Giao diện USB là một hình thức giao tiếp công nghệ phổ biến trên thiết bị di động và các thiết bị kỹ thuật số khác. Các đầu nối loại này thường được tìm thấy trên các máy tính cá nhân có cấu hình khác nhau, hệ thống máy tính ngoại vi, trên điện thoại di động, v.v.
Một tính năng của giao diện truyền thống là sơ đồ chân USB cỡ nhỏ. Đối với công việc, chỉ có 4 chân (danh bạ) + 1 dây che chắn nối đất được sử dụng. Đúng, các sửa đổi nâng cao mới nhất (USB 3.0 Powered-B hoặc Type-C) được đặc trưng bởi sự gia tăng số lượng liên hệ làm việc. Những gì chúng ta sẽ nói về trong tài liệu này. Chúng tôi cũng mô tả cấu trúc của giao diện và các tính năng của dây cáp trên các chân kết nối.
Các loại kết nối USB
Chữ viết tắt “USB” mang tên viết tắt, trong toàn bộ nó được đọc là “Universal Series Bus” – một xe buýt nối tiếp vạn năng, do đó trao đổi dữ liệu kỹ thuật số tốc độ cao được thực hiện.
Tính linh hoạt của giao diện USB được lưu ý:
- tiêu thụ điện năng thấp;
- thống nhất cáp và đầu nối;
- ghi nhật ký trao đổi dữ liệu đơn giản;
- mức độ chức năng cao;
- hỗ trợ rộng rãi cho trình điều khiển của các thiết bị khác nhau.
Cấu trúc của giao diện USB là gì và loại kết nối công nghệ USB nào tồn tại trong thế giới điện tử hiện đại? Hãy thử tìm hiểu xem.
Cấu trúc công nghệ của giao diện USB 2.0
Các đầu nối liên quan đến các sản phẩm có trong nhóm thông số kỹ thuật 1.x – 2.0 (được tạo trước năm 2001) được kết nối với cáp điện bốn dây, trong đó hai dây dẫn được cung cấp và thêm hai dữ liệu truyền.
Ngoài ra, trong thông số kỹ thuật 1.x – 2.0, hệ thống dây của đầu nối USB dịch vụ cho thấy kết nối một bím che chắn – trên thực tế, dây dẫn thứ năm.
Các phiên bản hiện tại của đầu nối bus nối tiếp vạn năng của các thông số kỹ thuật được đánh dấu được thể hiện bằng ba tùy chọn:
- Bình thường – Loại Fem Aio và Bọ.
- Nhỏ – Loại Fem Aio và Bọ.
- Vi mô – Loại Fem Aio và Bọ.
Sự khác biệt giữa cả ba loại sản phẩm nằm ở phương pháp thiết kế. Nếu các đầu nối thông thường được thiết kế để sử dụng trên thiết bị đứng yên, đầu nối mini và micro được chế tạo để sử dụng trong các thiết bị di động.
Do đó, hai loại cuối cùng được đặc trưng bởi một thiết kế thu nhỏ và hình dạng đầu nối được sửa đổi một chút.
Bảng pinout của các đầu nối tiêu chuẩn loại “A” và “B”
Cùng với hiệu suất của đầu nối mini-A và mini-B, cũng như đầu nối micro-A và micro-B, có những sửa đổi của đầu nối mini-AV và micro-AV.
Một tính năng đặc biệt của các cấu trúc như vậy là việc thực hiện nối dây của các dây dẫn USB trên một tiếp điểm 10 chân. Tuy nhiên, trong thực tế, các đầu nối như vậy hiếm khi được sử dụng.
Sơ đồ chân giao diện Micro USB và Mini USB cho các đầu nối loại A
Cấu trúc công nghệ của giao diện USB 3.x
Trong khi đó, sự cải tiến của thiết bị kỹ thuật số vào thời điểm năm 2008 đã dẫn đến sự lão hóa về mặt đạo đức của thông số kỹ thuật 1.x – 2.0.
Các loại giao diện này không cho phép kết nối thiết bị mới, ví dụ như ổ cứng ngoài, để đảm bảo tốc độ truyền dữ liệu cao hơn (hơn 480 Mbit / s).
Theo đó, một giao diện hoàn toàn khác đã xuất hiện, được đánh dấu bằng thông số kỹ thuật 3.0. Sự phát triển của một đặc điểm kỹ thuật mới được đặc trưng không chỉ bởi tốc độ tăng, mà còn cho cường độ hiện tại tăng 900 mA so với 500 mA cho USB 2/0.
Rõ ràng là sự xuất hiện của các đầu nối như vậy cung cấp dịch vụ cho số lượng thiết bị lớn hơn, một số trong số đó có thể được cấp nguồn trực tiếp từ giao diện bus nối tiếp phổ quát.
Như bạn có thể thấy trong hình trên, các giao diện của đặc tả thứ ba có nhiều tiếp điểm (chân) hoạt động hơn so với phiên bản thứ hai trước đó. Tuy nhiên, phiên bản thứ ba hoàn toàn tương thích với “hai”.
Để có thể truyền tín hiệu ở tốc độ cao hơn, các nhà phát triển thiết kế của phiên bản thứ ba đã được trang bị thêm bốn dòng dữ liệu và một dòng của dây tiếp xúc bằng không. Chân tiếp xúc tăng cường được sắp xếp trong một hàng riêng biệt.
Bảng chỉ định các chân của đầu nối của phiên bản thứ ba để nối dây cáp USB
Trong khi đó, việc sử dụng giao diện USB 3.0, đặc biệt là sê-ri A A, là một lỗi thiết kế nghiêm trọng. Đầu nối có hình dạng không đối xứng, nhưng nó không chỉ rõ vị trí kết nối.
Các nhà phát triển đã phải đối phó với việc hiện đại hóa thiết kế, do đó, vào năm 2013, tùy chọn USB-C đã xuất hiện theo ý của người dùng.
Nâng cấp USB 3.1
Thiết kế của loại đầu nối này bao gồm sự trùng lặp của các dây dẫn làm việc ở cả hai bên của phích cắm. Ngoài ra trên giao diện có một số dòng dự phòng.
Loại đầu nối này được sử dụng rộng rãi trong công nghệ kỹ thuật số di động hiện đại.
Điều đáng chú ý là các đặc điểm của USB Type-C. Ví dụ: các tham số tốc độ cho giao diện này hiển thị mức 10 Gbit / s.
Thiết kế của đầu nối được thực hiện trong một thiết kế nhỏ gọn và cung cấp một kết nối đối xứng, cho phép chèn đầu nối ở bất kỳ vị trí nào.
Bảng pinout tuân thủ thông số kỹ thuật 3.1 (USB-C)
Cấp độ tiếp theo của thông số kỹ thuật USB 3.2
Trong khi đó, quá trình cải thiện xe buýt nối tiếp vạn năng đang tích cực tiếp tục. Ở cấp độ phi lợi nhuận, mức độ đặc tả sau đã được phát triển – 3.2.
Theo thông tin có sẵn, các đặc điểm tốc độ của một giao diện như USB 3.2 hứa hẹn sẽ tăng gấp đôi thông số so với thiết kế trước đó.
Các nhà phát triển đã quản lý để đạt được các tham số như vậy bằng cách giới thiệu các kênh đa băng thông qua đó truyền được thực hiện ở tốc độ 5 và 10 Gbit / s, tương ứng.
Nhân tiện, cần lưu ý rằng khả năng tương thích của giao diện đầy hứa hẹn với USB-C hiện có được hỗ trợ đầy đủ, vì đầu nối Type-C (như đã lưu ý) được cung cấp cho các tiếp điểm (chân) dự phòng cung cấp truyền tín hiệu đa băng tần.
Các tính năng của dây cáp trên các chân kết nối
Bằng một số sắc thái công nghệ đặc biệt, việc hàn các dây dẫn trên các miếng tiếp xúc của các đầu nối không được ghi nhận. Điều chính trong một quy trình như vậy là để đảm bảo màu sắc phù hợp trước. cách nhiệt dây dẫn cáp đến một tiếp điểm cụ thể (pin).
Ngoài ra, nếu bạn đang sửa đổi các phiên bản lỗi thời, bạn nên xem xét cấu hình của các đầu nối, cái gọi là cha cha và mẹ mẹ.
Nhạc trưởng được hàn trên phần tiếp xúc của cha cha nên tương ứng với phần hàn trên phần tiếp xúc của mẹ mẹ. Lấy ví dụ, tùy chọn hàn cáp vào các tiếp điểm USB 2.0.
Bốn dây dẫn làm việc được sử dụng trong phương án này thường được biểu thị bằng bốn màu khác nhau:
- màu đỏ;
- trắng
- màu xanh lá cây
- màu đen
Theo đó, mỗi dây dẫn được hàn vào một miếng tiếp xúc được đánh dấu bằng thông số kỹ thuật của đầu nối có màu tương tự. Cách tiếp cận này tạo điều kiện thuận lợi cho công việc của kỹ sư điện tử, loại bỏ các lỗi có thể xảy ra trong quá trình đi dây.
Một công nghệ hàn tương tự áp dụng cho các đầu nối của loạt khác. Sự khác biệt duy nhất trong những trường hợp như vậy là số lượng dây dẫn lớn hơn phải được hàn. Để đơn giản hóa công việc của bạn, thật thuận tiện khi sử dụng một công cụ đặc biệt – bàn ủi hàn đáng tin cậy để hàn dây tại nhà và vũ nữ thoát y để loại bỏ lớp cách nhiệt từ các đầu của lõi.
Bất kể cấu hình của các đầu nối, hàn của dây dẫn màn hình luôn được sử dụng. Dây dẫn này được hàn vào chân tương ứng trên đầu nối, Khiên – màn hình bảo vệ.
Có nhiều trường hợp thường xuyên bỏ qua màn hình bảo vệ khi các chuyên gia của Cameron không nhìn thấy điểm trong hướng dẫn này. Tuy nhiên, việc thiếu màn hình làm giảm đáng kể hiệu suất của cáp USB.
Do đó, không có gì đáng ngạc nhiên khi, với chiều dài cáp đáng kể mà không có màn hình, người dùng sẽ gặp sự cố ở dạng nhiễu.
Có thể hàn cáp USB theo nhiều cách khác nhau, tùy thuộc vào cấu hình của các đường cổng trên một thiết bị cụ thể.
Ví dụ, để kết nối một thiết bị với thiết bị khác để chỉ lấy điện áp cung cấp (5V), chỉ cần hàn hai dòng trên các chân tương ứng (danh bạ) là đủ.
Kết luận và video hữu ích về chủ đề này
Video dưới đây minh họa các điểm chính của sơ đồ nối của các đầu nối sê-ri 2.0 và các điểm khác, giải thích trực quan các chi tiết riêng lẻ của quy trình hàn.
Có thông tin đầy đủ về sơ đồ nối của các đầu nối bus nối tiếp vạn năng, bạn luôn có thể đối phó với sự cố kỹ thuật liên quan đến khuyết tật dây dẫn. Ngoài ra, thông tin này sẽ có ích nếu bạn cần kết nối các thiết bị kỹ thuật số không chuẩn.
Bạn có muốn bổ sung các tài liệu trên với các ý kiến hữu ích hoặc các mẹo tự lên dây có giá trị? Viết bình luận trong khối bên dưới, thêm, nếu cần thiết, các tài liệu ảnh độc đáo.
Có lẽ bạn vẫn còn thắc mắc sau khi đọc bài viết? Hỏi họ ở đây – các chuyên gia và khách truy cập trang web có thẩm quyền của chúng tôi sẽ cố gắng làm rõ những điểm khó hiểu.
