Ievads C tipa savienotājos
USB C tipair kļuvis par dominējošu spēlētāju tirgū, pateicoties tā savienotāju priekšrocībām, un tagad ir uz virsotnes sasniegšanas robežas. Tā pielietojums dažādās jomās ir neapturams. Apple MacBook ir licis cilvēkiem atpazīt USB Type-C saskarnes ērtības un arī atklājis nākotnes ierīču attīstības tendences. Tuvākajās dienās tiks laistas klajā arvien vairāk USB Type-C ierīču. Neapšaubāmi, USB Type-C saskarne pakāpeniski kļūs plaši izplatīta un dominēs tirgū nākamo dažu gadu laikā. Turklāt mobilajās ierīcēs, piemēram, tālruņos un planšetdatoros, tai ir vairākas funkcijas, kas nodrošina ātrāku uzlādi, lielāku datu pārsūtīšanas ātrumu un atbalstu displeja izvadei. Tā ir piemērotāka kā izejas saskarne mobilajām ierīcēm. Vissvarīgākais ir tas, ka ir liela nepieciešamība pēc universālas saskarnes, lai uzlabotu savienojamību starp dažādām ierīcēm. Šīs funkcijas varētu padarīt Type-C saskarni patiesi par vienotu nākotnes saskarni, ne tikai redzamajās lietojumprogrammu jomās!
Ja USB C tipa savienotājs ir izstrādāts saskaņā ar USB asociācijas nozares standartiem, tam noteikti jābūt modernam, plānam un kompaktam, piemērotam mobilajām ierīcēm. Vienlaikus tam ir jāatbilst asociācijas augstajām izturības prasībām un jābūt piemērotam dažādiem rūpnieciskiem lietojumiem. USB C tipa savienotājs nodrošina atgriezenisku spraudņa saskarni; ligzdu var ievietot no jebkura virziena, nodrošinot vienkāršu un uzticamu savienojumu. Šim savienotājam ir jāatbalsta arī vairāki dažādi protokoli un tam jābūt atpakaļsaderīgam ar HDMI, VGA, DisplayPort un citiem savienojumu veidiem no viena C tipa USB porta, izmantojot adapterus. Lai nodrošinātu veiktspēju elektromagnētisko traucējumu (EMI) un citās skarbās vidēs, ir jāņem vērā vairāk dizaina apsvērumu. Ražotājiem ieteicams izvēlēties savienotāju piegādātājus ar TID sertifikātu, lai izvairītos no problēmām termināļu lietojumprogrammās!
TheUSB C tipa 3.1saskarnei ir sešas galvenās priekšrocības:
1) Pilnīga funkcionalitāte: Tas vienlaikus atbalsta datus, audio, video un uzlādi, liekot pamatus ātrdarbīgai datu pārraidei, digitālajam audio, augstas izšķirtspējas video, ātrai uzlādei un vairāku ierīču koplietošanai. Viens kabelis var aizstāt vairākus iepriekš izmantotos kabeļus.
2) Apgriežama ievietošana: līdzīgi kā Apple Lightning saskarnē, porta priekšpuse un aizmugure ir vienādas, atbalstot apgriežamu ievietošanu.
3) Divvirzienu pārraide: datus un jaudu var pārraidīt abos virzienos.
4) Atpakaļejoša saderība: Izmantojot adapterus, tā var būt saderīga ar USB A tipa, Micro-B un citām saskarnēm.
5) Mazs izmērs: saskarnes izmērs ir 8,3 mm x 2,5 mm, kas ir aptuveni viena trešdaļa no USB-A saskarnes izmēra.
6) Liels ātrums: Savietojams arUSB 3.1protokolu, tas var atbalstīt datu pārraidi līdz 10 Gb/s, piemēram,USB C 10 Gb/sunUSB 3.1 2. paaudzestandartus, panākot īpaši ātru pārraidi.
USB PD komunikācijas instrukcijas
USB — barošanas padeve (USB PD) ir protokola specifikācija, kas nodrošina vienlaicīgu līdz 100 W jaudas pārraidi un datu pārraidi pa vienu kabeli; USB Type-C ir pilnīgi jauna USB savienotāja specifikācija, kas var atbalstīt virkni jaunu standartu, piemēram, USB 3.1 (1. un 2. paaudze), Display Port un USB PD; USB Type-C porta noklusējuma maksimālais atbalstītais spriegums un strāva ir 5 V un 3 A; ja USB PD ir ieviests USB Type-C portā, tas var atbalstīt USB PD specifikācijā definēto 240 W jaudu, tāpēc USB Type-C porta esamība nenozīmē, ka tas atbalsta USB PD; USB PD šķiet tikai enerģijas pārraides un pārvaldības protokols, taču patiesībā tas var mainīt portu lomas, sazināties ar aktīviem kabeļiem, ļaut DFP kļūt par barošanas avotu un veikt daudzas citas uzlabotas funkcijas. Tāpēc ierīcēm, kas atbalsta PD, ir jāizmanto CC Logic mikroshēmas (E-Mark mikroshēmas), piemēram, izmantojot…5A 100W USB C kabelisvar panākt efektīvu barošanas avotu.
USB C tipa VBUS strāvas noteikšana un izmantošana
USB Type-C ir pievienotas strāvas noteikšanas un izmantošanas funkcijas. Ir ieviesti trīs jauni strāvas režīmi: noklusējuma USB barošanas režīms (500 mA/900 mA), 1,5 A un 3,0 A. Šie trīs strāvas režīmi tiek pārraidīti un noteikti, izmantojot CC tapas. DFP, kuriem nepieciešama apraides strāvas izejas iespēja, lai to panāktu, ir nepieciešamas dažādas CC pievilkšanas rezistoru Rp vērtības. UFP gadījumā ir jānosaka sprieguma vērtība uz CC tapas, lai iegūtu otra DFP strāvas izejas iespēju.
DFP-UFP un VBUS pārvaldība un noteikšana
DFP ir USB C tipa ports, kas atrodas uz resursdatora vai centrmezgla un ir savienots ar ierīci. UFP ir USB C tipa ports, kas atrodas uz ierīces vai centrmezgla un ir savienots ar resursdatora vai centrmezgla DFP. DRP ir USB C tipa ports, kas var darboties kā DFP vai UFP. DRP gaidīšanas režīmā pārslēdzas starp DFP un UFP ik pēc 50 ms. Pārslēdzoties uz DFP, CC tapas kontaktam jābūt rezistoram Rp, kas tiek savienots ar VBUS vai strāvas avota izeju. Pārslēdzoties uz UFP, CC tapas kontaktam jābūt savienotam ar GND rezistoru Rd. Šī pārslēgšanas darbība jāveic CC Logic mikroshēmai.
VBUS var tikt izvadīts tikai tad, ja DFP nosaka UFP ievietošanu. Kad UFP ir noņemts, VBUS ir jāizslēdz. Šī darbība ir jāpabeidz CC Logic mikroshēmai.
Piezīme. Iepriekš minētais DRP atšķiras no USB-PD DRP. USB-PD DRP attiecas uz barošanas portiem, kas darbojas kā barošanas avots (padevējs) un izlietne (patērētājs), piemēram, klēpjdatora USB Type-C ports atbalsta USB-PD DRP, kas var darboties kā barošanas avots (pievienojot USB disku vai mobilo tālruni) vai izlietne (pievienojot monitoru vai strāvas adapteri).
DRP koncepcija, DFP koncepcija, UFP koncepcija
Datu pārraide galvenokārt sastāv no diviem diferenciālo signālu komplektiem, TX/RX. CC1 un CC2 ir divi galvenie kontakti ar daudzām funkcijām:
Savienojumu noteikšana, priekšējās un aizmugurējās puses atšķiršana, DFP un UFP, kas ir Vbus galvenā-pakārtotā konfigurācija, atšķiršana, ir divu veidu USB C tipa un USB barošanas avots.
Vconn konfigurēšana. Ja kabelī ir mikroshēma, viens CC pārraida signālu, bet otrs CC kļūst par barošanas avota Vconn. Konfigurējot citus režīmus, piemēram, pievienojot audio piederumus, DP, PCIE, katram ir četras barošanas un zemējuma līnijas. DRP (divkāršo lomu ports): divkāršo lomu ports, DRP var izmantot kā DFP (resursdatoru), UFP (ierīci) vai dinamiski pārslēgties starp DFP un UFP. Tipiska DRP ierīce ir dators (dators var darboties kā USB resursdators vai ierīce uzlādei (Apple jaunais MacBook Air)), mobilais tālrunis ar OTG funkciju (mobilais tālrunis var darboties kā ierīce uzlādei un datu nolasīšanai vai kā resursdators barošanas nodrošināšanai vai datu nolasīšanai no USB diska), pārnēsājamais akumulators (izlādi un uzlādi var veikt caur vienu USB Type-C, tas ir, šis ports var izlādēt un uzlādēt).
Tipiskā USB Type-C ieviešanas metode resursdatora-klienta (DFP-UFP) savienojumā
CCpin koncepcija
CC (konfigurācijas kanāls): konfigurācijas kanāls — šis ir jaunizveidots galvenais kanāls USB Type-C. Tā funkcijas ietver USB savienojumu noteikšanu, pareiza ievietošanas virziena noteikšanu, savienojuma izveidi un pārvaldību starp USB ierīcēm un VBUS utt.
DFP CC pieslēgvietā ir augšējais paceļamais rezistors Rp, bet UFP pieslēgvietā - apakšējais nolaižamais rezistors Rd. Ja tas nav pievienots, DFP VBUS nav izejas. Pēc pievienošanas CC pieslēgvieta ir pievienota, un DFP CC pieslēgvieta noteiks UFP nolaižamo rezistoru Rd, norādot, ka savienojums ir izveidots. Pēc tam DFP atvērs VBUS barošanas slēdzi un izvadīs strāvu UFP. Kura CC pieslēgvieta (CC1, CC2) noteiks nolaižamo rezistoru, nosaka saskarnes ievietošanas virzienu un arī pārslēdz RX/TX. Pretestība Rd = 5,1 kOh, un pretestības Rp vērtība ir nenoteikta. Saskaņā ar iepriekšējo diagrammu var redzēt, ka USB Type-C ir vairāki barošanas režīmi. Kā tos atšķirt? Tas ir balstīts uz Rp vērtību. CC pieslēgvietas noteiktais spriegums atšķiras, ja Rp vērtība ir atšķirīga, un pēc tam kontrolē DFP galu, lai izpildītu kuru barošanas režīmu. Jāatzīmē, ka divi CC tapas, kas attēlotas iepriekš redzamajā attēlā, faktiski ir tikai viena CC līnija kabelī bez mikroshēmas.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 3. novembris
