισημαίνονται σε τέσσερα διαφορετικά χρώματα:

• το κόκκινο;
• άσπρο;
• πράσινος;
• μαύρος.

Αντίστοιχα, κάθε αγωγός συγκολλάται σε ένα μαξιλαράκι που επισημαίνεται με μια προδιαγραφή συνδέσμου παρόμοιου χρώματος. Αυτή η προσέγγιση απλοποιεί πολύ το έργο του ηλεκτρονικού μηχανικού και εξαλείφει πιθανά σφάλματα κατά τη διαδικασία αποκόλλησης.

Μια παρόμοια τεχνολογία συγκόλλησης εφαρμόζεται σε συνδέσμους άλλων σειρών.Η μόνη διαφορά σε τέτοιες περιπτώσεις είναι ο μεγαλύτερος αριθμός αγωγών που πρέπει να συγκολληθούν. Για να απλοποιήσετε την εργασία σας, είναι βολικό να χρησιμοποιήσετε ένα ειδικό εργαλείο - ένα αξιόπιστο συγκολλητικό σίδερο για τη συγκόλληση καλωδίων στο σπίτι και γυμνό για απογύμνωση μόνωσης από τα άκρα των πυρήνων.

Ανεξάρτητα από τη διαμόρφωση του συνδετήρα, χρησιμοποιείται πάντα συγκόλληση αγωγού οθόνης. Αυτός ο αγωγός είναι κολλημένος στην αντίστοιχη επαφή στον σύνδεσμο, Ασπίδα – προστατευτική οθόνη.

Υπάρχουν συχνές περιπτώσεις αγνόησης της προστατευτικής οθόνης, όταν οι "ειδικοί" δεν βλέπουν το νόημα σε αυτόν τον αγωγό. Ωστόσο, η έλλειψη οθόνης μειώνει δραματικά την απόδοση του καλωδίου USB.

Επομένως, δεν προκαλεί έκπληξη όταν, με σημαντικό μήκος καλωδίου χωρίς οθόνη, ο χρήστης αντιμετωπίζει προβλήματα με τη μορφή παρεμβολών.

Καλωδίωση του βύσματος με δύο αγωγούς για την οργάνωση μιας γραμμής τροφοδοσίας για τη συσκευή δότη. Στην πράξη, χρησιμοποιούνται διαφορετικές επιλογές καλωδίωσης, με βάση τις τεχνικές ανάγκες.

Υπάρχουν διαφορετικές επιλογές για τη συγκόλληση ενός καλωδίου USB, ανάλογα με τη διαμόρφωση των γραμμών θυρών σε μια συγκεκριμένη συσκευή.

Για παράδειγμα, για να συνδέσετε μια συσκευή με μια άλλη για να λάβετε μόνο μια τάση τροφοδοσίας (5V), αρκεί να κολλήσετε μόνο δύο γραμμές στις αντίστοιχες ακίδες (επαφές).

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο για το θέμα

Το παρακάτω βίντεο εξηγεί τα κύρια σημεία του pinout των συνδέσμων της σειράς 2.0 και άλλων, και εξηγεί οπτικά μεμονωμένες λεπτομέρειες της παραγωγής διαδικασιών συγκόλλησης.

Έχοντας πλήρεις πληροφορίες για το pinout των βυσμάτων σύνδεσης Universal Serial Bus, μπορείτε πάντα να αντιμετωπίσετε ένα τεχνικό πρόβλημα που σχετίζεται με ελαττώματα αγωγού. Αυτές οι πληροφορίες θα σας φανούν επίσης χρήσιμες εάν χρειαστεί να συνδέσετε ορισμένες ψηφιακές συσκευές με μη τυπικό τρόπο.

Θα θέλατε να συμπληρώσετε το παραπάνω υλικό με χρήσιμα σχόλια ή πολύτιμες συμβουλές για την αποκόλληση «κάντε μόνοι σας»; Γράψτε σχόλια στο παρακάτω μπλοκ, προσθέστε, εάν χρειάζεται, μοναδικά φωτογραφικά υλικά.

Ίσως εξακολουθείτε να έχετε ερωτήσεις μετά την ανάγνωση του άρθρου; Ρωτήστε τους εδώ - οι ειδικοί μας και οι αρμόδιοι επισκέπτες του ιστότοπού μας θα προσπαθήσουν να διευκρινίσουν ασαφή σημεία.