USB Type-C connaissance d’interprétation tous azimuts

Un câble de données USB n’est rien d’autre qu’une ligne plus deux têtes, qui semble simple, mais n’avaient pas imaginé les lignes de données simple, petite, plusieurs cachés, vous le savez ne peut-être pas les connaissances, etUSB Type-CIl s’est avéré n’est pas clair qu’il ne peut pas le voir.


Le connecteur USB Type C peut réduire la peine de brancher des périphériques USB et USB Type-C prend également en charge les technologies suivantes : débits de données jusqu'à 10 Gbit / s USB3.1 cahier des charges, jusqu'à 100W alimentation sortie, multiplexage audio et commutation des modes tels que les signaux vidéo comme DisplayPort ou MHL.

Bien que l’industrie a eu affaire avec USB pour des décennies, mais la réalisation du raccordement de Type-C apporte encore beaucoup de nouveaux défis. Par exemple, lorsqu’ils fonctionnent à 10 Gbit / s, l’oscillation de la tension sur la ligne de données est inférieur à 0, 5V. Le concepteur doit implémenter un égaliseur dans la couche physique (PHY) de l’autoradio connecté d’obtenir le signal d’entrée. Dans ce cas, « l’oeil » dans l’oeil du signal est presque fermé et l’égalisation nécessaire est nécessaire à dans les « yeux » ouvertes, dans le même temps, le signal d’affichage représente la logique 0 ou logique 1.

Il y a encore de nombreux autres défis lors de l’implémentation des connexions de Type C, en particulier lorsque les spécifications de USB3.1 fonctionne à plein débit de 10 Gbit / s.

Introduction de USB de Type C :

1, ultra-mince

Corps plus mince a besoin de port plus mince, ce qui est une des raisons pour QU'USB-C s’est avéré. Port USB-C 0,83 cm long, largeur 0,26 cm. Le vieux port USB est de 1,4 cm de long et de 0,65 cm de large. Cela signifie également que l’extrémité du câble de données USB-C sera un tiers de la taille de la fiche de câble de données USB-A standard.

2, non positif et négatif

Comme la foudre interface Apple, le port USB-C est le même que le recto et le verso. Autrement dit, peu importe comment vous insérez ce port est correct. Les utilisateurs n’ont pas à se soucier de la port USB traditionnel provoqué par les problèmes de positifs et négatifs.

3, rapide

Théoriquement, les ports USB-C ont un taux de transfert maximal de 10 Go par seconde. Mais Apple a dit le nouveau taux de transfert maximal de port MacBook USB-C de 5Gbps. La tension de sortie maximale est de 20 volts, ce qui peut accélérer le temps de charge. Le type USB-A, jusqu'à présent le taux de transfert de limite de 5Gbps, la tension de sortie de 5 volts.

4, polyvalente

Port USB-C du nouveau MacBook peut transférer des données, chargez-le comme un port de sortie vidéo pour relier des périphériques d’affichage externe. La seule question est comment Apple répond aux utilisateurs qui veulent faire ces trois choses en même temps.

5, bidirectionnel

USB Type-C à la différence du vieux port USB, puissance peut seulement la transmission unidirectionnelle, transmission de puissance pour le port USB-C est bidirectionnelle, ce qui signifie qu’elle peut avoir deux mode de puissance de transmission. Par conséquent, permet non seulement aux utilisateurs un ordinateur portable pour recharger les appareils mobiles, vous pouvez également utiliser les autres appareils ou électrique mobile pour l’ordinateur portable à charger.

6, compatibilité descendante

USB-C peut être compatible avec les anciennes normes USB, mais les utilisateurs ont besoin d’acheter un adaptateur supplémentaire pour compatibilité totale. Apple dit que non seulement Apple vendra l’adaptateur, sociétés tierces peuvent également autoriser la production.

Quelles sont les questions qui doivent être abordées lors du développement d’USB Type-C ?

1, reconsidérer PHY

Par exemple, les caractéristiques positives et négatives de plug-in du connecteur doivent être reconstruits dans l’application de la couche physique. Lors de l’exécution à USB 2.0 débit de données, le concepteur peut utiliser une paire de résistances à court-relier les chemins de deux données dans la couche physique pour indiquer comment le connecteur est branché. À un taux moindre de données USB 2.0, la couche physique a des marges de performances suffisantes pour gérer les réflexions causées par le chemin d’accès de données court-circuitée.

Pour les débits de données USB3.0 et USB3.1, le concepteur doit implémenter deux chemins de données pour gérer des taux plus élevés. Via un connecteur dans la direction, le système est connecté à un chemin d’accès de données et dans l’autre sens, le système est connecté à un autre chemin d’accès de données.  Le chemin d’accès de données double est nécessaire parce que, lors de la transmission à 5Gbit / s et 10 Gbit / débits de s, la direction de la courte passe par le chemin de données provoquera la trop grande réflexion de signal décomposer les données.

Le concepteur doit décider comment résoudre le problème. Une solution consiste à utiliser deux couches physiques, chacune avec une couche physique. L’inconvénient de la solution de double couche physique est qu’il prend 20 % à 25 % de la superficie supplémentaire pour mettre en œuvre des deux chemins de données SuperSpeed et deux chemins de données haute vitesse et qu’il nécessite deux séries des circuits boucle à verrouillage de phase (PLL) et deux ensembles de goupilles de puissance, de terrain et de données. Le résultat final est qu’un chemin de données à grande vitesse appartenant à système est l’un plus que ses besoins réels.

Une implémentation plus efficace est l’utilisation d’une couche physique qui a été optimisée pour la spécification USB Type-C, qui possède deux chemins de données SuperSpeed, un chemin de données haute vitesse, un ensemble de circuit de bague de verrouillage de phase et un ensemble de broches d’alimentation, de terrain et de données.

Le choix du concepteur dépend de leur application finale. Le marché sensibles au coût choisira d’enregistrer sur l’espace et la puce peut être réalisée en éliminant un chemin de données haute vitesse supplémentaire et en réduisant le nombre de quilles jusqu'à 40 %.

2, USB Type-C signalisation

Le deuxième défi de transposer USB Type-C est la complexité du signal nécessaire pour connecteurs 24 broches. La spécification USB Type-C spécifie le signal de canal (CC) de configuration et le signal de sortie (DP) de puissance pour définir les paramètres, tels que la direction du connecteur, la quantité d’énergie peut aucun des fils branchés sur le port de Type C et le connecteur lorsqu’il est pour l’audio et la vidéo et le mode de commutation.

Bien que soutenant la configuration des signaux des canaux avec puissance de sortie signaux requis pour une logique supplémentaire : puissance de sortie logique de message contrôleur et configuration de canal. Partie du design challenge consiste à traiter de deux signaux pouvant se produire avec des tensions différentes, selon la combinaison de signaux à ce moment-là.

La spécification de Type C élimine également le concept de l’USB On-The-Go, mais au contraire prend le concept de double rôle Port. USB On-The-Go est une méthode de signalisation qui indique si un port est utilisé comme hôte ou comme un périphérique. Le protocole On-The-Go utilise l’ID NIP pour signaler si le port agit comme un maître ou un périphérique au travail ; Cependant, Type C n’a pas ce signal, il est donc nécessaire d’utiliser le message de sortie de puissance pour faire cela, qui en fait le signal de PD pour réaliser d’autres complications.

3, problèmes systémiques

Connecteur de type C peut faire utilisateurs USB vie plus pratique, mais le coût est de rendre le travail du créateur se complexifie. Les concepteurs devront décider celui qui ils veulent soutenir USB 2.0, 3.0 et 3.1, comment poignée puissance de sortie et s’il convient de prendre en charge audio et vidéo mode commutable.

USB Type-C mise en œuvre aura également un impact sur le système. Par exemple, si le SoC a l’intention de soutenir la fonctionnalité de sortie de puissance, le concepteur peut choisir d’utiliser un circuit de gestion de l’alimentation externe qui remplit toutes les conditions de la garantie y afférente. Cela veut dire diviser la puissance de sortie et la configuration de la logique de canal, peut-être entre la couche physique et un circuit de gestion de l’alimentation séparée, ou entre le système principal CPU et même un microcontrôleur externe dédié.

Des Synopsys complet contrôleur USB et physiques de la couche IP portfolio a été adopté avec succès par plus de 3 000 dessins d’USB et a été validé avec les appareils expédiés environ 3 milliards. Il s’agit d’une expérience de conception détaillée et simple qui permet de développer USB3.1 couche physique IP optimisé pour une utilisation avec les connecteurs de Type C et outils de support et l’environnement de vérification nécessaire pour implémenter des fonctionnalités de Type C - ce qui rend le plus facile le travail du concepteur.

4, « ligne » du problème

En plus de l’USB peut être utilisé pour transférer des données, mais également comme un moyen de pouvoir fournir. L’initiale USB standard car il n’a pas les capacités de production d’énergie, donc la capacité de l’alimentation USB 1.0 et 2.0 est limité à 2.5W (0. 5 a / 5v). Bien que cela est suffisant pour alimenter les téléphones mobiles et autres petits appareils électroniques, mais pour les disques externes, il n’est clairement pas assez. Et USB 3.0 a vu le jour, sa valeur de fourniture de jusqu'à 4.5W (0. 9 a / 5v).

Et dans l’interface de Type USB C standard USB 3.1 capacité peut atteindre un maximum de 20V / 5 a, qui est 100w, non seulement pour répondre aux exigences du chargeur de téléphone mobile, mais aussi de rencontrer le matériel plat et l’ordinateur charge besoins ; En outre, capacité, vous pouvez également supprimer autre consommation élevée de nécessité un équipement externe pour connecter un autre trouble d’alimentation de puissance.

En outre, il y a quelques problèmes avec alimentation USB Type-C. Ce qui est bon et il existe des lacunes. La bonne nouvelle est que la norme USB 2.0 PD peut alimenter l’ordinateur portable ou une tablette directement à l’avenir, tout en permettant le smartphone pour être utilisé comme une source d’énergie mobile.

En revanche, mauvaise nouvelle est qu’il y a pas ce qu’on appelle tout autour de câble USB de sortir, ces câbles doivent construire une puce spéciale, qui contient des informations sur le câble. Complet de câble USB doit être capable de résister à 1. 5 a ou 5 v de courant, et ce câble coûte que câble USB ordinaire beaucoup plus élevé