為什麼不將 USB 介面做成雙面可插的?

時間 2021-05-11 13:47:09

1樓:曾經滄海

這題我會

50%概率,但每一次都錯

USB發明者之

一、英特爾工程師Ajay Bhatt給出的答案其實很簡單:

因為單面設計比較便宜。

被廣泛使用和吐槽的USB-A介面中有4個排列在同一面的引腳,它們分別連線著不同的線路。而如果想要兩面都可以插,則需要在反面再加上一套與之對應的引腳與線路。在USB誕生之初,設計兩面對稱的介面也完全可以做到,但增加線路意味著增加成本——最終,Ajay Bhatt和他的團隊還是選擇了優先保證成本低廉的不對稱設計。

如何接USB?試著插進去→翻個面→再試一次→如此迴圈USB-A介面雖然不夠完美,但它確實很大程度成功替代了串列埠、並行埠、PS/2介面等一系列複雜的介面,讓接入裝置變得簡單了許多。如果一次就把它插對了,還能給生活帶來小小的滿足感呢。

當你第一次就插對了USB介面

2樓:鬱孤愁

5年前買的樂1S手機(樂視手機)。原廠資料線的USA插頭就是兩面的,現在我依然再用。很好奇為什麼不推廣,是樂視申請專利了嗎。

3樓:Gooney

感謝最高贊答主 @鄧興興 對雙面usb母口了很多優化設計。

前陣子在便利店隨便買了一根雙L頭的usb資料線(一頭type-a一頭type-c),意外發現type-a那頭也可以雙面插,不知道廠家是不是收到最高贊答主的啟發,採用了雙面插usb公口的設計,簡單粗暴,而且可以避免短褲問題。見圖

4樓:宇鵬

樂視手機原裝的資料線就是雙面可插的,不管是手機端,還是電腦端。不得不說,當年樂視手機,還是誠意滿滿的,質量和理念都很不錯。

5樓:花生坡

求學期間做過的設計,應該比這個早,不同於 @鄧興興的概念設計,做的是考慮產品實現的乙個方案,同時考慮的是USB3.0方案。傳圖留個紀念。

6樓:拼音佳佳

然並卵,一切都晚了...現在我的習慣是智慧型手機上QQ,電腦上QQ,然後用QQ連線電腦,需要什麼翻翻就拷過來了,總之不用線,用線也是充電線(迷你usb的正反面區分較大,插反情況下,反過來再插就OK,不會超出三維空間的程度...)

7樓:

我來提供乙個思路:既然無法在物理層面實現,那麼就在內部通過適當邏輯判斷當前是否USB陣腳接觸面,然後智慧型的調整訊號線與電源線位置。這應該可以繼承到USB控制晶元中。

8樓:

USB 3.1已經是雙面可插的啊,據稱iPhone6的資料線線就是這樣子的

引用自:獨販數碼出品:【驚呆了】雙面USB介面,蘋果iPhone 6 Lightning資料線試用

9樓:yeblue

PC那時候走的還是實用的價效比路線。且主要是由工程師參與的設計,借用了內部線路的防呆設計,同時由專業人士使用的比較多,且使用頻率並不足夠高。如果設計成雙面的從結構學和電子學方面來說都會引出一些問題。

當然現在走的是精品,奢侈品路線了。慢慢質會提公升上來。

成本也就不是問題了。

10樓:林芸

如果USB的插槽socket的金屬片向上,則向上的金屬片易落灰塵,灰塵的主要成為有二氧化矽,摩氏硬度為7,可以劃傷金屬,磨損鍍金介面上的金,導致介面金屬易生鏽,會對USB裝置插拔壽命產生不利影響。

11樓:ermiao22

12樓:孟夢

為了乙個有問題的設計,而推出另乙個有問題設計,這種思路本身就不對。

正確的思路是改進這種問題,公升級介面。

題主所說的USB問題,完全可以對現有的USB2.0規範改進,而推出USB3.X

畢竟USB這個介面經過這麼多年,也是在不斷完善。

從最初的1.0、2.0、到現在的3.0。

你費了好多精力去應付這種錯誤的設計,

結果人家下一代規範避免了這個問題。

你這不是在做無用功嗎?

為什麼我開頭說USB母口是有問題的設計?

因為既然是介面,而且是給非專業的任何使用者用的,就要做的簡單,易用。

產品本身能做的事情就沒有必要交給使用者去做。比如正反面的識別,產品本身確實可以實現(蘋果就做到了),所以這個正反面的判斷沒必要交給人去做。

現在情況比如我,每次插USB都要低個頭去看母口方向,再看插頭方向,然後才插入。

有必要讓使用者這麼繁瑣的操作嗎

13樓:

對於水平方向的標準USB的插槽socket為了保證金屬片不被灰塵覆蓋,保證介面的使用壽命,因此設計成金屬片向下,因此對於正確設計的水平的USB介面,都是乙個方向的。

對於垂直的USB介面,取決於機箱的設計安裝主機板的方式,但大多數塔式機箱,從背面看,USB的插槽socket的金屬片向右。

未見過,未用過,雙面可插設計的USB口的裝置。

未被此問題困擾。

解釋一下:如果USB的插槽socket的金屬片向上,則向上的金屬片易落灰塵,灰塵的主要成為有二氧化矽,摩氏硬度為7,可以劃傷金屬,磨損鍍金介面上的金,導致介面金屬易生鏽,會對USB裝置插拔壽命產生不利影響。

14樓:阿牛newsan

很多東西都可以做成防呆的,包括滑鼠鍵盤,但是有必要嗎?人類的智商不應該被電腦剝削;USB做成防呆的很簡單,但是後果呢?你應該能想象得到。

15樓:沐風

首先,宣告觀點:USB介面做成雙面可插是可行的,但是 D+ D-不是簡單粗暴的隨便連線上就可以的,在高速的情況下 1個過孔 1段走線的電阻是不可以忽略的,甚至浮空的走線可能成為天線。

1.隨著USB外設的發展,估計以後可能會不存在低速外設(D-上接上拉電阻) 、全速外設(D+ 上接上拉電阻),只存在高速外設(D+ 上接上拉電阻)。既然只存在高速外設,所以就不需要再區分USB外設是全速或則低速,那麼上拉電阻就可以扯掉了。

2.當只有高速外設的情況下(不再需要通過檢測D+ 或 D- 插入時的電平來判斷是高速或者低俗裝置),D+ D- 差分訊號就可以通過硬體自動識別了。

3.剩下的就只剩下 VCC 和 GND 可能會因為方向相反而短路,其實這個

sh feng 已經給出答案了,就2個二極體的問題。

16樓:nan hu

我覺得為什麼不考慮做成非對稱的外形,比如有些排線介面根本不是矩形而是梯形,這樣大老遠看一眼就知道該怎麼下手插了。電子的東西不懂,但是很好奇當初為什麼設計得這麼不人性化。門要是沒有把手的話會有人先找摺頁才知道從哪邊開門麼?

隨便標記個記號或者弄個非對稱的形狀就可以解決的問題搞得這麼大費周折。。。

17樓:劉俊麟

說到使用者體驗,改成雙面的肯定有人人說為啥不做成圓形的,做成圓形的又有人嫌金屬觸點插拔磨損又老化啥的。

So,乾脆就簡單粗暴到底一次到位,做成圓形+磁性吸引固定+NFC+無線傳電算了~

哈哈哈哈~求摺疊~

18樓:

沒覺得難插,反而我覺得如果usb介面都像排名第一的那種設計會損失穩定性。

估計這種設計僅限於u盤。

要想一下除了日常使用的u盤以外usb介面還有諸多其他的用途,如果僅僅為了好插,橫向豎向扯動會輕易地致使u盤損壞或者排線掉下,那不用也罷。

至少穩定性我覺得目前的設計已經足夠優秀了,蘋果的lighting也不錯,是重新設計過的介面,比一樓在目前的介面上改造要好得多。

個人深深覺得最需要解決的問題是傳輸問題,如何高效地有效傳輸,而不是糾結乙個插口的設計。

目前來看,,也有意義的多。

19樓:

我的答案基於第一的 @鄧興興 的答案,此設計得了紅點獎,但正如作者本人所說,短路問題是乙個不可避免的問題。本人在興興同學的基礎上只增加兩個二極體就可以解決短路的問題

興興同學用了乙個比較巧妙的方法改善了這個難題,下面略作說明:

(貼上原作者):

「利用A與B位置之間的錯位,在U盤端將金屬接觸部分下凹,讓A區域也就是電腦USB金屬接觸片區域能夠跟U盤端的金屬觸片良好的接觸,同時突起部分避免B區域也就是電腦端起固定作用的金屬彈片與U盤的金屬片接觸避免了短路,在同時滿足這兩個條件下,「在理論上」U盤是可以設計成雙面的。那實際上呢?因為每個USB母頭的差異性導致區域A與區域B之間的位置關係存在不確定性,新版的USB母頭中區域B比區域A寬許多,但是一些年代久遠一點的電腦區域B較窄,而且位置也很尷尬,剛好在區域A的正上方。

」此外,下面有同學 @郭文龍 回覆說「未考慮d+和d-的處理」,即「如果B區域也和中間的兩個資料介面有重合腫麼辦?」這個看似是乙個非常棘手的問題,因為如郭同學所說,就算巧妙設計電路解決了短路問題,會影響資料傳輸速率;但其實這個問題是不成立的。繼續看上圖,U盤端金屬區下凹,即供電介面和資料介面間會有乙個凸起的部分,使得B區域最多只能和A或者資料介面中的乙個觸片接觸,不會同時接觸A和資料介面。

興興同學指出,B主要是和A發生重疊,不會和資料介面發生完全重疊,那麼我們只需要考慮固定觸片和供電介面導致的短路問題。有同學提到用二極體整流(至於郭同學提到的二極體正向壓降問題,我覺得這的確會影響效能,但選擇壓降小的鍺二極體(0.2~0.

3V)不影響使用),的確是用它,下面我將談談我的雙面U盤短路保護電路設計。

第一版的電路:

所以得重新考慮…… 設計第二版。

第二版的電路:

想了半天,終於憋出了這個電路。這樣就保證能工作了

(看不懂沒關係,反正就是對了)

但是,這個版本依然有問題,眼尖的同學發現地線GND上面的兩個二極體是不必要的吧~

所以還有第三版。

第三版電路:

20樓:六八

市場上不是有麼正常母口是乙個框+乙個棍正常公口是乙個框+乙個棍+乙個洞現在把公口的那個洞改成乙個棍,跟另乙個棍互為映象。然後兩個棍都弄成可以伸縮的。插上的時候,用不著的半邊被母口裡的棍頂進入。

醬紫問題就解決了。

這才叫簡單粗暴。缺點是做不薄,伸縮彈簧會老化。排名第一的那個回答,設計太文藝了,不忍直視。

21樓:胡鑰

贊第一名的答案,膜拜。

但是真的沒有人注意大部分USB口都是實心在上,空心在下(插頭空心在上,實心在下)咩?之前我也幾乎每次都要插兩遍,注意到介個規律後,我每次插之前都會先看眼手裡USB頭,拿反了就倒過來,很方便噠!

22樓:

歸根到底還是乙個思維方式的問題。

看看硬體介面的人性化之路:

早期的時候,使用者必須了解硬體才能完成裝配(至少需要看說明書),有一些介面如果插反了,嚴重的情況下會燒毀硬體;

後來,設計進化了,硬體設計師意識到插反了這麼乙個小行為就會導致硬體損壞太不人性了,於是他們改進了設計方法,新的方法是,在插反的情況下是插不進去的。這迴避了使用者發生錯誤的可能性而且硬體設計上不用做大的變化。真是太完美了。

但是人性化的需求是永無止境的。再後來,使用者的要求越來越高,插反了插不進去,雖然保護了使用者的硬體不會損壞,但是由於概率問題,使用者總有50%左右的機率要插兩次才能完成插入操作,這浪費了使用者的很多時間(U盤使用者數*使用者插入U盤錯誤的次數*重新插入需要的時間)。如果碰到連續多次每第一次插入U盤都剛好插反從而引發使用者煩躁並發洩到別人身上就更不好了。

U盤作為乙個計算機儲存裝置,設計者在最初設計的時候,由於對計算機硬體過於了解,在思維慣性作用下,延續了當時習慣性的「人性化」設計思路,即為了保證硬體安全不會短路燒毀,如果乙個硬體的方向插反了應當是插不進去的。這是一種基於硬體安全的思維模式,它所處的角度是「硬體」而不是「使用者」。

所以說,這個設計沒有在當時的已有設計基礎之上,進一步關懷到使用者更高的需求,從而錯失了一次可以改良設計的重要機會。

但是你沒有關懷到的使用者的痛點,一定會有別人關懷到。發生的快慢取決於商業競爭的激烈程度。USB介面的標準的競爭明顯沒那麼強烈,所以它緩慢的用了這麼多年才看到一點點變化。

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