USB Type-C

Allikas: Vikipeedia
(Ümber suunatud leheküljelt USB-C)
Jump to navigation Jump to search
Pistik USB-C
Viikude arv 24
Pistiku laius 8,25 mm [1]
Pistiku kõrgus 2,4 mm [1]

USB-C (ka USB Type-C) on USB pistikühenduse tüüp, mida on võimalik ühendada mõlemat pidi. USB-C spetsifikatsiooni (USB Type-C Specification 1.0) avaldas USB Implementers Forum 2014. aasta augustis. [2]

USB-C suurimaks erinevuseks eelkäijatega võrreldes on pistik, mida on võimalik ühendada mõlemat pidi. Seejuures on tõusnud viikude arv (24) ning vähenenud pistmiku mõõtmed.[3] USB-C töötati välja vajaduse tõttu luua universaalne ühendus, mis suudaks pakkuda kiiret andmeedastust (10 Gb/s), pidevat 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 -C "USB Power Delivery" ja "Alternate Mode" näitavad selle standardi universaalsust ning potentsiaali.[4]

USB-IF iseloomustab USB-C-d järgmiselt:

  • Väike ja mugav pistmik sobib hästi kasutamiseks mobiilsetes seadmetes, olles samas piisavalt võimekas ja vastupidav ka süle- ja tahvelarvutite jaoks.
  • Võrreldes varasemate USB versioonidega saab C-tüüpi pistiku ühendada pessa mõlemat pidi.
  • Toetab skaleeruvat toitevõimsust, muutes niiviisi selle standardi ajakindlaks lahenduseks.[5]

Spetsifikatsioon[muuda | muuda lähteteksti]

Ühilduvus[muuda | muuda lähteteksti]

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]

Kuna pistiku saab pessa panna mõlemat pidi, on viigud asetatud peegelpildis. USB-C kaablis on kokku 6 diferentsiaalpaari, 2 toitepaari, 2 maanduspaari ning 4 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 viikude (CC1 ja CC2) vahelist pinget, mille järgi saab hinnata ühenduse kvaliteeti.[4]
  • VCONN funktsiooni võib vajadusel omandada üks CC konnektoritest. Ilma VCONN-ta ei ole võimalik PD ja USB3 võimekust rakendada. Viigul VCONN on pinge 5 V (lubatud kõikumisega 4,75–5,5 V) ja 1W võimsusega allikas, mida saab kasutada ühendamisel rakenduvate voolu vajavate pistikusiseste kiipide toitmiseks.
  • Viigud SBU1 ja SBU2 edastavad andmeid külgribades.

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.[6]

USB PD versioon 2.0[6]
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

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:[7]

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

Alternatiivsed töörežiimid[muuda | muuda lähteteksti]

USB-C lubab ühildumiseks kasutada kolmandate osapoolte protokolle, juhul kui kaabel suudab neid toetada. Alternatiivsete töörežiimide korral on portidevahelised signaalid muudetud PD protokolli abil. DisplayPort on üks esimesi protokolle, mis omandas spetsifikatsiooni USB Type-C™ Alternate Mode. Alternatiivse režiimi puhul on võimalik programmeerides muuta järgmiste kontaktide otstarvet:

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

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

USB-C kontaktid[4][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 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

Tarkvara toetus[muuda | muuda lähteteksti]

Operatsioonisüsteemid[muuda | muuda lähteteksti]



Viited[muuda | muuda lähteteksti]

  1. 1,0 1,1 USB 3.0 Promoter Group. "Universal Serial Bus Type-C Cable and Connector Specification, Revision 1.2". Hewlett-Packard Company, Intel Corporation, Microsoft Corporation, Renesas, STMicroelectronics, and Texas Instruments, 25.03.2016. Kasutatud 29/04/2016. inglise.
  2. 2,0 2,1 2,2 2,3 Andrew Rogers. "Introduction to USB Type-C™". Microchip Technology Inc., 30.01.2015. Kasutatud 29/04/2016. inglise.
  3. "USB-C vs. USB 3.1: What's the difference?". ExtremeTech, 13-03-2015. Kasutatud 29/04/2016. inglise.
  4. 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 Andrew Rogers. "Introduction to USB Type-C™". Microchip Technology Inc., 30.01.2015. Kasutatud 29/04/2016. inglise.
  5. "USB Type-C™ Key Messages". USB Implementers Forum.. Kasutatud 29/04/2016. inglise.
  6. 6,0 6,1 Brett Howse. "USB Power Delivery v2.0 Specification Finalized – USB Gains Alternate Modes". anandtech, 13-03-2015. Kasutatud 29/04/2016. inglise.
  7. Chocolate. "USB Type-C Charger: The Death of AC Laptop Chargers". (Pressiteade). 21.03.2016. Kasutatud 29/04/2016. inglise.
  8. Android. "Android 6.0 Marshmallow". (Pressiteade). Kasutatud 29/04/2016. inglise.
  9. Google. "Charge your Chromebook Pixel (2015)". (Pressiteade). 2015. Kasutatud 29/04/2016. inglise.
  10. Apple. "Using the USB-C port and adapters on your MacBook (Retina, 12-inch, Early 2015) and later". (Pressiteade). 04.2016. Kasutatud 29/04/2016. inglise.
  11. Microsoft. "Update for USB Type-C billboard support and Kingston thumb drive is enumerated incorrectly in Windows". (Pressiteade). 10.2015. Kasutatud 29/04/2016. inglise.
  12. Microsoft. "Windows support for USB Type-C connectors". (Pressiteade). 11.2015. Kasutatud 29/04/2016. inglise.