Обзор изменений в интерфейсах USB
Среди них новейший стандарт USB4 (например, кабель USB4, USBC4 к USB C) в настоящее время поддерживает только интерфейсы Type-C. В то же время USB4 совместим с множеством интерфейсов/протоколов, включая Thunderbolt 3 (передача данных 40 Гбит/с), USB, Display Port и PCIe. Поддержка питания от кабеля USB C мощностью 5 А (100 Вт) и передача данных по USB C со скоростью 10 Гбит/с (или USB 3.1 Gen 2) закладывает основу для его широкого распространения.
Обзор типов A/B, Mini-A/Mini-B и Micro-A/Micro-B
1) Электрические характеристики типов А и В
Распиновка включает VBUS (5 В), D-, D+ и GND. Из-за использования дифференциальной передачи сигнала, в конструкции контактов USB 3.0 A Male и USB 3.1 Type A приоритет отдается подключению питания (VBUS/GND длиннее), а затем линий передачи данных (D-/D+ короче).
2) Электрические характеристики Mini-A/Mini-B и Micro-A/Micro-B
Разъемы 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 работать как хост или устройство)
USB делится на HOST (хост) и DEVICE (или ведомое устройство). Некоторые устройства могут иногда выступать в роли HOST, а иногда — в роли DEVICE. Наличие двух USB-портов позволяет это сделать, но это нерациональное использование ресурсов. Если бы один USB-порт мог выступать одновременно в роли HOST и DEVICE, это было бы гораздо удобнее. Поэтому был разработан USB OTG.
Теперь возникает вопрос: как USB OTG-интерфейс определяет, должен ли он работать в режиме HOST или DEVICE? Линия определения ID используется для обеспечения функциональности OTG (высокий или низкий уровень линии ID указывает, работает ли USB-порт в режиме HOST или DEVICE).
ID = 1: Устройство OTG работает в режиме ведомого устройства.
ID = 0: Устройство OTG работает в режиме хоста.
Как правило, встроенные в микросхемы USB-контроллеры поддерживают функцию OTG и обеспечивают интерфейс USB OTG (подключенный к USB-контроллеру) для подключения и использования разъемов Mini USB, Micro USB и других интерфейсов с идентификационной линией.
Если имеется только один интерфейс Mini USB (или Micro USB), и вы хотите использовать режим OTG-хоста, вам понадобится OTG-кабель. Например, OTG-кабель для Mini USB показан на рисунке ниже: Как видите, у кабеля Mini USB OTG один конец — это разъем USB A, а другой — штекер Mini USB. Вставьте штекер Mini USB в интерфейс Mini USB OTG устройства, а подключенное USB-устройство должно быть подключено к разъему USB A на другом конце. Например, USB-флешка. Кабель USB OTG понизит уровень сигнала ID, поэтому устройство будет знать, что оно должно выступать в качестве хоста для подключения к внешнему ведомому устройству (например, USB-флешке).
Дата публикации: 13 августа 2025 г.
