Kāda ir C tipa saskarnes tapas definīcija

Jaunākā saskarnes specifikācija, kas ieviesta pēc B tipa. Atšķirībā no tradicionālā USB interfeisa, Type-C ir simetrisks dizains, kam nav nepieciešams atšķirt spraudņa virzienu, izvairoties no nogurdinošas darbības, ko lietotāji pievieno pareizajā un nepareizajā virzienā. Turklāt USB Type-C atbalsta protokolu USB PD (Power Delivery), kas palielina uzlādes jaudu no tradicionālās maksimālās 7,5 W (5 V1,5 A) līdz 100 W (20 V5 A). Jaunākā USB PD3.1 specifikācija vēl vairāk uzlabo C tipa uzlādes jaudu ar maksimālo jaudu līdz 240 W (28V5A).

Tradicionālajām A vai B tipa USB ierīcēm barošanas avota interfeiss (avots) un strāvas saņemšanas interfeiss (izlietne) jau ir standartizēti interfeisa definīcijā, tāpēc nav jāuztraucas par apgrieztu vai nepareizu savienojumu. Ierīcēm ar C tipa saskarnēm, jo ​​šādu atšķirību nav, lietotāji nevar zināt saskarnes veidu, tāpēc C tipa kontrollerim tas ir jāpabeidz. Tātad, kā C tipa saskarnes atpazīst viena otru un nodrošina pareizu barošanas loģiku?

C tipa saskarnes tapas definīcija

C tipa interfeiss ir sadalīts sieviešu galviņā (receptacle) un vīrišķajā galvā (spraudnis). Pilnīgi C tipa tapas ir 24, un katras tapas definīcijas ir šādas:

1. VBUS: Kopā četri kanāli, BUS sprieguma tapas barošanai starp ierīcēm, neatkarīgi no tā, vai tie ir ievietoti uz priekšu vai atpakaļ, šie četri kontakti nodrošinās barošanu

2. GND: kopā četri kanāli, barošanas ķēdes starp ierīcēm, neatkarīgi no tā, vai tie ir ievietoti uz priekšu vai atpakaļ, šie četri kontakti nodrošinās barošanas ķēdes

3. TX+/TX- un RX+/RX-: kopā četri pāri USB3.{6}} ātrdarbīgiem signāliem

4. D+/D-: kopā divi pāri USB2.0 signāliem. Sieviešu savienotājā šie divi pāri tiks īssavienoti vienā pārī

5. CC/VCONN: CC tapa ir konfigurācijas tapa, ko izmanto, lai noteiktu ierīces savienojumu un uz priekšu un atpakaļ pieslēgšanās virzienu, un tā ir arī līnija USB PD komunikācijai; VCONN ir tapa, kas ir slīpi simetriska pret CC tapu. Kad viena tapa tiek apstiprināta kā CC, otra tiek definēta kā VCONN, ko izmanto eMark kabeļa barošanai.

6. SBU1/SBU2: multipleksēti kontakti, piemēram, papildu SBTX un SBRX nodrošināšana USB4.

Sieviešu savienotājam ir 24 tapas ar slīpu simetriju uz augšējās un apakšējās tapas, lai apmierinātu lietotāja priekšējo un atpakaļgaitas spraudņu vajadzības; vīrišķajam savienotājam ir 22 kontakti. Tā kā USB2.{5}} specifikācijā ir tikai viens D+/D- pāris, vīrieša savienotājā tiek saglabāts tikai viens D+/D- kontaktu pāris.

Protams, faktiskā izstrādājuma projektēšanā inženieri atbilstoši samazina tapu skaitu atbilstoši produkta definīcijai, lai ietaupītu izmaksas. Piemēram, izstrādājumiem, kas nodrošina tikai uzlādi, piemēram, strāvas adapteriem, šādiem produktiem nav nepieciešama ātrgaitas datu saziņa no USB3.0, tāpēc tiek saglabāti tikai CC, VBUS, GND un D+/D- kontakti.

Strāvas padeves ziņā C tipa ierīces var iedalīt trīs kategorijās

1. C tipa ierīces, kuras var izmantot tikai kā barošanas avotu (avotu), piemēram, C tipa lādētāji utt.

2. C tipa ierīces, kuras var izmantot tikai kā strāvas uztvērēju (Sink), piemēram, C tipa mobilie tālruņi utt.

3. Type-C ierīces (DRP, Dual RolePort), kuras var izmantot gan kā barošanas avotu (Source), gan strāvas saņemšanu (Sink), piemēram, Type-C piezīmjdatori, divvirzienu barošanas bankas utt.

Acīmredzot, kad divas C tipa ierīces ir savienotas kopā, izmantojot C2C kabeļus, abām pusēm ir jāzina, kāda veida ierīce pieder otrai pusei, pretējā gadījumā tas izraisīs neapmierinošu uzlādi (piemēram, reverso uzlādi) vai bez uzlādes un pat izraisīs. drošības problēmas.

Piemēram, ja lietotājs izmanto lādētāju (avotu), lai uzlādētu C tipa divvirzienu enerģijas banku (DRP), ideālā gadījumā strāvas bankai vajadzētu "kalpot" kā izlietnei. Tomēr nepareizas ierīces tipa identifikācijas dēļ barošanas banka var "kalpot" kā avots un izraisīt "strāvas atpakaļplūsmu", sabojājot abas ierīces.

C tipa interfeisa specifikācijā tiek izdalīts avots, izlietne un DRP, izmantojot virkni "uzvilkšanas" un "novilkšanas" mehānismu uz CC tapas. Avota ierīcēm CC tapa ir jākonfigurē ar uzvilkšanas rezistoru Rp; Sink ierīcēm CC tapa ir jākonfigurē ar nolaižamo rezistoru Rd; un DRP ierīcēm uzvilkšana un novilkšana tiek pārmaiņus pārslēgta ar pārslēgšanas slēdžiem.

Avots nosaka, vai ierīce ir pievienota, nosakot CC tapu Rp galā, un Sink nosaka ievietošanas virzienu uz priekšu un atpakaļ, nosakot CC tapu Rd galā.

Novilkšanas rezistors Rd=5.1k un novilkšanas rezistors Rp ir iestatīts atbilstoši tā barošanas avota jaudai un vilkšanas spriegumam. USB Type-C barošanas jauda ir šāda:

1. Noklusējuma USB barošanas avota jauda (noklusējuma USB barošana). USB2.{2}} interfeiss ir 500 mA; USB3.2 interfeiss ir 900mA un 1500mA

2. BC1.2 (BatteryCharge 1.2) protokols. Atbalsta maksimālo jaudu 7,5 W, ti, 5 V1,5 A

3. USB Type-C strāva 1,5 A, atbalsta maksimālo jaudu 7,5 W, ti, 5 V1,5 A.

4. C tipa USB strāva 3A, atbalsta maksimālo jaudu 15 W, ti, 5 V3 A.

5. USB PD (USB Power Delivery) protokols, atbalsta maksimālo jaudu 100W, ti, 20V5A

Šo piecu barošanas avota iespēju prioritātes palielinās secīgi, un pakāpeniski palielinās arī barošanas avota jauda. Barošanas avota iespēja ar augstu prioritāti aizstās barošanas avota iespējas ar zemu prioritāti. Tostarp noklusējuma USB barošanu, USB tipa C strāvu 1,5 A un USB C tipa strāvu 3 A var iestatīt, konfigurējot Rp vērtību.

Kad abas ierīces ir savienotas, izlietne iegūst avota barošanas spēju, nosakot Rp un Rd sprieguma dalītāja vērtību vRd. Tālāk ir norādīta atbilstošā attiecība starp Rp vērtību, vRd sprieguma diapazonu un avota barošanas avota spēju.

Tajā pašā laikā otrs ierīces CC ir palicis peldošs vai Ra{0}}k to novilcis. Ja Ra ir novilkts uz leju, tas nozīmē, ka USB-C kabelim ir iebūvēta eMarker mikroshēma un avotam ir jāpārslēdz tapa uz VCONN, lai barotu kabeli.

Līdz šim mēs esam paskaidrojuši, ka ierīces izmanto "pievilkšanu" vai "novilkšanu uz leju" vai pārmaiņus pārslēdzas starp abiem, lai noteiktu avotu, izlietni un DRP, un iestatītu un noteiktu avota barošanas jaudu, izmantojot Rp pretestības vērtība un vRd sprieguma vērtība. Tomēr kā šis process tiek īstenots? Kā Type-C izvairās no apgrieztās uzlādes vai nepareizas uzlādes?