Spis treści:
Interfejs USB doczekał się szeregu różnych odmian złączy, z których każde oferuje pewien unikalny zestaw zalet. W artykule dogłębnie omówimy tematykę złączy mini USB.
Standard Universal Serial Bus (USB), od momentu wprowadzenia go do powszechnego użytku jeszcze w latach 90. ubiegłego wieku, przeszedł liczne przemiany, modyfikacje oraz ulepszenia. Rozwój złączy USB szedł w parze z miniaturyzacją urządzeń codziennego użytku – zwłaszcza odtwarzaczy multimedialnych (MP3, MP4), telefonów komórkowych i smartfonów, a także laptopów, słuchawek bezprzewodowych i tysięcy innych rodzajów sprzętu, w których projektanci zastosowali USB do przesyłu danych, zasilania lub ładowania urządzeń. W tym artykule przedstawiamy kompleksowy przegląd najważniejszych informacji o standardzie mini USB.
Krótki rys historyczny
Historycznie najstarsze były rzecz jasna złącza USB typu A oraz B. Te pierwsze – montowane głównie w komputerach stacjonarnych i przenośnych – stosowane są (z pewnymi ulepszeniami) do dziś, choć ze względów wydajnościowych i mechanicznych, często zastępuje się je obecnie znacznie nowocześniejszymi gniazdami USB C. Złącza typu B były natomiast szeroko stosowane m.in. w drukarkach i skanerach, choć gwoli ścisłości należy dodać, że do dziś ten typ gniazda stanowi niekwestionowany standard w przypadku większych urządzeń biurowych czy też aparaturze pomiarowej.
Główną wadą gniazd typu A i B były dość spore rozmiary, uniemożliwiające stosowanie ich bardziej kompaktowych urządzeniach. W ten właśnie sposób twórcy standardu USB doszli do momentu, w którym konieczne było wprowadzenie znacznie mniejszych wtyków i gniazd – tak powstało mini USB które, jak sama nazwa wskazuje, było mniejszą wersją standardowych złączy USB typu A i (choć inżynierom udało się „przemycić” pewną dodatkową funkcjonalność, o której napiszemy więcej w dalszej części materiału). Na razie zapamiętaj, że złącza mini USB wprowadzono, aby zaspokoić potrzeby mniejszych urządzeń, takich jak aparaty fotograficzne, odtwarzacze MP3, telefony komórkowe itp.
Wtyk i gniazdo Mini USB – kształt, rozmiary i dostępne wersje
Wtyk mini USB można odróżnić od dwóch nowszych wersji złączy (micro USB oraz USB C) za sprawą osiowosymetrycznego kształtu, przypominającego połączenie trapezu równoramiennego z prostokątem, „wyrastającym” z jego krótszej podstawy. W mini USB przewidziano pięć pinów:
- Pin 1 (VCC): Jest to pin zasilający, dostarczający napięcie +5V DC od urządzenia głównego (hosta) do peryferyjnego (device).
- Pin 2 (D-): linia danych, część pary różnicowej służącej do przekazu informacji (Data-).
- Pin 3 (D+): druga linia danych pary różnicowej (Data+).
- Pin 4 (ID): wyprowadzenie służące do wykrywania trybu działania urządzenia (identyfikacji). Jego znaczenie omówimy w kolejnej części artykułu.
- Pin 5 (GND): linia masy, łącząca zerowe potencjały obu współpracujących urządzeń.
Identyfikacja urządzenia za pomocą pinu ID
Jak wspomnieliśmy wcześniej, złącza mini USB zostały wyposażone w 5 pinów. Cztery z nich (+5V, D-, D+ oraz GND) mają swoje odpowiedniki w stykach złączy USB typu A i B, są także podłączone do osobnych żył przewodu USB. Piąty, dodatkowy pin (ID) został przewidziany do realizacji funkcji OTG – niektóre urządzenia (np. smartfony) mogą bowiem pracować zarówno jako urządzenie nadrzędne, jak i peryferyjne, zaś aby umożliwić bezpieczną pracę bez konieczności ręcznego konfigurowania trybu pracy przez użytkownika, sprzęt musi w jakiś sposób rozpoznać, jakie urządzenie zostało do niego podłączone.
I tak, jeżeli pin ID jest zwarty do masy (wewnątrz wtyku mini USB A), to znaczy, że urządzenie znajdujące się po tej stronie przewodu pracuje w roli hosta, zaś w przypadku, gdy linia ID jest niepodłączona („wisi w powietrzu”) – urządzenie po stronie takiego wtyku automatycznie przestawi się w tryb device. Warto w tym miejscu dodać, że podczas gdy wtyki i gniazda mini USB typu B wciąż pozostają w użyciu, to już wtyki mini USB typ A oraz „uniwersalne” gniazda mini USB AB (akceptujące obydwa rodzaje wtyków) zostały wycofane z użycia i dziś stanowią już praktycznie tylko zaszłość historyczną, spotykaną w niektórych starych urządzeniach. Co za tym idzie – także obsługa funkcji OTG nie jest już możliwa przy użyciu złączy mini USB – zadanie to przejęły opracowane nieco później wtyki i gniazda micro USB.
Upadek mini USB?
Chociaż złącza mini USB były niezwykle popularne na początku lat 2000, wprowadzenie micro USB – o zbliżonej szerokości, ale wydatnie zmniejszonej wysokości – doprowadziło do wyparcia złączy mini z większości produkowanych obecnie urządzeń. Warto także dodać, że szereg ulepszeń, wypracowanych w ramach postępu technologicznego, umożliwił uzyskanie znacznie wyższej trwałości złączy micro USB (w porównaniu do wersji mini USB), mierzonej liczbą cykli łączeniowych możliwych do zrealizowania bez ryzyka wypracowania mechanicznego styków.
Krótkie podsumowanie
Jak widać, wprowadzenie złączy mini USB reprezentowało kluczowy etap w ewolucji technologii tego niezwykle popularnego standardu komunikacji przewodowej pomiędzy urządzeniami cyfrowymi codziennego użytku. Chociaż obecnie zostało w dużej mierze zastąpione przez nowsze standardy (micro USB, a ostatnio USB C), jego konstrukcja – zwłaszcza pionierskie wykorzystanie technologii automatycznego rozpoznawania trybu pracy urządzenia, bazującej na dodatkowym pinie ID – przygotowała grunt dla wszechstronnych urządzeń, które mamy dyspozycji dzisiaj.
Dynamiczna natura postępu technologicznego oraz iteracyjny proces wdrażania innowacji na bazie zdobytych wcześniej doświadczeń, są jednak dość nieubłagane i nie zostawiają zbyt wiele miejsca na rynku rozwiązaniom, dla których udało się wypracować nowsze, lepsze zamienniki. Mamy nadzieję, że – wyposażony w przedstawione w artykule informacje – nie dasz się już teraz zaskoczyć nietypowym złączom USB, obecnym w niektórych urządzeniach starszej generacji.
