La piedinatura del cavo USB è una descrizione della struttura interna di un bus seriale universale. Questo dispositivo è utilizzato per il trasferimento dei dati e la ricarica della batteria di qualsiasi dispositivo elettronico: telefoni cellulari, lettori, computer portatili, tablet, registratori e altri gadget.
Condurre una piedinatura di alta qualità richiede la conoscenza e la capacità di leggere i diagrammi, l'orientamento in tipi e tipi di connessioni, è necessario conoscere la classificazione dei fili, i loro colori e lo scopo. Un funzionamento lungo e senza problemi del cavo è assicurato dal corretto collegamento dei fili ai 2 connettori USB и mini-USB ..
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Tipi di spine USB, principali differenze e caratteristiche
Il bus seriale universale è disponibile in 3 versioni USB 1.1, USB 2.0 e USB 3.0. Le prime due specifiche sono completamente sovrapposte, il bus 3.0 ha una sovrapposizione parziale.
USB 1.1 - è la prima versione del dispositivo utilizzato per il trasferimento dei dati. La specifica è usata solo per la compatibilità, dato che le 2 modalità operative per il trasferimento dei dati (Bassa velocità e Piena velocità) hanno una bassa velocità di trasferimento. La modalità a bassa velocità con un baud rate di 10-1500 Kbit/s è usata per joystick, mouse e tastiere. La modalità a piena velocità è usata per i dispositivi audio e video.
В USB 2.0 Si aggiunge una terza modalità di funzionamento - Alta velocità per la connessione di dispositivi di archiviazione dati e dispositivi video di un'organizzazione superiore. Il connettore è etichettato HI-SPEED sul logo. La velocità di comunicazione in questo modo è di 480 Mbit/s, che equivale a una velocità di copia di 48 Mbyte/s.
In pratica, a causa del design e dell'implementazione del protocollo, il throughput della seconda versione è inferiore ai 30-35 Mbyte/s dichiarati. I cavi e i connettori delle specifiche del bus universale 1.1 e della seconda generazione hanno configurazioni identiche.
Il bus universale di terza generazione supporta 5 Gbit/s, equivalente a una velocità di copia di 500 Mbyte/s. È di colore blu, il che rende facile identificare quali spine e prese appartengono al modello aggiornato. L'assorbimento di corrente del bus 3.0 è aumentato da 500mA a 900mA. Questa caratteristica rende possibile utilizzare il bus 3.0 per alimentare le periferiche invece di usare alimentatori separati.
Le specifiche 2.0 e 3.0 sono parzialmente compatibili.
Classificazione e pinout
Nelle descrizioni e denominazioni nelle tabelle dei connettori USB, si assume per default che la vista sia mostrata dal lato esterno, di lavoro. Se viene mostrato il lato di montaggio, questo è specificato nella descrizione. Nel diagramma, le parti isolanti del connettore sono segnate in grigio chiaro, le parti metalliche sono segnate in grigio scuro e le cavità sono segnate in bianco.
Anche se un bus seriale è chiamato un bus universale, ce ne sono 2 tipi. Questi adempiono a diverse funzioni e assicurano la compatibilità con i dispositivi con caratteristiche migliorate.
I dispositivi di tipo A includono dispositivi attivi e di alimentazione (computer, host), tipo B - attrezzatura passiva e collegabile (stampante, scanner). Tutte le prese e le spine della seconda generazione e della versione 3.0 dei bus di tipo A sono progettate per lavorare insieme. Il connettore del connettore bus di terza generazione tipo B è più grande di quello richiesto per la versione 2.0 tipo B, quindi un dispositivo con un connettore bus universale tipo 2.0 tipo B è collegato solo con un cavo USB 2.0. Le apparecchiature esterne con connettori 3.0 Tipo B sono collegate utilizzando entrambi i tipi di cavi.
I connettori classici di tipo B non sono adatti al collegamento di piccole apparecchiature elettroniche. I tablet, i dispositivi digitali e i telefoni cellulari sono collegati tramite i minuscoli connettori Mini-USB e la loro versione migliorata Micro-USB. Questi connettori hanno spine e prese più piccole.
L'ultima modifica dei connettori USB è il Tipo C. Questo design ha gli stessi connettori su entrambe le estremità del cavo e presenta una maggiore velocità di trasferimento dati e una maggiore potenza.
Piedinatura del connettore USB 2.0 tipi A e B
I connettori classici hanno 4 tipi di pin, i connettori mini e micro hanno 5 pin. I colori dei fili del cavo USB 2.0:
- +5V (rosso VBUS), tensione 5 V, corrente massima 0,5 A, destinato all'alimentazione;
- D- (bianco) Dati;
- D+ (verde) Dati+;
- GND (nero), tensione 0 V, usata per la messa a terra.
Per il formato mini: mini-USB e micro-USB:
- Rosso VBUS (+), tensione 5 V, amperaggio 0,5 A.
- Bianco (-), D-.
- Verde (+), D+.
- ID - per il tipo A cortocircuitato con GND, per mantenere la funzione OTG e per il tipo B non impegnato.
- GND nero, tensione 0V, è usato per la messa a terra.
La maggior parte dei cavi ha un filo di schermatura, non ha isolamento ed è usato come schermo. Non è etichettato e non gli viene assegnato un numero. La sbarra universale ha 2 tipi di connettore. Sono marcati M (maschio) e F (femmina). Connettore M (maschio) è chiamato la spina ed è inserito, il connettore F (madre) è chiamato socket e viene inserito in esso.
Pinout di USB 3.0 tipo A e B
La versione 3.0 del bus ha una connessione a 10 o 9 fili. Il pin 9 è usato se manca il filo della schermatura. L'assegnazione dei pin è tale che i dispositivi più vecchi possono essere collegati.
Assegnazione dei pin USB 3.0:
- A - spina;
- B - presa;
- 1, 2, 3, 4 - I pin che corrispondono al pin-out della specifica 2.0 hanno lo stesso schema di colori;
- 5, 6 per la trasmissione di dati tramite il protocollo SUPER_SPEED, contrassegnati rispettivamente SS_TX- e SS_TX+;
- 7 - GND;
- 8, 9 - Pin per la ricezione di dati tramite il protocollo SUPER_SPEED, identificati come SS_RX- e SS_RX+.
Piedinatura del connettore micro-USB
Il cavo Micro-USB ha connettori con 5 pad. Un filo di montaggio separato, codificato a colori e isolato è condotto a queste pastiglie. La schermatura nella parte superiore è stata smussata per assicurare un adattamento esatto e aderente. I contatti micro-USB sono numerati da 1 a 5 e si leggono da destra a sinistra.
Le assegnazioni dei pin dei connettori micro- e mini-USB sono identiche, vedi tabella:
| Numero di pin | Designazione | Colore |
| 1 | VCC alimentazione 5V | rosso |
| 2 | dati | bianco |
| 3 | dati | verde |
| 4 | Funzione ID, per il tipo A cortocircuitato a terra | |
| 5 | terra | nero |
Il filo di schermatura non è saldato a nessuno dei pin.
Pinout Mini-USB
I connettori Mini-A e Mini-B sono apparsi sul mercato nel 2000, utilizzando lo standard USB 2.0. Oggi sono raramente utilizzati a causa dell'emergere di modifiche più avanzate. Sono stati sostituiti da micro-connettori e modelli USB Tipo C. I mini-connettori utilizzano 4 fili schermati e una funzione ID. 2 fili sono usati per l'alimentazione: alimentazione +5V e GND. 2 fili per ricevere e inviare segnali di dati differenziali, designati D+ e D-pin. I segnali Data+ e Data- sono trasmessi su doppino intrecciato. D+ e D- lavorano sempre insieme, non sono connessioni simplex separate.
I connettori USB utilizzano 2 tipi di cavi:
- Schermato, 28 AWG intrecciato, 28 AWG o 20 AWG non intrecciato;
- Non schermato, 28 AWG intrecciato, 28 AWG o 20 AWG non intrecciato.
La lunghezza del cavo dipende dal wattaggio:
- 28 - 0,81 м;
- 26 - 1,31 м;
- 24 - 2,08 м;
- 22 - 3,33 м;
- 20 - 5 м.
Molti produttori di apparecchi digitali progettano ed equipaggiano i loro prodotti con connettori di una configurazione diversa. Questo può causare difficoltà nel caricare un telefono cellulare o altri dispositivi.
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