Bevezetés a C típusú csatlakozókba
USB Type-Ccsatlakozóinak előnyeinek köszönhetően domináns szereplővé vált a piacon, és most a csúcsra tör. Alkalmazása különböző területeken megállíthatatlan. Az Apple MacBookja felismertette az emberekkel az USB Type-C interfész kényelmét, és feltárta a jövőbeli eszközök fejlesztési trendjeit is. A következő napokban egyre több USB Type-C eszköz jelenik meg. Kétségtelen, hogy az USB Type-C interfész fokozatosan elterjed, és a következő években uralni fogja a piacot. Sőt, a mobileszközökön, például telefonokon és táblagépeken számos olyan funkcióval rendelkezik, amelyek lehetővé teszik a gyorsabb töltést, a nagyobb adatátviteli sebességet és a kijelző kimenet támogatását. Inkább mobileszközök kimeneti interfészeként alkalmas. A legfontosabb, hogy nagy szükség van egy univerzális interfészre, amely javítja a különböző eszközök közötti csatlakoztathatóságot. Ezek a funkciók a Type-C interfészt valóban a jövő egységes interfészévé tehetik, nem csak az itt látható alkalmazási területeken!
Ha az USB Association ipari szabványainak megfelelően tervezik, az USB Type-C csatlakozó divatos, vékony és kompakt lesz, így alkalmas mobileszközökhöz. Ugyanakkor meg kell felelnie a szövetség nagy szilárdságú követelményeinek, és alkalmasnak kell lennie különféle ipari alkalmazásokhoz. Az USB Type-C csatlakozó megfordítható csatlakozófelületet biztosít; az aljzat bármilyen irányból behelyezhető, így egyszerű és megbízható csatlakozást biztosít. Ennek a csatlakozónak több különböző protokollt is támogatnia kell, és visszafelé kompatibilisnek kell lennie a HDMI, VGA, DisplayPort és más csatlakozási típusokkal egyetlen C típusú USB portról adaptereken keresztül. Az elektromágneses interferencia (EMI) és más zord környezetben való teljesítmény biztosítása érdekében több tervezési szempontra van szükség. Javasoljuk, hogy a gyártók TID tanúsítvánnyal rendelkező csatlakozóbeszállítókat válasszanak, hogy elkerüljék a terminálalkalmazásokban fellépő problémákat!
AUSB Type-C 3.1A felületnek hat fő előnye van:
1) Teljes funkcionalitás: Egyidejűleg támogatja az adat-, hang-, videó- és töltésátvitelt, megteremtve a nagysebességű adatátvitel, a digitális hang, a nagyfelbontású videó, a gyors töltés és a több eszköz megosztásának alapjait. Egyetlen kábel több, korábban használt kábelt is helyettesíthet.
2) Megfordítható behelyezés: Az Apple Lightning interfészhez hasonlóan a port eleje és hátulja megegyezik, így a behelyezés megfordítható.
3) Kétirányú átvitel: Az adatok és a teljesítmény mindkét irányban továbbítható.
4) Visszafelé kompatibilitás: Adaptereken keresztül kompatibilis lehet az USB Type-A, Micro-B és más interfészekkel.
5) Kis méret: Az interfész mérete 8,3 mm x 2,5 mm, ami körülbelül egyharmada egy USB-A interfész méretének.
6) Nagy sebesség: Kompatibilis a következővel:USB 3.1protokollal akár 10 Gb/s adatátvitelt is támogat, példáulUSB-C 10 GbpsésUSB 3.1 Gen 2szabványok, ultragyors átvitelt biztosítva.
USB PD kommunikációs utasítások
Az USB - Power Delivery (USB PD) egy olyan protokollspecifikáció, amely lehetővé teszi akár 100 W teljesítmény és adatkommunikáció egyidejű átvitelét egyetlen kábelen keresztül; az USB Type-C egy teljesen új specifikáció az USB-csatlakozók számára, amely számos új szabványt támogat, például az USB 3.1-et (Gen1 és Gen2), a Display Portot és az USB PD-t; az USB Type-C port alapértelmezett maximális támogatott feszültsége és áramerőssége 5V 3A; ha az USB PD-t egy USB Type-C portban valósítják meg, akkor az támogatni tudja az USB PD specifikációban meghatározott 240 W-os teljesítményt, ezért az USB Type-C port megléte nem jelenti azt, hogy támogatja az USB PD-t; az USB PD csupán egy protokoll az energiaátvitelhez és -kezeléshez, de valójában képes megváltoztatni a port szerepét, kommunikálni az aktív kábelekkel, lehetővé tenni, hogy a DFP tápegységgé váljon, és számos más fejlett funkciót is ellát. Ezért a PD-t támogató eszközöknek CC Logic chipeket (E-Mark chipeket) kell használniuk, például egy5A 100W-os USB C kábelhatékony energiaellátást érhet el.
USB Type-C VBUS áramérzékelés és használat
Az USB Type-C csatlakozó áramérzékelési és -felhasználási funkciókkal bővült. Három új árammódot vezettek be: az alapértelmezett USB tápellátási módot (500mA/900mA), az 1,5A-t és a 3,0A-t. Ez a három árammód a CC lábakon keresztül kerül átvitelre és érzékelésre. Azoknál a DFP-knél, amelyek áramkimeneti képességet igényelnek, különböző Rp CC felhúzó ellenállásértékekre van szükség ennek eléréséhez. UFP-knél a CC lábon lévő feszültségértéket kell érzékelni a másik DFP áramkimeneti képességének meghatározásához.
DFP-UFP és VBUS menedzsment és észlelés
A DFP egy USB Type-C port, amely a gazdagépen vagy a hubon található, és az eszközhöz csatlakozik. Az UFP egy USB Type-C port, amely a gazdagép vagy a hub DFP-jéhez csatlakozik. A DRP egy USB Type-C port, amely DFP-ként vagy UFP-ként is működhet. A DRP 50 ms-ként vált DFP és UFP között készenléti módban. DFP-re váltáskor egy Rp ellenállásnak kell lennie, amely felfelé húzódik a VBUS-hoz vagy egy áramforrás kimenetéhez a CC lábon. UFP-re váltáskor egy Rd ellenállásnak kell lefelé húzódnia a GND-hez a CC lábon. Ezt a kapcsolási műveletet a CC Logic chipnek kell végrehajtania.
A VBUS csak akkor adható ki, ha a DFP érzékeli az UFP behelyezését. Az UFP eltávolítása után a VBUS-t ki kell kapcsolni. Ezt a műveletet a CC Logic chipnek kell végrehajtania.
Megjegyzés: A fent említett DRP eltér az USB-PD DRP-től. Az USB-PD DRP a tápellátási portokra utal, amelyek áramforrásként (ellátó) és nyelőként (fogyasztó) működnek, például egy laptop USB Type-C portja támogatja az USB-PD DRP-t, amely áramforrásként (USB-meghajtó vagy mobiltelefon csatlakoztatásakor) vagy nyelőként (monitor vagy hálózati adapter csatlakoztatásakor) működhet.
DRP koncepció, DFP koncepció, UFP koncepció
Az adatátvitel főként két differenciáljel-készletből áll, TX/RX. A CC1 és CC2 két kulcsfontosságú csatlakozó számos funkcióval:
A csatlakozások érzékelése, az elülső és hátulsó oldalak megkülönböztetése, a DFP és az UFP (ami a Vbus master-slave konfigurációja) megkülönböztetése révén kétféle USB Type-C és USB Power Delivery létezik.
Vconn konfigurálása. Amikor van egy chip a kábelben, az egyik CC jelet küld, a másik CC pedig a tápegység Vconn-je lesz. Más módok konfigurálásakor, például audiotartozékok, DP, PCIE csatlakoztatásakor, mindegyikhez négy táp- és földvezeték tartozik. DRP (Dual Role Port): kettős szerepkörű port, a DRP használható DFP-ként (Host), UFP-ként (Device), vagy dinamikusan válthat a DFP és az UFP között. Egy tipikus DRP eszköz egy számítógép (a számítógép működhet USB-hostként vagy töltendő eszközként (az Apple új MacBook Airje)), egy OTG funkcióval rendelkező mobiltelefon (a mobiltelefon működhet töltendő és adatolvasó eszközként, vagy hosztként tápellátás biztosításához vagy adatok olvasásához USB-meghajtóról), egy külső akkumulátor (a kisütés és a töltés egyetlen USB Type-C porton keresztül történhet, azaz ez a port képes kisütni és tölteni).
Az USB Type-C tipikus host-client (DFP-UFP) megvalósítási módja
CCpin koncepció
CC (konfigurációs csatorna): Konfigurációs csatorna, ez egy újonnan hozzáadott kulcsfontosságú csatorna az USB Type-C-ben. Funkciói közé tartozik az USB-kapcsolatok észlelése, a helyes behelyezési irány észlelése, az USB-eszközök és a VBUS közötti kapcsolat létrehozása és kezelése stb.
A DFP CC lábán egy felső felhúzó ellenállás (Rp), az UFP-n pedig egy alsó lehúzó ellenállás (Rd) található. Ha nincs csatlakoztatva, a DFP VBUS-ának nincs kimenete. Csatlakoztatás után a CC láb csatlakoztatva van, és a DFP CC lába érzékeli az UFP lehúzó ellenállását (Rd), jelezve, hogy a kapcsolat létrejött. Ezután a DFP kinyitja a Vbus tápkapcsolóját, és energiát ad ki az UFP-nek. Az interfész behelyezési irányát az határozza meg, hogy melyik CC láb (CC1, CC2) érzékeli a lehúzó ellenállást, valamint az RX/TX kapcsolót. Az Rd ellenállás = 5,1 kOh, az Rp ellenállás pedig bizonytalan érték. Az előző ábra alapján látható, hogy az USB Type-C-nek többféle tápellátási módja van. Hogyan lehet megkülönböztetni őket? Az Rp értéke alapján. A CC láb által érzékelt feszültség eltérő, ha az Rp értéke eltérő, majd a DFP vége vezérli, hogy melyik tápellátási módot hajtsa végre. Meg kell jegyezni, hogy a fenti ábrán látható két CC láb valójában csak egy CC vonal a kábelben a chip nélkül.
Közzététel ideje: 2025. november 3.
