информационный портал по вопросам биомедицинской инженерии

Сейчас на сайте 0 пользователей и 1 гость.

Вход в систему

аватар: Вдовина Елена Павловна

Самый известный компьютерный интерфейс для подключения переферийных устройств USB - Universal Serial Bus (Универсальная Последовательная Шина) - снова обновлён, чтобы соответствовать возросшим потребностям в скорости передачи данных современной индустрии информационных технологий.

Новый интерфейс USB 3.0 получил название SuperSpeed USB (СуперСкоростной или СверхСкоростной USB). Обеспечивая ощутимый прирост скорости, USB 3.0 сохраняет полную совместимость с уже существующим оборудованием стандарта USB 2.0.

USB 3.0 поддерживает скорость передачи до 5 Гбит/с.

Пропускная способность почти в два раза превышает современный стандарт Serial ATA. USB Implementers Forum считает, что пропускная способность останется принципиально важной, и скорости USB 3.0 будет достаточной для всех потребительских устройств на протяжении ближайших пяти лет.

Кабели USB 3.0

USB 3.0 не использует волоконную оптику, поскольку она слишком дорога для массового рынка. Поэтому перед нами старый добрый медный кабель. Однако теперь у него будет девять, а не четыре провода. Передача данных осуществляется по четырём из пяти дополнительных проводов в дифференциальном режиме (SDP–Shielded Differential Pair). Одна пара проводов отвечает за приём информации, другая – за передачу. Принцип работы похож на Serial ATA, при этом устройства получают полную пропускную способность в обоих направлениях. Пятый провод – «земля».

Рисунок 1. Кабель USB 2.0 и USB 3.0

Рисунок 2. Кабель USB 3.0 в разрезе

Рисунок 3. Схема разреза кабеля USB 3.0

Разъёмы и Коннекторы USB 3.0

Разъёмы SuperSpeed USB

Руководствуясь соображениями обратной совместимости с USB 2.0, при проектировании вилок и розеток USB 3.0 была применена концепция «усовершествования» (upgrade) возможности разъёмов за счёт добавления к уже существующей USB 2.0 части коннекторов дополнительной группы контактов, обслуживающих шину SuperSpeed USB. То есть устройста и кабели USB 2.0 подключить к разъёму SuperSpeed USB 3.0 можно, а вот наоборот – уже нельзя.

Дальше в деталях рассматриваются USB 3.0 коннекторы типа A (USB 3.0 Type A connectors) – установлены на сторое хост-устройста – компьютера или хаба) и разъёмы SuperSpeed типа B (USB 3.0 Type B connectors) – установлены на USB 3.0 переферии.

Кроме них, существует ещё два типа разъёмов USB 3.0 – это семейство коннекторов USB 3.0 Micro (предназначены для мобильных устройств) и новый тип USB 3.0 Powered-B (обеспечивает дополнительным питанием подключённые к ниму устройства).
Вилка и розетка типа A (USB-хост или Хаб)

Стандарт USB 3.0 обратно совместим с USB 2.0, то есть вилки кажутся такими же, как и обычные вилки типа A. Контакты USB 2.0 остались на прежнем месте, но в глубине разъёма теперь располагаются пять новых контактов. Это означает, что вам нужно полностью вставлять вилку USB 3.0 в порт USB 3.0, чтобы удостовериться в режиме работы USB 3.0, для которого требуются дополнительные контакты. Иначе вы получите скорость USB 2.0. USB Implementers Forum рекомендует производителям использовать цветовое кодирование Pantone 300C на внутренней части разъёма.

Рисунок 4. Вилка A USB 3.0

Рисунок 5. Розетка A USB 3.0 - крупный план

Рисунок 6. Вилка USB 3.0 тип A в разборе

Распиновка коннекторов USB 3.0 A -типа

Рисунок 7. Распиновка USB 3.0 - вилка тип A


Рисунок 8. Распиновка USB 3.0 - розетка тип A

1 VBUS (VCC) Красный
2 D- Белый
3 D+ Зелёный
4 GND Чёрный
5 StdA_SSTX- Синий
6 StdA_SSTX+ Жёлтый
7 GND_DRAIN ЗЕМЛЯ
8 StdA_SSRX- Фиолетовый
9 StdA_SSRX+ Оранжевый
Экран Оплётка Экран коннектора

Вилка и розетка типа B

Вилку типа B USB 3.0 можно определить по пяти дополнительным контактам. Она хоть и похожа на предшественницу USB 2.0, но различия визуально более заметны.


Рисунок 9. Вилка USB 3.0 B типа

Распиновка коннекторов USB 3.0 B -типа

1 VBUS Красный
2 D- Белый
3 D+ Зелёный
4 GND Чёрный
5 StdA_SSTX- Синий
6 StdA_SSTX+ Жёлтый
7 GND_DRAIN ЗЕМЛЯ
8 StdA_SSRX- Фиолетовый
9 StdA_SSRX+ Оранжевый
Shell Оплётка Экран разъёма

Вилка и розетка типа Micro-B
Рисунок 10. Вилка USB 3.0 Micro-B

Рисунок 11. Вилка и розетка USB 3.0 Micro-B

У разъёмов для мобильных устройств изменения более заметны. Старый разъём Micro-B USB 2.0 имел ширину 6,86 мм, однако теперь ширина разъёма USB 3.0 Micro-B для мобильных телефонов, плееров и смартфонов увеличилась до 12,25 мм. Опять же, разъёмы были сделаны таким образом, чтобы обеспечить совместимость c USB 2.0.

Рисунок 10. Распиновка коннекторов USB 3.0 Micro-B

1 VBUS Красный
2 D- Белый
3 D+ Зелёный
4 ID не подключён
5 GND Чёрный
6 StdA_SSTX- Синий
7 StdA_SSTX+ Жёлтый
8 GND_DRAIN ЗЕМЛЯ
9 StdA_SSRX- Фиолетовый
10 StdA_SSRX+ Оранжевый
Shell Оплётка Экран разъёма

Также существуют разъёмы USB 3.0 Micro ещё двух типов: вилка USB 3.0 Micro-A и розетка USB 3.0 Micro-AB. Визуально отличаются от USB 3.0 Micro-B «прямоугольной» (не срезанной) частью разъёма с USB 2.0 контактами, что позволяет избежать подключения вилки Micro-A в розетку Micro-B, а разетку Micro-AB делает совместимой с обеими вилками.

Розетка Micro-AB будет применяться в мобильных устройствах, имеющих бортовой USB 3.0 host контроллер. Для идентификации режима хост/клиент используется пин 4 (ID) – в вилке Micro-A он замкнут на «землю».
Коннекторы USB 3.0 Powered-B

Новый разъём Powered-B спроекирован с использованием двух дополнительных контактов, что позволяет устройствам предоставлять до 1000 мА другому устройству, например адаптеру Wireless USB. Это позволяет избежать необходимости в источнике питания для устройства, подключаемого к Wireless USB адаптеру… делая ещё один шаг к идеальной системе беспроводной связи без проводов (даже для питания). При обычных проводных подключениях к хосту или хабу эти два дополнительных контакта не используются.

Новейший интерфейс USB 3.0 в десять раз быстрее предыдущего - до 4,8 Гбит/с! Кроме того, почти вдвое, с 500 до 900 мА увеличен питающий ток, что позволяет более быстро и эффективно заряжать мобильные устройства и подключать более энергоемкую периферию. Отличить подключение USB 3.0 обычно можно по синему цвету разъема

Источники информации:
1.http://ru.wikipedia.org/wiki/USB#USB_3.0
2. http://www.asusnb.ru/technologies/3928/
3. http://www.texnotron.com/likbez/181-interfejsy.html
4. http://www.usb-30.ru/interface/connectors/

br /img alt=

Комментарии