Обзор изменений в USB-интерфейсах
Среди них новейший стандарт USB4 (например, USB4 Cable, USBC4 – USB C) в настоящее время поддерживает только интерфейсы Type-C. При этом USB4 совместим с множеством интерфейсов/протоколов, включая Thunderbolt 3 (передача данных 40 Гбит/с), USB, Display Port и PCIe. Поддержка питания по кабелю USB C током 5 А и мощностью 100 Вт, а также передача данных по USB C со скоростью 10 Гбит/с (или USB 3.1 Gen 2) закладывает основу для его широкого распространения.
Обзор Type-A/Type-B, Mini-A/Mini-B и Micro-A/Micro-B
1) Электрические характеристики типов A и B
Распиновка включает в себя VBUS (5 В), D-, D+ и GND. В связи с использованием дифференциальной передачи сигнала, конструкция контактов USB 3.0 A (папа) и USB 3.1 Type A отдаёт приоритет подключению питания (VBUS/GND длиннее), а затем линий данных (D-/D+ короче).
2) Электрические характеристики Mini-A/Mini-B и Micro-A/Micro-B
Разъёмы Mini USB и Micro USB (например, USB3.1 Micro B TO A) имеют пять контактов: VCC (5 В), D-, D+, ID и GND. По сравнению с USB 2.0, добавлен дополнительный контакт ID для поддержки функции USB OTG.
3) Интерфейс USB OTG (может действовать как ХОСТ или УСТРОЙСТВО)
USB-порт разделён на два типа: HOST (хост) и DEVICE (подчинённое устройство). Некоторым устройствам может потребоваться выступать в роли HOST (хост), а в роли DEVICE (устройство) — в роли DEVICE (устройство). Наличие двух USB-портов может решить эту задачу, но это пустая трата ресурсов. Если бы один USB-порт мог выступать и в роли HOST (хост), и в роли DEVICE (устройство), это было бы гораздо удобнее. Поэтому был разработан USB OTG.
Возникает вопрос: как интерфейс USB OTG определяет, должен ли он работать в режиме HOST или DEVICE? Для работы OTG используется линия определения идентификатора (высокий или низкий уровень на линии идентификатора указывает, работает ли USB-порт в режиме HOST или DEVICE).
ID = 1: Устройство OTG работает в подчиненном режиме.
ID = 0: Устройство OTG работает в режиме хоста.
Как правило, USB-контроллеры, интегрированные в микросхемы, поддерживают функциональность OTG и предоставляют интерфейс USB OTG (подключенный к USB-контроллеру) для Mini USB или Micro USB и других интерфейсов с идентификационной линией для подключения и использования.
Если есть только один интерфейс Mini USB (или интерфейс Micro USB), и вы хотите использовать режим хоста OTG, вам понадобится кабель OTG. Например, кабель OTG для Mini USB показан на рисунке ниже: Как видите, кабель Mini USB OTG имеет один конец в качестве разъёма USB A, а другой конец — в качестве штекера Mini USB. Вставьте штекер Mini USB в интерфейс Mini USB OTG устройства, а подключенное USB-устройство должно быть подключено к разъёму USB A на другом конце. Например, USB-накопитель. Кабель USB OTG понизит линию идентификатора, поэтому устройство будет знать, что оно должно выступать в качестве хоста для подключения к внешнему ведомому устройству (например, USB-накопителю).
Время публикации: 13 августа 2025 г.
