題:
他們為什麼設計用於USB的新連接器?
Hearth
2019-12-07 23:47:43 UTC
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在開發USB標準時,有許多廣泛使用的連接器可以用來代替新的自定義連接器。為什麼他們當時不使用mini-DIN或DE-9或其他通用連接器,而不是發明全新的物理連接器,然後需要使用全新的(昂貴的)機械來製造?

我可以想到一些可能的部分原因(例如,新的東西對消費者而言不太容易混淆,或者新的連接器比當時的其他任何產品在機械上都更合理),但我希望看到一個更加成熟的分析當時可用的內容以及為什麼不適合使用-嘿,也許幸運的是,真正從事此規範工作的人可以給出確切的確切原因。

常見的連接器會造成混亂。如果您有兩個DE-9連接器,一個用於RS323,另一個用於USB,則肯定有人會插入錯誤的接口,並且事情一定會發生!
主要原因是總線需要特定的物理拓撲-通過集線器的上游/下游端口。這就是為什麼A型和B型連接器在物理上有所不同的原因(即,不僅使用極性鍵或標籤)。製作自定義連接器也沒有動搖。Firewire已經做到了。
@Jon不是開創性的,但也不便宜。
如果經常使用Mini-DIN,並且不習慣於保持連接器完好無缺的人使用,則在實踐中是一種憎惡和災難。|相對而言,原始的USB連接器在機械上是相對天才的作品。||DE9不太差,但在物理上太大了,已經成為導致大量互連混亂的主機。||Mini USB是過渡步驟,主要失敗之處在於插座而不是電纜是缺點。|| ...
Micro USB在很大程度上是由當時的製造商的“需求”驅動的,這是因為它需要較小的插座,但BUT具有使電纜成為較弱連接的優勢。|| ... ||如果世界要使用不計其數的連接器,那麼安裝工具的成本就不成問題了,與現有連接器實現IN兼容性將是一大優勢。
新的外觀設計可以受版權保護,並可以許可用於收入來源。一定要為此付出代價。
USB並不是唯一使用新的連接器(由標準指定,並且與任何現有的連接器都不兼容)的互連器。Infiniband當然可以。其他接口是多源協議(例如SFP,SFFP,POP4,SNAP 12等)的主題,這些協議在物理和電氣上都相互兼容,但*僅*支持特定接口。
引起混淆點的常見連接器不可低估。看看使用USB-C加載所有內容所造成的慘敗,幾乎沒有人說清楚使用USB-C實際支持什麼。
這是連接器製造商/標準協會聯合會的一項行動,目的是增加利潤。
@AustinHemmelgarn各種不同的USB-C口味肯定會導致此問題。USB-C可能存在明顯不同的“模式”,但是沒有明確的方法來判斷電纜是否支持它,硬件是否支持它,集線器或其他任何功能。這是一個巨大的FUBAR。
@Nelson, Type-C是FUBAR ...這很複雜。您有什麼建議呢?微型DP,微型DP,DP,微型HDMI。mini-HDMI,HDMI,USB-A,B,C?TB1-2-3?USB4 2x2?我相信,只有您插入Type-CC電纜的時候到了,一切都會很好,顯示器將啟動,觸摸屏被激活等,而客戶沒有任何線索可以知道……花一些時間
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@AustinHemmelgarn [USB-OTG](https://en.wikipedia.org/wiki/USB_On-The-Go)提供了即將到來的混亂的預覽,但他們仍然使它與USB-C更加混亂
可能更糟的是,當消費者的AV人群嘗試使用標準連接器時,他們想到了自唱頭插頭,SCART連接器以來最糟糕的可憎……不可靠,易碎,實際上沒有足夠的引腳來執行他們所需的工作。相比之下,USB(任何版本)是用於大規模生產的機械設計奇蹟。
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DE-9已經引起了混亂,DE-9用於電壓不兼容的RS232和RS422以及其他非標準接口。對此增加更多的混亂將導致更多的設備破壞。
談到這一點,我了解USB-C在對方支持或不支持的情況下是一場災難。但是,為什麼要花大約20年的時間來設計可顛倒插入的USB連接器?
八 答案:
Justme
2019-12-07 23:56:22 UTC
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最可能的原因很多,至少是以下原因。

連接器必須支持熱插拔。您提到的連接器不支持熱插拔。

使用現有的連接器還意味著某人可能會因為他們使用相同的連接器而將兩個不兼容的設備一起插入。

連接器還需要支持足夠的配合循環才能使用。

您提到的連接器已經過時,隨著製造連接器的技術的發展,使用該技術製造更小,更耐用甚至更好的現代連接器是很有意義的,最重要的是,適用於具體的應用。

+1即可插入。外部觸點更長,因此電源首先連接。
@Transistor,是,因此電源和地線先連接然後最後斷開。
並且連接器屏蔽是第一個接觸的,即使在電源接地之前,也應使電位和ESD電荷相等。
@Transistor還是不錯的,您仍然可以為其他相同的現有插座或插頭指定(不相等的插針長度)。
SATA同樣支持熱插拔(出於好奇,連接器的手指更明顯)。有些人曾經熱插拔ATA帶狀電纜驅動器,遲早發現這是個壞主意。
@Peter:具有相同外觀的插頭,但引腳長度不同嗎?不!
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帶有RS-232的D連接器(例如)支持熱插拔,只需確保輸入能夠容忍任何由於未接地或其他原因造成的電壓過載。
@Rich無法保證D連接器的哪個插針首先和最後根據插接角度配合。關鍵是D連接器本身不具有支持熱插拔的功能,因此,要使用D連接器支持熱插拔,必須在設計具有足夠保護功能的接口時投入時間,精力和保護性組件,並且這樣做要花錢。
Harper - Reinstate Monica
2019-12-07 23:56:53 UTC
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與現有連接器的兼容性是反特性

讓我們想像一下,他們使用當時常見的 DB-9 s> DE-9用於USB。會發生什麼?很多老鼠都使用了DE-9 ,它還用於許多其他串行端口。人們會把串行鼠標插入USB端口,而當它不起作用時會感到沮喪。

USB連接器的可用性是一個可以解決的問題

當然,硬件人員希望看到預先存在的連接器,以便他們可以從Digi-Key購買。但是,隨著製造商開始提供新設計,這個問題很快就會解決。

有類似USB連接器的先例嗎?看來他們需要全新的工具來製造它們。當然也可以及時解決。
@Hearth我認為他們的觀點是,他們將使這些資產達到數十億美元,因此他們可以自己實現規模經濟,並且借用工具沒有任何節省。
這基本上就是USB C發生的情況。USBC電纜/插座可以是USB 2.x或USB 3.x,並且可以支持任意數量的擴展(Thunderbolt 3,DisplayPort,USB PD等),並且無法實現用戶只需查看即可驗證給定的電纜/設備支持什麼。
@Hearth USB-A類似於由(機械和電氣)屏蔽層包圍的PCB邊緣連接器,實際上,某些設備實際上在PCB上實現了USB-A。邊緣連接器(包括電纜安裝的邊緣連接器)基本上已經存在了很長時間。USB-B折疊起來但在概念上相似。這些連接器非常好,因為除了固定插針的連接順序外,它們還保持在沒有螺釘的狀態,並且在插入時可以很好地擦拭觸點,同時它們中的灰塵比DE-9少,便於您放入東西一個口袋。不完美,尤其是較小/最新的版本,但是還可以
@ChrisH我從未想過像邊緣連接器那樣,這是一個好點。
實際對工具的要求並非超出現代連接器範圍。當然,需要建立一條生產線(或為運行進行編程),但是在該領域,工具沖壓,壓接形狀,模壓塑料或在塑料上印刷(或設置PCB)並不罕見,也許比簡單的螺絲機生產出數以百萬計的圓形銷釘更奇特,但仍然可用。
確實。許多年前,我曾使用一種使用DB-25連接器的設備,但其中一個針腳具有48v電壓,如果將串行接口卡插入其中一個,則它會油炸。一位客戶在致電給我們之前,設法通過選擇了20個備用串行卡來進行工作。
manassehkatz-Moving 2 Codidact
2019-12-08 11:00:54 UTC
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他們從並行&串行端口中學到了東西

在IBM-PC出現之前,“典型”並行端口是36針“ Centronics”連接器。然後,IBM決定對IBM PC上的並行端口使用DB-25F連接器。Oops,已經非常普遍地用於計算機和終端上的串行端口。因此,他們將串行端口切換為DB-25M連接器,這意味著即使您將IBM-PC代替終端,即使引腳排列相同,也需要新的電纜或性別轉換器。

因此,通過USB,他們創建了一些new,這是一個非常好的主意。

更不用說25針SCSI端口和工業控制卡上的各種25針引腳排列...。
@rackandboneman是的,SCSI是一團糟的連接器。我不會指責工業等。東西-但IBM應該更了解。再說一次,對他們來說終端是同軸電纜或雙芯同軸電纜。
我的大學教授試圖讓我們理解他對於男性外向連接器的設計決策感到困惑。“為什麼有人這麼做?這是一個插頭朝外:裸露的針腳,以便任何觸摸都可以使它們短路?”
Russell McMahon
2019-12-09 09:55:31 UTC
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在開發USB標準時,有許多廣泛使用的連接器可以用來代替新的自定義連接器。為什麼他們當時不使用mini-DIN或DE-9或其他通用連接器,而不是發明全新的物理連接器,然後需要使用全新的(昂貴的)機械來製造?

在實踐中,Mini-DIN經常被使用並且被不承諾保持連接器完好無損的人們使用,這是令人討厭和災難。彎曲和折斷的銷釘“正好發生”。

相對而言,原始的USB連接器在機械上是天才的作品。

Db9的機械性能還不錯,但物理尺寸卻太大了,並且已經成為造成大量互連混亂的原因。

Mini USB是過渡步驟,主要失敗之處在於插座而不是電纜是弱點。

Micro USB很大程度上是由當時重要的製造商的“需求”驅動的,因為後者需要採用薄型插座,但BUT具有使電纜成為較弱連接的巨大優勢。多次插入後,mini-USB設備內插口往往會失效。採用micro-USb的設計意味著插頭是較弱的一點。

如果世界要使用不計其數的連接器,那麼安裝工具的成本就不成問題了,與現有連接器實現IN兼容性是一個獎勵。

是的-與DIN / mini-Din或DE-9連接器的尺寸相比,常規USB-A插頭的尺寸允許用於精美的扁平外殼...
同樣,當我們抨擊mini-DIN時:USB-A出於正確的方向從** 2 **插入的需求已經使人們感到煩惱。使用所有這些圓形DIN連接器,就更像360種可能的方向中的一種將起作用。
@leftaroundabout我不是在猛擊mini-DIN,而是看到那些不知道如何處理連接器的人彎曲和折斷了針腳。|根據一份惠普出版物,USB-A具有3種方向->您嘗試1st的方式。然後180度翻轉。然後再次旋轉180度,以得到正確的方式。|我有一個USB A在線測試儀(V,I,mAh,時間等),帶有全方位(共2個)方向連接器。歡樂!!!:-)。
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@Hearth-是的,您可能會製造一個糟糕的產品。但是,通過“適當的工程設計” [tm],您應該能夠移動接觸板而不會降低壽命。他們是否這樣做尚無定論,但人們可以猜測:-)。您可以製造一個帶有彈簧加載外殼的外殼,該外殼可以根據需要移動,並且接觸板必須相對於電子設備固定(可能就是它們的用途),必須看上去。
Mini-DIN邀請如果必須將連接器插入視線之外(例如,伸到設備後面),請嘗試通過感覺將其扭轉成方向。銷毀銷的完美方法。
rackandboneman
2019-12-11 04:17:30 UTC
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關於USB2.0及其信號完整性要求,可能有預見性,也可能沒有。

高速數字信號實際上是HF到UHF信號,帶來了所有問題。

通用Sub-D或DIN連接器並非設計為可行的VHF / UHF連接器。 Sub-D零件的某些EXACT模型可能是可行的(例如,您擁有零件編號和數據表,並已測量並測試了該零件)。

對於12Mbps信號,DIN或Sub-D連接器在電氣上已經不是最佳選擇(儘管它們已用於該速度範圍內的協議,例如用於以太網收發器的AUI)。將其用於要求上升時間為500ps的400Mbps信號可能被認為是荒謬的-如果您曾經嘗試過處理上升時間小於10ns的數字信號的實驗裝置,則您會發現每一英寸不受約束的導線或連接器引腳(例如,它不是同軸電纜的一部分,也不是在接地層附近,也不是雙絞線的一部分),很有可能將gremlins引入您的系統-或將無害的東西變成天線。

當然,VGA使用sub-D連接器來連接(模擬)可以在VHF範圍內的高速信號-即使有足夠的時間,問題(信號衰減,重影....)也並不少見。為製造商優化HD15連接器(目前可能主要是VGA使用)以使其最常用。一些專業計算機系統(SGI或IBM工作站...)選擇使用BNC連接或3W3 / 13W3連接器(帶有同軸插入件的sub-D)是出於模擬監視器連接的原因。

因此,如果將使用USB2.0這樣的舊式連接器,則可能無法保持USB2.0的物理兼容性-同時又要可靠。

讓人想起:-)-帶有RG-58同軸電纜,速度為10 mbps的10base2(?)Internet使用的BNC連接器。工作站T通過BNC-T的短延長線從主電纜上斷開。用視覺上接近的相同的75歐姆同軸電纜代替這些短距離電纜(例如1或2米長)之一將使整個LAN癱瘓。問我我怎麼知道:-(。
Scott Seidman
2019-12-11 04:25:46 UTC
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除了其他很好的答案,我還要補充一點,USB誕生期間的鼠標和鍵盤連接器是DIN連接器。切換到USB鼠標和鍵盤的操作不是立即的,圖片中還保留了在電纜末端帶有DIN連接器的設備,並試圖找出將其插入哪個DIN插座。

我個人想念堆疊25到9針適配器,性別轉換器和空調製解調器的日子,然後調整波特率直到可行。

只需堆疊所有適配器,直到某些東西可以工作或適配器塔跌落,是嗎?
別開玩笑了,我以前把堆棧綁在一起,@Hearth
...而且我的辦公桌抽屜中還有USB轉PS2適配器
Rich
2019-12-11 06:57:42 UTC
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連接器技術是一個不斷發展的領域。

D型連接器是圍繞手動焊接,兆赫茲範圍的信號,商業/工業使用周期(通常會安裝一個系統並持續使用數月)等開發的。

當USB出現時,(廉價)連接器和組裝的最新技術允許更密集的連接器間距,更小的插針,更好的佔空比等。(A連接器還有一個方面能夠直接將PCB用作(相當不可靠的)公連接器)。

有了USB-C,這些事情就更進一步了。

(但是為什麼現在的打印機和音樂設備使用古老的全尺寸B連接器?)

可能是因為如果您不小心將打印機推入牆壁且電纜之間插入電纜的情況下,全尺寸的B連接器,尤其是其插孔,極不可能被損壞而無法修復...或者如果您遇到各種各樣的載物台,插入效果踏板的連接器和/或插入電纜的腳步...。此外,如果人們需要更換電纜,人們會認出一個B連接器,較小的連接器通常會導致猜測(好的,是mini或micro或micro-usb-c還是kodak特殊的...。)
rackandboneman
2019-12-12 04:37:04 UTC
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第二個答案,因為它涉及非常不同的方面:

在引入IBM PC時(並引入了某些連接器標準),台式計算機(無論它們是否與IBM兼容)被認為是工業/專業/愛好者設備,其價格昂貴,足以期望用戶精通知識和謹慎操作。足以不需要萬無一失的設計。另外,許多硬件和佈線需要定製或定制適應,因此使用任何電子零件分銷商目錄中都可用的通用連接器,可以用某些技巧進行手工焊接(將Sub-D和DIN連接器焊接起來不是真正的初學者任務!),是一項真正的功能。

在引入USB時,與PC兼容已經成為一種常見的家庭用品,這種標準無法再使用。此外,自定義硬件已經不那麼普遍了(並且經常會繼續使用舊版端口),並且無論如何都很難設計成與USB接口:您可以使某些電路像具有7407和74221的中央電子打印機一樣而不是更多... RS232只需要一些便宜且通用的電平轉換器芯片...要將某物轉變為USB設備,所需的零件就更加專業了。



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