ガイドピン配列とUSB-Cの機能

ガイドピン配列とUSB-Cの機能

USBタイプ-Cは、スマートフォンとモバイルデバイスの間で人気を集めて、両方のデータ伝送電力供給することが可能であるUSBコネクタシステムのための仕様であります.

彼の前任者のUSBとは異なり、, flippableです, 接続するために3回をしようとするので、必要はありません.

この入門記事では、USB-Cの標準の重要な機能のいくつかを検討します.

USB-Cとは何ですか?

USB-Cは、最大の高速データ転送を提供することを目的と比較的新しい標準です 10 ギガビット / 最大の電力の流れの容量を持つS 100 W. これらの特性は、近代的なデバイスのための真にユニバーサルな接続の標準USB-Cを作ることができます.

USB-C OのUSBタイプ-C?

これら2つの用語は、一般的に交換可能です (この記事では両方を使用). USB-Cは、最も一般的に使用されているが, USBタイプ-Cは、リストされている標準の正式名称であります USB.org.

USB-Cの機能

USB-Cインタフェースは、3つの主要な機能を備えています:

• これは、スイベルコネクタを持っています. インターフェースは、プラグがソケットに対して回転できるように設計されています.
• これは、USB規格をサポート 2.0, USB 3.0 電子のUSB 3.1 ゲン 2. さらに, これは、代替モードと呼ばれる動作モードでは、このようなHDMIやDisplayPortのよう第三者のプロトコルをサポートすることができます.
• これは、デバイスがインターフェイスを介して電流の流れの適切なレベルを交渉し、選択することができ.

次のセクションでは、これらの機能は、USBタイプ-Cによって提供されているかが表示されます.

プレス / spinotto USBタイプ-C

フィギュア 1. ラPRESA USBタイプ-C.

フィギュア 2. ラ脊椎USBタイプ-C.

USBの差カップル 2.0

Iピン D + E D- 差動ペアは、USB接続に使用されています 2.0. 2つのピンDがあります。 + ソケットに2つのピンD.

但し, ピンは、互いに接続され、USB差動データの唯一のペアが実際に存在します 2.0 使用可能. 冗長性は、回転コネクタを持っているだけです.

ピン質量とパワー

Iピン VBUS E GND 電力および信号のリターンパスを運びます. デフォルトの電圧VBUS 5 V, しかし、標準のデバイスが交渉し、デフォルト値と異なる電圧VBUSを選択することができます. 電源供給はにVBUS電圧アップを持つことができます 20 V. でも、最大電流はまで増加させることができます 5 A. それから, USBタイプ-Cは、最大電力を供給でき 100 W.

大型デバイスをロードするときに高電力の流れは、ポータブルコンピュータとして有用であり得ます. フィギュア 3 昇降圧コンバータは、ノートブックコンピュータによって必要とされる適切な電圧を生成するために使用されるRICHTEKの例を示しています.

フィギュア 3.

負荷のニーズに適応電力レベルになるので、電力の分配技術は、従来の規格よりも汎用性USBタイプ-Cを作ることに留意すべきです. あなたは、同じケーブルを使ってスマートフォンとノートPCの両方を読み込むことができます.

私はRX E TXピン

差動対の2セットがあります。 RX そして、差動ペアの2組 TX.

RX TXペアと共にこれら2組の一つは、USBプロトコルのために使用することができます 3.0 / USB 3.1. コネクタはflippabileあるので, マルチプレクサは、適切にケーブルを介して使用される差動対にデータをリダイレクトすることが要求されます.

私は、CC1電子のCC2ピン

これらのピンは、チャネル構成ピンであります. それらは、ケーブル接続と取り外し検知などの機能のシリーズを実行します. これらのピンはまた、電力供給および代替モードで必要とされる通信のために使用することができます.

フィギュア 4 以下は、どのようにピンを示してい CC1 E CC2 摂取の向きを明らかにする / 脊椎. この図では, DFPは港に面してダウニングの略, データの送信中または電源からホストとして働くドア. そのホストへまたはエネルギーの消費者に接続されたデバイスである上流UFPはポルタを示し.

フィギュア 4.

DFPは、Rpの抵抗を介してピンCC1とCC2を引っ張るが、UFPは、Rdを介して下方にそれらをドラッグ. 何のケーブルが接続されていない場合, ソースがピンCC1及びCC2で論理ハイを見. タイプCのUSBケーブルの接続からそれへの電流経路を作成します 5 V地球. USBタイプ-Cケーブルの内部でのみ1本のDCケーブルがあるので, これは、一つだけの電流路が形成されています。. 例えば, 図の上側のグラフに 4, DFPのCC1のピンは、CC1 dell'UFPをピンに接続されます。. それから, DFPのCC1ピン未満の電圧を持つことになります 5 Vが、DFPピンCC2はまだで最も論理的になります. 故に, DFP CC1とCC2ピンの電圧を監視, 我々は、ケーブル接続とその方向を決定することができます.

ケーブルの向きに加えて, RP-RDパスは、電流源の性能に関する情報を通信するための方法として使用され. TAL罰金, エネルギー消費 (UFP) DCケーブルの電圧を監視し、. DCケーブルの電圧が最小値を持っている場合 (年頃 0,41 V), ソースは、それぞれデフォルトのUSB電源を供給することができます 500 ミリアンペアと 900 USB用ミリアンペア 2.0 電子のUSB 3.0. DCライン電圧は約あるとき 0,92 V, ソースの電流を供給することができます 1,5 A. 程度である最高のDCライン電圧 1,68 Vは、元の電流容量に対応します 3 A.

ピンVCONN

先に述べたように, USBタイプ-Cは、高速データ転送速度と高い電力束レベルを提供することを目的. これらの機能は、内部のチップを使用して電子的にマークされている特殊なケーブルの使用が必要な場合があります. さらに, いくつかの活性ケーブルは、信号を強化し、ケーブルが被る損失を補償するために、再ドライバチップを使用します, 等. これらの場合、, 私たちは、5Vの直流電圧を印加することにより、ケーブル内の回路を供給することができます, ピンに電力を供給するために VCONN. これは、図に示されています 5.

フィギュア 5

あなたが見ることができるように, アクティブケーブルは、下部ピンCC2に抵抗Raを使用します. Ra値はRdの異なります, 次にDFPは、まだDFP CC1及びCC2ピンの電圧を調べることにより、ケーブルの向きを決定することができます. ケーブルの向きを決定した後, 端子に対応するチャネル構成 “アクティブケーブルIC” これは、ケーブル内の回路に電力を供給するための電源5-Vに接続されます. 例えば, 図中 5, RP-RD有効なパスは、ピンCC1に対応します. それから, CC2はVCONNによって示されるピンに接続されています.

Iピン SBU1 E SBU2

これら二つのピンは、代替モードとしてのみ使用される低速信号経路に対応します.

USB電力供給

今、私たちは、USB-Cの標準のピン止めに精通していること, USB電力供給を見てみましょう.

先に述べたように, USBタイプC規格を使用するデバイスは、インターフェースを介して電流の流れの適切なレベルを交渉し、選択することができます. これらの電力ネゴシエーションは、上述のDCケーブルの単線通信であるUSB電力供給と呼ばれるプロトコルを介して実装されています. フィギュア 6 以下、シンクがソースに要求を送信し、必要に応じてVBUS電圧を調整するUSB​​電源の一例を示す図. 最初は9-Vのバスを必要とします. ソースはバス電圧に安定したことをした後、 9 V, メッセージを送ります “給紙の準備ができて” 受信機へ. それから, これは、5-Vのバスを必要とし、ソースがそれを提供し、メッセージを返信 “給紙の準備ができて”.

フィギュア 6.

重要なこと “USB電力供給” エネルギー供給に関する交渉についてだけでなく、, 他の交渉, そのような別のモードに関連するものとして、, 彼らは、DCケーブル上のプロトコル電力供給を使用して実行されています.

別の方法

この動作モードは、私たちは、サードパーティのプロトコルを実装することができます, DisplayPortのE HDMI来ます, 標準のUSBタイプ-Cを使用して. 全ての代替モードは、少なくとも1つのUSB接続をサポートしている必要があります 2.0 電子のUSB電力供給. 詳細については、, これを参照 文書TI .

結論

USBタイプ-Cは、興味深い機能を備えています. これは、最大迅速かつ華麗なデータの転送速度をサポートしています 10 ギガビット / までの高電力の流れであれば 100 W. これらのコネクタは、非常に小さなUSBタイプ-C現代のデバイスのための真に普遍的な標準作ることができます.