Die Pinbelegung eines USB-Kabels ist eine Beschreibung der internen Struktur eines universellen seriellen Busses. Dieses Gerät wird für die Datenübertragung und das Aufladen von elektronischen Geräten verwendet: Mobiltelefone, Player, Laptops, Tablets, Kassettenrekorder und andere Gadgets.
Die Erstellung einer qualitativ hochwertigen Pinbelegung erfordert Kenntnisse und die Fähigkeit, Diagramme zu lesen, sich in Arten und Typen von Anschlüssen zu orientieren, Sie müssen die Klassifizierung der Drähte, ihre Farben und ihren Zweck kennen. Ein langer und störungsfreier Betrieb des Kabels wird durch die korrekte Verdrahtung der 2 Stecker gewährleistet USB и Mini-USB ..
Inhalt
USB-Steckertypen, Hauptunterschiede und Merkmale
Der Universal Serial Bus ist in 3 Versionen erhältlich USB 1.1, USB 2.0 und USB 3.0. Die ersten beiden Spezifikationen überschneiden sich vollständig, bei Bus 3.0 gibt es eine teilweise Überschneidung.
USB 1.1 - ist die erste Version des Geräts, die für die Datenübertragung verwendet wird. Die Angabe wird nur aus Kompatibilitätsgründen verwendet, da die 2 Betriebsarten für die Datenübertragung (Niedrige Geschwindigkeit und volle Geschwindigkeit) haben eine niedrige Übertragungsrate. Der Low-Speed-Modus mit einer Baudrate von 10-1500 Kbit/s wird für Joysticks, Mäuse und Tastaturen verwendet. Der Vollgeschwindigkeitsmodus wird für Audio- und Videogeräte verwendet.
В USB 2.0 Ein dritter Betriebsmodus wird hinzugefügt - High-Speed für den Anschluss von Datenspeichern und Videogeräten einer höheren Organisation. Der Anschluss ist auf dem Logo mit HI-SPEED gekennzeichnet. Die Kommunikationsgeschwindigkeit beträgt in diesem Modus 480 Mbit/s, was einer Kopiergeschwindigkeit von 48 Mbyte/s entspricht.
In der Praxis ist der Durchsatz der zweiten Version aufgrund des Entwurfs und der Implementierung des Protokolls niedriger als die angegebenen 30-35 Mbyte/s. Die Kabel und Steckverbinder der Spezifikationen des Universalbus 1.1 und der zweiten Generation sind identisch aufgebaut.
Der Universalbus der dritten Generation unterstützt 5 Gbit/s, was einer Kopiergeschwindigkeit von 500 Mbyte/s entspricht. Die blaue Farbe macht es leicht zu erkennen, welche Stecker und Steckdosen zu dem aufgerüsteten Modell gehören. Die Stromaufnahme des 3.0-Busses ist von 500mA auf 900mA gestiegen. Diese Funktion ermöglicht es, den 3.0-Bus für die Stromversorgung von Peripheriegeräten zu nutzen, anstatt separate Netzteile zu verwenden.
Die Spezifikationen 2.0 und 3.0 sind teilweise kompatibel.
Klassifizierung und Pinbelegung
Bei den Beschreibungen und Bezeichnungen in den Tabellen der USB-Anschlüsse wird standardmäßig davon ausgegangen, dass die Ansicht von der äußeren, arbeitenden Seite gezeigt wird. Wenn die Montageseite abgebildet ist, wird diese in der Beschreibung angegeben. In der Abbildung sind die isolierenden Teile des Steckverbinders hellgrau, die Metallteile dunkelgrau und die Hohlräume weiß gekennzeichnet.
Obwohl ein serieller Bus als Universalbus bezeichnet wird, gibt es 2 Arten. Diese erfüllen unterschiedliche Funktionen und bieten Kompatibilität mit Geräten mit erweiterten Funktionen.
Zu den Geräten des Typs A gehören aktive, mit Strom versorgte Geräte (Computer, Host), Typ B - passive, steckbare Geräte (Drucker, Scanner). Alle Steckdosen und Stecker der zweiten Generation und der Version 3.0 des Bustyps A sind so konzipiert, dass sie miteinander funktionieren. Der Stecker des Busanschlusses der dritten Generation, Typ B, ist größer als für den Stecker der Version 2.0, Typ B, erforderlich, so dass ein Gerät mit einem universellen Busanschluss, Typ 2.0, Typ B, nur mit einem USB 2.0-Kabel angeschlossen werden kann. Externe Geräte mit 3.0-Typ-B-Anschlüssen werden mit beiden Kabeltypen angeschlossen.
Klassische Steckverbinder vom Typ B sind nicht für den Anschluss kleiner elektronischer Geräte geeignet. Tablets, digitale Geräte und Mobiltelefone werden über winzige Mini-USB-Stecker und deren verbesserte Version Micro-USB angeschlossen. Diese Stecker haben kleinere Stecker und Buchsen.
Die neueste Modifikation der USB-Anschlüsse ist der Typ C. Dieses Design hat die gleichen Anschlüsse an beiden Enden des Kabels und zeichnet sich durch schnellere Datenübertragungsgeschwindigkeiten und höhere Leistung aus.
USB 2.0-Stecker Pinbelegung Typ A und B
Klassische Steckverbinder haben 4 Arten von Stiften, Mini- und Mikrosteckverbinder haben 5 Stifte. Die Farben der Adern im USB 2.0-Kabel:
- +5V (rot VBUS), Spannung 5 V, maximaler Strom 0,5 A, vorgesehen für die Stromversorgung;
- D- (weiß) Daten-;
- D+ (grün) Data+;
- GND (schwarz), Spannung 0 V, wird für die Erdung verwendet.
Für das Miniformat: Mini-USB und Micro-USB:
- Rot VBUS (+), Spannung 5 V, Stromstärke 0,5 A.
- Weiß (-), D-.
- Grün (+), D+.
- ID - für Typ A kurzgeschlossen mit GND, um die OTG-Funktion aufrechtzuerhalten und für Typ B nicht eingerastet.
- Schwarz GND, 0V Spannung, wird für die Erdung verwendet.
Die meisten Kabel haben einen Schirmdraht, der keine Isolierung hat und als Abschirmung dient. Er ist nicht beschriftet und erhält keine Nummer. Die Universalsammelschiene hat 2 Arten von Anschlüssen. Sie sind mit M (männlich) und F (weiblich). Anschluss M (männlich) wird als Stecker bezeichnet und ist eingesteckt, der Stecker F (Mutter) wird als Sockel bezeichnet und in diesen eingefügt.
Pinbelegung von USB 3.0 Typ A und B
Die Busversion 3.0 hat einen 10- oder 9-adrigen Anschluss. Pin 9 wird verwendet, wenn der Abschirmungsdraht fehlt. Die Anschlussbelegung ist so gewählt, dass auch ältere Geräte angeschlossen werden können.
USB 3.0-Stiftbelegung:
- A - Stecker;
- B - Steckdose;
- 1, 2, 3, 4 - Die Pins, die der Pinbelegung der 2.0-Spezifikation entsprechen, haben das gleiche Farbschema;
- 5, 6 Pins für die Übertragung von Daten über das SUPER_SPEED-Protokoll, gekennzeichnet mit SS_TX- bzw. SS_TX+;
- 7 - GND;
- 8, 9 - Pins für den Empfang von Daten über das SUPER_SPEED-Protokoll, gekennzeichnet als SS_RX- und SS_RX+.
Pinbelegung des Micro-USB-Anschlusses
Das Micro-USB-Kabel hat Anschlüsse mit 5 Pads. Ein separater, farbcodierter, isolierter Befestigungsdraht wird zu diesen Pads geführt. Die Abschirmung an der Oberseite wurde abgeschrägt, um einen exakten und passgenauen Sitz zu gewährleisten. Die Micro-USB-Kontakte sind von 1 bis 5 nummeriert und werden von rechts nach links gelesen.
Die Pinbelegung der Micro- und Mini-USB-Anschlüsse ist identisch, siehe Tabelle:
| Pin-Nummer | Bezeichnung | Farbe |
| 1 | VCC Spannungsversorgung 5V | rot |
| 2 | Daten | weiß |
| 3 | Daten | grün |
| 4 | ID-Funktion, für Typ A kurzgeschlossen mit Masse | |
| 5 | Erde | schwarz |
Der Abschirmungsdraht ist nicht an einen der Stifte gelötet.
Mini-USB-Belegung
Im Jahr 2000 kamen Mini-A- und Mini-B-Stecker auf den Markt, die den USB-2.0-Standard verwenden. Heutzutage werden sie nur noch selten verwendet, da es fortschrittlichere Modifikationen gibt. Sie wurden durch Mikroanschlüsse und USB-Typ-C-Modelle ersetzt. Die Mini-Steckverbinder verwenden 4 abgeschirmte Drähte und eine ID-Funktion. Für die Stromversorgung werden 2 Drähte verwendet: +5V Versorgung und GND. 2 Drähte für den Empfang und das Senden von differentiellen Datensignalen, bezeichnet als D+ und D-Pin. Data+ und Data- Signale werden übertragen über verdrilltes Doppel. D+ und D- arbeiten immer zusammen, sie sind keine getrennten Simplex-Verbindungen.
Für die USB-Anschlüsse werden 2 Arten von Kabeln verwendet:
- Abgeschirmt, 28 AWG verdrillt, 28 AWG oder 20 AWG nicht verdrillt;
- Ungeschirmt, 28 AWG verdrillt, 28 AWG oder 20 AWG nicht verdrillte Leitung.
Die Kabellänge hängt von der Wattleistung ab:
- 28 - 0,81 м;
- 26 - 1,31 м;
- 24 - 2,08 м;
- 22 - 3,33 м;
- 20 - 5 м.
Viele Hersteller digitaler Geräte entwerfen und statten ihre Produkte mit unterschiedlich konfigurierten Steckern aus. Dies kann zu Schwierigkeiten beim Aufladen eines Mobiltelefons oder anderer Geräte führen.
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