Cómo comenzar a usar USB Type-C en sus diseños


Los dispositivos integrados modernos usan una gran cantidad de conectores diferentes, como USB Tipo-B, miniUSB, microUSB, etc. Todos difieren en factor de forma, rendimiento máximo y varias otras características. La solución más correcta en esta situación sería minimizar el número de conectores utilizados y detenerse en uno, el "uno" para la mayoría de los desarrollos. El más prometedor es el uso del conector tipo C. Combina un ancho de banda increíble con una salida de alta potencia. Los fabricantes como Apple, Huawei, Sony ya están introduciendo conectores tipo C en sus diseños, abandonando gradualmente el uso de conectores "viejos". ¿Y qué es peor para los desarrolladores integrados?


, Type-C. embedded, , - .


Type-C?


, , USB4, Thunderbolt 3 (TBT3), DisplayPort 2.0 (DP) ( USB Type-C), , Type-C, . , «», .


Type-C, .



Type-C :



:


VBUS –


: : 5 – 500 (2,5 ) 20 – 5 (100 ). 20 , . , 5 , Power Delivery (PD). , -, 15 (5 – 3 ). embedded-, , , (15 ) - .
Power Delivery (PD) – , «/» , . .


:


  • PD – 15 (U = 5 , I = 3 );
  • PD – 100 (U = 20 , I = 5 A).

CC1/CC2 – Configuration Channel (CC)


: . , , (Vconn) . PD . , PD, : , .


:


  • Vconn – 5 ;
  • Vconn – 200 ;
  • – 0–5 ;
  • – 400 ( PD).

SBU1/SBU2 – Sideband Use (Auxiliary Signal Pins)


: . , USB2/3.2 . USB4 , . DP AUX-. ( ) , «».


:


  • USB4 – (Serial Port) 1 /c;
  • DisplayPort – 720 /c. , , (TX1± TX2± RX1± RX2±). AUX- , ;
  • A – [-0,3–3,3 ].
  • USB2/3.2 – ;

D+/D- – Data (USB2.0)


: USB 2.0. . , USB3.2/USB4/TBT3/DP . , USB2.0 . .


:


  • USB 2.0 – 480 /c;
  • A – [-3,0–3,0 ].
  • USB3.2/USB4/TBT3/DP – ;

TX1± TX2± RX1± RX2± – Data (USB3.2/USB4/TBT3/DP)


: , . . USB4/TBT3/DP ( Simplex). , .


:


  • USB3.2 Gen 1 / Gen 2 – (TX1/RX1 TX2/RX2) . 5 /c (Gen1) 10 /c (Gen2) ;
  • USB3.2 Gen 2 x 2 – (TX1/RX1 TX2/RX2).
    , USB3.X , .
  • USB4/TBT3/DP – (TX1/RX1 TX2/RX2). 20 /c. 40 /c ( ) 80 / .
  • USB 2.0 – ;


:





active cable ( ) . , PD , , SOP (Start of packet), , PD, ( ).


A cable with a USB Plug on each end at least one of which is a Cable Plug supporting SOP’, that also incorporates data bus signal conditioning circuits...

Type-C , , .


Active cables are USB Full-Featured Type-C Cables that incorporate repeaters in the USB 3.2 data path. All active cables, regardless of length, are expected to comply with this specification, the USB 3.2...

Type-C (Emark), SOP, , .


ReTimer () ReDriver () – , . . : , / ( ).



. . , . , – , . – , . , .



, , . , :


  • USB2.0 (480 /c) ~ 4 ;
  • USB3.2 Gen1 (10 /c) ~ 2 ;
  • USB3.2 Gen2 (20 /c) ~ 1 ;
  • USB4/TBT3 (40 /c) ~ 0.8 .

, 0,8 . ( ) ~ 0,3 .


Optically Isolated Active (OIA). 50 , , USB3.2/TBT3. SOP . , RX/TX, USB2.0 . , Vconn . OIA- USB4.


, , TBT3-, , ( 0,8 ).


. Type-C :


  • USB Type-C – USB3.1 Type-A / Type-B / Type micro-B;
  • USB Type-C – USB2.0 Type-A / Type-B / Type mini-B / Type micro-B.

Type-C.


(plug) (receptacle):



  • USB2.0 (D+/D-) A6–A7, B6–B7 – . , . A6–A7 .
  • CC1/CC2 , CC (A5) Vconn (B5). CC PD. Vconn . , Vconn .



, , . embedded- USB2/USB3, .


, USB , , .


. , .


! , , Part Status. Active, . , , .



. , , RX/TX- (USB3.2/USB4/TBT3/DP), , 16 :


  • 24 – ;
  • 16/14 – , (TX1± TX2± RX1± RX2±), USB 2.0, PD . : CX90M-16P Hirose Connector.


. , .


  • :


    • Surface Mount / – . : CX90B1-24P Hirose Connector;
    • Board Cutout / – . : CX90M-16P Hirose Connector.

    Surface Mount /



    Board Cutout /





  • :


    • Right Angle / – . : CX90B1-24P Hirose Connector;
    • Vertical/ – . : CX80B1-24P Hirose Connector;
    • Vertical Right Angle / – , . : KUSBX-SL-CS1N14-B Kycon.

    Right Angle /



    Vertical/



    Vertical Right Angle /





  • :


    • – . : 12401544E4#2A Amphenol;
    • – . , 16/14 , USB2.0. : KUSBX-SL-CS1N14-B Kycon;
    • - – , – . . : 632723300011 Wurth Elektronik.





    -





! , .



, . (Ingress Protection), IP65, IPX2 . , . , , - .


IPX7






UFP (Upstream Facing Port) Sink, USB-, - . UFP DFP (Downstream Facing Port) Source- ( ) , .


:


  • USB2.0;
  • USB2/3.2.

USB2.0


:


  • A5/B5 (CC1/CC2) (Rd resistor) «» 5,1 ± 20 %, . Rp–Rd . , , CC- , . , USB 2.0, , CC- Rd. Rd , « », . Ra , Rd.



  • A6–B6 (D+) A7–B7 (D-). .


  • Type-C , (Shield). «» . . . .


  • RX1/TX1, RX2/TX2, SBU1/SBU2 , .



USB2.0

:


  • USB 2.0 .
  • USB 2.0:
    • – 90 ± 10 %;
    • – 1,1 ;
    • – 200 .

Type-C USB2.0

Type-C USB2.0 (: 2129691-1 TE Connectivity)



USB2.0/USB3.2 Gen 1 / Gen 2


:


  • A6–B6(D+) A7–B7(D-).

CC1/CC2 . USB 3.2 Gen 2x2, 1/CC2 «» Rd 5,1 . .


(RX/TX) , : , , .


  • :


    • , CC. . : TUSB320 TI PTN5150A NXP;
    • 2 1 USB 3. , , . : CBTU02043 NXP.

  • RX1/TX1 RX2/TX2 .


  • Shield.


  • SBU1/SBU2 , .



USB3.2 Gen2x2

USB3.2 Gen1/Gen2

:


  • , GND. (stitching capacitor) . (stub) ( ).
  • USB3.2 Gen 1:
    • – 90 ± 10 %;
    • – 0,15 ;
    • – 200 ;
    • AC coupling capacitors – 100 ( 0402).

Type-C USB2.0/3.2

, (: 2305018-2 TE Connectivity)



(1, 2,R1 – shield), (632723300011 Wurth Elektronik)




embedded-, , - . , , , Type-C. . Type-C . , , .



Raccoon Security – «» , , , .


All Articles