Уводзіны ў раздымы тыпу C
USB тыпу CДзякуючы перавагам сваіх раздымаў, стала дамінуючым гульцом на рынку і зараз знаходзіцца на парозе дасягнення вяршыні. Яго прымяненне ў розных галінах непераможнае. MacBook ад Apple прымусіў людзей усвядоміць зручнасць інтэрфейсу USB Type-C, а таксама паказаў тэндэнцыю развіцця будучых прылад. У бліжэйшыя дні будзе выпушчана ўсё больш і больш прылад USB Type-C. Несумненна, інтэрфейс USB Type-C паступова стане шырока распаўсюджаным і будзе дамінаваць на рынку ў бліжэйшыя некалькі гадоў. Больш за тое, на мабільных прыладах, такіх як тэлефоны і планшэты, ён мае некалькі функцый, якія дазваляюць хутчэй зараджаць, павялічваць хуткасць перадачы дадзеных і падтрымліваць вывад на дысплей. Ён больш падыходзіць у якасці выходнага інтэрфейсу для мабільных прылад. Самае галоўнае, што існуе вялікая патрэба ва універсальным інтэрфейсе для паляпшэння сувязі паміж рознымі прыладамі. Гэтыя функцыі могуць зрабіць інтэрфейс Type-C сапраўды адзіным інтэрфейсам будучыні, не толькі ў тых галінах прымянення, якія вы бачыце!
Калі раз'ём USB Type-C распрацаваны ў адпаведнасці з галіновымі стандартамі Асацыяцыі USB, ён абавязкова будзе модным, тонкім і кампактным, прыдатным для мабільных прылад. У той жа час ён павінен адпавядаць патрабаванням асацыяцыі да высокай трываласці і падыходзіць для розных прамысловых ужыванняў. Раз'ём USB Type-C мае рэверсіўны інтэрфейс падключэння; раз'ём можна ўстаўляць з любога боку, што забяспечвае лёгкае і надзейнае падключэнне. Гэты раз'ём таксама павінен падтрымліваць некалькі розных пратаколаў і быць зваротна сумяшчальным з HDMI, VGA, DisplayPort і іншымі тыпамі падключэнняў з аднаго порта USB тыпу C праз адаптары. Каб забяспечыць прадукцыйнасць у электрамагнітных перашкодах (EMI) і іншых складаных умовах, неабходна ўлічваць больш дэталёва пры праектаванні. Вытворцам рэкамендуецца выбіраць пастаўшчыкоў раз'ёмаў з сертыфікацыяй TID, каб пазбегнуць праблем у тэрмінальных ужываннях!
TheUSB тыпу C 3.1інтэрфейс мае шэсць асноўных пераваг:
1) Поўная функцыянальнасць: падтрымлівае перадачу дадзеных, аўдыё, відэа і адначасова зарадку, што стварае аснову для хуткаснай перадачы дадзеных, лічбавага аўдыё, відэа высокай выразнасці, хуткай зарадкі і сумеснага выкарыстання некалькіх прылад. Адзін кабель можа замяніць некалькі кабеляў, якія выкарыстоўваліся раней.
2) Рэверсіўная ўстаўка: Падобна інтэрфейсу Apple Lightning, пярэдняя і задняя часткі порта аднолькавыя, што падтрымлівае рэверсіўную ўстаўку.
3) Двунакіраваная перадача: дадзеныя і энергія могуць перадавацца ў абодвух напрамках.
4) Зваротная сумяшчальнасць: праз адаптары ён можа быць сумяшчальны з USB Type-A, Micro-B і іншымі інтэрфейсамі.
5) Невялікі памер: памер інтэрфейса складае 8,3 мм х 2,5 мм, што прыкладна складае траціну памеру інтэрфейса USB-A.
6) Высокая хуткасць: сумяшчальнасць зUSB 3.1пратакол, ён можа падтрымліваць перадачу дадзеных са хуткасцю да 10 Гбіт/с, напрыклад,USB C 10 Гбіт/сіUSB 3.1 другога пакаленнястандарты, дасягаючы звышхуткай перадачы.
Інструкцыі па падключэнні USB PD
USB - Power Delivery (USB PD) — гэта спецыфікацыя пратакола, якая дазваляе адначасова перадаваць да 100 Вт энергіі і дадзеных па адным кабелі; USB Type-C — гэта цалкам новая спецыфікацыя для раздыма USB, які можа падтрымліваць шэраг новых стандартаў, такіх як USB 3.1 (Gen1 і Gen2), Display Port і USB PD; максімальнае падтрымоўванае напружанне і ток па змаўчанні для порта USB Type-C складае 5 В 3 А; калі USB PD рэалізаваны ў порце USB Type-C, ён можа падтрымліваць магутнасць 240 Вт, вызначаную ў спецыфікацыі USB PD, таму наяўнасць порта USB Type-C не азначае, што ён падтрымлівае USB PD; USB PD здаецца проста пратаколам для перадачы і кіравання энергіяй, але на самой справе ён можа змяняць ролі порта, узаемадзейнічаць з актыўнымі кабелямі, дазваляць DFP стаць прыладай харчавання і выконваць многія іншыя пашыраныя функцыі. Такім чынам, прылады, якія падтрымліваюць PD, павінны выкарыстоўваць мікрасхемы CC Logic (чыпы E-Mark), напрыклад, выкарыстоўваючы...Кабель USB C 5A 100Wможа дасягнуць эфектыўнага электразабеспячэння.
Выяўленне і выкарыстанне току VBUS праз USB Type-C
У USB Type-C дададзены функцыі вызначэння і выкарыстання току. Былі ўведзены тры новыя рэжымы току: рэжым харчавання USB па змаўчанні (500 мА/900 мА), 1,5 А і 3,0 А. Гэтыя тры рэжымы току перадаюцца і выяўляюцца праз кантакты CC. Для прамых працэсараў (DFP), якія патрабуюць магчымасці перадачы выходнага току вяшчання, для дасягнення гэтай мэты патрэбныя розныя значэнні падцягваючых рэзістараў CC Rp. Для UFP неабходна выявіць значэнне напружання на кантакте CC, каб атрымаць выходны ток іншага DFP.
Кіраванне і выяўленне DFP-UFP і VBUS
DFP — гэта порт USB Type-C, размешчаны на хасце або канцэнтратары і падлучаны да прылады. UFP — гэта порт USB Type-C, размешчаны на прыладзе або канцэнтратары і падлучаны да DFP хаста або канцэнтратара. DRP — гэта порт USB Type-C, які можа функцыянаваць як DFP або UFP. DRP пераключаецца паміж DFP і UFP кожныя 50 мс у рэжыме чакання. Пры пераключэнні на DFP рэзістар Rp павінен быць падлучаны да VBUS або выхаду крыніцы току на вывадзе CC. Пры пераключэнні на UFP рэзістар Rd павінен быць падлучаны да GND на вывадзе CC. Гэтае пераключэнне павінна выконвацца мікрасхемай CC Logic.
VBUS можа выводзіцца толькі тады, калі DFP выяўляе ўстаўку UFP. Пасля выдалення UFP VBUS павінен быць выключаны. Гэтую аперацыю павінна выканаць мікрасхема CC Logic.
Заўвага: Вышэйзгаданы DRP адрозніваецца ад USB-PD DRP. USB-PD DRP адносіцца да партоў харчавання, якія выступаюць у якасці крыніцы харчавання (пастаўшчык) і спажывальніка (спажыўца), напрыклад, порт USB Type-C на ноўтбуку падтрымлівае USB-PD DRP, які можа выступаць у якасці крыніцы харчавання (пры падключэнні USB-назапашвальніка або мабільнага тэлефона) або спажывальніка (пры падключэнні манітора або адаптара харчавання).
Канцэпцыя DRP, канцэпцыя DFP, канцэпцыя UFP
Перадача дадзеных у асноўным складаецца з двух набораў дыферэнцыяльных сігналаў, TX/RX. CC1 і CC2 — гэта два ключавыя кантакты з мноствам функцый:
Выяўленне злучэнняў, адрозненне пярэдняга і задняга бакоў, адрозненне паміж DFP і UFP, што з'яўляецца канфігурацыяй галоўнага і падпарадкаванага прылад для Vbus, азначае два тыпы USB Type-C і USB Power Delivery.
Налада Vconn. Калі ў кабелі ёсць чып, адзін CC перадае сігнал, а другі CC становіцца крыніцай харчавання Vconn. Налада іншых рэжымаў, напрыклад, пры падключэнні аўдыёаксесуараў, DP, PCIE, ёсць чатыры лініі харчавання і зазямлення для кожнага, DRP (порт з падвойнай роляй): порт з падвойнай роляй, DRP можа выкарыстоўвацца як DFP (хост), UFP (прылада) або дынамічна пераключацца паміж DFP і UFP. Тыповай прыладай DRP з'яўляецца камп'ютар (кампутар можа выступаць у якасці хоста USB або прылады для зарадкі (новы MacBook Air ад Apple)), мабільны тэлефон з функцыяй OTG (мабільны тэлефон можа выступаць у якасці прылады для зарадкі і чытання дадзеных, або ў якасці хоста для забеспячэння харчавання або чытання дадзеных з USB-назапашвальніка), знешні акумулятар (разрадка і зарадка могуць ажыццяўляцца праз адзін USB Type-C, гэта значыць, гэты порт можа разраджацца і зараджацца).
Тыповы метад рэалізацыі USB Type-C (хост-кліент) (DFP-UFP)
Канцэпцыя CCpin
CC (канфігурацыйны канал): канфігурацыйны канал — гэта нядаўна дададзены ключавы канал у USB Type-C. Яго функцыі ўключаюць выяўленне USB-злучэнняў, вызначэнне правільнага кірунку ўстаўкі, усталяванне і кіраванне злучэннем паміж USB-прыладамі і VBUS і г.д.
На вывадзе CC раздыма DFP ёсць верхні падцягваючы рэзістар Rp, а на UFP — ніжні падцягваючы рэзістар Rd. Калі раздым не падключаны, шына Vbus раздыма DFP не мае выхаду. Пасля падключэння вывад CC падключаецца, і вывад CC раздыма DFP выяўляе падцягваючы рэзістар Rd раздыма UFP, што паказвае на ўсталяванне падключэння. Затым раздым выключальнік харчавання Vbus і выводзіць харчаванне на UFP. Вывад CC (CC1, CC2) выяўляе падцягваючы рэзістар, які вызначае кірунак падключэння інтэрфейсу, а таксама пераключае RX/TX. Супраціўленне Rd = 5,1 кОм, а супраціўленне Rp — нявызначанае значэнне. Згодна з папярэдняй дыяграмай, відаць, што існуе некалькі рэжымаў харчавання для USB Type-C. Як іх адрозніць? Гэта залежыць ад значэння Rp. Напружанне, якое выяўляе вывад CC, адрозніваецца, калі значэнне Rp адрозніваецца, а затым DFP кіруе рэжымам харчавання. Варта адзначыць, што два кантакты CC, намаляваныя на малюнку вышэй, насамрэч з'яўляюцца толькі адной лініяй CC у кабелі без чыпа.
Час публікацыі: 03 лістапада 2025 г.
