Интерфейс USB начали широко применять около 20-ти лет назад, если быть точным, с весны 1997 года. Именно тогда универсальная последовательная шина была аппаратно реализована во многих системных платах ПК.
На текущий момент данный тип подключения периферии к ПК является стандартом. Вышли версии, позволившие существенно увеличить скорость обмена данных, появились новые типы коннекторов. Попробуем разобраться в распиновке стандартных типов соединений.
- Читайте также обзор интерфейса RS-232 и его преобразователей
Классификация USB разъёмов
Коннекторы принято классифицировать по типам, их всего два:
А — это штекер, подключаемый к гнезду «маме», установленном на системной плате ПК или USB хабе. При помощи такого типа соединения производится подключение USB флешки, клавиатуры, мышки и т. д. Данные соединения совместимы между начальной версией и вторым поколением. С последней модификацией совместимость частичная, то есть устройства и кабели с ранних версий можно подключать к гнездам третьего поколения, но не наоборот.
B — штекер для подключения к гнезду, установленному на периферийном устройстве, например, принтере. Размеры классического типа В не позволяют его использовать для подключения малогабаритных устройств (например, планшетов, мобильных телефонов, цифровых фотоаппаратов и т. д.). Чтобы исправить ситуацию были приняты две стандартные уменьшенные модификации типа В: mini и micro USB.
Отметим, что такие конвекторы совместимы только между ранними модификациями.
Помимо этого, существуют удлинители для портов данного интерфейса. На одном их конце установлен штекер тип А, а на втором — гнездо под него, то есть, по сути, соединение «мама» — «папа». Такие шнуры могут быть весьма полезны, например, чтобы подключать флешку, не залезая под стол к системному блоку.
Распиновка USB 2.0 разъёма
Поскольку физически штекеры и гнезда ранних версий 1.1 и 2.0 не отличаются друг от друга, мы приведем распайку последней. Ниже представлен рисунок распайки штекера и гнезда разъема типа А:
Обозначения:
- А — гнездо.
- В — штекер.
- 1 — питание +5,0 В.
- 2 и 3 сигнальные провода.
- 4 — масса.
На рисунке раскраска контактов приведена по цветам провода, и соответствует принятой спецификации.
- Схема реобаса для ПК
Теперь рассмотрим распайку классического гнезда В.
Обозначения:
- А — штекер, подключаемый к гнезду на периферийных устройствах.
- В — гнездо на периферийном устройстве.
- 1 — контакт питания (+5 В).
- 2 и 3 — сигнальные контакты.
- 4 — контакт провода «масса».
Цвета контактов соответствуют принятой раскраске проводов в шнуре.
Распиновка USB 3.0 разъёмов (типы A и B)
В третьем поколении подключение периферийных устройств осуществляется по 10 (9, если нет экранирующей оплетки) проводам, соответственно, число контактов также увеличено. Однако они расположены таким образом, чтобы имелась возможность подключения устройств ранних поколений. То есть, контакты +5,0 В, GND, D+ и D-, располагаются также, как в предыдущей версии. Распайка гнезда типа А представлена на рисунке ниже.
Обозначения:
- А — штекер.
- В — гнездо.
- 1, 2, 3, 4 — коннекторы полностью соответствуют распиновке штекера для версии USB 2.0 тип В, цвета проводов также совпадают.
- 5 (SS_TХ-) и 6 (SS_ТХ+) коннекторы проводов передачи данных по протоколу SUPER_SPEED.
- 7 — масса (GND) для сигнальных проводов.
- 8 (SS_RX-) и 9 (SS_RX+) коннекторы проводов приема данных по протоколу SUPER_SPEED.
Цвета на рисунке соответствуют общепринятым для данного стандарта.
Как уже упоминалось выше, в гнездо данного порта можно вставить штекер более раннего образца, соответственно, пропускная способность при этом уменьшится. Что касается штекера третьего поколения универсальной шины, то всунуть его в гнезда раннего выпуска невозможно.
- Возможно, вам также будет интересно, как ремонтировать жесткий диск Seagate
Теперь рассмотрим распайку контактов для USB 3.0 типа В. В отличие от предыдущего вида, такое гнездо несовместимо ни с каким штекером ранних версий.
Обозначения:
- А и В — штекер и гнездо, соответственно.
- Цифровые подписи к контактам соответствуют описанию предыдущего рисунка.
- Цвет максимально приближен к цветовой маркировке проводов в шнуре.
Распиновка микро USB разъёма
Для начала приведем распайку для данной спецификации:
Как видно из рисунка, это соединение на 5 pin. Как в штекере (А), так и гнезде (В) задействованы четыре контакта. Их назначение, цифровое и цветовое обозначение соответствует принятому стандарту, который приводился выше.
Описание разъема микро USB 3.0
Для данного соединения используется коннектор характерной формы на 10 pin. По сути, он представляет собой две части по 5 pin каждая, причем одна из них полностью соответствует предыдущей версии интерфейса. Такая реализация несколько непонятна, особенно принимая во внимание несовместимость этих типов. Вероятно, разработчики планировали сделать возможность работы с разъемами ранних модификаций, но впоследствии отказались от этой идеи или пока не осуществили ее.
На рисунке представлена распиновка штекера (А) и внешний вид гнезда (В) микро USB.
Контакты с 1-го по 5-й полностью соответствуют микро коннектору второго поколения. Назначение других контактов следующее:
- 6 и 7 — передача данных по скоростному протоколу (SS_ТХ- и SS_ТХ+, соответственно).
- 8 — масса для высокоскоростных информационных каналов.
- 9 и 10 — прием данных по скоростному протоколу (SS_RX- и SS_RX+, соответственно).
Распиновка мини USB разъёма
Данный вариант подключения применяется только в ранних версиях интерфейса, в третьем поколении такой тип не используется.
Как видите, распайка штекера и гнезда практически идентична микро USB, соответственно, цветовая схема проводов и номера контактов также совпадают. Собственно, различия заключаются только в форме и размерах.
В данной статье мы привели только стандартные типы соединений, многие производители цифровой техники практикуют внедрение своих стандартов, там можно встретить разъемы на 7 pin, 8 pin и т. д. Это вносит определенные сложности, особенно когда встает вопрос поиска зарядного для мобильного телефона.
Видео о ремонте USB-кабелей, распайки штекеров USB mini и USB micro:
Источник:
