Dlaczego wtyczki USB pasują tylko w jedną stronę do portów USB?
Wybacz moją ignorancję, ale istnieje kilka rodzajów wtyczek, które są „dookólne” i nie muszą być zorientowane w określony sposób, aby pasowały do odpowiedniej wtyczki (zgodnie z kształtem). W przypadku USB, gdy próbujesz podłączyć wtyczkę w ciemno, może to być trochę denerwujące, jeśli próbujesz to zrobić do góry nogami.
Zgaduję, że ma to związek z pinoutami, ale dlaczego standard USB nie negocjuje po prostu „pin 1”, gdy coś jest podłączone, ani nie używa funkcjonalnie symetrycznego układu pinout?
Odpowiedzi:
Większość złącz na świecie pozwala tylko na jedną mechaniczną orientację.
Te, które nie są specyficzne dla orientacji, są zwykle „koncentryczne”, takie jak znane wtyczki 2,5 / 3,5 / 6 mm w słuchawkach i tym podobne. Tam, gdzie mają więcej niż 2 przewody, styki przewodów na wewnętrznym końcu gniazda przesuwają się nad przewodami końca końcówki, gdy wtyczki są wkładane. Należy uważać, aby te fałszywe połączenia krótkoterminowe nie powodowały żadnych problemów.
Złącza zasilania prądem przemiennym w niektórych systemach mogą być nieczułe na polaryzację, ale może to prowadzić do obaw związanych z bezpieczeństwem, w których istnieje pewna różnica w atrybutach między dwoma stykami poza ich zdolnością do dostarczania energii. np. w wielu systemach zasilanie sieciowe jest uziemione za pomocą jednego przewodu zasadniczo o potencjale uziemienia. Odwrócenie podwójnych styków nadal prowadziłoby do działającego połączenia zasilania, ale może ominąć systemy zabezpieczeń i bezpieczeństwa.
ALE zdecydowana większość systemów wtyczek i gniazd jest wrażliwa na orientację.
Rozważ wtyczki do klawiatur i myszy (DB9, PS / 2, teraz USB), dowolne 3-stykowe wtyczki zasilania, złącza zasilania przyczepy, złącza telefoniczne i sieciowe (RJ10, RJ11, RJ45, ...), XLR / Cannon i podobne audio złącza, złącza wideo do monitorów („IBM” / Apple / Inne), złącza SCART AV, DMI, ...
Ludzie są do tego przyzwyczajeni.
Dlaczego USB miałoby być inaczej?
ALE, pełnowymiarowy USB ma dwa złącza zasilania i dwa złącza sygnału. Połączenia sygnału Rhe można łatwo wymienić.
Ale zamiana dwóch połączeń zasilania wymaga prawidłowego trasowania sygnałów + ve i -ve.
Można to zrobić za pomocą mostka diodowego i dwóch diod, ale spadek napięcia o około 1,2 wolta oznacza utratę około 25% napięcia i natychmiastową utratę mocy o 25%. Można to rozwiązać za pomocą mechanicznego automatycznego przełączania - zasadniczo przekaźników lub przełączników elektronicznych o niskim spadku napięcia (MOSFET lub inne), ale koszt i złożoność nie jest uzasadniona ze względu na łatwość „prawidłowego podłączenia”.
W systemach Mini i Micro USB z potencjalnie większą liczbą przewodników można temu zaradzić dzięki redundantnemu rozmieszczeniu styków, ale marnuje to potencjalne zasoby (rozmiar lub kontakty) i nadal skutkuje tylko dwoma możliwymi ustawieniami, 180 stopni względem siebie. Nadal nie można wstawić wyrównanego długiego boku w pionie lub pod kątem.
Super rozwiązanie:
Dla ostatecznego złącza rozważ te dwa przewodniki w pełni funkcjonalnie symetryczne złącza hemafrodytyczne.
Ten schemat można rozszerzyć na więcej przewodników, stosując układ współosiowy. To jest złącze General Radio GR874. Jeśli kiedykolwiek spotkasz się z nimi, możesz być całkiem pewien, że jesteś w obecności wielkości :-).
Wiele, wiele więcej tego samego
źródło
[D1] [+5] [GND] [+5] [D2]Trzy powody:
Standard USB został wprowadzony w 1994 roku , a wersja 1.0 stała się oficjalna w 1996 roku . DB-25 (dla „subminiatury D”, nie poważnie) był standardowym portem drukarki. Wszystko od tej daty jest nadal zgodne z oryginalną specyfikacją. Uczynienie złącza wielokierunkowym byłoby niezgodnością, co jest niedopuszczalne dla organizacji normalizującej USB.
Jak wspomniano przez mikeselectricstuff , spowodowałoby to dodatkowe koszty i / lub rozmiar. Rozmiar jest celem projektowym USB (o czym świadczy trend od USB-B do USB-mini do USB-micro), a koszt jest zawsze celem projektowym.
Umieszczenie logo
Nie, naprawdę. Specyfikacja USB wymaga, aby wszystkie zgodne kable umieściły trójząb USB:
na górnej stronie złącza. Oto półoficjalne odniesienie :
Musisz kupić specyfikację USB, jeśli chcesz ją prosto z pyska konia. (Nawiasem mówiąc, uważam, że bardzo odpowiedni idiom dotyczy organizacji normalizacyjnych, które nie publikują swoich standardów za darmo!) Jeśli łącznik byłby odwracalny, branding może być niewidoczny lub branding musiałby być po obu stronach, co sprawiłoby, że producenci kabli byliby niezadowoleni.
Nawiasem mówiąc, ostatni punkt, choć może wydawać się dość wybredny ze strony organizacji zajmującej się standardami USB, jest przydatny . Jak opisano w tym artykule Lifehacker , możesz określić, w jaki sposób podłączyć kabel USB, szukając trójzębu i ustawiając go „w górę”. Chyba że oczywiście jest ciemno i nie widzisz trójzębu ... w takim przypadku zalecam włączenie świateł i przejście do pozycji, w której możesz zobaczyć, co robisz.
źródło
Jest też powód, o którym nie wspomniano i jest związany z koncepcją poka-jarzma (dzięki mojemu przyjacielowi, który studiuje inżynierię przemysłową).
Zasada jest taka, że dobrze zaprojektowane złącza nie powinny pozostawiać miejsca na dwuznaczności, szczególnie gdy występują potencjalne awarie lub zagrożenia bezpieczeństwa. Parafrazując prawo Murphy'ego,
podobnie jak stara dyskietka, która wchodzi do dziury tylko w jednym kierunku, a także karty SD, dobra konstrukcja oznacza również, że użytkownik końcowy prawie nie ma szans na niewłaściwe podłączenie jej i idealnie nie powinien mieć wątpliwości.
To nie jest powód, dla którego nie ma być symetrycznie połączony, ale ponieważ ma orientację, jest wykonany w taki sposób, że nie można go połączyć w niewłaściwy sposób.
źródło
Rozumiem inne odpowiedzi tutaj, a także zgadzam się, że jest to znaczna niedogodność. Narysowałem dookólne 4-stykowe złącze, które wykorzystuje tylko 2x styki do osiągnięcia wszystkich 4 możliwych orientacji.
Spójrz:
źródło
Ponieważ spowodowałoby to niepotrzebne koszty. Zdecydowana większość złączy jest kierunkowa, a zapewnienie dookólnego prawdopodobnie spowodowałoby zamieszanie, ponieważ ludzie sądzą, że trzeba go podłączyć w określony sposób.
źródło
Od sierpnia 2014 r. USB ma nowe złącze „typu C”, które jest w pełni odwracalne, oprócz wyższych limitów mocy, styków dla sygnałów wideo (koniec z portami „MHL” w telefonach komórkowych, które są w większości kompatybilne tylko z mikro- USB) i SuperSpeed (do 10 Gb / s) prędkości transmisji USB.
http://www.usb.org/press/USB_Type-C_Specification_Announcement_Final.pdf
Starsze piny USB mają równoległe styki w symetrycznych lokalizacjach po obu stronach złącza, aby umożliwić kable konwertera dla starych urządzeń, które nie mogą wykryć orientacji. Nowe piny są również umieszczane w symetrycznych lokalizacjach, ale zamiast zwarcia do ich odbić, polaryzacja jest automatycznie wykrywana (prawdopodobnie za pomocą pinów niezmienionych w orientacji).
Złącza te stają się bardzo popularne, więc złącza pasujące tylko w jedną stronę powinny wkrótce stać się tylko pamięcią.
źródło
Urządzenia klienckie USB polegają na zasilaniu z hostów USB.
Cytat z Wikipedii:
źródło
Nie rozumiem też dlaczego.
Mam pamięć flash USB bez metalowej obudowy; to tylko plastikowy prostokąt, który wchodzi w gniazdo hosta. Jest mniej wytrzymały niż z, ale oczywiście tańszy w produkcji. Pasuje do gniazd USB na dwa sposoby - ale tylko z jednym zestawem pinów, ma wymaganą orientację.
Więc gdybym położył zestaw styków po drugiej stronie urządzenia i przeszedł do istniejących, nie miałoby znaczenia, w której orientacji go podłączyłem. Następnie umieściłem trójząb po / obu / bokach urządzenia. To samo działałoby w przypadku kabli, a nie tylko kart pamięci.
Wady, które widzę to: - Zmniejszona wytrzymałość kabla i połączenia - ale i tak kable są wymienne i jednorazowe - Zwiększony koszt produkcji styków + zwrotnicy - choć byłoby to (może całkowicie) zrekompensowane brakiem metalowej obudowy. Poza tym i tak byłbym skłonny zapłacić 5 USD za fajny kabel dwukierunkowy
To po prostu zadziałałoby, a wiele żyć byłoby - w bardzo niewielki sposób, ale bardzo często - ulepszonych!
edycja: Ah. Sandisk ma na to patent. http://www.google.com/patents/US7666035?printsec=drawing#v=onepage&q&f=false
źródło