Blog

Юсб интерфейс что это: Интерфейс USB. Введение. / Связь железа с компьютером. / Сообщество EasyElectronics.ru

Содержание

Интерфейс USB. Введение. / Связь железа с компьютером. / Сообщество EasyElectronics.ru

В данном цикле статей будет рассмотрен под разными углами интерфейс USB (USB 2.0) Попробуем разобраться, как он работает и закрепить полученные знания практически. «Копать» мы будем достаточно глубоко, не коснемся только физического уровня передачи данных (вернее коснемся вскользь). Физический уровень возьмет на себя соответствующий периферийный модуль МК.

Все примеры, которые я буду приводить, будут привязаны к линейке МК AT91SAM7S. Так как эта линейка МК не очень популярна в Сообществе, я постараюсь акцентировать внимание на работе самого интерфейса и по минимуму затрону специфические для этого МК особенности реализации.

Примеры будут базироваться на «глубоко модернизированном» и достаточно низкоуровневом примере реализации USB от Atmel. Готовые библиотеки рассматривать не будем. Не по тому, что это плохо, просто наша цель разобраться — как работает интерфейс.

В качестве практического задания – давайте поставим целью создать CDC-ACM устройство. На практике, за сокращением CDC-ACM стоит «обыкновенный» виртуальный СОМ-порт. С терминологией разберемся позже, пока скажем так: на уровне ОС устройство будет автоматически распознаваться как последовательный интерфейс (COM-порт в Win, /dev/ttyS в Linux и т. д.).

И так, поехали…

Общие сведения.

USB –последовательный интерфейс, используемый для подключения периферийных устройств. Соответственно, существуют понятие «главное устройство» (хост, он управляет обменом данными через интерфейс, выступает инициатором обмена) и «периферийное устройство» (клиент, в процессе обмена данными «подчиняется» хосту).

Логика работы у хоста и клиента принципиально отличается, соответственно нельзя напрямую соединять устройства «хост – хост» и «клиент – клиент».

Есть специальные устройства – хабы, которые подключаются в качестве клиента к одному хосту и, в тоже время, выступают хостом для других периферийных устройств. Хабы используют для «разветвления» шины USB.

Полагаю, изложенные факты общеизвестны, двигаемся далее.

Физический уровень.

Физически интерфейс USB использует 4 провода: «земля (GND)», «+5В (VBUS)», «D+», «D-». Первые два могут использоваться для питания периферийного устройства (максимальный ток 500 мА). Два последних служат для передачи данных (обозначение D+ и D- условны, с электрическими потенциалами это никак не связанно).

Как я уже сказал, физическую передачу данных через D+ и D- нам обеспечит USB модуль МК.

Нам нужно знать следующее:

1. Питание на периферийное устройство подается сразу после подключения к USB разъему хоста. Сам разъем сконструирован таким образом, что первыми входят в «зацепление» контакты «GND» и «VBUS», только потом «D+» и «D-».

2. Подключение устройства к USB разъему хоста не означает, что хост сразу определит подключение нового устройства. Если не вдаваться в подробности, подключение/отключение устройства хост определяет по наличию вешней подтяжки на линиях D+ и D-.

Такая формулировка очень упрощена, детально ознакомиться с вопросом можно в разделе 7.1.7.3 официальной спецификации USB 2.0.

В нашем случае, для того чтобы «заявить о себе» нужно подтянуть линию D+ посредством сопротивления 1.5 кОм к напряжению 3.3 вольта. Если мы уберем данную подтяжку – хост определит отключение устройства.

Подтяжку можно сделать постоянной (в таком случае хост будет определять подключение / отключение устройства одновременно с подключением / отключением устройства к разъему USB), либо управлять подтяжкой через ключ, дергая ногой МК (тогда наше устройство сможет самостоятельно подключатся и отключатся от хоста).

Логический уровень

На логическом уровне, обмен данными происходит через некоторые логические, виртуальные каналы внутри одного физического USB интерфейса. Такие каналы называют «Конечными точками» (EndPoints).

Конечные точки (каналы) бывают 4 видов:

Control – данный тип канала используется хостом для управления периферийным устройством. Хотя иногда данный тип канала используется для передачи данных.

Bulk — данный тип канала используется для обмена данными. Гарантирование целостности данных и гарантированная доставка данных для данного типа канала реализована «в железе». Однако скорость передачи данных по такому каналу ограничена.

Isochronous — данный тип канала в основном используется для обмена потоковыми данными. Целостность и доставка данных не контролируются, зато скорость значительно выше чем для Bulk каналов.

Interrupt – используются для реализации подобия «прерываний». Такие «прерывания» являются логическими, и никак напрямую не связанны с аппаратными прерываниями МК или прерываниями ОС.

Минимальная реализация USB устройства требует наличие всего одного Control канала (так называемая «нулевая конечная точка»). Остальные типы каналов, как и их количество определяет разработчик устройства исходя из функций устройства.

Однако, существуют некоторые стандартизированные классы USB устройств. Для каждого такого класса количество каналов, их типы и назначение установлено стандартом для данного класса устройств.

Мы стремимся создать устройство класса CDC (communications device class). Использование стандарта, в данном случае, избавит нас от необходимости писать драйвер для ОС. Как правило, драйвера для стандартных классов устройств уже «вшиты» во все популярные ОС.

Детально ознакомляться с типами каналов будем по ходу реализации нашего устройства. Забегая наперед, скажу, что в нашем устройстве будет 3 канала. Control канал для управления и два Bulk канала для предачи данных по направлению «ПК-МК» и, соответственно «МК-ПК».

Первая — вводная статья получилась слишком теоретической.

В следующей статье мы поговорим о дескрипторах USB устройства и рассмотрим процедуру инициализации устройства (запрос дескрипторов хостом и т. д.). Увы, но опять будет много теории, запаситесь терпением. 🙂 Ничего, нам осталось «пережевать» дескрипторы устройств, после чего появятся примеры кода.

Скачать официальную спецификацию USB 2.0 можно здесь.

Продолжение следует.

Интерфейс USB. Полный обзор и структура пакетов данных.

Сегодняшняя статья будет посвящена, как уже видно из названия, обсуждению основ интерфейса USB. Рассмотрим основные понятия, структуру данных, разберемся, как происходит передача данных, а в ближайшем будущем реализуем все это на практике. Приступаем!

Существует ряд различных спецификаций USB. Началось все с USB 1.0 и USB 1.1, затем интерфейс эволюционировал в USB 2.0, относительно недавно появилась окончательная спецификация USB 3.0. Но на данный момент наиболее распространенной является реализация USB 2.0.

Ну и для начала основные моменты и характеристики. Интерфейс USB 2.0 поддерживает три режима работы:

  • High Speed — до 480 Мб/с
  • Full Speed — до 12 Мб/с
  • Low Speed — до 1.5 Мб/с

Командует на шине USB хост (например, ПК), к которому можно подключить до 127 различных устройств. Если этого мало, то нужно добавить еще один хост. Причем немаловажно, что устройство не может само послать/принять данные хосту/от хоста, необходимо, чтобы хост сам обратился к устройству.

Почти во всех статьях про интерфейс USB, которые я видел используется термин «

конечная точка«, но о том, что это такое обычно написано довольно туманно. Так вот, конечная точка — это часть устройства USB, имеющая свой уникальный идентификатор. Каждое устройство USB может иметь несколько конечных точек. По большому счету — конечная точка — это всего лишь область памяти USB устройства, в которой могут храниться какие-либо данные (буфер данных). И в итоге мы получаем вот что — каждое устройство имеет свой уникальный адрес на шине USB, и при этом каждая конечная точка этого устройства имеет свой номер. Вот так вот 🙂

Давайте немного отвлечемся и поговорим о «железной части» интерфейса.

Существуют два типа коннекторов — Type A и Type B.

Как уже понятно из рисунка Type A всегда обращен к хосту. Именно такие разъемы мы видим на компьютерах и ноутбуках. Коннекторы Type B всегда относятся к подключаемым USB-устройствам. Кабель USB состоит из 4 проводов разных цветов. Ну, собственно, красный — это питание (+5 В), черный — земля, белый и зеленый предназначены для передачи данных.

Помимо изображенных на рисунке, существуют также другие варианты исполнения USB-коннекторов, например, mini-USB и другие, ну это вы и так знаете 🙂

Наверно стоит немного коснуться способа передачи данных, но углубляться в это пока не будем… Итак, при передаче данных по шине USB используется принцип кодирования NRZI (без возврата к нулю с инверсией). Для передачи логической «1» необходимо повысить уровень линии D+ выше +2.8 В, а уровень линии D- надо понизить ниже +0.3 В. Для передачи нуля ситуация противоположная — (D- > 2.8 В) и (D+ < 0.3 В).

Отдельно стоит обсудить питание устройств USB. И тут также возможно несколько вариантов.

Во-первых устройства могут питаться от шины, тогда их можно разделить на два класса:

Разница тут заключается в том, что low-power устройства не могут потреблять больше, чем 100 мА. А устройства high-power должны потреблять не более 100 мА лишь на этапе конфигурации. После того, как они сконфигурированы хостом их потребление может составлять до 500 мА.

Кроме того, устройства могут иметь свой собственный источник питания. В этом случае они могут получать до 100 мА от шины, а все остальное забирать у своего источника.

С этим вроде бы все, давайте потихоньку переходить к структуре передаваемых данных. Все-таки это представляет для нас наибольший интерес!

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:

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!

Что значит интерфейсы usb type a. Почему USB Type-C — это очень круто

Последнее время удивить народ ещё легче, чем кажется. Когда нам показали разъём USB Type-C все просто ахнули, ведь это так круто, теперь вы даже ночью сможете поставить своё устройство на зарядку с первого раза. Но стоит ли оно того? Может USB Type-C не так хорош как кажется? Может он вообще сейчас не нужен? Да, может…

Последнее время удивить народ ещё легче, чем кажется. Когда нам показали разъём USB Type-C все просто ахнули, ведь это так круто, теперь вы даже ночью сможете поставить своё устройство на зарядку с первого раза. Но стоит ли оно того? Может USB Type-C не так хорош как кажется? Может он вообще сейчас не нужен?

Да, может возможность поставить на зарядку свой смартфон когда ты пьян это хорошо. А может это просто ещё один маркетинговый ход больших компаний, для того чтобы вы в очередной раз купили себе новые планшет или смартфон? В данном материале мы описали пять причин того, почему сейчас вам USB Type-C не нужен.

1. USB Type-C не значит «быстрая зарядка»

Один из самых распространённых мифов о данном разъёме это то, что с помощью него ваши устройства будут быстрее заряжаться. Это не так. Это всего лишь новая версия разъёма. Type-C такой же самый как и предыдущие стандарты, быстрая зарядка к нему не имеет никакого отношения. Несмотря на то, что он поддерживает стандарт USB 3.1, который несёт в себе ряд улучшений, не стоит думать, что так будет на всех смартфонах.

OnePlus 2 самый яркий тому пример. Он имеет разъём USB Type-C, но стандарта USB 2.0, что не даёт ему никаких преимуществ, кроме «универсального» кабеля, перед более старыми смартфонами. Кроме того, ещё нет не одного смартфона который поддерживает новый тип разъёма и режим быстрой зарядки батареи.

2. Огромной скорости передачи данных тоже не будет

Вторым мифом является предположение о том, что с помощью него вы сможете передавать данные со скоростью света, по сравнению с более старыми решениями. Здесь тоже всё упирается в такие отраслевые стандарты как USB 2. 0, 3.0, 3.1. Именно от этих стандартов зависит скорость передачи данных, но никак не от формы кабеля.

3. Вам придётся его хранить как «зеницу ока»

Если собрались куда-то уезжать на отдых и забыли дома кабель MicroUSB то в этом нет ничего страшного, ведь вы можете зарядить свой смартфон зарядным устройством от планшета а то и вовсе можете использовать для зарядки чужой кабель, ведь данный стандарт распространён во всём мире.

А вот владельцам того же OnePlus 2 придётся ещё терпеть неизвестно сколько времени и носить кабель всё время в кармане или рюкзаке. Ведь если батарея вашего смартфона «умрёт», то зарядить его будет попросту негде. Именно поэтому, устройства с такими разъёмами нужно покупать минимум через год, когда на рынке будет присутствовать уже достаточное количество смартфонов/планшетов с таким типом зарядного устройства. Так что не стоит гнаться за желанием попадать в разъём даже ночью, ведь к этому у вас появится ещё одно существенная проблема которую я описал выше.

4. Кабель редкий и дорогой

Если вдруг вы потеряете свой кабель, то вам придётся не сладко. Во-первых, в короткие сроки его найти практически невозможно. Во-вторых, если вы его найдёте, то его стоимость намного выше, чем вы думаете. А всё потому, что сейчас спрос на данный товар минимальный.

5. Старые аксессуары станут бесполезны

Наверняка, у вас как и у меня имеется огромный ящик различных безделушек и аксессуаров к своему смартфону. После покупки основного устройства с разъёмом USB Type-C все они в один миг станут бесполезными. Так как «старые» разъёмы Type-A физически несовместимы с новым типом кабеля. Конечно же вам помогут специальные переходники, но подумайте, а стоит ли оно того?

В своих материалах, посвященных выбору -, тонких ультра- и прочих буков я нет-нет, да и упоминал интерфейс USB Type-C, наличие которого – несомненное достоинство той или иной модели компьютера. Пусть и небольшое преимущество, несравнимое по значимости с , видеокартой и проч. , но мы то ведь знаем, кто кроется в деталях, и именно эти маленькие плюсики и минусики и могут склонить чашу выбора в ту или иную сторону, повлияв на решение, какую модель предпочесть и какой ноутбук купить. Итак, USB Type-C — что это, с чем едят, в смысле, как и для чего его можно использовать и нужен ли он вообще. Разбираемся?

USB Type-C – что в имени тебе моем?

Историю появления и развития интерфейса USB я повторять не буду. Он стал настолько привычным, что даже принятое некогда кем-то решение сделать разъем несимметричным все еще бесит, но уже не сильно. Речь о том, что вставлять флешку или кабель в привычное USB-гнездо надо в определенном положении. Как часто вам удавалось с первого раза подключить устройство в разъем на задней стороне системного блока с первого раза? А со второго? Ну максимум с третьего.

Правда, нельзя не отметить, что разъем надежен, выдерживает большое количество подключений, способен хорошо противостоять (в разумных пределах, конечно) механическим нагрузкам. Но из этих качеств вытекает и недостаток – для компактных устройств в своем оригинальном виде (Type-A) он слишком громоздок.

Какой выход? Сделать то же, но меньше, в итоге появился Mini-USB, Micro-USB. Стало лучше? Да, но все равно как-то неудобно, для разных устройств нужны разные кабели или переходники, да и вставлять даже маленькие разъемы все равно надо определенным образом.

Так вот, Type-C – это новый стандарт разъема, который наконец то (чепчики вверх и пробки от шампанского в потолок) стал симметричным! Его компактность и универсальность позволяет заменить весь существующий «зоопарк» вариантов разъемов и, соответственно, кабелей. При этом разрабатывался он под новую спецификацию стандарта USB, который получил номер 3.1.

Основные характеристики стандартов 3.0 и 3.1 приведены в таблице.

Версия USB 3.0
Макс. скорость передачи, Гб/с 5 5 10
Макс. ток, А 0. 9 5
Кодирование 8b/10b 128b/132b
Длина кабеля, м 2-3 1
Ресурс (количество подключений) 1500 (Type-A) 10000

Добавим, что через Type-C можно (учитывая ток в 5 А) заряжать само устройство, подключать внешний монитор, периферийные устройства, накопители… Получается, что если в ноутбуке имеется такой разъем, значит, можно будет воспользоваться всеми этими благами?

— А то спустишь воду, а там может быть…

— Что там может быть?

— Все, что угодно, понял?

© «Особенности национальной рыбалки»

Не совсем так. Вы гарантированно получите новый компактный разъем и USB в нем. Я намеренно не указываю, какая версия протокола там может быть, ибо Type-C – это спецификация разъема и того, что в нем МОЖЕТ быть, а вот что используется в конкретной модели планшета или ноутбука – это уже зависит от производителя этого гаджета.

Type-C – возможности

Как уже стало, надеюсь, понятно, новый разъем – это уже больше, чем просто USB, причем, намного больше. В, если можно так сказать, «базовой» конфигурации он обеспечивает работу USB 3.1 со всеми преимуществами этой новой версии интерфейса.

Все остальные «плюшки» – это альтернативные режимы работы Type-C, которые определенным образом помечаются на корпусе устройства. Причем, изменения могут приводить как к расширению используемых возможностей, так и к тому, что USB 3.1 может быть заменен на 3.0 или даже на 2.0. Приведем те варианты, которые могут встретиться на данный момент, ибо возможности этого разъема еще далеко не исчерпаны.

DisplayPort. Через Type-C можно подключить внешний дисплей с максимальным разрешением 3840 х 2400 точек. Такая возможность должна быть отмечена либо на корпусе ноутбука соответствующим значком, либо указана в спецификации на устройство.
HDMI. Появилась возможность подключения внешних устройств без адаптеров, напрямую при помощи HDMI версии 1. 4.
Thunderbolt. Поддержка режима совместимости с протоколом Thunderbolt 3.
Power Delivery (PD). Спецификация нового стандарта, обеспечивающего передачу токов мощностью до 100 Вт в обе стороны, что позволяет заряжать ноутбук через этот порт, или, наоборот, запитывать подключенное через него внешнее устройство, например, внешний дисплей. На корпусе устройства такой разъем обычно помечается буками PD, нанесением значка в виде батарейки, хотя могут быть и другие варианты. Если поддержки PD нет, то максимальный выдаваемый ток будет составлять 1.5 или 3 А в зависимости от модификации.
Поддержка протокола USB 3.1 Gen.1. Поддержка скорости работы до 5 Гб/с.
Поддержка протокола USB 3.1 Gen.2. Поддержка скорости работы до 10 Гб/с.

Какие функции поддерживает Type-C, установленный в конкретной модели ноутбука, отмечается на корпусе, или же прописывается в спецификациях.

Для примера рассмотрим ноутбук-трансформер Lenovo Yoga 910. Он оснащается двумя портами Type-C, причем один из них работает на USB 2.0 (кстати, вот пример того, что обязательного наличия USB 3.1 никто не обещал), а второй – 3.0 с поддержкой DisplayPort. Причем, функция поддержки режима зарядки через этот разъем помечена просто значком электрической вилки, без изысков вроде логотипа «PD» и т. п. То же касается и поддержки подключения монитора. Это понятно только из документации на ноутбук.

Другой пример – ультрабук Asus ZenBook 3 UX390UA, в котором, если не считать аудиоразъем, установлен всего один Type-C. Зато он может почти все: к нему подключается блок питания, через него можно вывести изображение на внешний дисплей, обмениваться данными с внешними носителями со скоростями, соответствующими интерфейсу USB 3.1 Gen.1. Кстати, обратите внимание на маркировку разъема на корпусе. Все четко, ясно и понятно.

Перспективы

В активной разработке сейчас находится спецификация следующей версии USB – 3. 2, при этом будет использоваться Type-C, прорабатывается возможность работы с протоколами PCI Express и Base-T Ethernet. В общем, этот разъем – будущее, правда, продвигаемое пока что не столь активно. Причина – в огромном количестве устройств под старые разъемы, для подключения их придется покупать переходники и хабы.

Заключение. USB Type-C — что это, будущий властелин гаджетов?

Вполне возможно. Наличие единственного, универсального разъема – это, скорее благо. Возможность при помощи одного разъема подключить и питание, и флешку, и всякие другие устройства – заманчива. Есть только одно «но».

В случае, если через порт подключается питание, или с его помощью запитываются другие устройства, причем на больших мощностях, то следует обратить особое внимание на качество используемых проводов, адаптеров и хабов. Низкокачественные изделия фирмы «дядюшки Ляо» могут привести к неприятным последствиям в виде сгоревших устройств с последующим дорогостоящим ремонтом.

Высоких скоростей вам, дорогие читатели, и безопасного подключения!

Редко бывает, что одна лишняя буква в названии стандарта грозит совершить революцию в мире интерфейсов передачи данных и гаджетов, но появление последней разновидности USB 3. 1 Type-C похоже как раз тот случай. Что же нам обещает принести очередное обновление старого доброго USB интерфейса?

  • Скорость передачи данных до 10 GBps
  • Возможность запитывания от порта устройств с потребляемой мощностью вплоть до 100Вт
  • Размеры коннектора сравнимые с micro-USB
  • Симметричность разъёма — у него не существует верха и низа, а значит нет ключа, который часто приводит к повреждениям как самих разъёмов, так и подключаемых через них гаджетов
  • С помощью данного интерфейса можно запитывать устройства с напряжением вплоть до 20 вольт
  • Больше не существует разных типов коннекторов — А и В. На обоих концах кабеля стоят совершенно одинаковые разъёмы. Как данные так и питающее напряжение могут передаваться через один и тот же разъём в обоих направлениях. В зависимости от ситуации каждый разъём может выступать в роли ведущего или ведомого
  • Нам обещают, что конструкция разъёма способна выдерживать до 10 000 подключений
  • Возможно использование этого интерфейса для непосредственного подключения вместо некоторых других широко распространённых интерфейсов для быстрого обмена данными.
  • Стандарт совместим сверху вниз как c обычным USB 3 интерфейсом, так и с его младшими братьями. Конечно не на прямую, но с помощью переходника через него возможно подключение скажем USB 2.0 диска
Под катом постараюсь разобрать тему по косточкам — начиная от конструкции разъёма и кабеля, и заканчивая кратким обзором профилей оборудования и новинок чипов для поддержки возможностей данного интерфейса. Я долго думал на какой площадке размещать статью, ведь все предыдущие касающиеся этой темы выходили на GT, но в моей публикации так много технических деталей, что она будет полезней не гикам, а потенциальным разработчикам, которым уже сегодня стоит начинать к нему присматриваться. Поэтому рискнул поселить статью тут.

Не буду касаться истории развития USB интерфейса, эта тема не плохо развита в данном комиксе в смысле истории в картинках

Электроника — наука о контактах
Для начала сравнительные фото сегодняшнего героя в компании заслуженных предков.

Коннектор USB Type-C немного крупнее привычного USB 2. 0 Micro-B, однако заметно компактнее сдвоенного USB 3.0 Micro-B, не говоря уже о классическом USB Type-A.
Габариты разъема (8,34×2,56 мм) позволяют без особых сложностей использовать его для устройств любого класса, включая смартфоны и планшеты.


Сигнальные и силовые выводы размещены на пластиковой вставке пожалуй это самое слабое его место в центральной части разъёма. Контактная группа USB Type-C содержит 24 вывода. Напомню, что у USB 1.0/2.0 имелось всего 4 контакта, а разъемам USB 3.0 потребовалось уже 9 выводов.

Если внимательно присмотреться к рисунку слева, то видно, что контакты имеют разную длину. Это обеспечивает их замыкание в определённой последовательности. На рисунке в центре мы видим наличие защёлок, которые должны удерживать воткнутый кабель и обеспечивать тактильный щелчок в процессе соединения-рассоединения. На правом графике изображена зависимость усилия в процессе вставки-вынимания разъёма.

Пики, которые мы видим на нём — это моменты срабатывания защёлки.

Можно констатировать, что разработчики стандарта сделали если не всё, то почти всё, чтобы разъём стал максимально удобным и надёжным: он вставляется любым концом и любой стороной с ощутимым щелчком. По их мнению, он способен пережить эту процедуру более 10 тысяч раз.

Многоликий симметричный янус
Крайне приятной и полезной особенностью USB-C стал симметричный дизайн разъёма, позволяющий подключать его к порту любой стороной. Достигается это благодаря симметричному расположению его выводов.

По краям расположены выводы земли. Плюсовые контакты питания также расположены симметрично. В центре находятся контакты, отвечающие за совместимость с интерфейсом USB2 и младше. Им повезло больше всего — они дублируются и поэтому поворот на 180 градусов при соединении не страшен. Синим цветом помечены выводы, отвечающие за высокоскоростной обмен данными. Как мы видим тут всё хитрее. Если мы повернём разъём, то к примеру, выход TX1 поменяется местами с TX2, но одновременно и место входа RX1 займёт RX2.

Выводы Secondary Bus и USB Power Delivery Communication служебные и предназначены для общения между собой двух соединяемых устройств. Ведь им необходимо очень о многом друг другу рассказать, прежде чем начать обмен, но об этом позже.

А пока ещё об одной особенности. Порт USB Type-C изначально разрабатывался в качестве универсального решения. Помимо непосредственной передачи данных по USB, он может также использоваться в альтернативном режиме (Alternate Mode) для реализации сторонних интерфейсов. Такую гибкость USB Type-C использовала ассоциация VESA, внедрив возможность передачи видеопотока посредством DisplayPort Alt Mode.

USB Type-C располагает четырьмя высокоскоростными линиями (парами) Super Speed USB. Если две из них выделяются на нужды DisplayPort, этого достаточно для получения картинки с разрешением 3840×2160. При этом не страдает скорость передачи данных по USB. На пике это все те же 10 Гб/с (для USB 3.1 Gen2). Также передача видеопотока никак не влияет на энергетические способности порта. На нужды DisplayPort может быть выделено даже 4 скоростные линии. В этом случае будут доступны разрешения вплоть до 5120×2880. В таком режиме остаются не задействованы линии USB 2.0, потому USB Type-C все еще сможет параллельно передавать данные, хотя уже с ограниченной скоростью.

В альтернативном режиме для передачи аудиопотока используются контакты SBU1/SBU2, которые преобразуются в каналы AUX+/AUX-. Для протокола USB они не задействуются, потому здесь тоже никаких дополнительных функциональных потерь.

При использовании интерфейса DisplayPort, коннектор USB Type-C по-прежнему можно подключать любой стороной. Необходимое сигнальное согласование предусмотрено изначально.

Подключение устройств с помощью HDMI, DVI и даже D-Sub (VGA) также возможно, но для этого понадобятся отдельные переходники, однако это должны быть активные адаптеры, так как для DisplayPort Alt Mode, не поддерживается режим Dual-Mode Display Port (DP++).

Альтернативный режим USB Type-C может быть использован отнюдь не только для протокола DisplayPort. Возможно, вскоре мы узнаем о том, что данный порт научился, например, передавать данные с помощью PCI Express или Ethernet.

И этому дала, и тому дала. В общем… о питании.

Еще одна важная особенность, которую привносит USB Type-C – возможность передачи по нему энергии мощностью до 100 Вт. Этого хватит не только для питания/зарядки мобильных устройств, но и для работы ноутбуков, мониторов, а если пофантазировать, то и небольшого лабораторного источника питания.

При появлении шины USB, передача энергии была важной, но всё же второстепенной её функцией. Порт USB 1.0 обеспечивал всего 0,75 Вт (0,15 А, 5 В). Достаточно для работы мыши и клавиатуры, но не более того. Для USB 2.0 номинальная сила тока была увеличена до 0,5 А, что позволило получать от неё уже 2,5 Ватта для питания, например, внешних жестких дисков формата 2,5”. Для USB 3.0 номинально предусмотрена сила тока в 0,9 А, что при неизменном напряжении питания в 5В гарантирует мощность в 4,5 Вт. Специальные усиленные разъемы на материнских платах или ноутбуках способны были выдавать до 1,5 А для ускорения зарядки подключенных мобильных устройств, но и это “всего лишь” 7,5 Вт. На фоне этих цифр возможность передачи 100 Вт выглядит чем-то фантастическим.

Для того чтобы наполнить такой энергией порт USB Type-C служит поддержка спецификации USB Power Delivery 2.0 (USB PD). Если таковой нет, порт USB Type-C штатно сможет выдать на гора 7,5 Вт (1,5 А, 5 В) или 15 Вт (3А, 5 В) в зависимости от конфигурации. Для подробного описания этой спецификации в данной статье недостаточно места, да и всё равно я не сделаю это лучше, чем уважаемый stpark в своей замечательной статье .

Однако, совсем обойти эту архиважную тему не получится.

Для того, чтобы обеспечить мощность в 100 ватт при напряжении пять вольт потребуется ток в 20 ампер! Такое при габаритах кабеля USB Type-C возможно пожалуй только если изготовить его из сверхпроводника! Боюсь, что сегодня это будет обходиться пользователям дороговато, поэтому разработчики стандарта пошли по другому пути. Они увеличили напряжение питания до 20 Вольт. “Позвольте, но ведь оно выжжет напрочь мой любимый планшет” — воскликните вы, и будете совершенно правы. Для того, чтобы не пасть жертвой разъярённых пользователей, инженеры задумали хитрый трюк — они ввели систему силовых профилей. Перед соединением любое устройство находится в стандартном режиме. Напряжение в нём ограничено пятью вольтами, а ток двумя амперами. Для соединения с устройствами старого типа этим режимом всё и закончится, а вот для более продвинутых случаев, после обмена данными, устройства переходят в другой согласованный режим работы с расширенными возможностями. Чтобы познакомиться с основными существующими режимами глянем на таблицу.

Профиль 1 гарантирует возможность передачи 10 Вт энергии, второй уже – 18 Вт, третий – 36 Вт, четвёртый целых – 60 Вт, ну а пятый нашу заветную сотню! Порт, соответствующий профилю более высокого уровня, поддерживает все состояния предыдущих по нисходящей. В качестве опорных напряжений выбраны 5В, 12В и 20В. Использование 5В необходимо для совместимости с огромным парком имеющейся USB-периферии. 12В – стандартное напряжение питания различных компонентов систем. 20В предложено с учетом того, что для зарядки аккумуляторов большинства ноутбуков используются внешние БП на 19–20В.

Пара слов о кабелях!
Поддержка описываемого в статье формата в полном объёме потребует огромной работы не только программистов, но и производителей электроники. Потребуется разработать и развернуть производство очень большого количества компонентов. Самое очевидное это разъёмы. Для того, чтобы выдерживать высокие токи питающего напряжения, не оказывать помех передаче сигналов очень высокой частоты, да ещё при этом не выходить из строя после второго коннекта и не вываливаться в самый неподходящий момент, качество их изготовления должно быть радикально выше по сравнению с форматом USB 2.

Для совмещения передачи энергии большой мощности и сигналом с гигабитным трафиком, производителям кабелей придётся серьёзно напрячься.

Полюбуйтесь, как выглядит подходящий для нашей задачи кабель в разрезе.

Кстати, об ограничениях на длину кабелей при использовании интерфейса USB 3. 1. Для передачи данных без существенных 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.

Схемотехники производителей материнских плат, докстанций и ноутбуков долго будут ломать голову, как сгенерировать мощность порядка сотни ватт, а трассировщики, как подвести её к разъёму USB Type-C.

Производители чипов на низком старте.
Симметричное подсоединение и работа сигнальных линий в разных режимах потребует применения микросхем высокоскоростных коммутаторов сигналов. Сегодня уже появились первые ласточки. Вот, например, коммутатор от фирмы Texas Instruments, который поддерживает работу в устройствах как в режиме хоста так и ведомого устройства. Он способен коммутировать линии дифференциальных пар с частотой сигнала вплоть до 5ГГц.

При этом размеры чипа HDC3SS460 3.5 на 5.5 мм и в режиме покоя он потребляет ток порядка 1 микроампера. В активном же режиме — меньше миллиампера. Существуют и более продвинутые решения, например чипы производства NXP поддерживают частоту обмена до 10 ГГц.

Стали появляться и менеджеры питания, совмещённые с цепями защиты сигнальных линий от статики, например вот такое изделие от NXP

Оно предназначено для корректной обработки момента подключения разъёма, а так же размыкания цепи питания в случае неполадок. Данный чип уже поддерживает напряжение на VBUS до 30 вольт, а вот с максимальным коммутируемым током всё много хуже — он не должен превышать 1 ампера, что и понятно, учитывая габариты — 1.4 на 1.7 мм!

Безусловным лидером в этой области выступила Cypress, которая выпустила специализированный микроконтроллер с ядром ARM Cortex M0 поддерживающий все пять возможных для стандарта профилей питания.

Типичная схема включения для использования в ноутбуке даёт о нём некоторое представление, а подробнее с ним можно будет ознакомиться скачав даташит.

В отличие от чипа NXP он ориентирован на управление внешними силовыми ключами и поэтому может обеспечить коммутацию требуемых токов и напряжений, не смотря на свои малые размеры.

Внимание, Важная особенность для тех кто уже торопится заказать первые образцы — микроконтроллер не имеет USB интерфейса и не является полным и законченным решением. Он может служить только в качестве менеджера питания. В данный момент открыт предзаказ на поставку образцов и демонстрационных плат. Судьба этого микроконтроллера видимо будет во многом зависеть от того, снабдит ли фирма — производитель разработчиков референсными библиотеками для его использования в разных режимах.

Тот факт, что уже для него уже создано несколько демокитов сильно повышает вероятность последнего.

Лифт в небеса или Вавилонская башня.

Итак сегодня полностью сложилась революционная ситуация. Верхи не могут, а низы не хотят жить по старому. Всем надоела неразбериха с огромным количеством кабелей, зарядных устройств, блоков питания и их низкая надёжность.

Новый стандарт породил невиданную активность. Флагманы электронной индустрии — Apple, Nokia, Asus готовят к выпуску свои первые гаджеты с поддержкой USB Type-C. Китайцы уже штампуют кабели и переходники. На подходе докстанции и хабы с поддержкой высокой нагрузки по мощности. Производители чипов разрабатывают новые микросхемы и думают как бы запихнуть драйвер нового порта в микроконтроллер. Маркетологи решают куда воткнуть новый разъём, а инженеры чешут репу пытаясь реализовать многопрофильные устройства из уже имеющихся электронных компонентов.

Пока не ясно только одно. Что мы получим в результате? Удобный и надёжный разъём, который заменит львиную долю интерфейсов и найдёт повседневное применение, или вавилонское столпотворение, ведь ситуация может начать развиваться по не самому благоприятному сценарию:

Пользователи могут окончательно запутаться в многочисленных спецификациях и кабелях, которые будут выглядеть с виду совершенно одинаково, но при этом будут сертифицированы только под определённые профили. Попробуй разберись с ходу со всеми этими маркировками.

Но даже если получится, то это вряд ли решит проблему — китайцы без зазрения совести легко поставят на любой шнур любой значок. А если надо, то до кучи на каждую сторону одного кабеля разные, их не смутит даже если они будут взаимоисключающими.

Рынок наводнится невероятным количеством переходников разного калибра и сомнительного качества.

Пытаясь подключить одно устройство к другому никогда в результате не будешь знать к какому результату этот процесс приведёт и из-за чего коннект либо вовсе отсутствует, либо всё жутко глючит. То ли один из гаджетов не поддерживает нужный профиль, то ли поддерживает но не слишком корректно, то ли вместо качественного кабеля попалась его грубая китайской подделка. А что прикажете делать, если вдруг на вашем ноутбуке выйдет из строя единственный оставшийся на нём разъём?

До новых встреч.

P.S. Новый стандарт уже приводит к появлению весьма экзотических устройств. Так анонсирован кабель 100 метровой длины, который вроде бы никак не вписывается в стандарты. Вся фишка в том, что он активный. На обоих своих концах кабель имеет преобразователь сигналов USB3 интерфейса в оптический. Сигнал передаётся по оптике и на выходе конвертируется назад. Естественно он не передают энергию, а только данные. При этом каждый из преобразователей на его концах питается от разъёма к которому подключен.
Думаю, что в скором времени для подтверждения подлинности уважающие себя фирмы начнут вставлять в кабели активные метки. Проблема хабов породит невиданную активность у разработчиков и производителей DC-DC преобразователей. Как справедливо заметил уважаемый пользователь

Новый стандарт USB Type-C до сих пор недостаточно широко развит на рынке, однако производители постепенно принимают свежую технологию. В смартфоностроении USB-C уже можно назвать новым трендом, потому что это не только усовершенствованный разъем для зарядки, но и средство для отказа от традиционного 3,5-миллиметрового порта для наушников. Сегодня мы более детально поговорим о USB Type-C, и данная статья расскажет вам, что это такое.

Сегодня практически все электронные устройства оснащаются разъемом USB. От настольных компьютеров до смартфонов и разнообразных накопителей с ноутбуками. USB является повсеместным стандартом, когда дело доходит до подключения периферии или передачи данных между устройствами. Последнее крупное обновление USB вышло в 2013 году с выходом USB 3.1, сопровождающегося релизом нового разъема Type-C. Как видите, с тех пор прошло уже почти 4 года, а Type-C так и не прижился.

В настоящее время на рынке можно по пальцам пересчитать устройства, использующие технологию USB Type-C. Среди компьютеров это последние ноутбуки от Apple, от Google, линейка от Samsung и еще несколько гибридных устройств. Среди смартфонов — в основном флагманы уходящего года: , и .

Так почему USB Type-C лучше, чем предшественники? Давайте выясним.

Что такое USB Type-C

USB Type-C — это новый и в настоящее время активно развивающийся отраслевой стандарт передачи данных для компьютеров и мобильных устройств. Главным и самым значительным нововведением Type-C является измененный разъем — универсальный, симметричный, способный работать любой стороной. Разъем USB-C был придуман USB Implementers Forum — группой компаний, которая разработала и сертифицировала новый стандарт USB. В нее также входят крупнейшие технологические компании, а именно Apple, Samsung, Dell, HP, Intel и Microsoft. К слову, это важно знать, ведь поэтому USB Type-C был легко принят большинством производителей ПК.

USB-C — это новый стандарт

В первую очередь нужно знать, что USB Type-C является новым стандартом для индустрии. Точно так же, как когда-то ими были USB 1.1, USB 2.0, USB 3.0 или самый последний USB 3.1. Только предыдущие поколения USB больше были сосредоточены на увеличении скорости передачи данных и различных других улучшениях, тогда как Type-C с физической точки зрения меняет конструкцию разъема аналогично модификациям технологии — MicroUSB и MiniUSB. Однако, решающее различие в данном случае заключается в том, что, в отличие от MicroUSB и MiniUSB, Type-C направлен на замену абсолютно всех стандартов, причем с обеих сторон (пример USB-MicroUSB).

Основные характеристики:

  • 24 сигнальных вывода
  • Поддержка USB 3.1
  • Альтернативный режим для реализации сторонних интерфейсов
  • Скорость до 10 Гбит/с
  • Передача энергии до 100 Вт
  • Габариты: 8,34х2,56 мм

USB Type-C и USB 3.1

Одним из возможных вопросов незнающих о USB Type-C может быть нечто подобное: какое отношение USB 3.1 имеет к USB Type-C? Дело в том, что USB 3.1 является основным протоколом передачи данных для Type-C. Скорость версии 3.1 составляет 10 Гбит в секунду — в теории это в 2 раза быстрее, чем USB 3.0. Еще USB 3.1 может быть представлен в оригинальном формате разъема — такой порт называется USB 3.1 Type-A. Но сегодня гораздо проще встретить USB 3.1 с универсальным разъемом нового типа Type-C.

Версии USB

Чтобы лучше понять, почему Type-C станет заменой традиционным версиям USB, в первую очередь необходимо понимать разницу между ними. Существуют различные версии USB, а также даже разные коннекторы — например, Type-A и Type-B.

Версии USB относятся к общему стандарту, но их различие состоит в максимальной скорости передачи данных и мощности работы. Конечно, есть и многие другие факторы.

USB 1.1
Хотя USB 1.0 технически является первой версией USB, она не смогла полноценно выйти на рынок. Вместо нее была выпущена новая версия USB 1.1 — как раз она стала первым стандартом, к которому мы все привыкли. USB 1.1 может передавать данные на скорости 12 Мбит в секунду и максимально потребляет 100 мА тока.

USB 2.0
Вторая версия USB была представлена в апреле 2000 года. Она обеспечила стандарт значительным приростом в максимальной скорости передачи данных — до 480 Мбит в секунду. Также USB 2.0 стал мощнее, потребляя 1,8А на 2,5В.

USB 3.0
Выход USB 3.0 принес с собой не только ожидаемые улучшения в скорости передачи данных и мощности, но и новые типы разъемов. Более того, USB 3.0 даже получил свой цвет — новую версию стандарта обозначили синим, чтобы доблестно отличать его от старых поколений USB. USB 3.0 может работать со скоростью до 5 Гбит в секунду, беря для своего функционирования 5В на 1,8А. Кстати, эту версию представили в ноябре 2008 года.

USB 3.1
Новейшая и самая лучшая версия USB была выпущена в июле 2013 года, хотя до сих пор она не используется повсеместно. USB 3.1 может обеспечить пользователей пропускной способностью до 10 Гбит в секунду с максимальным потреблением энергии в 5В/1А, либо опционально 5А/12В (60 Вт) или 20В (100 Вт).

Type-A
Type-A является классическим интерфейсом USB. Короткий и прямоугольный штепсель стал оригинальным дизайном для USB и по сей день остается стандартным разъемом для использования в конце хоста USB-кабеля. Есть также некоторые вариации Type-A — Mini Type-A и Micro Type-A, но они никогда не были широко принятыми общественностью в связи со сложнохарактерным гнездом. В настоящее время обе эти вариации Type-A признаны устаревшими.

Type-B
Если Type-A стал одной стороной привычного для нас USB-кабеля, то Type-B является другой. Оригинальный Type-B — это высокий разъем со скошенными верхними углами. Обычно встречается на принтерах, хотя сам по себе является расширением стандарта USB 3.0 для введения новых возможностей соединения. Классические MiniUSB и MicroUSB тоже есть в версии Type-B, наряду с абсолютно неуклюжим MicroUSB 3.0, в котором используются дополнительные штекеры.

Type-C
Таким образом, спустя Type-A и Type-B мы подошли, очевидно, к новейшему Type-C. Версии Type-A и Type-B должны были работать совместно друг с другом посредством обратной совместимости, однако прибытие Type-C полностью разрушило эти планы, поскольку USB-C предполагает полную замену устаревших технологий USB-соединения. Также Type-C был разработан специальным образом, чтобы дополнительные варианты типа Mini или Micro не понадобилось выпускать вообще. Это, опять же, связано с намерениями заменить все нынешние разъемы на USB Type-C.

Главной особенностью стандарта Type-C является универсальность или симметричность разъема. USB-C можно использовать обеими сторонами подобно технологии Apple Lightning — больше никаких специальных сторон для соединения, которые к тому же еще и в темноте сложно найти. Также версия Type-C основана на USB 3.1, что означает поддержку всех преимуществ последней версии, включая высочайшую скорость.

USB-C по-прежнему является обратно совместимым с существующими вариантами USB, но для такого сценария использования, конечно, понадобятся адаптеры.

Недостатки USB Type-C

Проблемы у нового стандарта USB Type-C, естественно, тоже имеются. Одним из главных и самых серьезных опасений последней версии технологии называют физическую конструкцию разъема — она очень хрупкая ввиду симметричного дизайна. Apple, несмотря на такую же универсальность своего Lightning, использует прочный металлический штекер, который является гораздо более устойчивым к внешним воздействиям.

Еще более актуальной и вызывающей значительное беспокойство проблемой USB Type-C является нерегулируемая работа коннектора, что привело к ряду опасных поступающих в продажу аксессуаров. Некоторые из таких аксессуаров за счет использования неподдерживаемых уровней напряжения способны «поджарить» подключенное устройство. Например, так было с великолепным на старте флагманом , который впоследствии начал сперва воспламеняться, а потом и вовсе взрываться в руках, брюках, машинах и квартирах своих владельцев.

Данная проблема привела к очевидному и единственному решению — массовому запрету на производство и продажу неоригинальных аксессуаров с поддержкой USB Type-C. Так, если аксессуар не будет соответствовать стандартным спецификациям USB Implementers Forum Inc., то продукт не будет допущен к продаже. Также для проверки рабочего состояния и подлинности различных сторонних аксессуаров компания USB-IF представила защищенное 128-битным шифрованием ПО, которое позволит устройствам с данным разъемом осуществлять автоматическую проверку подключенного устройства или аксессуара с USB-C.

Минусы:

  • Конструкция. Дизайн USB Type-C хорош, но пострадала конструкция — она довольно хрупкая. Apple в своем Lightning использует цельнометаллический штекер, когда в Type-C используется овальная форма с размещением сигнальных выводов в центральной части.
  • Работа коннектора. Если позволить USB Type-C работать с неподдерживаемыми уровнями напряжения, то, вероятнее всего, кабель и/или устройство подвергнется возгоранию.
  • Совместимость. USB Type-C — это инновации в мире USB, но новейшее поколение оставляет в прошлом старые устройства, поскольку не поддерживает работу с ними.
  • Переходники. Для полноценной работы с USB Type-C на старых устройствах придется докупать переходники. Это дополнительная трата денег.

Преимущества USB Type-C

Несмотря на все вышенаписанное, USB Type-C можно уверенно назвать шагом вперед для индустрии. Установка данного разъема позволит производителям делать более тонкие компьютеры и мобильные устройства с меньшим количеством портов, высочайшей скоростью передачи данных и в наушники. В будущем, если USB Type-C выбьется в массы, разъему удастся заменить не только порт 3,5 мм для наушников, но и HDMI — интерфейс, используемый для передачи видео. Так USB Type-C заменит привычные сегодня разъемы и станет универсальным стандартом в любой ситуации.

Плюсы:

  • Симметричность. USB Type-C позволяет забыть о ситуациях, когда приходится вспоминать, с какой стороны вставлять кабель в разъем. Также отныне можно не бояться не найти нужную сторону USB в темноте.
  • Компактность. Габариты USB Type-C составляют 8,4х2,6 мм — это позволяет производителям делать компьютеры и мобильные устройства значительно тоньше.
  • Универсальность. Благодаря интеграции единого разъема станет возможной зарядка одним кабелем как ноутбука, так и планшета или смартфона.

Стремительное развитие компьютерных технологий затрагивает не только основные компоненты систем. Увеличиваются возможности, в том числе различных интерфейсов. Что касается самого распространенного способа подключения периферийных устройств, — USB, — здесь в целом можно констатировать кратное увеличение производительности за последние годы. Пропускная способность универсальной последовательной шины увеличивается, функциональность расширяется. Изменениям подвергаются и разъемы, используемые для подключения разнообразных USB-устройств. Сегодня у многих на слуху USB такое, в чем преимущества и недостатки решения — тема данной статьи.

Разъемы современного компьютера

Окинув взглядом корпус практически любого ноутбука, можно обнаружить целый ряд различных портов, расположенных по бокам. Среди них обязательно присутствует USB, практически всегда HDMI и некоторые другие. Современные модели часто оснащаются новейшим портом USB Type-C. Что это за разъем, многие не знают, а стоило бы ознакомиться с возможностями порта. Предположительно, разъем в будущем заменит многие другие решения и станет действительно универсальным стандартом. Этому способствуют технические характеристики нового способа сопряжения компьютера и периферии. Порт USB Type-C предлагает пользователям повышенную скорость обмена данными, улучшенную функциональность, а также новый уровень удобства использования. Одним словом, будущее стандарта выглядит очень перспективным.

Множество применений одного кабеля

Создатели USB Type-С использовали при разработке стандарта очень простую идею. У пользователя должен быть единственный тип кабеля, а его компьютерная техника оснащается одним типом порта. Посредством использования унифицированного интерфейса доступно подключение всего что угодно. К примеру, используя кабель USB Type-C, можно подключать по своей сути разные устройства, представленные жесткими дисками, мониторами, аудиоинтерфейсами, смартфонами, планшетными ПК. Кроме прочего, появляется возможность использовать рассматриваемый разъем даже для зарядки лэптопа.

USB-A

На сегодняшний день практически все периферийные устройства подключаются к ПК через привычный разъем USB-A. Этот порт прочно вошел в компьютерный мир, имеет знакомую всем прямоугольную форму, и его применение стало практически стандартом для сопряжения с ПК и ноутбуками флеш-накопителей, внешних клавиатур, мышек, жестких дисков, принтеров и многих других устройств. Такая монополия, вероятно, вскоре будет разрушена — кабель USB Type-C уже занимает достойное место среди решений, используемых для подключения множества устройств.

Изменение концепции

Для подключения устройств к уже давно ставшему стандартом порту USB-A применяются различные кабели. Главное различие между ними — разъема, расположенный на противоположной, подключаемой к компьютеру стороне кабеля. Это практически всегда другой тип разъема. К примеру, для смартфонов применяется micro-USB, для других гаджетов часто используют mini-USB. Чтобы подключить принтер, потребуется кабель с разъемом USB-B, а для подключения запоминающих устройств — micro-USB-B. Такое разнообразие вызывает некоторые неудобства и сложности, ведь пользователю, владеющему несколькими девайсами, всегда нужно иметь под рукой целый набор кабелей. Призванный быть единым для всех аппаратов, т. е. универсальный кабель USB Type-C многократно упрощает эту ситуацию.

Новый формат

С развитием стандарта стало возможным установить единую конструкцию разъема для всех устройств, а также одинаковый коннектор на обоих концах кабеля. Как понять, взяв в руки кабель USB Type-C, что это именно он? Решение представляет собой тонкий коннектор, имеющий овальную форму и значительно меньший по габаритам в сравнении с предыдущими форматами кабелей и разъемов этого типа. Помимо этого, USB 3 Type-C получил важнейшую характеристику, представленную симметричностью и обратимостью. В целом очень похоже на решение Lightning от компании Apple — очень удобно, ведь не нужно тратить время на манипуляции с кабелем, чтобы найти верный способ подключения.

Будущее

Вероятно, уже сегодня можно утверждать, что по прошествии определенного времени разъем USB Type-C превратится в единственный универсальный порт для всех периферийных устройств. Таким образом, произойдет замена USB-A, B, micro-USB и mini, так усложняющих жизнь обычных пользователей на сегодняшний день. Все кабели должны стать одинаковыми и обладать возможностью использования для любых девайсов. Конечно же, быстрой унификации не случится, слишком много работоспособных устройств с отличными от USB Type-С разъемами используется сегодня и будет эксплуатироваться еще несколько лет.

При этом не стоит забывать: экспансия новых решений уже началась. К примеру, флешка USB Type-C уже совсем не редкость на прилавках компьютерных магазинов. Кроме того, факт выхода флагманских устройств от самых известных брендов, оснащаемых рассматриваемым портом, говорит о том, что описываемая ситуация, т. е. вытеснение устаревших разъемов с рынка рано или поздно наступит. Для совместимости со старыми решениями пока что придется использовать USB Type-C переходник.

Совместимость

Прочитав вышеизложенное, можно задуматься о том, что делать с уже приобретенными устройствами, оснащенными типами разъемов, отличными от USB Type-С. Нужно сказать, данный вопрос не должен вызывать особого беспокойства. Уже разработаны, выпускаются и продаются самые разнообразные переходники, позволяющие подключить любые девайсы с разъемом USB вне зависимости от его типа. Переходники типа mini-USB — Type-C , micro-USB — Type-C и другие уже широко распространены и отлично выполняют свои функции. Принцип обеспечения применяемый в компьютерной технике уже много лет, никто не собирается нарушать. При наличии в новом ноутбуке или компьютере порта USB Type-C переходник для других разновидностей разъема — это вполне применимое и действенное решение.

Подробнее о преимуществах разъема

Безусловно, простой пересмотр конструкции, которому подверглись разъем и порт, не будет весомой причиной для побуждения пользователя к апгрейду всей имеющейся у него периферии, но ведь исполнение — это далеко не единственное преимущество нового решения. Новым форматом поддерживается самый современный протокол USB 3.1, несущий в себе увеличение скорости обмена данными и большую универсальность в сравнении с предыдущими версиями, которые используются на устройствах, оснащаемых USB-А.

Скорость

С момента представления первой версии разъма прошло уже более двух десятков лет. В то время максимальная скорость, с которой передавались данные, составляла 12 Мб/с. На сегодняшний день можно утверждать, рассматривая USBType-C, что это самый быстрый интерфейс для подключения периферийных устройств из существующих решений. Стандарт USB 3.1 способен обеспечить показатель скорости передачи данных в 10 Гб/с.

Производительность

К дополнительным преимуществам рассматриваемого стандарта, безусловно, следует отнести производительность, представленную способностью обеспечивать передачу мощности до 100 Вт. Этого показателя достаточно для обеспечения энергией практически любого ноутбука, не говоря уже о смартфонах, планшетах и других гаджетах. Кроме энергии, новым форматом поддерживается передача огромного объема данных в единицу времени. К примеру, уже сегодня через USB Type-С успешно передают видеосигнал в разрешении 4К.

Универсальность

Универсальной природой новейшего стандарта открывается широкий ряд практических применений. Массу полезных функций можно обеспечить при помощи единственного кабеля. Например, можно подключить оснащенный USB-C ноутбук к монитору с внешним питанием и заряжать батарею лэптопа, одновременно просматривая видеоконтент. В том случае, когда к дисплею подключены устройства хранения, например, внешний диск, с ноутбука можно получить доступ к хранимой на носителе информации.

Недостатки USB Type-C

Этот разъем является блестящим новым форматом, без сомнения претендующим на звание повсеместно используемого решения в самом ближайшем будущем. При этом начальные стадии распространения и развития, на которых в данный момент все еще находится стандарт, не обеспечивают полного отсутствия опасностей, а также некоторой путаницы при использовании разъема.

Дешевые аксессуары

Главной проблемой, с которой может столкнуться пользователь, решивший приобщиться к современным тенденциям, являются дешевые некачественные аксессуары и кабели. Ввиду большого количества энергии, передаваемой через разъемы USB Type-C, использование кабелей недостаточного качества может привести к повреждению сопрягаемых устройств. Этот фактор должен учитываться пользователями в обязательном порядке. При покупке кабелей и переходников следует выбирать изделия надежных проверенных брендов.

Путаница в стандартах

Еще один неприятный момент, с которым могут столкнуться пользователи USB Type-C сегодня, вызван тем фактором, что рассматриваемый стандарт относится больше к типу используемого разъема, нежели к спецификациям самого интерфейса. Поэтому вполне вероятна ситуация, при которой устройство, подключенное к новому разъему, будет работать не так быстро, как ожидал владелец девайса. В первом поколении используется технология USB 3.0, обеспечивающая показатель максимальной скорости 5 Гб/с. Вторым поколением USB-C поддерживается стандарт 3.1, скорость передачи данных через который достигает уже 10 Гб/с. Проблемы с каждым из портов возникают по причине того, что выглядят они одинаково, но при производстве готовых решений брендами используются различные компоненты даже в линейках похожих моделей. Другими словами, перед покупкой девайса с разъемом USB Type-C необходимо проверять соответствие реальных технических характеристик порта требуемым показателям.

USB — универсальная последоват… — Delta

Группа продуктов


Язык:
БългарскиČeskýDanskDeutschEestiΕλληνικάEnglishEspañolFrançaisItalianoLatviešu Lietuvių MagyarNederlandsNorskPolskiPortuguêsPусскийRomânăSlovenskiSlovenskýSuomiSvenska

Валюта:
1 AUD — 2.7814 PLN1 BGN — 2.2556 PLN1 CAD — 3.0479 PLN1 CHF — 4.2321 PLN1 CZK — 0.1799 PLN1 DKK — 0.5931 PLN1 EUR — 4.4118 PLN1 GBP — 5.2848 PLN100 HUF — 1.2226 PLN1 NOK — 0.4412 PLN1 PLN — 1.0000 PLN1 SEK — 0.4262 PLN1 USD — 3.9393 PLN

Меню




Рекомендованная статья

Импульсные источники питания „SMPS” (Switched Mode Power Supplies)

Бюллетень E-mail


TopТехнический словарьUSB — универсальная последовательная магистраль

Логотип интерфейса USB

 

Порт USB используется в основном для связи компьютеров и периферийных устройств, таких как клавиатура, мышь, мультимедийные устройства или внешние диски. Тем не менее он используется и в других устройствах, в которых необходимо подключить дополнительное оборудование. Примером может быть регистратор, наигрывающий изображение с промышленных камер, часто это устройство имеет несколько портов USB для подключения внешних накопителей или мыши для облегчения манипуляций в меню регистратора. Кроме того, маршрутизаторы Wi-Fi имеют дополнительный порт USB, позволяющий подключить принтер (который затем становится сетевым принтером).

 

Популярные разъемы USB, от левой USB типа А, мини USB типа В и микро USB типа В.

 

Основным преимуществом порта USB за пределами его универсального применения, есть готовность устройства до применения его в эксплуатацию сразу после подключения. Функция Plug and Play (подключи и пользуйся) делает, что подключение через порт USB немедленно идентифицировано, без вмешательства пользователя в аппаратную конфигурацию. Периферийные устройства можно подключать и выключать без выключения и перезагрузки главного устройства

 

В компьютерах порт USB служит в качестве одного интерфейса связи с другими внешними устройствами. Несмотря на то, что в компьютерах, как правило, есть несколько портов, все управляется одним контроллером под названием хоста. Для обмена данными через порт USB требуется только один хост, потому невозможно прямое соединения двух компьютеров. Иногда, однако, оказывается, что количество портов недостаточно, тогда можно использовать специальный распределитель — концентратор (широко известный как концентратор). Архитектура интерфейса USB, благодаря концентраторам, теоретически позволяет подключать до 127 устройств, включая и концентраторы. На практике может оказаться, что это число будет меньше.

 

Стоит также отметить, что существует два вида концентратов:

 
  • пассивные – те, к которым можна подключать устройства только с низким энергопотреблением, напр. клавиатура, мышь или карта памяти, Сумма, потребляемого ними тока не может превышать 500 мА;
  • активные – те, которые имеют свой собственный внешний источник и делают возможным подключение устройств с потреблением тока до 500мА на каждую розетку, подходят для подключения ,напр. внешних жестких дисков.
  • Интерфейс USB в течение многих лет изменялся и улучшался. В настоящее время, со взгляда на быстроту передачи данных, стандарт USB можна разделить на три категории:

     

    Первое поколение интерфейса USB позволяет передавать только до 1,5 Мбит/с (менее 0,2 мегабайта в секунду). Кроме того, они имеют много недостатков и ошибок. Нельзя было использовать удлинители USB, а длина кабеля была сильно ограничена. Только после введения улучшенного стандарта 1.1 по части были устранены некоторые проблемы и увеличена скорость передачи данных до 12Мбит/с (1,5 мегабайта в секунду).

     

    До сегодня очень популярный стандарт, скорость передачи данных которого выносит до 480 Мбит/c (или 60 мегабайтов за секунду). На практике, однако, скорость записи составляет приблизительно 25-30 МБ/с, а чтения — 30-42 МБ/c, так как передача данных происходит в обоих направлениях поочередно (haft-duplex). Что касается предыдущего стандарта, то это было поистине революционное решение. Тем не менее растущая популярность USB сделала, что был разработан еще один стандарт.

     

    USB 3.0 / 3.1 (SuperSpeed)

     

    Теоретически максимальная скорость передачи данных до 5 Гбит/c для стандарта 3.0 и до 10 Гбит/с для стандарта 3.1. Передача происходит в обоих направлениях одновременно (full duplex). Устройство может брать до 900 мА электрического тока. Кроме того, кабель в стандарте SuperSpeed имеет две дополнительные экранированные пары проводов.

     

    Как видно, в течение 20 лет с момента введения стандарта USB, его характеристики были значительно изменены. Однако, что важно, каждый стандарт совместимый со всеми предыдущими стандартами, Благодаря этому, утверждение что интерфейс USB является универсальным, есть постоянно актуальным.

    В настоящее время используется несколько типов вилок и розеток, однако, как правило, провод заканчивается с одно стороны самым популярным плагином USB-A (рис. 1).

     

    Рис.1. Самый популярный плагин – USB-A

     

    С другой стороны USB кабеля может находится:

     

    Плагин USB-B – наиболее часто используемый для подключения принтеров, сканеров.

     

    Плагин мини USB-B – используемый для подключения и зарядки электронных устройств, например телефонов, наушников Bluetooth, портативных медиа-плееров ( в настоящее время встречаются все реже).

     

    Плагин микро USB-B – в настоящее время наиболее широко используется для подсоединения планшетов, смартфонов и других устройств, в которых используетмя мини-разъем USB.

     

    Каждая из представленных выше вилок подходит только до розетки «своего» типа. Кроме того, каждый штекер имеет свой аналог в версии А, но, однако, они не столь популярны и редко используются. Конечно, USB-кабель с одной стороны может иметь вилку, а с другой слот. Это нормальный удлинитель, например, доступный в предложении фирмы Delta: 1,5м, 3м и 5м (рис.2)

     

    Рис 2. Удлинитель USB

     

    Как уже упоминалось, кроме передачи данных, порты USB являются также источником энергнии. Она необходима для питания каждого устройства, подключенного к порту. Большинство современных телефонов имеют разъем микро-USB, который используется как для передачи данных, так и для зарядки аккумулятора телефона. Напряжение в порте USB становит 5 В, хотя спецификация определяет диапазон между 4,75 и 5,25 В.

     

    В таблице ниже представлена маркировка штырей на вилках и в таблицах приведены подробные описания и цвета отдельных проводников.

     

    Рис.3. Описание штырей на популярных USB-вилках

     

    USB 1.0 / 2.0:

     
    Цвет

    Сигнал

    Питание +5В

    Vbus

    Передача данных —

    D-

    Передача данных +

    D+

    Масса

    GND

    USB 3.0:

     
    Цвет

    Сигнал

    Передача данных — (прием)

    SSRX-

    Передача данных + (прием)

    SSRX+

    Масса

    GND DRAIM

    Передача данных — (трансляция)

    SSTX-

    Передача данных + (трансляция)

    SSTX+

    В настоящее время много мелких устройств с бытовой категории электроники, приспособлены до мощности напряжения 5 В, то-есть таким, как в порте USB. В предложении компании Дельта имеются эффективные зарядные устройства с розеткой USB или разъeмом микро USB с производительностью тока 1А и 2А, то-есть значительно выше, чем в компьютерном разъеме USB.

     

    Новое в стандарте USB 3.1 является введение соединителя типа C. Насколько предыдущие версии были обратно совместимы со старыми стардартами, настолько новая редакция этого разъема выходит из схемы. Помимо различий в размерах (тип С намного меньше), применено некоторые инновации. Плагин может быть вставлен в розетку любой стороной, а не так, как в предыдущих версиях — только одной. Кроме того, при посредничестве этого интерфейса, можно будет обеспечить устройства мощностью до 100 Вт. Огромная пропускная способность и широкий диапазон применения способствуют тому, что в ближайшее время одним кабелем можно будет пересылать в огромном разрешении сигнал к монитору и одновременно тем же самым кабелем его запитывать, что может привести к серьезной конкуренции для стандарта HDMI.

     

    Нетто:0.00 EUR
    Брутто:0.00 EUR
    Вес:0.00 kg
    Особенно рекомендуем
    AHD, HD-CVI, HD-TVI, PAL-КАМЕРА APTI-H50V2-36 2Mpx / 5Mpx 3.6 mm

    Нетто: 26.27 EUR

    ДИСК ДЛЯ РЕГИСТРАТОРА HDD-WD40PURX 4TB 24/7 WESTERN DIGITAL

    Нетто: 95.34 EUR

    ВИДЕОТРАНСФОРМАТОР TR-1D*P2C CLASSIC

    Нетто: 2.47 EUR

    ЭКСТЕНДЕР HDMI+USB-EX-100

    Нетто: 97.01 EUR

    IP-КАМЕРА APTI-250MP-37/B PINHOLE — 3 Mpx 3.7 mm

    Нетто: 82.32 EUR

    IP-КАМЕРА IPC-HFW1431S-0280B-S4 4 Mpx 2.8 mm DAHUA

    Нетто: 105.85 EUR

    IP-КАМЕРА IPC-HFW2431T-ZS-27135-S2 — 4 Mpx 2.7 … 13.5 mm — MOTOZOOM DAHUA

    Нетто: 300.10 EUR

    МОДУЛЬНЫЙ РАЗЪЕМ RJ45/C53*P1000

    Нетто: 38.69 EUR

    AHD, HD-CVI, HD-TVI, PAL-КАМЕРА APTI-H50V2-36 2Mpx / 5Mpx 3.6 mm

    Нетто: 26.27 EUR

    Get the most out of USB 3.2 Gen2

    3C устройства стали неотъемлемой частью современной жизни, и поэтому эффективность и производительность этих устройств являются главными факторами для потребителей. В частности, важнейшую роль играет скорость передачи данных между мобильными устройствами, компьютерами и запоминающими устройствами. Поэтому постоянно появляются новые устройства и технологии. Для обычного пользователя выбор нужного устройства может оказаться сложным и запутанным делом. Инстинктивно они стараются выбирать устройства с самой высокой скоростью передачи данных. Однако фактически скорость передачи данных может оказаться не так велика, как ожидалось, либо возникнет вопрос, почему фактическая скорость передачи данных меньше заявленной.

    Хост, запоминающее устройство и кабели

    Хотя интерфейсы нового поколения и обещают лучшие параметры производительности и скорости, это зависит от различных факторов и, следовательно, является теоретическим. Поэтому, отправляясь за покупкой запоминающего устройства в следующий раз, возьмите на вооружение следующие советы. Например, если вы собираетесь передавать файлы с ПК на внешнее запоминающее устройство, для оптимальной скорости работы USB 3.2 Gen 2 x2 следует учитывать два фактора. Во-первых, ваше хост-устройство должно поддерживать этот интерфейс. Если ваш ПК поддерживает интерфейс USB 3.2 Gen 2 x2, а внешним запоминающим устройством используется интерфейс USB 3.0, файлы могут передаваться (благодаря обратной совместимости), однако фактическая скорость будет ограничена параметрами менее производительного устройства. В этом случае файлы будут передаваться только со скоростью USB 3.0 — 5 Гбит/с, а не со скоростью USB 3.2 Gen 2 x2 — 20 Гбит/с. Кроме того, ваш передающий кабель также должен поддерживать интерфейс USB 3.2 Gen 2 x2, то есть для оптимальной скорости передачи данных интерфейс USB 3.2 Gen2 должен поддерживаться хостом, запоминающим устройством и передающим кабелем.

    #USB #Внешнее ЗУ #Флэш-накопитель #Интерфейс

    Проблемы с подключением через интерфейс USB-C

     

    Эта статья посвящена проблемам с подключением устройств, компьютеров и кабелей к интерфейсу USB-C. 

    Примечание. Порты и кабели USB-C допускают использование целого ряда протоколов, поддерживаемых компьютерами и мобильными устройствами. Помимо прочих, к ним относятся USB 2.0, USB 3.0, USB 3.1/3.2, USB4, Thunderbolt 3 и Thunderbolt 4. Сведения о поддержке конкретных протоколов при подключении через интерфейс USB-C см. в документации к используемому компьютеру, периферийному устройству и кабелю. 

    Если при подключении устройства с интерфейсом USB-C штекер вставляется в гнездо слишком туго или слишком свободно, в этой статье вы найдете возможные решения проблемы.  

    Важно знать, что кабели и разъемы, которыми оснащаются устройства хранения данных LaCie и Seagate, соответствуют стандартам USB и прошли полный цикл испытаний для проверки их качества и работоспособности.   

    В ходе квалификационных испытаний кабели и разъемы проверяются на отсутствие механических и электрических неисправностей во всех механических соединениях. В процессе таких испытаний штекеры многократно вставляются в порт и извлекаются оттуда с измерением усилий сочленения и расчленения.  

    Соединение слишком свободное 

    При попытке подключения кабеля USB-C к компьютеру может оказаться, что штекер кабеля входит в порт USB-C компьютера слишком свободно или не защелкивается в нем. Это может свидетельствовать об износе кабеля или разъема, а также о загрязнении разъема. 

     

    Загрязнение разъема.  

    Если штекер или порт USB-C загрязнен, штекер перестает вставляться в порт до конца и начинает выпадать из него, что вызывает проблемы с подключением.  

     

    Износ разъема.  

    Из-за многократного подключения и отключения штекеры и порты могут изнашиваться. В зависимости от того, как часто кабель или устройство подключается к порту или отключается от него, через какое-то время порт или разъем могут ослабнуть. 

    В этом случае важно проверить кабель, подключив его к другому порту или, например, к другому компьютеру. Можно проверить и сам порт, подключив к нему другой кабель.  

    Если установлено, что порт USB-C на компьютере изношен, рекомендуется обратиться за помощью к производителю компьютера. Возможно, потребуется заменить порт.   

     

    Чистка разъема.  

    Воспользуйтесь фонариком и осмотрите разъем на предмет пыли, грязи и мусора внутри. Если внутри есть мусор, попытайтесь аккуратно извлечь его. Для этого можно воспользоваться воздуходувкой, с помощью которой чистят клавиатуры.  

    Важно! Не рекомендуется применять для чистки острые или заостренные предметы: они могут повредить разъем. При чистке порта не пользуйтесь металлическими предметами (булавками, скрепками и т. п.). Используйте предметы из непроводящих материалов.  

    Помните, что прилагать силу не нужно: вычищайте мусор изнутри с небольшим, достаточным для этой цели нажимом на весь разъем.  

    Соединение слишком тугое 

    Штекеры новых кабелей могут, по ощущениям, вставляться слишком туго, а некоторые из них могут даже защелкиваться в гнезде с отчетливым звуком.  

    Это нормально. Кабели изначально проектируются с расчетом на несколько более тугое соединение, так как после многократного подключения и отключения кабеля оно ослабляется.     

    Наши кабели изготовлены в соответствии с требованиями USB-IF, поэтому они не сломаются, даже если при подключении приходится прилагать некоторое усилие.    

    Советы по продлению срока службы разъемов USB-C  

    • Старайтесь использовать оригинальные кабели.  

    • Периодически проверяйте, не засорились ли разъемы.  

    • Чтобы отключить кабель от порта, не тяните за сам кабель, а возьмитесь за штекер и аккуратно потяните его в направлении от разъема.  

    • Ноутбуки с интерфейсом USB-C имеет смысл хранить в чехле. Это не только помогает защитить ноутбук, но и предохраняет его порты от загрязнения.   

    • Важно также не допускать загрязнения разъемов, если этому способствуют условия эксплуатации устройства. Противопылевая заглушка — хороший способ уберечь порт компьютера от загрязнения, если он не используется.

    Интерфейс USB — КомпЛайн

    На рисунке: символ USB

    USB (англ. UniversalSerialBus, произносится «ю-эс-би» — «универсальная последовательная шина») — последовательный интерфейс для передачи данных по среднескоростным и низкоскоростным периферийным устройствам в вычислительной технике. Официальным символом USB являются четыре обычные геометрические фигуры: треугольник, большой круг, квадрат и малый круг, расположенные на концах незамысловатой древовидной блок-схемы.

    Все разработки спецификаций на USB-шину производятся в рамках международной некоммерческой организации USB-IF (USB ImplementersForum), объединяющей производителей и разработчиков оборудования с шиной USB.

    Чтобы подключить периферийные устройства к шине USB применяется четырёхпроводный кабель, при этом витая пара в дифференциальном включении используются для передачи и приёма данных, а два провода — для поддержки питания периферийного устройства. В целом, благодаря встроенным линиям обеспечения питания USB позволяет подключать все периферийные устройства без наличия собственного источника питания (при этом, максимальная сила тока, используемого устройством по линиям питания USB-шины, не должна превышать 500 мА, а у USB 3.0 — 900 мА).

    История

    Самые первые спецификации для устройства USB 1.0 были представлены в 1994-1995 гг. Тогда разработка USB поддерживалась такими фирмами, как Intel, Philips, Microsoft, US Robotics. USB смог стать «общим знаменателем» для трех не связанных друг с другом стремлений разных компаний:

    • Простота для любого пользователя. Старые интерфейсы (к примеру, LPT – и COM-порты) были очень просты для разработчика, но не могли обеспечить настоящий «plugandplay». Поэтому требовались новые механизмы для взаимодействия компьютера со средне- и низкоскоростными внешними устройствами — вероятно, более сложные для конструкторов, но дружественные, надёжные и пригодные к «горячему» подключению.
    • Подключение к компьютеру мобильного телефона. В то время становились на ноги компьютерные сети, а телефоны осуществляли переход на цифровую передачу голоса, и не было интерфейса, годного для передачи с телефона на компьютер, как данных, так и речи.
    • Расширение функциональности компьютера. В то время для того, чтобы подключить внешние периферийные устройства к персональному компьютеру применялись несколько стандартных интерфейсов (PS/2, параллельный порт, последовательный порт, SCSI, порт для подключения джойстика), и с возникновением новых внешних устройств разрабатывался и новый разъём. Предполагалось, что всех их заменит USB и заодно подхлестнёт разработку нестандартных устройств.

    Поддержка USB осуществлялась в виде патча к Windows 95b, в будущем она вошла в стандартный комплектWindows 98. Устройств было небольшим, и шине дали название «Uselessserialbus», в переводе — «бесполезная последовательная шина». Правда, производители быстро признали пользу USB, и к 2000 году большинство сканеров и принтеров работали с новым интерфейсом.

    Intel, Hewlett-Packard, Microsoft, Lucent (ныне Alcatel-Lucent),Philips и NEC совместно выступили с идеей по разработке более быстрой версии USB. Сама спецификация USB 2.0 получила публикацию в апреле 2000 года, и к концу 2001 года эту версию стандартизировал USB ImplementersForum. Стоит отметить, что USB 2.0 имеет обратную совместимость со всеми предшествующими версиями USB.

    Примерно в середине 2000-х годов BIOS-ы компьютеров начали массово осуществлять поддержку USB. Это позволило производить загрузку с флэш-дисков; пропала необходимость PS/2-клавиатуры, к примеру, для переустановки ОС. На новых материнских платах устанавливают вплоть до 12 USB-контроллеров, по 2 порта на каждом. В большей части современных ноутбуков LPT- и COM-портов нет, всё чаще стали появляться настольные компьютеры, у которых нет этих портов.

    Основные сведения

    USBкабель состоит из четырех медных проводников — двух проводников питания и двух проводников данных в витой паре, а также заземленной оплётки (экрана).

    USBкабели ориентированы, то есть обладают физически разными наконечниками «к хосту» и «к устройству». Возможна реализация устройства USB без кабеля, со встроенным в компьютерный корпус наконечником «к хосту». Может быть и неразъёмное встраивание кабеля в какое-либо устройство, например, в мышь (стандартом запрещено это для устройств high и fullspeed, но производители нарушают его). Существуют (хотя тоже запрещены стандартом) и пассивные удлинители USB, имеющие разъёмы «к хосту» и «от хоста».

    Шина строго ориентирована и имеет понятие «главного устройства» (хост, он же USB контроллер, чаще всего встроен именно в микросхему южного моста) или «периферийного устройства». Шина обладает древовидной топологией, потому что периферийным устройством может являться разветвитель (hub), в свою очередь обладающий несколькими нисходящими разъемами «от хоста». Разветвитель является сложным электронным устройством, пассивных разветвителей не существует.

    Соединение двух компьютеров либо двух периферийных устройств с помощью пассивного USB кабеля невозможно. Бывают активные кабели USB для соединения двух компьютеров, но в них входит сложная электроника, эмулирующая Ethernet адаптер, а также они требуют установки драйверов сразу с обеих сторон.

    Устройства бывают запитанными от шины и нуждающимися во внешнем источнике питания. Поддерживается также дежурный режим для разветвителей и устройств по команде с шины со снятием главного питания, с сохранением дежурного питания и включением непосредственно по команде с шины.

    USB имеет поддержку «горячего» подключения и отключения устройств. Это достигнуто благодаря увеличенной длине заземляющего контакта разъёма по сравнению с сигнальными проводниками. При подключении USBразъёма первыми замыкаются именно заземляющие контакты, а потенциалы корпусов 2-х устройств становятся равными и дальнейшее соединение проводников не приводит к каким-то перенапряжениям, даже когда устройства питаются от совершенно разных фаз в силовой трёхфазной сети.

    Устройство USB на логическом уровне поддерживает транзакции передачи и приема данных. Каждый пакет любой транзакции содержит номер конечной точки на устройстве (endpoint). При подключении устройства все драйверы в ядре ОС считывают с устройства перечень конечных точек и создают структуры управления данными для общения со всеми конечными точками устройства. Совокупность структур данных и конечной точки в ядре ОС называют каналом (pipe).

    Каналы и конечные точки относятся к одному из четырех классов — управляющий (control), поточный (bulk), прерывающий (interrupt) и изохронный (isoch). Низкоскоростные устройства, например, мышь, не могут иметь поточные и изохронные каналы.

    Управляющий канал необходим для обмена с устройством отдельными короткими пакетами «вопрос-ответ». Каждое устройство имеет канал управления 0, позволяющий программному обеспечению системы прочесть краткую информацию об устройстве, список других оконечных точек, а также модели и коды производителя, используемые для выбора драйвера.

    Канал прерывания дает возможность доставлять короткие пакеты в обоих направлениях, без получения на них подтверждения/ответа, но с гарантией времени осуществления доставки — пакет доставят не позже, чем через X миллисекунд. К примеру, используется в устройствах ввода (джойстики/мыши/клавиатуры).

    Изохронный канал дает возможность доставки пакетов без гарантии и без подтверждений/ответов, но с гарантированной скоростью доставки в X пакетов на 1 период шины (1 КГц у full и lowspeed, 8 КГц у highspeed). Применяется для передачи видео- и аудиоинформации.

    Поточный канал гарантирует доставку каждого пакета, а также поддерживает автоматическую остановку передачи данных при нежелании устройства (опустошение или переполнение буфера), но не дает гарантий задержки и скорости доставки. Используется, к примеру, в сканерах и принтерах.

    Время шины разделяется на периоды, сначала контроллер передает шине пакет «начало периода». Затем в течение периода передаются все пакеты прерываний, потом изохронные пакеты в требуемом количестве, в конце передаются пакеты управления и в последнюю очередь поточные.

    Контроллер всегда является активной стороной шины, передача пакета данных от самого устройства к контроллеру реализована в качестве короткого вопроса контроллера и длинного, содержащего данные, ответа устройства. Расписание перемещения пакетов для каждого периода создается совместным усилием ПО драйвера и аппаратуры контроллера, для этого большинство контроллеров используют очень сложный DMA со сложнейшей DMA-программой, формируемой драйвером.

    Размером пакета для конечной точки является вшитое в таблицу конечных точек устройство константы, которое не подлежит изменению. Оно выбирается разработчиком устройства из тех, что поддерживаются основным стандартом USB.

    Версии спецификации

    Начальные версии

    • USB 0.7: спецификация была выпущена в ноябре 1994-го.
    • USB 0.8: спецификация была выпущена в декабре 1994-го.
    • USB 0.9: спецификация была выпущена в апреле 1995-го.
    • USB 0.99: спецификация была выпущена в августе 1995-го.
    • USB 1.0 ReleaseCandidate: спецификация была выпущена в ноябре 1995-го.

    USB 1.0

    Спецификация была выпущена 15 января 1996-го.

    Технические характеристики:

    • максимальная длина кабеля в режиме с большой пропускной способностью — 5м
    • максимальное число подключённых устройств (включая и размножители) — 127
    • максимальная длина кабеля в режиме с маленькой пропускной способностью — 3м
    • два режима передачи информации:
      • режим с маленькой пропускной способностью (Low-Speed) — 1,5Мбит/с
      • режим с большой пропускной способностью (Full-Speed) — 12Мбит/с
    • максимальный ток, который потребляет периферийное устройство — 500 мА
    • напряжение питания в периферийных устройствах — 5 В
    • возможно подключение устройств, которые работают в режимах с различными пропускными способностями к одному USB контроллеру

    USB 1.1

    Спецификация была выпущена в сентябре 1998-го. Исправлены ошибки и проблемы, обнаруженные в версии 1.0. Является первой версией, которая получила массовое распространение.

    USB 2.0

    На рисунке: Логотип USB 2.0 HighSpeed

    Эта спецификация выпущена в апреле 2000-го.

    USB2.0 отличается от USB1.1 непосредственно введением режима Hi-speed.

    У устройств USB2.0 имеется три режима работы:

    • Hi-speed, скорость 25—480 Мбит/с (устройства хранения информации, видеоустройства)
    • Full-speed, скорость 0,5—12 Мбит/с (устройства видео и аудио)
    • Low-speed, скорость 10—1500 Кбит/c (применяется для интерактивных устройств: джойстики, мыши, клавиатуры)

    USB 3.0

    Окончательная спецификация USB3.0 вышла в свет в 2008. Созданием USB3.0 занимались такие компании, как Microsoft,TexasInstruments, Intel, Hewlett-Packard, NXPS emiconductors и NEC.
    В спецификации USB3.0 кабели и разъёмы обновлённого стандарта функционально и физически совместимы с USB2.0. USB2.0 кабель содержит в себе 4 линии — пару для передачи/приёма данных, ноль и плюс питания. USB 3.0 добавило в дополнение еще 4 линии связи (две витые пары), в результате кабель стал намного толще. Новые контакты в USB3.0 разъемах расположены отдельно от старых на совсем другом контактном ряду. Сейчас можно с лёгкостью определить принадлежность любого кабеля к любой версии официального стандарта, просто оценив его разъём. Спецификация USB3.0 увеличивает максимальную скорость происходящей передачи данных до уровня 4,8 Гбит/с — что значительно лучше 480 Мбит/с, которые обеспечивает USB 2.0. Таким образом, полная скорость передачи увеличивается с 60 Мбайт/с до 600 Мбайт/с и дает возможность переписать 1 Тб не за 8-10 часов, а за какие-то 40 минут-1 час.
    USB3.0 может похвалиться еще и большей силой тока — 900 мА вместо 500 мА. Теперь пользователь может не просто подпитывать от одного хаба увеличенное число устройств, но и эти устройства в большинстве случаев смогут избавиться от некоторых блоков питания.

    Фирма Asus выпустила в продажу материнскую плату P6X58 Premium, которая имеет два USB3.0 порта. А фирма Gigabyte выпустила в продажу самую первую материнскую плату с поддержкой SATA 6Gb/s и USB3.0 для процессоров AMD — Gigabyte GA-790FXTA-UD5. Сами же порты USB 3.0 синего цвета.

     

    Фирма Intel анонсировала предварительную версию программной модели USB 3.0 контроллера. Но в октябре 2009-го появилась информация (по данным EE Times со ссылкой на работника одной из самых крупных компаний по изготовлению персональных компьютеров), что фирма Intel решила подождать с введением поддержки USB3.0 в собственные чипсеты до 2011 года. Такое решение ведет к тому, что этот стандарт не станет массовым в ближайшем будущем.

    Разъемы и кабели USB

    USB Тип В

    USB Тип A

    Старая спецификация 1.0 регламентировала два вида разъёмов: B — на стороне периферийного устройства и A — на стороне концентратора или контроллера USB. Впоследствии были сделаны миниатюрные разъёмы для использования USB в мобильных и переносных устройствах, которые получили название Mini-USB. Новая версия этих миниатюрных разъёмов, которые назывались Micro-USB, была представлена на USB ImplementersForum 4 января месяца 2007-го.

    Размеры разъёмов: USB mini B и USB mini A — 2×7 мм, USB Тип B — 7×8 мм, USB Тип A — 4×12 мм

    На фото: Mini USB Тип B (справа) и Mini USB Тип A (слева)

    Кроме того, существуют разъёмы типа Micro-AB и Mini-AB, с которыми соединяются соответствующие им коннекторы как типа B, так и типа A.

    USB-A удачно сочетает механическую прочность и долговечность, несмотря на отсутствие какой-либо винтовой затяжки. Но уменьшенные варианты разъёмов, которые имеют тонкие пластмассовые выступы, довольно высоко выступающие из самой подложки гнезда, плохо реагируют на частое размыкание-смыкание и требуют более бережного использования.

    Сигналы USB передаются с помощью двух проводов экранированного четырёхпроводного кабеля.

    Обозначение

    Номер контакта

    Цвет провода

    VBUS 

    1-й

    Красный

    D- 

    2-й

    Белый

    D+ 

    3-й

    Зелёный

    GND 

    4-й

    Чёрный

     

    На рисунке: Размещение проводников

    GND — цепь «корпуса», предназначенная для питания устройств периферии, а обозначение VBus — +5В также для всех цепей питания. Информация передается именно по проводам D+ и D- дифференциально, состояния 1 и 0 (в официальной терминологии документации diff1 и diff0 соответственно) считаются по разности потенциалов в линиях более 0,2В и если на какой-то из линий (D+ в случае diff1 и D- при diff0) потенциал относительно GND больше 2,8 В. Дифференциальный метод передачи является главным, но не единственным (к примеру, при инициализации устройство передает сообщение хосту о режиме, который поддерживает устройство (Low-Speed или Full-Speed), подтягиванием какой-то линии информации к V_BUS через резистор 1,5кОм (D+ для режимов Full-Speed и High-Speed и D- для режима Low-Speed).

    На фото: Коннектор USB 3.0 тип А

    На фото: Коннектор USB 3.0 тип B

    На рисунке: Логотип USB 2.0 HighSpeed

    Эта спецификация выпущена в апреле 2000-го.

    USB2.0 отличается от USB1.1 непосредственно введением режима Hi-speed.

    У устройств USB2.0 имеется три режима работы:

    • Hi-speed, скорость 25—480 Мбит/с (устройства хранения информации, видеоустройства)
    • Full-speed, скорость 0,5—12 Мбит/с (устройства видео и аудио)
    • Low-speed, скорость 10—1500 Кбит/c (применяется для интерактивных устройств: джойстики, мыши, клавиатуры)

    Схема USB-устройства — драйверы Windows

    • Статья
    • 3 минуты на чтение
    Полезна ли эта страница?

    Пожалуйста, оцените свой опыт

    да Нет

    Любая дополнительная обратная связь?

    Отзыв будет отправлен в Microsoft: при нажатии кнопки отправки ваш отзыв будет использован для улучшения продуктов и услуг Microsoft.Политика конфиденциальности.

    Представлять на рассмотрение

    В этой статье

    Устройство с универсальной последовательной шиной (USB) определяет свои возможности и функции посредством конфигураций, интерфейсов, альтернативных настроек и конечных точек. В этом разделе представлен общий обзор этих концепций.

    Конфигурация USB определяет возможности и функции устройства, в основном его мощность и интерфейсы.Устройство может иметь несколько конфигураций, но активна только одна из них. Активная конфигурация не выбирается стеком USB-драйвера, а может инициироваться приложением, драйвером или драйвером устройства. Драйвер устройства выбирает активную конфигурацию.

    Конфигурация может иметь один или несколько USB-интерфейсов , определяющих функциональные возможности устройства. Как правило, существует однозначная корреляция между функцией и интерфейсом. Однако некоторые устройства предоставляют несколько интерфейсов, связанных с одной функцией.В этом случае устройство может иметь дескриптор ассоциации интерфейса (IAD). IAD объединяет интерфейсы, принадлежащие определенной функции.

    Каждый интерфейс содержит одну или несколько конечных точек , которые используются для передачи данных на устройство и с него. Кроме того, интерфейс содержит альтернативные настройки , которые определяют требования к полосе пропускания функции, связанной с интерфейсом. Подводя итог, можно сказать, что группа конечных точек образует интерфейс, а набор интерфейсов составляет конфигурацию устройства.

    Итак, что значит выбрать активную конфигурацию? Во время инициализации устройства драйвер устройства для USB-устройства должен выбрать конфигурацию, один или несколько интерфейсов в этой конфигурации и альтернативную настройку для каждого интерфейса. Большинство USB-устройств не предоставляют несколько интерфейсов или несколько альтернативных настроек. Например, устройство OSR USB FX2 Learning Kit имеет один интерфейс с одним альтернативным параметром и тремя конечными точками. Дополнительные сведения об учебном комплекте см. в OSR Online.

    Устройство с одним интерфейсом

    На этой схеме показана конфигурация устройства с одним интерфейсом:

    В этом примере на диаграмме показана конечная точка 0, называемая конечной точкой по умолчанию . Все USB-устройства должны иметь конечную точку по умолчанию, которая используется для передачи управления (см. Передача управления через USB). Конфигурация 0 имеет один интерфейс: интерфейс 0 с одной альтернативной настройкой. Альтернативная настройка 0 использует все три конечные точки в интерфейсе.

    Устройство с несколькими интерфейсами

    Для многофункциональных устройств устройство имеет несколько интерфейсов. Чтобы использовать определенную функцию или интерфейс, клиентский драйвер выбирает интерфейс и связанный с ним альтернативный параметр. Рассмотрим многофункциональное USB-устройство, например веб-камеру. Устройство имеет две функции: видеозахват (камера) и аудиовход (микрофон). Устройство определяет конечную точку в видеоинтерфейсе, который передает потоковое видео. Устройство имеет еще одну конечную точку в отдельном интерфейсе, который принимает аудиовход через микрофон.В конфигурацию устройства входят оба этих интерфейса.

    На этой схеме показана конфигурация устройства веб-камеры:

    В этом примере на диаграмме показана конечная точка по умолчанию. Конфигурация 0 имеет два интерфейса: интерфейс 0 и интерфейс 1. Интерфейс 0 имеет три альтернативных параметра. В любой момент времени активна только одна из альтернативных настроек. Обратите внимание, что альтернативная настройка 0 не использует конечную точку, тогда как альтернативные настройки 1 и 2 используют конечную точку 1.Как правило, видеокамера использует изохронную конечную точку для потоковой передачи. Для этого типа конечной точки, когда конечная точка используется, полоса пропускания резервируется на шине. Когда камера не передает потоковое видео, драйвер клиента может выбрать альтернативную настройку 0 для экономии полосы пропускания. Когда веб-камера транслирует видео, драйвер клиента может переключиться либо на альтернативную настройку 1, либо на альтернативную настройку 2, что обеспечивает повышение уровня качества и увеличение пропускной способности шины. Интерфейс 1 имеет две альтернативные настройки.Подобно интерфейсу 0, альтернативная настройка 0 не использует конечную точку. Альтернативная настройка 1 предназначена для использования конечной точки 1.

    Конечные точки не могут совместно использоваться двумя интерфейсами в конфигурации. Устройство использует адрес конечной точки, чтобы определить целевую конечную точку для передачи данных или операции конечной точки, такой как сброс канала. Все эти операции инициируются хостом.

    Прежде чем начать использовать устройство, получите информацию о компоновке устройства. USBView — это приложение, позволяющее просматривать все USB-контроллеры и подключенные к ним USB-устройства.Для каждого подключенного устройства вы можете просмотреть дескрипторы устройства, конфигурации, интерфейса и конечной точки, чтобы получить представление о возможностях устройства.

    Далее см. Стандартные дескрипторы USB.

    Концепции для всех разработчиков USB

    Дескриптор ассоциации интерфейса USB — драйверы Windows

    • Статья
    • 5 минут на чтение
    Полезна ли эта страница?

    Пожалуйста, оцените свой опыт

    да Нет

    Любая дополнительная обратная связь?

    Отзыв будет отправлен в Microsoft: при нажатии кнопки отправки ваш отзыв будет использован для улучшения продуктов и услуг Microsoft.Политика конфиденциальности.

    Представлять на рассмотрение

    В этой статье

    Дескриптор ассоциации интерфейса USB (IAD) позволяет устройству группировать интерфейсы, принадлежащие функции. В этом разделе описывается, как драйвер клиента может определить, содержит ли устройство IAD для функции.

    Спецификация универсальной последовательной шины, редакция 2.0 не поддерживает группировку более одного интерфейса составного устройства в рамках одной функции. Однако рабочая группа USB-устройств (DWG) создала классы USB-устройств, которые позволяют выполнять функции с несколькими интерфейсами, а Форум разработчиков USB выпустил Уведомление об инженерных изменениях (ECN), определяющее механизм группировки интерфейсов.

    ECN задает дескриптор USB, называемый дескриптором ассоциации интерфейсов (IAD), который позволяет производителям оборудования определять группы интерфейсов.Классы устройств, которые, скорее всего, будут использовать IAD, включают:

    • Спецификация класса видео USB (Код класса — 0x0E)

    • Спецификация класса USB Audio (Код класса — 0x01)

    • Спецификация класса USB Bluetooth (Код класса — 0xE0)

    Windows 7, Windows Server 2008, Windows Vista, Microsoft Windows Server 2003 с пакетом обновления 1 (SP1) и Microsoft Windows XP с пакетом обновления 2 (SP2) поддерживают IAD.

    В следующих подразделах содержится информация о том, как использовать IAD.

    Как составное устройство должно оповещать операционную систему о том, что в его прошивке есть IAD?

    Производители составных устройств обычно присваивают нулевое значение полям класса устройства ( bDeviceClass ), подкласса ( bDeviceSubClass ) и протокола ( bDeviceProtocol ) в дескрипторе устройства, как указано в Спецификации универсальной последовательной шины. Это позволяет производителю связывать каждый отдельный интерфейс с другим классом устройства и протоколом.

    Основная группа USB-IF разработала специальный набор кодов классов и протоколов, который уведомляет операционную систему о наличии одного или нескольких IAD в прошивке устройства. Дескриптор устройства устройства должен иметь значения, приведенные в следующей таблице, иначе операционная система не обнаружит IAD устройства или не сгруппирует интерфейсы устройства должным образом.

    Поле дескриптора устройства Требуемое значение

    bDeviceClass

    0xEF

    bDeviceSubClass

    0x02

    bDeviceProtocol

    0x01

    Эти кодовые значения также предупреждают версии Windows, которые не поддерживают IAD, об установке специального драйвера шины, который правильно перечисляет устройство.Без этих кодов в дескрипторе устройства система может не перечислить устройство или устройство может работать неправильно.

    Устройство может иметь более одного IAD. Каждый IAD должен располагаться непосредственно перед интерфейсами в группе интерфейсов, которую описывает IAD.

    Поля класса функции ( bFunctionClass ), подкласса ( bFunctionSubclassClass ) и протокола ( bFunctionProtocol ) IAD должны содержать значения, указанные классом USB-устройства, описывающим интерфейсы в функции.

    Поля класса и подкласса IAD не обязаны совпадать с полями класса и подкласса интерфейсов в коллекции интерфейсов, которую описывает IAD. Однако корпорация Майкрософт рекомендует, чтобы в первом интерфейсе коллекции были поля класса и подкласса, соответствующие полям класса и подкласса IAD. В следующей таблице указано, какие поля должны совпадать.

    Поле УВД Соответствующее поле интерфейса

    bФункциональный класс

    bInterfaceClass

    bПодкласс функции

    bInterfaceSubClass

    Поле bFirstInterface IAD указывает номер первого интерфейса в функции.Поле bInterfaceCount IAD указывает количество интерфейсов в наборе интерфейсов. Интерфейсы в наборе интерфейсов IAD должны быть непрерывными (в списке номеров интерфейсов не может быть пробелов), поэтому для указания всех интерфейсов в наборе достаточно подсчета с первым номером интерфейса.

    Доступ к содержимому IAD

    Драйверы клиентов не могут получить прямой доступ к дескрипторам IAD. Уведомление об инженерных изменениях IAD (ECN) указывает, что IAD должны быть включены в информацию о конфигурации, которую устройства возвращают, когда они получают запрос от программного обеспечения хоста на дескриптор конфигурации (GetDescriptor Configuration).Программное обеспечение хоста не может получить IAD напрямую с помощью запроса GetDescriptor.

    Однако клиентские драйверы могут запрашивать у родительского драйвера USB-устройства аппаратные идентификаторы (ID) устройства, а аппаратные идентификаторы устройства содержат встроенную информацию о полях IAD.

    Пример дескриптора ассоциации интерфейса USB

    Ниже показан макет дескриптора составного USB-устройства. Пример устройства имеет две функции:

    Функция 1: класс видео
    Эта функция определяется дескриптором ассоциации интерфейса (IAD) и содержит два интерфейса: нулевой интерфейс (0) и интерфейс один (1).

    Система создает аппаратные и совместимые идентификаторы (ID) для функции, как описано в разделе Поддержка класса устройств беспроводной мобильной связи. После сопоставления с соответствующим файлом INF система загружает стек драйверов класса видео.

    Функция 2: Устройство ввода с человека
    Эта функция содержит только один интерфейс: второй интерфейс (2).

    Система генерирует аппаратные и совместимые идентификаторы для функции, как описано в разделе Перечень наборов интерфейсов на составных USB-устройствах.После сопоставления с соответствующим INF-файлом система загружает драйвер класса Human Input Device (HID).

    Дескриптор выглядит следующим образом:

    Дескриптор устройства:

      БАЙТ длина 0x12
        БАЙТ bDescriptorType 0x01
        СЛОВО bcdUSB 0x0200
        БАЙТ bDeviceClass 0xEF
        БАЙТ bDeviceSubClass 0x02
        БАЙТ bDeviceProtocol 0x01
        БАЙТ bMaxPacketSize0 0x40
        СЛОВО idVendor 0x045E
        СЛОВО IDProduct 0xFFFF
        СЛОВО bcdDevice 0x0100
        БАЙТ iManufacturer 0x01
        СЛОВО iProduct 0x02
        СЛОВО iSerialNumber 0x02
        БАЙТ bNumConfigurations 0x01
      

    Дескриптор конфигурации:

      БАЙТ bLength 0x09
        БАЙТ bDescriptorType 0x02
        СЛОВО wTotalLength 0x....
        БАЙТ bNumInterfaces 0x03
        БАЙТ bConfigurationValue 0x01
        БАЙТ iConfiguration 0x01
        BYTE bmAttributes 0x80 (питание от шины)
        БАЙТ bMaxPower 0x19 (50 мА)
      

    Дескриптор ассоциации интерфейса:

      БАЙТ bLength 0x08
        БАЙТ bDescriptorType 0x0B
        БАЙТ bFirstInterface 0x00
        БАЙТ bInterfaceCount 0x02
        БАЙТ bFunctionClass 0x0E
        БАЙТ bFunctionSubClass 0x03
        БАЙТ bFunctionProtocol 0x00
        БАЙТ iFunction 0x04
      

    Дескриптор интерфейса (управление видео):

      БАЙТ bLength 0x09
        БАЙТ bDescriptorType 0x04
        БАЙТ bInterfaceNumber 0x00
        БАЙТ bAlternateSetting 0x00
        БАЙТ bNumEndpoints 0x01
        БАЙТ bInterfaceClass 0x0E
        БАЙТ bInterfaceSubClass 0x01
        БАЙТ bInterfaceProtocol 0x00
        БАЙТ интерфейс 0x05
      

    Дескриптор(ы) класса:

      .. . .
        . . . .
        . . . .
      

    Дескриптор конечной точки:

      . . . .
        . . . .
        . . . .
      

    Дескриптор интерфейса (потоковое видео):

      БАЙТ bLength 0x09
        БАЙТ bDescriptorType 0x04
        БАЙТ bInterfaceNumber 0x01
        БАЙТ bAlternateSetting 0x00
        БАЙТ bNumEndpoints 0x01
        БАЙТ bInterfaceClass 0x0E
        БАЙТ bInterfaceSubClass 0x02
        БАЙТ bInterfaceProtocol 0x00
        БАЙТ интерфейс 0x06
      

    Дескриптор(ы) класса:

      .. . .
        . . . .
        . . . .
      

    Дескриптор конечной точки:

      . . . .
        . . . .
        . . . .
      

    Дескриптор интерфейса (устройства ввода с человека):

      БАЙТ bLength 0x09
        БАЙТ bDescriptorType 0x04
        БАЙТ bInterfaceNumber 0x02
        БАЙТ bAlternateSetting 0x00
        БАЙТ bNumEndpoints 0x01
        БАЙТ bInterfaceClass 0x03
        БАЙТ bInterfaceSubClass 0x01
        БАЙТ bInterfaceProtocol 0x01
        БАЙТ интерфейс 0x07
      

    Дескриптор(ы) класса:

      .. . .
        . . . .
        . . . .
      

    Дескриптор конечной точки:

      . . . .
        . . . .
        . . . .
      

    USB-дескрипторы

    лучших USB-аудиоинтерфейсов для подкастеров и музыкантов в 2022 году

    Аудиоинтерфейс USB позволяет преобразовывать аналоговые аудиосигналы (например, голос) в цифровой сигнал для компьютера. Они могут различаться по качеству, функциям, входам и выходам и многому другому. Все они имеют микрофонные предусилители, встроенные во входы XLR, и как минимум один выход для мониторинга динамиков или наушников.

    По сравнению со встроенной звуковой картой вы почти всегда получите более высокое качество звука при использовании внешнего аудиоинтерфейса (по сути, внешней звуковой карты). Если вы хотите упростить его, вы конвертируете XLR в USB (в случае микрофона).

    Выбор «лучшего» USB-аудиоинтерфейса действительно зависит от ваших потребностей и возможных вариантов использования, поэтому мы выделим бренды и модели с различными входами/выходами (вход/выход). Мы начнем с меньших единиц и будем двигаться вниз по странице к более крупным.Он организован по количеству микрофонных входов XLR.

    Все интерфейсы должны работать как с Mac OS, так и с Windows, но я упомяну, если это не так или возникли какие-либо проблемы. Большинство из них имеют USB 2.0, но есть пара, использующая USB 3.0, а также более новые модели, использующие Type-C.

    Для подкастинга и сольной записи для большинства людей я бы рекомендовал начать с раздела «2×2». Если у вас есть MIDI-оборудование, которое не подключается через USB, посмотрите чуть ниже в разделе «2 × 2 с MIDI».Если вы хотите записать группу или несколько человек одновременно, перейдите в раздел «8+ Input», хотя вы также можете посмотреть на лучшие микшеры.

    Вот мои лучшие рекомендации в 2022 году для каждого раздела:

    Ищете микрофон для сопряжения с одним из них? Ознакомьтесь с лучшими микрофонами XLR.

    Одиночный / 1 XLR

    Технически это USB-интерфейсы с двумя входами, но у них есть один вход XLR, поэтому мы относим их к одной категории.

    Focusrite Скарлетт Соло (3-го поколения)

    Качество сборки Focusrite всегда на высоте.Scarlett Solo (3-го поколения) имеет только 1 вход XLR с фантомным питанием, но также имеет отдельный переключаемый линейный/инструментальный вход. Также есть разъем для наушников и выход R/L RCA.

    Стейнберг UR12

    Аналогично Scarlett Solo выше, USB-интерфейс Steinberg UR12 имеет 1 вход XLR с фантомным питанием и 1 инструментальный вход (но его нельзя переключить на линейный уровень). Он создан для удобного использования на ноутбуке, настольном компьютере или iPad.

    M-Audio M-Track 2X2 C-серии

    M-Audio M-Track 2×2 дает четкое представление о ваших уровнях с помощью световых индикаторов -20 дБ, -6 дБ и -3 дБ как для микрофонного входа, так и для инструментального входа.Имеется управление микшированием, фантомное питание, а также кабели USB 2.0 и USB-C для подключения к новым компьютерам.

    2×2 (2 входа / 2 выхода)

    Focusrite Scarlett 2i2 (3-го поколения)

    Focusrite Scarlett 2i2 (3-го поколения) имеет 2 входа XLR с регулировкой усиления, питание 48 В, прямой мониторинг и разъем для наушников с усилением, питание по USB 2.0. Частота дискретизации достигает 192 кГц/24 бита.

    Это один из самых популярных аудиоинтерфейсов USB для подкастеров и гитаристов, желающих вести сольную запись или запись вдвоём.Чистый сигнал, обновленные драйверы и надежное качество сборки делают его одним из лучших вариантов.

    Проверить текущую цену на Amazon

    Маки Оникс Блэкджек 2×2

    Mackie Onyx Blackjack 2×2 имеет несколько уникальный форм-фактор по сравнению со многими другими интерфейсами USB. Он расположен под углом для удобного использования элементов управления, а все кабельные входы находятся сзади, что создает приятное и чистое ощущение, даже когда все подключено.

    Здесь также присутствуют все обычные функции: регулировка усиления, фантомное питание, разъем для наушников, мониторинг с нулевой задержкой и многое другое. Вы даже можете контролировать в моно или стерео.

    Это отличный и хорошо продуманный комплект менее чем за 100 долларов.

    Проверить текущую цену на Amazon

    Берингер U-Phoria UMC202HD

    Behringer обычно известен своей более бюджетной (т.е. более низкого качества) продукцией, но этот аудиоинтерфейс — настоящая находка.Это — это по цене в конце бюджета (около 60 долларов), но он имеет полный набор функций, отличные микрофонные предусилители с фантомным питанием 48 В (переключается сзади) и совместим с Mac OS и Windows.

    Проверить текущую цену на Amazon

    Универсальная аудиосистема Apollo Twin

    Universal Audio предлагает модели SOLO, DUO или QUAD, которые относятся к одно-, двух- или четырехъядерным процессорам. UA Apollo Twin — это сверхскоростной аудиоинтерфейс USB 3.0. Эти маленькие ребята дорогие, но мирового класса, так что вы получаете то, за что платите.Большинство других их аудиоинтерфейсов используют Thunderbolt, но эта статья посвящена только USB-подключениям, поэтому, возможно, мы подробнее остановимся на этом в другом посте.

    2×2 с MIDI

    Зум УАК-2

    Почему-то нечасто упоминается Zoom UAC-2, но это единственный (лучший) аудиоинтерфейс USB 3.0 по доступной цене. Режим совместимости с классом можно включать и выключать, мониторинг можно выполнять в моно или стерео, он может питаться от USB или штекера 5 В, имеет фантомное питание, совместимость с Hi-Z (гитара) и многое другое.Это потрясающе. Кроме того, это выглядит очень круто.

    Проверить текущую цену на Amazon

    Таскам США-2×2

    Tascam US-2×2 — еще один отличный вариант по приемлемой цене. Промышленный дизайн слегка наклонен вверх для удобства просмотра элементов управления, есть настройки микрофона, линии и инструмента, управление микшированием, отдельное управление наушниками и фантомное питание. Недавно Wirecutter даже поставил этот USB-интерфейс на первое место.

    Проверить текущую цену на Amazon

    Стейнберг UR22MKII

    Steinberg UR22KMII разработан с учетом мобильной записи.Он имеет 2 варианта питания и подключения: USB 2.0 и 5 В постоянного тока для iPad. Он имеет вход/выход MIDI, фантомное питание, разъем для наушников и управление микшированием. Канал 2 также имеет возможность прямого подключения электрогитары Hi-Z или баса. Как и в UR12, переключатель фантомного питания находится сзади, что я не вижу большой проблемы, но для некоторых это может быть важно.

    Аудиобокс PreSonus USB 96

    Одним из преимуществ интерфейса записи PreSonus является то, что он включает в себя бесплатное программное обеспечение для записи Studio One 3 Artist.Обычно он продается за 99 долларов, что делает его удивительной сделкой. AudioBox — это их серия интерфейсов начального уровня, но это не значит, что она не совсем функциональна. Ищите Studio 26 в разделе ниже, если вам нужна обновленная модель.

    Число 96 в названии важно, потому что максимальная частота дискретизации была увеличена с 48 кГц до 96 кГц, но цена осталась прежней. Новая версия вышла в мае 2017 года, и плохие отзывы, которые вы видите, исходят только от людей, жалующихся на отсутствие физического диска с драйверами (что глупо, потому что они в любом случае всегда устаревают).

    PreSonus AudioBox USB 96 имеет 2 комбинированных разъема для микрофона/инструмента с переключаемым фантомным питанием 48 В, усилением до 35 дБ, имеет управление микшером для смешивания входного сигнала с компьютером, а также имеет вход и выход MIDI. Он питается от USB, поэтому вы можете легко взять его с собой в дорогу. Это хороший вариант за 100 долларов.

    Проверить текущую цену на Amazon

    M-Audio M-Track 2X2M серии C

    Аналогичен модели в разделе Solo, но модель «M» имеет дополнительный вход для микрофона и MIDI.В остальном M-Audio M-Track 2X2M такой же, включая большой регулятор громкости, Cubase LE, разрешение 24 бит/192 кГц и многое другое.

    2×4 (2 входа / 4 выхода)

    Focusrite Scarlett 2i4 (2-го поколения)

    Обновление: Focusrite больше не выпускает модели 2i4. Вместо этого посмотрите на модель 4i4 (3-го поколения).

    По сравнению с 2i2, в Scarlett 2i4 добавлен MIDI-вход/выход, дополнительные балансные и небалансные выходы, а также кнопка пэда для входов.

    Существует также Focusrite Scarlett 8i6 (3-го поколения), который также имеет 2 входа XLR с микрофонными предусилителями, но также дает вам дополнительные входы/выходы.

    PreSonus STUDIO 26

    Как я упоминал выше, все интерфейсы PreSonus поставляются с Studio One 3 Artist DAW бесплатно (стоимостью 100 долларов США). PreSonus STUDIO 26 — это более совершенный USB-интерфейс. Он имеет 2 входа XLR/combo jack, 2 балансных линейных выхода 1/4″ TRS, 2 балансных 1/4″ TRS основных выхода, вход/выход MIDI и выход для наушников.

    Как видите, для ваших уровней есть четкое отображение ввода и вывода и даже метка A/B. Это один из моих любимых небольших интерфейсов для записи.

    Проверить текущую цену на Amazon

    Стейнберг UR242

    Steinberg UR242 обладает некоторыми дополнительными функциями по сравнению с UR22. Переключатель 48V переместился вперед, есть кнопка PAD для входов 1 и 2, а также два дополнительных линейных входа. Так что на самом деле это 4 входа / 2 выхода. Наконец, есть встроенный DSP.

    БЕХРИНГЕР U-ФОРИЯ UMC204HD

    Спереди Behringer U-Phoria UMC204HD выглядит так же, как UMC202HD.Вы просто получаете пару дополнительных выходов за дополнительные 20 долларов. Все еще большая ценность. Многие люди говорят, что это работает так же хорошо или даже лучше, чем интерфейсы в два раза больше.

    Native Instruments Komplete Audio 6

    Native Instruments Komplete Audio 6 технически представляет собой аудиоинтерфейс с 4 входами, 2 входа XLR и 2 симметричных линейных входа. В верхней части находится большой регулятор громкости, и он имеет все обычные функции, включая отдельный мониторинг наушников, переключение между строками и инструментами, MIDI и т. д.Он также имеет вход / выход S / PDIF, поэтому у вас есть множество вариантов подключения.

    Avid Mbox 4×4

    Avid Mbox 4×4 имеет 2 входа XLR, но имеет отдельные инструментальные линейные входы, а также входы/выходы MIDI и S/PDIF. Это высококачественный USB-интерфейс по соответствующей цене.

    4×4 (4 входа / 4 выхода)

    Вот лучшие USB-интерфейсы с 4 микрофонными входами XLR:

    PreSonus STUDIO 68

    PreSonus STUDIO 68 — это высококачественный аудиоинтерфейс USB, который поддерживает запись с частотой дискретизации до 192 кГц.

    Имеется 4 комбо-входа XLR (2 фронтальных входа микрофонный/линейный/инструментальный, 2 задних входа микрофонный/линейный), 2 балансных 1/4″ линейных выхода, 2 балансных 1/4″ выхода, разъем для наушников, и соединение MIDI-S/PDIF. Также есть выключатель питания, который, к сожалению, есть не у каждого устройства.

    PreSonus включает в себя Studio One Artist DAW и комплект плагинов Studio Magic, что делает его очень выгодным.

    Таскам США-4×4

    Вот еще один солидный 4-канальный интерфейс в Tascam US-4×4.Он построен так же, как 2×2, с небольшой ориентацией вверх и непревзойденным качеством сборки. Предусилители превосходны, и кажется, что драйверы работают со всем.

    Стейнберг UR44

    Как и PreSonus, Steinberg UR44 имеет 4 комбинированных разъема XLR (2 микрофонных/hi-z, 2 микрофонных/линейных). Одна особенность, которая мне нравится, заключается в том, что вы можете управлять фантомным питанием 48 В для каналов 1/2 и 3/4 отдельно. Это означает, что вы можете безопасно использовать динамические и конденсаторные микрофоны вместе, не нуждаясь в дополнительном оборудовании.Есть 2 выхода на наушники с раздельной регулировкой громкости, основной выход, 4 линейных выхода, 2 линейных входа, переключаемый режим класса, кнопка включения,

    Есть 2 выхода на наушники с отдельной регулировкой громкости, основной выход, 4 линейных выхода, 2 линейных входа, переключаемый режим класса, кнопка питания, MIDI и встроенные плагины DSP. В этом 4-канальном интерфейсе от Steinberg действительно есть все.

    Проверить текущую цену на Amazon

    8+ входов

    Все эти аудиоинтерфейсы USB с 8+ входами предназначены для монтажа в стойку, хотя их можно использовать и на рабочем столе.

    Focusrite Scarlett 18i20 (3-е поколение)

    Focusrite хорошо известен своими аудиоинтерфейсами, и Scarlett 18i20 не является исключением. Имеются два выхода для наушников с индивидуальной регулировкой усиления, 8 входов TRS/Mic (2 на передней панели), MIDI I/O, S/PDIF I/O, оптический ADAT I/O, мировые часы и 10 1/4″ балансных выходы. Фантомное питание можно включать и выключать в двух отдельных группах (каналы 1-4 и 5-8), а 2 входа на передней панели также можно использовать для инструментов вместе с пэдом -10 дБ для горячих гитар.

    Имеется два выхода для наушников с индивидуальной регулировкой усиления, 8 входов TRS/Mic (2 на передней панели), вход/выход MIDI, вход/выход S/PDIF, оптический вход/выход ADAT, мировые часы и 10 1/4″ входов/выходов. сбалансированные выходы.

    Фантомное питание можно включать и выключать в двух отдельных группах (каналы 1-4 и 5-8), а 2 входа на передней панели также можно использовать для инструментов вместе с пэдом -10 дБ для горячих гитар. Все это умещается в стандартном стоечном корпусе высотой 1U.

    Существует сопутствующее приложение Focusrite iOS Control, которое также позволяет настраивать маршрутизацию и миксы сигналов.Это хороший студийный центр, который предлагает многое по разумной цене.

    Проверить текущую цену на Amazon

    PreSonus AudioBox1818 VSL

    PreSonus AudioBox1818 VSL поставляется с 2 комбинированными разъемами микрофон/инструмент и 6 комбинированными разъемами микрофон/линия. Фантомное питание 48 В подается на 2 группы (1-4, 5-8), MIDI I/O, S/PDIF I/O, ADAT I/O, World Clock и 10 балансных линейных выходов TRS (2 основных, 8 дополнительных). ).

    Он включает в себя один разъем для наушников, но если вам нужны дополнительные выходы для наушников, монтируемый в стойку 1/3U 4-канальный усилитель для наушников PreSonus HP4 не только будет соответствовать внешнему виду AudioBox1818, но и обеспечит превосходное качество звука на уровне источника — и становится громко!

    Проверить текущую цену на Amazon

    Таскам US-16X08

    Tascam US-16X08, вероятно, будет считаться бюджетной моделью по цене около 300 долларов, но это не значит, что этот интерфейс не подойдет.Имеется 8 входов XLR и 8 линейных входов (линии 9 и 10 являются инструментальными входами на передней панели, если хотите), которые будут подаваться индивидуально через USB на вашу DAW, всего 16 дорожек.

    Имеется один разъем для наушников, фантомное питание в 2 группах (1-4 и 5-8), а также вход/выход MIDI. Он также монтируется в стойку. Ручки регулировки усиления, сгруппированные вместе, могут немного затруднить работу с ними, но с учетом цены это не является серьезной проблемой.

    БЕХРИНГЕР У-ФОРИЯ UMC1820

    Behringer U-Phoria UMC1820, возможно, не самый красивый интерфейс, но вы получаете массу контроля.В данном случае функция > форма. Каждый вход представляет собой комбинированный разъем для микрофона/линии/инструмента с отдельным пэдом и усилением, а также имеется 2 выхода для наушников с отдельной регулировкой усиления. Вы получаете ввод-вывод MIDI, ввод-вывод S/PDIF и ввод-вывод ADAT, но без подключения к мировым часам.

    Каждый вход представляет собой комбинированный разъем для микрофона/линии/инструмента с выделенным пэдом и усилением, а также имеется 2 выхода на наушники с отдельной регулировкой усиления. Вы получаете ввод-вывод MIDI, ввод-вывод S/PDIF и ввод-вывод ADAT, но без подключения к мировым часам.

    Это по-прежнему отличная цена около 300 долларов, и за эту цену я бы предпочел этот, а не Tascam.

    Проверить текущую цену на Amazon

    МОТУ 8pre USB

    Что действительно отличает MOTU 8pre USB от других, так это качество предусилителей и тот факт, что вы можете индивидуально управлять фантомным питанием , пэдом 20 дБ и подстройкой. Это означает, что вы можете легко микшировать и сочетать конденсаторные и динамические микрофоны, инструменты и другие линейные входы.

    Еще несколько моментов:

    • Вы можете использовать его как автономный интерфейс USB или исключительно как микрофонный предусилитель.
    • Совместное использование каналов отсутствует — входы, оптический ввод-вывод, выход для наушников и основные выходы обрабатываются как отдельные каналы.
    • Оптический ввод/вывод до 96 кГц, MIDI ввод/вывод
    • Пятисегментный индикатор входных уровней

    Проверить текущую цену на Amazon

    Что такое USB-C™? | Пресонус

    USB-C — это стандартный разъем, предназначенный для передачи данных и питания по нескольким протоколам — в отличие от разъемов USB-A и USB-B (оба 2.0 и 3.0), которые предназначены только для соответствующих протоколов USB… подробнее об этом чуть позже.

    Прежде чем мы продолжим, давайте рассмотрим тип USB-разъемов, с которым мы все уже знакомы:

    . Разъемы типа

    USB-A обычно находятся на любом устройстве, которое может выступать в качестве хоста (например, компьютер), а также на устройствах с проводным USB-соединением, таких как клавиатура, мышь или флэш-накопитель.

    Разъемы типа

    USB-B обычно используются на устройствах, не имеющих проводного USB-подключения, таких как микшеры серии PreSonus AudioBox USB 96 и StudioLive.Этим устройствам требуется кабель для подключения к компьютеру. Вот почему USB-кабели имеют оба типа разъемов.

    Разъемы

    USB-C можно использовать как для устройств, так и для хостов, поэтому их кабели имеют одинаковые разъемы USB-C на обоих концах. Еще одним преимуществом разъемов USB-C является то, что они симметричны и не имеют ориентации вверх или вниз. Это означает, что нет необходимости выравнивать разъем в соответствии с портом.

    В отличие от предыдущих подключений USB, которые были связаны с USB 1.1, 2.0 и 3.0 порт USB-C может быть подключен к нескольким протоколам, включая USB 3.1, DisplayPort, MHL, HDMI и Thunderbolt™ 3.

    Следует отметить, что протоколом по умолчанию для портов USB-C на многих компьютерах с ОС Windows является USB 3.1. Итак, если вы планируете подключить устройство Thunderbolt 3 или Video к компьютеру с Windows, используя его порт USB-C , убедитесь, что порт предназначен для этого.

    Хотя USB-C™ электрически совместим со старыми протоколами USB (2.0 и 3.0) и Thunderbolt 3, вам потребуется использовать специальный кабель или адаптер, разработанный для протокола устройства, к которому он будет подключен. Эти типы кабелей и адаптеров широко распространены и легко доступны в местном магазине электроники. Как и в случае подключения USB-C на вашем компьютере, перед покупкой важно прочитать характеристики вашего кабеля, чтобы убедиться, что он поддерживает протокол устройств, с которыми вы будете его использовать.

    Кабельный протокол Максимальная скорость передачи Индикация кабеля Конфигурации кабелей
    Тандерболт 3
    (активный кабель)
    40 Гбит/с USB-C на USB-C
    Удар молнии 3
    (Пассивный кабель)
    20 Гбит/с USB-C на USB-C
    USB 3.1 Ген. 2 10 Гбит/с USB-C на USB-C
    USB 3.1, поколение 1 5 Гбит/с

    USB-C на USB-C

    USB-C — USB-A (разъем 3.1 Gen 1)

    USB-C — USB-B (разъем типа 3.1 Gen 1)

    USB 2.0 480 Мбит/с

    USB-C на USB-C

    USB-C на USB-A

    USB-C на USB-B

    USB 2.0 и 3.1 Кабели USB-C, типы

    При таком большом количестве USB-протоколов, использующих один и тот же тип соединения, выбор правильного кабеля может оказаться непростой задачей. Ознакомившись со спецификациями кабеля перед его покупкой, вы сможете избежать многих распространенных проблем. Ниже приведен список наиболее распространенных конфигураций кабелей протокола USB, их мощность и максимальная скорость передачи данных:

    • USB-C на USB-C 3.1 Gen 2. Это новейший и самый быстрый кабель для протоколов. Он поддерживает мощность зарядки до 5 ампер и скорость передачи данных до 10 Гбит/с.При настройке системы с несколькими USB-устройствами с разъемами, совместимыми с USB Type C, использование кабеля этого типа гарантирует, что все ваши устройства смогут использовать полосу пропускания, обеспечиваемую USB 3.1 Gen 2.
    • USB-C на USB-C 3.1 Gen 1. Спецификация USB 3.0 была перенесена в USB 3.1 Gen 1, и этот тип кабеля поддерживает зарядную мощность до 3 ампер и скорость передачи данных до 5 Гбит/с.
    • USB-C на USB-C 2.0. При добавлении устройств USB 2.0, оснащенных разъемом, совместимым с USB Type C, таких как аудиоинтерфейсы Studio c-серии, эти кабели обеспечат достаточную мощность зарядки до 3 ампер и скорость передачи данных до 480 Мбит/с.Однако использование этих кабелей с устройствами, требующими большей пропускной способности, ограничит производительность вашей системы и создаст проблемы.
    • USB-C к USB-A 3.1 Gen 2. Для компьютеров, оснащенных SuperSpeed+ USB 3.1 на соединении USB Type A, вы можете использовать этот кабель для подключения других периферийных устройств USB 3.1 Gen 2, оснащенных USB Type C совместимое соединение. Этот тип кабеля поддерживает мощность зарядки до 3 ампер и скорость передачи данных SuperSpeed+ USB 3.1 до 10 Гбит/с.
    • USB-C на USB-A 2.0. Как упоминалось ранее, некоторые устройства, такие как аудиоинтерфейсы Studio c-Series, поддерживают подключение, совместимое с USB-C, но используют протокол USB 2.0. Из-за этого их можно подключить к любому компьютеру с USB 2.0, в том числе к тем, которые имеют только соединение USB Type A. Это правильный кабель для этого приложения. Он поддерживает зарядку до 3 ампер, что обеспечивает питание по шине как для Studio 24c, так и для Studio 26c, и поддерживает скорость передачи данных до 480 Мбит/с, что более чем достаточно для текущей линейки PreSonus USB 2.0, оснащенные разъемом, совместимым с USB Type C.
    • USB-C на USB-B 2.0. Этот кабель следует использовать при подключении устройств USB 2.0, таких как PreSonus AudioBox USB96 или микшеры серии StudioLive, к новому компьютеру с разъемом, совместимым с USB Type C. Этот кабель поддерживает зарядку до 2,4 ампер, что обеспечит питание шины для аудиоинтерфейсов серии PreSonus AudioBox, и может поддерживать скорость передачи данных до 480 Мбит/с, что достаточно для любого PreSonus USB 2.0, включая аудиоинтерфейс 64×64, встроенный в каждый цифровой микшер StudioLive Series III.
    • USB-C к USB-B 3.1 Gen 1. Этот кабель следует использовать при подключении устройств USB 3.1 Gen 1, таких как PreSonus Studio 192, к новому компьютеру с разъемом, совместимым с USB Type C. Этот кабель поддерживает до этого типа кабеля, поддерживает зарядную мощность до 3 ампер и скорость передачи данных до 5 Гбит/с.

    При выборе USB-кабелей обращайте внимание на следующие маркировки, указывающие на их максимальную скорость передачи данных.:

    Любое USB-устройство, подключенное к вашему компьютеру, сможет достичь максимальной скорости передачи только кабеля, к которому оно подключено. Другими словами, в то время как устройство USB 2.0 можно подключить к кабелю USB 3.1 Gen 2, устройство USB Gen 3.1 Gen 2, подключенное с помощью кабеля USB 2.0, сможет обеспечить максимальную скорость передачи только 480 Мбит/с.

    Типы кабелей Thunderbolt 3

    До подключения Thunderbolt 3 и USB-C Thunderbolt 1 и Thunderbolt 2 использовали один и тот же тип кабеля и подключение.Для этих более ранних протоколов требуется активный кабель, а это означает, что сам кабель является устройством, требующим питания. Это также причина, по которой кабели Thunderbolt исторически были более дорогими, чем их родственники с протоколом USB.

    Thunderbolt 3 поддерживает как активные, так и пассивные кабели и использует соединение USB Type C, а не проприетарное соединение Mini DisplayPort, используемое в более ранних протоколах. Важно отметить, что пассивные кабели будут поддерживать только максимальную скорость передачи 20 Гбит/с, тогда как активные кабели будут поддерживать 40 Гбит/с — максимальную скорость, на которую способен Thunderbolt 3.

    Из-за дополнительных требований Thunderbolt 3 для любого устройства Thunderbolt, подключенного с помощью соединения USB Type C, требуется специальный тип кабеля USB-C. Эти кабели помечены как совместимые с Thunderbolt. При выборе кабелей Thunderbolt 3 обращайте внимание на следующие маркировки, указывающие на их максимальную скорость передачи данных:

    Thunderbolt 3 обратно совместим с устройствами Thunderbolt 2 и Thunderbolt 1, но, как упоминалось ранее, эти более ранние протоколы использовали соединение Mini DisplayPort и требуют адаптера.При подключении устройства Thunderbolt 2, такого как интерфейс серии PreSonus Quantum, необходимо использовать как кабель Thunderbolt 3, так и адаптер Thunderbolt 3 — Thunderbolt 2. Примечание. Все кабели Thunderbolt 3 (активные или пассивные) подходят для любого устройства USB C независимо от его протокола.

    Как мы упоминали ранее, для работы устройств Thunderbolt требуются дискретные чипы Thunderbolt на оборудовании вашего компьютера. Они не будут работать, если они подключены к порту USB-C, который не подключен к чипу Thunderbolt.

    Каждый аудиоинтерфейс и цифровой микшер PreSonus совместим с любым портом USB-C, который поддерживает соответствующий протокол. Например, если вы хотите подключить аудиоинтерфейс Thunderbolt 2 серии PreSonus Quantum к порту USB-C на вашем компьютере, вам нужно только убедиться, что порт на вашем компьютере подключен к Thunderbolt 3. PreSonus Quantum- Интерфейсы серии полностью совместимы с соединениями Thunderbolt 2 и Thunderbolt 3.

    Для пользователей, которые ищут аудиоинтерфейс, не требующий адаптера, PreSonus предлагает Studio 24c, Studio 26c, Studio 68c, Studio 1810c и Studio 1824c.Эти аудиоинтерфейсы используют протокол USB 2.0, который полностью совместим практически с любым портом USB-C на любом компьютере, представленном на рынке. Тем не менее, всегда полезно перепроверить характеристики вашего компьютера.

    USB | Определение, значение и факты

    USB , полностью универсальная последовательная шина , технология, используемая для соединения компьютеров с периферийными устройствами.

    Впервые представленный в 1996 году, стандарт USB был разработан рядом американских компаний, включая IBM, Intel Corporation и Microsoft Corporation, как более простой способ подключения оборудования к персональным компьютерам (ПК).До технологии USB ПК обычно имел один или два последовательных порта, параллельный порт, порты для мыши и клавиатуры и, в некоторых случаях, порт для джойстика. Порт USB представлял собой стандартизированный способ подключения широкого спектра устройств, предлагая при этом значительные преимущества в скорости по сравнению с другими типами подключения.

    Британская викторина

    Викторина по компьютерам и технологиям

    Компьютеры размещают веб-сайты, состоящие из HTML, и отправляют текстовые сообщения так же просто, как…РЖУ НЕ МОГУ. Взломайте эту викторину, и пусть какая-то технология подсчитает ваш результат и раскроет вам ее содержание.

    Первоначально внедрение технологии USB шло медленно. Производители компьютеров не спешили добавлять порты в свои системы до того, как стали доступны устройства с поддержкой USB, и производители периферийных устройств также не спешили продвигать продукты USB до того, как порты стали стандартом для новых компьютеров. Кроме того, операционные системы имели лишь минимальную поддержку, когда технология была впервые представлена.Однако первое поколение iMac от Apple Inc., представленное в 1998 году, изменило это положение. Создав популярный компьютер, в котором использовались только USB-порты, Apple, по сути, заставила других производителей принять этот стандарт. С тех пор большинство периферийных устройств, таких как принтеры, сканеры и клавиатуры, используют USB. Стандарт даже привел к разработке новых устройств, таких как портативные накопители с флэш-памятью, которые заменили гибкие диски.

    Технология USB претерпела ряд изменений с момента ее создания. Каждая версия увеличивала скорость соединения, сохраняя при этом обратную совместимость со старыми версиями.Кроме того, улучшенные адаптеры позволили пользователям использовать USB-порты для подключения к более старым последовательным устройствам, таким как сетевые коммутаторы.

    Редакторы Британской энциклопедии Эта статья была недавно отредактирована и обновлена ​​Эриком Грегерсеном.

    лучших USB-аудиоинтерфейсов 2021 года: Запишите на свой компьютер

    Если вы начинающий музыкант или рассказчик, самое время начать свое путешествие в мир аудио. Интернет не только упростил распространение вашей работы, но и появились приложения, которые упрощают создание всего, от подкастов до хитов.В основном вы можете загрузить все, что вам нужно для начала работы, но есть еще некоторые вещи, которые необходимы, если вы хотите поднять свое качество на новый уровень. Одна жизненно важная часть оборудования, которая вам понадобится, — это аудиоинтерфейс. Какой из них вы должны получить?

    Примечание редактора: этот список был обновлен 11 августа 2021 г., чтобы ответить на часто задаваемые вопросы об оцифровке виниловых пластинок с помощью аудиоинтерфейса USB, а также учесть соотношение цены и качества Behringer U-Phoria UMC22.

    Лучшим аудиоинтерфейсом для большинства начинающих и продолжающих является Focusrite Scarlett 2i2 (3-го поколения)

    Если вы новичок или просто хотите иметь простой интерфейс, выбирайте Focusrite Scarlett 2i2.Это интернет-классика; нет, это не лучший интерфейс из когда-либо созданных, но он предлагает более чем достаточно для начала работы. Он имеет два входа на передней панели, так что вы можете подключить два микрофона или инструмента, каждый со своим предусилителем и регулировкой усиления. Два линейных выхода расположены на задней панели, так что вы можете подключить его к паре мониторов, а также есть USB 2.0 для подключения Scarlett 2i2 к компьютеру. Бонус: он даже совместим с USB-C для подключения к iPad Pro.

       

    В блоке интерфейса также есть разъем для наушников 1/4 дюйма и разъем 3.Переходник на 5 мм, если у вас нет динамиков и вы просто хотите подключить наушники. Что касается технических характеристик, Scarlett 2i2 может преобразовывать сэмплы 24 бит/192 кГц, поэтому вы можете записывать множество деталей, исходящих от микрофонов или инструментов. Вы также получаете кнопку для фантомного питания 48 В, если у вас есть микрофон, для работы которого требуется постоянный ток.

    Если вы хотите сэкономить немного денег и не хотите жертвовать многим, вы все равно можете найти Scarlett 2i2 (2-го поколения) по цене немного ниже, чем новейшая модель.Вы не сильно потеряете в функциях, но у вас не будет кнопок на передней панели — вместо этого у вас будет несколько переключателей для управления входами.

    Что такое аудиоинтерфейс и как он работает?

    Интерфейс Scarlett 2i2 — отличный вариант для тех, кто не хочет грабить банк.

    Вы когда-нибудь задумывались, как люди могут подключать инструменты к компьютерам? Это не похоже на то, что у ноутбуков есть разъем 1/4 дюйма рядом с входом USB, поэтому вы можете напрямую подключить свою электрогитару.Это достигается с помощью аудиоинтерфейса, который представляет собой периферийное устройство, преобразующее аналоговые сигналы микрофонов и других инструментов в цифровые, которые можно записать на компьютер. Аудиоинтерфейсы действуют как посредники, которые могут поддерживать качество звука вашего инструмента намного лучше, чем ваш компьютер, в зависимости от качества его предусилителей.

    Обычно у них есть два входа XLR, так что вы можете подключить к ним свой инструмент или микрофонный кабель. Также обычно есть один USB-кабель, который вы можете подключить к USB-порту на вашем компьютере.Стоит отметить, что аудиоинтерфейсы различаются по способу подключения к компьютеру (USB, Thunderbolt и т. д.).

    Если вы всегда в пути, возьмите Zoom h5n Pro

    Если вы собираетесь играть на концертах или записываться в доме друзей, вам может понадобиться что-то более портативное, например Zoom h5n Pro. Он достаточно мал, чтобы его можно было легко положить в рюкзак (или в несколько больших карманов), и дает вам 2 входа, куда бы вы ни пошли. Он может работать даже от батареек типа АА, если рядом нет компьютера.

       

    К h5n Pro можно подключить инструментальные кабели или кабели XLR для микрофонов. Он также имеет отличный механизм блокировки, который предотвращает вытягивание кабелей во время записи. Zoom h5n Pro — это, прежде всего, 4-дорожечный рекордер, но он также имеет прекрасный интерфейс USB, так что давайте углубимся в некоторые особенности.

    H5n Pro имеет два микрофонных предусилителя, что делает его отличным вариантом для подкастеров, поскольку все, что вам нужно сделать, это подключить микрофоны и нажать кнопку записи.Гибкость h5n Pro означает, что вы можете установить его на горячий башмак камеры и записывать высококачественный звук, который можно синхронизировать с видео. Он также может конвертировать звук 24-бит/96 кГц, поэтому, хотя технически он не так впечатляет, как некоторые другие варианты в этом списке, мы решили, что его размер и универсальность заслужили ему место здесь. Тем более, что у этого человечка тоже есть фантомное питание +24В или +48В.

    Вы записываете полную группу? Получите Focusrite Clarett 8Pre

    Если вам нужно записать восемь разных треков одновременно и вы можете сэкономить 869 долларов США, вам нужен интерфейс Focusrite Clarett 8Pre.Предусилители серии Clarett имеют более профессиональное качество, чем серия Scarlett. Он имеет 8 аналоговых входов с фантомным питанием +48 В. Два входа на передней панели имеют высокое сопротивление, поэтому их можно использовать как прямые входы для инструментов. Он имеет 10 линейных выходов, два из которых предназначены специально для мониторинга, и два независимых выхода на наушники.

      

    Focusrite Clarett 8Pre может преобразовывать запись в формат 24 бит/192 кГц и подключается к компьютеру через USB (похоже Clarett 8PreX, но с Thunderbolt) для записи с чрезвычайно низкой задержкой.Он поставляется с пакетом программного обеспечения, которое можно использовать для более легкого управления функциями устройства. Вы также можете использовать Clarett 8Pre с MIDI-инструментами, так как он имеет вход/выход MIDI на задней панели.

    Профессионалы должны приобрести Universal Audio Apollo Twin USB

    В каждом списке должен быть один продукт по абсурдной цене, чтобы представить все в перспективе, поэтому мы выбрали USB-интерфейс Universal Audio Apollo Twin. Давайте уберем одну очевидную вещь: эта вещь дорогая. Хотя у Apollo Twin нет множества входов, у него есть отличная обработка, чтобы убедиться, что все имеет тот приятный аналоговый звук, который все любят.

    Universal Audio Apollo Twin USB

       

    Universal Audio Apollo Twin USB

    На Mac вы получите два входа с микрофонными предусилителями с поддержкой Unison и вход для гитары на передней панели вместе с выходом для наушников.Основная привлекательность Apollo Twin USB заключается в доступе к библиотеке эффектов мирового класса Universal Audio, которая, в отличие от других программных опций, которые могут снижать вычислительную мощность вашего компьютера, Apollo Twin USB имеет собственный встроенный процессор для облегчения вашей оперативной памяти. и ЦП. Это уменьшает задержку, поэтому вам не нужно добавлять эффекты в постобработке, вместо этого вы можете слышать, как звук будет звучать с эффектами во время отслеживания.

    Он также довольно мал, поэтому его можно транспортировать без особых усилий.Опять же, это не должен быть ваш первый (или даже второй) интерфейс, но если вы хотите обновить свою настройку до чего-то настолько профессионального, насколько это возможно, это стоит проверить.

    Хотите сэкономить? Проверьте Behringer U-Phoria UMC22

    Если вам нужно что-то, что позволит дешево перенести звук на компьютер, выберите Behringer U-Phoria UMC22. При цене менее 100 долларов США это одна из лучших цен, которые вы можете найти там. Он имеет два входа прямо на передней панели (один для микрофона и один для инструмента), а также фантомное питание, чтобы дать нужное количество сока вашему микрофону.

       

    На задней панели есть два выхода, так что вы можете подключить пару мониторов, и, как и у Scarlett 2i2, вы всегда можете подключить наушники спереди. Опять же, здесь нет никаких крутых наворотов, но если вам нужен интерфейс USB, который не сломит банк, вам не нужно искать дальше.

    Лучшие интерфейсы USB: известные упоминания

    Roland производит надежную продукцию и обеспечивает отличное обслуживание клиентов.

    • PreSonus Audiobox USB : PreSonus Audiobox — еще один надежный вариант менее чем за 100 долларов, который поддерживает запись 24 бит/96 кГц и двойные комбинированные входы для микрофонов или инструментов. Это самый дешевый вход во вселенную Pro-Tools, если это ваша любимая DAW.
    • USB-аудиоинтерфейс Roland: Roland — это имя, которое вызывает определенный уровень доверия у людей, занимающихся звуком, а их USB-интерфейс начального уровня — надежный вариант, который выполняет свою работу.Он имеет два входа и был разработан для минимизации шума при любой громкости.
    • Antelope Zen Synergy Core Go: Относительно новый конкурент в мире интерфейсов USB, Antelope конкурирует с Universal Audio по неожиданной цене в 499 долларов США. Как и Universal Audio Apollo Twin USB, Antelope Zen Synergy Core Go (довольно длинное название, ребята) имеет два высококачественных входа XLR и большую библиотеку моделирования эффектов, которая поставляется с интерфейсом. Он работает через соединение USB-C и продуманно разработан для настольной студии с приятными визуальными средствами мониторинга звука.
    • Behringer U-PHORIA UMC1820 : Если вам абсолютно необходимо 8 входов, потому что вы записываете группу вживую, но вы не можете позволить себе Focusrite Clarett 8Pre, Behringer предоставит вам этот бюджетный вариант. , оснащенный удивительным количеством функций, таких как 8 входов XLR и возможность расширения S/PDIF и A/DAT. Просто будьте осторожны с этим, качество сборки может быть не таким строгим, как варианты высокого класса.

    Зачем вам аудиоинтерфейс

    Аудиоинтерфейс — простой способ улучшить качество звука

    Поднесите микрофон ко рту, чтобы он полностью регистрировал тембр вашего голоса.

    Существует несколько причин, по которым аудиоинтерфейс полезен. Качество микрофона, подключенного к интерфейсу через XLR, будет лучше, чем у микрофона, записанного стандартным USB-микрофоном. Хотя USB-микрофоны определенно полезны и имеют свое место, микрофон XLR сложно превзойти. Тем более, что существует так много видов микрофонов на выбор, и хотя некоторые из наиболее популярных, таких как Blue Yeti X, могут не требовать интерфейса, другие требуют. Зачем себя ограничивать?

    При использовании аудиоинтерфейса вы можете гарантировать точность звучания вашего инструмента от начала до конца.Интерфейсы делают это, усиливая низкоуровневые аудиосигналы через предусилитель. Начальное входное напряжение микрофона обычно слишком низкое для оптимальной записи, поэтому предусилитель интерфейса обеспечивает усиление сигнала, что позволяет лучше использовать диапазон аналого-цифрового преобразователя.

    Вы получаете несколько входов

    Интерфейс Scarlett 2i2 подходит большинству людей.

    Если вы собираетесь вести подкасты с гостями или записывать группу, может быть обременительно (если не невозможно) записывать их по одному.Представьте, что вы пытаетесь взять у кого-то интервью, и вам нужно постоянно передавать микрофон туда-сюда, или попросить группу сыграть пьесу по одной. Это выполнимо? Конечно, но это также может занять много времени.

    Некоторые интерфейсы имеют только один или два входа XLR, но еще несколько линейных входов 1/4″. Это здорово, если у вас уже есть другое внешнее оборудование, например, автономные аппаратные предусилители (или если вы чувствуете себя трудолюбивым и у вас уже есть старый микшерный пульт). Таким образом, вы можете добавить дополнительные микрофонные входы без необходимости покупать новый интерфейс.

    Связано: Микширование аудио 101: все, что вам нужно знать, чтобы создать свой первый трек

    Если вы подозреваете, что вам понадобится больше входов в будущем, но пытаетесь максимально увеличить свой бюджет, следует учитывать одну особенность — входное соединение S/PDIF или ADAT, которое позволяет связать второй интерфейс или микрофонный предусилитель с Выходы S/PDIF или ADAT в конфигурации ведущий/ведомый. Скажем, у вас есть интерфейс, который вам нравится, только с двумя входами XLR, но с соединением S/PDIF, тогда вы можете использовать его в качестве основного и связать второй интерфейс с совместимым соединением S/PDIF, тем самым расширив количество возможных одновременных входов XLR. без необходимости избавляться от исходного интерфейса.

    Это полезно, если дополнительные входы нужны вам только изредка, если у вашего друга есть второй интерфейс или если вы видите распродажу Behringer UMC1820 с 8 входами. Если вам это нравится, внимательно проверьте перед покупкой, потому что многие недорогие USB-интерфейсы не предлагают такую ​​возможность расширения. Это подводит нас к следующему общему вопросу.

    Вам нужен аудиоинтерфейс для записи?

    Наушники DT 1990 Pro предназначены для аудиопроизводства.

    Если у вас относительно новый компьютер или смартфон, вам не нужен аудиоинтерфейс для записи чего-либо. Теперь есть такие приложения, как Anchor, которые делают барьер для входа на подкастинг чрезвычайно низким, поскольку вам не нужно ничего, кроме встроенного микрофона на вашем телефоне. Кроме того, есть несколько отличных приложений для создания музыки (Garageband и Samplr на iPad). Есть даже артисты, номинированные на Грэмми, которые создают целые песни, используя только iPhone.

    Так что нет, вам не нужен аудиоинтерфейс, чтобы создавать великолепные произведения искусства.Но если вы хотите записывать высококачественный звук прямо в программу на вашем компьютере, чтобы вы могли настроить или отредактировать его, то да, для этого вам понадобится интерфейс.

    Что такое DAW?

    Буквы DAW обозначают цифровую звуковую рабочую станцию, что является причудливым способом обозначения определенного вида аудиопрограммы. Возможно, вы слышали о таких программах, как Audacity, Garageband, Logic, Reason, Pro Tools и т. д. Список можно продолжать и продолжать. Все это DAW, и она вам понадобится, если вы хотите записывать звуки, поступающие через ваш новый аудиоинтерфейс.Простое подключение интерфейса к компьютеру мало что даст. Вам также нужна программа, которая будет распознавать этот интерфейс и записывать информацию, которую он отправляет.

    Audacity — это мощное бесплатное программное обеспечение, которое позволяет записывать, редактировать и добавлять эффекты к вашим записям.

    Некоторые из этих программ могут стать довольно дорогими и, возможно, не будут стоить тех, кто только начинает. вроде не покупая ничего лишнего изначально.Вам лучше взять эти деньги и вложиться в хороший микрофон для начала, тем более, что есть так много бесплатных программ, которые удивительно мощны. Одним из наших фаворитов здесь, в SoundGuys, является Audacity, который мы даже сами используем для тестирования.

    Что такое фантомное питание?

    Фантомное питание предназначено для питания некоторых микрофонов.

    Если вы посмотрите на некоторые из этих спецификаций, вы увидите, что один термин используется снова и снова: фантомная сила. К сожалению, это не энергия призрака или духа.Это просто классное название для обеспечения дополнительной мощности устройству, которое в ней нуждается (например, некоторым микрофонам). Некоторые микрофоны генерируют сигнал сами по себе, но другим для правильной работы требуется внешнее питание (например, конденсаторные микрофоны).

    Все фантомное питание означает, что интерфейс обеспечивает питание постоянного тока через контакты 2 и 3 кабеля XLR, которое требуется некоторым микрофонам даже для работы. Это хорошая функция, даже если она вам не «нужна», потому что вы можете в конечном итоге получить микрофон, который когда-нибудь понадобится.Кроме того, если у вас возникли проблемы с получением необходимого усиления с помощью динамического микрофона, фантомное питание является необходимой функцией для использования наиболее распространенного аксессуара для увеличения усиления.

    У вас есть динамический микрофон? Получить Cloudlifter CL-1

    Это маленькое устройство в полной мере использует фантомное питание и дает вашему динамическому микрофону все необходимое усиление без шума.

    Динамические микрофоны — это отличные универсальные микрофоны, которые используются практически для всего. Однако некоторые популярные модели не обладают сверхчувствительностью.Это может привести к тому, что ваша запись будет звучать ненормально низко, когда вы будете ее прослушивать, а это означает, что вам придется увеличить усиление и, возможно, ввести лишний шум, чтобы получить пригодный для использования уровень. Если это происходит с вами, вам, возможно, придется инвестировать в этот маленький гаджет под названием CL-1 Cloudlifter.

    По сути, он берет фантомное питание, поступающее от вашего интерфейса, и с помощью инженерной магии добавляет к сигналу усиление на 25 дБ. Это происходит без подачи фантомного питания на микрофон.Очевидно, вам не нужен один из них для работы вашего микрофона, но если вы не хотите иметь дело с лишними шумами в своей записи: это маленькое устройство определенно поможет.

    Что еще нужно знать об аудиоинтерфейсах?

    Shure MV7 — это микрофон USB/XLR, который подключается непосредственно к компьютеру или аудиоинтерфейсу.

    Конечно, вы можете использовать встроенный микрофон вашего компьютера или тот, который идет в комплекте с вашими любимыми наушниками, и не поймите меня неправильно, это может быть сам по себе стиль.Нет правильного способа быть креативным. Но если вы хотите получить четкий чистый звук и готовы перейти с USB-микрофона (настолько хорошо, насколько это возможно), то приличный USB-аудиоинтерфейс — это, безусловно, то, что вам нужно.

    Зачем мы вообще это пишем?

    Если вы читаете это с полным пониманием того, как работает производство звука, это может показаться довольно простым. Но вспомните, когда вы впервые начали работать со звуком. Если у вас не было кого-то, кто мог бы указать вам путь, выяснить это было бы тяжелой работой.

    Я помню, как услышал Be (Intro) от Common, когда мне было 13 лет, и подумал, что все, что мне нужно, чтобы сделать такой многослойный бит, это моя клавиатура Yamaha и микшер. Примерно через месяц работы по дому и нескольких случайных подработок я купил свой первый микшер в Guitar Center. Излишне говорить, что микшер — это не то, что мне нужно, учитывая, что в то время у меня даже не было компьютера. И только после того, как я объяснил сотруднику, чего я хочу добиться, я понял, что мне нужно. Так зачем писать? Я пытаюсь избавить 13-летнего ребенка от месяца тяжелой работы и мозолистых рук.

    Читать дальше: Запись в домашней студии: все, что вам нужно для записи с ограниченным бюджетом

    Почему вам следует доверять

    SoundGuys

    Будь то сервисы потоковой передачи музыки, такие как Qobuz, или наушники, мы тестируем как можно больше аудиопродуктов, чтобы вы могли проводить больше времени, наслаждаясь музыкой.

    Вдобавок к тому факту, что вся наша повседневная работа связана с этим сайтом, авторы SoundGuys уже несколько лет занимаются обзорами потребительских аудиопродуктов.Мы также почти каждый день используем микрофоны для подкастинга, работы на YouTube и других приложений, поэтому мы знаем, как создавать высококачественные записи с ограниченным бюджетом. Мы придерживаемся строгой этической политики. У нас нет рекламы или спонсируемого контента на веб-сайте в то время, когда это является нормой. SoundGuys Выживание зависит исключительно от того, будут ли читатели получать удовольствие от своих покупок. Мы гордимся тем, что прозрачно излагаем объективные факты, принимая во внимание субъективный опыт для контекстуализации производительности аудиопродукта.Когда мы делаем оговорку, мы исправляем ее и признаем ее.

    Введение в Руководство по интерфейсу USB-устройств

    Примечание:  Этот документ ранее назывался Работа с интерфейсами USB-устройств .

    Комплект ввода-вывода предоставляет механизм интерфейса устройства, который позволяет приложениям взаимодействовать с оборудованием и управлять им из-за пределов ядра. В этом документе основное внимание уделяется тому, как использовать этот механизм для создания приложения, которое обнаруживает подключение USB-устройства, взаимодействует с ним и обнаруживает его отсоединение.

    В этом документе не описывается разработка встроенного в ядро ​​драйвера для USB-модема или сетевого устройства. Если вам нужно это сделать, обратитесь к документации и примерам кода, перечисленным в разделе См. также.

    Важно:  Если ваше приложение изолировано, оно должно запрашивать разрешение com.apple.security.device.usb для доступа к USB-устройствам.

    Структура этого документа

    Этот документ состоит из следующих глав:

    См. также

    Справочная библиотека ADC содержит несколько документов по разработке драйверов устройств для OS X и множество примеров драйверов и приложений.

    • Доступ к оборудованию из приложений описывает различные способы доступа к устройствам из-за пределов ядра, включая механизм интерфейса устройства, предоставляемый I/O Kit. Обзор терминов и понятий набора ввода-вывода, используемых в этом документе, см. в главе Доступ к устройству и набор ввода-вывода.

    • Справочник по платформе I/O Kit содержит справку по API для методов и функций I/O Kit, а также для конкретных семейств устройств.

    • Образец кода > Аппаратное обеспечение и драйверы > USB содержит образцы кода как на уровне приложения, так и в ядре.Особое значение для этого документа имеет образец уровня приложения USBPrivateDataSample .

    • OS X Man Pages обеспечивает доступ к существующей справочной документации по функциям и инструментам BSD и POSIX в удобном формате HTML.

    • Список рассылки usb представляет собой форум для обсуждения технических вопросов, связанных с USB-устройствами в OS X.

    Если вам необходимо разработать драйвер ядра для USB-модема или сетевого устройства, см.

    • IOKit Fundamentals описывает архитектуру I/O Kit, объектно-ориентированную структуру для разработки драйверов устройств OS X.

    • Участники ADC могут просматривать проект AppleUSBCDCDriver в исходном коде для OS X v10.3.7 и более поздних версиях, доступном на сайте Darwin Releases. Чтобы найти исходный код, выберите версию OS X, равную или выше v10.3.7, и нажмите «Источник» (выберите источник для версии PPC, если есть выбор). Отобразится новая страница, на которой перечислены проекты с открытым исходным кодом, доступные для выбранной вами версии OS X. Прокрутите вниз до AppleUSBCDCDriver и щелкните его, чтобы просмотреть источник. Будьте готовы предоставить имя и пароль члена ADC.

    • Дополнительные примеры кода, демонстрирующие определенные методы программирования драйверов в ядре, включены в установочный пакет OS X Developer Tools в /Developer/Examples/Kernel/IOKit/usb .

    Если вы готовы создать универсальную двоичную версию своего приложения для доступа к USB-устройствам для запуска в Macintosh на базе Intel, см. Руководство по универсальному двоичному программированию, второе издание . Руководство по универсальному двоичному программированию описывает различия между архитектурами Intel и PowerPC и дает советы по разработке универсального двоичного файла.

    Если вы работаете с устройством, которое соответствует спецификации запоминающего устройства USB, но объявляет класс своего устройства как зависящее от поставщика, см. Руководство по программированию драйвера запоминающего устройства для получения информации о том, как обеспечить правильную загрузку встроенного драйвера для Устройство.

    Компания Apple предоставляет дополнительную информацию о USB (включая комплекты отладки USB для OS X) по адресу http://developer.apple.com/hardwaredrivers/usb/index.html.

    Подробное описание спецификации USB-устройства выходит за рамки этого документа — для получения дополнительной информации см.

    Leave a comment