Usb c распиновка: Разъем USB 3.0 type C

Содержание

USB Type C распиновка и описание @ pinoutguide.com

USB type-c details

Developed at roughly the same time as the USB 3.1 specification, but distinct from it, the USB Type-C Specification 1.0 defines a new small reversible-plug connector for USB devices. The Type-C plug connects to both hosts and devices, replacing various Type-B and Type-A connectors and cables with a standard meant to be future-proof, similar to Apple Lightning and Thunderbolt. The 24-pin double-sided connector provides four power/ground pairs, two differential pairs for USB 2.0 data bus (though only one pair is implemented in a Type-C cable), four pairs for high-speed data bus, two sideband use pins, and two configuration pins for cable orientation detection, dedicated biphase mark code (BMC) configuration data channel, and VCONN +5 V power for active cables. Type-A and Type-B adaptors and cables will be required for older devices in order to plug into Type-C hosts; adaptors and cables with a Type-C receptacle are not allowed.

USB type-C pinout

Description Signal A Pin Pin Signal B Description
Ground   GND A1 B12 GND Ground
SuperSpeed differential pair 1 TX, positive   TX1+ A2  B11 RX1+ SuperSpeed differential pair 1 RX, positive
SuperSpeed differential pair 1 TX, negative   TX1- A3  B10 RX1- SuperSpeed differential pair 1 RX, negative
Bus Power   VBUS A4 B9 VBUS Bus Power
Configuration channel   CC1 A5 B8 SBU2 Sideband use
USB 2.0 differential pair, position 1, positive   D1+ A6 B7 D2- USB 2.0 differential pair, position 2, negative
USB 2.0 differential pair, position 1, negative   D1- A7 B6 D2+ USB 2.0 differential pair, position 2, positive
Sideband use   SBU1 A8 B5 CC2 Configuration channel
Bus Power   VBUS A9 B4 VBUS Bus Power
SuperSpeed differential pair 2 RX, negative   RX2- A10 B3 TX2- SuperSpeed differential pair 2 TX, negative
SuperSpeed differential pair 2 RX, positive   RX2+ A11 B2 TX2+ SuperSpeed differential pair 2 TX, positive
Ground   GND A12 B1 GND Ground

Pins A2,A3,A10,A11,B2,B3,B10,B11 are not used with USB 2.0-only devices.

User uploaded image:

See also USB type C full-featured cable.

 

Распиновка USB type C

На страницах сайта 01010101.ru были рассмотрены распиновки практически всех видов USB. Теперь осталось рассмотреть распайку (распиновку) USB type C, или как его называют USB 3.1. Почему у USB 3.1 такое название. Многие ознакомлены, что существует USB type A (привычное нам USB) и USB type B для периферийных устройств (принтеров, сканеров и пр.). По своей форме они физически не совместимы. USB type C (USB 3.1) — третья модификация, которая не совместима физически с предыдущими двумя.

И зачем в таком случае нам нужен новый стандарт. Плюсы, безусловно, есть. Кроме тех сразу четырех плюсов (по питанию) и добавления каналов передачи данных USB type C еще и симметричен. Теперь неважно верхней или нижней стороной его вставлять. Кроме того, появилась поддержка обоих протоколов (тип А и тип Б).

После короткого экскурса по распиновкам остальных USB, приступим непосредственно к данному разъему.
Распиновка USB 3.0
Распиновка micro-USB 3.0
Распиновка USB, mini- и micro-USB

Поскольку все преимущества, особенности, и отличия USB type C подробно расписаны в статье USB Type-C отличие от предыдущих коннекторов, в этой статье разберем только контакты разъема, их номера и назначение.

Количество контактов разъема USB type C — 24. 12 верхних пинов обозначены от А1 до А12. Внизу еще 12 пинов с обозначением от В12 до В1 (в обратную сторону). Таким образом получается симметрия, позволяющая вставлять порт как верхней, так и нижней стороной.

Сами контакты имеют 6 назначений (6 групп). Это питание, Земля, USB 3.1, USB 2.0, дополнительный и согласующий каналы. Ниже в цвете размещена картинка, на которой каждая группа обозначена отдельным цветом. Из рисунка видно какой группе принадлежит каждый номер контакта. Теперь разберем назначение групп.

USB 2.0 — группа контактов, выполняющая низкоскоростной режим передачи данных, скорость которого до 480 Мб/с. Контакты 6 и 7 (D+ и D-) служат для совместимости с устройствами, обладающими портом USB 2.0, которых на данный момент большинство.

Vbus (питание +). 4 независимых контакта питания, позволяющие регулировать поток напряжения и силу тока в зависимости от надобности (зависит от потребления периферийного устройства). Максимальный выдерживаемый ток 5А, максимальное напряжение 20 вольт. Множим одно на другое. Получаем максимальную мощность 100 ватт.

USB 3.1 — группа контактов, выполняющая высокоскоростной режим передачи данных, скорость которого до 10 Гб/с. Контакты 2, 3, 10, 11, именуемые TX+, TX-, RX+, RX-. Контакты RX — передача данных, TX — прием данных. Поскольку кабель симметричный, то и контакты эти перекроссированы. То есть, если на передающем устройстве будет контакт RX, то приемное устройство получит его как TX.

GND — Земля (соединенная с корпусом). Также выполняет роль «минуса».

SBU — дополнительный канал, представленный контактом 8. Этот канал используется редко в неординарных случаях, одним из которых может быть передача видеосигнала по кабелю.

СС — канал конфигурации или согласования, представленный контактом 5. Мы уже разобрали, что USB type-C способна не только передавать данные, но и работать с разными устройствами. Этот канал способен определить тип устройства и зафиксировать включено оно или отключено. При включенном устройстве определяется «номинал» напряжения и тока, которое необходимо подать для устройства периферии. Также СС готов подать питание к активному кабелю при необходимости. Только что мы рассмотрели SBU как дополнительный канал. Канал СС как раз способен выявить такой неординарный случай.

Ниже расположена таблица с распайкой USB type C разъема. Все тоже самое, только в виде таблицы.

Распиновка USB type C разъема таблица

Pin

Назначение

Обозначение

1

A1

Земля (Общий — )

GND

2

A2

Высокоскоростная передача данных +

TX1+

3

A3

Высокоскоростная передача данных —

TX1-

4

A4

Питание Плюс

VBUS

5

A5

Согласующий (конфигурирующ.) канал

CC1

6

A6

Низкоскоростная передача данных +

D+

7

A7

Низкоскоростная передача данных —

D-

8

A8

Дополнительный канал

SBU1

9

A9

Питание Плюс

VBUS

10

A10

Высокоскоростная передача данных —

RX2-

11

A11

Высокоскоростная передача данных +

RX2+

12

A12

Земля (Общий — )

GND

13

B1

Земля (Общий — )

GND

14

B2

Высокоскоростная передача данных +

TX2+

15

B3

Высокоскоростная передача данных —

TX2-

16

B4

Питание Плюс

VBUS

17

B5

Согласующий (конфигурирующ.) канал

CC2

18

B6

Низкоскоростная передача данных +

D+

19

B7

Низкоскоростная передача данных —

D-

20

B8

Дополнительный канал

SBU2

21

B9

Питание Плюс

VBUS

22

B10

Высокоскоростная передача данных —

RX1-

23

B11

Высокоскоростная передача данных +

RX1+

24

B12

Земля (Общий — )

GND

 

USB type C кабель распиновка

Если бы знать, что кто-то действительно соберется паять кабель USB 3.1 type C, но нарисовал бы еще подробнее. Собственно, не совпадают только некоторые цвета, а именно:
Все контакты GND не имеют изоляции, а представляют собой экранный кабель.
Провода питания (+) А4, А9, В4, В9 нарисованы коричневым. По факту они белые.
Контакты USB 2.0 соединены между собой только с одной стороны (как на рисунке).
На верхнем рисунке схема USB type C для прозвонки (коннекторы лицом к пользователю), на нижнем схема USB type C для распайки (вид со стороны контактов для пайки).

Вид с лицевой стороны:


Вид со стороны пайки:

Стоит отметить и то, что касается соединении с контактами A11, A12, B2, B3, A2, A3, B10, B11. Эти провода могут иметь и другой цвет, поскольку стандарт не регламентирует цвет соединения с этими контактами. А если учесть, что в официальной спецификации цвета пока не обозначены… В общем распиновка USB type C переходника именно в цвете не совсем получилась.

Представим себе шнурок для обуви. когда мы шнуруем ботинок, то нам без разницы где у него левая сторона, где правая, где верх, а где низ (особенно если длина его цилиндрическая). Переходник USB type C симметричен и не имеет понятий где А-коннектор, а где В.
Остается только добавить нововведенные аббревиатуры для распознания устройств:
UFP — пассивное устройство;
DFP — активное устройство;
PSC — заряжаемое устройство;
PSP — устройство, как источник заряда.
Устройства, способные изменять свой «статус» динамически получили название DRD.
Автор: Александр Кравченко.

https://01010101.ru/kommutaciya/raspinovka-kabelja-usb-type-c.htmlРаспиновка USB type CadminКоммутациякоммутацияНа страницах сайта 01010101.ru были рассмотрены распиновки практически всех видов USB. Теперь осталось рассмотреть распайку (распиновку) USB type C, или как его называют USB 3.1. Почему у USB 3.1 такое название. Многие ознакомлены, что существует USB type A (привычное нам USB) и USB type B для периферийных устройств (принтеров,…admin AdministratorОцифровка видео, аудио, фото

всё, что нужно знать о разъёме. Что сейчас есть на USB Type-C

USB Type-C не совсем новая концепция для поклонников Android, но есть некоторые, которые все еще в неведении относительно этой технологии. В этой статье мы выясним, что такое USB Type-C, и получим некоторые рекомендации по его использованию.

USB (универсальная последовательная шина) — это стандарт кабеля, который позволяет передавать данные и питание между электронными устройствами. Он впервые появился в 1998 году и с тех пор прошел несколько итераций, последним из которых был USB Type-C.

Каждая версия USB имеет скорость передачи данных и ограничения количества электрического тока через нее. Предыдущие разъемы USB Type-A и Type-B имеют только четыре контакта, но USB Type-C имеет 24, большую большую и более высокую скорость передачи данных.

Например, Micro-USB 2.0, который в настоящее время находится на Android Android смартфонов, поддерживает 5 В (вольт) / 2А (ампера) мощности и скорости передачи данных 480 Мбит / с. USB 3.1 Тип-C, с другой стороны, 20 В / 5 А мощность со скоростью передачи до 10 Гбит / с.

В чем преимущества USB Type-C

Type-C имеет несколько других полезных функций. Разъем USB Type-C является обратимым, что означает, что он будет работать независимо от ориентации, в которой он подключаете, и имеет идентичный штырь с обоих концов.

Более того, следующее поколение HDMI совместимо с USB Тип-C, то есть нет необходимости в отдельном ключе для отправки аудио / визуальных данных высокой четкости. В будущем, ноутбуки, без сомнения, полностью вернут USB Type-C.

Каковы недостатки USB Type-C

Не все производители адаптируются к новому стандарту USB. Некоторые кабели USB Type-C — соответствует стандарту USB 2.0, что является опасной практикой и может повредить ваш смартфон.

Если вам нужно купить кабель Тип-C для вашего телефона, вы можете приобрести его у своего производителя устройств в настоящее время.

Еще одна большая проблема, — это количество устройств, которые ее используют. Nektus 5X, удачи в поиске кабеля. Другим недостатком является то, что качественные кабели и зарядные устройства USB Type-C стоят дорого.

Опасайтесь дешевых кабелей USB Type-C, они могут нанести вред вашему телефону.

Даже если у смартфона есть USB Type-C, он может не поддерживать стандарт USB 3.1, поме, что вы узнали, есть ли он перед покупкой. Всегда использовать кабель, поставляемый с устройством USB Type-C

Достоинства порта USB 3.1:
★ быстрый
★ мощный
★ универсальный

Достоинства разъёма Type-C:
★ долговечный
★ симметричный

Теперь гарантированно можно подключить USB кабель к устройству с первого раза.

⚠ Следует различать понятия «порт » и «разъём ». Разъём (гнездо) Type-C можно припаять хоть старому телефону (вместо micro-USB), но порт так и останется старым USB 2.0 — скорости заряда и передачи данных это не прибавит. Из удобств появится лишь симметричность и надёжность разъёма.

⚠ Таким образом наличие Type-C ещё ни о чём не говорит. Продаются модели смартфонов с новым разъёмом, но со старым портом . Перечисленные в этой статье достоинства к таким смартфонам не относятся.

Назначение контактов

Контакты разъёмов на схемах показаны с внешней (рабочей) стороны, если обратное не оговаривается особо.

Порт содержит 24 контакта (12 контактов на каждой стороне). «Верхняя» линейка нумеруется A1…A12, «нижняя» — B1…B12. По большей части линейки идентичны друг другу, что и делает этот порт равнодушным к ориентации штекера. Контакты каждой линейки можно разбить на 6 групп: USB 2.0 , USB 3.1 , Питание , Земля , Согласующий канал и Дополнительный канал . А теперь рассмотрим подробнее.

Собственно, USB 3.1. Линии высокоскоростной передачи данных: TX+, TX-, RX+, RX- (контакты 2, 3, 10, 11 ). Скорость до 10 Гб/с. В кабеле эти пары перекроссированы, и что для одного устройства является RX, другому представляется как TX. И наоборот. По особому распоряжению эти пары могут переквалифицироваться под другие задачи, например — под передачу видео.

Старый добрый . Линии низкоскоростной передачи данных: D+/D- (контакты 6, 7 ). Этот раритет включили в порт ради совместимости со старыми тихоходными устройствами до 480 Мб/с.

Плюс питания — Vbus (контакты 4, 9 ). Стандартное напряжение 5 вольт. Ток выставляется в зависимости от потребностей периферии: 0,5А; 0,9А; 1,5А; 3А. Вообще, спецификация порта подразумевает передаваемую мощность до 100Вт, и в случае войны порт способен питать монитор или заряжать ноутбук напряжением 20 вольт!

GND — «Земля»-матушка (контакты 1, 12 ). Минус всего и вся.

Согласующий канал (или конфигурирующий) — СС (контакт 5 ). Это главная фишка USB type-C! Благодаря этому каналу система может определить:

— Факт подключения/отключения периферийного устройства;
— Ориентацию подключенного штекера. Как это ни странно, но разъём не абсолютно симметричен, и в некоторых случаях устройству хочется знать его ориентацию;
— Ток и напряжение, которое следует предоставить периферии для питания или заряда;
— Необходимость работы в альтернативном режиме, например, для передачи аудио-видео потока.
— Кроме функций мониторинга этот канал в случае необходимости подаёт питание на активный кабель.

Дополнительный канал — SBU (контакт 8 ). Дополнительный канал обычно не используется и предусмотрен лишь для некоторых экзотических случаев. Например, при передаче по кабелю видео, по SBU идёт аудиоканал.

Распиновка USB 3.1 Type-C

«Полосатым цветом» здесь изображены контакты неизолированного провода.

Странным решением было отмаркировать провода D+ и D- не как в USB 2.0, а наоборот: D+ белый, D- зелёный.

Серой обводкой помечены провода, чей цвет по словам Википедии не регламентирован стандартом. Автор вообще не нашёл каких-либо указаний на цвета проводов в официальной документации .

Распайка коннекторов Type-C ▼

Схема типового кабеля USB-C «вилка-вилка»▼


Технология питания/заряда USB PD Rev.2 (USB Power Delivery)

У кабеля USB-C нет таких понятий как «коннектор-A» или «коннектор-B» — коннекторы теперь во всех случаях одинаковы.

Роли устройства обозначены новыми терминами:

DFP — активное, питающее устройство (как бы порт USB-A )
UFP — пассивное, приёмное устройство (как бы порт USB-B )
DRP — «двуличное», динамически изменяющее свой статус устройство.
Кроме того, заряжающее устройство называется Power Provider , заряжаемое — Power Consumer .

Распределение ролей осуществляется установкой на контакте CC определённого потенциала с помощью того или иного резистора:

Активное устройство (DFP V bus .
Номинал резистора сообщает потребителю, на какой ток он может рассчитывать:
56 ±20% кОм — 500 или 900 мА
22 ±5% кОм — 1,5 А
10 ±5% кОм — 3 А

Переходники с USB 2.0 (3.0) на USB-C, служащие для подключения новых смартфонов к старым ПК или ЗУ распаяны по схеме DFP, то есть, показывают себя смартфону как активное устройство

Пассивное устройство (UFP ) определяется по резистору между контактами CC и GND .
Номинал резистора: 5,1 кОм

Переходники с USB-C на USB-OTG распаяны именно по схеме UFP, то есть, имитируют потребляющее устройство.

⚠ Технологию USB PD Rev2 в которой по контакту CC согласуются ток и напряжение заряда не следует путать с технологией Quick Charge (QC), где по контактам D− и D+ согласуется только напряжение заряда. USB PD Rev2 поддерживается только в USB 3.1.
QC поддерживается без привязки к версии порта.

Переходник USB-micro-USB-C

Распайка платы переходника Type-C to USB 3.0 OTG с разных сторон ▼

Аналоговый звук через Type-C

Стандартом предусмотрена возможность передачи аналогового звука через цифровой порт. Эта возможность реализована в смартфонах HTC серии U, HTC 10 Evo, Xiaomi Mi, LeTV. Автор будет признателен, если читатель пополнит этот список.

Для работы в этом режиме служат аналоговые гарнитуры с вилкой Type-C. Для подключения классической предусмотрены переходники.

Аналоговый звук передаётся по каналам Data−, Data+, SBU1 и SBU2. Смартфон переходит в этот режим, если в вилке гарнитуры или переходника между контактами A1-A5 и B1-B5 установлено сопротивление менее 0,8…1,2 кОм . Вместо резистора доводилось видеть просто перемычку.

Порт USB Type-C является преемником оригинального порта micro USB, сегодня его уже можно встретить в смартфонах 2017 года, а также внешних аккумуляторах, наушниках и прочих девайсах. Galagram рассказывает, почему новый Type-C лучше обычного micro USB, а также какие бонусы получают обладатели техники с новым стандартом портов.

3 ключевые преимущества USB Type-C

Он заряжает гаджеты быстрее

Форум «USB Implementers Forum», который является отраслевой ассоциацией стоящей за развитием порта, провела работу над ошибками в своем творении micro USB и создала USB Type-C с лучшими спецификациями. Зарядные устройства с новым портом работают быстрее и обычно заряжают смартфоны с мощностью 15 Вт. Это в пять раз быстрее, чем большинство зарядных устройств, использующих старый порт. А главное — это не создает лишнюю нагрузку на ваш аккумулятор.

Зарядка в обе стороны

Оба конца кабеля не только выглядят одинаково, они также могут выполнять одни и те же действия с двух сторон, что означает, что вы можете определить, в каком направлении течет ток. В некоторых случаях это приводит к забавным результатам, когда ваш смартфон начинает заряжать блок питания.

Если у вас осталось много заряда батареи, вы можете помочь другу, зарядив его смартфон используя всего лишь Type-C кабель. Для этого подключите оба смартфона таким кабелем и направьте ток в нужную сторону, это все!

Передача данных со смартфона на смартфон

Вам просто нужно открыть проводник файлов на устройстве, куда вы хотите принять файлы. Это предустановленное приложение на смартфонах многих производителей, но в противном случае его просто можно найти в настройках.

Как устроен USB Type-C

USB (Universal Serial Bus) — это стандарт, определяющий кабель, разъемы и цифровой обмен данными. Первая его версия появилась в 1998 году и заменила интерфейсы ПК, которые были популярными в то время. Разъем USB Type-C появился в 2014 году. Он имеет больше пинов, чем его предшественник, и они расположены симметрично. В результате, неважно, в какой стороной вы вставляете кабель — он двухсторонний и работает одинаково.

Это двухсторонний порт на 24 пина

Между разъемами и версиями USB существует много отличий. Они имеют разные электрические характеристики, показатели мощности и скорости передачи данных. Разъемы USB A и B имеют только 4 контакта, тогда как USB 3.1 Type-C имеет 24 контакта (стандартная распиновка), которые необходимы для поддержки более высоких токов и более быстрой передачи данных. Кроме того, стандарт USB 3.1 увеличивает скорость передачи данных до 10 Гб/с, а также, у него есть инновационные способы зарядки устройств.

Спецификация порта Type-C требует, чтобы соединитель выдерживал 100.000 подключений в разъем, без признаков износа. Если вы подключаете порт к примеру два-три раза в день, кабель должен продержаться более 12 лет. Чтобы соответствовать этим требованиям и работать с увеличенным потоком мощности, кабели USB-C обычно делают толще классического micro USB кабеля.

Для чего нужен Type-C

Множество Android смартфонов до сих пор имеют micro USB порт. В большинстве случаев через него устройства заряжаются от напряжения 5V и тока 2A. Более быстрая скорость зарядки может быть достигнута только за пределами спецификации USB: Qualcomm Quick Charge, OnePlus Dash Charge, Oppo Vooc и Samsung Adaptive Fast Charge — это стандарты производителей, которые работают только на устройствах определенного бренда.

Передает мощность больше, чем micro USB

Порт Type-C обеспечивает питание до 100 Вт с использованием открытой, бесплатной, общепринятой системой питания, ограниченной только кабелем, источником питания или целевым устройством для зарядки. Чтобы свести к минимуму накопление тепла и износ электронных компонентов, устройства, совместимые с Type-C, постоянно согласовывают напряжение и ток друг с другом. Чтобы узнать их, найдите логотип USB на зарядном устройстве, который был принят в августе 2016 года.

Можно передавать HDMI и аудио сигналы

Разъемы Type-C могут заменить многие другие кабели. Процесс сертификации для многих сигналов и протоколов уже завершен. К ним относятся VGA, DVI или HDMI, где порт Type-C имитирует порт дисплея, включая преобразование протокола. Конечно, для этого требуется соответствующее аппаратное и программное обеспечение на устройстве, но это уже дело производителей техники.

Xiaomi и LeEco избавляются от 3.5 мм порта в пользу Type-C

В 2015 году была показана новая версия MacBook Air. На презентации Тим Кук, глава Apple, как обычно, рассказывал о новых функциях и возможностях устройства. Была в нем одна деталь, которая заинтересовала не только адептов Apple. Как вы могли догадаться, речь шла о совершенно новом разъеме USB Type-C.

Что это такое?

USB Type-C является эволюционной степенью развития формата универсальной последовательной шины (USB), о которой вы наверняка слышали и которая является едва ли не самой распространенной технологией в сфере мобильных и периферийных устройств.

Это именно эволюция, а не революция, хотя некоторые отдельные моменты можно назвать революционными. Так, USB Type-C позволяет передавать не только файлы, но и даже видео!

Сразу же хочется рассказать об обозначениях USB Type-C и USB 3.1. Они не означают одно и то же, хотя идут рука об руку: USB Type-C — это спецификация USB, USB 3.1 — по сути, числовое обозначение, под которым подразумевается скорость передачи данных. Грубо говоря, USB Type-C работает на технологии USB 3.1. К слову, скорость передачи данных очень высока — свыше 1200 Мбайт/с против 500 Мбайт/с у USB 3.0!

Сравните USB Type-C и USB Type-A:

А здесь показано сравнение USB Type-C и microUSB (один из самых популярных форматов, используемых в мобильной сфере):

В чем преимущество USB Type-C?

Как было написано выше, в скорости передачи данных. Но это не единственное преимущество данной технологии. Так, USB 3.1 имеет большую максимальную мощность, а это значит, что уже скоро можно будет подключать дополнительные устройства вроде колонок без дополнительного источника питания. Только представьте — взяли колонки на природу, подключили их с помощью USB Type-C и слушаете музыку!

Еще один громадный плюс — сила тока аж в 5А. Это позволяет значительно быстрее заряжать смартфон, планшет или любое другое устройство. Главное, чтобы это устройство поддерживало технологию быстрой зарядки.

Наконец, теперь штекер можно вставлять любой стороной — он является симметричным. Еще недавно такое удовольствие было доступно только для iPhone и iPad, а теперь — и для всех остальных устройств, которые используют технологию USB Type-C.

Какие устройства используют USB Type-C?

Многие. Это и ноутбуки, и планшеты, и смартфоны. Вероятно, в будущем переход на USB Type-C устройств на базе Android значительно ускорится, поскольку компания Google посоветовала производителям использовать именно данный интерфейс в своих будущих новинках.

Ноутбук от Google:

Большинство пользователей, выбирая себе новый смартфон, планшет или лэптоп, обнаруживают в описании девайса незнакомый интерфейс. Называется он разъем USB Type-C. Что это за порт? О нем действительно знают немногие. Хотя USB Type-C обещает стать новым трендом и постепенно внедриться на все устройства, которые оснащаются классическим USB. Ведь он предлагает повышенную скорость и улучшенную функциональность. Хотите знать больше? С удовольствием более детально расскажем вам об USB Type-C и о том, зачем его постепенно внедряют во многие гаджеты.

В настоящее время практически все устройства оснащаются разъемом USB (точнее, USB type-A). От ПК до смартфонов и разнообразных накопителей с лэптопами. USB – это повсеместный и наиболее популярный стандарт.

Впервые в свет он появился аж в ноябре 1995 года. Сам стандарт назывался – USB 1.0. Широкого распространения он не получил. А вот его «брат» USB 1.1 в конце 90-х годов прошлого столетия стал присутствовать на задней панели почти каждого . Правда, производители периферийных устройств не сразу перешли на этот стандарт. Понадобилось пару лет, чтобы клавиатуры, мыши, принтеры и другие аксессуары начали комплектоваться USB-портом.

Наконец, в 2001 году разработали стандарт USB 2.0, который и по сей день является самым распространенным. Он обеспечил скорость передачи данных почти в 500 Мбит/с. Но настоящим прорывом стала спецификация USB 3.0. Ведь скорость передачи в рамках этого интерфейса составила 5 Гбит/с. Какие еще нововведения шли с ним? Появилось 5 дополнительных контактов, а максимальный ток увеличился с 500 мА до 900 мА.

Последним шагом на пути к появлению USB Type-C стало принятие стандарта 3.1. Произошло это в 2013 году. Как раз данный стандарт и ввел новый разъем Type-C (пришел на смену обычному Type-A), с поддержкой питания до 100 Вт и удвоенной скоростью передачи данных по сравнению с USB 3.0 (до 10 Гбит/с).

Подробнее об USB Type-C и его преимуществах

Так что же собой представляет USB Type-C? По сути, это новая модификация стандартного USB. Причем внешне этот разъем выглядит как более тонкий порт. Его габариты – всего лишь 8,34х2,56 мм. Это примерно 1/3 «старого» USB Type-A. То есть размеры очень близки к lightning в айфонах и micro usb в android смартфонах.

Форма коннектора при этом овальная и симметричная. За счет чего пользователям не надо угадывать, какой стороной вставлять флешку или конец кабеля в устройство, как было раньше. Это можно делать и вовсе не глядя, в темноте или одной рукой. Тем самым, USB Type-C очень удобен. А еще и безопасен. Ведь подключать коннектор можно в любом положении, не боясь сломать разъем.

Какие еще есть преимущества у USB Type-C? Их довольно много:

  1. Универсальность и совместимость . Может функционировать во многих режимах и поддерживать разные протоколы. То есть к такому разъему при желании легко подсоединить кабели HDMI, VGA, DisplayPort и другие варианты соединений ПК или ноутбука с периферией. Правда, потребуются специальные переходники. Ведь как еще «впихнуть» громоздкий и огромный коннектор от принтера или мыши в тонкий современный порт? К тому же, стандарт USB 3.1 хорошо совместим с предшествующими ему версиями USB. Для подключения старой периферии в порт Type-C требуется лишь адаптер-переходник.
  2. Компактность . За счет миниатюрных размеров может применяться в нетбуках, смартфонах, планшетах и в других всевозможных устройствах. При этом активно внедряя интерфейс USB Type-C, можно делать технику еще изящнее, тоньше и компактнее.
  3. Возможность питать другие устройства. Как мы уже отмечали, в USB 3.1 увеличили максимальную передаваемую мощность до 100 Вт (при наличии спецификации USB Power Delivery!). Для сравнения – средний ноутбук требует около 60 Ватт. То есть через USB Type-C его можно будет спокойно зарядить (что уже реализовано на новом макбуке и на «хромбуке» Pixel от Google). Тогда как порт USB 2.0 обеспечивает передачу тока лишь максимум в два с половиной ватта. Этого хватает максимум для неполной и длительной подзарядки слабенького смартфона. Выходит, что при подключении через USB Type-C различных периферийных устройств можно обойтись без дополнительного источника питания, ограничившись одним шнуром.
  4. Высокая скорость . При использовании стандарта USB 3.1 достигается скорость передачи данных в 10 Гбит/с. Это действительно отличный показатель. Хоть до рекорда далеко. Ведь он не так быстр, как интерфейс Thunderbolt 2, реализованный в моделях макбук айр и про, где скорость доходит до 20 Гбит/c.

Что же получается? Выход в свет USB Type-C предполагает полную замену устаревших технологий юсб-соединения. Для этого этот интерфейс и был разработан. Его «миссия» – сделать так, что чтобы всевозможные варианты типа мини или микро юсб не понадобилось выпускать вовсе. Также новый стандарт призван сделать универсальными и все шнуры, которые служат для зарядки девайсов. Идея хорошая, но насколько она реализована сейчас?

Есть ли недостатки?

Имеются у USB Type-C недостатки? Без них не обошлось. Специалисты относят к минусам следующее:

  1. Физическая конструкция разъема и штекера из-за небольших размеров получилась довольно хрупкой. Хотя многочисленные испытания показали, что механический ресурс разъема USB Type-C составляет порядка 10 000 подключений. А это ничуть не меньше, чем у юсб 2.0.
  2. Еще один недостаток – для полноценной работы с «юсб тайп си» требуются переходники. Иначе многие устройства через данный интерфейс просто не подключить.
  3. USB Type-C должен работать лишь с кабелями, аксессуарами и гаджетами, способными выдерживать определенный уровень напряжения. Иначе велик риск того, что шнур и/или устройство подвергнется возгоранию. Нечто подобное случилось с флагманской моделью самсунг галакси ноте 7, при пользовании которой неоднократно фиксировались случаи взрывания устройства. Поэтому для подключения через USB Type-C не стоит приобретать дешевые изделия из Китая. Только надежные проверенные бренды.

Для справки! Если вам нужен шнур не только для подключения, но и для подзарядки, то следует проверить, поддерживает ли он USB Power Delivery. В свою очередь, для соединения через HDMI, MHL или DisplayPort понадобится USB-C кабель с функцией альтернативного режима.

Есть ли разница между USB Type-C и USB 3.1?

USB Type-C – это то же самое, что USB 3.1? Конечно, нет. Правильно говорить так: USB 3.1 является основным протоколом передачи данных для Type-C. Причем последний – это просто геометрическая форма. Не более. В ней можно поместить USB 2.0, и его «потомка» – 3.0. Гипотетически ничего не мешает реализовать в рамках данного порта и штекера «почтенного старичка» USB 1.1.

Кстати, некоторые производители так и делают. Взять тот же планшет нокиа н1. Он комплектуется новым разъемом USB Type-C, но внутри него все та же знакомая и привычная нам логика шины USB 2.0.

Современные устройства с USB Type-C

Заметим, что девайсов с USB 3.1 в наши дни еще немного. Технология новая. Поэтому стандарт не успел внедриться и стать распространенным. Не так уж широко на рынке представлены и устройства с кабелем/разъемом USB Type-C.

Если говорить про смартфоны, то это:

  • Google Nexus 6P
  • Google Nexus 5X
  • Microsoft Lumia 950 XL
  • Meizu Pro 6
  • Samsung Galaxy S8 и S8+
  • LG Nexus 5X и пр.

Конечно, это не все. «Юсб тайп си» с полной поддержкой USB 3.1 есть на материнской плате MSI Z97A Gaming 6. Популярные материнки ASUS X99-A и ASUS Z97-A также поддерживают юсб версии 3.1. (только вот разъема Type-C у них нет).

Не составит труда встретить на прилавках компьютерных магазинов и флешки с новым портом. Например, компания SanDisk представила не так давно 32-гиговый накопитель с двумя разъемами: классическим USB Type-A и USB Type-C. И это не единичный пример. Так, в ассортименте известного производителя компьютерных комплектующих LaCie есть внешний жесткий диск для макбука с поддержкой USB 3.1 Type-C. Присутствует данный интерфейс и на Transcend JetFlash 890.

При этом формально первым девайсом, оснащенным портом USB Type-C, был планшет Nokia N1. «Поддержал» его затем и MacBook с 12-дюймовым дисплеем. Создатели «яблочного» ноутбука также решили познакомить общественность с новым USB Type-C, оснастив свою модель этим разъемом.

Получается, что USB Type-C – все еще редкость? По сути, да. Но постепенное внедрение этого интерфейса началось и это самое главное.

Почему USB Type-C все еще не обрел популярность?

Многие специалисты с уверенностью говорят, что однажды USB Type-C вытеснит многообразные варианты USB-портов, став единственным стандартом для разных устройств – ноутбуков, ПК, смартфонов, планшетов, плееров и пр. В будущем, скорее всего, этому разъему действительно удастся заменить и порт 3,5 мм для наушников, и HDMI-интерфейс, используемый в наше время для передачи видео.

Однако почему до сих пор USB Type-C не стал мегапопулярным и не получил широкое распространение? Все предельно просто. В случае полного перехода на данный стандарт придется отправить в утиль всю имеющуюся технику. Будь это смартфон, планшет, ПК, флешка и пр.

Что если использовать кабели-переходники, всевозможные разветвлители и адаптеры? Это не вариант. Если подключаемое устройство не поддерживает юсб 3.1, то соединение просто бессмысленно, ведь не будет достигнута максимальная скорость передачи данных и поддержка питания.

Поэтому нужно время, чтобы старые порты ушли в прошлое, а USB Type-C смог безболезненно заменить их. Сколько его потребуется? Наверное, пару лет. Ускорить процесс может только поддержка «больших» компаний, которые станут активно внедрять этот стандарт. При этом не исключено, что прогресс предложит нам в скором времени новый интерфейс, способный отправить USB Type-C на «пенсию» раньше положенного срока.

Usb type c штекер

USB Type-C или USB-C [1] — спецификация USB для универсального компактного двухстороннего 24-контактного разъёма для USB-устройств и USB-кабелей. [2]

Спецификация коннекторов USB Type-C версии 1.0 была опубликована форумом разработчиков USB в августе 2014 года. [3] Она была разработана примерно в то же время, что и спецификация USB 3.1.

Разъёмы USB Type-C служат для подключения как к периферийным устройствам, так и к компьютерам, заменяя различные разъёмы и кабели типов A и B предыдущих стандартов USB, и предоставляя возможности расширения в будущем [4] [5] . В отличие от предыдущих версий разъёмы кабелей USB Type-C симметричны по вертикали и могут подключаться к устройству любой стороной.

Использование коннектора USB Type-C не обязательно означает, что устройство реализует высокоскоростной стандарт USB 3.1 Gen1/Gen2 или протокол USB Power Delivery [6] .

Содержание

Спецификации [ править | править код ]

24-контактный двухсторонний разъём является достаточно компактным, близким по размерам к разъёмам микро-B стандарта USB 2.0. Размеры разъёма — 8,4 мм на 2,6 мм. Коннектор предоставляет 4 пары контактов для питания и заземления, две дифференциальные пары D+/D- для передачи данных на скоростях High-Speed (в кабелях Type-C подключена только одна из пар), четыре дифференциальные пары для передачи высокоскоростных сигналов SuperSpeed, два вспомогательных контакта (s >[7] [8] [9] . Подключение ранее выпущенных устройств к компьютерам, оснащённым разъёмом USB Type-C, потребует кабеля или адаптера, имеющих штекер или разъём типа A или типа B на одном конце и штекер USB Type-C на другом конце. Стандартом не допускаются адаптеры с разъёмом USB Type-C, поскольку их использование могло бы создать «множество неправильных и потенциально опасных» комбинаций кабелей. [10]

Кабели USB 3.1 с двумя штекерами Type-C на концах должны полностью соответствовать спецификации — содержать все необходимые проводники, должны быть активными, включающими в себя чип электронной идентификации, перечисляющий идентификаторы функций в зависимости от конфигурации канала и сообщения, определяемые вендором (VDM) из спецификации USB Power Delivery 2.0. Устройства с разъёмом USB Type-C могут поддерживать шины питания с током в 1,5 или 3 ампера при напряжении 5 вольт в дополнение к основному питанию. Источники питания должны уведомлять о возможности предоставления увеличенных токов через конфигурационный канал либо полностью поддерживать спецификацию USB Power Delivery через конфигурационный контакт (кодирование BMC) или более старые сигналы, кодируемые как BFSK через контакт VBUS. Кабели USB 2.0, не поддерживающие шину SuperSpeed, могут не содержать чип электронной идентификации, если только они не могут передавать ток 5 ампер.

Альтернативные режимы [ править | править код ]

Разъём USB Type-C может работать и в альтернативных режимах (англ. alternate mode ), когда его контакты используются для передачи данных по другим протоколам:

  1. Альтернативный режим DisplayPort — опубликован VESA в сентябре 2014 года, поддерживает стандарт DisplayPort 1.3. [11]
  2. Альтернативный режим Mobile High-Definition Link (MHL) — анонсирован в ноябре 2014 года, [12] поддерживает стандарт MHL 1.0-3.0 и superMHL. [8][13]
  3. Альтернативный режим Thunderbolt — поддержка стандарта Thunderbolt 3. [14][15][16][17]
  4. Альтернативный режим HDMI — объявлен в сентябре 2016 года, [18][19][20][21] поддерживает HDMI 1.4b.

Для реализации альтернативных режимов DisplayPort и HDMI используется кабель-переходник на вилку своего физического интерфейса. Для режимов MHL и Thunderbolt (20Gbps) используется стандартный Type-C кабель; высокоскоростной режим Thunderbolt 3 (40Gbps), как и высокомощные режимы USB Power Delivery 2.0, требует специальных кабелей, маркированных электронным чипом как совместимые.

Для работы съёмных кабелей в альтернативном режиме могут использоваться четыре высокоскоростные (SuperSpeed) пары и два контакта Sideband. В случае док-станций, съёмных устройств и несъёмных (постоянных) кабелей, можно также использовать два контакта D+/D- и один конфигурационный контакт. Режимы настраиваются через конфигурационный контакт с использованием сообщений, определяемых вендором (VDM).

Не все альтернативные режимы реализуются в каждом устройстве с разъёмом USB Type-C; поддерживаемые альтернативные режимы обозначаются соответствующими логотипами рядом с разъёмом. [22]

Изучаются возможности использования этого коннектора другими последовательными высокоскоростными протоколами, например PCI Express и Base-T Ethernet [23]

Цоколёвки разъёма и кабеля [ править | править код ]

Цоколёвки разъёма [ править | править код ]

Назначение контактов USB Type-C разъёма — гнезда и штекера
  1. 12345678 Экранированная дифференциальная пара, может использоваться для реализации USB SuperSpeed (3.0), SuperSpeed+ (3.1), SuperSpeed++ (3.2) — до 20 Гбит/с
  2. 1234 Неэкранированная дифференциальная пара, может использоваться для реализации USB Low-Speed (1.0), Full-Speed (1.1), High-Speed (2.0) — до 480 Мбит/с
  3. 12 В штекере дифференциальная пара подключается только в одном положении, во 2-ом положении контакты отсутствуют.

Цоколёвки кабеля [ править | править код ]

КонтактНазваниеОписаниеКонтактНазваниеОписание
A1GNDЗаземлениеB12GNDЗаземление
A2TX1+SuperSpeed дифференциальная пара #1 [a] , передача+B11RX1+SuperSpeed дифференциальная пара #2 [a] , прием+
A3TX1-SuperSpeed дифференциальная пара #1 [a] , передача-B10RX1-SuperSpeed дифференциальная пара #2 [a] , прием-
A4VBUSПлюс питанияB9VBUSПлюс питания
A5CC1Конфигурирующий канал (или согласующий)B8SBU2Дополнительный канал (Sideband)
A6D+High-Speed дифференциальная пара [b] , положение 1, данные+B7D-High-Speed дифференциальная пара [b] , положение 2 [c] , данные-
A7D-High-Speed дифференциальная пара [b] , положение 1, данные-B6D+High-Speed дифференциальная пара [b] , положение 2 [c] , данные+
A8SBU1Дополнительный канал (Sideband)B5CC2Конфигурирующий канал (или согласующий)
A9VBUSПлюс питанияB4VBUSПлюс питания
A10RX2-SuperSpeed дифференциальная пара #4 [a] , прием-B3TX2-SuperSpeed дифференциальная пара #3 [a] , передача-
A11RX2+SuperSpeed дифференциальная пара #4 [a] , прием+B2TX2+SuperSpeed дифференциальная пара #3 [a] , передача+
A12GNDЗаземлениеB1GNDЗаземление
Назначение проводников в кабеле USB 3.1 Type-C
Разъём № 1 кабеля Type-CКабель Type-CРазъём № 2 кабеля Type-C
КонтактНазваниеЦвет оболочки проводникаНазваниеОписаниеКонтактНазвание
ОплёткаЭкранОплётка кабеляЭкранВнешняя оплётка кабеляОплёткаЭкран
A1, B1, A12, B12GNDЛужёныйGND_PWRrt1
GND_PWRrt2
Общая земляA1, B1, A12, B12GND
A4, B4, A9, B9VBUSКрасныйPWR_VBUS1
PWR_VBUS2
VBUS питаниеA4, B4, A9, B9VBUS
B5VCONNЖёлтыйPWR_VCONNVCONN питаниеB5VCONN
A5CCСинийCCКанал конфигурированияA5CC
A6Dp1БелыйUTP_DpНеэкранированная дифференциальная пара, positiveA6Dp1
A7Dn1ЗелёныйUTP_DnНеэкранированная дифференциальная пара, negativeA7Dn1
A8SBU1КрасныйSBU_AПолоса передачи данных AB8SBU2
B8SBU2ЧёрныйSBU_BПолоса передачи данных BA8SBU1
A2SSTXp1Жёлтый *SDPp1Экранированная дифференциальная пара #1, positiveB11SSRXp1
A3SSTXn1Коричневый *SDPn1Экранированная дифференциальная пара #1, negativeB10SSRXn1
B11SSRXp1Зелёный *SDPp2Экранированная дифференциальная пара #2, positiveA2SSTXp1
B10SSRXn1Оранжевый *SDPn2Экранированная дифференциальная пара #2, negativeA3SSTXn1
B2SSTXp2Белый *SDPp3Экранированная дифференциальная пара #3, positiveA11SSRXp2
B3SSTXn2Чёрный *SDPn3Экранированная дифференциальная пара #3, negativeA10SSRXn2
A11SSRXp2Красный *SDPp4Экранированная дифференциальная пара #4, positiveB2SSTXp2
A10SSRXn2Синий *SDPn4Экранированная дифференциальная пара #4, negativeB3SSTXn2
* Цвета для оболочки проводников не установлены стандартом

Поддержка в программном обеспечении [ править | править код ]

  • MicrosoftWindows 10 и Microsoft Windows 10 для мобильных устройств поддерживают USB 3.1, USB Type-C, альтернативные режимы, USB Power Delivery, аудио аксессуары и USB «Dual Role» [24] . [25] В обновлениях к Microsoft Windows 8.1 была добавлена поддержка USB Type-C. [26]
  • AppleMacOS поддерживает USB 3.1, USB Type-C, альтернативные режимы и USB Power Delivery. [27]
  • GoogleAndro >[28]
  • Google Chrome OS поддерживает USB 3.1 и USB Type-C, начиная с Chromebook Pixel 2015 и поддерживает альтернативные режимы и USB Power Delivery. [29]
  • Linux поддерживает USB 3.1 и USB Type-C начиная с ядра версии 4.6

Аппаратная поддержка [ править | править код ]

Постепенно увеличивается ассортимент материнских плат, ноутбуков, планшетных компьютеров, смартфонов, жёстких дисков, USB-концентраторов и других устройств, выпущенных после 2014 года, поддерживающих коннекторы USB Type-C.

Ряд нестандартных кабелей со штекером Type-C на одном конце и гнездом стандартов A или микро-B на другом конце некорректно соединяют конфигурационные каналы (CC) через 10 кОм подтягивающий резистор к шине питания вместо установленного в спецификации 56 кОм резистора. В результате устройства, подключённые к такому кабелю, некорректно определяют допустимую мощность, потребляемую через такой кабель, что приводит к некорректной работе с рядом продуктов, включая продукцию Apple и Google, а в ряде случаев может повредить источники питания, концентраторы или USB-порты компьютера. [30] [31] [32]

Некоторые производители, в том числе Apple, часто не маркируют разъёмы USB Type-C, что усложняет подбор совместимой периферии [33] .

• назначение контактов
• распиновка
• питание и заряд
• схемы переходников

Достоинства порта USB 3.1:
★ быстрый
★ мощный
★ универсальный

Достоинства разъёма Type-C:
★ долговечный
★ симметричный

Теперь гарантированно можно подключить USB кабель к устройству с первого раза.

⚠ Следует различать понятия «порт» и «разъём». Разъём (гнездо) Type-C можно припаять хоть старому телефону (вместо micro-USB), но порт так и останется старым USB 2.0 — скорости заряда и передачи данных это не прибавит. Из удобств появится лишь симметричность и надёжность разъёма.

⚠ Таким образом наличие Type-C ещё ни о чём не говорит. Продаются модели смартфонов с новым разъёмом, но со старым портом. Перечисленные в этой статье достоинства к таким смартфонам не относятся.

Назначение контактов

Контакты разъёмов на схемах показаны с внешней (рабочей) стороны, если обратное не оговаривается особо.

Порт содержит 24 контакта (12 контактов на каждой стороне). «Верхняя» линейка нумеруется A1…A12, «нижняя» — B1…B12. По большей части линейки идентичны друг другу, что и делает этот порт равнодушным к ориентации штекера. Контакты каждой линейки можно разбить на 6 групп: USB 2.0 , USB 3.1 , Питание , Земля , Согласующий канал и Дополнительный канал . А теперь рассмотрим подробнее.

• Собственно, USB 3.1. Линии высокоскоростной передачи данных: TX+, TX-, RX+, RX- (контакты 2, 3, 10, 11). Скорость до 10 Гб/с. В кабеле эти пары перекроссированы, и что для одного устройства является RX, другому представляется как TX. И наоборот. По особому распоряжению эти пары могут переквалифицироваться под другие задачи, например — под передачу видео.

• Старый добрый USB 2.0. Линии низкоскоростной передачи данных: D+/D- (контакты 6, 7). Этот раритет включили в порт ради совместимости со старыми тихоходными устройствами до 480 Мб/с.

• Плюс питания — Vbus (контакты 4, 9). Стандартное напряжение 5 вольт. Ток выставляется в зависимости от потребностей периферии: 0,5А; 0,9А; 1,5А; 3А. Вообще, спецификация порта подразумевает передаваемую мощность до 100Вт, и в случае войны порт способен питать монитор или заряжать ноутбук напряжением 20 вольт!

• GND — «Земля»-матушка (контакты 1, 12). Минус всего и вся.

• Согласующий канал (или конфигурирующий) — СС (контакт 5). Это главная фишка USB type-C! Благодаря этому каналу система может определить:

— Факт подключения/отключения периферийного устройства;
— Ориентацию подключенного штекера. Как это ни странно, но разъём не абсолютно симметричен, и в некоторых случаях устройству хочется знать его ориентацию;
— Ток и напряжение, которое следует предоставить периферии для питания или заряда;
— Необходимость работы в альтернативном режиме, например, для передачи аудио-видео потока.
— Кроме функций мониторинга этот канал в случае необходимости подаёт питание на активный кабель.

• Дополнительный канал — SBU (контакт 8). Дополнительный канал обычно не используется и предусмотрен лишь для некоторых экзотических случаев. Например, при передаче по кабелю видео, по SBU идёт аудиоканал.

Распиновка USB 3.1 Type-C

«Полосатым цветом» здесь изображены контакты неизолированного провода.

Странным решением было отмаркировать провода D+ и D- не как в USB 2.0, а наоборот: D+ белый, D- зелёный.

Серой обводкой помечены провода, чей цвет по словам Википедии не регламентирован стандартом. Автор вообще не нашёл каких-либо указаний на цвета проводов в официальной документации.

Распайка коннекторов Type-C ▼

Схема типового кабеля USB-C «вилка-вилка»▼

Технология питания/заряда USB PD Rev.2 ( USB Power Delivery)

У кабеля USB-C нет таких понятий как «коннектор-A» или «коннектор-B» — коннекторы теперь во всех случаях одинаковы.

Роли устройства обозначены новыми терминами:

DFP — активное, питающее устройство (как бы порт USB-A)
UFP — пассивное, приёмное устройство (как бы порт USB-B)
DRP — «двуличное», динамически изменяющее свой статус устройство.
Кроме того, заряжающее устройство называется Power Provider, заряжаемое — Power Consumer.

Распределение ролей осуществляется установкой на контакте CC определённого потенциала с помощью того или иного резистора:

▶Активное устройство (DFP) определяется по резистору между контактами CC и Vbus.
Номинал резистора сообщает потребителю, на какой ток он может рассчитывать:
56±20% кОм — 500 или 900 мА
22±5% кОм — 1,5 А
10±5% кОм — 3 А

Переходники с USB 2.0 (3.0) на USB-C, служащие для подключения новых смартфонов к старым ПК или ЗУ распаяны по схеме DFP, то есть, показывают себя смартфону как активное устройство

▶Пассивное устройство (UFP) определяется по резистору между контактами CC и GND.
Номинал резистора: 5,1 кОм

Переходники с USB-C на USB-OTG распаяны именно по схеме UFP, то есть, имитируют потребляющее устройство.

⚠ Технологию USB PD Rev2 в которой по контакту CC согласуются ток и напряжение заряда не следует путать с технологией Quick Charge (QC), где по контактам D− и D+ согласуется только напряжение заряда. USB PD Rev2 поддерживается только в USB 3.1.
QC поддерживается без привязки к версии порта.

Переходник USB-micro—USB-C

Переходник micro-USB 2.0 на USB type-C служит для подключения гаджета с гнездом Type-C к стандартному дата-кабелю USB 2.0 для заряда и синхронизации с ПК. В переходнике установлен резистор 56 кОм между контактами CC и Vbus.

Этот резистор как бы говорит смартфону: «К тебе подключили активное устройство − заряжайся. Больше 0,9 ампер не дам».

То есть, даже от мощного зарядного устройства (скажем, на 3 ампера) через такой переходник мы не возьмём больше 0,9 ампер. Чтобы смартфон не стеснялся и взял 3 ампера, нужно заменить резистор на 10 кОм ▼

Внешний вид платы ▼

Универсальный переходник USB-micro—USB-C с поддержкой OTG

Наш читатель Сергей выслал схему универсального переходника micro-USB-BF to USB type-C (Тип 51125 Z22) − через него можно подключить как Data-кабель так и OTG-кабель USB 2.0. В зависимости от кабеля смартфон либо заряжается, либо работает с периферией.

В идеале вместо 55 кОм стоило бы использовать 51 (как в аналогичном переходнике от Huawei), чтобы в цепи Vcc-CC получались каноничные 56 кОм. Но спецификация не требует такой точности. Номинал сопротивления Vcc-CC допускается в диапазоне 45…67 кОм.


Внешний вид платы ▼

Переходник USB-C—USB-AF

Чтобы подключить USB-периферию к устройству с портом USB-C, в переходнике необходим резистор 5,1 кОм между контактами CC и GND.
Этот резистор сообщает смартфону: «К тебе подключено пассивное устройство. Подай питание».

Рассмотрим схему переходника OTG type-C на примере Type-C USB 3.1 To USB 3.0 OTG Adapter. Это переходник для подключения периферии USB 3.0 (2.0) к ПК или к смартфону Type-C.
Цвета проводов Data, TX и RX в этой модели несколько отличаются от каноничных, прошу обратить на это внимание! ▼

Ещё одна важная деталь — во всех переходниках типа USBtype-C—type-C или USBtype-C—USB3.0 (не обязательно OTG!) между контактами Vbus и Gnd необходим конденсатор для защиты контактов разъёма от искр при подключении. Например, для переходников на USB 3.0 требуется номинал конденсатора — 10нФ±20%×30В. Переходники на USB 3.1 требуют конденсатор большей ёмкости, а переходники на USB 2.0 не требуют конденсатора вовсе. Подробнее читайте в англоязычной статье «VBUS Bypass Capacitor».

Распайка платы переходника Type-C to USB 3.0 OTG с разных сторон ▼


Аналоговый звук через Type-C

Стандартом предусмотрена возможность передачи аналогового звука через цифровой порт. Эта возможность реализована в смартфонах HTC серии U, HTC 10 Evo, Xiaomi Mi, LeTV. Автор будет признателен, если читатель пополнит этот список.

Режим называется «Audio Adapter Accessory Mode». За подробностями обращайтесь к статье «Аналоговый звук через USB-C».

Для работы в этом режиме служат аналоговые гарнитуры с вилкой Type-C. Для подключения классической гарнитуры со штекером «джек» предусмотрены переходники.

Аналоговый звук передаётся по каналам Data−, Data+, SBU1 и SBU2. Смартфон переходит в этот режим, если в вилке гарнитуры или переходника между контактами A1—A5 и B1—B5 установлено сопротивление менее 0,8…1,2 кОм. Вместо резистора доводилось видеть просто перемычку.

Видео через USB-C

Для передачи видео через USB 3.1 разработан режим «DisplayPort Alternate Mode».
См. перечень устройств, поддерживающих этот режим.
В режиме «Display Port» назначение контактов порта меняется — две пары TX2/RX2 превращаются в видеоканал, а звуком занимается SBU1/2 ▼

Здравствуйте. Помогите пожалуйста с одним вопросом. Есть видеокамера Dji Osmo Pocket. маленькая да удаленькая. но есть одно НО… к ней идут 2 переходника для того что бы подключить ее к телефону. Lighting и USB-C. при подключении камеры к яблоку все хорошо так сказать. программа запускает и работает. все ок. А вот с Андроидом есть один косяк. При подключении к телефону с Андроид. Самсунг А50 (телефон был выбран для проверки). Программа запускается и работает, но вот при этом подключении телефон видит камеру, как еще и powerbank и начинает тянуть из нее питание. Естесственно камера разряжается и съемка достаточно быстро заканчивается. У меня Самсунг Note4 на борту имеет разъем MicroUSB. Вот мне и нужен переходник с USB-C на micro USB. в данной статье есть схема этого переходника. и сказано про резистор в 56 ком для согласования токов. я так понял. Вот и вопрос. А если удалить этот резистор вообще из переходника, будет ли идти зарядка или нет? Заранее благодарен за помощь.

Данный переходник вам не подойдёт, так как «ставит» смартфон в подчинённое положение, даже если удалить резистор 56 кОм. А в подчинённом положении должна быть камера.
Чтобы смартфон увидел периферию, переходник должен поддерживать функцию OTG. То есть в штекере microUSB контакт 4 должен быть замкнут на землю (контакт 5).

Добрый день,
Есть необходимость передать картинку и звук со смартфона (usb type-C) на RCA входы (Монитор в машине).
Везде описан метод подключения кабеля или адаптера USB MHL-HDMI далее в адаптер HDMI-RCA, при этом у них внешнее питание.
Вопрос, можно ли спаять переходник USB type-C — RCA или же, всё таки необходимо городить огород из нескольких адаптеров?

Для такой передачи данных потребуются адаптеры. Простыми переходниками не обойтись.

Из-за популярности стандарта USB появилось несколько связанных с ним мифов – в частности, касательно его последнего варианта, USB-C с питанием (PD).

Интерфейс USB стал практически универсальным – примечательное достижение, которому помогло то, что интерфейс позволяет передавать и данные, и питание по одному кабелю. Протокол USB с годами развивался, догоняя требования продуктов к ваттам и битам. Сейчас мы дошли до состояния, в котором новейший вариант интерфейса — USB Power Delivery – способен передавать до 100 Вт мощности для обеспечения быстрой зарядки, которую потребители требуют для своих устройств. Кроме того, он поддерживает требования к быстрому обмену данными, типичные для всё более широкого и разнообразного спектра применений и секторов рынка.

1. USB Type-C и PD – штука сложная

Универсальный коннектор, который можно подключать в источник питания или в устройство, кажется, делает излишним для разработчиков и потребителей обсуждение того, какое из устройств питает другое. Однако продукты могут быть более – или менее – сложными, в зависимости от нужд разработчиков.

Для устройств только с Type-C разъёмом можно использовать единственную интегральную схему для управления всеми процедурами установки связи. Для более сложных нужд можно реализовать протокол Power Delivery (PD). Существуют строгие нормативы, которым нужно следовать для реализации USB-C PD. Перед получением сертификата продукты получают одобрение от инженерного комитета USB-IF. Использование прошивок от сертифицированных поставщиков интегральных схем может упростить разработку решения.

2. USB Type-C и PD – штука дорогая

Может показаться, что переход от USB 2.0 к USB-C будет дорогим. Но для реализации базовой функциональности USB-C можно использовать простой контроллер на конечном автомате. Контроллеры на рынке стоят менее $0,2, и мало требуют в смысле финансов, энергопотребления и места на плате. Более того, с широким распространением USB-C стоимость контроллеров будет падать, а эффективность расти. Цены на внедрение стандарта падают с его распространением. Встроить в систему контроллер и разъём USB-C можно меньше, чем за $0,2.

3. У всех портов Type-C одинаковая функциональность

Несмотря на общий разъём, наборы возможностей порта USB-C могут значительно различаться. Порты на адаптерах для розеток только заряжают устройства. Порты на носимых устройствах обычно используются только для зарядки. Порты на устройствах, умеющих и заряжать, и заряжаться, к примеру, ноутбуках, могут иметь разные свойства. Нагрузка стандартного порта Type-C ограничена 15 Вт, а у портов с PD повышается до 100 Вт. Кроме того, некоторые порты могут осуществлять обмен данными до USB SS Gen 2 со скоростью в 10 Гбит/с. Среди других возможностей – поддержка DisplayPort или Thunderbolt.

4. Все кабели Type-C одинаковые

У всех кабелей USB-C одинаковые разъёмы, подходящие к любому порту USB-C, но это не значит, что у них будут одинаковые электрические характеристики и возможности. Стандартные кабели поддерживают ток до 3А и длину до 4 м. Кабели короче 2 м должны поддерживать от 3 до 5 А и иметь специальную интегральную микросхему-маркер (e-marker).

USB-C гораздо меньше, чем HDMI и USB 3. И хотя его размер сравним с Lightning, USB-C станет универсальным, и при этом на обоих концах разъёмы будут одинаковыми

Кабели тоже могут иметь «полный набор свойств», поддерживая, к примеру, передачу видео в качестве 4К. Как упомянуто ранее, в кабеле с полным набором может быть больше проводов, что позволит увеличить его пропускную способность. Спецификации Type-C позволяют разработчикам использовать только те функции, которые необходимы для определённого порта, уменьшая сложность и стоимость производства. С развитием рынка всё больше решений оптимизируется для соответствия запросам.

5. USB Type-C – это ещё один кабель, который мне придётся покупать

Хотя кабель USB-C и уникален, принятие этого формата проходит довольно активно, и кабелей USB-C становится всё больше. Предполагается, что в итоге потребителям будет нужен только такой кабель. Если один и тот же кабель можно использовать для питания ПК от любого зарядника, для зарядки телефона и любой носимой электроники, то в перспективе количество нужных потребителям кабелей будет уменьшаться.

6. Кабель Type-C – это просто другой интерфейс, отличный от Type-A&B

Type-C с PD превосходит по всем параметрам Type-A&B – как по питанию, так и по скорости передачи данных. Type-A&B BC 1.2 доводил питание до 7,5 Вт, а USB-C PD может обеспечить до 100 Вт. У USB SS Gen 1 максимальная скорость передачи данных составляет 5 Гбит/с, а Gen 2 поддерживает скорость до 10 Гбит/с. Более свежие обновления позволяют использовать оба набора линий Tx и Rx, ещё раз удваивая эффективную скорость передачи данных.

7. Кабели Type-C подходят только для передачи данных и зарядки небольших гаджетов

USB-C воистину универсален. Он может заряжать не только телефон и носимые устройства, но и ПК, домашнюю технику и даже промышленное оборудование с потреблением до 100 Вт.

8. Мне всё ещё нужен разъём 3.5-mm jack для музыки

USB-C позволяет передавать аудио. В кабеле USB-C есть выделенные контакты D+/D-, поддерживающие аудиосигналы. Контакты SBU можно использовать для микрофона и земли. Некоторые производители наушников делают продукты с разъёмом USB-C, другие производят донглы-преобразователи. Донгл – это небольшой адаптер с разъёмом 3,5 мм с одной стороны и с USB-C с другой, позволяющий потребителю по-прежнему использовать свои любимые наушники со штырьком на 3,5 мм. И хотя качество аудио может пострадать из-за адаптера, многие пользователи предпочитают эти дешёвые варианты полной замене наушников.

9. USB Type-C больше не будет поддерживать аудиосигнал

Многие считают, что проходящее через USB-C аудио должно быть цифровым. Это не так. Хотя многие разработчики электронных платформ хотят продолжать использовать аналоговое аудио, в спецификации USB-C указано, что при использовании аналогового аудио система должна поддерживать также и цифровое аудио.

10. Я не смогу одновременно заряжать устройство и слушать музыку

Хотя разъём USB-C универсален, и поддерживает зарядку, передачу данных и прослушивание аудио, некоторые потребители расстроены тем, что у их устройств остался только один порт. Они предполагают, что порт USB-C может поддерживать только одну функцию в один момент времени. Однако спецификация USB-C составлена так, что один порт способен на несколько функций, что позволит использовать аксессуары. Потребители могут купить донгл со входом USB-C и несколькими выходами, чтобы иметь возможность одновременно заряжать устройство, передавать данные и использовать аудио.

Распиновка Type-C коннектора — замена стандартного разъема USB


Распиновка Type-C разъема: в этой статье мы расскажем об компактном, универсальном и высокоскоростном интерфейсе Type-C, распиновка которого выполнена по симметричной схеме, поэтому нечувствителен к переключению. Для сведения: все стандартные порты USB 3.0 имеют только одну пару {TX+/-, RX+/-, D+/-}, тогда как Type-C располагают двумя парами {TX +/-, RX +/-, D +/-}.

Распиновка Type-C разъема при замене стандартного USB 3.0/2.0

Разъем Type-C также имеет дополнительные контакты для выполнения специфических функций, таких как CC (канал конфигурации) и SBU (использование двух контактных полос). Сравнение показано на рисунке 1.


Рисунок 1. Устаревшие USB-разъемы в сравнении с Type-C


Рисунок 2. Распиновка розетки Type-C


Рисунок 3. Распиновка Type-C разъема

Для обнаружения присоединения, ориентации и идентичности источника и приемника, модель завершения действий CC, определяется с помощью подтягивающих (Rp) и опускающих (Rd) резисторов завершения. Несмотря на то, что разъем нечувствителен к переворачиванию, ориентация все-равно необходима.

Это нужно для того, чтобы знать, какая из сверхскоростных полос (SS) в розетке подключена к полосам SS в вилке. Первоначально источник предоставляет независимые выводы Rp на своих выводах CC, а приемник обеспечивает независимые выводы Rd на своих выводах CC. На рисунке 4 представлены допустимое соединение комбинации «источник-приемник» данной конфигурации схемы.

Микросхема кабельной сборки с электронной маркировкой (микросхема маркера EMCA) подтверждает завершение Ra на одной из линий CC, через которую выходящий порт (DFP) будет обеспечивать питание VCONN на электронный маркер. Другая линия CC будет использоваться для согласования источника-приемника (порты-партнеры).

Штекер будет утверждать либо Rp, либо Rd (или Ra, если кабельный штекер) на любом из своих контактов CC (другой фиксируется как VCONN). Розетка будет утверждать Rp или Rd на обоих контактах линии CC. Это поможет арбитражу между выводами CC.


Рисунок 4. Модель CC с подтягиванием/опусканием

Например, если вы рассматриваете концентратор USB 3.0 с питанием от шины (преобразованный в концентратор только типа C), который будет иметь один входной порт и несколько выходных портов, то входной порт будет являться приемником; следовательно, линии CC должны иметь завершение с понижающим (Rd) окончанием. Выходные порты будут иметь подтягивающие (Rp) окончания, поскольку они являются источником питания. В таблице 1 перечислены значения оконечных сопротивлений для различных заявленных значений тока по умолчанию.

Таблица 1. Согласующие сопротивления линии CC


Типичные реализации с вилкой и розеткой типа C показаны в этой таблице

Источник типа C с вилкой:

Поскольку это источник, Rp будет оконечной нагрузкой, подключенной к выводу CC. Как правило, DFP для данных (хосты USB) не используют разъем Type-C. Эта конфигурация используется источниками питания без данных, то-есть в основном адаптерами питания, мобильными зарядными устройствами и блоками питания с не выпадающим кабелем.

Поскольку эта конфигурация не предназначена для данных, полосы USB SS остаются не подключенными. Линии USB High-Speed ​​могут быть направлены на устаревший аппаратный блок зарядки (например, Battery Charging (BC) 1.2, Quick Charge (QC) 4.0)


Рисунок 5. Источник типа C с вилкой

Распиновка Type-C с приемником:

Поскольку это приемник, Rd (5.1k) будет оконечной нагрузкой, которая будет подключена к выводу CC. Он будет действовать как входящий порт (UFP — USB-устройство), который потребляет энергию. При этом только одна из полос SS должна быть направлена ​​на физический уровень SS.


Рисунок 6. Розетка Type-C с вилкой

Источник типа C с розеткой:

Здесь линии CC контролируются и завершаются контроллером порта Type-C, например Cypress CCGx. CCGx представит завершение Rp в случае источника (хоста) и завершение Rd в случае приемника (устройства) на обеих линиях CC. Высокоскоростные линии USB от верхнего и нижнего рядов разъема соответственно закорочены, как показано на рис.7.

Это короткое замыкание нельзя применить к сверхскоростным линиям, поскольку оно создаст заглушку при скорости передачи данных 5 Гбит/с и вызовет ухудшение сигнала. Сверхскоростной мультиплексор ​​будет использоваться для переключения между двумя полосами SS разъема Type-C, который будет управляться контроллером, таким как CCGx или FX3.


Рисунок 7. Источник типа C с розеткой

Примечание:

  1. Для замены разъема USB 2.0 на разъем Type-C просто завершите линии CC соответствующими клеммами Rp или Rd и проложите высокоскоростные линии, как показано на рисунках 2-7. Остальные неиспользуемые контакты можно оставить открытыми.
  2. Контроллер порта Type-C (например, CCGx) нужен будет, когда приложению требует подачи питания (PD) или есть необходимость в управлении мультиплексором SS. Если контроллер Type-C не используется в конструкции розетки, розетка будет работать только для одной ориентации. Завершение линий CC для UFP/DFP, должно быть заявлено как дискретные компоненты, если они не интегрированы в контроллер порта.
  3. Добавление мультиплексора в сверхскоростной тракт ​​вызовет ослабление сигналов. Если унаследованная система уже поддерживает целостность сигнала, мультиплексор может вызвать сбой SS-соединения. Следовательно, в таких случаях может использоваться активный мультиплексор, который будет выполнять повторную настройку и синхронизацию сигналов SS. Активный мультиплексор потребляет некоторую мощность, которую необходимо учитывать при составлении значения мощности.

Разъем USB Type-C: плюсы, минусы и особенности

Вам приходилось встречать человека, который с восторгом говорил: «В моем смартфоне есть Type-C»?

Дебаты о современности и пользе нового интерфейса ведутся достаточно долго. Одни считают его будущим, другие — утопией. Вся беда в том, что обе стороны имеют весомые доказательства своей правоты. Чтобы разобраться в ситуации, необходимо всесторонне изучить вопрос.

Развитие

Не все помнят первый разъем USB Type-A, который по сей день используется в новейших компьютерах, ноутбуках и планшетах. В далеких 90-х годах он имел такую же физическую форму, но другой стандарт — USB 1.1. Если говорить более подробно, были ограничения по скорости передачи данных.

В 2001 году был разработан стандарт 2.0, который является самым распространенным на сегодняшний день. Он обеспечил скорость передачи данных до 480 Мбит/с. В этот момент началась эпоха создания универсального и скоростного разъема для подключения.

Первым общепринятым разъемом, получившим большую популярность и распространение, стал Type-B Mini. Он успешно применяется в телефонах, фотоаппаратах, видеокамерах и позволяет подключить устройства к компьютеру. Однако не стоит считать это большим прорывом, так изменилась только форма, стандарт остался прежним — USB 2.0. Другими словами, скорость передачи не увеличилась.

Стремление минимизировать габариты гаджетов привело к созданию нового Type-B Micro. Он продолжает оставаться главным героем подавляющего количества современной техники, но не может предложить пользователям больших преимуществ.

Настоящим прорывом стала спецификация USB 3.0, которая кардинально поменяла взгляд на многие вещи. Новый интерфейс позволил увеличить скорость передачи данных до 5 Гбит/с. Изменения коснулись и внутреннего строения. В новом 3.0 представлена 9-контактная группа (в 2.0 было всего 4 контакта).

Последним шагом на пути к появлению Type-C стало принятие стандарта 3.1, который остается самым быстрым и эффективным в наши дни. Пользователи получили возможность передавать данные со скоростью до 10 Гбит/с. Новый стандарт также позволяет передавать заряд мощностью в 100 Вт.

Распиновка USB Type-C

Стандарт состоит из 24 пинов: два ряда по 12 штук. 8 пинов интерфейса USB 3.1 применяются для обмена данными с высокой скоростью. Пины B8 и A8 (SUB1 и 2) используются для передачи аналоговых сигналов в наушники (правый и левый), A5 и B5 (СС1 и 2) необходимы для выбора режима питания. Также есть выводы земли (GND) и питания (V+).

Преимущества Type-C

Он не так уж и необходим, а просто является очередной физической модификацией, получившей поддержку USB 3.1. Но не стоит спешить с выводами, так как есть целый ряд преимуществ, которые предлагает новый разъем:

  • Безопасность. Разъем является двусторонним, т.е. можно подключать кабель в любом положении. Это обеспечивает полную безопасность и сохранность гаджета от поломок, которые сопровождаются загнутыми или сломанными контактами.
  • Универсальность. Обеспечена полная совместимость со всеми стандартами старого поколения, начиная с USB 1.1.
  • Независимость. Type-C, поддерживающий USB 3.1, может обеспечивать подключаемые устройства питанием до 100 Вт. Проще говоря, при подключении идет не просто полноценное энергоснабжение, но и подзарядка аккумуляторов других гаджетов, как от «повербанков».
  • Компактность. Разъем имеет очень маленькие габариты, поэтому активно используется в производстве современных тонких смартфонов и планшетов.

Недостатки

С технической точки зрения USB Type-C практически совершенен. Так почему он до сих пор не стал самым популярным? Почему производители не спешат оснастить им свою технику? Для технического оснащения нет никаких препятствий, однако есть весомые причины, которые тормозят этот процесс.

В первую очередь, он имеет уникальную физическую структуру, поэтому для подключения большинства гаджетов необходимы кабели-переходники, всевозможные разветвители и адаптеры. Если подключаемое устройство не поддерживает USB 3.1, такое подключение просто теряет смысл, так как не будет обеспечена максимальная скорость передачи данных и поддержка питания.

Большинство выпущенной компьютерной, мобильной, аудио- и видеотехники оснащено Type-A, Type-B Mini/Micro, которые не имеют поддержки USB 3.1 или даже 3.0. Массовый переход на USB Type-C снизит спрос на существующие товары, у которых он отсутствует. Независимо от желаний и надежд пользователей, производители осознанно отодвигают эффективную технологию и тормозят ее распространение.

Во-вторых, даже при наличии в двух подключаемых устройствах Type-C получение всех преимуществ может быть недоступно. Это связанно с несовершенной технологией обработки и передачи информации определенных категорий устройств. Например, можно синхронизировать смартфон и персональный компьютер/ноутбук через Type-C. Однако передача данных в обоих направлениях будет ограничена, так как максимальную скорость не сможет обеспечить винчестер.

Да, новая технология доступна, она используется, но до полного перехода пока далеко. Нужно понимать, что в случае полного перехода на USB Type-C придется отправить на утилизацию всю устаревшую технику.

Загрузка…

Почему USB Type-C — это очень круто. Разбираемся в кабелях USB Type-C

Редко бывает, что одна лишняя буква в названии стандарта грозит совершить революцию в мире интерфейсов передачи данных и гаджетов, но появление последней разновидности USB 3.1 Type-C похоже как раз тот случай. Что же нам обещает принести очередное обновление старого доброго USB интерфейса?

  • Скорость передачи данных до 10 GBps
  • Возможность запитывания от порта устройств с потребляемой мощностью вплоть до 100Вт
  • Размеры коннектора сравнимые с micro-USB
  • Симметричность разъёма — у него не существует верха и низа, а значит нет ключа, который часто приводит к повреждениям как самих разъёмов, так и подключаемых через них гаджетов
  • С помощью данного интерфейса можно запитывать устройства с напряжением вплоть до 20 вольт
  • Больше не существует разных типов коннекторов — А и В. На обоих концах кабеля стоят совершенно одинаковые разъёмы. Как данные так и питающее напряжение могут передаваться через один и тот же разъём в обоих направлениях. В зависимости от ситуации каждый разъём может выступать в роли ведущего или ведомого
  • Нам обещают, что конструкция разъёма способна выдерживать до 10 000 подключений
  • Возможно использование этого интерфейса для непосредственного подключения вместо некоторых других широко распространённых интерфейсов для быстрого обмена данными.
  • Стандарт совместим сверху вниз как c обычным USB 3 интерфейсом, так и с его младшими братьями. Конечно не на прямую, но с помощью переходника через него возможно подключение скажем USB 2.0 диска
Под катом постараюсь разобрать тему по косточкам — начиная от конструкции разъёма и кабеля, и заканчивая кратким обзором профилей оборудования и новинок чипов для поддержки возможностей данного интерфейса. Я долго думал на какой площадке размещать статью, ведь все предыдущие касающиеся этой темы выходили на GT, но в моей публикации так много технических деталей, что она будет полезней не гикам, а потенциальным разработчикам, которым уже сегодня стоит начинать к нему присматриваться. Поэтому рискнул поселить статью тут.

Не буду касаться истории развития USB интерфейса, эта тема не плохо развита в данном комиксе в смысле истории в картинках

Электроника — наука о контактах
Для начала сравнительные фото сегодняшнего героя в компании заслуженных предков.

Коннектор USB Type-C немного крупнее привычного USB 2.0 Micro-B, однако заметно компактнее сдвоенного USB 3.0 Micro-B, не говоря уже о классическом USB Type-A.
Габариты разъема (8,34×2,56 мм) позволяют без особых сложностей использовать его для устройств любого класса, включая смартфоны и планшеты.


Сигнальные и силовые выводы размещены на пластиковой вставке пожалуй это самое слабое его место в центральной части разъёма. Контактная группа USB Type-C содержит 24 вывода. Напомню, что у USB 1.0/2.0 имелось всего 4 контакта, а разъемам USB 3.0 потребовалось уже 9 выводов.

Если внимательно присмотреться к рисунку слева, то видно, что контакты имеют разную длину. Это обеспечивает их замыкание в определённой последовательности. На рисунке в центре мы видим наличие защёлок, которые должны удерживать воткнутый кабель и обеспечивать тактильный щелчок в процессе соединения-рассоединения. На правом графике изображена зависимость усилия в процессе вставки-вынимания разъёма.

Пики, которые мы видим на нём — это моменты срабатывания защёлки.

Можно констатировать, что разработчики стандарта сделали если не всё, то почти всё, чтобы разъём стал максимально удобным и надёжным: он вставляется любым концом и любой стороной с ощутимым щелчком. По их мнению, он способен пережить эту процедуру более 10 тысяч раз.

Многоликий симметричный янус
Крайне приятной и полезной особенностью USB-C стал симметричный дизайн разъёма, позволяющий подключать его к порту любой стороной. Достигается это благодаря симметричному расположению его выводов.

По краям расположены выводы земли. Плюсовые контакты питания также расположены симметрично. В центре находятся контакты, отвечающие за совместимость с интерфейсом USB2 и младше. Им повезло больше всего — они дублируются и поэтому поворот на 180 градусов при соединении не страшен. Синим цветом помечены выводы, отвечающие за высокоскоростной обмен данными. Как мы видим тут всё хитрее. Если мы повернём разъём, то к примеру, выход TX1 поменяется местами с TX2, но одновременно и место входа RX1 займёт RX2.

Выводы Secondary Bus и USB Power Delivery Communication служебные и предназначены для общения между собой двух соединяемых устройств. Ведь им необходимо очень о многом друг другу рассказать, прежде чем начать обмен, но об этом позже.

А пока ещё об одной особенности. Порт USB Type-C изначально разрабатывался в качестве универсального решения. Помимо непосредственной передачи данных по USB, он может также использоваться в альтернативном режиме (Alternate Mode) для реализации сторонних интерфейсов. Такую гибкость USB Type-C использовала ассоциация VESA, внедрив возможность передачи видеопотока посредством DisplayPort Alt Mode.

USB Type-C располагает четырьмя высокоскоростными линиями (парами) Super Speed USB. Если две из них выделяются на нужды DisplayPort, этого достаточно для получения картинки с разрешением 3840×2160. При этом не страдает скорость передачи данных по USB. На пике это все те же 10 Гб/с (для USB 3.1 Gen2). Также передача видеопотока никак не влияет на энергетические способности порта. На нужды DisplayPort может быть выделено даже 4 скоростные линии. В этом случае будут доступны разрешения вплоть до 5120×2880. В таком режиме остаются не задействованы линии USB 2.0, потому USB Type-C все еще сможет параллельно передавать данные, хотя уже с ограниченной скоростью.

В альтернативном режиме для передачи аудиопотока используются контакты SBU1/SBU2, которые преобразуются в каналы AUX+/AUX-. Для протокола USB они не задействуются, потому здесь тоже никаких дополнительных функциональных потерь.

При использовании интерфейса DisplayPort, коннектор USB Type-C по-прежнему можно подключать любой стороной. Необходимое сигнальное согласование предусмотрено изначально.

Подключение устройств с помощью HDMI, DVI и даже D-Sub (VGA) также возможно, но для этого понадобятся отдельные переходники, однако это должны быть активные адаптеры, так как для DisplayPort Alt Mode, не поддерживается режим Dual-Mode Display Port (DP++).

Альтернативный режим USB Type-C может быть использован отнюдь не только для протокола DisplayPort. Возможно, вскоре мы узнаем о том, что данный порт научился, например, передавать данные с помощью PCI Express или Ethernet.

И этому дала, и тому дала. В общем… о питании.

Еще одна важная особенность, которую привносит USB Type-C – возможность передачи по нему энергии мощностью до 100 Вт. Этого хватит не только для питания/зарядки мобильных устройств, но и для работы ноутбуков, мониторов, а если пофантазировать, то и небольшого лабораторного источника питания.

При появлении шины USB, передача энергии была важной, но всё же второстепенной её функцией. Порт USB 1.0 обеспечивал всего 0,75 Вт (0,15 А, 5 В). Достаточно для работы мыши и клавиатуры, но не более того. Для USB 2.0 номинальная сила тока была увеличена до 0,5 А, что позволило получать от неё уже 2,5 Ватта для питания, например, внешних жестких дисков формата 2,5”. Для USB 3.0 номинально предусмотрена сила тока в 0,9 А, что при неизменном напряжении питания в 5В гарантирует мощность в 4,5 Вт. Специальные усиленные разъемы на материнских платах или ноутбуках способны были выдавать до 1,5 А для ускорения зарядки подключенных мобильных устройств, но и это “всего лишь” 7,5 Вт. На фоне этих цифр возможность передачи 100 Вт выглядит чем-то фантастическим.

Для того чтобы наполнить такой энергией порт USB Type-C служит поддержка спецификации USB Power Delivery 2.0 (USB PD). Если таковой нет, порт USB Type-C штатно сможет выдать на гора 7,5 Вт (1,5 А, 5 В) или 15 Вт (3А, 5 В) в зависимости от конфигурации. Для подробного описания этой спецификации в данной статье недостаточно места, да и всё равно я не сделаю это лучше, чем уважаемый stpark в своей замечательной статье .

Однако, совсем обойти эту архиважную тему не получится.

Для того, чтобы обеспечить мощность в 100 ватт при напряжении пять вольт потребуется ток в 20 ампер! Такое при габаритах кабеля USB Type-C возможно пожалуй только если изготовить его из сверхпроводника! Боюсь, что сегодня это будет обходиться пользователям дороговато, поэтому разработчики стандарта пошли по другому пути. Они увеличили напряжение питания до 20 Вольт. “Позвольте, но ведь оно выжжет напрочь мой любимый планшет” — воскликните вы, и будете совершенно правы. Для того, чтобы не пасть жертвой разъярённых пользователей, инженеры задумали хитрый трюк — они ввели систему силовых профилей. Перед соединением любое устройство находится в стандартном режиме. Напряжение в нём ограничено пятью вольтами, а ток двумя амперами. Для соединения с устройствами старого типа этим режимом всё и закончится, а вот для более продвинутых случаев, после обмена данными, устройства переходят в другой согласованный режим работы с расширенными возможностями. Чтобы познакомиться с основными существующими режимами глянем на таблицу.

Профиль 1 гарантирует возможность передачи 10 Вт энергии, второй уже – 18 Вт, третий – 36 Вт, четвёртый целых – 60 Вт, ну а пятый нашу заветную сотню! Порт, соответствующий профилю более высокого уровня, поддерживает все состояния предыдущих по нисходящей. В качестве опорных напряжений выбраны 5В, 12В и 20В. Использование 5В необходимо для совместимости с огромным парком имеющейся USB-периферии. 12В – стандартное напряжение питания различных компонентов систем. 20В предложено с учетом того, что для зарядки аккумуляторов большинства ноутбуков используются внешние БП на 19–20В.

Пара слов о кабелях!
Поддержка описываемого в статье формата в полном объёме потребует огромной работы не только программистов, но и производителей электроники. Потребуется разработать и развернуть производство очень большого количества компонентов. Самое очевидное это разъёмы. Для того, чтобы выдерживать высокие токи питающего напряжения, не оказывать помех передаче сигналов очень высокой частоты, да ещё при этом не выходить из строя после второго коннекта и не вываливаться в самый неподходящий момент, качество их изготовления должно быть радикально выше по сравнению с форматом USB 2.

Для совмещения передачи энергии большой мощности и сигналом с гигабитным трафиком, производителям кабелей придётся серьёзно напрячься.

Полюбуйтесь, как выглядит подходящий для нашей задачи кабель в разрезе.

Кстати, об ограничениях на длину кабелей при использовании интерфейса USB 3.1. Для передачи данных без существенных потерь на скоростях до 10 Гб/c (Gen 2) длина кабеля c разъемами USB Type-C не должна превышать 1 метр, для соединения на скорости до 5 Гб/c (Gen 1) – 2 метра.

Схемотехники производителей материнских плат, докстанций и ноутбуков долго будут ломать голову, как сгенерировать мощность порядка сотни ватт, а трассировщики, как подвести её к разъёму USB Type-C.

Производители чипов на низком старте.
Симметричное подсоединение и работа сигнальных линий в разных режимах потребует применения микросхем высокоскоростных коммутаторов сигналов. Сегодня уже появились первые ласточки. Вот, например, коммутатор от фирмы Texas Instruments, который поддерживает работу в устройствах как в режиме хоста так и ведомого устройства. Он способен коммутировать линии дифференциальных пар с частотой сигнала вплоть до 5ГГц.

При этом размеры чипа HDC3SS460 3.5 на 5.5 мм и в режиме покоя он потребляет ток порядка 1 микроампера. В активном же режиме — меньше миллиампера. Существуют и более продвинутые решения, например чипы производства NXP поддерживают частоту обмена до 10 ГГц.

Стали появляться и менеджеры питания, совмещённые с цепями защиты сигнальных линий от статики, например вот такое изделие от NXP

Оно предназначено для корректной обработки момента подключения разъёма, а так же размыкания цепи питания в случае неполадок. Данный чип уже поддерживает напряжение на VBUS до 30 вольт, а вот с максимальным коммутируемым током всё много хуже — он не должен превышать 1 ампера, что и понятно, учитывая габариты — 1.4 на 1.7 мм!

Безусловным лидером в этой области выступила Cypress, которая выпустила специализированный микроконтроллер с ядром ARM Cortex M0 поддерживающий все пять возможных для стандарта профилей питания.

Типичная схема включения для использования в ноутбуке даёт о нём некоторое представление, а подробнее с ним можно будет ознакомиться скачав даташит.

В отличие от чипа NXP он ориентирован на управление внешними силовыми ключами и поэтому может обеспечить коммутацию требуемых токов и напряжений, не смотря на свои малые размеры.

Внимание, Важная особенность для тех кто уже торопится заказать первые образцы — микроконтроллер не имеет USB интерфейса и не является полным и законченным решением. Он может служить только в качестве менеджера питания. В данный момент открыт предзаказ на поставку образцов и демонстрационных плат. Судьба этого микроконтроллера видимо будет во многом зависеть от того, снабдит ли фирма — производитель разработчиков референсными библиотеками для его использования в разных режимах.

Тот факт, что уже для него уже создано несколько демокитов сильно повышает вероятность последнего.

Лифт в небеса или Вавилонская башня.

Итак сегодня полностью сложилась революционная ситуация. Верхи не могут, а низы не хотят жить по старому. Всем надоела неразбериха с огромным количеством кабелей, зарядных устройств, блоков питания и их низкая надёжность.

Новый стандарт породил невиданную активность. Флагманы электронной индустрии — Apple, Nokia, Asus готовят к выпуску свои первые гаджеты с поддержкой USB Type-C. Китайцы уже штампуют кабели и переходники. На подходе докстанции и хабы с поддержкой высокой нагрузки по мощности. Производители чипов разрабатывают новые микросхемы и думают как бы запихнуть драйвер нового порта в микроконтроллер. Маркетологи решают куда воткнуть новый разъём, а инженеры чешут репу пытаясь реализовать многопрофильные устройства из уже имеющихся электронных компонентов.

Пока не ясно только одно. Что мы получим в результате? Удобный и надёжный разъём, который заменит львиную долю интерфейсов и найдёт повседневное применение, или вавилонское столпотворение, ведь ситуация может начать развиваться по не самому благоприятному сценарию:

Пользователи могут окончательно запутаться в многочисленных спецификациях и кабелях, которые будут выглядеть с виду совершенно одинаково, но при этом будут сертифицированы только под определённые профили. Попробуй разберись с ходу со всеми этими маркировками.

Но даже если получится, то это вряд ли решит проблему — китайцы без зазрения совести легко поставят на любой шнур любой значок. А если надо, то до кучи на каждую сторону одного кабеля разные, их не смутит даже если они будут взаимоисключающими.

Рынок наводнится невероятным количеством переходников разного калибра и сомнительного качества.

Пытаясь подключить одно устройство к другому никогда в результате не будешь знать к какому результату этот процесс приведёт и из-за чего коннект либо вовсе отсутствует, либо всё жутко глючит. То ли один из гаджетов не поддерживает нужный профиль, то ли поддерживает но не слишком корректно, то ли вместо качественного кабеля попалась его грубая китайской подделка. А что прикажете делать, если вдруг на вашем ноутбуке выйдет из строя единственный оставшийся на нём разъём?

До новых встреч.

P.S. Новый стандарт уже приводит к появлению весьма экзотических устройств. Так анонсирован кабель 100 метровой длины, который вроде бы никак не вписывается в стандарты. Вся фишка в том, что он активный. На обоих своих концах кабель имеет преобразователь сигналов USB3 интерфейса в оптический. Сигнал передаётся по оптике и на выходе конвертируется назад. Естественно он не передают энергию, а только данные. При этом каждый из преобразователей на его концах питается от разъёма к которому подключен.
Думаю, что в скором времени для подтверждения подлинности уважающие себя фирмы начнут вставлять в кабели активные метки. Проблема хабов породит невиданную активность у разработчиков и производителей DC-DC преобразователей. Как справедливо заметил уважаемый пользователь

Невозможно представить современного человека без электронных устройств. Смартфоны, планшеты, музыкальные плееры и ноутбуки сегодня есть практически в каждой семье. Каждое из этих устройств имеет собственное применение и, следовательно, каждое функционирует по-своему уникальным образом. Однако есть то, что в той или иной форме всех их объединяет. И это наличие USB-портов.

Однажды в 1994 году 7 ведущих мировых технологических компаний создали новый стандарт подключения компьютерной периферии. Так появилась универсальная последовательная шина, которая для краткости именуется USB.

Сегодня она действительно является всеобщим стандартом, и сложно найти электронное устройство, у которого бы не было USB-порта того или иного типа. Но как узнать, какой именно кабель к нему подходит? Данное руководство поможет определить тип USB-разъема и подобрать соответствующий ему штекер.

Разнообразие вариантов

Практически все современные компьютеры и электронные устройства имеют некоторую форму USB-соединения и поставляются в комплекте с соответствующими кабелями. Имеет ли значение, какой из них используется, и для чего нужны все эти различия? Пока это действительно важно, но в будущем может измениться.

В середине 1990-х гг. универсальная шина стала промышленным стандартом, который позволил упорядочить подключение компьютерной периферии. Она заменила ряд более ранних интерфейсов и теперь является наиболее популярным типом разъема в потребительских устройствах.

Однако пока еще сложно разобраться со всеми разновидностями USB.

Если стандарт должен был быть универсальным, почему существует так много его разных типов? Каждый из них служит своим целям, главным образом обеспечивая совместимость при выпуске новых устройств с лучшими спецификациями. Ниже приведены наиболее распространенные типы USB-разъемов.

Type-A

Большинство кабелей и периферийных устройств (например, клавиатуры, мыши и джойстики) имеют разъем типа A. Персональные компьютеры, ноутбуки и нетбуки обычно имеют несколько портов данной формы. Кроме того, многие другие устройства и адаптеры питания используют их для передачи данных и/или зарядки. Разъем имеет плоскую прямоугольную форму и является наиболее узнаваемым и используемым. Распиновка USB Type-A следующая:

  1. +5V — напряжение +5 В.
  2. D- — данные.
  3. D+ — данные.
  4. GND — земля.

Все версии стандартов USB сохраняют для Type-A одинаковый форм-фактор, поэтому они взаимно совместимы. Однако разъемы USB 3.0 вместо 4 имеют 9 контактов, используемых для обеспечения большей скорости передачи данных. Они расположены так, чтобы не мешать работе пинов предыдущих версий стандарта.

Type-B

Это разъем почти квадратной формы, который в основном используется для подключения к компьютеру принтеров, сканеров и других устройств с собственным питанием. Иногда его можно обнаружить на внешних дисководах. В наши дни данный тип разъема гораздо менее распространен, чем соединения Type-A.

Форма соединения в версии стандарта 3.0 подверглась изменению, поэтому обратная совместимость не поддерживается, хотя порты нового типа принимают штекеры старых модификаций. Причиной этого является то, что у Type-B USB 3.0 для более быстрой передачи данных предусмотрено 9 контактов, а у Powered-B — 11, 2 из которых обеспечивают дополнительное питание.

Опять же, как и в случае Type-A, физическая совместимость разных версий не говорит о поддержке скорости или функциональности.

Основные понятия

Прежде чем пытаться понять, в чем заключаются различия между типами A и B, необходимо уяснить понятия хоста, рецептора и порта.

Слот, расположенный на лицевой или тыльной части корпуса компьютера (хоста), в который вставляется один конец USB-кабеля, называется портом. Электронное устройство, которое необходимо зарядить или в которое требуется передать данные (например, смартфон или планшет), называется рецептором.

Самым популярным стандартом USB является тип A, который сегодня можно увидеть на конце почти каждого USB-кабеля, вставляемого в слот хоста. Чаще всего портами Type-A оборудуются настольные компьютеры, игровые консоли и медиаплееры.

Разъемы типа B находятся на конце обычного USB-кабеля, подключаемого к периферийному устройству, например смартфону, принтеру или жесткому диску.

Преимущества USB

Стандарт упрощает установку и замену оборудования, сводя все коммуникации к последовательной передаче данных по витой паре и идентификации подсоединенного устройства. Если добавить сюда заземление и питание, то получится простейший 4-проводной кабель, недорогой и простой в изготовлении.

Стандарт определяет способ взаимодействия периферии с хостом. Если не используется USB On the Go (OTG), который позволяет ограничивать возможности хоста, производится непосредственное подключение. Устройство USB не способно инициировать связь, это может сделать только хост, поэтому даже при наличии кабеля с соответствующими разъемами без него подключение работать не будет. Кроме того, поскольку по проводам передается как электроэнергия, так и данные, соединение двух хостов без промежуточного устройства может иметь катастрофические последствия, вызывая сильные токи, короткие замыкания и даже пожары.

Mini

Разъем являлся стандартным для мобильных устройств до появления микро-USB. Как следует из названия, mini-USB меньше обычного и по-прежнему используется в некоторых камерах. В разъеме 5 контактов, из которых 1 служит идентификатором для поддержки OTG, позволяя мобильным устройствам и другой периферии действовать как хост. Распиновка USB Mini следующая:

  1. +5V — напряжение +5 В.
  2. D- — данные.
  3. D+ — данные.
  4. ID — идентификатор хост/рецептор.
  5. GND — земля.

Micro

Это текущий стандарт разъема для мобильных и портативных устройств. Он был принят практически каждым производителем, кроме Apple. Физические размеры его меньше, чем Mini-USB, но поддерживаются высокие скорости передачи данных (до 480 Мбит/с) и возможности OTG. Форма легко узнаваема благодаря компактному 5-контактному дизайну.

Разъем Lightning не является стандартом USB, а представляет собой фирменное соединение Apple для iPad и iPhone. Он похож на микро-USB и совместим со всеми устройствами Apple, сделанными после сентября 2012 года. У более старых моделей используется другой и гораздо более крупный фирменный разъем.

Type-C

Представляет собой обратимый разъем, который обещает более быструю передачу данных и большую мощность, чем предыдущие типы. Он все чаще используется в качестве стандарта для ноутбуков и даже некоторых телефонов и планшетов, был одобрен компанией «Эппл» для Thunderbolt 3.

Тип C является новым решением и обещает быть всем для всех. Он меньше, быстрее и может получать и передавать гораздо большую мощность, чем предыдущие версии.

Apple потрясла мир, когда представила новый MacBook с единственным портом USB-C. Скорее всего, это станет началом тенденции.

Подробнее о USB-C можно прочесть в конце этой статьи.

Нюансы микро-USB

Те, у кого из вас есть телефон или планшет на платформе Android, определенно имеют и микро-USB-кабель. Даже самые непреклонные поклонники Apple не могут избежать их, поскольку это наиболее распространенный тип разъема, используемый для таких вещей, как внешние силовые блоки, динамики и т. д.

Обладатели множества гаджетов могут обнаружить, что со временем этих кабелей становится много, и, поскольку они обычно взаимозаменяемы, возможно, никогда не придется покупать их отдельно, если они не потеряются или не выйдут из строя все одновременно.

При покупке кабеля micro-USB может возникнуть соблазн выбрать самый дешевый вариант, но, как это часто бывает, это является плохой идеей. Провода и штекеры низкого качества могут легко сломаться и стать бесполезными. Поэтому лучше избавить себя от будущих проблем, приобретая качественный продукт у признанного производителя, даже если он стоит немного дороже.

Еще одна вещь, о которой стоит упомянуть, — это длина кабеля. Короткие отлично подходят для транспортировки, но из-за этого часто приходится сидеть на полу рядом с розеткой, пока телефон заряжается. И напротив, слишком длинный кабель может быть неудобным при переноске, будет запутываться и потенциально может стать причиной травмы.

0,9 м — хорошая длина для зарядного кабеля. Она позволяет держать телефон, когда он подключен к батарее в сумке или кармане, идеально подходит для игры в Pokemon Go или просто для использования телефона во время путешествия в течение длительного времени.

При частой подзарядке от посторонних USB-портов, чтобы соблюсти меры безопасности или когда устройство заряжается медленно, решить проблему может специальный кабель, предотвращающий передачу данных. Альтернативой является сетевой адаптер.

Проблему также может представлять факт, что разъемы большинства USB-кабелей (кроме USB-C) не взаимозаменяемы и часто требуют несколько попыток, чтобы произвести правильное подключение. Некоторые производители предпринимали попытку это исправить. Правда, не все устройства поддерживают такую возможность.

Что такое USB OTG?

Это стандарт, который позволяет портативным и мобильным устройствам выступать в качестве хостов.

Допустим, есть внешний накопитель, ноутбук и смартфон. Что нужно сделать, чтобы скопировать файлы с диска на телефон? Проще всего переместить их с внешнего накопителя на лэптоп, а с него — на смартфон. USB OTG позволяет подключить диск непосредственно к телефону, тем самым обойдя необходимость в посреднике.

И это еще не все! Существует множество других способов использования OTG. К смартфону можно подключить любое устройство USB, будь то флеш-накопитель, беспроводная мышь, клавиатура, наушники, кард-ридеры, игровые контроллеры и т. д.

Кабели USB

В подключенном к сети мире проводные соединения между различными электронными устройствами играют важную роль. Спрос на них настолько высок, что каждый год в мире выпускаются десятки миллионов USB-кабелей.

Технологии постоянно развиваются и совершенствуются, так же как и соответствующие им периферийные устройства. Та же тенденция обновления справедлива и для USB-разъемов, но с таким количеством версий и типов стандартов USB становится сложно отслеживать, какой USB лучше подходит для выполнения тех или иных функций. Для этого необходимо уяснить их базовые различия.

Типы USB

Различные версии USB, например 2.0 и 3.0, связаны с функциональностью и скоростью USB-кабеля, а их тип (например, A или B) в основном относится к физическому дизайну разъемов и портов.

Стандарт USB 1.1 (1998 г.) рассчитан на пропускную способность 12 Мбит/с, напряжение 2,5 В и ток 500 мА.

USB 2.0 (2000 г.) отличается пометкой на логотипе USB “HI-SPEED”. Обеспечивает скорость 480 Мбит/с при напряжении 2,5 В и токе 1,8 А.

Принятый в 2008 г. USB 3.0 поддерживает 5 Гбит/с при напряжении 5 В и токе 1,8 А.

USB 3.1, действующий с 2015 г., обеспечивает скорость 10 Гбит/с при напряжении 20 В и токе 5 А.

Последний стандарт обеспечивает более высокую пропускную способность и по большей части обратно совместим с более ранними версиями. Разъемы Standard-A идентичны Туре-А предыдущих версий, но обычно окрашены в синий цвет, чтобы их можно было различить. Они полностью обратно совместимы, но увеличенные скорости доступны только в том случае, если все компоненты совместимы с USB 3. Standard-B и micro-версии отличаются дополнительными контактами, позволяющими повысить пропускную способность, и несовместимы с предыдущими версиями. Более старые кабели и разъемы USB Type-B и микро-B могут использоваться с портами USB 3.0, однако скорость при этом не увеличится.

Технические характеристики разъема типа C

Это название появилось в заголовках технических журналов всего мира, когда компания Apple выпустила 12” Macbook. Это первый ноутбук, который включает в себя дизайн Type-C.

С физической точки зрения разъем похож на существующий вариант USB Micro-B. Его размеры — 8,4 х 2,6 мм. Благодаря небольшому форм-фактору он может легко вписаться даже в самые маленькие периферийные устройства, используемые сегодня. Одним из многих преимуществ Type-C по сравнению с другими существующими решениями является то, что он позволяет подключение в обратной ориентации, т. е. штекер будет всегда правильно вставлен с первой попытки! Разъем выполнен таким образом, чтобы не нужно было беспокоиться о том, что он перевернут.

Type-C поддерживает стандарт USB 3.1 и обеспечивает максимальную скорость 10 Гбит/с. Он также имеет значительно более высокую выходную мощность до 100 Вт при напряжении 20 В и токе 5 А. Поскольку ноутбуки обычно потребляют 40-70 Вт, то это означает, что тип C легко покрывает их требования к питанию. Другая функциональность, предлагаемая USB Type-C, — двунаправленная мощность. Говоря другими словами, можно не только заряжать свой смартфон через ноутбук, но и наоборот.

Type-C получил восторженные отзывы от пользователей по всему миру и появился в популярных смартфонах Chromebook Pixel и Nexus 6P, а также планшете Nokia N1.

Можно уверенно говорить о том, что в ближайшие годы все электронные устройства будут оборудоваться портами данного типа. Это сделает работу с ними легкой и удобной. Все, что понадобится, — это единственный кабель Type-C, что позволит в конечном итоге избавиться от запутанного клубка проводов в ящике стола.

Хотя спецификации были впервые опубликованы в 2014 г., технология по-настоящему была реализована только в 2016 г. Сегодня она стала реальной заменой не только старым стандартам USB, но и другим, таким как Thunderbolt и DisplayPort. Новое решение для аудио на базе Type-C также является потенциальной заменой 3,5-мм гнезда подключения гарнитуры. Тип C тесно переплетается с другими новыми стандартами: USB 3.1 обеспечивает большую пропускную способность и USB Power Delivery — лучшую подачу питания.

Форма разъема

USB Type-C представляет собой новый крошечный разъем, размеры которого едва соответствуют microUSB. Он поддерживает различные новые стандарты, такие как USB 3.1 и USB PD.

Привычным разъемом, с которым знакомы все, является Type-A. Даже после перехода с USB 1.0 к 2.0 и далее к современным устройствам он остался прежним. Разъем такой же массивный, как и раньше, и подключается только при правильной ориентации (что, очевидно, никогда не получается с первого раза). Но по мере того как устройства становились меньше и тоньше, массивные порты просто перестали подходить. Это привело к появлению множества других форм соединителей USB, таких как Mini и Micro.

Такой неудобный набор разъемов различной формы для устройств всевозможных размеров наконец уходит в прошлое. Тип C представляет собой новый стандарт очень маленького размера. Он составляет примерно треть от старого USB Type-A. Это единый стандарт, который должны использовать все устройства, поэтому для подключения к ноутбуку внешнего накопителя или зарядки смартфона от ЗУ потребуется только один кабель. Этот крошечный разъем достаточно мал, чтобы вписаться в сверхтонкий смартфон, но достаточно мощный, чтобы через него можно было подключить все периферийные устройства. Сам кабель имеет одинаковые разъемы типа C на обоих концах.

У Type-C есть множество преимуществ. Ориентация разъема не имеет значения, поэтому больше не придется переворачивать штекер несколько раз в поисках правильного положения. Это единая форма USB-коннектора, которую должны принять все, поэтому для различных устройств не нужно иметь большое количество разных USB-кабелей с разными штекерами. И не будет множества разных портов, занимающих дефицитное пространство на все более тонких гаджетах.

Более того, разъемы типа C также могут поддерживать различные протоколы, используя «альтернативные режимы», которые позволяют иметь адаптеры, способные выводить HDMI, VGA, DisplayPort или другие типы соединений с этого единственного подключения. Хорошим примером этого является мультипортовый адаптер Apple, который позволяет подключать HDMI, VGA, USB Type-A и Type-C. Таким образом, множество разъемов на обычных ноутбуках можно свести к портам одного типа.

Питание

Спецификация USB PD также тесно переплетается с Type-C. В настоящее время подключение USB 2.0 обеспечивает до 2,5 Вт мощности. Этого достаточно только для зарядки телефона или планшета. Спецификация, поддерживаемая стандартом USB-C, предусматривает подачу питания мощностью до 100 Вт. Такое подключение двунаправленное, поэтому устройство способно через него как заряжаться, так и заряжать. При этом одновременно может происходить передача данных. Порт позволяет зарядить даже ноутбук, для которого обычно требуется до 60 Вт.

В Apple MacBook и Chromebook Pixel компании Google разъем USB-C используется для зарядки, что позволяет отказаться наконец от всех фирменных кабелей питания. При этом появляется возможность заряжать ноутбуки от портативных батарей, которые обычно используются для подзарядки смартфонов и другой электроники. А если подключить лэптоп к внешнему дисплею, питаемому от сети, то при этом будет происходить зарядка его аккумулятора.

Однако следует помнить, что наличие разъема типа C не означает автоматической поддержки USB PD. Поэтому перед покупкой устройств и кабелей необходимо убедиться, что они совместимы с обоими стандартами.

Скорости передачи

USB 3.1 — новейший стандарт универсальной последовательной шины с теоретической пропускной способностью 10 Гбит/с, что вдвое больше скорости передачи данных Thunderbolt первого поколения и USB 3.0.

Но Туре-C — это не то же самое, что USB 3.1. Это всего лишь форма разъема, а технология в его основе может опираться и на стандарты 2.0 или 3.0. Например, планшет Nokia N1 использует разъем USB типа C версии 2.0. Однако эти технологии тесно связаны. При покупке просто нужно следить за деталями и убедиться, что приобретаемое устройство или кабель поддерживают стандарт USB 3.1.

Обратная совместимость

Физический разъем типа C в отличие от базового стандарта обратной совместимости не имеет. Нельзя подключить старые USB-устройства к современному крошечному Type-C-порту, и нельзя подключить штекер USB-C к более старому порту большего размера. Но это не значит, что придется избавиться от всей старой периферии. USB 3.1 по-прежнему совместим с предыдущими версиями, поэтому потребуется только физический переходник для USB-C. А к нему уже можно подключить старые устройства непосредственно.

В ближайшем будущем многие компьютеры будут иметь как USB-разъемы типа C, так и большие типа A, как это реализовано, например, в Chromebook Pixel. Таким образом пользователи смогут постепенно переходить со старых устройств, подключая новые к USB Type-C. Но даже если компьютер производится только с портами типа C, адаптеры и концентраторы восполнят этот пробел.

Type-С является достойным обновлением. Хотя данный порт уже появился в ноутбуках и некоторых смартфонах, только ими данная технология не ограничивается. Со временем им будут оборудованы устройства всех типов. В один прекрасный день стандарт может даже заменить разъем Lightning, используемый в iPhone и iPad. У порта Apple не так много преимуществ по сравнению с USB Type-С, кроме того, что эта технология запатентована и компания может взимать плату за лицензирование.

День добрый, Geektimes! Все уже слышали про USB Type-C? Тот самый, который двухсторонний, быстрый-модный-молодёжный, заряжает новый макбук, делает волосы гладкими и шелковистыми и обещает стать новым стандартом подключения на следующие лет десять?

Так вот, во-первых, это тип разъёма, а не новый стандарт. Стандарт называется USB 3.1. Во-вторых, говорить нужно именно о новом стандарте USB, а Type-C лишь приятный бонус. Чтобы понять, в чём разница, что скрывается за USB 3.1, а что — за Type C, как заряжать от USB-кабеля целый ноутбук и что ещё можно сделать с новыми USB Type-C:

Коротко о главном

USB как стандарт появился почти двадцать лет назад. Первые спецификации на USB 1.0 появились в 1994 году и решали три ключевых проблемы: унификацию разъёма, по которому подключалось расширяющее функции ПК оборудования, простоту для пользователя, высокую скорость передачи данных на устройство и с него.

Не смотря на определённые преимущества USB-подключения перед PS/2, COM и LPT-портами, популярность пришла к нему не сразу. Взрывной рост USB испытал в начале двухтысячных: сначала к нему подключались камеры, сканеры и принтеры, затем флеш-накопители.

В 2001 году появились первые коммерческие реализации того USB, который нам привычен и понятен: версии 2.0. Им мы пользуемся вот уже 14-й год и устроен он сравнительно просто.

USB 2.0

Любой кабель USB версии 2.0 и ниже имеет внутри 4 медных проводника. По двум из них передаётся питание, по двум другим — данные. Кабели USB (по стандарту) строго ориентированы: один из концов должен подключаться к хосту (то есть системе, которая будет управлять соединением) и называется он Type-A , другой — к устройству, он называется Type-B . Разумеется, иногда в устройствах (таких, как флешки) кабеля нет вообще, разъём типа «к хосту» располагается прямо на плате.

На стороне хоста существует специальный чип: контроллер USB (в настольных компьютерах он может быть как частью системной логики, так и вынесен в качестве внешней микросхемы). Именно он инициализирует работу шины, определяет скорость подключения, порядок и расписание движения пакетов данных, но это всё детали. Нас больше всего интересуют разъёмы и коннекторы классического USB-формата.

Самый популярный разъём, которым все пользовались — USB Type-A классического размера: он расположен на флешках, USB-модемах, на концах проводов мышей и клавиатур. Чуть реже встречаются полноразмерные USB Type-B: обычно таким кабелем подключаются принтеры и сканеры. Мини-версия USB Type-B до сих пор часто используется в кардридерах, цифровых камерах, USB-хабах. Микро-версия Type-B стараниями европейских стандартизаторов стала де-факто самым популярным разъёмом в мире: все актуальные мобильники, смартфоны и планшеты (кроме продукции одной фруктовой компании) выпускаются именно с разъёмом USB Type-B Micro.

Ну а USB Type-A микро и миниформата наверное никто толком и не видел. Лично я навскидку не назову ни одного устройства с такими разъёмами. Даже фотографии пришлось из википедии доставать:

Скрытый текст



Все эти разъёмы объединяет одна простая вещь: внутри находится четыре контактных площадки, которые обеспечивают подключаемое устройство и питанием, и связью:

С USB 2.0 всё более-менее понятно. Проблема стандарта заключалась в том, что двух проводников для передачи данных мало, да и разработанные в середине первого десятилетия спецификации не предусматривали передачу больших токов по цепям питания. Сильнее всего от подобных ограничений страдали внешние жёсткие диски.

USB 3.0

Для улучшения характеристик стандарта была разработана новая спецификация USB 3.0, которая содержала следующие ключевые отличия:
  • Пять дополнительных контактов, четыре из которых обеспечивают дополнительные линии связи;
  • Увеличение максимальной пропускной способности с 480 МБит/с до 5 Гбит/с;
  • Увеличение максимального тока с 500 мА до 900 мА.

Кроме того, появилось ещё 4 разъёма, электрически и механически совместимые с USB Type-A версии 2.0. Они позволяли как подключать USB 2.0-устройства к 3.0-хостам, так и 3.0-устройства к 2.0-хостам или по 2.0-кабелю, но с ограничением по питанию и скорости передачи данных.

USB 3.1

С осени 2013 года приняты спецификации на обновлённый стандарт USB 3.1, который и принёс нам разъём Type-C , передачу до 100 Вт питания и удвоение скорости передачи данных по сравнению с USB 3.0. Однако стоит отметить, что все три новшества — это лишь части одного нового стандарта, которые могут быть как применены все вместе (и тогда девайс или кабель получит сертификацию USB 3.1), либо по отдельности. Например, технически внутри Type-C кабеля можно организовать хоть USB 2.0 на четырёх проводах и двух парах контактов. К слову, такой «финт» провернула компания Nokia: её планшет Nokia N1 имеет разъём USB Type-C, но внутри используется обычный USB 2.0: со всеми ограничениями по питанию и скорости передачи данных.

USB 3.1, Type-C и питание

За возможности по передаче действительно серьёзных мощностей отвечает новый стандарт USB PD (Power Delivery). Согласно спецификациям, для сертификации USB PD устройство и кабель должны обеспечивать передачу тока с мощностью до 100 Ватт, причём в обе стороны (как к хосту, так и от него). При этом передача электроэнергии не должна мешать передаче данных.

Пока существует только два ноутбука, полностью поддерживающие USB Power Delivery: новый макбук и Chromebook Pixel.

Ну а потом, кто знает, может, будем дома вот такие розетки ставить?

USB Type-C и обратная совместимость

USB как стандарт силён своей обратной совместимостью. Найдите древнюю флешку на 16 мегабайт, поддерживающую только USB 1.1, вставьте её в порт 3.0 и работайте. Подключите современный HDD в разъём USB 2.0, и если ему хватит питания — всё заведётся, просто скорость будет ограничена. А если не хватит — существуют специальные переходники: они используют цепи питания ещё одного порта USB. Скорость не увеличится, но HDD будет работать.

Та же история и с USB 3.1 и разъёмом Type-C, с одной лишь поправкой: новый разъём геометрически никак не совместим со старыми. Впрочем, производители активно начали производство как проводов Type-A Type-C, так и всевозможных переходников, адаптеров и разветвителей.

USB Type-C и туннелирование

Скорость передачи данных стандарта USB 3.1 позволяет не только подключать накопители и периферию, заряжать ноутбук от сети через Type-C-кабель, но и подключить, скажем… монитор. Одним проводом. И USB hub с несколькими 2.0-портами внутри монитора. 100 Вт питания, скорость, сравнимая с DisplayPort и HDMI, универсальный разъём и всего один проводок от ноутбука к монитору, блок питания которого и дисплей обеспечит электричеством, и ноутбук зарядит. Разве это не прекрасно?

Что сейчас есть на USB Type-C

Так как технология молодая, на USB 3.1 девайсов совсем немного. Устройств же с кабелем / разъёмом USB Type-C немногим больше, но всё равно недостаточно, чтобы Type-C стал таким же распространённым и естественным, как Micro-B, который есть у любого пользователя смартфона.

На персональных компьютерах Type-C ждать можно уже в 2016, но некоторые производители взяли и обновили линейку имеющихся материнских плат. Например, USB Type-C с полной поддержкой USB 3.1 есть на материнской плате MSI Z97A Gaming 6 .


Не отстаёт и компания ASUS: материнские платы ASUS X99-A и ASUS Z97-A поддерживают USB 3.1, но, к сожалению, лишены разъёмов Type-C. Кроме того, анонсированы специальные платы расширения для тех, кому не хочется ни обновлять материнскую плату, ни отказываться от пары USB 3.1-портов.


Компания SanDisk не так давно представила 32 Гб флеш-накопитель с двумя разъёмами: классическим USB Type-A и USB Type-C:


Разумеется, не стоит забывать про недавний MacBook с пассивным охлаждением и всего одним разъёмом USB Type-C. Про его производительность и прочие прелести поговорим как-нибудь отдельно, а вот про разъём — сегодня. Apple отказалась как от своей «волшебной» зарядки MagSafe, так и от других разъёмов на корпусе, оставив один порт для питания, подключения периферии и внешних дисплеев. Разумеется, если вам мало одного разъёма, можно купить официальный переходник-разветвитель на HDMI, классический USB и разъём питания (всё тот же Type-C) за… 80 долларов. 🙂 Остаётся надеяться, что Type-C придёт и на мобильные девайсы Apple (и на этом зоопарк с проводами для смартфонов закончится окончательно), хотя шансы на такой апдейт минимальные: зря что ли разрабатывали и патентовали Lightning?


Один из производителей периферии — LaCie — уже успел выпустить для нового макбука стильный внешний накопитель с поддержкой USB 3.1 Type-C.

Сегодня я расскажу вам о различных USB type-C кабелях. И постараюсь развеять сомнения о их целесообразности. На обзоре присутствуют кабеля компании Orico, которые предназначены для подключения вашего устройства с новомодным разъёмом к компьютеру или другому устройству с USB 2.0 и USB 3.0 портами.

Разъём USB type-C только набирает популярность и многие его не просто «в глаза не видели», но и не понимают какие новшества за ним стоят. На основе чего распространяются мнения типа «всё сгорит» и «зачем мне ещё один разъём?».

Я постараюсь рассказать своими словами. Остальные же могут найти спецификацию «USB Type-C Specification Release 1.1.pdf». .

В тексте я использую слово «разъём» как обобщающее слово для понятий «коннектор», «гнездо», «соединитель», «порт» и т.д.

Исторические сведения А теперь на пальцах. Давным давно, в одной далёкой, далёкой галактике была разработана спецификация передачи данных под названием «USB» v1.0. Потом USB 1.1 нанёс ответный удар. USB 2.0 пошёл в массы. А уж USB 3.0 хоть и не повсеместно, но успешно обосновался в различных устройствах. Стандарт USB 3.1 внёс уточнения и поправки. И, самое главное, у каждого стандарта имелась кучка соответствующих разъёмов. По разъёму на разные типы устройств с разным предназанчением и частичной обратной совместимостью — USB type-A, USB micro-A, USB Micro-B SuperSpeed.
Именно накопившееся разнообразие и неполная совместимость внесли путаницу, неудобства и породили много шуток. Так вот, новый стандарт USB type-C стал «новой надеждой». Он не вносит изменений в стандарт передачи данных (но на самом деле добавляет). Это стандарт разъёма, который объединяет достоинства разъёмов всех предыдущих USB стандартов и избегает их недостатков.

Свойства USB type-C

Основные ново введения:
— один разъём для всего (для принтеров, смартфонов, флешек … мониторов!)
— разъём зеркальный (не нужно гадать каким боком его вставлять)
— малые габариты (он чуть больше чем micro USB)
— разъём очень надёжно фиксируется в гнезде (ура!)
— должен выдерживать до 10 000 подключений
— в разъёме реализована поддержка стандартов USB 1.0 – USB 3.1
— он предлагает устройствам самостоятельно решать кому быть ведущим\ведомым и источником\потребителем питания
— кабель может быть пассивным и активным (с электроникой внутри)

Основные старо введения:
— стандарт не определяет длину провода, её уже определили в стандартах передачи данных
— разъём выдерживает до 5А, но это описано в стандартах BC1.2 и Power Delivery

Далее можно рассказать о интеграции DisplayPort, передаче звука и прочем. И я постараюсь это сделать в следующих обзорах, но пока что давайте рассмотрим на реализацию трёх USB type-C кабелей с обратной совместимостью.

Распаковка И только теперь рассмотрим полученную посылку. На обзор попали

Каждый из них упакован в кулёчек, в картонную коробочку и ещё в один кулёчек. Две из трёх коробочек помялись при транспортировке. Все кабели имеют длину ровно 1 метр, толщину 3 мм (кроме LCU-10-BK, он 4 мм). Провода немного жестковаты и с удовольствием возвращаются в своё старое положение.





Распиновка Что привнесла универсальность в обратную совместимость?
В стандартах USB 2.0 – USB 3.1 Роли ведущий \ ведомый определяются через форму разъёма.
В стандарте USB type-C роли ведущий \ ведомый определяются через подтягивающий резистор к земле или питанию. Так что подключение одного лишь кабеля говорит USB type-C устройству чего можно ожидать на другом конце.

Тестовый стенд Сам стенд выглядит следующим образом.


Я на нём уже тестировал различные кабели, так что есть с чем сравнивать. Зарядное достаточно мощное и имеет хорошую стабильность по напряжению на выходе. Используемый тестер может нагружать зарядное током заданной величины и сохранять все данные измерений.

В таблицу внесены результаты измерений кабелей при разных токах.

* столбец Direct показывает напряжения без какого-либо кабеля. Остальные столбцы нужно сравнивать с Direct и друг с другом.
* серый столбец ECU10bk показывает результат включения USB type-C разъёма другой стороной.
* остальные серые столбцы содержат данные о некоторых ранее измеренных мной кабелях.

Резюме Пока что устройств с новым разъёмом очень мало и статья предназначена тем счастливчикам,
которые ищут подобные «мостики» между поколениями.

* Разъём USB type-C показал себя во всей красе. Он легко вставляется, крепко удерживается и с усилием вынимается. И имеет зеркальное расположение контактов.

* самый популярный кабель ECU-10-BK (USB type-C to USB type-A) показал хорошие результаты. Он может безболезненно пропустить через себя около 2А. Но да, он не дотягивает до своих метровых сородичей.

* немного специфический кабель LCU-10-BK (USB type-C to micro USB 3.0) внезапно показал полностью идентичные результаты при разной толщине кабеля и разных разъёмах. Даже странно как-то.

* что случилось с кабелем MCU-10-BK (USB type-C to micro USB 2.0) не могу сказать. Возможно, это просто брак.

P.S. проверка скоростных характеристик будет, но в другом обзоре.

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Планирую купить +8 Добавить в избранное Обзор понравился +22 +29 Схема распиновки

USB-C (Type-C) @ pinoutguide.com

Детали USB type-c

Разработанная примерно в то же время, что и спецификация USB 3.1, но отличающаяся от нее, спецификация USB Type-C 1.0 определяет новый небольшой реверсивный штекерный разъем для USB-устройств. Штекер Type-C подключается как к хостам, так и к устройствам, заменяя различные разъемы и кабели Type-B и Type-A стандартом, рассчитанным на будущее, подобным Apple Lightning и Thunderbolt. 24-контактный двусторонний разъем обеспечивает четыре пары питания/земли и две дифференциальные пары для USB 2.0 (хотя в кабеле Type-C реализована только одна пара), четыре пары для высокоскоростной шины данных, два контакта для использования боковой полосы и два контакта для конфигурации для определения ориентации кабеля, данные конфигурации выделенного кода двухфазной метки (BMC) канал и питание VCONN +5 В для активных кабелей. Для более старых устройств потребуются адаптеры и кабели типа A и типа B для подключения к хостам типа C; адаптеры и кабели с розеткой Type-C не допускаются.

Распиновка USB-C

Описание Сигнал А Пин Пин Сигнал В Описание
Заземление   Земля А1 В12 ЗЕМЛЯ Земля
Дифференциальная пара SuperSpeed ​​1 TX, положительная   TX1+ А2  В11 РХ1+ Дифференциальная пара SuperSpeed ​​1 RX, положительная
Дифференциальная пара SuperSpeed ​​1 TX, минус   TX1- А3  В10 РХ1- Дифференциальная пара SuperSpeed ​​1 RX, минус
Питание по шине   VBUS А4 В9 ВБУС Питание шины
Канал конфигурации   СС1 А5 В8 СБУ2 Использование боковой полосы
USB 2.0 дифференциальная пара, положение 1, плюс   Д1+ А6 В7 Д2- Дифференциальная пара USB 2.0, позиция 2, минус
Дифференциальная пара USB 2.0, положение 1, минус   D1- А7 В6 Д2+ Дифференциальная пара USB 2.0, позиция 2, плюс
Использование боковой полосы   СБУ1 А8 В5 СС2 Канал конфигурации
Питание по шине   VBUS А9 В4 ВБУС Питание шины
Дифференциальная пара SuperSpeed ​​2 RX, минус   RX2- А10 В3 ТХ2- Дифференциальная пара SuperSpeed ​​2 TX, минус
Дифференциальная пара SuperSpeed ​​2 RX, положительная   RX2+ А11 В2 ТХ2+ Дифференциальная пара SuperSpeed ​​2 TX, положительная
Заземление   Земля А12 В1 ЗЕМЛЯ Земля

Контакты A2, A3, A10, A11, B2, B3, B10, B11 не используются с USB 2.0-только устройства.

Пользователь загрузил изображение:

См. также полнофункциональный кабель USB типа C.

 

Что такое USB C? Распиновка разъемов и розеток USB C | Arrow.com

USB C — чрезвычайно универсальный метод подключения с 24 незаметными электрическими соединениями.

Удобно, что вы можете подключать вилки и розетки USB C в любой ориентации, а это означает, что два ряда из двенадцати разъемов в основном симметричны.Однако, если вы внимательно осмотрите вилку и розетку, вы заметите несколько тонких отличий:

  1. D+ и D- . Розетка имеет D+ и D- как на A6/A7, так и на B7/B6, но вилка содержит эти соединения только на A6 и A7. Передача данных USB 2.0 использует эти линии, поэтому дублирование этих разъемов было бы в значительной степени ненужным.
  2. A5 и B5 . На разъеме A5 — это CC1, а B5 — это V CONN . На розетке A5 — это CC1, а B5 — более симметричный CC2.В зависимости от того, каким образом вилка подключается к розетке, розетка A5 или B5 обеспечивает питание 5 В через линию V CONN вилки для питания внутренней схемы кабеля/разъема. Благодаря этой дополнительной мощности CC1, или «канал конфигурации», может предоставлять информацию подключенным устройствам. Эта информация включает в себя способ подключения штекера, а также его возможности передачи данных и энергии.
  3. Всего на вилке и розетке имеется четыре разъема заземления и четыре разъема V BUS .Каждое заземление и разъем V BUS сгруппированы внутри каждого штыревого или гнездового разъема, образуя несколько путей для прохождения тока независимо от того, как пользователь ориентирует разъем.

Мы ориентируемся на номинальную распиновку для подключения USB 3.1, но вы можете найти и другие разъемы с меньшими возможностями, которые могут принимать только сигналы USB 2.0. Вы также можете найти кабели для определенных целей, таких как питание и передача данных, передача аудио и видео и другие области применения, поскольку этот стандарт продолжает развиваться.

Хотя эти кабели и штекеры кажутся простыми и внешне почти идентичными, детали работы USB C и его различных функций весьма сложны. Для более подробного обсуждения этого невероятного разъема ознакомьтесь с этой статьей или узнайте больше о современных стандартах USB здесь.

Распиновка разъема USB типа C

На изображениях ниже показаны выводы разъема USB C и разъема USB C.

Распиновка разъема USB C. Изображение: Chindi.ap, CC BY-SA 4.0

Разводка разъема USB C. Изображение: Chindi.ap из Wikimedia Commons

 

 

Теги для статей

Как USB Type C обрабатывает обратную полярность/дублирование сигнала

Ниже представлена ​​распиновка розетки:

  GND TX1+ TX1- Vbus CC1 D+ D- SBU1 Vbus RX2- RX2+ GND
 | | | | | | | | | | | |
=+====+====+====+====+====+====+====+====+====+=== =+====+=
 | | | | | | | | | | | |
GND RX1+ RX1- Vbus SBU2 D- D+ CC2 Vbus TX2- TX2+ GND
  

Обратите внимание, что все контакты осесимметричны, поэтому, если вы перевернете разъем, TX1+ соединится с TX2+, TX1- соединится с TX2- и т. д.и самое главное, Vbus и GND всегда совпадают.

Хитрость кроется в контроллере и кабеле — контакты CC используются для определения ориентации, после чего контроллер маршрутизируется соответствующим образом:

2.3.2 Ориентация вилки/обнаружение скручивания кабеля

Штекер USB Type-C можно вставлять в розетку в любом из двух направлений, поэтому контакты CC позволяют определять ориентацию штекера, чтобы определить, какие пары сигналов данных SuperSpeed ​​USB функционально подключены через кабель.Это позволяет, при необходимости, маршрутизировать сигнал внутри DFP или UFP для успешного соединения.

Как вы можете себе представить, кабели будут немного тяжелее из-за дополнительных проводов.

  • Минимум 15 проводов плюс оплетка необходимы для полнофункционального Type-C (т. е. USB 3.1 — рекомендуемый внешний диаметр 4–6 мм)
  • 10 проводов плюс оплетка для устаревших кабелей USB 3.0/3.1 Type-C (предназначены для подключения к Type-A или Type-B на другом конце — рекомендуемый внешний диаметр 3–5 мм)
  • Для USB 2.0 или ранее, независимо от того, подключаетесь ли вы к Type-C или устаревшему типу на другом конце, допускается обычная четырехпроводная конфигурация (рекомендуемый внешний диаметр 2–4 мм)

Источник: Спецификация USB 3.1 @ usb.org — в частности, Спецификация Universal Serial Bus Revision 3.1 PDF доступна для загрузки в верхней части страницы)

Также отличный пост в блоге, объясняющий все подробности о выводе канала конфигурации:

http://kevinzhengwork.blogspot.de/2014/09/usb-type-c-configuration-channel-cc-pin.HTML

Archive.org (на случай выхода из сети)

Что такое USB-C — USB Type C » Electronics Notes

USB-C или USB Type-C — это система 24-контактных USB-разъемов, которая была представлена ​​в августе 2014 года для обеспечения расширенных возможностей подключения и более компактного и надежного разъема.


Универсальная последовательная шина USB Включает:
Знакомство с USB Стандарты USB Разъемы, распиновка и кабели Передача данных и протокол USB 3 USB-C USB-концентраторы Как купить лучший USB-концентратор


Разъем USB C или, точнее, USB Type-C, обеспечивает множество преимуществ по сравнению со своими предшественниками.Обеспечивая улучшенную связь и надежность, он занимает важное место на рынке.

Сам разъем USB Type-C или USB-C может поддерживать новые возможности USB, такие как USB 3.1, USB 3.2 и теперь USB 4. В рамках этого USB C также поддерживает улучшенные возможности USB Power Delivery и USB PD. Действительно, его разработка была тесно связана с введением стандартов USB 3 и более поздних. На самом деле USB Type-C используется с USB3, то есть USB 3.0, 3.1, 3.2 и т. д.,

Стандартный USB-разъем, используемый в таких устройствах, как карты флэш-памяти и многие компьютерные разъемы типа A, а также другие типы, которые используются для разъемов камер, смартфонов и т. п., но разъем типа A остается так же очень много лет.

USB-C был принят для огромного количества устройств от смартфонов и планшетов до ноутбуков и других устройств. Даже разъем Apple Lightning может быть заменен, по крайней мере, на смартфонах для Европы.

Что такое USB-C

Разъем

USB Type-C — это новый стандартный разъем меньшего размера для USB. Это примерно треть размера старых разъемов типа A.

Другим преимуществом разъема USB-C является то, что это единый стандарт разъема, который можно использовать для всех устройств, поэтому количество различных разъемов должно уменьшиться по мере распространения USB-C.

В USB-C было вложено много средств, и он значительно более гибкий, чем предыдущие версии. Его можно использовать для подключения к устройствам с низким энергопотреблением, таким как смартфоны, камеры и т. п., или к компьютерам и ноутбукам.

На самом деле разъем USB-C значительно надежнее, чем широко распространенные ранее разъемы USB mini и USB micro.

Разъем USB C на проводе

Разъем USB-C имеет некоторое сходство с разъемом micro USB, хотя имеет более овальную форму и немного толще.Как и разъемы Lightning и MagSafe, разъем USB-C не имеет ориентации вверх или вниз. Выровняйте разъем правильно, и вам не придется переворачивать его, чтобы подключить.

Другое отличие состоит в том, что на обоих концах кабеля используется один и тот же разъем USB-C, т. е. он двусторонний. Нет необходимости различать восходящие и нисходящие разъемы, как это было необходимо для USB 2 с его разъемами A и B. Стандарты USB 3 обеспечивают необходимую защиту, если два источника питания подключены друг к другу.

Порты

USB-C значительно более гибкие, чем их предшественники. USB-C может поддерживать множество различных протоколов, используя так называемые альтернативные режимы. Это позволяет иметь адаптеры, которые могут выводить HDMI, VGA, DisplayPort или другие типы соединений через этот единственный USB-порт.

Это обеспечивает значительный уровень удобства, поскольку множество портов USB, HDMI, DisplayPort, VGA и портов питания на обычных ноутбуках можно объединить в одном типе порта.USB-C / USB 3 может поддерживать другие интерфейсы в режиме, известном как альтернативный режим.

Поскольку многие производители ноутбуков, такие как Apple, сокращают количество интерфейсных разъемов на своих ноутбуках до минимума, чтобы они выглядели более элегантно, делая их намного тоньше, а также снижая затраты и т. д., наличие даже двух разъемов USB-C обеспечивает достаточную производительность. при использовании дополнительного концентратора для обеспечения всех необходимых подключений.

USB-тип C и USB3.1

Новый разъем USB-C также способен передавать данные на гораздо более высоких скоростях, которые теперь доступны с USB3/USB3.1.

С увеличением скорости передачи данных из различных источников и возможностью использования USB-C для HDMI и других возможностей разъем должен поддерживать скорость передачи данных на этих скоростях.

Поскольку USB 3.1 обеспечивает скорость передачи данных 5 Гбит/с, эти скорости соизмеримы с частотами в микроволновом диапазоне.

Разъем USB C на проводе, используемом для питания ноутбука

Распиновка и функции разъема USB C

Разъем USB типа C имеет гораздо большее количество доступных линий для обеспечения расширенных возможностей.

Разъемы имеют 24 контакта, и, в отличие от USB1 и USB2, разъем можно подключать любой стороной вверх, хотя при использовании вместе с разъемом USB 1/USB2 x возможно, что разъем придется перевернуть.

На приведенной ниже схеме показана разводка контактов USB-C как для розетки, т. е. розетки, так и для вилки.

Распиновка разъема USB-C для вилки и розетки/розетки

Все отдельные линии в разъеме USB-C имеют разные функции.

  • CC1 и CC2:   CC означает конфигурацию канала, и эти строки выполняют многие функции конфигурации, необходимые для порта/кабеля, включая обнаружение подключения/удаления кабеля, определение ориентации розетки/вилки и текущую рекламу.Эти линии также используются для связи и настройки, необходимых для USB-PD и альтернативного режима, когда подключение USB требуется для интерфейса с другими стандартами интерфейса, такими как HDMI и т. д.

  • D+ и D- :   Линии D+ и D- обеспечивают дифференциальные пары для подключения USB 2. Видно, что в разъеме есть два набора контактов, и они используются для того, чтобы разъем можно было переворачивать, т. е. вставлять любой стороной вверх.

  • GND:   Линии заземления используются для обеспечения обратного пути для сигналов и питания. Несколько контактов заземления используются для обеспечения постоянного хорошего контакта.

  • Пары RX и TX:   Разъем USB-C включает два набора дифференциальных пар RX и два для стороны передачи. Они показаны на схеме разъемов как RX±1 и RX±2 для стороны приема и TX±1 и TX±2 для передачи.Два комплекта необходимы для того, чтобы разъем можно было перевернуть. Для достижения требуемых характеристик передачи используется мультиплексор для правильной маршрутизации данных по используемым дифференциальным парам в кабеле.

  • SBU1 и SBU2:  Эти две линии используются для альтернативного режима для таких приложений, как использование порта USB-C / USB3 / 4 для управления HDMI или другими интерфейсами. Порт перенастраивается, чтобы действовать так же, как HDMI или интерфейс другой формы.В рамках этой операции задействованы линии SBU1 и SBU2.

  • VBUS:   Напряжение VBUS обычно составляет 5 В, что идеально подходит для небольших устройств, таких как смартфоны и другие небольшие перезаряжаемые устройства, но USB-C позволяет заряжать более крупные устройства, включая ноутбуки, для которых требуется более высокое напряжение.

    Для этого стандарт позволяет удаленным устройствам согласовывать с хостом выбор требуемого напряжения VBUS. USB Power Delivery позволяет VBUS подавать напряжение до 20 В.Максимальный ток также может быть увеличен до 5 А, что дает общую мощность 100 Вт.

  • VCONN:  Для обеспечения очень высоких скоростей и высоких уровней мощности, используемых для USB 3 и USB 4, могут потребоваться специальные кабели со встроенными микросхемами: они могут включать микросхему драйвера, подал в суд на возмещение потерь в кабеле. Питание для этих микросхем в кабеле обеспечивается по линии VCONN.

USB-C и USB-PD

Подача питания является ключевой функцией системы USB в наши дни.Обычной практикой является подключение устройства для зарядки через USB-кабель. Первоначально USB-кабель обеспечивал 5 вольт, и этого было достаточно для зарядки многих устройств, но поскольку USB C используется для многих ноутбуков, требуется гораздо более сложный механизм подачи питания через USB. Схема USB PD, Power Delivery позволяет достичь этого.

Разъем USB-Type-C был разработан с учетом требований спецификации USB PD. Многие устройства, включая смартфоны, планшеты и другие мобильные устройства, используют USB-соединение для получения питания для зарядки.Однако старые разъемы были ограничены в мощности, которую они могли передать. Соединение USB 2.0 обеспечивает мощность до 2,5 Вт. Этого достаточно для большинства небольших устройств, но не для более крупных, таких как ноутбуки.

Спецификация USB Power Delivery обеспечивает передачу мощности до 100 Вт.

USB-C является двунаправленным, как и система подачи питания. Это означает, что с помощью одного и того же разъема устройство может либо отправлять, либо получать питание. Новые провода USB C можно купить с идентичными разъемами USB C на обоих концах.При использовании более старой системы разъемов требовался разъем типа A на одном конце провода и тип B на другом, чтобы обеспечить различие между восходящим и нисходящим потоком.

Питание также может подаваться во время передачи данных, а это означает, что фактически возможна параллельная работа обеих возможностей.

Чтобы обеспечить подачу большей мощности и более высокого напряжения, необходимого для ноутбуков и т. д., используется протокол под названием USB Power Delivery. USB PD использует однопроводную связь по линии CC.Первоначально приемник питания (то есть элемент, требующий питания через USB-C) отправляет запросы к источнику, и в результате источник регулирует напряжение VBUS по мере необходимости.

Возможности USB-C

USB-C поддерживает многие функции USB 3 и выше. Это позволяет использовать разъем USB C во многих сценариях для включения множества различных функций.

Возможности системы USB-C приведены в таблице ниже:


Разъем USB Type-C Краткое описание технических характеристик
 
Параметр Спецификация
Отверстие для емкости ~8.3 х ~2,5 мм
Срок службы 10 000 циклов
Питание 3A для стандартных разъемов
5A для разъемов
Совместимость с USB 2 ЛС/ФС/ГС
Совместимость с USB 3 Gen 1 (5 Гбит/с)
Gen 2 (10 Гбит/с)
ЭМИ Улучшено по сравнению с USB-A и USB-B
Повышенная мощность USB-PD
Стыковочная опора Опция конфигурации интерфейса на базе USB PD

USB-C или USB Type-C может обеспечить значительно улучшенное подключение для системы USB и в первую очередь предназначен для поддержки USB 3.0, USB 3.1, USB3.2 и USB 4 версии USB. Таким образом, это помогает обеспечить сверхскоростную передачу данных, которая может быть достигнута с помощью этих новых стандартов.

Дополнительная возможность позволяет использовать все функции последних версий USB, включая высокую скорость передачи данных и возможность USB-концентраторов, использующих USB-C, взаимодействовать со многими другими стандартами, а также обеспечивает дополнительную возможность зарядки, необходимую для ноутбуков и других устройств. устройств, выходящих за рамки более базовых требований небольших устройств, таких как смартфоны.

Беспроводная и проводная связь Темы:
Основы мобильной связи 2G GSM 3G УМТС 4G LTE 5G Вай-фай IEEE 802.15.4 Беспроводные телефоны стандарта DECT NFC-коммуникация ближнего поля Основы работы в сети Что такое облако Ethernet Серийные данные USB СигФокс Лора VoIP SDN NFV SD-WAN
    Вернуться к разделу Беспроводное и проводное подключение

USB тип C (и USB 2.0, 3.0, 3.1 и 3.2)

До 2019 года я использовал только USB 2.0 в своих схемах, но для проекта заказчика мне пришлось внедрить сверхскоростное устройство USB 3.1 с разъемом типа C. Глядя на стандарты, реализовать интерфейс Type C несложно, но сложнее заставить Superspeed работать надежно. Вот мои заметки в виде краткого руководства по USB для тех, кто добавляет USB Type C в свои проекты.

На картинке выше видно, что порт USB 2.0 имеет только 4 металлических контакта внутри. (Обычно) синий порт USB 3.0 слева имеет 5 дополнительных контактов перед обычными 4 контактами, что дает этому порту в общей сложности 9 подключений. Эти дополнительные контакты обеспечивают более высокие скорости и передачу дополнительной мощности.

Ниже приведены контакты порта USB C на ведущем устройстве, таком как компьютер или концентратор:

Распиновка USB C (CC-by-SA 4.0, Flashgamer.com)

Как видите, в розетке 24 контакта, но использовать их все необязательно. Если вам нужно подать питание на что-то простое, такое как микроконтроллер и некоторые маломощные датчики, вы можете просто подключиться к контактам GND и VBUS.Это даст вам 500 мА мощности, если вы подключите другой конец кабеля к старой машине с USB 2.0, или до 900 мА. если вы подключите его к порту USB 3.X с помощью кабеля USB 3. Для многих вещей это все, что вам нужно. Установив резисторы на линиях CC и обнаружив возможности на хосте, вы также можете запросить как 1500 мА, так и 3000 мА.

Эти пределы тока установлены в спецификациях USB. USB 2.0 требует, чтобы ни одно устройство не могло потреблять более 500 мА, поэтому хост не должен предлагать больший ток.Вы можете реализовать это с помощью PTC или аналогичного устройства. Это защитит от короткого замыкания кабелей и других проблем. USB 3.0 увеличивает этот показатель до 900 мА для всех портов. Чтобы обеспечить большую мощность, вам нужно больше меди в кабеле. Решается это увеличением количества контактов в разъеме USB с 4 до 9.

Чтобы реализовать интерфейс USB 2.0 в соединении типа C, просто добавьте D+ и D- к разъемам питания. Вполне легко!

Для реализации интерфейса USB 3.0 подключите разъем Type C, как для USB 3.1 по рисунку выше. Ориентация кабеля определяет, какие контакты RX/TX будут использоваться.

Чтобы внедрить USB 3.1, ознакомьтесь с моей статьей о том, как это сделать. Учитывая более высокие скорости и доступные опции, создание устройства 3.1 может быть немного сложнее, чем для предыдущих версий. Вы будете использовать контакты CC для определения ориентации кабеля, мощности, которую может обеспечить хост (ПК, концентратор или аналогичный), и многого другого.

В таблице ниже перечислены необработанные факты о том, что вы можете получить с каждым из стандартов.

Версия Имя Скорость передачи Мощность Количество контактов
USB 1.0 Низкая или полная скорость 1,5 МБ/с 0,5 А / 2,5 Вт 4 (земля, D+, D-, 5 В)
USB 2.0 Высокая скорость 35-40 МБ/с 0,5 А / 2,5 Вт 4 (земля, D+, D-, 5 В)
USB 3.0 Суперскорость 300 МБ/с 0.9А/4,5Вт 9 (заземление, D+, D-, 5 В, RX+, RX-, TX+, TX-, заземление сток)
USB 3.1 Суперскорость+ 1200 МБ/с 0,9 А, 1,5 А или 3 А, до 15 Вт * 24
USB 3.2 Суперскорость+ 2400 МБ/с 0,9 А, 1,5 А или 3 А, до 15 Вт * 24
USB 4.0 ** Суперскорость+ 4800 МБ/с 0.9А, 1,5А или 3А, до 15Вт * 24

*) Системы типа C будут подавать 5 В по умолчанию, но если и хост, и устройство используют USB Power Delivery (PD), вы можете увеличить напряжение до 12 В при 1,5 А (18 Вт), 12 В при 3 А (36 Вт), 12 В при 5 А (60 Вт), 20 В при 3 А (60 Вт) или 20 В при 5 А (100 Вт)
**) USB 4.0 пока является только спецификацией, но первое оборудование должно появиться в конце 2020 года.

Имейте в виду, что хотя ваше устройство оснащено портом USB Type C, это не означает, что другой конец соединения будет USB 3.1 порт. Устройство 2.0 с кабелем 3.0 даст вам только 2.0 скорости и мощности. Чтобы в полной мере воспользоваться преимуществами стандартов выше USB 2.0, необходимо использовать кабель со всеми необходимыми проводами. Разъемы на обоих концах также должны поддерживать одинаковое (или большее) количество контактов. Это может показаться проблемой, но на самом деле это не так. Увеличение количества контактов облегчит вам обнаружение соединения на другом конце. Если пользователь подключает ваше устройство к порту, мощность которого недостаточна для его правильной работы, вы можете обнаружить это и помочь пользователю подключиться к порту правильного типа.

На самом деле для достижения высоких скоростей, обещанных спецификацией USB 3.2, потребуется очень тщательная компоновка печатной платы и высококачественные кабели.

Неразбериха с именами USB

Чтобы запутать вещи, USB-IF теперь называет USB 3.0 для USB 3.1 Gen 1 и USB 3.1 для USB 3.1 Gen 2. Это, вероятно, серьезный случай, когда технологи не понимают, что мир не вращается вокруг USB для большинства людей. Им легко запомнить, какой «Gen» идет с какой версией USB, так как они работают с ним каждый день.Попробуйте сказать моей маме или даже моему технически подкованному отцу, чтобы он купил кабель «USB 3.1 Gen 2», и он потеряется. Ужасно видеть это объяснение от производителя карт памяти Kingston, где им приходится использовать большую часть статьи, чтобы привести в порядок этот беспорядок с именами.

Давайте просто сохраним старые названия USB 2.0, USB 3.0 и USB 3.1? Они сообщают нам физический формат и скорость — без дополнительной путаницы.

Обнаружение соединения

Просто измерив напряжение на контактах CC1 и CC2, вы можете узнать, подключено ли что-либо.Вы также можете определить, перевернут ли кабель, и какой тип устройства подключен к другому концу (хост или устройство). У Microchip есть хорошее объяснение того, как читать CC1 и CC2 здесь.

UFP, DFP или DRP?

Если вы создаете хост-устройство (что-то, что является источником питания для других устройств), оно называется нисходящим портом (DFP). Концентратор или ПК — типичный DFP. Если вы создаете устройство (микроконтроллер, источник света, двигатель или любое другое устройство), которому требуется питание, оно называется восходящим портом (UFP).Если ваше устройство может быть и тем, и другим, оно также может быть портом с двойной ролью (DRP).

Подача питания (PD)

Если у вас современный компьютер, очень вероятно, что в нем есть USB C для зарядки. Используя PD, некоторые разъемы USB C могут передавать до 5 А при 20 В, обеспечивая мощность до 100 Вт. На данный момент мне не нужна такая большая мощность ни в одном из моих проектов, но меня впечатляет, что это даже возможно, учитывая, насколько тонкими являются кабели USB C. Разработка электроники для поддержки PD, по-видимому, была болезненной для первых пользователей, но теперь это становится проще со вторым поколением интегральных схем.Из-за этого не факт, что вы можете использовать любое зарядное устройство типа C для своего компьютера, но ожидайте, что со временем это станет лучше.

Альтернативные режимы

Вы можете не только использовать разъем типа C для USB. Он также может заменить кабель HDMI и Thunderbolt. Они будут «договариваться» между хостом и устройством по 24-контактному кабелю, чтобы проверить, можно ли использовать порт USB для других целей. Для этого, очевидно, потребуется схема для определения возможностей и, если все пойдет хорошо, переключение линий для доставки разных сигналов на обоих концах кабеля.

Силовые кабели

Один из контактов CC также может обеспечивать мощность до 1 Вт для специальных кабелей. Для этого требуется согласование между хостом и устройством, чтобы оба не пытались подать питание на кабель.

Зарядка аккумулятора

USB 3.1 также можно использовать для зарядных устройств без возможности передачи данных. Если D+ и D- вообще не подключены, ток будет ограничен всего 100 мА, но реализовать зарядное устройство так же просто, как закоротить контакты данных USB 2.0 резистором 200 Ом.Это позволит выводить более 100 мА.

Разъем USB-C — Beyondlogic

Любой, кто использовал штекер USB Type-A, знает, что для успешного подключения требуется три попытки.

Разъем USB Type-C предназначен для решения этой маленькой проблемы в жизни. Но дело не только в этом, оно также предлагает много других преимуществ:

  • Двусторонняя заглушка.
  • Нет соединителя, направленного вверх/вниз по потоку.Кабель теперь имеет одинаковый разъем на обоих концах.
  • Меньший разъем для более тонких устройств, таких как телефоны и планшеты.
  • Более высокая пропускная способность благодаря дифференциальным парам Super Speed.
  • Конфигурационный канал (CC).
  • Повышенная мощность (до 100 Вт).
  • Сигналы, отличные от USB, такие как порт дисплея (альтернативный режим) и аналоговое аудио (режим аксессуаров).
  • И все это при сохранении обратной совместимости со старыми версиями USB.

Подача энергии

USB зарекомендовал себя как отраслевой стандарт для питания и зарядки низкого напряжения (5 В).Сегодня все, от мобильных телефонов, портативных колонок до велосипедных фонарей, имеет USB-порт для зарядки.

USB-порта теперь можно найти в розетках, в автомобилях, на автобусных остановках и даже в поездах. Это было большим плюсом для электронных отходов, уменьшив количество различных бородавок, необходимых для нашего ненасытного аппетита к технологиям.

USB Power Delivery надеется распространить этот опыт на более энергоемкие устройства, такие как портативные компьютеры. Благодаря USB Power Delivery устройства теперь могут запрашивать мощность до 100 Вт (20 В при 5 А).

Распиновка разъема USB Type-C

Розетка Type-C имеет следующие контакты:

  • Дифференциальные пары SuperSpeed ​​ TX1, RX1, TX2, RX2 (известные как SSTX и SSRX в версиях до 2.0) могут использоваться для передачи сигналов SuperSpeedUSB/USB4. Используя две полосы, USB4 может достигать скорости 40 Гбит/с.
  • Но не пугайтесь ограничений целостности сигнала и увеличения стоимости SuperSpeed: D+/D- — это наш обратно совместимый, более медленный, олдскульный USB 2.0 пара готова для вашего MCU или преобразователя USB в UART.
  • VBUS – питание основной шины; может быть от 5 до 20 В и поставлять до 100 Вт с подходящим контрактом на мощность.
  • CC1/CC2 – Канал конфигурации.
  • SBU1/SBU2 – Боковая полоса Используйте штифты, напр. Аналоговое аудио. (Для USB4 эти сигналы используются для SBTX и SBRX)

Распиновка разъема USB Type-C

Вилка Type-C имеет следующие контакты:

Первое, что вы заметите, это отсутствие контактов B6/B7 на штекере.

Но, если вы действительно наблюдательны, вы заметите, что есть только один контакт CC и новый определенный контакт с именем VCONN. ( VCONN является источником питания 5 В для электроники в кабельной сборке с электронной маркировкой EMCA).

В основе разъема лежит канал конфигурации (CC), который используется для определения ориентации разъема, ролей устройств связи, возможностей питания и альтернативной сигнализации.

Поскольку вилку можно вставлять как правой, так и перевернутой (перевернутой), CC1 на розетке будет совпадать с CC или VCONN кабеля.CC2 будет совмещен с альтернативным выводом.

Хотя разъем и кабель больше не определяют физическое восходящее/нисходящее соединение, USB по-прежнему сохраняет логическую связь между хостом и устройством.

Начальная конфигурация питания может быть определена как:

  1. Источник – порт действует исключительно как источник питания.
  2. Sink – порт потребляет исключительно энергию.
  3. Dual Role Power ( DRP ) — порт может либо подавать, либо потреблять питание.

Следующие определения используются, если устройство также поддерживает передачу данных:

  1. Выходной порт ( DFP ).
  2. Входной порт ( UFP ).
  3. Данные двойной роли ( DRD ).

Раковина

Обнаружено подключение приемника, когда CC подключен/подтянут к GND. Rd определяется как 5,1 кОм. Поскольку кабель можно перевернуть, требуются два подтягивающих резистора Rd, один для CC1, а другой для CC2.

Ra определяется как сопротивление от 800 Ом до 1,2 кОм, однако, поскольку эта линия (VCONN) используется для питания активных устройств, стандарт ясно дает понять, что на самом деле оно может быть меньше при питании активных схем.

Устройство Sink будет выглядеть так:

Согласно спецификации USB-C, питание VBUS не должно подаваться до тех пор, пока не будет обнаружено устройство Sink. Следовательно, если 5,1 кОм опущены, возможно, ваше устройство не будет получать питание VBUS. (Из-за обратной совместимости это не всегда так.Например, кабель Type-A — USB-C, скорее всего, всегда будет обеспечивать питание VBUS 5 В).

Источник

Источник состоит из резистора (Rp), подтянутого до 3,3 или 5 В, или источника постоянного тока.

USB Type-C Текущий

По умолчанию USB 2.0 обеспечивает ток по умолчанию 500 мА, однополосный USB 3.2 обеспечивает 900 мА, а двухполосный USB 3.2 — 1500 мА.

USB Type-C Текущие рекламные объявления обеспечивают простой механизм запроса мощности, превышающей установленную по умолчанию мощность USB.

Источник может объявить Type-C Current , отрегулировав Rp (или ток источника) в соответствии со следующей таблицей. Sink может определить значение, считывая напряжение, присутствующее на выводе CC.

12 kω 3 (15W)
Текущий источник
(1,7 до 5,5 В)
Универсальный резистор 4 до 5 В Универсальный резистор
до 3.3V
USB Power 56 μa 56 kω 36 кОм
1.5a @ 5V (7.5W) 180 мкА 22 kω 12 kω
3.0A @ 5V
330 μa 10 kω 4,7 кОм

Мультиплексирование

Поскольку разъем можно перевернуть, обе пары USB 2.0 (A6/A7 и B6/B7) должны быть подключены к розетке. На скоростях USB 2.0 допустимы шлейфы, что помогает уменьшить сложность и снизить затраты.

Однако для высокоскоростных пар все не так просто.В кабеле дифференциальная пара TX1 подключена к RX1, а TX2 подключена к RX2.

Если конечный пользователь соединяет обе стороны кабеля правильной стороной вверх, то передатчик всегда будет управлять правильной парой приемника. Однако, если они перевернут одну сторону, то полоса 1 будет полосой движения 2, и наоборот.

Таким образом, устройство должно определить ориентацию штекера через контакт CC и с помощью мультиплексора установить правильную маршрутизацию между дорожками.

Подача питания через USB (PD)

Согласование мощности до 100 Вт может осуществляться с помощью USB Power Delivery.Контракты USB Power Delivery согласовываются через контакт CC с использованием двухфазного кодирования меток (BMC) на скорости 300 кбод +/-10%, полудуплекс.

Советы и рекомендации по кабелю и адаптеру USB Type-C

На этой странице представлена ​​справочная информация для производителей компонентов USB-C. Это устраняет распространенные недоразумения и ошибки при построении устаревших кабелей (тип A или microB на USB-C) и адаптеры питания. Полные спецификации, допуски и правила применения смотрите последнюю версию USB Type-C Спецификация.

В следующей таблице описаны тип резистора и его конфигурация (подтягивающий или раскрывающийся список), который требуется для каждого типа устаревшего кабеля. Все кабели должны быть способный поддерживать 3A, независимо от Rp/Rd.

** Резистор Rp (подтягивающий между VBUS и CC)** ** Резистор Rd (подтягивающий между CC и GND)** **Идентификационный контакт** **Раздел спецификаций USB-C**
Разъем USB Type-C на разъем USB 3.1 Type-A 56 кОм Rp Открыть Раздел 3.5.1
Разъем USB-C на разъем USB 2.0 Type-A 56 кОм Rp Открыть Раздел 3.5.2
Вилка USB-C к розетке типа A Открыть 5,1 кОм Rd Раздел 3.6.1
Разъем USB-C для разъема microB Не допускается согласно спецификации Раздел 2.2
Разъем USB-C на разъем microB Открыть 5,1 кОм Rd не подключен Раздел 3.5.7
Штекер USB-C к разъему microB 56 кОм Rp Открыть не подключен Раздел 3.6.2

  • Мой устаревший кабель соответствует спецификации и рассчитан на 3 А. Можно ли использовать резистор Rp 3A?
    • Нет. Вы должны использовать 56 кОм Rp. Резистор указывает на возможности адаптера питания, а не возможности кабель. Использование 3A Rp небезопасно: если адаптер питания не способный обеспечить 3А, он мог перегреться.
  • Почему мой кабель должен быть рассчитан на 3 А, если только стандартный Rp используется?
    • Стандартный Rp указывает на то, что источник питания должен использовать некоторое другой метод определения тока источника питания. предоставлять. Этот метод может быть BC1.2 или запатентованным открытием. схему (например, напряжение, установленное на D+/D-). Используя эти методы, приемник может обнаружить, что источник способен до 3А. Все кабели должны быть способны поддерживать 3A.

Для адаптеров питания USB-C в следующей таблице указаны тип резистора и конфигурация.

**Подтягивание на CC1** **Подтягивание на CC2** **VBUS**
Адаптер питания 5 В, 3 А с разъемом USB-C 10 кОм 10 кОм Холодный
Адаптер питания 5 В 1,5 А с разъемом USB-C 22 кОм 22 кОм Холодный
Адаптер питания 5 В, 3 А с присоединяемым кабелем USB-C 10 кОм открыть Холодный или горячий
5В 1.Адаптер питания 5 А с кабелем USB-C 22 кОм открыть Холодный или горячий

VBUS Cold: если к розетке или штекеру USB-C ничего не подключено, VBUS должен быть 0V или vSafe0V. 5В должно подаваться на VBUS только при обнаружении UFP контроль напряжения на выводе CC. 5 В следует подавать только при включенном напряжении vRd. CC составляет 0,85 В < vRd < 2,45 В для источника питания 3 А. См. Таблицы 4-23, 4-24 и 4-25 спецификации Type-C для соответствующих значений vRd минимальное и максимальное напряжение для питания USB по умолчанию, 1.5А и 3,0А.

VBUS Hot: когда к штекеру USB-C ничего не подключено, на него может подаваться напряжение 5 В. ВБУС.

Важное примечание. Если ваше зарядное устройство поддерживает USB Power Delivery, независимо от тип разъема (розетка или невыпадающий кабель), требуется холодная шина VBUS.

Для зарядных устройств с разъемом USB-C настоятельно рекомендуется, чтобы порт также поддержка USB Battery Charging v1.2, чтобы позволить устаревшим устройствам использовать Type-A вилки или розетки Micro-B для зарядки.

Для реализации BC1.2 выделенных порта зарядки (DCP), линии D+ и D- в розетка должна быть закорочена. См. Зарядка аккумулятора через USB v1.2. Спецификация для подробнее о том, как реализовать DCP или CDP.

Адаптеры питания с максимальной мощностью <= 15 Вт могут поддерживать подачу питания через USB. Адаптеры питания с максимальной мощностью > 15 Вт должны поддерживать USB Power Delivery. Когда изначально указав напряжение и силу тока адаптера, который источники питания > 15 Вт, обратите особое внимание на правила питания в USB PD R2.0 V1.2 Раздел 10.

USB PD Revision 2.0 определяет нормативные шины напряжения 5 В, 9 В, 15 В и 20 В. Чтобы поддерживать определенную шину напряжения, все шины напряжения ниже должны быть поддерживается до 3А.

  • В источнике питания 5 В 3 А или 5 В 1,5 А можно подключить CC1 и CC2 и использовать один общий резистор?
    • Нет.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.