USB пинове

Пълен ръководител за USB 2.0, 3.0 и 3.1 (USB-C) конектори

"Комплексни диаграми на пиновете и технически описания за всички основни типове USB конектори, включително Standard-A, B, Mini, Micro и USB-C."

Този уеб-базиран референтен материал предоставя детайлно разяснение на конфигурациите на пиновете на USB конекторите, функциите на сигнали, нивата на напрежение и кодирането по цветове през поколенията: USB 2.0, USB 3.0 и USB 3.1 (Type-C). Всичка информация следва официалните спецификации от USB Implementers Forum (USB-IF).

Идеален за инженери, техници, любители и студенти, работещи с вградени системи, DIY електроника или ремонт на устройства.

Какво е USB?

Универсален сериен巴士似乎没有完成翻译，让我继续为您完成保加利亚语的翻译。

Универсален сериен шина (USB) е стандартизиран интерфейс за свързване на периферийни устройства към компютри и мобилни устройства. Поддържа:

• Прехвърляне на данни

• Доставка на мощност (до 240W в USB PD)

• Зареждане на устройства

• Бързо свързване/отстраняване (hot-swapping)

Всяка версия на USB въвежда нови функции:

• USB 2.0: До 480 Mbps

• USB 3.0: До 5 Gbps

• USB 3.1 Gen 2: До 10 Gbps

• USB 3.2 / USB4: До 40 Gbps

Физическите конектори се различават по тип и поколение, но всички следват строги заделения на пиновете.

Обзор на типовете USB конектори

Забележка: USB-C поддържа реверсибилност, двояка ролна операция и Power Delivery (PD).

USB 2.0 – Стандартни A & B конектори

Стандарт A:       Стандарт B:
┌─────────┐     ┌─────────┐
│  4  3  2  1 │ │  1  2   │
└─────────┘     └─────────┘
      ↑               ↑
    Виждане на плъг       Виждане на плъг

Конфигурация на пиновете (4-пинови)

Двуосно комуникационно използване на диференциално сигнализиране

Няма защита срещу ЕСД на страната на хоста? Използвайте TVS диоди!

Mini/Micro USB 2.0 – Стандартни A & B

Стандарт A:        Стандарт B:
┌───────┐         ┌───────┐
│ 1 2 3 4 5 │     │ 1 2 3 4 5 │
└───────┘         └───────┘

Конфигурация на пиновете (5-пинови)

Пин 4 позволява автоматично определяне на хост vs. устройство

Използван в по-стари смартфони, GPS прибори и цифрови камери

USB 3.0 – Стандартни A & B конектори

USB 3.0 A (9-пинови)

Виждане на плъг:
┌─────────────┐
│ 5 6 7 8 9   │
│ 4 3 2 1     │
└─────────────┘

Съвместим назад с USB 2.0

Скорост: До 5 Gbps (SuperSpeed)

USB 3.0 B (11-пинови)

Виждане на плъг:
┌─────────────┐
│ 9 8 7 6 5   │
│ 10 11       │
│ 4 3         │
└─────────────┘

Рядко използван; заменен от USB-C в модерните устройства

Micro USB 3.0 (10-пинови)

Виждане на плъг:
┌─────────────────────┐
│ 1 0 9 8 7 6         │
│ 5 4 3 2 1           │
└─────────────────────┘

Използван в ранни смартфони и таблети преди приемането на USB-C

Поддържа режим On-The-Go (OTG)

USB 3.1 Type-C (24-пинови) – Реверсибилен конектор

Виждане на плъг (горна страна):
┌────────────────────────────┐
│ 1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11 12 │
└────────────────────────────┘
│ 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 │
└────────────────────────────┘

Конфигурация на пиновете (24-пинови)

Пълен реверсибилен плъг

Двуосно потоково движение на данни (хост/устройство)

Поддържа USB Power Delivery (до 240W)

Поддържа DisplayPort и HDMI чрез алтернативен режим

Съвети за проектиране за инженери

• Винаги маршрутирайте D+/D- като диференциални двойки с контролирано импеданс (~90Ω)

• Държете Vbus трасе кратко и широко за по-добро обработване на тока

• Използвайте TVS диоди на D+/D- линии за защита срещу ESD

• Добавете резистори за повличане нагоре на CC пиновете за правилна договаряне

• Следвайте ръководствата за съответствие на USB-IF за сертифициране

Съответствие на стандарти

• USB 2.0: USB-IF Specification 2.0

• USB 3.0: USB 3.0 Specification (Rev. 1.0)

• USB 3.1: USB 3.1 Specification (Rev. 1.0)

• USB-C: USB Type-C Specification (Rev. 2.1)

Всички модерни устройства трябва да съответстват на тези стандарти за взаимодействие.