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Comment commencer à utiliser USB Type-C dans vos conceptions


Les appareils intégrés modernes utilisent un grand nombre de connecteurs différents, tels que USB Type-B, miniUSB, microUSB, etc. Ils diffèrent tous par le facteur de forme, le débit maximal et diverses autres caractéristiques. La solution la plus correcte dans cette situation serait de minimiser le nombre de connecteurs utilisés et de s'attarder sur l'un, le "un" pour la plupart des développements. Le plus prometteur est l'utilisation d'un connecteur de type C. Il combine une bande passante incroyable avec une puissance de sortie élevée. Des fabricants tels qu'Apple, Huawei, Sony introduisent déjà des connecteurs de type C dans leurs conceptions, abandonnant progressivement l'utilisation des «anciens» connecteurs. Et qu'est-ce qui est pire pour les développeurs embarqués?


, 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 – «» , , , .

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