Przegląd zmian w interfejsach USB

Przegląd zmian w interfejsach USB

Wśród nich, najnowszy standard USB4 (taki jak USB4 Cable, USBC4 To USB C) obsługuje obecnie tylko interfejsy typu C. Tymczasem USB4 jest kompatybilny z wieloma interfejsami/protokołami, w tym Thunderbolt 3 (40 Gb/s), USB, Display Port i PCIe. Jego funkcje, takie jak obsługa zasilania 5 A (100 W) przez kabel USB C oraz transmisji danych USB C 10 Gb/s (lub USB 3.1 Gen 2), stanowią podstawę do jego masowej popularyzacji.

Przegląd typów A/B, Mini-A/Mini-B i Micro-A/Micro-B

1) Charakterystyka elektryczna typu A i typu B
Układ pinów obejmuje VBUS (5 V), D-, D+ i GND. Ze względu na różnicową transmisję sygnału, konstrukcja styków w złączu męskim USB 3.0 A i USB 3.1 typu A priorytetowo traktuje podłączenie zasilania (VBUS/GND są dłuższe), a następnie linii danych (D-/D+ są krótsze).
2) Charakterystyka elektryczna Mini-A/Mini-B i Micro-A/Micro-B
Mini USB i Micro USB (takie jak USB 3.1 Micro B do A) mają pięć styków: VCC (5 V), D-, D+, ID i GND. W porównaniu z USB 2.0 dodano dodatkowy przewód ID, aby zapewnić obsługę funkcji USB OTG.
3) Interfejs USB OTG (może działać jako HOST lub URZĄDZENIE)
USB dzieli się na HOST (host) i DEVICE (lub slave). Niektóre urządzenia mogą czasami pełnić rolę HOST, a czasami DEVICE. Dwa porty USB mogą to osiągnąć, ale jest to marnotrawstwo zasobów. Gdyby jeden port USB mógł pełnić zarówno funkcję HOST, jak i DEVICE, byłoby to znacznie wygodniejsze. Dlatego opracowano USB OTG.
Teraz pojawia się pytanie: skąd interfejs USB OTG wie, czy powinien działać w trybie HOST, czy DEVICE? Linia detekcji ID służy do obsługi funkcji OTG (wysoki lub niski poziom linii ID wskazuje, czy port USB pracuje w trybie HOST, czy DEVICE).
ID = 1: Urządzenie OTG pracuje w trybie podrzędnym.
ID = 0: Urządzenie OTG działa w trybie hosta.
Ogólnie rzecz biorąc, kontrolery USB zintegrowane w układach scalonych obsługują funkcjonalność OTG i zapewniają interfejs USB OTG (podłączony do kontrolera USB) dla Mini USB lub Micro USB i innych interfejsów z linią identyfikacyjną, którą należy włożyć i używać.

Jeśli masz tylko jeden interfejs Mini USB (lub Micro USB) i chcesz korzystać z trybu hosta OTG, potrzebny będzie kabel OTG. Na przykład kabel OTG dla Mini USB pokazano na poniższym rysunku: Jak widać, kabel Mini USB OTG ma jeden koniec jako gniazdo USB A, a drugi koniec jako wtyczkę Mini USB. Włóż wtyczkę Mini USB do interfejsu Mini USB OTG urządzenia, a podłączone urządzenie USB powinno być podłączone do gniazda USB A na drugim końcu. Na przykład pendrive USB. Kabel USB OTG obniży linię ID, dzięki czemu urządzenie wie, że powinno pełnić rolę hosta i połączyć się z zewnętrznym urządzeniem podrzędnym (takim jak pendrive USB).