USB tip-C znanja vsestransko razlage

USB podatkovni kabel ni nič več kot vrstico plus dve glave, ki se zdi preprosta, vendar si ne predstavljam preprost, majhno podatkovnih linij, skrite veliko, morda ne boste vedeli znanja, inUSB tip-Cizkazalo, da ni jasno, da to ne more videti.


Priključek USB tip-C lahko zmanjšajo težave z priklopom naprave USB in USB tip-C tudi podpira naslednje tehnologije: hitrosti prenosa podatkov do 10Gbit / s USB3.1 specifikacija, do 100W moči izhod, avdio multipleksiranje in preklop načinih, kot so video signalov DisplayPort ali MHL.

Čeprav industrija se je ukvarjalo z USB za desetletja, vendar realizacijo tipa C povezave še vedno prinaša veliko novih izzivov. Na primer, ko delujejo na 10 Gbit / s, swing napetosti v vrstici podatkov je manj kot 0.5V. Oblikovalec mora izvajati equalizer v fizični sloj (PHY) iz priključen sprejemnik pridobiti vhodnega signala. V tem primeru, "oko" v očeh signal bistveno zaprto in potrebno izenačevanja, je treba v "oči" odprte ob istem času, zaslon signal predstavlja 0 logika ali logika 1.

Obstaja še veliko drugih izzivov pri izvajanju tipa C povezave, še posebej, ko specifikacijo USB3.1 dela na polno novice obrok od 10 Gbit / s.

USB tipa C Uvod:

1, ultra-tanek

Tanjši telo potrebuje tanjši vrat, ki je eden od razlogov, USB-C izkazalo. Vrata USB-C dolžina 0,83 cm, širina 0.26 cm. Staro pristani če USB je 1.4 cm dolgo in 0,65 cm širok. To tudi pomeni, da bo končni podatkovni kabel USB-C tretjino velikosti standardnega USB-A novice kabel vtič.

2, ni pozitivno in negativno

Kot Apple strele vmesnik, vrata USB-C je enako kot spredaj in zadaj. To je, ne glede na to, kako vstaviti to pristanišče ni pravilno. Uporabniki nimajo skrbeti tradicionalne USB luka, ki prinaša pozitivne in negativne težave.

3, hitro

Teoretično, USB-C vrata so ima največjo hitrost prenosa 10Gb na sekundo. Ampak Apple je dejal novi MacBook USB-C vrata največja hitrost prenosa 5Gbps. Največjo izhodno napetost je 20 voltov, ki lahko pospeši čas polnjenja. Tip USB-A, do sedaj omejitev presavitev obrok 5Gbps, izhodno napetost 5 voltov.

4, vsestranski

Nov MacBook USB-C pristanišču lahko prenos podatkov, zaračuna kot video izhod vrata za povezavo zunanjih zaslonov. Edino vprašanje je, kako Apple izpolnjuje uporabnikov, ki želijo opraviti te tri stvari hkrati.

5, dvosmerni

USB tip-C za razliko od starih vrat USB, moč lahko le enosmerni prenos, prenos moči vrat USB-C je dvosmerna, kar pomeni, da lahko imajo dve način prenosa moči. Torej, uporabniki ne morejo uporabljati samo laptop zaračunati mobilne naprave, lahko uporabite tudi druge naprave ali mobilne moč za notebook zaračunati.

6, vnic združljiv

USB-C je lahko združljiva s starejšimi standardi USB, vendar uporabnik potreba nabavati dodatno kartico za dokončanje združljivost. Apple je dejal, da ne samo jabolko bo prodal adapter, neodvisna podjetja lahko tudi dovolijo proizvodnje.

Kaj so vprašanja, ki jih je treba obravnavati pri razvoju USB tip-C?

1, õ PHY

Primer pozitivne in negativne značilnosti plug-in konektor je treba rekonstruirati pri izvajanju fizični sloj. Čas tekmovanje v teku hitrostjo USB 2.0 podatkov, oblikovalec lahko uporabite par upori za kratko povezavo dveh podatkovnih poti v fizični sloj, ki označuje, kako je priključen v priključek. Na nižji stopnji podatkov USB 2.0, fizični sloj ima dovolj zmogljivosti robove ravnati razmišljanja posledica kratkega podatkovna pot.

Za USB3.0 in USB3.1 hitrosti prenosa podatkov, oblikovalec mora izvajati dve poti podatki ravnati višje stopnje. Skozi priključek v smeri sistem je povezan z podatkovna pot in v drugo smer sistem je povezan z drugo pot podatkov.  Dvojna podatkovna pot je potrebno ker, pri posredovanju v 5Gbit / s in 10Gbit / s podatkovnimi hitrostmi, smeri kratke skozi pot podatkov bo povzročilo preveč signala razmislek za razčlenitev podatkov.

Oblikovalec se mora odločiti, kako rešiti problem. Ena rešitev je, da uporabite dve fizični plasti, vsaka s fizični sloj. Slaba stran raztopine dvojno fizični sloj je, da traja 20 do 25 % dodatne površine za izvajanje dveh SuperSpeed podatkov poti in dve Hi-Speed podatkov poti, in zahteva dvoje vezij faza zaprt zanka (PLL) in dva sklopa moč, zemlja in podatki kontaktov. Končni rezultat je, da sistem lasti vrhoven-hitrost novice pot je eden več kot svoje dejanske potrebe.

Učinkovitejše izvajanje je uporaba fizični sloj, ki je optimizirana za specifikacijo USB tip-C, ki ima dve SuperSpeed podatkov poti, Hi-Speed podatkovna pot, niz fazi zaklenjenih Ring vezje in niz moč, zemlja in podatki kontaktov.

Izbira graditelja je odvisna od njihove končne uporabe. Stroški občutljivem trgu bodo odločili, da shranite na območju in čip je mogoče doseči z odpravo dodatne Hi-Speed podatkovna pot in zmanjšati število kontaktov do 40 %.

2, signalizacija USB tip-C

Drugi izziv za izvajanje USB tip-C je signal kompleksnosti zahteva za 24-pin priključke. Specifikacijo USB tip-C določa konfiguracijo kanal (CC) signal in moč signala izhod (PD) določite parametre, kot so smer konektorja, koliko moči lahko katero koli od žice priključen tipa C vrat in priključek, ko je za avdio in video in načinu stikalo.

Medtem ko podporo konfiguracijo kanal signalov z močjo izhodne signale, potrebne za dodatne logike: moč sporočilo krmilnik in konfiguracijo kanal logiko. Del design challenge je ravnati z dva signala, ki se lahko pojavijo v različnih napetosti, odvisno od signala kombinacija v tistem času.

Specifikacije tipa C tudi odpravlja pojem USB On-The-Go, vendar namesto ima dvojno vlogo pristanišče koncept. USB On-The-Go je signalizacija metoda, ki označuje, ali pristanišču se uporablja kot gostitelj ali napravo. On-The-Go protokol uporablja ID pin signal ali pristanišče delujejo kot mojster ali napravo pri delu; Tipa C ne pa ta signal, zato je treba uporabiti moč izhod sporočilo za to, česar PD signal bi dosegli dodatno zaplet.

3, sistemskih težav

Konektor vrste C lahko uporabniki USB udobnejše življenje, vendar stroškov je, da bi oblikovalca delo postane bolj zapletena. Oblikovalci bodo morali odločiti, katera želijo podpira USB 2.0, 3.0 in / ali 3.1, kako ročaj moč, in ali bodo podprli avdio in video preklapljati način.

USB tip-C izvajanje bo tudi imelo vpliv sistema. Na primer, če SoC namerava podpreti moči izhod funkcionalnost, oblikovalec moči raje imeti rabiti zunanje napajanje upravljanje čip, ki izpolnjuje vse ustrezne varnostne pogoje. To pomeni delitev moči motorja in konfiguriranje kanal logiko, morda med fizični sloj in ločeno moč upravljanja čip, ali med glavni sistem CPU in celo namenskega zunanje mikrokrmilnik.

Synopsys' celovito USB krmilnik in fizično plast IP portfelja je bila uspešno sprejeta z več kot 3000 USB modelov in je bila potrjena s približno 3 milijarde ob dobavi naprave. To je izkušnja poglobljeno in enostavne zasnove, ki nam omogoča, da razvijejo USB3.1 fizični sloj IP optimizirana za uporabo s priključki tipa C in orodij za podporo in preverjanje okoljih, ki so potrebne za izvajanje funkcije tipa C – zato je oblikovalec je delo lažje.

4, "črta" problema

Poleg USB lahko uporabijo za prenos podatkov, ampak tudi kot sredstvo za moč. Začetno USB, standardna, ker nima moči ponudbe zmogljivosti, tako USB 1,0 in 2,0 napajalni zmogljivosti je omejena na 2.5w (0,5 a / 5v). Čeprav to je dovolj za oskrbo mobilnih telefonov in drugih manjših elektronskih naprav, vendar za zunanje diske, ni jasno dovolj. In USB 3.0 nastala, vrednost dobave do 4.5W (0.9a / 5v).

In v USB 3.1 standardni vmesnik USB tip-C moč ponudbe zmogljivosti lahko doseže največ 20V / 5A, ki je 100w, zahtevam mobilni telefon zaračunavanja, ampak tudi spoznati plan-slika na lesu oprema in računalnik zaračunavanja; Poleg tega moč ponudbe zmogljivosti, lahko odstranite tudi drugih visoko porabo zunanja oprema potreba po povezovanju drug moč oskrbe težave.

Poleg tega obstaja nekaj težav z USB tip-C napajalnik. Kar je dobro in obstajajo pomanjkljivosti. Dobra novica je, da standard USB PD 2.0 lahko moč zvezek ali tableta neposredno v prihodnosti, hkrati pa tudi pametni uporabi kot vir napajanja mobilnega.

Po drugi strani pa slaba novica je, da je ni tako imenovani vsi-okrog USB kabel, teh kablov morali zgraditi poseben čip, ki vsebuje informacije o kabel. Poln-izrazit USB kabel je treba vzdržati 1.5a ali 5v toka, in ta kabel stroški kot navadne USB kabel precej višje