USB-C

Allikas: Vikipeedia
Mine navigeerimisribale Mine otsikasti
USB-C pistik

USB-C (algselt USB Type-C) on kompaktne pistikühendus (pistmik), mille kontaktide pöördsümmeetriline paigutus võimaldab ühendada pistikut pessa mõlemat pidi. Selle võimaluse poolest erineb see pistmikusüsteem kõigist varasematest USB versioonidest. Seejuures on suurenenud kontaktide arv (24) ning vähenenud pistmiku mõõtmed (8,4×2,6 mm).[1] USB-C töötati välja vajaduse tõttu luua universaalne ühendus, mis suudaks pakkuda kiiret andmeedastust (kuni 20 Gbit/s), toidet võimsusega kuni 100 W ning võimalust kasutada alternatiivseid töörežiime spetsiifiliste ülesannete efektiivseks täitmiseks. USB-C eesmärk on vahetada välja varasemad USB tüübid, samaaegselt arendades USB võimekust. "USB Power Delivery" ja "Alternate Mode" tugi näitavad selle standardi universaalsust ning potentsiaali.[2]

USB-C ühenduse kasutamisel tuleb siiski arvestada, et see ei pruugi alati realiseerida kiiret standardit USB-3.2 (20 Gbit/s) või reeglistikku USB Power Delivery.[3]

Euroopa Komisjon tegi 23. septembril 2021 ettepaneku muuta USB-C ühtseks laadimise pistikühenduseks kõigis Euroopas müüdavates mobiiltelefonides, tahvelarvutites, kõrvaklappides, kaasaskantavates kõlarites ja muudes mobiilsetes elektroonikaseadmetes.

Spetsifikatsioon[muuda | muuda lähteteksti]

USB-C spetsifikatsiooni (USB Type-C Specification 1.0) avaldas USB Implementers Forum 2014. aasta augustis.[4]

USB-C ühildub praeguse generatsiooni standardite USB 2.0 (480 Mbit/s), USB 3.0 (5 Gbit/s), USB 3.1 (10 Gbit/s) ja tulevaste USB standarditega, mille andmevahetus ulatub kiiruseni 20 Gbit/s.

Viigud[muuda | muuda lähteteksti]

USB-C kaablis on kuus diferentsiaalpaari andmete edastamiseks, neist neli High-Speed (kuni 480 Mbit/s) ja kaks SuperSpeed-paari (kuni 20 Gbit/s), kaks toitepaari, kaks maanduspaari ning neli viiku, mille funktsioonid on USB standardile uued: CC1, CC2 ja VCONN, SBU1 ja SBU2.

  • CC1 ja CC2 kontrollivad pidevalt, kas pistmik on ühendatud või ei. Samuti tuvastavad need viigud, millises suunas on ühendus loodud. Kolmandaks ülesandeks on jälgida DFP kontaktide (CC1 ja CC2) vahelist pinget, mille järgi saab hinnata ühenduse kvaliteeti.[2]
  • VCONN funktsiooni võib vajadusel omandada üks CC konnektoritest. Ilma VCONN-ta ei ole võimalik [USB-C|PD] ja USB3 võimekust rakendada. Viigul VCONN on pinge 5 V (lubatud kõikumisega 4,75–5,5 V) ja 1 W võimsusega allikas, mida saab kasutada ühendamisel rakenduvate voolu vajavate pistikusiseste kiipide toitmiseks.
  • Viigud SBU1 ja SBU2 edastavad andmeid külgribades.
USB PD versioon 2.0[5]
Allika
võimsus (W)
Voolutugevus (A)
+5 V +9 V +15 V +20 V
0,5–15 0,1–3,0 Ei Ei Ei
15–27 3,0
(15 W)
1,7–3,0
27–45 3,0
(27 W)
1,8–3,0
45–60 3,0
(45 W)
2,25–3,0
60–100 3,0–5,0

Toide[muuda | muuda lähteteksti]

USB algusaastatel oli peamiseks eesmärgiks andmeedastus ning seetõttu pakkus pistmik vaid 0.75 W võimsusega toidet (150 mA voolu pingel 5 V). Praktilises kasutuses tekkis vajadus suurema toitevõimsuse järele, et muuta seadmete kasutamine USB toel efektiivsemaks ning võimaldada laadida akusid jadasiini kaudu. Standardid USB 2.0 (2.5 W) ja USB 3.0 (4.5 W) arendati välja kasvavat toitevõimsuse nõudlust arvestades.

Juulis 2012 teatas USB-IF uue spetsifikatsiooni Power Delivery (PD) valmimisest. PD võimaldab USB kaudu edastada oluliselt võimsamat toidet (kuni 100 W). USB-C toetab PD võimekust, mille standard 2.0 võimaldab pakkuda viie erineva profiiliga skaleeruvat toidet.[5]

Pistikupesa ja pistiku ühendusrežiimid[muuda | muuda lähteteksti]

Enne USB-C ja PD turule tulekut olid andmeedastuse ja toite rollid kindlalt paigas – pistmiku kuju dikteeris mõlemaid rolle. USB-C ühendused on paindlikumad ning pistmikud võivad nüüd esineda erinevates rollides: a) host (peremees), b) klient, c) mõlemad rollid korraga. Viimasel juhul on PD protokolli abil võimalik rolle dünaamiliselt vahetada. Seetõttu on tüüp-C kirjeldamiseks kasutusel ka uus terminoloogia:[6]

  • Downstream Facing Port (DFP) – host- või jaoturport (informatsioon liigub allika poolt kliendi poole).[4].
  • Upstream Facing Port (UFP) – klient- või jaoturport (informatsioon liigub kliendi poolt hosti suunas).[4].
  • Dual-Role Port (DRP) − DFP ja UFP võimekusega port, mille töörežiimi on PD protokolli abil võimalik dünaamiliselt muuta.[4].
  • Power Source or Provider − allikas, mis võimaldab toitepinget 5 V – 20 V ja voolutugevust kuni 5 A.[2]
  • Power Sink or Consumer − tarviti, mis kasutab pinget 5 V – 20 V voolutugevusel kuni 5 A.[2]

Alternatiivsed töörežiimid[muuda | muuda lähteteksti]

USB-C lubab ühildumiseks kasutada kolmandate osapoolte protokolle, juhul kui kaabel on selleks suuteline.

  • Alternatiivne režiim Display Port toetab standardit DisplayPort 1.3.
  • Alternatiivne režiim Mobile High-Definition Link (MHL) toetab standardei MHL 1.0–3.0 ja superMHL.
  • Alternatiivne režiim Thunderbolt toetab standardit Thunderbolt 3.
  • Alternatiivne režiim HDMI toetab standardit HDMI 1.4b.

Alternatiivsete režiimide DisplayPort ja HDMI realiseerimiseks tuleb kasutada spetsiaalset üleminekuga kaablit. Ülikiire režiim Thunderbolt 3 (40 Gbps) ja ka USB Power Delivery 2.0 nõuavad erikaablit,

Alternatiivsete töörežiimide korral on portidevahelised signaalid muudetud. Programmeerides on võimalik muuta järgmiste kontaktide otstarvet:

  • TX1+/−
  • RX1+/−
  • TX2+/−
  • RX2+/−
  • SBU1/SBU2

USB-C konnektori kontaktid ja kaabeldus[muuda | muuda lähteteksti]

USB-C kontaktid[2][muuda | muuda lähteteksti]

Kontakt Nimi Kirjeldus Kontakt Nimi Kirjeldus
A1 GND Toitepinge maandus B12 GND Toitepinge maandus
A2 SSTXp1 SuperSpeed-saatmise diferentsiaalpaar #1, TX, positiivne B11 SSRXp1 SuperSpeed-saatmise diferentsiaalpaar #1, RX, positiivne
A3 SSTXn1 SuperSpeed-saatmise diferentsiaalpaar #1, TX, negatiivne B10 SSRXn1 SuperSpeed-saatmise diferentsiaalpaar #1, RX, negatiivne
A4 VBUS Toitepinge B9 VBUS Toitepinge
A5 CC1 Konfigureerimiskanal B8 SBU2 Külgriba
A6 Dp1 Mitte-SuperSpeed-saatmise diferentsiaalpaar, positsioon 1, positiivne B7 Dn2 Mitte-SuperSpeed-saatmise diferentsiaalpaar, positsioon 1, negatiivne
A7 Dn1 Mitte-SuperSpeed-saatmise diferentsiaalpaar, positsioon 1, negatiivne B6 Dp2 Mitte-SuperSpeed-saatmise diferentsiaalpaar, positsioon 1, positiivne
A8 SBU1 Külgriba B5 CC2,VCONN Konfigureerimiskanal
A9 VBUS Toitepinge B4 VBUS Toitepinge
A10 SSRXn2 SuperSpeed-saatmise diferentsiaalpaar #2, RX, negatiivne B3 SSTXn2 SuperSpeed-saatmise diferentsiaalpaar #2, TX, negatiivne
A11 SSRXp2 SuperSpeed-saatmise diferentsiaalpaar #2, RX, positiivne B2 SSTXp2 SuperSpeed-saatmise diferentsiaalpaar #2, TX, positiivne
A12 GND Toitepinge maandus B1 GND Toitepinge maandus
USB Type-C plug pinout.svg USB Type-C Receptacle Pinout.svg
Vaade USB-C pistiku ja pesa kontaktidele

USB 3.1 ja 2.0 tüüp-C kaabeldus[muuda | muuda lähteteksti]

USB-C pistik #1 Kaabel USB-C pistik #2
Kontakt Nimi Värv Nr Nimi Kirjeldus 2.0 Kontakt Nimi
Kest Varjestus Varjestus Kaabli välimine varjestus Kest Varjestus
A1, B12,
B1, A12
GND 1 GND_PWRrt1 Toitepinge maandus A1, B12,
B1, A12
GND
16 GND_PWRrt2
A4, B9,
B4, A9
VBUS Punane 2 PWR_VBUS1 VBUS Toitepinge A4, B9,
B4, A9
VBUS
17 PWR_VBUS2
B5 VCONN Kollane
18 PWR_VCONN VCONN Toitepinge, aktiivsetele ühendustele B5 VCONN
A5 CC Sinine 3 CC Konfigureerimiskanal A5 CC
A6 Dp1 Valge 4 UTP_Dp Varjestuseta keerdpaarkaabel , positiivne A6 Dp1
A7 Dn1 Roheline 5 UTP_Dn Varjestuseta keerdpaarkaabel , negatiivne A7 Dn1
A8 SBU1 Punane 14 SBU_A Külgriba A B8 SBU2
B8 SBU2 Must 15 SBU_B Külgriba B A8 SBU1
A2 SSTXp1 Kollane 6 SDPp1 Varjestatud diferentsiaalpaar #1, positiivne B11 SSRXp1
A3 SSTXn1 Pruun 7 SDPn1 Varjestatud diferentsiaalpaar #1, negatiivne B10 SSRXn1
B11 SSRXp1 Roheline 8 SDPp2 Varjestatud diferentsiaalpaar #2, positiivne A2 SSTXp1
B10 SSRXn1 Oranž 9 SDPn2 Varjestatud diferentsiaalpaar #2, negatiivne A3 SSTXn1
B2 SSTXp2 Valge 10 SDPp3 Varjestatud diferentsiaalpaar #3, positiivne A11 SSRXp2
B3 SSTXn2 Must 11 SDPn3 Varjestatud diferentsiaalpaar #3, negatiivne A10 SSRXn2
A11 SSRXp2 Punane 12 SDPp4 Varjestatud diferentsiaalpaar #4, positiivne B2 SSTXp2
A10 SSRXn2 Sinine 13 SDPn4 Varjestatud diferentsiaalpaar #4, negatiivne B3 SSTXn2

Operatsioonisüsteemide toetus[muuda | muuda lähteteksti]

Euroopa Liit[muuda | muuda lähteteksti]

2021. aastal jõudsid Euroopa Parlament ja Euroopa Liidu Nõukogu kokkuleppele, et tulevikus peavad ühenduma USB-C-ga kõik väiksemad elektroonikaseadmed.[13][14]

Vaata ka[muuda | muuda lähteteksti]

Viited[muuda | muuda lähteteksti]

  1. Hruska, Joel (13.03.2015). "USB-C vs. USB 3.1: What's the difference?". ExtremeTech (inglise). Vaadatud 29.04.2016.
  2. 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 Andrew Rogers (30.01.2015). "Introduction to USB Type-C™" (PDF). Microchip Technology Inc. (inglise). Vaadatud 29.04.2016.
  3. https://www.usb.org/sites/default/files/usb_type-c_language_product_and_packaging_guidelines_final.pdf USB Type-C® Cable and Connector. Language Usage Guidelines from USB-IF
  4. 4,0 4,1 4,2 4,3 Andrew Rogers (30.01.2015). "Introduction to USB Type-C™" (PDF). Microchip Technology Inc. (inglise). Vaadatud 29.04.2016.
  5. 5,0 5,1 Brett Howse (13.03.2015). "USB Power Delivery v2.0 Specification Finalized – USB Gains Alternate Modes". anandtech (inglise). Vaadatud 29.04.2016. {{netiviide}}: eiran teksti "(Pressiteade)" (juhend)
  6. Chocolate (21.03.2016). "USB Type-C Charger: The Death of AC Laptop Chargers" (inglise). Pressiteade. Vaadatud 29.04.2016.
  7. Android. "Android 6.0 Marshmallow" (inglise). Pressiteade. Vaadatud 29.04.2016.
  8. Google (2015). "Charge your Chromebook Pixel (2015)" (inglise). Pressiteade. Originaali arhiivikoopia seisuga 30.04.2016. Vaadatud 29.04.2016.
  9. Steven Vaughan-Nichols. Linux 4.6 is a major release
  10. Apple (aprill 2016). "Using the USB-C port and adapters on your MacBook (Retina, 12-inch, Early 2015) and later" (inglise). Pressiteade. Vaadatud 29.04.2016.
  11. Microsoft (oktoober 2015). "Update for USB Type-C billboard support and Kingston thumb drive is enumerated incorrectly in Windows" (inglise). Pressiteade. Vaadatud 29.04.2016.
  12. Microsoft (november 2015). "Windows support for USB Type-C connectors" (inglise). Pressiteade. Vaadatud 29.04.2016.
  13. 16. jaanuar 2020. Mirko Ojakivi, Euroopa Liit võtab suuna kõigile seadmetele sobiva laadija juurutamiseks, ERR. Vaadatud 08. juuni 2022.
  14. 07. juuni 2022. Allan Aksiim, Euroopa Liit: edaspidi on lubatud ainult USB-C laadimisport. ERR. Vaadatud 08. juuni 2022