北京快三开奖结果走势图:USB Type-C工作原理深度解析--入門級

2017-05-10 14:40:00
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摘要:自從Apple發布了新MacBook,就一堆人在說USB Type-C。我來從硬件角度解析下這個USB Type-C,順便解惑。

北京快三精准计划网 www.phfjs.com 自從Apple發布了新MacBook,就一堆人在說USB Type-C。我來從硬件角度解析下這個USB Type-C,順便解惑。

特色

尺寸小,支持正反插,速度快(10Gb)。這個小是針對以前電腦上的USB接口說的,實際相對android機上的microUSB還大了點:

USB Type-C:8.3mmx2.5mm

microUSB:7.4mmx2.35mm

lightning7.5mmx2.5mm

所以,從尺寸上我看不到USB Type-C在手持設備上的優勢。而速度,只能看視頻傳輸是否需要了。

引腳定義

可以看到,數據傳輸主要有TX/RX兩組差分信號,CC1CC2是兩個關鍵引腳,作用很多:

? 探測連接,區分正反面,區分DFPUFP,也就是主從

? 配置Vbus,有USB Type-CUSB Power Delivery兩種模式

? 配置Vconn,當線纜里有芯片的時候,一個cc傳輸信號,一個cc變成供電Vconn

? 配置其他模式,如接音頻配件時,dp,pcie

電源和地都有4個,這就是為什么可以支持到100W的原因。


不要看著USB Type-C好像能支持最高20V/5A,實際上這需要USB PD,而支持USB PD需要額外的pd芯片,所以不要以為是USB Type-C接口就可以支持到20V/5A。

當然,以后應該會出現集成到一起的芯片。

輔助信號sub1sub2(Side band use),在特定的一些傳輸模式時才用。

d+和d-是來兼容USB之前的標準的。

這里說一下,USB3.0只有一組RX/TX,速度是5Gb,USB Type-C為了保證正反都可以插就用了兩組,但實際上數據傳輸還是只用了一組RX/TX,速度就已經達到10Gb了。如果后面升級協議,兩組都傳的話就和DisplayPort一樣20Gb了。

工作流程

上圖DFP (Downstream Facing Port)也就是主,UFP (Upstream Facing Port)為從。除了DFP、UFP,還有個DRP (Dual Role port),DRP可以做DFP也可以做UFP。當DPR接到UFP,DRP轉化為DFP。當DRP接到DFP,DRP轉化為UFP。兩個DRP接在一起,這時就是任意一方為DFP,另一方為UFP。

DFPCC pin有上拉電阻Rp,在UFP有下拉電阻Rd。未連接時,DFPVBUS是無輸出的。連接后,CC pin相連,DFPCC pin會檢測到UFP的下拉電阻Rd,說明連接上了,DFP就打開Vbus電源開關,輸出電源給UFP。而哪個CC pin(CC1,CC2)檢測到下拉電阻就確定接口插入的方向,順便切換RX/TX。

電阻Rd=5.1k,電阻Rp為不確定的值,根據前面的圖看到USB Type-C有幾種供電模式,靠什么來甄別?就靠Rp的值,Rp的值不一樣,CC pin檢測到的電壓就不一樣,然后來控制DFP端執行哪種供電模式。

需要注意的是,上圖里畫了兩個CC,實際上在不含芯片的線纜里只有一根cc線。

含芯片的線纜也不是兩根cc線,而是一根cc,一根Vconn,用來給線纜里的芯片供電(3.3V5V),這時就cc端沒有下拉電阻Rd,而是下拉電阻Ra,800-1200歐。

CC pin兩個都接了下拉電阻<=Ra,DFP進入音頻配件模式,左右聲道,mic都俱全,如上圖。

USB Type-CDisplayPort,PCIE

USB PD是BMC編碼的信號,而之前的USB則是FSK,所以存在不兼容,不知道目前市面上有沒有能轉換的產品。

USB PD是在CC pin上傳輸,PD有個VDM (Vendor defined message)功能,定義了裝置端ID,讀到支持DPPCIe的裝置,DFP就進入替代(alternate)模式。

如果DFP認到deviceDP,便切換MUX/Configuration Switch,讓Type-C USB3.1信號腳改為傳輸DP信號。AUX輔助由Type-CSBU1,SUB2來傳。HPD是檢測腳,和CC差不多,所以共用。

DPlane0-3四組差分信號,Type-CRX/TX1-2也是四組差分信號,所以完全替代沒問題。而且在DP協議里的替代模式,可以USB信號和DP信號同時傳輸,RX/TX1傳輸USB數據,RX/TX2替換為lane0,1兩組數據傳輸,此時可支持到4k。

如果DFP認到deviceDP,便切換MUX/Configuration Switch,讓Type-C USB3.1信號腳改為傳輸PCIe信號。同樣的,PCIe使用RX/TX2SBU1,SUB2來傳輸數據,RX/TX1傳輸USB數據。

這樣的好處就是一個接口同時使用兩種設備,當然了,轉換線就可以做到,不用任何芯片。

總結

USB Type-C終結了長期以來USB插來插去的缺陷,節省了人們大量的時間,換一次方向至少2s吧,按全球10億人每天插拔一次USB,50%概率插錯,共耗時277000多小時,約為31年,太恐怖了。

一個接口搞定了音視頻數據三種,體積還算小。現在越來越多的手機接口都在逐步轉成USB Type-C接口。
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