Распиновка Type-C коннектора — замена стандартного разъема USB


Распиновка Type-C-01

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.



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

Распиновка Type-C-2
Рисунок 2. Распиновка розетки Type-C

Распиновка Type-C-3
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.



Читайте также:  Тепловая энергия - способ преобразования тепла в электричество

Модель CC с подтягиванием/опусканием
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

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)

Источник типа C с вилкой
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.

Розетка Type-C с вилкой
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.

Читайте также:  Как проверить мультиметром транзистор: цифровые приборы

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.

Источник типа C с розеткой
Рисунок 7. Источник типа C с розеткой

Примечание:

  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Не нашли что искали? Смотрите еще: