Antarmuka USB adalah bentuk komunikasi teknologi yang populer di perangkat seluler dan digital lainnya. Konektor semacam ini sering ditemukan di komputer pribadi dengan berbagai konfigurasi, sistem komputer periferal, pada ponsel, dll.
Fitur antarmuka tradisional adalah pinout USB berukuran kecil. Untuk pekerjaan, hanya 4 pin (kontak) + 1 garis pelindung yang digunakan. Benar, modifikasi terbaru yang lebih canggih (USB 3.0 Powered-B atau Type-C) ditandai dengan peningkatan jumlah kontak yang berfungsi. Apa yang akan kita bicarakan dalam materi ini. Kami juga menjelaskan struktur antarmuka dan fitur-fitur kabel kabel pada pin konektor.
Jenis Konektor USB
Singkatan "USB" memiliki singkatan, yang secara keseluruhan berbunyi "Universal Series Bus" - sebuah bus serial universal, yang digunakan untuk melakukan pertukaran data digital berkecepatan tinggi.
Fleksibilitas dari antarmuka USB dicatat:
- konsumsi daya yang rendah;
- penyatuan kabel dan konektor;
- rekaman sederhana pertukaran data;
- fungsionalitas tingkat tinggi;
- dukungan luas untuk driver dari berbagai perangkat.
Bagaimana struktur antarmuka USB, dan apa jenis konektor teknologi USB yang ada di dunia elektronik modern? Mari kita coba mencari tahu.
Struktur teknologi dari antarmuka USB 2.0
Konektor yang terkait dengan produk yang termasuk dalam kelompok spesifikasi 1.x - 2.0 (dibuat sebelum 2001) terhubung ke kabel listrik empat kawat, di mana dua konduktor memasok dan dua lagi mengirimkan data.
Juga, dalam spesifikasi 1.x - 2.0, kabel konektor layanan USB menyarankan menghubungkan kepang pelindung - pada kenyataannya, konduktor kelima.
Ini adalah desain fisik konektor USB normal yang terkait dengan spesifikasi kedua. Di sebelah kiri adalah versi dari tipe "ayah", di sebelah kanan adalah versi dari tipe "ibu" dan pinout yang sesuai dengan keduanya
Versi yang ada dari konektor universal serial bus dari spesifikasi yang ditandai diwakili oleh tiga opsi:
- Normal - ketik "A" dan "B".
- Mini - ketik "A" dan "B".
- Mikro - ketik "A" dan "B".
Perbedaan antara ketiga jenis produk terletak pada pendekatan desain. Jika konektor normal dimaksudkan untuk digunakan pada peralatan stasioner, konektor mini dan mikro dibuat untuk digunakan pada perangkat seluler.
Ini adalah desain fisik konektor dari spesifikasi kedua dari seri "mini" dan, oleh karena itu, label untuk konektor Mini USB - yang disebut pinout, berdasarkan mana pengguna membuat koneksi kabel
Oleh karena itu, dua jenis terakhir ditandai dengan desain mini dan bentuk konektor yang sedikit dimodifikasi.
Tabel pinout untuk konektor standar tipe "A" dan "B"
Kontak | Spesifikasi | Konduktor kabel | Fungsi |
1 | Kekuasaan + | Merah (oranye) | + 5V |
2 | Data - | Emas putih) | Data - |
3 | Data + | hijau | Data + |
4 | Nutrisi - | Hitam Biru) | Bumi |
Seiring dengan pelaksanaan konektor mini-A dan mini-B, serta konektor mikro-A dan mikro-B, ada modifikasi konektor mini-AV dan mikro-AV.
Fitur khas dari struktur tersebut adalah eksekusi kabel konduktor USB pada pad kontak 10-pin. Namun, dalam praktiknya, konektor seperti itu jarang digunakan.
Pinout antarmuka Micro USB dan Mini USB untuk konektor tipe "A" dan "B"
Kontak | Spesifikasi | Konduktor kabel | Fungsi |
1 | Kekuasaan + | Merah | + 5V |
2 | Data - | putih | Data - |
3 | Data + | hijau | Data + |
4 | Identifier | – | Perangkat host |
5 | Nutrisi - | Hitam | Bumi |
Struktur teknologi antarmuka USB 3.x
Sementara itu, peningkatan peralatan digital pada saat 2008 menyebabkan moral penuaan dari spesifikasi 1.x - 2.0.
Jenis antarmuka ini tidak memungkinkan koneksi peralatan baru, misalnya, hard drive eksternal, sedemikian rupa sehingga kecepatan transfer data yang lebih tinggi (lebih dari 480 Mb / s) disediakan.
Dengan demikian, antarmuka yang sama sekali berbeda muncul, ditandai dengan spesifikasi 3.0. Pengembangan spesifikasi baru ditandai tidak hanya oleh peningkatan kecepatan, tetapi juga memberikan kekuatan arus yang meningkat dari 900 mA dibandingkan 500 mA untuk USB 2/0.
Jelas bahwa penampilan konektor semacam itu memberikan layanan ke sejumlah besar perangkat, beberapa di antaranya dapat diaktifkan langsung dari antarmuka bus serial universal.
Modifikasi konektor USB 3.0 dari berbagai jenis: 1 - eksekusi "mini" type "B"; 2 - produk standar tipe "A"; 3 - pengembangan serangkaian "mikro" tipe "B"; 4 - eksekusi standar tipe "C"
Seperti yang Anda lihat dalam gambar di atas, antarmuka dari spesifikasi ketiga memiliki lebih banyak kontak yang berfungsi (pin) daripada versi sebelumnya - kedua. Namun, versi ketiga sepenuhnya kompatibel dengan "dua".
Agar dapat mengirimkan sinyal pada kecepatan yang lebih tinggi, para pengembang desain versi ketiga dilengkapi dengan empat jalur data tambahan dan satu jalur kabel kontak nol. Pin kontak yang diperbesar disusun dalam baris terpisah.
Tabel penunjukan untuk pin konektor versi ketiga untuk kabel kabel USB
Kontak | Eksekusi "A" | Eksekusi "B" | Mikro-b |
1 | Kekuasaan + | Kekuasaan + | Kekuasaan + |
2 | Data - | Data - | Data - |
3 | Data + | Data + | Data + |
4 | Bumi | Bumi | Identifier |
5 | StdA_SSTX - | StdA_SSTX - | Bumi |
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 | Perisai | Perisai | Perisai |
Sementara itu, penggunaan antarmuka USB 3.0, khususnya, seri "A", adalah cacat desain yang serius. Konektor memiliki bentuk asimetris, tetapi tidak secara spesifik menunjukkan posisi koneksi.
Pengembang harus berurusan dengan modernisasi desain, sebagai akibatnya pada tahun 2013 opsi USB-C muncul di pembuangan pengguna.
USB 3.1 yang ditingkatkan
Desain jenis konektor ini melibatkan duplikasi konduktor yang berfungsi di kedua sisi steker. Ada juga beberapa garis redundan pada antarmuka.
Konektor jenis ini banyak digunakan dalam teknologi digital mobile modern.
Lokasi pin (pin) untuk antarmuka tipe USB-C yang berkaitan dengan seri spesifikasi ketiga konektor yang dirancang untuk komunikasi berbagai perangkat digital
Perlu dicatat karakteristik USB Type-C. Misalnya, parameter kecepatan untuk antarmuka ini menunjukkan level 10 Gbit / dtk.
Desain konektor dibuat dalam desain yang ringkas dan memastikan koneksi simetris, memungkinkan penyisipan konektor di posisi apa pun.
Sesuai dengan tabel pinout dengan spesifikasi 3.1 (USB-C)
Kontak | Penunjukan | Fungsi | Kontak | Penunjukan | Fungsi |
A1 | GND | Landasan | B1 | GND | Landasan |
A2 | SSTXp1 | TX + | B2 | SSRXp1 | Rx + |
A3 | SSTXn1 | TX - | B3 | SSRXn1 | RX - |
A4 | Ban + | Kekuasaan + | B4 | Ban + | Kekuasaan + |
A5 | CC1 | Saluran CFG | B5 | SBU2 | PPD |
A6 | Dp1 | USB 2.0 | B6 | Dn2 | USB 2.0 |
A7 | Dn1 | USB 2.0 | B7 | Dp2 | USB 2.0 |
A8 | SBU1 | PPD | B8 | CC2 | CFG |
A9 | Ban | Nutrisi | B9 | Ban | Nutrisi |
A10 | SSRXn2 | RX - | B10 | SSTXn2 | TX - |
A11 | SSRXp2 | Rx + | B11 | SSTXp2 | TX + |
A12 | GND | Landasan | B12 | GND | Landasan |
Level berikutnya dari spesifikasi USB 3.2
Sementara itu, proses peningkatan universal serial bus terus aktif. Pada tingkat nirlaba, tingkat spesifikasi berikut telah dikembangkan - 3.2.
Menurut informasi yang tersedia, karakteristik kecepatan antarmuka seperti USB 3.2 menjanjikan parameter dua kali lebih banyak dari desain sebelumnya.
Pengembang berhasil mencapai parameter tersebut dengan memperkenalkan saluran multiband melalui transmisi yang dilakukan pada kecepatan 5 dan 10 Gbit / s, masing-masing.
Seperti Thunderbolt, USB 3.2 menggunakan beberapa band untuk mencapai bandwidth keseluruhan, daripada mencoba menyinkronkan dan menjalankan satu saluran dua kali
Ngomong-ngomong, perlu dicatat bahwa kompatibilitas antarmuka yang menjanjikan dengan USB-C yang ada didukung sepenuhnya, karena konektor Tipe-C (seperti yang telah disebutkan) dianugerahi dengan kontak berlebihan (pin) yang menyediakan transmisi sinyal multi-band.
Fitur kabel kabel pada pin konektor
Dengan beberapa nuansa teknologi khusus, penyolderan konduktor kabel pada bantalan kontak konektor tidak dicatat. Hal utama dalam proses semacam itu adalah untuk memastikan bahwa warna konduktor kabel yang sebelumnya dilindungi dari isolasi oleh kontak (pin) tertentu cocok.
Pengodean warna konduktor di dalam rakitan kabel yang digunakan untuk antarmuka USB. Dari atas ke bawah, masing-masing, skema warna konduktor kabel untuk spesifikasi 2.0, 3.0 dan 3.1 ditunjukkan.
Juga, jika Anda menyolder modifikasi dari versi yang sudah ketinggalan zaman, Anda harus mempertimbangkan konfigurasi konektor, yang disebut "ayah" dan "ibu".
Konduktor yang disolder pada kontak "ayah" harus sesuai dengan solder pada kontak "ibu". Ambil, misalnya, opsi menyolder kabel ke kontak USB 2.0.
Empat konduktor kerja yang digunakan dalam perwujudan ini biasanya ditunjukkan oleh empat warna berbeda:
- merah;
- putih
- hijau
- dalam warna hitam.
Dengan demikian, setiap konduktor disolder ke papan kontak yang ditandai dengan spesifikasi konektor dengan warna yang sama. Pendekatan ini sangat memudahkan pekerjaan insinyur elektronik, menghilangkan kemungkinan kesalahan dalam proses pengkabelan.
Teknologi solder yang serupa berlaku untuk konektor seri lainnya. Satu-satunya perbedaan dalam kasus tersebut adalah semakin banyak konduktor yang harus disolder. Untuk menyederhanakan pekerjaan Anda, akan lebih mudah untuk menggunakan alat khusus - setrika solder yang andal untuk menyolder kabel di rumah dan stripper untuk melucuti ujung kabel.
Terlepas dari konfigurasi konektor, penyolderan konduktor layar selalu digunakan. Konduktor ini disolder ke pin yang sesuai pada konektor, Perisai - layar pelindung.
Sering ada kasus mengabaikan layar pelindung ketika "spesialis" tidak melihat titik dalam panduan ini. Namun, kurangnya layar secara dramatis mengurangi kinerja kabel USB.
Oleh karena itu, tidak mengherankan bila, dengan panjang kabel yang signifikan tanpa layar, pengguna menerima masalah dalam bentuk gangguan.
Pengkabelan konektor dengan dua konduktor untuk pengaturan saluran listrik untuk perangkat donor. Dalam praktiknya, opsi kabel yang berbeda digunakan, berdasarkan kebutuhan teknis.
Menyolder kabel USB dimungkinkan dengan berbagai cara, tergantung pada konfigurasi jalur port pada perangkat tertentu.
Misalnya, untuk menghubungkan satu perangkat ke perangkat lain untuk mendapatkan hanya tegangan suplai (5V), cukup untuk menyolder hanya dua saluran pada pin yang sesuai (kontak).
Video di bawah ini mengilustrasikan poin-poin utama pinout dari konektor seri 2.0 dan lainnya, secara visual menjelaskan rincian masing-masing dari prosedur penyolderan.
Memiliki informasi lengkap tentang pinout konektor bus serial universal, Anda selalu dapat mengatasi masalah teknis yang terkait dengan cacat konduktor. Juga, informasi ini akan berguna jika Anda perlu menghubungkan perangkat digital non-standar.
Apakah Anda ingin menambah materi di atas dengan komentar yang berguna atau tips pemasangan kabel yang berharga? Tulis komentar di blok di bawah ini, tambahkan, jika perlu, bahan foto unik.
Mungkin Anda masih memiliki pertanyaan setelah membaca artikel? Tanyakan kepada mereka di sini - pakar dan pengunjung situs kami yang kompeten akan mencoba mengklarifikasi poin yang tidak dapat dipahami.