Содержание
Распиновка USB по цветам — 3 вида интерфейса, распайка и схемы
Разъем USB в ходу еще с 1997 года. Тогда его устанавливали в компьютерные материнки. Теперь же он получил повсеместную реализацию: его используют в смартфонах и плеерах, принтерах и куче других устройств. Выходят все новые и более совершенные версии USB. Статья расскажет, чем они отличаются друг от друга, а также об особенностях их распиновки.
Виды USB-разъемов
Прежде, чем перейти к рассказу о распиновке USB по цветам, сначала следует разобраться с видами такого интерфейса. Во-первых, они отличаются размерами. Сейчас в ходу стандартный, например, для компьютера, и микро — стоит в мобильниках и периферийных устройствах. Мини тоже встречается, однако такой вид разъема уже устаревает.
Также USB делят на 2 типа:
- А — подключается в гнездо «маму» на компьютере или хабе;
- Б — подсоединяется к гнезду «папе» — на периферийном устройстве.
А теперь давайте поговорим о видах и их отличиях.
1. v1 — модифицированный вариант версии 1.0, использование которой решили прекратить из-за многочисленных ошибок в протоколе передачи данных. У него был низкий показатель пропускной способности в сравнении с современными представителями.
Основные параметры:
- Два режима, различающиеся быстротой, с которой передается информация: 12 и 1,5 Мб/с.
- Шнур длиной максимум в три метра — для медленного инфообмена, и 5 метров — для быстрого.
- Напряжение шины — 5В (номинал), что позволило использовать штекеры для зарядки смартфонов, а допустимая нагрузка подсоединяемых к разъему девайсов составляет 0,5 А.
2. USB 2.0, как у ADATA UV250 32GB — стандарт, который превосходит предыдущую версию по быстроте, обеспечивая максимальный показатель в 480 Мб/с.
3. ЮСБ 3.0, как в док-станции ThinkPad. Был разработан с целью решения проблем, связанных с медлительностью. Согласно спецификации, он способен обеспечить скорость в 5 Гб/с, номинальный ток увеличен до 0,9А.
Штекеры и гнезда 3 версии маркированы синим, благодаря чему визуально отличить их от ранних модификаций довольно просто. Также выпускаются модели еще быстрее — 3.1.
Читайте также: Рейтинг мониторов для дизайнеров и фотографов — 10 моделей для работы с фото
Распиновка USB по цветам
Распиновка обозначается определенными цветами — это общепринятые стандарты, которые упрощают задачи, связанные с ремонтом. Да и в целом цветовая схема упрощает понимание того, какой кабель за что отвечает.
У первой и второй версии USB интерфейса обозначения и расположение идентичны. Поколение III имеет отличия, связанные с конструктивными и скоростными особенностями. Подробнее — в нижеследующих разделах.
Узнайте: Как открыть порты на роутере: инструкция и 3 способа решения возможных проблем
Распайка USB 2.0
Нижеследующая таблица схематично поясняет, как выглядит цветовая распайка портов этого поколения.
Стоит отметить, что у типов А и В одинаковые схемы.
Разница лишь в том, что в А расположение линейное, тогда как В отличается расположением сверху и снизу, как в таблице:
Интересно: Как подключить видеокарту к компьютеру: инструкция для чайников в 3 разделах
USB 3.0
В 3й ветви (этот кабель AM/Type-C принадлежит к такому) коннекторов 9, иногда 10. Все зависит от наличия или отсутствия экранирующей оплетки. Естественно, увеличилось и число контактов, но размещены они в шахматном порядке. Это нужно для совместимости с более старыми версиями.
Смотрите также: 10 лучших облачных сервисов хранения информации
Распиновка micro/mini USB
Уменьшенные порты — пятиконтактные. Микро — стандарт для большинства гаджетов. Они отличаются миниатюрными габаритами, мини — как уже говорилось выше, устаревает. Оба варианта имеют одинаковую распиновку, которая представлена в таблице ниже.
На заметку. Обозначение таких портов выглядит следующим образом: «мама» — micro-AF(BF), а «папа» — micro-АМ(ВМ).
Дополнительный коннектор для экранирования встречается не везде, и потому не имеет номера.
Примечание: контакт №4 в В типе не задействуют.
Полезно: Как можно соединить системный блок и телевизор — 6 вариантов подключения
Вывод и советы
Цветовая схема распайки позволяет решать задачи, которые связаны с ремонтом, быстрее, поскольку дает возможность быстро понять, какой провод за что отвечает. Она также позволяет на глаз определить, что перед пользователем: 2.0 или 3.0. Поскольку у более новых видов интерфейса растет и пропускная способность, стоит отдавать предпочтение именно им: стоят такие кабели не намного дороже, чем те, где разъем принадлежит к старшему поколению. К тому же, конфликта между поколениями нет: более скоростные модели работают с более медленными. Но стоит учитывать, что при подключении смартфона на 3.0 к компьютеру, в котором стоит 2.0, инфо будет передаваться с быстротой, присущей старой версии.
Как правильно сделать распиновку для USB-разъема смартфона или планшета
Практически каждое современное мобильное устройство подключается к сети для подзарядки через стандартизированный USB, mini-USB или micro-USB разъем. Несмотря на общую форму и конструкцию штекеров и гнезд, а также напряжение — 5 В, многие фирмы используют собственную распиновку контактов внутри, видимо, чтобы продавать совместимые комплектующие собственного производства. Тем не менее, знание этих тонкостей позволяет, фактически, заряжать любой смартфон или планшет с каким угодно зарядным устройством.
Распиновка USB разъемов для Philips, LG, Nokia, HTC и Samsung
Устройства, выпущенные под брендами LG, Samsung, HTC, Philips и Nokia могут заряжаться только в том случае, если в гнезде ил штекер закорочены контакты Data- и Data+, помеченные на схеме цифрами 3 и 2. Это значит, что телефон можно зарядить даже через обычный дата-кабель, если закоротить соответствующие контакты в гнезде зарядного устройства самостоятельно.
Распиновка USB разъемов на штекере
Если вместо выходного гнезда на заряднике имеет только выходной шнур, то к нему нужно припаять штекер стандарта micro- или mini-USB. Для того в самом штекере необходимо и соединять между собой контакты, пронумерованные 2 и 3 (в схеме они также обозначаются зеленым и белым цветом). В таком штекере плюс припаивается к контакту 1, а минус — к 5.
Распиновка USB разъемов для смартфонов от Apple
На iPhone контакты Data- и Data+ соединяются с GND (он обозначен номером 4) через резистор с сопротивлением 50 кОм. Они также соединены с контактом 5V через резистор с сопротивлением 75 кОм.
Распиновка на зарядниках для Samsung серии Galaxy
Смартфоны серии Galaxy от компании Самсунг заражаются через штекер micro-USB BM с установленным резистором 200 кОм между контактами 4 и 5. Между 2 (Data-) и 3 (Data+) также стоит закорачивающая перемычка.
Распиновка USB штекеров для зарядки навигаторов от Garmin
Для подзарядки и питания этих устройств используются дата-кабели специальной конструкции.
Но из простого mini-USB штекера можно сделать приспособление для питания. Для этого надо перемкнуть контакты 4 и 5. Чтобы можно было заряжать навигатор Garmin от mini-USB, следует соединить эти контакты между собой через резистор с сопротивлением 18 кОм.
Схемы цоколевки для подзарядки планшетных компьютеров
Большинство планшетов требует больших показателей входного тока (почти в 2 раза), чем смартфоны. Кроме того, некоторые производители не предусматривают возможность заряда через гнезда mini- и micro-USB, потому что даже при использовании формата USB 3.0 сила тока не превысит 0,9 А. Для зарядки нужно монтировать отдельное гнездо, которое затем адаптируется под источник тока. Другой вариант предполагается спаивание переходника из штекеров USB-AM и DC plug 2.0 mm, где к DC подсоединяются контакты 1 и 4.
Распиновка для Samsung Galaxy Tab
Для обеспечения нужных параметров питания в этом случае между Data- и Data+ ставится перемычка, которая соединяется с GND через резистор 10 кОм, а с контактом +5V — через 33 кОм.
Распиновка разъемов зарядных портов
Следующие схемы показывают, как нужно расположить резисторы, чтобы получить номинальное напряжение для зарядных портов. В тех случае, где указано 200 Ом, необходим монтаж перемычки с меньшим сопротивлением.
Классификация портов:
- SDP — порт для зарядки и передачи данных с допустимым током до 0,5 А;
- CDP — порт для зарядки и передачи данных с током до 1,5 А;
- DCP — только зарядочный порт с током до 1,5А;
- ACA — порт USB-аксессуаров (мышек, клавиатур, HDD, хабов), поддерживающих, как обмен данными, так и зарядку.
Самостоятельная переделка штекера
Чтобы по указанным выше схемам сконструировать нужный штекер, необходимы лишь минимальные навыки работы с паяльником. Работа ведется только с минусовым и плюсовым контактами. Достаточно взять любой адаптер с выходом 5V, отрезать USB-коннектор, зачистить и залудить провода. Аналогичные действия проводятся с подсоединяемым USB-разъемом.
Далее провода спаиваются по схеме. Сначала каждое соединение нужно замотать изолентой отдельно, а затем — обмотать провода между собой вместе, чтобы они не болтались свободно. Для этого также можно воспользоваться термоклеем.
Схема распиновки разъема Apple Lightning
@ pinoutguide.com Схема распиновки разъема
Apple Lightning @ pinoutguide.com
распиновки >
Разъемы для мобильных телефонов и смартфонов
>
Распиновка Apple
Apple Lightning — это запатентованная компьютерная шина и разъем питания, созданные Apple Inc. для замены предыдущего проприетарного 30-контактного разъема док-станции. Он предназначен для подключения мобильных устройств, таких как iPhone 5, iPod touch 5g или iPad mini, к хост-компьютерам.
Распиновка должна соответствовать 6 устройств/моделей. Нажмите, чтобы просмотреть>
| Пин Номер | Пин Имя | Описание |
|---|---|---|
| 1 | ЗЕМЛЯ | земля |
| 2 | L0p | полоса 0 положительная |
| 3 | L0n | полоса 0 отрицательная |
| 4 | ID0 | идентификация/управление 0 |
| 5 | ПВР | питание (зарядное устройство или аккумулятор) |
| 6 | Л1н | полоса 1 отрицательная |
| 7 | Л1п | полоса 1 положительная |
| 8 | ID1 | идентификация/управление 1 |
Интерфейс Apple Lightning является адаптивным — микросхема контроллера динамически назначает функции контактов в соответствии с подключенным устройством.
Вилку разъема Apple Lightning можно вставлять любой стороной вверх (процессор внутри вилки определяет ориентацию вилки и направляет электрические сигналы на правильные контакты). Две линии дифференциальной пары (L0p/n и L1p/n) могут поменяйте местами микросхему разъема устройства (дорожки не меняются местами, если микросхема идентификации аксессуара подключается к контакту ID0).
Две линии дифференциальной пары (L0p/n и L1p/n) могут поменяться местами в микросхеме разъема устройства (дорожки не меняются местами, если микросхема идентификации аксессуара подключается к контакту ID0), также вы не хотите менять местами кабели с другим iPID0 pin) также вы не хотите менять кабели с другим пользователем iPhone/iPad, так как в этом случае могут возникнуть проблемы с памятью; ваше устройство больше не будет заряжаться с помощью общего кабеля Lightning.
Apple включила в кабели Lightning чип аутентификации, который уже был протестирован и воспроизведен некоторыми китайскими производителями.
Для соединений для передачи данных должен быть источник питания 2 В постоянного тока на идентификационной шине.0003
Статус распиновки: +11 -7
6 Совместимые модели
НЕТ Самодельные устройства
Визуальная распиновка разъема Apple Lightning:
нажмите, чтобы увеличить
Источник(и) этой и дополнительной информации: http://en.wikipedia.org/wiki/Lightning_(connector), http://brockerhoff.net/blog/2012/09/23/boom-pins/
Copyright © 2000-2022 команда pinouts.ru, кроме изображений, загруженных пользователем.
Никакая часть этой веб-страницы не может быть воспроизведена в любой форме без видимой ссылки на pinouts.ru.
Были предприняты усилия для обеспечения правильности этой страницы, но ответственность за проверку правильности данных для своего приложения лежит на пользователе.
Системный анализ кабеля Apple Lightning-USB
Опубликовано: 5 декабря 2012 г.
Системный анализ определяет, как устройства используются вместе, и может включать тестирование сигналов и программного обеспечения внутри или между чипами с использованием снифферов, зондирования, сбора данных или литературы. Системный анализ, включая обратный инжиниринг программного обеспечения, выполняется для выявления доказательств использования в поддержку лицензирования патентов и судебных разбирательств. Его также можно использовать для конкурентного сравнительного анализа в области электронных устройств. В качестве примера системного анализа мы рассмотрели, что происходит во время рукопожатия между Apple iPhone и одним из чипов внутри кабеля Apple Lightning to USB.
Первым шагом является удаление пластикового корпуса и декапсуляция кремния, чтобы лучше понять, что происходит, путем каталогизации чипов и пассивов. В качестве примечания: в мире электроники нам необходимо переопределить значение слова «кабель», поскольку словарное описание Вебстера «проволока или веревка, с помощью которых осуществляется усилие для управления или приведения в действие механизма» больше не актуально.
При этом современный кабель Lightning to USB содержит ряд микросхем и устройств.
Внутри кабеля Apple Lightning
Всего в кабеле обнаружено четыре кристалла:
- NXP SP3D2
- STMicroelectronics USB2A
- Техасские инструменты BQ2025
- Неизвестный производитель с маркировкой 4S (функции известны)
TI BQ2025
TI BQ2025 имеет важный коммуникационный интерфейс. Итак, это исследование будет рассматривать один конкретный шаг, который происходит, когда вы подключаете кабель к телефону.
Принимая во внимание некоторые слухи в Интернете, мы изначально предполагали, что загадочный чип может содержать некоторую защиту, поэтому, чтобы проверить эту теорию, мы исследовали TI BQ2025, взглянув на начальное рукопожатие. Из этого мы не видим никаких признаков какой-либо формы безопасности на данном этапе общения. Чтобы лучше понять это устройство, мы на самом деле завершаем отчет TI об анализе цепей некоторых ключевых аналоговых блоков в этой крупносерийной части, но это анализ схем и, возможно, тема другого блога.
Во-первых, давайте посмотрим, как мы провели наш анализ.
Тестовый жгут
Тестовый жгут
На рисунке показаны наши тестовые провода, припаянные к контактам кабеля Lightning. Отсюда лиды идут к тестовому заголовку и, наконец, к логическому анализатору. Паять их особенно сложно, потому что белый пластик вокруг контактов имеет гораздо более низкую температуру плавления, чем припой. Он легко превращается в бурлящий беспорядок, если вы не будете работать быстро!
Электрические сигналы
Электрические сигналы
Один контакт данных BQ2025 подключен к двум контактам кабеля Lightning. Почему два? Напомним, что кабель Lightning предназначен для работы независимо от того, каким образом он вставлен в телефон (кому-нибудь через USB?). Некоторые могут назвать ленью не думать о подключении чего-либо, но мы считаем, что это тонкое улучшение удобства использования, которое показывает внимание к деталям.
На рисунке ниже показан кабель Lightning в двух ориентациях (на схеме есть маленький белый треугольник, чтобы помочь вам визуализировать вращение).
Цветные линии обозначают электрически эквивалентные контакты. Из нашего анализа печатной платы мы знаем, что BQ2025 подключается к черному сигналу. Таким образом, BQ2025 подключается к двум контактам кабеля Lightning. Мы обозначили их A1 и B5.
Сам телефон контролирует только нижний ряд контактов. Если пользователь вставил кабель правой стороной вверх, телефон должен использовать контакт, пятый слева, для связи с BQ2025. Вот где черный сигнал. Кроме того, если пользователь вставил кабель вверх ногами (или правильно?), телефон должен использовать крайний левый контакт.
Orientation Discovery
Orientation Discovery
Итак, есть два варианта контактов для связи с кабелем. Как телефон определяет, какой контакт использовать? Проще говоря, он пытается оба. На рисунке ниже показан захват сигнала, полученный при подключении кабеля Lightning к iPhone 5. Сначала телефон пытается связаться с кабелем через контакт 5, но не получает ответа. Телефон пытается установить связь с кабелем на контакте 1.
На этот раз он получает ответ. Теперь телефон знает, каким образом был вставлен кабель.
Разводка кроссового кабеля Apple в сочетании с программным обеспечением, работающим на телефоне, гарантирует, что сам USB-кабель Lightning не нуждается в каком-либо специальном оборудовании или других интеллектах, позволяющих вставлять его вверх ногами (или правой стороной вверх? ).
Протокол данных
Протокол данных
Данные, по-видимому, используют однопроводной протокол, аналогичный протоколу, используемому другими устройствами BQ202x, но он не соответствует точно в отношении кадрирования. На приведенных ниже временных диаграммах показаны закодированные значения битов 0 и 1 в том виде, в каком они появляются в строке данных. В обоих случаях для передачи бита требуется приблизительно 10,2 мкс. Однако каждый байт формируется с задержкой 12 мкс. С учетом этого максимальная скорость связи составляет примерно 85 килобит в секунду.
Мы обсудили только скорость связи между телефоном и BQ2025.
Скорость передачи данных по USB, конечно, намного выше. Кстати, линии передачи данных USB подключены к красному и коричневому сигналам на рисунке 2.
Обмен данными
Здесь мы можем говорить конкретно о том, что мы видели. Выполнение действительно полного системного обзора любого конкретного аспекта кабеля не входит в бюджет блога, но мы можем сделать несколько интересных наблюдений.
Мы видели, как телефон и кабель могут установить разговор, но о чем они говорят? Мы расшифровали несколько коммуникационных транзакций и сделали несколько интересных открытий. Например, первый байт в транзакции выглядит как байт команды от телефона (если младший бит равен 0) или идентификатор ответа от кабеля (если младший бит равен 1). Последний байт в транзакции может быть CRC. Эта идея описана в документации TI для устройств семейства деталей BQ. Однако байты команд, которые использует Apple, недокументированы.
Когда мы сравнили захваты для двух разных (но одной и той же модели) USB-кабелей Lightning, мы заметили, что содержание последних трех обменов данными отличается (т.
е. три самых правых черных пятна на рисунке выше). В первом из этих трех обменов кабель возвращает 8 байтов двоичных данных. Во втором и третьем обмене кабель возвращает несколько двоичных байтов и 16-символьную строку ASCII. Обмена ключами, установления сеанса или аутентификации не происходит. Кажется, даже нет последовательности вызов-ответ. Телефон отправляет по кабелю только несколько байтов. Кабель делает большую часть разговора.
Итак, у вас есть краткий обзор некоторых первоначальных системных работ, которые мы проводим с кабелем Apple Lightning-USB. Для тех, кто интересуется более подробной информацией об этой объемной части, мы готовим системный отчет о кабеле и анализ схемы BQ2025.
Вебинар: Сотовые технологии Wi-Fi 6 и 5G
На этом вебинаре, за которым последует прямая сессия вопросов и ответов, эксперт TechInsights по предметным вопросам для мобильных радиочастот и IoT Раду Трандафир рассмотрит отраслевые тенденции, влияющие на потенциальные сценарии для этих двух беспроводных технологий.
Вебинар: Подключенное телевидение в 2023 году и далее
На этом вебинаре будут рассмотрены насущные проблемы, на которых должны сосредоточиться все заинтересованные стороны в отрасли подключенного телевидения, поскольку они стремятся стимулировать рост в условиях слабой экономической среды. Во время этого вебинара вы получите эксклюзивную информацию об ожиданиях на 2023 год и основных инновациях в сфере Connected TV.
Вебинар: Samsung Galaxy S23 Ultra — внутри флагманского устройства
На этом эксклюзивном вебинаре наши эксперты проведут углубленный анализ компонентов этого устройства, расскажут об изменениях по сравнению с предыдущими версиями и спрогнозируют, как это может повлиять на других производителей смартфонов и комплектующих. Наши рыночные аналитики также поделятся своими прогнозами и отраслевыми идеями для Samsung и других лидеров отрасли на постоянно конкурентном рынке смартфонов.