USB -C - USB-C
 Stifter af USB-C-stikket
| |||
| Type | Digital lyd / video / datastik / strøm | ||
|---|---|---|---|
| Produktionshistorie | |||
| Designer | USB -implementeringsforum | ||
| Designet | 11. august 2014 (offentliggjort) | ||
| Generelle specifikationer | |||
| Stifter | 24 | ||
-USB-C_port_PNr%C2%B00760.jpg)
USB-C (formelt kendt som USB Type-C ) er et 24-benet USB- stiksystem med et rotationssymmetrisk stik .
USB Type-C Specification 1.0 blev udgivet af USB Implementers Forum (USB-IF) og blev afsluttet i august 2014. Den blev udviklet nogenlunde samtidig med USB 3.1- specifikationen. I juli 2016 blev det vedtaget af IEC som "IEC 62680-1-3".
En enhed med et Type-C-stik implementerer ikke nødvendigvis USB, USB-strømforsyning eller en anden tilstand : Type-C-stikket er fælles for flere teknologier, og kræver kun få af dem.
USB 3.2 , udgivet i september 2017, erstatter USB 3.1 -standarden. Det bevarer eksisterende USB 3.1 SuperSpeed og SuperSpeed+ datatilstande og introducerer to nye SuperSpeed+ overførselstilstande via USB-C-stikket ved hjælp af to-lane drift, med datahastigheder på 10 og 20 Gbit/s (1 og ~ 2,4 GB/s).
USB4 , udgivet i 2019, er den første standard for USB-overførselsprotokol, der kun er tilgængelig via USB-C.
Oversigt
USB-C-kabler forbinder værter og enheder og erstatter forskellige andre elektriske kabler og stik, herunder USB-A og USB-B , HDMI , DisplayPort og 3,5 mm lydstik .
Navn
USB Type-C og USB-C er varemærker tilhørende USB Implementers Forum.
Stik
Det 24-benede dobbeltsidede stik er lidt større end mikro-B-stikket , med en USB-C-port, der måler 8,4 millimeter (0,33 tommer) bred, 2,6 millimeter (0,10 tommer) høj og 6,65 millimeter (0,262 tommer) dyb. Der findes to slags ( køn ) stik, hun (hun) og han (stik).
Stik findes på kabler og adaptere. Beholdere findes på enheder og adaptere.
Kabler
USB 3.1-kabler betragtes som fuldt udstyrede USB-C-kabler. De er elektronisk markerede kabler, der indeholder en chip med en ID-funktion baseret på konfigurationskanalen og leverandørdefinerede meddelelser (VDM) fra USB Power Delivery 2.0- specifikationen. Kabellængde bør være ≤2 m for Gen 1 eller ≤1 m for Gen 2. Den elektroniske ID -chip giver oplysninger om produkt/sælger, kabelforbindelser, USB -signalprotokol (2.0, Gen 1, Gen 2), passiv/aktiv konstruktion, brug af V CONN -strøm , tilgængelig V BUS -strøm, latenstid, RX/TX -retning, SOP -controller -tilstand og hardware/firmwareversion.
USB-C-kabler, der ikke har afskærmede SuperSpeed-par, brugsben til sidebånd eller ekstra ledninger til elledninger, kan have øget kabellængde op til 4 m. Disse USB-C kabler understøtter kun 2,0 hastigheder og understøtter ikke alternative tilstande.
Alle USB-C kabler skal være i stand til at bære mindst 3 A strøm (ved 20 V, 60 W), men kan også bære 5 A strøm med høj effekt (ved 20 V, 100 W). USB-C til USB-C kabler, der understøtter 5A strøm, skal indeholde e-markørchips (også markedsført som E-Mark chips) programmeret til at identificere kablet og dets nuværende kapacitet. USB -opladningsporte skal også være tydeligt markeret med en kapacitet til strømforsyning.
Fuldt udstyrede USB-C-kabler, der implementerer USB 3.1 Gen 2, kan håndtere op til 10 Gbit/s datahastighed ved fuld duplex. De er markeret med et SuperSpeed+ (SuperSpeed 10 Gbit/s) logo. Der er også kabler, der kun kan bære USB 2.0 med op til 480 Mbit/s datahastighed. Der findes USB-IF- certificeringsprogrammer til USB-C-produkter, og slutbrugere anbefales at bruge USB-IF-certificerede kabler.
Enheder
Enheder kan være værter (med en nedadgående port, DFP) eller perifere enheder (med en opstrøms vendt port, UFP). Nogle, såsom mobiltelefoner , kan indtage begge roller afhængigt af hvilken slags der opdages i den anden ende. Disse typer porte kaldes Dual-Role-Data (DRD) porte, som var kendt som USB On-The-Go i den tidligere specifikation. Når to sådanne enheder er forbundet, tildeles rollerne tilfældigt, men en swap kan kommanderes fra begge ender, selvom der er valgfrie metoder til sti og rolle, der gør det muligt for enheder at vælge en præference for en bestemt rolle. Desuden kan enheder med dobbelt rolle, der implementerer USB Power Delivery , uafhængigt og dynamisk bytte data og magtroller ved hjælp af Data Role Swap- eller Power Role Swap-processerne. Dette giver mulighed for opladningshub- eller dockingstation- applikationer, hvor USB-C-enheden fungerer som en USB-dataværter, mens den fungerer som en strømforbruger snarere end en kilde.
USB-C-enheder kan valgfrit levere eller forbruge busstrømstrømme på 1,5 A og 3,0 A (ved 5 V) ud over baseline-busforsyning; strømkilder kan enten annoncere forøget USB -strøm gennem konfigurationskanalen, eller de kan implementere den fulde USB Power Delivery -specifikation ved hjælp af både BMC -kodet konfigurationslinje og ældre BFSK -kodet V BUS -linje.
Tilslutning af en ældre enhed til en vært med en USB-C-stikkontakt kræver et kabel eller en adapter med et USB-A- eller USB-B-stik eller stik i den ene ende og et USB-C-stik i den anden ende. Ældre adaptere (dvs. adaptere med et USB-A eller USB-B [han] -stik) med en USB-C [hun] -stik er "ikke defineret eller tilladt" af specifikationen, fordi de kan skabe "mange ugyldige og potentielt usikre" kabel kombinationer.
Tilstande
Tilbehørstilstand for lydadapter
En enhed med en USB-C-port understøtter muligvis analoge headsets via en lydadapter med et 3,5 mm-stik, der giver fire standard analoge lydforbindelser (venstre, højre, mikrofon og jord). Lydadapteren kan eventuelt indeholde en USB-C-opladningsport for at tillade opladning af 500 mA. Tekniske specifikationer siger, at et analogt headset ikke må bruge et USB-C-stik i stedet for et 3,5 mm-stik. Med andre ord skal headsets med et USB-C-stik altid understøtte digital lyd (og eventuelt tilbehørstilstand).
Analoge signaler bruger USB 2.0-differentialpar (Dp og Dn for højre og venstre) og de to sidebånds brugspar til Mic og GND. Tilstedeværelsen af lydtilbehøret signaleres via konfigurationskanalen og V CONN .
Alternativ tilstand
En alternativ tilstand dedikerer nogle af de fysiske ledninger i et USB-C 3.1-kabel til direkte enhed-til-vært-transmission af alternative dataprotokoller. De fire højhastighedsbaner, to sidebåndstifter og (kun til dock, aftagelig enhed og permanente kabelapplikationer) to USB 2.0 datapinde og en konfigurationsstift kan bruges til alternativ tilstandstransmission. Tilstandene konfigureres ved hjælp af leverandørdefinerede meddelelser (VDM) via konfigurationskanalen.
specifikationer
USB Type-C kabel og stik specifikation
USB Type-C-specifikationen 1.0 blev offentliggjort af USB Implementers Forum (USB-IF) og blev afsluttet i august 2014.
Det definerer krav til kabler og stik.
- Rev 1.1 blev offentliggjort 2015-04-03
- Rev 1.2 blev offentliggjort 2016-03-25
- Rev 1.3 blev offentliggjort 2017-07-14
- Rev 1.4 blev offentliggjort 2019-03-29
- Rev 2.0 blev offentliggjort 2019-08-29
- Rev 2.1 blev offentliggjort 2021-05-25 ( USB PD - udvidet effektområde - 48 V - 5 A - 240 W )
Vedtagelse som IEC -specifikation:
- IEC 62680-1-3: 2016 (2016-08-17, udgave 1.0) "Universelle serielle businterfaces til data og strøm-Del 1-3: Universal Serial Bus-grænseflader-Almindelige komponenter-USB Type-C-kabel og stikspecifikation"
- IEC 62680-1-3: 2017 (2017-09-25, udgave 2.0) "Universelle serielle busgrænseflader til data og strøm-Del 1-3: Almindelige komponenter-USB Type-C-kabel og stikspecifikationer"
- IEC 62680-1-3: 2018 (2018-05-24, udgave 3.0) "Universelle serielle busgrænseflader til data og strøm-Del 1-3: Almindelige komponenter-USB Type-C-kabel og stikspecifikationer"
Beholdere
Beholderen har fire strøm- og fire jordstifter, to differentialpar til højhastigheds-USB- data (selvom de er forbundet til hinanden på enheder), fire afskærmede differentialpar til forbedrede SuperSpeed- data (to transmitter og to modtagepar), to sidebåndsbrug ( SBU) ben og to Configuration Channel (CC) ben.
| Pin | Navn | Beskrivelse |
|---|---|---|
| A1 | GND | Jordretur |
| A2 | SSTXp1 | SuperSpeed -differentialpar #1, TX, positivt |
| A3 | SSTXn1 | SuperSpeed -differentialpar #1, TX, negativ |
| A4 | V BUS | Buskraft |
| A5 | CC1 | Konfigurationskanal |
| A6 | Dp1 | USB 2.0 differentialpar, position 1, positiv |
| A7 | Dn1 | USB 2.0 differentialpar, position 1, negativ |
| A8 | SBU1 | Brug af sidebånd (SBU) |
| A9 | V BUS | Buskraft |
| A10 | SSRXn2 | SuperSpeed -differentialpar #4, RX, negativ |
| A11 | SSRXp2 | SuperSpeed -differentialpar #4, RX, positivt |
| A12 | GND | Jordretur |
| Pin | Navn | Beskrivelse |
|---|---|---|
| B12 | GND | Jordretur |
| B11 | SSRXp1 | SuperSpeed -differentialpar #2, RX, positivt |
| B10 | SSRXn1 | SuperSpeed -differentialpar #2, RX, negativ |
| B9 | V BUS | Buskraft |
| B8 | SBU2 | Brug af sidebånd (SBU) |
| B7 | Dn2 | USB 2.0 differentialpar, position 2, negativ |
| B6 | Dp2 | USB 2.0 differentialpar, position 2, positiv |
| B5 | CC2 | Konfigurationskanal |
| B4 | V BUS | Buskraft |
| B3 | SSTXn2 | SuperSpeed -differentialpar #3, TX, negativ |
| B2 | SSTXp2 | SuperSpeed -differentialpar #3, TX, positivt |
| B1 | GND | Jordretur |
Stik
Hanstikket (stikket) har kun et højhastighedsdifferentialepar, og en af CC-benene (CC2) erstattes af V CONN for at drive valgfri elektronik i kablet, og den anden bruges til faktisk at bære konfigurationskanalen ( CC) signaler. Disse signaler bruges til at bestemme kablets orientering samt til at transportere USB Power Delivery -kommunikation.
Kabler
| Stik 1, USB Type-C | USB Type-C kabel | Stik 2, USB Type-C | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Pin | Navn | Trådfarve | Ingen | Navn | Beskrivelse | 2.0 | Pin | Navn |
| Skal | Skjold | Fletning | Fletning | Skjold | Kabel ekstern fletning | ✓ | Skal | Skjold |
| A1, B12, B1, A12 |
GND | Fortinnet | 1 | GND_PWRrt1 | Grund til strømretur | ✓ | A1, B12, B1, A12 |
GND |
| 16 | GND_PWRrt2 | ✗ | ||||||
| A4, B9, B4, A9 |
V BUS | Rød | 2 | PWR_V BUS 1 | V BUS strøm | ✓ | A4, B9, B4, A9 |
V BUS |
| 17 | PWR_V BUS 2 | ✗ | ||||||
| B5 | V KONN | Gul |
18 | PWR_V CONN | V CONN -strøm , til kabler med strøm | ✓ | B5 | V KONN |
| A5 | CC | Blå | 3 | CC | Konfigurationskanal | ✓ | A5 | CC |
| A6 | Dp1 | Grøn | 4 | UTP_Dp | Uafskærmet snoet par, positivt | ✓ | A6 | Dp1 |
| A7 | Dn1 | hvid | 5 | UTP_Dn | Uafskærmet snoet par, negativt | ✓ | A7 | Dn1 |
| A8 | SBU1 | Rød | 14 | SBU_A | Brug sidebånd A | ✗ | B8 | SBU2 |
| B8 | SBU2 | Sort | 15 | SBU_B | Brug sidebånd B | ✗ | A8 | SBU1 |
| A2 | SSTXp1 | Gul | 6 | SDPp1 | Afskærmet differentialpar #1, positivt | ✗ | B11 | SSRXp1 |
| A3 | SSTXn1 | Brun | 7 | SDPn1 | Afskærmet differentialpar #1, negativt | ✗ | B10 | SSRXn1 |
| B11 | SSRXp1 | Grøn | 8 | SDPp2 | Afskærmet differentialpar #2, positivt | ✗ | A2 | SSTXp1 |
| B10 | SSRXn1 | orange | 9 | SDPn2 | Afskærmet differentialpar #2, negativt | ✗ | A3 | SSTXn1 |
| B2 | SSTXp2 | hvid | 10 | SDPp3 | Afskærmet differentialpar #3, positivt | ✗ | A11 | SSRXp2 |
| B3 | SSTXn2 | Sort | 11 | SDPn3 | Afskærmet differentialpar #3, negativ | ✗ | A10 | SSRXn2 |
| A11 | SSRXp2 | Rød | 12 | SDPp4 | Afskærmet differentialpar #4, positivt | ✗ | B2 | SSTXp2 |
| A10 | SSRXn2 | Blå | 13 | SDPn4 | Afskærmet differentialpar #4, negativ | ✗ | B3 | SSTXn2 |
Relaterede USB-IF specifikationer
- Specifikation for USB Type-C-låsestik
- Specifikationen for USB Type-C Locking Connector blev offentliggjort 2016-03-09. Den definerer de mekaniske krav til USB-C-stik og retningslinjerne for konfigurationen af USB-C-stikket til at levere en standardiseret skruelåsemekanisme til USB-C-stik og kabler.
- USB Type-C Port Controller Interface Specification
- USB Type-C Port Controller Interface Specification blev offentliggjort 2017-10-01. Det definerer en fælles grænseflade fra en USB-C Port Manager til en simpel USB-C Port Controller.
- USB Type-C-godkendelsesspecifikation
- Vedtaget som IEC-specifikation: IEC 62680-1-4: 2018 (2018-04-10) "Universal Serial Bus interfaces for data and power-Part 1-4: Common components-USB Type-C Authentication Specification"
- USB 2.0 Billboard Device Class Specification
- USB 2.0 Billboard Device Class er defineret til at kommunikere detaljerne om understøttede alternative tilstande til computerens værtssystem. Det giver brugerlæsbare strenge produktbeskrivelse og oplysninger om brugerstøtte. Billboard -meddelelser kan bruges til at identificere inkompatible forbindelser, der er oprettet af brugerne. De er ikke forpligtet til at forhandle alternative tilstande og vises kun, når forhandling mislykkes mellem værten (kilde) og enhed (synk).
- Specifikation for USB Audio Device Class 3.0
- USB Audio Device Class 3.0 definerer drevne digitale lydheadset med et USB-C-stik. Standarden understøtter overførsel af både digitale og analoge lydsignaler over USB -porten.
- USB -strømleveringsspecifikation
- Selvom det ikke er nødvendigt for USB-C-kompatible enheder at implementere USB Power Delivery, for USB-C DRP/DRD (Dual-Role-Power/Data) porte, introducerer USB Power Delivery kommandoer til ændring af en havns strøm- eller datarolle efter roller er etableret, når der oprettes forbindelse.
- USB 3.2 -specifikation
- USB 3.2 , udgivet i september 2017, erstatter USB 3.1 -standarden. Det bevarer eksisterende USB 3.1 SuperSpeed og SuperSpeed+ datatilstande og introducerer to nye SuperSpeed+ overførselstilstande via USB-C-stikket ved hjælp af to-lane drift, hvilket fordobler datahastighederne til 10 og 20 Gbit/s (1 og ~ 2,4 GB/s).
- USB4 -specifikation
- Den USB4 specifikation udgivet i 2019 er det første USB dataoverførsel specifikation at kræve USB-C stik.
Alternative tilstandspartnerspecifikationer
Fra og med 2018 findes fem systemdefinerede Partner Mode-specifikationer. Derudover understøtter leverandører muligvis proprietære tilstande til brug i dock -løsninger. Alternative tilstande er valgfrie; Type-C-funktioner og -enheder er ikke påkrævet for at understøtte nogen specifik alternativ tilstand. USB Implementers Forum arbejder sammen med sine alternative tilstandspartnere for at sikre, at porte er korrekt mærket med respektive logoer.
| Logo | Navn | Dato | Protokol |
|---|---|---|---|
|
DisplayPort alternativ tilstand | Udgivet i september 2014 | DisplayPort 1.4 , DisplayPort 2.0 |
.svg){kind=small}
|
Mobil High-Definition Link (MHL) Alternativ tilstand | Annonceret i november 2014 | MHL 1.0, 2.0, 3.0 og superMHL 1.0 |
|
Thunderbolt alternativ tilstand | Annonceret i juni 2015 | Thunderbolt 3 (bærer også DisplayPort 1.2 eller DisplayPort 1.4 ) |
|
Alternativ HDMI -tilstand | Annonceret i september 2016 | HDMI 1.4b |
| Alternativ tilstand i VirtualLink | Annonceret i juli 2018 | VirtualLink 1.0 (endnu ikke standardiseret) |
Andre protokoller som Ethernet er blevet foreslået, selvom Thunderbolt 3 og senere også er i stand til 10 Gigabit Ethernet -netværk.
Alle Thunderbolt 3 -controllere understøtter begge "Thunderbolt Alternate Mode" og "DisplayPort Alternate Mode". Fordi Thunderbolt kan indkapsle DisplayPort -data, kan hver Thunderbolt -controller enten udsende DisplayPort -signaler direkte over "DisplayPort Alternativ tilstand" eller indkapslet i Thunderbolt i "Thunderbolt Alternativ tilstand". Lavprisudstyr tilsluttes for det meste via "DisplayPort Alternate Mode", mens nogle dockingstationer tunneller DisplayPort over Thunderbolt.
DisplayPort Alt Mode 2.0: USB 4 understøtter DisplayPort 2.0 over dens alternative tilstand. DisplayPort 2.0 kan understøtte 8K -opløsning ved 60 Hz med HDR10 -farve og kan bruge op til 80 Gbps, hvilket er det dobbelte af den mængde, der er tilgængelig for USB -data.
USB SuperSpeed -protokollen ligner DisplayPort og PCIe/Thunderbolt ved brug af pakkede data, der transmitteres over differentielle LVDS -baner med indlejret ur ved hjælp af sammenlignelige bithastigheder, så disse alternative tilstande er lettere at implementere i chipsættet.
Alternative tilstandsværter og dræn kan tilsluttes med enten almindelige fuldfunktionelle Type-C-kabler eller med konverterkabler eller adaptere:
- USB 3.1 Type-C til Type-C fuldt udstyret kabel
- DisplayPort, Mobile High-Definition Link (MHL), HDMI og Thunderbolt (20 Gbit/s eller 40 Gbit/s med kabellængde op til 0,5 m) Alternative tilstand Type-C-porte kan forbindes med standard passiv fuldt udstyret USB-type -C kabler. Disse kabler er kun mærket med standard "trident" SuperSpeed USB -logo (til Gen 1 -kabler) eller SuperSpeed+ USB 10 Gbit/s -logoet (til Gen 2 -kabler) i begge ender. Kabellængde skal være 2,0 m eller mindre for Gen 1 og 1,0 m eller mindre for Gen 2.
- Thunderbolt Type-C til Type-C aktivt kabel
- Thunderbolt 3 (40 Gbit/s) Alternativ tilstand med kabler længere end 0,5 m kræver aktive Type-C-kabler, der er certificeret og elektronisk mærket til højhastigheds-Thunderbolt 3-transmission, på samme måde som 5 A-kabler med høj effekt. Disse kabler er markeret med et Thunderbolt -logo i begge ender. De understøtter ikke USB 3 bagudkompatibilitet, kun USB 2 eller Thunderbolt. Kabler kan markeres for både Thunderbolt og 5 A strømforsyning på samme tid.
Aktive kabler /adaptere indeholder strømforsynede IC'er til at forstærke /udligne signalet for kabler med forlænget længde eller til at udføre aktiv protokolkonvertering. Adapterne til video Alt -tilstande kan muligvis konvertere fra native videostream til andre standarder for videogrænseflader (f.eks. DisplayPort, HDMI, VGA eller DVI).
Brug af fuldt udstyrede Type-C-kabler til alternative tilstandsforbindelser giver nogle fordele. Alternativ tilstand anvender ikke USB 2.0 -baner og konfigurationskanalbanen, så USB 2.0- og USB Power Delivery -protokoller er altid tilgængelige. Desuden kan DisplayPort- og MHL -alternative tilstande transmittere på en, to eller fire SuperSpeed -baner, så to af de resterende baner kan bruges til samtidig at overføre USB 3.1 -data.
| Mode | USB 3.1 Type-C kabel | Adapterkabel eller adapter | Konstruktion | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| USB | DisplayPort | lyn | superMHL | HDMI | HDMI | DVI-D | Komponentvideo | ||||||
| 3.1 | 1.2 | 1.4 | 20 Gbit/s | 40 Gbit/s | 1.4b | 1.4b | 2.0b | Enkelt-link | Dobbelt-link | (YPbPr, VGA/DVI-A) | |||
| DisplayPort | Ja | Ja | Ingen | Passiv | |||||||||
| Valgfri | Ja | Ja | Ja | Aktiv | |||||||||
| lyn | Ja | Ja | Ja | Ja | Ingen | Passiv | |||||||
| Valgfri | Valgfri | Ja | Ja | Ja | Ja | Aktiv | |||||||
| MHL | Ja | Ja | Ja | Ingen | Ja | Ingen | Ingen | Passiv | |||||
| Valgfri | Ja | Ja | Aktiv | ||||||||||
| HDMI | Ja | Ja | Ingen | Ja | Ingen | Ingen | Passiv | ||||||
| Valgfri | Ja | Aktiv | |||||||||||
Brug af USB-C stikkontakt i forskellige tilstande
Diagrammerne nedenfor viser stifterne på et USB-C-stik i forskellige brugstilfælde.
USB 2.0/1.1
En simpel USB 2.0/1.1 enhed passer sammen med et par D+/D− ben. Derfor kræver kilden (værten) ikke noget forbindelsesstyringskredsløb, men den mangler det samme fysiske stik, så derfor er USB-C ikke bagudkompatibel. V BUS og GND giver 5 V op til 500 mA strøm. For at tilslutte en USB 2.0/1.1-enhed til en USB-C-vært er brug af Rd på CC-benene imidlertid påkrævet, da kilden (værten) ikke vil levere V BUS, før der registreres en forbindelse via CC-benene.
| GND | TX1+ | TX1− | V BUS | CC1 | D+ | D - | SBU1 | V BUS | RX2− | RX2+ | GND |
| GND | RX1+ | RX1− | V BUS | SBU2 | D - | D+ | CC2 | V BUS | TX2− | TX2+ | GND |
USB -strømforsyning
USB Power Delivery bruger en af CC1, CC2 benene til strømforhandling mellem kilde og synk op til 20 V ved 5 A. Den er gennemsigtig for enhver datatransmissionstilstand og kan derfor bruges sammen med enhver af dem, så længe CC benene er intakte.
| GND | TX1+ | TX1− | V BUS | CC1 | D+ | D - | SBU1 | V BUS | RX2− | RX2+ | GND |
| GND | RX1+ | RX1− | V BUS | SBU2 | D - | D+ | CC2 | V BUS | TX2− | TX2+ | GND |
USB 3.0/3.1/3.2
I USB 3.0/3.1/3.2 -tilstand bruges to eller fire højhastighedsforbindelser i TX/RX -par til at levere henholdsvis 5 til 10 eller 10 til 20 Gbit/s gennemstrømning. En af CC -benene bruges til at forhandle om tilstanden.
V BUS og GND giver 5 V op til 900 mA i overensstemmelse med USB 3.1 -specifikationen. Der kan også indtastes en specifik USB-C-tilstand, hvor 5 V ved enten 1,5 A eller 3 A leveres. Et tredje alternativ er at etablere en Power Delivery -kontrakt.
I enkeltbanefunktion bruges kun differentialparene tættest på CC-stiften til datatransmission. Til dataoverførsler med to spor er alle fire differentialpar i brug.
D+/D− -linket til USB 2.0/1.1 bruges typisk ikke, når USB 3.x -forbindelsen er aktiv, men enheder som hubs åbner samtidige 2.0- og 3.x -uplinks for at tillade betjening af begge typeenheder, der er tilsluttet den. Andre enheder kan have tilbagekoblingstilstand til 2.0, hvis forbindelsen 3.x mislykkes.
| GND | TX1+ | TX1− | V BUS | CC1 | D+ | D - | SBU1 | V BUS | RX2− | RX2+ | GND |
| GND | RX1+ | RX1− | V BUS | SBU2 | D - | D+ | CC2 | V BUS | TX2− | TX2+ | GND |
Alternativ tilstand
I alternativ tilstand bruges en af op til fire højhastighedsforbindelser i den retning, der er nødvendig. SBU1, SBU2 giver et ekstra link til lavere hastighed. Hvis to højhastighedsforbindelser forbliver ubrugte, kan der oprettes et USB 3.0/3.1 -link samtidigt med alternativ tilstand. En af CC -benene bruges til at udføre al forhandling. En ekstra lavbånds tovejskanal (anden end SBU) kan også dele denne CC -pin. USB 2.0 fås også via D+/D− ben.
Hvad angår strøm, skal enhederne forhandle om en strømleveringsaftale, før en alternativ tilstand indtastes.
| GND | TX1+ | TX1− | V BUS | CC1 | D+ | D - | SBU1 | V BUS | RX2− | RX2+ | GND |
| GND | RX1+ | RX1− | V BUS | SBU2 | D - | D+ | CC2 | V BUS | TX2− | TX2+ | GND |
Debug tilbehørstilstand
Det eksterne enhets testsystem (DTS) signalerer til målsystemet (TS) om at gå ind i fejlsøgningstilstandstilstand via CC1 og CC2, der begge trækkes ned med en Rn -modstandsværdi eller trækkes op som Rp -modstandsværdi fra teststikket (Rp og Rn defineret i Type-C-specifikationen).
Efter indtastning af fejlfindingstilbehøret udføres valgfri orienteringsdetektering via CC1 og CC2 via indstilling CC1 som en pullup af Rd-modstand og CC2 trækkes til jorden via Ra-modstand (fra testsystemets Type-C-stik). Selv om det er valgfrit, er orienteringsdetektering påkrævet, hvis USB Power Delivery -kommunikation skal forblive funktionel.
I denne tilstand afbrydes alle digitale kredsløb fra stikket, og de 14 fedtpinde kan bruges til at afsløre fejlretningsrelaterede signaler (f.eks. JTAG -interface). USB IF kræver for certificering, at sikkerheds- og fortrolighedshensyn og forholdsregler er taget, og at brugeren faktisk har anmodet om, at fejlfindingstesttilstand udføres.
| GND | TX1+ | TX1− | V BUS | CC1 | D+ | D - | SBU1 | V BUS | RX2− | RX2+ | GND |
| GND | RX1+ | RX1− | V BUS | SBU2 | D - | D+ | CC2 | V BUS | TX2− | TX2+ | GND |
Hvis et reversibelt Type-C-kabel er påkrævet, men Power Delivery-understøttelse ikke er det, skal teststikket arrangeres som nedenfor, idet CC1 og CC2 begge trækkes ned med en Rn-modstandsværdi eller trækkes op som Rp-modstandsværdi fra testen prop:
| GND | TS1 | TS2 | V BUS | CC1 | TS6 | TS7 | TS5 | V BUS | TS4 | TS3 | GND |
| GND | TS3 | TS4 | V BUS | TS5 | TS7 | TS6 | CC2 | V BUS | TS2 | TS1 | GND |
Denne spejling af testsignaler giver kun 7 testsignaler til fejlfindingsbrug i stedet for 14, men med fordelen ved at minimere antallet af ekstra dele til orienteringsdetektering.
Tilbehørstilstand for lydadapter
I denne tilstand afbrydes alle digitale kredsløb fra stikket, og visse ben bliver tildelt til analoge udgange eller indgange. Tilstanden, hvis den understøttes, indtastes, når begge CC -ben er kortsluttet til GND. D− og D+ bliver henholdsvis lydudgang til venstre L og højre R. SBU -benene bliver en mikrofon -pin MIC, og den analoge jordede AGND, sidstnævnte er en returvej for både udgange og mikrofonen. Ikke desto mindre skal MIC- og AGND-benene have automatisk swap-kapacitet af to årsager: For det første kan USB-C-stikket indsættes på hver side; for det andet er der ingen aftale, hvilke TRRS -ringe der skal være GND og MIC, så enheder udstyret med et hovedtelefonstik med mikrofonindgang skal alligevel kunne udføre denne swap.
Denne tilstand tillader også samtidig opladning af en enhed, der udsætter den analoge lydgrænseflade (via V BUS og GND), dog kun ved 5 V og 500 mA, da CC -ben ikke er tilgængelige for enhver forhandling.
| GND | TX1+ | TX1− | V BUS | CC1 | R | L | MIC | V BUS | RX2− | RX2+ | GND |
| GND | RX1+ | RX1− | V BUS | AGND | L | R | CC2 | V BUS | TX2− | TX2+ | GND |
Stikindsættelsesdetektering udføres af TRRS -stikets fysiske stikdetekteringsafbryder. Ved stikindsættelser trækker dette både CC og VCONN ned i stikket (CC1 og CC2 i beholderen). Denne modstand skal være mindre end 800 ohm, hvilket er den minimale "Ra" -modstand, der er angivet i USB Type-C-specifikationen). Dette er i det væsentlige en direkte forbindelse til USB digital jord.
| TRRS -stik | Analogt lydsignal | USB Type-C hanstik |
|---|---|---|
| Tip | L | D - |
| Ring 1 | R | D+ |
| Ring 2 | Mikrofon/jord | SBU1 eller SBU2 |
| Ærme | Mikrofon/jord | SBU2 eller SBU1 |
| DETEKT 1 | Kontakt til tilstedeværelsesdetektering | CC, VCONN |
| DETEKT 2 | Kontakt til tilstedeværelsesdetektering | GND |
Software support
- Android fra version 6.0 og fremefter fungerer med USB 3.1 og USB-C.
- Chrome OS , der starter med Chromebook Pixel 2015, understøtter USB 3.1, USB-C, alternative tilstande, strømforsyning og understøttelse af USB Dual-Role.
- FreeBSD frigav Extensible Host Controller Interface, der understøtter USB 3.0 , med udgivelse 8.2
- iOS fra version 12.1 (iPad Pro 3. og senere generationer, iPad Air 4. generation, iPad Mini 6. generation) og fremefter fungerer med USB-C.
- NetBSD begyndte at understøtte USB 3.0 med udgivelse 7.2
- Linux har understøttet USB 3.0 siden kernel version 2.6.31 og USB version 3.1 siden kernel version 4.6.
- OpenBSD begyndte at understøtte USB 3.0 i version 5.7
- OS X Yosemite (macOS version 10.10.2), der starter med MacBook Retina i begyndelsen af 2015, understøtter USB 3.1, USB-C, alternative tilstande og strømforsyning.
- Windows 8.1 tilføjede USB-C og billboard support i en opdatering.
- Windows 10 og Windows 10 Mobile understøtter USB 3.1, USB-C, alternative tilstande, billboard-enhedsklasse, strømforsyning og USB Dual-Role.
Hardware support
USB-C-enheder
Et stigende antal bundkort, notebooks, tabletcomputere, smartphones, harddiske, USB-hubs og andre enheder udgivet fra 2014 og fremover omfatter USB-C-stik. Den første indførelse af USB-C var imidlertid begrænset af høje omkostninger ved USB-C-kabler og omfattende brug af USB-B-opladere.
Videoudgang
DisplayPort er i øjeblikket den mest implementerede alternative tilstand og bruges til at levere videooutput på enheder, der ikke har DisplayPort- eller HDMI-porte i standardstørrelse, f.eks. Smartphones og bærbare computere. Alle Chromebooks med en USB-C-port skal understøtte DisplayPort alternativ tilstand i Googles hardware krav til producenter. En USB-C multiport-adapter konverterer enhedens oprindelige videostream til DisplayPort/HDMI/VGA, så den kan vises på en ekstern skærm, f.eks. Et fjernsyn eller computerskærm.
Det bruges også på USB-C-dockingstationer designet til at slutte en enhed til en strømkilde, ekstern skærm, USB-hub og ekstraudstyr (f.eks. En netværksport) med et enkelt kabel. Disse funktioner implementeres undertiden direkte i displayet i stedet for en separat dock, hvilket betyder, at en bruger forbinder deres enhed til skærmen via USB-C uden andre forbindelser påkrævet.
Problemer med kompatibilitet
Strømproblemer med kabler
Mange kabler, der hævder at understøtte USB-C, overholder faktisk ikke standarden. Brug af disse kabler ville have en potentiel konsekvens af beskadigelse af enheder, som de er forbundet til. Der er rapporteret tilfælde af, at bærbare computere er blevet ødelagt på grund af brugen af ikke-kompatible kabler.
Nogle ikke-kompatible kabler med et USB-C-stik i den ene ende og et ældre USB-A-stik eller Micro-B-stik i den anden ende afslutter forkert konfigurationskanalen (CC) med en 10kΩ pullup til V BUS i stedet for specifikationen, der er påbudt 56 kΩ pullup, hvilket får en enhed tilsluttet til kablet til forkert at bestemme mængden af strøm, det er tilladt at trække fra kablet. Kabler med dette problem fungerer muligvis ikke korrekt med visse produkter, herunder Apple- og Google -produkter, og kan endda beskadige strømkilder som f.eks. Opladere, hubs eller pc -USB -porte.
Når der bruges et defekt USB-C-kabel eller en strømkilde, kan spændingen, der ses af en USB-C-enhed, være forskellig fra den spænding, som enheden forventer. Dette kan resultere i en overspænding på VBUS -stiften. På grund af USB-C-stikkontaktens fine tonehøjde kan VBUS-stiften fra kablet komme i kontakt med CC-stiften på USB-C-stikket, hvilket kan resultere i et kort til VBUS-elektrisk problem på grund af det faktum, at VBUS-stiften er klassificeret op til 20 V, mens CC-benene er klassificeret op til 5,5 V. For at løse disse problemer skal USB Type-C portbeskyttelse bruges mellem USB-C-stik og USB-C Power Delivery-controller.
Kompatibilitet med lydadaptere
På enheder, der har udeladt 3,5 mm lydstik , kan USB-C-porten bruges til at tilslutte kablet tilbehør såsom hovedtelefoner.
Der er primært to typer USB-C-adaptere (aktive adaptere med DAC'er , passive adaptere uden DAC'er) og to former for lydoutput fra enheder (telefoner uden indbyggede DAC'er, der sender digital lyd, telefoner med indbyggede DAC'er, der sender analog lyd ud) .
Når der bruges et aktivt sæt USB-C-hovedtelefoner eller adapter, sendes digital lyd via USB-C-porten. Konverteringen med DAC og forstærker sker inden i hovedtelefonerne eller adapteren, i stedet for på telefonen. Lydkvaliteten er afhængig af hovedtelefonerne/adapterens DAC. Aktive adaptere med en indbygget DAC har næsten universel understøttelse af enheder, der udsender digital og analog lyd, i overensstemmelse med specifikationerne for Audio Device Class 3.0 og Audio Adapter Accessory Mode .
Eksempler på sådanne aktive adaptere omfatter eksterne USB-lydkort og DAC'er, der ikke kræver særlige drivere, og USB-C til 3,5 mm hovedtelefonstikadaptere fra Apple, Google, Essential, Razer, HTC.
På den anden side, når der bruges et passivt sæt USB-C-hovedtelefoner eller adapter, sendes analog lyd via USB-C-porten. Konverteringen med DAC og forstærker sker på telefonen; hovedtelefonerne eller adapteren går simpelthen igennem signalet. Lydkvaliteten er afhængig af telefonens indbyggede DAC. Passive adaptere uden en indbygget DAC er kun kompatible med enheder, der udsender analog lyd, der overholder lydadapterens tilbehørstilstandsspecifikation .
| Output -tilstand | Specifikation | Enheder | USB-C-adaptere | |
|---|---|---|---|---|
| Aktiv, med DAC'er | Passiv, uden DAC'er | |||
| Digital lyd | Audio Device Class 3.0 (digital lyd) | Google Pixel 2, HTC U11, Essential Phone, Razer Phone, Samsung Galaxy Note 10, Samsung Galaxy S10 Lite, Sharp Aquos S2, Asus ZenFone 3, Bluedio T4S, Lenovo Tab 4, GoPro, MacBook osv. |
Konvertering med adapter | Konvertering ikke tilgængelig |
| Analog lyd | Moto Z/Z Force, Moto Z2/Z2 Force/Z2 Play, Moto Z3/Z3 Play, Sony Xperia XZ2, Huawei Mate 10 Pro, Huawei P20/P20 Pro, Honor Magic2, LeEco, Xiaomi -telefoner, OnePlus 6T, OnePlus 7/ 7 Pro/7T/7T Pro, Oppo Find X/Oppo R17/R17 Pro, ZTE Nubia Z17/Z18 osv. |
Konvertering med adapter | Gå igennem | |
Kompatibilitet med anden hurtigopladningsteknologi
I 2016 påpegede Benson Leung , en ingeniør hos Google, at Quick Charge 2.0- og 3.0-teknologier udviklet af Qualcomm ikke er kompatible med USB-C-standarden. Qualcomm svarede, at det er muligt at få hurtigopladningsløsninger til at passe til spændingskravene for USB-C, og at der ikke er rapporteret om problemer; den behandlede imidlertid ikke standardproblemet på det tidspunkt. Senere på året frigav Qualcomm Quick Charge 4-teknologi, der citerede-som et fremskridt i forhold til tidligere generationer-"USB Type-C og USB PD-kompatibel".
Se også
Referencer
eksterne links
- Den Universal Serial Bus type C-kabel og stik specifikation indgår i et sæt af USB-dokumenter, der kan downloades fra USB.org .