USB Type C kendskab til all-round fortolkning

Et USB-datakabel er intet mere end en linje plus to hoveder, der synes simpelt, men gjorde ikke forestille sig simpel, lille datalinjer, skjulte mange du ikke måske kender viden ogUSB Type Cviste sig det er ikke klart, at det ikke kan se den.


USB Type C-stik kan reducere ulejlighed at tilslutte USB-enheder og USB-Type-C også understøtter følgende teknologier: datahastigheder op til 10Gbit / s USB3.1 specifikation, op til 100W power Output, audio multiplexing og skifte modes såsom video signaler DisplayPort eller MHL.

Selv om industrien har været der beskæftiger sig med bringer USB for årtier, men realiseringen af Type C forbindelsen stadig en masse nye udfordringer. For eksempel, når de opererer på 10 Gbit / s, spænding swing på linjen data er mindre end 0.5V. Designeren behov til at gennemføre en equalizer i det fysiske lag (PHY) tilsluttet modtageren få indgangssignalet. I dette tilfælde "øje" i øjet af signalet er væsentligt lukket og nødvendige udligningsreserven er forpligtet til at "øjne" åbne på samme tid, display signal repræsenterer logik 0 eller logik 1.

Der er stadig mange andre udfordringer, når de gennemfører Type C forbindelser, især når USB3.1 specifikation arbejder fuld datahastigheder på 10 Gbit / s.

USB Type C indledning:

1, ultra-tynde

Tyndere krop har brug for tyndere havn, som er en af grundene til USB-C slået ud. USB-C port længde 0,83 cm, bredde 0,26 cm. Den gamle USB-port er 1,4 cm lang og 0,65 cm bred. Det betyder også, at enden af USB-C datakablet bliver en tredjedel af størrelsen af standard USB-A data kabel stik.

2, ikke positive og negative

Ligesom Apples lyn grænseflade er USB-C port den samme som for- og bagside. Uanset hvordan du indsætter er denne port korrekte. Brugerne behøver ikke at bekymre sig om den traditionelle USB port som følge af de positive og negative problemer.

3, hurtig

Teoretisk, USB-C havne har en maksimal overførselshastighed på 10Gb pr. sekund. Men Apple sagde den nye MacBook USB-C port maksimal overførselshastighed på 5Gbps. Den maksimale udgangsspændingen er 20 volt, som kan fremskynde opladningstiden. USB-A-typen, så vidt grænsen overførselshastighed på 5Gbps, udgangsspænding på 5 volt.

4, alsidig

De nye MacBook USB-C porten kan overføre data, oplade det som en video outputport sammenkæde eksterne skærmenheder. Det eneste spørgsmål er, hvordan Apple opfylder de brugere, der ønsker at gøre disse tre ting på samme tid.

5, to-vejs

USB Type C i modsætning til den gamle USB-port, strøm kan kun envejs transmission, USB-C port power transmission er tovejs, hvilket betyder, at det kan have to transmission energitilstand. Derfor brugere kan ikke kun bruge en bærbar computer til at opkræve mobile enheder, du kan også bruge andre enheder eller mobile strøm til den bærbare computer til at opkræve.

6, bagudkompatibel

USB-C kan være kompatibel med ældre USB-standarder, men brugernes savn hen til hjemtage en ekstra adapter for at fuldføre kompatibilitet. Apple sagde, at ikke kun Apple vil sælge adapteren, tredjepartsvirksomheder kan også tillade produktion.

Hvad er de spørgsmål, der skal løses, når de udvikler USB Type C?

1, ændre PHY

For eksempel, skal de positive og negative plug-in funktioner i stikket genopbygges i gennemførelsen af det fysiske lag. Når du kører på USB 2.0 data sats, kan designeren bruge et par modstande til kort-connect to datastier i det fysiske lag til at angive, hvordan stikket er tilsluttet. På et lavere USB 2.0 data sats har det fysiske lag tilstrækkelig ydeevne margener til at håndtere de overvejelser forårsaget af kortsluttet datastien.

Designeren skal gennemføre to datastier for at håndtere højere satser for USB3.0 og USB3.1 datahastigheder. Systemet er tilsluttet en datasti via et stik i retningen, og i anden retningen systemet er forbundet til en anden datasti.  Dobbelt datastien er nødvendigt fordi, når der transmitteres på 5Gbit / s og 10Gbit / s datahastigheder, retning af den korte passerer gennem datastien vil forårsage for meget signal refleksion til at nedbryde data.

Designeren skal beslutte, hvordan man kan løse problemet. En løsning er at bruge to fysiske lag, hver med en fysisk lag. Ulempen ved den fysiske dobbeltlags løsning er at det tager 20-25% af den ekstra område at gennemføre to SuperSpeed datastier og to Hi-Speed datastier, og kræver to sæt af fase-låst loop kredsløb (PLL) og to sæt af magt, jorden og data pins. Slutresultatet er, at et system-ejede højhastighedsdata sti er en mere end dens faktiske behov.

En mere effektiv gennemførelse er brugen af en fysisk lag, der er blevet optimeret til den USB Type C specifikation, som har to SuperSpeed datastier, en Hi-Speed datasti, et sæt af fase-låst Ring kredsløb og et sæt af magt, jorden og data pins.

Valget af designeren afhænger af deres endelige anvendelse. Cost-følsomme marked vil vælger at spare på området og chippen kan opnås ved at fjerne en ekstra Hi-Speed datasti og reducere antallet af pins med op til 40%.

2, USB Type C signalering

Den anden udfordring at gennemføre USB Type C er signal kompleksitet kræves for 24-pin stik. USB Type C-specifikationen angiver konfigurationen kanal (CC) signal og power output (PD) signal til at definere parametre, såsom retning af stikket, hvor meget strøm kan nogen af ledningerne tilsluttes Type C porten, og stik, når det er for audio og video og i switch-mode.

Mens støtte konfigurationen af kanal signaler med power output signaler kræves for yderligere logik: power output besked-controlleren og konfiguration kanal logik. En del af design udfordring er at beskæftige sig med to signaler, der kan opstå på forskellige spændinger, afhængigt af signal kombination dengang.

Type C specifikation eliminerer også begrebet USB på farten, men i stedet tager begrebet dobbelt rolle Port. USB på farten er en signaling metode, der angiver, om en port bruges som vært eller som en enhed. On-The-Go-protokollen bruger id-ben til signal om havnen fungerer som en master eller en enhed på arbejdspladsen; Type C har imidlertid ikke dette signal, så det er nødvendigt at bruge magt arbejdsydelse besked til at gøre dette, hvilket gør PD signalet til at opnå yderligere komplikation.

3, systemiske problemer

Type C stik kan gøre USB brugere mere bekvemt liv, men prisen er at gøre designerens arbejde bliver mere komplekse. Designere bliver nødt til at beslutte, hvilken en de ønsker at støtte USB 2.0, 3.0 og / eller 3,1, hvordan man håndtere power output, og om at støtte audio og video switchable tilstand.

USB Type C gennemførelse vil også indvirke system. For eksempel, hvis SoC agter at støtte power output funktionalitet, kan designeren vælge at bruge en ekstern strømforsyning management chip, der opfylder alle de relevante sikkerhedsforhold. Det betyder dividere motoreffekt og konfiguration af kanal logik, måske mellem det fysiske lag og en separat power management chip eller mellem de vigtigste system CPU og selv en dedikeret ekstern microcontroller.

Synopsys' omfattende USB-controller og fysiske lag IP portefølje med held er vedtaget af mere end 3.000 USB-design og er blevet valideret med omkring 3 milliarder leverede enheder. Dette er en dybdegående og ligetil design erfaring, der gør det muligt for os at udvikle USB3.1 fysiske lag IP optimeret til brug med Type C stik og supportværktøjer og verifikation miljøer nødvendigt at gennemføre Type C funktionalitet - det gør den designerens arbejde lettere.

4, "linje" af problemet

Ud over USB kan bruges til at overføre data, men også som et middel til power supply. Den oprindelige USB standard, fordi det ikke har magt leveringskapacitet, så USB 1.0 og 2.0 strømforsyningen kapacitet er begrænset til 2.5w (0.5a / 5v). Men det er nok til at levere mobiltelefoner og andre små elektroniske enheder, men for eksterne drev, det er tydeligvis ikke nok. Og USB 3.0 trådte i kraft, dens forsyning værdi af op til 4.5w (0.9a / 5v).

Og i USB 3.1 standard USB Type C interface power supply kapacitet kan nå et maksimum af 20V / 5A, som er 100w, ikke kun til at opfylde kravene i ambulant foretage en opringning ladning, men også at opfylde beboelse-bedømmelseskomite udstyr og computer opladning behov; Derudover Power supply kapacitet, kan du også fjerne andre højt strømforbrug af eksterne udstyr behov for at forbinde en anden magt levering problemer.

Derudover er der nogle problemer med USB-Type C strømforsyning. Der er god og der er fejl og mangler. Den gode nyhed er, at PD USB2.0 standard kan magt notebook eller tablet direkte i fremtiden, samtidig tillader smartphone skal bruges som en mobil strømkilde.

På den anden side er dårlige nyhed, at der er ingen såkaldte all-around USB kabel kommer, disse kabler skal bygge en speciel chip, der indeholder oplysninger på kablet. Komplet USB kabel skal være i stand til at modstå 1.5a eller 5v af nuværende, og dette kabel koste end almindelige USB kabel meget højere