• پین کانکتور USB: USB، mini-USB، micro-USB. تعویض کانکتور (سوکت) Mini USB به Micro USB بدون ایستگاه لحیم کاری

    رابط USB حدود 20 سال پیش، به طور دقیق، از بهار 1997 به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفت. پس از آن بود که گذرگاه سریال جهانی در سخت افزار در بسیاری از مادربردهای رایانه شخصی پیاده سازی شد. در حال حاضر، این نوع اتصال لوازم جانبی به رایانه شخصی استاندارد است، نسخه هایی منتشر شده است که سرعت تبادل داده ها را به میزان قابل توجهی افزایش داده است، انواع جدیدی از کانکتورها ظاهر شده اند. بیایید سعی کنیم مشخصات، پین اوت ها و سایر ویژگی های USB را درک کنیم.

    مزایای اتوبوس سریال جهانی چیست؟

    معرفی این روش اتصال این امکان را فراهم کرد:

    • به سرعت دستگاه های جانبی مختلف را از صفحه کلید گرفته تا درایوهای دیسک خارجی به رایانه شخصی متصل کنید.
    • استفاده کامل از فناوری Plug & Play که اتصال و پیکربندی تجهیزات جانبی را ساده می کند.
    • رد تعدادی از رابط های قدیمی، که تأثیر مثبتی بر عملکرد سیستم های محاسباتی داشت.
    • این اتوبوس نه تنها به انتقال داده ها، بلکه به برق رسانی به دستگاه های متصل با محدودیت جریان بار 0.5 و 0.9 آمپر برای نسل های قدیمی و جدید اجازه می دهد. این امر امکان استفاده از USB را برای شارژ گوشی ها و همچنین اتصال گجت های مختلف (مینی فن ها، چراغ ها و ...) فراهم کرد.
    • امکان ساخت کنترلرهای موبایل، به عنوان مثال، کارت شبکه USB RJ-45، کلیدهای الکترونیکی برای ورود و خروج از سیستم فراهم شد.

    انواع کانکتورهای USB - تفاوت ها و ویژگی های اصلی

    سه مشخصات (نسخه) از این نوع اتصال تا حدی با یکدیگر سازگار هستند:

    1. اولین نسخه ای که گسترده شده است v 1 است. این یک اصلاح بهبود یافته از نسخه قبلی (1.0) است که به دلیل خطاهای جدی در پروتکل انتقال داده عملاً فاز نمونه اولیه را ترک نکرد. این مشخصات دارای ویژگی های زیر است:
    • انتقال داده دو حالته با سرعت بالا و پایین (به ترتیب 12.0 و 1.50 مگابیت بر ثانیه).
    • قابلیت اتصال بیش از صد دستگاه مختلف (از جمله هاب).
    • حداکثر طول سیم برای نرخ باود بالا و پایین به ترتیب 3.0 و 5.0 متر است.
    • ولتاژ نامی باس 5.0 ولت، جریان بار مجاز تجهیزات متصل 0.5 A است.

    امروزه به دلیل پهنای باند کم عملا از این استاندارد استفاده نمی شود.

    1. مشخصات دوم که امروزه غالب است این استاندارد با اصلاحات قبلی کاملاً سازگار است. یک ویژگی متمایز وجود یک پروتکل تبادل داده با سرعت بالا (تا 480.0 مگابیت در ثانیه) است.

    به دلیل سازگاری کامل سخت افزاری با نسخه جوان تر، دستگاه های جانبی این استاندارد را می توان به نسخه قبلی متصل کرد. درست است، در این حالت، توان عملیاتی تا 35-40 برابر و در برخی موارد حتی بیشتر کاهش می یابد.

    از آنجایی که بین این نسخه ها سازگاری کامل وجود دارد، کابل ها و کانکتورهای آنها یکسان هستند.

    توجه داشته باشیم که با وجود پهنای باند مشخص شده در مشخصات، نرخ تبادل واقعی داده در نسل دوم تا حدودی کمتر است (حدود 30-35 مگابایت در ثانیه). این به دلیل خاص بودن اجرای پروتکل است که منجر به تاخیر بین بسته های داده می شود. از آنجایی که درایوهای مدرن دارای سرعت خواندن چهار برابر بیشتر از پهنای باند اصلاح دوم هستند، یعنی نیازهای فعلی را برآورده نمی کند.

    1. نسل سوم گذرگاه جهانی به طور خاص برای رفع محدودیت های پهنای باند طراحی شده است. با توجه به مشخصات، این اصلاح قادر به تبادل اطلاعات با سرعت 5.0 گیگابیت بر ثانیه است که تقریباً سه برابر سرعت خواندن درایوهای مدرن است. دوشاخه ها و پریزهای آخرین اصلاح معمولاً با رنگ آبی مشخص می شوند تا شناسایی متعلق به این مشخصات آسان شود.

    یکی دیگر از ویژگی های نسل سوم افزایش جریان نامی تا 0.9 A است که به شما امکان می دهد تعدادی از دستگاه ها را تغذیه کنید و منابع تغذیه جداگانه را برای آنها رها کنید.

    در مورد سازگاری با نسخه قبلی، تا حدی پیاده سازی شده است، در ادامه به تفصیل توضیح داده خواهد شد.

    طبقه بندی و پینوت

    اتصال دهنده ها معمولاً بر اساس نوع طبقه بندی می شوند ، فقط دو مورد از آنها وجود دارد:


    توجه داشته باشید که چنین کنوکتورهایی فقط بین تغییرات اولیه سازگار هستند.


    علاوه بر این، کابل های افزودنی برای پورت های این رابط وجود دارد. در یک طرف یک پلاگین نوع A وجود دارد و در انتهای دیگر یک سوکت برای آن وجود دارد، یعنی در واقع اتصال "مادر" - "پدر". چنین کابل هایی می توانند بسیار مفید باشند، به عنوان مثال، برای اتصال یک درایو فلش USB بدون قرار گرفتن در زیر میز به واحد سیستم.


    حالا بیایید ببینیم که چگونه مخاطبین برای هر یک از انواع ذکر شده در بالا سیم کشی می شوند.

    Pinout کانکتور usb 2.0 (نوع A و B)

    از آنجایی که دوشاخه ها و پریزهای نسخه های اولیه 1.1 و 2.0 از نظر فیزیکی با یکدیگر تفاوت ندارند، سیم کشی دومی را ارائه خواهیم کرد.


    شکل 6. پینوت دوشاخه و سوکت کانکتور نوع A

    تعیین:

    • الف یک لانه است.
    • ب - دوشاخه.
    • 1 - منبع تغذیه +5.0 ولت.
    • سیم سیگنال 2 و 3.
    • 4 - جرم.

    در شکل، رنگ آمیزی کنتاکت ها با توجه به رنگ های سیم نشان داده شده است و مطابق با مشخصات پذیرفته شده است.

    اکنون سیم کشی سوکت کلاسیک B را در نظر بگیرید.


    تعیین:

    • الف - دوشاخه متصل به سوکت دستگاه های جانبی.
    • ب - سوکت روی دستگاه جانبی.
    • 1 - کنتاکت برق (+5 ولت).
    • 2 و 3 مخاطبین سیگنال هستند.
    • 4 - کنتاکت سیم «جرم».

    رنگ مخاطبین مطابق با رنگ پذیرفته شده سیم ها در بند ناف است.

    پین اوت USB 3.0 (نوع A و B)

    در نسل سوم، دستگاه های جانبی به ترتیب از طریق 10 (9، در صورت عدم وجود نوار محافظ) سیم متصل می شوند، تعداد تماس ها نیز افزایش می یابد. اما آنها به گونه ای قرار گرفته اند که امکان اتصال دستگاه های نسل های قبلی وجود دارد. یعنی پایه های +5.0 V، GND، D+ و D- مانند نسخه قبلی قرار دارند. سیم کشی سوکت نوع A در شکل زیر نشان داده شده است.


    شکل 8. USB 3.0 Type A Connector Pinout

    تعیین:

    • A یک دوشاخه است.
    • B یک لانه است.
    • 1، 2، 3، 4 - کانکتورها به طور کامل با پایه های دوشاخه نسخه 2.0 مطابقت دارند (به B در شکل 6 مراجعه کنید)، رنگ سیم ها نیز مطابقت دارند.
    • 5 کانکتور (SS_TX-) و 6 (SS_TX+) برای سیم های انتقال داده با استفاده از پروتکل SUPER_SPEED.
    • 7 - زمین (GND) برای سیم سیگنال.
    • 8 کانکتور سیم (SS_RX-) و 9 (SS_RX+) برای دریافت داده ها با استفاده از پروتکل SUPER_SPEED.

    رنگ های موجود در شکل مطابق با رنگ های پذیرفته شده برای این استاندارد است.

    همانطور که در بالا ذکر شد، یک دوشاخه قدیمی را می توان به سوکت این پورت وارد کرد، به ترتیب، توان خروجی کاهش می یابد. در مورد دوشاخه نسل سوم اتوبوس یونیورسال، امکان قرار دادن آن در سوکت های تولید اولیه وجود ندارد.

    حال بیایید به پین ​​اوت برای سوکت نوع B نگاه کنیم. برخلاف نمای قبلی، این سوکت با هیچ دوشاخه قبلی سازگار نیست.


    نام گذاری ها:

    A و B به ترتیب دوشاخه و پریز هستند.

    امضای دیجیتال برای مخاطبین مطابق با توضیحات در شکل 8 است.

    رنگ تا حد امکان به علامت رنگی سیم ها در بند ناف نزدیک است.

    کانکتور میکرو یو اس بی پینوت

    برای شروع، سیم کشی را برای این مشخصات ارائه می دهیم.


    همانطور که در تصویر می بینید، این یک اتصال 5 پین است، هر دو شاخه (A) و سوکت (B) از چهار پایه استفاده می کنند. هدف و تعیین عددی و رنگی آنها مطابق با استاندارد پذیرفته شده است که در بالا ارائه شد.

    توضیحات کانکتور micro USB برای نسخه 3.0.

    برای این اتصال، از یک کانکتور 10 پین با شکل مشخص استفاده می شود. در واقع از دو قسمت 5 پین تشکیل شده است که یکی از آنها کاملاً با نسخه قبلی رابط سازگار است. چنین پیاده سازی تا حدودی گیج کننده است، به خصوص با توجه به ناسازگاری این انواع. احتمالاً توسعه دهندگان قصد داشتند کار با رابط های اصلاحات اولیه را امکان پذیر کنند ، اما متعاقباً این ایده را رها کردند یا هنوز آن را اجرا نکرده اند.


    شکل پین اوت دوشاخه (A) و ظاهر سوکت (B) میکرو USB را نشان می دهد.

    پایه های 1 تا 5 کاملاً با کانکتور میکرو نسل دوم مطابقت دارد، هدف سایر پایه ها به شرح زیر است:

    • 6 و 7 - انتقال داده از طریق پروتکل پرسرعت (به ترتیب SS_TX- و SS_TX+).
    • 8 - جرم برای کانال های اطلاعاتی با سرعت بالا.
    • 9 و 10 - دریافت داده ها از طریق پروتکل پرسرعت (به ترتیب SS_RX- و SS_RX+).

    Mini USB Pinout

    این گزینه اتصال فقط در نسخه های قبلی رابط استفاده می شود، در نسل سوم از این نوع استفاده نمی شود.


    همانطور که می بینید، سیم کشی دوشاخه و سوکت تقریباً مشابه میکرو USB است، رنگ بندی سیم ها و شماره پین ​​ها نیز مطابقت دارند. در واقع، تفاوت ها فقط در شکل و اندازه است.

    در این مقاله ما فقط انواع استاندارد اتصالات را آورده ایم، بسیاری از تولید کنندگان تجهیزات دیجیتال استانداردهای خود را تمرین می کنند، در آنجا می توانید کانکتورهای 7 پین، 8 پین و غیره را پیدا کنید. این امر مشکلات خاصی را ایجاد می کند، به خصوص در مورد یافتن شارژر برای تلفن همراه. همچنین لازم به ذکر است که تولید کنندگان چنین محصولات "انحصاری" عجله ای برای گفتن نحوه ساخت پین USB در چنین کنتاکتورهایی ندارند. اما، به عنوان یک قاعده، یافتن این اطلاعات در انجمن های موضوعی آسان است.

    آنها یک تبلت چینی با عبارت «شارژ نشدن» کشیدند.

    با وصل کردن شارژر به کانکتور، بلافاصله متوجه شدم که کانکتور به سادگی از روی برد پاره شده است. شایع ترین شکست. خب، بیایید کالبد شکافی مشتری خود را شروع کنیم. برای این کار، با نگاهی سرسخت، اطراف محیط تبلت را نگاه می کنیم و به دنبال پیچ هایی می گردیم که آن را به هم نگه می دارند. بدون فکر طولانی این پیچ ها را باز می کنیم



    وویلا!


    من در جدا کردن محل قرارگیری تراشه حافظه، درصد و سایر میکروهی‌های مختلف، اهمیتی نمی‌بینم، زیرا اساساً تعمیر تبلت مستلزم تعویض صفحه نمایش لمسی، صفحه نمایش و کانکتورها است.

    و اینجا پورت شارژ میکرو USB است. ما باید او را جایگزین کنیم.


    حالا باید حقوق بگیریم تمام پیچ هایی که آن را نگه می دارند باز می کنیم. ما همچنین تمام حلقه هایی که به تخته می روند را حذف می کنیم. برای انجام این کار، گیره را با انگشت خود به سمت بالا ببرید.


    اگر سیم ها تداخل داشته باشند، آنها را نیز لحیم می کنیم. باطری رو تازه لحیم کردم از آنجایی که کانکتور ما با گوشت پاره شده و کنده شده است، بلافاصله آن را دور می اندازیم. ما شروع به تمیز کردن صندلی برای اتصال جدید می کنیم. برای حذف لحیم کاری در سوراخ ها، به آلیاژ Wood یا Rosé با ذوب کم نیاز داریم. برای شروع، ما سوراخ های زیادی را با این آلیاژ قلع می کنیم، فراموش نکنید که با شار ژل نیز آغشته کنید. سوراخ عبوری را همراه با آلیاژ با استفاده از آهن لحیم کاری گرم می کنیم و سپس با استفاده از یک پمپ لحیم کاری به شدت تمام لحیم کاری را از سوراخ بیرون می آوریم.


    من نوک لاستیکی پمپ لحیم کاری را از یک رادیو ماشین CD قدیمی گرفتم. من نمی دانم آنها در آنجا چه می کنند، اما حتی دو نفر از آنها هستند.

    اکنون تمام لحیم کاری اضافی را با استفاده از یک بافته مسی و یک آهن لحیم کاری گرم شده از لنت های تماسی (پچ پچ) جدا می کنیم.


    پس از این روش، روی تماس های سیگنال با آهن لحیم کاری، لحیم کاری و شار ژل، باید برجستگی های لحیم کاری را روی هر پد تماسی باقی بگذاریم. اگرچه این عکس از تعمیر دیگری است، اما با یک مثال باید چیزی شبیه به این باشد:


    اکنون یک کانکتور جدید می گیریم و مخاطبین آن را با فلاکس LTI-120 آغشته می کنیم




    کمی در مورد کانکتورها ... تعداد زیادی از این کانکتورهای micro USB وجود دارد! تقریباً هر تولید کننده تبلت، تلفن و سایر زباله ها از کانکتورهای micro USB مخصوص به خود استفاده می کند. اما من هنوز راهی پیدا کردم ;-). من به Aliexpress رفتم و یکباره یک مجموعه کامل برای خودم خریدم. اینجا ارتباط دادن. اما الان هر نوع کانکتوری برای گوشی و تبلت چینی دارم ;-)

    به محض اینکه کانکتور مسح شد، کنتاکت های آن را لحیم می کنیم. نکته اصلی در اینجا این است که زیاده روی نکنید، در غیر این صورت کانکتور در سوراخ های عبوری روی تخته قرار نمی گیرد.

    علاوه بر این، همه چیز ساده است. ما کانکتور را وارد می کنیم، کنتاکت های عبوری را از طرف دیگر لحیم می کنیم، و سپس سخاوتمندانه کنتاکت های سیگنال کانکتور را با فلاکس ژل روغن کاری می کنیم و هر تماس را با نوک نیش فشار می دهیم. (با عرض پوزش، گرفتن عکس ناخوشایند است، زیرا من فقط دو دست دارم و کسی در اطراف نبود)


    و سپس کانکتور را از مدفوع و دوده تمیز می کنیم


    ما همه چیز را همانطور که بود انجام می دهیم و تبلت را بررسی می کنیم:


    شارژ روشن است. این کار تعمیر تبلت را کامل می کند.

    سلام به خوانندگان من! امروز دوباره عنوان "از استاد سرگئی". بیایید نحوه تعمیر بودجه کابل USB - micro USB را با دستان خود نشان دهیم. چیزی که در ابتدا داریم یک کابل غیرکار با یک کانکتور میکرو USB است. صاحب کابل تنگ پول است، بنابراین برای چند سکه کمک خواست. بیایید ببینیم چه می توان کرد!

    بسیاری از مردم فکر می کنند که چنین اتصالاتی غیر قابل جدا شدن هستند. همینطور که هست! اما نبوغ روسی همیشه کار می کند، بنابراین باز کردن رابط با یک چاقوی جراحی تیز در امتداد درز ذوب زمان زیادی نمی برد.

    سپس برای ما باقی می ماند که سیم های کابل در حال تعمیر را جدا کنیم و طبق پین کانکتور USB، آن را به یک کانکتور قابل تعمیر که با موفقیت جدا شده است لحیم کنیم. در زیر پینوت کابل microUSB-USB بدون OTG و همراه با آن است - هیچ چیز پیچیده ای نیست.

    لحیم کاری کانکتور جدید

    عکس نشان می دهد که چگونه سیم ها باید با توجه به رنگ قیطان به کانکتور لحیم شوند.

    ما خود را با یک ولت متر بررسی می کنیم - USB را به شارژر وصل کرده و ولتاژ منبع تغذیه + 5 ولت را اندازه گیری می کنیم. همه چیز مرتب است.

    کمی تاریخچه USB

    توسعه گذرگاه سریال جهانی یا USB در سال 1994 توسط Ajay Bhatt، مهندس آمریکایی هندی الاصل در اینتل، و بخشی به رهبری او از متخصصان شرکت های کامپیوتری پیشرو به نام USB-IF (USB Implementers Forum, Inc) آغاز شد. شرکت توسعه بندر شامل نمایندگانی از Intel، Compaq، Microsoft، Apple، LSI و Hewlett-Packard بود. توسعه دهندگان با وظیفه اختراع یک پورت جهانی برای اکثر دستگاه ها مواجه شدند که بر اساس اصل Plug & Play (اتصال و پخش) عمل می کند، زمانی که دستگاه، پس از اتصال به رایانه، یا بلافاصله شروع به کار کرد یا پس از نصب شروع به کار کرد. نرم افزارهای لازم (درایورها). اصل جدید باید جایگزین پورت LPT و COM شود، در حالی که سرعت انتقال داده باید حداقل 115 کیلوبیت در ثانیه باشد. علاوه بر این، پورت باید موازی باشد تا اتصال چندین منبع به آن را سازماندهی کند و همچنین امکان استفاده از اتصال دستگاه ها به "داغ" را بدون خاموش کردن یا راه اندازی مجدد رایانه شخصی فراهم کند.

    اولین نمونه غیر صنعتی پورت USB تحت کد ایندکس 1.0 با قابلیت انتقال اطلاعات تا سرعت 12 مگابیت بر ثانیه. در اواخر سال 1995 - اوایل سال 1996 معرفی شد. در اواسط سال 1998، پورت با نرخ خودکار برای اتصال پایدار ارتقا یافت و می‌توانست با سرعت 1.5 مگابیت بر ثانیه کار کند. تغییر آن USB 1.1 شد. در اواسط سال 1997، اولین مادربردها و دستگاه های دارای این کانکتور عرضه شدند. در سال 2000، USB 2.0 ظاهر شد که از سرعت 480 مگابیت بر ثانیه پشتیبانی می کرد. اصل اصلی طراحی، امکان اتصال دستگاه های قدیمی مبتنی بر USB 1.1 به پورت است. در همین زمان اولین فلش 8 مگابایتی برای این پورت ظاهر می شود. سال 2008، با بهبود کنترلر USB از نظر سرعت و قدرت، با انتشار نسخه 3 پورت، با پشتیبانی از انتقال اطلاعات تا سرعت 4.8 گیگابیت بر ثانیه مشخص شد.

    مفاهیم اولیه و اختصارات مورد استفاده در هنگام پین کردن کانکتورهای USB

    VCC (ولتاژ در جمع کننده مشترک) یا Vbus- تماس پتانسیل مثبت منبع تغذیه. برای دستگاه های USB +5 ولت است. در مدارهای الکتریکی رادیویی، این علامت اختصاری مربوط به ولتاژ تغذیه ترانزیستورهای دوقطبی NPN و PNP است.

    GND (زمینی) یا GND_DRAIN- تماس برق منفی در تجهیزات (از جمله مادربردها) برای محافظت در برابر الکتریسیته ساکن و منبع تداخل الکترومغناطیسی خارجی به کیس متصل می شود.

    D-(داده-)- تماس اطلاعاتی با پتانسیل صفر، نسبت به آن داده ها منتقل می شود.

    D+ (داده +)- تماس اطلاعات با منطقی "1"، لازم برای انتقال داده ها از میزبان (PC) به دستگاه و بالعکس. از نظر فیزیکی، فرآیند انتقال پالس های مستطیلی مثبت با چرخه های کاری مختلف و دامنه 5+ ولت است.

    نر- پلاگین کانکتور USB که معمولاً به آن "پدر" می گویند.

    زن- سوکت کانکتور USB یا "مادر".

    سری A، سری B، mini USB، micro-A، micro-B، USB 3.0- تغییرات مختلف کانکتورهای دستگاه های USB.

    RX (دریافت)- در حال دریافت اطلاعات.

    TX (انتقال)- انتقال اطلاعات.

    -StdA_SSRX- تماس منفی برای دریافت اطلاعات در USB 3.0 در حالت SuperSpeed.

    +StdA_SSRX- تماس مثبت برای دریافت اطلاعات در USB 3.0 در حالت SuperSpeed.

    -StdA_SSTX- تماس منفی برای انتقال داده در USB 3.0 در حالت SuperSpeed.

    +StdA_SSTX- تماس مثبت برای انتقال داده در USB 3.0 در حالت SuperSpeed.

    DPWR– کانکتور برق کمکی برای دستگاه های USB 3.0.

    پین اوت کانکتور USB

    برای مشخصات 1.x و 2.0، پین اوت کانکتور USB یکسان است.

    همانطور که در شکل مشاهده می کنید، در پایه های 1 و 4 یک ولتاژ تغذیه برای حاشیه دستگاه متصل وجود دارد و داده های اطلاعاتی از طریق کنتاکت های 2 و 3 منتقل می شود. اگر از کانکتور میکرو USB پنج پین استفاده می کنید، لطفاً به شکل زیر مراجعه کنید.

    همانطور که مشاهده می کنید استفاده از 4 خروجی در مشخصات استاندارد ارائه نشده است. با این حال، گاهی اوقات از پایه 4 برای تامین برق مثبت دستگاه استفاده می شود. بیشتر اوقات، اینها مصرف کنندگان انرژی بر هستند و جریان جریان به حداکثر مجاز برای اتصال USB 2.0 است که در زیر مورد بحث قرار خواهد گرفت. طبق استاندارد، هر سیم رنگ خاص خود را دارد. بنابراین کنتاکت برق مثبت با یک سیم قرمز وصل می شود، منفی با سیاه وصل می شود، سیگنال داده روی سفید می رود و سیگنال اطلاعات مثبت data+ روی سبز می رود. علاوه بر این، برای محافظت از دستگاه‌ها در برابر تأثیرات خارجی، کابل‌های باکیفیت از محافظ قطعات فلزی کانکتورها با بستن نوار فلزی بیرونی کابل به کیس استفاده می‌کنند. به عبارت دیگر، محافظ کابل را می توان به منهای توان کانکتور متصل کرد (اما این شرط ضروری نیست). استفاده از صفحه نمایش به شما امکان می دهد تا پایداری انتقال داده ها را بهبود بخشید، سرعت را افزایش دهید و طول کابل بیشتری را به دستگاه اعمال کنید.


    در صورت استفاده از کابل میکرو USB - OTG به تبلت، چهارمین پایه استفاده نشده به سیم منفی متصل می شود. نمودار کابل به وضوح با تصویری از w3bsit3-dns.com نشان داده شده است. در این حالت، تامین برق مثبت به پایه چهارم کانکتور اکیدا ممنوع است، که مستلزم خرابی کنترلر پورت USB یا خرابی کنترلر OTG است!

    در مورد مشخصات کانکتور USB 2.0، جدولی از مشخصات اصلی در زیر آمده است.

    مشخصات همچنین نشان می دهد که برای فیلتر کردن سیگنال مفید، حداکثر ظرفیت بین گذرگاه اطلاعات داده و کنتاکت توان منفی (زمین) مجاز به استفاده از ظرفیت تا 10uF (حداقل 1uF) است. استفاده بیش از مقدار خازن توصیه نمی شود، زیرا در سرعت های نزدیک به حداکثر، جلوی پالس سفت می شود که منجر به از دست دادن ویژگی های سرعت پورت USB می شود.

    هنگام اتصال کانکتورهای USB خارجی به مادربرد، باید توجه ویژه ای به اتصال صحیح سیم ها داشت، زیرا اشتباه گرفتن سیگنال های اطلاعاتی Data - و Data + آنقدر ترسناک نیست، اما تعویض سیم های برق خطرناک است. در این صورت، از تجربه تعمیر تجهیزات الکترونیکی، دستگاه متصل اغلب غیر قابل استفاده می شود! برای مشاهده نمودار اتصال به دفترچه راهنمای مادربرد مراجعه کنید.

    لازم به ذکر است که برای اجرای کابل برای دستگاه های متصل کانکتور USB 2.0، استاندارد سطوح مقطع هر سیم در سیم مورد تایید قرار گرفته است.

    AWG سیستم علامت گذاری بخش سیم آمریکایی است.

    حال به سراغ پورت USB 3.0 می رویم

    نام دوم پورت USB 3.0 USB Super Speed ​​است که به دلیل افزایش سرعت انتقال داده تا 5 گیگابیت بر ثانیه است. برای افزایش عملکرد سرعت، مهندسان از انتقال کامل دوبلکس (دو سیمه) چه داده های ارسالی و چه دریافتی استفاده کردند. به همین دلیل، 4 مخاطب اضافی در کانکتور -/+ StdA_SSRX و -/+ StdA_SSTX ظاهر شد. علاوه بر این، افزایش سرعت نیاز به استفاده از نوع جدیدی از کنترلر با مصرف انرژی بالا داشت که منجر به نیاز به پین ​​های برق اضافی در کانکتور USB 3.0 (DPWR و DGND) شد. نوع جدید کانکتور با نام USB Powered B شناخته شد. به طور خلاصه فرض می کنیم که اولین فلش مموری های چینی برای این کانکتور در مواردی بدون در نظر گرفتن ویژگی های حرارتی کنترلرهای آنها ساخته شده و در نتیجه بسیار داغ شده اند. و شکست خورد.

    اجرای عملی پورت USB 3.0 امکان دستیابی به نرخ تبادل اطلاعات 380 مگابایت بر ثانیه را فراهم کرد. برای مقایسه، پورت SATA II (اتصال هارد دیسک ها) قادر به انتقال اطلاعات با سرعت 250 مگابایت بر ثانیه است. استفاده از برق اضافی امکان استفاده از دستگاه هایی با حداکثر جریان مصرفی تا 900 میلی آمپر را در سوکت فراهم می کرد. بنابراین می توان یک دستگاه یا حداکثر 6 گجت با مصرف 150 میلی آمپر را متصل کرد. در این حالت می توان حداقل ولتاژ کاری دستگاه متصل را به 4 ولت کاهش داد. با توجه به افزایش قدرت کانکتور، مهندسان مجبور شدند طول کابل USB 3.0 را به 3 متر محدود کنند که بدون شک از منفی های این پورت است. در زیر مشخصات استاندارد پورت USB 3.0 آمده است

    پین اوت کانکتور USB 3.0 به شرح زیر است:


    پشتیبانی کامل نرم افزاری برای مشخصات USB 3.0 توسط سیستم عامل با شروع ویندوز 8، آخرین MacBook Air و MacBook Pro و Linux از نسخه هسته 2.6.31 ارائه شده است. به دلیل استفاده از دو کنتاکت برق اضافی در کانکتور USB 3.0 Powered-B، امکان اتصال دستگاه هایی با ظرفیت بار تا 1 آمپر وجود دارد.

    رابط USB حدود 20 سال پیش، به طور دقیق، از بهار 1997 به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفت. پس از آن بود که گذرگاه سریال جهانی در سخت افزار در بسیاری از مادربردهای رایانه شخصی پیاده سازی شد. در حال حاضر، این نوع اتصال لوازم جانبی به رایانه شخصی استاندارد است، نسخه هایی منتشر شده است که سرعت تبادل داده ها را به میزان قابل توجهی افزایش داده است، انواع جدیدی از کانکتورها ظاهر شده اند. بیایید سعی کنیم مشخصات، پین اوت ها و سایر ویژگی های USB را درک کنیم.

    مزایای اتوبوس سریال جهانی چیست؟

    معرفی این روش اتصال این امکان را فراهم کرد:

    • به سرعت دستگاه های جانبی مختلف را از صفحه کلید گرفته تا درایوهای دیسک خارجی به رایانه شخصی متصل کنید.
    • استفاده کامل از فناوری Plug & Play که اتصال و پیکربندی تجهیزات جانبی را ساده می کند.
    • رد تعدادی از رابط های قدیمی، که تأثیر مثبتی بر عملکرد سیستم های محاسباتی داشت.
    • این اتوبوس نه تنها به انتقال داده ها، بلکه به برق رسانی به دستگاه های متصل با محدودیت جریان بار 0.5 و 0.9 آمپر برای نسل های قدیمی و جدید اجازه می دهد. این امر امکان استفاده از USB را برای شارژ گوشی ها و همچنین اتصال گجت های مختلف (مینی فن ها، چراغ ها و ...) فراهم کرد.
    • امکان ساخت کنترلرهای موبایل، به عنوان مثال، کارت شبکه USB RJ-45، کلیدهای الکترونیکی برای ورود و خروج از سیستم فراهم شد.

    انواع کانکتورهای USB - تفاوت ها و ویژگی های اصلی

    سه مشخصات (نسخه) از این نوع اتصال تا حدی با یکدیگر سازگار هستند:

    1. اولین نسخه ای که گسترده شده است v 1 است. این یک اصلاح بهبود یافته از نسخه قبلی (1.0) است که به دلیل خطاهای جدی در پروتکل انتقال داده عملاً فاز نمونه اولیه را ترک نکرد. این مشخصات دارای ویژگی های زیر است:
    • انتقال داده دو حالته با سرعت بالا و پایین (به ترتیب 12.0 و 1.50 مگابیت بر ثانیه).
    • قابلیت اتصال بیش از صد دستگاه مختلف (از جمله هاب).
    • حداکثر طول سیم برای نرخ باود بالا و پایین به ترتیب 3.0 و 5.0 متر است.
    • ولتاژ نامی باس 5.0 ولت، جریان بار مجاز تجهیزات متصل 0.5 A است.

    امروزه به دلیل پهنای باند کم عملا از این استاندارد استفاده نمی شود.

    1. مشخصات دوم که امروزه غالب است این استاندارد با اصلاحات قبلی کاملاً سازگار است. یک ویژگی متمایز وجود یک پروتکل تبادل داده با سرعت بالا (تا 480.0 مگابیت در ثانیه) است.

    به دلیل سازگاری کامل سخت افزاری با نسخه جوان تر، دستگاه های جانبی این استاندارد را می توان به نسخه قبلی متصل کرد. درست است، در این حالت، توان عملیاتی تا 35-40 برابر و در برخی موارد حتی بیشتر کاهش می یابد.

    از آنجایی که بین این نسخه ها سازگاری کامل وجود دارد، کابل ها و کانکتورهای آنها یکسان هستند.

    توجه داشته باشیم که با وجود پهنای باند مشخص شده در مشخصات، نرخ تبادل واقعی داده در نسل دوم تا حدودی کمتر است (حدود 30-35 مگابایت در ثانیه). این به دلیل خاص بودن اجرای پروتکل است که منجر به تاخیر بین بسته های داده می شود. از آنجایی که درایوهای مدرن دارای سرعت خواندن چهار برابر بیشتر از پهنای باند اصلاح دوم هستند، یعنی نیازهای فعلی را برآورده نمی کند.

    1. نسل سوم گذرگاه جهانی به طور خاص برای رفع محدودیت های پهنای باند طراحی شده است. با توجه به مشخصات، این اصلاح قادر به تبادل اطلاعات با سرعت 5.0 گیگابیت بر ثانیه است که تقریباً سه برابر سرعت خواندن درایوهای مدرن است. دوشاخه ها و پریزهای آخرین اصلاح معمولاً با رنگ آبی مشخص می شوند تا شناسایی متعلق به این مشخصات آسان شود.

    یکی دیگر از ویژگی های نسل سوم افزایش جریان نامی تا 0.9 A است که به شما امکان می دهد تعدادی از دستگاه ها را تغذیه کنید و منابع تغذیه جداگانه را برای آنها رها کنید.

    در مورد سازگاری با نسخه قبلی، تا حدی پیاده سازی شده است، در ادامه به تفصیل توضیح داده خواهد شد.

    طبقه بندی و پینوت

    اتصال دهنده ها معمولاً بر اساس نوع طبقه بندی می شوند ، فقط دو مورد از آنها وجود دارد:


    توجه داشته باشید که چنین کنوکتورهایی فقط بین تغییرات اولیه سازگار هستند.


    علاوه بر این، کابل های افزودنی برای پورت های این رابط وجود دارد. در یک طرف یک پلاگین نوع A وجود دارد و در انتهای دیگر یک سوکت برای آن وجود دارد، یعنی در واقع اتصال "مادر" - "پدر". چنین کابل هایی می توانند بسیار مفید باشند، به عنوان مثال، برای اتصال یک درایو فلش USB بدون قرار گرفتن در زیر میز به واحد سیستم.


    حالا بیایید ببینیم که چگونه مخاطبین برای هر یک از انواع ذکر شده در بالا سیم کشی می شوند.

    Pinout کانکتور usb 2.0 (نوع A و B)

    از آنجایی که دوشاخه ها و پریزهای نسخه های اولیه 1.1 و 2.0 از نظر فیزیکی با یکدیگر تفاوت ندارند، سیم کشی دومی را ارائه خواهیم کرد.


    شکل 6. پینوت دوشاخه و سوکت کانکتور نوع A

    تعیین:

    • الف یک لانه است.
    • ب - دوشاخه.
    • 1 - منبع تغذیه +5.0 ولت.
    • سیم سیگنال 2 و 3.
    • 4 - جرم.

    در شکل، رنگ آمیزی کنتاکت ها با توجه به رنگ های سیم نشان داده شده است و مطابق با مشخصات پذیرفته شده است.

    اکنون سیم کشی سوکت کلاسیک B را در نظر بگیرید.


    تعیین:

    • الف - دوشاخه متصل به سوکت دستگاه های جانبی.
    • ب - سوکت روی دستگاه جانبی.
    • 1 - کنتاکت برق (+5 ولت).
    • 2 و 3 مخاطبین سیگنال هستند.
    • 4 - کنتاکت سیم «جرم».

    رنگ مخاطبین مطابق با رنگ پذیرفته شده سیم ها در بند ناف است.

    پین اوت USB 3.0 (نوع A و B)

    در نسل سوم، دستگاه های جانبی به ترتیب از طریق 10 (9، در صورت عدم وجود نوار محافظ) سیم متصل می شوند، تعداد تماس ها نیز افزایش می یابد. اما آنها به گونه ای قرار گرفته اند که امکان اتصال دستگاه های نسل های قبلی وجود دارد. یعنی پایه های +5.0 V، GND، D+ و D- مانند نسخه قبلی قرار دارند. سیم کشی سوکت نوع A در شکل زیر نشان داده شده است.


    شکل 8. USB 3.0 Type A Connector Pinout

    تعیین:

    • A یک دوشاخه است.
    • B یک لانه است.
    • 1، 2، 3، 4 - کانکتورها به طور کامل با پایه های دوشاخه نسخه 2.0 مطابقت دارند (به B در شکل 6 مراجعه کنید)، رنگ سیم ها نیز مطابقت دارند.
    • 5 کانکتور (SS_TX-) و 6 (SS_TX+) برای سیم های انتقال داده با استفاده از پروتکل SUPER_SPEED.
    • 7 - زمین (GND) برای سیم سیگنال.
    • 8 کانکتور سیم (SS_RX-) و 9 (SS_RX+) برای دریافت داده ها با استفاده از پروتکل SUPER_SPEED.

    رنگ های موجود در شکل مطابق با رنگ های پذیرفته شده برای این استاندارد است.

    همانطور که در بالا ذکر شد، یک دوشاخه قدیمی را می توان به سوکت این پورت وارد کرد، به ترتیب، توان خروجی کاهش می یابد. در مورد دوشاخه نسل سوم اتوبوس یونیورسال، امکان قرار دادن آن در سوکت های تولید اولیه وجود ندارد.

    حال بیایید به پین ​​اوت برای سوکت نوع B نگاه کنیم. برخلاف نمای قبلی، این سوکت با هیچ دوشاخه قبلی سازگار نیست.


    نام گذاری ها:

    A و B به ترتیب دوشاخه و پریز هستند.

    امضای دیجیتال برای مخاطبین مطابق با توضیحات در شکل 8 است.

    رنگ تا حد امکان به علامت رنگی سیم ها در بند ناف نزدیک است.

    کانکتور میکرو یو اس بی پینوت

    برای شروع، سیم کشی را برای این مشخصات ارائه می دهیم.


    همانطور که در تصویر می بینید، این یک اتصال 5 پین است، هر دو شاخه (A) و سوکت (B) از چهار پایه استفاده می کنند. هدف و تعیین عددی و رنگی آنها مطابق با استاندارد پذیرفته شده است که در بالا ارائه شد.

    توضیحات کانکتور micro USB برای نسخه 3.0.

    برای این اتصال، از یک کانکتور 10 پین با شکل مشخص استفاده می شود. در واقع از دو قسمت 5 پین تشکیل شده است که یکی از آنها کاملاً با نسخه قبلی رابط سازگار است. چنین پیاده سازی تا حدودی گیج کننده است، به خصوص با توجه به ناسازگاری این انواع. احتمالاً توسعه دهندگان قصد داشتند کار با رابط های اصلاحات اولیه را امکان پذیر کنند ، اما متعاقباً این ایده را رها کردند یا هنوز آن را اجرا نکرده اند.


    شکل پین اوت دوشاخه (A) و ظاهر سوکت (B) میکرو USB را نشان می دهد.

    پایه های 1 تا 5 کاملاً با کانکتور میکرو نسل دوم مطابقت دارد، هدف سایر پایه ها به شرح زیر است:

    • 6 و 7 - انتقال داده از طریق پروتکل پرسرعت (به ترتیب SS_TX- و SS_TX+).
    • 8 - جرم برای کانال های اطلاعاتی با سرعت بالا.
    • 9 و 10 - دریافت داده ها از طریق پروتکل پرسرعت (به ترتیب SS_RX- و SS_RX+).

    Mini USB Pinout

    این گزینه اتصال فقط در نسخه های قبلی رابط استفاده می شود، در نسل سوم از این نوع استفاده نمی شود.


    همانطور که می بینید، سیم کشی دوشاخه و سوکت تقریباً مشابه میکرو USB است، رنگ بندی سیم ها و شماره پین ​​ها نیز مطابقت دارند. در واقع، تفاوت ها فقط در شکل و اندازه است.

    در این مقاله ما فقط انواع استاندارد اتصالات را آورده ایم، بسیاری از تولید کنندگان تجهیزات دیجیتال استانداردهای خود را تمرین می کنند، در آنجا می توانید کانکتورهای 7 پین، 8 پین و غیره را پیدا کنید. این امر مشکلات خاصی را ایجاد می کند، به خصوص در مورد یافتن شارژر برای تلفن همراه. همچنین لازم به ذکر است که تولید کنندگان چنین محصولات "انحصاری" عجله ای برای گفتن نحوه ساخت پین USB در چنین کنتاکتورهایی ندارند. اما، به عنوان یک قاعده، یافتن این اطلاعات در انجمن های موضوعی آسان است.

    بیشتر بخوانید: