Interested Article - USB Type-C

seraphina
  • 2021-05-17
  • 1

24-контактный USB-разъём тип «C» (Type-C)
Порт (разъём) USB Type-C на ноутбуке MacBook и кабель со штекером USB Type-C

USB Type-C или USB-C (читается: ю-эс-би тайп си или ю-эс-би — си ; в просторечии — Туапсе ) — спецификация USB для универсального компактного двухстороннего 24-контактного разъёма для USB-устройств и USB-кабелей .

Спецификация разъёма USB Type-C версии 1.0 опубликована форумом разработчиков USB в августе 2014 года . Была разработана в то же время, что и спецификация USB 3.1 .

Разъём USB Type-C могут иметь периферийные устройства и компьютеры. USB Type-C является новым поколением относительно разъёмов и кабелей типа A и B предыдущих стандартов USB . В отличие от предыдущих версий, разъём USB-C симметричен по горизонтали и подключается к устройству любой стороной.

Использование разъёма USB Type-C не гарантирует, что устройство реализует высокоскоростной стандарт USB 3.1 Gen1/Gen2 или протокол USB Power Delivery .

Спецификации

24-контактный двухсторонний разъём является достаточно компактным, близким по размерам к разъёмам Micro-B стандарта USB 2.0 . Размеры разъёма — 8,4 мм на 2,6 мм. Разъём использует четыре пары контактов для питания и заземления, две дифференциальные пары D+/D− для передачи данных на скоростях High-Speed (в кабеле USB Type-C подключена только одна из пар), четыре дифференциальные пары для передачи высокоскоростных сигналов SuperSpeed, два вспомогательных контакта (sideband), два контакта конфигурации для определения ориентации кабеля, выделенный канал конфигурационных данных (кодирование BMC — biphase-mark code ) и контакт питания +5 V для активных кабелей . Подключение ранее выпущенных устройств к компьютеру с разъёмом USB Type-C потребует кабеля или адаптера со штекером или разъёмом типа A или B на одном конце, и штекером USB Type-C — на другом конце. Стандартом не допускаются адаптеры с разъёмом USB Type-C, поскольку их использование могло бы создать «множество неправильных и потенциально опасных» комбинаций кабелей .

Кабель USB 3.1 с двумя штекерами USB-C на концах должен соответствовать спецификации — содержать проводник, быть активным, иметь чип электронной идентификации, перечисляющий идентификаторы функций в зависимости от конфигурации канала и сообщения, определяемый вендором (VDM) из спецификации USB Power Delivery 2.0. Разъём USB Type-C поддерживает шины питания с током в 1,5 А или 3 А при напряжении 5 В в дополнении к основному питанию. Источник питания должен уведомлять об увеличении тока через конфигурационный канал либо поддерживать спецификацию USB Power Delivery через конфигурационный контакт (кодирование BMC) или более старые сигналы, кодируемые как BFSK через контакт V BUS . Кабель USB 2.0, не поддерживающий шину SuperSpeed, не содержит чипа электронной идентификации, если только не может передавать ток 5 А.

Альтернативные режимы

Разъём USB Type-C работает и в альтернативных режимах ( англ. alternate mode ), когда контакты передают данные по другим протоколам:

  1. Альтернативный режим DisplayPort — опубликован VESA в сентябре 2014 года, поддерживает стандарт DisplayPort 1.3 ;
  2. Альтернативный режим Mobile High-Definition Link (MHL) — анонсирован в ноябре 2014 года , поддерживает стандарт MHL 1.0-3.0 и superMHL ;
  3. Альтернативный режим Thunderbolt — поддержка стандарта Thunderbolt 3 ;
  4. Альтернативный режим HDMI — объявлен в сентябре 2016 года , поддерживает HDMI 1.4b.

Для реализации альтернативных режимов DisplayPort и HDMI используется кабель-переходник на вилку своего физического интерфейса. Для режимов MHL и Thunderbolt (20Gbps) используется стандартный Type-C кабель; высокоскоростной режим Thunderbolt 3 (40Gbps), как и высокомощные режимы USB Power Delivery 2.0, требует специальных кабелей, маркированных электронным чипом как совместимые.

Для работы съёмных кабелей в альтернативном режиме могут использоваться четыре высокоскоростные (SuperSpeed) пары и два контакта Sideband. В случае док-станций, съёмных устройств и несъёмных (постоянных) кабелей можно также использовать два контакта D+/D- и один конфигурационный контакт. Режимы настраиваются через конфигурационный контакт с использованием сообщений, определяемых вендором (VDM).

Не все альтернативные режимы реализуются в каждом устройстве с разъёмом USB Type-C; поддерживаемые альтернативные режимы обозначаются соответствующими логотипами рядом с разъёмом .

Изучается возможность использования этого разъёма другими последовательными высокоскоростными протоколами, например PCI Express и Base-T Ethernet .

Цоколёвки разъёма и кабеля

Цоколёвки разъёма

Назначение контактов USB Type-C разъёма — гнезда и штекера
Контакт Название Описание Контакт Название Описание
A1 GND Заземление B12 GND Заземление
A2 TX1+ SuperSpeed дифференциальная пара #1 , передача+ B11 RX1+ SuperSpeed дифференциальная пара #2 , прием+
A3 TX1- SuperSpeed дифференциальная пара #1 , передача- B10 RX1- SuperSpeed дифференциальная пара #2 , прием-
A4 V BUS Плюс питания B9 V BUS Плюс питания
A5 CC1 Конфигурирующий канал (или согласующий) B8 SBU2 Дополнительный канал (Sideband)
A6 D+ High-Speed дифференциальная пара , положение 1, данные+ B7 D- High-Speed дифференциальная пара , положение 2 , данные-
A7 D- High-Speed дифференциальная пара , положение 1, данные- B6 D+ High-Speed дифференциальная пара , положение 2 , данные+
A8 SBU1 Дополнительный канал (Sideband) B5 CC2 Конфигурирующий канал (или согласующий)
A9 V BUS Плюс питания B4 V BUS Плюс питания
A10 RX2- SuperSpeed дифференциальная пара #4 , прием- B3 TX2- SuperSpeed дифференциальная пара #3 , передача-
A11 RX2+ SuperSpeed дифференциальная пара #4 , прием+ B2 TX2+ SuperSpeed дифференциальная пара #3 , передача+
A12 GND Заземление B1 GND Заземление
  1. ↑ Экранированная дифференциальная пара, может использоваться для реализации USB SuperSpeed (3.0), SuperSpeed+ (3.1), SuperSpeed++ (3.2) — до 20 Гбит/с
  2. ↑ Неэкранированная дифференциальная пара, может использоваться для реализации USB Low-Speed (1.0), Full-Speed (1.1), High-Speed (2.0) — до 480 Мбит/с
  3. ↑ В штекере дифференциальная пара подключается только в одном положении, во 2-ом положении контакты отсутствуют.
USB-C разъём (гнездо) в устройстве

Цоколёвки кабеля

Назначение проводников в кабеле USB 3.1 Type-C
Разъём № 1 кабеля Type-C Кабель Type-C Разъём № 2 кабеля Type-C
Контакт Название Цвет оболочки проводника Название Описание Контакт Название
Оплётка Экран Оплётка кабеля Экран Внешняя оплётка кабеля Оплётка Экран
A1, B1, A12, B12 GND Лужёный GND_PWRrt1
GND_PWRrt2 		Общая земля A1, B1, A12, B12 GND
A4, B4, A9, B9 V BUS Красный PWR_V BUS 1
PWR_V BUS 2 		V BUS питание A4, B4, A9, B9 V BUS
B5 V CONN Жёлтый
PWR_V CONN V CONN питание B5 V CONN
A5 CC Синий CC Канал конфигурирования A5 CC
A6 Dp1 Зелёный UTP_Dp Неэкранированная витая пара , positive A6 Dp1
A7 Dn1 Белый UTP_Dn Неэкранированная витая пара, negative A7 Dn1
A8 SBU1 Красный SBU_A Альтернативное использование A B8 SBU2
B8 SBU2 Чёрный SBU_B Альтернативное использование B A8 SBU1
A2 SSTXp1 Жёлтый * SDPp1 Экранированная дифференциальная пара #1, positive B11 SSRXp1
A3 SSTXn1 Коричневый * SDPn1 Экранированная дифференциальная пара #1, negative B10 SSRXn1
B11 SSRXp1 Зелёный * SDPp2 Экранированная дифференциальная пара #2, positive A2 SSTXp1
B10 SSRXn1 Оранжевый * SDPn2 Экранированная дифференциальная пара #2, negative A3 SSTXn1
B2 SSTXp2 Белый * SDPp3 Экранированная дифференциальная пара #3, positive A11 SSRXp2
B3 SSTXn2 Чёрный * SDPn3 Экранированная дифференциальная пара #3, negative A10 SSRXn2
A11 SSRXp2 Красный * SDPp4 Экранированная дифференциальная пара #4, positive B2 SSTXp2
A10 SSRXn2 Синий * SDPn4 Экранированная дифференциальная пара #4, negative B3 SSTXn2
* Цвета для оболочки проводников не установлены стандартом
USB-C разъём (штекер) на соединительном кабеле. Существуют варианты, когда B6 и B7 также подключены к кабелю, например для VirtualLink

Поддержка в программном обеспечении

  • Linux поддерживает USB 3.0 с версии ядра 2.6.31 и USB 3.1 начиная с ядра версии 4.6.
  • Apple MacOS поддерживает USB 3.1, USB Type-C, альтернативные режимы и USB Power Delivery .
  • Microsoft Windows 10 и Microsoft Windows 10 для мобильных устройств поддерживают USB 3.1, USB Type-C, альтернативные режимы, USB Power Delivery, аудиоаксессуары и USB «Dual Role» . В обновлениях к Microsoft Windows 8.1 была добавлена поддержка USB Type-C .
  • Google Android 6 Marshmallow поддерживает USB 3.1 и USB Type-C .
  • Google Chrome OS поддерживает USB 3.1 и USB Type-C, начиная с Chromebook Pixel 2015 и поддерживает альтернативные режимы и USB Power Delivery .

Аппаратная поддержка

Постепенно увеличивается ассортимент материнских плат, ноутбуков, планшетов, смартфонов, жёстких дисков, USB-концентраторов и других устройств, выпущенных после 2014 года, поддерживающих разъём USB Type-C.

Нестандартные кабели со штекером USB Type-C на одном конце и гнездом стандарта A или Micro-B на другом некорректно соединяют конфигурационные каналы (CC) через 10-кОм подтягивающий резистор к шине питания вместо установленного в спецификации 56-кОм резистора. В результате устройство, подключённое к кабелю, некорректно определяет допустимую мощность, что приводит к некорректной работе с рядом продуктов, включая продукцию Apple и Google, а в ряде случаев повреждает источник питания, концентратор или USB-порт компьютера .

Некоторые производители, в том числе Apple, не маркируют разъём USB Type-C, что усложняет подбор совместимой периферии .

Государственная поддержка

Европейский союз обязал производителей смартфонов, планшетов, ридеров, наушников, фотоаппаратов, видеокамер, гарнитур, портативных консолей, Bluetooth-колонок перейти на USB Type-C как единый порт для зарядных проводных устройств до 28 декабря 2024 года . Весной 2026 года эта норма распространится и на ноутбуки

См. также

Примечания

  1. . Дата обращения: 4 ноября 2018. 5 ноября 2018 года.
  2. Hruska, Joel. ExtremeTech (13 марта 2015). Дата обращения: 9 апреля 2015. 11 апреля 2015 года.
  3. Howse, Brett (12 августа 2014). Дата обращения: 28 декабря 2014. 18 марта 2017 года.
  4. Ngo, Dong . CNET. Дата обращения: 18 июня 2015. 7 марта 2015 года.
  5. . AnandTech.com . Дата обращения: 18 июня 2015. 18 марта 2017 года.
  6. (PDF). Usb.org. Дата обращения: 18 июня 2015. 5 ноября 2018 года.
  7. . Intel.ActiveEvents.com . Дата обращения: 18 июня 2015. 29 декабря 2014 года.
  8. ↑ . AnandTech.com . Дата обращения: 18 июня 2015. 18 декабря 2014 года.
  9. (PDF). Microchip.com. Дата обращения: 18 июня 2015. 16 августа 2017 года.
  10. Universal Serial Bus Type-C Cable and Connector Specification Revision 1.1 (April 3, 2015), section 2.2, page 20
  11. . DisplayPort (22 сентября 2014). Дата обращения: 18 июня 2015. 5 октября 2015 года.
  12. . MHLTech.org . Дата обращения: 18 июня 2015. 2 октября 2015 года.
  13. . MHLTech.org (17 ноября 2014). Дата обращения: 18 июня 2015. 29 ноября 2014 года.
  14. . Thunderbolttechnology.net. Дата обращения: 18 июня 2015. 5 сентября 2015 года.
  15. , из оригинала 2 июня 2015 , Дата обращения: 2 июня 2015 . Дата обращения: 16 сентября 2016. Архивировано 2 июня 2015 года.
  16. , из оригинала 14 октября 2015 , Дата обращения: 2 июня 2015 . Дата обращения: 16 сентября 2016. Архивировано 14 октября 2015 года.
  17. , из оригинала 3 июня 2015 , Дата обращения: 2 июня 2015 . Дата обращения: 16 сентября 2016. Архивировано 3 июня 2015 года.
  18. . hdmi.org . Дата обращения: 16 сентября 2016. Архивировано из 24 декабря 2018 года.
  19. . anandtech.com . Дата обращения: 16 сентября 2016. 15 сентября 2016 года.
  20. . neowin.net . Дата обращения: 16 сентября 2016. 24 сентября 2016 года.
  21. . hdmi.org . Дата обращения: 16 сентября 2016. Архивировано из 19 сентября 2016 года.
  22. Cunningham, Andrew . ArsTechnica.co.uk (9 января 2015). Дата обращения: 18 июня 2015. 18 июня 2015 года.
  23. . ieee (26 марта 2015). Дата обращения: 16 сентября 2016. 3 октября 2016 года.
  24. . Support.Apple.com (28 мая 2015). Дата обращения: 18 июня 2015. 19 сентября 2015 года.
  25. Когда один физический порт может быть как управляющим портом — host port, так и управляемым — device port, по аналогии с USB OTG — от 1 ноября 2018 на Wayback Machine / Microsoft
  26. . Microsoft MSDN . Дата обращения: 30 сентября 2015. 24 июня 2017 года.
  27. . Дата обращения: 8 декабря 2015. 10 декабря 2015 года.
  28. . Дата обращения: 12 октября 2015. 9 июня 2019 года.
  29. . Дата обращения: 31 октября 2015. Архивировано из 11 июля 2019 года.
  30. Kif Leswing. . Fortune (5 ноября 2015). Дата обращения: 16 сентября 2016. 2 мая 2017 года.
  31. Universal Serial Bus Type-C Cable and Connector Specification Revision 1.1 (April 3, 2015), page 60, table 3-13, note 1
  32. . oneplus.net. Дата обращения: 16 сентября 2016. 24 марта 2017 года.
  33. (англ.) . fosketts.net. 2016-10-29. из оригинала 31 октября 2016 . Дата обращения: 31 октября 2016 .
  34. . Дата обращения: 11 декабря 2022. 11 декабря 2022 года.
  35. . Дата обращения: 21 января 2024. 19 августа 2023 года.

Ссылки

  • Universal Serial Bus Type-C Cable and Connector Specification — в составе комплекта документов USB на сайте . (англ.)
  • / Ars Technica, JAN 9, 2015 (англ.)
Источник —

seraphina
  • 2021-05-17
  • 1
  • Tags:

Same as USB Type-C

The title for the last searches