Introduktion til Type-C-stik
USB Type-Char vist sig at være en dominerende spiller på markedet takket være dens fordele ved stik og er nu på nippet til at nå toppen. Dens anvendelse inden for forskellige områder er ustoppelig. Apples MacBook har fået folk til at erkende bekvemmeligheden ved USB Type-C-grænsefladen og har også afsløret udviklingstendensen for fremtidige enheder. I de kommende dage vil flere og flere USB Type-C-enheder blive lanceret. Der er ingen tvivl om, at USB Type-C-grænsefladen gradvist vil blive udbredt og dominere markedet i de næste par år. Desuden har den på mobile enheder som telefoner og tablets flere funktioner, der muliggør hurtigere opladning, højere dataoverførselshastigheder og understøtter displayoutput. Den er mere velegnet som outputgrænseflade til mobile enheder. Vigtigst af alt er der et stort behov for en universel grænseflade for at forbedre forbindelsen mellem forskellige enheder. Disse funktioner kan gøre Type-C-grænsefladen til virkelig fremtidens samlede grænseflade, ikke kun inden for de anvendelsesområder, du ser!
Hvis det designes i overensstemmelse med USB Associations branchestandarder, er USB Type-C-stikket uundgåeligt moderne, tyndt og kompakt, og egnet til mobile enheder. Samtidig skal det opfylde foreningens høje styrkekrav og være egnet til forskellige industrielle applikationer. USB Type-C-stikket har en vendbar stikgrænseflade; stikket kan indsættes fra enhver retning, hvilket opnår en nem og pålidelig forbindelse. Dette stik skal også understøtte flere forskellige protokoller og kan være bagudkompatibelt med HDMI, VGA, DisplayPort og andre tilslutningstyper fra en enkelt C-type USB-port via adaptere. For at imødekomme ydeevnen i elektromagnetisk interferens (EMI) og andre barske miljøer er der behov for flere designmæssige overvejelser. Det anbefales, at producenter vælger stikleverandører med TID-certificering for at undgå problemer i terminalapplikationer!
DeUSB Type-C 3.1Brugerfladen har seks store fordele:
1) Fuld funktionalitet: Den understøtter data, lyd, video og opladning samtidigt, hvilket lægger grundlaget for højhastighedsdata, digital lyd, HD-video, hurtig opladning og deling af flere enheder. Ét kabel kan erstatte flere kabler, der blev brugt tidligere.
2) Vendbar indsættelse: Ligesom Apple Lightning-grænsefladen er for- og bagsiden af porten den samme, hvilket understøtter vendbar indsættelse.
3) Tovejstransmission: Data og strøm kan transmitteres i begge retninger.
4) Bagudkompatibilitet: Gennem adaptere kan den være kompatibel med USB Type-A, Micro-B og andre grænseflader.
5) Lille størrelse: Interfacestørrelsen er 8,3 mm x 2,5 mm, hvilket er cirka en tredjedel af størrelsen på et USB-A-interface.
6) Høj hastighed: Kompatibel medUSB 3.1protokol, den kan understøtte dataoverførsel på op til 10 Gb/s, f.eks.USB-C 10 GbpsogUSB 3.1 Gen 2standarder, hvilket opnår ultrahurtig transmission.
USB PD-kommunikationsinstruktioner
USB - Power Delivery (USB PD) er en protokolspecifikation, der muliggør samtidig transmission af op til 100 W strøm og datakommunikation over et enkelt kabel; USB Type-C er en helt ny specifikation for et USB-stik, der kan understøtte en række nye standarder såsom USB 3.1 (Gen1 og Gen2), Display Port og USB PD; den maksimale understøttede spænding og strøm for en USB Type-C-port er som standard 5V 3A; hvis USB PD implementeres i en USB Type-C-port, kan den understøtte den 240 W strøm, der er defineret i USB PD-specifikationen. Derfor betyder det ikke, at en USB Type-C-port understøtter USB PD, at den understøtter USB PD; USB PD ser ud til blot at være en protokol til strømoverførsel og -styring, men faktisk kan den ændre portroller, kommunikere med aktive kabler, tillade DFP at blive strømforsyningsenhed og mange andre avancerede funktioner. Derfor skal enheder, der understøtter PD, bruge CC Logic-chips (E-Mark-chips), for eksempel ved hjælp af en ...5A 100W USB C-kabelkan opnå en effektiv strømforsyning.
USB Type-C VBUS strømregistrering og -brug
USB Type-C har tilføjet strømdetektions- og forbrugsfunktioner. Tre nye strømtilstande er blevet introduceret: standard USB-strømtilstand (500mA/900mA), 1,5A og 3,0A. Disse tre strømtilstande transmitteres og detekteres via CC-benene. For DFP'er, der kræver strømudgangskapacitet til udsendelse, er forskellige værdier af CC-pull-up-modstandene Rp nødvendige for at opnå dette. For UFP'er skal spændingsværdien på CC-benet detekteres for at opnå den anden DFP's strømudgangskapacitet.
DFP-til-UFP og VBUS-styring og -detektion
DFP er en USB Type-C-port, der er placeret på værten eller hubben og er forbundet til enheden. UFP er en USB Type-C-port, der er placeret på enheden eller hubben og er forbundet til værtens eller hubbens DFP. DRP er en USB Type-C-port, der kan fungere som enten DFP eller UFP. DRP skifter mellem DFP og UFP hver 50 ms i standbytilstand. Når der skiftes til DFP, skal der være en modstand Rp, der trækker op til VBUS, eller en strømkildeudgang på CC-pin'en. Når der skiftes til UFP, skal der være en modstand Rd, der trækker ned til GND på CC-pin'en. Denne skiftehandling skal udføres af CC Logic-chippen.
VBUS kan kun udsendes, når DFP registrerer indsættelse af UFP. Når UFP er fjernet, skal VBUS slukkes. Denne handling skal udføres af CC Logic-chippen.
Bemærk: Ovennævnte DRP er forskellig fra USB-PD DRP. USB-PD DRP refererer til strømportene, der fungerer som strømkilde (udbyder) og strømforsyning (forbruger). For eksempel understøtter USB Type-C-porten på en bærbar computer USB-PD DRP, som kan fungere som strømkilde (ved tilslutning af et USB-drev eller en mobiltelefon) eller strømforsyning (ved tilslutning af en skærm eller strømadapter).
DRP-koncept, DFP-koncept, UFP-koncept
Datatransmission består hovedsageligt af to sæt differentielle signaler, TX/RX. CC1 og CC2 er to nøgleben med mange funktioner:
Detektering af forbindelser, skelnen mellem for- og bagside, skelnen mellem DFP og UFP, som er master-slave-konfigurationen for Vbus, der er to typer USB Type-C og USB Power Delivery.
Konfiguration af Vconn. Når der er en chip i kablet, sender den ene CC et signal, og den anden CC bliver strømforsyningen Vconn. Ved konfiguration af andre tilstande, f.eks. ved tilslutning af lydtilbehør, DP, PCIE, er der fire strøm- og jordlinjer for hver, DRP (Dual Role Port): dobbeltfunktionsport, DRP kan bruges som DFP (Host), UFP (Device), eller dynamisk skifte mellem DFP og UFP. En typisk DRP-enhed er en computer (computeren kan fungere som en USB-vært eller en enhed, der skal oplades (Apples nye MacBook Air)), en mobiltelefon med OTG-funktion (mobiltelefonen kan fungere som en enhed, der skal oplades og læse data, eller som en vært til at levere strøm eller læse data fra et USB-drev), en powerbank (afladning og opladning kan ske via én USB Type-C, det vil sige, at denne port kan aflades og oplades).
Den typiske værtsklient (DFP-UFP) implementeringsmetode for USB Type-C
CCpin-koncept
CC (konfigurationskanal): Konfigurationskanal, dette er en nyligt tilføjet nøglekanal i USB Type-C. Dens funktioner omfatter detektering af USB-forbindelser, detektering af den korrekte indsættelsesretning, etablering og styring af forbindelsen mellem USB-enheder og VBUS osv.
Der er en øvre pull-up modstand Rp på CC-pinden på DFP'en og en nedre pull-down modstand Rd på UFP'en. Når den ikke er tilsluttet, har DFP'ens VBUS ingen udgang. Efter tilslutning tilsluttes CC-pinden, og DFP'ens CC-pin vil registrere pull-down modstanden Rd på UFP, hvilket indikerer, at forbindelsen er oprettet. Derefter åbner DFP Vbus-strømafbryderen og sender strøm til UFP'en. Hvilken CC-pin (CC1, CC2), der registrerer pull-down modstanden, bestemmer grænsefladen indsættelsesretningen og skifter også RX/TX. Modstanden Rd = 5,1k, og modstanden Rp er en usikker værdi. Ifølge det foregående diagram kan det ses, at der er flere strømforsyningstilstande til USB Type-C. Hvordan skelner man mellem dem? Det er baseret på værdien af Rp. Den spænding, der registreres af CC-pinden, er forskellig, når værdien af Rp er forskellig, og derefter styrer DFP-enden for at udføre hvilken strømforsyningstilstand. Det skal bemærkes, at de to CC-ben, der er tegnet i ovenstående figur, faktisk kun er én CC-linje i kablet uden chippen.
Opslagstidspunkt: 3. november 2025
