Conexões USB na parte frontal do gabinete

Autor: Laércio Vasconcelos, abril/2003
 

    Veja como ligar a sua placa mãe nas portas USB existentes na parte frontal do gabinete. Não é difícil, mas se não for feito corretamente, você pode queimar a placa mãe. 

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Os gabinetes usados nos PCs mudaram muito pouco ao longo dos anos, e apenas recentemente começaram a evoluir significativamente em design. Os primeiros PCs usavam gabinetes horizontais. Depois surgiram os modelos verticais (torre), o horizontal de 3 alturas, o horizontal slim, os compactos, os modelos torre tamanhos mini, médio e grande. Variando um pouco no formato, esses gabinetes tinham muitas características parecidas, como a sua cor pálida. No início tinham apenas um botão Reset e a chave liga-desliga ficava na parte traseira do computador. No final dos anos 80 surgiram gabinetes com painel frontal contendo os LEDs de acesso ao disco rígido, um "LED Turbo" e um Power LED, além dos botões RESET, Liga-desliga e TURBO, e ainda uma chave para trancar o teclado (Keylock). Tinham um display digital que indicava o clock do processador. Este display não media a velocidade do processador, e sim apresentava um número fixo, programado pelo usuário.


Figura 1 - Gabinetes horizontais e verticais

Aos poucos alguns desses indicadores e botões caíram em desuso. Os gabinetes atuais não têm mais o Turbo LED, Turbo Switch, o Keylock e o display digital. Foram mantidos o HDD LED, o Power LED, o Reset e o Power Switch.

Imitando o design dos computadores da Apple (MACs), os gabinetes passaram a ter um design completamente diferente, a partir de 1999. Passaram a ser coloridos, negros ou em tons de grafite. Alguns são transparentes e outros chegam a ter luzes neon. Estamos na era dos gabinetes exóticos.


Figura 2 - Gabinetes com diversos layouts

Este artigo não se propõe a mostrar os diversos gabinetes existentes hoje em dia, mas a ensinar a utilizar um recurso recentemente introduzido, que são as interfaces USB frontais.


Figura 3 - Conexões na parte traseira de um PC moderno

Sabemos que todos os PCs atuais possuem no mínimo duas interfaces USB, localizadas na parte frontal do gabinete, como mostra a figura 3 (ao lado dos conectores do teclado e mouse). A presença dessas interfaces tornou-se obrigatória a partir da implantação do padrão ATX, usado pelas placas e gabinetes modernos.

Ocorre que as placas de CPU atuais não têm mais apenas as duas interfaces USB obrigatórias. Normalmente possuem maus duas, quatro ou até seis interfaces USB adicionais. Essas interfaces muitas vezes são USB 2.0, e são conectadas através de "espelhos USB" que acompanham a placa de CPU. Mostraremos neste artigo, exemplos de instalação desses espelhos USB.


Figura 4 - Espelho USB que acompanha placas Asus

Muitos gabinetes modernos possuem conexões USB na sua parte frontal, como vemos na figura 5 (a tampa frontal deste gabinete foi retirada para vermos melhor o seu interior). Note que existem dois conectores USB, do qual partem fios que devem ser ligados na placa de CPU, com a ajuda do seu manual. Esses fios utilizam cores padronizadas:

Vermelho +5 Volts
Branco DATA-
Verde DATA+
Preto Terra

Cabos USB utilizam sempre quatro fios, sendo dois deles para a transmissão de dados (DATA- e DATA+) e mais dois fios para alimentação (+5V e terra).


Figura 5 - Conexões de USB e áudio na parte frontal de um gabinete moderno.

Na figura 6 vemos os conectores existentes na outra extremidade dos cabos que partem do painel frontal. São relativos às duas interfaces. Normalmente os fabricantes de gabinetes fornecem conectores individuais para cada fio, visando facilitar a conexão na placa mãe. No exemplo da figura 6, vemos que o fio vermelho (+5V) tem um conector único, o fio preto (terra) também, e o par de fios verde e preto que transporta os dados tem um conector duplo. Devemos prestar muita atenção no diagrama de conexões do manual da placa de CPU para que essas ligações sejam feitas de forma correta. Se invertermos a ligação dos fios, podemos queimar a placa mãe e os dispositivos USB conectados.


Figura 6 - Conectores USB para ligação da placa de CPU até a parte frontal do gabinete

A figura 7 mostra o exemplo do diagrama de conexões da terceira e quarta interfaces USB de uma certa placa de CPU (M7MIA, fabricada pela Biostar). Note que existe um conector chamado JUSB2 onde existem conexões de +5V, terra, DATA+ e DATA- das duas interfaces USB adicionais.


Figura 7 - Exemplo de conectores USB adicionais em uma placa de CPU

Levando em conta as cores dos fios, as conexões desta placa no gabinete do nosso exemplo devem ser então as seguintes:

Fio Função Pino Pino Função Fio
Vermelho +5V 1 2 NC  
Branco D- 3 4 Terra Preto
Verde D+ 5 6 D+ Verde
Preto Terra 7 8 D- Branco
  NC 9 10 +5V Vermelho

Portanto devemos ligar uma interface nos pinos 1-3-5-7 (vermelho, branco, verde, preto) e ligar a outra interface nos pinos 4-6-8-10 (preto, verde, branco, vermelho), como mostra a figura 8. Não siga essas conexões a pé-da-letra, pois elas dependem do diagrama existente no manual da placa mãe.


Figura 8 - Ligando as duas portas USB do gabinete na placa mãe do nosso exemplo


Figura 9 - Outro exemplo de diagrama de conexões das interfaces USB na placa mãe

Tome muito cuidado, pois nem todas as placas de CPU usam o mesmo esquema de conexões que mostramos no nosso exemplo. A figura 9 mostra um esquema alternativo. Nesse caso as conexões do painel frontal devem ser feitas de acordo com a tabela abaixo:

Fio Função Pino Pino Função Fio
Vermelho +5V 1 2 +5V Vermelho
Branco D- 3 4 D- Branco
Verde D+ 5 6 D_ Verde
Preto Terra 7 8 Terra Preto

Como regra geral, você deve sempre levar em conta as cores dos fios e conferir as conexões no manual da placa de CPU.

O mesmo cuidado deve ser tomado quando fazemos as conexões dessas interfaces em um espelho USB instalado na parte traseira do computador. Quando usamos o espelho que acompanha a placa mãe, não existe risco de conexão invertida (basta prestar atenção nas instruções do manual). Entretanto quando compramos um espelho USB avulso, devemos prestar muita atenção nas cores dos fios para não fazer conexões erradas, o que causaria a queima da placa mãe e dos dispositivos USB nela conectados.


Figura 10 - Espelho USB que acompanha a placa MSI K7T266 Pro2


Figura 11 - Segundo espelho USB que acompanha a placa MSI K7T266 Pro2

As figura 10 e 11 mostram os espelhos USB que acompanham a placa MSI K7T266 Pro2. Além das duas interfaces USB existente no painel traseiro da placa, existem mais 6 interfaces. Quatro delas são USB 2.0, conectadas através do espelho da figura 10. As outras duas são USB 1.1 e são conectadas com o espelho da figura 11 (este espelho tem, além dos dois conectores USB, um grupo de quatro LEDs para diagnóstico da placa, usados para indicar eventuais erros durante o boot, o que facilita a manutenção).


Figura 12 - Conectores USB das 6 interfaces USB adicionais da placa MSI K7T266 Pro2

Na figura 12 vemos o chip USB 2.0 da NEC que possui quatro interfaces, ligadas nos conectores JUSB1 e JUSB3. Ainda na figura 12 vemos o conector JUSB2, que é USB 1.1. Na figura 13 vemos o diagrama de conexões dessas interfaces. Os três conectores possuem pinagens idênticas. Observe a posição do pino 1, que no caso desta placa ficam orientados para a direita. Na placa da figura 7, o pino 1 estava orientado para a esquerda. Por isso é sempre importante prestar atenção no diagrama do manual da placa mãe.


Figura 13 - Diagrama de conexões para os espelhos USB na placa MSI K7T266 Pro2

Notamos que a ordem das conexões é a mesma mostrada no exemplo da figura 7. A diferença é que na placa da figura 7, os pinos 9 e 2 eram "NC" (não conectados). Nesta placa MSI, esses pinos também são usados como terra. Se ligássemos essas interfaces no painel frontal de um gabinete, não seria necessário ligar esses terras adicionais. Os fios pretos que partem do painel do gabinete seriam ligados apenas nos dois terras normais, nos pinos 7 e 4.


Figura 14 -Os espelhos USB já ligados nos conectores da placa mãe. 

Na figura 14 os espelhos USB já estão ligados na placa mãe. Observe que nesta placa, assim como na placa da figura 7, cada conector tem 10 pinos, correspondentes a duas interfaces. A ordem dos pinos de uma interface é invertida em relação aos pinos da outra interface. Enquanto um lado tem as cores vermelho-branco-verde-preto-NC, o outro tem NC-preto-verde-branco-vermelho. A razão dessa inversão é facilitar a conexão. O conector pode ser ligado em duas posições possíveis. Como é um conector simétrico, ao ser ligado de forma invertida, o ordem das ligações permanece a mesma.


Figura 15 - Espelho USB vendido separadamente

Nem sempre as conexões dos espelhos USB são iguaos. A figura 15 mostra um exemplo de espelho encontrado no comércio. Na figura 16 vemos o conector em detalhe. Observe que os dois fios vermelhos estão do mesmo "lado" do conector. Este tipo de espelho seria portanto indicado para ligações em placas que seguem a ordem mostrada na figura 9, ou seja, "sem inversão".


Figura 16 - Conector de um espelho USB, sem inversão.

Podemos portanto encontrar no comércio, espelhos USB de dois tipos: normal e invertido. O invertido tem 10 pinos, o normal pode ser de 10 ou 8 pinos. O espelho deve ser comprado de acordo com a ordem das conexões (normal ou invertida) da placa mãe. Para isso é necessário consultar o manual da placa mãe. Por isso muitos vendedores perguntam qual é a sua placa mãe antes de vender o espelho USB. Tome cuidado, pois muitos vendedores não sabem deste detalhe técnico.

Normal, 10 pinos Normal, 8 pinos Invertido, 10 pinos
Vermelho Vermelho
Branco Branco
Verde Verde
Preto Preto
Preto ou NC Preto ou NC
  
Vermelho Vermelho
Branco Branco
Verde Verde
Preto Preto
  
Vermelho Preto ou NC
Branco Preto
Verde Verde
Preto Branco
Preto ou NC Vermelho


Figura 17 - Conexões da placa PC Chips M810

Melhor ainda é o espelho USB universal. Ao invés de ter um único conector de 10 pinos, possui dois conectores independentes, de 4 ou 5 pinos cada. Podemos então ligar os dois conectores de forma normal (vermelho ao lado do vermelho) ou invertida, de acordo com o diagrama existente no manual da placa mãe. A figura 17, por exemplo, mostra as conexões de uma placa PC Chips M810. Observe que o conector é do tipo "normal", ou seja, sem inversão. O espelho USB que acompanha esta placa tem ligações compatíveis. Se um usuário desta placa não possui este conector, deve comprar um equivalente que siga esta mesma ordem de ligações (ou seja, a normal). O mostrado na figura 16 é adequado a esta conexão.