Почему многие современные устройства подключаются через порты usb

Обновлено: 07.07.2024

Если несколько раз подряд с небольшими перерывами подключить и извлечь устройство USB, то порт USB может перестать отвечать. Когда порт находится в таком состоянии, он не распознает USB-устройство, и оно перестает работать.

В этой статье описаны способы решения этой проблемы.

Необходимые условия

Для выполнения некоторых действий по устранению неполадок, описанных в этой статье, необходимо войти в систему Windows с учетной записью администратора. Если компьютер является персональным, скорее всего, вход в систему с учетной записью администратора уже выполнен. Если компьютер является рабочим и подключен к сети, возможно, потребуется обратиться за помощью к администратору. Чтобы убедиться, что вход в Windows выполнен с учетной записью администратора, перейдите на следующий веб-сайт корпорации Майкрософт:

Решение

Чтобы устранить эту проблему, воспользуйтесь приведенными ниже способами в указанном порядке. После применения каждого способа проверяйте, решена ли проблема. Если нет, переходите к следующему способу.

В этой статье также приводится временное решение проблемы, которым можно воспользоваться, если не помогут другие способы.

Способ 1. Обновление конфигурации оборудования с помощью диспетчера устройств

Обновите конфигурацию оборудования с помощью диспетчера устройств. После этого компьютер сможет распознать USB-устройство, подключенное к USB-порту, и его можно будет использовать.

Чтобы обновить конфигурацию оборудования, выполните указанные ниже действия.

Примечание. В Windows Vista нажмите кнопку Пуск и воспользуйтесь окном Начать поиск.

Введите devmgmt.msc и нажмите кнопку ОК. Откроется диспетчер устройств.

В диспетчере устройств щелкните имя компьютера, чтобы выделить его.

В меню Действие выберите пункт Обновить конфигурацию оборудования.

Проверьте, работает ли USB-устройство.

Если удалось устранить проблему, дальнейшее содержание этой статьи можно пропустить. Если не удалось устранить проблему, перейдите к следующему способу.

Способ 2. Перезапуск компьютера

Если не удалось решить проблему с помощью обновления конфигурации, перезапустите компьютер. После этого проверьте, работает ли USB-устройство.

Способ 3. Отключение и повторное включение USB-контроллера

Отключите и снова включите все USB-контроллеры с помощью диспетчера устройств. Это позволит восстановить нормальную работу USB-порта. USB-контроллеры представляют USB-порты в диспетчере устройств. Если расширенное устранение неполадок вызывает затруднения, перейдите к разделу Временное решение.

Чтобы отключить и повторно включить USB-контроллеры, выполните указанные ниже действия.

Примечание. В Windows Vista нажмите кнопку Пуск и воспользуйтесь окном Начать поиск.

Введите devmgmt.msc и нажмите кнопку ОК. Откроется диспетчер устройств.

Разверните раздел Контроллеры универсальной последовательной шины USB.

Примечание. Возможно, для обнаружения нужного элемента потребуется прокрутить список.

Щелкните правой кнопкой мыши первый USB-контроллер в разделе Контроллеры универсальной последовательной шины USB и выберите пункт Удалить.

Повторите действие 4 для всех USB-контроллеров в разделе Контроллеры универсальной последовательной шины USB.

Перезагрузите компьютер. После загрузки компьютера конфигурация оборудования будет автоматически обновлена, а все удаленные USB-контроллеры — переустановлены.

Проверьте, работает ли USB-устройство.

Если USB-порт распознает устройство и его можно использовать, дальнейшее содержание этой статьи можно пропустить.

Если удалось устранить проблему, дальнейшее содержание этой статьи можно пропустить. Если этим методом не удалось устранить проблему,см. раздел "Обходной путь".

Временное решение

Если не удалось устранить проблему с помощью приведенных способов, отключите функцию временного отключения. Обратите внимание на то, что это действие влияет на все драйверы USB-контроллеров (а следовательно, на все USB-порты и подключенные USB-устройства). Поэтому отключить USB-устройства, подключенные к компьютеру, невозможно, и они продолжат потреблять энергию. Кроме того, флажок Разрешить отключение этого устройства для экономии энергии не отображается на вкладке Управление питанием для корневого USB-концентратора.

Чтобы получить помощь при отключении функции временного отключения, перейдите к разделу Помощь в решении проблемы. Если расширенное устранения неполадок не вызывает затруднений, можно отключить эту функцию самостоятельно. Для этого перейдите к разделу Самостоятельное решение проблемы.

Получить помощь в решении проблемы

Чтобы устранить проблему автоматически, щелкните ссылку Устранить проблему. В диалоговом окне Загрузка файла нажмите кнопку Выполнить и следуйте инструкциям мастера устранения проблем.

Примечание. Интерфейс этого мастера может быть доступен только на английском языке, однако автоматическое исправление работает и в других языковых версиях Windows.

Примечание. Решение по устранению проблем можно загрузить на любой компьютер, сохранить его на устройство флэш-памяти или компакт-диск и затем запустить на нужном компьютере.

Самостоятельное решение проблемы

Этот раздел предназначен для опытных пользователей.

В качестве временного решения можно отключить функцию временного отключения USB путем изменения реестра. USB-устройство может не отвечать на запросы из-за состояния гонки в функции временного отключения. Функция выборочной приостановки позволяет эффективно управлять питанием благодаря отключению USB-устройств. Однако иногда она может неправильно выводить USB-устройства из спящего режима. В результате при попытке использования USB-устройства оно не отвечает на запросы.

Также функцию временного отключения можно отключить на сервере, для которого управление питанием неважно или вообще не требуется.

Важно! В этот раздел, способ или задачу включены действия по изменению параметров реестра. Однако их неправильное изменение может привести к возникновению серьезных проблем, поэтому при выполнении таких действий будьте предельно внимательны. Для дополнительной защиты создайте резервную копию реестра. Это позволит восстановить его при возникновении неполадок. Дополнительные сведения о создании резервной копии и восстановлении реестра см. в следующей статье базы знаний Майкрософт:

322756 Создание резервной копии и восстановление реестра Windows XPЧтобы отключить функцию временного отключения, выполните указанные ниже действия.

Примечание. В Windows Vista нажмите кнопку Пуск и воспользуйтесь окном Начать поиск.

Введите команду regedit и нажмите кнопку ОК. Откроется редактор реестра.

Найдите и выберите следующий подраздел реестра:

HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\Services\USB

Если в реестре присутствует запись DisableSelectiveSuspend, дважды щелкните ее. Если эта запись отсутствует, создайте ее. Чтобы создать запись реестра, выполните указанные ниже действия.

В меню Правка выберите пункт Создать, затем — Параметр DWORD.

Введите DisableSelectiveSuspend и нажмите клавишу ВВОД.

В меню Правка выберите пункт Изменить.

В поле "Значение" введите 1, чтобы отключить функцию временного отключения, и нажмите кнопку ОК.

Затем перейдите к разделу Проблема устранена?

Проблема устранена?

Убедитесь, что проблема устранена. Если удалось устранить проблему, дальнейшее содержание этой статьи можно пропустить. Если не удалось устранить проблему, обратитесь в службу поддержки.

Причина

Эта проблема может возникнуть из-за ошибки синхронизации, которая препятствует обнаружению USB-устройства.

Корпорация Майкрософт и производители микросхем, использующихся в устройствах USB, изучили эту проблему. Однако результаты этих исследований нельзя считать окончательными, поскольку воспроизвести условия возникновения проблемы удается не всегда.

Состояние

Корпорация Майкрософт работает над устранением этой проблемы. Дополнительная информация будет размещаться по мере ее появления.

Технологию USB вряд можно назвать совершенной, но она стала отличной альтернативой множеству портов, с которыми мы вряд ли снова будем иметь дело.

Как и все технологии, USB развивалась постепенно. Несмотря на полученное звание «универсальной» последовательной шины, за 18 с лишним лет на рынке технология то и дело появлялась в новых вариациях с различной скоростью подключения и бесконечным множеством кабелей.

Группа компаний USB Implementers Forum, специализирующаяся на изучении данного стандарта передачи данных, не понаслышке знакома с этой тенденцией и намерена предложить решение проблемы с помощью нового типа кабеля, известного как Type-C. По предварительным данным этот разъем придет на смену портам USB Type-A и Type-B всех размеров, предусмотренным в телефонах, планшетах, компьютерах, и другим внешних устройствах. Type-C будет поддерживать новую, ускоренную версию USB на 10 Гбит/с поколения 3.1 в 2 спецификациях с предусмотренной возможностью дальнейшего увеличения пропускной способности.

Вполне вероятно, что уже через несколько лет USB Type-C станет распространенным стандартом, благодаря которому можно будет распрощаться с запутанными клубками кабелей у рабочего стола. Тем временем в свет выходит очередной язвительный комикс от XKCD о привычном механизме внедрения новых стандартов.

Комикс XKCD

А пока все еще не ясно, спасет ли нас Type-C от нашествия кабелей или только усугубит ситуацию, давайте посмотрим, как USB менялась на протяжении своей истории, какие стандарты пытались составить ей конкуренцию и кто хочет поспорить с привычной технологией за звание лидера в ближайшем будущем.

Они остались позади

Если вы сели за компьютер, примерно, 10 лет назад, неудивительно, что USB для вас — что-то само собой разумеющееся. И, конечно, даже учитывая постоянно меняющиеся характеристики и способы подключения, то, что мы имеем куда лучше предыдущих версий привычного интерфейса передачи данных.

Если вы имели дело с компьютером до появления USB в эру Pentium и Pentium II, то помните, что пользователям приходилось постоянно что-то подключать через разные порты. Нужно подключить мышь? Возможно, понадобится PS/2 или последовательный порт. Хотите подключить клавиатуру? И снова PS/2, Apple Desktop Bus или DIN порт. Для принтеров и сканеров обычно использовали большие старые параллельные порты, которые также выполняли функцию внешних накопителей, если вам не нравился стандарт SCSI. Чтобы подключить приставку или джостик, нужен был игровой порт, как те, что до 90-х повсеместно применяли в специализированных звуковых картах (так выглядела реальность до создания аудио чипов для материнских плат стационарных компьютеров и ноутбуков).

По-моему, проблема на лицо. Для некоторых из этих портов требовались собственные платы расширения, которые также занимали немало места, и, как правило, их было не очень удобно настраивать и перезапускать. К концу 90-х появились компьютеры с несколькими USB портами, обычно на задней панели системного блока, чаще всего порты USB 1.1, способные развивать скорость до 12 Мбит (или 1,5 Мбит для внешних устройств, таких, как клавиатура и мышь). Производители комплектующих на сразу переключились на USB, хотя в клавиатурах, мышах, принтерах и других устройствах стали постепенно появляться USB порты и разъемы в качестве дополнительной опции, а впоследствии, и в качестве основной.

Когда в начале-середине 2000-х широкое распространение получил USB 2.0, стандарт стал отличной заменой куда большему числу привычных разработок. Флэш-накопители USB, фактически, похоронили заживо дискету (и, собственно ее родственников в лице Zip-дисковода), а также способствовали постепенному исчезновению CD и DVD-дисков – и правда, зачем их использовать для хранения данных и установки операционной системы, когда можно выбрать компактные и более универсальные USB, которые справятся с поставленными задачами быстрее? С помощью USB 2.0 можно было подключать такие внешние устройства, как Wi-Fi адаптеры, оптические диски, порты Ethernet и др. – а ведь до недавнего времени их нужно было в обязательном порядке устанавливать на компьютер. Увеличение скорости передачи данных до 480 Мбит позволило воплотить в реальность многие идеи. Так число USB портов росло, а затем они и вовсе вытеснили устаревшие порты на компьютерах и (особенно) ноутбуках. Как правило, на задней панели стационарных компьютеров можно было найти уже четыре и более USB портов, плюс 1-2 на передней панели для экономии времени.

Совершеннолетие USB попадает на период распространения USB 2.0, в то время как увеличение в USB 3.0 скорости до 5 Гбит/с оказалось еще более удобным, в частности для ранее упомянутых задач: создавать резервные копии системы и перемещать тяжелые видео файлы стало проще, а заодно освобождается место для 802.11ac или Гбит-ных Ethernet адаптеров. Вполне удобно запускать ОС с жестких или флэш-дисков USB 3.0, особенно, если нужно устранить неполадки или восстановить данные. Порты USB все чаще становятся единственной разновидностью портов на компьютере, ведь с распространением Wi-Fi специализированные порты Ethernet оказались не нужны. Повсеместное использование интерфейса гарантирует поддержку всех основных производителей чипов от Intel и Qualcomm до AMD (современные микросхемы Intel поддерживают в общей сложности 14 USB портов по сравнению с когда-то актуальными двумя, доступными на ранних версиях системы).

Другими словами, USB удалось, хотя и не без проблем, преуспеть и сохранить широкую поддержку разработчиков, а разъем USB Type-A классического размера и формы сохранялся на большинстве компьютеров почти 20 лет. Учитывая длинный список интерфейсов, на смену которым пришла технология USB, достижение более чем солидное.

Кого пришлось пережить

После прочного закрепления USB на лидирующих позициях появилось несколько видов портов, призванных оспорить такое господство. Как правило, им удавалось добиться незначительного успеха и у них даже были некоторые функции для выполнения задач, которые USB не предусматривала, но в итоге повсеместное использование последней сыграло решающую роль.

Одним из таких портов был FireWire (известный также как IEEE 1394), стандарт, который с конца 90-х в и до начала 2010 года поддерживала, в основном, Apple. На тот момент у FireWire было несколько преимуществ по сравнению с USB. Устройства FireWire можно было последовательно соединять друг с другом, то есть одного порта было достаточно, чтобы подключить десяток устройств; операции FireWire не требовали особого вмешательства от процессора хост-системы; стандарт FireWire также мог передавать данные сразу в двух направлениях (принцип «full-duplex»), в то время как USB 1.1 и 2.0 – только в одном («half-duplex»). Кроме того в рассматриваемый период FireWire был, как правило, быстрее, чем USB. FireWire 400 поддерживал скорость до 400 Мбит в противовес 12 Мбит у USB 1.1, а FireWire 800 и вовсе 800 Мбит, что заметно выделялось на фоне 480 Мбит, предложенных USB 2.0.

Основная проблема FireWire заключалась в том, что реализация стандарта оказалась гораздо дороже, ведь понадобились специальные чипы, контролирующие работу компьютера и внешних устройств. Поначалу пользователям FireWire приходилось даже отчислять лицензионный сбор в пользу Apple, рейтинг которой как раз в конце 90-х — начале 2000-х начал расти, хотя и был далек от сегодняшнего могущества компании. Началась неразбериха с названиями, которые, по сути, были просто наименованиями одного стандарта – здесь и iLINK от Sony, и бессвязный «IEEE 1394». Переход с FireWire 400 на FireWire 800 тоже требовал использования кабелей, в то время как USB 1.0, 1.1, 2.0, и 3.0 задействовали физически совместимые разъемы для всех поколений стандарта (с некоторыми дополнениями касательно мини и микро версий).

Как следствие существенно возросла конечная стоимость внешних накопителей и видео оборудования, требующих серьезного объема трафика; стандарт USB по-прежнему оставался дешевле, а потому использовался чаще. В настоящее время новые версии FireWire с максимальной скоростью в 1.6, 3.2 и 6.4 Гбит/с находятся на различных этапах разработки, но так как Apple больше не поддерживает этот стандарт в большинстве своих продуктов, инвестирование интерфейса заметно сократилось.

В настоящее время благодаря ускоренному интерфейсу место FireWire на Mac от Apple заняли порты Thunderbolt. Thunderbolt, прежде всего, ассоциируется с компьютерами Mac, потому что впервые данный стандарт запустили именно на одном из маков, причем в линейке продуктов Apple именно Mac удерживают лидерство. На самом деле, Thunderbolt разработан специалистами Intel. Первоначально стандарт, тогда еще Light Peak, отвечал за передачу данных в обоих направлениях со скоростью до 10 Гбит/с, что в два раза превышало показатели USB 3.0. И это, конечно, обеспечило проекту успех на рынке за год или два до закрепления USB 3.0 в роли самого распространенного стандарта для большинства компьютеров.

Контроллеры Thunderbolt второго поколения увеличили скорость до 20 Гбит/с, изменив механизм передачи данных. Контроллеры Thunderbolt первого поколения передавали данные по одной шине со скоростью 10 Гбит/с и могли принимать данные по другой шине PCI Express; Thunderbolt 2 сочетал в себе два потока, что гарантировало увеличение скорости передачи данных в одном направлении. Ни один из этих портов не стал общепринятым, так и оставшись разработкой для Маc, материнских плат профессиональных рабочих станций и карт расширения.

До этого момента изменения были незначительными, а потом в свет вышел Thunderbolt 3, новая 40 Гбит/с версия технологии, которая, о чудо, использует USB Type-C порт. В новых портах Thunderbolt по-прежнему требуется отдельный контроллер, но они полностью совместимы с USB Type-C и в них предусмотрена поддержка 10 Гбит/с USB 3.1 второго поколения. В последнее время таки порты появились на нескольких высококлассных ноутбуках, в частности, в линейке XPS от Dell и на планшете от HP Elite x2.Это и близко не похоже на размах USB, но раньше Thunderbolt и мечтать не могла о такой серьезной поддержке крупнейших производителей ПК.

В настоящее время вышеупомянутые факторы объясняют причину использования Thunderbolt на ограниченном количестве систем. И, хотя это отличный выбор для счастливых обладателей экранов с разрешением в 4K или людей, постоянно передающих огромное количество информации, для большинства рядовых пользователей USB по-прежнему остается достаточно быстрым и самым распространенным способом выполнения поставленных задач.

Новые конкуренты

Основным препятствием на пути дальнейшего развития USB могут стать технологии, выполняющие аналогичные функции, но без провода.

Зачастую мы выбираем беспроводные технологии, решающие задачи, которые когда-то были уделом USB. Сервисы облачной синхронизации данных своевременно обновляют почту, список контактов, календарь, файлы и перечень онлайн-покупок на всех имеющихся устройствах безо всяких кабелей. Bluetooth, NFC, Wi-Fi Direct, и AirDrop служат отличной заменой USB для передачи отдельных файлов, а Miracast и AirPlay обеспечивают беспроводное подключение любого устройства к телевизору (хотя некоторые модели без встроенных функций все же требуют наличия проводных приемников, вроде Apple TV, или Chromecast). Принтеры, камеры с Wi-Fi и карты памяти тоже встречаются все чаще и чаще.

Как правило, основная загвоздка перечисленных опций кроется в скорости. Если вам нужно передать много фотографий или обработать видео с разрешением в1080 пикселей, снятом со смартфона, вам, скорее всего, не понадобятся эти беспроводные навороты, ведь USB 2.0 куда быстрее и надежнее. Неопытные пользователи ПК, как и прежде, будут использовать USB для подключения мобильных устройств к компьютерам, ведь не так-то просто установить полюбившийся многим Android ROM, передав данные по Wi-Fi или Bluetooth.

Даже если вы никогда ничего не подключаете к компьютеру, все устройства так или иначе завязаны на проводах – без питания никак. Попытки заменить USB одним из несколькими стандартами беспроводной зарядки были, но в подобных разработках все еще много недочетов. Большое количество продуктов заметно усложняют процесс стандартизации под одно зарядное устройство (хотя некоторые компании работают над устранением этого досадного недоразумения). Производителям комплектующих придется найти способ интеграции беспроводных зарядных устройств в имеющийся дизайн телефонов или выпустить дополнительные зарядные устройства. Но ведь новых типов зарядных устройств тоже не так много, и заряжают они, понятное дело, не так эффективно, как при прямом подключении к сети. И, самое интересное в том, что большинство таких устройств все равно предполагают использование USB.

В любом случае, вряд ли что-то случится с USB в ближайшее время даже при условии активного развития беспроводных конкурентоспособных проектов. Так же, как появление Wi-Fi не привело к краху проводного Ethernet, маловероятно, что беспроводные технологии заменят USB. По крайней мере не сейчас. Даже с учетом отличных показателей по скорости и появления всевозможных достойных контроллеров, стоит признать, что скорость, удобство и совместимость, предложенные USB, обеспечат этому стандарту еще не один год успешного существования.

USB (Universal Serial Bus) расшифровывается как универсальная последовательная шина передачи данных между устройствами. Например, между компьютером и его периферией – клавиатурой, мышкой, флешкой, принтером, сканером, веб-камерой и т. д.

Через USB подключенные девайсы получают энергию для работы и зарядки, поэтому гнездами такого типа оснащают power-банки и зарядные устройства. За питание отвечает пара или две пары контактов, которые на схемах условно обозначают VCC или +5 V и GND (земля). Если внимательно взглянуть на разъем, можно увидеть, что эти контакты длиннее остальных. Так сделано для того, чтобы соединение/разъединение силовых и информационных линий происходило с разбежкой во времени, иначе данные могут передаваться с ошибками.

За данные отвечают 2 и более контакта в зависимости от версии USB. Половина из них передает сигнал от основного устройства (хоста) к периферии, а вторая половина – обратно.

Интерфейс USB поддерживает технологию Plug and Play («подключаю и использую»). При соединении с хостом, например, компьютером, периферийное устройство сообщает ему, что оно собой представляет, а хост подбирает подходящий драйвер. «Общение» происходит по линиям данных.

Девайсы, выпущенные в последнее десятилетие, оснащены USB-интерфейсами версий 2.0, 3.0, 3.1, 3.2. Редко, но еще встречаются старые устройства с USB 1.1. Интерфейсы разных поколений передают информацию с различной быстротой.

Теоретически достижимые скорости передачи данных по шине USB актуальных версий представлены в таблице:

USB1.1	12 Мбит/с
USB2.0	480 Мбит/с
USB3.0	5 Гбит/с
USB3.1	10 Гбит/с
USB3.2	20 Гбит/с

Дабы не путать читателя, здесь приведены только максимальные скорости, согласно спецификациям USB различных версий без учета режимов их работы. Значит, реальная скорость обмена данными между устройствами, соединенными этой шиной, может быть в разы ниже.

USB-разъемы разных поколений совместимы друг с другом, но быстрота передачи данных между ними всегда ограничивается потенциалом более медленной стороны.

USB последнего – третьего поколения выдерживает бОльшую силу тока, нежели предшественники, что влияет на скорость зарядки и поддержание работы подключенных устройств, особенно потребляющих много энергии, вроде внешних жестких дисков.

Максимальный выходной ток USB-порта зарядного или хостового устройства составляет:

Для версий 1.1-0 – 0,5 А.
Для версии 3.0 – 0,9-1,5 А.
Для версий 3.1-3.2 – 1,5-3 А с возможностью повышения до 5A.

Стандартное напряжение выходного USB-порта – 5 V. Отдельные спецификации версий 3.1-3.2, ориентированные на подключение энергоемких девайсов, выдерживают до 20 V.

Это интересно: Компьютер не видит Android через USB

Внешне USB-разъемы разных поколений отличаются цветами. Третье – самое молодое, имеет голубой или синий оттенок, это его типовой признак. Первое и второе могут быть окрашены в черный, белый, серый и другие цвета, их раскраска никак не связана с характеристиками.

Виды разъемов

Виды USB-разъемов зависят от выполняемой функции и скорости с который передаются данные. Благодаря существованию нескольких типов ЮСБ-разъемов охватывается расширенный функционал, который позволяет пользователю упрощать связь компьютера с устройством (мышка, клавиатура, iPad, МФУ, сканер и другие).

По назначению любой USB-порт можно отнести к одному из трех типов:

Стандартному или обычному, который обеспечивает питание и информационный обмен между девайсами. Такими портами оборудованы компьютеры, ноутбуки, смартфоны, телевизоры и т. д.
Зарядному. Они встречаются на зарядных устройствах, power-банках и некоторых системных блоках, предназначены только для питания периферии.
Выделенному зарядному. Эти гнезда служат для зарядки USB-гаджетов от бытовой электросети. Их встраивают в электрические розетки. Пример такого решения показан на фото ниже.

Первый тип может быть любой версии, второй и третий чаще относится к версиям 2.0 или 3.0. Последние различаются между собой цветами.

Конфигурация разъемов тоже «завязана» на поколение интерфейса. USB-штекеры и гнезда версий 1.1 и 2.0 бывают следующих типоразмеров и форм:

Типа А (стандартные). Такие порты устанавливают на хостовые и зарядные устройства. Они бывают трех размеров: обычного (самый распространенный – 12×4 мм, 4 контакта), среднего (miniUSB 7×3 мм, 5 контактов) и маленького (microUSB 7×2 мм, 5 контактов).

Типа B (узкие). Гнездами этого вида оснащают периферийное оборудование. Они также могут быть обычными (7×8 мм, 4 контакта), мини (3×7 мм, 5 контактов) и микро (2×7 мм, 5 контактов).

Разъемы микро обоих типов визуально очень похожи. Отличие лишь в том, что А имеет форму прямоугольника, а у B скошены верхние углы.

Редко, но встречаются USB-кабели, которые оборудованы комбинированными разъемами: mini-AB и micro-AB. Их можно подключать к гнездам того и другого вида.

Разъемы USB третьего поколения имеют следующие типоразмеры:

A – стандартный. Он отличается от предшественника цветом и количеством контактов, здесь их 9. Разъем микро-A имеет 10 контактов и разделен на 2 части. Половина идентична microUSB 2.0 (для совместимости), остальные 5 контактов расположены в другой части. Так сделано потому, что компактный размер не позволил уместить все выводы в одном месте. Разъемов типа мини-A 3.0 не существует.
В – его стандартный и мини-разъемы идентичны по конфигурации USB-B версии 2.0, но также имеют по 9 контактов. Micro-В отличится от micro-А формой совмещаемой половины. Она, как и microUSB-B 2.0, имеет срезанные углы.

Интерфейсы microUSB третьего поколения распространены мало, поскольку крайне неудобны в использовании. Кроме того, гнезда этого типа зачастую не выдерживают многократных рывков туда-сюда и отламываются от носителя. Таким же недостатком страдают и их предшественники, но здесь проблема возникает чаще.

Однако это не значит, что от миниатюрных разъемов USB-3 придется отказаться. Замена неудачному решению уже найдена – новый и кардинально непохожий на прототип интерфейс USB Type C.

Type-C или просто USB-C – это компактный разъем USB третьего поколения (8,4 x 2,6 мм, 24 контакта), который предназначен для тех же задач, что и его предшественники. В отличие от всех прочих интерфейсов этого типа, он симметричный или двусторонний, то есть поддерживает подключения кабеля и верхней, и нижней сторонами, как разъемы Lightning на устройствах Apple.

Отсутствие нужды ориентировать кабель в нужном положении уменьшает риск поломки гнезда, продлевает срок его службы и упрощает жизнь людям с ослабленным зрением и нарушенной координацией движений, которые в силу этих причин не могут пользоваться устройствами с разъемами microUSB-B.

Спецификация Type-C соответствует USB 3.1 и обеспечивает полную совместимость с ранними версиями этого интерфейса, как того требует стандарт. Поэтому мобильные гаджеты, оснащенные такими гнездами, не всегда поддерживают скорости третьего поколения: новомодный разъем вполне способен уживаться с USB-контроллером версии 2.0.

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.

Немного о USB-кабелях

Различия между кабелями USB не только в конфигурации разъемов, но и в количестве жил. Самый распространённый тип кабеля – четырехжильный USB 2.0, предназначен для передачи данных и питания периферийного оборудования. В нем каждая из линий связана с парой идентичных контактов на противоположных штепселях. Данные по такому кабелю передаются по очереди – или в одну, или в другую сторону.

Существуют USB-кабели только для зарядки. В них всего 2 жилы – плюс и земля, а контакты информационных линий просто соединены между собой. Они обычно тоньше 4-жильных. В магазинах их, как правило, не продают, но включают в комплекты поставки разных девайсов с поддержкой питания 5 V (например, электрических зубных щеток).

Кабели USB третьего поколения обычно окрашены в синий цвет (хотя не всегда) и более толстые. Ведь помимо стандартных четырех жил, в них включено столько же дополнительных. За счет добавочных линий поддерживается одновременная передача данных в оба направления.

Для подключения к смартфонам и планшетам периферийного оборудования (клавиатур, флешек, мышей и т. д.) разработан еще один тип кабелей – OTG. В кабеле OTG-2.0 всего 4 жилы и 5 контактов. На стороне хоста дополнительный – пятый контакт (ID) соединяется с землей – так устройства определяют, какое из них выступает в роли хоста. В OTG-3, соответственно, на 4 линии данных больше.

Кабели USB Type-C с противоположной стороны чаще имеют штепсель другого вида, например, USB-A, HDMI, DP и т. д. Конфигурация второго разъема, количество жил и связь с определенными выводами, поддержка силы тока разных уровней определяют их назначение и функциональность.

Выбор кабеля влияет на скорость зарядки и обмена информацией между устройствами. Некачественный или неправильно подобранный, он может быть «бутылочным горлом» подключения. Так, если соединить телефон и компьютер через порты USB-3.0 – USB-C кабелем USB-2.0, связь будет медленнее в разы, чем если бы использовался соединитель версии 3.

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.

Особенности и преимущества

Раньше внешние сторонние устройства общались с ПК посредством таких средств коммутации, как PS/2, последовательный и параллельный вход-порт, отдельный разъем для подсоединения игровых манипуляторов, и что такое USB, никто даже не слышал. При разработке новых гаджетов появилась острая необходимость унифицировать коммутационные возможности. Презентация нового стандарта привела к расширению функциональности компьютера и стимулировала разработку сторонних продуктов с шиной USB.

Простота и удобство в использовании стали синонимами USB-технологии. Она позволила взаимодействие со спецификацией «Plug and Play», которая предполагала надежную, быструю и дружественную коммутацию внешних источников.

Недостатки интерфейса USB

Разъемы mini USB и micro USB из-за конструктивных особенностей часто выходят из строя раньше своего эксплуатационного срока службы. Это обусловлено тем, что такие разъемы обычно находятся в гаджетах, которые очень часто приходится подсоединять к компьютеру или заряжать (телефоны, смартфоны, КПК, МР3-плееры). При этом стоит отметить, что технология USB позволяет не только обмениваться данными, но и дает возможность заряжать устройства через свое соединение.

Заявленная пропускная способность у спецификации 2.0 в 480 Мбит/с не соответствует действительности. Это происходит потому, что данные передаются в обе стороны по одной витой паре кабеля. Для достижения максимальной скорости требуется 2 такта при обмене информацией, что, кстати, реализовано в USB 3.0.

Альтернативы USB

Переходник кабеля FireWire. Порты USB это альтернатива последовательным и параллельным портам, доступным на старых компьютерах. Порты USB поддерживают намного более быструю (часто 100-кратную или более) передачу данных, чем последовательную или параллельную.

Для компьютерных сетей вместо USB иногда используются порты Ethernet. Для некоторых типов компьютерных периферийных устройств порты FIreWire также иногда доступны. И Ethernet, и FireWire могут предложить более высокую производительность, чем USB, хотя эти интерфейсы не обеспечивают питание по проводам.

Многие модели современных роутеров от различных производителей оборудуются USB-портом. На первый взгляд данный порт не представляет никакой пользы, но на самом деле это не так. Рассмотрим основные способы использования USB-портов маршрутизаторов от разных производителей.

Подключение внешних накопителей

Одним из основных предназначений USB-портов является создание канала для передачи данных с компьютера на флеш-карту и в обратном порядке. Точно такую же функцию несут и USB-порты, которыми оборудуются современные маршрутизаторы. В них можно подключить не только флешку, но и внешний жесткий диск (твердый накопитель SSD).

К хранимым данным подключенного к роутеру накопителя можно получить удаленный доступ — и не только из локальной сети, но и из любой точки планеты, где есть доступ во всемирную паутину. Это позволяет:

Скачивать/записывать любую информацию на накопитель, который будет играть роль индивидуального хранилища данных в сети.
Обеспечивать общим доступом к хранимым на флешке/жестком диске данным всех участников локальной сети (удобно для офисных работников, сталкивающихся с необходимостью работы с общими документами).
Создать полноценный FTP-сервер с индивидуальными для каждого пользователя правами доступа к данным.
Создать медиа (DLNA) сервер, что позволит участникам сети прослушивать музыку, смотреть фильмы и фотографии из любой точки мира через специальное приложение на смартфоне, компьютере, Smart-телевизоре и т.д.

Приобретая маршрутизатор с USB-портом, следует учесть один важный момент. Для работы внешнего жесткого диска требуется большой ток, которым сможет обеспечить не каждый роутер. Поэтому для питания подобных накопителей придется докупать усиленный USB-хаб с собственным блоком питания.

Подключение 3G и 4G модемов

Роутеры, оснащенные USB-портами, способны выходить в интернет не только по проводной технологии типа "FTTB", но и по беспроводному каналу связи. Речь идет о возможности соединения с интернетом посредством использования беспроводных сетей мобильных операторов связи — 3G/4G. Для этого достаточно подключить модем в USB-порт с установленной в него SIM-картой. После выполнения несложных настроек, роутер сможет выходить во внешнюю сеть, обеспечивая связью всех участников сети.

Данная функция может оказаться полезной в различных ситуациях. Например, если внезапно пропал доступ в интернет, предоставляемый обычными интернет-провайдерами, роутер по-прежнему сможет обеспечивать выходом во внешнюю сеть. Также данная функция будет полезной для тех, кто проживает или работает в районах, куда еще не проложены оптические кабели связи, но вышки связи мобильных операторов функционируют.

Подключение принтеров

Многие офисные работники сталкиваются с необходимостью печати документов. Если для всех сотрудников предусмотрен всего один принтер, то он, как правило, настраивается таким образом, чтобы с ним можно было работать с любого компьютера в локальной сети. Однако не каждая модель печатающего оборудования оснащена сетевой карты. Общий доступ к таким устройствам может быть открыт с компьютера, куда он подключен. Если этот компьютер выключить, то и принтер перестанет быть видимым в сети.

Теперь эта проблема решается путем подключения печатающей машины напрямую к роутеру через USB-кабель. Это не только позволяет исключить ситуацию с невозможностью работы с принтером из-за выключенного головного компьютера, но и экономить деньги на оплате за электроэнергию (маршрутизатор потребляет гораздо меньше энергии, чем любой компьютер).

Подключение веб-камер

Самые обыкновенные веб-камеры, подключающиеся к компьютерам через USB-порт, могут также подключаться и к роутерам. В зависимости от модели маршрутизатора и функциональных возможностей его программного обеспечения, доступ к изображению на камере может быть получен только одним либо многими пользователями одновременно.

Данная функция также обеспечивает возможностью использования недорогой веб-камеры в качестве более дорогой IP-камеры видеонаблюдения. Причем при использовании специальных приложений с подключенной камеры может вестись запись в память видеорегистратора или компьютера.

Обеспечение доступом в интернет через USB-порт

Первоначально USB-порты на роутерах предназначались именно для этого, однако они имели другой тип разъема (т.н. "Type B" — квадратный разъем). Через кабель с соответствующими штекерами маршрутизатор подключается к компьютеру, затем устанавливается специальный драйвер. Это позволяет использовать устройства связи по прямому назначению — выход в интернет либо локальную сеть.

Данная функция полезна при невозможности подключения к роутеру стандартными средствами — сетевому кабелю или Wi-Fi, ввиду отсутствия на борту компьютера соответствующих сетевых плат.

Читайте также: