آشنایی با انواع پورت ها و استانداردها

هر دستگاهی برای اتصال به گیرنده یا فرستنده‌های مختلف نیاز به درگاه‌هایی دارد که بتوان آن دستگاه را با استفاده از کابل به دستگاه دیگری متصل کرد. طی سال‌های گذشته استانداردهای مختلفی برای پورت ها تعریف شده که طی هر نسل و معرفی هر استاندارد جدید، عوامل تاثیرگذار و مولفه‌هایی مانند سرعت انتقال اطلاعات، پهنای باند و میزان تاخیر تا حد بسیاری بهبود یافته است. همراه با کالاتیک شوید تا به معرفی انواع پورت ها و استانداردها بپردازیم.

پورت و کابل 

در این مقاله با انواع مختلفی از پورت ها و استانداردها و تبدیل‌های مربوط به آن‌ها در تلفن‌های هوشمند آشنا می‌شوید.

USB مخفف Universal Serial Bus است. اولین استاندارد USB در اواسط دهه 1996 میلادی به نام 1.1 USB معرفی شد. USB به منظور اتصال لوازم جانبی کامپیوتر به کامپیوترها ایجاد شد. استاندارد دوم (USB 2.0) در سال 2000 و همچنین استاندارد سوم USB 3.0 در سال 2008 به طور رسمی معرفی شدند. در حال حاضر بیشتر وسایل الکترونیکی که در اطراف ما وجود دارند اعم از کامپیوتر، لپ تاپ، ماوس، گوشی موبایل، پرینتر، تلویزیون و ... حداقل به یک درگاه USB مجهز هستند.

انواع درگاه های USB

ظاهراً درگاه‌های USB فارغ از این که از چه استانداردی (USB 3.1 ،USB 2.0 ،USB 1.0) پشتیبانی می‌کنند به 3 دسته تقسیم می‌شود.

نوع A:

مشهورترین پورت USB نوع A است که مستطیل شکل و مسطح است. تمام رایانه‌های شخصی به این درگاه مجهز هستند. همچنین تمامی فلش مموری‌ها برای اتصال به کامپیوتر از این پورت استفاده می‌کنند.

نوع B:

نوع B که مربع شکل است و معمولاً روی چاپگرها، هارد درایوهای اکسترنال و دستگاه‌های ضبط ویدئو قرار می‌گیرد. تاکنون دو مدل از نوع B به نام Mini USB و Micro USB تولید شده است.

1. پورت Mini USB

پورت Mini USB به دو حالت Mini-A و Mini-B تقسیم می‌شود. پورت Mini در وسایلی نظیر هارد دیسک‌های اکسترنال، کنسول‌های بازی و MP3 Player ها به دلیل داشتن پورت‌های کوچک استفاده می‌شود. پورت‌های Mini-USB Type-B به اندازه قابل توجهی کوچک هستند و در دستگاه‌های قدیمی مانند دوربین‌ها و گوشی‌ها دیده می‌شود. در حال حاضر این نوع USB منسوخ شده است. این دو حالت از نظر ظاهری تقریباً مشابه هستند، تفاوت اصلی Mini-A و Mini-B در سایز آن است که در تصویر ذیل کاملا واضح است.

2. پورت Micro USB

آخرین و کوچکترین عضو USB ها، Micro USB است. میکروها مانند مینی‌ها دارای دو دسته Micro-A و Micro-B هستند. پورت های Mini و Micro شامل 5 پین هستند که توان 5 ولت را بر روی 1 پین تامین می‌کنند. این پورت ها بیشتر در اسمارت فون ها به خاطر ساختار کم حجم و اندازه کوچک قابل استفاده هستند.

نوع C:

سومین نسخه Type-C ،USB است. از نظر ظاهری شباهتی به پورت ماکرو یو اس بی Type B دارد اما Type-C دارای لبه‌های گرد شده است. حداکثر توان انتقالی Type-c یعنی توانی که از طریق درگاه USB می‌تواند انتقال دهد حدود 5000 میلی آمپر یا 100 وات است. در USB-C ولتاژ خروجی 20 ولت است. کابل USB Type–c توانایی همزمان شارژ و انتقال اطلاعات را دارد. دستگاه‌هایی که از پورت USB Type-c استفاده می‌کنند شامل: سامسونگ گلکسی Note9، هواوی Nova 3e، موتورولا Moto one و ... می‌شود. USB Type–c به صورت Reversible یا دو طرفه است یعنی از هر جهتی کانکتور را وارد کنید کار می‌کند. از ویژگی‌های این نوع USB می‌توان به اندازه کوچک، سرعت بالا در انتقال اطلاعات اشاره کرد.

انواع استانداردهای USB عبارت‌اند از:

1. استاندارد USB 1.0

2. استاندارد USB 2.0

3. استاندارد USB 3.1

استاندارد USB 1.0

در سال 1996 میلادی استاندارد USB 1.0 معرفی شد. حداکثر نرخ تبادل داده‌های این استاندارد 1.5 مگابایت بر ثانیه است.

استاندارد USB 2.0

نسخه یو اس بی 2.0 در سال 2000 میلادی پا به عرصه وجود گذاشته است. اغلب سیستم‌های سخت افزاری موجود در جهان که قبل از سال 2011 میلادی وارد بازار شده اند، از نسخه 2.0 استفاده می‌کنند. رنگ استاندارد درگاه USB 2.0 سیاه و سفید است. در این استاندارد حداکثر نرخ تبادل اطلاعات 480 مگابیت بر ثانیه یا 60 مگابایت بر ثانیه است که در مقایسه با نسخه USB 1.1، بسیار سریع تر عمل می‌کند. استاندارد USB 2.0 چهار خط انتقال دهنده دارد. 2 خط از این خطوط برای جابه جایی داده‌ها است، یکی از آن‌ها به عنوان تغذیه کننده برق و دیگری به عنوان اتصال دهنده به زمین مورد استفاده قرار می‌گیرد. جریان برقی که از این نسخه USB عبور می‌کند برابر با 100 میلی آمپر است و به دلیل ضعیف بودن، نمی‌تواند همزمان داده‌ها را ارسال و دریافت کند.

استاندارد USB 3.1 Gen 1 (نسل اول)

استاندارد USB 3.0 در سال 2008 ارتقا پیدا کرد و این یو اس بی انتقالی، بیش از 10 برابر سریع تر از نسخه قبلی داشته است و USB 3.0 با نام‌های دیگری مانند USB SuperSpeed و USB 3 شناخته شده است. حداکثر سرعت انتقال اطلاعات استاندارد USB 3.0 معادل با 400 مگابایت یا 3.2 گیگابیت بر ثانیه است. USB 3.0 می‌تواند با حداکثر 6 واحد توان، 150 میلی آمپر را ارائه دهد که جمعاً 800 میلی آمپر را پشتیبانی می‌کند. چند سال بعد استاندارد USB 3.0 به دلیل اهداف تبلیغاتی به نام USB 3.1 Gen 1 تغییر یافت. سرعت انتقال اطلاعات استاندارد USB 3.1 نسل اول یا USB 3.0 پنج گیگابیت بر ثانیه است. استاندارد USB 3.1 با استانداردهای قبلی (USB 2.0 ،USB 3.0) سازگار است. استاندارد USB 3.1 نسل اول امکان انتقال نیرو با حداکثر توان 100 وات را پشتیبانی می‌کند. منبع تغذیه برق در این استاندارد می‌تواند جریان 900 میلی آمپر را از خود عبور دهد.

استاندارد USB 3.1 Gen 2 (نسل دوم)

استاندارد USB 3.1 نسل دوم در جهت ارتقاء استاندارد USB 3.1 نسل اول در سال 2013 به بازار عرضه شد. USB 3.1 نسل دوم با نام‌های دیگری مانند: USB 3.1 SuperSpeed+ USB و SuperSpeed USB 10 Gbps شناخته شده است. سرعت انتقال اطلاعات این استاندارد 10 گیگابیت بر ثانیه است. در این استاندارد نیز امکان اتصال به درگاه‌های قدیمی‌تر وجود دارد. منبع تغذیه برق در این استاندارد می‌تواند جریان 5000 میلی آمپر از خود عبور دهد.

در یک مجله مطبوعاتی ارتقاء جدید USB، به نام USB 3.2 وعده داده شده است که پهنای باند را دو برابر می‌کند و سرعت آن تا 20 گیگابیت در ثانیه ارتقاء پیدا می‌کند. این ارتقاء نسخه‌های USB 3.1 نسل اول و نسل دوم را تکمیل می‌کند.

مقایسه نسخه‌ها USB 3. 1 با USB 2.0

سرعت

سرعت ارسال و دریافت در USB 3.1 نسل اول 5 گیگابیت در ثانیه است و در 3.1 USB یا نسل دوم 10 گیگابیت است. مقدار سرعت این نسخه نسبت به نسخه USB 2.0 حدود ده برابر بیشتر است.

تعداد خطوط اتصال دهنده

استاندارد USB 2.0 مجهز به 4 خط اتصال دهنده است ولی استاندارد سوم از 8 خط اتصال دهنده تشکیل شده است و می‌تواند به طور همزمان ارسال و دریافت را انجام دهد.

منبع تغدیه برق

منبع تغذیه برق در استاندارد USB 2.0 می‌تواند جریان 100 میلی آمپری را از خود عبور دهد، در حالی که این مقدار در USB 3.1 نسل اول حدوداً 9 برابر معادل 900 میلی آمپر بیشتر شده است اما در نسل دوم USB 3.1 این عدد به 5000 میلی آمپر یا 100 وات رسیده است.

پهنای باند

استاندارد USB 3.0 می‌تواند با افزایش سرعت و به طور همزمان به ارسال و دریافت داده اقدام کند. اما USB 2.0 در یک لحظه، فقط می‌تواند به ارسال یا دریافت داده بپردازد.

تفاوت ظاهری

برای شناختن استانداردهای دوم و سوم می‌توانید به رنگ پورت آن‌ها دقت کنید، پورت استاندارد دوم به رنگ مشکی و سفید و در نسخه سوم اغلب به رنگ آبی ساخته می‌شود.

کاربردهای USB Type-C

برای اتصال دو وسیله الکترونیکی مبدل‌های متنوعی طراحی و ساخته شده است. از USB Type-C جهت کاربردهای گوناگون نظیر اتصال موبایل به تلویزیون، لپ تاپ به ویدیو پروژکتور، دو موبایل به یکدیگر و... خروجی گرفته می‌شود.

1. مبدل Type-C به HDMI

مهمترین و کاربردی‌ترین مبدل Type-C، تبدیل آن به پورت HDMI است. تبدیل Type-c به HDMI برای انتقال تصاویر نوت بوک و موبایل به تلویزیون مناسب است. سرعت انتقال تصاویر در این مبدل بالاست و انتقال اطلاعات با سرعت 5Gbps امکان پذیر است. این مبدل قابلیت پشتیبانی از تصاویر با رزولوشن بالا را دارد و شما با استفاده از مبدل Type-C به HDMI می‌توانید تصاویر و ویدیوهای خود را با کیفیت اصلی و بدون هیچ افت کیفیتی به اشتراک گذاشته و تماشا کنید.

2. مبدل Type-C به VGA

تبدیل VGA برای جابه‌جایی اطلاعات و نیز انتقال تصاویر کاربرد دارد. این تبدیل تصاویر را از طریق Type C دریافت می‌کند و به فرمت VGA تبدیل می‌کند. این تصاویر با نمایشگر یا هر وسیله ای که پورت VGA داشته باشد قابل مشاهده است.

3. کابل دو سر USB 3.1 از نوع Type-C

کابل دو سر USB 3.1 از نوع Type-C یک کابل دو طرفه است و برای انتقال تصاویر و شارژ کردن بسیار مناسب است و این کابل به دلیل دو طرفه بودن آن تفاوتی نمی‌کند از کدام سمت کابل به گوشی و کدام سمت به شارژر وصل شود.

4. مبدل USB 3.1 و USB 3.0 به OTG

تبدیل‌ها انواع بسیار مختلفی دارند و باعث آسان تر شدن اتصالات دستگاه‌های متنوع می‌شوند. اکثر گوشی‌های موبایل و لپ‌تاپ‌ها و اولترابوک‌ها از این نوع مبدل برخوردار هستند. اطلاعات از نسخه USB 3.1 با حداکثر سرعت 10 گیگابیت بر ثانیه انتقال داده می‌شود ولی در نسخه USB 3.0 اطلاعات با سرعت 5 گیگابیت بر ثانیه منتقل می‌شوند.

پورت لایتنینگ

در ابتدا کابل شارژ آیفون و آیپد به صورت 30 پین بود و ظاهری بزرگ و پهن داشت. اپل در سال 2012 در آیفون 5 کابل شارژ لایتنینگ را معرفی کرد. قابلیت ویژه این کابل دوطرفه بودن جهت ورود کانکتور به گوشی یا آیپد است یعنی می‌توان کانکتور را از هر طرفی درون درگاه قرار داد. کابل شارژ آیفون 16 پین دارد که در هر طرف کانکتور 8 پین به صورت مساوی قرار گرفته است. ترتیب قرار گرفتن پین‌ها به صورت زیر است.

توان انتقالی پورت لایتنینگ حدود 12 وات است. کابل شارژر آیفون لایتنینگ توانایی همزمان شارژ کردن گوشی یا آیپد و جابه‌جایی اطلاعات را دارد.

سخن آخر

در حال حاضر هر دستگاهی مجهز شده به درگاه‌های مختلف که اجازه می‌دهند لوازم مختلف مانند هارد یا حافظه فلش را به دستگاهتان متصل کنید. همچنین اتصال چند دستگاه به یکدیگر نیز از طریق همین درگاه‌ها صورت می‌گیرد. با این حساب، اهمیت فراوانی دارد که در مورد انواع پورت ها و استانداردهای آن‌ها را بدانید.

پرسش‌های متداول

درگاه USB-A نسل 3 چگونه از نسل قبلی تفکیک می‌شود؟

اصولا این درگاه‌ها از پوشش آبی رنگ برخوردار شده‌اند.

آیا علاوه بر راحتی در استفاده USB-C مزیت دیگری نسبت به USB-A دارد؟

خیر. سرعت تعریف شده برای هر دو تایپ USB یکسان است و بیشتر در زمینه راحتی در کار و نوع طراحی درگاه با یکدیگر تفاوت دارند.