USB Pinout:Guia para iniciantes

Hoje em dia, é fácil concluir projetos que envolvem a criação de uma conexão física entre um controlador host e vários outros dispositivos alimentados por barramento por causa da interface USB.

USB significa Universal Serial Bus e desde então substituiu seus predecessores (FireWire, RS-232 serial e até paralelo) como a interface principal para conectar um host a um dispositivo.

Normalmente, a arquitetura de um sistema USB inclui um controlador host, portas USB e uma ampla variedade de dispositivos. Além disso, há casos em que você pode adicionar hubs de rede USB adicionais para criar uma estrutura de conexão em árvore.

No entanto, isso é apenas a superfície de tudo.

Portanto, neste artigo, explicaremos tudo sobre o USB e daremos diferentes exemplos de USB para seus circuitos.

Vamos começar!

Pinagem USB

Unidade flash USB

O USB tem quatro fios blindados que funcionam como pinos. Dois desses fios são para fonte de alimentação, enquanto os outros dois são para pares de sinais de dados diferenciais. Confira a tabela abaixo para a pinagem USB completa.

Pin	Nome	Cor do cabo	Descrição
1	VC	Vermelho	pino de alimentação de +5 VCC
2	D-	Branco	Pino de dados
3	D+	Verde	Cabo de dados USB Data+
4	Terra digital GND	Preto	Pino terra

Como funciona um USB?

conectando um pen drive USB em um laptop

Como todos os conectores, todos os tipos de conectores USB têm tipos macho e fêmea, certificando-se de conectar seus dispositivos na direção certa.

É essencial fazer conexões USB corretas para permitir que o sistema siga o protocolo USB necessário. Portanto, para estabelecer uma conexão, os dispositivos remotos USB apresentam o que chamamos de conexão upstream. Esses dispositivos remotos usam essa conexão upstream para se conectar a um host.

Agora, os hosts também possuem conexões downstream que permitem que eles se conectem aos dispositivos remotos.

Além disso, você não pode usar conexões upstream e downstream alternadamente. Isso ajuda a evitar conexões incorretas e garante que você conecte o cabo USB apenas na direção certa.

Também ajuda a evitar vários problemas, como conexões de loopback ilegais e conectar uma porta downstream a outra porta downstream.

Como realmente funciona

Primeiro, um dispositivo USB mostrará sua velocidade máxima usando resistores pull-up para desenhar os terminais “D+” e “D-” para 3,3V. Agora, o host ou hub também usará esses resistores pull-up para detectar quando você conecta um dispositivo composto à sua porta. Assim, sem um resistor de pull-up, o USB não detectará seu dispositivo conectado ou se você tiver um dispositivo ou conector quebrado.

Portanto, quando você conecta um dispositivo externo pela primeira vez, o dispositivo host o verifica e carrega a versão correta do driver necessária para executar o dispositivo. Para fazer isso, o host usa uma ID de produto/ID de fornecedor (PID/VID)—que o hardware ou dispositivo conectado fornece. Assim que o host concluir o carregamento dos drivers de dispositivo necessários, o hardware/dispositivo estará pronto para uso.

Observação:os controladores host USB têm suas especificações. Temos o Interface do controlador de host universal (UHCI), que funciona para todos os tipos de USB, Open Host Controller Interface (OHCI), que funciona com USB 1.1, e Enhanced Host Controller Interface (EHCI), que funciona com USB 2.0.

Tipos de conectores USB

Originalmente, o cabo USB só podia ser de dois tipos, e esses dois tipos incluíam “Tipo A” e “Tipo B”. Depois, obtivemos o tipo USB C, que ostentava uma melhor velocidade de transferência de dados com um sistema mais robusto.

Confira a tabela abaixo para obter uma visão geral completa dos diferentes tipos de USB.

Pinagem do conector USB tipo A

USB tipo A é o tipo mais popular de conector USB. Além disso, você pode encontrá-los em controladores de host, computadores, unidades flash e vários outros itens. Além disso, você só pode fazer conexões downstream com o USB Tipo A, pois seu único uso é para controladores e hubs.

Flash Drive

Os conectores USB tipo A são maiores que outros conectores e têm formas planas e retangulares. Além disso, o atrito mantém esse conector no lugar, facilitando a conexão e a desconexão. No entanto, usá-lo em áreas onde seu equipamento pode vibrar não é uma boa ideia.

Diagrama de pinagem feminino e masculino

O USB Type-A tem duas versões:versões masculina e feminina. A versão masculina é o plugue, enquanto a versão feminina é o que conhecemos como soquete ou porta.

Versões de conector fêmea são o que encontramos em controladores de host, enquanto versões de conector macho geralmente estão em dispositivos como cartões de memória, teclados, mouses e outras conexões com dispositivos de armazenamento.

Aplicativos

• Funciona na maioria dos computadores pessoais.
• Também funciona em sistemas de televisão e música.
• Você também pode encontrá-los em consoles de jogos e em quase todos os carregadores para dispositivos móveis portáteis.

Pinagem USB Tipo A

As versões mais antigas do conector Tipo A têm quatro pinos, enquanto as versões mais recentes têm nove pinos. Aqui está uma tabela mostrando todos os pinos do conector Tipo A.

Observação:todas as gerações do conector USB Tipo A têm pinos de 1 a 4, enquanto os conectores de terceira geração têm pinos de 5 a 9.

Diagrama de pinagem USB tipo A

Pinagem USB-B

O USB-B é o segundo tipo de conector que funciona principalmente para conectar periféricos como impressoras e scanners. Além disso, suas pinagens têm um arranjo diferente.

Arranjo de pinagem USB tipo B

Ele tem uma forma quase quadrada com um leve chanfro nos cantos da extremidade superior do conector. Além disso, ele usa atrito para permanecer no lugar quando conectado.

A porta USB tipo B é um conector upstream que você só encontra em dispositivos periféricos. Assim, a maioria dos aplicativos USB tipo B requerem cabos USB A a B.

Aqui está um fato interessante:

O USB tipo B cancelou as chances de criar uma conexão entre dois computadores host. Assim, ajudando a prevenir danos.

Aplicativos

Este conector funciona principalmente para periféricos como impressoras e scanners.

Pintura

Como o USB Tipo A, as versões mais antigas do Tipo B têm quatro pinos, enquanto as versões 3.0 mais recentes têm nove pinos. Aqui está uma tabela mostrando todos os pinos:

Além disso, há um segundo tipo de conector Tipo B que possui dois pinos extras:

10	DPWR	N/D	Energia para o dispositivo
11	DGND	N/D	Retorno DPWR terrestre

Arranjo de pinagem tipo B

Conector USB-C

O USB Type-C é a especificação USB que está substituindo lentamente o USB-B. É um pequeno plugue reversível de 24 pinos que funciona para cabeamento e dispositivos USB.

USBs tipo C podem servir como conectores para hosts e dispositivos. Além disso, você pode encontrar USBs tipo C nos dispositivos móveis mais recentes.

Diagrama de pinagem USB tipo C

Pinagem do conector USB-C

O USB Type-C tem 24 pinos que você pode conectar de forma reversível. Aqui está uma tabela mostrando a lista completa de pinos:

Pinagem micro USB

Um conector menor tornou-se necessário, pois a tecnologia exigia tamanhos USB menores para muitos itens, como telefones celulares modernos e dispositivos de áudio. Assim nasceu o Microcontrolador USB.

O micro USB tem versões USB Tipo A e Tipo B disponíveis, como o micro-USB 1.0 e o micro-USB 2.0. No entanto, essas versões são menores e você pode usá-las para linhas de equipamentos muito mais finas.

Além disso, o micro USB é o padrão USB e oferece melhores taxas de transferência de uma fonte externa.

Pinagens

Os conectores micro USB padrão mais antigos têm cinco pinos, enquanto a versão 3.0 menos comum tem dez pinos. Aqui está uma tabela mostrando os pinos do conector micro USB:

O quarto modo de pino é o que chamamos de USB on-the-go (OTG). Ele permite que você alterne entre as funções de periférico e host em seus dispositivos. É também o que permite que os dispositivos decidam qual atuará como fonte de energia uma vez conectado. Por exemplo, conectar um telefone Android em um laptop. O laptop carregará o telefone se você tiver um cabo somente para carregamento, não o telefone carregando o laptop.

Pinagem USB A e Micro USB

Pinagem Micro USB 3.0

Encerrando

Vale ressaltar que, às vezes, é possível usar cabos USB A para USB A para estabelecer conexões entre um computador ou dispositivo USB a outro dispositivo USB com uma porta fêmea estilo A. Assim, você pode transferir dados entre os dois sistemas.

Hub USB

No entanto, você não deve usar a conexão de cabo tipo A para A para criar conexões entre dois computadores ou um hub USB e dois computadores. Por quê? Bem, criar tal conexão significaria que o cabo receberia quantidades iguais de voltagem (5V) de ambos os computadores. Assim, conectando ambas as fontes de alimentação e causando danos irreparáveis ​​e outros problemas. Às vezes, pode até causar um risco de incêndio.

Bem, isso encerra este artigo. Sinta-se à vontade para entrar em contato conosco se tiver alguma dúvida, e ficaremos felizes em ajudar.