USB — A, B, C и D: распиновка, скорость и особенности подключения


Уже давно на сайте 2 Схемы была опубликована статья про виды USB коннекторов, но так как вопросы продолжают поступать в редакцию, решено было написать более подробное продолжение. Интерфейс USB имеет тип разъема, определенный в соответствующем стандарте, описывающем его. Но с развитием технологий и развитием USB-соединения появились другие типы разъемов. Они также имеют отношение к направлению передачи данных в интерфейсе. Чтобы полностью понять особенности типов A, B и C, надо сначала взглянуть на различные версии стандарта USB. Тип разъема «USB» относится только к физической форме и разводке портов разъемов, в то время как буквенная версия означает, среди прочего, скорость и функциональность, предлагаемые интерфейсом.

USB версии разъёмов

USB версии в настоящее время включают 1.1, 2.0, 3.0, 3.1 и 3.2.

  1. Тип USB 1.1 был первой версией стандарта USB, выпущенной ещё в 1998 году, и имеет максимальную скорость передачи 12 Мбит / с. Однако во многих случаях USB 1.1 работает только на скорости 1,2 Мбит / с. Сегодня он давно устарел и выведен из употребления.
  2. Стандарт USB 2.0, введенный в 2000 году, имеет максимальную скорость 480 Мбит / с в режиме Hi-Speed или 12 Мбит / с в обычном режиме работы. Он обратно совместим с USB 1.1. Как и версия 1.1, она имеет линии питания 5 В с током до 500 мА, что дает мощность 2,5 Вт.
  3. USB 3.0 был представлен в 2008 году и имеет самую высокую скорость передачи данных — 5 Гбит / с в режиме SuperSpeed. USB 3.0 коннекторы обычно синие. Этот интерфейс обратно совместим, но имеет повышенный выходной ток до 900 мА, что дает мощность 4,5 Вт.
  4. Следующая версия USB 3.1, которая была официально представлена на рынке в 2013 году. Он удваивает скорость интерфейса до 10 Гбит / с, передавая данные так же быстро, как и оригинальный стандарт Thunderbolt. Он обратно совместим с USB 3.0 и USB 2.0. USB 3.1 имеет три профиля питания и позволяет более крупным устройствам получать питание от хоста: до 2 А при 5 В (при потребляемой мощности до 10 Вт) и до 5 А при 12 В (60 Вт) или 20 В (100 Вт) — это так называемая технология USB Power Delivery (USB-PD), определяемая отдельно от самого стандарта USB.
  5. Последней версией интерфейса является USB 3.2. Он был представлен в 2017 году. Этот интерфейс сохраняет существующие режимы данных USB 3.1 — SuperSpeed и SuperSpeed+, с 5 Гбит / с и 10 Гбит / с соответственно, но также вводит два новых режима передачи данных, предлагающих скорости передачи 10 и 20 Гбит / с, однако они требуют USB-С. USB 3.2 также является первой версией интерфейса, в котором разъем USB-C является единственным доступным и приемлемым стандартом разъема.

Благодаря плоской и прямоугольной форме USB тип A был оригинальным дизайном для первого стандарта USB. В традиционном USB-кабеле разъем типа A, также известный как штекерный разъем A, подключается к хосту, к его USB-порту также относится тип A, который является гнездом типа A. Порты типа A обычно находятся в хост-устройствах, таких как настольные компьютеры. ноутбуки, игровые приставки и т. д. Кроме того, штекерные разъемы типа A можно найти на популярных девайсах, подключенных к вышеупомянутым устройствам — клавиатурам, мышам, и т. д.

Все USB 1.1, 2.0 и 3.0 имеют одинаковую конструкцию разъема типа A, это означает, что он всегда совместим с портом типа A, даже если устройство и хост используют разные версии USB. Они отличаются только тем, что в версиях 3.0 и 3.1 добавлены дополнительные линии для дополнительных сигналов, необходимых для использования режимов SuperSpeed и SuperSpeed+.

Полезное:  DIP корпуса микросхем

По сути, разъем B является конечной частью стандартного USB-кабеля, который подключается к периферийному устройству, например, принтеру, телефону или внешнему жесткому диску, и также известен как штыревой тип B. Поскольку периферийные устройства бывают разных форм и размеров, разъем B и его порт также доступны в нескольких различных версиях. В настоящее время доступно 5 популярных моделей USB-разъемов и разъемов типа B: оригинальный стандарт B, Mini-B, Micro-B, Micro-B USB 3.0 и стандартный разъем USB B типа 3.0. Они отличаются в основном размерами, что позволяет размещать разъемы типа B в очень маленьких устройствах.

В настоящее время кабели USB типа B практически забыты. Это потому, что принтеры и другие крупные устройства уже используют беспроводные WiFi каналы.

Конструкция стандартного разъема типа B используется для подключения больших периферийных устройств, таких как принтеры или сканеры, к компьютеру и была разработана для USB 1.1. Значительно меньшие порты Mini-B можно найти в старых портативных устройствах, таких как цифровые камеры и старые портативные накопители. Этот формат соединителя теперь устарел. Micro-B USB немного меньше, чем Mini-B, и является наиболее распространенным типом разъема USB для современных смартфонов и планшетов. Micro-USB 3.0 является самой массовой конструкцией и в основном используется для портативных накопителей USB 3.0. Интерфейсные разъемы USB 3.0 и выше, как правило, синего цвета для упрощения интуитивного подключения к компьютерам, где порты USB 3.x также синего цвета.

При размере 8,3 x 2,5 мм порт и разъем USB Type-C примерно такого же размера, что и порт USB Micro-B, что делает его достаточно маленьким для работы даже с самыми малогабаритными периферийными устройствами. Оба конца кабеля идентичны, что позволяет переворачивать кабель в произвольном виде. Кроме того, благодаря симметрии штекера, проблема вставки его вверх ногами устранена — он подходит для обеих ориентаций.

USB-C и USB 3.1 имеют обратную совместимость с USB 3.0 и 2.0. В чистом соединении USB Type-C порты и разъемы Type-A больше не включены, но для совместимости существуют кабели Type-C — Type-C, например, для подключения современных мобильных устройств к компьютерам. Существуют также адаптеры, которые позволяют хостам и устройствам С-типа работать с USB-устройствами. Хотя в настоящее время это может усложнить подключение, поскольку требуются разные USB-адаптеры, это будет временным явлением, поскольку в будущем будет использоваться только порт C.

Есть в продаже переходники USB Micro <-> C, советуем на запас купить несколько штук, так как будет появляться всё больше оборудования USB-C. Такие адаптеры будут полезны в ситуации, когда у всех вокруг есть только зарядные устройства с «обычным» Micro-USB.

USB 2.0 A и B всё ещё будут на рынке в течение долгого времени, потому что есть миллиарды устройств с этим портом, и это дешево, также потому что это механически самый сильный USB-разъем, если разъемы хорошего качества и платы не тонкие, то эти разъемы действительно надёжны. Это подтверждает их применение в сценическом оборудовании, где они являются стандартными и могут работать на сценах и студиях в течение многих лет без сбоев. Такое же дело стоит в оборудовании: осциллографы, цифровые БП, ЧПУ, автоматизация.

В ожидании USB-D

USB 3 C разъем хотя и лучше, чем mini и micro, но очень слабый по сравнению с A и B. Это подтверждается практикой. Так что будем ждать очередного стандарта (может USB-D?), который при высокой скорости также окажется достаточно надёжным.



7- 4,29

НАЖМИТЕ ТУТ И ОТКРОЙТЕ КОММЕНТАРИИ