Обычно блок питания компьютера имеет 6 или 5 коннекторов: 4 (4х пиновых) для питания приводов и 2 (6ти пиновых) (AT) или 1 (20ти пиновый) (ATX) — для материнской платы.
Разъемы питания материнской платы
AT разъемы питания материнской платы
P8 № | Сигнал | Цвет |
1 | Power Good | оранжевый |
2 | +5В | красный |
3 | +12В | желтый |
4 | -12В | голубой |
5 | корпус | черный |
6 | корпус | черный |
№
Сигнал | Цвет | |
1 | корпус | черный |
2 | корпус | черный |
3 | -5В | белый |
4 | +5В | красный |
5 | +5В | красный |
6 | +5В | красный |
ATX разъем питания материнской платы
№ | Сигнал | № | Сигнал |
1* | +3,3 В | 11 | +3,3 В |
2 | +3,3 В | 12 | -12 В |
3 | Земля | 13* | Земля |
4 | +5 В | 14* | Power Supply On |
5 | Земля | 15 | Земля |
6 | +5 В | 16 | Земля |
7 | Земля | 17 | Земля |
8 | Power Good | 18 | -5 В |
9 | +5 В Standby | 19 | +5 В |
10 | +12 В | 20 | +5 В |
Разъем питания приводов
№ | Сигнал | Цвет |
1 | +12В | желтый |
2 | корпус | черный |
3 | корпус | черный |
4 | +5В | красный |
Разъемы для подключения клавиатуры
Внимание! контакты нумеруются не по кругу, обращайте внимание на цифру, стоящую возле контакта.
DIN5 | PS/2 | |
№ | Сигнал | Назначение |
1 | Тактовая частота | Выход |
2 | Линия данных | Вход/Выход |
3 | Сброс | — |
4 | Корпус | Вход |
5 | +5В | Вход |
Сигнал | Вход/Выход | |
1 | Линия данных | Вход/Выход |
2 | Не подключен | Резерв |
3 | Корпус | Вход |
4 | +5В | Вход |
5 | Тактовая частота | Выход |
6 | Не подключен | Резерв |
Распиновка разъема распиновка
Даже такой привлекательный разъем, как SCART, не может эксплуатироваться бесконечно. На смену ему пришло соединение S-Video. Оно и сейчас широко применяется в различной технике. Для стыковки со SCART можно использовать широко распространенные переходники. Схема распайки приведена на картинке ниже.
Но все большее распространение получает еще более простое решение — RCA. Разнесенное подключение подразумевает использование штекеров желтого, красного и белого цвета. Желтая и белая линии отвечают за стереофоническое аудио. Красный канал подает видеосигнал на телевизор. Распайка на «тюльпаны» производится по схеме, показанной на следующем фото.
Довольно часто приходится решать еще одну проблему — как состыковать старый разъем и современный HDMI. Проводниками и переходниками в таком случае ограничиться не выйдет. Придется использовать устройство, которое станет «переводить» цифровые сигналы HDMI в аналоговые и обратно. Самостоятельное изготовление подобной техники невозможно или крайне затруднено.
О разъемах SCART смотрите далее.
Разъем кабеля USB
№ | Сигнал | № | Сигнал |
A1 | Vcc | B1 | Vcc |
A2 | Port0 data+ | B2 | Port1 data+ |
A3 | Port0 data- | B3 | Port1 data- |
A4 | GND | B4 | GND |
Разъем RJ-45 (для соединения витой парой)
(кабель направлен от смотрящего)
При соединении компьютер — хаб используется раскладка «нормально». При каскадировании хабов или при подключении компьютер — компьютер (без хаба) используется раскладка «uplink» на одном конце кабеля, и «нормально» на другом.
№ | нормально | uplink |
1 | коричневый | коричневый |
2 | бело-коричневый | бело-коричневый |
3 | зеленый | оранжевый |
4 | бело-синий | бело-синий |
5 | синий | синий |
6 | бело-зеленый | бело-оранжевый |
7 | оранжевый | зеленый |
8 | бело-оранжевый | бело-зеленый |
Распиновка USB-разъемов в ПК
Распиновка USB-разъемов 1.0-2.0 (Universal Serial Bus).
USB 2.0 серии A, B и Mini
USB 2.0 Микро USB
USB 2.0 на материнке
Распиновка разъёма материнской платы для передней панели USB 2.0
Схема USB-разъемов 3.0
Распиновка USB-разъемов 3.0 (Universal Serial Bus).
USB 3.0 серии A, B, Micro-B и Powered-B. Серия Powered-B отличается от серии B, тем, что у него есть в наличии 2 дополнительных контакта, которые служат для передачи дополнительного питания, таким образом, устройство может получить до 1000 мА тока. Это снимает надобность в дополнительном источнике питания для маломощных устройств.
USB 3.0 на материнке
Распиновка разъёма материнской платы для передней панели USB 3.0
- Подробнее про микро USB читайте тут
Кабель для подключения дисководов
Жилы с 10 по 16 перекручены — необходимо для идентификации дисковода.
Нечетные контакты — корпус.
№ | Вход/Выход | Сигнал | Значение |
2 | Вход | High/normal density | Высокая/нормативная плотность записи |
4 | Вход | Unused | Спецификация производителя |
6 | Вход | Unused | Спецификация производителя |
8 | Выход | Index | Идентификация индексного отверстия |
10 | Вход | Motor Enable 0 | Двигатель дисковода A: включен |
12 | Вход | Drive Select 1 | Активизация привода B: |
14 | Вход | Drive Select 0 | Активизация привода A: |
16 | Вход | Motor Enable 1 | Двигатель дисковода B: включен |
18 | Вход | Direction Select | Указание направления для головки |
20 | Вход | Step | Импульс для движения головки |
22 | Вход | Write Data | Запись данных |
24 | Вход | Write Gate | Сигнал для перезаписи данных |
26 | Выход | Track 00 | Головка стоит на нулевой дорожке |
28 | Выход | Write Protect | Наличие защиты диска от записи |
30 | Выход | Read Data | Чтение данных |
32 | Вход | Side Select | Доступ на первую или вторую сторону |
34 | Выход | Drive Status | Готовность привода |
Интерфейсы
Большинство GPIO имеют дополнительные возможности, так как к ним подключены выводы с других систем микроконтроллера, с ними вы уже знакомы из предыдущего урока:
- ADC (АЦП, аналогово-цифровой преобразователь) – зелёные подписи ADC* на распиновке
- UART (интерфейс связи) – голубые TXD и RXD на распиновке
- Выводы таймеров, они же ШИМ пины – светло-фиолетовые OC*A и OC*B, где * номер таймера
- SPI (интерфейс связи) – голубые SS, MOSI, MISO, SCK
- I2C (интерфейс связи) – голубые SDA и SCL
- INT (аппаратные прерывания) – розовые INT0 и INT1, а также PCINT* – PinChangeInterrupt
Кабель для подключения IDE устройств
Контакт | Вход/Выход | Сигнал | Значение |
1 | Выход | Reset | Сброс |
2 | — | GND | Корпус |
3 | Вход/Выход | HD7 | Линия данных 7 |
4 | Вход/Выход | HD8 | Линия данных 8 |
5 | Вход/Выход | HD6 | Линия данных 6 |
6 | Вход/Выход | HD9 | Линия данных 9 |
7 | Вход/Выход | HD5 | Линия данных 5 |
8 | Вход/Выход | HD10 | Линия данных 10 |
9 | Вход/Выход | HD4 | Линия данных 4 |
10 | Вход/Выход | HD11 | Линия данных 11 |
11 | Вход/Выход | HD3 | Линия данных 3 |
12 | Вход/Выход | HD12 | Линия данных 12 |
13 | Вход/Выход | HD2 | Линия данных 2 |
14 | Вход/Выход | HD13 | Линия данных 13 |
15 | Вход/Выход | HD1 | Линия данных 1 |
16 | Вход/Выход | HD14 | Линия данных 14 |
17 | Вход/Выход | HD0 | Линия данных 0 |
18 | Вход/Выход | HD15 | Линия данных 15 |
19 | — | GND | Корпус |
20 | — | KEY | Ключ разъема (отсутствует) |
21 | — | Reserved | Зарезервировано |
22 | — | GND | Корпус |
23 | Выход | IOW | Строб чтения |
24 | — | GND | Корпус |
25 | Выход | IOR | Строб записи |
26 | — | GND | Корпус |
27 | Вход | IOCHRDY | Готовность канала ввода/вывода |
28 | Выход | ALE | Строб адреса |
29 | — | Reserved | Зарезервировано |
30 | — | GND | Корпус |
31 | Вход | IRQ14 | Запрос на прерывание |
32 | Вход | HIO16 | Признак обращения к 16-разрядному порту |
33 | Выход | HA1 | Линия адреса 1 |
34 | Вход/Выход | Reserved | Зарезервировано |
35 | Выход | HA0 | Линия адреса 0 |
36 | Выход | HA2 | Линия адреса 2 |
37 | Выход | CS0 | Выбор диска 1 |
38 | Выход | CS1 | Выбор диска 2 |
39 | Вход/Выход | ACTIV | Подтверждение выбора диска |
40 | — | GND | Корпус |
Распиновка разъемов типа USB.
- первый провод (красный цвет), на него подается напряжение питания постоянного тока +5 В;
- второй контакт (белый цвет), его используют для передачи информации (D-);
- третий провод (зеленый цвет), он также предназначен для передачи информации (D+);
- четвертый контакт (черный цвет), на него подается ноль напряжения питания, еще его называют общим проводом.
- Первые четыре контакта полностью совпадают со стандартом 2.0, так что идем далее.
- Пятый контакт (синего цвета) используют для передачи информации со знаком минус USB3 (StdA_SSTX).
- Шестой вывод – аналогично пятому контакту, но со знаком плюс (желтый цвет).
- Седьмой – дополнительное заземление.
- Восьмой контакт (фиолетовый цвет) предназначен для приема данных USB3 (StdA_SSRX) со знаком минус.
- И, наконец, последний девятый (оранжевый цвет) — то же что и седьмой вывод, только со знаком плюс.
Оклейка стен обоями своими руками, и как правильно клеить обои
Распиновка USB типа микро:
- первый контакт (красного цвета) предназначен для подачи напряжения питания + 5 В;
- второй и третий провода (белого и зеленого цветов) используются для передачи данных;
- четвертый контакт сиреневого цвета в коннекторах типа В не задействован, а в разъемах типа А он замыкается на общий провод для поддержки OTG-функции
- последний, пятый, контакт (черного цвета) – нуль напряжения питания.
Компьютерные технологии охватили весь мир и, наверное, нет такого человека, который бы не умел пользоваться компьютером. Но конечно же, интересует людей не только сам компьютер, но и все дополнительные элементы, которые меняют, ускоряют и преобразуют работу такой компьютерной техники.
Так, в последнее время большой популярностью пользуются универсальные USB шины, которые являются интерфейсом компьютера. Их изобрели в двадцатом веке, но разрабатывать стали лишь только через три года. И тогда появилась новая модель USB, которая в отличие от первой работала намного лучше. Например, скорость ее работы была увеличена в сорок раз. И зарядка поэтому держалась дольше.
Но через некоторое время разработчики такого интерфейса компьютера, как USB, все равно имел маленькую скорость
для того, чтобы использовать внешние жесткие диски и другие устройства, скорость которых была намного большая. Поэтому создателям USB пришлось изменить устройство так, что получилась новая модель. Теперь скорость третьего типа USB стала быстрей в десять раз. Конечно же, это отразилось и на зарядке.
Кабель USB состоит из четырех проводников, выполненных из меди. Это два проводника, предназначенных для питания, а еще остальные проводники в витой паре. В этот комплект еще входит и заземленная оплетка.
Кабели USB имеют разные физические наконечники. Это зависит от того, к какому устройству оно подключаются. Существуют подключения к самому устройству и к хосту. Причем USB может быть с кабелем, так и без него. Возможен и такой вариант: кабель встраивается в само устройство. Кабель необходим для того, чтобы формировать интерфейс между устройством и хостом.
Рассмотрим теперь немного хост. В его качестве выступает специальный контролер, который запрограммирован и управляем. Его задача: обеспечивать деятельность интерфейса. Кстати, контролер чаще всего можно найти в микросхеме. Для соединения контролера с другими устройствами необходим концентратор.
А вот чтобы уже подключить внешние устройства к концентратору, используются порты, на конце которых и находятся разъемы. Кабели помогают USB устройствам подключаться к разъемам. Питание устройства может быть разным: от шины или внешний какой-то источник питания.
Для начала запуска достаточно всего лишь несколько минут и можно включаться в работу. Сначала сигнал о начале работы поступает на кабельный концентратор
, который и сообщает дальше, что оборудование к работе готово.
Но стоит помнить одно правило. Всегда, когда начинаете выполнять распиновку устройства, сначала определите то, какова распиновка на вашем кабеле. Разъем юсб помогать подсоединить все внешние устройства к вашему компьютеру. Этот современный способ подключения заменяет все те способы, которые были ранее. Такой разъем дает дополнительные возможности
: при работе компьютерного оборудования любые устройства могут быть подключены и сразу включаться в работу. Может он влиять и на работу зарядки.
Параллельный интерфейс
Назначение контактов разъемов кабеля Centronics
25 pin | 36 pin | Сигнал | Вход/Выход | Значение |
1 | 1 | STROBE | Выход | Готовность данных |
2 | 2 | D0 | Выход | 1 бит данных |
3 | 3 | D1 | Выход | 2 бит данных |
4 | 4 | D2 | Выход | 3 бит данных |
5 | 5 | D3 | Выход | 4 бит данных |
6 | 6 | D4 | Выход | 5 бит данных |
7 | 7 | D5 | Выход | 6 бит данных |
8 | 8 | D6 | Выход | 7 бит данных |
9 | 9 | D7 | Выход | 8 бит данных |
10 | 10 | ACK | Вход | Контроль приема данных |
11 | 11 | BUSY | Вход | Принтер не готов к приему (занят) |
12 | 12 | PE | Вход | Конец бумаги |
13 | 13 | SLCT | Вход | Контроль состояния принтера |
14 | 14 | AF | Выход | Автоматический перевод строки (LF) после перевода каретки (CR) |
15 | 32 | ERROR | Вход | Ошибка |
16 | 31 | INIT | Выход | Инициализация принтера |
17 | 36 | SLCT IN | Выход | Принтер в состоянии on-line |
18 | 33 | GND | — | Корпус |
19 | 19 | GND | — | Корпус |
20 | 20 | GND | — | Корпус |
21 | 21 | GND | — | Корпус |
22 | 22 | GND | — | Корпус |
23 | 23 | GND | — | Корпус |
24 | 24 | GND | — | Корпус |
25 | 25 | GND | — | Корпус |
— | 15 | GND/NC | — | Корпус/свободный |
— | 16 | GND/NC | — | Корпус/свободный |
— | 17 | GND | — | Корпус для монтажной платы принтера |
— | 18 | +5V DC | Вход | +5 В |
— | 26 | GND | — | Корпус |
— | 27 | GND | — | Корпус |
— | 28 | GND | — | Корпус |
— | 29 | GND | — | Корпус |
— | 30 | GND | — | Корпус |
— | 34 | NC | — | Свободный |
— | 35 | +5V DC/NC | — | +5 В/свободный |
Классификация и распиновка
Коннекторы принято классифицировать по типам, их всего два:
- А – это штекер, подключаемый к гнезду «маме», установленном на системной плате ПК или USB хабе. При помощи такого типа соединения производится подключение USB флешки, клавиатуры, мышки и т.д. Данные соединения полностью совместимы в между начальной версией и вторым поколением. С последней модификацией совместимость частичная, то есть устройства и кабели с ранних версий можно подключать к гнездам третьего поколения, но не наоборот.
Разъемы типа А - B – штекер для подключения к гнезду, установленному на периферийном устройстве, например, принтере. Размеры классического типа В не позволяют его использовать для подключения малогабаритных устройств (например, планшетов, мобильных телефонов, цифровых фотоаппаратов и т.д.). Чтобы исправить ситуации были приняты две стандартные уменьшенные модификации типа В: мини и микро ЮСБ.
Заметим, что такие конвекторы совместимы только между ранними модификациями.
Различные модели разъемов типа В
Помимо этого, существуют удлинители для портов данного интерфейса. На одном их конце установлен штекер тип А, а на втором гнездо под него, то есть, по сути, соединение «мама» — «папа». Такие шнуры могут быть весьма полезны, например, чтобы подключать флешку не залезая под стол к системному блоку.
Шнур-удлинитель для порта USB
Теперь рассмотрим, как производится распайка контактов для каждого из перечисленных выше типов.
Последовательная передача данных
Назначение контактов разъемов последовательного интерфейса (RS-232)
DB9 | DB25 | Сигнал | Вход/Выход | Значение |
1 | 8 | DCD (Data Carrier Detect) | Вход | Обнаружение несущей данных |
2 | 3 | RXD (Recive Data) | Вход | Принимаемые данные |
3 | 2 | TXD (Transmit Data) | Выход | Передаваемые данные |
4 | 20 | DTR (Data Terminal Ready) | Выход | Готовность терминала |
5 | 7 | GND (Ground) | Корпус | Сигнальная земля |
6 | 6 | DSR (Data Set Ready) | Вход | Готовность модема |
7 | 4 | RTS (Request To Send) | Выход | Запрос передачи |
8 | 5 | CTS (Clear To Send) | Вход | Сброс для передачи |
9 | 22 | RI (Ring Indicator) | Вход | Индикатор звонка |
Универсальный штекер — распиновка джек 3.5 для подключения к гнездам наушников и смартфонов
Распиновка джек 3.5 особой сложности не представляет, достаточно умения обращаться с паяльником. Поэтому, починить вышедший из строя коннектор или припаять новый на провод, может практически любой пользователь гарнитур, к которым требуется такой соединитель.
Аудио разъемы были изобретены в 19 веке с целью использования в телефонных коммутаторах и до сих пор широко используются для передачи аналоговых аудиосигналов.
Конфигурация контактов
Пин № | Имя пин-кода | Описание |
1. | Tip | Левый |
2. | Ring | Правый |
3. | Ring | Земля |
4. | Sleeve | Микрофон |
Краткое описание
Джек 3,5 мм — это универсальный размер аудио разъема для смартфонов, ПК и ноутбуков. Кроме того, для радиолюбителей аудио разъем 3,5 мм является полезным компонентом для проектов, которые подключаются к гнездам для наушников. Существуют различные типы аудиоразъемов, такие как TS, TRS и TRRS, использующиеся в различных приложениях, но наиболее распространенные, которые мы видим в повседневной жизни, это TRS и TRRS.
Типы: Джек 3,5 мм
1. TS Тип пальчиковый аудио разъем
Эти типы аудиоразъемов не поддерживают стереозвук и микрофон, что означает отсутствие левого и правого каналов. Вы получите одинаковый звук с обеих сторон. Ниже приведена распиновка джек 3.5 типа TS.
Применение: до сих пор используется на музыкальном оборудовании (особенно в электрогитарах) и авиационных радиоприемниках.
2. Тип TRS пальчиковый аудио разъем
Здесь показан коннектор типа TRS, «T» обозначает «Tip — кончик», «R» обозначает «Ring — кольцо», а «S» обозначает «Sleeve — гильза». Эти типы аудиоразъемов поддерживают стереозвук и не поддерживают микрофон. Таким образом, используя этот тип, вы можете только слушать музыку, но не можете разговаривать с абонентом. Ниже приведена распиновка аудио джека типа TRS.
Применение: колонки, микрофон, клавиатуры и т.д.
3. Тип TRRS пальчиковый аудио разъем
Аудио штекер типа TRRS имеет четыре проводника и он наиболее популярен среди пользователей смартфонов и планшетов. Последовательность контактов аудиоразъемов типа TRRS — это наконечник-кольцо-кольцо-гильза и микрофон, он также является стерео штекером. Есть ряд стандартов, которые использоваться при создании этих аудиоразъемов, таких как OMTB и CTIA. Это причина того, что ваш смартфон не поддерживает наушники других марок. Ниже приведена распиновка джек 3.5 мм типа TRS.
Применение: Используется во многих фирменных наушниках, таких как Apple, Nokia, Samsung, Panasonic и др.
Самостоятельная распиновка джек 3.5 мм
Для использования 3,5-мм аудио джека в ваших проектах или изготовлении опытных образцов, вы должны припаять провода на контактные штырьки джека. Снимите вышеуказанную пластиковую оболочку, и вы увидите контакты разъема, как показано на изображениях выше. Теперь используйте многожильные провода для пайки со штырьками, а затем снова закройте его пластиковым кожухом.
Переходник с PS/2 на 9ти контактный RS232
PS/2 | RS232 |
1 | 1 |
2 | Не занят |
3 | 3, связан с контактом 5 |
4 | Связан с контактами 7 и 9 |
5 | 6 |
6 | Не занят |
Распиновка мини USB
Данный вариант подключения применяется только в ранних версиях интерфейса, в третьем поколении такой тип не используется.
Распиновка разъема мини USB
Как видите, распайка штекера и гнезда практически идентична микро ЮСБ, соответственно, цветовая схема проводов и номера контактов также совпадают. Собственно, различия заключаются только в форме и размерах.
В данной статье мы привели только стандартные типы соединений, многие производители цифровой техники практикуют внедрение своих стандартов, там можно встретить разъемы на 7 pin, 8 pin и т.д. Это вносит определенные сложности, особенно когда встает вопрос поиска зарядника для мобильного телефона. Также необходимо заметить, что продукции не спешат рассказывать, как выполнена распиновка USB в таких контакторах. Но, как правило, эту информацию несложно найти на тематических форумах.
Назначение выводов 9ти контактного разъема для подключения цифрового (TTL) монитора
№ | Сигнал цветного монитора (EGA) | Сигнал монохромного монитора (MDA) | Сигнал цветного монитора (CGA) |
1 | Корпус | Корпус | Корпус |
2 | Контрольный красный | Корпус | Корпус |
3 | Красный | Свободный | Красный |
4 | Зеленый | Свободный | Зеленый |
5 | Синий | Свободный | Синий |
6 | Контрольный зеленый | Интенсивность | Интенсивность |
7 | Контрольный синий | Видеосигнал | Видеосигнал |
8 | Сигнал синхронизации по горизонтали | Сигнал синхронизации по горизонтали | Сигнал синхронизации по горизонтали |
9 | Сигнал синхронизации по вертикали | Сигнал синхронизации по вертикали | Сигнал синхронизации по вертикали |
Параллельные и последовательные
И скорость передачи будет другая:
- Во-первых, если передача по проводам в обоих случаях одинаковая, то второй случай окажется в 8 раз медленнее за счёт этой самой поочерёдной передачи битов одного байта.
- Во-вторых, нужно либо время на саму выполнение программной процедуры разворачивания байта в биты или дополнительные технические схемы такой развёртки.
Получается, у каждого варианта свои плюсы, но и свои минусы.
- Сразу по восемь бит (то есть побайтно) передавать быстрее, но проводочков надо в восемь раз больше
- По одному биту передавать — нужно всего один информационный проводок, зато будет в 8 раз медленнее.
Вот и назвали в первом случае передачу параллельной, а во втором случае — последовательной.
Назначение выводов 15ти контактного разъема для подключения аналогового монитора
№ | Назначение | Сигнал цветного монитора | Сигнал монохромного монитора |
1 | Красный | Красный | Нет вывода |
2 | Зеленый | Зеленый | Вход видеосигнала |
3 | Синий | Синий | Нет вывода |
4 | Свободный | Свободный | Нет вывода |
5 | Корпус | Тестирование | Тестирование |
6 | Контрольный красный (корпус) | Контрольный красный | Контрольный красный |
7 | Контрольный зеленый (корпус) | Контрольный зеленый | Контроль видеосигнала |
8 | Контрольный синий (корпус) | Контрольный синий | Нет вывода |
9 | Управление | Нет вывода | Нет вывода |
10 | Контроль синхроимпульсов (корпус) | Корпус | Корпус |
11 | Сигнал ID монитора | Корпус | Нет вывода |
12 | Сигнал ID монитора | Свободный | Корпус |
13 | Синхронизация по горизонтали | Сигнал синхронизации по горизонтали | Сигнал синхронизации по горизонтали |
14 | Синхронизация по вертикали | Сигнал синхронизации по вертикали | Сигнал синхронизации по вертикали |
15 | Свободный | Нет вывода | Нет вывода |
Теперь перейдем к рассмотрению порта USB 3.0
Схема подключения и распиновка кнопки стеклоподъемников ВАЗ
Вторым названием USB 3.0 порта есть USB Super Speed, за счет возросшей скорости передачи данных до 5 Гб/сек. Для увеличения скоростных показателей инженеры применили полнодуплексную (двупроводную) передачу, как отправленных данных, так и принимаемых. За счет этого в разъеме появилось 4 дополнительных контакта -/+ StdA_SSRX и -/+StdA_SSTX. Кроме того, возросшие скорости потребовали применения нового типа контроллера с большим энергопотреблением, что привело к необходимости использования дополнительных контактов питания в USB 3.0 разъеме (DPWR и DGND). Новый тип разъема стал именоваться, как USB Powered B. В отступлении скажем, что первые китайские флешки под этот разъем были выполнены в корпусах без учета тепловых характеристик их контроллеров и, как результат, сильно грелись и выходили из строя.
Практическая реализация USB 3.0 порта позволила достигнуть скорости обмена данными на уровне 380Мбайт/cек. Для сравнения порт SATA II (подключение жестких дисков) способен передавать данные на скорости 250Мбайт/cек. Применение дополнительного питания позволило использовать на гнезде устройства с максимальным потреблением тока до 900mA. Так может подключиться либо одно устройство, либо до 6 гаджетов с потреблением по 150mA. При этом минимальное напряжение работы подключаемого устройства может снижаться до 4V. В следствие увеличения мощности разъема инженерам пришлось ограничить длину USB 3.0 кабеля до 3м., что является несомненным минусом данного порта. Ниже мы приводим стандартную спецификацию порта USB 3.0
Режим | Скорость обмена | Максимальный ток | Амплитуда импульсов по шине Data+ и Data- |
Высокоскоростной режим (Super speed) | 4,8 Gb/s (600 MB/s) | 900 mA | 4.00V – 5.25V |
Значение тока в автономном режиме, mA | 150 mA | ||
Работа на холостом ходу (без подключения устройств) | 2.5mA |
Распиновка USB 3.0 разъема выглядит следующим образом:
№ конт. | Назначение | Цвет провода |
1 | Vbus | Красный |
2 | D- | Белый |
3 | D+ | Зеленый |
4 | GND | Черный |
5 | StdA_SSTX- | Голубой |
6 | StdA_SSTX+ | Желтый |
7 | GND_DRAIN | Масса |
8 | StdA_SSRX- | Сиреневый |
9 | StdA_SSRX+ | Оранжевый |
Shell | Экранирование | Экран |
№ конт. | Назначение | Цвет провода |
1 | Vbus | Красный |
2 | D- | Белый |
3 | D+ | Зеленый |
4 | GND | Черный |
5 | StdA_SSTX- | Сиреневый |
6 | StdA_SSTX+ | Желтый |
7 | GND_DRAIN | Масса |
8 | StdA_SSRX- | Сиреневый |
9 | StdA_SSRX+ | Оранжевый |
10 | DPWR | Красный |
Shell | Экранирование | Экран |
11 | ЭGND_D | Масса питания |
№ конт. | Назначение | Цвет провода |
1 | Vbus | Красный |
2 | D- | Белый |
3 | D+ | Зеленый |
4 | ID | Не используется |
5 | GND | Черный |
6 | StdA_SSTX- | Голубой |
7 | StdA_SSTX+ | Желтый |
8 | GND_D | Масса питания |
9 | StdA_SSRX- | Сиреневый |
10 | StdA_SSRX+ | Оранжевый |
Shell | Экранирование | Экран |
Полной программной поддержкой спецификации USB 3.0 обладает операционная система начиная с Windows 8, MacBook Air и MacBook Pro последних версий и Linux с версии ядра 2.6.31. За счет применения в разъеме USB 3.0 Powered-B двух дополнительных контактов питания, возможно подключение устройств с нагрузочной способностью до 1А.
Переходник 9 на 15 контактов
Назначение вывода 9ти контактного разъема | № | № | Назначение вывода 15ти контактного разъема |
Красный | 1 | 1 | Красный |
Зеленый | 2 | 2 | Зеленый |
Синий | 3 | 3 | Синий |
Синхронизация по горизонтали | 4 | 13 | Синхронизация по горизонтали |
Синхронизация по вертикали | 5 | 14 | Синхронизация по вертикали |
Красный (корпус) | 6 | 6 | Контрольный красный |
Зеленый (корпус) | 7 | 7 | Контрольный зеленый |
Синий (корпус) | 8 | 8 | Контрольный синий |
Синхросигнал (корпус) | 9 | 10 | Корпус (цифровой) |
5 | Корпус |
Назначение выводов игрового порта
№ | Сигнал |
1 | +5В |
2 | Кнопка 4 |
3 | Позиция 0 |
4 | Корпус |
5 | Корпус |
6 | Позиция 1 |
7 | Кнопка 5 |
8 | +5В |
9 | +5В |
10 | Кнопка 6 |
11 | Позиция 2 |
12 | Корпус |
13 | Позиция 3 |
14 | Кнопка 7 |
15 | +5В |
Таймеры (ШИМ)
Выводы таймеров: в микроконтроллере, помимо обычного вычислительного ядра, с которым мы работаем, находятся также “хардварные” счётчики, работающие параллельно со всем остальным железом. Эти счётчики также называют таймерами, хотя к таймерам они не имеют никакого отношения: счётчики буквально считают количество тиков, которые делает кварцевый генератор, задающий частоту работы для всей системы. Зная частоту генератора (обычно 16 МГц) можно с очень высокой точностью определять интервалы времени и делать что-то на этой основе. Какой нам прок от этих счётчиков? “Из коробки” под названием Arduino IDE мы имеем несколько готовых, основанных на таймерах инструментов (функции времени, задержек, измерения длин импульсов и другие).
В этой статье речь идёт о пинах и выходах, о них и поговорим: у каждого счётчика есть два выхода на GPIO. У нано (у МК ATmega328p) три счётчика, соответственно 6 выходов. Одной из возможностей счётчиков является генерация ШИМ сигнала, который и выводится на соответствующие GPIO. Для нано это D пины 5 и 6 (счётчик 0), 9 и 10 (таймер 1) и 3 и 11 (таймер 2). ШИМ сигналу посвящен отдельный урок, сейчас просто запомним, что с его помощью можно управлять яркостью светодиодов, скоростью вращения моторчиков, мощностью нагрева спиралей и многим другим. Но нужно помнить, что ограничение по току в 40 мА никуда не делось и питать от пинов ничего мощнее светодиодов нельзя.
Слоты расширения материнской платы
(не совсем про кабели, но пригодится)
8ми битный слот
Сторона монтажа | Сторона пайки | ||||
№ | Сигнал | Значение | № | Сигнал | Значение |
A1 | I/O CH CK | Контроль канала ввода-вывода | B1 | GND | Земля |
A2 | D7 | Линия данных 8 | B2 | RES DRV | Сигнал Reset |
A3 | D6 | Линия данных 7 | B3 | +5V | +5В |
A4 | D5 | Линия данных 6 | B4 | IRQ2 | Запрос прерывания 2 |
A5 | D4 | Линия данных 5 | B5 | -5V | -5В |
A6 | D3 | Линия данных 4 | B6 | DRQ2 | Запрос DMA 2 |
A7 | D2 | Линия данных 3 | B7 | -12V | -12В |
A8 | D1 | Линия данных 2 | B8 | RES | Зарезервировано |
A9 | D0 | Линия данных 1 | B9 | +12V | +12В |
A10 | I/O CN RDY | Контроль готовности канала ввода-вывода | B10 | GND | Земля |
A11 | AEN | Adress Enable, контроль за шиной при CPU и DMA-контроллере | B11 | MEMW | Данные записываются в память |
A12 | A19 | Адресная линия 20 | B12 | MEMR | Данные считываются из памяти |
A13 | A18 | Адресная линия 19 | B13 | IOW | Данные записываются в I/O порт |
A14 | A17 | Адресная линия 18 | B14 | IOR | Данные читаются из I/O порта |
A15 | A16 | Адресная линия 17 | B15 | DACK3 | DMA-Acknowledge (подтверждение) 3 |
A16 | A15 | Адресная линия 16 | B16 | DRQ3 | Запрос DMA 3 |
A17 | A14 | Адресная линия 15 | B17 | DACK1 | DMA-Acknowledge (подтверждение) 1 |
A18 | A13 | Адресная линия 14 | B18 | IRQ1 | Запрос прерывания 1 |
A19 | A12 | Адресная линия 13 | B19 | REFRESH | Регенерация памяти |
A20 | A11 | Адресная линия 12 | B20 | CLC | Системный такт 4,77 МГц |
A21 | A10 | Адресная линия 11 | B21 | IRQ7 | Запрос прерывания 7 |
A22 | A9 | Адресная линия 10 | B22 | IRQ6 | Запрос прерывания 6 |
A23 | A8 | Адресная линия 9 | B23 | IRQ5 | Запрос прерывания 5 |
A24 | A7 | Адресная линия 8 | B24 | IRQ4 | Запрос прерывания 4 |
A25 | A6 | Адресная линия 7 | B25 | IRQ3 | Запрос прерывания 3 |
A26 | A5 | Адресная линия 6 | B26 | DACK2 | DMA-Acknowledge (подтверждение) 2 |
A27 | A4 | Адресная линия 5 | B27 | T/C | Terminal Count, сигнализирует конец DMA-трансформации |
A28 | A3 | Адресная линия 4 | B28 | ALE | Adress Latch Enabled, расстыковка адрес/данные |
A29 | A2 | Адресная линия 3 | B29 | +5V | +5В |
A30 | A1 | Адресная линия 2 | B30 | OSC | Частота тактового генератора 14,31818 МГц |
A31 | A0 | Адресная линия 1 | B31 | GND | Земля |
16ти битный слот
Сторона монтажа | Сторона пайки | ||||
№ | Сигнал | Значение | № | Сигнал | Значение |
A1 | I/O CH CK | Контроль канала ввода-вывода | B1 | GND | Земля |
A2 | D7 | Линия данных 8 | B2 | RES DRV | Сигнал Reset |
A3 | D6 | Линия данных 7 | B3 | +5V | +5В |
A4 | D5 | Линия данных 6 | B4 | IRQ9 | Каскадирование второго контроллера прерываний |
A5 | D4 | Линия данных 5 | B5 | -5V | -5В |
A6 | D3 | Линия данных 4 | B6 | DRQ2 | Запрос DMA 2 |
A7 | D2 | Линия данных 3 | B7 | -12V | -12В |
A8 | D1 | Линия данных 2 | B8 | RES | Коммуникация с памятью без времени ожидания |
A9 | D0 | Линия данных 1 | B9 | +12V | +12В |
A10 | I/O CN RDY | Контроль готовности канала ввода-вывода | B10 | GND | Земля |
A11 | AEN | Adress Enable, контроль за шиной при CPU и DMA-контроллере | B11 | SMEMW | Данные записываются в память (до 1М байта) |
A12 | A19 | Адресная линия 20 | B12 | SMEMR | Данные считываются из памяти (до 1 Мбайта) |
A13 | A18 | Адресная линия 19 | B13 | IOW | Данные записываются в I/O порт |
A14 | A17 | Адресная линия 18 | B14 | IOR | Данные читаются из I/O порта |
A15 | A16 | Адресная линия 17 | B15 | DACK3 | DMA-Acknowledge (подтверждение) 3 |
A16 | A15 | Адресная линия 16 | B16 | DR Q3 | Запрос DMA 3 |
A17 | A14 | Адресная линия 15 | B17 | DACK1 | DMA-Acknowledge (подтверждение) 1 |
A18 | A13 | Адресная линия 14 | B18 | IRQ1 | Запрос IRQ 1 |
A19 | A12 | Адресная линия 13 | B19 | REFRESH | Регенерация памяти |
A20 | A11 | Адресная линия 12 | B20 | CLC | Системный такт 4,77 МГц |
A21 | A10 | Адресная линия 11 | B21 | IRQ7 | Запрос IRQ 7 |
A22 | A9 | Адресная линия 10 | B22 | IRQ6 | Запрос IRQ 6 |
A23 | A8 | Адресная линия 9 | B23 | IRQ5 | Запрос IRQ 5 |
A24 | A7 | Адресная линия 8 | B24 | IRQ4 | Запрос IRQ 4 |
A25 | A6 | Адресная линия 7 | B25 | IRQ3 | Запрос IRQ 3 |
A26 | A5 | Адресная линия 6 | B26 | DACK2 | DMA-Acknowledge (подтверждение) 2 |
A27 | A4 | Адресная линия 5 | B27 | T/C | Terminal Count, сигнализирует конец DMA-трансформации |
A28 | A3 | Адресная линия 4 | B28 | ALE | Adress Latch Enabled, расстыковка адрес/данные |
A29 | A2 | Адресная линия 3 | B29 | +5V | +5В |
A30 | A1 | Адресная линия 2 | B30 | OSC | Такт осциллятора 14,31818 МГц |
A31 | A0 | Адресная линия 1 | B31 | GND | Земля |
C1 | SBHE | System Bus High Enabled, сигнал для 16-разрядных данных | D1 | MEM CS 16 | Memory Chip Select (выбор) |
C2 | LA23 | Адресная линия 24 | D2 | I/O CS 16 | I/O карта с 8 бит/16 бит переносом |
C3 | LA22 | Адресная линия 23 | D3 | IRQ10 | Запрос прерывания 10 |
C4 | LA21 | Адресная линия 22 | D4 | IRQ11 | Запрос прерывания 11 |
C5 | LA20 | Адресная линия 21 | D5 | IRQ12 | Запрос прерывания 12 |
C6 | LA19 | Адресная линия 20 | D6 | IRQ15 | Запрос прерывания 15 |
C7 | LA18 | Адресная линия 19 | D7 | IRQ14 | Запрос прерывания 14 |
C8 | LA17 | Адресная линия 18 | D8 | DACK0 | DMA-Acknowledge (подтверждение) 0 |
C9 | MEMR | Чтение данных из памяти | D9 | DRQ0 | Запрос DMA 0 |
C10 | MEMW | Запись данных в память | D10 | DACK5 | DMA-Acknowledge (подтверждение) 5 |
C11 | SD8 | Линия данных 9 | D11 | DRQ5 | Запрос DMA 5 |
C12 | SD9 | Линия данных 10 | D12 | DACK6 | DMA-Acknowledge (подтверждение) 6 |
C13 | SD10 | Линия данных 11 | D13 | DRQ6 | Запрос DMA 6 |
C14 | SD11 | Линия данных 12 | D14 | DACK7 | DMA-Acknowledge (подтверждение) 7 |
C15 | SD12 | Линия данных 13 | D15 | DRQ7 | Запрос DMA 7 |
C16 | SD13 | Линия данных 14 | D16 | +5V | +5В |
C17 | SD14 | Линия данных 15 | D17 | MASTER | Сигнал Busmaster |
C18 | SD15 | Линия данных 16 | D18 | GND | Земля |
Недостатки usb 2.0
Хотя максимальная скорость передачи данных USB 2.0 составляет 480 Мбит/с (60 Мбайт/с), в реальной жизни достичь таких скоростей нереально (~33,5 Мбайт/сек на практике). Это объясняется большими задержками шины USB между запросом на передачу данных и собственноначалом передачи. Например, шина FireWire, хотя и обладает меньшей пиковой пропускной способностью 400 Мбит/с, что на 80 Мбит/с (10 Мбайт/с) меньше, чем у USB 2.0, в реальности позволяет обеспечить бо́льшую пропускную способность для обмена данными с жёсткимидисками и другими устройствами хранения информации. В связи с этим разнообразные мобильные накопители уже давно «упираются»в недостаточную практическую пропускную способность USB 2.0.
• Самым существенным преимуществом USB 3.0 является более высокая скорость (до 5 Гбит/с), которая в 10 раз выше скорости более устаревшего порта. • У нового интерфейса улучшено энергосбережение. Это позволяет накопителю переходить в спящий режим при бездействии. • Можно осуществить двустороннюю передачу данных одновременно. Это даст более высокую скорость, если на один порт подключить несколько устройств (разветвить порт). Разветвить можно с помощью хаба (хаб – устройство, которое из одного порта разветвляет на 3-6 портов). Вот если подключить хаб к порту USB 3.0, а к хабу подключите несколько устройств (например, флешек) и осуществите одновременную передачу данных, то вы увидите, что скорость будет значительно больше, чем было при интерфейсе USB 2.0. • Есть характеристика, которая может являться плюсом и минусом. В интерфейсе USB 3.0 была повышена сила тока до 900 мА, а USB 2.0 работает с силой тока в 500 мА. Это будет плюсом для тех устройств, которые были адаптированы под USB 3.0, ну а небольшой минус состоит в том, что может возникать риск при подзарядке более слабых устройств, как телефон. • Физическим недостатком нового интерфейса является размеры кабеля. Для поддержания высокой скорости кабель стал более толстым и по длине более коротким (не может быть длиннее 3 метров), чем USB 2.0
• Следует отметить важное, что устройства с разными USB интерфейсами будут работать хорошо и не должно возникнуть проблем. Но не думайте, что скорость «разгонится», если вы подключите USB 3.0 к более устаревшему порту, или подключите к новому порту кабель устаревшего интерфейса
Скорость передачи данных будет равна скорости самого слабого порта.