USB sučelje je popularan oblik tehnološke komunikacije na mobilnim i drugim digitalnim uređajima. Konektori ove vrste često se nalaze na osobnim računalima različitih konfiguracija, perifernim računalnim sustavima, na mobilnim telefonima itd.
Osobitost tradicionalnog sučelja - USB pinout mala površina. Za rad se koriste samo 4 kontakta + 1 uzemljenja. Istina, najnovije naprednije modifikacije (USB 3.0 Powered-B ili Type-C) karakterizira povećanje broja radnih kontakata. O čemu ćemo govoriti u ovom materijalu. Također opisujemo strukturu sučelja i odvojivanje kabela na pinovima konektora.
Vrste USB konektora
Skraćenica “USB” nosi skraćenicu, koja u svom integralnom obliku glasi kao “Universal Series Bus” - univerzalna serijska sabirnica, zahvaljujući kojoj se provodi brza razmjena digitalnih podataka.
Naglašena je svestranost USB sučelja:
- niska potrošnja energije;
- objedinjavanje kabela i konektora;
- jednostavno bilježenje razmjene podataka;
- visoka razina funkcionalnosti;
- široku podršku za upravljačke programe različitih uređaja.
Kakva je struktura USB sučelja i koje su vrste USB konektora u modernom svijetu elektronike? Pokušajmo shvatiti.
Tehnološka struktura sučelja USB 2.0
Konektori koji se odnose na proizvode koji pripadaju grupi specifikacija 1.x - 2.0 (stvoreni prije 2001) povezani su s električnim kabelom s četiri vodiča, gdje se napajaju dva vodiča i još dva prijenosna podatka.
Također u specifikacijama 1.x - 2.0, pinout servisnih USB konektora podrazumijeva priključak zaštitne pletenice - zapravo, petog vodiča.
To je fizička izvedba normalnih USB konektora povezanih s drugom specifikacijom. Lijevo pokazuje vrstu "oca", desno prikazuje vrstu "majke" i odgovarajuću pinout za obje opcije
Postojeće verzije konektora univerzalne serijske sabirnice navedenih specifikacija prikazane su u tri varijante:
- Normalno - upišite "A" i "B".
- Mini - tip "A" i "B".
- Mikro - tip "A" i "B".
Razlika svih triju vrsta proizvoda leži u dizajnerskom pristupu. Ako su normalni konektori namijenjeni za uporabu u stacionarnoj tehnologiji, mini i mikro konektori su napravljeni za uporabu u mobilnim uređajima.
To je fizička izvedba konektora druge specifikacije iz serije "mini" i, sukladno tome, naljepnica za Mini USB konektore - takozvani pinout, na temelju kojeg korisnik izvodi kablovsku vezu
Dakle, posljednje dvije vrste karakteriziraju minijaturna verzija i blago izmijenjeni oblik konektora.
Tablica točaka standardnih priključaka tipa "A" i "B"
| kontakt | specifikacija | Kabelski vodič | funkcija |
| 1 | Snaga + | Crvena (narančasta) | + 5V |
| 2 | Podaci - | Bijela (zlatna) | Podaci - |
| 3 | Data + | zelena | Data + |
| 4 | Snaga - | Crna (plava) | zemlja |
Uz performanse mini-A i mini-B konektora, kao i mikro-A i micro-B konektora, postoje modifikacije mini-AB i micro-AB konektora.
Posebnost takvih struktura je izvođenje lemljenja YUSB vodiča na 10-polnoj kontaktnoj podlozi. Međutim, u praksi se ovi priključci rijetko koriste.
Interfejs za pinout tablice Micro USB i Mini USB priključci tipa "A" i "B"
| kontakt | specifikacija | Kabelski vodič | funkcija |
| 1 | Snaga + | crvena | + 5V |
| 2 | Podaci - | bijela | Podaci - |
| 3 | Data + | zelena | Data + |
| 4 | identifikator | - | Host - uređaj |
| 5 | Snaga - | crna | zemlja |
Tehnološka struktura USB 3.x sučelja
U međuvremenu, poboljšanje digitalne opreme do 2008. godine dovelo je do zastarjelosti specifikacija 1.x - 2.0.
Ove vrste sučelja nisu dopuštale povezivanje nove opreme, primjerice vanjskih tvrdih diskova, tako da je osigurana veća brzina prijenosa podataka (veća od 480 Mb / s).
U skladu s tim pojavilo se potpuno drugačije sučelje, označeno specifikacijom 3.0. Razvoj nove specifikacije karakterizira ne samo povećana brzina, već i povećana amperaža - 900 mA u odnosu na 500 mA za USB 2/0.
Jasno je da je pojava takvih konektora omogućila servisiranje većeg broja uređaja, od kojih se neki mogu napajati izravno iz sučelja univerzalne serijske sabirnice.
Modifikacija USB 3.0 konektora različitih tipova: 1 - izvedba “mini” tipa “B”; 2 - standardni tip proizvoda "A"; 3 - razvoj serije "mikro" tipa "B"; 4 - standardni tip "C"
Kao što se može vidjeti na slici gore, sučelja treće specifikacije imaju više radnih kontakata (pinova) od prethodnog - druga verzija. Međutim, treća verzija je u potpunosti kompatibilna s "dva".
Da bi mogli prenositi signale većom brzinom, programeri treće izvedbe opremljeni su s još četiri podatkovne linije i jednom linijom žice s nultim kontaktom. Produženi kontaktni pinovi nalaze se u zasebnom redu.
Tablica s oznakama pinova konektora treće verzije za ožičenje USB kabela
| kontakt | Izvršenje "A" | Izvršenje "B" | Micro-B |
| 1 | Snaga + | Snaga + | Snaga + |
| 2 | Podaci - | Podaci - | Podaci - |
| 3 | Data + | Data + | Data + |
| 4 | zemlja | zemlja | identifikator |
| 5 | StdA_SSTX - | StdA_SSTX - | zemlja |
| 6 | StdA_SSTX + | StdA_SSTX + | StdA_SSTX - |
| 7 | GND_DRAIN | GND_DRAIN | StdA_SSTX + |
| 8 | StdA_SSRX - | StdA_SSRX - | GND_DRAIN |
| 9 | StdA_SSRX + | StdA_SSRX + | StdA_SSRX - |
| 10 | - | - | StdA_SSRX + |
| 11 | probir | probir | probir |
U međuvremenu, korištenje USB 3.0 sučelja, posebno serije "A", bilo je ozbiljan nedostatak u planu dizajna. Konektor ima asimetrični oblik, ali ne specificira položaj veze.
Programeri su se morali baviti modernizacijom dizajna, što je rezultiralo time da se u 2013. godini korisnicima USB-u pojavila opcija USB-C.
Nadograđena verzija USB 3.1 priključka
Konstrukcija ovog tipa konektora podrazumijeva dupliciranje radnih vodiča na obje strane utikača. Također na sučelju postoji nekoliko rezervnih linija.
Ovaj tip konektora se široko koristi u modernoj mobilnoj digitalnoj tehnologiji.
Položaj kontakata (pinova) za sučelje tipa USB-C, koji pripadaju seriji trećih specifikacija konektora, namijenjenih komunikaciji raznih digitalnih uređaja
Vrijedno je spomenuti karakteristike USB Type-C. Na primjer, parametri brzine za ovo sučelje pokazuju razinu - 10 Gbit / s.
Konstrukcija konektora napravljena je u kompaktnom dizajnu i osigurava simetriju veze, omogućujući umetanje konektora u bilo koji položaj.
Pinout tablica sukladna specifikaciji 3.1 (USB-C)
| kontakt | oznaka | funkcija | kontakt | oznaka | funkcija |
| A1 | GND | prizemljenje | B1 | GND | prizemljenje |
| A2 | SSTXp1 | Tx + | B2 | SSRXp1 | Rx + |
| A3 | SSTXn1 | Tx - | B3 | SSRXn1 | Rx - |
| A4 | Guma + | Snaga + | B4 | Guma + | Snaga + |
| A5 | CC1 | CFG kanal | B5 | SBU2 | PPD |
| A6 | DP1 | USB 2.0 | B6 | Dn2 | USB 2.0 |
| A7 | DN1 | USB 2.0 | B7 | DP2 | USB 2.0 |
| A8 | SBU1 | PPD | B8 | CC2 | CFG |
| A9 | guma | hrana | B9 | guma | hrana |
| A10 | SSRXn2 | Rx - | B10 | SSTXn2 | Tx - |
| A11 | SSRXp2 | Rx + | B11 | SSTXp2 | Tx + |
| A12 | GND | prizemljenje | B12 | GND | prizemljenje |
Sljedeća razina specifikacije USB 3.2
U međuvremenu, proces poboljšanja univerzalne serijske sabirnice aktivno se nastavlja. Na nekomercijalnoj razini već je razvijena sljedeća razina specifikacije - 3.2.
Prema dostupnim informacijama, karakteristike brzine USB 3.2 sučelja obećavaju dvostruko veće parametre od prethodnog dizajna.
Developeri su uspjeli postići takve parametre uvođenjem višestrukih kanala, preko kojih se odvija prijenos od 5 odnosno 10 Gbit / s.
Kao i Thunderbolt, USB 3.2 koristi više traka kako bi postigao ukupnu propusnost, umjesto da pokuša sinkronizirati i pokrenuti jedan kanal dva puta
Usput, valja napomenuti da je kompatibilnost perspektivnog sučelja s već postojećim USB-C-om u potpunosti podržana, jer je tip-C konektor (kao što je već napomenuto) opremljen rezervnim kontaktima (pinovima) koji pružaju multi-band signalizaciju.
Značajke odvajanja kabela na pinovima konektora
Nema posebnih tehnoloških nijansi lemljenja vodiča kabela na kontaktnim pločama konektora. Glavna stvar u ovom procesu je osigurati da boja predizoliranih provodnika kabela odgovara određenom zatiku (igli).
Označavanje boja vodiča unutar sklopa kabela koji se koristi za USB sučelja. Odozgo prema dolje prikazana je obojenost vodiča kabela za specifikacije 2.0, 3.0 i 3.1.
Isto tako, ako se provode modifikacije ožičenja zastarjelih verzija, treba uzeti u obzir konfiguraciju konektora, tzv. "Otac" i "majka".
Dirigent, zapečaćen na kontakt "otac" mora odgovarati lemljenje na kontakt "majka". Uzmite, na primjer, mogućnost odvajanja kabela na pinove USB 2.0.
Četiri radna vodiča koja se koriste u ovoj verziji obično su označena s četiri različite boje:
- crvena;
- bijela;
- zelena;
- crna.
Prema tome, svaki vodič je zalemljen na kontaktnu pločicu označenu specifikacijom konektora slične boje. Ovakav pristup uvelike olakšava rad elektronike, eliminira moguće pogreške u lemljenju.
Slične tehnologije lemljenja primjenjuju se i na konektore drugih serija. Jedina razlika u takvim slučajevima je veći broj vodiča koje treba zalemiti. Da biste pojednostavili svoj rad, prikladno je koristiti poseban alat - pouzdano lemilo za lemljenje žica kod kuće i striptizetu za skidanje izolacije s krajeva žica.
Bez obzira na konfiguraciju konektora, uvijek se koristi lemljenje vodiča zaslona. Ovaj vodič je zalemljen na odgovarajući kontakt na konektoru, štit je zaštitni štit .
Česti su slučajevi ignoriranja zaštitnog zaslona, kada "stručnjaci" ne vide točku u ovom istraživaču. Međutim, nedostatak zaslona dramatično smanjuje karakteristike USB kabela.
Stoga ne čudi da korisnik sa znatnom duljinom kabela bez zaslona, dobiva probleme u obliku smetnji.
Kabelski priključak dva vodiča u organizaciji vodova za donorski uređaj. U praksi postoje različite varijante tučnjave, temeljene na tehničkim potrebama.
Isključite USB kabel iz raznih opcija, ovisno o konfiguraciji linija priključaka na određenom uređaju.
Primjerice, da biste spojili jedan uređaj s drugim kako biste dobili samo napon napajanja (5V), dovoljno je da na odgovarajuće pinove (kontakte) lemite samo dvije linije.
Zaključci i koristan video na temu
Video ispod prikazuje vrhunce pinouta serije 2.0 i drugih konektora, vizualno objašnjava pojedinosti o izradi postupaka lemljenja.
Uz potpune informacije o povezivanju konektora univerzalne serijske sabirnice, uvijek se možete nositi s tehničkim problemima s defektima vodiča. Također, ove informacije su svakako korisne ako trebate povezati bilo koje nestandardne digitalne uređaje.
Želite li nadopuniti gore navedene materijale korisnim napomenama ili vrijednim savjetima za samostalno ožičenje? Napišite komentare u donjem bloku, dodajte, ako je potrebno, jedinstvene fotografske materijale.
Možda imate pitanja nakon čitanja članka? Pitajte ih ovdje - naši stručnjaci i kompetentni posjetitelji stranice pokušat će razjasniti neshvatljive trenutke.