Inleiding tot Tipe-C-verbindings
USB Tipe-Chet na vore gekom as 'n dominante speler in die mark danksy sy konnekteerdervoordele en is nou op die punt om die top te bereik. Die toepassing daarvan in verskeie velde is onstuitbaar. Apple se MacBook het mense die gerief van die USB Tipe-C-koppelvlak laat besef en ook die ontwikkelingstendens van toekomstige toestelle onthul. In die dae wat kom, sal meer en meer USB Tipe-C-toestelle bekendgestel word. Ongetwyfeld sal die USB Tipe-C-koppelvlak geleidelik wydverspreid word en die mark in die volgende paar jaar oorheers. Boonop het dit op mobiele toestelle soos fone en tablette verskeie kenmerke wat vinniger laai, hoër data-oordragspoed en ondersteuning vir skermuitvoer moontlik maak. Dit is meer geskik as 'n uitvoerkoppelvlak vir mobiele toestelle. Die belangrikste is dat daar 'n sterk behoefte is aan 'n universele koppelvlak om die konnektiwiteit tussen verskeie toestelle te verbeter. Hierdie kenmerke kan die Tipe-C-koppelvlak werklik die verenigde koppelvlak van die toekoms maak, nie net in die toepassingsvelde wat jy sien nie!
Indien ontwerp volgens die bedryfstandaarde van die USB-vereniging, is die USB Tipe-C-konnektor gebonde om modieus, dun en kompak te wees, geskik vir mobiele toestelle. Terselfdertyd moet dit voldoen aan die hoësterktevereistes van die vereniging en geskik wees vir verskeie industriële toepassings. Die USB Tipe-C-konnektor bied 'n omkeerbare propkoppelvlak; die sok kan vanuit enige rigting ingevoeg word, wat maklike en betroubare verbinding verseker. Hierdie konnektor moet ook verskeie verskillende protokolle ondersteun en kan terugwaarts versoenbaar wees met HDMI, VGA, DisplayPort en ander verbindingstipes vanaf 'n enkele C-tipe USB-poort deur middel van adapters. Om werkverrigting in elektromagnetiese interferensie (EMI) en ander strawwe omgewings aan te spreek, is meer ontwerpoorwegings nodig. Dit word aanbeveel dat vervaardigers konnektorverskaffers met TID-sertifisering kies om probleme in terminaaltoepassings te vermy!
DieUSB Tipe-C 3.1Die koppelvlak het ses groot voordele:
1) Volle funksionaliteit: Dit ondersteun data, oudio, video en gelyktydige laai, wat die grondslag lê vir hoëspoeddata, digitale oudio, hoëdefinisie-video, vinnige laai en die deel van veelvuldige toestelle. Een kabel kan verskeie kabels vervang wat voorheen gebruik is.
2) Omkeerbare invoeging: Soortgelyk aan die Apple Lightning-koppelvlak, is die voor- en agterkant van die poort dieselfde, wat omkeerbare invoeging ondersteun.
3) Tweerigting-oordrag: Data en krag kan in beide rigtings oorgedra word.
4) Agterwaartse versoenbaarheid: Deur adapters kan dit versoenbaar wees met USB Tipe-A, Mikro-B en ander koppelvlakke.
5) Klein grootte: Die koppelvlakgrootte is 8.3 mm x 2.5 mm, ongeveer een derde van die grootte van 'n USB-A-koppelvlak.
6) Hoë spoed: Versoenbaar met dieUSB 3.1protokol, dit kan tot 10 Gb/s data-oordrag ondersteun, soosUSB C 10 GbpsenUSB 3.1 Gen 2standaarde, wat ultrasnelle oordrag bereik.
USB PD Kommunikasie-instruksies
USB - Kraglewering (USB PD) is 'n protokolspesifikasie wat gelyktydige oordrag van tot 100 W krag en datakommunikasie oor 'n enkele kabel moontlik maak; USB Tipe-C is 'n heeltemal nuwe spesifikasie vir 'n USB-konnektor wat 'n reeks nuwe standaarde soos USB 3.1 (Gen1 en Gen2), Display Port en USB PD kan ondersteun; die standaard maksimum ondersteunde spanning en stroom vir 'n USB Tipe-C-poort is 5V 3A; as USB PD in 'n USB Tipe-C-poort geïmplementeer word, kan dit die 240 W-krag wat in die USB PD-spesifikasie gedefinieer is, ondersteun, daarom beteken 'n USB Tipe-C-poort nie dat dit USB PD ondersteun nie; USB PD lyk net 'n protokol vir kragoordrag en -bestuur te wees, maar dit kan eintlik poortrolle verander, met aktiewe kabels kommunikeer, DFP toelaat om die kragtoevoertoestel te word en baie ander gevorderde funksies. Daarom moet toestelle wat PD ondersteun CC Logic-skyfies (E-Mark-skyfies) gebruik, byvoorbeeld deur 'n ... te gebruik.5A 100W USB C-kabeldoeltreffende kragtoevoer kan bereik.
USB Tipe-C VBUS Huidige Opsporing en Gebruik
Die USB Tipe-C het stroomopsporing- en gebruiksfunksies bygevoeg. Drie nuwe stroommodusse is bekendgestel: die standaard USB-kragmodus (500mA/900mA), 1.5A en 3.0A. Hierdie drie stroommodusse word deur die CC-penne oorgedra en opgespoor. Vir DFP's wat uitsaaistroomuitsetvermoë benodig, is verskillende waardes van CC-optrekweerstande Rp nodig om dit te bereik. Vir UFP's moet die spanningswaarde op die CC-pen opgespoor word om die stroomuitsetvermoë van die ander DFP te verkry.
DFP-na-UFP en VBUS Bestuur en Opsporing
DFP is 'n USB Tipe-C-poort wat op die gasheer of hub geleë is en aan die toestel gekoppel is. UFP is 'n USB Tipe-C-poort wat op die toestel of hub geleë is en aan die gasheer of hub se DFP gekoppel is. DRP is 'n USB Tipe-C-poort wat as DFP of UFP kan funksioneer. DRP skakel elke 50 ms tussen DFP en UFP in bystandmodus. Wanneer na DFP oorgeskakel word, moet daar 'n weerstand Rp wees wat na VBUS trek, of 'n stroombronuitset op die CC-pen. Wanneer na UFP oorgeskakel word, moet daar 'n weerstand Rd wees wat na GND op die CC-pen trek. Hierdie skakelaksie moet deur die CC Logic-skyfie voltooi word.
VBUS kan slegs uitgevoer word wanneer DFP die invoeging van UFP bespeur. Sodra UFP verwyder is, moet VBUS afgeskakel word. Hierdie bewerking moet deur die CC Logic-skyfie voltooi word.
Let wel: Die bogenoemde DRP verskil van USB-PD DRP. USB-PD DRP verwys na die kragpoorte wat as Kragbron (verskaffer) en Sink (verbruiker) optree, byvoorbeeld, die USB Tipe-C-poort op 'n skootrekenaar ondersteun USB-PD DRP, wat as Kragbron (wanneer 'n USB-skyf of selfoon gekoppel word) of Sink (wanneer 'n monitor of kragadapter gekoppel word) kan optree.
DRP-konsep, DFP-konsep, UFP-konsep
Data-oordrag bestaan hoofsaaklik uit twee stelle differensiële seine, TX/RX. CC1 en CC2 is twee sleutelpenne met baie funksies:
Om verbindings op te spoor, tussen voor- en agterkante te onderskei, tussen DFP en UFP te onderskei, wat die meester-slaaf-konfigurasie vir Vbus is, is daar twee tipes USB Tipe-C en USB Kraglewering.
Konfigurasie van Vconn. Wanneer daar 'n skyfie in die kabel is, stuur een CC 'n sein, en die ander CC word die kragtoevoer Vconn. Konfigurasie van ander modusse, soos wanneer klankbykomstighede, DP, PCIE gekoppel word, is daar vier krag- en grondlyne vir elk, DRP (Dual Role Port): dubbelrolpoort, DRP kan gebruik word as DFP (Host), UFP (Device), of dinamies wissel tussen DFP en UFP. 'n Tipiese DRP-toestel is 'n rekenaar (die rekenaar kan optree as 'n USB-gasheer of 'n toestel wat gelaai moet word (Apple se nuwe MacBook Air)), 'n selfoon met OTG-funksie (die selfoon kan optree as 'n toestel wat gelaai en data gelees moet word, of as 'n gasheer om krag te verskaf of data vanaf 'n USB-skyf te lees), 'n kragbank (ontlading en laai kan deur een USB Tipe-C gedoen word, dit wil sê, hierdie poort kan ontlaai en laai).
Die tipiese gasheer-kliënt (DFP-UFP) implementeringsmetode van USB Tipe-C
CCpin-konsep
CC (Konfigurasiekanaal): Konfigurasiekanaal, dit is 'n nuut bygevoegde sleutelkanaal in USB Tipe-C. Die funksies daarvan sluit in die opsporing van USB-verbindings, die opsporing van die korrekte invoegrigting, die vestiging en bestuur van die verbinding tussen USB-toestelle en VBUS, ens.
Daar is 'n boonste optrekweerstand Rp op die CC-pen van die DFP, en 'n onderste aftrekweerstand Rd op die UFP. Wanneer dit nie gekoppel is nie, het die VBUS van die DFP geen uitset nie. Na die verbinding word die CC-pen gekoppel, en die CC-pen van die DFP sal die aftrekweerstand Rd van die UFP opspoor, wat aandui dat die verbinding gemaak is. Dan sal die DFP die Vbus-kragskakelaar oopmaak en krag na die UFP uitstuur. Watter CC-pen (CC1, CC2) wat die aftrekweerstand opspoor, bepaal die invoegrigting van die koppelvlak en skakel ook RX/TX. Die weerstand Rd = 5.1k, en die weerstand Rp is 'n onsekere waarde. Volgens die vorige diagram kan gesien word dat daar verskeie kragtoevoermodusse vir USB Tipe-C is. Hoe kan mens hulle onderskei? Dit is gebaseer op die waarde van Rp. Die spanning wat deur die CC-pen opgespoor word, verskil wanneer die waarde van Rp verskil, en dan word die DFP-kant beheer om watter kragtoevoermodus uit te voer. Daar moet kennis geneem word dat die twee CC-penne wat in die bostaande figuur geteken is, eintlik slegs een CC-lyn in die kabel sonder die skyfie is.
Plasingstyd: 3 Nov 2025
