تعد واجهة USB شكلًا شائعًا من أشكال الاتصال التكنولوجي على الأجهزة المحمولة والأجهزة الرقمية الأخرى. غالبًا ما توجد موصلات من هذا النوع على أجهزة الكمبيوتر الشخصية ذات التكوينات المختلفة وأنظمة الكمبيوتر الطرفية والهواتف المحمولة وما إلى ذلك.

من ميزات الواجهة التقليدية وجود pinout USB صغير المساحة. للتشغيل ، يتم استخدام 4 دبابيس (جهات اتصال) + خط درع تأريض واحد فقط. صحيح أن أحدث التعديلات الأكثر تقدمًا (USB 3.0 Powered-B أو Type-C) تتميز بزيادة في عدد جهات اتصال العمل.

الاختصار "USB" يحمل اختصارًا يُقرأ في مجمله على أنه "Universal Series Bus" - ناقل تسلسلي عالمي ، بفضل استخدامه الذي يتم فيه تبادل البيانات الرقمية عالية السرعة.

لوحظ تعدد استخدامات واجهة USB:

• انخفاض استهلاك الطاقة
• توحيد الكابلات والموصلات ؛
• التسجيل البسيط لتبادل البيانات ؛
• مستوى عال من الوظائف
• دعم واسع لسائقي الأجهزة المختلفة.

ما هي بنية واجهة USB ، وما هي أنواع موصلات YUSB التكنولوجية الموجودة فيها العالم الحديثإلكترونيات؟ دعنا نحاول معرفة ذلك.

الهيكل التكنولوجي لواجهة USB 2.0

يتم توصيل الموصلات المتعلقة بالمنتجات التي تنتمي إلى مجموعة المواصفات 1.x - 2.0 (التي تم إنشاؤها قبل عام 2001) بكابل كهربائي رباعي النواة ، حيث يتم توفير موصلين ويقوم اثنان آخران بنقل البيانات.

أيضًا في المواصفات 1.x - 2.0 ، تتضمن توصيلات موصلات خدمة USB توصيل جديلة التدريع - في الواقع ، الموصل الخامس.

هكذا يبدو التنفيذ المادي لموصلات USB العادية ، بالإشارة إلى المواصفات الثانية. على اليسار توجد إصدارات من النوع "male" ، وعلى اليمين توجد إصدارات من النوع "female" و pinout المقابل

يتم تقديم الإصدارات الحالية من موصلات الناقل التسلسلي العالمي للمواصفات المحددة في ثلاثة خيارات:

1. طبيعي- اكتب "أ" و "ب".
2. ميني- اكتب "أ" و "ب".
3. مجهري- اكتب "أ" و "ب".

يكمن الاختلاف بين جميع الأنواع الثلاثة من المنتجات في نهج التصميم. بينما تم تصميم الموصلات العادية للاستخدام الثابت ، فإن الموصلات الصغيرة والميكرو مصممة لتطبيقات الهاتف المحمول.

هذه هي الطريقة التي تبدو بها النسخة الفعلية من موصلات المواصفات الثانية من سلسلة "mini" ، وبالتالي ، تسميات موصلات USB الصغيرة - ما يسمى pinout ، والذي يقوم المستخدم على أساسه بإجراء اتصال كبل

لذلك ، يتميز النوعان الأخيران بتصميم مصغر وشكل معدل قليلاً للموصل.

جدول Pinout للموصلات القياسية "A" و "B"

إلى جانب تنفيذ موصلات من النوع "mini-A" و "mini-B" ، بالإضافة إلى الموصلات من النوع "micro-A" و "micro-B" ، هناك تعديلات للموصلات من النوع " mini-AB "و" micro-AB ".

السمة المميزة لهذه الهياكل هي تنفيذ إزالة لحام موصلات YUSB على لوحة تلامس ذات 10 سنون. ومع ذلك ، من الناحية العملية ، نادرًا ما يتم استخدام هذه الموصلات.

جدول Pinout لموصلات Micro USB و USB صغيرة من النوع "A" و "B"

الهيكل التكنولوجي لواجهات USB 3.x

وفي الوقت نفسه ، أدى تحسين المعدات الرقمية بحلول عام 2008 إلى تقادم مواصفات 1.x - 2.0.

لم تسمح هذه الأنواع من الواجهة بتوصيل أجهزة جديدة ، على سبيل المثال ، خارجية محركات الأقراص الصلبة، بحيث يتم توفير معدل نقل بيانات أعلى (أكثر من 480 ميجابت / ثانية).

وفقًا لذلك ، وُلدت واجهة مختلفة تمامًا ، تم تمييزها بمواصفات 3.0. لا يتميز تطوير المواصفات الجديدة بزيادة السرعة فحسب ، بل أيضًا زيادة القوة الحالية - 900 مللي أمبير مقابل 500 مللي أمبير لـ USB 2/0.

من الواضح أن ظهور هذه الموصلات قد وفر الخدمة لعدد أكبر من الأجهزة ، يمكن تشغيل بعضها مباشرة من واجهة الناقل التسلسلي العالمية.

تعديل أنواع مختلفة من موصلات USB 3.0: 1 - نسخة "مصغرة" من النوع "B" ؛ 2 - منتج قياسي من النوع "أ" ؛ 3 - تطوير السلسلة "الدقيقة" من النوع "ب" ؛ 4 - النوع القياسي "C"

كما ترى في الصورة أعلاه ، تحتوي واجهات المواصفات الثالثة على جهات اتصال عمل (دبابيس) أكثر من الإصدار السابق - الثاني. ومع ذلك ، فإن الإصدار الثالث متوافق تمامًا مع "الاثنين".

من أجل القدرة على إرسال الإشارات بسرعة أعلى ، قام مصممو الإصدار الثالث بتجهيز أربعة خطوط بيانات إضافية وخط اتصال محايد واحد. توجد دبابيس الدبوس المبطنة في صف منفصل.

جدول تعيين الدبوس لموصلات الإصدار الثالث من أجل لحام كابل YUSB

اتصل	التنفيذ "أ"	التنفيذ "ب"	مايكرو- ب
1	التغذية +	التغذية +	التغذية +
2	البيانات -	البيانات -	البيانات -
3	البيانات +	البيانات +	البيانات +
4	الارض	الارض	المعرف
5	StdA_SSTX -	StdA_SSTX -	الارض
6	StdA_SSTX +	StdA_SSTX +	StdA_SSTX -
7	GND_DRAIN	GND_DRAIN	StdA_SSTX +
8	StdA_SSRX -	StdA_SSRX -	GND_DRAIN
9	StdA_SSRX +	StdA_SSRX +	StdA_SSRX -
10	–	–	StdA_SSRX +
11	التدريع	التدريع	التدريع

وفي الوقت نفسه ، فإن استخدام واجهة USB 3.0 ، ولا سيما السلسلة "A" ، أظهر نفسه على أنه عيب كبير في التصميم. الموصل له شكل غير متماثل ، ولكن لم يتم تحديد موضع الاتصال.

كان على المطورين البدء في تحديث التصميم ، ونتيجة لذلك ظهر خيار USB-C في عام 2013 تحت تصرف المستخدمين.

موصل USB 3.1 مطور

يفترض تصميم هذا النوع من الموصلات تكرار موصلات العمل على جانبي القابس. هناك أيضًا العديد من الخطوط الزائدة على الواجهة.

يستخدم هذا النوع من الموصلات على نطاق واسع في التكنولوجيا الرقمية المتنقلة الحديثة.

ترتيب جهات الاتصال (المسامير) لواجهة من نوع USB-C ، تنتمي إلى سلسلة المواصفات الثالثة للموصلات المخصصة لتوصيل المعدات الرقمية المختلفة

من الجدير بالذكر الخصائص منفذ USB من النوع C... على سبيل المثال ، تُظهر معلمات السرعة لهذه الواجهة المستوى - 10 جيجابت / ثانية.

تصميم الموصل مضغوط ويضمن اتصالًا متماثلًا ، مما يسمح بإدخال الموصل في أي موضع.

جدول Pinout وفقًا للمواصفات 3.1 (USB-C)

اتصل	تعيين	وظيفة	اتصل	تعيين	وظيفة
أ 1	GND	التأريض	ب 1	GND	التأريض
أ 2	SSTXp1	TX +	B2	SSRXp1	RX +
A3	SSTXn1	TX -	ب 3	SSRXn1	RX -
A4	حافلة +	التغذية +	ب 4	حافلة +	التغذية +
A5	CC1	قناة CFG	ب 5	SBU2	PPD
أ 6	موانئ دبي 1	USB 2.0	ب 6	Dn2	USB 2.0
أ 7	Dn1	USB 2.0	ب 7	موانئ دبي 2	USB 2.0
أ 8	SBU1	PPD	ب 8	CC2	CFG
أ 9	إطار العجلة	تغذية	ب 9	إطار العجلة	تغذية
أ 10	SSRXn2	RX -	ب 10	SSTXn2	TX -
أ 11	SSRXp2	RX +	ب 11	SSTXp2	TX +
أ 12	GND	التأريض	ب 12	GND	التأريض

المستوى التالي من مواصفات USB 3.2

في نفس الوقت ، عملية تحسين الناقل التسلسلي العالمي مستمرة بشكل فعال. على المستوى غير التجاري ، تم بالفعل تطوير المستوى التالي من المواصفات - 3.2.

وفقًا للمعلومات المتاحة ، تعد خصائص السرعة لواجهة نوع USB 3.2 بضعف المعلمات التي يمكن أن يوفرها التصميم السابق.

تمكن المطورون من تحقيق هذه المعلمات من خلال إدخال قنوات متعددة النطاقات يتم من خلالها تنفيذ الإرسال بسرعات 5 و 10 جيجابت / ثانية على التوالي.

مثل Thunderbolt ، يستخدم USB 3.2 مسارات متعددة لتحقيق النطاق الترددي الإجمالي ، بدلاً من محاولة مزامنة وتشغيل نفس القناة مرتين

بالمناسبة ، تجدر الإشارة إلى أن توافق الواجهة الواعدة مع USB-C الحالي مدعوم بالكامل ، نظرًا لأن الموصل "Type-C" (كما لوحظ بالفعل) مزود بجهات اتصال احتياطية (دبابيس) توفر إشارة متعددة النطاقات انتقال.

ميزات فك الكبل على دبابيس الموصلات

لم يتم ملاحظة لحام موصلات الكابلات على وسادات التلامس للموصلات بواسطة أي فروق دقيقة تكنولوجية خاصة. الشيء الرئيسي في هذه العملية هو التأكد من تطابق لون موصلات الكابلات. جهة اتصال محددة(دبوس).

الموصلات المرمزة بالألوان داخل مجموعات الكابلات المستخدمة واجهات USB... يظهر من أعلى إلى أسفل ، على التوالي ، مخطط ألوان موصلات الكابلات وفقًا للمواصفات 2.0 و 3.0 و 3.1.

أيضًا ، إذا كنت تقوم بتوصيل إصدارات قديمة من التعديلات ، فيجب أن تأخذ في الاعتبار تكوين الموصلات ، ما يسمى "ذكر" و "أنثى".

يجب أن يتطابق الموصل الملحوم على جهة الاتصال الذكورية مع اللحام الموجود على جهة الاتصال الأم. خذ ، على سبيل المثال ، خيار توصيل الكبل بمنافذ USB 2.0.

يُشار عادةً إلى موصلات العمل الأربعة المستخدمة في هذا النموذج بأربعة ألوان مختلفة:

• أحمر؛
• أبيض؛
• لون أخضر؛
• أسود.

وفقًا لذلك ، يتم لحام كل موصل بلوحة اتصال مميزة بمواصفات موصل من نفس اللون. هذا النهج يسهل إلى حد كبير عمل مهندس الإلكترونيات ، ويستبعد الأخطاء المحتملةأثناء عملية إزالة اللحام.

يتم تطبيق تقنية اللحام نفسها على موصلات السلسلة الأخرى. الاختلاف الوحيد في مثل هذه الحالات هو العدد الأكبر من الموصلات التي يجب لحامها.

بغض النظر عن تكوين الموصلات ، يتم دائمًا استخدام لحام موصل الدرع. هذا الموصل ملحوم بالدبوس المقابل على الموصل ، درع - درع واقي.

هناك حالات متكررة من التجاهل شاشة واقيةعندما لا يرى "المتخصصون" النقطة في هذا الدليل. ومع ذلك ، فإن عدم وجود درع يقلل بشكل كبير من أداء كابل USB.

لذلك ، ليس من المستغرب أن يتلقى المستخدم مشكلات في شكل تداخل بطول كابل كبير بدون درع.

توصيل سلك الموصل بموصلين لتنظيم خط الطاقة للجهاز المتبرع. في الممارسة العملية ، يتم استخدام خيارات الأسلاك المختلفة ، بناءً على الاحتياجات الفنية.

يُسمح بفك كبل USB بطرق مختلفة ، اعتمادًا على تكوين خطوط المنفذ الموجودة جهاز محدد.

على سبيل المثال ، من أجل توصيل جهاز بآخر من أجل الحصول على جهد الإمداد فقط (5 فولت) ، يكفي لحام سطرين فقط على المسامير المقابلة (جهات الاتصال).

استنتاجات وفيديو مفيد حول الموضوع

يشرح الفيديو أدناه النقاط الرئيسية لتوصيل موصلات السلسلة 2.0 وغيرها ، ويشرح بصريًا التفاصيل الفردية لإنتاج إجراءات اللحام.

امتلاك معلومات كاملةعن طريق تثبيت موصلات الناقل التسلسلي العالمي ، يمكنك دائمًا التعامل مع المشكلة الفنية المرتبطة بعيوب الأسلاك. أيضًا ، ستكون هذه المعلومات مفيدة بالتأكيد إذا كنت بحاجة إلى توصيل بعض الأجهزة الرقمية خارج الصندوق.

توفر هذه المقالة معلومات عامة حول معيار USB وكذلك pinoutموصل USBبجميع أنواع الألوان (USB ، mini-USB ، micro-USB ، USB-3.0).

موصل USB (الناقل التسلسلي العالمي)هو ناقل تسلسلي عالمي ، طريقة حديثة للاتصال الأجهزة الخارجيةإلى كمبيوتر شخصي... يستبدل طرق الاتصال المستخدمة سابقًا (Serial & Parallel و PS / 2 و Gameport وما إلى ذلك) لطرق العرض الشائعة الأجهزة الطرفية- الطابعات والفئران ولوحات المفاتيح وعصا التحكم والكاميرات وأجهزة المودم وما إلى ذلك. كما يتيح لك هذا الموصل تنظيم تبادل البيانات بين الكمبيوتر وكاميرا الفيديو ، وقارئ البطاقات ، ومشغل MP3 ، والقرص الصلب الخارجي.

تتمثل ميزة موصل USB على الموصلات الأخرى في القدرة على توصيل أجهزة التوصيل والتشغيل دون الحاجة إلى إعادة تشغيل الكمبيوتر أو تثبيت برامج التشغيل يدويًا. يمكن توصيل أجهزة التوصيل والتشغيل أثناء تشغيل الكمبيوتر ويمكن تشغيلها في غضون ثوانٍ.

عند توصيل جهاز جديد ، يتلقى المحور (محور الكبل) أولاً مستوى مرتفعًا على خط البيانات ، مما يشير إلى ظهور جهاز جديد. ثم تتبع الخطوات التالية:

1. يقوم Hub بإعلام الكمبيوتر المضيف بأنه تم توصيل جهاز جديد.
2. يسأل الكمبيوتر المضيف عن لوحة الوصل التي تم توصيل الجهاز بها.
3. بعد تلقي استجابة ، يصدر الكمبيوتر أمرًا لتنشيط هذا المنفذ والأصفار (إعادة تعيين) الناقل.
4. يولد المكثف إشارة إعادة تعيين (RESET) لمدة 10 مللي ثانية. التيار الناتج للجهاز هو 100 مللي أمبير. الجهاز جاهز الآن للاستخدام وله عنوان افتراضي.

USB هو تعاون بين Compaq و NEC و Hewlett-Packard و Philips و Intel و Lucent و Microsoft. تم تصميم معيار USB ليحل محل المنفذ التسلسلي RS-232 المستخدم على نطاق واسع. يعد USB أسهل للمستخدم بشكل عام وله نطاق ترددي أكبر من المنفذ التسلسلي RS-232. تم تطوير أول مواصفات USB في عام 1995 كواجهة عالمية منخفضة التكلفة لتوصيل الأجهزة الخارجية التي لا تتطلب الكثير من عرض النطاق الترددي للبيانات.

ثلاثة إصدارات USB

USB 1.1

تم تصميم إصدار USB 1.1 لخدمة الأجهزة الطرفية البطيئة (منخفضة السرعة) بمعدل نقل بيانات يبلغ 1.5 ميجابت في الثانية والأجهزة السريعة (السرعة الكاملة) بمعدل نقل بيانات يبلغ 12 ميجابت في الثانية. ومع ذلك ، لم يكن USB 1.1 قادرًا على التنافس مع واجهة عالية السرعة ، على سبيل المثال. FireWire (IEEE 1394) من Apple بمعدلات نقل بيانات تصل إلى 400 ميجابت في الثانية.

USB 2.0

في عام 1999 ، بدأوا في التفكير في الجيل الثاني من USB ، والذي سيكون قابلاً للتطبيق على الأجهزة الأكثر تعقيدًا (على سبيل المثال ، كاميرات الفيديو الرقمية). هذه نسخة جديدة، تم إصدار USB 2.0 المعين في عام 2000 وقدم سرعة قصوى تصل إلى 480 ميجابت في الثانية في وضع السرعة العالية والاحتفاظ بها التوافقمن USB 1.1 (نوع نقل البيانات: سرعة كاملة ومنخفضة السرعة).

USB 3.0

تم تصميم الإصدار الثالث (يشار إليه أيضًا باسم USB فائق السرعة) في نوفمبر 2008 ، ولكن ربما بسبب الأزمة المالية ، تأخر توزيعه على نطاق واسع حتى عام 2010. USB 3.0 أسرع 10 مرات من USB 2.0 (حتى 5 جيجابت في الثانية). يحتوي التطوير الجديد على 9 أسلاك بدلاً من الأربعة الأصلية (يتكون ناقل البيانات بالفعل من 4 أسلاك) ، ومع ذلك ، لا يزال هذا المعيار يدعم USB 2.0 ويوفر استهلاكًا أقل للطاقة. يتيح لك ذلك استخدام أي مجموعة من أجهزة ومنافذ USB 2.0 و USB 3.0.

يحتوي موصل USB على 4 دبابيس. يتم توصيل زوج مجدول (سلكان ملتويان معًا) بمنافذ DATA + و DATA- ، والأسلاك العادية متصلة بـ VCC (+5 V) ودبابيس GND. ثم يتم حماية الكابل بالكامل (جميع الأسلاك الأربعة) بورق الألمنيوم.

يوجد أدناه pinout (الأسلاك) لجميع أنواع موصلات USB.

أنواع موصلات USB و pinout

توصيل كبل USB بالألوان:

1. +5 فولت
2. -البيانات
3. + البيانات
4. عام

دبوس موصل USB - النوع أ:

دبوس موصل USB - النوع ب:

توصيل الكابل حسب ألوان الموصلات:USB صغير (صغير) وميكرو (ميكرو):

1. +5 فولت
2. -البيانات
3. + البيانات
4. غير مستخدم / عام
5. عام

سنون موصل USB صغير - النوع أ:

يعد استخدام موصل USB من أكثر الطرق شيوعًا لتوصيل الأجهزة الطرفية بجهاز كمبيوتر أو كمبيوتر محمول. يتمتع هذا الاتصال بمزايا كبيرة مقارنةً بالنظائر القديمة ، كما أن بساطة pinout الخاص به يسمح حتى للمبتدئين بأدائه يدويًا.

ما هو الـ USB؟

هذا الشكلكان الاتصال موجودًا مؤخرًا نسبيًا ، على الرغم من أنه تم تطويره في التسعينيات. كان سبب هذا التأخير هو وجود العديد من النظائر التي تجاوزت معيار اتصال مماثل من حيث معدل نقل البيانات ، وكذلك في عدد من المعلمات الأخرى.

اليوم، هذا الاتصالهو ناقل تسلسلي خاص ، مجموعة واسعة من التطبيقات تجعله عالميًا حقًا. هذا الشكلاستبدل بنجاح العديد من خيارات الاتصال الأخرى المستخدمة سابقًا. وتشمل هذه المنافذ التسلسلية والمتوازية ، منفذ الألعاب ، و PS / 2.

يكمن الاختلاف في القدرة على استخدام اتصال واحد لعدد من أجهزة الطرف الثالث. من بينها يجب تسليط الضوء على:

تتمثل إحدى المزايا الرئيسية لهذا التنسيق على التناظرية في القدرة على استخدام جهاز متصل بعد فترة قصيرة من الوقت ، دون الحاجة إلى إعادة تشغيل جهاز كمبيوتر أو كمبيوتر محمول. بالإضافة إلى ذلك ، بسبب ذلك ، يمكن تشغيل الجهاز أو شحنه. عند استخدامه ، ليست هناك حاجة لتثبيت برامج التشغيل يدويًا ، مما يبسط إلى حد كبير إعداد الأداة للاستخدام.

كيف يعمل الاتصال؟

مع مراعاة اتصال أي جهاز بجهاز كمبيوترتم بواسطة كابل USB، من الضروري التمييز بين عدة مراحل من العمل. أولاً ، يتلقى المحور مستوى عاليًا عبر خط البيانات ، مما يشير إلى اكتشاف المعدات المتصلة.

ثم في عمل الاتصال جائز تسليط الضوء على عدة مراحل:

• يخبر المحور الكمبيوتر أنه تم توصيل جهاز جديد ؛
• يسأل الكمبيوتر عن محور المنفذ المستخدم للاتصال ؛
• ينشط الكمبيوتر المنفذ المستخدم ويقوم بإعادة تعيين الناقل ؛
• يرسل المحور إشارة إعادة تعيين ، مدتها 10 مللي ثانية.

عند الإخراج ، يصل التيار المخصص لمصدر الطاقة إلى 100 مللي أمبير ، وبعد ذلك يكون الجهاز جاهزًا تمامًا للاستخدام. وبالمثل ، يصبح أي جهاز متصل بـ USB سريعًا قابلاً للاستخدام دون إعادة تشغيل أو فترات انتظار طويلة.

أصناف USB

من بين جميع وصلات USB الموجودة، هناك ثلاثة إصدارات رئيسية. تم تصميم USB 1.1 للعمل مع الأجهزة البطيئة بمعدلات نقل بيانات تبلغ حوالي 1.5 ميجا بايت / ثانية. بالنسبة للاتصال عالي السرعة ، كان من غير العملي استخدام مثل هذا التنسيق ، نظرًا لوجود العديد من النظائر الأكثر إنتاجية ، على سبيل المثال ، FireWire.

في عام 2000 ، تم إصدار إصدار جديد - USB 2.0 ، والذي تميز بالقدرة على العمل مع الأجهزة عالية السرعة ، وكذلك التوافق العام مع النظير الأبطأ ، مما أدى إلى انتشاره. يتم تنفيذ pinout USB 2.0 وفقًا للخوارزمية القياسية.

تم تطوير الجيل الثالث من USB في عام 2008 ، ومع ذلك ، بدأ الاستخدام الجماعي فقط في عام 2010. وكان الاختلاف الرئيسي هو أنه تم استخدام 9 أسلاك للتوصيل ، بدلاً من الأربعة القياسية ، مما سمح للواجهة بأن تصبح أسرع 10 مرات. في الوقت نفسه ، لا تزال تستخدم أربعة أسلاك لنقل البيانات ، وتظل الواجهة نفسها متوافقة مع الجيل 2.0 السابق. يشبه pinout USB 3.0 الإصدار 2.0.

Pinout من الموصلات

موصل قياسييحتوي على أربع جهات اتصال تختلف في لون الأسلاك التي يجب توصيلها بها. سيعمل أي من خيارات الاتصال على تشغيل الجهاز. من بين الأسلاك الموجودة في القابس:

• +5 فولت - أحمر ؛
• -البيانات - أبيض ؛
• + بيانات - أخضر ؛
• المشترك هو الأسود.

إذا وضعت الموصل بالنسبة لك ، وكانت علامة USB المميزة في الأعلى ، فسيتم ترتيبها بترتيب عكسي ، بدءًا من الأسود من اليسار إلى اليمين. إذا كنت بحاجة إلى pinout mini-موصلات USB أو micro-USB ، سيكون هناك خمسة جهات اتصال في وقت واحد (سلكان شائعان - أسود وأرجواني). يتم توصيل السلك المشترك الثاني قبل الأخير ، أسود.

إذا كنت تستخدم قابس Mini-AF ، حيث يكون الموصل المستدق متجهًا لأعلى ، فقم بتوصيل المسامير من اليسار إلى اليمين ، بدءًا من السلك الأسود الشائع. يفترض USB Mini-AM الطرف المعاكس ، بدءًا من السلك الأحمر.

يتم تصغير Mini-BFs ولحامها باستخدام مبدأ Mini-AF ، وفي حالة Mini-BM ، تستخدم طريقة Mini-Am pinout. في أغلب الأحيان ، يتم استخدام موصلات AF كشاحن لأجهزة Samsung اللوحية.

تتميز أسلاك Micro-USB أيضًا بنمط مشابه: بالنسبة إلى Micro-AF و Micro-BF ، يتم توصيل جهات الاتصال بدءًا من سلك +5 فولت (أحمر) و Micro-AM و Micro-BM (تستخدم في أجهزة Samsung Galaxy مثل الشحن) غير ملحوم بالترتيب المعاكس ، بدءًا من السلك الأسود الشائع. عند أداء العمل ، يوصى بشدة باستخدام الرسوم التوضيحية من أجل استبعاد الأخطاء العرضية.

يو اس بي (الناقل التسلسلي العالمي- "ناقل تسلسلي عالمي") - واجهة بيانات تسلسلية للأجهزة الطرفية متوسطة السرعة ومنخفضة السرعة. يتم استخدام كبل من 4 أسلاك للتوصيل ، مع استخدام سلكين لتلقي البيانات ونقلها ، وسلكان لتشغيل الجهاز المحيطي. بفضل المدمج في خطوط طاقة USB يسمح لك بتوصيل الأجهزة الطرفية بدون مصدر الطاقة الخاص بها.

أساسيات USB

كابل USBيتكون من 4 موصلات نحاسية - 2 موصلات طاقة وموصلان للبيانات في زوج مجدول ، وجديل مؤرض (درع).كبلات USBلديك نصائح مختلفة جسديًا "للجهاز" و "للمضيف". من الممكن تنفيذ جهاز USB بدون كابل ، مع وجود طرف "للمضيف" مدمج في العلبة. من الممكن أيضًا دمج الكبل في الجهاز من قطعة واحدة(على سبيل المثال ، لوحة مفاتيح USB ، كاميرا ويب ، ماوس USB)على الرغم من أن المعيار يحظر هذا للأجهزة عالية السرعة وكاملة.

ناقل USBموجه بشكل صارم ، أي أنه يحتوي على مفهوم "الجهاز الرئيسي" (المضيف ، المعروف أيضًا باسم وحدة تحكم USB ، يتم بناؤه عادةً في شريحة الجسر الجنوبي على اللوحة الأم) و "الأجهزة الطرفية".

يمكن تشغيل الأجهزة بجهد +5 فولت من الحافلة ، ولكنها قد تتطلب أيضًا مصدر خارجيتغذية. يتم أيضًا دعم وضع الاستعداد للأجهزة والمقسمات بأمر من الناقل ، مع إزالة الطاقة الرئيسية مع الحفاظ على الطاقة الاحتياطية وتشغيلها بأمر من الناقل.

يدعم USBالتوصيل السريع وفصل الأجهزة... هذا ممكن بسبب الزيادة في طول موصل التأريض بالنسبة للإشارة. عند الاتصال موصل USBهم أول من يغلق اتصالات التأريضتصبح إمكانات حالات الجهازين متساوية ولا يؤدي التوصيل الإضافي لموصلات الإشارة إلى جهد زائد ، حتى لو تم تشغيل الأجهزة من مراحل مختلفة من شبكة الطاقة ثلاثية الطور.

على المستوى المنطقي جهاز USBيدعم معاملات استقبال ونقل البيانات. كل حزمة من كل معاملة تحتوي على رقم نقطة النهايةعلى الجهاز. عند توصيل جهاز ، تقرأ برامج التشغيل في نظام التشغيل kernel قائمة بنقاط النهاية من الجهاز وإنشاء هياكل بيانات تحكم للتواصل مع كل نقطة نهاية للجهاز. يتم استدعاء مجموعة نقاط النهاية وهياكل البيانات في OS kernel يضخ.

نقاط النهاية، وبالتالي القنوات ، تنتمي إلى واحدة من 4 فئات:

• في الخط (السائبة) ،
• مدير (تحكم) ،
• متساوي التوقيت (isoch) ،
• يقطع

لا يمكن أن تحتوي الأجهزة منخفضة السرعة مثل الماوس قنوات متزامنة ومتدفقة.

قناة التحكممعد للتبادل مع الجهاز في حزم قصيرة "سؤال-إجابة". أي جهاز لديه قناة تحكم 0 ، مما يسمح البرمجياتيقرأ نظام التشغيل معلومات موجزة عن الجهاز ، بما في ذلك الشركة المصنعة ورموز الطراز المستخدمة لتحديد برنامج التشغيل ، وقائمة بنقاط النهاية الأخرى.

قناة المقاطعةيسمح لك بتسليم حزم قصيرة في كلا الاتجاهين ، دون تلقي استجابة / تأكيد ، ولكن مع ضمان وقت التسليم - سيتم تسليم الحزمة في موعد لا يتجاوز N مللي ثانية. على سبيل المثال ، تُستخدم في أجهزة الإدخال (لوحات المفاتيح أو الماوس أو أذرع التحكم).

قناة متزامنةيسمح لك بتسليم الطرود دون ضمان التسليم وبدون إجابات / تأكيدات ، ولكن مع سرعة توصيل مضمونة لحزم N لكل فترة حافلة (1 كيلو هرتز للسرعة المنخفضة والكاملة ، 8 كيلو هرتز للسرعة العالية). تستخدم لنقل معلومات الصوت والفيديو.

قناة الجرييوفر ضمانًا لتسليم كل حزمة ، ويدعم التعليق التلقائي لنقل البيانات إذا كان الجهاز لا يريد ذلك (تجاوز سعة المخزن المؤقت أو التدفق السفلي) ، ولكنه لا يضمن سرعة التسليم وتأخيره. تستخدم ، على سبيل المثال ، في الطابعات والماسحات الضوئية.

الوقت الحافلةمقسمة إلى فترات ، في بداية الفترة ترسل وحدة التحكم حزمة "بداية الفترة" إلى الناقل بأكمله. علاوة على ذلك ، خلال الفترة ، يتم إرسال حزم المقاطعة ، ثم تكون متزامنة بالمقدار المطلوب ، وفي الوقت المتبقي من الفترة ، يتم إرسال حزم التحكم ، وأخيرًا الحزم المتدفقة.

الجانب النشط من الحافلةهي دائمًا وحدة التحكم ، يتم تنفيذ نقل حزمة البيانات من الجهاز إلى وحدة التحكم كسؤال قصير عن وحدة التحكم واستجابة طويلة للجهاز تحتوي على بيانات. يتم إنشاء جدول حركة الحزم لكل فترة ناقل من خلال جهد مشترك لأجهزة التحكم وبرنامج التشغيل ، لاستخدام العديد من وحدات التحكم الوصول المباشر إلى الذاكرة DMA (الوصول المباشر للذاكرة) - وضع تبادل البيانات بين الأجهزة أو بين الجهاز والذاكرة الرئيسية دون مشاركة وحدة معالجة مركزية (وحدة المعالجة المركزية). نتيجة لذلك ، يزيد معدل النقل حيث لا يتم إرسال البيانات من وإلى وحدة المعالجة المركزية.

حجم الحزمة لنقطة النهاية هو ثابت متصل بجدول نقطة نهاية الجهاز ولا يمكن تغييره. يتم تحديده من قبل مطور الجهاز من بين تلك التي يدعمها معيار USB.

مواصفات USB

ميزات ومزايا وعيوب USB:

• سرعة عالية في التبادل (معدل بت إشارات السرعة الكاملة) - 12 ميجابت / ثانية ؛
• يبلغ الحد الأقصى لطول الكابل لسعر الصرف العالي 5 أمتار ؛
• سعر الصرف المنخفض (معدل بت الإشارة منخفض السرعة) - 1.5 ميجا بايت / ثانية ؛
• الحد الأقصى لطول الكابل لمعدل البث بالباود المنخفض - 3 أمتار ؛
• الحد الأقصى للأجهزة المتصلة (بما في ذلك المضاعفات) - 127 ؛
• من الممكن توصيل الأجهزة بأسعار صرف مختلفة ؛
• لا حاجة لتثبيت عناصر إضافية مثل مواد الإنهاء ؛
• جهد الإمداد للأجهزة الطرفية - 5 فولت ؛
• الحد الأقصى للاستهلاك الحالي لكل جهاز هو 500 مللي أمبير.

يتم إرسال إشارات USB عبر سلكين من كبل محمي بأربعة أسلاك.

Pinout موصلات USB 1.0 و USB 2.0

نوع أ		اكتب ب
شوكة (على الكابل)	قابس كهرباء (على الحاسوب)	شوكة (على الكابل)	قابس كهرباء (على الأطراف جهاز)

USB 1.0 و USB 2.0 Pin الأسماء والوظائف

البيانات 4 GND الأرض (الجسم)

عيوب USB 2.0

على الرغم من أن الحد الأقصى سرعة انتقال بيانات USB 2.0 480 ميجابت / ثانية (60 ميجابايت / ثانية) ، في الحياه الحقيقيهمن غير الواقعي تحقيق مثل هذه السرعات (حوالي 33.5 ميجابايت / ثانية عمليًا). هذا بسبب التأخيرات الكبيرة لناقل USB بين طلب نقل البيانات والبدء الفعلي للنقل. على سبيل المثال ، ناقل FireWire ، على الرغم من أنه يحتوي على عرض نطاق ترددي أقل يبلغ 400 ميجابت في الثانية ، وهو 80 ميجابت في الثانية (10 ميجابت في الثانية) أقل من USB 2.0 ، إلا أنه في الواقع يسمح لك بتوفير المزيد من عرض النطاق الترددي لتبادل البيانات مع محركات الأقراص الثابتة وأجهزة التخزين الأخرى. في هذا الصدد ، لطالما "واجهت" مجموعة متنوعة من محركات الأقراص المحمولة النطاق الترددي العملي غير الكافي لـ USB 2.0.

أرسلت:

أرسل فيكتور بانكوف رابطًا مثيرًا للاهتمام لمقال يعرض تفاصيل ميزات pinout موصلات USBمن أجل الشحن الصحيح للأجهزة المختلفة ، فليس سراً أن الأدوات غالبًا ما ترفض الشحن من منفذ USB بسيط لمحرك الأقراص أو الكمبيوتر ، أو أنها لا تتصرف كما نود.

أحدث الأدوات ( الهواتف المحمولة، والهواتف الذكية ، والمشغلات ، والكتب الكهربائية ، والأجهزة اللوحية ، وما إلى ذلك) تدعم الشحن عبر مقبس USB صغير / صغير. قد يكون هناك العديد من خيارات الاتصال:

يمكن شحن الجهاز من جهاز كمبيوتر عبر كابل بيانات قياسي. عادةً ما يكون هذا هو كبل USB_AM-USB_BM_mini / micro. إذا كان شحن الجهاز يتطلب تيارًا يزيد عن 0.5 أمبير (هذا هو الحد الأقصى الذي يمكن لـ USB 2.0 القيام به) ، فيمكن أن يكون وقت الشحن طويلًا بشكل مؤلم ، حتى اللانهاية. منفذ USB 3.0 (مثل اللون الأزرق) يعطي بالفعل 0.9 أ ، لكن هذا قد لا يبدو كافيًا لشخص ما.

من خلال نفس كابل البيانات ، يمكن شحن جهازك من مواطن شاحن(شبكة أو سيارة) مزودة بمقبس USB-AF رباعي السنون ، تمامًا مثل جهاز الكمبيوتر. بالطبع ، لم يعد هذا منفذ USB حقيقيًا. يخرج مقبس الشاحن حوالي 5 فولت فقط بين المسامير 1 و 4 من المقبس ذي 4 سنون (زائد على السن رقم 1 ، ناقص على الدبوس رقم 4). حسنًا ، يمكن أيضًا تثبيت جميع أنواع وصلات العبور والمقاومات بين دبابيس مختلفة من المقبس. لأي غرض؟ سيتم مناقشة هذا السحر أدناه.

يمكن توصيل الأداة بشاحن خارجي أو بشاحن منزلي بجهد 5 فولت. وهنا تبدأ المتعة ...

عندما تحاول الشحن من شاحن USB لشخص آخر ، فقد ترفض أداتك الشحن بحجة أن الشاحن لا يناسبها. الإجابة هي أن العديد من الهواتف / الهواتف الذكية "تنظر" في كيفية فصل أسلاك البيانات + والبيانات ، وإذا لم تعجب الأداة شيئًا ما ، فسيتم رفض هذه الذاكرة.

نوكيا ، فيليبس ، إل جي ، سامسونج ، إتش تي سيوالعديد من الهواتف الأخرى لا تتعرف على الشاحن إلا إذا تم اختصار جهات الاتصال الخاصة بالبيانات + والبيانات (الثانية والثالثة). يمكنك قصر دائرة كهربائية عليها في مقبس USB_AF للشاحن وشحن هاتفك بسهولة عبر كابل بيانات قياسي.

إذا كان الشاحن يحتوي بالفعل على سلك إخراج (بدلاً من مقبس إخراج) ، وتحتاج إلى لحام قابس USB صغير / صغير به ، فلا تنس توصيل جهات اتصال 2 و 3 في mini / micro USB نفسه. في هذه الحالة ، تقوم بلحام زائد إلى جهة اتصال واحدة ، وناقصًا إلى الرقم الخامس (الأخير).

لديك اي فونبشكل عام ، هناك بعض المتطلبات الخفية لتبديل مقبس الشاحن: يجب توصيل جهات الاتصال Data + (2) و Data- (3) بجهة اتصال GND (4) من خلال مقاومات 49.9 kΩ ، وإلى جهة الاتصال + 5V من خلال 75 المقاومات kΩ.

موتورولا"يتطلب" مقاومة 200 kOhm بين 4 و 5 جهات اتصال من قابس USB micro-BM. بدون المقاوم ، لا يتم شحن الجهاز حتى النصر الكامل.

للشحن سامسونج جالاكسيالخامس قابس USBيجب تزويد micro-BM بمقاوم 200 kΩ بين السنون 4 و 5 و وصلة مرور بين السنون 2 و 3.

لشحن الجهاز اللوحي بشكل كامل و "إنساني" سامسونج علامة التبويب المجرة نوصي بدائرة أخرى: مقاومتان: 33 kΩ بين +5 و jumper D-D + ؛ 10 كيلو أوم بين GND والعبور D-D +.

جهاز E-ten("الراكون") غير مهتم بحالة هذه جهات الاتصال ، وسوف يدعم حتى شاحنًا بسيطًا. لكن لديه مطلبًا مثيرًا للاهتمام بالنسبة لكابل الشحن - يتم شحن "الراكون" فقط إذا تم تقصير السنون 4 و 5 في قابس USB الصغير.

إذا كنت لا ترغب في العبث بمكواة اللحام ، فيمكنك شراء كابل USB-OTG - في قابس USB الصغير ، تم إغلاق المسامير 4 و 5 بالفعل. ولكن بعد ذلك ما زلت بحاجة إلى محول USB AM-AM ، أي "أبي" - "أبي".

شاحن السيارة Ginzzu GR-4415U ، الذي يدعي أنه متعدد الاستخدامات ، ونظائره مزودة بمقبس إخراج: "HTC / Samsung" و "Apple" أو "iPhone". يتم عرض pinouts من هذه المقابس أدناه.

للطاقة أو الشحن ملاح جارمينمطلوب كابل بيانات خاص. فقط لتزويد الملاح بالطاقة من خلال كابل البيانات ، تحتاج إلى قصر الدائرة 4 و 5 جهات اتصال في قابس USB الصغير. لإعادة الشحن ، تحتاج إلى توصيل 4 و 5 جهات اتصال من خلال المقاوم 18 كيلو أوم:

لذا ، إذا كنت ترغب في تحويل شاحن عادي إلى شاحن USB لهاتفك:

تأكد من أن الجهاز يخرج حوالي 5 فولت تيار مستمر

اكتشف ما إذا كان هذا الشاحن قادرًا على إعطاء تيار لا يقل عن 500 مللي أمبير

قم بإجراء التغييرات اللازمة على التوصيلات بين مقبس USB-AF أو قابس USB-mini / micro