Sissejuhatus C-tüüpi pistikutesse
USB-C-tüüpon oma pistikute eeliste tõttu turul domineerivaks tegijaks tõusnud ja on nüüd tippu jõudmise äärel. Selle rakendamine erinevates valdkondades on peatamatu. Apple'i MacBook on pannud inimesi ära tundma USB Type-C liidese mugavuse ja paljastanud ka tulevaste seadmete arengutrendi. Lähipäevil tuuakse turule üha rohkem USB Type-C seadmeid. Kahtlemata muutub USB Type-C liides järk-järgult laialt levinuks ja domineerib turgu järgmise paari aasta jooksul. Lisaks on sellel mobiilseadmetes, näiteks telefonides ja tahvelarvutites, mitmeid funktsioone, mis võimaldavad kiiremat laadimist, suuremat andmeedastuskiirust ja ekraaniväljundi tuge. See sobib paremini mobiilseadmete väljundliideseks. Mis kõige tähtsam, on suur vajadus universaalse liidese järele, et parandada erinevate seadmete vahelist ühenduvust. Need funktsioonid võivad muuta Type-C liidese tõeliselt tuleviku ühtseks liideseks, mitte ainult teie nähtud rakendusvaldkondades!
Kui USB Type-C pistik on konstrueeritud vastavalt USB Associationi tööstusstandarditele, on see kindlasti moodne, õhuke ja kompaktne ning sobib mobiilseadmetele. Samal ajal peab see vastama ühingu kõrgetele tugevusnõuetele ja sobima mitmesugusteks tööstuslikeks rakendusteks. USB Type-C pistik pakub pööratavat pistikliidest; pesa saab sisestada igast suunast, saavutades lihtsa ja usaldusväärse ühenduse. See pistik peab toetama ka mitut erinevat protokolli ja olema tagasiühilduv HDMI, VGA, DisplayPorti ja muude ühendustüüpidega ühest C-tüüpi USB-pordist adapterite kaudu. Elektromagnetiliste häirete (EMI) ja muude karmide keskkondade toimivuse tagamiseks on vaja rohkem disainikaalutlusi. Tootjatel on soovitatav valida TID-sertifikaadiga pistikute tarnijad, et vältida probleeme terminalirakendustes!
SeeUSB Type-C 3.1liidesel on kuus peamist eelist:
1) Täisfunktsionaalsus: See toetab samaaegselt andmeid, heli, videot ja laadimist, pannes aluse kiirele andmeedastusele, digitaalsele helile, kõrglahutusega videole, kiirlaadimisele ja mitme seadme jagamisele. Üks kaabel saab asendada mitut varem kasutatud kaablit.
2) Pööratav sisestamine: Sarnaselt Apple Lightningi liidesega on pordi esi- ja tagakülg samad, toetades pööratavat sisestamist.
3) Kahesuunaline edastus: andmeid ja energiat saab edastada mõlemas suunas.
4) Tagasiühilduvus: adapterite kaudu ühildub see USB Type-A, Micro-B ja muude liidestega.
5) Väike suurus: Liidese suurus on 8,3 mm x 2,5 mm, mis on umbes kolmandik USB-A-liidese suurusest.
6) Suur kiirus: ÜhildubUSB 3.1protokolli abil saab see toetada kuni 10 Gb/s andmeedastust, näiteksUSB-C 10 GbpsjaUSB 3.1 2. põlvkondstandardid, saavutades ülikiire edastuse.
USB PD kommunikatsioonijuhised
USB - Power Delivery (USB PD) on protokollispetsifikatsioon, mis võimaldab kuni 100 W võimsuse samaaegset edastamist ja andmesidet ühe kaabli kaudu; USB Type-C on täiesti uus spetsifikatsioon USB-pistikule, mis toetab mitmeid uusi standardeid, nagu USB 3.1 (Gen1 ja Gen2), DisplayPort ja USB PD; USB Type-C pordi vaikimisi maksimaalne toetatud pinge ja voolutugevus on 5 V 3 A; kui USB PD on rakendatud USB Type-C pordis, toetab see USB PD spetsifikatsioonis määratletud 240 W võimsust, seega ei tähenda USB Type-C pordi olemasolu, et see toetab USB PD-d; USB PD näib olevat lihtsalt toite edastamise ja haldamise protokoll, kuid tegelikult saab see muuta pordi rolle, suhelda aktiivsete kaablitega, lubada DFP-l saada toiteallikaks ja palju muid täiustatud funktsioone. Seetõttu peavad PD-d toetavad seadmed kasutama CC Logic kiipe (E-Mark kiipe), näiteks kasutades...5A 100W USB-C-kaabelsuudab saavutada tõhusa toiteallika.
USB Type-C VBUS voolu tuvastamine ja kasutamine
USB Type-C-l on lisatud voolu tuvastamise ja kasutamise funktsioonid. Kasutusele on võetud kolm uut voolurežiimi: vaikimisi USB toiterežiim (500mA/900mA), 1,5A ja 3,0A. Neid kolme voolurežiimi edastatakse ja tuvastatakse CC-tihvtide kaudu. DFP-de puhul, mis vajavad voolu väljundvõimsuse edastamise võimalust, on selle saavutamiseks vaja erinevaid CC tõmbetakistite Rp väärtusi. UFP-de puhul tuleb teise DFP voolu väljundvõimsuse saamiseks tuvastada CC-tihvti pinge väärtus.
DFP-UFP ja VBUS-i haldamine ja tuvastamine
DFP on hostil või jaoturil asuv USB Type-C port, mis on ühendatud seadmega. UFP on seadmel või jaoturil asuv USB Type-C port, mis on ühendatud hosti või jaoturi DFP-ga. DRP on USB Type-C port, mis saab toimida kas DFP või UFP-na. DRP lülitub ooterežiimis DFP ja UFP vahel iga 50 ms järel. DFP-le lülitamisel peab CC-tihvtil olema takisti Rp, mis tõmbab VBUS-i või vooluallika väljundisse. UFP-le lülitamisel peab CC-tihvtil olema takisti Rd, mis tõmbab GND-sse. Selle lülitustoimingu peab teostama CC Logic kiip.
VBUS-i saab väljundisse saata ainult siis, kui DFP tuvastab UFP sisestamise. Kui UFP on eemaldatud, tuleb VBUS välja lülitada. Selle toimingu peab lõpule viima CC Logic kiip.
Märkus: Ülalmainitud DRP erineb USB-PD DRP-st. USB-PD DRP viitab toiteportidele, mis toimivad toiteallikana (pakkuja) ja neelajana (tarbija), näiteks sülearvuti USB Type-C port toetab USB-PD DRP-d, mis võib toimida toiteallikana (USB-draivi või mobiiltelefoni ühendamisel) või neelajana (monitori või toiteadapteri ühendamisel).
DRP kontseptsioon, DFP kontseptsioon, UFP kontseptsioon
Andmeedastus koosneb peamiselt kahest diferentsiaalsignaalide komplektist, TX/RX. CC1 ja CC2 on kaks võtmetihvti, millel on palju funktsioone:
Ühenduste tuvastamine, esi- ja tagakülje eristamine, DFP ja UFP eristamine, mis on Vbusi master-slave konfiguratsioon, on kahte tüüpi USB Type-C ja USB Power Delivery.
Vconni seadistamine. Kui kaablis on kiip, edastab üks CC signaali ja teine CC toimib toiteallika Vconniks. Teiste režiimide seadistamisel, näiteks heliseadmete, DP ja PCIE ühendamisel, on igaühe jaoks neli toite- ja maandusliini. DRP (kahe rolliga port): kahe rolliga port, DRP-d saab kasutada DFP (host) või UFP (seade) pordina või dünaamiliselt DFP ja UFP vahel vahetamiseks. Tüüpiline DRP-seade on arvuti (arvuti saab toimida USB-hostina või laaditava seadmena (Apple'i uus MacBook Air)), OTG-funktsiooniga mobiiltelefon (mobiiltelefon saab toimida laaditava ja andmeid lugeva seadmena või hostina toite pakkumiseks või andmete lugemiseks USB-draivilt), varupatarei (tühjendamine ja laadimine saab toimuda ühe USB Type-C kaudu, st see port saab nii laadida kui ka tühjendada).
Tüüpiline USB Type-C host-kliendi (DFP-UFP) rakendusmeetod
CCpini kontseptsioon
CC (konfiguratsioonikanal): konfiguratsioonikanal, see on USB Type-C-sse lisatud uus võtmekanal. Selle funktsioonide hulka kuuluvad USB-ühenduste tuvastamine, õige sisestamissuuna tuvastamine, USB-seadmete ja VBUS-i vahelise ühenduse loomine ja haldamine jne.
DFP CC-tihvtil on ülemine ülestõmbetakisti Rp ja UFP-l alumine allatõmbetakisti Rd. Kui see pole ühendatud, pole DFP VBUS-il väljundit. Pärast ühendamist ühendatakse CC-tihvt ja DFP CC-tihvt tuvastab UFP allatõmbetakisti Rd, mis näitab ühenduse loomist. Seejärel avab DFP VBUS-i toitelüliti ja väljastab UFP-le toite. See, milline CC-tihvt (CC1, CC2) tuvastab allatõmbetakisti, määrab liidese sisestamise suuna ja lülitab ka RX/TX. Takistus Rd = 5,1 kOh ja takistus Rp on määramatu väärtus. Eelmise diagrammi järgi on näha, et USB Type-C-l on mitu toiteallika režiimi. Kuidas neid eristada? See põhineb Rp väärtusel. CC-tihvti tuvastatud pinge on erinev, kui Rp väärtus on erinev, ja seejärel juhitakse DFP otsa, et see teostaks millist toiteallika režiimi. Tuleb märkida, et ülaltoodud joonisel kujutatud kaks CC-tihvti on tegelikult ainult üks CC-liin kaablis ilma kiibita.
Postituse aeg: 03.11.2025
