USB (Universal Serial Bus- "Універсальна послідовна шина") - послідовний інтерфейс передачі даних для середньошвидкісних та низькошвидкісних периферійних пристроїв. Для підключення використовується 4-х провідний кабель, при цьому два дроти використовуються для прийому та передачі даних, а 2 дроти - для живлення периферійного пристрою. Завдяки вбудованим лініям живлення USBдозволяє підключати периферійні пристрої без джерела живлення.

Основні відомості про USB

Кабель USBскладається з 4 мідних провідників - 2 провідники живлення і 2 провідники даних у кручений парі, і заземленого обплетення (екрана).Кабелі USBмають фізично різні наконечники «до пристрою» та «до хоста». Можлива реалізація USB пристрою без кабелю з вбудованим в корпус наконечником «до хоста». Можливе і нероз'ємне вбудовування кабелю у пристрій(наприклад, USB-клавіатура, Web-камера, USB-миша)хоча стандарт забороняє це для пристроїв full і high speed.

Шина USBсуворо орієнтована, тобто має поняття «головний пристрій» (хост, він USB контролер, зазвичай вбудований в мікросхему південного мосту на материнській платі) і «периферійні пристрої».

Пристрої можуть отримувати живлення +5 від шини, але можуть і вимагати зовнішнє джерело живлення. Підтримується і черговий режим для пристроїв та розгалужувачів за командою з шини зі зняттям основного живлення за збереження чергового живлення та включенням по команді з шини.

USB підтримує«гаряче» підключення та відключення пристроїв. Це можливо завдяки збільшенню довжини провідника заземлюючого контакту по відношенню до сигнальних. При підключенні роз'єму USBпершими замикаються заземлюючі контакти, потенціали корпусів двох пристроїв стають рівними і подальше з'єднання сигнальних провідників не призводить до перенапруг, навіть якщо пристрої живляться від різних фаз силової трифазної мережі.

На логічному рівні пристрій USB підтримує транзакції прийому та передачі даних. Кожен пакет кожної транзакції містить у собі номер кінцевої точки (endpoint)на пристрої. При підключенні пристрою драйвери в ядрі ОС читають із пристрою список кінцевих точок та створюють керуючі структури даних для спілкування з кожною кінцевою точкою пристрою. Сукупність кінцевої точки та структур даних у ядрі ОС називається каналом (pipe).

Кінцеві точки, а значить, і канали, що належать до одного з 4 класів:

• потоковий (bulk),
• керуючий (control),
• ізохронний (isoch),
• переривання (interrupt).

Низькошвидкісні пристрої, такі як миша, не можуть мати ізохронні та потокові канали.

Керуючий каналпризначений для обміну з пристроєм короткими пакетами запитання-відповідь. Будь-який пристрій має керуючий канал 0, який дозволяє програмному забезпеченню ОС прочитати коротку інформацію про пристрій, у тому числі коди виробника та моделі, що використовуються для вибору драйвера, та список інших кінцевих точок.

Канал перериваннядозволяє доставляти короткі пакети і в тому, і в іншому напрямку, без отримання на них відповіді/підтвердження, але з гарантією часу доставки пакет буде доставлений не пізніше, ніж через мілісекунд. Наприклад, використовується у пристрої введення (клавіатури, миші або джойстики).

Ізохронний каналдозволяє доставляти пакети без гарантії доставки і без відповідей/підтверджень, але з гарантованою швидкістю доставки N пакетів на один період шини (1 КГц у low і full speed, 8 КГц у high speed). Використовується для передачі аудіо та відеоінформації.

Поточний каналдає гарантію доставки кожного пакета, підтримує автоматичне призупинення передачі даних за небажанням пристрою (переповнення або спустошення буфера), але не дає гарантій швидкості та затримки доставки. Використовується, наприклад, у принтерах та сканерах.

Час шиниділиться на періоди, на початку періоду контролер передає всій шині пакет «початок періоду». Далі протягом періоду передаються пакети переривань, потім ізохронні в необхідній кількості, в час, що залишився, в періоді передаються керуючі пакети і в останню чергу потокові.

Активною стороною шинизавжди є контролер, передача пакета даних від пристрою до контролера реалізована як коротке питання контролера і довгий, що містить дані, відповідь пристрою. Розклад руху пакетів для кожного періоду шини створюється спільним зусиллям апаратури контролера та програмного забезпечення драйвера, для цього багато контролерів використовують Прямий доступ до пам'яті DMA (Direct Memory Access) - режим обміну даними між пристроями або між пристроєм і основною пам'яттю, без участі Центрального Процесора (ЦП). В результаті швидкість передачі збільшується, так як дані не пересилаються ЦП і назад.

Розмір пакета для кінцевої точки є вшита до таблиці кінцевих точок пристрою константа, зміні не підлягає. Він вибирається розробником пристрою з тих, що підтримуються стандартом USB.

Технічні характеристики USB

Можливості, переваги та недоліки USB:

• Висока швидкість обміну (full-speed signaling bit rate) – 12 Мб/с;
• Максимальна довжина кабелю для високої швидкості обміну – 5 м;
• Низька швидкість обміну (low-speed signaling bit rate) – 1.5 Мб/с;
• Максимальна довжина кабелю для низької швидкості обміну – 3 м;
• Максимум підключених пристроїв (включаючи розмножувачі) – 127;
• Можливе підключення пристроїв із різними швидкостями обміну;
• Не потрібно встановлювати додаткові елементи, такі як термінатори;
• Напруга живлення для периферійних пристроїв – 5 В;
• Максимальний струм споживання на один пристрій – 500 mA.

Сигнали USB передаються двома проводами екранованого 4-х провідного кабелю.

Розпаювання роз'єму USB 1.0 та USB 2.0

Тип А		Тип В
Веделка (на кабелі)	Розетка (на комп'ютері)	Веделка (на кабелі)	Розетка (На периферійному пристрої)

Назви та функціональні призначення висновків USB 1.0 та USB 2.0

Data (передача даних) 4 GND Ground (корпус)

Недоліки USB 2.0

Хоча максимальна швидкість передачі даних USB 2.0становить 480 Мбіт/с (60 Мбайт/с), у житті досягти таких швидкостей неможливо (~33,5 Мбайт/сек практично). Це пояснюється великими затримками USB шини між запитом на передачу даних і власне початком передачі. Наприклад, шина FireWire , хоча і має меншу пікову пропускну здатність 400 Мбіт/с, що на 80 Мбіт/с (10 Мбайт/с) менше, ніж у USB 2.0, в реальності дозволяє забезпечити більшу пропускну здатність для обміну даними з жорсткими дисками і іншими пристроями для зберігання інформації. У зв'язку з цим різноманітні мобільні накопичувачі вже давно "впираються" в недостатню практичну пропускну здатність USB 2.0.

UBS роз'єми – це найпоширеніші види конекторів, які застосовуються для підключення різних видів цифрових електронних пристроїв.

Впевнені — у кожного в будинку є чимало кабелів із такими конекторами, тому що вони застосовуються для підключення периферійних пристроїв до комп'ютера: мишки, джойстики, принтери, сканери, зовнішні жорсткі диски та багато іншого.

Вконтакте

Також при покупці мобільного телефону ви отримуєте в комплекті з ним з'єднувачі для підключення гаджета до комп'ютера і зарядного пристрою.

Поняття розпинання

Іноді трапляється так, що через поломку роз'єму або обрив кабелю перестає працювати зарядне пристрій для телефонуабо щось підключене до комп'ютера. Це для людини, яка не володіє навичкою працювати паяльником, – неприємний сюрприз та проблема.

Але для людини, знайомої з основами електроніки і вміє паяти, завдання вирішується просто – припаюється новий конектор або перепаюється старий, і наші улюблені пристрої знову функціонують.

Однак, перш ніж приступати до ремонту, потрібно знати розпинання usb роз'єму –розташування дротів по кольорах по відношенню до контактів конектора. Неправильне розпаювання призведе до виходу з ладу гаджетів, що з'єднуються.

Загальні відомості про USB роз'єми

USB (універсальна послідовна шина)– стандарт передачі даних, який розроблений у 1994 році для організації інтерфейсу між комп'ютером та периферійними пристроями.

Зараз він використовується як передачі даних між цифровими пристроями, так заряджання акумуляторів пасивного пристрою від активного, так званого «хоста». Прикладом може бути заряджання телефону від комп'ютера.

Рознімання поділяються на три типи:

Перший тип - usb 1.1

Був розроблений одним із перших для розширення функціональних можливостей комп'ютера та давав можливість підключення до комп'ютера додаткових пристроїв, у тому числі мобільних телефонів для передачі мовлення у цифровому вигляді.

Зважаючи на те, що швидкість передачі даних була низькою, йому на зміну прийшов usb 2.0. В даний час usb 1.1 вважається застарілим і практично не застосовується.

Другий тип - usb 2.0

Найбільш поширений на даний момент широко використовується. Більшість електронних пристроїв, що продаються в магазинах електроніки, мають usb 2.0 конектори, незважаючи на те, що вони вже не зовсім задовольняють сучасні вимоги щодо швидкості передачі. Зокрема, вінчестери вміють зчитувати інформацію зі швидкістю в 3-4 рази більшою, ніж швидкість, яку забезпечує цей тип пристроїв. Однак, вони залишаються поширеними через те, що для роботи мишок, клавіатури та інших пристроїв ця швидкість цілком підходить.

Третій тип - usb 3.0

Є новим поколінням пристроїв, швидкість передачі яких задовольняє найшвидшим вінчестерам і забезпечується запас швидкості на майбутнє. Конектори цього типу спеціально позначаються синім кольором.

Усі конектори розглянутих типів мають конструктивні відмінності, які можна визначити за позначенням:

Літери F і M у маркуванні usbконекторів означають:

• F (female) - конектор типу "гніздо" (мама);
• М (male) - конектор типу "штекер" (тато).

Для підключення до портативних та мобільних пристроїв розроблені mini-usb, а пізніше – micro-usb.

Конектори типу mini-AB і micro-AB служать як перехідні для з'єднання mini A і mini B, micro-A і micro-В один з одним.

Розпинування роз'ємів

Розпаювання usb 2.0 роз'єму таке:

• Червоний провідприпаюється до контакту 1 роз'єму: подається харчування +5В;
• Білий провід- До контакту 2: інформаційний (D -);
• Зелений провід- До контакту 3: інформаційний (D +);
• Чорний провід- До контакту 4: загальний.

Кабелі міні та мікро usb мають п'ять проводів різних кольорів та п'ятиконтактний роз'єм. Відмінність розпаювання таких мікро роз'ємів від розпаювання usb 2.0 роз'єму полягає в наступному:

• розпаювання перших трьох контактів - аналогічно usb 2.0;
• бузковий провід йде до контакту 4 - це ID; у роз'ємах А – не використовується, у роз'ємах В – з'єднується з корпусом;
• чорний провід йде до контакту 5 – загальний.

Розпаювання usb 3.0 роз'ємупровадиться наступним чином:

• розпаювання перших 4-х контактів ідентична розпаювання usb 2.0 роз'єму;
• синій провід підходить до контакту 5 – передача інформації зі знаком плюс;
• жовтий провід – до контакту 6 – передача інформації зі знаком мінус;
• додатковий корпус – до контакту 7;
• фіолетовий провід – до контакту 8 – передача інформації зі знаком мінус;
• помаранчевий провід – до контакту 9 – передача інформації зі знаком плюс.

Мікро та міні usb для мобільних телефонів

Всі сучасні мобільні телефони заряджаються через міні та мікроконектори від власного зарядного пристрою. Розпинування міні та мікроконекторів розглядалося нами вище.

Тепер поговоримо про те, чому трапляється так, що начебто зарядний пристрій за своїми параметрами (напрузі та струму зарядки) підходить, і роз'єм від вашого телефону добре стикується до нього, проте зарядний пристрій не "рідний" - і заряджання не йде. Чому?

Справа в деяких відмінностях розпинання міні та мікророз'ємів телефонів, що вставляються в зарядний пристрій.

Наприклад, такі гаджети, як HTC, Philips, Samsung, а також Nokia і LG визнають зарядний пристрій за свій, якщо 2 і 3 контакт у роз'ємі закорочені. З'єднавши ці контакти в коннекторі AF пристрою заряджання, можна користуватися ним для заряджання даних видів телефонів.

Апарати фірми Motorola «зажадають» установки резистора, номіналом 200 кілоМ між 4 і 5 контактами. Без нього апарат заряджається дуже повільно.

Резюмуючи сказане, можна зробити висновок, що при ремонті кабелів до ваших улюблених гаджетів важливо знати розпинування роз'ємів, щоб правильно розпаяти кабельні дроти, і тоді ваші електронні «друзі» будуть служити вам довго.

Технологічний процес не стоїть дома. Сучасні моделі різноманітних цифрових пристроїв разюче відрізняються від своїх старіших побратимів. Змінився не тільки їх зовнішній вигляд та внутрішнє оснащення, але й способи підключення до комп'ютерів та зарядних пристроїв. Якщо ще років 5-7 тому багато телефонів і навіть фотоапаратів не мали такої можливості. Але зараз абсолютно кожен цифровий прилад може бути підключений до персонального комп'ютера або ноутбука. Телефон, програвач, смартфон, планшет, відеокамера, плеєр або фотоапарат – всі вони оснащені роз'ємами, які дозволяють підключити їх до інших пристроїв.

Але, як легко помітити, роз'єм роз'єму відрізняється. І куплений разом із телефоном шнур чомусь не можна використовувати разом із вашим улюбленим плеєром. У результаті пучок кабелів накопичується, ви постійно в них плутаєтеся і ніяк не можете зрозуміти, чому не можна було зробити так, щоб один провід підходив для підключення всіх пристроїв. Але, як відомо, так не буває. Хоча зараз з'явився більш менш стандартний роз'єм, принаймні, для смартфонів, телефонів і планшетів. І ім'я йому – micro-USB. Що це за диво і як воно працює, ми розкажемо нижче.

Мікро USB-роз'єм: що це таке?

Два найпопулярніші останнім часом роз'єми - це mini і micro-USB. Назви їх кажуть самі за себе. Це більш маленькі та практичні розробки, які використовуються на малогабаритних цифрових пристроях для економії місця та, можливо, для більш витонченого зовнішнього вигляду. Наприклад, роз'єм мікро-USB для планшета майже в 4 рази менше, ніж стандартний USB 2.0., а враховуючи, що і сам пристрій у рази менший за персональний комп'ютер або навіть ноутбук, такий варіант просто ідеальний. Але є тут свої нюанси. Наприклад, з більшого ніколи не можна зробити менше, тому мікро-USB роз'єм не можна буде замінити навіть на mini-USB. Хоча в деяких випадках зворотний процес допустимий. Та й заміна мікро-USB своїми руками навряд чи закінчиться чимось добрим. Аж надто ювелірна це робота. Крім того, під словом "мікро" криється відразу кілька видів роз'ємів, і про це треба пам'ятати. Особливо якщо ви намагаєтеся купити новий провід. Мікро-USB вашого планшета може виявитися несумісним з роз'ємом на кінці кабелю, який ви придбали.

Різновиди

Мікро-USB роз'єми можуть бути двох абсолютно різних типів. Вони мають різні сфери застосування і, відповідно, виглядають вони по-різному. Перший вид називається micro-USB 2.0. тип В - він використовується в пристроях за умовчанням і є негласним стандартом для останніх моделей смартфонів та планшетів, через це він дуже поширений і майже кожна людина вдома має хоча б один кабель мікро-USB 2.0. типу Ст.

Другий вигляд – micro-USB 3.0 – дані роз'єми на планшетах не встановлюються, але можуть зустрічатися на смартфонах та телефонах деяких марок. Найчастіше їх застосовують для оснащення зовнішніх жорстких накопичувачів.

Переваги

Основними перевагами, які мають мікро-USB роз'єми для планшетів, можна вважати підвищену щільність і надійність кріплення штекера. Але цей факт не виключає можливості неполадок саме з цими компонентами. Найчастіше причиною поломки стає неакуратність самих власників цифрових пристроїв. Різкі рухи, падіння планшетів і телефонів на підлогу або навіть асфальт, особливо на той бік, де розташований сам роз'єм, спроби підправити щось своїми руками без відповідних знань - ось основні причини, через які навіть найміцніші частини USB-портів виходять з ладу. Але буває, що це відбувається через знос пристрою, неправильної експлуатації або заводського шлюбу.

Найчастіше причиною порушення роботи стають або самі мікро-USB роз'єми, або деталі, що сусідять і приєднані з ними в ланцюг. Для будь-якого досвідченого майстра його заміна – хвилинна справа, але в домашніх умовах із цим зможе впоратися далеко не кожен. Якщо ж вас таки цікавить, як можна самостійно полагодити роз'єм мікро-USB, розпинування (або, іншими словами, розпаювання) - процес не найдовший і складніший, якщо підійти до нього з розумом і попереднім читанням відповідної інформації. Декілька порад буде наведено нижче.

Роз'єм мікро-USB: розпинання

Як відомо, зі звичайними портами і роз'ємами все просто - вам потрібно лише взяти зображення лицьової частини їх конектора, але в дзеркальному відображенні, і спаяти. З USB mini- та micro-видів все трохи інакше. Їх роз'єми містять по 5 контактів, але на роз'ємах типу контакт під номером 4 не використовується, а на типі А він замкнутий з GND, який і займає п'яте місце.

Функції "ніжок" роз'єму micro-USB

Так як більшість сучасних планшетів мають мікро-USB, що служить не тільки для зарядки, але і для синхронізації, через частіше використання роз'єму проблеми з ним виникають частіше.

Отже, як було сказано вище, звичайний мікро-USB роз'єм має п'ять "ніг". Одна плюсова, п'ять вольт, а одна мінусова. Знаходяться вони на різних сторонах роз'єму і, відповідно, менше страждають при відриві від материнської плати. Лише одна "нога" роз'єму, яка частіше за інших виривається з контактного майданчика, більше піддається зносу. Знаходиться вона ближче до мінусової "ноги". Якщо цей контакт пошкоджено, заряджання пристрою неможливе. Тобто система може бачити блок живлення, але процес зарядки не відбуватиметься.

Дві "ніжки", що залишилися, відповідають за синхронізацію, тобто за можливість вивантажувати і завантажувати фотографії, музику і т.д. Вони виконують це одночасно, тому відрив однієї спричинить припинення роботи другої.

Знаючи функції "ніжок", ви зможете визначити, через відходження контактів яких у вас почалися проблеми і які з них вам потрібно буде спаяти, щоб повернути ваш планшет "до ладу".

Наслідки неправильної заміни роз'єму

Некоректно припаявши мікро-USB, власники найчастіше стикаються з такими проблемами:

1. Короткі замикання блоку живлення, якщо вони припаяли перевернутий тип.
2. Планшет визначає зарядний шнур, але акумулятор (АКБ) не заряджається.
3. Акумулятор планшета чудово заряджається, але не синхронізується з ноутбуком або комп'ютером.
4. Планшет працює справно, але іноді "нагадує", що вам слід було б віднести його в майстерню, а не паяти самостійно (наприклад, зарядка починається не відразу після включення або іноді шнур потрібно витягнути і вставити знову кілька разів тим, як починається зарядка).

Майбутнє мікро-USB

Так як це одні з найпопулярніших на сьогоднішній день портів, то, якщо ви навчитеся міняти їх одного разу, ця навичка виручатиме вас у майбутньому дуже часто. І нехай їх не прийняли за золотий стандарт при розробці телефонів та інших цифрових пристроїв. І нам, як і раніше, доводиться мати цілу колекцію проводів спеціально для ноутбука Acer, для телефону від Samsung, для iPad від Apple і фотоапарата Nikon, але активне використання мікро-роз'ємів дає надію, то замість «букета» у нас на поличці буде лежати один кабель мікро-USB, що підходить хоча б до 90% техніки в будинку.

Які бувають роз'єми та штекери USB

У зв'язку з тим, що USB-роз'ємів існує досить багато, часто відбувається плутанина між ними. Часом, після покупки кабелю настає хвиля розчарування, адже може виявитися, що штекер придбаного дроту не підходить до пристрою. Тому цій статті я постараюся розповісти, які види роз'ємів бувають у USB-шнурів.

Незважаючи на те, що інформації з цієї теми в Інтернеті повно, вона зачіпає питання розробки, дає дати затвердження та введення в експлуатацію, особливості конструкції та розпаювання контактів. Загалом, наводиться довідкова інформація, яка для кінцевого споживача зазвичай не становить особливого інтересу. Я ж постараюся розглянути роз'єми з побутової точки зору - де вони використовуються, їх переваги та недоліки, відмінності та особливості.

Версії USB. Чим відрізняється USB 2.0 від USB 3.0

Для початку коротко загальні відомості. USB-пристрої бувають версій трьох версій – 1.1, 2.0 та 3.0. Перша вже майже не використовується, оскільки забезпечує дуже низьку швидкість передачі даних (12 Мбіт - приблизно 1,2 Мбайт/с) і може застосовуватися виключно для сумісності з вибагливими залозками. Друга версія зараз займає панівне становище. Більшість пристроїв, що продаються в магазинах і зараз використовуються, мають підтримку другої версії. Вона забезпечує пропускну здатність 480 Мбіт/с, тобто швидкість копіювання теоретично має бути лише на рівні 48 Мбайт/с. Проте через конструктивних особливостей і зовсім ідеальної реалізації практично швидкість рідко перевищує 30-33 Мбайт/с. Більшість зовнішніх вінчестерів можуть читати зі швидкістю в 3-4 рази більше. Тобто цей роз'єм є вузьким шийкою, що гальмує роботу сучасних накопичувачів. Для мишок, клавіатур тощо швидкість ролі не грає.

Третя версія розфарбована у синій колір, що означає приналежність до останнього покоління. Пропускна здатність дорівнює 5 Гбіт/с, що може дати 500 Мбайт/с. Сучасні вінчестери мають швидкість близько 150-170 Мбайт/с, тобто третя версія USB зможе забезпечити великий запас швидкості на найближчі роки.

Сумісність різних версій USB.

Декілька слів про сумісність. Версії 1.1 та 2.0 конструктивно повністю сумісні між собою. Якщо одна зі сторін, що з'єднуються - старої версії, то робота буде вестися на зниженій швидкості, а операційна система виведе повідомлення "Пристрій може працювати швидше", яке означає, що є швидкий порт USB 2.0 в комп'ютері, а пристрій, що в нього встромляється, повільний - Версії 1.1.

А ось із сумісністю USB версій 2.0 та 3.0 не все так однозначно. Будь-який пристрій або шнур USB 2.0 можна підключити до синього порту третьої версії. А от навпаки зробити не вийде. Сучасні кабелі та пристрої з USB 3.0 відрізняються від звичних роз'ємів додатковими контактами, що дозволяють збільшити пропускну здатність інтерфейсу, тому підключити їх до старого порту не вийде (виняток становить лише тип A).

Живлення USB

У будь-якому USB роз'ємі подається напруга 5 Вольт, а струм не може перевищувати 0,5 Ампера (для USB 3.0 – 0,9 Ампера). На практиці це означає, що максимальна потужність пристрою може бути не більше 2,5 Ватт (4,5 для USB 3.0). Тому при підключенні малопотужних та портативних пристроїв – плеєрів, телефонів, флешок та карт пам'яті – проблем не буде. А ось вся великогабаритна та масивна техніка має зовнішнє живлення від мережі.

А тепер перейдемо до видів роз'ємів. Розглядати зовсім екзотичні варіанти я не буду, а лише розповім про найбільш ходові і найчастіше вживані штекери. У дужках буде вказано належність у певній версії USB.

USB тип A (USB 2.0)

Це найпоширеніший і найвідоміший роз'єм з існуючих.Більшість пристроїв, що підключаються по USB, мають саме його. Мишки, флешки, клавіатури, камери та багато іншого – всі вони оснащені USB типу A, який бере свій початок ще у 90-х. Однією з найголовніших переваг даного порту є надійність. Він може пережити досить велику кількість підключень, не розвалюється і дійсно гідно заслужив стати найпоширенішим засобом підключення всього, чого тільки можна. Незважаючи на прямокутну форму, зворотним боком його не встромити, є “захист від дурня”. Однак для портативних пристроїв він не підходить, тому що має чималі габарити, що врешті-решт призвело до появи модифікацій менших розмірів.

USB тип B (USB 2.0)

Другий тип USB - здобув набагато меншу славу, ніж родич. На відміну від штекерів типу А, що мають прямокутну форму, всі модифікації типу B (у тому числі і Mini і Micro - див нижче) зазвичай мають або квадратну, або трапецієподібну форму. Звичайний, повнорозмірний тип B – єдиний представник, який має квадратну форму. За розмірами він досить великий і тому застосовується в різній периферії і великогабаритних стаціонарних пристроях - принтерах, сканерах, іноді ADSL-модемах. Що цікаво, виробники принтерів рідко комплектують таким кабелем свої вироби, тому шнур до друкувального пристрою або МФУ доводиться купувати окремо.

Mini USB Тип B (USB 2.0)

Виникнення великої кількості мініатюрних пристроїв призвело до появи маленьких роз'ємів USB. А насправді масовим Mini USB тип B став з появою переносних вінчестерів, в яких він широко застосовується. Роз'єм має п'ять контактів, а не 4 як у "дорослих штекерів", правда один із них не використовується. На жаль, мініатюризація негативно позначилася на надійності. Незважаючи на великий ресурс, через деякий час Mini USB розхитується і починає бовтатись, хоча з порту не вивалюється. В даний час продовжує активно використовуватись у плеєрах, портативних вінчестерах, кардрідерах та іншій техніці невеликих габаритів. Цікаво, що друга модифікація (тип A) майже не застосовується, ви насилу знайдете такий шнур у продажу. Поступово починає витіснятися досконалішою модифікацією Micro USB.

Micro USB тип B (USB 2.0)

Доопрацьований варіант попереднього роз'єму. Має дуже мініатюрні розміри, внаслідок чого застосовується виробниками в сучасній техніці, яка відрізняється невеликою товщиною. Крім того, покращено кріплення, штекер сидить дуже щільно та не вивалюється. У 2011 році цей роз'єм був затверджений як єдиний стандарт для зарядки для телефонів, смартфонів, планшетів, плеєрів та іншої портативної електроніки. Тому, маючи лише один шнур, можна прогодувати весь “електронний зоопарк”. Стандарт продовжує набирати обертів, можна сподіватися, що через рік-другий багато нових пристроїв будуть оснащені єдиним роз'ємом. Як і попередньому випадку, тип А майже застосовується.

USB тип A (USB 3.0)

Новий стандарт USB, що має значно більшу пропускну здатність. Поява додаткових контактів призвела до зміни зовнішнього вигляду багатьох USB-штекерів 3.0. Незважаючи на це, тип A зовні залишився незмінним, лише синій колір серцевини видає в ньому новачка. Це означає, що збережено зворотну сумісність. Пристрій USB 3.0 можна підключити до старого порту USB 2.0 і навпаки. У цьому головна відмінність від інших роз'ємів USB 3.0. Такі порти можна зустріти у сучасних комп'ютерах чи ноутбуках.

USB тип B (USB 3.0)

За аналогією з попередньою версією даний тип використовується в середній та великій периферії та пристрої, що потребують високої продуктивності - NAS, стаціонарних жорстких дисків. Роз'єм сильно модифікований і підключити його до USB 2.0 не вийде. У продажу такі шнури теж зустрінеш не часто (на противагу попередньому). Встромити такий роз'єм у USB 2.0 тип B вже не вийде - верхня частина заважатиме.

Micro USB (USB 3.0)

Цей роз'єм є продовжувачем традицій "класичного" Micro USB. Він має ті ж якості - компактність, надійність, хороше з'єднання, але при цьому має і високу швидкість передачі даних. Тому використовується в основному в нових зовнішніх надшвидкісних жорстких дисках та SSD. Стає все більш популярним, тому щоб не носити із зовнішнім вінчестером та дріт, можна купити додатковий кабель у будь-якому магазині. Основна частина роз'єму повністю копіює Micro USB другої ревізії

Головне не переплутати – відмінність Micro USB та Mini USB.

Головна плутанина, що виникає у користувачів, відбувається між Mini USB та Micro USB, які дійсно трохи схожі. Перший має трохи більші розміри, а другий – спеціальні клямки на задній стороні. Саме за клямками ви завжди можете відрізнити ці два роз'єми. В іншому вони ідентичні. А оскільки пристроїв і з тим, і з іншим дуже багато, краще мати обидва кабелі – тоді з підключенням будь-якої сучасної портативної техніки проблем не буде.

Ліворуч Mini USB, праворуч Micro USB.
Mini USB значно товщі, що не дозволяє використовувати
його у компактних тонких пристроях.
Micro USB легко дізнатися по двох зазубринках,
міцно тримають штекер під час підключення.

Три брати одного сімейства.
Mini USB і Micro USB значно тонше звичайного.
З іншого боку "крихітки" програють
у надійності старшому товаришеві.

Інтерфейс USB почали широко застосовувати близько 20 років тому, якщо бути точним, з весни 1997 року. Саме тоді універсальна послідовна шина апаратно реалізована в багатьох системних платах персональних комп'ютерів. На даний момент даний тип підключення периферії до ПК є стандартом, вийшли версії, що дозволили суттєво збільшити швидкість обміну даними, з'явилися нові типи конекторів. Спробуємо розібратися у специфікації, розпинанні та інших особливостях USB.

У чому полягають переваги універсальної послідовної шини?

Використання цього способу підключення уможливило:

• Оперативно виконувати підключення різних периферійних пристроїв до ПК, починаючи від клавіатури та закінчуючи зовнішніми дисковими накопичувачами.
• Повноцінно використовувати технологію «Plug&Play», що спростило підключення та налаштування периферії.
• Відмова від ряду застарілих інтерфейсів, що позитивно вплинуло на функціональні можливості обчислювальних систем.
• Шина дозволяє не тільки передавати дані, а й здійснювати живлення пристроїв, що підключаються, з обмеженням по струму навантаження 0,5 і 0,9 А для старого і нового покоління. Це уможливило використання USB для заряджання телефонів, а також підключення різних гаджетів (міні вентиляторів, підсвічування тощо).
• Стало можливим виготовлення мобільних контролерів, наприклад, USB мережевої карти RJ-45, електронних ключів для входу та виходу із системи

Види USB роз'ємів – основні відмінності та особливості

Існує три специфікації (версії) цього типу підключення частково сумісних між собою:

1. Найперший варіант, який набув широкого поширення – v 1. Є вдосконаленою модифікацією попередньої версії (1.0), яка мало вийшла з фази прототипу через серйозні помилки у протоколі передачі. Ця специфікація має такі характеристики:

• Дворежимна передача даних на високій та низькій швидкості (12,0 та 1,50 Мбіт на секунду, відповідно).
• Можливість підключення більше сотні різних пристроїв (з урахуванням хабів).
• Максимальна довжина шнура 3,0 та 5,0 м для високої та низької швидкості обміну, відповідно.
• Номінальна напруга шини – 5,0 В, допустимий струм навантаження обладнання, що підключається – 0,5 А.

Сьогодні цей стандарт практично не використовується через невисоку пропускну здатність.

1. Домінуюча на сьогоднішній день друга специфікація. Цей стандарт повністю сумісний з попередньою модифікацією. Відмінна риса – наявність високошвидкісного протоколу обміну даними (до 480,0 Мбіт на секунду).

Завдяки повній апаратній сумісності з молодшою ​​версією периферійні пристрої цього стандарту можуть бути підключені до попередньої модифікації. Правда, при цьому пропускна здатність зменшитися до 35-40 разів, а в деяких випадках і більше.

Оскільки між цими версіями повна сумісність, їх кабелі та конектори ідентичні.

Звернемо увагу, що, незважаючи на зазначену в специфікації пропускну спроможність, реальна швидкість обміну даними у другому поколінні дещо нижча (порядку 30-35 Мбайт на секунду). Це з особливістю реалізації протоколу, що веде до затримок між пакетами даних. Оскільки в сучасних накопичувачів швидкість зчитування вчетверо вища, ніж пропускна здатність другої модифікації, тобто, вона стала задовольняти поточні вимоги.

1. Універсальна шина 3-го покоління була розроблена спеціально для вирішення проблем недостатньої пропускної спроможності. Відповідно до специфікації дана модифікація здатна проводити обмін інформації на швидкості 5,0 Гбіт на секунду, що майже втричі перевищує швидкість зчитування сучасних накопичувачів. Штекери та гнізда останньої модифікації прийнято маркувати синім для полегшення ідентифікації приналежності до цієї специфікації.

Ще одна особливість третього покоління – збільшення номінального струму до 0,9 А, що дозволяє здійснювати живлення ряду пристроїв та відмовитись від окремих блоків живлення для них.

Щодо сумісності з попередньою версією, то вона реалізована частково, детально про це буде розписано нижче.

Класифікація та розпинування

Конектори прийнято класифікувати за типами, їх лише два:

Зауважимо, що такі конвектори сумісні лише між ранніми модифікаціями.

Крім цього, існують подовжувачі для портів цього інтерфейсу. На одному кінці встановлений штекер тип А, а на другому гніздо під нього, тобто, по суті, з'єднання «мама» - «тато». Такі шнури можуть бути дуже корисними, наприклад, щоб підключати флешку не залазячи під стіл до системного блоку.

Тепер розглянемо, як проводиться розпаювання контактів для кожного з наведених вище типів.

Розпинання usb 2.0 роз'єму (типи A та B)

Оскільки фізично штекери та гнізда ранніх версій 1.1 та 2.0 не відрізняються одна від одної, ми наведемо розпаювання останньої.

Малюнок 6. Розпаювання штекера та гнізда роз'єму типу А

Позначення:

• А – гніздо.
• В – штекер.
• 1 - харчування +5,0 В.
• 2 і 3 сигнальні дроти.
• 4 – маса.

На малюнку розмальовка контактів наведена за кольорами дроту, і відповідає прийнятій специфікації.

Тепер розглянемо розпаювання класичного гнізда Ст.

Позначення:

• А – штекер, що підключається до гнізда на периферійних пристроях.
• В – гніздо на периферійному пристрої.
• 1 – контакт живлення (+5 В).
• 2 та 3 – сигнальні контакти.
• 4 – контакт дроту «маса».

Кольори контактів відповідає прийнятому забарвленню проводів у шнурі.

Розпинування usb 3.0 (типи A та B)

У третьому поколінні підключення периферійних пристроїв здійснюється по 10 (9, якщо немає оплетки, що екранує) проводам, відповідно, число контактів також збільшено. Але вони розташовані таким чином, щоб була можливість підключення ранніх поколінь пристроїв. Тобто, контакти +5,0, GND, D+ і D-, розташовуються так само, як у попередній версії. Розпаювання гнізда типу А представлене малюнку нижче.

Рисунок 8. Розпинання роз'єму Тип А USB 3.0

Позначення:

• А – штекер.
• В – гніздо.
• 1, 2, 3, 4 – конектори повністю відповідають розпинування штекера для версії 2.0 (див. на рис. 6), кольори проводів також збігаються.
• 5 (SS_TХ-) та 6 (SS_ТХ+) конектори проводів передачі даних за протоколом SUPER_SPEED.
• 7 – маса (GND) для сигнальних дротів.
• 8 (SS_RX-) і 9 (SS_RX+) конектори проводів прийому даних протоколу SUPER_SPEED.

Кольори на малюнку відповідають загальноприйнятим для цього стандарту.

Як згадувалося вище в гніздо даного порту можна вставити штекер більш раннього зразка, відповідно, пропускна здатність при цьому зменшиться. Щодо штекера третього покоління універсальної шини, то всунути його в гнізда раннього випуску неможливо.

Тепер розглянемо розпаювання контактів для гнізда типу В. На відміну від попереднього вигляду, таке гніздо несумісне з жодним штекером ранніх версій.

Позначення:

А і В – штекер та гніздо, відповідно.

Цифрові підписи до контактів відповідають опису малюнку 8.

Колір максимально наближений до кольорового маркування дротів у шнурі.

Розпинування мікро usb роз'єму

Для початку наведемо розпаювання для даної специфікації.

Як видно з малюнка, це з'єднання на 5 pin, як у штекері (А), так і в гнізді (В) задіяні чотири контакти. Їх призначення та цифрове та кольорове позначення відповідає прийнятому стандарту, який наводився вище.

Опис роз'єму мікро ЮСБ для версії 3.0.

Для цього з'єднання використовується конектор характерної форми на 10 pin. По суті, він є двома частинами по 5 pin кожна, причому одна з них повністю відповідає попередньої версії інтерфейсу. Така реалізація дещо незрозуміла, особливо з огляду на несумісність цих типів. Ймовірно, розробники планували зробити можливість роботи з роз'ємами ранніх модифікацій, але згодом відмовила від цієї ідеї або наразі не здійснили її.

На малюнку представлено розпинування штекера (А) та зовнішній вигляд гнізда (В) мікро ЮСБ.

Контакти з 1-го по 5-й повністю відповідають мікроконектор другого покоління, призначення інших контактів наступне:

• 6 та 7 – передача даних за швидкісним протоколом (SS_ТХ- та SS_ТХ+, відповідно).
• 8 – маса високошвидкісних інформаційних каналів.
• 9 та 10 – прийом даних за швидкісним протоколом (SS_RX- та SS_RX+, відповідно).

Розпинування міні USB

Цей варіант підключення застосовується лише в ранніх версіях інтерфейсу, у третьому поколінні такий тип не використовується.

Як бачите, розпаювання штекера та гнізда практично ідентична мікро ЮСБ, відповідно, колірна схема проводів та номери контактів також збігаються. Власне, відмінності полягають лише у формі та розмірах.

У цій статті ми навели тільки стандартні типи з'єднань, багато виробників цифрової техніки практикують впровадження своїх стандартів, там можна зустріти роз'єми на 7 pin, 8 pin і т.д. Це вносить певні складнощі, особливо коли виникає питання пошуку зарядника для мобільного телефону. Також необхідно зауважити, що виробники такої «ексклюзивної» продукції не поспішають розповідати, як виконано розпинування USB у таких контакторах. Але зазвичай цю інформацію нескладно знайти на тематичних форумах.

USB-кабелі мають різні фізичні наконечники. Це залежить від того, до якого пристрою підключаються. Існують підключення до самого пристрою та до хоста. Причому USB може бути як з кабелем, так і без нього. Можливий і такий варіант: кабель вбудовується у сам пристрій. Кабель необхідний для того, щоб формувати інтерфейс між пристроєм та хостом.

Але через деякий час розробники такого інтерфейсу комп'ютера, як USB, все одно мав невелику швидкістьщоб використовувати зовнішні жорсткі диски та інші пристрої, швидкість яких була набагато більша. Тому творцям USB довелося змінити пристрій так, що вийшла нова модель. Тепер швидкість третього типу USB стала швидше удесятеро. Звичайно ж, це позначилося на зарядці.

Загальні відомості про USB

Кабель USB складається з чотирьох провідників, виконаних із міді. Це два провідники, призначені для живлення, а ще решта провідників у кручений парі. У цей комплект ще входить і заземлене обплетення.

Розглянемо тепер трохи хостів. У його якості виступає спеціальний контролер, який запрограмований та керований. Його завдання: забезпечувати діяльність інтерфейсу. До речі, контролер найчастіше можна знайти у мікросхемі. Для з'єднання контролера з іншими пристроями потрібний концентратор.

А ось щоб підключити зовнішні пристрої до концентратора, використовуються порти, на кінці яких і знаходяться роз'єми. Кабелі допомагають пристроям USB підключатися до роз'ємів. Живлення пристрою може бути різним: від шини або зовнішнє джерело живлення.

Для початку запуску достатньо лише кілька хвилин і можна включатися в роботу. Спочатку сигнал про початок роботи надходить на кабельний концентратор, Який і повідомляє далі, що обладнання до роботи готове.

Але варто пам'ятати одне правило. Завжди, коли починаєте виконувати розпинання пристрою, спочатку визначте те, яка розпинка на вашому кабелі. Роз'єм юсб допомагати підключити всі зовнішні пристрої до комп'ютера. Цей сучасний спосіб підключення замінює всі способи, які були раніше. Такий роз'єм дає додаткові можливості: під час роботи комп'ютерного обладнання будь-які пристрої можуть бути підключені та відразу вмикатися в роботу. Чи може він впливати і на роботу зарядки.

Специфікація USB

Існували перші попередні версії USB, які почали випускатися ще листопаді 1994 року. Так тривало протягом року. І після цього стали виходити нові моделі USB, які використовуються і досі.

На сьогоднішній день можна говорити про такі моделі:

1. USB 1.0. Ця модель випущена у січні 1996 року.
2. USB 1.1. Ця специфікація була випущена у вересні 1998 року.
3. USB 2.0. Ця модель була випущена у 2000 році.

Технічні характеристики кожної моделі

Перша модель – USB 1.0. У такій специфікації виділяють два режими роботи:

1. З низькою пропускною здатністю.
2. З високою пропускною спроможністю.

Максимальна кабельна довжина допускається у цій моделі для першого робочого режиму – три метри, а другого робочого стану досягає п'яти метрів. Якщо захочете підключити кілька пристроїв, їх можна підключити до 127.

Технічні характеристики моделі USB 1.1 відповідають першою, але тільки всі проблеми і помилки, які виникли під час її використання, були виправлені. До речі, це перша модель, яка набула широкої популярностіта швидко поширилася.

Третя модель – це USB 2.0. Для нього є три режими роботи, де можуть бути задіяні і миші, і джойстик, і геймпади, і клавіатура, а також відео і такі пристрої, які зберігають інформацію.

Кабелі та роз'єми USB

Нині у комп'ютерному світі відбулося багато різних змін. Наприклад, з'явився вже новий інтерфейс з модифікацією USB 3.0, швидкість його в десять разів сильніша за попередню модель. Але є й інші види роз'ємів, відомі як мікро-і міні-юсб. Їх, до речі, можна зустріти в даний час, наприклад, у планшетах, телефонах, смартфонах та в іншій найрізноманітнішій комп'ютерній продукції.

Кожна така шина, звичайно ж, має ще й власне розпаювання або розпинування. Вона потрібна для того, щоб потім виготовити перехідник в домашніх умовах, що дозволяє переходити з одного виду роз'єму на інший вид. Але для цього потрібні знання. Наприклад, певні знання у тому, як розташовуються провідники. Наприклад, можна зробити зарядку для будь-якого телефону. Якщо таку роботу з роз'ємами виконати неправильно, тоді і сам пристрій буде пошкодженим.

Є відмінність і в конструкції міні та макропристроях. Так, тепер контактів уже мають п'ять. А у пристрої USB 2.0 можна нарахувати дев'ять контактів. Тому і розпаювання роз'ємів usb у такій моделі проходитиме трохи по-іншому. Така сама розпинка usb роз'ємів буде і в модифікації 3.0.

Розпаювання відбуватиметься за наступною схемою: спочатку провідник червоного кольору, який відповідає за подачу напруги струму, який живить. Потім слідує провідник білого і зеленого забарвлення, завдання яких передавати інформацію. Потім варто перейти до провідника чорного кольору, який приймає подачу нуля напруги, що подається.

У конструкції USB 3.0 дроти розташовуються зовсім по-іншому. Перші чотири з них схожі за своїм роз'ємом на пристрій моделі 2.0. Але, вже з п'ятого провідника, роз'єми починають відрізнятися. Синій, п'ятий проводок передає ту інформацію, яка має негативне значення. Жовтий провідник передає позитивну інформацію.

Можна розпинати пристрій ще й за кольорами, які підходять для роз'ємів усіх пристроїв. Переваги таких роз'ємів полягає в тому, що при їх використанні не потрібно робити перезавантаження комп'ютераабо навіть намагатися якось вручну встановити всі необхідні драйвери.