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Type-USB3.1详细介绍

2018年02月14日 09:36 次阅读

USB type-c提供了很多特性,其中包括为终端用户提供高级灵活性和便利性。系统设计人员必须谨慎选择提供的选项,这样,可将总体系统成本控制在合理的范围内。有两个选择会对系统的成本和复杂程度产生最大的影响,一个是type-c的固有功率15W,另一个是增强供电能力和视频支持。这篇文章讨论了如何实现一个USB type-c端口,以及尽可能地减少它对于现有系统的影响。


简介
在电子行业中,USB type-c存在于每一位系统设计人员的脑海中。这个接口将数据、电源和视频合并在单个连接器接口中。它使得设计人员真正有机会在全新的平台内不使用圆柱形电源插孔连接器。USB Type-C支持USB 2.0和USB 3.1,并且提供交替 (Alt) 模式选项,比如说用于视频的DisplayPort。USB Type-C引入了15W的固有供电能力,以及在增加USB电力传输 (USB PD) 时,高达100W的增强型供电能力。这个接口引入了更小、更薄、并且更加稳健耐用的插口,能够支持高达20Gbps的数据速率。这条电缆支持双向与两面翻转插拔,并且任何一个方向上均可连接一个主机或一个客户端设备。系统设计人员正在思考,如何将这些可取的特性和灵活性提供给用户。


我们先来设想一下,设计人员正在设计一个全新的笔记本平台。如果将USB Type-C端口包含在其中的话,会使总体成本增加多少?需要多少全新的Type-C插口?它们都是全功能插口吗?USB Type-C提供给最终用户的灵活性和简便易用性同时也增加了系统实现方式的复杂程度与成本。虽然全新的生态系统为实现方式提供了更多的选择,系统设计人员在尝试使用这项技术时必须谨慎,以使他们的总体成本保持在可以接受的范围内。


那么,全新的笔记本平台看起来是什么样的呢?某些系统设计人员将会有可能选择只包含一个全功能Type-C端口,用USB-PD提供增强型的供电能力。这个超级端口将支持Alt模式视频。为了节约成本,降低复杂度,一个设计人员也许想用其它端口来提供简化功能,比如说15W的固有Type-C供电功能,以及USB数据支持。


一个主要的考虑因素就是,在尽可能减少对现有平台产生影响的情况下,用USB Type-C替代以前的USB插口。这篇文章概述了如何用最小变化将一个USB 3.0老式端口转换为一个USB 3.1 Type-C端口。


Type-C USB 3.1实现方式
USB Type-C是两端同样的接头——主机和客户端设备上是一样的插座,电缆两端是同样的插头。图1显示的是一个USB Type-C插座引脚图。需要注意的是,24引脚接口采用对称的排列方式,这使得电缆的翻转更加方便。


图1:USB Type-C插座引脚图(正视图)源:Type-C技术规格


除了USB 3.1 TX,RX,和USB 2.0 D+,D-信号,2个CC引脚被用于通道配置 (CC) 和USB-PD通信。一个典型的系统实现方式是用残桩连接将2个D+信号和2个D-信号短接,这样就不再需要用USB 2.0复用器 (mux) 来适应插头翻转了。然而,出于对信号完整性的担心,Type-C接口的每一端上都需要2:1复用器,这样针对USB 3.1信号的残桩连接是不可行的。如果使用Alt模式的话,需要一个USB-PD功能,而复用配置会变得更加复杂。


一个典型的USB 3.1实现方式包括2个基本功能:一个管理链路的CC控制器;一个针对RX和TX信号的USB 3.1复用器,用于根据Type-C插头方向选择已连接端。CC控制器需要能够根据所需的系统运行方式,将自身配置为一个下行端口 (DFP),上行端口 (UFP) 或双用途端口 (DRP)。表1中总结了不同应用的数据/供电运行方式。
 

图1:针对USB Type-C应用的器件数据/供电类别

USB Type-C的主机-客户端实现方式
USB Type-C包含一个通道配置功能;这个功能能够在DFP与UFP之间建立一个USB链路。在传统USB端口定义中,一个DFP端口可被视为一个主机,而UFP可被认为是一个设备。CC功能用于确定以下内容:

DFP至UFP连接/断开检测和插头方向

DFP至UFP(主机到设备)和供电关系(供电方/耗电方)检测——在没有USB-PD的缺省情况下,DFP(源)供电,UFP(灌)耗电

供电方做出的USB Type-C VBUS电流通知,耗电方进行检测

一旦连接,供电和数据传输用途只能通过USB-PD进行更改

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发表于 2017-12-04 14:15 389次阅读
usb转串口用什么驱动及其安装步骤分析

usb3.0和usb3.1的区别有哪些

 USB 3.1 Gen2是最新的USB规范,该规范由英特尔等公司发起。数据传输速度提升可至速度10...

发表于 2017-12-04 13:53 2226次阅读
usb3.0和usb3.1的区别有哪些

usb3.0 u盘写入速度一般是多少?

USB 3.0是一种USB规范,该规范由英特尔等公司发起。USB3.0也被认为是SuperSpeed...

发表于 2017-12-04 13:38 556次阅读
usb3.0 u盘写入速度一般是多少?

自举电荷泵式USB电源开关设计

通用串行总线(UniversalSerialBus)使PC机与外部设备的连接变得简单而迅速,随着计算...

发表于 2017-12-04 09:01 182次阅读
自举电荷泵式USB电源开关设计

usb type-c可以传输视频吗?速度怎么样?

USB Type-C接口,简称USB-C,位于智能手机的底部,大多数时候用于充电、数据传输等用途。2...

发表于 2017-12-02 09:32 1872次阅读
usb type-c可以传输视频吗?速度怎么样?

usb type-c接口定义概念解析

USB Type-C接口www.best-dz.com总计有24个针脚,可以正反插且传输速度快,接口...

发表于 2017-12-01 17:21 8182次阅读
usb type-c接口定义概念解析

USB为什么不能盲插,成本问题

USB设备在我们的日常生活中再常见不过了,虽然正反盲插的USB Type-C已经开始逐步普及,但其中...

发表于 2017-12-01 14:03 181次阅读
USB为什么不能盲插,成本问题

一种基于数字水印技术的新型门票防伪检测系统设计与...

门票是观看奥运会、演唱会、参加高级会议的入场券。随着高质量图像输入输出设备的发展,特别是精度超过1 ...

发表于 2017-11-30 16:54 230次阅读
一种基于数字水印技术的新型门票防伪检测系统设计与...

基于LTM2884的隔离式USB收发器和电源的设...

如果用标准 USB (通用串行总线) 电缆将台式 PC 连接到工业设备或医疗设备,可能立刻就会得到一...

发表于 2017-11-30 09:07 229次阅读
基于LTM2884的隔离式USB收发器和电源的设...

基于FT245R芯片的存储测试系统USB接口的设...

接口电路是测试系统与外部计算机进行数据传输的通道,是存储测试系统的重要组成部分。众所周知,串口使用受...

发表于 2017-11-30 08:38 312次阅读
基于FT245R芯片的存储测试系统USB接口的设...

有关于STM32Cube的几个常见问题(USB设...

1、如何动态地修改设备描述符或字符串描述符? 在文件 usbd_desc.c里,与设备和字符串相关的...

发表于 2017-11-29 16:38 231次阅读
有关于STM32Cube的几个常见问题(USB设...

电源线上的磁环作用分析

磁环它是电子电路中常用的抗干扰元件,对于高频噪声有很好的抑制作用,一般使用铁氧体材料(Mn-Zn)制...

发表于 2017-11-28 18:58 889次阅读
电源线上的磁环作用分析

苹果最新 MacOS 安全更新包中含有针对 US...

苹果公司最新的 MacOS 安全更新包中包含了针对 USB 代码执行漏洞的补丁。 这个漏洞存在于 f...

发表于 2017-11-27 06:34 20次阅读
苹果最新 MacOS 安全更新包中含有针对 US...

基于FPGA的CAN总线转换USB接口的设计方案

CAN总线是现场总线的一种,因为其成本低、容错能力强、支持分布式控制、通信速率高等优点在汽车、工业控...

发表于 2017-11-24 17:20 272次阅读
基于FPGA的CAN总线转换USB接口的设计方案

USB初始化程序

USB的单片机程序包括三部分:初始化单片机和外围电路(包括USB芯片);主循环部分,用来检测;中断服...

发表于 2017-11-24 08:46 322次阅读
USB初始化程序

Artix-7 USB设计

低功耗的赛灵思 FPGA 系列使总线供电的 USB 器件设计垂手可得 凭借在市场中数十亿的端口数量,...

发表于 2017-11-17 07:22 47次阅读
Artix-7 USB设计

usb集线器为什么在win7上不能用

 由于英特尔100系列芯片组撤掉USB的EHCI主控,仅保留XHCI主控,所以WIN7系统没有整合X...

发表于 2017-11-16 17:07 560次阅读
usb集线器为什么在win7上不能用

usb集线器使用小常识

集线器这么小的结构,理论上,不能离开电脑这个操作平台,否则如何操作?除非你的手机电脑化能显示别的手机...

发表于 2017-11-16 16:36 258次阅读
usb集线器使用小常识

usb集线器对电脑有什么坏处

USB-Hub只是一个扩展USB接口的工具,说白了它只是接口扩展工具而已.事实上凡是采用USB-Hu...

发表于 2017-11-16 16:07 789次阅读
usb集线器对电脑有什么坏处

usb集线器怎么外接电源

身边有朋友问小编,USB集线器带外接电源的有什么用,不用外接电源也可以用,为什么还要麻烦接多一个外接...

发表于 2017-11-16 15:44 272次阅读
usb集线器怎么外接电源

usb集线器是什么东东_usb集线器功能介绍

 USB Hub,指的是一种可以将一个USB接口扩展为多个,并可以使这些接口同时使用的装置。USB ...

发表于 2017-11-16 15:18 224次阅读
usb集线器是什么东东_usb集线器功能介绍