USB इंटरफ़ेस मोबाइल और अन्य डिजिटल उपकरणों पर तकनीकी संचार का एक लोकप्रिय रूप है। इस तरह के कनेक्टर्स अक्सर विभिन्न कॉन्फ़िगरेशन, पेरिफेरल कंप्यूटर सिस्टम, सेल फोन आदि पर पर्सनल कंप्यूटर पर पाए जाते हैं।
पारंपरिक इंटरफ़ेस की एक विशेषता छोटे आकार का USB पिनआउट है। काम के लिए, केवल 4 पिन (संपर्क) + 1 ग्राउंडिंग परिरक्षण रेखा का उपयोग किया जाता है। सच है, नवीनतम अधिक उन्नत संशोधनों (यूएसबी 3.0 संचालित-बी या टाइप-सी) को काम करने वाले संपर्कों की संख्या में वृद्धि की विशेषता है। हम इस सामग्री के बारे में क्या बात करेंगे। हम कनेक्टर पिन पर इंटरफ़ेस की संरचना और केबल वायरिंग की विशेषताओं का भी वर्णन करते हैं।
यूएसबी कनेक्टर्स के प्रकार
संक्षिप्त नाम "यूएसबी" एक संक्षिप्त नाम है, जो इसकी संपूर्णता में "यूनिवर्सल सीरीज़ बस" के रूप में पढ़ता है - एक सार्वभौमिक धारावाहिक बस, जिसके कारण उच्च गति डिजिटल डेटा एक्सचेंज किया जाता है।
USB इंटरफ़ेस की बहुमुखी प्रतिभा नोट की गई है:
- कम बिजली की खपत;
- केबलों और कनेक्टर्स का एकीकरण;
- डेटा विनिमय की सरल रिकॉर्डिंग;
- कार्यक्षमता का उच्च स्तर;
- विभिन्न उपकरणों के ड्राइवरों के लिए व्यापक समर्थन।
यूएसबी इंटरफेस की संरचना क्या है, और इलेक्ट्रॉनिक्स की आधुनिक दुनिया में किस प्रकार के यूएसबी टेक्नोलॉजी कनेक्टर मौजूद हैं? आइए इसे जानने की कोशिश करें।
USB 2.0 इंटरफ़ेस की तकनीकी संरचना
विनिर्देशों के समूह में शामिल उत्पादों से संबंधित कनेक्टर 1.x - 2.0 (2001 से पहले निर्मित) एक चार-तार इलेक्ट्रिक केबल से जुड़े होते हैं, जहां दो कंडक्टर आपूर्ति करते हैं और दो अधिक संचारित डेटा होते हैं।
इसके अलावा, विनिर्देशों 1.x - 2.0 में, सर्विस यूएसबी कनेक्टर की वायरिंग एक परिरक्षण ब्रैड को जोड़ने का सुझाव देती है - वास्तव में, पांचवें कंडक्टर।
यह दूसरे विनिर्देशन से संबंधित सामान्य यूएसबी कनेक्टर का भौतिक डिज़ाइन है। बाईं ओर "पिता" प्रकार के संस्करण हैं, दाईं ओर "माँ" और "विकल्प" के अनुसार पिनआउट के संस्करण हैं
चिह्नित विनिर्देशों के सार्वभौमिक सीरियल बस कनेक्टर्स के मौजूदा संस्करणों को तीन विकल्पों द्वारा दर्शाया गया है:
- साधारण - "ए" और "बी" टाइप करें।
- छोटा - "ए" और "बी" टाइप करें।
- माइक्रो - "ए" और "बी" टाइप करें।
सभी तीन प्रकार के उत्पादों के बीच अंतर डिजाइन दृष्टिकोण में निहित है। यदि सामान्य कनेक्टर्स स्थिर उपकरणों पर उपयोग के लिए हैं, तो मिनी और माइक्रो कनेक्टर मोबाइल उपकरणों में उपयोग के लिए बनाए जाते हैं।
यह "मिनी" श्रृंखला से दूसरे विनिर्देशन के कनेक्टर्स का भौतिक डिज़ाइन है और, तदनुसार, मिनी यूएसबी कनेक्टर के लिए लेबल - तथाकथित पिनआउट, जिसके आधार पर उपयोगकर्ता एक केबल कनेक्शन बनाता है
इसलिए, अंतिम दो प्रकार एक लघु डिजाइन और थोड़ा संशोधित कनेक्टर आकार की विशेषता है।
प्रकार "ए" और "बी" के मानक कनेक्टर्स के लिए पिनआउट टेबल
संपर्क करें | विशिष्टता | केबल कंडक्टर | समारोह |
1 | शक्ति + | लाल संतरा) | + 5 वी |
2 | डेटा - | सफेद सोना) | डेटा - |
3 | डेटा + | हरा | डेटा + |
4 | पोषण - | काला नीला) | पृथ्वी |
मिनी-ए और मिनी-बी कनेक्टर्स, साथ ही माइक्रो-ए और माइक्रो-बी कनेक्टर्स के निष्पादन के साथ-साथ मिनी-एवी और माइक्रो-एवी कनेक्टर के संशोधन भी हैं।
ऐसी संरचनाओं की एक विशिष्ट विशेषता 10-पिन संपर्क पैड पर यूएसबी कंडक्टरों के तारों का निष्पादन है। हालांकि, व्यवहार में, ऐसे कनेक्टर शायद ही कभी उपयोग किए जाते हैं।
माइक्रो USB और मिनी USB इंटरफ़ेस "ए" और "बी" प्रकार कनेक्टर्स के लिए पिनआउट करता है
संपर्क करें | विशिष्टता | केबल कंडक्टर | समारोह |
1 | शक्ति + | लाल | + 5 वी |
2 | डेटा - | सफेद | डेटा - |
3 | डेटा + | हरा | डेटा + |
4 | पहचानकर्ता | – | मेजबान डिवाइस |
5 | पोषण - | काला | पृथ्वी |
USB 3.x इंटरफेस की तकनीकी संरचना
इस बीच, 2008 के समय तक डिजिटल उपकरणों के सुधार के कारण विनिर्देशों की नैतिक उम्र बढ़ने लगी 1.x - 2.0।
इस प्रकार के इंटरफ़ेस ने नए उपकरणों के कनेक्शन की अनुमति नहीं दी, उदाहरण के लिए, बाहरी हार्ड ड्राइव, इस तरह से उच्चतर (480 एमबी / से अधिक) डेटा ट्रांसफर दर प्रदान करने के लिए।
तदनुसार, एक पूरी तरह से अलग इंटरफ़ेस दिखाई दिया, विनिर्देश 3.0 के साथ चिह्नित किया गया। एक नए विनिर्देशन के विकास में न केवल वृद्धि की गति की विशेषता है, बल्कि यूएसबी एमईए के लिए 900 एमए बनाम 500 एमए की बढ़ी हुई वर्तमान ताकत भी है।
यह स्पष्ट है कि ऐसे कनेक्टरों की उपस्थिति ने बड़ी संख्या में उपकरणों को सेवा प्रदान की, जिनमें से कुछ को सार्वभौमिक सीरियल बस इंटरफ़ेस से सीधे संचालित किया जा सकता है।
विभिन्न प्रकार के यूएसबी 3.0 कनेक्टर्स का संशोधन: 1 - "मिनी" प्रकार "बी" का निष्पादन; 2 - प्रकार के मानक उत्पाद "ए"; 3 - "सूक्ष्म" प्रकार "बी" की एक श्रृंखला का विकास; 4 - "सी" प्रकार का मानक निष्पादन
जैसा कि आप ऊपर चित्र में देख सकते हैं, तीसरे विनिर्देशन के इंटरफेस में पिछले - दूसरे संस्करण की तुलना में अधिक काम करने वाले संपर्क (पिन) हैं। हालांकि, तीसरा संस्करण "दो" के साथ पूरी तरह से संगत है।
उच्च गति पर संकेतों को प्रसारित करने में सक्षम होने के लिए, तीसरे संस्करण के डिजाइन के डेवलपर्स अतिरिक्त चार डेटा लाइनों और शून्य संपर्क तार की एक पंक्ति से लैस थे। संवर्धित संपर्क पिंस को एक अलग पंक्ति में व्यवस्थित किया जाता है।
यूएसबी केबल वायरिंग के लिए तीसरे संस्करण के कनेक्टर्स के पिन के लिए पदनाम की तालिका
संपर्क करें | निष्पादन "ए" | निष्पादन "बी" | माइक्रो-ख |
1 | शक्ति + | शक्ति + | शक्ति + |
2 | डेटा - | डेटा - | डेटा - |
3 | डेटा + | डेटा + | डेटा + |
4 | पृथ्वी | पृथ्वी | पहचानकर्ता |
5 | StdA_SSTX - | StdA_SSTX - | पृथ्वी |
6 | StdA_sstx + | StdA_sstx + | StdA_SSTX - |
7 | GND_DRAIN | GND_DRAIN | StdA_sstx + |
8 | StdA_SSRX - | StdA_SSRX - | GND_DRAIN |
9 | StdA_SSRX + | StdA_SSRX + | StdA_SSRX - |
10 | – | – | StdA_SSRX + |
11 | परिरक्षण | परिरक्षण | परिरक्षण |
इस बीच, यूएसबी 3.0 इंटरफेस का उपयोग, विशेष रूप से, "ए" श्रृंखला, एक गंभीर डिजाइन दोष था। कनेक्टर में एक असममित आकार होता है, लेकिन यह विशेष रूप से कनेक्शन की स्थिति को इंगित नहीं करता है।
डेवलपर्स को डिजाइन के आधुनिकीकरण से निपटना पड़ा, जिसके परिणामस्वरूप 2013 में उपयोगकर्ताओं के निपटान में यूएसबी-सी विकल्प दिखाई दिया।
अपग्रेडेड USB 3.1
इस प्रकार के कनेक्टर के डिजाइन में प्लग के दोनों तरफ काम करने वाले कंडक्टरों का दोहराव शामिल है। इंटरफ़ेस पर कई निरर्थक लाइनें भी हैं।
आधुनिक मोबाइल डिजिटल प्रौद्योगिकी में इस प्रकार के कनेक्टर का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
विभिन्न डिजिटल उपकरणों के संचार के लिए डिज़ाइन किए गए कनेक्टर्स के तीसरे विनिर्देश की श्रृंखला से संबंधित यूएसबी-सी प्रकार इंटरफ़ेस के लिए पिन (पिन) का स्थान
यह यूएसबी टाइप-सी की विशेषताओं पर ध्यान देने योग्य है। उदाहरण के लिए, इस इंटरफ़ेस के लिए गति पैरामीटर 10 Gbit / s का स्तर दिखाते हैं।
कनेक्टर का डिज़ाइन एक कॉम्पैक्ट डिज़ाइन में बनाया गया है और किसी भी स्थिति में कनेक्टर के सम्मिलन की अनुमति देता है, एक सममित कनेक्शन सुनिश्चित करता है।
विनिर्देश 3.1 के साथ पिनआउट तालिका अनुपालन (USB-C)
संपर्क करें | पद | समारोह | संपर्क करें | पद | समारोह |
ए 1 | GND | ग्राउंडिंग | बी 1 | GND | ग्राउंडिंग |
ए 2 | SSTXp1 | TX + | बी 2 | SSRXp1 | आरएक्स + |
ए 3 | SSTXn1 | TX - | बी 3 | SSRXn1 | RX - |
ए 4 | टायर + | शक्ति + | बी 4 | टायर + | शक्ति + |
A5 | CC1 | सीएफजी चैनल | B5 | SBU2 | पीपीडी |
ए 6 | DP1 | USB 2.0 | बी -6 | Dn2 | USB 2.0 |
ए 7 | Dn1 | USB 2.0 | बी 7 | DP2 | USB 2.0 |
ए 8 | SBU1 | पीपीडी | B8 | CC2 | CFG |
ए 9 | टायर | पोषण | B9 | टायर | पोषण |
A10 | SSRXn2 | RX - | B10 | SSTXn2 | TX - |
A11 | SSRXp2 | आरएक्स + | B11 | SSTXp2 | TX + |
A12 | GND | ग्राउंडिंग | बी 12 | GND | ग्राउंडिंग |
USB 3.2 विनिर्देशन का अगला स्तर
इस बीच, सार्वभौमिक सीरियल बस को बेहतर बनाने की प्रक्रिया सक्रिय रूप से जारी है। गैर-लाभकारी स्तर पर, निम्नलिखित विनिर्देश स्तर पहले से ही विकसित किया गया है - 3.2।
उपलब्ध जानकारी के अनुसार, एक इंटरफ़ेस की गति विशेषताओं जैसे कि USB 3.2 वादा करता है कि पिछले डिज़ाइन जितना सक्षम है, उससे दोगुना पैरामीटर।
डेवलपर्स मल्टीबेंड चैनलों को शुरू करके ऐसे मापदंडों को प्राप्त करने में कामयाब रहे जिनके माध्यम से क्रमशः 5 और 10 Gbit / s की गति से संचरण किया जाता है।
थंडरबोल्ट की तरह, USB 3.2 दो बार एक चैनल को सिंक करने और चलाने के बजाय समग्र बैंडविड्थ प्राप्त करने के लिए कई बैंड का उपयोग करता है
वैसे, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि मौजूदा यूएसबी-सी के साथ एक आशाजनक इंटरफ़ेस की संगतता पूरी तरह से समर्थित है, क्योंकि टाइप-सी कनेक्टर (जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है) बेमानी संपर्कों (पिन) के साथ संपन्न है जो मल्टी-बैंड सिग्नल ट्रांसमिशन प्रदान करते हैं।
कनेक्टर पिन पर केबल वायरिंग की विशेषताएं
कुछ विशेष तकनीकी बारीकियों द्वारा, कनेक्टर्स के संपर्क पैड पर केबल कंडक्टरों की टांका लगाने का उल्लेख नहीं किया गया है। ऐसी प्रक्रिया में मुख्य बात यह सुनिश्चित करना है कि केबल कंडक्टर का रंग पहले से एक विशेष संपर्क (पिन) मैचों द्वारा इन्सुलेशन से संरक्षित किया गया है।
यूएसबी इंटरफेस के लिए उपयोग किए जाने वाले केबल असेंबली के अंदर कंडक्टरों का रंग कोडिंग। क्रमशः ऊपर से नीचे तक, केबल कंडक्टरों के रंगीकरण को विनिर्देशों 2.0, 3.0 और 3.1 के लिए दिखाया गया है
इसके अलावा, यदि आप पुराने संस्करणों के संशोधन कर रहे हैं, तो आपको कनेक्टर्स, तथाकथित "पिता" और "मां" के कॉन्फ़िगरेशन को ध्यान में रखना चाहिए।
"पिता" के संपर्क पर टिकी कंडक्टर को "माँ" के संपर्क पर टांका लगाने के अनुरूप होना चाहिए। उदाहरण के लिए, यूएसबी 2.0 संपर्कों से केबल को टांका लगाने का विकल्प।
इस अवतार में उपयोग किए जाने वाले चार काम करने वाले कंडक्टर आमतौर पर चार अलग-अलग रंगों द्वारा दर्शाए जाते हैं:
- लाल में;
- सफेद
- हरा
- काले रंग में।
तदनुसार, प्रत्येक कंडक्टर को एक समान रंग के कनेक्टर के विनिर्देश के साथ चिह्नित संपर्क पैड में मिलाया जाता है। यह दृष्टिकोण इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियर के काम को बहुत सुविधाजनक बनाता है, वायरिंग प्रक्रिया में संभावित त्रुटियों को समाप्त करता है।
एक समान टांका लगाने की तकनीक अन्य श्रृंखला के कनेक्टर्स पर लागू होती है। ऐसे मामलों में एकमात्र अंतर कंडक्टरों की अधिक संख्या है जिन्हें टांका लगाना पड़ता है। अपने काम को सरल बनाने के लिए, एक विशेष उपकरण का उपयोग करना सुविधाजनक है - घर पर टांका लगाने वाले तारों के लिए एक विश्वसनीय टांका लगाने वाला लोहा और तारों के छोर को पट्टी करने के लिए एक स्ट्रिपर।
कनेक्टर्स के कॉन्फ़िगरेशन के बावजूद, स्क्रीन कंडक्टर के टांका लगाने का हमेशा उपयोग किया जाता है। यह कंडक्टर कनेक्टर पर संबंधित पिन के लिए मिलाप है, ढाल - सुरक्षात्मक स्क्रीन.
सुरक्षात्मक स्क्रीन की अनदेखी के लगातार मामले हैं जब "विशेषज्ञ" इस गाइड में बिंदु नहीं देखते हैं। हालांकि, स्क्रीन की कमी नाटकीय रूप से यूएसबी केबल के प्रदर्शन को कम करती है।
इसलिए, जब स्क्रीन के बिना एक महत्वपूर्ण केबल लंबाई के साथ, उपयोगकर्ता हस्तक्षेप के रूप में समस्याओं को प्राप्त करता है, तो यह आश्चर्य की बात नहीं है।
दाता डिवाइस के लिए बिजली लाइन के संगठन के लिए दो कंडक्टर के साथ कनेक्टर को तार करना। व्यवहार में, तकनीकी आवश्यकताओं के आधार पर, विभिन्न तारों के विकल्पों का उपयोग किया जाता है।
एक विशेष डिवाइस पर पोर्ट लाइनों के कॉन्फ़िगरेशन के आधार पर, विभिन्न तरीकों से एक यूएसबी केबल को मिलाप करना संभव है।
उदाहरण के लिए, केवल आपूर्ति वोल्टेज (5 वी) प्राप्त करने के लिए एक डिवाइस को दूसरे से कनेक्ट करने के लिए, यह संबंधित पिंस (संपर्कों) पर केवल दो लाइनों को मिलाप करने के लिए पर्याप्त है।
नीचे दिया गया वीडियो 2.0 श्रृंखला कनेक्टरों और अन्य के पिनआउट के मुख्य बिंदुओं को दिखाता है, नेत्रहीन रूप से टांका लगाने की प्रक्रियाओं के व्यक्तिगत विवरणों को बताता है।
यूनिवर्सल सीरियल बस कनेक्टर्स के पिनआउट पर पूरी जानकारी होने के बाद, आप हमेशा कंडक्टर दोषों से जुड़ी तकनीकी समस्या का सामना कर सकते हैं। इसके अलावा, यह जानकारी काम में आएगी यदि आपको गैर-मानक डिजिटल उपकरणों को जोड़ने की आवश्यकता है।
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