C ל- USB סוג הידע של פרשנות כל סיבוב

כבל נתונים USB הוא לא יותר מאשר קו פלוס שני ראשים, אשר נראה פשוט, אבל לא דמיינתי את הקווים נתונים פשוט, קטן, רבים מוסתרים, אולי אתה לא יודע את הידע, ואתUSB סוג-C. התברר שזה לא ברור כי הוא לא יכול לראות אותו.


מחבר ה-USB סוג-C. המצמצמים את הטרחה של חיבור התקני USB, וכן USB סוג-C תומך בטכנולוגיות הבאות: שיעורי נתונים עד 10 ג'יגה-סיביות / s מפרט USB3.1, עד 100W כוח פלט שמע ריבוב, החלפת מצבים כגון אותות וידאו כגון DisplayPort או MHL.

למרות תעשיית התמודדות עם USB במשך עשרות שנים, אך המימוש של C-סוג החיבור עדיין מביא הרבה אתגרים חדשים. לדוגמה, כאשר פועל ב 10 ג'יגה-סיביות / s, הנדנדה מתח על הקו נתונים הוא פחות מ 0.5V. המעצב צריך ליישם אקולייזר ברובד הפיזי (PHY) של המקבל מחובר כדי להשיג את אות הכניסה. במקרה זה, "עין" בעיניים של האות סגורה באופן משמעותי הצורך קיזוז מחויבת בעיניים"" פתוח, בו זמנית, האות התצוגה מייצג את ההיגיון 0 או לוגיקה 1.

יש עדיין אתגרים רבים אחרים בעת יישום סוג-C חיבורים, במיוחד כאשר המפרט USB3.1 עובד בקצבי נתונים מלא של 10 ג'יגה-סיביות / s.

USB סוג-C מבוא:

1, דקים

גוף רזה צריך יציאה דק יותר, שהיא אחת הסיבות ש-USB-C התברר. יציאת USB-C אורך 0.83 ס מ, רוחב 0.26 ס מ. יציאת ה-USB הישן הוא 1.4 ס מ באורך 0.65 ס"מ. זה גם אומר כי הקצה של כבל נתונים USB-C יהיה שליש בגודל של התקע כבל נתונים USB-A רגיל.

2, לא חיוביות ושליליות

כמו ממשק הברק של אפל, יציאת USB-C הוא זהה מלפנים ומאחור. לא משנה כמה הוספת יציאה זו הוא הנכון. למשתמשים אין מה לדאוג שיציאת ה-USB מסורתית הביא על ידי הבעיות חיוביים ושליליים.

3, מהר

באופן תיאורטי, יציאות USB-C יש קצב העברה מירבי של 10 ג'יגה-סיביות לשנייה. אבל אפל אמר שקצב ההעברה המירבי יציאת MacBook USB-C החדש של 5Gbps. מתח פלט המירבי הוא 20 וולט, אשר ניתן להאיץ את זמן הטעינה. הסוג USB-A, עד כה את מגבלת קצב ההעברה של 5Gbps, המתח של 5 וולט.

4, רב-תכליתי

הנמל החדש של MacBook USB-C יכול להעביר נתונים, להטעין כיציאת פלט וידאו כדי לקשר התקני תצוגה חיצוני. השאלה היחידה היא איך אפל פוגש את המשתמשים שרוצים לעשות את הדברים הללו בו זמנית.

5, דו כיוונית

USB סוג-C בניגוד ליציאת ה-USB הישן, כוח ניתן רק בכיוון אחד שידור, העברת אנרגיה יציאת USB-C הוא דו-כיווני, כלומר, הוא יכול להכיל שני הילוכים בחשמל. לכן, לא רק משתמשים יכולים מחשב נייד לטעינת מכשירים ניידים, באפשרותך גם להשתמש כוח נייד עבור המחברת או התקנים אחרים לחייב.

6, תואם לאחור

USB-C יכול להיות תואם לתקני ה-USB מבוגר יותר, אך משתמשים צריכים לרכוש מתאם נוסף כדי להשלים את תאימות. אפל אמר כי לא רק אפל תמכור את המתאם, חברות צד שלישי יכול לאשר גם את הייצור.

מהן הבעיות צריכים להיות מופנית בעת פיתוח USB סוג-C?

1, לשקול מחדש PHY

לדוגמה, התכונות plug-in חיוביים ושליליים של המחבר צורך יורכבו ביישום של השכבה הפיזית. בעת הפעלת בקצב נתונים USB 2.0, המעצב להתחבר זוג נגדים קצר-נתונים שני הנתיבים לשכבה הפיזית כדי לציין כיצד המחבר מחובר לחשמל. בשיעור נתונים USB 2.0 נמוך, השכבה הפיזית יש שוליים ביצועים מספיק כדי להתמודד עם השתקפויות הנגרמת על ידי השביל נתונים קצרים.

עבור USB3.0 ו- USB3.1 קצבי הנתונים, המעצב צריך ליישם את שני נתיבי נתונים כדי להתמודד עם שיעור גבוה יותר. דרך מחבר בכיוון, המערכת מחוברת על נתיב הנתונים, בכיוון ההפוך המערכת מחוברת לנתיב אחר של נתונים.  הנתיב נתונים כפול הוא הכרחי כי, בעת שידור ב- 5Gbit / s ו- 10 ג'יגה-סיביות / s קצבי הנתונים, הכיוון של מסירה קצרה דרך הנתיב נתונים יגרום מדי השתקפות אות לשבור את הנתונים.

המעצב צריך להחליט כיצד לפתור את הבעיה. פתרון אחד הוא להשתמש בשתי שכבות פיזית, כל אחד עם שכבה פיזית. החיסרון של הפתרון שכבה כפולה הפיזי הוא כי זה לוקח 20% עד 25% של השטח הנוסף כדי ליישם את שני נתיבי נתונים לרוץ מהר שני נתיבי נתונים Hi-Speed, ודורש שתי ערכות של נעילת פאזה לולאה מעגלים (PLL), שתי קבוצות של סיכות, הקרקע והנתונים. התוצאה הסופית היא כי נתיב בבעלות מערכת נתונים במהירות גבוהה הוא אחד יותר מאשר לצרכיו בפועל.

יישום יעיל יותר הוא השימוש של שכבה פיזית שעברה מיטוב עבור המפרט USB סוג-C, שבו יש שני נתיבי נתונים לרוץ מהר, נתיב נתונים Hi-Speed, ערכה של נעילת פאזה מעגל טבעת, קבוצת פינים, הקרקע והנתונים.

הבחירה של המעצב תלויה ביישום הסופי שלהם. השוק תקציבים יבחר לשמור על האזור, השבב יכולה להיות מושגת על ידי נתיב נתונים נוספים של Hi-Speed הפחתתי והורדתי את מספר הפינים על ידי עד 40%.

איתות C ל- USB סוג 2,

האתגר השני להטמעת USB סוג-C הוא המורכבות אות הדרושים עבור 24 פינים. במפרט USB סוג-C מציין את האות ערוץ (CC) של התצורה ואת האות פלט (PD) כוח כדי להגדיר את הפרמטרים, כגון הכיוון של המחבר, כמה כוח יכול כל אחד החוטים פקוק לתוך הנמל סוג-C, המחבר כאשר הוא עבור שמע ווידאו, במצב מתג.

בעוד התומכים את התצורה של שידורי ערוץ עם כוח פלט אותות הדרושות לוגיים נוספים: כוח פלט הודעת תצורה של בקר ערוץ לוגיקה. חלק עיצוב האתגר הוא להתמודד עם שני אותות שעשויים להופיע מתחים שונים, בהתאם לשילוב אות באותו הזמן.

המפרט סוג-C גם מבטל את מושג ה-USB ב- The-Go, אך במקום זאת לוקח את המושג יציאה תפקיד כפולה. USB ב- The-Go היא שיטת איתות המציין אם יציאה משמש כמחשב מארח או כהתקן. פרוטוקול On-The-Go משתמש מזהה את ה-pin כדי לסמן אם הנמל, היא התנהגה כמו מאסטר או התקן בעבודה; עם זאת, סוג-C אין האות הזה, ולכן יש צורך להשתמש בהודעה פלט כוח לעשות את זה, מה שהופך את האות PD כדי להשיג עוד סיבוך.

3, בעיות מערכתיות

מחבר סוג-C יכול לגרום למשתמשי USB החיים נוחים יותר, אך העלות היא לעשות את העבודה של המעצב הופך להיות מורכב יותר. מעצבים יצטרך להחליט מי מהם ירצו לתמוך USB 2.0, 3.0 ו / או 3.1, כיצד ידית כוח פלט, ואם לתמוך במצב להחלפה וידאו ושמע.

יישום מסוג USB-C תהיה גם בעלת השפעה מערכת. לדוגמה, אם SoC בכוונת תומך בפונקציונליות של פלט צריכת חשמל, המעצב יכול לבחור להשתמש בשבב ניהול של כוח חיצוני שעונה על כל התנאים האבטחה הרלוונטיים. משמעות הדבר היא חלוקת תוצרת הכוח וקביעת תצורה של הלוגיקה ערוץ, אולי בין השכבה הפיזית שבב ניהול כוח נפרד, או בין המערכת הראשית CPU אפילו מיקרו חיצוני ייעודי.

בקר USB מקיף ופיזי של Synopsys שכבת ה-IP תיק אומץ בהצלחה על ידי יותר מ-3,000 עיצובים USB ו אומתה עם התקנים שנשלחה 3 מיליארד. זוהי חוויה מעמיקה וישירה עיצוב אשר מאפשרת לנו לפתח USB3.1 הרובד הפיזי IP ממוטב לשימוש עם מחברים מסוג-C, וכלי תמיכה אימות סביבות הדרושים כדי ליישם פונקציונליות סוג-C - זה הופך העבודה של מעצב קל יותר.

4, "קו" של הבעיה

ניתן להשתמש בנוסף USB להעברת נתונים, אבל גם כאמצעי החשמל לספק. ה-USB הראשונית רגילה כי אין לו יכולת אספקת החשמל, כך USB 1.0 ו- 2.0 כוח לספק קיבולת מוגבלת 2.5 וואט (0.5A / 5v). למרות שזה מספיק כדי לספק טלפונים ניידים ומכשירים אלקטרוניים קטנים אחרים, אבל עבור כוננים חיצוניים, זה בבירור לא מספיק. ו USB 3.0 באה לעולם, ערכו אספקה של עד 4.5w (0.9a / 5v).

בממשק USB סוג-C תקן USB 3.1 קיבולת אספקת כוח יכול להגיע למקסימום של 20V / 5A, אשר 100w, לא רק כדי לענות על הדרישות של הטלפון הנייד טעינה, אלא גם להכיר את הציוד שטוחים ואת המחשב טעינה הצרכים; בנוסף, קיבולת אספקת החשמל, באפשרותך גם להסיר אחרים צריכת חשמל גבוהה של ציוד חיצוני צורך להתחבר עוד צרות אספקת החשמל.

בנוסף, יש כמה בעיות עם אספקת חשמל USB סוג-C. וזה טוב, ויש ליקויים. החדשות הטובות הן כי תקן USB PD 2.0 יכול להפעיל את המחשב הנייד או מחשב לוח ישירות בעתיד, ובמקביל גם לאפשר את הטלפון החכם לשמש כמקור כוח נייד.

מצד אחר החדשות הרעות הן שאין שום כבל USB סביב כל מה שנקרא. צא החוצה, כבלים אלה צריך לבנות שבב מיוחד, המכיל מידע על הכבל. כבל USB מלאות צריך להיות מסוגל לעמוד 1.5a או 5 וולט זרם, ועלות הכבל הזה מאשר כבל USB רגיל הרבה יותר גבוה