USB Type C и USB 3.1 Gen 2 - уточнение соединения

  1. Заблуждения между USB Type C и USB 3.1 Gen 2
  2. USB Type C Преимущества
  3. Оптимизация под USB 3.1 Gen 2
  4. Типы подключения USB Type C
  5. В заключение

Стандарты USB существуют уже много лет, развиваются и совершенствуются по мере роста технологических потребностей и возможностей. Форум разработчиков USB (USB-IF) Недавно были выпущены спецификации для разъема USB Type C и стандарта сигнала USB 3.1 Gen 2 (также называемого SuperSpeed ​​+). В приведенной ниже таблице можно увидеть развитие стандартов сигналов USB, начиная с USB 1.0 до USB 3.1 Gen 2, а также различные режимы и скорости передачи данных, представленные в каждом из них. Разъем USB Type C также включает множество улучшений функций по сравнению с предыдущими стандартами на разъемы. Понимание этих улучшений позволит инженерам надлежащим образом использовать этот разъем и различные характеристики сигнала для повышения производительности в их конструкции.

USB 1.0, январь 1996 г., низкая скорость LS 1,5 Мбит / с (187,5 кБ / с), полная скорость FS 12 Мбит / с (1,5 МБ / с), USB 1.1, январь 1998 г. Исправлены распространенные проблемы USB 1.0. Скорость передачи данных осталась прежней. USB 2.0 Высокоскоростной апрель 2000 г., также высокоскоростной HS 480 Мбит / с (60 МБ / с) USB 3.0 * Ноябрь 2008 г. SuperSpeed ​​SS 5 Гбит / с (625 МБ / с) USB 3.1 Gen 2 июля 2013 г. SuperSpeed ​​+ SS + 10 Гбит / с s (1,25 ГБ / с) * USB 3.0 теперь обычно называют USB 3.1 Gen 1

Заблуждения между USB Type C и USB 3.1 Gen 2

Часто возникает путаница при обсуждении взаимосвязи между разъемами USB Type C и USB 3.1 Gen 2. Стандарт USB Type C определяет только физический разъем, тогда как стандарт USB 3.1 Gen 2 применяется только к электрическому сигналу. Хотя большинство разработчиков систем предпочитают передавать сигналы USB 3.1 Gen 2 через разъемы и кабели USB Type C, можно передавать и принимать сигналы, соответствующие стандарту USB 3.1 Gen 2, через разъем, который не соответствует спецификации USB Type C. Разработчик продукта может реализовать такую ​​конфигурацию, используя стандарт сигнала USB 3.1 Gen 2 и собственные проприетарные разъемы, если он хочет изолировать систему от других систем или обеспечить использование проприетарного оборудования.

Аналогичным образом разъем USB типа C может использоваться для передачи и приема сигналов, не соответствующих стандартам сигналов USB. Эта реализация выигрывает от широкой доступности и недорогой стоимости разъемов и кабелей USB Type C, но подвергает пользователя риску подключения несоответствующей проприетарной системы к системе, соответствующей стандарту USB 3.1 Gen 2, и может повредить один или оба из них. системы.

Следует отметить, что стандарты USB также допускают передачу устаревших (до USB 3.1 Gen 2) конфигураций сигнализации USB с использованием разъемов и кабелей USB типа C. В этих конфигурациях системы не будут повреждены, но при согласовании общих коммуникаций и конфигураций питания произойдет надлежащая передача энергии и данных.

USB Type C Преимущества

Разъем USB Type C был разработан, чтобы обеспечить ряд преимуществ по сравнению с предыдущими поколениями. Усовершенствования включают меньший размер корпуса, большее количество проводников, более высокие номинальные напряжения, более высокие номинальные токи и большую ширину полосы сигнала. Уменьшенный размер штекеров и розеток USB Type C позволяет использовать их в более широком диапазоне областей применения, где было бы недостаточно места. Кроме того, штепсельные вилки и розетки могут быть подключены либо правой стороной вверх, либо вверх-вниз, что позволяет быстрее и легче вставлять вилки в розетки.

Кроме того, штепсельные вилки и розетки могут быть подключены либо правой стороной вверх, либо вверх-вниз, что позволяет быстрее и легче вставлять вилки в розетки

Сравнение проводников в разъемах USB типа A, B и C

Принимая во внимание, что каждый разъем USB типа A и типа B определяет четыре или пять проводников, разъемы USB типа C используют 24 контакта и имеют повышенную долговечность до 10000 циклов вставки и извлечения по сравнению с 1500 циклами сопряжения для стандартных разъемов USB типа A. Каждый разъем USB типа C имеет четыре контакта питания и заземления, что позволяет ему передавать 5 А тока. В дополнение к более высокому номинальному току, разъемы USB Type C также рассчитаны на напряжение до 20 В между контактами питания и заземления, что позволяет передавать мощность 100 Вт. USB Power Delivery (PD) спецификации предоставляют информацию о реализации более высоких уровней мощности, доступных через разъемы USB типа C. Так же, как USB Type C и USB 3.1 Gen 2 являются двумя отдельно определенными стандартами, важно отметить, что USB Type C и USB PD имеют одинаковую взаимосвязь. Хотя разъем USB типа C предназначен для поддержки стандарта USB PD, хост-контроллер и кабель устройства также должны быть настроены для поддержки стандарта.

USB 2.0 2,5 Вт 5 В 500 мА USB 3.0 и 3.1 4,5 Вт 5 В 900 мА USB BC 1.2 7,5 Вт 5 В 1,5 мА Тип USB USB-C 1,2 15 Вт 5 В 3 A USB PD 3.0 100 Вт 20 В 5 A Питание от USB технические характеристики

Наконец, разъемы USB Type C поддерживают передачу данных со скоростью 10 Гбит / с через каждую из двух пар контактов данных. Эта поддержка полосы пропускания также позволит использовать скорость передачи данных 20 Гбит / с, если обе пары выводов данных используются в соответствии со стандартами USB 3.2, объявленными USB-IF 22 сентября 2017 года.

Оптимизация под USB 3.1 Gen 2

Как указывалось ранее, спецификация USB 3.1 Gen 2 определяет набор сигналов данных и мощности и характеристики этих сигналов. Тем не менее, он не касается кабелей, которые будут использоваться в сочетании с сигналами. Следует также отметить, что кабели, используемые для передачи сигналов USB 3.1 Gen 2, должны иметь характеристики тока, напряжения и целостности сигнала, достаточные для обработки и не ухудшающие сигналы USB 3.1 Gen 2. Хотя спецификация USB 3.1 Gen 2 поддерживает скорости связи 10 Гбит / с, а разъемы USB Type C предназначены для обеспечения целостности сигнала на этих скоростях и за их пределами, длина кабеля и качество кабельной конструкции могут быть факторами, ограничивающими полосу пропускания связи.

Типы подключения USB Type C

Доступны две версии USB-разъемов типа C, позволяющие инженерам выбирать монтаж разъема на верхней части печатной платы (SMT) или в размеченном месте на печатной плате (в среднем положении). Для версии SMT розетки требуется высота платы и разъема в дизайне изделия. Версия гнезда для монтажа в середине обеспечивает более компактную конструкцию, но исключает возможность размещения следов печатной платы под разъемом.

Версия гнезда для монтажа в середине обеспечивает более компактную конструкцию, но исключает возможность размещения следов печатной платы под разъемом

USB SMT и средние конфигурации

В заключение

Стандарты USB широко применяются для сигналов, разъемов и кабелей. Недавно выпущенные спецификации для USB 3.1 Gen 2 и разъема USB Type C обеспечивают стандартизированную передачу сигналов высокой скорости и высокой мощности. соответствующий Штекеры и розетки USB Type C от CUI предназначены для поддержки скорости передачи данных USB 3.1 Gen 2, а также обеспечивают связь за пределами существующего предела 10 Гбит / с, поскольку стандарты продолжают развиваться.

Есть комментарии относительно этого поста или тем, которые вы хотели бы видеть в будущем? Отправьте нам письмо на [email protected]

Есть комментарии относительно этого поста или тем, которые вы хотели бы видеть в будущем?