Типы и стандарты usb

USB-C и USB 3.1: номера портов

Протокол по умолчанию, используемый разъёмом USB-C, – это USB 3.1, который при теоретической скорости 10 Гбит/с в два раза быстрее, чем USB 3.0. Небольшая проблема заключается в том, что порты USB 3.1 также могут существовать в оригинальной, более крупной форме; эти порты (прямоугольники, которые мы все знаем) называются USB 3.1 Type-A. Но, исключая настольные компьютеры, чаще можно видеть порты USB 3.1 с физическими разъемами USB-C.

USB-IF определил стандарт USB 3.1 Gen 1 как отвечающий тем же интерфейсам и скорости передачи данных, что и USB 3.0. Когда вы видите USB 3.1 Gen 1, это значит, что он будет работать на тех же максимальных скоростях 5 Гбит/с, что и USB 3.0. USB 3.1 Gen 2, с другой стороны, относится к скоростям передачи данных до 10 Гбит/с, вдвое превышающим скорость USB 3.0 и соответствует пиковым теоретическим скоростям одноканального Thunderbolt (требуется, чтобы и устройство, и порт поддерживали стандарт Gen 2, чтобы достичь этих высот скорости).

Впрочем, в будущем USB 3 станет еще более запутанным. Предстоящая спецификация USB 3.2, которая также будет заменой всей существующей номенклатуры, включает в себя все предыдущие спецификации 3.x. Это означает, что более старый стандарт USB 3.0, который предлагает скорость до 5 Гбит/с, теперь будет называться USB 3.2 Gen 1. Тем временем USB 3.1 будет переименован в USB 3.2 Gen 2.

Порты USB 3.2 будут поддерживать в некоторых случаях максимальную скорость 20 Гбит/с, и эта итерация порта будет называться USB 3.2 Gen 2×2. USB-IF выбрал «2×2», потому что новый стандарт удваивает линии передачи данных в кабеле USB-C для достижения скорости передачи 20 Гбит/с. Первые порты USB 3.2 Gen 2×2 могут появиться на устройствах в конце этого года.

Thunderbolt 3: повышенная скорость на USB-C

Возможно, наиболее полезным протоколом, который может поддерживать порт USB-C, является Thunderbolt 3. Это добавляет поддержку пропускной способности до 40 Гбит/с, наряду с уменьшенным энергопотреблением и возможностью передавать до 100 Вт мощности по интерфейсу.

Порт USB-C с поддержкой Thunderbolt 3 означает, что один кабель – это всё, что вам нужно для питания и передачи большого объема информации (вплоть до двух дисплеев по 60 Гц 4K) и даже для сложного устройства, такого как компьютер, что многие производители ноутбуков быстро использовали в своих интересах. Например, топовая версия MacBook Pro от Apple может похвастаться четырьмя разъемами этого типа.

Как и в случае с DisplayPort через USB-C, не каждый порт USB-C, который вы видите, обязательно имеет поддержку Thunderbolt 3. (Ищите символ маленькой молнии рядом с портом.) Но это изменится с приходом USB 4. Порты USB 4 по умолчанию будут поддерживать скорости Thunderbolt 3, оставаясь обратно совместимыми с USB 3. Некоторые новые устройства, скорее всего, будут иметь порты USB 4 и USB 3.2 Gen 2×2, оба из которых будут использовать форму физического разъема USB- C.

Что такое USB-C

USB-C является стандартным разъемом для передачи данных и питания по одному кабелю. Разъем USB-C был разработан Форумом разработчиков USB (USB-IF), группой компаний, которая сертифицировала и разрабатывала стандарт USB на протяжении многих лет. В состав USB-IF входят более 700 компаний, среди которых Apple, Dell, HP, Intel, Microsoft и Samsung.

Это широкое признание крупными компаниями важно, потому что это часть того, почему USB-C был так легко принят производителями ПК. Сравните это с продвигаемыми (и разработанными) Apple разъемами Lightning и MagSafe, которые получили ограниченное признание за пределами продуктов Apple и которые из-за USB-C скоро устареют

Питание

Спецификация USB PD также тесно переплетается с Type-C. В настоящее время подключение USB 2.0 обеспечивает до 2,5 Вт мощности. Этого достаточно только для зарядки телефона или планшета. Спецификация, поддерживаемая стандартом USB-C, предусматривает подачу питания мощностью до 100 Вт. Такое подключение двунаправленное, поэтому устройство способно через него как заряжаться, так и заряжать. При этом одновременно может происходить передача данных. Порт позволяет зарядить даже ноутбук, для которого обычно требуется до 60 Вт.

В Apple MacBook и Chromebook Pixel компании Google разъем USB-C используется для зарядки, что позволяет отказаться наконец от всех фирменных кабелей питания. При этом появляется возможность заряжать ноутбуки от портативных батарей, которые обычно используются для подзарядки смартфонов и другой электроники. А если подключить лэптоп к внешнему дисплею, питаемому от сети, то при этом будет происходить зарядка его аккумулятора.

Однако следует помнить, что наличие разъема типа C не означает автоматической поддержки USB PD. Поэтому перед покупкой устройств и кабелей необходимо убедиться, что они совместимы с обоими стандартами.

Преимущества использования

Разъем USB (Universal Serial Bus) – технология по которой периферийное устройство подключается к ПК или Mac. ЮСБ-разъем – удобный способ проводного соединения гаджета с компьютером. Рассмотрим подробнее, что такое USB.

Преимущества использования последовательной универсальной шины.

• Распространенность. В каждом ПК в среднем 2-4 таких входа, что позволяет за 1 раз подключать несколько устройств сразу. Такая распространенность наблюдается уже давно.
• Простота в использовании. Пользователь не мучается с драйверами, никаких усилий прикладывать не приходится. Операционная система автоматически подключает необходимые драйверы для «видения» периферийного устройства. Юзеру достаточно подключить ЮСБ-кабель, остальное сделает компьютер.
• Высокая пропускная способность. Это позволяет обмениваться файлами с хорошей скоростью. Не нужно ждать 2-3 часа, пока выбранный файл сохранится на компьютер. Подобная операция занимает от 5-10 секунд до 10 минут (в зависимости от размера документа). Точная скорость зависит от вида ЮСБ.
• Зарядка. Помимо основных функций просмотра и передачи, доступна дополнительная — подзарядка. При подключении телефона к компьютеру через ЮСБ, устройство начинает автоматически заряжаться. Скорость получения энергии через компьютер меньше, чем скорость питания через зарядное устройство. Да и не всегда находится розетка под рукой.

Технология помогает пользователю связываться с компьютером за минимальное время. Удобно включить кабель в USB-выход и начать работу.

Нюансы микро-USB

Те, у кого из вас есть телефон или планшет на платформе Android, определенно имеют и микро-USB-кабель. Даже самые непреклонные поклонники Apple не могут избежать их, поскольку это наиболее распространенный тип разъема, используемый для таких вещей, как внешние силовые блоки, динамики и т. д.

Обладатели множества гаджетов могут обнаружить, что со временем этих кабелей становится много, и, поскольку они обычно взаимозаменяемы, возможно, никогда не придется покупать их отдельно, если они не потеряются или не выйдут из строя все одновременно.

При покупке кабеля micro-USB может возникнуть соблазн выбрать самый дешевый вариант, но, как это часто бывает, это является плохой идеей. Провода и штекеры низкого качества могут легко сломаться и стать бесполезными. Поэтому лучше избавить себя от будущих проблем, приобретая качественный продукт у признанного производителя, даже если он стоит немного дороже.

Еще одна вещь, о которой стоит упомянуть, – это длина кабеля. Короткие отлично подходят для транспортировки, но из-за этого часто приходится сидеть на полу рядом с розеткой, пока телефон заряжается. И напротив, слишком длинный кабель может быть неудобным при переноске, будет запутываться и потенциально может стать причиной травмы.

0,9 м – хорошая длина для зарядного кабеля. Она позволяет держать телефон, когда он подключен к батарее в сумке или кармане, идеально подходит для игры в Pokemon Go или просто для использования телефона во время путешествия в течение длительного времени.

При частой подзарядке от посторонних USB-портов, чтобы соблюсти меры безопасности или когда устройство заряжается медленно, решить проблему может специальный кабель, предотвращающий передачу данных. Альтернативой является сетевой адаптер.

Проблему также может представлять факт, что разъемы большинства USB-кабелей (кроме USB-C) не взаимозаменяемы и часто требуют несколько попыток, чтобы произвести правильное подключение. Некоторые производители предпринимали попытку это исправить. Правда, не все устройства поддерживают такую возможность.

Активные кабели

В спецификациях определение active cable (активный кабель) отличается. Так, в спецификации для протокола PD прописано, что активным считается тот кабель, который имеет поддержку SOP (Start of packet), то есть способен отвечать на запросы, отправленные ему протоколом PD, и сообщать свои характеристики (какие интерфейсы и варианты питания он способен поддерживать).

В соответствии со спецификацией на Type-C активным кабелем является тот, который имеет внутри себя различные повторители, необходимые для улучшения передаваемого сигнала.

Так как на данный момент по спецификации все кабели Type-C должны иметь электронную маркировку (Emark), то есть иметь поддержку SOP, правильнее будет считать активными кабелями только те, которые имеют различные ретаймеры и редрайверы.

ReTimer (ретаймер) и ReDriver (редрайвер) – микросхемы, установленные в линиях данных. Они обеспечивают улучшение проходящего сигнала. Ретаймеры и редрайверы могут устанавливаться на всем пути передачи сигнала: и в кабеле, и на печатных платах источника/получателя (если это необходимо).

Сигнал может затухать или ослабевать при передаче на большие расстояния. Для его восстановления используются данные микросхемы. Они имеют достаточно сложный принцип работы, мы не будем описывать его в данной статье. Следует отметить, что редрайвер – это более простое устройство, которое усиливает проходящий сигнал. Ретаймер – более сложное устройство, которое ретранслирует копию сигнала. Ниже приведен пример глазковой диаграммы ослабленного сигнала, проходящего через редрайвер и ретаймер соответственно.

С появлением новых интерфейсов увеличивается скорость передачи данных, тем самым уменьшается и расстояние, на которое можно передать эти данные

Это видно, если обратить внимание на длину стандартных кабелей:

• USB2.0 (480 Мбит/c) ~ до 4 м;
• USB3.2 Gen1 (10 Гбит/c) ~ 2 м;
• USB3.2 Gen2 (20 Гбит/c) ~ 1 м;
• USB4/TBT3 (40 Гбит/c) ~ 0.8 м.

И это с учетом того, что длина 0,8 м достижима только с использованием активных кабелей. Пассивные кабели (без использования различных повторителей) имеют длину только ~ 0,3 м.

Кабель Optically Isolated Active (OIA). За счет своей внутренней структуры данный кабель способен передавать данные на расстояние более чем 50 м, тем самым увеличивая границу использования таких интерфейсов, как USB3.2/TBT3. Этот кабель электрически изолирован между двумя штекерами и должен иметь поддержку SOP с каждой из сторон. Но нужно учитывать, что кабель передает данные только дифференциальных пар RX/TX, поэтому питание и интерфейс USB2.0 не поддерживаются данным интерфейсом. Также необходимо, чтобы каждый из двух подключаемых устройств имел поддержку Vconn для питания внутренних интегральных схем кабеля. Уже в этом году ожидается разработка OIA-кабелей для интерфейса USB4.

Также необходимо помнить, что не все кабели способны поддерживать все интерфейсы, поэтому лучшим на данный момент решением будет использовать кабель для TBT3-устройств, так как он поддерживает и максимальную передачу данных, и максимальную мощность питания (имеются в виду короткие кабели до 0,8 м).

Обратная совместимость с разъемами предыдущего поколения. Для поддержки подключения устройств с Type-C к устройствам с разъемами предыдущего поколения существуют следующие типы кабелей:

• кабели USB Type-C – USB3.1 Type-A / Type-B / Type micro-B;
• кабели USB Type-C – USB2.0 Type-A / Type-B / Type mini-B / Type micro-B.

Описание структуры и подробная информация обо всех вышеперечисленных кабелях приведена в спецификации на кабель и разъем Type-C.

Основные отличия структуры штекера (plug) от разъема (receptacle):

На штекере дифференциальная пара USB2.0 (D+/D-) присутствует только на пинах A6–A7, на пинах B6–B7 – отсутствует. Это связано с тем, что дважды передавать один и тот же сигнал не требуется. В зависимости от ориентации кабеля пины A6–A7 на штекере будут соединяться с одной из двух пар пинов коннектора.
На штекере пины CC1/CC2 отсутствуют, но вместо них присутствуют пины CC (A5) и Vconn (B5). CC отвечает за ориентацию кабеля и передачу данных по протоколу PD. Vconn является источником питания для внутренних интегральных схем кабеля

Важно запомнить, что в отличие от всех остальных линий в кабеле пины Vconn не соединены между собой напрямую.

Руководство по написанию хороших функций-дженериков

Используйте параметры типа без ограничений

Рассмотрим две похожие функции:

Предполагаемым типом значения, возвращаемого функцией является , а значения, возвращаемого функцией — . Это объясняется тем, что разрешает (resolve) выражение с помощью ограничения типа вместо того, чтобы ждать разрешения элемента после вызова функции.

Правило: по-возможности, используйте параметры типа без ограничений.

Используйте минимальное количество параметров типа

Вот еще одна парочка похожих функций:

Во втором случае мы создаем параметр типа , который не связывает значения. Это означает, что при вызове функции придется определять дополнительный аргумент типа без веских на то причин. Это не есть хорошо.

Правило: всегда используйте минимальное количество параметров типа.

Параметры типа должны указываться дважды

Иногда мы забываем, что функция не обязательно должна быть дженериком:

Вот упрощенная версия данной функции:

Запомните, параметры типа предназначены для связывания типов нескольких значений.

Правило: если параметр типа появляется в сигнатуре функции только один раз, то, скорее всего, он вам не нужен.

Совместимость интерфейсов

Если рассмотреть вопрос совместимости устройств, которые имеют представленные выше разъёмы, то можно констатировать, что первая и вторая версии разъёмов USB могут быть заменимы между собою.

Определённое устройство, которое имеет соединение второй версии USB, а принимает соединение первой версии, может показать сообщение, в котором будет говориться о его возможности работать быстрее.

Потому что данная модель компьютера рассчитана на приём информации через вторую версию, скорость которой выше, чем первой.

То есть не будет использован весь потенциал скорости данного устройства.Современные устройства, которые имеют разъёмы второй версии, могут быть подключены к третьей версии USB, а использование третьей версии относительно второй исключается, кроме USB 3.0 типа А.

Дополнительные контакты создают условия для увеличения скорости интерфейса – это есть особенностью последних моделей кабелей и устройств, имеющих разъёмы третьей версии USB.

Распиновка USB 2.0 разъема типы A и B

Классические разъемы содержат 4 вида контактов, в мини- и микроформатах — 5 контактов. Цвета проводов в USB-кабеле 2.0:

• +5V (красный VBUS), напряжение 5 В, максимальная сила тока 0,5 А, предназначен для питания;
• D- (белый) Data-;
• D+ (зеленый) Data+;
• GND (черный), напряжение 0 В, используется для заземления.

Для формата мини: mini-USB и micro-USB:

1. Красный VBUS (+), напряжение 5 В, сила тока 0,5 А.
2. Белый (-), D-.
3. Зеленый (+), D+.
4. ID — для типа А замыкают на GND, для поддержания функции OTG, а для типа B не задействуют.
5. Черный GND, напряжение 0 В, используется для заземления.

В большинстве кабелей имеется провод Shield, он не имеет изоляции, используется в роли экрана. Он не маркируется, и ему не присваивается номер. Универсальная шина имеет 2 вида соединителя. Они имеют обозначение M (male) и F (female). Коннектор М (папа) называют штекером, его вставляют, разъем F (мама) называется гнездо, в него вставляют.

Watch this video on YouTube

Распиновка USB 3.0 типы A и B

Шина версии 3.0 имеет подключение по 10 или 9 проводам. 9 контактов используется, если отсутствует провод Shield. Расположение контактов выполняется таким образом, чтобы можно было подключать устройства ранних модификаций.

Распайка USB 3.0:

• A — штекер;
• B — гнездо;
• 1, 2, 3, 4 — контакты, совпадающие с распиновкой контактов в спецификации 2.0, имеют ту же цветовую гамму;
• 5, 6 контакты для передачи данных по протоколу SUPER_SPEED, имеют обозначение SS_TX- и SS_TX+ соответственно;
• 7 — заземление GND;
• 8, 9 — контактные площадки проводов для приема данных по протоколу SUPER_SPEED, обозначение контактов: SS_RX- и SS_RX+.

Распиновка Micro-USB-разъема

Кабель Micro-USB имеет соединители с 5 контактными площадками. К ним подводится отдельный монтажный провод в изоляции нужного цвета. Чтобы штекер точно и плотно садился в гнездо, верхняя экранирующая часть имеет специальную фаску. Контакты микро-USB пронумерованы цифрами от 1 до 5 и читаются справа налево.

Распиновки коннекторов микро- и мини-USB идентичны, представлены в таблице:

Экранирующий провод не припаивается ни к одному контакту.

Type-C имеет новую форму контакта

USB Type-C имеет новый крошечный физический разъем размером примерно с разъем micro USB. Сам разъем USB-C может поддерживать различные захватывающие новые стандарты USB, такие как USB 3.1 и USB power delivery (USB PD).

Стандартный USB-разъём, с которым вы знакомы больше всего, — это USB Type-A. Даже когда мы перешли с USB 1 на USB 2 и на современные устройства USB 3, этот разъём остался прежним. Он такой же массивный, как и всегда, и подключается только одним способом (и первая попытка подключить всегда неправильная ). Но по мере того, как устройства становились меньше и тоньше, эти массивные порты USB просто перестали к ним подходить. Это привело к появлению множества других форм USB-коннекторов, таких как «микро» и «мини».

Эта неудобная коллекция разъёмов разной формы для устройств разного размера наконец-то подходит к концу. USB Type-C предлагает новый стандарт очень компактных разъёмов. Это примерно треть размера старого разъёма USB Type-A. Это единый стандарт разъёмов, который может использовать каждое устройство. Вам понадобится всего один кабель, независимо от того, подключаете ли вы внешний жёсткий диск к ноутбуку или заряжаете смартфон от зарядного устройства USB. Этот крошечный разъем достаточно мал, чтобы поместиться в сверхтонкое мобильное устройство, но также достаточно мощный, чтобы подключить к ноутбуку все периферийные устройства, которые вы хотите. Сам кабель имеет разъёмы USB Type-C на обоих концах — всё это один разъем.

USB-C может понравиться. Он двусторонний, поэтому вам больше не придётся переворачивать соединитель как минимум три раза в поисках правильной ориентации. Это единая форма USB-разъёма, которую должны использовать все устройства, поэтому вам не придётся хранить множество разных USB-кабелей с разными формами разъёмов для различных устройств. И у вас не будет более массивных портов, занимающих ненужное место на все более тонких устройствах.

Порты USB Type-C также могут поддерживать множество различных протоколов с использованием «альтернативных режимов», что позволяет вам иметь адаптеры, которые могут выводить HDMI, VGA, DisplayPort или другие типы подключений через один порт USB. Цифровой многопортовый адаптер Apple USB-C является хорошим примером этого, предлагая адаптер, который позволяет подключать HDMI, VGA, разъёмы USB Type-A большего размера и разъём USB Type-C меньшего размера через один порт. Беспорядок USB, HDMI, DisplayPort, VGA и портов питания на типичных ноутбуках можно упростить в порт одного типа.

Типы USB разъемов

На сегодняшний день существует достаточно большое количество типов USB разъемов. Какие-то больше распространены, какие-то меньше. В общем, давай на них взглянем.

USB type-A – один из самых распространенных типов USB разъемов. Вы могли видеть его на вашем компьютере, на ноутбуке, на блоке зарядного устройства и не только. Имеет множество применений. С его помощью можно подсоединять мышки и клавиатуры к компьютеру (или другому устройству), флешки, внешние накопители, смартфоны и так далее. Этот список можно еще долго продолжать, если пораскинуть мозгами.

USB type-B – разъем используется в основном для того, чтобы подключить к компьютеру принтер либо другие периферийные устройства. Получил намного меньшее распространение, нежели USB type-A.

Mini USB был весьма распространен на мобильных устройствах до появления Micro USB. Сейчас встречается очень редко, но все же можно его встретить еще на некоторых старых устройствах. У меня на портативной аудиоколонке разъем Mini USB принимает электроэнергию для зарядки аккумулятора. Колонку эту покупал лет 5 назад (живучая оказалась).

Micro USB сейчас используется на смартфонах и мобильных телефонах почти всех производителей. Этот USB разъем обрел невероятную популярность среди мобильных устройств. Однако постепенно его позиции занимает USB Type-C. Не лишним будет упомянуть о том, когда был изобретен micro USB. А было в 2007 году. Тогда и подумать никто не мог, что именно этот разъем станет настолько популярным.

USB Type-C

USB Type C позволяет устройствам обмениваться информацией на невероятной скорости. Это самый новый тип USB разъема, который сейчас используется на смартфонах, планшетах и ноутбуках. Скоро может полностью вытеснить привычные нам разъемы Micro USB и USB type-A. Поддерживает технологию Thunderbolt 3, позволяющую обмениваться данными на скорости до 40 Гбит/с. У нас есть отдельная статья, посвященная технологии Thunderbolt 3.

Что такое USB OTG?

Это стандарт, который позволяет портативным и мобильным устройствам выступать в качестве хостов.

Допустим, есть внешний накопитель, ноутбук и смартфон. Что нужно сделать, чтобы скопировать файлы с диска на телефон? Проще всего переместить их с внешнего накопителя на лэптоп, а с него — на смартфон. USB OTG позволяет подключить диск непосредственно к телефону, тем самым обойдя необходимость в посреднике.

И это еще не все! Существует множество других способов использования OTG. К смартфону можно подключить любое устройство USB, будь то флеш-накопитель, беспроводная мышь, клавиатура, наушники, кард-ридеры, игровые контроллеры и т. д.

Что такое USB Type-C

Новый разъем гораздо практичнее предыдущего

Начнем с того, что Universal Serial Bus (USB) — это компьютерный интерфейс, который активно применяется для подключения периферийных устройств к компьютеру. Раньше телефоны имели собственные разъемы, что очень бесило пользователей устройств, но со временем все смартфоны перешли на такие разъемы (за исключением iPhone, конечно же). Изначально было два типа разъемов — Type-A и Type-B. У них есть уменьшенные версии — Mini и Micro. Разъемов стало невероятно много, поэтому решили это прекратить, посмотрев на универсальный Lightning. Вместе со стандартом USB 3.1 представили USB Type-C или просто USB-C. Появление такого разъёма позволило решить самые разные проблемы, например, отказаться от схемы, когда Type-A подключался к компьютеру, а Type-B к периферийному устройству. Читайте подробную информацию о том, как менялись технологии !

USB-C – это как Micro USB?

На первый взгляд, разъём USB-C выглядит аналогично разъему micro USB, хотя он имеет более овальную форму и немного толще, чтобы соответствовать его лучшей функции: легкому переключению.

Как Lightning и MagSafe, разъем USB-C не имеет ориентации вверх или вниз. Выровняйте разъем правильно, и вам никогда не придется переворачивать его, чтобы подключить. Кабели также имеют одинаковый разъем на обоих концах, так что вам не нужно выяснять, какой конец куда идёт. Этого не хватало USB-кабелям, которые мы использовали в течение последних 20 лет. В большинстве случаев мы получали разные разъемы на каждом конце.

Строковые объединения в типах

Мощь шаблонных строк в полной мере проявляется при определении новой строки на основе существующей внутри типа.

Например, обычной практикой в является расширение объекта на основе его свойства. Создадим определение типа для функции, добавляющей поддержку для функции , которая позволяет регистрировать изменения значения:

Обратите внимание, что регистрирует событие , а не просто. Шаблонные литералы предоставляют способ обработки такой операции внутри системы типов:

Шаблонные литералы предоставляют способ обработки такой операции внутри системы типов:

При передаче неправильного свойства возникает ошибка:

Похожие записи:

Яндекс транспорт для андроид Лучшие мышки для работы и игр: топ-6 самых удобных моделей Точная, дешевая копия iphone 7 советов для ускорения работы os x Создание папок на андроид-планшете Режим fastboot