Универсальная последовательная шина или USB – интерфейс аппаратного типа, позволяющий периферийной аппаратуре (цифровым камерам и плеерам, компьютерным клавиатурам и мышкам, МФУ и т.п.) синхронизироваться с хостом для взаимодействия с ПК. Её распиновка описывает устройство разъемов с указанием расположения контактов. Основное его преимущество возможность подключать и отключать периферию без перезагрузки компьютера.
Виды usb-разъемов и отличия
USB — это интерфейс ввода-вывода, который избавляет от беспорядка, связанного с различными периферийными устройствами, которые появились в последнее время. USB распознает только один тип разъема для всех устройств, поэтому перепутывание невозможно. К сожалению, на практике встречаются разные типы разъемов. И даже с разъемами USB Type-C нельзя сразу сказать, какие возможности поддерживают кабели.
Двумя важными аспектами usb являются возможности поддержки и общая пропускная способность. Технология поддерживает режим 127 информационных устройств и имеет общую пропускную способность работать не ниже 12 Мбит в секунду. В зависимости от быстродействия, существует четыре версии разъемов:
- 1.1 (12 и более Мбит/с): универсальны в плане поддержки концентраторами USB, но сегодня используется редко.
- 2.0 (480 Мбит/с): в настоящее время наиболее распространенная и популярная;
- 3.0 (5 и более Гбит/сек): продвинутая спецификация, обеспечивающая быстрое скачивание.
- 3.1 и выше (10 и более Гбит/с): новейшая разработка, встречающаяся довольно редко.
При появлении новых версий интерфейсов сохраняется их обратная совместимость — например 3.0 может быть подключено к 2.0, но не наоборот. Несмотря на универсальность последовательной шины, существует 2 ее разновидности:
- гнездо, установленное на хосте или устройстве, также известное как порт или розетка;
- штекер, прикрепленный к шнуру и называемый вилкой.
Разнообразие юсб-разъемов увеличивалось параллельно с развитием спецификации. Изначально существовали только обязательные стандарты A и B. Разъемы были разными, поэтому пользователи не могли подключить один к другому. Позднее был представлен способ C, разработанный с целью обеспечить соединение более производительное и надежнее предыдущей, с повышенной скоростью передачи и синхронизации данных чем первая версия.
Сегодня существуют следующие :
А | В | АВ | С |
2.0 A | 2.0 B | Micro AB | C Type (до 10 Гбит) |
2.0 Micro A | 2.0 Micro B | ||
3.0 A | mini -B (5 пин) | ||
Мини-B (4 пин) | |||
3.0 B | |||
3.0 Micro B |
Тип А
Тип А, встречается на компьютерах и ноутбуках, а также на съемных картах памяти и многой иной аппаратуре. Сфера его применения — «нисходящие» подключения к сетевым концентраторам и хост-контроллерам. Это крупный разъем плоской прямоугольной формы, подключение к которому осуществляется за счет плотной вставки.
Тип В
Другой тип разъемов, получивший обозначение B, предназначен для небольшой периферийной аппаратуры. Внешне отличается почти правильной квадратной формой, с аккуратными закруглениями на верхних углах.
Мини-разъем USB
USB и mini-USB полностью совместимы друг с другом. Поэтому их можно соединять с помощью простого адаптера. Порты Mini USB в основном встречаются на очень маленьких устройствах, таких как камеры или сотовые телефоны.
USB Mini разработан для присоединения современных мобильных телефонов и планшетов в тонком корпусе к ПК и ноутбукам. Одинаково широкое распространение получили версии Мини – А и В. Они обеспечивают подключение миниатюрных гаджетов, в надежность соединения задействован конструктив со специальной застежкой.
Разъем USB micro
Поскольку мобильные гаджеты становятся все тоньше и компактнее, был разработан формат предельно маленького размера юсб Микро. Он существует в форматах А и В, а также порта АВ.
Схема распиновки
Назначение контактов микро-USB разъема — гнезда и штекера
Разъем USB (Universal Serial Bus) – это последовательная шина универсального назначения, наиболее распространённый проводной способ подсоединения внешних устройств к компьютеру. Данный разъем позволяет организовывать обмен данными между компьютером и видеокамерой, карт-ридером, MP3 — плеером, внешним жестким диском, смартфоном.
Распиновка usb
2.0 разъема типы a и b
Разъем А называется активным. Его штекер имеет удлиненное прямоугольное поперечное сечение, вставляется в гнездо A на нисходящем порту концентратора либо хоста и передает как электропитание, так и данные. Он используется на флеш-накопителях, клавиатурах, мышках и т. д.
Разъем B считаются пассивным. Его штекер отличается квадратным поперечным сечением со скошенными верхними внешними углами, и применяется для подключения в гнездо В принтеров, сканеров и т. д. В некоторых случаях гнездо B не имеет соединений передачи данных и используется исключительно для подачи энергии от вышестоящего устройства.
По указанной причине для юсб-соединения необходим кабель с коннекторами обоих видов. Однако распиновка разъемов A и В версии 2.0 практически аналоги. Оба состоят из 4 контактов (по 2 сверху и снизу) с идентичным функционалом.
Назначение контактов usb 2 0
Цоколевка различных USB-разъема демонстрирует их идентичность. В конструкции коннекторов версии 2.0 применяются 2 провода для питания и 2 – для сигналов данных.
Контакт | Цвет | Функционал |
1 | красный | электропитание (4,75 — 5,25 В) |
2 | белый | отправка |
3 | зеленый | канал прием |
4 | черный | нулевой потенциал и заземля |
Shell Shield | не имеет изоляции какого-либо цвета | контакт с экранирующей задачей |
Распиновка юсб А и В совершенно не отличается по схеме, а назначение подключаемых контактов следующее:
- №1 – определяет источник напряжения (+ VDD), подаваемого на подключенное оборудование, а также служит индикатором сигнала подтверждения подключения.
- №2 (-D) используется для отправки данных, совместно с контактом № 3 (+D), применяемым для их ввода. Назначение этих контактов – обмен информацией в формате, установленном протоколом юсб.
- № 4 для заземления.
Схема коннекторов для usb 2 0 состоит из 4 контактов, и относительно проста в использовании. Два провода применяются для обеспечения VBUS (VCC) и заземления. Напряжение для питания VCC составляет +5В и обычно подается от самого микроконтроллера. Контакт З подключают к З микроконтроллера.
Остальные два провода — D+ и D-. Они должны быть подключены к контактам D+ и D- хоста соответственно. Им также требуется понижающий резистор номиналом по 15 кОм каждый.
3.0 типы a и b
Для разъема USB 3.0 типа А и В распиновка состоит из 9-10 контактов. Помимо элементов, входящих в состав 2.0, добавлены две дополнительные дифференциальные пары (четыре провода, SSTx +, SSTx−, SSRx + и SSRx−), обеспечивающие полнодуплексный обмен данными с высокой скоростью.
Контакт | Название | Функционал |
1 | VDD | точка электроэнергии с постоянным током |
2 | D- | передача данных |
3 | D+ | прием дифференциальных данных |
4 | ID N/C | Идентификация OTG (не подсоединен либо применен для заземления) |
5 | GND | применен для GND |
6 | SSTx- | скоростной вывод |
7 | SSTx+ | скоростной прием |
8 | применен для заземления | |
9 | SSRx | скоростной вывод |
10 | SSRx- | скоростной прием |
Распиновка USB версии 3.0 представляет собой совокупность схемы 2.0 и 5 добавленных контактов с другой функциональностью, для подключения высокоскоростных внешних накопителей.
micro-usb-разъема
Распиновка Micro-USB, обладающего 4-контактным строением, соответствует А и В. Но в варианте с 5 контактами имеются некоторые отличия:
Контакт | Название сигналов |
1 | электропитание |
2 | вывод информ |
3 | ввод информ |
4 | чаще всего не подключается |
5 | земля |
Shell Shield | экранирование |
Разъем Micro USB зачастую применяют для зарядки мобильных телефонов и работы другой портативной техники (аккумуляторы, беспроводная гарнитура и колонки). Отдельные производители электроники начали руководствоваться собственными стандартами, при которых не осуществляется обмен данными, и соответствующие контакты не активны.
Распиновка Микро USB разъема, предназначенного для зарядки смартфонов и мелкой техники, имеет следующие особенности:
- Контакт № 1 — электропитание (+ 5V);
- №2 и №3 осуществляют обмен данными (вывод и ввод). Могут быть не подключены (при запрете на передачу данных);
- №4 (ID) применяются для идентификации устройств, особенно для возможности создания OTG-соединений;
- №5 – не будет подключен, т.к. заземление обеспечит контакт №4.
mini-usb
Mini USB — это форма юсб-технологии, использующая более компактные и небольшие разъемы. Применяется для мелкой бытовой техники (смартфоны, цифровые плееры и КПК). Распиновка Mini USB может состоять из 4 или 5 проводов.
Вариант с 4 составляющими и аналогичен разъемам А и В (VBUS, D-, D+, GND), с 5 – идентичен Микро юсб.
Схема распиновки
Назначение контактов микро-USB разъема — гнезда и штекера
Разъем USB (Universal Serial Bus) – это последовательная шина универсального назначения, наиболее распространённый проводной способ подсоединения внешних устройств к компьютеру. Данный разъем позволяет организовывать обмен данными между компьютером и видеокамерой, карт-ридером, MP3 — плеером, внешним жестким диском, смартфоном.
Длина кабеля
Максимальная длина кабеля не должна превышать 5 метров. Длина кабеля может быть увеличена до 30 метров, если активный компонент (концентратор, и т.д.) устанавливается через каждые 5 метров. Время распространения сигнала между конечным устройством и хостом слишком велико. Хост (подключение к ПК) обеспечивает максимальный ток 500 мА при рабочем напряжении 5 В или 900 мА с USB 3.0.
Обычная распиновка внутренних проводов USB-кабеля по цветам:
- Красный: контакт, по которому проходит положительно заряженная электрическая энергия. Кроме того, он имеет заряд постоянного тока на 5 вольт.
- Черный: провод заземля.
- Белый: положительный провод для информации.
- Зеленый: отрицательный для информации.
Если проводка внутри шнура представляют собой сочетание других оттенков:
- Оранжевый: имеет такой же функционал, как красный провод ( 5 вольт постоянного тока, через который проходит положительный заряд).
- Белый: в этом варианте усб кабеля является заземляющим.
- Зеленый: передача данных плюс.
- Синий: передача данных минус.
Если же в кабеле цвета используются совершенно другие, следует изучить инструкцию от производителя.
Часто задаваемые вопросы
Какая распиновка у micro USB?
Для типа USB 2.0 используются провода. Красный и черный для питания, белый и зеленый для передачи данных.
Почему у micro USB 5 контактов?
Разъем был разработан с пятью контактами. Обычно используются только 2 или 4 контакта. Некоторые производители используют 5-й контакт для передачи видео или других задач.
Какие провода положительные и отрицательные на микро USB?
Красный провод положительный, а черный отрицательный.
Можно ли соединять черный и красный провода?
В одном кабеле всегда присутствует черный и красный провод. При этом оба провода подсоединяются к разным разъемам. Соединение проводов не допустимо, так как приведет к короткому замыканию.
Красный провод идет к белому или к черному?
Красный провод обычно идет в паре с черным.
Провод какого цвета идет на L и N?
Фаза — L, обычно коричневый или красный. N — ноль, провод синего или черного цвета.
Как соединить два маленьких электрических провода?
Наилучший вариант обжать кримпером или спаять между собой. Скрутка кабеля ненадежна, а так же недолговечна.
Как подключить USB только для питания?
Достаточно использовать 2 линии в кабеле — плюс и минус, красный и черный провод.
Как перепаять USB-штекер?
Необходимо перепаять провода или обжать в нужной последовательности.
Как подключить 4-х проводную лампочку?
Необходимо каждый провод светильника подключить к соответствующему разъема в соответствии с цветовой разметкой.
В чем разница между 2-х проводным и 4-х проводным?
Чем больше проводов, тем больше возможностей предлагает такой кабель. Например, больше фаз питания или 2 фазы питания и заземление. В USB кабеле 2 провода обеспечивают только питания. При наличии четырех проводов такой кабель позволяет передавать данные и питать подключенное устройство энергией.
Какого цвета нулевой провод?
Такой кабель обычно в синей изоляции.
Нулевой провод имеет питание?
Нет, такой кабель используется для замыкания цепи. При этом касаться такого провода незащищенными руками нельзя.
Что такое D+ и D в USB?
D+ и D- используется для передачи данных.
Сколько контактов у USB 3?
Всего 9 контактов в USB-A. 4 стандартных контакта и 5 дополнительных.
Сколько контактов у USB 2.0?
Обычно 4 контакта. 2 контакта используются для передачи данных и 2 контакта для питания. Некоторые типы разъемов содержат дополнительный пятый контакт. Дополнительный контакт используется редко, например для передачи видео или для восстановления и прошивки устройства.
Как подключить 12В к USB?
Необходимо подсоединить провода 12 В к соответствующим контактам на USB.
Что такое красный черный белый и зеленый провода?
Красный кабель всегда отвечает за питание. Черный кабель — земля для замыкания цепи. Белый и зеленый провод используется для передачи данных.
Как соединить 4 провода с 2 проводами?
Подключать к двум проводам следует только соответствующие провода. Остальные провода следует изолировать.
Что означают розовые и белые провода?
Розовый и белый провод часто отвечают за передачу данных. Обычно используется комбинация из белого и зеленого цвета. А разница цветов обычно обусловлена отсутствием провода подходящего цвета. Либо же провод другого цвета обходится дешевле, чем общестандартного цвета.
Какой контакт USB является питанием?
Контакт с подсоединенным красным проводом.
Распиновка разъемов на
Штекере
Рассматривая схемы распиновки требуется понимать все маркировки, присутствующие на ней.
Стандартные отметки:
- Тип коннектора – активный либо пассивный (т.е. А либо В).
- Формат подсоединения – гнездо » мама » (порт, M) либо » папа » (штекер, F).
- Размерный формат – стандартный, Microusb либо Mini.
По цветовой схеме в направлении слева направо должны располагаться контакты:
- красный – плюсовой, с максимальной слой постоянного тока 500 мл-ампер;
- белый и зеленый – data- и data+;
- черный – «минус» или «земля».
Микроюсби и Мини отличаются следующим расположением контактов:
- красный, белый и зеленый – без отличий;
- ID — в разъеме В не будет активен и подключен, в А его понадобится замкнуть на черный заземляющий контакт.