USB πνεύματα

Ολοκληρωμένος Οδηγός για τους συνδέσμους USB 2.0, 3.0 και 3.1 (USB-C)

"Πλήρεις διαγραμματισμοί πίνακα και τεχνικές περιγραφές για όλους τους κύριους τύπους συνδέσμων USB, συμπεριλαμβανομένων των Standard-A, B, Mini, Micro και USB-C."

Αυτή η βασισμένη στο διαδίκτυο αναφορά παρέχει λεπτομερή ανάλυση των πινακών συνδέσμων USB, λειτουργιών σημάτων, επιπέδων τάσης και χρωματικού κωδικού σε διάφορες γενιές: USB 2.0, USB 3.0 και USB 3.1 (Type-C). Όλες οι πληροφορίες ακολουθούν επίσημες προδιαγραφές από το USB Implementers Forum (USB-IF).

Ιδανικό για μηχανικούς, τεχνικούς, αξιόφιλους και φοιτητές που εργάζονται με ενσωματωμένα συστήματα, DIY ηλεκτρονικά ή επισκευή συσκευών.

Τι είναι το USB;

Universal Serial Bus (USB) είναι μια πρότυπη διασύνδεση για τη σύνδεση περιφερειακών συσκευών με υπολογιστές και κινητά συστήματα. Υποστηρίζει:

• Μεταφορά δεδομένων

• Εφοδιασμός ενέργειας (μέχρι 240W στο USB PD)

• Φόρτιση συσκευών

• Ενσωμάτωση κατά τη διάρκεια λειτουργίας

Κάθε έκδοση USB παρουσιάζει νέες λειτουργίες:

• USB 2.0: Έως 480 Mbps

• USB 3.0: Έως 5 Gbps

• USB 3.1 Gen 2: Έως 10 Gbps

• USB 3.2 / USB4: Έως 40 Gbps

Οι φυσικοί συνδέσμοι διαφέρουν ανάλογα με τον τύπο και τη γενιά, αλλά όλοι ακολουθούν αυστηρές διατάξεις πίνακα.

Επισκόπηση των τύπων συνδέσμων USB

Σημείωση: Το USB-C υποστηρίζει αναστρεψιμότητα, διπλή λειτουργία και Power Delivery (PD).

USB 2.0 – Συνδέσμοι Standard A & B

Standard A:       Standard B:
┌─────────┐     ┌─────────┐
│  4  3  2  1 │ │  1  2   │
└─────────┘     └─────────┘
      ↑               ↑
    Plug View       Plug View

Διατύπωση Πίνακα (4-Πίνακες)

Πλήρης διαδικτυακή επικοινωνία με διαφορική μετάδοση

Χωρίς προστασία ESD στην πλευρά του υποδοχέα; Χρησιμοποιήστε TVS διόδους!

Mini/Micro USB 2.0 – Συνδέσμοι Standard A & B

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

Διατύπωση Πίνακα (5-Πίνακες)

Ο πίνακας 4 επιτρέπει την αυτόματη ανίχνευση υποδοχέα vs. συσκευής

Χρησιμοποιείται σε παλαιότερα κινητά, GPS μονάδες και ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές

USB 3.0 – Συνδέσμοι Standard A & B

USB 3.0 A (9-Πίνακες)

Plug View:
┌─────────────┐
│ 5 6 7 8 9   │
│ 4 3 2 1     │
└─────────────┘

Συμβατό με το USB 2.0

Ταχύτητα: Έως 5 Gbps (SuperSpeed)

USB 3.0 B (11-Πίνακες)

Plug View:
┌─────────────┐
│ 9 8 7 6 5   │
│ 10 11       │
│ 4 3         │
└─────────────┘

Σπάνια χρησιμοποιείται; αντικαταστάθηκε από το USB-C σε σύγχρονες συσκευές

Micro USB 3.0 (10-Πίνακες)

Plug View:
┌─────────────────────┐
│ 1 0 9 8 7 6         │
│ 5 4 3 2 1           │
└─────────────────────┘

Χρησιμοποιείται σε πρώιμα smartphones και tablets πριν από την υιοθέτηση του USB-C

Υποστηρίζει On-The-Go (OTG) λειτουργία

USB 3.1 Type-C (24-Πίνακες) – Αναστρεψιμός Σύνδεσμος

Plug View (Top Side):
┌────────────────────────────┐
│ 1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11 12 │
└────────────────────────────┘
│ 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 │
└────────────────────────────┘

Διατύπωση Πίνακα (24-Πίνακες)

Πλήρως αναστρεψιμός πίνακας

Διπλή λειτουργία ροής δεδομένων (υποδοχέας/συσκευή)

Υποστηρίζει USB Power Delivery (έως 240W)

Υποστηρίζει DisplayPort και HDMI μέσω εναλλακτικών τρόπων

Συμβουλές σχεδιασμού για μηχανικούς

• Πάντα ρουτάρετε τα D+/D- ως ζευγάρια διαφορικών με ελεγχόμενη αντίσταση (~90Ω)

• Διατηρήστε το Vbus trace μικρό και ευρύ για καλύτερη χειρισμό ρεύματος

• Χρησιμοποιήστε TVS diodes στις γραμμές D+/D- για προστασία ESD

• Προσθέστε pull-up resistors στους CC πίνακες για σωστή διαπραγμάτευση

• Ακολουθήστε τις USB-IF compliance guidelines για πιστοποίηση

Συμμόρφωση προδιαγραφών

• 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)

Όλες οι σύγχρονες συσκευές πρέπει να συμμορφώνονται με αυτές τις προδιαγραφές για αμοιβαία συμβατότητα.