USB-пінці
Повний довідник з USB 2.0, 3.0 та 3.1 (USB-C) роз'ємів
"Всеохоплюючі схеми пінів і технічні описи всіх основних типів роз'ємів USB, включаючи Standard-A, B, Mini, Micro та USB-C."
Цей веб-довідник надає детальний розклад конфігурацій пінів роз'ємів USB, функцій сигналів, рівнів напруги та кольорового кодування для поколінь: USB 2.0, USB 3.0 та USB 3.1 (Type-C). Усі дані відповідають офіційним специфікаціям USB Implementers Forum (USB-IF).
Ідеально для інженерів, техніків, ентузіастів та студентів, які працюють з вбудованими системами, DIY електронікою або ремонтом пристроїв.
Що таке USB?
Універсальний серійний шин (USB) — це стандартизований інтерфейс для підключення периферійних пристроїв до комп'ютерів та мобільних пристроїв. Він підтримує:
Передачу даних
Подачу живлення (до 240Вт у USB PD)
Зарядку пристроїв
Горяче підключення
Кожна версія USB вводить нові функції:
USB 2.0: До 480 Мб/с
USB 3.0: До 5 Гб/с
USB 3.1 Gen 2: До 10 Гб/с
USB 3.2 / USB4: До 40 Гб/с
Фізичні роз'єми відрізняються за типом та поколінням, але всі вони відповідають строгим призначенням пінів.
Огляд типів роз'ємів USB
| Роз'єм | Піни | Використання |
|---|---|---|
| USB 2.0 A/B | 4 піни | Хости, принтери, клавіатури |
| Mini/Micro USB 2.0 | 5 пінів | Старі телефони, камери |
| USB 3.0 A/B | 9/11 пінів | Високоскоростна передача даних, зовнішні накопичувачі |
| Micro USB 3.0 | 10 пінів | Смартфони, планшети |
| USB 3.1 C (USB-C) | 24 піни | Оборотний, високопотужний, швидкий обмін даними |
Примітка: USB-C підтримує оборотність, двійкову роль операції та Power Delivery (PD).
USB 2.0 – стандартні роз'єми A & B
Стандарт A: Стандарт B: ┌─────────┐ ┌─────────┐ │ 4 3 2 1 │ │ 1 2 │ └─────────┘ └─────────┘ ↑ ↑ Вид плагіна Вид плагіна
Конфігурація пінів (4 піни)
| Пін | Сигнал | Кольоровий код | Функція |
|---|---|---|---|
| 1 | VCC (+5V) | Червоний | Живлення (до 500мА) |
| 2 | Data - (D-) | Білий | Диференціальна пара даних (-) |
| 3 | Data + (D+) | Зелений | Диференціальна пара даних (+) |
| 4 | Ground | Чорний | Повернення сигналу та живлення |
Двостороння комунікація з використанням диференціального сигналізації
Немає ESD-захисту на стороні хоста? Використовуйте TVS-діоди!
Mini/Micro USB 2.0 – стандартні роз'єми A & B
Стандарт A: Стандарт B: ┌───────┐ ┌───────┐ │ 1 2 3 4 5 │ │ 1 2 3 4 5 │ └───────┘ └───────┘
Конфігурація пінів (5 пінів)
| Пін | Сигнал | Функція |
|---|---|---|
| 1 | VCC (+5V) | Живлення |
| 2 | Data - (D-) | USB 2.0 даний негативний |
| 3 | Data + (D+) | USB 2.0 даний позитивний |
| 4 | None | Виявлення хоста: з'єднано з землею у хостах, відкрите у пристроях |
| 5 | Ground | Спільна земля |
Пін 4 дозволяє автоматичне виявлення хоста проти пристрою
Використовується в старих смартфонах, GPS-пристроїх та цифрових камерах
USB 3.0 – стандартні роз'єми A & B
USB 3.0 A (9 пінів)
Вид плагіна: ┌─────────────┐ │ 5 6 7 8 9 │ │ 4 3 2 1 │ └─────────────┘
| Пін | Сигнал | Функція |
|---|---|---|
| 1 | VCC (+5V) | Живлення |
| 2 | D- | USB 2.0 даний негативний |
| 3 | D+ | USB 2.0 даний позитивний |
| 4 | GND | Земля живлення |
| 5 | RX2- | USB 3.0 лінія прийому (-) |
| 6 | RX2+ | USB 3.0 лінія прийому (+) |
| 7 | GND | Земля сигналу |
| 8 | TX2- | USB 3.0 лінія передачі (-) |
| 9 | TX2+ | USB 3.0 лінія передачі (+) |
Зворотно сумісний з USB 2.0
Швидкість: до 5 Гб/с (SuperSpeed)
USB 3.0 B (11 пінів)
Вид плагіна: ┌─────────────┐ │ 9 8 7 6 5 │ │ 10 11 │ │ 4 3 │ └─────────────┘
| Пін | Сигнал | Функція |
|---|---|---|
| 1 | VCC (+5V) | Живлення |
| 2 | D- | USB 2.0 даний негативний |
| 3 | D+ | USB 2.0 даний позитивний |
| 4 | GND | Земля живлення |
| 5 | TX2- | USB 3.0 лінія передачі (-) |
| 6 | TX2+ | USB 3.0 лінія передачі (+) |
| 7 | GND | Земля сигналу |
| 8 | RX2- | USB 3.0 лінія прийому (-) |
| 9 | RX2+ | USB 3.0 лінія прийому (+) |
| 10 | DPWR | Живлення, надане пристроєм (наприклад, хаб, підключений до шини) |
| 11 | GND | Повернення для DPWR |
Рідко використовується; замінено USB-C у сучасних пристроях
Micro USB 3.0 (10 пінів)
Вид плагіна: ┌─────────────────────┐ │ 1 0 9 8 7 6 │ │ 5 4 3 2 1 │ └─────────────────────┘
| Пін | Сигнал | Функція |
|---|---|---|
| 1 | VCC (+5V) | Живлення |
| 2 | D- | USB 2.0 даний негативний |
| 3 | D+ | USB 2.0 даний позитивний |
| 4 | ID | Ідентифікація OTG (роль хоста/пристрою) |
| 5 | GND | Земля живлення |
| 6 | TX2- | USB 3.0 лінія передачі (-) |
| 7 | TX2+ | USB 3.0 лінія передачі (+) |
| 8 | GND | Земля сигналу |
| 9 | RX2- | USB 3.0 лінія прийому (-) |
| 10 | RX2+ | USB 3.0 лінія прийому (+) |
Використовується в ранніх смартфонах та планшетах до прийняття USB-C
Підтримує режим On-The-Go (OTG)
USB 3.1 Type-C (24 піни) – оборотний роз'єм
Вид плагіна (верхня сторона): ┌────────────────────────────┐ │ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 │ └────────────────────────────┘ │ 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 │ └────────────────────────────┘
Конфігурація пінів (24 піни)
| Пін | Сигнал | Функція |
|---|---|---|
| 1 | GND (A1) | Земля |
| 2 | TX1+ (A2) | SuperSpeed передача (+) |
| 3 | TX1- (A3) | SuperSpeed передача (-) |
| 4 | Vbus (A4) | +5V живлення |
| 5 | CC1 (A5) | Канал конфігурації (визначає орієнтацію, ролі живлення) |
| 6 | D+ (A6) | USB 2.0 даний позитивний |
| 7 | D- (A7) | USB 2.0 даний негативний |
| 8 | SBU1 (A8) | Бічний канал використання (для відео/аудіо, альтернативні режими) |
| 9 | Vbus (A9) | +5V живлення (другий шлях) |
| 10 | RX2- (A10) | SuperSpeed прийом (-) |
| 11 | RX2+ (A11) | SuperSpeed прийом (+) |
| 12 | GND (A12) | Земля |
| 13 | GND (B12) | Земля (симетрична сторона) |
| 14 | RX1+ (B11) | SuperSpeed прийом (+) |
| 15 | RX1- (B10) | SuperSpeed прийом (-) |
| 16 | Vbus (B9) | +5V живлення |
| 17 | SBU2 (B8) | Бічний канал використання |
| 18 | D- (B7) | USB 2.0 даний негативний |
| 19 | D+ (B6) | USB 2.0 даний позитивний |
| 20 | CC2 (B5) | Канал конфігурації (резервний) |
| 21 | Vbus (B4) | +5V живлення |
| 22 | TX2- (B3) | SuperSpeed передача (-) |
| 23 | TX2+ (B2) | SuperSpeed передача (+) |
| 24 | GND (B1) | Земля |
Повністю оборотний плагін
Двійкова роль потоку даних (хост/пристрій)
Підтримує USB Power Delivery (до 240Вт)
Підтримує DisplayPort та HDMI через альтернативний режим
Поради для інженерів
Завжди маршрутизуйте D+/D- як диференціальні пари з контролюваною імпедансом (~90Ω)
Зберігайте слід Vbus коротким і широким для кращого управління струмом
Використовуйте TVS-діоди на лініях D+/D- для захисту від ESD
Додайте підйомні резистори на піни CC для правильного переговорного процесу
Дотримуйтесь гайдлайнів USB-IF для сертифікації
Сумісність зі стандартами
USB 2.0: Специфікація USB-IF 2.0
USB 3.0: Специфікація USB 3.0 (Rev. 1.0)
USB 3.1: Специфікація USB 3.1 (Rev. 1.0)
USB-C: Специфікація USB Type-C (Rev. 2.1)
Усі сучасні пристрої повинні відповідати цим стандартам для взаємодії.
