Zaloguj się
Wszystkie
28 marca 2024
508
Poprzedni artykuł, pt. „Historia Uniwersalnego Złącza Szeregowego. Ekspansja USB”, opisuje dość szczegółowo złącze USB Typu-C (USB-C) i porusza kwestię nowego mechanizmu USB Power Delivery (siliconchip.com.au/Article/14883). W obu tematach jest jednak znacznie więcej do powiedzenia, więc ten artykuł uzupełni luki.
Mamy również równoległy artykuł, który opisuje niektóre tanie źródła zasilania zgodne z USB Power Delivery (PD). Ale najpierw przeczytaj poniższe informacje, aby dowiedzieć się, dlaczego warto korzystać z tych urządzeń.
Standard USB 3.2 jest pierwszym, który oficjalnie pozwala źródłom zasilania i odbiornikom (oraz kablom!) negocjować dostarczane napięcie i prąd.
Zanim jednak przejdziemy do szczegółów tego, jak to wszystko działa, musimy wyjaśnić kilka pojęć.
Sprawy stały się bardziej skomplikowane od czasów, gdy istniały tylko dwa możliwe urządzenia, do których można było podłączyć kabel USB: „gospodarz” (host), który dostarczał zasilanie i nadzorował komunikację, oraz zasilane urządzenie odbiorcze, które zużywało energię i komunikowało się z „gospodarzem” – hostem.
Obecnie porty USB mogą mieć trzy możliwości przesyłania danych i trzy możliwości dostarczania zasilania. W przypadku danych są to:
- Porty skierowane do odbiornika (Downstream-facing ports – DFP) – zazwyczaj host lub koncentrator.
- Porty skierowane do nadajnika (Upstream-facing ports – UFP) – zazwyczaj urządzenie odbiorcze.
- Porty o podwójnej roli (Dual-role ports – DRP), które mogą przełączać się między rolą odbiornika i hosta.
Porty USB-C pełnią również rolę zasilania jako:
- Źródło, zasilanie w energię.
- Odbiornik, zużywający energię.
- Port zasilania o podwójnej roli.
Porty zasilania o podwójnej roli mogą przełączać się między rolami źródła i odbiornika. Dobrym tego przykładem jest port USB-C w laptopie, który może być obciążeniem po podłączeniu do zasilacza (lub do monitora, który ma funkcję zasilacza) w celu zasilania lub ładowania urządzenia, lub źródłem po podłączeniu do portu urządzenia peryferyjnego, takiego jak dysk twardy z interfejsem USB; lub pendrive.
Po podłączeniu, DFP są portami źródłowymi, a UFP są portami odbiorczymi; można to jednak zmienić później po uzgodnieniu w ramach protokołu USB-PD.
Złącze USB-C
Standard USB 3.2 wprowadził nowe złącze typu C, które jest używane na obu końcach kabla USB-C. Złącze to można włożyć w dowolny sposób (jest symetryczne), a wtyczki złącza mogą opcjonalnie zawierać elektronikę, która pozwala systemowi zidentyfikować określone możliwości kabla.
Połączenie USB-C zawiera dedykowany kanał konfiguracyjny (CC), używany do wykrywania obecności kabla, orientacji wtyczki, możliwości kabla i negocjowania „umów o zasilanie” między źródłem a odbiornikiem.
Ponadto USB-C ma dwa superszybkie kanały różnicowe przesyłania danych typu full-duplex do szybkiej wymiany informacji oraz dwie linie boczne. W tej dyskusji skupimy się na CC.
Dwa rzędy styków w gnieździe są pokazane na środku rysunku 1, a dwie możliwe orientacje wtyczki (nieodwrócona i odwrócona) są pokazane odpowiednio powyżej i poniżej.
Styki GND i VBUS są symetryczne, więc styki te łączą się prawidłowo niezależnie od orientacji wtyczki. Klasyczne linie USB D+ i D– również działają poprawnie, ponieważ oba styki D+ i oba styki D– w gnieździe są wewnętrznie połączone.
Dwie skręcone pary przewodów superszybkiej transmisji danych zostaną zamienione w zależności od orientacji wtyczki, więc urządzenie musi użyć szybkiego multipleksu („muxa”), aby je przekierować, jeśli wtyczka zostanie odwrócona. Podobnie, styki użycia pasma bocznego (SBU) są zamienione i muszą być uporządkowane w zależności od orientacji wtyczki.
Styki, którymi jesteśmy zainteresowani w przypadku zasilania energią, to dwa styki kanału konfiguracji (Configuration Channel – CC) w gnieździe oraz styki CC i VCON we wtyczce.
Umożliwiają one portom na każdym końcu kabla określenie orientacji wtyczki, wykrycie podłączenia i określenie możliwości drugiego końca.
Adaptacja do wydania polskiego – Andrzej Nowicki
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
