Как переделать usb в usb

Обновлено: 06.07.2024

USB-порт 3.0 выигрывает у своего аналога 2.0 практически по всем параметрам. Среди явных преимуществ – повышенная производительность, работа с большинством современных устройств, повышенная скорость передачи информации. Вот только владельцы старых компьютеров редко могут похвастаться наличием подобных слотов на оборудовании. Хорошо, что существуют способы замены USB 2.0 на 3.0, морально устаревших портов на новые. И все это без серьезного вмешательства во «внутренности» своей техники.

Как поменять USB 2.0 на 3.0

Для начала узнаем USB-выходы какой версии стоят на ноутбуке. Разъемы 3.0 всегда имеют коннектор синего цвета, тогда как USB 2.0 обладают коннектором белого или черного цвета.

Для решения задачи по замене нам потребуется выполнить набор следующих действий:

Находим на своем ноутбуке разъем для Express Card, находящийся на одном из его боков. Они бывают 34 мм (Express Card/34) и 54 мм (Express Card/54). Слот в 54 мм считается более универсальным, так как поддерживает карты обоих размеров.
Приобретаем специальный контроллер USB 3.0 Express Card соответствующий слоту расширения на нашем лэптопе.
Теперь приступаем непосредственно к установке порта 3.0. Выключаем ноутбук, извлекаем аккумулятор и отсоединяем кабель питания.
Как правило, Express Card имеет пластиковую заглушку, которая предотвращает повреждение и запыление полости. Для монтирования нового слота извлекаем ее. В зависимости от конструкции вашего устройства существует два способа как провести эту процедуру. Некоторые производители монтируют специальную кнопку рядом со слотом, нажав на которую появляется возможность его открыть. На других же моделях можно нажать непосредственно на заглушку, после чего она легко извлекается. В освободившийся слот монтируем наш USB 3.0 Express Card.
Включаем лэптоп и даем ему прогрузиться. В зависимости от операционной системы, установленной на устройстве карта будет обнаружена, и драйверы установятся автоматически. Если по какой-то причине этого не произошло вставляем диск, идущий в комплекте с нашей Express Card. После установки всего обязательного софта с носителя перезагружаем систему.

Все, наш разъем должен быть готов к эксплуатации.

Замена USB 2.0 на 3.0 на десктопе

Для начала нужно убедиться, что на материнской плате нашего компьютера есть свободный слот PCI Express (PCIe) X1 c пропускной способностью 5 Гб/с. Покупаем контроллер USB 3.0 – его легко можно найти на просторах интернета. Приобретаемые карты расширения могут иметь разные способы подключения к питанию. Выбирая, убедитесь, что соответствующий выход имеется на вашем компьютере. Некоторые карты расширения подключаются с помощью дополнительного кабеля питания SATA или Molex. Допустим, вы выбрали устройство, подключаемое к Molex разъему, а блок питания вашего компьютера имеет только SATA кабели. В данной ситуации спасением может оказаться специальный переходник с SATA на Molex.

Для выведения порта 3.0 на переднюю панель, придется обзавестись специальным адаптером. Тот подключается к материнской плате, либо к контроллеру USB 3.0 19-пинтовым кабелем. Нужно учитывать, что подключение к материнке возможно только в том случае, если она поддерживает интерфейс USB 3.0 и имеет 19-пинтовый выход.

В очередной раз втыкая скоростную USB флешку в порт USB 3.0, я увидел надпись "Это устройство может работать быстрее. ". Но подождите, я и так его воткнул в порт 3.0! Неужели контакт барахлит? И если так, то как флешка определяет, на какой скорости ей работать? Ведь современные ПК поддерживают целых три стандарта соединения — USB 1.1, 2.0 и 3.0. Можно ли «понизить» стандарт USB, насильно заставив устройство работать, к примеру, на USB 1.1? Не на все эти вопросы в сети удалось найти ответ, и я решил разобраться сам, по ходу столкнувшись с довольно неочевидными ситуациями.

Понижаем USB 3.0 до 2.0

Вы сейчас скажете — да что может быть проще, просто возьми USB 2.0 кабель — и будете совершенно правы. Если в кабеле или разъёме нет USB 3.0 контактов, у устройства не будет иного выхода, кроме как завестись на скорости USB 2.0:

Но отключение каких конкретно проводков приведёт к переключению на USB 2.0? Что будет, если отключить только один, или замкнуть соседние? Интересно же выйти за рамки стандарта и поэкспериментировать!

Для экспериментов я спаял USB-«маму» и USB-«папу» проводками на макетной плате:

На фотографии не просто так один проводок находится в воздухе. Выяснилось, что соединение прекрасно работает даже без одного из проводников SS_TX дифф. пары! (для пары SS_RX такой фокус уже не работает)

Более того, если отключить все USB 3.0 контакты, кроме SS_TX, девайс продолжает считать, что он подключен к USB 3.0 и вообще никак не обнаруживается в системе. Честно говоря, я был уверен, что соединение в этом случае переключится на 2.0 режим:

здесь отключены SS_RX-, SS_RX+ и SS_TX+

Итого делаем вывод, что USB 3.0 устройство проверяет наличие SuperSpeed соединения по линии SS_TX, причём трансивер настолько устойчив к ошибкам, что ему плевать на обрыв одной из линий пары. Для гарантированного переключения устройства на USB 2.0 нужно рвать обе линии: SS_TX- и SS_TX+.

Понижаем USB до 1.1

USB 2.0 всем хорош, да больно уж шустрый. Если вы когда-нибудь пытались заснифать его логическим анализатором, у вас либо очень крутой анализатор, либо вы нашли древний USB-хаб вроде такого:

Несмотря на то, что интернет пестрит вопросами «как понизить USB 2.0 до 1.1», простого решения я нигде не увидел:

Давайте глянем внимательнее! По стандарту USB, скорость работы согласуется на сигнальном уровне. Устройство поднимает уровень D- до 0.8в, а хост отвечает пилообразным сигналом:

То же самое видим на нашем «экспериментальном стенде» на осциллографе:

То есть, нужно сделать так, чтобы хост не увидел этого повышения напряжения. А значит — ставим диод в разрыв линии D- (Шоттки, чтобы минимизировать падение):

Ииии он успешно подавляет сигнал от устройства, не мешая обычной передаче данных:

И здесь я был уверен, что диод нарушит передачу данных по линии и ничего не заработает, но нет — я не смог найти ни одного устройства, которое не заработало через такой «переходник».

Собираем «даунгрейдер»

Как обобщение вышеописанных экспериментов, я сделал простенький пассивный переключатель USB режимов — 1.1/2.0/3.0

Моё стремление к простоте порой невозможно сдерживать. Захотелось всё реализовать на единственном трёхпозиционном переключателе, вот таком:

Первоначальная идея была — один ряд контактов переключает D- между:

«диод» (USB 1.1)
«пусто» (USB 3.0)
«D-» (USB 2.0)

«пусто» (USB 1.1)
«SS_TX-» (USB 3.0)
«пусто» (USB 2.0)

Теперь средний контакт переключается между крайними, а в среднем положении выключатель замыкает две пары независимых контактов. Идеально! Осталось припаять и готово:

TODO: развести печатную платку и сделать красиво

Всё, теперь можно быть уверенным, что флешка работает именно в 3.0 (2.0, 1.1) режиме, а иначе она просто не обнаружится в системе. В заключение, тестируем наш картридер в различных положениях выключателя.

почему-то скорость USB 1.1 не понравилась Crystal Disk Mark, и в результате теста он показал нули

Вопрос на засыпку

В USB 3.0 разъёме две пары контактов — USB 2.0 и USB 3.0, мы уже выяснили, что устройство (флешка, картридер) сначала лезет на контакты 3.0, а если не получается, переходит в 2.0 режим.

Что, если к 3.0 контактам подключить одно устройство, а к 2.0 контактам — другое? Какое из устройств увидит компьютер?

Попробуйте ответить в опросе ниже перед тем, как заглядывать под спойлер.

Для этого эксперимента, спаяем вместе USB 3.0 SATA-адаптер и USB 2.0 флешку:

Теперь надо открыть корпус блока питания. На моей не оказалось ни каких винтиков, шурупов, поэтому пришлось открывать корпус другими способами. Для этого берем молоток и легкими не сильными ударами ударяем по приклеенным швам блока питания. Сильно бить не надо, потому что может треснуть нам блок питания. Но после такого метода могут остаться маленькие вмятины на заряднике. Поэтому рекомендую делать этот процесс либо резиновым молотком, либо деревянным киянком.

Затем отпаиваем электрическим паяльником оставшиеся проводки от кабеля с платы.

Далее берем usb разъем и два коротеньких проводка (от самого кабеля блока питания).

Припаиваем с помощью электрического паяльника проводки к плате блока питания.

К этим проводкам, припаянным к блоку, припаиваем usb порт, при этом соблюдаем полярность, то есть плюс и минус. Для изоляции на кабель заранее уже надеваем термоусадочные трубки.

После пайки разъема к проводам, надеваем оголенные места термоусадкой и с помощью зажигалки разжимаем их с помощью горячего пламени.

Теперь чертим с помощью простого карандаша пометки на корпусе блока питания для будущего отверстия для usb разъема.

По линиям канцелярским ножом отрезаем углубление на корпусе блока питания для usb разъема.

С помощью клеевого пистолета и термоклея приклеиваем usb порт к корпусу зарядника.

Так же приклеиваем плату к корпусу, для того чтобы крепче держалось.

Далее закрываем корпус блока питания, приклеив крышку к основанию с помощью клеевого пистолета термоклеем.

Вот так выглядит мой переделанный блок питания с usb разъемом.

Теперь к этому блоку питанию можно подключить обычный usb кабель и поставить на зарядку свой смартфон, планшет или другие устройства. На этом моя статья закончена. Всем спасибо за уделенное время! Всем пока!

Снимаем боковую крышку системного блока

Кажется что малость пыльно, но не теряйте бдительность и не пытайтесь сдуть «легкий» слой пыли.

После продува компрессором видим, что под видеокартой у меня как раз завалялся один свободный разъем PCI-E x1. Вот и славно.

Достаем из пакетика плату

Рассмотрим поближе. Используется распространенный контроллер VLI 805. Остерегайтесь маркировки VIA 805, говорят, что под 10 виндой они не работают(но это не точно).

Сборка и пайка качественные

Ставим плату на место. В комплекте не было винта крепления к планке. У меня много запасных, но чего жадничать.

Подключаем питание

Закрываем боковую крышку, запускаем систему иии… все работает без установки драйверов с диска. Операционная система — Windows 10 x64.

Без установки комплектных драйверов запустил тест флешки Sandisk с заявленной скоростью чтения до 130 MB/s. Купил специально для теста.

Обычный USB разъем материнской платы:

Вставляем в один из разъемов сабжа:

Разница заметна, по чтению практически догнал до предела, заявленного производителем. Так же прогнал в FlashBench.
Тут интерактивный результат. Максимальная скорость достигла 132 MB/s, что является «потолком» данной флешки.

На всякий случай установил драйвер с диска — ничего не изменилось. Нашел сайт производителя и докачал обновленную версию — аналогично, так что если сразу заработает, можно не заморачиваться.
К сожалению более скоростных устройств у меня нет. Во время тестирования прощупывал плату в месте установки контроллера — нагрев практически не ощущался, но нужно учитывать, что рядом находится один из вентиляторов видеокарты и создает приток холодного воздуха.

Есть ведь платы с бОльшим количеством разъемов. Да, есть, но они стоят дороже и отсутствует 19 пиновая шина, ради которой и был оформлен заказ, два дополнительных порта для меня просто приятный бонус.

Покупка себя полностью оправдала, осталось дождаться остальных комплектующих и посмотреть как поведет себя вся сборка.
Сейчас устройство можно купить за 7.7$ если применить купон Elec или за 7.1$ если использовать поинты.

Читайте также: