Распиновка scart s video. Распайка USB2.0 и USB3.0 по цветам (разъемы micro и mini). Распиновка HDMI кабеля по цветам

Является стандартом сигнализации для видео базовой четкости, обычно 480i или 576i. Разделяя черно-белые и раскрашивающие сигналы, он обеспечивает лучшее качество изображения, чем композитное видео, но имеет сравнительно более низкое цветовое разрешение, нежели компонентное видео.

Предпосылки технологии кабеля S-Video

Стандартные аналоговые телевизионные сигналы проходят через несколько этапов обработки по пути их трансляции, каждый из которых отбрасывает информацию и снижает качество получаемых изображений.

Изображение первоначально фиксируется в форме RGB, а затем распределяется на три сигнала, известные как YPbPr. Первый из этих сигналов называется Y, он создается из всех трех исходных сигналов на основе формулы, которая создает общую яркость изображения или яркость. Этот сигнал соответствует традиционному черно-белому телевизионному сигналу, а метод кодирования Y/C является ключом к обеспечению обратной совместимости. Как только будет получен сигнал Y, он вычитается из синего сигнала для получения Pb и красного сигнала для получения Pr. Чтобы восстановить исходную информацию RGB для отображения, сигналы смешиваются с Y для получения исходного синего и красного цветов, а затем сумма их смешивается с Y для восстановления зеленого.

Проблема и решение

Сигнал с тремя компонентами проще транслировать, чем исходный трехсигнальный RGB, поэтому требуется дополнительная обработка. Первым шагом является объединение Pb и Pr для формирования сигнала C для цветности. Фаза и амплитуда сигнала представляют собой два исходных сигнала. Этот сигнал ограничивается полосой пропускания, чтобы соответствовать требованиям к вещанию. Полученные сигналы Y и C смешиваются вместе для создания композитного видео. Для воспроизведения композитного видео сигналы Y и C должны быть разделены, и это сложно сделать без добавления артефактов.

Каждый из этих шагов подвергается преднамеренной или неизбежной потере качества. Чтобы сохранить это качество в конечном изображении, желательно устранить как можно больше шагов кодирования/декодирования. Кабель S-Video исключает окончательное смешивание C с Y и последующее разделение во время воспроизведения.

Сигнал

Кабель S-video переносит видеосигнал с использованием двух синхронизированных сигналов и пар заземления, называемых Y и C.

• Y — это сигнал, который несет яркость или черно-белое изображение, включая синхронизирующие импульсы.
• C — это сигнал цветности, который несет цветность или окраску изображения. Этот сигнал содержит как насыщенность, так и оттенок видео.

Сигнал яркости передает горизонтальные и вертикальные синхроимпульсы так же, как композитный видеосигнал. Luma — это сигнал, несущий яркость после гамма-коррекции, поэтому называемый Y из-за сходства с греческой буквой нижнего регистра

Сравнительная характеристика

В составном видеосигнале сигналы сосуществуют на разных частотах. Сигнал яркости должен быть фильтром нижних частот, притупляющих изображение. Поскольку кабель S-Video поддерживает эти параметры в качестве отдельных сигналов, фильтрация нижних частот для яркости не нужна. Сигнал цветности по-прежнему имеет ограниченную полосу частот по сравнению с компонентным видео.

По сравнению с компонентным видеосигналом, который несет идентичный сигнал яркости, но разделяет цветные разностные сигналы на Cb/Pb и Cr/Pr, цветовое разрешение кабеля S-Video ограничено модуляцией на частоте от 3,57 до 4,43 мегагерц.

В S-Video сигналы разделяются по кабелю, поэтому фильтрация нижних частот не требуется. Это увеличивает полосу пропускания для передачи яркости, подавляет проблему перекрестных помех цвета и оставляет больше видеоинформации неизменной, таким образом улучшая воспроизведение изображения по сравнению с композитным видео.

Из-за разделения видео на яркость и цветовые компоненты S-Video иногда рассматривается как тип компонентного видеосигнала. Что отличает S-Video от этих схем более высокого компонентного видеосигнала, так это то, что S-Video передает информацию о цвете как один сигнал. Это означает, что цвета должны быть закодированы, и поэтому такие сигналы NTSC, PAL и SECAM различаются в S-Video. Таким образом, для полной совместимости используемые устройства не только должны быть совместимы с S-Video, но и совместимы с цветовой кодировкой.

Кодировка сигнала и разрешение

Передача информации о цвете в виде одного сигнала означает, что цвет должен быть каким-то образом закодирован, как правило, в соответствии с NTSC, PAL или SECAM, в зависимости от применимого локального стандарта.

Кабель S-Video имеет низкое разрешение цвета. Цветное разрешение NTSC S-Video обычно составляет 120 строк по горизонтали (приблизительно 160 пикселей от края до края), по сравнению с 250 строками по горизонтали для Rec. 601-кодированный сигнал DVD или 30 строк по горизонтали — для стандартных видеомагнитофонов.

Стандартизация

Во многих странах Европейского Союза кабель S-Video менее распространен из-за преобладания разъемов SCART, которые присутствуют на большинстве существующих телевизоров. Плеер может выводить S-Video через SCART, но разъемы SCART телевизора необязательно подключены для его приема, и на дисплее будет отображаться только монохромное изображение. В этом случае достаточно изменить адаптерный кабель SCART.

Игровые консоли, продаваемые на территориях PAL, обычно не содержат выход под кабель Ранние консоли поставлялись с RF-адаптерами и композитным видео (на телевизорах PAL) на классических видеоразъемах типа RCA.

В США и некоторых других странах NTSC S-Video предоставляется на некоторых моделях видеооборудования, включая большинство телевизоров и игровых консолей. Основными исключениями являются VHS и бета-видеомагнитофоны.

Физические соединители

Четырехконтактный разъем mini-DIN является наиболее распространенным из нескольких типов разъемов кабеля S-Video «тюльпан». Один и тот же разъем mini-DIN используется на компьютерах Apple Desktop Bus для компьютеров Macintosh, и два типа кабелей могут быть взаимозаменяемы. Другие варианты разъемов включают в себя семиконтактные блокирующие «дублирующие» разъемы, используемые на многих профессиональных S-VHS-машинах, и два разъема Y и C BNC, часто используемые для патч-панелей S-Video (кабели с HDMI). Ранние Y/C-видеомониторы часто использовали RCA-разъемы, которые переключались между Y/C и композитным видеовходом. Хотя разъемы разные, сигналы Y/C для всех типов совместимы.

Мини-DIN-кабели склонны повреждаться при эксплуатации в местах перегибов. Это может привести к потере цвета или другим повреждениям в сигнале. Изогнутый штырь может быть принудительно возвращен в изначальную форму, но это может привести к поломке штифта.

Эти разъемы обычно изготавливаются для совместимости с кабелем S-video RCA и включают в себя дополнительные функции, такие как компонентное видео с помощью адаптера.

7-контактный разъем

Нестандартные 7-контактные разъемы mini-DIN (называемые «7P») используются в некоторых компьютерных устройствах (ПК и Mac). 7-контактный разъем совместим со штырем стандартным 4-контактным разъемом S-Video. Три дополнительных сокета могут использоваться для подачи композитного (CVBS) и видеосигналов RGB или YPbPr. Использование распайки кабеля S-Video различается у производителей. В некоторых реализациях оставшийся контакт должен быть заземлен, чтобы включить составной выход или отключить выход S-Video. Некоторые ноутбуки Dell имеют цифровой аудиовыход в 7-контактном гнезде.

9-контактный видеовход/видеовыход

9-контактные разъемы используются в графических системах, которые имеют возможность ввода видео, а также вывод его через кабель S-Video Scart. В данном случае также нет никакой стандартизации между производителями относительно того, какой штырь делает что, и есть два известных варианта используемого соединителя. Как видно из диаграммы выше, хотя сигналы кабеля S-Video доступны на соответствующих штифтах, ни один из вариантов разъема не принимает немодифицированный 4-контактный разъем S-Video, хотя их можно настроить, удалив ключ от вилки.

Название HDMI (High Definition Multimedia Interface) дословно переводится как Высокой Четкости Мультимедийный Интерфейс. Стандартный HDMI кабель состоит из 19 проводов. Зная схему распиновки кабеля, можно подключить к нему HDMI розетку или починить обрыв провода, заменить поврежденный разъем. Нумерация отдельны контактов розетки производится справа налево, причем в верхнем ряду находятся контакты с нечетными номерами, а в нижнем – с четными.

HDMI используется в качестве интерфейса для передачи несжатых цифровых видео и аудио сигналов высокого качества. HDMI интерфейс поддерживает передачу в максимальном разрешении видео и аудио сигналов таких форматов как DTS, LPCM, DVD-Audio, Dolby Digital, Super Audio CD и т.д. HDMI может иметь максимальную скорость передачи данных до 10,2 Гбит/сек (340 МГц). Интерфейс использует протокол TMDS.

Разъёмы HDMI (мини, микро) и их цоколёвка

• Тип «A» — 19 контактов, спецификация 1.0
• Тип «B» — 29 контактов, спецификация 1.0
• Тип «C» — 19 контактов (mini), спецификация 1.3
• Тип «D» — 19 контактов (micro), спецификация 1.4
• Тип «E» — 19 контактов, спецификация 1.4

Распиновка HDMI Type A (19pin)

Распиновка HDMI Type B (29pin)

Распиновка HDMI Type C mini (19pin)

Распиновка HDMI Type D micro (19pin)

Контакт				Описание сигнала
HDMI Type A (standard)	HDMI Type B	HDMI Type C (mini)	HDMI Type D (micro)
1	1	2	3	TMDS Data2+ (Видеосигнал, пара 2)
2	2	1	4	TMDS Data2 Shield (Экран видеосигнала)
3	3	3	5	TMDS Data2- (Видеосигнал, пара 2)
4	4	5	6	TMDS Data1+ (Видеосигнал, пара 1)
5	5	4	7	TMDS Data1 Shield (Экран видеосигнала)
6	6	6	8	TMDS Data1- (Видеосигнал, пара 1)
7	7	8	9	TMDS Data0+ (Видеосигнал, пара 0)
8	8	7	10	TMDS Data0 Shield (Экран видеосигнала)
9	9	9	11	TMDS Data0- (Видеосигнал, пара 0)
10	10	11	12	TMDS Clock+ (Тактовая частота видеосигнала)
11	11	10	13	TMDS Clock Shield (Экран тактовой частоты видеосигнала)
12	12	12	14	TMDS Clock- (Тактовая частота видеосигнала)
—	13	—	—	TMDS Data5+ (Видеосигнал, пара 5)
—	14	—	—	TMDS Data5 Shield (Экран видеосигнала)
—	15	—	—	TMDS Data5- (Видеосигнал, пара 5)
—	16	—	—	TMDS Data4+ (Видеосигнал, пара 4)
—	17	—	—	TMDS Data4 Shield (Экран видеосигнала)
—	18	—	—	TMDS Data4- (Видеосигнал, пара 4)
—	19	—	—	TMDS Data3+ (Видеосигнал, пара 3)
—	20	—	—	TMDS Data3 Shield (Экран видеосигнала)
—	21	—	—	TMDS Data3-(Видеосигнал, пара 3)
13	22	14	15	CEC (Сигнал)
14	23	17	2	Reserved (HDMI 1.0-1.3c) HEC Data- (HDMI 1.4+ with Eternet)
—	24	—	—	Reserved (Зарезервирован в кабеле, но не подключен)
15	25	15	17	SCL (I2C Serial Clock for DDC)
16	26	16	18	SDA (I2C Serial Data for DDC)
17	27	13	16	DDC/CEC/HEC Ground (Заземление)
18	28	18	19	+5V Power (max 50 mA) (Питание)
19	29	19	1	Hot Plug Detect (All versions) (горячее подключение) HEC Data+ (HDMI 1.4+ with Ethernet)

Распиновка HDMI кабеля по цветам

HDMI кабель разбит на 5 групп по 3 жилы. И еще 4 жилы идут отдельно. Разъем обеспечивает коммутацию четырех групп экранированных симметричных цепей для передачи цифровых видеосигналов (экран из алюминиевой фольги), отдельных проводов служебных данных и питания.

Номер контакта	Назначение	Цвет провода	Примечание
1	Видеосигнал 2+	Белый	Красная группа
2	Видеосигнал 2 экран	Экран
3	Видеосигнал 2-	Красный
4	Видеосигнал 1+	Белый	Зеленая группа
5	Видеосигнал 1 экран	Экран
6	Видеосигнал 1-	Зеленый
7	Видеосигнал 0+	Белый	Синяя группа
8	Видеосигнал 0 экран	Экран
9	Видеосигнал 0-	Синий
10	Такт +	Белый
11	Такт экран	Экран
12	Такт -	Коричневый
13	Служебный сигнал CEC	Белый
14	Утилита	Белый	Желтая группа
15	Сигнал SCL асимметричной шины	Оранжевый
16	Сигнал SDA асимметричной шины	Желтый
17	Земля	Экран	Желтая группа
18	Питание +5 В	Красный
19	Детектор подключения	Желтый	Желтая группа

Единой цветовой маркировки жил не существует и у каждого производителя кабеля может быть своя маркировка. В тестовом экземпляре HDMI кабеля использовалась именно такая.

Распиновка hdmi кабеля на звук

Звук в современных телевизорах или приставках иногда только через HDMI выходит (без обычных выходов аудио или как на наушники, то есть нет старого аудио выхода). Поэтому приходится думать как «извлечь» звуковой сигнал из ейчдимиай гнезда. Для этого можно купить на Али специальный аудиоадаптер (600 руб.) в виде маленькой коробочки, что извлекает звук из сигнала идущего по HDMI и выводит его в аналоговом виде на два разъема RCA тюльпан или в цифровом на оптический SPDIF.

HDMI-DVI распиновка контактов

Распиновка HDMI разъема на тюльпан RCA

Обычно переходником HDMI – RCA пользуются, когда необходимо воспроизвести или передать данные в видео и аудио формате. В данном соединительном кабеле встроен специальный чип, выполняющий роль преобразователя цифрового сигнала HDMI в композитное видео или аудио. Затем этот сигнал поступает через разъем «тюльпан» на экран телевизора.

Для преобразования чисто цифрового сигнала HDMI в аналоговый (S-Video, компонент или композит) нужен не просто переходник, а целое устройство состоящее из приёмника цифрового сигнала, несколько ЦАПов, формирователя телевизионного сигнала, ну и еще кучу деталей по мелочи. Слишком сложно для того, чтобы назвать это просто переходником.

Конструкция переходника выполнена в виде миниатюрного аппаратного модуля с проводом. На одном конце, которого имеется коннектор HDMI, а на другом три разноцветных разъема «тюльпан».

Распиновка переходника HDMI-VGA

Переходник HDMI-VGA состоит не только из одних проводов и разъёмов. Кабель HDMI-VGA представляет собой целую схему на микросхеме, спаять которую самому очень сложно — просто купите готовый адаптер (как и в случае с выделением звука из такого кабеля). Цена его на Али около 700 рублей.

Переходник HDMI-HDMImini

Изготовление кабеля HDMI своими руками

Изготовление кабеля HDMI в домашних условиях не проблема — просто возьмите кусок провода нужной длины и необходимые разъёмы. Зачистите пару сантиметров от оплётки, снимите изоляцию с проводков и аккуратно лудите их.

В зависимости от того, какие разъёмы нужно использовать на концах кабеля, выбираем схему цоколёвки и паяем. Например если надо с обоих сторон иметь hdmi штекеры — схема будет такая:

Здесь указан вариант как для стандартного размера, так и для мини или микро hdmi.

Интерфейс USB начали широко применять около 20-ти лет назад, если быть точным, с весны 1997 года. Именно тогда универсальная последовательная шина была аппаратно реализована во многих системных платах персональных компьютеров. На текущий момент данный тип подключения периферии к ПК является стандартом, вышли версии, позволившие существенно увеличить скорость обмена данных, появились новые типы коннекторов. Попробуем разобраться в спецификации, распиновки и других особенностях USB.

В чем заключаются преимущества универсальной последовательной шины?

Внедрение данного способа подключения сделало возможным:

• Оперативно выполнять подключение различных периферийных устройств к ПК, начиная от клавиатуры и заканчивая внешними дисковыми накопителями.
• Полноценно использовать технологию «Plug&Play», что упростило подключение и настройку периферии.
• Отказ от ряда устаревших интерфейсов, что положительно отразилось на функциональных возможностях вычислительных систем.
• Шина позволяет не только передавать данные, а и осуществлять питание подключаемых устройств, с ограничением по току нагрузки 0,5 и 0,9 А для старого и нового поколения. Это сделало возможным использовать USB для зарядки телефонов, а также подключения различных гаджетов (мини вентиляторов, подсветки и т.д.).
• Стало возможным изготовление мобильных контролеров, например, USB сетевой карты RJ-45, электронных ключей для входа и выхода из системы

Виды USB разъемов – основные отличия и особенности

Существует три спецификации (версии) данного типа подключения частично совместимых между собой:

1. Самый первый вариант, получивший широкое распространение – v 1. Является усовершенствованной модификацией предыдущей версии (1.0), которая практически не вышла из фазы прототипа ввиду серьезных ошибок в протоколе передачи данных. Эта спецификация обладает следующими характеристиками:

• Двухрежимная передача данных на высокой и низкой скорости (12,0 и 1,50 Мбит в секунду, соответственно).
• Возможность подключения больше сотни различных устройств (с учетом хабов).
• Максимальная протяженность шнура 3,0 и 5,0 м для высокой и низкой скорости обмена, соответственно.
• Номинальное напряжение шины – 5,0 В, допустимый ток нагрузки подключаемого оборудования – 0,5 А.

Сегодня данный стандарт практически не используется в силу невысокой пропускной способности.

1. Доминирующая на сегодняшний день вторая спецификация.. Этот стандарт полностью совместим с предыдущей модификацией. Отличительная особенность – наличие высокоскоростного протокола обмена данными (до 480,0 Мбит в секунду).

Благодаря полной аппаратной совместимости с младшей версией, периферийные устройства данного стандарта могут быть подключены к предыдущей модификации. Правда при этом пропускная способность уменьшиться до 35-40 раз, а в некоторых случаях и более.

Поскольку между этими версиями полная совместимость, их кабели и коннекторы идентичны.

Обратим внимание что, несмотря на указанную в спецификации пропускную способность, реальная скорость обмена данными во втором поколении несколько ниже (порядка 30-35 Мбайт в секунду). Это связано с особенностью реализации протокола, что ведет к задержкам между пакетами данных. Поскольку у современных накопителей скорость считывания вчетверо выше, чем пропускная способность второй модификации, то есть, она не стала удовлетворять текущие требования.

1. Универсальная шина 3-го поколения была разработана специально для решения проблем недостаточной пропускной способности. Согласно спецификации данная модификация способно производить обмен информации на скорости 5,0 Гбит в секунду, что почти втрое превышает скорость считывания современных накопителей. Штекеры и гнезда последней модификации принято маркировать синим для облегчения идентификации принадлежности к данной спецификации.

Еще одна особенность третьего поколения – увеличение номинального тока до 0,9 А, что позволяет осуществлять питание ряда устройств и отказаться от отдельных блоков питания для них.

Что касается совместимости с предыдущей версией, то она реализована частично, подробно об этом будет расписано ниже.

Классификация и распиновка

Коннекторы принято классифицировать по типам, их всего два:

Заметим, что такие конвекторы совместимы только между ранними модификациями.

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.

Теперь рассмотрим, как производится распайка контактов для каждого из перечисленных выше типов.

Распиновка usb 2.0 разъёма (типы A и B)

Поскольку физически штекеры и гнезда ранних версий 1.1 и 2.0 не отличаются друг от друга, мы приведем распайку последней.

Рисунок 6. Распайка штекера и гнезда разъема типа А

Обозначение:

• А – гнездо.
• В – штекер.
• 1 – питание +5,0 В.
• 2 и 3 сигнальные провода.
• 4 – масса.

На рисунке раскраска контактов приведена по цветам провода, и соответствует принятой спецификации.

Теперь рассмотрим распайку классического гнезда В.

Обозначение:

• А – штекер, подключаемый к гнезду на периферийных устройствах.
• В – гнездо на периферийном устройстве.
• 1 – контакт питания (+5 В).
• 2 и 3 – сигнальные контакты.
• 4 – контакт провода «масса».

Цвета контактов соответствует принятой раскраске проводов в шнуре.

Распиновка usb 3.0 (типы A и B)

В третьем поколении подключение периферийных устройств осуществляется по 10 (9, если нет экранирующей оплетки) проводам, соответственно, число контактов также увеличено. Но они расположены таким образом, чтобы имелась возможность подключения устройств ранних поколений. То есть, контакты +5,0 В, GND, D+ и D-, располагаются также, как в предыдущей версии. Распайка гнезда типа А представлена на рисунке ниже.

Рисунок 8. Распиновка разъема Тип А в USB 3.0

Обозначение:

• А – штекер.
• В – гнездо.
• 1, 2, 3, 4 – коннекторы полностью соответствуют распиновки штекера для версии 2.0 (см. В на рис. 6), цвета проводов также совпадают.
• 5 (SS_TХ-) и 6 (SS_ТХ+) коннекторы проводов передачи данных по протоколу SUPER_SPEED.
• 7 – масса (GND) для сигнальных проводов.
• 8 (SS_RX-) и 9(SS_RX+) коннекторы проводов приема данных по протоколу SUPER_SPEED.

Цвета на рисунке соответствуют общепринятым для данного стандарта.

Как уже упоминалось выше в гнездо данного порта можно вставить штекер более раннего образца, соответственно, пропускная способность при этом уменьшится. Что касается штекера третьего поколения универсальной шины, то всунуть его в гнезда раннего выпуска невозможно.

Теперь рассмотрим распайку контактов для гнезда типа В. В отличие от предыдущего вида, такое гнездо несовместимо ни с каким штекером ранних версий.

Обозначения:

А и В – штекер и гнездо, соответственно.

Цифровые подписи к контактам соответствуют описанию к рисунку 8.

Цвет максимально приближен к цветовой маркировки проводов в шнуре.

Распиновка микро usb разъёма

Для начала приведем распайку для данной спецификации.

Как видно из рисунка, это соединение на 5 pin, как в штекере (А), так и гнезде (В) задействованы четыре контакта. Их назначение и цифровое и цветовое обозначение соответствует принятому стандарту, который приводился выше.

Описание разъема микро ЮСБ для версии 3.0.

Для данного соединения используется коннектор характерной формы на 10 pin. По сути, он представляет собой две части по 5 pin каждая, причем одна из них полностью соответствует предыдущей версии интерфейса. Такая реализация несколько непонятна, особенно принимая во внимание несовместимость этих типов. Вероятно, разработчики планировали сделать возможность работы с разъемами ранних модификаций, но впоследствии отказала от этой идеи или пока не осуществили ее.

На рисунке представлена распиновка штекера (А) и внешний вид гнезда (В) микро ЮСБ.

Контакты с 1-го по 5-й полностью соответствуют микро коннектору второго поколения, назначение других контактов следующее:

• 6 и 7 – передача данных по скоростному протоколу (SS_ТХ- и SS_ТХ+, соответственно).
• 8 – масса для высокоскоростных информационных каналов.
• 9 и 10 – прием данных по скоростному протоколу (SS_RX- и SS_RX+, соответственно).

Распиновка мини USB

Данный вариант подключения применяется только в ранних версиях интерфейса, в третьем поколении такой тип не используется.

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 производители такой «эксклюзивной» продукции не спешат рассказывать, как выполнена распиновка USB в таких контакторах. Но, как правило, эту информацию несложно найти на тематических форумах.

Интерфейс USB – популярный вид технологической коммуникации на мобильных и других цифровых устройствах. Разъемы подобного рода часто встречаются на персональных компьютерах разной конфигурации, периферийных компьютерных системах, на сотовых телефонах и т.д.

Особенность традиционного интерфейса – USB распиновка малой площади. Для работы используются всего 4 пина (контакта) + 1 заземляющая экранирующая линия. Правда, последним более совершенным модификациям (USB 3.0 Powered-B или Type-C) характерно увеличение числа рабочих контактов. О чем мы и будем говорить в этом материале. Также опишем структуру интерфейса и особенности распайки кабеля на контактах разъемов.

Аббревиатура «USB» несет сокращенное обозначение, которое в целостном виде читается как «Universal Series Bus» – универсальная последовательная шина, благодаря применению которой осуществляется высокоскоростной обмен цифровыми данными.

Универсальность USB интерфейса отмечается:

• низким энергопотреблением;
• унификацией кабелей и разъемов;
• простым протоколированием обмена данных;
• высоким уровнем функциональности;
• широкой поддержкой драйверов разных устройств.

Какова же структура USB интерфейса, и какие существуют виды ЮСБ технологических разъемов в современном мире электроники? Попробуем разобраться.

Технологическая структура интерфейса USB 2.0

Разъемы, относящиеся к изделиям, входящим в группу спецификаций 1.х – 2.0 (созданные до 2001 года), подключаются на четырехжильный электрический кабель, где два проводника являются питающими и ещё два – передающими данные.

Также в спецификациях 1.х – 2.0 распайка служебных ЮСБ разъемов предполагает подключение экранирующей оплётки – по сути, пятого проводника.

Так выглядит физическое исполнение нормальных разъёмов USB, относящихся ко второй спецификации. Слева указаны исполнения типа «папа», справа указаны исполнения типа «мама» и соответствующая обоим вариантам распиновка

Существующие исполнения соединителей универсальной последовательной шины отмеченных спецификаций представлены тремя вариантами:

1. Нормальный – тип «А» и «В».
2. Мини – тип «А» и «В».
3. Микро – тип «А» и «В».

Разница всех трёх видов изделий заключается в конструкторском подходе. Если нормальные разъемы предназначены для использования на стационарной технике, соединители «мини» и «микро» сделаны под применение в мобильных устройствах.

Так выглядит физическое исполнение разъемов второй спецификации из серии «мини» и, соответственно, метки для разъемов Mini USB – так называемой распиновки, опираясь на которую, пользователь выполняет кабель-соединение

Поэтому два последних вида характеризуются миниатюрным исполнением и несколько измененной формой разъема.

Таблица распиновки стандартных соединителей типа «А» и «В»

Наряду с исполнением разъемов типа «мини-А» и «мини-В», а также разъемов типа «микро-А» и «микро-В», существуют модификации соединителей типа «мини-АВ» и «микро-АВ».

Отличительная черта таких конструкций – исполнение распайки проводников ЮСБ на 10-пиновой контактной площадке. Однако на практике подобные соединители применяются редко.

Таблица распиновки интерфейса Micro USB и Mini USB соединителей типа «А» и «В»

Технологическая структура интерфейсов USB 3.х

Между тем совершенствование цифровой аппаратуры уже к моменту 2008 года привело к моральному старению спецификаций 1.х – 2.0.

Эти виды интерфейса не позволяли подключение новой аппаратуры, к примеру, внешних жестких дисков, с таким расчётом, чтобы обеспечивалась более высокая (больше 480 Мбит/сек) скорость передачи данных.

Соответственно, на свет появился совершенно иной интерфейс, помеченный спецификацией 3.0. Разработка новой спецификации характеризуется не только повышенной скоростью, но также дает увеличенную силу тока – 900 мА против 500 мА для USB 2/0.

Понятно, что появление таких разъемов обеспечило обслуживание большего числа устройств, часть из которых может питаться напрямую от интерфейса универсальной последовательной шины.

Модификация коннекторов USB 3.0 разного типа: 1 – исполнение «mini» типа «B»; 2 – стандартное изделие типа «A»; 3 – разработка серии «micro» типа «B»; 4 – стандартное исполнение типа «C»

Как видно на картинке выше, интерфейсы третьей спецификации имеют больше рабочих контактов (пинов), чем у предыдущей – второй версии. Тем не менее, третья версия полностью совместима с «двойкой».

Чтобы иметь возможность передавать сигналы с более высокой скоростью, разработчики конструкций третьей версии оснастили дополнительно четырьмя линиями данных и одной линией нулевого контактного провода. Дополненные контактные пины располагаются в отдельным ряду.

Таблица обозначения пинов разъемов третьей версии под распайку кабеля ЮСБ

Контакт	Исполнение «А»	Исполнение «B»	Micro-B
1	Питание +	Питание +	Питание +
2	Данные –	Данные –	Данные –
3	Данные +	Данные +	Данные +
4	Земля	Земля	Идентификатор
5	StdA_SSTX –	StdA_SSTX –	Земля
6	StdA_SSTX +	StdA_SSTX +	StdA_SSTX –
7	GND_DRAIN	GND_DRAIN	StdA_SSTX +
8	StdA_SSRX –	StdA_SSRX –	GND_DRAIN
9	StdA_SSRX +	StdA_SSRX +	StdA_SSRX –
10	–	–	StdA_SSRX +
11	Экранирование	Экранирование	Экранирование

Между тем использование интерфейса USB 3.0, в частности серии «А», проявилось серьёзным недостатком в конструкторском плане. Соединитель обладает ассиметричной формой, но при этом не указывается конкретно позиция подключения.

Разработчикам пришлось заняться модернизацией конструкции, в результате чего в 2013 году в распоряжении пользователей появился вариант USB-C.

Модернизированное исполнение разъема USB 3.1

Конструкция этого типа разъема предполагает дублирование рабочих проводников по обеим сторонам штепселя. Также на интерфейсе имеются несколько резервных линий.

Этот тип соединителя нашел широкое применение в современной мобильной цифровой технике.

Расположение контактов (пинов) для интерфейса типа USB-C, относящегося к серии третьей спецификации соединителей, предназначенных под коммуникации различной цифровой техники

Стоит отметить характеристики USB Type-C. Например, скоростные параметры для этого интерфейса показывают уровень – 10 Гбит/сек.

Конструкция соединителя выполнена в компактном исполнении и обеспечивает симметричность соединения, допуская вставку разъема в любом положении.

Таблица распиновки, соответствующая спецификации 3.1 (USB-C)

Контакт	Обозначение	Функция	Контакт	Обозначение	Функция
A1	GND	Заземление	B1	GND	Заземление
A2	SSTXp1	TX +	B2	SSRXp1	RX +
A3	SSTXn1	TX –	B3	SSRXn1	RX –
A4	Шина +	Питание +	B4	Шина +	Питание +
A5	CC1	Канал CFG	B5	SBU2	ППД
A6	Dp1	USB 2.0	B6	Dn2	USB 2.0
A7	Dn1	USB 2.0	B7	Dp2	USB 2.0
A8	SBU1	ППД	B8	CC2	CFG
A9	Шина	Питание	B9	Шина	Питание
A10	SSRXn2	RX –	B10	SSTXn2	TX –
A11	SSRXp2	RX +	B11	SSTXp2	TX +
A12	GND	Заземление	B12	GND	Заземление

Следующий уровень спецификации USB 3.2

Между тем процесс совершенствования универсальной последовательной шины активно продолжается. На некоммерческом уровне уже разработан следующий уровень спецификации – 3.2.

Согласно имеющимся сведениям, скоростные характеристики интерфейса типа USB 3.2 обещают вдвое большие параметры, чем способна дать предыдущая конструкция.

Достичь таких параметров разработчикам удалось путем внедрения многополосных каналов, через которые осуществляется передача на скоростях 5 и 10 Гбит/сек, соответственно.

Подобно «Thunderbolt», USB 3.2 использует несколько полос для достижения общей пропускной способности, вместо того, чтобы пытаться синхронизировать и запускать один канал дважды

Кстати следует отметить, что совместимость перспективного интерфейса с уже существующим USB-C поддерживается полностью, так как разъем «Type-C» (как уже отмечалось) наделен резервными контактами (пинами), обеспечивающими многополосную передачу сигналов.

Особенности распайки кабеля на контактах разъемов

Какими-то особыми технологическими нюансами пайка проводников кабеля на контактных площадках соединителей не отмечается. Главное в таком процессе – обеспечение соответствия цвета предварительно проводников кабеля конкретному контакту (пину).

Цветовая маркировка проводников внутри кабельной сборки, используемой для USB интерфейсов. Сверху вниз показана, соответственно, цветовая раскраска проводников кабелей под спецификации 2.0, 3.0 и 3.1

Также, если осуществляется распайка модификаций устаревших версий, следует учитывать конфигурацию соединителей, так называемых – «папа» и «мама».

Проводник, запаянный на контакте «папы» должен соответствовать пайке на контакте «мамы». Взять, к примеру, вариант распайки кабеля по контактам USB 2.0.

Используемые в этом варианте четыре рабочих проводника, как правило, обозначены четырьмя разными цветами:

• красным;
• белым;
• зеленым;
• черным.

Соответственно, каждый проводник подпаивается на контактную площадку, отмеченную спецификацией разъема аналогичной расцветки. Такой подход существенно облегчает работу электронщика, исключает возможные ошибки в процессе распайки.

Аналогичная технология пайки применяется и к разъемам других серий. Единственное отличие в таких случаях – большее число проводников, которые приходится паять. Чтобы упростить себе работу, удобно использовать специнструмент – надежный паяльник для пайки проводов в домашних условиях и для снятия изоляции с концов жил.

Независимо от конфигурации соединителей, всегда используется пайка проводника экрана. Этот проводник запаивается к соответствующему контакту на разъеме, Shield – защитный экран .

Нередки случаи игнорирования защитного экрана, когда «специалисты» не видят смысла в этом проводнике. Однако отсутствие экрана резко снижает характеристики кабеля USB.

Поэтому неудивительно, когда при значительной длине кабеля без экрана пользователь получает проблемы в виде помех.

Распайка соединителя двумя проводниками под организацию линии питания для устройства донора. На практике используются разные варианты распаек, основываясь на технических потребностях

Распаивать кабель USB допускается разными вариантами, в зависимости от конфигурации линий порта на конкретном устройстве.

К примеру, чтобы соединить одно устройство с другим с целью получения только напряжения питания (5В), достаточно спаять на соответствующих пинах (контактах) всего две линии.

Выводы и полезное видео по теме

Представленный ниже видеоролик поясняет основные моменты распиновки соединителей серии 2.0 и других, визуально поясняет отдельные детали производства процедур пайки.

Владея полной информацией по распиновке соединителей универсальной последовательной шины, всегда можно справиться с технической проблемой, связанной с дефектами проводников. Также эта информация обязательно пригодится, если потребуется нестандартно соединять какие-то цифровые устройства.

Хотите дополнить изложенный выше материал полезными замечаниями или ценными советами по самостоятельной распайке? Пишите комментарии в блоке ниже, добавляйте, при необходимости, уникальные фотоматериалы.

Может у вас остались вопросы после прочтения статьи? Задавайте их здесь – наши эксперты и компетентные посетители сайта постараются прояснить непонятные моменты.

RCA предназначен для передачи сигнала в композитном виде. Разъемы RCA присутствуют, в каждом телевизоре, видеокарте и ТВ-тюнере, да и много где еще. Их главная задача передача видео сигнала (разъемы – желтого цвета) и аудио сигнала (белого и красного цвета).

Во время передачи сигнала в композитном виде через разъёмы RCA применяется полоса пропускания около 3 МГц, из-за чего и имееются небольшие проблемы с четкостью изображения (не выше 300 линий). К тому же в случае передачи композитного сигнала по одному каналу в ограниченной полосе частот нельзя полностью разделить яркостные (Y) и цветовые (C) компоненты.

Распиновка S-Video

Эти разъёмы имеются далеко не у всех телевизоров и видеокарт. Подключение по S-Video означает гораздо лучшее качество, чем использованием композитного соединения. Так как яркостный сигнал, несущий и синхроимпульсы, передаётся отдельно от цветового сигнала, поэтому исчезают цветовые перекрёстные искажения, возникающие при композитном подключении, и повышенной до 6 МГц полосой пропускания, что задает чёткость до 500 линий.

На многих видеокартах, распаян только семи контактный S-Video разъём. Поэтому для подключения к телевизору по композитному сигналу требуется специальный переходник.

Если вместо семи контактного разъёма есть только четырех контактный, то для подключения можно использовать универсальную схему с конденсатором. Но будет более худшее качество передаваемой картинки.

Этот многоцелевойй разъём, обеспечивает различные виды подключений. Бывают ситуации, когда у телевизоров отсутствует разъём S-Video, но он сам выведен на гребёнку SCART. В данном случае можно использовать специальные переходники S-Video-SCART. Если на SCART нет выведенного S-Video, применение таких переходников даст только чёрно-белое изображение, так как яркостный сигнал S-Video поступает на тот же самый контакт разъёма SCART, что и композитный, а цветовой сигнал вообще теряется.

Через контакты SCART разъема передаются не только звуковые, но и видео, и RGB-сигналы. Частотный диапазон аудиоканалов находится в диапазоне 20-20000 Гц, видеосигнал занимает полосу частот до 6-8 МГц, а RGB-канал способен воспроизводить сигнал с частотой выше 10 МГц.