USB tipus C coneixements d'interpretació integral

Un cable de dades d'USB no és res més que una línia més de dos caps, que sembla simple, però no imaginar les línies de dades simples, petits, molts ocults no pot saber el coneixement, iUSB tipus Cresultar no és clar que no es pot veure-ho.


El connector USB tipus C pot reduir el problema per connectar mecanismes d'USB i USB tipus C també suporta les següents tecnologies: tarifes de dades fins a 10Gbit / s USB3.1 especificació, fins a 100 w potència de sortida d'àudio multiplexació i commutació modes com senyals de vídeo com DisplayPort o MHL.

Encara que la indústria ha estat bregant amb USB per dècades, però la realització de connexió tipus C encara porta un munt de nous reptes. Per exemple, quan s'operi a 10 Gbit / s, el swing de tensió a la línia de dades està menys de 0.5V. El dissenyador necessita implementar un igualador a la capa física (PHY) del receptor connectat per obtenir la senyal d'entrada. En aquest cas, el "ull" a l'ull del senyal és substancialment tancada i la necessària igualtat és necessari per als "ulls" oberta, al mateix temps, el senyal d'exhibició representa la lògica 0 o lògica 1.

Encara hi ha molts altres reptes en implementar connexions de tipus C, especialment quan l'especificació USB3.1 treballa a taxes de dades completa de 10 Gbit / s.

Introducció tipus C USB:

1, ultra-prim

Més prim cos necessita més prim port, que és una de les raons que d USB-C va resultar. Longitud del port d'USB-C 0.83 cm, amplada 0,26 cm. L'antic port d'USB és 1,4 cm de llarg i 0,65 cm d'ample. Això també significa que l'extrem del cable dades USB-C serà un terç de la mida de l'endoll de cable dades USB-A estàndard.

2, no positius i negatius

Com la interfície de llamp de Poma, el port d'USB-C és el mateix que l'Anvers i el revers. És a dir, no importa com vostè inserir aquest port és correcta. Els usuaris no han de preocupar del port d'USB tradicional provocada pels problemes positius i negatius.

3, ràpid

Teòricament, ports d'USB-C tenen una taxa de transferència màxima de 10Gb per segon. Però Apple va dir que la taxa de transferència màxima de Portuària de MacBook USB-C nou de 5Gbps. Voltatge màxim és de 20 volts, que pot accelerar el temps de càrrega. El tipus d'USB-A, fins ara el límit velocitat de transferència de 5Gbps, el voltatge de sortida de 5 volts.

4, versàtil

Port d'USB-C el MacBook nou pot transferir dades, acusar-lo com un port de sortida de vídeo d'enllaçar dispositius exhibició externa. L'única pregunta és com Poma compleix els usuaris que volen fer aquestes tres coses al mateix temps.

5, bidireccional

USB tipus C a diferència de l'antic port d'USB, poder pot només anada transmissió, transmissió port d'USB-C és bidireccional, que significa que pot tenir dos mode de potència de transmissió. Per tant, els usuaris poden no només utilitzar un portàtil a càrrec de dispositius mòbils, també pot utilitzar altres dispositius o energia mòbil per a la llibreta a càrrec.

6, endarrere compatible

USB-C pot ser compatible amb els estàndards més antics d'USB, però els usuaris necessiten adquirir un adaptador addicional per completar la compatibilitat. Apple va dir que no només Poma en vendrà l'adaptador, terceres empreses també pot autoritzar la producció.

Quines són les qüestions que han de ser abordats en el desenvolupament d'USB tipus C?

1, reinterpretar-los PHY

Per exemple, les característiques positives i negatives de plug-in del connector necessita ser reconstruït en la implementació de la capa física. En córrer a ritme de dades d'USB 2.0, el dissenyador pot utilitzar un parell de resistències a curt-connectar els camins dues dades a la capa física per indicar com s'endolli el connector. A una menor proporció de dades d'USB 2.0, la capa física ha suficient marges d'actuació per manejar les reflexions causades pel camí curt dades.

Tarifes de dades USB3.0 i USB3.1, el dissenyador necessita implementar dos camins de dades per manejar taxes més altes. A través d'un connector en la direcció, el sistema està connectat a un camí de dades i en l'altra direcció el sistema està connectat a un altre camí de dades.  El camí de dades doble és necessària perquè, en la transmissió a 5Gbit / s i 10Gbit / taxes de dades de s, la direcció de la curta que travessen el camí de dades farà massa reflexió senyal a trencar les dades.

El dissenyador ha de decidir com solucionar el problema. Una solució és utilitzar dues capes físics, cada un amb una capa física. L'inconvenient de la solució de doble capa física és el que té 20 a un 25% de l'espai addicional per implementar dos camins SuperSpeed dades i dos camins de dades d'Hola velocitat i requereix dos conjunts de circuits fase llaç (PLL) i dos conjunts d'agulles de cap poder, terra i dades. El resultat final és que un camí de sistema de gestió de dades d'alta velocitat és una més de les seves necessitats reals.

Una implementació més eficaç és l'ús d'una capa física que s'ha optimitzat per a l'especificació d'USB tipus C, que té dos SuperSpeed dades camins, un camí de dades d'Hola velocitat, un conjunt de circuit d'anell tancada fase i un conjunt d'agulles de cap poder, terra i dades.

L'elecció del dissenyador depèn de la seva aplicació final. Escollirà el mercat sensibles al cost d'estalviar en l'àrea i el xip es pot aconseguir mitjançant l'eliminació d'un camí de dades d'Hola Velocitat addicional i reduir el nombre de pins fins a un 40%.

2, senyalització USB tipus C

El segon repte a implementar USB tipus C és la complexitat de senyal necessari per connectors de 24-pin. L'especificació d'USB tipus C especifica el senyal de canal (CC) de configuració i el senyal de sortida (PD) de poder definir els paràmetres, com ara la direcció del connector, quant poder pot qualsevol dels cables endollats al port de tipus C i el connector quan és per a l'àudio i vídeo i en el mode de canvi.

Mentre donant suport a la configuració dels senyals del canal amb potència de sortida senyals requerides per lògica addicional: potència de sortida lògica missatge controlador i configuració del canal. Part de el design challenge és fer front a dos senyals que es produeixin a diferents voltatges, segons la combinació de senyal en aquell moment.

L'especificació del tipus C també elimina el concepte d'USB On-The-Go, però en canvi té el concepte de doble paper Port. USB damunt-el-va és un mètode de senyalització que indica si un port s'utilitza com a amfitrió o com a mecanisme. El protocol On-The-Go utilitza el pin ID per indicar si el port està actuant com un mestre o un mecanisme en el treball; Tanmateix, tipus C no tenir aquest senyal, per tant, és necessari utilitzar el missatge de sortida de poder per fer-ho, que fa el senyal de la PD per aconseguir una major complicació.

3, problemes sistèmics

Connector tipus C pot fer USB usuaris vida més convenient, però el cost és per fer el treball del dissenyador és més complexa. Dissenyadors haurà de decidir que un que volen donar suport d'USB 2.0, 3.0 i / o 3.1, com maneta potència de sortida i si es dóna suport a mode switchable d'àudio i vídeo.

USB tipus C implementació també tindrà un impacte de sistema. Per exemple, si SoC pretén donar suport a funcionalitat de producció d'energia, el dissenyador pot optar per utilitzar un xip direcció poder extern que compleix totes les condicions de seguretat corresponents. Això significa dividint la potència de sortida i configurant la lògica de la canal, potser entre la capa física i un xip direcció de poder separat, o entre la CPU de sistema principal i fins i tot un microcontrolador extern dedicat.

Dels Synopsys controladors USB integral i física capa IP cartera ha estat reeixidament adoptat per més de 3000 dissenys d'USB i ha estat validat amb uns 3 milions de dispositius enviat. Aquesta és una experiència de profunda i sincera de disseny que permet desenvolupar USB3.1 capa física IP optimitzat per a ús amb connectors de tipus C i eines de suport i entorns de verificació per aplicar la funcionalitat de tipus C - això fa que la treball del disseny més fàcil.

4, "línia" del problema

A més d'USB es pot utilitzar per transferir dades, però també com a mitjà per poder subministrar. L'inicial USB estàndard perquè té la capacitat de subministrament d'energia, perquè USB 1.0 i 2.0 proveïment energètic capacitat es limita a 2.5w (0.5A / 5v). Encara que això és suficient per proveir telèfons mòbils i altres petits dispositius electrònics, però per a empentes externes, clarament no és suficient. I USB 3.0 va néixer, el valor de subministrament de fins a 4.5w (0.9a / 5v).

I a la interfície d'USB tipus C estàndard USB 3.1 capacitat de subministrament d'energia pot arribar a un màxim de 20V / 5A, que és de 100w, no només per complir els requisits de telèfon mòbil de càrrega, sinó també conèixer l'equip de plafó pla i ordinador càrrega necessitats; A més, capacitat de subministrament d'energia, també pot treure altres consums d'alta potència dels equips externs necessitat de connectar un altre problemes de subministrament d'energia.

A més, hi ha alguns problemes amb USB tipus C d'alimentació. Que és bo i hi ha deficiències. La bona notícia és que l'estàndard d'USB 2.0 PD pot alimentar la llibreta o pastilla directament en el futur, mentre que també permet el smartphone ser utilitzat com a font d'energia mòbil.

D'altra banda la mala notícia és que hi ha sortit cap anomenat cable USB All-Around, aquests cables cal construir un xip especial, que conté informació sobre el cable. Cable d'USB complert ha de ser capaç de suportar 1.5a o 5 v de corrent, i aquest cable cost de cable d'USB normal molt superior