Вход микро usb. Распиновка usb на материнской плате. Микро USB-разъемы. Виды USB-разъемов, их особенности

— для того, чтобы пользоваться USB-входами установленными спереди системного корпуса, вначале их нужно подсоединить к системной плате персонального компьютера. В данной публикации речь пойдет о том, как правильно организовать и выполнить такое соединение.

Современные материнские платы сейчас в основном выпускаются с четырьмя, шестью или восемью USB-коннекторами. Но устанавливаются непосредственно в системную плату, как правило всего лишь два или четыре разъема с тыльной стороны. В связи с этим, в большинстве случаев мы имеем пару портов USB оставшихся на системной плате. Эти коннекторы обычно выполнены в девяти или десяти-пиновом разъеме.

Распиновка usb на материнской плате

Одна из наиболее существенных проблем состоит в том, что мировые производители не используют общий стандарт материнских плат при их изготовлении. Поэтому, назначение каждого пина в разъемах от различных изготовителей плат, могут отличаться по функциональности от системных плат от другого бренда. По этой причине, для любого провода USB-коннектора на фронтальной панели корпуса системника применяют персональные разъемы.

Распайка коннектора USB 2.0 на материнской плате

На каждом корпусе разъема имеются специальные обозначения вот такого вида: + 5V, D+, D- и GND (корпус), но значения могут и немного по другому указываться, хотя суть одна и та же.

Все, что вам нужно сделать, это установить каждый из проводов (+ 5V, D +, D- и GND) в правильные места, как показано выше.

Распайка коннектора USB 3.0 на материнской плате

Как подключить переднюю панель к материнской плате

Содержание:

В наш век компьютерных технологий, смартфонов и гаджетов трудно найти такого человека, который бы не знал, что такое разъемы USB. Также практически каждый понимает и такие слова, как mini- и micro-USB разъем. Ведь подобными вещами мы пользуемся практически ежедневно, что естественно. Подобные разъемы стоят и на зарядном устройстве, и на всех периферийных устройствах компьютера.

Но что делать, если распайка отошла у основания, и нет возможности даже понять, какой цвет и на какой контакт был припаян? Вот тут уже следует применить знания, а какие, сейчас попробуем разобраться.

Распайка подобного штекера, или, иными словами, распиновка USB провода, по своей сути ничего сверхсложного в себе не несет. Разобравшись с последовательностью и цветами любой, кто может держать в руках паяльник, сможет справиться с подобной работой.

Но для начала необходимо понять, что представляет собой USB штекер.

Что такое разъем USB?

По своей сути это коннектор со множеством возможностей, начиная от USB питания до передачи сложных информационных данных. Подобный кабель заменил ранее использовавшиеся варианты соединения с компьютером (порты PS/2 и т.п.). Применяется он на сегодняшний день для всех устройств, подключаемых к персональному компьютеру, будь то мышь, флешки, принтер, камера или модем, джойстик или клавиатура - кабели USB стали действительно универсальными.

Различают три вида подобных разъемов:

• 1.1 - его предназначение - устаревшие уже периферийные устройства с возможностью передачи информации лишь в полтора мегабита в секунду. Конечно, после небольшой доработки производителем скорость передачи поднялась до 12 Мбит/сек, но с более высокоскоростными вариантами все же конкуренции он не выдержал. Еще бы, когда у компании Apple уже был разъем, поддерживающий 400 Мбит/сек. Сейчас такие виды тоже есть, но их очень мало, так как давно появились более быстрые USB провода, мини USB, да и вообще, скорость USB в жизни человека занимает особое место. Все куда-то торопятся, спешат жить, есть люди, которые практически не спят, а потому, чем быстрее скачивается информация, тем предпочтительнее коннектор, не так ли?
• 2.0. В конце прошлого века в свет вышло второе поколение подобных разъемов. Вот тут уже производитель постарался - скорость передачи выросла почти до 500 Мбит/сек. А предназначался он, в основном, для усложненных гаджетов, вроде цифровой видеокамеры.
• 3.0 - вот это уже действительно высокие технологии. Предельная скорость передачи данных в 5 Гбит/сек обеспечила этому USB разъему спрос, который практически свел на ноль первую и вторую версию. В третьей серии увеличено количество проводов до девяти против четырех. Однако сам коннектор не видоизменен, а потому с ним можно по-прежнему использовать виды первой и второй серий.

Обозначения при распиновке

Рассматривая схему распиновки, необходимо понимать все обозначения, которые на ней присутствуют. Обычно указываются:

• Вид соединителя - он может быть активным (А) и пассивным (В). Пассивным называют соединение принтера, сканера и т.п. В общем разъем, который работает только на принятие информации. Через активный возможен и прием и передача данных.
• Форма соединителя - «мама», то есть гнездо (F), и «папа» - штекер (M).
• Размеры соединителя - обычный, mini и micro.

К примеру USB AM, то есть активный штекер USB.

Располагаться провода по цветам должны следующим образом (слева направо):

• Провод красного цвета - плюсовой, постоянного напряжения в 5В. с максимальным током 500 миллиампер.
• Провод белого цвета - data-
• Провод зеленого цвета - data+
• Провод черного цвета - этот провод является общим, «землей», «минусом». Напряжения на нем нет.

А вот mini и micro разъем включают в себя 5 проводов с таким расположением:

• Провода красного, белого и зеленого цветов - расположены аналогично первому варианту.
• ID - этот провод в коннекторах «В» свободен. В «А» его необходимо замкнуть на провод черного цвета.

Иногда в разъеме может присутствовать отдельный провод без изоляции - это так называемая «масса», которая припаивается к корпусу.

По представленным схемам - здесь видна внешняя сторона. Для того, чтобы самостоятельно спаять штекер необходимо взять зеркальное отображение рисунка, и как наверное стало понятно, microUSB-распиновка нисколько не сложнее, чем у обычных USB-разъемов.

Кстати, если испорченные части кабеля предполагается использовать только для зарядки мобильных, удобнее будет, посмотрев на цвета проводов, припаять только черный и красный. Такого разъема вполне достаточно для телефона, заряжать его он будет. Что делать с остальными проводами? С ними не нужно производить никаких действий.

Разъем USB в ходу еще с 1997 года. Тогда его устанавливали в компьютерные материнки. Теперь же он получил повсеместную реализацию: его используют в смартфонах и плеерах, принтерах и куче других устройств. Выходят все новые и более совершенные версии USB. Статья расскажет, чем они отличаются друг от друга, а также об особенностях их распиновки.

Виды USB-разъемов

Прежде, чем перейти к рассказу о распиновке USB по цветам, сначала следует разобраться с видами такого интерфейса. Во-первых, они отличаются размерами. Сейчас в ходу стандартный, например, для компьютера, и микро - стоит в мобильниках и периферийных устройствах. Мини тоже встречается, однако такой вид разъема уже устаревает.
Также USB делят на 2 типа:

• А - подключается в гнездо «маму» на компьютере или ;
• Б - подсоединяется к гнезду «папе» - на периферийном устройстве.

А теперь давайте поговорим о видах и их отличиях.

1. v1 - модифицированный вариант версии 1.0, использование которой решили прекратить из-за многочисленных ошибок в протоколе передачи данных. У него был низкий показатель пропускной способности в сравнении с современными представителями.

Основные параметры:

• Два режима, различающиеся быстротой, с которой передается информация: 12 и 1,5 Мб/с.
• Шнур длиной максимум в три метра - для медленного инфообмена, и 5 метров - для быстрого.
• Напряжение шины - 5В (номинал), что позволило использовать штекеры для зарядки смартфонов, а допустимая нагрузка подсоединяемых к разъему девайсов составляет 0,5 А.

Распиновка USB по цветам

Распиновка обозначается определенными цветами - это общепринятые стандарты, которые упрощают задачи, связанные с ремонтом. Да и в целом цветовая схема упрощает понимание того, какой кабель за что отвечает.
У первой и второй версии USB интерфейса обозначения и расположение идентичны. Поколение III имеет отличия, связанные с конструктивными и скоростными особенностями. Подробнее - в нижеследующих разделах.

Распайка USB 2.0

Нижеследующая таблица схематично поясняет, как выглядит цветовая распайка портов этого поколения.

Стоит отметить, что у типов А и В одинаковые схемы. Разница лишь в том, что в А расположение линейное, тогда как В отличается расположением сверху и снизу, как в таблице:

USB 3.0

В 3й ветви (этот кабель принадлежит к такому) коннекторов 9, иногда 10. Все зависит от наличия или отсутствия экранирующей оплетки. Естественно, увеличилось и число контактов, но размещены они в шахматном порядке. Это нужно для совместимости с более старыми версиями.

USB (Universal Serial Bus - «универсальная последовательная шина») - последовательный интерфейс передачи данных для среднескоростных и низкоскоростных периферийных устройств. Для подключения используется 4-х проводный кабель, при этом два провода используются для приёма и передачи данных, а 2 провода - для питания периферийного устройства. Благодаря встроенным линиям питания USB позволяет подключать периферийные устройства без собственного источника питания.

Основные сведения о USB

Кабель USB состоит из 4 медных проводников - 2 проводника питания и 2 проводника данных в витой паре, и заземленной оплётки (экрана). Кабели USB имеют физически разные наконечники «к устройству» и «к хосту». Возможна реализация USB устройства без кабеля, со встроенным в корпус наконечником «к хосту». Возможно и неразъёмное встраивание кабеля в устройство (например, USB-клавиатура, Web-камера, USB-мышь) , хотя стандарт запрещает это для устройств full и high speed.

Шина USB строго ориентирована, т. е. имеет понятие «главное устройство» (хост, он же USB контроллер, обычно встроен в микросхему южного моста на материнской плате) и «периферийные устройства».

Устройства могут получать питание +5 В от шины, но могут и требовать внешний источник питания. Поддерживается и дежурный режим для устройств и разветвителей по команде с шины со снятием основного питания при сохранении дежурного питания и включением по команде с шины.

USB поддерживает «горячее» подключение и отключение устройств . Это возможно благодаря увеличения длинны проводника заземляющего контакта по отношению к сигнальным. При подключении разъёма USB первыми замыкаются заземляющие контакты , потенциалы корпусов двух устройств становятся равны и дальнейшее соединение сигнальных проводников не приводит к перенапряжениям, даже если устройства питаются от разных фаз силовой трёхфазной сети.

На логическом уровне устройство USB поддерживает транзакции приема и передачи данных. Каждый пакет каждой транзакции содержит в себе номер оконечной точки (endpoint) на устройстве. При подключении устройства драйверы в ядре ОС читают с устройства список оконечных точек и создают управляющие структуры данных для общения с каждой оконечной точкой устройства. Совокупность оконечной точки и структур данных в ядре ОС называется каналом (pipe) .

Оконечные точки , а значит, и каналы, относятся к одному из 4 классов:

• поточный (bulk),
• управляющий (control),
• изохронный (isoch),
• прерывание (interrupt).

Низкоскоростные устройства, такие, как мышь, не могут иметь изохронные и поточные каналы .

Управляющий канал предназначен для обмена с устройством короткими пакетами «вопрос-ответ». Любое устройство имеет управляющий канал 0, который позволяет программному обеспечению ОС прочитать краткую информацию об устройстве, в том числе коды производителя и модели, используемые для выбора драйвера, и список других оконечных точек.

Канал прерывания позволяет доставлять короткие пакеты и в том, и в другом направлении, без получения на них ответа/подтверждения, но с гарантией времени доставки - пакет будет доставлен не позже, чем через N миллисекунд. Например, используется в устройствах ввода (клавиатуры, мыши или джойстики).

Изохронный канал позволяет доставлять пакеты без гарантии доставки и без ответов/подтверждений, но с гарантированной скоростью доставки в N пакетов на один период шины (1 КГц у low и full speed, 8 КГц у high speed). Используется для передачи аудио- и видеоинформации.

Поточный канал дает гарантию доставки каждого пакета, поддерживает автоматическую приостановку передачи данных по нежеланию устройства (переполнение или опустошение буфера), но не дает гарантий скорости и задержки доставки. Используется, например, в принтерах и сканерах.

Время шины делится на периоды, в начале периода контроллер передает всей шине пакет «начало периода». Далее в течение периода передаются пакеты прерываний, потом изохронные в требуемом количестве, в оставшееся время в периоде передаются управляющие пакеты и в последнюю очередь поточные.

Активной стороной шины всегда является контроллер, передача пакета данных от устройства к контроллеру реализована как короткий вопрос контроллера и длинный, содержащий данные, ответ устройства. Расписание движения пакетов для каждого периода шины создается совместным усилием аппаратуры контроллера и ПО драйвера, для этого многие контроллеры используют Прямой доступ к памяти DMA (Direct Memory Access ) - режим обмена данными между устройствами или же между устройством и основной памятью, без участия Центрального Процессора (ЦП). В результате скорость передачи увеличивается, так как данные не пересылаются в ЦП и обратно.

Размер пакета для оконечной точки есть вшитая в таблицу оконечных точек устройства константа, изменению не подлежит. Он выбирается разработчиком устройства из числа тех, что поддерживаются стандартом USB.

Технические характеристики USB

Возможности, достоинства и недостантки USB:

• Высокая скорость обмена (full-speed signaling bit rate) - 12 Мб/с;
• Максимальная длина кабеля для высокой скорости обмена - 5 м;
• Низкая скорость обмена (low-speed signaling bit rate) - 1.5 Мб/с;
• Максимальная длина кабеля для низкой скорости обмена - 3 м;
• Максимум подключенных устройств (включая размножители) - 127;
• Возможно подключение устройств с различными скоростями обмена;
• Не нужно устанавливать дополнительных элементов, таких как терминаторы;
• Напряжение питания для периферийных устройств - 5 В;
• Максимальный ток потребления на одно устройство - 500 mA.

Сигналы USB передаются по двум проводам экранированного 4-хпроводного кабеля.

Распайка разъема USB 1.0 и USB 2.0

Тип А		Тип В
Вилка (на кабеле)	Розетка (на компьютере)	Вилка (на кабеле)	Розетка (на периферийном устройстве)

Названия и функциональные назначения выводов USB 1.0 и USB 2.0

Недостатки USB 2.0

Хоть максимальная скорость передачи данных USB 2.0 составляет 480 Мбит/с (60 Мбайт/с), в реальной жизни достичь таких скоростей нереально (~33,5 Мбайт/сек на практике). Это объясняется большими задержками шины USB между запросом на передачу данных и собственно началом передачи. Например, шина FireWire , хотя и обладает меньшей пиковой пропускной способностью 400 Мбит/с, что на 80 Мбит/с (10 Мбайт/с) меньше, чем у USB 2.0, в реальности позволяет обеспечить бо́льшую пропускную способность для обмена данными с жёсткими дисками и другими устройствами хранения информации. В связи с этим разнообразные мобильные накопители уже давно «упираются» в недостаточную практическую пропускную способность USB 2.0.

UBS разъёмы – это наиболее распространённые виды коннекторов, которые применяются для подключения между собой различных видов цифровых электронных устройств.

Уверены — у каждого в доме есть немало кабелей с такими коннекторами, потому что они применяются для подключения периферийных устройств к компьютеру: мышки, джойстики, принтеры, сканеры, внешние жёсткие диски и многое другое.

Также при покупке мобильного телефона, вы получаете в комплекте с ним соединители для подключения гаджета к компьютеру и зарядному устройству.

Понятие распиновки

Иногда случается так, что из-за поломки разъёма или обрыва кабеля перестаёт работать зарядное устройство для телефона или что-нибудь, подключенное к компьютеру. Это для человека, не владеющего навыком работать паяльником , – неприятный сюрприз и проблема.

Но, для человека, знакомого с основами электроники и умеющего паять, задача решается просто – припаивается новый коннектор или перепаивается старый, и наши любимые устройства снова функционируют.

Однако, прежде чем приступать к ремонту, необходимо знать распиновку usb разъёма – расположение проводов по цветам по отношению к контактам коннектора. Неправильная распайка приведёт к выходу из строя соединяемых гаджетов.

Общие сведения о USB разъемах

USB (универсальная последовательная шина) – стандарт передачи данных, который разработан в 1994 году для организации интерфейса между компьютером и периферийными устройствами.

Сейчас он используется как для передачи данных между цифровыми устройствами, так и для зарядки аккумуляторов пассивного устройства от активного, так называемого «хоста». Примером может служить зарядка телефона от компьютера.

Разъемы подразделяются на три типа:

Первый тип — usb 1.1

Был разработан одним из первых для расширения функциональных возможностей компьютера и давал возможность подключения к компьютеру дополнительных устройств, в том числе мобильных телефонов для передачи речи в цифровом виде.

Ввиду того, что скорость передачи данных была низкой, ему на смену пришёл usb 2.0. В настоящее время usb 1.1 считается устаревшим и практически не применяется.

Второй тип — usb 2.0

Наиболее распространённый на данный момент и широко используется. Большинство электронных устройств, продаваемых в магазинах электроники, имеют usb 2.0 коннекторы, несмотря на то, что они уже не совсем удовлетворяют современным требованиям по скорости передачи. В частности, винчестеры умеют считывать информацию со скоростью в 3-4 раза большей, чем скорость, которую обеспечивает данный тип устройств. Однако, они остаются распространёнными ввиду того, что для работы мышек, клавиатуры и других устройств эта скорость вполне подходит.

Третий тип — usb 3.0

Является новым поколением устройств, скорость передачи которых удовлетворяет самым скоростным винчестерам и обеспечивается запас скорости на будущее. Коннекторы данного типа специально обозначаются синим цветом.

Все коннекторы рассмотренных типов имеют конструктивные различия , которые можно определить по обозначению:

Буквы F и M в маркировке usb коннекторов означают:

• F (female) – коннектор типа «гнездо» (мама);
• М (male) – коннектор типа «штекер» (папа).

Для подключения к портативным и мобильным устройствам разработаны mini — usb, а позднее — micro — usb .

Коннекторы типа mini-AB и micro-AB служат в качестве переходных для соединения mini A и mini B, micro-A и micro-В друг с другом.

Распиновка разъёмов

Распайка usb 2.0 разъёма такова:

• Красный провод припаивается к контакту 1 разъёма: подаётся питание +5В;
• Белый провод – к контакту 2: информационный (D -);
• Зелёный провод – к контакту 3: информационный (D +);
• Чёрный провод – к контакту 4: общий.

Кабели мини и микро usb имеют пять проводов разных цветов и пятиконтактный разъём. Отличие распайки таких микро разъёмов от распайки usb 2.0 разъёма заключается в следующем:

• распайка первых трёх контактов – аналогично usb 2.0;
• сиреневый провод идёт к контакту 4 – это ID ; в разъёмах А – не используется, в разъёмах В – соединяется с корпусом;
• чёрный провод идёт к контакту 5 – общий.

Распайка usb 3.0 разъёма производится следующим образом:

• распайка первых 4-х контактов идентична распайке usb 2.0 разъёма;
• синий провод подходит к контакту 5 – передача информации со знаком плюс;
• жёлтый провод – к контакту 6 – передача информации со знаком минус;
• дополнительный корпус – к контакту 7;
• фиолетовый провод – к контакту 8 – передача информации со знаком минус;
• оранжевый провод – к контакту 9 – передача информации со знаком плюс.

Микро и мини usb для мобильных телефонов

Все современные мобильные телефоны заряжаются через мини и микроконнекторы от собственного зарядного устройства . Распиновка мини и микроконнекторов рассматривалась нами выше.

Теперь поговорим о том, почему случается так, что вроде бы зарядное устройство по своим параметрам (напряжению и току зарядки) подходит, и разъём от вашего телефона хорошо стыкуется к нему, однако зарядное устройство не «родное» – и зарядка не идёт. Почему?

Дело в некоторых отличиях распиновки мини и микроразъёмов телефонов, вставляемых в зарядное устройство.

К примеру, такие гаджеты, как HTC , Philips , Samsung , а также Nokia и LG признают зарядное устройство за свое, если 2 и 3 контакт в разъёме закорочены . Соединив эти контакты в коннекторе AF устройства зарядки, вполне можно пользоваться им для зарядки данных видов телефонов.

Аппараты фирмы Motorola «потребуют» установки резистора, номиналом 200 килоОм между 4 и 5 контактами. Без него аппарат заряжается очень медленно .

Резюмируя сказанное, можно сделать заключение, что при ремонте кабелей к вашим любимым гаджетам, важно знать распиновку разъёмов, чтобы правильно распаять кабельные провода, и тогда ваши электронные «друзья» будут служить вам долго.