USB tipo C conhecimento de interpretação all-round

Um cabo de dados USB é nada mais do que uma linha mais duas cabeças, o que parece simples, mas não imaginou as linhas de dados simples, pequena, muitos ocultos, você pode não saber o conhecimento, eUSB tipo Cdescobriu-se não está claro que ele não pode vê-lo.


O conector USB tipo C pode reduzir o problema de ligar dispositivos USB e USB tipo C também suporta as seguintes tecnologias: taxas de dados até 10Gbit / s USB3.1 especificação, até 100W de potência saída, áudio multiplexação e comutação modos como sinais de vídeo como DisplayPort ou MMC.

Embora a indústria tem lidado com USB para décadas, mas a realização do tipo C conexão ainda traz uma série de novos desafios. Por exemplo, quando operando a 10 Gbit / s, o balanço de tensão na linha de dados é menor que 0, 5V. O designer precisa implementar um equalizador na camada física (PHY) do receptor conectado para obter o sinal de entrada. Neste caso, o "olho" no olho do sinal substancialmente é fechado e a necessária equalização é necessária para nos "olhos" abertos, ao mesmo tempo, o sinal de exibição representa a lógica 0 ou lógica 1.

Existem ainda muitos outros desafios ao implementar conexões do tipo C, especialmente quando a especificação de USB3.1 trabalha com taxas de dados completo de 10 Gbit / s.

USB tipo C introdução:

1, ultrafino

Corpo mais fino precisa de Porto fino, que é uma das razões que acabou USB-C. Comprimento de porta USB-C 0,83 cm, largura 0,26 cm. O antigo porto do USB é 1,4 cm de comprimento e 0,65 cm de largura. Isto também significa que o fim do cabo de dados USB-C será um terço do tamanho do plugue do cabo de dados USB-A padrão.

2, não positivos e negativos

Como interface de relâmpago da Apple, a porta USB-C é o mesmo que a frente e para trás. Ou seja, não importa como você inserir essa porta está correta. Os usuários não precisa se preocupar com porta USB tradicional provocada pelos problemas positivos e negativos.

3, rápido

Teoricamente, portas USB-C tem uma taxa de transferência máxima de 10Gb por segundo. Mas a Apple disse que a taxa de transferência máxima de porta USB do MacBook-C nova de 5Gbps. A tensão de saída máxima é de 20 volts, que pode acelerar o tempo de carregamento. O tipo de USB-A, até agora a taxa de transferência de limite de 5Gbps, a tensão de saída de 5 volts.

4, versátil

Porto do USB-C do novo MacBook pode transferir dados, carregá-lo como uma porta de saída de vídeo para ligar dispositivos de exposição externa. A única questão é como Apple atende os usuários que querem fazer essas três coisas ao mesmo tempo.

5, em dois sentidos

USB tipo-C, ao contrário do antigo porto do USB, potência pode apenas transmissão unidirecional, transmissão de poder de porta USB-C é bidirecional, o que significa que ele pode ter dois modo de potência de transmissão. Portanto, os usuários não só podem usar um computador portátil para carregar dispositivos móveis, você também pode usar outros dispositivos ou energia celular para o notebook para carregar.

6, compatível com versões anteriores

USB-C pode ser compatível com padrões USB mais antigos, mas os usuários precisam comprar um adaptador adicional para completar a compatibilidade. Apple disse que não só Apple vai vender o adaptador, empresas de terceiros podem também autorizar a produção.

Quais são as questões que precisam ser abordadas ao desenvolver USB tipo C?

1, reconsiderar PHY

Por exemplo, as características positivas e negativas de plug-in do conector precisam ser reconstruída na aplicação da camada física. Quando executando a taxa de dados de USB 2.0, o designer pode usar um par de resistores curto-conectar os caminhos de dois dados na camada física para indicar como o conector é ligado. Em uma taxa mais baixa de dados USB 2.0, a camada física tem uma margem de desempenho suficiente para lidar com os reflexos causados pelo caminho de dados em curto-circuito.

Para taxas de dados de USB 3.0 e USB3.1, o designer precisa implementar dois caminhos de dados para lidar com taxas mais elevadas. Através de um conector na direção, o sistema é conectado a um caminho de dados e na outra direção, o sistema é conectado ao outro caminho de dados.  O caminho de dados dupla é necessário porque, durante a transmissão em 5Gbit / s e 10Gbit / taxas de dados de s, a direção do passe curto através do caminho de dados causará muita reflexão do sinal quebrar os dados.

O designer precisa decidir como resolver o problema. Uma solução é usar duas camadas físicas, cada um com uma camada física. A desvantagem da solução dupla camada física é que leva 20% a 25% da área extra para implementar dois caminhos de dados SuperSpeed e dois caminhos de dados de alta velocidade e requer dois conjuntos de circuitos loop phase-locked (PLL) e dois conjuntos de pinos de alimentação, terra e dados. O resultado final é que um caminho de dados de alta velocidade sistema de propriedade é um mais do que suas reais necessidades.

Uma implementação mais eficiente é a utilização de uma camada física que foi otimizada para a especificação USB tipo-C, que tem dois caminhos de dados SuperSpeed, um caminho de dados de alta velocidade, um conjunto de circuito fase-locked do anel e um conjunto de pinos de alimentação, terra e dados.

A escolha do designer depende de sua aplicação final. O mercado de custo sensível vai escolher para salvar na área e o chip pode ser alcançado eliminando um caminho de dados adicional de alta velocidade e reduzindo o número de pinos em até 40%.

2, USB tipo C sinalização

O segundo desafio para implementar USB tipo-C é a complexidade de sinal necessária para conectores de 24 pinos. A especificação USB tipo C especifica o sinal do canal (CC) de configuração e o sinal de saída (PD) de poder definir os parâmetros, como a direção do conector, quanta energia pode qualquer um dos fios ligados a porta tipo C e o conector quando é para o áudio e vídeo e no modo de interruptor.

Enquanto apoiando a configuração dos sinais de canais com potência de saída sinais necessários para a lógica adicional: poder da saída lógica de canal de controlador e configuração de mensagem. Parte do projeto desafio é lidar com dois sinais que podem ocorrer com voltagens diferentes, dependendo da combinação do sinal naquela época.

A especificação de tipo-C também elimina o conceito de USB On-The-Go, mas em vez disso leva o conceito de porta de dupla função. USB On-The-Go é um método de sinalização que indica se uma porta é usada como um host ou como um dispositivo. O protocolo On-The-Go usa o pino ID para sinalizar se o porto está atuando como um mestre ou um dispositivo no trabalho; no entanto, tipo C não tem este sinal, portanto, é necessário usar a mensagem de saída de poder para fazer isso, que faz o sinal de PD para alcançar ainda mais complicação.

3, problemas sistêmicos

Conector tipo C pode tornar os usuários USB vida mais conveniente, mas o custo é tornar o trabalho do designer torna-se mais complexo. Designers terão de decidir qual deles querem suporte USB 2.0, 3.0 e / ou 3.1, como identificador de potência de saída e se a apoiar de modo comutável de áudio e vídeo.

Implementação de USB tipo C também terá um impacto de sistema. Por exemplo, se o SoC tem a intenção de oferecer suporte à funcionalidade de saída de potência, o designer pode escolher usar um chip de gestão de energia externa que satisfaça todas as condições de segurança relevantes. Isso significa que dividindo a potência de saída e configurando a lógica de canal, talvez entre a camada física e um chip de gestão de energia separada, ou entre o principal sistema de CPU e até mesmo um microcontrolador externo dedicado.

Controlador USB abrangente dos Synopsys e física da camada IP portfólio tem sido adotado com sucesso por mais de 3.000 projetos USB e foi validado com aproximadamente 3 bilhões de aparelhos enviados. Esta é uma experiência de design simples e profunda que nos capacita a desenvolver USB3.1 IP de camada física otimizado para uso com conectores do tipo C e ferramentas de suporte e ambientes de verificação necessários para implementar a funcionalidade de tipo C - isso faz com que o trabalho do designer mais fácil.

4, "linha" do problema

Além do USB pode ser usado para transferir dados, mas também como um meio de poder fornecer. O USB inicial padrão porque ele não tem a capacidade de fornecimento de energia, assim USB 1.0 e 2.0 poder fornecem capacidade é limitado a 2,5 w (0.5 a / 5v). Embora isso é suficiente para fornecer telefones celulares e outros dispositivos electrónicos pequenos, mas para unidades externas, claramente não é suficiente. E USB 3.0 surgiu, seu valor de fornecimento de até 4.5 w (0.9 / 5v).

E na interface de USB tipo-C padrão USB 3.1 capacidade de fornecimento de energia pode atingir um máximo de 20V / 5A, que é 100w, não só para atender aos requisitos de carregamento do telefone móvel, mas também para atender o equipamento plana e computador carga necessidades; Além disso, capacidade de fornecimento de energia, você também pode remover outro consumo de alta potência da necessidade de equipamentos externos para conectar outro problemas de fornecimento de energia.

Além disso, existem alguns problemas com alimentação USB tipo-C. O que é bom e há deficiências. A boa notícia é que o padrão USB 2.0 PD pode ligar o notebook ou tablet diretamente no futuro, permitindo também o smartphone ser usado como uma fonte de energia celular.

Por outro lado a má notícia é que não há nenhum cabo USB All-Around so-called apareça, estes cabos precisam construir um chip especial, que contém informações sobre o cabo. Cabo USB completo precisa ser capaz de suportar 1.5 a ou 5v do atual, e este cabo custo do que o vulgar cabo USB muito maior