ماذا يعني يو اس بي؟ كيفية تحديد منفذ USB الموجود على الكمبيوتر المحمول أو الكمبيوتر؟ دبوس موصل USB صغير - النوع أ

ما هو يو اس بي؟ وفقا للبيانات الرسمية للمعايير التقنية لتقنيات تكنولوجيا المعلومات، يتم تعريفها على أنها ناقل تسلسلي عالمي. مطلوب برامج تشغيل USB ل...

USB - ما هو؟ أنواع وصور

من ماستر ويب

ما هو يو اس بي؟ اليوم، ربما فقط الكسالى لا يعرفون أو سمعوا عن هذا. لقد دخل USB بقوة في حياة الأشخاص المعاصرين، ولا يمكن تخيل العديد من مجالات النشاط بدونه. لقد تجاوز USB جميع الواجهات المماثلة الأخرى من حيث الشعبية التي تتفاعل مع الأجهزة الطرفية للكمبيوتر. تم تجهيز جميع الأدوات والأنظمة الإلكترونية تقريبًا بموصلات USB: أجهزة الكمبيوتر والهواتف والأجهزة اللوحية وأجهزة التلفزيون وراديو السيارة والعديد من الأجهزة الأخرى.

مفهوم يو اس بي

سيساعدك التعريف الفني على فهم ماهية USB. تنص الوثائق الرسمية على ما يلي: USB، الناقل التسلسلي العالمي - الناقل التسلسلي العالمي. في جوهر الأمر هذا هو أداة برمجية، إجراء اتصال لنقل البيانات بين الأجهزة الإلكترونية.

يحتوي USB على أيقونة رمزية خاصة به على شكل أشكال هندسية: دائرتان (صغيرة وكبيرة)، ومثلث ومربع. تخرج من الدائرة الكبيرة ثلاثة خطوط متفرعة، وفي نهايتها الأشكال المتبقية.

يمكنك تحديد ما هو USB بمفهوم أبسط. هذا هو الموصل الذي يتصل به جهاز مزود بمقبس من نفس المعيار. على سبيل المثال، متى مساعدة يو اس بييتم توصيل لوحة المفاتيح والماوس والطابعات بجهاز كمبيوتر شخصي. تتصل الهواتف والهواتف الذكية والأجهزة اللوحية وأجهزة القراءة الإلكترونية ومحركات الأقراص الثابتة المحمولة والعديد من الأدوات الذكية الأخرى لتبادل المعلومات وتثبيت التحديثات والإعدادات المختلفة.

الميزات والفوائد

تم تطوير هذه الواجهة وتقديمها في نهاية عام 1994. كان لشركات مثل Microsoft وIntel وPhilips وUS Robotics يد في ظهور USB.

في السابق، كانت أجهزة الطرف الثالث الخارجية تتواصل مع الكمبيوتر من خلال وسائل التبديل مثل PS/2، ومنافذ الإدخال التسلسلية والمتوازية، وموصل منفصل لتوصيل وحدات التحكم في الألعاب، ولم يسمع أحد حتى عن ماهية USB. عند تطوير أدوات جديدة، كانت هناك حاجة ملحة لتوحيد قدرات التبديل. أدى تقديم المعيار الجديد إلى زيادة وظائف الكمبيوتر وتحفيز تطوير منتجات الطرف الثالث باستخدام ناقل USB.

اليوم، يُطلب من جميع أجهزة الكمبيوتر الشخصية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة أن تحتوي على موصلات USB. يمكن تركيب ما يصل إلى 12 موصل USB على الكمبيوتر المكتبي، بينما يحتوي الكمبيوتر المحمول على 3-4 مدخلات. تحتوي أي أداة حديثة "تحترم نفسها" على منفذ USB.

لقد أصبحت البساطة وسهولة الاستخدام مرادفين لتقنية USB. لقد سمح بالتفاعل مع مواصفات "التوصيل والتشغيل"، التي تفترض تبديلًا موثوقًا وسريعًا وسهل الاستخدام للمصادر الخارجية.

توحيد USB

تم تقديم معايير المواصفات التجريبية في نهاية عام 1994. وتم إصدار عدة إصدارات أخرى على مدار العام، وفي 15 يناير 1996، تم تقديم معيار USB 1.0. ويتميز بنوعين من تبادل البيانات: قناة إنتاجية عالية تصل إلى 12 ميجابت/ثانية وقناة إنتاجية منخفضة تصل إلى 1.5 ميجابت/ثانية. مع إنتاجية عالية، كان طول كابل USB 3 أمتار، ومع إنتاجية منخفضة - 5 أمتار، وتم تحديد الجهد للأجهزة المتصلة بـ 5 فولت مع حد أقصى للتيار يبلغ 500 مللي أمبير. يمكن توصيل ما يصل إلى 127 جهازًا. علاوة على ذلك، يمكن أن تعمل جميعها بمعايير وصول مختلفة.

وفي سبتمبر 1998، تم تنفيذ العمل على الأخطاء المكتشفة، وتمت زيادة السرعة إلى 15 ميجابت/ثانية، وتم إطلاق الإصدار 1.1 من USB.

تميزت بداية عام 2000 بإصدار واجهة USB من الجيل 2.0. تم تقديم وضع معالجة ونقل البيانات عالي السرعة. تلقى USB 2.0 ثلاثة أنواع من النطاق الترددي:

تم استخدام سرعة من 10 إلى 1500 كيلوبت في الثانية لتشغيل لوحات المفاتيح وأجهزة الماوس وأجهزة الكمبيوتر أدوات الألعاب; من 0.5 إلى 12 ميجابت/ثانية مخصصة لمختلف وسائط الفيديو والصوت؛ تم العمل بها من 25 إلى 480 ميجابت/ثانية محركات الأقراص الصلبة(HDD) ومعالجة دفق الفيديو.

مواصفات إضافية

وفي عام 2005، تم تطوير تقنية USB اللاسلكية. تم ذكر الميزة المميزة وهي التبديل اللاسلكي بمعدلات نقل بيانات عالية. ضمن دائرة نصف قطرها 3 أمتار، كانت السرعة حوالي 480 ميجابت/ثانية، 10 م - 110 ميجابت/ثانية.

من خلال الجهود المشتركة بين Microsoft وIntel وHewlett-Packard وبعض الشركات الأخرى، ظهر معيار مواصفات USB 3.0. هذه النسخةمتوافق تماما مع 2.0. تتميز أحدث موصلات المواصفات بلون بلاستيكي أزرق مميز بدلاً من اللون الأبيض إصدار سابق. تحتوي المواصفات 3.0 على أربعة خطوط تحويل إضافية، مما يجعل الكابل أكثر سمكًا قليلاً ويزيد معدل النقل إلى الستراتوسفير 5 جيجابت في الثانية. باستخدام هذه المعلمات، على سبيل المثال، يمكن نقل المعلومات بحجم 1 تيرابايت في حوالي 50 دقيقة. بينما مع المعيار 2.0 يتم نقل نفس الحجم في حوالي 9 ساعات.

يحتوي أحدث إصدار من USB على تيار أعلى يبلغ 900 مللي أمبير. أتاحت هذه المعلمة توصيل عدد أكبر من الأجهزة بالموصل مقارنةً بـ 2.0.

هناك أيضًا مواصفات USB OTG التي تسمح للأجهزة المتصلة بتحديد متى تكون مضيفًا ومتى تكون جهازًا طرفيًا من جانب واحد.

موصلات USB

تحتوي مواصفات USB على نوعين من الموصلات/المقابس: النوع A والنوع B.

يقوم النوع A بتوصيل جهاز USB تابع لجهة خارجية وجهاز كمبيوتر. إنه على جانب وحدة التحكم. عند توصيل أي أداة برامج تشغيل USBتجدها بنفسها على الفور نظام التشغيل. إذا لم يكن هناك أي شيء، فإن الجهاز مزود دائمًا بقرص برنامج يتضمن عنصر التثبيت الضروري.

النوع B موجود على الجانب الطرفي لـ USB. هذه هي الماسحات الضوئية أو الطابعات أو الأجهزة متعددة الوظائف بشكل أساسي. يشتمل كلا النوعين على العديد من خيارات تكوين التوصيل/الموصل: USB صغير وUSB صغير.

يعد موصل/قابس USB الصغير أكثر إحكاما في الحجم ويوجد في الإصدارات القديمة من الهواتف الذكية والكاميرات وكاميرات الفيديو، الكتب الإلكترونيةإلخ.

موصل/قابس micro USB أصغر حجمًا من الإصدار السابق. غالبًا ما توجد في الهواتف الذكية الحديثة.

عيوب واجهة USB

موصلات USB صغيرة وموصلات USB صغيرة بسبب ميزات التصميمغالبًا ما تفشل قبل مدة خدمتها. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن هذه الموصلات توجد عادةً في الأدوات الذكية التي غالبًا ما يجب توصيلها بجهاز كمبيوتر أو شحنها (الهواتف والهواتف الذكية وأجهزة المساعد الرقمي الشخصي ومشغلات MP3). تجدر الإشارة إلى أن تقنية USB لا تسمح لك بتبادل البيانات فحسب، بل تتيح لك أيضًا شحن الأجهزة من خلال اتصالها.

إن الإنتاجية المعلنة لمواصفات 2.0 البالغة 480 ميجابت في الثانية غير صحيحة. يحدث هذا بسبب نقل البيانات في كلا الاتجاهين عبر كبل مزدوج مجدول واحد. لتحقيق أقصى سرعة، يلزم دورتين على مدار الساعة عند تبادل المعلومات، والتي، بالمناسبة، يتم تنفيذها في USB 3.0.

شارع كييفيان، 16 0016 أرمينيا، يريفان +374 11 233 255

وهي كبيرة وصغيرة، واسعة وضيقة، مستطيلة، بيضاوية، مع زوايا مقطوعة، ملونة وسوداء وبيضاء. إنهم موجودون في كل مكان: على الهاتف، على الكمبيوتر، على التلفزيون، بالقرب من المنفذ على الحائط، وأحيانا حتى على الثريا.

هم موصلات USB. هناك الكثير منهم وهم مختلفون. سنتحدث اليوم عن أنواع موصلات USB الموجودة وكيف تختلف عن بعضها البعض.

ميزات مفتاح USB

USB (الحافلة التسلسلية العالمية) تعني الناقل التسلسلي العالمينقل البيانات بين الأجهزة. على سبيل المثال، بين الكمبيوتر وأجهزته الطرفية - لوحة المفاتيح، الماوس، محرك الأقراص المحمول، الطابعة، الماسح الضوئي، كاميرا الويب، إلخ.

من خلال USB، تتلقى الأجهزة المتصلة الطاقة للتشغيل والشحن، لذلك تم تجهيز بنوك الطاقة وأجهزة الشحن بمقابس من هذا النوع. يكون زوج أو زوجين من جهات الاتصال مسؤولين عن مصدر الطاقة، والذي يتم تعيينه تقليديًا في المخططات بواسطة VCC أو +5 V وGND (أرضي). إذا نظرت عن كثب إلى الموصل، يمكنك أن ترى أن هذه الأطراف أطول من غيرها. ويتم ذلك بحيث يحدث اتصال/فصل خطوط الطاقة والمعلومات مع فارق زمني، وإلا فقد يتم نقل البيانات مع وجود أخطاء.

هناك جهتان اتصال أو أكثر مسؤولتان عن البيانات، اعتمادًا على إصدار USB. ينقل نصفهم الإشارة من الجهاز الرئيسي (المضيف) إلى المحيط، والنصف الثاني - مرة أخرى.

تدعم واجهة USB تقنية التوصيل والتشغيل ("الاتصال والاستخدام"). عند الاتصال بمضيف، مثل الكمبيوتر، يخبره الجهاز الطرفي بما هو عليه، ويختار المضيف برنامج التشغيل المناسب. يحدث "الاتصال" عبر خطوط البيانات.

تم تجهيز الأجهزة التي تم إصدارها في العقد الماضي بواجهات USB الإصدارات 2.0، 3.0، 3.1، 3.2. إنه أمر نادر، ولكن لا تزال هناك أجهزة قديمة مزودة بمنفذ USB 1.1. واجهات أجيال مختلفةنقل المعلومات بسرعات مختلفة.

معدلات نقل البيانات التي يمكن تحقيقها نظريا عبر حافلة USB الإصدارات الحاليةمعروضة في الجدول:

ومن أجل عدم إرباك القارئ، يتم هنا تقديم السرعات القصوى فقط، وفقًا لمواصفات USB للإصدارات المختلفة، دون مراعاة أوضاع التشغيل الخاصة بها. وهذا يعني أن السرعة الفعلية لتبادل البيانات بين الأجهزة المتصلة بواسطة هذا الناقل يمكن أن تكون أقل عدة مرات.

تتوافق موصلات USB من الأجيال المختلفة مع بعضها البعض، ولكن سرعة نقل البيانات بينها تكون دائمًا محدودة بإمكانات الجانب الأبطأ.

يمكن للجيل الثالث الأحدث من USB أن يتحمل تيارًا أكبر من سابقيه، مما يؤثر على سرعة الشحن وصيانة الأجهزة المتصلة، خاصة تلك التي تستهلك الكثير من الطاقة، مثل محركات الأقراص الصلبة الخارجية.

الحد الأقصى لتيار الإخراج لشاحن USB أو منفذ المضيف هو:

• للإصدارات 1.1-0 – 0.5 أ.
• للإصدار 3.0 – 0.9-1.5 أ.
• للإصدارات 3.1-3.2 – 1.5-3A مع إمكانية زيادتها إلى 5A.

الجهد القياسي لمنفذ إخراج USB هو 5 فولت. يمكن لمواصفات معينة للإصدارات 3.1-3.2، التي تهدف إلى توصيل الأجهزة كثيفة الاستهلاك للطاقة، أن تتحمل ما يصل إلى 20 فولت.

خارجيًا، تختلف موصلات USB من الأجيال المختلفة في اللون. والثالث هو الأصغر، وله لون أزرق أو أزرق، وهذه هي ميزته النموذجية. ويمكن طلاء الأول والثاني باللون الأسود والأبيض والرمادي وغيرها من الألوان، ولا علاقة لتلوينهما بخصائصهما.

أنواع موصلات USB

حسب الغرض

وفقا للغرض منه، يمكن تصنيف أي منفذ USB إلى واحد من ثلاثة أنواع:

• قياسي أو عادي، والذي يوفر تبادل الطاقة والمعلومات بين الأجهزة. أجهزة الكمبيوتر وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف الذكية وأجهزة التلفزيون وما إلى ذلك مجهزة بهذه المنافذ.
• شاحن. يجتمعون في شواحنآه، بنوك الطاقة وبعض وحدات النظام، مخصصة فقط لتشغيل الأجهزة الطرفية.
• شاحن مخصص . تُستخدم هذه المقابس لشحن أجهزة USB من مأخذ كهربائي منزلي. وهي مدمجة في المنافذ الكهربائية. يظهر مثال على هذا الحل في الصورة أدناه.

يمكن أن يكون النوع الأول من أي إصدار، بينما يشير النوعان الثاني والثالث غالبًا إلى الإصدارين 2.0 أو 3.0. هذا الأخير يختلف في اللون.

عن طريق التكوين

تكوين الموصلات أيضًا "مرتبط" بإنشاء الواجهة. تأتي مقابس ومقابس USB الإصدار 1.1 و2.0 بالأحجام والأشكال التالية:

• النوع أ (قياسي). يتم تثبيت هذه المنافذ على الأجهزة المضيفة والشاحن. وهي تأتي بثلاثة أحجام: عادي (الأكثر شيوعًا هو 12x4 مم، 4 دبابيس)، ومتوسط ​​(miniUSB 7x3 مم، 5 دبابيس) وصغير (microUSB 7x2 مم، 5 دبابيس).

• النوع ب (ضيق). المعدات الطرفية مجهزة بمآخذ من هذا النوع. يمكن أيضًا أن تكون عادية (7 × 8 مم، 4 دبابيس)، صغيرة (3 × 7 مم، 5 دبابيس) وميكرو (2 × 7 مم، 5 دبابيس).

الموصلات الدقيقة من كلا النوعين متشابهة جدًا من الناحية المرئية. والفرق الوحيد هو أن A له شكل مستطيل، وB له زوايا عليا مشطوفة.

إنه أمر نادر، ولكن هناك كبلات USB مزودة بموصلات مدمجة: mini-AB وmicro-AB. يمكن توصيلها بمآخذ توصيل من أي نوع.

تتوفر موصلات USB من الجيل الثالث بالأحجام التالية:

• معيار. وهو يختلف عن سابقه في اللون وعدد جهات الاتصال، ويوجد هنا 9 منها، ويحتوي موصل micro-A على 10 جهات اتصال ومقسم إلى جزأين. نصفها مطابق لـ microUSB 2.0 (للتوافق)، أما الأطراف الخمسة المتبقية فتوجد في جزء آخر. تم ذلك لأن الحجم الصغير لم يسمح بتركيب جميع المسامير في مكان واحد. لا توجد موصلات mini-A 3.0.
• ب - موصلاته القياسية والمصغرة متطابقة في التكوين مع الإصدار 2.0 من USB-B، ولكنها تحتوي أيضًا على 9 دبابيس لكل منها. يختلف Micro-B عن micro-A في شكل النصف المدمج. إنه، مثل microUSB-B 2.0، لديه زوايا مقطوعة.

واجهات microUSB من الجيل الثالث ليست شائعة جدًا لأنها غير مريحة للغاية للاستخدام. بالإضافة إلى ذلك، لا تستطيع المقابس من هذا النوع في كثير من الأحيان تحمل السحب المتكرر ذهابًا وإيابًا وتنفصل عن الناقل. يعاني أسلافهم أيضا من نفس العيب، ولكن هنا تنشأ المشكلة في كثير من الأحيان.

ومع ذلك، هذا لا يعني أنه يجب التخلي عن موصلات USB-3 المصغرة. تم بالفعل العثور على بديل للحل غير الناجح - واجهة USB Type C جديدة ومختلفة جذريًا.

مميزات يو اس بي نوع سي

عبارة عن موصل USB مدمج من الجيل الثالث (8.4 × 2.6 مم، 24 دبوسًا) مصمم لنفس المهام التي قام بها أسلافه. وعلى عكس جميع الواجهات الأخرى من هذا النوع، فهي متماثلة أو مزدوجة الجوانب، أي أنها تدعم توصيلات الكابلات في الجانبين العلوي والسفلي، مثل موصلات Lightning في أجهزة Apple.

يؤدي التخلص من الحاجة إلى توجيه الكابل في الموضع المطلوب إلى تقليل خطر كسر المقبس، وإطالة عمر الخدمة، ويجعل الحياة أسهل للأشخاص الذين يعانون من ضعف البصر وضعف التنسيق بين الحركات، والذين لا يستطيعون، لهذه الأسباب، استخدام الأجهزة المزودة بـ microUSB-B الموصلات.

تتوافق مواصفات Type-C مع USB 3.1 وتضمن التوافق الكامل مع الإصدارات السابقةهذه الواجهة، كما هو مطلوب بواسطة المعيار. لذلك، فإن الأدوات المحمولة المجهزة بمثل هذه المقابس لا تدعم دائما سرعات الجيل الثالث: الموصل الجديد قادر تماما على التعايش مع وحدة تحكم USB الإصدار 2.0.

آخر خاصية يو اس بي-C هو دعم لأوضاع التشغيل البديلة مثل واجهات اتش دي ام ايوMHL (HDMI وmicroUSB) وDisplayPort وVGA وThunderbolt. بفضل هذه الميزة، يمكن توصيل الهاتف الذكي المزود بمنفذ Type-C، على سبيل المثال، بمنفذ HDMI الخاص بالتلفزيون أو بمدخل DisplayPort لشاشة الكمبيوتر. بالطبع، يجب تنفيذ القدرة على التواصل عبر هذه القناة في جهاز مزود بمنفذ USB-C، والذي لا يتوفر حاليًا إلا في الهواتف الذكية المتطورة. ومع ذلك، فإن التكنولوجيا لديها آفاق.

قليلا عن كابلات USB

لا تكمن الاختلافات بين كبلات USB في تكوين الموصلات فحسب، بل أيضًا في عدد النوى. النوع الأكثر شيوعًا من الكابلات هو USB 2.0 بأربعة أسلاك، وهو مصمم لنقل البيانات وإمداد الطاقة إلى الأجهزة الطرفية. في ذلك، يتم توصيل كل سطر بزوج من جهات الاتصال المتطابقة على المقابس المقابلة. يتم نقل البيانات عبر هذا الكابل بدورها - إما في اتجاه واحد أو في الآخر.

يوجد كابلات USB للشحن فقط. لديهم نواة فقط - زائد وأرضي، ويتم توصيل جهات اتصال خطوط المعلومات ببساطة ببعضها البعض. عادة ما تكون أرق من تلك رباعية النواة. كقاعدة عامة، لا يتم بيعها في المتاجر، ولكن يتم تضمينها في مجموعات التوصيل للأجهزة المختلفة التي تدعم مصدر الطاقة 5 فولت (على سبيل المثال، فرشاة الأسنان الكهربائية).

عادةً ما تكون كبلات USB من الجيل الثالث باللون الأزرق (ولكن ليس دائمًا) وأكثر سمكًا. في الواقع، بالإضافة إلى النوى الأربعة القياسية، فإنها تشمل نفس العدد من النوى الإضافية. تدعم خطوط التمديد النقل المتزامن للبيانات في كلا الاتجاهين.

لتوصيل الأجهزة الطرفية (لوحات المفاتيح، محركات الأقراص المحمولة، الفئران، إلخ) بالهواتف الذكية والأجهزة اللوحية، تم تطوير نوع آخر من الكابلات - OTG. يحتوي كابل OTG-2.0 على 4 مراكز و5 جهات اتصال فقط. على الجانب المضيف، يتم توصيل دبوس خامس إضافي (ID) بالأرض - وهذه هي الطريقة التي تحدد بها الأجهزة أيًا منها يعمل كمضيف. في OTG-3، على التوالي، هناك 4 خطوط بيانات أخرى.

الكابلات يو اس بي من النوع سيعلى الجانب الآخر، غالبًا ما يكون لديهم نوع مختلف من المكونات، على سبيل المثال، USB-A، وHDMI، وDP، وما إلى ذلك. ويحدد تكوين الموصل الثاني، وعدد النوى والاتصال مع دبابيس معينة، ودعم مستويات التيار المختلفة، كفاءتها الغرض والوظيفة.

يؤثر اختيار الكابل على سرعة الشحن وتبادل المعلومات بين الأجهزة. يمكن أن تكون الجودة الرديئة أو الاختيار غير الصحيح بمثابة عنق الزجاجة في الاتصال. لذلك، إذا قمت بتوصيل هاتفك وجهاز الكمبيوتر الخاص بك عبر منافذ USB-3.0 إلى USB-C باستخدام كابل USB-2.0، فسيكون الاتصال أبطأ عدة مرات مما لو تم استخدام موصل الإصدار 3.

مصدر طاقة يو اس بي

في البداية، كان معيار USB "مصممًا" لتشغيل وشحن الأجهزة منخفضة الطاقة باستهلاك حالي يصل إلى 0.5 أمبير بجهد 5 فولت. ومع ذلك، مع ظهور الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية ذات البطاريات عالية السعة، أصبح هذا الحد سيصبح عائقًا لا يمكن التغلب عليه أمام إطلاقها بكميات كبيرة في السوق. بعد كل شيء، يمكنك شحن هذه الأجهزة بتيارات منخفضة طوال اليوم، ومن سيحب ذلك؟

أدى هذا إلى العديد من المواصفات الأخرى، بما في ذلك الشحن السريع (الشحن السريع) هي تقنية لنقل الطاقة التي تتجاوز القدرات القياسية لـ USB عبر واجهة USB.

الإصدارات التالية من هذا المعيار ذات صلة اليوم:

• الشحن السريع 2.0. يوفر زيادة تدريجية في جهد الخرج من 5 فولت إلى 9 فولت و12 فولت و20 فولت.
• الشحن السريع 3.0. كما يدعم زيادة الجهد حتى 20 فولت ولكن بفاصل 0.2 فولت.
• الشحن السريع 4.0 و4+. استنادًا إلى تقنية أخرى لإمدادات الطاقة - توصيل الطاقة، وتوفر شحن سريعالبطاريات عبر موصلات USB-C.

القدرة على تجديد احتياطيات الطاقة من أجهزة الشحن بدعم Quick Charge متاحة فقط لتلك الأدوات التي يتم تنفيذها على مستوى الأجهزة. تقنية مراقبة الجودة، مثل USB، متوافقة تمامًا مع الإصدارات السابقة.

تسليم الطاقة- قياسي لتشغيل الأجهزة كثيفة الاستهلاك للطاقة مع دعم طاقة يصل إلى 100 واط باستخدام كابل عادي وموصلات USB الإصدار 2.0 أو 3.0-3.2. لا يمكن أن يكون مصدر الطاقة في مثل هذا النظام مجرد شاحن أو أداة للشحن، ولكن أيضًا جهاز يعمل كمضيف. ويمكن تعيين أي أداة تحتوي على بطارية كمضيف، على سبيل المثال، هاتف ذكي متصل بهاتف ذكي آخر.

يتم نقل التيار في أنظمة توصيل الطاقة في كلا الاتجاهين، بحيث يمكن للمضيف والأجهزة الطرفية تغيير أماكنها أثناء عملية الشحن. بالإضافة إلى ذلك، يوفر المعيار القدرة على تغيير مستويات التيار والجهد وفقًا لخمسة ملفات تعريف:

• أقل من 5 فولت و2 أمبير؛
• 5-12 فولت و1.5 أمبير؛
• 5-12 فولت و3 أمبير؛
• 12-20 فولت و3 أمبير؛
• 12-20 فولت و4.75-5 أمبير.

يتيح لك Power Delivery بالفعل تشغيل الأجهزة القوية مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الكمبيوتر الشخصية المتكاملة عبر موصلات USB. يجب أن نتوقع أن التطوير الإضافي للتكنولوجيا سوف يتجاوز عتبة 100 واط ويجد تطبيقًا في أجهزة التلفزيون الذكية والأجهزة المنزلية وتركيبات الإضاءة وحيثما أمكن ذلك. باختصار، USB لديه مستقبل عظيم، وعلينا أن نتعايش معه لسنوات عديدة.

فهمتها؟ هل أنت متفاجئ بوجود العديد من أنواع USB المختلفة؟ 😉

تم تقديم الإصدار الأول من الناقل التسلسلي العالمي (USB) في عام 1995. لقد أصبح USB هو الواجهة الأكثر نجاحًا في تاريخ أنظمة الحوسبة. تتواصل عشرات المليارات من الأجهزة مع بعضها البعض عبر USB، لذا يصعب المبالغة في تقدير أهمية قناة نقل البيانات هذه. ويبدو أنه مع ظهور الموصل يو اس بي من النوع سيقد يتغير فهمنا لقدرات ودور الناقل العالمي بشكل كبير. قبل الحديث عن الآفاق، دعونا نلقي نظرة على ما يقدمه الموصل العالمي الجديد.

تمت مناقشة مزايا وعيوب موصل واجهة التنسيق الجديد على الإنترنت لبعض الوقت. تمت الموافقة أخيرًا على مواصفات USB Type-C في نهاية الصيف الماضي، لكن موضوع الموصل العالمي أثار اهتمامًا نشطًا بعد الإعلان الأخير عن الكمبيوتر المحمول، وكذلك نسخة جديدةومجهز بمنفذ USB من النوع C.

يعد موصل USB Type-C أكبر قليلاً من موصل USB 2.0 Micro-B المعتاد، ولكنه أكثر إحكاما بشكل ملحوظ من موصل USB 3.0 Micro-B المزدوج، ناهيك عن موصل USB Type-A الكلاسيكي.

تسمح أبعاد الموصل (8.34 × 2.56 ملم) باستخدامه دون أي صعوبات خاصة للأجهزة من أي فئة، بما في ذلك الهواتف الذكية/الأجهزة اللوحية ذات الحد الأدنى لسمك الهيكل المعقول.

من الناحية الهيكلية، الموصل له شكل بيضاوي. توجد محطات الإشارة والطاقة على حامل بلاستيكي في الجزء المركزي. تتضمن مجموعة الاتصال USB Type-C 24 دبوسًا. وهذا أكثر بكثير من الجيل السابق من موصلات USB. تم تخصيص 4 دبابيس فقط لاحتياجات USB 1.0/2.0، بينما تحتوي موصلات USB 3.0 على 9 دبابيس.

الميزة الأولى الواضحة لـ USB Type-C هي الموصل المتماثل، والذي يسمح لك بعدم التفكير في أي جانب لتوصيل القابس بالمقبس. لقد تم الآن حل المشكلة القديمة المتمثلة في الأجهزة التي تحتوي على موصلات USB بأي تنسيق. وفي الوقت نفسه، لا يتم حل المشكلة من خلال الازدواجية المبتذلة لجميع مجموعات الاتصال. يتم استخدام منطق معين للتفاوض والتبديل التلقائي هنا.

شيء جميل آخر هو وجود موصلات متطابقة على جانبي كابل الواجهة. لذلك، عند استخدام USB Type-C، لا تحتاج إلى اختيار أي جانب من الموصل لتوصيل الأجهزة الرئيسية والتابعة.

لا يحتوي الغلاف الخارجي للموصل على أي ثقوب أو قواطع. لتثبيته في الموصل، يتم استخدام المزالج الجانبية الداخلية. يجب تثبيت القابس بشكل آمن في الموصل. لا ينبغي أن يكون هناك أي ردود فعل عكسية مماثلة لتلك التي يمكن ملاحظتها مع USB 3.0 Micro-B.

ربما يشعر الكثير من الناس بالقلق بشأن الموثوقية المادية للموصل الجديد. وفقًا للخصائص المذكورة، يبلغ العمر الميكانيكي لموصل USB Type-C حوالي 10000 اتصال. بالضبط نفس المؤشر هو الحال بالنسبة لمنفذ USB 2.0 Micro-B.

بشكل منفصل، نلاحظ أن USB Type-C ليس واجهة لنقل البيانات. هذا هو نوع الموصل الذي يسمح لك بربط خطوط الإشارة والطاقة المختلفة معًا. كما ترون، الموصل أنيق من وجهة نظر هندسية، والأهم من ذلك، يجب أن يكون سهل الاستخدام.

معدل نقل البيانات. 10 جيجابايت/ثانية ليست للجميع؟

إحدى مزايا USB Type-C هي القدرة على استخدام واجهة USB 3.1 لنقل البيانات، والتي تعد بزيادة في الإنتاجية تصل إلى 10 جيجابت / ثانية. ومع ذلك، فإن USB Type-C وUSB 3.1 ليسا مصطلحين متكافئين وهما بالتأكيد ليسا مترادفين. في تنسيق يو اس بييمكن لـ Type-C تنفيذ إمكانيات كل من USB 3.1 وUSB 3.0 وحتى USB 2.0. يتم تحديد الدعم لمواصفات معينة بواسطة وحدة التحكم المتكاملة. بالطبع، من المرجح أن تظهر منافذ USB Type-C على الأجهزة التي تدعم معدلات نقل البيانات العالية، لكن هذه ليست عقيدة.

دعونا نتذكر أنه حتى مع التنفيذ قدرات USB 3.1 قد تكون هناك اختلافات في الحد الأقصى لمعدل نقل البيانات. بالنسبة لـ USB 3.1 Gen 1، تبلغ سرعتها 5 جيجابت/ثانية، وUSB 3.1 Gen 2 تبلغ 10 جيجابت/ثانية. بالمناسبة، تحتوي أجهزة Apple Macbook وChromebook Pixel المقدمة على منافذ USB من النوع C مع عرض نطاق ترددي يبلغ 5 جيجابت/ثانية. حسنا، مثال واضح على حقيقة أن موصل الواجهة الجديد متغير للغاية هو جهاز Nokia N1 اللوحي. وهو مزود أيضًا بموصل USB من النوع C، لكن قدراته تقتصر على USB 2.0 مع عرض نطاق ترددي يبلغ 480 ميجابايت/ثانية.

يمكن تسمية "USB 3.1 Gen 1" بنوع من الحيلة التسويقية. اسميًا، يتمتع هذا المنفذ بقدرات مماثلة لتلك الموجودة في USB 3.0. علاوة على ذلك، بالنسبة لهذا الإصدار من "USB 3.1"، يمكن استخدام نفس وحدات التحكم المستخدمة في تنفيذ ناقل الجيل السابق. في المرحلة الأولية، من المحتمل أن تستخدم هذه التقنية بنشاط من قبل الشركات المصنعة، وإصدار أجهزة جديدة مع USB Type-C، والتي لا تتطلب الحد الأقصى لعرض النطاق الترددي. عند تقديم جهاز بنوع جديد من الموصل، سيرغب الكثيرون في تقديمه في ضوء مناسب، معلنين وجود ليس فقط موصل جديد، ولكن أيضًا دعم USB 3.1، حتى لو كان مشروطًا فقط.

من المهم أن نفهم أنه يمكن استخدام منفذ USB من النوع C اسميًا لتحقيق أقصى أداء للاتصالات بسرعات تصل إلى 10 جيجابت/ثانية، ولكن للحصول على عرض النطاق الترددي هذا، يجب أن توفره الأجهزة المتصلة. لا يشير وجود USB Type-C إلى إمكانيات السرعة الحقيقية للمنفذ. ويجب توضيحها مسبقًا في مواصفات منتجات معينة.

تحتوي بعض القيود أيضًا على كابلات لتوصيل الأجهزة. عند استخدام واجهة USB 3.1، لنقل البيانات بدون فقدان بسرعات تصل إلى 10 جيجابت/ثانية (الجيل 2)، يجب ألا يتجاوز طول الكابل مع موصلات USB من النوع C 1 متر، للاتصال بسرعات تصل إلى 5 جيجابت/ثانية. ق (الجنرال 1) – 2 متر.

نقل الطاقة. وحدة 100 واط

ميزة أخرى مهمة يوفرها USB Type-C هي القدرة على نقل الطاقة حتى 100 واط. هذا يكفي ليس فقط لإمدادات الطاقة/الشحن أجهزة محمولة، ولكن أيضًا لتشغيل أجهزة الكمبيوتر المحمولة أو الشاشات أو، على سبيل المثال، محركات الأقراص الخارجية "الكبيرة" بتنسيق 3.5 بوصة.

عندما تم تطوير ناقل USB في الأصل، كان نقل الطاقة وظيفة ثانوية. يوفر منفذ USB 1.0 0.75 واط فقط (0.15 أمبير، 5 فولت). يكفي لتشغيل الماوس/لوحة المفاتيح، ولكن لا شيء أكثر من ذلك. بالنسبة لـ USB 2.0، تم زيادة التيار الاسمي إلى 0.5 أمبير، مما جعل من الممكن الحصول على 2.5 واط. كان هذا في كثير من الأحيان كافيًا لتشغيل محركات الأقراص الثابتة الخارجية مقاس 2.5 بوصة، على سبيل المثال. بالنسبة لـ USB 3.0، يتم توفير تيار اسمي قدره 0.9 أمبير، والذي، مع جهد إمداد ثابت يبلغ 5 فولت، يضمن بالفعل طاقة تبلغ 4.5 واط. موصلات معززة خاصة اللوحات الأمآه أو أجهزة الكمبيوتر المحمولة كانت قادرة على توفير ما يصل إلى 1.5 أمبير لتسريع شحن الأجهزة المحمولة المتصلة، ولكن هذا لا يزال 7.5 واط. على خلفية هذه الأرقام، فإن إمكانية نقل 100 واط تبدو رائعة. ومع ذلك، لكي يتم ملء منفذ USB Type-C بالطاقة اللازمة، يلزم دعم المواصفات طاقة يو اس بيالتسليم 2.0 (USB PD). إذا لم يكن هناك أي شيء، فسيكون منفذ USB من النوع C قادرًا عادةً على إخراج 7.5 واط (1.5 أمبير، 5 فولت) أو 15 واط (3 أمبير، 5 فولت) حسب التكوين.

لتبسيط قدرات الطاقة لمنافذ USB PD، تم تطوير نظام لملفات تعريف الطاقة التي توفر مجموعات محتملة من الفولتية والتيارات. يضمن الامتثال للملف 1 القدرة على نقل 10 واط من الطاقة، والملف 2 - 18 واط، والملف 3 - 36 واط، والملف 4 - 60 واط، والملف 5 - 100 واط. يحافظ المنفذ المطابق لملف التعريف ذي المستوى الأعلى على جميع حالات الحالات السابقة في اتجاه مجرى النهر. تم اختيار 5V و12V و20V كجهود مرجعية. يعد استخدام 5 فولت ضروريًا للتوافق مع الأسطول الضخم من أجهزة USB الطرفية المتوفرة. 12 فولت هو جهد الإمداد القياسي لمكونات النظام المختلفة. تم اقتراح 20 فولت مع الأخذ في الاعتبار حقيقة أن مصادر الطاقة الخارجية 19-20 فولت تستخدم لشحن بطاريات معظم أجهزة الكمبيوتر المحمولة.

بالطبع، من الجيد أن يكون الجهاز مزودًا بمنفذ USB Type-C، الذي يدعم الحد الأقصى لملف طاقة USB PD. هذا الموصل هو الذي يسمح لك بنقل ما يصل إلى 100 واط من الطاقة. من الواضح أن المنافذ ذات الإمكانات المماثلة قد تظهر على بعض أجهزة الكمبيوتر المحمولة القوية أو محطات الإرساء الخاصة أو اللوحات الأم، حيث سيتم تخصيص مراحل منفصلة لاحتياجات USB Type-C الوحدة الداخليةتَغذِيَة. النقطة المهمة هي أنه يجب توليد الطاقة المطلوبة بطريقة أو بأخرى وتزويدها لجهات اتصال USB من النوع C. ولنقل طاقة هذه الطاقة، ستكون هناك حاجة إلى كابلات نشطة.

من المهم أن نفهم هنا أنه لن يتمكن كل منفذ بالتنسيق الجديد من توفير الطاقة المعلنة البالغة 100 واط. هناك فرصة محتملة لذلك، ولكن يجب حل هذه المشكلة من قبل الشركة المصنعة على مستوى تصميم الدائرة. أيضًا، لا تتوهم أنه يمكن الحصول على 100 واط أعلاه، على سبيل المثال، من مصدر طاقة بحجم علبة الثقاب، والآن يمكنك شحن الكمبيوتر المحمول المخصص للألعاب وشاشة مقاس 27 بوصة متصلة به باستخدام هاتف ذكي. شاحن. ومع ذلك، يستمر قانون الحفاظ على الطاقة في العمل، وبالتالي فإن مصدر الطاقة الخارجي بقوة 100 واط مع منفذ USB من النوع C سيظل هو نفس الكتلة الثقيلة كما كان من قبل. بشكل عام، فإن إمكانية نقل طاقة هذه الطاقة باستخدام موصل مدمج عالمي، بالطبع، زائد. على الأقل، هذه فرصة عظيمة للتخلص من عدم تناسق موصلات الطاقة الأصلية، والتي غالبًا ما يخطئ بها مصنعو أجهزة الكمبيوتر المحمول.

ميزة أخرى مفيدة لـ USB Type-C هي القدرة على تغيير اتجاه نقل الطاقة. إذا كان تصميم دائرة الأجهزة يسمح بذلك، فيمكن للمستهلك، على سبيل المثال، أن يصبح مصدرًا للشحن مؤقتًا. علاوة على ذلك، بالنسبة لتبادل الطاقة العكسي، لا تحتاج حتى إلى إعادة توصيل الموصلات.

الوضع البديل. ليس USB وحده

تم تصميم منفذ USB Type-C في الأصل كحل عالمي. بالإضافة إلى النقل المباشر للبيانات عبر USB، يمكن استخدامه أيضًا في الوضع البديل لتنفيذ واجهات الطرف الثالث. استفادت جمعية VESA من هذه المرونة التي يتمتع بها USB Type-C من خلال تقديم القدرة على نقل تدفقات الفيديو عبر وضع DisplayPort Alt.

يحتوي USB Type-C على أربعة خطوط (أزواج) عالية السرعة من USB فائق السرعة. إذا كان اثنان منهم مخصصين لاحتياجات DisplayPort، فهذا يكفي للحصول على صورة بدقة 4K (3840x2160). وفي الوقت نفسه، لا تتأثر سرعة نقل البيانات عبر USB. في ذروته لا يزال هو نفسه 10 جيجابت / ثانية (لـ USB 3.1 Gen2). كما أن نقل دفق الفيديو لا يؤثر بأي شكل من الأشكال على سعة الطاقة للمنفذ. يمكن تخصيص حتى 4 خطوط عالية السرعة لاحتياجات DisplayPort. في هذه الحالة، ستكون الأوضاع التي تصل إلى 5K (5120×2880) متاحة. في هذا الوضع، تظل خطوط USB 2.0 غير مستخدمة، لذلك سيظل USB Type-C قادرًا على نقل البيانات بالتوازي، على الرغم من أنه بسرعة محدودة.

في الوضع البديل، يتم استخدام دبابيس SBU1/SBU2 لنقل دفق الصوت، والذي يتم تحويله إلى قنوات AUX+/AUX. بالنسبة لبروتوكول USB، لا يتم استخدامها، لذلك لا توجد خسائر وظيفية إضافية هنا أيضًا.

عند استخدام واجهة DisplayPort، لا يزال من الممكن توصيل موصل USB من النوع C بأي من الجانبين. يتم توفير تنسيق الإشارة اللازمة في البداية.

توصيل الأجهزة مع باستخدام HDMIو DVI وحتى D-Sub (VGA) ممكنة أيضًا، ولكن لهذا ستحتاج إلى محولات منفصلة، ​​ولكن يجب أن تكون هذه محولات نشطة، نظرًا لأنه بالنسبة لوضع DisplayPort Alt، فإن منفذ العرض ثنائي الوضع (DP++) غير مدعوم.

يمكن استخدام وضع USB Type-C البديل ليس فقط لبروتوكول DisplayPort. ربما سنتعلم قريبا أن هذا المنفذ قد تعلم، على سبيل المثال، نقل البيانات باستخدام PCI Express أو Ethernet.

التوافق. صعوبات الفترة "الانتقالية".

إذا تحدثنا عن توافق USB Type-C مع الأجهزة المزودة بمنافذ USB من الجيل السابق، فلا يمكن توصيلها مباشرة بسبب الاختلافات الأساسية في تصميم الموصلات. للقيام بذلك سوف تحتاج إلى استخدام المحولات. يعد نطاقها بأن يكون واسعًا جدًا. بالطبع، نحن لا نتحدث فقط عن تحويل USB Type-C إلى أنواع USB أخرى. كما ستتوفر أيضًا محولات لعرض الصور على الشاشات المزودة بمنافذ DisplayPort وHDMI وDVI وVGA التقليدية.

جنبا إلى جنب مع الإعلان عن جهاز MacBook الجديد، عرضت شركة Apple العديد من خيارات المحول. سعر USB Type-C الفردي إلى USB Type-A هو 19 دولارًا.

بالنظر إلى وجود USB Type-C واحد فقط، صاحب ماك بوكربما لا يمكنك الاستغناء عن محول عالمي وأكثر وظيفية. قدمت شركة Apple اثنين من هذه المحولات. يحتوي أحد المخرجات على منفذ USB من النوع C وVGA وUSB من النوع A، أما الخيار الثاني فهو مزود بـ HDMI بدلاً من VGA. تكلفة هذه الصناديق هي 79 دولارًا. يبلغ سعر مصدر الطاقة بقدرة 29 واط مع USB Type-C الأصلي 49 دولارًا.

جوجل ل نظام جديديوفر جهاز Chromebook Pixel محولات USB من النوع C إلى النوع A (ذكر/أنثى) مقابل 13 دولارًا، بينما تبلغ تكلفة محول DisplayPort إلى HDMI 40 دولارًا. سعر مصدر الطاقة 60 واط هو 60 دولارًا.

تقليديا، لا ينبغي للمرء أن يتوقع أسعارا إنسانية من الشركات المصنعة للمعدات. ملحقات إضافية. يتوقع مصنعو المحولات الطلب على منتجاتهم الجديدة. شركة Belkin جاهزة بالفعل لشحن كيلومترات من الموصلات، ولكن لا يمكن أيضًا وصف تكلفتها بأنها منخفضة (20-30 دولارًا). وأعلنت الشركة أيضًا عن محول من USB Type-C إلى Gigabit، ولكنها لم تقدمه بعد منفذ إيثرنت. ولم يتم الإعلان عن السعر بعد، وهناك معلومات فقط تفيد بأنه سيكون متاحًا في أوائل الصيف. إنه أمر مضحك، ولكن يبدو أنه حتى هذه اللحظة، للاتصال بشبكة سلكية، ستحتاج إلى استخدام محولين في وقت واحد. من الممكن أن يكون شخص ما أكثر سرعة من Belkin، حيث يقدم المحول المناسب في وقت سابق.

لن يكون من الممكن التحدث عن تخفيض ملحوظ في الأسعار إلا بعد أن تبدأ الشركات الأقل شهرة من المملكة الوسطى في العمل بشكل وثيق على الملحقات المزودة بمنفذ USB Type-C. وبالنظر إلى الآفاق الآخذة في الانفتاح، فإننا نعتقد أن الأمر لن يكون كذلك.

الأجهزة المزودة بمنفذ USB من النوع C. شخص ما يجب أن يكون الأول

اسميًا، كان أول جهاز مزود بمنفذ USB من النوع C عبارة عن جهاز لوحي. على الأقل، كان هذا الجهاز هو النذير لحقيقة أن منافذ التنسيق الجديد غادرت مختبرات المطور و"ذهبت إلى الناس".

جهاز مثير للاهتمام، ولكن لسوء الحظ، يتم تقديمه حاليًا في إصدار محدود إلى حد ما. يحتوي الجهاز اللوحي على منفذ USB Type-C أصلي، على الرغم من استخدام بروتوكول USB 2.0 لنقل البيانات.

ربما يكون المنتج الأكثر أهمية الذي سيساعد على زيادة شعبية USB Type-C هو المنتج الذي تم طرحه مؤخرًا . تم تجهيز الكمبيوتر المحمول مقاس 12 بوصة بموصل واجهة واحد، لذلك سيصبح أصحابه بطريقة أو بأخرى روادًا يتكيفون مع الحياة باستخدام USB Type-C.

فمن ناحية، من الواضح أن شركة أبل دعمت تطوير المعيار الجديد، علاوة على ذلك، شارك مهندسو الشركة بشكل مباشر في ذلك تطوير يو اس بيالنوع-C. ومن ناحية أخرى، الإصدارات المحدثة ماك بوك ايرو ماك بوك برولم نتلق هذا الموصل. هل هذا يعني أن USB Type-C الخاص بالشركة المصنعة لن يتم تضمينه في فئة الأجهزة "الأثقل" في العام المقبل؟ قابل للنقاش. بعد كل شيء، ربما لن تكون شركة Apple قادرة على مقاومة تحديث خطها من أجهزة الكمبيوتر المحمولة بعد إعلان الخريف عن هاتف محمول جديد. منصات إنتلمع معالجات Skylake. ربما يكون هذا هو الوقت الذي سيخصص فيه فريق كوبرتينو مساحة على لوحة الواجهة لـ USB Type-C.

الوضع مع الأجهزة اللوحية والهواتف الذكية أكثر غموضاً. هل ستستخدم Apple USB Type-C بدلاً من Lightning لهم؟ فيما يتعلق بالقدرات، فإن الموصل الخاص أدنى بشكل ملحوظ من المنفذ العالمي الجديد، ولكن ماذا عن الأجهزة الطرفية الأصلية التي تراكمت لدى مستخدمي منتجات Apple المحمولة منذ عام 2012؟ سنتعرف على إجابات هذه الأسئلة مع تحديث أو توسيع خطوط iPhone/iPad.

طرحت Google الجيل الثاني من أجهزة الكمبيوتر المحمولة Chromebook Pixel الأنيقة. لا تزال الأنظمة التي تعمل بنظام التشغيل Chrome OS بمثابة حلول متخصصة إلى حد ما، ولكن جودة أنظمة Google آسرة، وهي هذه المرة في طليعة الأجهزة التي توفر اتصال USB من النوع C. تم تجهيز أجهزة الكمبيوتر المحمولة بزوج من الموصلات المقابلة. ومع ذلك، لكي تكون في الجانب الآمن، تحتوي أجهزة Chromebook Pixels أيضًا على موصلين USB 3.0 كلاسيكيين.

بشكل عام، يشجع ممثلو Google للغاية إمكانيات الموصل الجديد، ويعتمدون على ظهور الأجهزة المحمولة التي تعمل بنظام Android مع موصل USB Type-C في المستقبل القريب. يعد الدعم الذي لا هوادة فيه من أكبر حامل للمنصة حجة قوية للاعبين الآخرين في السوق.

الشركات المصنعة للوحات الأم ليست في عجلة من أمرها بعد لإضافة منفذ USB Type-C لأجهزتها. قدمت MSI مؤخرًا MSI Z97A GAMING 6، المجهز بمثل هذا الموصل مع سرعات نقل بيانات تصل إلى 10 جيجابت / ثانية.

تقدم ASUS خارجيًا وحدة تحكم USB 3.1 مع منفذ USB من النوع C، والذي يمكن تثبيته على أي لوحة مجانًا فتحة PCIاكسبريس (x4).

لا تزال الأجهزة الطرفية المزودة بمنفذ USB Type-C الأصلي غير كافية بصراحة. من المؤكد أن العديد من الشركات المصنعة لم تكن في عجلة من أمرها للإعلان، في انتظار ظهور الأنظمة التي سيكون من الممكن من خلالها استخدام المنتجات مع USB Type-C. بشكل عام، هذا هو الوضع النموذجي عند تقديم معيار صناعي آخر.

مباشرة بعد الإعلان عن Apple MacBook، قدمت LaCie سلسلة من محركات الأقراص الصلبة الخارجية المحمولة المزودة بمنفذ USB Type-C.

تقدم SanDisk بالفعل محرك أقراص فلاش مزود بموصلين للاختبار – USB 3.0 Type-A وUSB Type-C. تقدم شركة Microdia الأقل شهرة منتجًا مشابهًا.

بالتأكيد سنشهد قريبًا توسعًا كبيرًا في مجموعة الأجهزة المزودة بمنفذ USB Type-C. سوف تدور دولاب الموازنة للتغيير ببطء ولكن بثبات. إن دعم الشركات "الكبيرة" يمكن أن يؤثر على الوضع ويسرع هذه العملية.

نتائج

إن الحاجة إلى موصل عالمي مدمج يمكن استخدامه لنقل البيانات وتدفقات الفيديو والصوت والكهرباء كانت تختمر منذ بعض الوقت. وبالنظر إلى المصلحة المتبادلة من جانب كل من المستخدمين والشركات المصنعة للمعدات، فإن هناك جميع المتطلبات الأساسية لتفعيل USB Type-C.

الأبعاد المدمجة والبساطة وسهولة الاتصال، إلى جانب الإمكانات الكبيرة، تعد الموصل باحتمال تكرار نجاح سابقه. تم تحديث منفذ USB المعتاد عدة مرات، ولكن حان الوقت لإجراء تغييرات جذرية. 10 جيجابت/ثانية مع إمكانية التوسع الإضافي ونقل الطاقة حتى 100 واط وصورة بدقة تصل إلى 5K. ليست بداية سيئة؟ حجة أخرى لصالح USB Type-C هي أنه معيار مفتوح ولا يتطلب رسوم ترخيص من الشركات المصنعة. لا يزال هناك الكثير من العمل أمامنا، ولكن هناك نتيجة تنتظرنا تستحق السير في هذا الطريق من أجلها.

يوجد حاليًا عدة أنواع من موصلات USB (الناقل التسلسلي العالمي)، والتي تأتي في ثلاثة إصدارات - USB v1.1، وUSB v2.0، وUSB v3.0. لا يتم استخدام الإصدار v1.1 عمليا بسبب سرعة نقل البيانات المنخفضة للغاية (12 ميجابت/ثانية)، لذلك يتم استخدامه فقط من أجل التوافق.

الإصدار الثاني من USB 2.0 يهيمن الآن على السوق. تدعم معظم الأجهزة الحديثة هذا الإصدار الذي يوفر سرعة تبادل معلومات تصل إلى 480 ميجابت/ثانية، أي ما يعادل سرعة نسخ تبلغ 48 ميجابت/ثانية. ومع ذلك، نظرًا لميزات التنفيذ والتصميم غير المثالية، نادرًا ما تتجاوز السرعة الفعلية 30-33 ميجابايت/ثانية. العديد من محركات الأقراص الثابتة قادرة على قراءة المعلومات بسرعة أكبر بمقدار 3-4 مرات.

موصل USB v2.0 هو عنق الزجاجةمما يبطئ تشغيل محركات الأقراص الحديثة. في الوقت نفسه، بالنسبة للفئران ولوحات المفاتيح وبعض الأجهزة الأخرى، فإن هذا لا يهم كثيرا. تم تمييز الإصدار الثالث من USB v3.0 باللون الأزرق، مما يدل على أنه ينتمي إلى الجيل الأحدث. عرض النطاقيوفر الإصدار الثالث من USB سرعة 5 جيجابت/ثانية، أي ما يعادل 500 ميجابايت/ثانية. مع الأخذ في الاعتبار أن محركات الأقراص الثابتة الحديثة تبلغ سرعتها 150-170 ميجابايت/ثانية، فإن الإصدار الثالث من USB يتمتع باحتياطي كبير من سرعة نقل البيانات.

من الناحية الهيكلية، تتوافق إصدارات USB 1.1 و2.0 تمامًا مع بعضها البعض. إذا كان أحد الأطراف المتصلة يدعم الإصدار v1.1، فسيتم تبادل البيانات بسرعة منخفضة، وسيعرض نظام التشغيل الرسالة: "يمكن للجهاز العمل بشكل أسرع"، مما يعني أن الكمبيوتر يستخدم USB سريعًا 2.0، وإصدار الجهاز المتصل 1.1 بطيء. يبدو التوافق بين USB 2.0 و3.0 مختلفًا بعض الشيء. يمكن توصيل أي جهاز USB v2.0 بمنفذ الإصدار الثالث، المشار إليه باللون الأزرق. لكن الاتصال العكسي (باستثناء النوع أ) مستحيل. تحتوي كابلات وأجهزة USB v3.0 الحديثة على دبابيس إضافية تسمح لك بزيادة سرعة الواجهة.

قوة يو اس بي

يتم تشغيل أي موصل USB بجهد 5 فولت وتيار يصل إلى 0.5 أمبير، وبالنسبة لإصدار USB 3.0 - 0.9 أمبير. الطاقة القصوىمن الجهاز المتصل لا يتجاوز 2.5 واط أو 4.5 واط لـ USB 3.0. لهذا السبب، ربط الطاقة المنخفضة و أجهزة محمولة(الهواتف، المشغلات، محركات الأقراص المحمولة، بطاقات الذاكرة) لن تسبب مشاكل، ويتم تشغيل المعدات الكبيرة والضخمة من شبكة خارجية.

يتم أيضًا تصنيف موصلات USB v2.0 وUSB v3.0 حسب النوع (النوع A والنوع B) والحجم (MiniUSB وMicroUSB).

يعد موصل USB Type A هو الأكثر انتشارًا والأكثر شهرة بين الموصلات الموجودة. تم تجهيز معظم الأجهزة (الفئران ولوحات المفاتيح ومحركات الأقراص المحمولة والكاميرات وغيرها الكثير) بمنفذ USB من النوع A، والذي تم تطويره في التسعينيات. الميزة الرئيسية لهذا المنفذ هي موثوقيته، مما يسمح له بتحمل عدد كبير من الاتصالات دون فقدان السلامة. على الرغم من أن المقطع العرضي للموصل مستطيل، إلا أنه محمي ضد التوصيل غير الصحيح، لذلك لا يمكن توصيله الجانب المعاكس. ومع ذلك، فهو كبير الحجم جدًا، لذا فهو غير مناسب للأجهزة المحمولة، مما أدى إلى إنشاء تعديلات أصغر.

يعتبر موصل USB من النوع B أقل شيوعًا. جميع التعديلات من النوع B، بما في ذلك Mini وMicro، لها شكل مربع أو شبه منحرف. النوع B التقليدي كامل الطول هو النوع الوحيد الذي يحتوي على مقطع عرضي مربع. نظرًا لحجمها الكبير إلى حد ما، يتم استخدامها في العديد من الأجهزة الثابتة الطرفية والكبيرة الحجم (الماسحات الضوئية والطابعات وأحيانًا أجهزة مودم ADSL). عادة، نادرا ما تقوم الشركات المصنعة للطابعات أو الأجهزة متعددة الوظائف بتضمين مثل هذا الكابل في منتجاتها، لذلك يتعين على المشتري شرائه بشكل منفصل.

كان السبب وراء ظهور موصلات Mini USB Type B الصغيرة هو وفرة الأجهزة المصغرة في السوق. وقد ضمن ظهور محركات الأقراص الثابتة المحمولة شعبيتها الجماعية الحقيقية. على عكس الموصلات الكبيرة ذات 4 دبابيس، يحتوي Mini USB Type B على خمسة دبابيس، ومع ذلك، لا يتم استخدام أحدها. لسوء الحظ، كان للتصغير تأثير سلبي على الموثوقية. أثناء التشغيل، بعد مرور بعض الوقت، يبدأ موصل Mini USB في الارتخاء، على الرغم من أنه لا يسقط من المنفذ. في هذا الوقت، لا يزال يستخدم بنشاط في محركات الأقراص الثابتة المحمولة والمشغلات وقارئات البطاقات وغيرها من المعدات المدمجة. لا يتم استخدام التعديل الثاني لـ Mini USB type A أبدًا. يتم استبدال Mini USB تدريجيًا بتعديل أكثر تقدمًا لـ Micro USB.

يعتبر موصل Micro USB type B نسخة معدلة من النوع السابق Mini USB type B وله أبعاد مصغرة للغاية، مما يسمح للمصنعين باستخدامه في التكنولوجيا الحديثة بسمك صغير. بفضل التثبيت المحسن، يتم تثبيت القابس بإحكام شديد في المقبس ولا يسقط منه. في عام 2011 هذا النوعتمت الموافقة على الموصل كمعيار موحد لشحن الهواتف الذكية والهواتف والأجهزة اللوحية والمشغلات وغيرها من المعدات المحمولة. يتيح لك هذا الحل شحن أسطول الأجهزة الإلكترونية بالكامل باستخدام كابل واحد. يُظهر المعيار اتجاهات النمو ويمكن الافتراض أنه في غضون سنوات قليلة سيتم تجهيز جميع الأجهزة الجديدة تقريبًا به. نادرًا ما يستخدم النوع A.

يوفر معيار USB 3.0 سرعات نقل بيانات أعلى بكثير. أدت جهات الاتصال الإضافية التي مكنت من زيادة السرعة إلى تغيير مظهر جميع موصلات USB للإصدار الثالث تقريبًا. ومع ذلك، لم يتغير مظهر النوع A، باستثناء اللون الأزرق للنواة. وهذا يعني الحفاظ على التوافق مع الإصدارات السابقة. بمعنى آخر، يمكن توصيل جهاز USB 3.0 من النوع A بمنفذ USB 2 والعكس. هذا هو الفرق الرئيسي بين الموصل وموصلات الإصدار 3.0 الأخرى. توجد هذه المنافذ بشكل شائع في أجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الكمبيوتر الحديثة.

يتم استخدام USB 3.0 Type B في الأجهزة المتطورة المتوسطة والكبيرة الأجهزة الطرفيةآه - NAS، وكذلك في محركات الأقراص الصلبة الثابتة. لقد خضع الموصل لتغييرات كبيرة، لذلك لا يمكن توصيله بـ USB 2.0، ولا سيما USB 2.0 من النوع B. كما لا يتم بيع الكابلات التي تحتوي على هذه الموصلات في كثير من الأحيان.

Micro USB 3.0 هو خليفة موصل Micro USB "الكلاسيكي" وله نفس الخصائص - الاكتناز والموثوقية والاتصال عالي الجودة، ولكنه يوفر في نفس الوقت سرعات نقل بيانات أعلى. يستخدم بشكل أساسي في محركات الأقراص الصلبة الخارجية فائقة السرعة ومحركات أقراص الحالة الصلبة (SSD) الحديثة. لقد أصبحت ذات شعبية متزايدة. يكرر الموصل إلى حد كبير الإصدار 2 من Micro USB.

يخلط المستخدمون أحيانًا بين موصلات Mini USB وموصلات Micro USB، والتي تكون متشابهة بالفعل. والفرق الرئيسي هو أن الأول أكبر قليلاً في الحجم، والثاني به مزالج خاصة على الجانب الخلفي، مما يسهل التمييز بين هذين النوعين من الموصلات. وفي جوانب أخرى فهي متطابقة. يوجد اليوم العديد من الأجهزة التي تحتوي على هذا النوع من الموصلات، لذا يفضل أن يكون لديها كابلين مختلفين.

USB هو واجهة تسلسليةنقل البيانات للأجهزة الطرفية في الحوسبة

تم تقديم معيار USB 1.0 المعتمد على نطاق واسع في نوفمبر 1996. لا يتم استخدام الإصدار v1.1 عمليا بسبب سرعة نقل البيانات المنخفضة للغاية (12 ميجابت/ثانية)، لذلك يتم استخدامه فقط من أجل التوافق.

يو اس بي 2.0

تم تقديم معيار USB 2.0 المعتمد على نطاق واسع في نوفمبر 1996.

كما هو الحال مع مواصفات USB 1.0 وUSB 1.1، تستخدم مواصفات USB 2.0 كبلًا يتكون من زوجين من الأسلاك لتوصيل الأجهزة الطرفية: زوج واحد من الأسلاك الملتوية لاستقبال البيانات ونقلها، والآخر لتشغيل الجهاز الطرفي.

يبلغ جهد الإمداد عبر ناقل USB 5 فولت بتيار يصل إلى 500 مللي أمبير. وهذا بالطبع لا يكفي للأجهزة الطرفية عالية الطاقة مثل الطابعات. ولذلك، فهي مجهزة بمصادر الطاقة الخاصة بها، والتي يتم توصيلها مباشرة بمأخذ التيار الكهربائي. يتم توجيه كبلات USB، أي أن لها نهايات مختلفة ماديًا "إلى الجهاز" (النوع ب) و"إلى المضيف" (النوع أ). من الممكن تنفيذ جهاز USB بدون كابل، مع وجود طرف "إلى المضيف" مدمج في الهيكل.

تحتوي أجهزة الكمبيوتر وأجهزة الكمبيوتر المحمولة المصنعة بعد عام 2003 عادةً على منافذ USB 2.0.

تدعم أجهزة USB 2.0 ثلاثة أوضاع تشغيل:

• سرعة منخفضة، 10-1500 كيلوبت في الثانية (لوحات المفاتيح، الفئران، عصا التحكم، لوحات الألعاب)
• بأقصى سرعة، 0.5-12 ميجابت/ثانية (أجهزة الصوت والفيديو)
• السرعه العاليه، 25-480 ميجابت/ثانية (أجهزة الفيديو وأجهزة التخزين)

واجهة USB 3.0 - معيار USB فائق السرعة

ظهرت مواصفات USB 3.0 في عام 2008.

في مواصفات USB 3.0، تتوافق الموصلات والكابلات مع USB 2.0، وللتعرف بشكل لا لبس فيه موصلات USB 3.0 مصنوعة من البلاستيك الأزرق أو الأحمر (لبعض الشركات المصنعة).

تعمل مواصفات USB 3.0 على زيادة الحد الأقصى لمعدل نقل البيانات إلى 5 جيجابت في الثانية - وهو أعلى من سرعة نقل البيانات لأجهزة USB 2.0. (الحد الأقصى 480 ميجابت/ثانية)

في 31 يوليو 2013، أعلنت مجموعة USB 3.0 Promotion Group عن اعتماد مواصفات الواجهة التالية، USB 3.1، والتي يمكن أن تصل سرعة نقلها إلى 10 جيجابت في الثانية. موصل USB 3.1 Type-C متماثل.

أنواع الموصلات والكابلات الممكنة

لقد زاد عدد موصلات USB 3.0 الممكنة. كان الموصل الأكثر شيوعًا الذي استخدمه الجميع هو USB Type-A ذو الحجم الكلاسيكي: فهو موجود على محركات الأقراص المحمولة وأجهزة مودم USB في نهايات أسلاك الفئران ولوحات المفاتيح. يعد USB Type-B بالحجم الكامل أقل شيوعًا: عادةً ما يتم توصيل الطابعات والماسحات الضوئية بهذا الكابل. لا يزال الإصدار المصغر من USB Type-B يستخدم غالبًا في أجهزة قراءة البطاقات، الكاميرات الرقمية، محاور USB. أصبح الإصدار الصغير من النوع B هو الموصل الأكثر شيوعًا في العالم: يتم إنتاج جميع الهواتف المحمولة والهواتف الذكية والأجهزة اللوحية الحالية (باستثناء منتجات شركة فواكه واحدة) باستخدام موصل USB Type-B Micro.