Сегодня мы должны говорить не о USB-порте, а о портах. И заключается в том, что универсальная последовательная шина стала интерфейсом для подключения устройств всех типов, и со временем мы увидели разные разъемы для различных типов USB. Вот почему мы собираемся описать их все и где они используются.
В начале 90-х огромное количество портов для подключения различных периферийных устройств к ПК вызывало огромный хаос, поэтому возникла необходимость в создании универсального разъема, который в конечном итоге стал тем, что мы знаем как USB. Семь компаний объединили свои усилия: Intel, Compaq, DEC, IBM, Microsoft, NEC и Nortel для создания нового стандарта.
Очень быстрая история USB
Официально USB появился на свет в 1994 году, но он не получил широкого распространения на ПК до 1998 года. Его спецификация была основана на порте Atari SIO и развивалась на протяжении нескольких поколений по сей день, с увеличивающейся пропускной способностью и возможностью поддержки еще быстрее. периферийные устройства. В первом поколении со скоростью до 12 Мбит / с он использовался только для клавиатур, принтеров и мышей. С USB 2.0 теоретическая пропускная способность выросла до 480 Мбит / с, хотя реальная пропускная способность осталась на уровне 280 Мбит / с. Это позволило использовать разъем второго поколения для периферийных устройств, требующих более высокой пропускной способности, например видеокамер, которые до этого использовали FireWire или IEEE-1394.
Следующим шагом стал USB 3.0, который обеспечивал пропускную способность 5 Гбит / с и, следовательно, представлял собой порядок величины мощности, позволяя использовать внешние жесткие диски. С тех пор они увеличивали вдвое пропускную способность несколько раз подряд, позволяя, например, иметь достаточную скорость для передачи видео через USB-кабель. Все эти прогрессивные изменения привели к появлению разных типов USB-разъемов.
Типы существующих разъемов USB
Далее мы собираемся описать различия между различными типами разъемов USB, которые можно найти в различных устройствах, представленных на рынке, а также в материнских платах ПК.
USB типа A и типа B
Первый тип USB-порта, который появился на рынке и, следовательно, самый старый, для версий 1.0 и 2.9 имел пустую строку, но с версии 3.0 был принят синий цвет, чтобы отличать их от предыдущих поколений. Если вы посмотрите на изображения над этими линиями, вы увидите, что порт имеет 4 линии, одна из них - это его источник питания, затем у нас есть еще один для заземления и два порта данных.
Принимая во внимание, что USB является последовательным портом, а не параллельным, это означает, что он передает 1 бит для каждого тактового сигнала, поэтому, поскольку существует два канала связи, мы можем легко сделать вывод, что контакт передает данные в одном направлении и в другие наоборот. Таким образом, вы можете передавать и получать данные одновременно с устройством. USB Type B, с другой стороны, имеет квадратную форму и используется для таких устройств, как принтеры и сканеры. За исключением его другой формы, характеристики такие же, как у типа A, поэтому он также использует 4-контактный разъем с точно такой же конфигурацией.
Начиная с версии 3.0 стандарта, эти два типа USB-порта изменили конфигурацию, добавив дополнительные контакты на задней стороне порта. Добавление двух из них для передачи данных, SSTX- и SSTX +, и еще двух для приема данных, SSRX- и SSRX +, тем самым увеличивая объем данных, передаваемых за такт. Эти дополнительные порты позволяют увеличить пропускную способность в десять раз по сравнению со вторым поколением стандарта.
Mini-USB и Micro-USB, типы для небольших устройств
Бум сотовых телефонов, персональных цифровых помощников, MP3-плееров и первых цифровых фотоаппаратов, начавшийся в конце 1990-х - начале 2000-х годов, вызвал явную потребность. Требовался USB-разъем меньшего размера, чем те, которые использовались ранее.
Первым из этих разъемов был Mini-USB, который добавляет дополнительный контакт к четырем уже используемым в остальных типах. Новый вывод имеет отношение к режиму OTG или On the Go, который служит для обозначения того, что устройство подчинено другому с точки зрения энергоснабжения.
Спустя годы из-за необходимости иметь порт питания и данных для смартфонов, каждый раз меньше и тоньше, был создан другой тип разъема USB, который мы знаем как Micro-USB. Это не что иное, как еще меньшая версия USB-порта, которая используется в большом количестве телефонов и планшетов, но из-за ее неспособности обеспечить достаточно быструю зарядку она постепенно вытесняется.
Существует третий тип кабеля Micro-USB, называемый типом B, который, как показывает его синий цвет, используется для устройств со скоростью передачи данных USB 3.0 и выше, хотя из-за своей другой формы он не имеет обратной совместимости с разъемами. Ранее Micro-USB. Как вы, возможно, догадались, он добавляет дополнительные контакты, которые также были добавлены к разъемам типа A и типа B, но, в конце концов, этот тип USB-порта полностью устарел.
USB-C, тот, который заменит другие типы
Мы сталкиваемся с наиболее продвинутым из всех, и тот, который со временем заменяет остальные типы, не углубляясь в стандарт USB 4.0, является стандартным разъемом, и из-за своего размера и формы он в конечном итоге заменит другие типы. портов со временем. Это связано с тем, что для этого предусмотрены соответствующие меры, и потому, что он решает проблему быстрой зарядки в случае Micro-USB. USB Type C впервые появился с третьим поколением стандарта и поэтому не имеет версий 2.0 и более ранних.
Если мы посмотрим на распределение контактов USB Type C, мы увидим, что это действительно два разъема USB Type A в одном. Мы должны запустить контакты передачи данных TX1-, TX1 +, TX2 + и TX2-, которые, очевидно, передают данные в одном направлении, и их аналоги RX1-, RX1 +, RX2 + и RX2-, которые будут служить для приема данных. Таким образом, он действительно работает так, как если бы это были 4 порта USB в одном устройстве с соответствующими контактами заземления и питания. Хотя это не единственные выводы данных, поскольку у нас есть выводы D- и D +, которые передают с той же скоростью, что и стандарт USB 2.0, и используются, когда доступны остальные выводы связи.
Причина этого в том, что USB Type-C также можно использовать для передачи видео в режиме DisplayPort Alternate или Alt DP. В котором линии TX и RX кабеля используются для вывода видео, оставляя только контакты D и D + для передачи данных в указанном режиме передачи. Что делает его идеальным разъемом для подключения гарнитуры виртуальной реальности.
Будущее типов USB-разъемов
Хотя самая главная новинка - это возможность питания периферийных устройств, требующих большой мощности. Если порт USB 3.2 типа A может выдавать 15 Вт, то его аналог типа C может выдавать до 100 Вт, и ожидается, что с четвертым поколением стандарта мы достигнем мощности 240 Вт. Этого более чем достаточно для замены портов питания компьютеров. ноутбуки и большое количество устройств, которые мы используем дома, например, телевизор в гостиной.
Более чем возможно, что в будущем мы не увидим мониторы, напрямую подключенные к текущему, но что они будут питаться от того же порта USB Type C, с которого они получают данные. Может случиться и обратное, и мы получим игровые приставки без встроенного источника питания, которые отправляют видеосигнал одновременно с телевизором, который их подает.