USB-pinout:de beginnershandleiding

Tegenwoordig is het dankzij de USB-interface eenvoudig om projecten te voltooien waarbij een fysieke verbinding moet worden gemaakt tussen een hostcontroller en verschillende andere apparaten met busvoeding.

USB staat voor Universal Serial Bus en heeft sindsdien zijn voorgangers (FireWire, RS-232 serieel en zelfs parallel) vervangen als de primaire interface voor het aansluiten van een host op een apparaat.

Normaal gesproken omvat de architectuur van een USB-systeem een ​​hostcontroller, USB-poorten en een grote verscheidenheid aan apparaten. Er zijn ook gevallen waarin u extra USB-netwerkhubs kunt toevoegen om een ​​boomverbindingsstructuur te creëren.

Maar dat is nog maar de oppervlakte.

Daarom leggen we in dit artikel alles uit over de USB en geven we verschillende USB-voorbeelden voor je circuits.

Laten we beginnen!

USB-pinout

USB-flashstation

De USB heeft vier afgeschermde draden die als pinnen werken. Twee van deze draden zijn voor voeding, terwijl de andere twee voor differentiële datasignaalparen zijn. Bekijk de onderstaande tabel voor de volledige USB-pinout.

Hoe werkt een USB?

een USB-stick op een laptop aansluiten

Zoals alle connectoren, hebben alle typen USB-connectoren mannelijke en vrouwelijke typen, zodat u uw apparaten in de juiste richting aansluit.

Het is essentieel om de juiste USB-verbindingen te maken, zodat het systeem het vereiste USB-protocol kan volgen. Dus om een ​​verbinding tot stand te brengen, beschikken externe USB-apparaten over wat we een upstream-verbinding noemen. Deze externe apparaten gebruiken deze upstream-verbinding om verbinding te maken met een host.

Nu hebben de hosts ook downstream-verbindingen waarmee ze verbinding kunnen maken met de externe apparaten.

Bovendien kunt u upstream- en downstream-verbindingen niet door elkaar gebruiken. Dit helpt u verkeerde verbindingen te voorkomen en zorgt ervoor dat u de USB-kabel alleen in de juiste richting aansluit.

Het helpt je ook om verschillende problemen te voorkomen, zoals illegale loopback-verbindingen en het aansluiten van een downstream-poort op een andere downstream-poort.

Hoe het echt werkt

Ten eerste zal een USB-apparaat zijn maximale snelheid laten zien door pull-up-weerstanden te gebruiken om de "D+" en "D-"-aansluitingen naar 3,3V te trekken. Nu zal de host of hub deze pull-up-weerstanden ook gebruiken om te detecteren wanneer u een samengesteld apparaat op zijn poort aansluit. Dus zonder een pull-up-weerstand zal de USB je aangesloten apparaat niet detecteren of als je een kapot apparaat of een kapotte connector hebt.

Dus wanneer u voor de eerste keer een extern apparaat aansluit, scant het hostapparaat het en laadt het de juiste stuurprogrammaversie die nodig is om het apparaat uit te voeren. Hiervoor gebruikt de host een product-ID/leverancier-ID (PID/VID)—die de aangesloten hardware of het aangesloten apparaat levert. Zodra de host het laden van de benodigde apparaatstuurprogramma's heeft voltooid, is de hardware/het apparaat klaar voor gebruik.

Opmerking:USB-hostcontrollers hebben hun specificaties. We hebben de Universele hostcontroller-interface (UHCI), die werkt voor alle USB-typen, de Open Host Controller Interface (OHCI), die werkt met USB 1.1, en de Enhanced Host Controller Interface (EHCI), die werkt met USB 2.0.

Typen USB-connector

Oorspronkelijk kon de USB-kabel slechts een van de twee typen zijn, en deze twee typen omvatten "Type A" en "Type B". Daarna kregen we het USB C-type, dat een betere gegevensoverdrachtsnelheid bood met een robuuster systeem.

Bekijk de onderstaande tabel voor het volledige overzicht van de verschillende USB-types.

Type-A USB-connectorpin-out

Type-A USB is het meest populaire type USB-connector. Bovendien kun je ze vinden op hostcontrollers, computers, flashdrives en verschillende andere items. U kunt ook alleen downstream-verbindingen maken met de Type-A USB, aangezien deze uitsluitend wordt gebruikt voor controllers en hubs.

Flashdrive

Type-A USB-connectoren zijn groter dan andere connectoren en hebben platte en rechthoekige vormen. Bovendien houdt wrijving deze connector op zijn plaats, waardoor het gemakkelijk is om aan te sluiten en los te koppelen. Het is echter geen goed idee om het te gebruiken in gebieden waar uw apparatuur kan trillen.

Vrouwelijk en mannelijk pinout-diagram

De Type-A USB heeft twee versies:mannelijke en vrouwelijke versies. De mannelijke versie is de stekker, terwijl de vrouwelijke versie de socket of poort is.

Vrouwelijke connectorversies vinden we op hostcontrollers, terwijl mannelijke connectorversies zich meestal bevinden op apparaten zoals geheugensticks, toetsenborden, muizen en andere verbindingen met opslagapparaten.

Toepassingen

• Werkt op de meeste pc's.
• Werkt ook in televisie- en muzieksystemen.
• Je vindt ze ook op gameconsoles en bijna alle opladers voor mobiele draagbare apparaten.

Type-A USB-pinout

De oudere versies van de Type-A-connector hebben vier pinnen, terwijl de nieuwere versies negen pinnen hebben. Hier is een tabel met alle pinnen van de Type-A-connector.

Opmerking:alle generaties van de Type-A USB-connector hebben pinnen 1 tot 4, terwijl connectoren van de derde generatie pinnen 5-9 hebben.

Type-A USB pinout-diagram

USB-B-pinout

De USB-B is het tweede type connector dat meestal werkt voor het aansluiten van randapparatuur zoals printers en scanners. Bovendien hebben hun pinouts een andere opstelling.

Type-B USB-pinout-arrangement

Het heeft een bijna vierkante vorm met een lichte afschuining aan de bovenste eindhoeken van de connector. Het gebruikt ook wrijving om op zijn plaats te blijven wanneer het is aangesloten.

De Type-B USB-poort is een upstream-connector die je alleen op randapparatuur vindt. De meeste Type-B USB-toepassingen hebben dus A naar B USB-kabels nodig.

Hier is een interessant feit:

Type-B USB deed de kansen op het maken van een verbinding tussen twee hostcomputers teniet. Zo helpt u schade te voorkomen.

Toepassingen

Deze connector werkt voornamelijk voor randapparatuur zoals printers en scanners.

Pinout

Net als de Type-A USB hebben de oudere versies van Type-B vier pinnen, terwijl de nieuwere 3.0-versies negen pinnen hebben. Hier is een tabel met alle pinnen:

Er is ook een tweede type Type-B-connector met twee extra pinnen:

Type-B pinout-arrangement

USB-C-connector

De USB Type-C is de USB-specificatie die langzaam de USB-B vervangt. Het is een kleine 24-pins omkeerbare stekker die geschikt is voor USB-kabels en apparaten.

Type-C USB's kunnen dienen als connectoren voor zowel hosts als apparaten. Bovendien vindt u Type-C USB's op de meest recente mobiele apparaten.

USB Type C pinout-diagram

Pen-out USB-C-connector

De Type-C USB heeft 24 pinnen die je omkeerbaar kunt aansluiten. Hier is een tabel met de volledige lijst met pinnen:

Micro USB-pinout

Een kleinere connector werd nodig omdat de technologie kleinere USB-formaten vereiste voor veel items, zoals moderne mobiele telefoons en audioapparaten. Zo werd de USB-microcontroller geboren.

De micro-USB heeft zowel Type-A als Type-B USB-versies beschikbaar, zoals de 1.0 micro-USB en 2.0 micro-USB. Deze versies zijn echter kleiner en u kunt ze gebruiken voor veel dunnere apparatuurlijnen.

Bovendien is de micro-USB de USB-standaard en biedt deze betere overdrachtssnelheden vanaf een externe bron.

Pinouts

Standaard oudere micro-USB-connectoren hebben vijf pinnen, terwijl de minder gebruikelijke 3.0-versie tien pinnen heeft. Hier is een tabel met de pinnen van de micro-USB-connector:

De vierde pin-modus is wat we de USB on-the-go (OTG) noemen. Hiermee kunt u schakelen tussen de rand- en hostrollen op uw apparaten. Het is ook wat apparaten in staat stelt om te beslissen welke als stroombron zal fungeren zodra ze zijn aangesloten. Bijvoorbeeld het aansluiten van een Android-telefoon op een laptop. De laptop laadt de telefoon op als je een oplaadkabel hebt, niet de telefoon die de laptop oplaadt.

USB A en micro-USB-pinout

3.0 micro-USB-pinout

Afronding

Het is vermeldenswaard dat het soms mogelijk is om USB A naar USB A-kabels te gebruiken om verbindingen tot stand te brengen tussen een computer of USB-apparaat en een ander USB-apparaat met een vrouwelijke A-poort. U kunt dus gegevens uitwisselen tussen beide systemen.

USB-hub

Gebruik echter niet de type A-naar-A-kabelverbinding om verbindingen te maken tussen twee computers of een USB-hub en twee computers. Waarom? Welnu, het maken van zo'n verbinding zou betekenen dat de kabel van beide computers gelijke hoeveelheden spanning (5V) zou ontvangen. Dus beide voedingen aansluiten en onherstelbare schade en andere problemen veroorzaken. Soms kan het zelfs brandgevaar opleveren.

Nou, dat rondt dit artikel af. Neem gerust contact met ons op als je vragen hebt, we helpen je graag verder.