ماذا يعني USB؟ كيفية تحديد منفذ USB الموجود على جهاز كمبيوتر محمول أو كمبيوتر؟ وصلة توصيل USB صغيرة - النوع أ

ما هو الـ USB؟ وفقًا للبيانات الرسمية للمعايير التقنية لتقنيات تكنولوجيا المعلومات ، يتم تعريفها على أنها عالمية الناقل التسلسلي. برامج تشغيل USB مطلوبة لـ ...

USB - ما هو؟ المشاهدات والصور

بواسطة Masterweb

ما هو الـ USB؟ حتى الآن ، لا يعرف ذلك ولم يسمع عنه ، ربما فقط الشخص الكسول. لقد دخل USB بثبات في حياة الإنسان الحديث ، ولا يمكن تخيل العديد من مجالات النشاط بدونه. تجاوز USB جميع الواجهات الأخرى المماثلة التي تتفاعل مع الأجهزة الطرفية للكمبيوتر بشكل شائع. تم تجهيز جميع الأدوات والأنظمة الإلكترونية تقريبًا بموصلات USB: أجهزة الكمبيوتر والهواتف والأجهزة اللوحية وأجهزة التلفزيون وراديو السيارة والعديد من الأجهزة الأخرى.

مفهوم USB

لفهم ماهية USB ، سيساعد التعريف الفني. تنص الوثائق الرسمية على: USB ، ناقل تسلسلي عالمي - ناقل تسلسلي عالمي. في الجوهر ، هذا أداة البرمجيات، والذي يقوم بإجراء اتصال لبث البيانات بين الأدوات الإلكترونية.

يتميز USB بأيقونة رمزية خاصة به على شكل أشكال هندسية: دائرتان (صغير وكبير) ومثلث ومربع. تظهر ثلاثة خطوط متفرعة من الدائرة الكبيرة ، وفي نهايتها بقية الأشكال.

يمكنك تحديد ما هو USB بمفهوم أبسط. هذا هو الموصل الذي توصل به جهازًا بمقبس من نفس المعيار. على سبيل المثال ، متى مساعدة USBلوحة مفاتيح وماوس وطابعات متصلة بجهاز كمبيوتر شخصي. لتبادل المعلومات ، قم بتثبيت العديد من التحديثات والإعدادات والهواتف والهواتف الذكية والأجهزة اللوحية والكتب الإلكترونية ومحركات الأقراص الثابتة المحمولة والعديد من الأدوات الأخرى المتصلة.

الميزات والفوائد

تم تطوير هذه الواجهة وتقديمها في نهاية عام 1994. كان لشركات مثل Microsoft و Intel و Philips و US Robotics دور في ظهور USB.

في السابق ، كانت الأجهزة الخارجية التابعة لجهات خارجية تتواصل مع الكمبيوتر من خلال وسائل التحويل مثل PS / 2 ، ومنفذ الإدخال التسلسلي والمتوازي ، وموصل منفصل لتوصيل أجهزة التحكم في الألعاب ، ولم يسمع أحد حتى ما هو USB. عند تطوير أدوات جديدة ، كانت هناك حاجة ملحة لتوحيد قدرات التحويل. أدى تقديم المعيار الجديد إلى توسيع وظائف الكمبيوتر وحفز تطوير منتجات الجهات الخارجية باستخدام ناقل USB.

حتى الآن ، تخرج جميع أجهزة الكمبيوتر الشخصية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة بموصلات USB دون أن تفشل. في الكمبيوتر الثابت ، يمكن تركيب ما يصل إلى 12 موصل USB ، ويحتوي الكمبيوتر المحمول على 3-4 مداخل. أي أداة حديثة "تحترم نفسها" لديها منفذ USB لحسابها.

أصبحت البساطة وسهولة الاستخدام مرادفين لتقنية USB. وقد سمح بإمكانية التشغيل البيني مع مواصفات "التوصيل والتشغيل" ، والتي افترضت إمكانية التبديل الموثوق به والسريع والودي للمصادر الخارجية.

توحيد USB

تم تقديم معايير المواصفات التجريبية في نهاية عام 1994. ثم تم إصدار العديد من الإصدارات الأخرى خلال العام ، وفي 15 يناير 1996 ، تم تقديم معيار USB 1.0. يتميز بنوعين من تبادل البيانات: قناة تمرير عالية تصل إلى 12 ميجابت في الثانية وقناة منخفضة - 1.5 ميجابت في الثانية. كان طول كابل USB 3 أمتار لحركة المرور المرتفعة و 5 أمتار لحركة المرور المنخفضة ، وتم تحديد الجهد الكهربائي للأجهزة المتصلة ليكون 5 فولت وبتيار أقصى 500 مللي أمبير. يمكن توصيل ما يصل إلى 127 أداة. علاوة على ذلك ، يمكن أن يعمل كل منهم بمعيار إنتاجي مختلف.

في سبتمبر 1998 ، تم تنفيذ العمل على الأخطاء المكتشفة ، وتمت زيادة السرعة إلى 15 ميجابت في الثانية ، وتلقى الإصدار 1.1 من USB بداية في الحياة.

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

من 10 إلى 1500 كيلوبت في الثانية للتشغيل بواسطة لوحات المفاتيح والفئران و أدوات الألعاب؛ 0.5 إلى 12 ميجابت في الثانية محجوزة وسائط فيديو وصوت متنوعة ؛ من 25 إلى 480 ميجابت / ثانية تعمل مع محركات الأقراص الثابتة (HDD) ومعالجة دفق الفيديو.

مواصفات إضافية

في عام 2005 ، تم تطوير تقنية USB اللاسلكية. تم الإعلان عن ميزة مميزة للتبديل اللاسلكي بمعدل نقل بيانات مرتفع. في دائرة نصف قطرها 3 أمتار ، كانت السرعة حوالي 480 ميجابت في الثانية ، 10 م - 110 ميجابت في الثانية.

من خلال الجهود المشتركة لـ Microsoft و Intel و Hewlett-Packard وبعض الآخرين ، ظهر معيار مواصفات USB 3.0. هذه النسخةمتوافق تمامًا مع 2.0. تتميز الموصلات بأحدث المواصفات باللون الأزرق المميز للبلاستيك ، على عكس الأبيض إصدار سابق. تحتوي المواصفة 3.0 على أربعة خطوط تحويل إضافية ، وهذا هو السبب في أن الكابل أصبح أكثر سمكًا قليلاً ، وزاد معدل النقل إلى 5 جيجابت / ثانية. باستخدام هذه المعلمات ، على سبيل المثال ، يمكن نقل المعلومات التي يبلغ حجمها 1 تيرابايت في حوالي 50 دقيقة. بينما مع الإصدار القياسي 2.0 ، يتم نقل نفس الحجم لمدة 9 ساعات تقريبًا.

يحتوي أحدث إصدار من USB على تيار أكثر زيادة - 900 مللي أمبير. جعلت هذه المعلمة من الممكن توصيل المزيد من الأجهزة بالموصل مقارنة بـ 2.0.

هناك أيضًا مواصفات USB OTG ، والتي تتيح للأجهزة المتصلة أن تحدد من جانب واحد متى تكون مضيفًا ومتى تكون طرفًا.

موصلات USB

تحتوي مواصفات USB على نوعين من الموصلات / المقابس: النوع أ والنوع ب.

النوع أ يوصل جهاز USB وجهاز كمبيوتر تابعين لجهة خارجية. إنه على جانب جهاز التحكم. عند توصيل أي أداة USB ، يجد السائق نفسه على الفور نظام التشغيل. إذا لم يكن هناك أي شيء ، فسيكون الجهاز دائمًا مزودًا بقرص البرنامج ، والذي يتضمن عنصر التثبيت الضروري.

النوع B موجود على الجانب المحيطي لـ USB. هذه في الغالب ماسحات ضوئية أو طابعات أو أجهزة متعددة الوظائف. يتضمن كلا النوعين العديد من خيارات تكوين القابس / الموصل: USB صغير و USB صغير.

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

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

عيوب واجهة USB

موصلات USB الصغيرة و USB الصغيرة بسبب ميزات التصميمغالبًا ما يفشلون قبل حياتهم المفيدة. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن هذه الموصلات توجد عادةً في الأدوات التي غالبًا ما يجب توصيلها بجهاز كمبيوتر أو مشحونة (الهواتف ، الهواتف الذكية ، أجهزة المساعد الرقمي الشخصي ، مشغلات MP3). في الوقت نفسه ، تجدر الإشارة إلى أن تقنية USB لا تسمح بتبادل البيانات فحسب ، بل تتيح أيضًا إمكانية شحن الأجهزة من خلال اتصالها.

معدل النقل المعلن للمواصفات 2.0 بمعدل 480 ميجابت في الثانية غير صحيح. وذلك لأن البيانات تنتقل في كلا الاتجاهين عبر كبل زوجي 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 11233255

إنها كبيرة وصغيرة ، واسعة وضيقة ، مستطيلة ، بيضاوية ، بزوايا مقطوعة ، ملونة وأسود وأبيض. إنها موجودة في كل مكان: على الهاتف والكمبيوتر والتلفزيون وبالقرب من المنفذ الموجود على الحائط وأحيانًا حتى على الثريا.

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

الميزات الرئيسية لـ USB

USB (الناقل التسلسلي العالمي) لتقف على الناقل التسلسلي العالمينقل البيانات بين الأجهزة. على سبيل المثال ، بين جهاز كمبيوتر وأجهزته الطرفية - لوحة مفاتيح ، وماوس ، ومحرك أقراص فلاش ، وطابعة ، وماسحة ضوئية ، وكاميرا ويب ، وما إلى ذلك.

من خلال USB ، تتلقى الأجهزة المتصلة الطاقة للعمل والشحن ، لذلك تم تجهيز بنوك الطاقة وأجهزة الشحن بهذا النوع من المقابس. زوج أو زوجان من جهات الاتصال مسؤولان عن مصدر الطاقة ، والذي تم تحديده بشكل مشروط VCC أو +5 V و GND (أرضي) في المخططات. إذا نظرت عن كثب إلى الموصل ، يمكنك أن ترى أن هذه المسامير أطول من الباقي. يتم ذلك بحيث يحدث اتصال / فصل خطوط الطاقة والمعلومات بفارق زمني ، وإلا فقد يتم نقل البيانات مع وجود أخطاء.

2 دبابيس أو أكثر مسؤولة عن البيانات ، اعتمادًا على إصدار USB. نصفهم يرسلون إشارة من الجهاز الرئيسي (المضيف) إلى المحيط ، والنصف الثاني - للخلف.

تدعم واجهة USB تقنية التوصيل والتشغيل ("التوصيل والتشغيل"). عند الاتصال بمضيف ، مثل جهاز كمبيوتر ، 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 من الإصدارات 2.0 و 3.0 و 3.1 و 3.2. نادرًا ، ولكن لا تزال هناك أجهزة قديمة مزودة بـ USB 1.1. واجهات أجيال مختلفةنقل المعلومات بسرعات مختلفة.

معدلات نقل البيانات القابلة للتحقيق نظريًا ناقل USB الإصدارات الحاليةالمعروضة في الجدول:

من أجل عدم إرباك القارئ ، يتم تقديم السرعات القصوى هنا فقط ، وفقًا لمواصفات USB للإصدارات المختلفة ، دون مراعاة أوضاع التشغيل الخاصة بهم. هذا يعني أن معدل تبادل البيانات الفعلي بين الأجهزة المتصلة بواسطة هذا الناقل يمكن أن يكون أقل عدة مرات.

موصلات USB من أجيال مختلفة متوافقة مع بعضها البعض ، ولكن سرعة نقل البيانات بينها دائمًا ما تكون محدودة بإمكانيات الجانب الأبطأ.

USB من الأحدث - الجيل الثالث يمكنه تحمل تيار أكثر من سابقاته ، مما يؤثر على سرعة الشحن والحفاظ على تشغيل الأجهزة المتصلة ، خاصة تلك التي تستهلك الكثير من الطاقة ، مثل محركات الأقراص الصلبة الخارجية.

الحد الأقصى لتيار الإخراج لمنفذ USB للشاحن أو الجهاز المضيف هو:

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

الجهد القياسي لمنفذ إخراج USB هو 5 فولت. المواصفات المنفصلة للإصدارات 3.1-3.2 ، التي تركز على توصيل الأجهزة المتعطشة للطاقة ، يمكنها تحمل ما يصل إلى 20 فولت.

خارجيًا ، تختلف موصلات USB للأجيال المختلفة في الألوان. والثالث هو الأصغر ، وله صبغة زرقاء أو زرقاء ، وهذه هي ميزته النموذجية. يمكن رسم الأول والثاني باللونين الأسود والأبيض والرمادي وألوان أخرى ، ولا علاقة لتلوينهما بالخصائص.

أنواع موصلات USB

بالميعاد

عن طريق التعيين ، يمكن تصنيف أي منفذ USB إلى واحد من ثلاثة أنواع:

• قياسي أو تقليدي ، والذي يوفر الطاقة وتبادل المعلومات بين الأجهزة. أجهزة الكمبيوتر وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف الذكية وأجهزة التلفزيون وما إلى ذلك مجهزة بهذه المنافذ.
• شاحن. يجتمعون في شواحنآه ، بنوك الطاقة والبعض كتل النظام، مخصصة فقط لتشغيل الأجهزة الطرفية.
• شاحن مخصص. تُستخدم هذه المقابس لشحن أدوات USB من مقبس طاقة منزلي. أنها مدمجة في المنافذ الكهربائية. يظهر مثال على هذا الحل في الصورة أدناه.

يمكن أن يكون النوع الأول أي إصدار ، ويشير النوع الثاني والثالث غالبًا إلى الإصدارات 2.0 أو 3.0. هذا الأخير يختلف في اللون عن بعضها البعض.

حسب التكوين

تكوين الموصلات أيضًا "مرتبط" بتوليد الواجهة. تتوفر مقابس ومآخذ USB الإصداران 1.1 و 2.0 بالأحجام والأشكال التالية:

• النوع أ (قياسي). يتم تثبيت هذه المنافذ على المضيف وأجهزة الشحن. تأتي بثلاثة أحجام: عادي (الأكثر شيوعًا هو 12x4 مم ، 4 دبابيس) ، متوسط ​​(miniUSB 7x3 مم ، 5 دبابيس) وصغير (microUSB 7x2 مم ، 5 دبابيس).

• اكتب B (ضيق). أعشاش من هذا النوع مجهزة بمعدات طرفية. يمكن أن تكون أيضًا عادية (7 × 8 مم ، 4 دبابيس) ، صغيرة (3 × 7 مم ، 5 دبابيس) ومتناهية الصغر (2 × 7 مم ، 5 دبابيس).

الموصلات الصغيرة من كلا النوعين متشابهة جدًا بصريًا. الاختلاف الوحيد هو أن أ يتخذ شكل مستطيل ، بينما ب لديه زوايا علوية مشطوفة.

نادرًا ، ولكن توجد كبلات USB مزودة بموصلات مدمجة: mini-AB و micro-AB. يمكن توصيلها بمآخذ من كلا النوعين.

موصلات USB من الجيل الثالث متوفرة بالأحجام التالية:

• معيار. وهي تختلف عن سابقتها في اللون وعدد المسامير ، وهنا يوجد 9 منها موصل micro-A به 10 دبابيس وينقسم إلى جزأين. النصف مطابق لـ microUSB 2.0 (للتوافق) ، أما الدبابيس الخمسة المتبقية فهي موجودة في الجزء الآخر. تم ذلك لأن الحجم الصغير لم يسمح بملاءمة جميع الاستنتاجات في مكان واحد. لا توجد موصلات mini-A 3.0.
• ب - الموصلات القياسية والصغيرة الخاصة به متطابقة في التكوين مع الإصدار 2.0 من USB-B ، ولكن تحتوي أيضًا على 9 دبابيس لكل منهما. يختلف Micro-B عن micro-A في شكل النصف المدمج. إنه ، مثل microUSB-B 2.0 ، لديه زوايا متقطعة.

لا تُستخدم واجهات microUSB من الجيل الثالث على نطاق واسع لأنها غير ملائمة للاستخدام على الإطلاق. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الأعشاش من هذا النوع غالبًا لا تصمد أمام الهزات المتكررة ذهابًا وإيابًا وتنفصل عن الناقل. أسلافهم يعانون أيضًا من نفس العيب ، ولكن هنا تحدث المشكلة في كثير من الأحيان.

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

ميزات USB Type C

هو موصل USB مضغوط من الجيل الثالث (8.4 × 2.6 مم ، 24 سنًا) مصمم لنفس المهام مثل سابقاتها. على عكس جميع الواجهات الأخرى من هذا النوع ، فهو متماثل أو مزدوج الجوانب ، أي أنه يدعم توصيلات الكابلات على الجانبين العلوي والسفلي ، مثل موصلات Lightning على أجهزة Apple.

إن التخلص من الحاجة إلى توجيه الكبل في الموضع الصحيح يقلل من خطر كسر المقبس ، ويطيل من عمره ، ويجعل الحياة أسهل للأشخاص الذين يعانون من إعاقات بصرية وضعف التنسيق ، والذين ، لهذه الأسباب ، لا يمكنهم استخدام الأجهزة مع موصلات microUSB-B.

تتوافق مواصفات Type-C مع USB 3.1 وتضمن التوافق الكامل مع الإصدارات السابقة من هذه الواجهة ، كما هو مطلوب وفقًا للمعيار. لذلك ، لا تدعم الأجهزة المحمولة المزودة بمقابس كهذه دائمًا سرعات الجيل الثالث: الموصل الجديد قادر تمامًا على التعايش مع وحدة تحكم USB الإصدار 2.0.

آخر خاصية USB-C هو دعم لأنماط بديلة للعملية مثل واجهات HDMIو MHL (هجين HDMI و microUSB) و DisplayPort و VGA و Thunderbolt. بفضل هذه الشريحة ، يمكن توصيل هاتف ذكي من النوع C ، على سبيل المثال ، بمنفذ HDMI للتلفزيون أو بمدخل DisplayPort لشاشة الكمبيوتر. بالطبع ، يجب تنفيذ القدرة على التواصل عبر هذه القناة في جهاز مزود بـ USB-C ، والذي لا يوجد حتى الآن إلا في الهواتف الذكية المتطورة. ومع ذلك ، فإن التكنولوجيا لها آفاق.

قليلا عن كبلات USB

الاختلافات بين كبلات USB ليست فقط في تكوين الموصلات ، ولكن أيضًا في عدد النوى. أكثر أنواع الكابلات شيوعًا هو USB 2.0 بأربعة أسلاك ، وهو مصمم لنقل البيانات والمعدات الطرفية للطاقة. في ذلك ، يتم توصيل كل سطر بزوج من جهات الاتصال المتطابقة على المقابس المعاكسة. يتم نقل البيانات الموجودة على هذا الكبل بدوره - إما في اتجاه واحد أو في الاتجاه الآخر.

توجد كبلات USB للشحن فقط. لديهم فقط نواتان - زائد وأرضي ، واتصالات خطوط المعلومات مترابطة ببساطة. عادة ما تكون أرق من 4 خيوط. كقاعدة عامة ، لا يتم بيعها في المتاجر ، ولكن يتم تضمينها في مجموعات التوصيل الخاصة بالأجهزة المختلفة مع دعم مزود الطاقة بجهد 5 فولت (على سبيل المثال ، فرش الأسنان الكهربائية).

عادةً ما تكون كبلات USB من الجيل الثالث ملونة باللون الأزرق (على الرغم من أنها ليست دائمًا) وتكون أكثر سمكًا. في الواقع ، بالإضافة إلى النوى الأربعة القياسية ، فإنها تشتمل على نفس العدد من النوى الإضافية. تدعم خطوط الامتداد نقل البيانات المتزامن في كلا الاتجاهين.

لتوصيل الأجهزة الطرفية (لوحات المفاتيح ومحركات الأقراص المحمولة والفئران وما إلى ذلك) بالهواتف الذكية والأجهزة اللوحية ، تم تطوير نوع آخر من الكابلات - OTG. يحتوي كابل OTG-2.0 على 4 مراكز و 5 دبابيس فقط. على الجانب المضيف ، يتم توصيل رقم إضافي - الدبوس الخامس (المعرف) بالأرض - وبالتالي تحدد الأجهزة أيهما يعمل كمضيف. في OTG-3 ، على التوالي ، هناك 4 خطوط بيانات أخرى.

غالبًا ما تحتوي كبلات USB من النوع C الموجودة على الجانب الآخر على نوع مختلف من القابس ، على سبيل المثال ، USB-A ، و HDMI ، و DP ، وما إلى ذلك. مستويات التيار تحدد الغرض منها ووظائفها.

يؤثر اختيار الكبل على سرعة الشحن وتبادل المعلومات بين الأجهزة. جودة رديئة أو تم اختيارها بشكل غير صحيح ، يمكن أن يكون "عنق الزجاجة" في الاتصال. لذلك ، إذا قمت بتوصيل هاتفك والكمبيوتر عبر منافذ USB-3.0 إلى USB-C باستخدام كبل USB-2.0 ، فسيكون الاتصال أبطأ عدة مرات مما لو تم استخدام موصل الإصدار 3.

تعمل بالطاقة عبر USB

في البداية ، تم "شحذ" معيار USB 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 ، فإن هذا الحد ستصبح حاجزًا لا يمكن التغلب عليه أمام إطلاقها الجماعي في السوق. بعد كل شيء ، يمكنك شحن هذه الأجهزة بتيارات منخفضة طوال اليوم ، ومن سيحبها.

وهكذا ، ظهرت عدة مواصفات أخرى ، بما في ذلك شحن سريع(الشحن السريع) هي تقنية لنقل الطاقة تتجاوز الإمكانات القياسية لـ USB ، عبر واجهة USB.

الإصدارات التالية من هذا المعيار ذات صلة حاليًا:

• الشحن السريع 2.0. يوفر زيادة تدريجية في جهد الخرج من 5 فولت إلى 9 فولت و 12 فولت و 20 فولت.
• الشحن السريع 3.0. كما أنه يدعم زيادة الجهد حتى 20 فولت ، ولكن بفواصل زمنية تبلغ 0.2 فولت.
• Quick Charge 4.0 و 4+. يعتمد على تقنية إمداد طاقة أخرى - توصيل الطاقة ، ويوفر شحن سريعالبطاريات عبر موصلات USB-C.

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

توصيل الطاقة- قياسي لتشغيل الأجهزة كثيفة الاستهلاك للطاقة مع دعم طاقة يصل إلى 100 واط باستخدام كبل تقليدي 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 أن يكون المضيف أي أداة مزودة ببطارية ، على سبيل المثال ، هاتف ذكي متصل بهاتف ذكي آخر.

يسير النقل الحالي في أنظمة توصيل الطاقة في كلا الاتجاهين ، لذلك يمكن للمضيف والأجهزة الطرفية تغيير الأماكن أثناء عملية الشحن. بالإضافة إلى ذلك ، يوفر المعيار إمكانية تغيير مستويات التيارات والفولتية وفقًا لخمسة ملفات تعريف:

• أقل من 5 فولت و 2 أ ؛
• 5-12 فولت و 1.5 أ ؛
• 5-12 فولت و 3 أ ؛
• 12-20 فولت و 3 أ ؛
• 12-20 فولت و 4.75-5 أ.

يسمح لك Power Delivery بالفعل بتشغيل أجهزة قوية مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة المتكاملة عبر موصلات USB. من المتوقع أن تتجاوز التطورات التكنولوجية الأخرى عتبة 100 واط وتجد تطبيقات في أجهزة التلفزيون الذكية ، والأجهزة المنزلية ، وتركيبات الإضاءة ، وحيثما أمكن ذلك. باختصار ، يتمتع USB بمستقبل رائع ، وعلينا أن نتعايش معه لسنوات عديدة أخرى.

فهمتها؟ مندهش من وجود العديد من أنواع USB المختلفة؟ 😉

تم تقديم الإصدار الأول من الناقل التسلسلي العالمي (USB) في عام 1995. كان USB هو الواجهة الأكثر نجاحًا في تاريخ أنظمة الحوسبة. تتواصل عشرات المليارات من الأجهزة مع بعضها البعض عبر USB ، لذلك لا يمكن المبالغة في تقدير أهمية قناة نقل البيانات هذه. يبدو مع ظهور الموصل منفذ USB من النوع C، قد يتغير فهمنا لقدرات ودور الحافلة العالمية بشكل كبير. قبل الحديث عن الاحتمالات ، دعنا نرى ما يقدمه الموصل العالمي بالتنسيق الجديد.

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

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

تتيح أبعاد الموصل (8.34 × 2.56 مم) استخدامه دون صعوبة كبيرة للأجهزة من أي فئة ، بما في ذلك الهواتف الذكية / الأجهزة اللوحية ذات السماكة الدنيا المعقولة للحالة.

من الناحية الهيكلية ، يكون للموصل شكل بيضاوي. يتم وضع مخرجات الإشارة والطاقة على حامل بلاستيكي في الجزء المركزي. تشتمل مجموعة جهات اتصال USB من النوع C على 24 دبوسًا. هذا أكثر بكثير من الجيل السابق من موصلات USB. تم تخصيص 4 دبابيس فقط لاحتياجات USB 1.0 / 2.0 ، وموصلات USB 3.0 بها 9 دبابيس.

أول فائدة واضحة لـ USB Type-C هي موصل متماثل يسمح لك بعدم التفكير في أي جانب لتوصيل القابس بالمأخذ. أخيرًا تم حل المشكلة القديمة للأجهزة المزودة بموصلات USB بأي تنسيق. في هذه الحالة ، لا يتحقق حل المشكلة من خلال تكرار عادي لجميع مجموعات الاتصال. يستخدم منطقًا معينًا للتفاوض والتبديل التلقائي.

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

لا يحتوي الغلاف الخارجي للموصل على أي ثقوب أو قواطع. لإصلاحه في الموصل ، يتم استخدام المزالج الجانبية الداخلية. يجب تثبيت القابس بإحكام في المقبس. لا ينبغي أن يكون رد الفعل العكسي ، مثل تلك التي يمكن ملاحظتها باستخدام USB 3.0 Micro-B ، هنا.

ربما يشعر الكثير من الأشخاص بالقلق بشأن الموثوقية المادية للموصل الجديد. وفقًا للخصائص المعلنة ، يبلغ المورد الميكانيكي لموصل USB Type-C حوالي 10000 اتصال. بالضبط نفس المؤشر نموذجي لمنفذ USB 2.0 Micro-B.

بشكل منفصل ، نلاحظ أن USB Type-C ليس واجهة لنقل البيانات. هذا نوع من الموصلات يسمح بتوصيل إشارات وخطوط طاقة مختلفة معًا. كما ترى ، فإن الموصل أنيق من وجهة نظر هندسية ، والأهم من ذلك أنه يجب أن يكون سهل الاستخدام.

معدل نقل. 10 جيجابت / ثانية ليست للجميع؟

تتمثل إحدى مزايا USB Type-C في القدرة على استخدام واجهة USB 3.1 لنقل البيانات ، مما يعد بزيادة عرض النطاق الترددي حتى 10 جيجابت / ثانية. ومع ذلك ، فإن USB Type-C و USB 3.1 ليسا مصطلحات متكافئة وليسا مترادفين بالتأكيد. في تنسيق USBيمكن تنفيذ إمكانيات النوع C مثل USB 3.1 و USB 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 هذا ليس عقيدة.

تذكر أنه حتى مع تنفيذ إمكانيات USB 3.1 ، قد تكون هناك اختلافات في الحد الأقصى لمعدل نقل البيانات. بالنسبة إلى USB 3.1 Gen 1 ، هذا هو 5 جيجابت / ثانية ، و USB 3.1 Gen 2-10 جيجابت / ثانية. بالمناسبة ، يحتوي كل من Apple Macbook و Chromebook Pixel المقدمين على منافذ USB من النوع C مع عرض نطاق ترددي يبلغ 5 جيجابت / ثانية. حسنًا ، مثال واضح على حقيقة أن موصل الواجهة الجديد متعدد الاستخدامات هو جهاز Nokia N1 اللوحي. يحتوي أيضًا على موصل USB من النوع C ولكنه يقتصر على USB 2.0 مع عرض نطاق ترددي يبلغ 480 ميجابت / ثانية.

يمكن أن يطلق على التسمية "USB 3.1 Gen 1" نوعًا من الحيلة التسويقية. منفذ مشابه اسميًا له نفس إمكانيات USB 3.0. علاوة على ذلك ، يمكن استخدام نفس وحدات التحكم لهذا الإصدار من "USB 3.1" لتنفيذ ناقل الجيل السابق. في المرحلة الأولية ، من المحتمل أن يستخدم المصنعون هذه التقنية بنشاط ، حيث يقومون بإصدار أجهزة USB من النوع C جديدة لا تحتاج إلى أقصى عرض نطاق ترددي. من خلال تقديم جهاز بنوع جديد من الموصلات ، سيرغب الكثيرون في تقديمه في ضوء مناسب ، معلنين عن وجود ليس فقط موصل جديد ، ولكن أيضًا دعم USB 3.1 ، حتى لو كان مشروطًا.

من المهم أن نفهم أنه يمكن استخدام منفذ USB من النوع C اسميًا لتوصيلات الأداء القصوى بسرعات تصل إلى 10 جيجابت / ثانية ، ولكن من أجل الحصول على هذا النقل ، يجب أن توفره الأجهزة المتصلة. لا يعد وجود USB Type-C مؤشرًا على إمكانيات السرعة الحقيقية للمنفذ. يجب تحديدها مسبقًا في مواصفات المنتجات المحددة.

تحتوي بعض القيود أيضًا على كبلات لتوصيل الأجهزة. عند استخدام واجهة USB 3.1 ، لنقل البيانات بدون فقدان بسرعات تصل إلى 10 جيجابت / ثانية (Gen 2) ، يجب ألا يتجاوز طول الكبل مع موصلات USB Type-C مترًا واحدًا ، للاتصال بسرعات تصل إلى 5 جيجابت / ثانية ( الجيل 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 للطاقة / الشحن أجهزة محمولة، ولكن أيضًا للتشغيل الخالي من المشاكل لأجهزة الكمبيوتر المحمولة أو الشاشات أو ، على سبيل المثال ، محركات الأقراص الخارجية "الكبيرة" بتنسيق 3.5 ".

عندما تم تطوير ناقل USB في الأصل ، كان نقل الطاقة وظيفة ثانوية. قدم منفذ USB 1.0 0.75 وات فقط (0.15 أمبير ، 5 فولت). يكفي الماوس / لوحة المفاتيح ، ولكن ليس أكثر. بالنسبة إلى USB 2.0 ، تمت زيادة التيار الاسمي إلى 0.5 أمبير ، مما جعل من الممكن الحصول على 2.5 وات. كان هذا غالبًا كافيًا لتشغيل محركات الأقراص الصلبة الخارجية مقاس 2.5 بوصة على سبيل المثال. بالنسبة إلى USB 3.0 ، يتم توفير تيار اسمي يبلغ 0.9 أمبير ، والذي يضمن بالفعل ، بجهد إمداد ثابت يبلغ 5 فولت ، طاقة 4.5 واط. موصلات معززة خاصة على اللوحات الأمكانت أجهزة Ax أو أجهزة الكمبيوتر المحمولة قادرة على توصيل ما يصل إلى 1.5 أمبير لتسريع شحن الأجهزة المحمولة المتصلة ، لكنها لا تزال 7.5 واط. على خلفية هذه الأرقام ، تبدو القدرة على إرسال 100 واط شيئًا رائعًا. ومع ذلك ، من أجل ملء منفذ USB من النوع C بالطاقة اللازمة ، يلزم دعم المواصفات. طاقة USBتوصيل 2.0 (USBPD). إذا لم يكن هناك أي شيء ، فسيكون منفذ USB من النوع C قادرًا بشكل طبيعي على توصيل 7.5 واط (1.5 أمبير ، 5 فولت) أو 15 واط (3 أمبير ، 5 فولت) إلى الجبل ، اعتمادًا على التكوين.

لتبسيط إمكانيات الطاقة لمنافذ USB PD ، تم تطوير نظام ملفات تعريف الطاقة الذي يوفر مجموعات محتملة من الفولتية والتيارات. يضمن التوافق مع الملف الشخصي 1 القدرة على نقل 10 واط من الطاقة ، الملف الشخصي 2-18 واط ، الملف الشخصي 3-36 واط ، الملف الشخصي 4 - 60 واط ، الملف الشخصي 5 - 100 واط. يحافظ المنفذ المطابق لملف تعريف المستوى الأعلى على جميع حالات المنافذ السابقة في اتجاه مجرى النهر. يتم تحديد 5V و 12V و 20V كجهد مرجعي. يعد استخدام 5 فولت ضروريًا للتوافق مع أسطول ضخم من أجهزة USB الطرفية المتاحة. 12V هو جهد الإمداد القياسي لمكونات النظام المختلفة. تم اقتراح 20 فولت مع الأخذ في الاعتبار حقيقة أن وحدات PSU الخارجية 19-20 فولت تستخدم لشحن بطاريات معظم أجهزة الكمبيوتر المحمولة.

بالطبع ، من الجيد أن يكون الجهاز مزودًا بـ USB Type-C ، والذي يدعم ملف تعريف الطاقة الأقصى لـ USB PD. يسمح لك هذا الموصل 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 يتم تخصيص مراحل منفصلة لاحتياجات USB من النوع C. الوحدة الداخليةتَغذِيَة. النقطة المهمة هي أنه يجب توليد الطاقة المطلوبة بطريقة ما وإحضارها إلى جهات اتصال USB من النوع C. نعم ، ومن أجل نقل الطاقة من هذه الطاقة ، ستكون هناك حاجة لكابلات نشطة.

من المهم أن نفهم هنا أنه لن يتمكن أي منفذ بالتنسيق الجديد من توفير الطاقة المعلنة 100 واط. هناك فرصة محتملة لذلك ، ومع ذلك ، يجب حل هذه المشكلة من قبل الشركة المصنعة على مستوى الدوائر. أيضًا ، لا تكن تحت أي أوهام بأنه يمكن الحصول على ما يزيد عن 100 واط من مصدر طاقة بحجم علبة الثقاب ، على سبيل المثال ، يمكنك الآن تشغيل الكمبيوتر المحمول الخاص بالألعاب وشاشة مقاس 27 بوصة متصلة به بشحن الهاتف الذكي. ومع ذلك ، فإن قانون الحفاظ على الطاقة يستمر في العمل ، وبالتالي فإن 100 W PSU خارجي مع منفذ USB Type-C سيظل هو نفس الشريط ذو الثقل كما كان من قبل. بشكل عام ، فإن إمكانية نقل الطاقة من هذه الطاقة باستخدام موصل مضغوط عالمي هي بالطبع ميزة إضافية. كحد أدنى ، فرصة رائعة للتخلص من عدم تناسق موصلات الطاقة الأصلية ، والتي غالبًا ما تخطئ مصنعي أجهزة الكمبيوتر المحمول.

ميزة أخرى مفيدة لـ USB Type-C هي القدرة على تغيير اتجاه نقل الطاقة. إذا سمحت دائرة الجهاز ، يمكن للمستهلك ، على سبيل المثال ، أن يصبح مصدرًا للشحن مؤقتًا. علاوة على ذلك ، بالنسبة لتبادل الطاقة العكسي ، لا يلزم حتى إعادة توصيل الموصلات.

الوضع البديل. ليس USB واحد

تم تصميم منفذ USB من النوع C في الأصل كحل عالمي. بالإضافة إلى نقل البيانات مباشرة عبر USB ، يمكن أيضًا استخدامها في الوضع البديل لتنفيذ واجهات الجهات الخارجية. تم استخدام مرونة USB Type-C من قبل جمعية VESA ، حيث قدمت إمكانية إرسال دفق فيديو عبر DisplayPort Alt Mode.

يحتوي USB Type-C على أربعة خطوط USB عالية السرعة (أزواج) فائقة السرعة. إذا تم تخصيص اثنين منهم لاحتياجات DisplayPort ، فهذا يكفي للحصول على صورة بدقة 4K (3840 × 2160). في الوقت نفسه ، لا تتأثر سرعة نقل البيانات عبر USB. في الذروة ، لا يزال هذا هو نفسه 10 جيجابت / ثانية (لـ USB 3.1 Gen2). أيضًا ، لا يؤثر نقل دفق الفيديو على سعة طاقة المنفذ بأي شكل من الأشكال. لتلبية احتياجات DisplayPort ، يمكن تخصيص حتى 4 خطوط عالية السرعة. في هذه الحالة ، ستتوفر أوضاع تصل إلى 5K (5120 × 2880). في هذا الوضع ، تظل خطوط USB 2.0 غير مستخدمة ، لأن USB Type-C سيظل قادرًا على نقل البيانات بشكل متوازٍ ، على الرغم من السرعة المحدودة.

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 في أي اتجاه. يتم توفير مطابقة الإشارة الضرورية في البداية.

ربط الأجهزة مع باستخدام HDMIو DVI وحتى D-Sub (VGA) ممكن أيضًا ، ولكن هذا سيتطلب محولات منفصلة ، ومع ذلك ، يجب أن تكون هذه محولات نشطة ، نظرًا لأن DisplayPort Alt Mode ، لا يتم دعم منفذ العرض ثنائي الوضع (DP ++).

يمكن استخدام الوضع البديل لـ USB Type-C لأكثر من مجرد منفذ DisplayPort. ربما سنتعلم قريبًا أن هذا المنفذ قد تعلم ، على سبيل المثال ، نقل البيانات باستخدام PCI Express أو Ethernet.

التوافق. صعوبات المرحلة الانتقالية

عندما يتعلق الأمر بتوافق USB من النوع C مع الأجهزة المجهزة منافذ USBمن الجيل السابق ، لا يمكن توصيلها مباشرة بسبب الاختلافات الجوهرية في تصميم الموصلات. للقيام بذلك ، تحتاج إلى استخدام المحولات. مداها تعد بأن تكون واسعة جدا. بالطبع ، لا يتعلق الأمر فقط بتحويل USB Type-C إلى أنواع USB أخرى. ستتوفر أيضًا محولات لإخراج الصور إلى الشاشات المزودة بمنافذ DisplayPort و HDMI و DVI و VGA التقليدية.

قدمت Apple في وقت واحد مع الإعلان عن جهاز MacBook الجديد عدة خيارات للمحولات. يبلغ سعر منفذ USB من النوع C إلى USB Type-A 19 دولارًا.

نظرًا لوجود منفذ USB واحد فقط من النوع C ، فمن المحتمل أن مالك MacBook لا يمكنه الاستغناء عن محول عام وأكثر فاعلية. قدمت شركة آبل اثنين من هذه المحولات. يحتوي أحد المخرجات على منفذ USB Type-C و VGA و USB Type-A ، والخيار الثاني مزود بـ HDMI بدلاً من VGA. تكلفة هذه الصناديق 79 دولارًا. تبلغ تكلفة مصدر طاقة 29 واط مع USB أصلي من النوع C 49 دولارًا.

جوجل نظام جديديوفر Chromebook Pixel محولات USB من النوع C إلى النوع A (قابس / أنثى) مقابل 13 دولارًا ، ومحول DisplayPort إلى HDMI بقيمة 40 دولارًا. يبلغ سعر مزود الطاقة 60 واط 60 دولارًا.

تقليديا ، لا ينبغي أن يتوقع من مصنعي المعدات علامات أسعار إنسانية ملحقات إضافية. يتوقع مصنعو المحولات الطلب على منتجاتهم الجديدة. Belkin جاهزة بالفعل لشحن كيلومترات من الموصلات ، لكن تكلفتها لا يمكن وصفها بأنها منخفضة أيضًا (20-30 دولارًا). كما أعلنت الشركة ، ولكن لم تكشف بعد ، عن محول USB Type-C إلى Gigabit. منفذ إيثرنت. لم يتم الإعلان عن التكلفة بعد ، وهناك معلومات فقط أنها ستكون متاحة في أوائل الصيف. إنه أمر مضحك ، ولكن يبدو أنه حتى هذه اللحظة ، من أجل الاتصال بشبكة سلكية ، ستحتاج إلى استخدام محولين في وقت واحد. من المحتمل جدًا أن يكون شخص ما أسرع من Belkin من خلال تقديم محول مناسب في وقت سابق.

سيكون من الممكن الحديث عن انخفاض ملحوظ في الأسعار فقط بعد أن تشارك الشركات الأقل شهرة من "الإمبراطورية السماوية" بإحكام في الملحقات مع USB Type-C. بالنظر إلى الآفاق التي تنفتح ، نعتقد أنها لن تكون كذلك.

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

اسميًا ، أصبح الجهاز اللوحي أول جهاز مزود بمنفذ USB من النوع C. على الأقل ، كان هذا الجهاز هو الذي أصبح نذيرًا لحقيقة أن منافذ الشكل الجديد تركت مختبرات المطورين و "انتقلت إلى الناس".

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

ربما يكون المنتج الأكثر شهرة الذي سيساعد في زيادة شعبية USB Type-C هو المنتج الذي تم طرحه مؤخرًا. تم تجهيز الكمبيوتر المحمول مقاس 12 بوصة بموصل واجهة واحدة ، لذلك سيصبح مالكوه بطريقة أو بأخرى روادًا يتكيفون مع الحياة مع USB Type-C.

من ناحية ، من الواضح أن شركة Apple دعمت تطوير المعيار الجديد ؛ علاوة على ذلك ، شارك مهندسو الشركة بشكل مباشر في ذلك تطوير USBنوع سي. من ناحية أخرى ، الإصدارات المحدثة ماك بوك ايرو ماك بوك برولم يستقبل هذا الموصل. هل هذا يعني أن USB Type-C لن يتم تسجيله في فئة "ثقيلة" من أجهزة USB Type-C في العام المقبل؟ قابل للنقاش. بعد كل شيء ، بالتأكيد ، لن تتمكن Apple من مقاومة تحديث خط أجهزة الكمبيوتر المحمولة بعد إعلان الخريف عن هاتف محمول جديد. منصات إنتلمع معالجات Skylake. ربما يكون هذا هو الوقت الذي سيخصص فيه Cupertians مساحة على لوحة الواجهة لـ USB Type-C.

الوضع مع الأجهزة اللوحية والهواتف الذكية أكثر غموضًا. هل ستستخدم Apple USB Type-C بدلاً من Lightning؟ يعتبر الموصل المملوك أقل شأناً بشكل ملحوظ من حيث الإمكانيات للمنفذ العالمي الجديد ، ولكن ماذا عن الأجهزة الطرفية الأصلية التي تراكمت من قبل مستخدمي منتجات Apple المحمولة منذ عام 2012؟ سنكتشف إجابات هذه الأسئلة من خلال تحديث أو توسيع خطوط iPhone / iPad.

كشفت Google النقاب عن الجيل الثاني من أجهزة الكمبيوتر المحمولة الأنيقة Chromebook Pixel. لا تزال أنظمة Chrome OS حلولًا مناسبة تمامًا ، ولكن جودة أنظمة Google آسرة ، وهذه المرة في طليعة الأجهزة التي تعرض الانضمام إلى منفذ USB من النوع C. تم تجهيز أجهزة الكمبيوتر المحمولة بزوج من الموصلات المناسبة. ومع ذلك ، لأسباب تتعلق بالسلامة ، يحتوي جهاز Chromebook Pixels أيضًا على موصلين USB 3.0 كلاسيكيين.

بشكل عام ، ممثلو Google متحمسون جدًا لإمكانيات الموصل الجديد ، معتمدين على ظهور أجهزة Android المحمولة مع موصل USB Type-C في المستقبل القريب. يعد الدعم الذي لا هوادة فيه لأكبر صاحب منصة حجة قوية للاعبين الآخرين في السوق.

مصنعو اللوحات الأم ليسوا في عجلة من أمرهم لإضافة منفذ USB من النوع C إلى أجهزتهم. في الآونة الأخيرة ، قدمت MSI MSI Z97A GAMING 6 ، والمجهز بمثل هذا الموصل بمعدل نقل بيانات يصل إلى 10 جيجابت / ثانية.

تقدم ASUS ملف وحدة تحكم USB 3.1 مع منفذ USB من النوع C ، والذي يتم تثبيته على أي لوحة مجانية فتحة PCIاكسبرس (x4).

لا تزال الأجهزة الطرفية مع USB Type-C الأصلي غير كافية بصراحة. من المؤكد أن العديد من الشركات المصنعة لم تكن في عجلة من أمرها مع الإعلان ، في انتظار ظهور الأنظمة التي يمكن من خلالها استخدام المنتجات مع USB Type-C. بشكل عام ، يعد هذا موقفًا نموذجيًا عند تقديم معيار الصناعة التالي.

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

تقدم SanDisk بالفعل محرك أقراص فلاش مع موصلين - USB 3.0 من النوع A و USB من النوع C. يتم تقديم منتج مماثل بواسطة Microdia الأقل شهرة.

بالتأكيد سنرى قريبًا توسعًا كبيرًا في نطاق الأجهزة باستخدام USB Type-C. حذافة التغيير سوف تنفصل ببطء ولكن بثبات. يمكن أن يؤثر دعم الشركات "الكبيرة" على الموقف وتسريع هذه العملية.

نتائج

لقد طال انتظار الحاجة إلى موصل مضغوط عالمي يمكن استخدامه لنقل البيانات وتدفقات الفيديو والصوت والكهرباء. نظرًا للاهتمام المشترك ، سواء من المستخدمين ومصنعي المعدات ، هناك جميع المتطلبات الأساسية لـ USB Type-C "للتصوير".

الأبعاد المدمجة ، وسهولة الاتصال وملاءمة الاتصال إلى جانب الاحتمالات الواسعة تعد الموصل بآفاق لتكرار نجاح سابقتها. تمت ترقية منفذ USB المألوف عدة مرات ، ولكن حان الوقت لتغيير جذري. 10 جيجابت / ثانية مع إمكانية التوسع الإضافي ونقل الطاقة حتى 100 وات وصورة بدقة تصل إلى 5K. جيد كبداية؟ حجة أخرى في حصالة USB من النوع C هي معيار مفتوح لا يتطلب رسوم ترخيص من الشركات المصنعة. لا يزال هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به ، ولكن النتيجة واضحة في المستقبل ، والتي من أجلها تستحق السير على هذا النحو.

يوجد حاليًا عدة أنواع من موصلات USB (الناقل التسلسلي العالمي - الناقل التسلسلي العالمي) ، والتي تأتي بثلاثة إصدارات - USB v1.1 و USB v2.0 و USB v3.0. لا يتم استخدام الإصدار v1.1 أبدًا بسبب معدل نقل البيانات المنخفض جدًا (12 ميجابت في الثانية) ، لذلك يتم استخدامه فقط للتوافق.

الإصدار الثاني من USB 2.0 يهيمن الآن على السوق. تدعم معظم الأجهزة الحديثة هذا الإصدار ، والذي يوفر معدل نقل يبلغ 480 ميجابت في الثانية ، وهو ما يعادل سرعة نسخ تبلغ 48 ميجابت في الثانية. ومع ذلك ، نظرًا لميزات التنفيذ والتصميم غير المثالية ، نادرًا ما تتجاوز السرعة الحقيقية في الممارسة العملية 30-33 ميجابايت / ثانية. العديد من محركات الأقراص الثابتة قادرة على قراءة المعلومات بسرعة تزيد عن 3 إلى 4 أضعاف.

موصل USB v2.0 هو عنق الزجاجة، مما يؤدي إلى إبطاء عمل محركات الأقراص الحديثة. في الوقت نفسه ، بالنسبة للفئران ولوحات المفاتيح وبعض الأجهزة الأخرى ، فإن هذا لا يهم كثيرًا. تم تمييز الإصدار الثالث من USB v3.0 باللون الأزرق ، مما يعني أنه ينتمي إلى أحدث جيل. عرض النطاقيوفر الإصدار الثالث من USB سرعة 5 جيجابت / ثانية ، أي ما يعادل 500 ميجابايت / ثانية. نظرًا لحقيقة أن محركات الأقراص الثابتة الحديثة تصل سرعتها إلى 150-170 ميجابايت / ثانية ، فإن الإصدار الثالث من USB به هامش كبير لسرعة نقل البيانات.

من الناحية الهيكلية ، تتوافق إصدارات USB 1.1 و 2.0 تمامًا مع بعضها البعض. إذا كان أحد الأطراف المتصلة يدعم الإصدار v1.1 ، فسيحدث تبادل البيانات بسرعة منخفضة ، وسيعرض نظام التشغيل رسالة: "يمكن للجهاز العمل بشكل أسرع" ، مما يعني أن الكمبيوتر يستخدم USB 2.0 سريعًا المنفذ ، والإصدار 1.1 من البرنامج المساعد بطيء. يبدو التوافق بين USB 2.0 و 3.0 مختلفًا قليلاً. يمكن توصيل أي جهاز USB v2.0 بمنفذ الإصدار الثالث المميز باللون الأزرق. لكن الاتصال العكسي (باستثناء النوع أ) مستحيل. تحتوي كبلات وأجهزة USB v3.0 الحديثة على دبابيس إضافية تتيح لك زيادة سرعة الواجهة.

طاقة USB

يتم تشغيل أي موصل USB بجهد 5 فولت وتيار يصل إلى 0.5 أمبير ، وبالنسبة للإصدار 3.0 من USB - 0.9 أ. عمليًا ، هذا يعني أن الطاقة القصوىلا يتجاوز الجهاز المتصل 2.5 وات أو 4.5 وات لمنفذ USB 3.0. لهذا السبب ، توصيل الطاقة المنخفضة و أجهزة محمولة(الهواتف ، المشغلات ، محركات الأقراص المحمولة ، بطاقات الذاكرة) لن تتسبب في حدوث مشكلات ، ويتم تشغيل المعدات كبيرة الحجم والهائلة من شبكة خارجية.

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

يعتبر موصل USB من النوع A هو الأكثر استخدامًا والأكثر شهرة في الوجود. 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 الموصل مستطيل في المقطع العرضي ، إلا أنه محمي من التوصيل غير الصحيح ، لذا لا يمكن توصيله الجانب المعاكس. ومع ذلك ، فهو كبير بما يكفي بحيث لا يناسب الأجهزة المحمولة ، مما أدى إلى إنشاء تعديلات أصغر.

موصل USB من النوع B أقل شيوعًا. جميع التعديلات من النوع B ، بما في ذلك Mini و Micro ، لها شكل مربع أو شبه منحرف. النوع التقليدي بالحجم الكامل من النوع B هو النوع الوحيد الذي يحتوي على قسم مربع. نظرًا لحجمها الكبير إلى حد ما ، يتم استخدامه في العديد من الأجهزة الثابتة الطرفية والكبيرة الحجم (الماسحات الضوئية والطابعات وأحيانًا أجهزة مودم ADSL). عادةً ، نادرًا ما يقوم مصنعو الطابعات أو الأجهزة متعددة الوظائف بتجميع منتجاتهم بمثل هذا الكابل ، لذلك يتعين على المشتري شرائه بشكل منفصل.

كان سبب موصلات Mini USB من النوع B هو وفرة الأجهزة المصغرة في السوق. وتم ضمان الطابع الجماعي الحقيقي من خلال ظهور محركات الأقراص الثابتة المحمولة. على عكس الموصلات الكبيرة ذات 4 سنون ، يحتوي Mini USB من النوع 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 USB الصغير في الارتخاء ، على الرغم من أنه لا يسقط من المنفذ. في هذا الوقت ، لا يزال يتم استخدامه بنشاط في محركات الأقراص الثابتة المحمولة والمشغلات وقارئات البطاقات وغيرها من المعدات المدمجة. يكاد لا يتم استخدام التعديل الثاني لـ Mini USB من النوع A. يتم استبدال USB الصغير تدريجيًا بتعديل أكثر تقدمًا لـ Micro USB.

موصل Micro USB من النوع B هو نسخة معدلة من النوع السابق من نوع USB الصغير B وله حجم مصغر للغاية ، مما يسمح للمصنعين باستخدامه في التكنولوجيا الحديثة بسماكة صغيرة. بفضل التثبيت المحسن ، يثبت القابس بإحكام شديد في المقبس ولا يسقط منه. في عام 2011 هذه الأنواعتمت الموافقة على الموصل كمعيار شحن فردي للهواتف الذكية والهواتف والأجهزة اللوحية والمشغلات وغيرها من المعدات المحمولة. يتيح لك هذا الحل شحن أسطول الأجهزة الإلكترونية بالكامل بكابل واحد. يُظهر المعيار اتجاهات النمو ويمكن الافتراض أنه في غضون بضع سنوات ، سيتم تجهيز جميع الأجهزة الجديدة تقريبًا به. النوع أ نادر للغاية.

يوفر معيار USB 3.0 سرعات نقل بيانات أسرع بشكل ملحوظ. غيرت المسامير الإضافية ، التي سمحت بزيادة السرعة ، مظهر جميع موصلات USB تقريبًا من الإصدار الثالث. ومع ذلك ، لم يتغير النوع A ظاهريًا ، باستثناء اللون الأزرق للنواة. هذا يعني أنه يتم الاحتفاظ بالتوافق مع الإصدارات السابقة. بمعنى آخر ، يمكن توصيل جهاز USB 3.0 من النوع A بمنفذ USB الإصدار 2 والعكس صحيح. هذا هو الاختلاف الرئيسي بين الموصل وموصلات الإصدار 3.0 الأخرى. توجد هذه المنافذ بشكل شائع في أجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الكمبيوتر الحديثة.

يستخدم USB 3.0 من النوع B في الأداء العالي المتوسط ​​والكبير ملحقاتآه - NAS ، وكذلك في محركات الأقراص الثابتة الثابتة. لقد خضع الموصل للكثير من التغييرات ، 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 في نفس الوقت يوفر معدل نقل بيانات أعلى. تستخدم بشكل رئيسي في محركات الأقراص الصلبة الخارجية ومحركات الأقراص ذات الحالة الثابتة فائقة السرعة. إنها تكتسب المزيد والمزيد من الشعبية. الموصل يكرر إلى حد كبير Micro USB من الإصدار الثاني.

يخلط المستخدمون أحيانًا بين موصلات USB الصغيرة وموصلات Micro USB ، المتشابهة حقًا. الاختلاف الرئيسي هو أن الأول أكبر قليلاً ، في حين أن الثاني به مزلاج خاصة على الجانب الخلفي ، وهي أسهل طريقة للتمييز بين هذين النوعين من الموصلات. من نواحٍ أخرى ، هما متطابقان. يوجد اليوم العديد من الأجهزة التي تحتوي على هذه الأنواع من الموصلات ، لذا يفضل وجود كبلين مختلفين.

USB هو واجهة تسلسليةنقل البيانات للأجهزة الطرفية في الحوسبة

تم اعتماد USB 1.0 على نطاق واسع في نوفمبر 1996. لا يتم استخدام الإصدار v1.1 أبدًا بسبب معدل نقل البيانات المنخفض جدًا (12 ميجابت في الثانية) ، لذلك يتم استخدامه فقط للتوافق.

USB 2.0

تم اعتماد معيار USB 2.0 على نطاق واسع في نوفمبر 1996.

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

جهد ناقل USB هو 5 فولت بتيار يصل إلى 500 مللي أمبير. هذا ، بالطبع ، لا يكفي للأجهزة الطرفية ذات الاستهلاك العالي للطاقة مثل الطابعات. لذلك ، فهم مجهزون بمصادر الطاقة الخاصة بهم ، والتي ترتبط مباشرة بمأخذ التيار الكهربائي. يتم توجيه كبلات USB ، أي أنها تحتوي على عروات مختلفة فعليًا "للجهاز" (النوع B) و "للاستضافة" (النوع A). من الممكن تنفيذ جهاز USB بدون كابل ، مع وجود طرف "للمضيف" مدمج في العلبة.

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

تدعم أجهزة USB 2.0 ثلاثة أوضاع للتشغيل:

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

واجهة USB 3.0 - معيار SuperSpeed ​​USB

ظهرت مواصفات USB 3.0 في عام 2008.

في مواصفات USB 3.0 ، تتوافق الموصلات والكابلات مع USB 2.0 ، وللتعرف الفريد موصلات USB 3.0 مصنوعة من البلاستيك الأزرق أو (بعض الشركات المصنعة) الأحمر.

ترفع مواصفات USB 3.0 الحد الأقصى لمعدل نقل البيانات إلى 5 جيجابت / ثانية ، وهو أعلى من معدل نقل البيانات لأجهزة USB 2.0. (بحد أقصى 480 ميجابت في الثانية.)

في 31 يوليو 2013 ، أعلنت مجموعة USB 3.0 Promoter Group اعتماد مواصفات الواجهة التالية ، USB 3.1 ، والتي يمكن أن تصل إلى 10 جيجابت في الثانية. موصل USB 3.1 من النوع C متماثل.

أنواع الموصلات والكابلات الممكنة

زاد عدد موصلات USB 3.0 الممكنة. الموصل الأكثر شيوعًا الذي استخدمه الجميع هو USB Type-A بالحجم الكلاسيكي: فهو موجود على محركات أقراص فلاش ومودم USB في نهايات أسلاك الماوس ولوحات المفاتيح. أقل شيوعًا هو USB Type-B كامل الحجم: عادة ما يتم توصيل الطابعات والماسحات الضوئية بهذا الكابل. لا يزال يتم استخدام الإصدار المصغر من USB Type-B في قارئات البطاقات ، الكاميرات الرقمية، محاور USB. أصبح الإصدار الصغير من Type-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.