پورت USB و تفاوت میان USB Type A و USB Type B

پورت USB چیست؟

پورت USB مخفف Universal Serial Bus به معنی درگاه انتقال داده جهانی است. مانند هر فناوری دیگری، در طول زمان پیشرفت کرده است و رشد چشمگیری داشته است. اولین نسخه در سال 1996 منتشر شد و آخرین ارتقا سرعت USB4 است که در سال 2019 منتشر شده، اگرچه هنوز به طور گسترده اجرا نشده است.

با افزایش سرعت، طراحی فیزیکی کانکتورها نیز افزایش یافته است و آخرین فرم فاکتور، USB Type-c، نشانگر پیشرفت قابل توجهی در USB Type-A و USB Type-B است. از پورت USB برای اتصال دستگاه‌های مختلف الکترونیکی به یکدیگر استفاده می‌شود مثلا موبایل به کامپیوتر، موس به کامپیوتر یا در بیان بهتر می توان گفت یک استاندارد صنعتی برای ارتباطات داده در فاصله محدود است.

پورت USB یک رابط اتصال کابل، کانکتور و پروتکل در کامپیوترها، تجهیزات جانبی و سایر دستگاه های الکترونیکی است. نحوه کار این پورت به این صورت است که علاوه بر انتقال دیتا بین دستگاه ها، برق مورد نیاز را نیز تامین می کند. این پورت ها جایگزین پورت های سریال و موازی هستند سرعت آنها صد برابر بالاتر است.

USB در ابتدا برای تجهیزات جانبی کامپیوتر طراحی شده بود، همانند صفحه کلید، ماوس، درایو دسک خارجی، چاپگر، اسکنر، دوربین و موارد مشابه، اما اخیرا، USB به یک رابط همه کاره برای دستگاه های صوتی و تصویری مانند بلندگوها، میکروفون ها، مانیتورها و وب کم ها تبدیل شده است.

یک پورت USB به دستگاه های USB این امکان را می دهد که مستقیما یا از طریق کابل USB(در اغلب موارد) برای اننقال داده یا تامین برق به یکدیگر متصل شوند. به جر برای انتقال داده، قابلیت شارژ USB به این معنی است که می توان از آن صرفا برای شارژ نیز استفاده کرد.

پورت USB در شبکه بیشترین کاربرد را دارد به این صورت که برای انتقال دیتا، مثلا کارت شبکه، مودم، پرینتر و غیره وجود دارند. نسخه استاندارد USB هم به صورت سیمی و هم به صورت بی سیم وجود دارد اما فقط در نسخه سیمی آن کابل و پورت مطرح است. قبل از کشیدن کابل از پورت USB دقت کنید که دستگاه شما به برق متصل نباشد، زیرا ممکن است دیتای موجود در آن دستگاه را خراب کنید.

البته می توانید از safely eject هم استفاده کنید. اگر فقط یک پورت USB دارید ولی تعداد کانکتورهای USB مورد استفاده شما زیاد است می‌توانید هاب USB که چند پورت برایتان فراهم می‌کند را به پورت USB خود وصل کنید. پورت ها و کانکتورهای USB در اشکال و اندازه های مختلفی تولید و عرضه شده اند. هر کدام از این USB ها برای هدفی خاص، استفاده مؤثر و البته تشخیص آسان تر کاربر تولید شده اند. 

نسل های مختلف USB:

USB ها در سه نسخه به بازار عرضه شده اند که شامل:

• USB v1.0
• USB v2.0
• USB v3.0

در هر نسل سرعت انتقال دیتا و مقدار برق انتقالی افزایش یافته است. البته در ظاهر پورت و کانکتور هم تغییراتی وجود دارد که هر کدام را جداگانه مقایسه می کنیم.

USB 1 چیست:

این USB در سال 1998 عرضه شده است و دارای نرخ انتقال 12Mbps می باشد. لازم به ذکر است که در USB 1.1 پردازش دیتا تنها در یک جهت صورت می گیرد یا ارسال یا دریافت.

USB 2 چیست:

این USB در سال 2008 عرضه شد و اکثر دستگاه ها از USB 2.0 پشتیبانی می کنند. نرخ انتقال دیتا در USB 2.0 برابر است با 480Mbps که از USB 1 بیشتر و از USB 3 کمتر است. در این نسخه هم روش انتقال دیتا به صورت یک طرفه یا Half Duplex است پس در لحظه، دیتا یا ارسال می‌شود یا دریافت. شدت جریان در USB2 برابر است با 100 میلی آمپر. کابل USB2.0 دارای 4 سیم است؛ دو تا برای انتقال دیتا، یکی برای برق، یکی برای اتصال به زمین. نسخه دوم یو اس بی با 5V و 1.8A کار می‌کند و توانایی شارژ دستگاه‌های نسبتا بزرگ را دارد.

USB 3.0 چیست:

نسخه سوم USB دارای انتقال داده، با سرعت 4.5 گیگابیت در ثانیه را داراست. این مقدار، تقریباً ده برابر سرعت انتقال داده در USB 2 است. در این USB هشت اتصال وجود دارد، دو عدد برای دریافت و دو عدد برای ارسال که امکان دریافت و ارسال را به طور همزمان فراهم می کند. پس در این نسخه ارسال و دریافت به صورت همزمان در لحظه امکان پذیر است زیرا یو اس بی 3 از Full Duplex پشتیبانی می‌کند. امکان 

در یو اس بی 3 تغذیه کننده برق با جریان 900 میلی‌آمپر وجود دارد که تقریباً 9 برابر بیشتر از USB 2 است و می‌توان به طور همزمان، چهار دستگاه الکترونیکی را شارژ کرد. اتصال USB 3 به پورت USB 2 امکان پذیر است اما توقع نداشته باشید با همان سرعت حدود 5 گیگ در ثانیه، دیتای شما را منتقل کند و با مشکل سرعت USB 3 مواجه می‌شوید.

ارسال و دریافت به صورت همزمان در لحظه امکان پذیر است زیرا یو اس بی 3 از Full Duplex پشتیبانی می‌کند.

USB 3.1 چیست:

USB 3.1 جدیدترین نسخه یو اس بی است که نرخ انتقال دیتا در آن برابر است با 10Gbps. برای اینکه به این سرعت برسد باید دستگاه، کابل و کانکشن همگی از این نسخه پشتیبانی کنند. از USB 3.1 به عنوان USB 3.1 Gen 2 هم نام برده می‌شود. USB 3.1 با تمام ویژگی‌های USB 3.0 و USB 2.0 سازگار است به جز موارد زیر:

1. کابل USB-B 3.1 با پورت USB-B 2.0 سازگار نیست.
2. اگر از تبدیل استفاده نکنید، کابل و پورت USB-C با کابل و پورت USB-A و USB-B کار نمی‌کند.
3. دستگاهی که باید با نرخ انتقال دیتا 10Gbps کار کند احتمالا با USB 3.0 و USB 2.0 کار نمی‌کند و یا سرعت پایین‌تری خواهد داشت که روی کارایی تاثیر دارد.
4. دستگاه‌هایی که برق بیشتری نسبت به USB 2.0 لازم دارند با USB 2.0 سازگار نیستند.
5. مهمترین تفاوت USB 3.0 و USB 3.1 در سرعت انتقال دیتا و توان آنها است.

چگونه USB 3.0 را از USB 2.0 تشخیص دهیم؟

روش های تشخیص پورت های USB شامل رنگ داخل پورت که رنگ آبی مربوطه به USB3 و رنگ مشکی یا سفید مربوط به USB2 است و روش دوم اگر در کنار علامت و نماد USB دو حرف SS وجود داشت به این معناست که USB مربوطه نسخه 3 است. به طور کلی هنگامی که صحبت از USB می شود، ممکن است شامل سه گزینه باشد از جمله:

• کابل USB که دو سر آن دارای کانکتور USB است.
• کانکتور که در انتهای کابل قرار دارد.
• پورت USB که کانکتور به آن وارد می شود.

تفاوت میان کانکتورها و پورت ها سبب به وجود آمدن Type های مختلف در USB شده است. پورت های USB در اشکال و طرح های مختلفی تولید می شوند. در ابتدا فقط دو نوع پورت USB وجود داشت، USB Type-A و USB Type-B اما اکنون USB Type-C نیز در حال پیوستن به این بازی است و همه چیز را تغییر می دهد.

ـ USB Type-A

USB Type-A که به عنوان استاندارد A شناخته شده است، اولین طراحی اصلی پورت USB بوده که دارای شکلی صاف و مستطیلی می باشد. این USBها بیشتر برای اتصال و کنترل سایر دستگاه های USB مانند ذخیره داده ها در دستگاه های ذخیره سازی خارجی و یا ماوس و صفحه کلید می باشد.

معمولاً با اتصالات پورت، قسمت male و female را خواهید داشت و در این حالت، ما کانکتور A-male و کانکتور A-Female را نیز داریم. کانکتور A-male قسمت انتهایی یک کابل/کانکتور USB معمولی است و کانکتور A-Female پورت USB می باشد که کابل/ کانکتور A-male در آن قرار می گیرد.

USB Type-A بیشتر برای دستگاه های میزبان (رایانه های رومیزی، لپ تاپ، کنسول بازی، پخش کننده های رسانه ای و غیره) مورد استفاده قرار می گیرد. یک کانکتور همیشه با پورت Type-A سازگار می باشد حتی اگر دستگاه و میزبان از نسخه های مختلف USB مانند USB 3.0 و USB 2.0 و بالعکس استفاده کند.

با این وجود ، میزبان های USB 2.0 ممکن است از پورت USB 3.0 استفاده کنند ، اما نمی توانند از ویژگی های USB 3.0  مانند سرعت انتقال سریعتر پشتیبانی کنند. دستگاه هایی مانند ماوس، صفحه کلید، آداپتور شبکه و درایوهای (thumb (USB flash drive از کانکتورهای Type-A استفاده می کنند. ک

انکتورها از نظر چرخشی متقارن نیستند و انتهای آن ها (سر و ته) متفاوت است که به نوع متفاوت پورت USB بر می گردد. همچنین کاربران باید به این نکته توجه داشته باشند که کانکتورها و اتصالات Type-Aدر اندازه های مختلف Mini Type-A ،Micro Type-A و Standard Type-A تولید و عرضه شده اند.

ـ USB Type-B

در انتهای دیگر کابل USB Type-A معمولی دیده می شود و به پهنای پورت USB Type-A نیست و همچنین دارای یک سوراخ مستطیلی کوچک در وسط است. معمولا در رایانه های مدرن استفاده نمی شود. اما به دستگاه های جانبی مختلف (پرینتر، تلفن، هارد درایوهای خارجی و غیره) وصل می شوند.

قسمت انتهای USB های Type-B مانند USBهای Type-A، B-male نامیده می شود در حالی که پورت های روی دستگاه جانبی که اتصال را به آن وصل می کنید، B-Female نام دارد. از آنجا که بسیاری از دستگاه های جانبی در شکل و اندازه های متفاوتی هستند، این USBها دارای برچسب های مختلفی مانند Standard-B،Mini-B USB ،Micro-B USB ، Micro-USB 3.0 و Standard-B USB 3.0 می باشند.

– USB Type-C

این نوع USB دارای یک پورت نر مسطح تر و کوچکتر است. سوراخ وسط پورت که پین های اتصال کوچک و مسطح است. این استاندارد جدید برای جایگزینی USB Type-A و USB Type-B است و برای دستگاه های باریک تر مانند مک بوک، iMac و تلفن های همراه بهتر طراحی شده است.

این نوع کابل کاملا برگشت پذیر است، برایش مهم نیست از چه طرفی برای وصل کردن استفاده کنید، همه چیز یکسان است.سپس قابلیت برق دو جهته آن باعث می شود که جریان برق در هر دو جهت جریان یابد و دستگاه ها یکدیگر را شارژ کرده و نمایشگرهای بزرگتر را تغذیه کند. همچنین این نوع USB دارای نرخ داده بهتری است که می تواند نمایشگرهایی با وضوح بالا را هدایت کند.

بیشتر بخوانید: اتصال پورت های SFP و RJ45 در سوئیچ ها

تفاوت میان USB Type-A و USB Type-B :

تفاوت میان USB Type-A و USB Type-B علاوه بر تنظیمات پین، در شکل و اندازه آن نیز می باشد. این شکل ها برای مطابقت با وسایل مختلف با اندازه های مختلف طراحی شده اند. پورت USB Type A,B,C فقط به طراحی فیزیکی یا شکل پورت ها و کانکتورها اشاره دارد. USB Type-A مسطح و مستطیلی است، USB Type-B در طرح های مختلف عرضه می شود و نمونه استاندارد آن کمی مربع تر است.

علاوه بر این، USB Type-C دارای شکل مستطیلی و فشرده تر با گوشه های گرد است. سرعت انتقال داده توسط نسخه های USB تعیین می شود. هر سه نوع پورت USB می توانند نسخه های USB 1.1, 2.0, 3.0 یا 3.1 را اجرا کنند.

هرچه نسخه USB بالاتر باشد، سرعت آن بیشتر است. به عنوان مثال اگر از یک تلفن هوشمند استفاده کنید، بیشتر تلفن های مورد استفاده این روزها قابلیت شارژ مجدد با استفاده از کانکتورهای کابل را دارند، اما برای کارآمد بودن باید از کانکتور کوچک Male برای سازگاری با استانداردهای تلفن استفاده کنند.

تفاوت اصلی USB Type-A و  USB Type-B در این است که Type-A معمولاً برای اتصال به عنوان میزبان به سایر دستگاه های USB طراحی شده است و USB Type-B معمولاً برای کنترل دستگاه های جانبی مورد استفاده قرار می گیرند.

ویژگی اصلی که USB نوع Type-A ,Type-B را از هم متمایز می کند، شکل فیزیکی دوشاخه یا هد آنها و سوکت یا پورت هایی است که در آن ها وارد شده اند. همچنین پیکربندی پین های آن ها نیز متفاوت است. اما نکته اصلی که باید بدانیم این است که هر یک از این نوع کانکتور های USB را در کجا استفاده کنیم. برای مثال شما می توانید نحوه اتصال رایانه رومیزی با پرینتر خود را بررسی کنید.

کانکتوری که به رایانه شما وصل می شود، Type-A خواهد بود که میزبان می باشد و سر دیگر که به پرینتر وصل می شود، نوع B است که پرینتر را کنترل می کند. همچنین این بدان معنی است که یک کابل / اتصال نیازی به اتصال به نوع خود (USB-Type-A در هر دو انتها) ندارد اما قابل تعویض می باشد (Type-A دریک طرف و Type-B در طرف دیگر).

تفاوت USB Type:

جدول مقایسه USB Type-A با USB Type-B:

Micro USB چیست؟

هر دو نوع تایپ دارای نسخه میکرو هستند. USB Micro یک رابط USB بسیار رایج است که این روزها در بسیاری از تلفن های هوشمند پیدا می شود. با این حال، با ظهور USB Type-C و USB Micro ها به تدریج در مدل های جدیدتر گوشی های هوشمند رده بالا حذف می شوند. اما USB Micro هنوز به طور گسترده در گوشی های هوشمند ارزان قیمت و سایر دستگاه های الکترونیکی در سراسر جهان استفاده می شود.

• USB Type-A Micro: برای دستگاه‌هایی مثل تبلت و اسمارت فون استفاده می‌شود و غالبا USB Type-B Micro جایگزینش شده است. پورت اختصاصی ندارد اما با پورت AB که هم با Type-A Micro و هم با Type-B Micro سازگار است استفاده می‌شود.
• USB Type-B Micro: در دستگاه‌های اندرویدی جدید تعبیه شده‌اند. با اینکه باریک‌تر شده است اما همچنان قابلیت اتصال به کامپیوتر و هاب را دارد. دارای 5 پین است تا بتواند از USB OTG پشتیبانی کند.

OTG مخفف On-The-Go است یعنی با اتصال به دستگاه می‌توانید شروع به کار کنید و اقدام خاصی لازم به انجام نیست. USB OTG به اسمارت فون‌ها و دستگاه‌های مشابه آن امکان خواندن درایوهای اکسترنال، دوربین‌های دیجیتالی، و دیگر دستگاه‌های جانبی را می‌دهد و به زبان ساده این دستگاه‌ها به صورت USB host عمل می‌کنند.

Mini USB چیست؟

این نوع USB به دو دسته USB Mini A و USB Mini B تقسیم می شود. در حقیقت این نوع USB کانکتورهای USB نوع A و نوع B هستند. شما احتمالا USB Mini را در دوربین های قابل حمل، کنترلرهای بازی و برخی از تلفن های همراه قدیمی می توانید پیدا کنید.

همانند کانکتور نوع B سوکت USB mini B برای دستگاه‌های جانبی استفاده می‌شود اما کوچکتر است. دارای 5 پین است و یک ID pin اضافی هم دارد تا از USB OTG پشتیبانی کند. این مدل برای اسمارت فون‌های قدیمی‌تر طراحی شده بود اما چون اسمارت فون‌ها باریک‌تر و جمع‌وجور شدند micro USB جایگزین mini USB شد. هم اکنون mini B برای دوربین‌های دیجیتالی طراحی می‌شود.

Lightening Cable چیست؟

دستگاه های مدرن اپل، مانند آیفون و آیپد، اغلب دارای نوع متفاوتی از رابط USB هستند که به آن Lightening Cable می گویند. این کابل دارای یک کانکتور باریک و مستطیلی در یک طرف و یک کانکتور نوع C در طرف دیگر است. Lightening Cable ها برگشت ناپذیر هستند، یعنی می توان آن ها را به هر طریقی وصل کرد بدون اینکه نگران باشید که سمت راست و چپ آن گدام است.

اگر USB کار نکند، چه باید کرد؟

اگر پورت USB کامپیوتر یا لپ تاپ شما از کار بیفتد چه کار می کنید؟ در این مقاله پنج مورد از رایج ترین روش ها برای عیب یابی و تعمیر پورت USB که به درستی کار نمی کند، ارائه شده است.

1. پورت USB دیگری را امتحان کنید: دستگاه را جدا کرده و آن را به یک پورت USB دیگر وصل کنید.
2. کابل USB را تعویض کنید: اگر کابل شما قدیمی باشد یا با آن خیلی کار شده باشد ممکن است دیگر درست کار نکند. کابل رو عوض کنید و ببینید مشکل حل میشه یا نه.
3. پورت USB را تمیز کنید: از یک ابزار بسیار نازک و غیر فلزی مانند خلال دندان استفاده کنید تا پورت را با دقت باز کنید. از انفجار هوای کنسرو شده و پر فشار استفاده نکنید.
4. کامپیوتر را مجددا راه اندازی کنید: خاموش کردن آن و سپس روشن کردن مجدد آن می تواند هرگونه داده خراب را پاک کند و درایورهای دستگاه را به طور خودکار بازنشانی کند.
5. اگر از مک استفاده می کنبد SMC را بازنشانی کنید: می توانید از روش دیگری نیز استفاده کنید، مدیر دستگاه را باز کنید تا تغییرات سخت افزاری را بررسی کنید و اگر رایانه شخصی دارید، کنترلر USB را غیرفعال و دوباره فعال کنید.