USB csatlakozó
Teljes útmutató a USB 2.0, 3.0 és 3.1 (USB-C) csatlakozókról
"Részletes pinout diagramok és technikai leírások az összes főbb USB csatlakozó típusra, beleértve a Standard-A, B, Mini, Micro és USB-C."
Ez a webes referencia részletesen ismerteti a USB csatlakozó pin konfigurációit, jel függvényeket, feszültségi szinteket és színkódolást a különböző generációkban: USB 2.0, USB 3.0, és USB 3.1 (Type-C). Az összes információ hivatalos specifikációkat követ a USB Implementers Forum (USB-IF)-ból.
Ideális mérnökök, technikusok, hobbilag foglalkozók és diákok számára, akik beágyazott rendszerekkel, DIY elektronikával vagy eszközjavítással dolgoznak.
Mi az USB?
A Universal Serial Bus (USB) egy standardizált interfész a perifériák számítógépekhez és mobil eszközökhez való csatlakoztatásához. Támogatja:
Adatátvitelt
Tápellátást (legfeljebb 240W a USB PD-ben)
Eszköz töltését
Hot-swapping-et
Minden USB verzió új funkciókat vezet be:
USB 2.0: Legfeljebb 480 Mbps
USB 3.0: Legfeljebb 5 Gbps
USB 3.1 Gen 2: Legfeljebb 10 Gbps
USB 3.2 / USB4: Legfeljebb 40 Gbps
A fizikai csatlakozók típuson és generációkon keresztül változnak, de mindannyian szigorúan meghatározott pin-hozzárendeléseket követnek.
USB Csatlakozó Típusok Áttekintése
| Csatlakozó | Pins | Használati eset |
|---|---|---|
| USB 2.0 A/B | 4 pins | Házszámítógépek, nyomtatók, billentyűzetek |
| Mini/Micro USB 2.0 | 5 pins | Régebbi telefonok, kamerák |
| USB 3.0 A/B | 9/11 pins | Gyors adatátvitel, külső meghajtók |
| Micro USB 3.0 | 10 pins | Okostelefonok, táblagépek |
| USB 3.1 C (USB-C) | 24 pins | Fordítható, nagy teljesítményű, gyors adatátvitel |
Megjegyzés: A USB-C támogatja a fordíthatóságot, a kettős szereposztást és a Power Delivery (PD)-t.
USB 2.0 – Szabványos A & B Csatlakozók
Standard A: Standard B: ┌─────────┐ ┌─────────┐ │ 4 3 2 1 │ │ 1 2 │ └─────────┘ └─────────┘ ↑ ↑ Csatlakozó nézet Csatlakozó nézet
Pin Konfiguráció (4-Pin)
| Pin | Jel | Színkód | Funkció |
|---|---|---|---|
| 1 | VCC (+5V) | Piros | Tápegység (legfeljebb 500mA) |
| 2 | Data - (D-) | Fehér | Differenciális adatpár (-) |
| 3 | Data + (D+) | Zöld | Differenciális adatpár (+) |
| 4 | Föld | Fekete | Jel és tápegység visszavezetése |
Teljes-duplex kommunikáció differenciális jelzéssel
Nincs ESD védelem a házszámítógépen? Használjon TVS diódákat!
Mini/Micro USB 2.0 – Szabványos A & B
Standard A: Standard B: ┌───────┐ ┌───────┐ │ 1 2 3 4 5 │ │ 1 2 3 4 5 │ └───────┘ └───────┘
Pin Konfiguráció (5-Pin)
| Pin | Jel | Funkció |
|---|---|---|
| 1 | VCC (+5V) | Tápegység |
| 2 | Data - (D-) | USB 2.0 adat negatív |
| 3 | Data + (D+) | USB 2.0 adat pozitív |
| 4 | Nincs | Házszámítógép felismerése: földre kapcsolva a házszámítógépeknél, nyitott az eszközökön |
| 5 | Föld | Közös föld |
A 4-es pin lehetővé teszi a házszámítógép és a periféria automatikus felismerését
Használatban régebbi okostelefonok, GPS egységek és digitális kamerák esetén
USB 3.0 – Szabványos A & B Csatlakozók
USB 3.0 A (9-Pin)
Csatlakozó nézet: ┌─────────────┐ │ 5 6 7 8 9 │ │ 4 3 2 1 │ └─────────────┘
| Pin | Jel | Funkció |
|---|---|---|
| 1 | VCC (+5V) | Tápegység |
| 2 | D- | USB 2.0 adat negatív |
| 3 | D+ | USB 2.0 adat pozitív |
| 4 | GND | Tápegység föld |
| 5 | RX2- | USB 3.0 fogadó vonal (-) |
| 6 | RX2+ | USB 3.0 fogadó vonal (+) |
| 7 | GND | Jel föld |
| 8 | TX2- | USB 3.0 küldő vonal (-) |
| 9 | TX2+ | USB 3.0 küldő vonal (+) |
Visszafelé kompatibilis a USB 2.0-val
Sebesség: Legfeljebb 5 Gbps (SuperSpeed)
USB 3.0 B (11-Pin)
Csatlakozó nézet: ┌─────────────┐ │ 9 8 7 6 5 │ │ 10 11 │ │ 4 3 │ └─────────────┘
| Pin | Jel | Funkció |
|---|---|---|
| 1 | VCC (+5V) | Tápegység |
| 2 | D- | USB 2.0 adat negatív |
| 3 | D+ | USB 2.0 adat pozitív |
| 4 | GND | Tápegység föld |
| 5 | TX2- | USB 3.0 küldő vonal (-) |
| 6 | TX2+ | USB 3.0 küldő vonal (+) |
| 7 | GND | Jel föld |
| 8 | RX2- | USB 3.0 fogadó vonal (-) |
| 9 | RX2+ | USB 3.0 fogadó vonal (+) |
| 10 | DPWR | Tápegység, amelyet az eszköz biztosít (pl. busz-alapú hub) |
| 11 | GND | Visszavezetés a DPWR-hez |
Ritkán használt; a modern eszközökben a USB-C-val helyettesítik
Micro USB 3.0 (10-Pin)
Csatlakozó nézet: ┌─────────────────────┐ │ 1 0 9 8 7 6 │ │ 5 4 3 2 1 │ └─────────────────────┘
| Pin | Jel | Funkció |
|---|---|---|
| 1 | VCC (+5V) | Tápegység |
| 2 | D- | USB 2.0 adat negatív |
| 3 | D+ | USB 2.0 adat pozitív |
| 4 | ID | OTG azonosítás (házszámítógép/eszköz szereposztás) |
| 5 | GND | Tápegység föld |
| 6 | TX2- | USB 3.0 küldő vonal (-) |
| 7 | TX2+ | USB 3.0 küldő vonal (+) |
| 8 | GND | Jel föld |
| 9 | RX2- | USB 3.0 fogadó vonal (-) |
| 10 | RX2+ | USB 3.0 fogadó vonal (+) |
Használatban korai okostelefonok és táblagépek esetén, mielőtt átálltak a USB-C-re
Támogatja az On-The-Go (OTG) módot
USB 3.1 Type-C (24-Pin) – Fordítható Csatlakozó
Csatlakozó nézet (Felső oldal): ┌────────────────────────────┐ │ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 │ └────────────────────────────┘ │ 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 │ └────────────────────────────┘
Pin Konfiguráció (24-Pin)
| Pin | Jel | Funkció |
|---|---|---|
| 1 | GND (A1) | Föld |
| 2 | TX1+ (A2) | SuperSpeed küldő (+) |
| 3 | TX1- (A3) | SuperSpeed küldő (-) |
| 4 | Vbus (A4) | +5V tápegység |
| 5 | CC1 (A5) | Konfigurációs csatorna (orientáció, tápegység szereposztás érzékelése) |
| 6 | D+ (A6) | USB 2.0 adat pozitív |
| 7 | D- (A7) | USB 2.0 adat negatív |
| 8 | SBU1 (A8) | Oldalsó használat (videó/hang, alternatív módok) |
| 9 | Vbus (A9) | +5V tápegység (második útvonal) |
| 10 | RX2- (A10) | SuperSpeed fogadó (-) |
| 11 | RX2+ (A11) | SuperSpeed fogadó (+) |
| 12 | GND (A12) | Föld |
| 13 | GND (B12) | Föld (szimmetrikus oldal) |
| 14 | RX1+ (B11) | SuperSpeed fogadó (+) |
| 15 | RX1- (B10) | SuperSpeed fogadó (-) |
| 16 | Vbus (B9) | +5V tápegység |
| 17 | SBU2 (B8) | Oldalsó használat |
| 18 | D- (B7) | USB 2.0 adat negatív |
| 19 | D+ (B6) | USB 2.0 adat pozitív |
| 20 | CC2 (B5) | Konfigurációs csatorna (helyettesítő) |
| 21 | Vbus (B4) | +5V tápegység |
| 22 | TX2- (B3) | SuperSpeed küldő (-) |
| 23 | TX2+ (B2) | SuperSpeed küldő (+) |
| 24 | GND (B1) | Föld |
Teljesen fordítható csatlakozó
Kettős szereposztású adatfolyam (házszámítógép/eszköz)
Támogatja a USB Power Delivery-t (legfeljebb 240W)
Támogatja a DisplayPort-ot és HDMI-t alternatív módon
Tervezési Tippek Mérnököknek
A D+/D- mindig differenciális párok formájában legyenek, ellenállás irányítása (~90Ω)
Tartsa röviden és szélesen a Vbus nyomkört a jobb áramkezelés érdekében
Használjon TVS diódákat a D+/D- vonalakon ESD védelemre
Adjon hozzá emelő ellenállásokat a CC pin-kre megfelelő tárgyalás érdekében
Kövesse a USB-IF megfelelőségi iránymutatásokat a tanúsításhoz
Normák Megfelelés
USB 2.0: USB-IF Specifikáció 2.0
USB 3.0: USB 3.0 Specifikáció (Rev. 1.0)
USB 3.1: USB 3.1 Specifikáció (Rev. 1.0)
USB-C: USB Type-C Specifikáció (Rev. 2.1)
Az összes modern eszköznek meg kell felelnie ezeknek a normáknak a kompatibilitás érdekében.
