Introdución aos conectores tipo C
USB tipo Cemerxeu como un actor dominante no mercado grazas ás vantaxes dos seus conectores e agora está a piques de chegar ao cumio. A súa aplicación en varios campos é imparable. O MacBook de Apple fixo que a xente recoñecese a comodidade da interface USB tipo C e tamén revelou a tendencia de desenvolvemento dos dispositivos futuros. Nos próximos días, lanzaranse cada vez máis dispositivos USB tipo C. Sen dúbida, a interface USB tipo C xeneralizarase gradualmente e dominará o mercado nos próximos anos. Ademais, en dispositivos móbiles como teléfonos e tabletas, ten varias características que permiten unha carga máis rápida, maiores velocidades de transferencia de datos e compatibilidade coa saída de pantalla. É máis axeitado como interface de saída para dispositivos móbiles. O máis importante é que existe unha forte necesidade dunha interface universal para mellorar a conectividade entre varios dispositivos. Estas características poden facer que a interface tipo C se converta realmente na interface unificada do futuro, non só nos campos de aplicación que vedes!
Se se deseña de acordo cos estándares da industria da Asociación USB, o conector USB tipo C está destinado a ser moderno, fino e compacto, axeitado para dispositivos móbiles. Ao mesmo tempo, debe cumprir os requisitos de alta resistencia da asociación e ser axeitado para diversas aplicacións industriais. O conector USB tipo C proporciona unha interface de enchufe reversible; a toma pódese inserir desde calquera dirección, conseguindo unha conexión sinxela e fiable. Este conector tamén debe admitir varios protocolos diferentes e pode ser compatible con versións anteriores de HDMI, VGA, DisplayPort e outros tipos de conexión desde un único porto USB tipo C a través de adaptadores. Para abordar o rendemento en interferencias electromagnéticas (EMI) e outros ambientes agresivos, son necesarias máis consideracións de deseño. Recoméndase que os fabricantes escollan provedores de conectores con certificación TID para evitar problemas nas aplicacións de terminais!
O/AUSB tipo C 3.1A interface ten seis vantaxes principais:
1) Funcionalidade completa: Admite datos, audio, vídeo e carga simultaneamente, o que senta as bases para datos de alta velocidade, audio dixital, vídeo de alta definición, carga rápida e uso compartido de varios dispositivos. Un cable pode substituír varios cables usados anteriormente.
2) Inserción reversible: De xeito similar á interface Lightning de Apple, a parte dianteira e traseira do porto son iguais, o que permite a inserción reversible.
3) Transmisión bidireccional: os datos e a enerxía pódense transmitir en ambas direccións.
4) Compatibilidade con versións anteriores: mediante adaptadores, pode ser compatible con USB tipo A, Micro-B e outras interfaces.
5) Tamaño pequeno: o tamaño da interface é de 8,3 mm x 2,5 mm, aproximadamente un terzo do tamaño dunha interface USB-A.
6) Alta velocidade: Compatible coUSB 3.1protocolo, pode soportar transmisión de datos de ata 10 Gb/s, comoUSB C de 10 GbpseUSB 3.1 Xen. 2estándares, logrando unha transmisión ultrarrápida.
Instrucións de comunicación USB PD
USB - Power Delivery (USB PD) é unha especificación de protocolo que permite a transmisión simultánea de ata 100 W de enerxía e comunicación de datos a través dun único cable; USB Type-C é unha especificación completamente nova para un conector USB que pode admitir unha serie de novos estándares como USB 3.1 (Gen1 e Gen2), Display Port e USB PD; a tensión e a corrente máximas compatibles por defecto para un porto USB Type-C son de 5 V 3 A; se se implementa USB PD nun porto USB Type-C, pode admitir a potencia de 240 W definida na especificación USB PD, polo tanto, ter un porto USB Type-C non significa que admita USB PD; USB PD parece ser só un protocolo para a transmisión e xestión de enerxía, pero en realidade, pode cambiar os roles dos portos, comunicarse con cables activos, permitir que DFP se converta no dispositivo de subministración de enerxía e moitas outras funcións avanzadas. Polo tanto, os dispositivos que admiten PD deben usar chips CC Logic (chips E-Mark), por exemplo, usando unCable USB-C de 5 A e 100 Wpode conseguir un subministro de enerxía eficiente.
Detección e uso da corrente VBUS de USB tipo C
O USB tipo C engadiu funcións de detección e uso de corrente. Introducíronse tres novos modos de corrente: o modo de alimentación USB predeterminado (500 mA/900 mA), 1,5 A e 3,0 A. Estes tres modos de corrente transmítense e detéctanse a través dos pines CC. Para os DFP que requiren capacidade de saída de corrente de transmisión, necesítanse diferentes valores das resistencias de tracción CC Rp para conseguilo. Para os UFP, é necesario detectar o valor da tensión no pin CC para obter a capacidade de saída de corrente do outro DFP.
Xestión e detección de DFP a UFP e VBUS
DFP é un porto USB tipo C situado no host ou hub, conectado ao dispositivo. UFP é un porto USB tipo C situado no dispositivo ou hub, conectado ao DFP do host ou hub. DRP é un porto USB tipo C que pode funcionar como DFP ou UFP. DRP alterna entre DFP e UFP cada 50 ms en modo de espera. Ao cambiar a DFP, debe haber unha resistencia Rp que suba a VBUS ou unha saída de fonte de corrente no pin CC. Ao cambiar a UFP, debe haber unha resistencia Rd que baixa a GND no pin CC. Esta acción de conmutación debe ser completada polo chip CC Logic.
O VBUS só pode emitirse cando o DFP detecta a inserción de UFP. Unha vez retirada a UFP, o VBUS debe desactivarse. Esta operación debe ser completada polo chip CC Logic.
Nota: O DRP mencionado anteriormente é diferente do DRP USB-PD. O DRP USB-PD refírese aos portos de alimentación que actúan como fonte de alimentación (provedor) e disipador (consumidor); por exemplo, o porto USB tipo C dun portátil admite o DRP USB-PD, que pode actuar como fonte de alimentación (ao conectar unha unidade USB ou un teléfono móbil) ou disipador (ao conectar un monitor ou un adaptador de corrente).
Concepto DRP, concepto DFP, concepto UFP
A transmisión de datos consiste principalmente en dous conxuntos de sinais diferenciais, TX/RX. CC1 e CC2 son dous pines clave con moitas funcións:
Detección de conexións, distinción entre a parte frontal e traseira, distinción entre DFP e UFP, que é a configuración mestre-escravo para Vbus, existen dous tipos de USB tipo C e USB Power Delivery.
Configuración de Vconn. Cando hai un chip no cable, un CC transmite un sinal e o outro CC convértese na fonte de alimentación Vconn. Ao configurar outros modos, como ao conectar accesorios de audio, DP, PCIE, hai catro liñas de alimentación e terra para cada un, DRP (Porto de dobre función): porto de dobre función, DRP pode usarse como DFP (Host), UFP (Device) ou cambiar dinamicamente entre DFP e UFP. Un dispositivo DRP típico é un ordenador (o ordenador pode actuar como un host USB ou un dispositivo para cargar (o novo MacBook Air de Apple)), un teléfono móbil con función OTG (o teléfono móbil pode actuar como un dispositivo para cargar e ler datos ou como un host para fornecer enerxía ou ler datos dunha unidade USB), un banco de enerxía (a descarga e a carga pódense facer a través dun USB tipo C, é dicir, este porto pode descargar e cargar).
O método típico de implementación de host-cliente (DFP-UFP) de USB tipo C
Concepto de CCpin
CC (Canle de configuración): Canle de configuración, esta é unha canle clave recentemente engadida ao USB tipo C. As súas funcións inclúen a detección de conexións USB, a detección da dirección de inserción correcta, o establecemento e a xestión da conexión entre dispositivos USB e VBUS, etc.
Hai unha resistencia de subida superior Rp no pin CC do DFP e unha resistencia de baixada inferior Rd no UFP. Cando non está conectado, o VBUS do DFP non ten saída. Despois da conexión, o pin CC conéctase e o pin CC do DFP detecta a resistencia de baixada Rd do UFP, o que indica que a conexión se realizou. Entón, o DFP abre o interruptor de alimentación do Vbus e envía enerxía ao UFP. Que pin CC (CC1, CC2) detecta a resistencia de baixada determina a dirección de inserción da interface e tamén cambia RX/TX. A resistencia Rd = 5,1 k e a resistencia Rp é un valor incerto. Segundo o diagrama anterior, pódese ver que hai varios modos de alimentación para USB tipo C. Como distinguilos? Baséase no valor de Rp. A tensión detectada polo pin CC é diferente cando o valor de Rp é diferente e, a continuación, controlase o extremo do DFP para executar cada modo de alimentación. Cómpre sinalar que os dous pines CC debuxados na figura anterior son en realidade só unha liña CC no cable sen o chip.
Data de publicación: 03 de novembro de 2025
