Introduksjon til Type-C-kontakter
USB type-Char blitt en dominerende aktør i markedet takket være fordelene med kontakter, og er nå på nippet til å nå toppen. Bruksområdet på ulike felt er ustoppelig. Apples MacBook har fått folk til å innse hvor praktisk USB Type-C-grensesnittet er, og har også avslørt utviklingstrenden for fremtidige enheter. I dagene som kommer, vil flere og flere USB Type-C-enheter bli lansert. Utvilsomt vil USB Type-C-grensesnittet gradvis bli utbredt og dominere markedet de neste årene. Dessuten har det på mobile enheter som telefoner og nettbrett flere funksjoner som muliggjør raskere lading, høyere dataoverføringshastigheter og støtte for skjermutgang. Det er mer egnet som et utgangsgrensesnitt for mobile enheter. Viktigst av alt, det er et sterkt behov for et universelt grensesnitt for å forbedre tilkoblingen mellom ulike enheter. Disse funksjonene kan gjøre at Type-C-grensesnittet virkelig blir fremtidens enhetlige grensesnitt, ikke bare i de applikasjonsfeltene du ser!
Hvis den er utformet i samsvar med bransjestandardene til USB Association, er USB Type-C-kontakten garantert å være moderne, tynn og kompakt, egnet for mobile enheter. Samtidig må den oppfylle foreningens høye styrkekrav og være egnet for ulike industrielle applikasjoner. USB Type-C-kontakten har et vendbart plugggrensesnitt; kontakten kan settes inn fra alle retninger, noe som gir en enkel og pålitelig tilkobling. Denne kontakten må også støtte flere forskjellige protokoller og kan være bakoverkompatibel med HDMI, VGA, DisplayPort og andre tilkoblingstyper fra en enkelt C-type USB-port gjennom adaptere. For å håndtere ytelse i elektromagnetisk interferens (EMI) og andre tøffe miljøer, er det behov for flere designhensyn. Det anbefales at produsenter velger kontaktleverandører med TID-sertifisering for å unngå problemer i terminalapplikasjoner!
DeUSB Type-C 3.1Grensesnittet har seks store fordeler:
1) Full funksjonalitet: Den støtter data, lyd, video og lading samtidig, og legger grunnlaget for høyhastighetsdata, digital lyd, HD-video, hurtiglading og deling av flere enheter. Én kabel kan erstatte flere kabler som ble brukt tidligere.
2) Reversibel innsetting: I likhet med Apple Lightning-grensesnittet er forsiden og baksiden av porten den samme, noe som støtter reversibel innsetting.
3) Toveis overføring: Data og strøm kan overføres i begge retninger.
4) Bakoverkompatibilitet: Gjennom adaptere kan den være kompatibel med USB Type-A, Micro-B og andre grensesnitt.
5) Liten størrelse: Grensesnittstørrelsen er 8,3 mm x 2,5 mm, omtrent en tredjedel av størrelsen på et USB-A-grensesnitt.
6) Høy hastighet: Kompatibel medUSB 3.1protokoll, den kan støtte dataoverføring på opptil 10 Gb/s, for eksempelUSB-C 10 GbpsogUSB 3.1 Gen 2standarder, noe som oppnår ultrarask overføring.
Instruksjoner for USB PD-kommunikasjon
USB - Power Delivery (USB PD) er en protokollspesifikasjon som muliggjør samtidig overføring av opptil 100 W strøm og datakommunikasjon over en enkelt kabel. USB Type-C er en helt ny spesifikasjon for en USB-kontakt som kan støtte en rekke nye standarder som USB 3.1 (Gen1 og Gen2), Display Port og USB PD. Standard maksimal støttet spenning og strøm for en USB Type-C-port er 5V 3A. Hvis USB PD er implementert i en USB Type-C-port, kan den støtte 240 W-effekten som er definert i USB PD-spesifikasjonen. Derfor betyr ikke det å ha en USB Type-C-port at den støtter USB PD. USB PD ser ut til å bare være en protokoll for strømoverføring og -administrasjon, men faktisk kan den endre portroller, kommunisere med aktive kabler, la DFP bli strømforsyningsenheten og mange andre avanserte funksjoner. Derfor må enheter som støtter PD bruke CC Logic-brikker (E-Mark-brikker), for eksempel ved å bruke en ...5A 100W USB C-kabelkan oppnå effektiv strømforsyning.
USB Type-C VBUS strømdeteksjon og bruk
USB Type-C har lagt til funksjoner for strømdeteksjon og -bruk. Tre nye strømmoduser er introdusert: standard USB-strømmodus (500 mA/900 mA), 1,5 A og 3,0 A. Disse tre strømmodusene overføres og detekteres via CC-pinnene. For DFP-er som krever kringkastingsstrømutgangskapasitet, trengs det forskjellige verdier for CC-pull-up-motstandene Rp for å oppnå dette. For UFP-er må spenningsverdien på CC-pinnen detekteres for å oppnå strømutgangskapasiteten til den andre DFP-en.
DFP-til-UFP og VBUS-administrasjon og -deteksjon
DFP er en USB Type-C-port som er plassert på verten eller huben, koblet til enheten. UFP er en USB Type-C-port som er plassert på enheten eller huben, koblet til vertens eller hubens DFP. DRP er en USB Type-C-port som kan fungere som enten DFP eller UFP. DRP bytter mellom DFP og UFP hver 50. ms i standby-modus. Når du bytter til DFP, må det være en motstand Rp som trekker opp til VBUS eller en strømkildeutgang på CC-pinnen. Når du bytter til UFP, må det være en motstand Rd som trekker ned til GND på CC-pinnen. Denne byttehandlingen må fullføres av CC Logic-brikken.
VBUS kan bare sendes ut når DFP oppdager innsetting av UFP. Når UFP er fjernet, må VBUS slås av. Denne operasjonen må fullføres av CC Logic-brikken.
Merk: Ovennevnte DRP er forskjellig fra USB-PD DRP. USB-PD DRP refererer til strømportene som fungerer som strømkilde (leverandør) og avløpsstrøm (forbruker). For eksempel støtter USB Type-C-porten på en bærbar PC USB-PD DRP, som kan fungere som strømkilde (når du kobler til en USB-stasjon eller mobiltelefon) eller avløpsstrøm (når du kobler til en skjerm eller strømadapter).
DRP-konsept, DFP-konsept, UFP-konsept
Dataoverføring består hovedsakelig av to sett med differensielle signaler, TX/RX. CC1 og CC2 er to nøkkelpinner med mange funksjoner:
Det finnes to typer USB Type-C og USB Power Delivery, inkludert å oppdage tilkoblinger, skille mellom for- og baksider, og skille mellom DFP og UFP, som er master-slave-konfigurasjonen for Vbus.
Konfigurering av Vconn. Når det er en brikke i kabelen, sender én CC et signal, og den andre CC-en blir strømforsyningen Vconn. Ved konfigurering av andre moduser, for eksempel ved tilkobling av lydtilbehør, DP, PCIE, er det fire strøm- og jordlinjer for hver, DRP (Dual Role Port): dobbelrolleport, DRP kan brukes som DFP (vert), UFP (enhet), eller dynamisk bytte mellom DFP og UFP. En typisk DRP-enhet er en datamaskin (datamaskinen kan fungere som en USB-vert eller en enhet som skal lades (Apples nye MacBook Air)), en mobiltelefon med OTG-funksjon (mobiltelefonen kan fungere som en enhet som skal lades og lese data, eller som en vert for å gi strøm eller lese data fra en USB-stasjon), en powerbank (utlading og lading kan gjøres via én USB Type-C, det vil si at denne porten kan utlades og lades).
Den typiske implementeringsmetoden for vertsklient (DFP-UFP) for USB Type-C
CCpin-konsept
CC (konfigurasjonskanal): Konfigurasjonskanal, dette er en nylig lagt til nøkkelkanal i USB Type-C. Funksjonene inkluderer å oppdage USB-tilkoblinger, oppdage riktig innsettingsretning, etablere og administrere forbindelsen mellom USB-enheter og VBUS, osv.
Det er en øvre pull-up-motstand Rp på CC-pinnen på DFP, og en nedre pull-down-motstand Rd på UFP. Når den ikke er tilkoblet, har VBUS på DFP ingen utgang. Etter tilkobling er CC-pinnen tilkoblet, og CC-pinnen på DFP vil registrere pull-down-motstanden Rd på UFP, noe som indikerer at tilkoblingen er opprettet. Deretter vil DFP åpne Vbus-strømbryteren og sende ut strøm til UFP. Hvilken CC-pinne (CC1, CC2) som registrerer pull-down-motstanden, bestemmer grensesnittets innsettingsretning, og veksler også RX/TX. Motstanden Rd = 5,1k, og motstanden Rp er en usikker verdi. I følge det forrige diagrammet kan man se at det finnes flere strømforsyningsmoduser for USB Type-C. Hvordan skiller man dem? Det er basert på verdien av Rp. Spenningen som registreres av CC-pinnen er forskjellig når verdien av Rp er forskjellig, og deretter kontrolleres DFP-enden for å utføre hvilken strømforsyningsmodus. Det skal bemerkes at de to CC-pinnene som er tegnet i figuren ovenfor, faktisk bare er én CC-linje i kabelen uten brikken.
Publisert: 03. november 2025
