Учимся работать с usb-устройством и испытываем систему, сделанную на базе контроллера fx3

Другие возможности

Перед покупкой роутера обязательно нужно поинтересоваться, какие именно функции он поддерживает, поскольку далеко не всегда он справляется со всеми уже перечисленными задачами.

Так, например, не все модели маршрутизаторов распознают 3G/4G-модемы. Это можно предварительно проверить на официальных сайтах компаний-производителей роутеров.

Еще можно перепрошить устройство, чтобы получить большую функциональность. Помогает это не всегда, но в отдельных случаях срабатывает.

Надо помнить, что использовать стоит официальные прошивки, чтобы не возникло непредвиденных проблем, хотя кастомные версии, конечно, добавляют некоторые интересные дополнения.

Так, например, благодаря неофициальным прошивкам в некоторых модемах появилась возможность подключить камеру, чтобы в режиме реального времени через Интернет или локальную сеть наблюдать за происходящим в квартире через нее. Иногда таким же образом присоединяют и телефон, чтобы совершать звонки и общаться в онлайн-режиме.

Чем конструктивно отличается USB 2.0 от USB 3.0 и подходят ли они друг к другу по совместимости?

В конструктивном плане отличий у USB 2.0 и USB 3.0 мало. Они частично совместимы, однако последний содержит дополнительно еще 4 контакта для подключения двух сигнальных витых пар. Предшествующий вариант имеет всего 4 контакта: два сигнальных, питание и землю, корпус используется как экран.

Частичная совместимость предполагает тот факт, что в гнездо варианта USB 3.0 можно без проблем подключить вилку USB 2.0, то есть разъемы подходят как для подключения любых устройств кабелем, так и флешек, жестких дисков или картридеров. При этом нет необходимости использовать какие-то дополнительные переходники — все будет работать, только на пониженной скорости, по спецификации 2.0. То же самое произойдет при стыковке вилки USB 3.0 в гнездо USB 2.0. Те варианты разъемов, которые не входят в соединение, естественно, работоспособны не будут.

Основные отличия Micro и Mini USB

Перечисленные виды ЮСБ разъемов имеют как общие сходства, так и различия. Связано это в основном с линейными размерами.

Размеры устройства

Инженеры считают данную деталь важной, поэтому микро ЮСБ используется практически во всех мобильных устройствах. Micro занимает меньше места в устройстве, поэтому разработчики останавливают выбор на нем

Mini же имеет расширенную форму. Некоторые аналитики предрекают скорую гибель Mini ЮСБ, они говорят о том, что скоро он просто перестанет существовать. Micro тип выходит на лидирующие позиции.
Micro USB создан из прочных материалов на основе Mini. Поэтому Микро считается улучшенной версией предыдущего поколения. Они реже ломаются.

Сегодня Микро тип используется в большинстве выпускаемых мобильных устройств. Использование Mini постепенно сокращается.

USB 3.0/3.1: выше только звёзды

С получившим в 2013 году массовое распространение стандартом USB 3.0, кажется, спали последние ограничения. Учитывая скорость этого стандарта, которую потом ещё в несколько раз нарастили с появлением USB 3.1, пользователи смогли в считанные минуты перебрасывать друг другу целые коллекции фотографий в высоком разрешении, фильмы в разрешении 1080p и музыку в lossless-форматах. А могли и не перебрасывать, а просто смотреть, например, видеофайлы внушительных размеров прямо с флешки или внешнего жёсткого диска.

Скорость USB в зависимости от поколения интерфейса

• USB 1.0 — до 1,5 Мбит/с
• USB 1.1 — до 12 Мбит/с
• USB 2.0 — до 480 Мбит/с
• USB 3.0 / USB 3.1 Gen 1 — до 5 Гбит/с
• USB 3.1 Gen 2 — до 10 Гбит/с

Как смогут питаться и заряжать гаджеты по USB4

Устройства с USB4 портами будут полностью поддерживать технологию USB Power Delivery (USB PD). Это значит, что через порт можно будет осуществлять питание потребителя до 100 Вт.

Вот основные особенности USB PD:

️ технология разделяет пять профилей электропитания: 5В 2А, 12В 1.5А, 12В 3А, 12-20В 3А и 12-20В 4-5А.

️ для поддержки технологии нужны не только два устройства с соответствующими портами, но и поддерживающий Power Delivery кабель с дополнительными контактами (обычные кобели смогут работать только по профилю 5В 2А)

️ при подключении совместимые устройства обмениваются данными по специальному протоколу, который работает параллельно с USB

️ источник и приемник могут “договариваться” об используемой силе тока и напряжении, отключать передачу энергии и даже меняться местами

Так при помощи USB Power Delivery можно получать быструю зарядку в зависимости от возможностей передатчика и потребностей приемника.

Технология USB PD уже применяется в технике Apple. Начиная с iPad Pro 12.9 2015 года выпуска, iPhone 8 и iPhone X все устройства поддерживают протокол Power Delivery при использовании оригинальных или MFI кабелей USB-C > Lightning.

Смартфоны Apple способны заряжать до 50% емкости аккумулятора за 30 минут, если подключать их к мощным адаптерам от MacBook или iPad на 18, 29, 30, 61 или 87 Вт.

Операционная система Windows

Чтобы вручную запустить Центр обновления Windows и обновить файлы операционной системы, которые могут решить эту проблему, выполните следующие действия:

1. В поле «Поиск» введите «Диспетчер устройств».
2. Выберите его (Панель управления).
3. Дважды щелкните или нажмите на контроллеры универсальной последовательной шины USB.
4. Ищите любые желтого цвета восклицательные знаки.
5. При отображении знака, выполните следующие шаги: Правой кнопкой мыши коснитесь и удерживайте список, в котором есть «!», и выберите «Обновление драйвера программного обеспечения».
6. Далее, воспользуйтесь поиском и придерживайтесь инструкций.
7. В поле «Поиск» введите «Настройки».
8. Нажмите «Настройки» (приложение «Доверенное хранилище Windows»).
9. Выберите «Обновления и безопасность».
10. Выберите Центр по обновлению Windows.
11. Проверить обновления (возможно, уже есть уведомление о том, что «Обновления доступны»).

Если вдруг Вы еще не знали, то советуем прочитать о том, почему компьютер включается и сразу выключается.

Windows 8 (8.1)

Когда после переустановки Windows не работаю USB-порты, обратитесь к статье Microsoft Knowledge Base Центр Windows: часто задаваемые вопросы (Windows 8 (8.1)) для дополнительной справки, которые могут решить эту проблему.

Переместите курсор мыши в верхний правый угол или протрите его справа от экрана, пока не появится панель Charms.

• Выберите «Поиск».
• В поле «Тип поиска» выберите «Диспетчер устройств».
• Выберите «Диспетчер устройств».
• Ищите «!»
• Когда отображается желтого цвета «!», выполните следующие шаги:
• Кнопкой мыши нажимайте на листинге с «!» и далее «Обновляем драйвер программного обеспечения».
• Нажмите «Поиск» и следуйте инструкциям.

Windows Vista и Windows 7

Обратитесь к статье Майкрософт «Обновление компьютера» за дополнительной помощью по обновлению драйверов, которые могут решить эту проблему.

• Нажмите «Пуск».
• Щелкните кнопкой мыши компьютер.
• Нажмите «Диспетчер устройств». В строке Контроль учетных записей пользователей может появиться окно, если так, щелкните «Продолжить».
• Дважды нажмите на контроллер.
• Ищите «!»
• Когда «!» отобразится, выполните следующее:
• Правой кнопкой мыши на листинге с «!» и также обновляем драйвер.
• Щелкните «Поиск» и далее по примечаниям.

Windows XP

Чтобы вручную подключить Центр Windows, выполните следующие действия:

• Нажмите «Пуск».
• Щелкните правой кнопкой мыши «Мой компьютер».
• Выберите «Свойства».
• Перейдите на вкладку «Оборудование».
• Нажмите «Диспетчер устройств».
• Дважды щелкните на контроллер
• Ищите жёлтого цвета «!»
• После отображения данного знака необходимо делать следующее:
• Щелкните кнопкой мыши на лист с «!» и выберите «Обновить драйвер».
• Нажмите «Да» сейчас и каждый раз, когда я подключу питание устройства.
• Нажмите «Далее» и следуйте инструкциям.
• Нажмите «Пуск».
• Выберите пункт «Все программы».
• Нажмите «Центр обновления Windows» и следуйте инструкциям.

Настройки BIOS:

• Сброс настроек BIOS по умолчанию позволит убедиться, что в BIOS включены порты USB.
• Перезагрузите компьютер.
• Когда вы увидите логотип Dell во время POST, нажмите клавишу F2, чтобы войти в экран настройки.
• На экране «Настройка системы» нажмите клавишу F9.
• Нажмите клавишу «Ввод» и «Да», чтобы загрузить настройки BIOS по умолчанию и перезагрузить компьютер.
• Устаревший драйвер BIOS может создавать проблемы с вашей системой, распознающей USB-порт.

Для получения дополнительной информации см. статью базы знаний Dell: Что такое BIOS и как загрузить и установить последнюю версию BIOS?

Посмотрите видео на шагах по обновлению BIOS на вашем компьютере. Примечание: обновление может занять несколько минут, не прерывайте процесс обновления.

При появлении запроса подтвердите обновление с текущей версии до новой, нажав Enter.

Когда процесс обновления будет завершен, ваш компьютер снова перезапустится, чтобы загрузить операционную систему с установленной новой версией драйвера.

Type-C

Представляет собой обратимый разъем, который обещает более быструю передачу данных и большую мощность, чем предыдущие типы. Он все чаще используется в качестве стандарта для ноутбуков и даже некоторых телефонов и планшетов, был одобрен компанией «Эппл» для Thunderbolt 3.

Тип C является новым решением и обещает быть всем для всех. Он меньше, быстрее и может получать и передавать гораздо большую мощность, чем предыдущие версии.

Apple потрясла мир, когда представила новый MacBook с единственным портом USB-C. Скорее всего, это станет началом тенденции.

Подробнее о USB-C можно прочесть в конце этой статьи.

USB разъемы

Спецификация USB имеет два типа разъемов/штекеров: тип А и В.

Тип А соединяет стороннее устройство USB и компьютер. Он находится на стороне контроллера. При подключении любого гаджета USB драйвера моментально находит сама операционная система. Если таковые отсутствуют, то устройство всегда комплектуется диском с ПО, в который входит необходимый элемент инсталляции.

Тип В присутствует на стороне периферийных USB-устройств. Это в основном сканеры, принтеры или многофункциональные устройства. Оба типа включают в себя несколько вариантов конфигурации штекеров/разъемов: mini USB и micro USB.

Разъем/штекер mini USB отличается более компактными размерами и встречается на ранних версиях смартфонов, в фотоаппаратах, видеокамерах, электронных книгах и т.д.

Разъем/штекер micro USB габаритами еще меньше, чем предыдущий вариант. Зачастую он встречается в современных смартфонах.

Совместимость интерфейсов

USB-разъемы одного вида различают по выпускаемой версии. Интерфейс стандарта 3.0 предлагает скорость передачи данных до 1 Гбит/сек. Стоимость 3-го стандарта на порядок выше второго, но пользователи останавливают выбор на нем, так как в стандарте 3.0 увеличена скорость передачи.

Интерфейсы совместимы, но работают с ухудшением качества и эффективности. Например, если вставить кабель 2.0 в порт 3.0, то передатчик будет работать со скоростью 2.0. Такое наблюдается и в обратную сторону.

Поэтому для правильного применения ЮСБ стандарта 3.0 нужен разъем в компьютере с такой же скоростью. Иначе деньги будут отданы зря. Скорость обмена информацией не изменится.

USB – последовательная универсальная шина, позволяющая устройству связываться с компьютером. Типы USB зависят от выполняемого кабелем функционала. К выбору кабеля нужно отнестись внимательно, от этого зависит скорость устройства.

Micro USB

Если у вас есть Android устройство, то вам нужно иметь Micro USB кабель. Даже самые ярые фанаты Apple не могут избежать этого типа разъемов в портативных аккумуляторах, колонках и другом.

Также имеются деления на типы разъемов Micro USB. В основном используется Micro USB Type-B, Type-A особо не распространен, да и я его в реальной жизни никогда не видел. То же самое относится и к Mini USB.

Если вы начнете покупать много гаджетов, вы скоро начнете использовать разные провода для разных устройств, все равно же нет разницы. Так что вам не придется докупать дополнительные провода, если вы их не теряете и не рвете.

При покупке кабеля люди обычно покупают самые дешевые, что я вам делать не советую, так как качество такой продукции может быть очень плохим. В дальнейшем это приведет к неработоспособности кабеля.

Также определитесь с длиной кабеля. В поездке короткий кабель удобен, но дома с таким вы будете сидеть на полу возле розетки. Длинный же кабель будет запутываться и всячески мешать вам. Для портативного аккумулятора у меня кабель длиной в 35 сантиметров, а кабель для зарядки смартфона дома длиной в 1 метр.

Дополнительные спецификации

В 2005 г. была разработана технология USB Wireless. Характерной чертой была заявлена беспроводная коммутация с большой скоростью передачи данных. В радиусе 3 метров скорость составляла порядка 480 Мбит/с, 10 м – 110 Мбит/с.

Совместными усилиями компаний «Майкрософт», «Интел», «Хьюлетт-Паккард» и некоторых других появился спецификационный стандарт USB 3.0. Данная версия полностью совместима с 2.0. Разъемы последней спецификации имеют характерный синий цвет пластика в отличии от белого предыдущей версии. Спецификация 3.0 имеет дополнительные четыре линии коммутации, отчего кабель стал немного толще, а пропускная способность выросла до заоблачных 5 Гбит/с. При таких параметрах, например, информация объемом в 1 Тб может быть передана приблизительно за 50 минут. Тогда как при стандарте 2.0 тот же объем передается около 9 часов.

Последняя версия USB имеет более увеличенную силу тока – 900 мА. Данный параметр дал возможность подключать к разъему большее количество устройств по сравнению с 2.0.

Также существует спецификация USB OTG, которая дает возможность подключаемым устройствам определять в одностороннем порядке, когда быть хостом, а когда — периферийным устройством.

Технические особенности стандарта USB

Среди множества требований при разработке универсального стандарта подключения периферии была также и безопасность. Было необходимо сделать почти невозможным порчу устройства из-за подачи на него слишком большого тока или напряжения.

Форма коннектора USB 2.0: тип А (классический), mini и micro

Вследствие этого было решено ограничить обеспечиваемое питание по USB второго поколения на уровне 2,5 Вт. Этого достаточно для почти всех маломощных устройств, а более требовательные к энергопотреблению обеспечивают себе питание сами посредством подключения к электросети.

Форма коннектора USB 2.0: тип В (простой), mini и micro

Если приглядитесь, то в гнезде распайки увидите четыре контакта, они соответствуют четырем проводам в кабеле: красный (VBUS), белый (D-), зелёный (D+), черный (GND).

Распиновка разъемов USB 2.0: типа А, mini и micro USB

VBUS отвечает за питание и подаёт 5 Вольт с максимальной силой тока в 500 мА.

Передачу данных обеспечивают D- и D+. GND, как вы уже наверно догадались, нужен для заземления. Распиновка usb 2.0 по цветам позволяет с лёгкостью определить назначение каждого кабеля, что даёт удобство в ремонте.

Распиновка коннектора USB 2.0 тип В, mini и micro А

Впрочем, стоит указать, что количество проводов в кабеле может быть иным. Выше описанная информация касается наиболее часто встречаемого типа, именуемого USB Type A, такой имеет шнур мыши и клавиатуры, другая периферия может подключаться иначе.

Type-B

Это разъем почти квадратной формы, который в основном используется для подключения к компьютеру принтеров, сканеров и других устройств с собственным питанием. Иногда его можно обнаружить на внешних дисководах. В наши дни данный тип разъема гораздо менее распространен, чем соединения Type-A.

Форма соединения в версии стандарта 3.0 подверглась изменению, поэтому обратная совместимость не поддерживается, хотя порты нового типа принимают штекеры старых модификаций. Причиной этого является то, что у Type-B USB 3.0 для более быстрой передачи данных предусмотрено 9 контактов, а у Powered-B – 11, 2 из которых обеспечивают дополнительное питание.

Опять же, как и в случае Type-A, физическая совместимость разных версий не говорит о поддержке скорости или функциональности.

Что такое USB OTG?

Это стандарт, который позволяет портативным и мобильным устройствам выступать в качестве хостов.

Допустим, есть внешний накопитель, ноутбук и смартфон. Что нужно сделать, чтобы скопировать файлы с диска на телефон? Проще всего переместить их с внешнего накопителя на лэптоп, а с него — на смартфон. USB OTG позволяет подключить диск непосредственно к телефону, тем самым обойдя необходимость в посреднике.

И это еще не все! Существует множество других способов использования OTG. К смартфону можно подключить любое устройство USB, будь то флеш-накопитель, беспроводная мышь, клавиатура, наушники, кард-ридеры, игровые контроллеры и т. д.

Питание через USB-разъем

Изначально стандарт USB был «заточен» на питание и зарядку маломощных девайсов с током потребления до 0,5 A при напряжении 5 V. Однако с появлением смартфонов и планшетов с батареями повышенной емкости этот предел стал бы непреодолимым барьером к массовому выпуску их на рынок. Ведь заряжать такие устройства малыми токами можно сутки напролет, а кому это понравится.

Так появилось еще несколько спецификаций, в том числе Quick Charge (быстрая зарядка) – технология передачи энергии, которая превышает штатные возможности USB, посредством USB-интерфейса.

Сегодня актуальны следующие версии этого стандарта:

• Quick Charge 2.0. Она предусматривает ступенчатое повышение выходного напряжения от 5 V до 9 V, 12 V и 20 V.
• Quick Charge 3.0. Также поддерживает повышение напряжения до 20 V, но с интервалом 0,2 V.
• Quick Charge 4.0 и 4+. Базируется на еще одной технологии электропитания – Power Delivery, и обеспечивает быструю зарядку аккумуляторов через разъемы USB-C.

Возможность пополнять запасы энергии от зарядных устройств с поддержкой Quick Charge имеют только те гаджеты, где она реализована на аппаратном уровне. Технология QC, как и USB, полностью поддерживает обратную совместимость.

Power Delivery – стандарт питания энергоемких устройств с поддержкой мощности до 100 W посредством обычного кабеля и разъемов USB версии 2.0 или 3.0-3.2. Источником энергии в такой системе может быть не только зарядник или power bank, но и девайс, выступающий в роли хоста. А хостом может назначаться любой гаджет с аккумулятором, например, смартфон, подключенный к другому смартфону.

Передача тока в системах Power Delivery идет в обоих направлениях, поэтому хост и периферия в процессе зарядки могут меняться местами. Кроме того, стандартом предусмотрена возможность изменения уровней токов и напряжений по пяти профилям:

• менее 5 V и 2 А;
• 5-12 V и 1.5 А;
• 5-12 V и 3 А;
• 12-20 V и 3 А;
• 12-20 V и 4.75-5 А.

Power Delivery уже сейчас позволяет питать через разъемы USB такие мощные устройства, как ноутбуки и моноблоки. Дальнейшее развитее технологии, надо ожидать, перешагнет 100-ваттный порог и найдет применение в умных TV, бытовой технике, осветительных приборах и везде, где только можно. Словом, у USB большое будущее, и нам предстоит сосуществовать с ним еще много-много лет.

Разобрались? Удивлены, что разных видов USB так много?

Питание

Спецификация USB PD также тесно переплетается с Type-C. В настоящее время подключение USB 2.0 обеспечивает до 2,5 Вт мощности. Этого достаточно только для зарядки телефона или планшета. Спецификация, поддерживаемая стандартом USB-C, предусматривает подачу питания мощностью до 100 Вт. Такое подключение двунаправленное, поэтому устройство способно через него как заряжаться, так и заряжать. При этом одновременно может происходить передача данных. Порт позволяет зарядить даже ноутбук, для которого обычно требуется до 60 Вт.

В Apple MacBook и Chromebook Pixel компании Google разъем USB-C используется для зарядки, что позволяет отказаться наконец от всех фирменных кабелей питания. При этом появляется возможность заряжать ноутбуки от портативных батарей, которые обычно используются для подзарядки смартфонов и другой электроники. А если подключить лэптоп к внешнему дисплею, питаемому от сети, то при этом будет происходить зарядка его аккумулятора.

Однако следует помнить, что наличие разъема типа C не означает автоматической поддержки USB PD. Поэтому перед покупкой устройств и кабелей необходимо убедиться, что они совместимы с обоими стандартами.

Питание

Спецификация USB PD также тесно переплетается с Type-C. В настоящее время подключение USB 2.0 обеспечивает до 2,5 Вт мощности. Этого достаточно только для зарядки телефона или планшета. Спецификация, поддерживаемая стандартом USB-C, предусматривает подачу питания мощностью до 100 Вт. Такое подключение двунаправленное, поэтому устройство способно через него как заряжаться, так и заряжать. При этом одновременно может происходить передача данных. Порт позволяет зарядить даже ноутбук, для которого обычно требуется до 60 Вт.

В Apple MacBook и Chromebook Pixel компании Google разъем USB-C используется для зарядки, что позволяет отказаться наконец от всех фирменных кабелей питания. При этом появляется возможность заряжать ноутбуки от портативных батарей, которые обычно используются для подзарядки смартфонов и другой электроники. А если подключить лэптоп к внешнему дисплею, питаемому от сети, то при этом будет происходить зарядка его аккумулятора.

Однако следует помнить, что наличие разъема типа C не означает автоматической поддержки USB PD. Поэтому перед покупкой устройств и кабелей необходимо убедиться, что они совместимы с обоими стандартами.

Стандартизация USB

Пробные спецификационные стандарты были представлены в конце 1994 г. Далее в течении года выпускалось еще несколько версий, и 15 января 1996 года был презентован стандарт USB 1.0. Он характеризовался двумя видами обмена данными: высоким проходным каналом до 12 Мбит/с и низким – 1.5 Мбит/с. При высокой проходимости длина USB кабеля составляла 3 м, а при низком – 5 м. Напряжение для подключаемых устройств было определено в 5 В с максимальным током – 500 мА. Подключить можно было до 127 гаджетов. При этом все они могли функционировать с различным пропускным стандартом.

В сентябре 1998 г. была проведена работа над обнаруженными ошибками, увеличена скорость до 15 Мбит/с, и получила путевку в жизнь USB-версия 1.1.

Начало 2000 года ознаменовалось выходом интерфейса USB поколения 2.0. Был введен скоростной режим обработки и трансляции данных. USB 2.0 получил три вида пропускной способности:

• от 10 до 1500 Кбит/с использовалась для эксплуатации клавиатурами, мышами и игровыми гаджетами;
• от 0.5 до 12 Мбит/с зарезервировали различные видео и аудиосредства;
• от 25 до 480 Мбит/с работала с жесткими дисками (HDD) и обработкой видеопотоков.

Для передачи видеосигнала вроде HDMI

Вы решили подключить к MacBook или MacBook Pro внешний монитор или телевизор. Разбираемся, что использовать для передачи видеопотока в связке с USB Type-C.

Первое и главное — определите, каким портом ввода оснащен внешний монитор или ТВ.

Для HDMI. Есть универсальный вариант, который не только добавит макбукам стандартный USB 2.0/3.0 порт и HDMI, но и продублирует USB Type-C. Стоит 5 490 руб.

Для VGA. Аналогичное, но более архаичное решение для VGA за те же 5 490 руб.

Для Thunderbolt 3. На рынке уже есть несколько моделей Thunderbolt 3-дисплеев (12-дюймовые MacBook проходят мимо). 0,8 метров такого кабеля обойдется в 3 190 руб.

Этот же вариант можно использовать и для зарядки (вплоть до 100 Вт). Переплатив 2 тыс. руб и купив вместо зарядного USB Type-C кабеля этот, вы получите действительно универсальный шнурок, поддерживающий передачу данных на скорости до 40 Гбит/с.

Важно. Не гонитесь за длиной

Двухметровый и полуметровый кабели с поддержкой Thunderbolt 3 — это разные вещи.

Но, тут стоит внести определенную ясность.

Нужен ли Вам USB-C?

Наличие (или отсутствие) порта USB-C становится всё более важным фактором при покупке ПК. Если вы купите ультратонкий ноутбук, у него почти наверняка будет хотя бы один порт USB-C, который автоматически выведет вас в экосистему. Если вы больше любите настольные компьютеры, вы наверняка найдете там и порты, по крайней мере, один на панели ввода-вывода на материнской плате и, скорее всего, больше на высокопроизводительных и игровых десктопах.

Даже если вам сейчас не нужен USB-C – поскольку даже опытные пользователи не располагают большим количеством оборудования, которое может полностью справиться с ним, особенно там, где задействован Thunderbolt 3, – вам скоро он потребуется.

Мы только погружаемся в возможности USB-C, но одно можно сказать наверняка: кроссплатформенные разъемы следующего поколения быстро заменяют старый стандарт, точно так же, как оригинальный стандарт USB заменил Apple Desktop Bus (ADB), FireWire, PS/2, SCSI и последовательные порты на Mac и ПК. USB-C действительно является одним из портов для управления ими всеми, и его правление только началось.

Скорость передачи данных. 10 Гб/c не для всех?

Одно из преимуществ USB Type-C – возможность использования для передачи данных интерфейса USB 3.1, сулящего повышение пропускной способности до 10 Гб/с. Однако, USB Type-C и USB 3.1 – это не равнозначные термины и точно не синонимы. В формате USB Type-C могут быть реализованы возможности как USB 3.1, так и USB 3.0 и даже USB 2.0. Поддержку той или иной спецификации определяет интегрированный контроллер. Конечно, с большей вероятностью порты USB Type-C будут появляться на устройствах, поддерживающих высокую скорость передачи данных, но это не догма.

Напомним, что даже при реализации возможностей USB 3.1 возможны отличия в максимальной скорости передачи данных. Для USB 3.1 Gen 1 – это 5 Гб/с, USB 3.1 Gen 2 – 10 Гб/с. Кстати, представленные Apple Macbook и Chromebook Pixel имеют порты USB Type-C с пропускной способностью 5 Гб/с. Ну, а наглядным примером того, что новый интерфейсный разъем очень вариативен, является планшет Nokia N1. Он также оснащен коннектором USB Type-C, но его возможности ограничены USB 2.0 с пропускной способностью 480 Мб/c.

Обозначение «USB 3.1 Gen 1» можно назвать своеобразной маркетинговой уловкой. Номинально подобный порт имеет возможности идентичные таковым для USB 3.0. Более того, для данной версии «USB 3.1» могут использоваться те же контроллеры, что и для реализации шины предыдущего поколения. На начальном этапе такой прием наверняка активно будут применять производители, выпуская новые устройства с USB Type-C  для которых не нужна максимальная  пропускная способность. Предлагая устройство с коннектором нового типа, многим захочется представить его в выгодном свете, заявив о наличии не только нового коннектора, но и поддержке USB 3.1, пусть даже и условной.

Важно понимать, что номинально порт USB Type-C может использоваться для максимально производительного подключения на скоростях до 10 Гб/c, но, чтобы получить такую пропускную способность, ее должны обеспечивать подключаемые устройства. Наличие USB Type-C  не является показателем реальных скоростных возможностей порта

Их стоит предварительно уточнять в спецификациях конкретных продуктов.

Некоторые ограничения также имеют кабели для подсоединения устройств. При использовании интерфейса USB 3.1, для передачи данных без потерь на скоростях до 10 Гб/c (Gen 2) длина кабеля c разъемами USB Type-C не должна превышать 1 метр, для соединения на скорости до 5 Гб/c (Gen 1) – 2 метра.

Сброс NVRAM и PRAM на Mac

Для проведения процедуры сброса NVRAM и PRAM достаточно выполнить такие действия:

1. Выключить Mac.
2. Нажать кнопку питания.
3. Как только ноутбук начнет загружаться, нужно нажать и удерживать клавиши Command + Option + P + R. Эти кнопки необходимо удерживать, пока пользователь не услышит специфический звук и не увидит мигающий экран. Затем Mac загрузится как обычно.
4. После сброса контроллера системы управления проверить, работает ли порт usb, подключив к нему устройство. Если устройство работает, порт исправлен. Если usb-порт не работает после сброса SMC и NVRAM, вероятно, существует проблема с оборудованием. Это должно быть исправлено профессионалом.

Отсутствие соединения с платой

Все разъемы припаяны к материнской или чаще к вторичной печатной плате на компьютере. При регулярном использовании портов, они могут становиться подвижными, а иногда и вовсе незакрепленными.

Заменить или припаять старый usb-порт нелегко. Для ПК есть возможность найти заменяющую плату, в которую можно вставить новый разъем без особых усилий. Однако если используется ноутбук, понадобится паяльник.

Заключение

В случае, когда тестирование подтвердило тот факт, что usb-порт не работает, стоит отремонтировать его.

Если пользователь хочет совершить ремонт самостоятельно, он должен быть абсолютно уверен в своей квалификации. Поэтому рекомендовано обратиться в сервисный центр для специализированного ремонта.

Как узнать, на компьютере стоят порты USB 2.0 или 3.0

Интерфейс USB 3.0 значительно производительнее своего предшественника – USB 2.0. Тогда как последний ограничивает скорость линейной записи данных на флешку показателем в 30-40 Мб/с, посредством первого файлы на флешку USB 3.0 могут быть скопированы со скоростью порядка 100 Мб/с. Это реальный пример, в теории же предельной пропускной способностью USB 2.0 считается 60 Мб/с, а USB 3.0 – 625 Мб/с. Чтобы воспользоваться преимуществами интерфейса USB 3.0, им должны быть оборудованы и носитель (флешка, USB-HDD, прочие устройства хранения данных), и компьютер. Как узнать, на компьютере стоят порты USB 2.0 или 3.0?

На ноутбуках и материнских платах ПК, выпущенных ранее 2010 года, с высокой долей вероятности будут установлены порты USB 2.0. А вот компьютерные устройства, выпущенные позднее, могут быть оснащены USB 3.0.

Каким интерфейсом USB оснащен компьютер, можно узнать по внешним признакам портов. Порты USB 1.0 имеют 4 контакта, а пластмасса под ними белого цвета. Порты USB 2.0 также оборудованы 4 контактами, но пластмасса под ними, как правило, черного цвета. Внутри порта USB 3.0 находится целых 9 контактов, а пластмасса под ними обычно синего цвета. Современнейшие модели ПК и ноутбуков могут быть оснащены самым производительным на сегодняшний день интерфейсом USB 3.1 с заявленной максимальной пропускной способностью в 1250 Мб/с. Пластик под контактами таких портов может окрашиваться как в черный, так и в синий цвет. От интерфейсов-предшественников же порты USB 3.1 отличает выгравированная рядом надпись «SS» (Super Speed).

Корпуса ПК обычно оснащаются панелью спереди с дополнительными портами USB для удобства подключения устройств. Но за такое удобство владельцы компьютеров, не знающие, что их материнские платы поддерживают USB 3.0, нередко платят томительным ожиданием во время перемещения данных на флешку. Ведь даже современные, но бюджетные корпуса, как правило, оснащаются портами USB 2.0.

Вам может быть интересно: Восстановление Windows 10

Узнать, на компьютере стоят USB-порты 2.0 или 3.0, можно с помощью средств Windows. Заходим в диспетчер устройств и раскрываем ветку «Контроллеры USB». Если в перечне ветки хост-контроллеры значатся как «Расширенный хост-контроллер» («Enhanced Host Controller»), при этом в их названиях не содержится дописка «USB 3.0», это значит, что на компьютере стоят порты USB 2.0.

О наличии портов USB 3.0 будет прямо говорить дописка «USB 3.0» в названиях расширенных хост-контроллеров. О том, что компьютер поддерживает USB 3.0, также свидетельствует наличие в перечне ветки контроллеров, в названии которых присутствует аббревиатура XHCI – указание на универсальный интерфейс eXtensible Host Controller Interface.

Как обзавестись портами USB 3.0, если их не обнаружилось? У тотального апгрейда в виде замены ноутбука или материнской платы ПК со всеми зависимыми от нее комплектующими есть альтернатива – установка адаптера USB 3.0. Для сборок ПК такие адаптеры существуют в виде плат, устанавливаемых в слот PCI Express. К ноутбукам адаптеры USB 3.0 подключаются с помощью слота ExpressCard. На AliExpress адаптеры USB 3.0 можно заказать за акционную цену чуть более $5. Такой вариант даст определенный прирост производительности, но все равно не будет дотягивать до возможностей USB 3.0, изначально поддерживаемого современными ноутбуками и материнскими платами. Ведь передача данных будет ограничена пропускной способностью соответствующего слота.

Структура данных интерфейса USB.

Вся информация передается кадрами, которые отправляются через равные промежутки времени. В свою очередь каждый кадр состоит из транзакций. Вот, пожалуй, так будет нагляднее:

Каждый кадр включает в себя пакет SOF (Start Of Frame), затем следуют транзакции для разных конечных точек, ну и завершается все это пакетом EOF (End Of Frame). Если говорить совсем точно, то EOF – это не совсем пакет в привычном понимании этого слова – это интервал времени, в течение которого обмен данными запрещен.

Каждая транзакция имеет следующий вид:

Первый пакет (его называют Token пакет) содержит в себе информацию об адресе устройства USB, а также о номере конечной точки, которой предназначена эта транзакция. Кроме того, в этом пакете хранится информация о типе транзакции (какие бывают типы мы еще обсудим, но чуть позже ). Data пакет – с ним все понятно, это данные, которые передают хост, либо конечная точка (зависит от типа транзакции). Последний пакет – Status – предназначен для проверки успешности получения данных.

Уже очень много раз прозвучало слово “пакет” применительно к интерфейсу USB, так что пора разобраться что он из себя представляет. Начнем с пакета Token:

Пакеты Token бывают трех типов:

• In
• Out
• Setup
• Start Of Frame

Пакет In сообщает нашему USB-устройству, что хост готов принять от него информацию. Пакет Out, напротив, сигнализирует о готовности и желании хоста поделиться информацией. Пакет Setup нужен для использования управляющих передач. Ну а пакет Start Of Frame используется для того, чтобы инициировать начало кадра.

Вот к чему я это рассказал… В зависимости от типа пакета значение поля PID в Token пакете может принимать следующие значения:

• Token пакет типа OUT – PID = 0001
• Token пакет типа IN – PID = 1001
• Token пакет типа SETUP – PID = 1101
• Token пакет типа SOF – PID = 0101

Переходим к следующей составной части пакета Token – поля Address и Endpoint – в них содержатся адрес USB устройства и номер конечной точки, которой предназначена транзакция.

Ну и поле CRC – это контрольная сумма, с этим понятно.

Тут есть еще один важный момент. PID включает в себя 4 бита, но при передаче они дополняются еще 4-мя битами, которые получаются путем инвертирования первых 4-ых бит.

Итак, на очереди Data пакет – то есть пакет данных:

Тут все в принципе так же, как и в пакете Token, только вместо адреса устройства и номера конечной точки здесь у нас передаваемые данные.

Осталось нам рассмотреть Status пакеты и пакеты SOF:

Тут PID может принимать всего лишь два значения:

• Пакет принят корректно – PID = 0010
• Ошибка при приеме пакета – PID = 1010

И, наконец, Start Of Frame пакеты:

Здесь видим новое поле Frame – оно содержит в себе номер передаваемого кадра.

Давайте в качестве примера рассмотрим процесс записи данных в USB-устройство. То есть рассмотрим пример структуры кадра записи.

Кадр, как вы помните состоит из транзакций и  имеет следующий вид:

Что представляют из себя все эти транзакции? Сейчас разберемся! Транзакция SETUP:

Транзакция OUT:

Аналогично при чтении данных из USB-устройства кадр выглядит так:

Транзакцию SETUP мы уже видели, посмотрим на транзакцию IN:

Как видите, все эти транзакции имеют такую структуру, как мы обсуждали выше

В общем, думаю достаточно на сегодня. Довольно-таки длинная статья получилась, в ближайшее время обязательно попробуем реализовать интерфейс USB на практике!