ทำไมตัวเชื่อมต่อ USB เข้ากับทางเดียวเท่านั้น

ทำไมปลั๊ก USB เสียบเข้ากับพอร์ต USB ได้ทางเดียว

ยกโทษให้ความไม่รู้ของฉัน แต่มีปลั๊กหลายประเภทที่มี "รอบทิศทาง" และไม่จำเป็นต้องเน้นวิธีการบางอย่างเพื่อให้พอดีกับปลั๊กที่สอดคล้องกัน (ตามรูปร่าง) ในกรณีของ USB เมื่อคุณพยายามที่จะเสียบหนึ่งคนตาบอดมันอาจจะน่ารำคาญนิดหน่อยถ้าคุณพยายามที่จะทำมันกลับหัวกลับหาง

ฉันคาดเดาว่าสิ่งนี้เกี่ยวข้องกับ pinout แต่ทำไมมาตรฐาน USB จึงไม่ต่อรองกับ "pin 1" เมื่อมีบางอย่างเสียบอยู่หรือใช้รูปแบบ pinout สมมาตรที่ใช้งานได้

ตัวเชื่อมต่อ MOST ในโลกอนุญาตการวางแนวเชิงกลเพียงทางเดียวเท่านั้น

โดยทั่วไปแล้วคนที่ไม่ใช่ทิศทางเฉพาะมักจะเป็น "ศูนย์กลาง" เช่นปลั๊ก 2.5 / 3.5 / 6mm ที่คุ้นเคยกับหูฟังและที่คล้ายกัน ในกรณีที่สิ่งเหล่านี้มีตัวนำไฟฟ้ามากกว่า 2 ตัวสัมผัสของตัวนำที่ปลายด้านในของซ็อกเก็ตจะขี่ผ่านตัวนำสำหรับปลายที่ปลายเมื่อเสียบปลั๊ก ต้องใช้ความระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีปัญหาเกิดขึ้นจากการเชื่อมต่อระยะสั้นปลอมเหล่านี้

ขั้วต่อไฟ AC ในบางระบบอาจไม่ตอบสนองต่อกระแสไฟฟ้า แต่สิ่งนี้อาจนำไปสู่ความกังวลด้านความปลอดภัยซึ่งมีความแตกต่างในคุณลักษณะระหว่างสองหน้าสัมผัสอื่นนอกเหนือจากความสามารถในการจ่ายไฟ เช่นในหลาย ๆ ระบบพลังงานไฟเป็นกราวด์อ้างอิงกับตัวนำตัวนำหนึ่งโดยพื้นฐานที่ศักย์ไฟฟ้ากราวด์ การย้อนกลับ twocontacts จะยังคงนำไปสู่การเชื่อมต่อสายไฟที่ใช้งานได้ แต่อาจข้ามการป้องกันและระบบความปลอดภัย

แต่ระบบปลั๊กและซ็อกเก็ตส่วนใหญ่นั้นมีความอ่อนไหว
พิจารณาปลั๊กสำหรับคีย์บอร์ดและเมาส์ (DB9, PS / 2, USB ตอนนี้), ปลั๊กไฟ 3 พิน, ขั้วต่อสายพ่วงพ่วง, ขั้วต่อโทรศัพท์และเครือข่าย (RJ10, RJ11, RJ45, ... ), XLR / Cannon และเสียงที่คล้ายกัน ตัวเชื่อมต่อตัวเชื่อมต่อวิดีโอสำหรับจอภาพ ("IBM" / Apple / อื่น ๆ ), ตัวเชื่อมต่อ SCART AV, DMI, ...
ผู้คนคุ้นเคยดีกับสิ่งนี้
ทำไม USB ควรจะแตกต่างกัน?

แต่ USB ขนาดเต็มมีขั้วต่อเพาเวอร์สองตัวและขั้วต่อสัญญาณสองตัว การเชื่อมต่อสัญญาณ Rhe สามารถเปลี่ยนได้อย่างง่ายดาย
แต่การแลกเปลี่ยนการเชื่อมต่อสายไฟทั้งสองนั้นเกี่ยวข้องกับการกำหนดเส้นทาง + ve และสัญญาณ -ve อย่างถูกต้อง
สิ่งนี้สามารถทำได้ด้วยไดโอดบริดจ์และไดโอดสองตัว แต่แรงดันไฟฟ้าตกประมาณ 1.2 โวลต์แสดงถึงการสูญเสียแรงดันประมาณ 25% ของแรงดันไฟฟ้าและสูญเสียพลังงานทันที 25% สิ่งนี้สามารถแก้ไขได้ด้วยสวิตช์อัตโนมัติเชิงกล - รีเลย์เป็นหลักหรือสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์แบบแรงดันไฟฟ้าต่ำ (MOSFET หรืออื่น ๆ ) แต่ค่าใช้จ่ายและความซับซ้อนนั้นไม่ได้รับการพิสูจน์ในความง่ายของ "เพียงเสียบเข้าที่ถูกต้อง"

ระบบ Im Mini และ Micro USB ที่มีตัวนำไฟฟ้ามากขึ้นสิ่งนี้อาจแก้ไขได้ด้วยการจัดการรายชื่อซ้ำซ้อน แต่นั่นเป็นการสิ้นเปลืองทรัพยากรที่อาจเกิดขึ้น (ขนาดหรือที่อยู่ติดต่อ) และยังคงส่งผลให้มีการจัดแนวสองแบบเท่ากัน คุณยังคงไม่สามารถใส่มันเข้าในแนวตั้งแนวยาวด้านยาวหรือเป็นมุม

โซลูชันระดับสูง:

สำหรับตัวเชื่อมต่อที่ดีที่สุดให้พิจารณาตัวนำทั้งสองนี้โดยสิ้นเชิง

• ไม่เพียง แต่สามารถปรับทิศทางได้ในแนวหมุนสองทิศทางเท่านั้น แต่ไม่มีขั้วต่อ "ชาย" หรือ "หญิง" - ทั้ง 'ปลั๊ก' และ 'ซ็อกเก็ต' เหมือนกัน

โครงการนี้สามารถขยายไปยังตัวนำมากขึ้นโดยใช้การจัดเรียงโคแอกเชียล นี่คือขั้วต่อวิทยุทั่วไป GR874 หากคุณเคยพบเจอบางสิ่งที่ใช้สิ่งเหล่านี้คุณมั่นใจได้เลยว่าคุณจะอยู่ในความยิ่งใหญ่ :-)

อีกมากมายหลายแห่งเหมือนกัน

สามเหตุผล:

1. ย้อนกลับเข้ากันได้
   มาตรฐาน USB เริ่มใน1994และ v. 1.0 กลายเป็นอย่างเป็นทางการใน1996 DB-25 (สำหรับ "D-subminiature" ไม่จริงจัง) เป็นพอร์ตเครื่องพิมพ์มาตรฐาน ทุกอย่างตั้งแต่วันนั้นยังคงย้อนกลับเข้ากันได้กับข้อกำหนดดั้งเดิม การทำให้ตัวเชื่อมต่อรอบทิศทางจะไม่เข้ากันซึ่งไม่สามารถยอมรับได้สำหรับองค์กรมาตรฐานที่ควบคุม USB
2. ค่าใช้จ่าย
   ในฐานะที่เป็นที่กล่าวถึงโดย mikeselectricstuffนี้จะเพิ่มค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมและ / หรือขนาด ขนาดเป็นเป้าหมายการออกแบบของ USB (ตามแนวโน้มจาก USB-B ถึง USB-mini เป็น USB-micro) และค่าใช้จ่ายเป็นเป้าหมายการออกแบบเสมอ

3. โลโก้ตำแหน่ง
   ไม่จริง ข้อมูลจำเพาะ USB ต้องการให้สายเคเบิลที่รองรับทั้งหมดวางตรีศูล USB:
   ที่ด้านบนของตัวเชื่อมต่อ นี่คือการอ้างอิงกึ่งทางการ :

   ตรีศูล USB มาตรฐานจะต้องอยู่ด้านบนสุดของปลั๊กแบบ overmolds ตามที่อธิบายไว้ในบทที่ 6 ของข้อมูลจำเพาะ USB 2.0

   คุณจะต้องซื้อสเปค USB ถ้าคุณต้องการมันโดยตรงจากปากม้า (บังเอิญฉันคิดว่าสำนวนที่เหมาะสมมากที่จะนำไปใช้กับองค์กรมาตรฐานที่ไม่ปล่อยมาตรฐานฟรี!) หากคอนเน็กเตอร์สามารถย้อนกลับได้การสร้างแบรนด์อาจไม่สามารถมองเห็นได้หรือการสร้างแบรนด์จะต้องอยู่ทั้งสองด้าน ซึ่งจะทำให้ผู้ผลิตเคเบิลไม่มีความสุข

อนึ่งจุดสุดท้ายในขณะที่มันอาจจะดูเหมือนค่อนข้างจู้จี้จุกจิกของมาตรฐาน USB องค์กรที่จะเรียกร้องมันเป็นประโยชน์ ตามที่อธิบายไว้ในบทความ Lifehacker นี้คุณสามารถกำหนดวิธีการเชื่อมต่อสายเคเบิล USB โดยค้นหาตรีศูลและปรับทิศทาง "ขึ้น" นอกจากว่ามันมืดและคุณไม่สามารถมองเห็นตรีศูล ... ซึ่งในกรณีนี้ฉันแนะนำให้คุณเปิดไฟและย้ายไปยังตำแหน่งที่คุณสามารถเห็นสิ่งที่คุณกำลังทำอยู่

นอกจากนี้ยังมีเหตุผลที่ไม่ได้กล่าวถึงและเกี่ยวข้องกับแนวคิดของpoka-แอก (ขอบคุณเพื่อนของฉันที่ศึกษาด้านวิศวกรรมอุตสาหการ)

หลักการคือการเชื่อมต่อที่ออกแบบมาอย่างดีไม่ควรออกจากที่ว่างสำหรับความกำกวมโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อความล้มเหลวที่อาจเกิดขึ้นหรือความเสี่ยงด้านความปลอดภัยที่เกี่ยวข้อง ถอดความกฎของเมอร์ฟี

หากมีวิธีใดที่จะทำผิดเขา (คน) จะ

เช่นเดียวกับฟลอปปี้ดิสก์เก่าที่เข้าไปในรูในทิศทางเดียวเท่านั้นและการ์ด SD การออกแบบที่ดีก็หมายความว่าผู้ใช้ขั้นสุดท้ายแทบไม่มีโอกาสเชื่อมต่อมันอย่างไม่ถูกต้องและไม่ควรมีข้อสงสัยใด ๆ

นี่ไม่ใช่เหตุผลที่ไม่ทำให้การเชื่อมต่อแบบสมมาตร แต่เนื่องจากมีการวางแนวจึงทำให้คุณไม่สามารถเชื่อมต่อได้ในทางที่ผิด

ฉันเข้าใจคำตอบอื่น ๆ ที่นี่และฉันยอมรับด้วยว่านี่เป็นความไม่สะดวกที่สำคัญ ฉันได้สร้างตัวเชื่อมต่อแบบ 4 ทิศทางรอบทิศทางซึ่งใช้ที่อยู่ติดต่อ 2x เท่านั้นเพื่อให้ได้ทิศทางที่เป็นไปได้ทั้ง 4 แบบ

ลองดูสิ:

เพราะมันจะเพิ่มค่าใช้จ่ายที่ไม่จำเป็น ส่วนใหญ่ของตัวเชื่อมต่อเป็นทิศทางและการให้ทิศทางรอบทิศทางอาจทำให้เกิดความสับสนเนื่องจากผู้คนคิดว่าจะต้องเสียบปลั๊กในลักษณะที่กลม

ตั้งแต่เดือนสิงหาคม 2014, USB มีตัวเชื่อมต่อ "Type C" ใหม่ที่สามารถย้อนกลับได้อย่างเต็มที่นอกเหนือจากการ จำกัด พลังงานที่สูงขึ้นหมุดสำหรับสัญญาณวิดีโอ (ไม่จำเป็นต้องใช้พอร์ต "MHL" บนโทรศัพท์มือถือที่ส่วนใหญ่เข้ากันได้กับไมโคร USB) และ SuperSpeed ​​(สูงสุด 10Gbps) อัตราการถ่ายโอน USB

http://www.usb.org/press/USB_Type-C_Specification_Announcement_Final.pdf

หมุด USB แบบดั้งเดิมมีหน้าสัมผัสแบบขนานในตำแหน่งสมมาตรบนทั้งสองหน้าของตัวเชื่อมต่อเพื่ออนุญาตให้สายเคเบิลตัวแปลงสำหรับอุปกรณ์เก่าที่ไม่สามารถตรวจจับทิศทางได้ หมุดใหม่ยังวางอยู่ในตำแหน่งสมมาตร แต่แทนที่จะถูกตัดให้สั้นลงเพื่อสะท้อนขั้วจะถูกตรวจจับโดยอัตโนมัติ (อาจด้วยความช่วยเหลือของหมุดแบบกำหนดทิศทางแบบไม่แปร)

ตัวเชื่อมต่อเหล่านี้กำลังได้รับความนิยมอย่างรวดเร็วดังนั้นตัวเชื่อมต่อที่เหมาะสมเพียงทางเดียวควรเป็นหน่วยความจำในไม่ช้า

อุปกรณ์ไคลเอนต์ USB พึ่งพาแหล่งจ่ายไฟจากโฮสต์ USB

อ้างอิงจาก Wikipedia:

ตัวเชื่อมต่อมาตรฐานมีเจตนาเพื่อบังคับใช้โทโพโลยีที่กำกับของเครือข่าย USB: ตัวเชื่อมต่อชนิด A บนอุปกรณ์โฮสต์ที่จ่ายพลังงานและตัวเชื่อมต่อชนิด B บนอุปกรณ์เป้าหมายที่รับพลังงาน สิ่งนี้จะช่วยป้องกันไม่ให้ผู้ใช้เชื่อมต่ออุปกรณ์จ่ายไฟ USB สองอันเข้าหากันโดยไม่ตั้งใจซึ่งอาจทำให้เกิดกระแสสูงอันตรายวงจรขัดข้องหรือแม้แต่ไฟไหม้ USB ไม่รองรับเครือข่ายที่เป็นวัฏจักรและตัวเชื่อมต่อมาตรฐานจากอุปกรณ์ USB ที่เข้ากันไม่ได้นั้นเข้ากันไม่ได้ วิกิพีเดีย

ฉันไม่เห็นว่าทำไม

ฉันมีแฟลชไดรฟ์ USB ที่ไม่มีตัวเรือนโลหะ มันเป็นเพียงสี่เหลี่ยมผืนผ้าพลาสติกที่ไปในสล็อตโฮสต์ มันแข็งแกร่งน้อยกว่าด้วย แต่เห็นได้ชัดว่าถูกกว่า มันพอดีกับช่องเสียบ USB โฮสต์ทั้งสองวิธี - แต่ด้วยหมุดเดียวชุดเดียวเท่านั้นจึงมีการวางแนวที่จำเป็น

ดังนั้นถ้าฉันจะใส่ชุดของการติดต่อที่ด้านอื่น ๆ ของอุปกรณ์และครอสโอเวอร์กับคนที่มีอยู่มันไม่สำคัญว่าฉันจะเสียบทิศทางใดแล้ววางตรีศูลไปที่ / ทั้งสองด้าน สิ่งเดียวกันจะทำงานกับสายเคเบิลไม่เพียง แต่หน่วยความจำ

ข้อเสียที่ฉันเห็นคือ: - ความทนทานของสายเคเบิลและการเชื่อมต่อลดลง - แต่สายเคเบิลสามารถถอดเปลี่ยนและทิ้งได้ - ค่าใช้จ่ายในการผลิตที่เพิ่มขึ้นสำหรับผู้ติดต่อ + ครอสโอเวอร์ - แม้ว่าจะค่อนข้างตรงข้าม นอกจากนี้ฉันยินดีจ่ายเพิ่มอีก $ 5 สำหรับสายเคเบิลแบบสองทิศทาง

มันจะใช้ได้ผลและหลาย ๆ ชีวิตก็จะดีขึ้น แต่ก็บ่อยขึ้น - ดีขึ้นมาก!

แก้ไข: Ah Sandisk มีสิทธิบัตรอยู่ http://www.google.com/patents/US7666035?printsec=drawing#v=onepage&q&f=false