Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Штекер USB-C (вид сбоку)
Разъем USB-C на ноутбуке MSI

USB-C (формально известный как USB Type-C ) - это система с 24-контактным разъемом USB с осесимметричным разъемом . [2]

Спецификация USB Type-C 1.0 была опубликована Форумом разработчиков USB (USB-IF) и завершена в августе 2014 года. [3] Она была разработана примерно в то же время, что и спецификация USB 3.1 . В июле 2016 года он был принят IEC как «IEC 62680-1-3». [4]

Устройство с разъемом Type-C не обязательно реализует USB, USB Power Delivery или какой-либо альтернативный режим : разъем Type-C является общим для нескольких технологий, но требует только некоторых из них. [5] [6]

USB 3.2 , выпущенный в сентябре 2017 года, заменяет стандарт USB 3.1. Он сохраняет существующие режимы передачи данных USB 3.1 SuperSpeed и SuperSpeed ​​+ и представляет два новых режима передачи данных SuperSpeed ​​+ через разъем USB-C с использованием двухполосной работы со скоростью передачи данных 10 и 20 Гбит / с (1 и ~ 2,4 ГБ / с).

USB4 , выпущенный в 2019 году, является первым стандартом протокола передачи USB, который доступен только через USB-C.

Обзор [ править ]

Кабели USB-C соединяют между собой хосты и устройства, заменяя различные другие электрические кабели и разъемы, включая USB-A и USB-B , HDMI , DisplayPort и аудиоразъемы 3,5 мм . [7] [3]

Имя [ редактировать ]

USB Type-C и USB-C являются товарными знаками USB Implementers Forum. [8]

Соединители [ править ]

Штекер USB-C с MacBook
Порт USB-C (розетка) на мобильном телефоне

Двусторонний 24-контактный разъем немного больше, чем разъем micro-B , с портом USB-C размером 8,4 мм (0,33 дюйма) на 2,6 мм (0,10 дюйма). Существует два типа ( пола ) разъемов: розетка (розетка) и вилка (вилка).

Вилки есть на кабелях и переходниках. Розетки есть на устройствах и переходниках.

Кабели [ править ]

Кабели USB 3.1 считаются полнофункциональными кабелями USB-C. Это кабели с электронной маркировкой, которые содержат микросхему с функцией идентификации на основе канала конфигурации и сообщений, определенных поставщиком (VDM) из спецификации USB Power Delivery 2.0 . Длина кабеля должна быть ≤2  м для поколения 1 или ≤1  м для поколения 2. [9] Чип электронного идентификатора предоставляет информацию о продукте / поставщике, разъемах кабеля, сигнальном протоколе USB (2.0, Gen 1, Gen 2), пассивном / активное строительство, использование V CONN мощности, доступна V - BUS тока, задержка, RX / TX направленность, режим управления СОП, и аппаратное обеспечение / версия микропрограммы. [6]

Кабели USB-C, которые не имеют экранированных пар SuperSpeed, контактов для боковой полосы или дополнительных проводов для линий электропередачи, могут иметь увеличенную длину до 4  м. Эти кабели USB-C поддерживают только скорость 2.0 и не поддерживают альтернативные режимы.

Все кабели USB-C должны выдерживать ток не менее 3 А (при 20  В, 60  Вт), но также могут пропускать ток высокой мощности 5 А (при 20  В, 100  Вт). [10] Кабели USB-C - USB-C, поддерживающие ток 5 А, должны содержать микросхемы электронных маркеров (также продаваемые как микросхемы E-Mark), запрограммированные для идентификации кабеля и его текущих возможностей. Порты USB-зарядки также должны иметь четкую маркировку с указанием допустимой мощности. [11]

Полнофункциональные кабели USB-C, реализующие USB 3.1 Gen 2, могут обрабатывать  данные со скоростью до 10 Гбит / с в полнодуплексном режиме. Они отмечены  логотипом SuperSpeed ​​+ (SuperSpeed ​​10 Гбит / с). Есть также кабели, которые могут передавать только USB 2.0 со  скоростью передачи данных до 480 Мбит / с. Для продуктов USB-C доступны программы сертификации USB-IF, и конечным пользователям рекомендуется использовать сертифицированные кабели USB-IF. [12]

Устройства [ править ]

Устройства могут быть хостами (DFP: выходящий порт) или периферийными устройствами (UFP: восходящий порт). Некоторые, например мобильные телефоны , могут выполнять любую роль в зависимости от того, какой тип обнаружен на другом конце. Эти типы портов называются портами Dual-Role-Data (DRD), которые в предыдущей спецификации назывались USB On-The-Go . [13] Когда два таких устройства подключены, роли назначаются случайным образом, но обмен может осуществляться с любого конца, хотя существуют дополнительные методы определения пути и ролей, которые позволяют устройствам выбирать предпочтение для конкретной роли. Кроме того, устройства с двойной ролью, реализующие USB Power Deliveryможет независимо и динамически обмениваться данными и ролями власти с помощью процессов Data Role Swap или Power Role Swap. Это позволяет использовать концентратор или док-станцию ​​со сквозной зарядкой, в которых устройство USB-C действует как хост данных USB, а не как источник энергии. [6]

Устройства USB-C могут дополнительно обеспечивать или потреблять токи питания шины 1,5 А и 3,0 А (при 5 В) в дополнение к базовому питанию шины; Источники питания могут либо объявлять об увеличении тока USB через канал конфигурации, либо они могут реализовать полную спецификацию USB Power Delivery, используя как линию конфигурации с кодом BMC, так и устаревшую линию V BUS с кодом BFSK . [6] [11]

Для подключения старого устройства к хосту с розеткой USB-C требуется кабель или адаптер с вилкой или розеткой USB-A или USB-B на одном конце и разъемом USB-C на другом конце. Устаревшие адаптеры (то есть адаптеры со штекером USB-A или USB-B) с розеткой USB-C «не определены или не разрешены» спецификацией, поскольку они могут создавать «множество недопустимых и потенциально небезопасных» комбинаций кабелей. [14]

Режимы [ править ]

Режим аксессуаров аудиоадаптера [ править ]

Устройство с портом USB-C может поддерживать аналоговые гарнитуры через аудиоадаптер с разъемом 3,5 мм, обеспечивающий четыре стандартных аналоговых аудиоподключения (левый, правый, микрофон и заземление). Аудиоадаптер может дополнительно включать в себя сквозной порт USB-C для зарядки устройства на 500 мА. В технических характеристиках указано, что аналоговая гарнитура не должна использовать штекер USB-C вместо штекера 3,5 мм. Другими словами, гарнитуры с разъемом USB-C всегда должны поддерживать цифровой звук (и, возможно, режим аксессуаров). [15]

Аналоговые сигналы используют дифференциальные пары USB 2.0 (Dp и Dn для правого и левого), а две боковые пары используют для микрофона и заземления. Присутствие аудиоаксессуара сигнализируется через канал конфигурации и V CONN .

Альтернативный режим [ править ]

Альтернативный режим выделяет некоторые из физических проводов в кабеле USB-C 3.1 для прямой передачи от устройства к хосту альтернативных протоколов данных. Четыре высокоскоростных полосы, два контакта боковой полосы и (только для док-станции, съемного устройства и постоянного кабеля) два контакта данных USB 2.0 и один контакт конфигурации могут использоваться для передачи в альтернативном режиме. Режимы настраиваются с помощью сообщений, определенных поставщиком (VDM), через канал конфигурации.

Технические характеристики [ править ]

Спецификация кабеля и разъема USB Type-C [ править ]

Спецификация USB Type-C 1.0 была опубликована Форумом разработчиков USB (USB-IF) и была завершена в августе 2014 года [3].

Он определяет требования к кабелям и разъемам.

  • Версия 1.1 опубликована 3 апреля 2015 г. [16]
  • Версия 1.2 опубликована 25 марта 2016 г. [17]
  • Версия 1.3 была опубликована 14 июля 2017 г. (дата выпуска указана в версии 1.4) [18]
  • Версия 1.4 опубликована 29 марта 2019 г. [18]
  • Версия 2.0 опубликована 8 августа 2019 г. [19]

Принятие в качестве спецификации IEC:

  • IEC 62680-1-3: 2016 (2016-08-17, издание 1.0) «Интерфейсы универсальной последовательной шины для данных и питания. Часть 1-3: Интерфейсы универсальной последовательной шины. Общие компоненты. Спецификация кабеля и разъема USB Type-C» [20]
  • IEC 62680-1-3: 2017 (2017-09-25, издание 2.0) «Универсальные интерфейсы последовательной шины для данных и питания. Часть 1-3: Общие компоненты. Спецификация кабеля и разъема USB Type-C» [21]
  • IEC 62680-1-3: 2018 (2018-05-24, издание 3.0) «Интерфейсы универсальной последовательной шины для данных и питания. Часть 1-3: Общие компоненты. Спецификация кабеля и разъема USB Type-C» [22]

Сосуды [ править ]

Розетка оснащена четырьмя контактами питания и четырьмя контактами заземления, двумя дифференциальными парами для высокоскоростных данных USB (хотя они соединены вместе на устройствах), четырьмя экранированными дифференциальными парами для данных Enhanced SuperSpeed (две пары передачи и две пары приема), две пары боковой полосы ( SBU) и два контакта канала конфигурации (CC).

Распиновка разъема USB-C вид сзади
Примечания [ править ]
  1. ^ a b В кабеле есть только одна дифференциальная пара без SuperSpeed. Этот контакт не подключен к вилке / кабелю.

Вилки [ править ]

Штекерный разъем (вилка) имеет только одну высокоскоростную дифференциальную пару, и один из контактов CC заменен на V CONN ( CC2 ) для питания электроники в кабеле, а другой используется для фактического переноса сигналов канала конфигурации. Эти сигналы используются для определения ориентации кабеля, а также для передачи данных по USB Power Delivery .

Распиновка разъема USB-C вид сзади

Кабели [ править ]

Соответствующие спецификации USB-IF [ править ]

Спецификация фиксирующего разъема USB Type-C [ править ]

Спецификация фиксирующего разъема USB Type-C была опубликована 09 марта 2016 г. Он определяет механические требования к штекерным разъемам USB-C и рекомендации по монтажной конфигурации розетки USB-C, чтобы обеспечить стандартизированный механизм винтовой блокировки для разъемов и кабелей USB-C. [23]

Спецификация интерфейса контроллера порта USB Type-C [ править ]

Спецификация интерфейса контроллера порта USB Type-C была опубликована 01.10.2017. Он определяет общий интерфейс от диспетчера портов USB-C до простого контроллера портов USB-C. [24]

Спецификация аутентификации USB Type-C [ править ]

Принято как спецификация IEC:

  • IEC 62680-1-4: 2018 (2018-04-10) «Интерфейсы универсальной последовательной шины для данных и питания. Часть 1-4: Общие компоненты. Спецификация аутентификации USB Type-C ™» [25]

Спецификация класса устройств USB 2.0 Billboard [ править ]

Класс устройств USB 2.0 Billboard определен для передачи сведений о поддерживаемых альтернативных режимах в ОС компьютера. Он предоставляет читаемые пользователем строки с описанием продукта и информацией о поддержке пользователей. Сообщения Billboard могут использоваться для выявления несовместимых соединений, установленных пользователями. Они не требуются для согласования альтернативных режимов и появляются только при сбое согласования между хостом (источником) и устройством (приемником).

Спецификация USB Audio Device Class 3.0 [ править ]

Класс USB Audio Device 3.0 определяет цифровые аудиогарнитуры с питанием и разъемом USB-C. [6] Стандарт поддерживает передачу как цифровых, так и аналоговых аудиосигналов через порт USB. [26]

Спецификация подачи питания через USB [ править ]

Хотя для устройств, совместимых с USB-C, нет необходимости реализовывать USB Power Delivery, для портов USB-C DRP / DRD (Dual-Role-Power / Data) USB Power Delivery вводит команды для изменения мощности порта или роли данных после роли были установлены при установлении соединения. [27]

Спецификация USB 3.2 [ править ]

USB 3.2 , выпущенный в сентябре 2017 года, заменяет стандарт USB 3.1. Он сохраняет существующие режимы передачи данных USB 3.1 SuperSpeed и SuperSpeed ​​+ и представляет два новых режима передачи данных SuperSpeed ​​+ через разъем USB-C с использованием двухполосной работы, удваивая скорости передачи данных до 10 и 20 Гбит / с (1 и ~ 2,4 ГБ / с).

Спецификация USB4 [ править ]

Спецификация USB4, выпущенная в 2019 году, является первой спецификацией передачи данных USB, для которой требуются разъемы USB-C.

Характеристики партнера в альтернативном режиме [ править ]

По состоянию на 2018 год существует пять заданных системой партнерских спецификаций альтернативного режима. Кроме того, поставщики могут поддерживать проприетарные режимы для использования в док-решениях. Альтернативные режимы не являются обязательными; Функции и устройства USB-C не требуются для поддержки какого-либо конкретного альтернативного режима. Форум разработчиков USB работает со своими партнерами по альтернативному режиму, чтобы убедиться, что порты правильно помечены соответствующими логотипами. [28]

Были предложены другие протоколы, такие как Ethernet [48] , хотя Thunderbolt 3 и более поздние версии также могут создавать сети 10 Gigabit Ethernet. [49]

Все контроллеры Thunderbolt 3 поддерживают «альтернативный режим Thunderbolt» и «альтернативный режим DisplayPort». [50] Поскольку Thunderbolt может инкапсулировать данные DisplayPort, каждый контроллер Thunderbolt может либо выводить сигналы DisplayPort непосредственно через «Альтернативный режим DisplayPort», либо инкапсулировать в Thunderbolt в «Альтернативном режиме Thunderbolt». Недорогие периферийные устройства в основном подключаются через «альтернативный режим DisplayPort», в то время как некоторые док-станции туннелируют DisplayPort через Thunderbolt. [51]

Протокол USB SuperSpeed ​​аналогичен DisplayPort и PCIe / Thunderbolt в использовании пакетированных данных, передаваемых по дифференциальным линиям LVDS со встроенными часами с использованием сопоставимых битрейтов, поэтому эти альтернативные режимы проще реализовать в наборе микросхем. [29]

Хосты и приемники в альтернативном режиме могут быть подключены либо с помощью обычных полнофункциональных кабелей USB-C, либо с помощью преобразовательных кабелей или адаптеров:

Полнофункциональный кабель USB 3.1 Type-C - Type-C
DisplayPort, Mobile High-Definition Link (MHL), HDMI и Thunderbolt (20  Гбит / с или 40  Гбит / с при длине кабеля до 0,5 м) Порты USB-C в альтернативном режиме можно соединить со стандартным пассивным полнофункциональным типом USB -C кабели. Эти кабели отмечены только стандартным логотипом «трезубец» SuperSpeed ​​USB (для кабелей 1-го поколения) или логотипом SuperSpeed ​​+ USB 10 Гбит / с (для кабелей 2-го поколения) на обоих концах. [52] Длина кабеля не должна превышать 2,0  м для поколения 1 и не более 1,0  м для поколения 2.
Активный кабель Thunderbolt Type-C - Type-C
Для  альтернативного режима Thunderbolt 3 (40 Гбит / с) с кабелями длиной более 0,5 м требуются активные кабели USB-C, которые сертифицированы и имеют электронную маркировку для высокоскоростной передачи Thunderbolt 3, как и кабели высокой мощности 5 А. [37] [40] Эти кабели отмечены логотипом Thunderbolt на обоих концах. Они не поддерживают обратную совместимость USB 3, только USB 2 или Thunderbolt. Кабели могут быть помечены как для Thunderbolt, так и для подачи питания 5 А. [53]

Активные кабели / адаптеры содержат ИС с питанием для усиления / выравнивания сигнала для кабелей увеличенной длины или для выполнения активного преобразования протокола. Адаптеры для альтернативных режимов видео могут допускать преобразование из собственного видеопотока в другие стандарты видеоинтерфейса (например, DisplayPort, HDMI, VGA или DVI).

Использование полнофункциональных кабелей USB-C для подключения в альтернативном режиме дает некоторые преимущества. Альтернативный режим не использует полосы USB 2.0 и полосу канала конфигурации, поэтому протоколы USB 2.0 и USB Power Delivery доступны всегда. Кроме того, в альтернативных режимах DisplayPort и MHL можно передавать данные по одной, двум или четырем полосам SuperSpeed, поэтому две оставшиеся полосы можно использовать для одновременной передачи данных USB 3.1. [54]

  1. ^ USB 2.0 и USB Power Delivery доступны в любое время через кабель Type-C
  2. ^ USB 3.1 может передаваться одновременно, если для полосы пропускания видеосигнала требуется две или меньше полос.
  3. ^ a b Доступно только в режиме Thunderbolt 3 DisplayPort
  4. ^ Пассивные кабели Thunderbolt 3 40 Гбит / с возможны только <0,5 м из-за ограничений современной кабельной технологии.

Использование контактов гнезда USB-C в разных режимах [ править ]

На схемах ниже показаны контакты разъема USB-C в различных случаях использования.

USB 2.0 / 1.1 [ править ]

Простое устройство USB 2.0 / 1.1 подключается с помощью одной пары контактов D + / D−. Следовательно, источнику (хосту) не требуется никаких схем управления подключением, но у него нет такого же физического разъема, поэтому USB-C не имеет обратной совместимости. V BUS и GND обеспечивают ток от 5  В до 500  мА. Однако для подключения устройства USB 2.0 / 1.1 к хосту USB-C необходимо использовать Rd [55] на выводах CC, так как источник (хост) не будет обеспечивать шину V BUS, пока не будет обнаружено соединение через выводы CC. .

USB Power Delivery [ править ]

USB Power Delivery использует один из контактов CC1, CC2 для согласования мощности до 20 В при 5 А (или меньше, чем может предоставить источник). Он прозрачен для любого режима передачи данных и поэтому может использоваться вместе с любым из них, если выводы CC не засорены.

USB 3.0 / 3.1 / 3.2 [ редактировать ]

В режиме USB 3.0 / 3.1 / 3.2 в парах TX / RX используются два или четыре высокоскоростных канала для обеспечения пропускной способности от 5 до 10 или от 10 до 20 Гбит / с соответственно. Один из выводов CC используется для согласования режима.

Шина V и GND обеспечивают напряжение от 5 В до 900 мА в соответствии со спецификацией USB 3.1. Также можно войти в специальный режим USB-C, в котором обеспечивается напряжение 5 В при 1,5 А или 3 А. [56] Третья альтернатива - заключение контракта на поставку электроэнергии.

В однополосном режиме для передачи данных используются только самые близкие к выводу CC дифференциальные пары. Для двухполосной передачи данных используются все четыре дифференциальные пары.

Канал D + / D− для USB 2.0 / 1.1 обычно не используется, когда активно соединение USB 3.x, но такие устройства, как концентраторы, открывают одновременные восходящие каналы 2.0 и 3.x, чтобы обеспечить работу устройств обоих типов, подключенных к нему. Другие устройства могут иметь резервный режим до версии 2.0 на случай сбоя подключения 3.x.

Альтернативный режим [ править ]

В альтернативном режиме можно использовать до четырех высокоскоростных каналов в любом направлении. SBU1, SBU2 обеспечивают дополнительное звено с более низкой скоростью. Если два высокоскоростных канала остаются неиспользованными, то соединение USB 3.0 / 3.1 может быть установлено одновременно с альтернативным режимом. [30] Один из выводов CC используется для выполнения всех согласований. Дополнительный двунаправленный канал нижнего диапазона (отличный от SBU) также может совместно использовать этот вывод CC. [30] [42] USB 2.0 также доступен через контакты D + / D−.

Что касается мощности, предполагается, что устройства должны согласовывать контракт на поставку электроэнергии до перехода в альтернативный режим. [57]

Режим дополнительных устройств отладки [ править ]

Система тестирования внешнего устройства передает сигнал целевой системе о переходе в режим дополнительных устройств отладки через CC1 и CC2, которые оба опускаются с помощью значения резистора Rn или подтягиваются как значение резистора Rp от тестового разъема (Rp и Rn указаны в спецификации Type-C) .

После входа в режим отладочных принадлежностей дополнительное определение ориентации через CC1 и CC2 выполняется путем установки CC1 как подтяжки сопротивления Rd и CC2, подключенного к земле через сопротивление Ra (от штекера типа c тестовой системы). Хотя это необязательно, определение ориентации требуется, чтобы связь USB Power Delivery оставалась функциональной.

В этом режиме все цифровые схемы отключены от разъема, а 14 подчеркнутых контактов могут использоваться для отображения сигналов, связанных с отладкой (например, интерфейс JTAG). USB IF требует для сертификации того, что были приняты меры по обеспечению безопасности и конфиденциальности, и что пользователь действительно запросил выполнение тестового режима отладки.

Если требуется двусторонний кабель Type-C, но отсутствует поддержка Power Delivery, тестовый штекер необходимо расположить, как показано ниже, причем оба CC1 и CC2 должны быть опущены с помощью значения резистора Rn или подтянуты как значение резистора Rp из теста. затыкать:

Это зеркальное отображение тестовых сигналов предоставит только 7 тестовых сигналов для использования отладки вместо 14, но с преимуществом минимизации количества дополнительных частей для определения ориентации.

Режим аксессуаров аудиоадаптера [ править ]

В этом режиме все цифровые схемы отключены от разъема, а определенные контакты переназначены для аналоговых выходов или входов. Режим, если он поддерживается, вводится, когда оба контакта CC закорочены на GND. D− и D + становятся аудиовыходом слева L и справа R соответственно. Контакты SBU становятся микрофонным контактом MIC и аналоговой землей AGND, причем последний является обратным каналом для обоих выходов и микрофона. Тем не менее, контакты MIC и AGND должны иметь возможность автоматической замены по двум причинам: во-первых, штекер USB-C может быть вставлен с любой стороны; во-вторых, нет соглашения о том, какие кольца TRRS должны быть GND и MIC, поэтому устройства, оборудованные разъемом для наушников с микрофонным входом, должны иметь возможность выполнять эту замену в любом случае. [58]

Этот режим также позволяет одновременную зарядку устройства, подключенного к аналоговому аудиоинтерфейсу (через V BUS и GND), но только при 5 В и 500 мА, так как контакты CC недоступны для любых переговоров.

Обнаружение вставки разъема выполняется переключателем физического обнаружения разъема TRRS. При вставке вилки это приведет к отключению как CC, так и VCONN в вилке (CC1 и CC2 в розетке). Это сопротивление должно быть менее 800 Ом, что является минимальным сопротивлением Ra, указанным в спецификации USB Type-C). По сути, это прямое соединение с цифровой землей USB.

Поддержка программного обеспечения [ править ]

  • Android начиная с версии 6.0 работает с USB 3.1 и USB-C. [59]
  • Chrome OS , начиная с Chromebook Pixel 2015, поддерживает USB 3.1, USB-C, альтернативные режимы, подачу питания и поддержку двойной роли USB. [60]
  • FreeBSD выпустила расширяемый интерфейс хост-контроллера, поддерживающий USB 3.0 , с выпуском 8.2 [61]
  • iOS с версии 12.1 (только iPad Pro 3-го поколения) работает с USB-C.
  • NetBSD начала поддерживать USB 3.0 с выпуском 7.2 [62]
  • Linux поддерживает USB 3.0 с версии ядра 2.6.31 и USB версии 3.1 с версии ядра 4.6.
  • OpenBSD начал поддерживать USB 3.0 в версии 5.7 [63]
  • OS X Yosemite (версия macOS 10.10.2), начиная с MacBook Retina начала 2015 года, поддерживает USB 3.1, USB-C, альтернативные режимы и подачу питания. [64]
  • Windows 8.1 добавила поддержку USB-C и рекламных щитов в обновлении. [65]
  • Windows 10 и Windows 10 Mobile поддерживают USB 3.1, USB-C, альтернативные режимы, класс устройства для рекламных щитов, доставку питания и двойную роль USB. [66] [67]

Поддержка оборудования [ править ]

Samsung Galaxy S8 подключен к док-станции DeX. Монитор отображает приложения PowerPoint и Word для Android.

Устройства USB-C [ править ]

Все большее количество материнских плат, ноутбуков, планшетных компьютеров, смартфонов, жестких дисков, концентраторов USB и других устройств, выпущенных с 2014 года, имеют разъемы USB-C. Однако дальнейшее распространение USB-C ограничено сравнительно высокой стоимостью кабелей и разъемов USB-C. [68]

Видео выход [ править ]

В настоящее время DisplayPort является наиболее широко применяемым альтернативным режимом и используется для обеспечения вывода видео на устройствах, не имеющих портов DisplayPort стандартного размера или HDMI, таких как смартфоны и ноутбуки. Все Chromebook с портом USB-C должны поддерживать альтернативный режим DisplayPort в соответствии с требованиями Google к оборудованию для производителей. [69] Многопортовый адаптер USB-C преобразует собственный видеопоток устройства в DisplayPort / HDMI / VGA, позволяя отображать его на внешнем дисплее, таком как телевизор или монитор компьютера.

Он также используется в док-станциях USB-C, предназначенных для подключения устройства к источнику питания, внешнему дисплею, концентратору USB и дополнительному оборудованию (например, сетевому порту) с помощью одного кабеля. Эти функции иногда реализуются непосредственно в дисплее вместо отдельной док-станции [70], что означает, что пользователь подключает свое устройство к дисплею через USB-C без каких-либо других подключений.

Проблемы совместимости [ править ]

Проблемы с питанием от кабелей [ править ]

Многие кабели, заявляющие о поддержке USB-C, на самом деле не соответствуют стандарту. Использование этих кабелей может привести к повреждению устройств, к которым они подключены. [71] [72] [73] Есть сообщения о случаях уничтожения ноутбуков из-за использования несовместимых кабелей. [74]

Некоторые несовместимые кабели с разъемом USB-C на одном конце и устаревшей вилкой USB-A или розеткой Micro-B на другом конце неправильно завершают канал конфигурации (CC) с помощью подтяжки 10 кОм к шине V BUS вместо предписанной спецификации Подтяжка 56 кОм [75], приводящая к тому, что устройство, подключенное к кабелю, неправильно определяет величину мощности, которую ему разрешено потреблять от кабеля. Кабели с этой проблемой могут некорректно работать с некоторыми продуктами, включая продукты Apple и Google, и даже могут повредить источники питания, такие как зарядные устройства, концентраторы или USB-порты ПК. [76] [77]

Когда используется неисправный кабель USB-C или источник питания, напряжение, воспринимаемое устройством USB-C, может отличаться от напряжения, ожидаемого устройством. Это может привести к перенапряжению на выводе VBUS. Также из-за небольшого шага гнезда USB-C, вывод VBUS кабеля может контактировать с выводом CC гнезда USB-C, что приводит к короткому замыканию на VBUS из-за того, что вывод VBUS не работает. номинальное напряжение до 20 В, а контакты CC - до 5,5 В. Для решения этих проблем необходимо использовать защиту порта USB Type-C между разъемом USB-C и контроллером подачи питания USB-C. [78]

Совместимость с аудиоадаптерами [ править ]

На устройствах, в которых отсутствует аудиоразъем 3,5 мм , порт USB-C можно использовать для подключения проводных аксессуаров, например наушников.

В основном существует два типа адаптеров USB-C (активные адаптеры с ЦАП , пассивные адаптеры без ЦАП) и два режима вывода звука с устройств (телефоны без встроенных ЦАП, отправляющих цифровой звук, телефоны со встроенными ЦАП, отправляющие аналоговый звук). . [79] [80]

При использовании активного набора наушников или адаптера USB-C цифровой звук передается через порт USB-C. Преобразование ЦАП и усилителем выполняется внутри наушников или адаптера, а не на телефоне. Качество звука зависит от ЦАП наушников / адаптера. Активные адаптеры со встроенным ЦАП имеют почти универсальную поддержку устройств, которые выводят цифровой и аналоговый звук, в соответствии со спецификациями Audio Device Class 3.0 и Audio Adapter Mode Accessory Mode .

Примеры таких активных адаптеров включают внешние звуковые карты USB и ЦАП, для которых не требуются специальные драйверы [81], а также переходники с USB-C на разъем для наушников 3,5 мм от Apple, Google, Essential, Razer, HTC. [82]

С другой стороны, при использовании пассивного набора наушников или адаптера USB-C аналоговый звук передается через порт USB-C. Преобразование с помощью ЦАП и усилителя выполняется по телефону; наушники или адаптер просто пропускают сигнал. Качество звука зависит от встроенного ЦАП телефона. Пассивные адаптеры без встроенного ЦАП совместимы только с устройствами, которые выводят аналоговый звук, в соответствии со спецификацией режима аксессуаров аудиоадаптера .

Совместимость с другими технологиями быстрой зарядки [ править ]

В 2016 году инженер Google Бенсон Леунг указал, что технологии Quick Charge 2.0 и 3.0, разработанные Qualcomm , несовместимы со стандартом USB-C. [83] Qualcomm ответила, что можно сделать решения для быстрой зарядки, соответствующие требованиям USB-C, и что сообщений о проблемах не поступало; однако в то время он не решал проблему соответствия стандартам. [84] Позже в том же году Qualcomm выпустила технологию Quick Charge 4, в которой упоминалось - как усовершенствование по сравнению с предыдущими поколениями - «совместимость с USB Type-C и USB PD». [85]

См. Также [ править ]

  • Оборудование USB # Разъемы интерфейса хоста и устройства

Ссылки [ править ]

  1. ^ Спецификация кабеля и разъема универсальной последовательной шины Type-C Версия 1.3 (14 июля 2017 г.), История изменений, стр.
  2. ^ Хруска, Джоэл (13 марта 2015). «USB-C против USB 3.1: в чем разница?» . ExtremeTech . Дата обращения 9 апреля 2015 .
  3. ^ a b c Хоуз, Бретт (12 августа 2014 г.). «Окончательные технические характеристики разъема USB Type-C» . Проверено 28 декабря 2014 .
  4. ^ "IEC - Новости> Журнал новостей 2016" . www.iec.ch .
  5. ^ «USB Type-C Cable and Connector: Language Usage Guidelines from USB-IF» (PDF) . Usb.org . Проверено 15 декабря 2018 .
  6. ^ a b c d e «Обзор USB Type-C» (PDF) . usb.org . USB-IF. 20 октября 2016 г. Архивировано из оригинального (PDF) 20 декабря 2016 г.
  7. ^ Нго, Донг. «USB Type-C: один кабель для их всех» . CNET . Дата обращения 18 июня 2015 .
  8. ^ «Спецификация кабеля и разъема USB Type-C®» . USB реализаторы Forum, Inc . Проверено 19 декабря 2019 .
  9. ^ Спецификация кабеля и разъема универсальной последовательной шины типа C Версия 1.2 (25 марта 2016 г.), таблица 3–1, стр. 27.
  10. ^ «Группа промоутеров USB 3.0 объявляет о готовности разъема USB Type-C к производству» (PDF) . 12 августа 2014 г. Архивировано 14 августа 2014 г. из оригинального (PDF) .
  11. ^ a b «USB Power Delivery» (PDF) . usb.org . USB-IF. 20 октября 2016. Архивировано из оригинального (PDF) 16 августа 2017 года . Проверено 3 января 2018 .
  12. ^ «Соответствие и сертификация USB» (PDF) . usb.org . USB-IF. 20 октября 2016 г. Архивировано из оригинального (PDF) 20 декабря 2016 г.
  13. ^ «Переход существующих продуктов с USB 2.0 OTG на USB Type-C» (PDF) .
  14. ^ Спецификация кабеля и разъема универсальной последовательной шины типа C Версия 1.1 (3 апреля 2015 г.), раздел 2.2, стр.20.
  15. ^ Спецификация кабеля и разъема универсальной последовательной шины типа C, версия 1.3 (14 июля 2017 г.), раздел A.1, стр. 213.
  16. ^ "Версия 1.1 спецификации USB Type-C" (PDF) . GitHub . 13 июля 2015 г.
  17. ^ "Документ о соответствии разъемов USB Type-C и кабельных сборок, v1.2 | USB-IF" . usb.org .
  18. ^ a b «Спецификация кабеля и разъема USB Type-C (TM), версия 1.4, 29 марта 2019 г.» (PDF) .
  19. ^ «Спецификация кабеля и разъема универсальной последовательной шины Type-C, 21 сентября 2019 г.» (PDF) .
  20. ^ «IEC 62680-1-3: 2016 | Интернет-магазин IEC | энергия, мультимедиа, кабель, USB, LVDC» . webstore.iec.ch .
  21. ^ «IEC 62680-1-3: 2017 | Интернет-магазин IEC | энергия, мультимедиа, кабель, USB, LVDC» . webstore.iec.ch .
  22. ^ «IEC 62680-1-3: 2018 | Интернет-магазин IEC | энергия, мультимедиа, кабель, USB, LVDC» . webstore.iec.ch .
  23. ^ "Спецификация фиксирующего разъема USB Type-C (TM) | USB-IF" . www.usb.org .
  24. ^ "Спецификация интерфейса контроллера порта USB Type-C (TM) | USB-IF" . www.usb.org .
  25. ^ «IEC 62680-1-4: 2018 | Интернет-магазин IEC» . webstore.iec.ch .
  26. Шилов, Антон. «USB-IF публикует спецификации аудио через USB Type-C» .
  27. ^ Спецификация кабеля и разъема универсальной последовательной шины Type-C Версия 1.3 (14 июля 2017 г.), раздел 4.5.2, стр. 144.
  28. Каннингем, Эндрю (9 января 2015 г.). «USB 3.1 и Type-C: единственное, что на CES будет использовать каждый | Ars Technica UK» . ArsTechnica.co.uk . Дата обращения 18 июня 2015 .
  29. ^ a b «VESA® переносит DisplayPort ™ на новый разъем USB Type-C» . DisplayPort. 22 сентября 2014 . Дата обращения 18 июня 2015 .
  30. ^ a b c «Альтернативный режим DisplayPort на USB-C - Технический обзор» (PDF) . usb.org . USB-IF. 20 октября 2016 г. Архивировано из оригинального (PDF) 20 декабря 2016 г.
  31. ^ «VESA выпускает обновленную спецификацию альтернативного режима DisplayPort ™ для обеспечения производительности DisplayPort 2.0 на USB4 ™ и новых устройствах USB Type-C®» . VESA - Стандарты интерфейсов для индустрии дисплеев . 29 апреля 2020 . Дата обращения 1 октября 2020 .
  32. ^ «MHL® - Расширьте свой мир» . MHLTech.org . Дата обращения 18 июня 2015 .
  33. ^ «Эталонный дизайн альтернативного режима MHL для superMHL через USB Type-C» . AnandTech.com . 15 марта 2016 . Дата обращения 18 июня 2015 .
  34. ^ «MHL выпускает альтернативный режим для нового разъема USB Type-C» . MHLTech.org . MHLTech.org. 17 ноября 2014 . Дата обращения 18 июня 2015 .
  35. ^ «Альтернативный режим MHL через USB Type-C для поддержки superMHL» . www.mhltech.org . www.mhltech.org. 6 января 2015 . Проверено 15 ноября +2016 .
  36. ^ «Альтернативный режим MHL: Оптимизация передачи видео от потребителей» (PDF) . usb.org . МХЛ, ООО. 18 ноября 2015 г. Архивировано 14 сентября 2016 г. из оригинального (PDF) .
  37. ^ a b c «Thunderbolt 3 - USB-C, который делает все | Сообщество технологий Thunderbolt» . Thunderbolttechnology.net . Дата обращения 18 июня 2015 .
  38. ^ «Один порт, чтобы управлять ими всеми: Thunderbolt 3 и USB Type-C объединяют усилия» . Дата обращения 2 июня 2015 .
  39. ^ «Thunderbolt 3 в два раза быстрее и использует обратимый USB-C» . Дата обращения 2 июня 2015 .
  40. ^ a b Энтони, Себастьян (2 июня 2015 г.). «Thunderbolt 3 включает разъем USB Type-C, удваивает пропускную способность до 40 Гбит / с» . Ars Technica UK .
  41. ^ "Пресс-релиз HDMI: HDMI выпускает альтернативный режим для разъема USB Type-C ™" . hdmi.org .
  42. ^ a b "HDMI LLC - HDMI через USB Type-C" (PDF) . usb.org . HDMI LLC. 20 октября 2016 г. Архивировано из оригинального (PDF) 18 февраля 2017 г.
  43. ^ "Объявлен альтернативный режим HDMI для USB Type-C" . anandtech.com .
  44. ^ «Новый стандарт позволит вашим устройствам USB-C подключаться к HDMI» . neowin.net .
  45. ^ «Альтернативный режим HDMI для разъема USB Type-C ™» . hdmi.org .
  46. ^ «Представлен новый открытый отраслевой стандарт для подключения гарнитур VR следующего поколения к ПК и другим устройствам» . Комната новостей GlobeNewswire . 17 июля 2018.
  47. ^ Смит, Райан (17 июля 2018 г.). «Объявлен альтернативный режим VirtualLink USB-C: стандартизированный разъем для гарнитур VR» . AnandTech . Проверено 21 августа 2018 .
  48. ^ "[802.3_DIALOG] Альтернативный режим Ethernet USB-C" . ieee. 26 марта 2015.
  49. ^ Thunderbolt - USB-C, который делает все
  50. ^ «ОБЗОР ТЕХНОЛОГИИ Thunderbolt ™ 3» (PDF) . 21 сентября 2018.
  51. ^ "Узел Pro" . 21 сентября 2018.
  52. ^ «Рекомендации по использованию логотипа USB» (PDF) . usb.org . USB-IF. 11 марта 2016. Архивировано из оригинального (PDF) 20 декабря 2016 года.
  53. ^ «Кабель CalDigit USB-C» . 21 сентября 2018.
  54. ^ «VESA® переносит DisplayPort ™ на новый разъем USB Type-C | VESA» . www.vesa.org . Проверено 11 декабря +2016 .
  55. ^ Согласующие резисторы, необходимые для разъема USB Type-C - KBA97180
  56. ^ Спецификация кабеля и разъема универсальной последовательной шины типа C Версия 1.3 (14 июля 2017 г.), раздел 2.4, стр.
  57. ^ Спецификация кабеля и разъема универсальной последовательной шины Type-C Версия 1.3 (14 июля 2017 г.), раздел 5.1.2, стр. 203.
  58. ^ Спецификация кабеля и разъема универсальной последовательной шины типа C Версия 1.3 (14 июля 2017 г.), раздел A, стр. 213.
  59. ^ "Android - Marshmallow" . Проверено 12 октября 2015 года .
  60. ^ «Зарядите свой Chromebook Pixel (2015 г.)» . Проверено 31 октября 2015 года .
  61. ^ «Примечания к выпуску FreeBSD 8.2» . www.freebsd.org . 22 апреля 2011 . Проверено 5 февраля 2018 .
  62. ^ «Выпущена NetBSD 7.2» . Проверено 14 января 2019 .
  63. ^ "OpenBSD 5.7" . Проверено 27 июня 2019 .
  64. ^ «Использование порта USB-C и адаптеров на MacBook (Retina, 12 дюймов, начало 2015 г.) - Служба поддержки Apple» . Support.Apple.com . 28 мая 2015 . Дата обращения 18 июня 2015 .
  65. ^ Microsoft . «Обновление для поддержки рекламного щита USB Type-C и флэш-накопитель Kingston неправильно пронумерован в Windows» . Проверено 8 декабря 2015 года .
  66. ^ Microsoft . «Поддержка Windows для разъемов USB Type-C» . Microsoft MSDN . Проверено 30 сентября 2015 года .
  67. ^ «Архитектура стека драйверов с двойной ролью USB - драйверы для Windows» . docs.microsoft.com .
  68. Берк, Стив (25 марта 2019 г.). «Почему USB 3.1 Type-C больше не встречается на фабрике по производству корпусов и кабелей в Дунгуане, Китай» . Геймеры Nexus . Проверено 26 июня 2019 .
  69. ^ «Все ли порты USB-C предназначены для зарядки и передачи данных?» .
  70. ^ «DisplayPort через USB-C» . DisplayPort .
  71. ^ Миллс, Крис. «Инженер Google публично позорит дрянные кабели USB-C» .
  72. ^ Opam Кваме (5 ноября 2015). «Инженер Google тестирует кабели USB Type-C, поэтому вам это не нужно» . Грань .
  73. ^ «Будьте осторожны с тем, какие кабели USB-C вы покупаете в Интернете» . ТехноБуффало . 16 ноября 2015.
  74. ^ Бона, Дитер (4 февраля 2016). «Ноутбуки разрушаются из-за дешевых кабелей USB-C» . Грань .
  75. ^ Спецификация кабеля и разъема универсальной последовательной шины типа C Версия 1.1 (3 апреля 2015 г.), стр. 60, таблица 3–13, примечание 1.
  76. ^ Leswing, Киф (5 ноября 2015). «Инженер Google проверяет неисправные USB-кабели на Amazon - Fortune» . Удача .
  77. ^ "В ответ на обсуждение кабеля Type-C" . Сообщество OnePlus .
  78. ^ "Защита порта TCPP01-M12 Type-C" (PDF) .
  79. ^ «USB-C audio: все, что вам нужно знать» . Android Central . 2 мая 2018.
  80. ^ «Верните разъем для наушников: почему звук USB-C все еще не работает» . PCWorld . 10 сентября 2018.
  81. ^ Т, Ник. «Android 5.0 Lollipop поддерживает аудиоустройства USB DAC, мы слышим» . Телефон Арена .
  82. ^ Schoon, Бен (1 ноября 2018). «Практика: новый адаптер Apple для наушников USB-C - ваш самый дешевый вариант аналогового звука на Pixel» .
  83. ^ "Инженер Google предупреждает, что USB-C и Qualcomm Quick Charge несовместимы - ExtremeTech" . 25 апреля 2016 г.
  84. ^ «Qualcomm утверждает, что можно быстро заряжать телефон через USB-C» . Engadget .
  85. ^ «Qualcomm Quick Charge 4: пять минут зарядки для пяти часов автономной работы» . Qualcomm . 17 ноября 2016 г.

Внешние ссылки [ править ]

  • Universal Serial Bus Type-C Кабель и спецификации разъема входит в набор USB - документов , которые могут быть загружены из USB.org .