Kāpēc USB ierīcēm nepietiek jaudas? USB2.0 un USB3.0 kontaktdakšas pēc krāsas (mikro un mini savienotāji) Pievienojiet USB strāvu

1. Pats lādētājs (vai jebkura cita ierīce ar USB resursdatoru) nokrīt, kad no tā tiek paņemta vairāk strāvas, nekā tas spēj dot. Normālā režīmā uzlādes izejas spriegums tiek uzturēts 5.0v - 5.2v
Bet kabeļa otrā galā jau ir iespējama izvilkšana! Jo augstākas kvalitātes vadi un savienotāji tiek izmantoti, jo mazāks ir sprieguma kritums. (tāpēc nevarēs izspiest 2A, izmantojot sliktu kabeli - spriegums kritīsies, telefons to redzēs un mērenu apetīti)

2+3. USB standarts (līdz 2.1 ieskaitot) uzliek ierīču ražotājiem pienākumu ekspluatācijas laikā patērēt ne vairāk kā 0,5 A. Izmantojot USB 3.0, šis slieksnis tiek paaugstināts līdz 1A. Turklāt USB resursdatoram nav nepieciešams atbalstīt ierīces, kuru patēriņš ir pat 0,5 A - saskaņā ar standartu sākotnējā savienojuma laikā ierīce ziņo, kāda strāva tai ir nepieciešama, un resursdators atbild, vai var to nodrošināt. Saskaņā ar standartu inicializācijas laikā ierīce nedrīkst patērēt vairāk par 0,1 A
Šeit tiek izmantota tālruņu nozare un microUSB uzlādes porta standarts. Kad USB standartu, kas paredzēts saziņai, sāka "stulbi" izmantot, lai nodrošinātu ierīču barošanu, sākās apjukums. Ja, pieslēdzoties datoram, tālrunis varēja "jautāt", cik lielu strāvu tas spēj ražot, "stulbie" lādiņi neatbalstīja nekādu inicializāciju un savienojuma izveidi, un no tiem bija iespējams ņemt ... bet kā jūs zināt cik daudz ampēru var uzņemt no uzlādes? Kādu strāvu patērē tālrunis, ja ir pievienoti 5 volti? Un vispār, ja tas nav stulbs lādiņš, bet gan kabelis ar saplīsušām datu kopnēm, kas savienotas ar datoru, no kura nevar paņemt vairāk par 0,5A ???
Kopumā viņi nāca klajā ar ideju pārbaudīt, vai datu kopnes ir slēgtas, un, ja tās ir slēgtas, ņem, piemēram, 1A. Citiem ražotājiem tas pats Apple, lādējot, pielika noteiktu spriegumu datu kopnei, kuru tālrunis noteica, atpazina lādiņu par "savu" un patērēja, piemēram, 2A.
Tad Qualcomm nāca klajā ar QuickCharge, izveidoja viedo uzlādi un 5 voltu vietā caur kabeli ielaida 9 voltus. Jaunajās versijās spriegums pieauga līdz 12, bet pēc tam kopumā līdz 20. Un tas viss, izmantojot USB ... Kaut kas mani nokļuva nepareizā vietā. Kāds ir nākamais punkts?

4. Es neredzēju nevienu drošinātāju lādētājos. Parasti spriegums samazinās, līdz četriem voltiem. Pie šāda sprieguma tālrunis vairs nevar uzņemt daudz ampēru un automātiski samazina patērēto strāvu.

5. Standarta spriegums, pie kura teorētiski var uzlādēt ierīces, ir 4,0-5,5 voltu robežās (man ir lādētājs ar 5,5). Ar QuickCharge 3.0 - spriegums līdz 20 voltiem. Atkarībā no kabeļa kvalitātes caur to var plūst līdz 2 ampēriem. Nu maksimums 3, vairs nav vērts - kontaktpunkts pārkarsīs un viss izkusīs nafig.

6. Kādā virzienā? Uzlāde parasti ir USB standarta blakusprodukts. Ja runājat par tālruņa savienošanu ar datoru, kurā tas tiek uzlādēts, tas parasti darbojas vienmēr. Ja OTG - manā tālrunī man izdevās to uzlādēt vienlaikus. Bet ne vienmēr. Šajā režīmā, saskaņā ar USB standartu, tālrunim jākalpo kā barošanas avotam, nevis otrādi, tas jāuzlādē no tam pievienotās ierīces.

Datora sistēmas vienības savienotāju bieži vien ļoti trūkst, tāpēc daudzi lietotāji iegādājas papildu ierīces - centrmezglus. Bet ne visi saprot elektroniku, un bieži vien USB centrmezgla portam trūkst strāvas padeves. Ko darīt šajā situācijā, ir jānoskaidro ikvienam, kurš monitora ekrānā ir saskāries ar šādu ziņojumu.

Kas ir USB centrmezgls

Sākotnēji USB standarts tika izstrādāts, lai savienotu trešās puses telekomunikāciju ierīces ar datoru. Kurš būtu domājis, ka šodien gandrīz visas iespējamās iekārtas ir savienotas ar šo portu:

  • Mazjaudas skaļruņi;
  • Klaviatūras;
  • peles;
  • Modemi;
  • Pārnēsājami zibatmiņas diski;
  • Uzlādes kabeļi no viedtālruņiem utt.

Tādējādi pastāv disonanse starp nepieciešamību savienot vairākas ierīces ar mašīnu un ierobežoto portu skaitu. Piemēram, jaunākajam MacBook datoram ir tikai viena šāda veida ligzda: rezultātā nebūs iespējams vienlaikus uzlādēt ierīci un izmantot USB zibatmiņu.

Viens veids, kā apiet datoru ražotāju trūkumus, var būt īpaša aprīkojuma - USB centrmezgla - iegāde. Šis brīnums, pieslēdzot pie porta, izejā dod uzreiz vairākas ligzdas, kurās var ievietot vairākas ierīces.

Koncentratoru veidi

Pārdošanā ir vairākas centrmezglu modifikācijas:

  1. Savienots tieši ar sistēmas plati. Lai izmantotu šāda veida ierīci, jums būs jānoņem datora korpusa vāks. Tiem, kuri nav līdz galam pārliecināti par savām datorprasmēm, šādu aprīkojumu labāk neiegādāties. Kļūdas gadījumā zaudējumi tiks lēsti tūkstošos rubļu.
  2. Otrās kategorijas šīs ierīces ir daudz ērtāk lietojamas, jo tās var iespraust kādā no ārējām USB ligzdām. Pieejamo savienotāju skaits pie izejas var sasniegt 5. Tomēr dažas energoietilpīgas ierīces tiem labāk nepievienot.
  3. Trešā veida centrmezgli kopumā ir līdzīgi iepriekšējam, tikai ar vienu izņēmumu: papildus savienojumam ar datoru stabilai darbībai tiem ir nepieciešama jauda no tīkla. Tas atrisina problēmu ar enerģiju "mantkārīgām" perifērijas datoru ierīcēm.
  4. Ceturtajai koncentratoru grupai ir ļoti specializēta darbības joma. Proti - tie ir pielāgoti tikai portatīvajiem portatīvajiem datoriem (klēpjdatoriem)

Ko nozīmē centrmezgla porta strāvas padeves pārtraukums?

Šī ir diezgan izplatīta problēma ar 2. tipa centrmezgliem. Izcelsim galvenos iespējamos cēloņus un veidus, kā tos novērst:

  • Centram ir pievienots pārāk daudz jaudas ietilpīgu ierīču. Iekārta vienkārši nevar tikt galā ar slodzi, kas tai uzkritusi. Vienīgais, ko var ieteikt kā izeju no situācijas, ir izslēgt pārāk “rijīgas” ierīces.
  • Ja šī kļūda ir raksturīga absolūti visiem centrmezgla portiem, visticamāk, problēma ir pašā centrmezglā. Parasti tas norāda uz pārrautu vadu vai problēmām ar rumbas mikroshēmu.
  • Vēl viena izplatīta problēma ir saistīta ar izmantojot t.sUSB pagarinātāji. Tas ir kabelis (parasti 1-2 metrus garš), ko nereti iegādājas mobilā interneta modemu īpašnieki, lai interneta ierīci novietotu tuvāk logam. Tomēr lētajiem ķīniešu kabeļiem ir neticami liela pretestība, un ierīce nesasniedz gandrīz nekādas enerģijas. Šajā gadījumā ir vērts iegādāties dārgāku firmas kabeli.

Ostas jaudas palielināšana

Lai nodrošinātu vairāk enerģijas, izmantojot USB, jums ir jāveic dažas darbības:

  1. Uzziniet visu informāciju par savu datoru un tā strukturālajām sastāvdaļām. To var viegli izdarīt, izmantojot Everest utilītu. Lai to izdarītu, vienkārši palaidiet skenēšanu un pagaidiet dažas minūtes. Pēc tam atrodiet vienumu ar mātesplates modeli.
  2. Ja plates modelis ļauj palielināt strāvas padevi caur portiem, tad nākamais solis ir atvērt BIOS iestatījumu logu. Pēc tam jums jāpalielina indikators līdz maksimālajam līmenim, jāiziet no programmas un jāsaglabā iestatījumi. Novecojušu mātesplates modeļu gadījumā to nevar izdarīt, tāpēc vienīgā izeja no situācijas ir datora atjaunināšana.
  3. Varat arī iegādāties atsevišķu barošanas bloku, kas tiek pievienots šāda veida kontaktligzdai.
  4. Vēl viens veids, kā novērst problēmu, ir izmantot īpašu adapteri, kas palielina sprieguma padevi. Tajā pašā laikā jāpievērš uzmanība produkta kvalitātei, jo lēti amatniecības izstrādājumi, kas marķēti ar marķējumu, kas izgatavoti Ķīnā, mēdz sabojāt ostas.

Kā izvēlēties aktīvo centru?

Iespējams, drošākais veids, kā nodrošināt pietiekamu jaudu katrai USB ierīcei, ir iegādāties sadalītāju, kas ņem papildu jaudu no elektrotīkla un sadala to pie izejas.

Šeit ir sastāvdaļas veiksmīgam pirkumam:

  1. Netaupiet uz kvalitatīvu ierīci. Labu centrmezglu cena var sasniegt pat 3000 rubļu, taču šādi sīkrīki ir naudas vērti.
  2. Neejiet uz Ķīnas tiešsaistes veikaliem. Pirmkārt, šo ierīču kvalitāte bez nosaukuma ir ļoti pretrunīga. Brīnummašīnas no Vidējās Karalistes ir salauzušas datoru ne vienam vien lētticīgam lietotājam. Otrkārt, piegāde no Ķīnas var sasniegt mēnesi vai ilgāk. Tāpēc labākais veids, kā iegādāties labu preci šeit un tagad, ir apmeklēt liela interneta veikala lapu.
  3. Pievērsiet uzmanību zīmolam. Atzīti meistari savā jomā: Hama, TP-Link un Greenconnect. Nezināmus zīmolus labāk neņemt.
  4. Svarīgs ir arī attālums starp domkratiem uz rumbas. Daži lietotāji sūdzas par vietas trūkumu, lai savienotu visas nepieciešamās ierīces.
  5. Ja iekārtu ir iespējams turēt rokās, jānovērtē tā masa. Tam nevajadzētu būt ne par mazu, ne par lielu.
  6. Rūpīgi pārbaudiet strāvas kabeli un tā stiprinājuma punktu. Šī ir viena no visbiežāk sastopamajām centrmezglu “sāpīgajām vietām”.

Lētu sadalītāju izmantošana kopā ar ierīcēm, kas patērē enerģiju, ir visizplatītākais USB centrmezgla porta strāvas padeves pārtraukuma cēlonis. Ko darīt, ir atkarīgs no finanšu resursiem.

USB (Universal Serial Bus) – USB datu pārsūtīšanas interfeiss mūsdienās ir visuresošs, to izmanto gandrīz visās ierīcēs – tālruņos, personālajos datoros, MFP, magnetofonos un citās ierīcēs tiek izmantotas gan datu pārsūtīšanai, gan tālruņu akumulatoru uzlādēšanai.

USB savienotāju veidi.

Ir daudz dažādu veidu USB savienotāju. Visi no tiem ir parādīti zemāk.

A tips- aktīva, barošanas ierīce (dators, resursdators). Tips B- pasīva, pievienota ierīce (printeris, skeneris)

USB kabeļa spraudnis pēc krāsas.

USB 2.0 kontaktligzda.

USB ir seriālā kopne. Tas izmanto 4 ekranētus vadus: divus barošanai (+5v un GND) un divus diferenciālajiem datu signāliem (apzīmēti ar D+ un D-).

usb mikro

USB mikro tiek izmantots kopš 2011. gada tālruņos, MP3 un citās ierīcēs. Micro ir jaunāka mini savienotāja versija. Tam ir priekšrocība savienotāju savienošanā, savienotājs ir cieši savienots ar spraudni un nodrošina ciešu savienojumu.

USB interfeisu sāka plaši izmantot apmēram pirms 20 gadiem, precīzāk sakot, no 1997. gada pavasara. Toreiz universālā seriālā kopne tika ieviesta aparatūrā daudzās personālo datoru mātesplatēs. Šobrīd šāds perifērijas ierīču pieslēgšanas veids personālajam datoram ir standarts, ir izlaistas versijas, kas būtiski palielinājušas datu apmaiņas ātrumu, parādījušies jauni savienotāju veidi. Mēģināsim izprast USB specifikācijas, kontaktdakšas un citas funkcijas.

Kādas ir universālās seriālās kopnes priekšrocības?

Šīs savienojuma metodes ieviešana ļāva:

  • Ātri pievienojiet datoram dažādas perifērijas ierīces, sākot no tastatūras un beidzot ar ārējiem diskdziņiem.
  • Pilnībā izmantojiet Plug & Play tehnoloģiju, kas vienkāršo perifērijas ierīču pievienošanu un konfigurēšanu.
  • Vairāku novecojušu saskarņu noraidīšana, kas pozitīvi ietekmēja skaitļošanas sistēmu funkcionalitāti.
  • Kopne ļauj ne tikai pārsūtīt datus, bet arī uz strāvas pieslēgtām ierīcēm, ar slodzes strāvas ierobežojumu 0,5 un 0,9 A vecajai un jaunajai paaudzei. Tas ļāva izmantot USB, lai uzlādētu telefonus, kā arī pieslēgtu dažādus sīkrīkus (mini ventilatorus, gaismas utt.).
  • Kļuva iespēja ražot mobilos kontrolierus, piemēram, RJ-45 USB tīkla karti, elektroniskās atslēgas ieejai sistēmā un iziešanai no tās

USB savienotāju veidi - galvenās atšķirības un īpašības

Ir trīs šāda veida savienojuma specifikācijas (versijas), kas ir daļēji savietojamas viena ar otru:

  1. Pats pirmais variants, kas kļuvis plaši izplatīts, ir v 1. Tā ir iepriekšējās versijas (1.0) uzlabota modifikācija, kas praktiski nepameta prototipa fāzi nopietnu datu pārraides protokola kļūdu dēļ. Šai specifikācijai ir šādas īpašības:
  • Divu režīmu datu pārraide lielā un mazā ātrumā (attiecīgi 12,0 un 1,50 Mbps).
  • Iespēja savienot vairāk nekā simts dažādu ierīču (ieskaitot centrmezglus).
  • Maksimālais vada garums ir attiecīgi 3,0 un 5,0 m lielam un zemam datu pārraides ātrumam.
  • Kopnes nominālais spriegums ir 5,0 V, pieslēgtās iekārtas pieļaujamā slodzes strāva ir 0,5 A.

Mūsdienās šis standarts praktiski netiek izmantots zemā joslas platuma dēļ.

  1. Otrā specifikācija, kas mūsdienās dominē.Šis standarts ir pilnībā savietojams ar iepriekšējo modifikāciju. Atšķirīga iezīme ir ātrgaitas datu apmaiņas protokola klātbūtne (līdz 480,0 Mbps).

Pateicoties pilnīgai aparatūras saderībai ar jaunāko versiju, šī standarta perifērijas ierīces var savienot ar iepriekšējo versiju. Tiesa, šajā gadījumā caurlaidspēja samazināsies līdz 35-40 reizēm un dažos gadījumos pat vairāk.

Tā kā šīs versijas ir pilnībā saderīgas, to kabeļi un savienotāji ir identiski.

Pievērsīsim uzmanību, ka, neskatoties uz specifikācijā norādīto joslas platumu, reālais datu apmaiņas ātrums otrajā paaudzē ir nedaudz zemāks (apmēram 30-35 MB sekundē). Tas ir saistīts ar protokola ieviešanas īpatnībām, kas izraisa aizkavi starp datu paketēm. Tā kā mūsdienu diskdziņiem ir četras reizes lielāks nolasīšanas ātrums nekā otrās modifikācijas joslas platums, tas ir, tas neatbilda pašreizējām prasībām.

  1. Trešās paaudzes universālā kopne ir īpaši izstrādāta, lai novērstu joslas platuma ierobežojumus. Saskaņā ar specifikāciju šī modifikācija spēj apmainīties ar informāciju ar ātrumu 5,0 Gbps, kas gandrīz trīs reizes pārsniedz mūsdienu disku lasīšanas ātrumu. Jaunākās modifikācijas kontaktdakšas un kontaktligzdas parasti ir marķētas zilā krāsā, lai atvieglotu piederības identificēšanu šai specifikācijai.

Vēl viena trešās paaudzes iezīme ir nominālās strāvas palielināšana līdz 0,9 A, kas ļauj darbināt vairākas ierīces un atteikties no atsevišķiem barošanas avotiem.

Kas attiecas uz saderību ar iepriekšējo versiju, tas ir daļēji ieviests, tas tiks sīkāk aprakstīts tālāk.

Klasifikācija un pinout

Savienotājus parasti klasificē pēc veida, ir tikai divi no tiem:


Ņemiet vērā, ka šādi konvektori ir saderīgi tikai starp agrīnām modifikācijām.


Turklāt šīs saskarnes portiem ir pagarinātāji. Vienā galā ir A tipa kontaktdakša, bet otrā galā tam ir ligzda, tas ir, faktiski "mātes" - "tēva" savienojums. Šādi vadi var būt ļoti noderīgi, piemēram, lai pievienotu USB zibatmiņas disku, nenokļūstot zem galda ar sistēmas bloku.


Tagad apskatīsim, kā kontakti ir pievienoti katram no iepriekš uzskaitītajiem veidiem.

Pinout usb 2.0 savienotājs (A un B tips)

Tā kā agrīno versiju 1.1 un 2.0 spraudņi un kontaktligzdas fiziski neatšķiras viens no otra, mēs iepazīstināsim ar pēdējo vadu.


6. attēls. A tipa savienotāja kontaktdakšas un kontaktligzdas izvads

Apzīmējums:

  • A ir ligzda.
  • B - spraudnis.
  • 1 - barošanas avots +5,0 V.
  • 2 un 3 signāla vadi.
  • 4 - masa.

Attēlā kontaktu krāsojums ir parādīts atbilstoši vadu krāsām un atbilst pieņemtajai specifikācijai.

Tagad apsveriet klasiskās kontaktligzdas B vadu.


Apzīmējums:

  • A - spraudnis, kas pievienots perifērijas ierīču kontaktligzdai.
  • B - perifērijas ierīces ligzda.
  • 1 - strāvas kontakts (+5 V).
  • 2 un 3 ir signāla kontakti.
  • 4 - vadu kontakts "masa".

Kontaktu krāsas atbilst pieņemtajai vadu krāsojumam.

USB 3.0 kontaktligzda (A un B tips)

Trešajā paaudzē perifērijas ierīces tiek savienotas pa 10 (9, ja nav ekranēšanas pinuma) vadiem, attiecīgi tiek palielināts arī kontaktu skaits. Bet tie ir izvietoti tā, lai būtu iespējams savienot agrāko paaudžu ierīces. Tas ir, +5,0 V tapas, GND, D+ un D-, atrodas tāpat kā iepriekšējā versijā. A tipa kontaktligzdas vadi ir parādīti attēlā zemāk.


8. attēls. USB 3.0 A tipa savienotāja kontaktdakša

Apzīmējums:

  • A ir spraudnis.
  • B ir ligzda.
  • 1, 2, 3, 4 - savienotāji pilnībā atbilst spraudņa izvadiem versijai 2.0 (sk. B 6. att.), arī vadu krāsas atbilst.
  • 5 (SS_TX-) un 6 (SS_TX+) savienotāji datu pārraides vadiem, izmantojot SUPER_SPEED protokolu.
  • 7 - zemējums (GND) signāla vadiem.
  • 8 (SS_RX-) un 9 (SS_RX+) vadu savienotāji datu saņemšanai, izmantojot SUPER_SPEED protokolu.

Attēlā redzamās krāsas atbilst šim standartam vispārpieņemtajām krāsām.

Kā minēts iepriekš, šīs pieslēgvietas ligzdā var ievietot vecāku spraudni, attiecīgi caurlaidspēja samazināsies. Runājot par universālās kopnes trešās paaudzes spraudni, to nav iespējams ievietot agrīnās ražošanas rozetēs.

Tagad apskatīsim B tipa ligzdas spraudni. Atšķirībā no iepriekšējā skata šī ligzda nav saderīga ne ar vienu agrāku spraudni.


Apzīmējumi:

A un B ir attiecīgi kontaktdakša un kontaktligzda.

Ciparparaksti kontaktiem atbilst aprakstam 8. attēlā.

Krāsa ir pēc iespējas tuvāka vadu krāsu marķējumam.

Pinout micro usb savienotājs

Sākumā mēs sniedzam šīs specifikācijas vadus.


Kā redzams attēlā, šis ir 5 kontaktu savienojums, gan spraudnī (A), gan kontaktligzdā (B) ir iesaistīti četri kontakti. To mērķis un skaitliskais un krāsu apzīmējums atbilst pieņemtajam standartam, kas tika norādīts iepriekš.

Mikro USB savienotāja apraksts versijai 3.0.

Šim savienojumam tiek izmantots raksturīgas formas 10 kontaktu savienotājs. Faktiski tas sastāv no divām daļām pa 5 tapām katrā, un viena no tām pilnībā atbilst iepriekšējai saskarnes versijai. Šāda ieviešana ir zināmā mērā mulsinoša, īpaši ņemot vērā šo veidu nesaderību. Iespējams, izstrādātāji plānoja dot iespēju strādāt ar agrīno modifikāciju savienotājiem, taču pēc tam atteicās no šīs idejas vai vēl nav to ieviesuši.


Attēlā parādīts spraudņa izvads (A) un mikro USB ligzdas (B) izskats.

Tapas no 1 līdz 5 pilnībā atbilst otrās paaudzes mikrosavienojumam, pārējo kontaktu mērķis ir šāds:

  • 6 un 7 - datu pārraide, izmantojot ātrgaitas protokolu (attiecīgi SS_TX- un SS_TX+).
  • 8 - masa ātrgaitas informācijas kanāliem.
  • 9 un 10 - datu saņemšana, izmantojot ātrgaitas protokolu (attiecīgi SS_RX- un SS_RX+).

Mini USB pieslēgvieta

Šī savienojuma opcija tiek izmantota tikai iepriekšējās saskarnes versijās, trešajā paaudzē šis veids netiek izmantots.


Kā redzams, kontaktdakšas un kontaktligzdas vads ir gandrīz identisks mikro USB, attiecīgi, sakrīt arī vadu krāsu shēma un tapu numuri. Patiesībā atšķirības ir tikai formā un izmērā.

Šajā rakstā mēs esam norādījuši tikai standarta savienojumu veidus, daudzi digitālo iekārtu ražotāji praktizē savu standartu ieviešanu, tur var atrast savienotājus 7 kontaktiem, 8 kontaktiem utt. Tas rada zināmas grūtības, it īpaši, ja runa ir par mobilā tālruņa lādētāja atrašanu. Jāpiebilst arī, ka šādu "ekskluzīvu" produktu ražotāji nesteidzas stāstīt, kā šādos kontaktoros tiek veidota USB spraudnis. Bet, kā likums, šo informāciju ir viegli atrast tematiskajos forumos.

USB (Universālā seriālā kopne- "universālā seriālā kopne") - sērijas datu interfeiss vidēja ātruma un zema ātruma perifērijas ierīcēm. Savienojumam tiek izmantots 4 vadu kabelis, bet datu saņemšanai un pārsūtīšanai tiek izmantoti divi vadi, bet perifērijas ierīces barošanai tiek izmantoti 2 vadi. Pateicoties iebūvētajam USB barošanas līnijasļauj pieslēgt perifērijas ierīces bez sava barošanas avota.

USB pamati

USB kabelis sastāv no 4 vara vadītājiem - 2 strāvas vadītājiem un 2 datu vadītājiem vītā pārī, un iezemēta pinuma (ekrāna).USB kabeļi ir fiziski atšķirīgi padomi “uz ierīci” un “uz mitinātāju”. Ir iespējams realizēt USB ierīci bez kabeļa, ar korpusā iebūvētu uzgali "uz saimnieku". Ierīcē ir iespējams arī pastāvīgi iegult kabeli(piemēram, USB tastatūra, tīmekļa kamera, USB pele), lai gan standarts to aizliedz pilnas un liela ātruma ierīcēm.

USB kopne tas ir stingri orientēts, t.i., tam ir jēdziens “galvenā ierīce” (resursdators, pazīstams arī kā USB kontrolleris, parasti iebūvēts mātesplates dienvidu tilta mikroshēmā) un “perifērās ierīces”.

Ierīces var darbināt ar +5 V no kopnes, taču var būt nepieciešams arī ārējs barošanas avots. Gaidstāves režīms tiek atbalstīts arī ierīcēm un sadalītājiem pēc komandas no kopnes ar galvenā barošanas avota noņemšanu, vienlaikus saglabājot gaidstāves jaudu un ieslēdzot pēc komandas no kopnes.

USB atbalstakarstās pievienošanas un atvienošanas ierīces. Tas ir iespējams, jo palielinās zemējuma kontakta vadītāja garums attiecībā pret signālu. Kad ir izveidots savienojums USB savienotājs vispirms aizveriet zemējuma kontakti, abu ierīču korpusu potenciāli kļūst vienādi un turpmāka signāla vadu pieslēgšana neizraisa pārspriegumus, pat ja ierīces tiek barotas no dažādām trīsfāzu elektrotīkla fāzēm.

Loģiskā līmenī USB ierīce atbalsta datu pārsūtīšanu un saņemšanas darījumus. Katra katra darījuma pakete satur numuru galapunkts ierīcē. Kad ierīce ir pievienota, draiveri OS kodolā nolasa galapunktu sarakstu no ierīces un izveido vadības datu struktūras, lai sazinātos ar katru ierīces galapunktu. Tiek izsaukta galapunktu un datu struktūru kopa OS kodolā kanāls (caurule).

Gala punkti, un līdz ar to kanāli pieder vienai no 4 klasēm:

  • plūsma (masa),
  • vadītājs (kontrole),
  • izohrons (izohs),
  • pārtraukt.

Maza ātruma ierīces, piemēram, pele, nevar būt izohronie un plūsmas kanāli.

Kontroles kanāls paredzēts, lai ar ierīci apmainītos ar īsajām paketēm "jautājums-atbilde". Jebkurai ierīcei ir vadības kanāls 0, kas ļauj OS programmatūrai nolasīt īsu informāciju par ierīci, tostarp ražotāja un modeļa kodus, ko izmanto, lai atlasītu draiveri, un citu galapunktu sarakstu.

Pārtraukt kanāluļauj piegādāt īsās paketes abos virzienos, nesaņemot uz tām atbildi/apstiprinājumu, bet ar piegādes laika garantiju - pakete tiks piegādāta ne vēlāk kā N milisekundēs. Piemēram, to izmanto ievades ierīcēs (tastatūras, peles vai kursorsviras).

Izohronais kanālsļauj piegādāt paketes bez piegādes garantijas un bez atbildēm/apstiprinājumiem, bet ar garantētu piegādes ātrumu N pakešu vienā kopnes periodā (1 kHz zemam un pilnam ātrumam, 8 kHz lielam ātrumam). Izmanto audio un video informācijas pārsūtīšanai.

Straumēšanas kanāls nodrošina katras paketes piegādes garantiju, atbalsta automātisku datu pārsūtīšanas apturēšanu, ja ierīce nevēlas (bufera pārpilde vai nepietiekamība), bet negarantē piegādes ātrumu un kavēšanos. Izmanto, piemēram, printeros un skeneros.

autobusa laiks tiek sadalīts periodos, perioda sākumā kontrolieris nosūta "perioda sākuma" paketi visai kopnei. Tālāk perioda laikā tiek pārraidītas pārtraukumu paketes, pēc tam izohroni vajadzīgajā skaitā, atlikušajā periodā tiek pārraidītas kontroles paketes un visbeidzot straumes paketes.

Autobusa aktīvā puse vienmēr ir kontrolieris, datu paketes pārsūtīšana no ierīces uz kontrolieri tiek realizēta kā īss jautājums no kontroliera un gara, datus saturoša atbilde no ierīces. Pakešu kustības grafiks katram kopnes periodam tiek izveidots, kopīgiem spēkiem kontroliera aparatūrai un draivera programmatūrai; šim nolūkam daudzi kontrolieri izmanto DMA tiešā piekļuve atmiņai (Tieša piekļuve atmiņai) - datu apmaiņas režīms starp ierīcēm vai starp ierīci un galveno atmiņu, bez centrālā procesora līdzdalības (PROCESORS). Rezultātā tiek palielināts pārsūtīšanas ātrums, jo dati netiek sūtīti uz un no CPU.

Galapunkta paketes lielums ir nemainīgs, kas ir iekodēts ierīces beigu punktu tabulā, un to nevar mainīt. Ierīces izstrādātājs to izvēlas no USB standarta atbalstītajām ierīcēm.


USB specifikācijas

USB funkcijas, priekšrocības un trūkumi:

  • Augsts maiņas kurss (pilna ātruma signalizācijas bitu pārraides ātrums) - 12 Mb/s;
  • Maksimālais kabeļa garums augstam maiņas kursam - 5 m;
  • Zems maiņas kurss (maza ātruma signalizācijas bitu pārraides ātrums) - 1,5 Mb / s;
  • Maksimālais kabeļa garums zemam datu pārraides ātrumam - 3 m;
  • Maksimālais pievienoto ierīču skaits (ieskaitot reizinātājus) - 127;
  • Ir iespējams savienot ierīces ar dažādiem valūtas kursiem;
  • Nav nepieciešams instalēt papildu elementus, piemēram, terminatorus;
  • Barošanas spriegums perifērijas ierīcēm - 5 V;
  • Maksimālais strāvas patēriņš uz vienu ierīci ir 500 mA.

USB signāli tiek pārraidīti pa diviem ekranēta 4 vadu kabeļa vadiem.

USB 1.0 un USB 2.0 savienotāja kontaktdakša

A tips B tips
Dakša
(uz kabeļa)
Kontaktligzda
(datorā)
Dakša
(uz kabeļa)
Kontaktligzda
(perifērijā
ierīce)

USB 1.0 un USB 2.0 kontaktu nosaukumi un funkcijas

Dati (datu pārsūtīšana) 4 GND zeme (korpuss)

USB 2.0 trūkumi

Lai gan maksimums USB 2.0 pārsūtīšanas ātrums ir 480 Mbps (60 Mbps), dzīvē tādus ātrumus sasniegt ir nereāli (praktiski ~ 33,5 Mbps). Tas ir saistīts ar lielo USB kopnes aizkavi starp datu pārsūtīšanas pieprasījumu un faktisko pārsūtīšanas sākumu. Piemēram, FireWire kopne, lai gan tai ir mazāks maksimālais joslas platums 400 Mb/s, kas ir par 80 Mb/s (10 MB/s) mazāks nekā USB 2.0, patiesībā nodrošina lielāku joslas platumu saziņai ar cietajiem diskiem un citām atmiņas ierīcēm. Šajā sakarā dažādi mobilie diskdziņi jau sen ir "atpūtušies" pret USB 2.0 nepietiekamo praktisko joslas platumu.