معرفة نوع "الناقل التسلسلي العام"-ج التفسير الشامل

كبل بيانات USB، ليس أكثر من خط بالإضافة إلى اثنين من رؤساء، التي تبدو بسيطة، ولكن لا يتصور خطوط بيانات بسيطة، صغيرة، خفية كثيرة قد لا تعرف المعرفة، ونوع الناقل التسلسلي العام--جتبين أنه ليس من الواضح أنه لا يمكن رؤية ذلك.


موصل USB نوع-C يمكن أن تقلل من عناء توصيل أجهزة USB، ويدعم USB نوع-C أيضا التقنيات التالية: معدلات بيانات تصل إلى 10Gbit/s مواصفات USB3.1، حتى 100W طاقة الإنتاج والإرسال المتعدد الصوت، والتبديل بين أوضاع مثل إشارات الفيديو مثل DisplayPort أو محل.

على الرغم من أن هذه الصناعة قد تم التعامل مع الناقل التسلسلي العام للعقود، ولكن تحقيق اتصال نوع-C لا يزال يجلب الكثير من التحديات الجديدة. على سبيل المثال، عندما تعمل في 10 جيجابت/s، الأرجوحة الجهد على خط البيانات هو أقل من 0.5V. احتياجات المصمم لتنفيذ التعادل في الطبقة المادية (PHY) المتلقي متصلاً للحصول على إشارة الإدخال. في هذه الحالة، "العين" في عين الإشارة مغلق إلى حد كبير ومطلوب معادلة اللازمة إلى في "عيون" مفتوحة، وفي الوقت نفسه، يمثل إشارة عرض منطق 0 أو منطق 1.

لا تزال هناك العديد من التحديات الأخرى عند تنفيذ اتصالات نوع ج، لا سيما عندما تعمل بمواصفات USB3.1 في كامل البيانات بسرعة 10 جيجابت/ثانية.

مقدمة ج نوع الناقل التسلسلي العام:

1، رقيقة جداً

ويحتاج الجسم أرق أرق الميناء، الذي هو واحد من الأسباب التي تبين USB-ج. منفذ USB-ج طول 0.83 سم، العرض 0.26 سم. منفذ USB القديم هو 1.4 سم طويلة وواسعة 0.65 سم. وهذا يعني أيضا أن تكون نهاية كبل بيانات USB-ج ثلث حجم التوصيل كابل البيانات من USB القياسية.

2، لا إيجابية وسلبية

مثل أبل واجهة البرق، منفذ USB-C هو نفس الأمامي والخلفي. هذا هو، بغض النظر عن كيفية قيامك بإدراج هذا المنفذ الصحيح. المستخدمين لا داعي للقلق حول منفذ USB التقليدية الناجمة عن المشاكل الإيجابية والسلبية.

3، بسرعة

من الناحية النظرية، قد منافذ USB-ج معدل نقل أقصى سعة 10 جيجابايت في الثانية الواحدة. ولكن قال أبل معدل نقل الحد الأقصى منفذ USB ماك بوك-ج جديدة من 5Gbps. الجهد الناتج الحد الأقصى هو 20 فولت، التي يمكن أن تسرع وقت الشحن. نوع الناقل التسلسلي العام-أ، حتى الآن الحد الأقصى نقل معدل 5Gbps، الجهد الناتج من 5 فولت.

4، تنوعاً

منفذ USB-جيم ماك بوك جديد لنقل البيانات، بشحن كمنفذ إخراج فيديو لربط أجهزة العرض الخارجية. والسؤال الوحيد هو كيف تجتمع أبل للمستخدمين الذين يرغبون في القيام بهذه الأمور الثلاثة في نفس الوقت.

5، ذات اتجاهين

ج نوع "الناقل التسلسلي العام" خلافا لمنفذ USB القديمة، السلطة يمكن انتقال اتجاه واحد فقط، نقل الطاقة منفذ USB-ج ذات اتجاهين، مما يعني أنه يمكن أن يكون وضع الطاقة انتقال اثنين. ولذلك، المستخدمين لا يمكن فقط استخدام كمبيوتر محمول لشحن أجهزة الجوال، يمكنك أيضا استخدام الأجهزة أو الطاقة المتنقلة لدفتر الملاحظات الأخرى لتوجيه الاتهام.

6، متوافقة مع الإصدارات السابقة

USB-C يمكن أن تكون متوافقة مع معايير USB القديمة، ولكن المستخدمين بحاجة إلى شراء محول إضافية لإتمام التوافق. وقال أبل ليس فقط أبل ستبيع المحول، شركات الطرف الثالث يمكن أن يأذن أيضا بالإنتاج.

ما هي المسائل التي يتعين معالجتها عند وضع USB نوع-ج؟

1، إعادة النظر في فيز

على سبيل المثال، الميزات المكونات الإيجابية والسلبية للموصل بحاجة إلى يتم بناؤها في تنفيذ الطبقة المادية. عند التشغيل في معدل نقل البيانات USB 2.0، المصمم استخدام زوج من المقاومات للاتصال قصيرة مسارات البيانات اثنين إلى الطبقة المادية للإشارة إلى كيفية توصيل الموصل. معدل بيانات USB 2.0، في الطبقة المادية قد هوامش أداء كافية للتعامل مع الانعكاسات الناجمة عن مسار البيانات قلل.

لمعدلات البيانات USB3.0 و USB3.1، يحتاج المصمم لتنفيذ مسارات البيانات اثنين للتعامل مع ارتفاع معدلات. من خلال رابط في الاتجاه، متصل النظام إلى مسار بيانات وفي الاتجاه الآخر متصل النظام إلى آخر مسار البيانات.  مسار البيانات المزدوج ضروري لأنه، عندما يحيل في 5Gbit/s و 10Gbit/s معدلات البيانات، باتجاه الممر القصير من خلال مسار البيانات سوف يسبب الكثير انعكاس إشارة كسر البيانات.

المصمم يجب أن تقرر كيفية حل المشكلة. حل واحد استخدام طبقتين المادية، كل مع طبقة مادية. عيب الحل المزدوج الطبقة المادية هو أنه يأخذ 20% إلى 25% مساحة إضافية لتنفيذ مسارات البيانات أسرع اثنين واثنين من مسارات البيانات عالية السرعة، ويتطلب مجموعتين من الدوائر حلقة تأمين المرحلة (PLL)، ومجموعتين من دبابيس السلطة والأرض والبيانات. والنتيجة النهائية أن مسار بيانات عالية السرعة المملوكة للنظام أحد أكثر من احتياجاته الفعلية.

أ تنفيذ أكثر فعالية من استخدام طبقة المادية التي تم الأمثل لمواصفات USB نوع جيم، الذي يضم اثنين من مسارات البيانات أسرع ومسار بيانات عالي سرعة، مجموعة من حلبة الحلبة تخوض المرحلة ومجموعة من دبابيس السلطة والأرض والبيانات.

يعتمد اختيار المصمم على تطبيقها النهائي. سوف تختار السوق حساسة للتكلفة لإنقاذ في المنطقة والرقاقة يمكن أن يتحقق بالقضاء على مسار بيانات عالي سرعة إضافية وتخفيض عدد دبابيس بنسبة تصل إلى 40%.

نوع "الناقل التسلسلي العام"-ج 2، مما يشير إلى

أما التحدي الثاني لتنفيذ نوع "الناقل التسلسلي العام"-ج هو تعقد إشارة المطلوبة للموصلات 24-دبوس. تحدد مواصفات USB نوع جيم إشارة القناة (CC) التكوين وقوة الإخراج (PD) إشارة إلى تعريف المعلمات، مثل اتجاه الموصل، وكيف الكثير من الطاقة يمكن لأي من أسلاك توصيله إلى منفذ نوع ج، والموصل عندما يكون للصوت والفيديو وفي وضع رمز التبديل.

في حين دعم تكوين إشارات قناة مع السلطة إخراج الإشارات اللازمة لمنطق إضافي: رسالة وحدة تحكم وتكوين قناة منطق إنتاج الطاقة. هو جزء من التصميم والتحدي للتعامل مع إشارات اثنين التي قد تحدث في الفولتية مختلفة، اعتماداً على الجمع بين الإشارات في ذلك الوقت.

مواصفات نوع-C أيضا يلغي مفهوم "الناقل التسلسلي العام" على الذهاب، ولكن بدلاً من ذلك يأخذ مفهوم الميناء الدور المزدوج. الناقل التسلسلي العام على الذهاب هو أسلوب إرسال إشارات التي تشير إلى ما إذا كان يتم استخدام منفذ كمجموعة أو كجهاز. يستخدم البروتوكول على الذهاب بدبوس معرف للإشارة ما إذا كان المنفذ يتصرف كشكل رئيسي أو جهاز في مكان العمل؛ ومع ذلك، ليس لديها نوع-ج هذه الإشارات، ولذلك فمن الضروري استخدام رسالة الإخراج السلطة للقيام بذلك، مما يجعل الإشارة PD لتحقيق مزيد من التعقيدات.

المشاكل المنهجية 3،

موصل نوع-C يمكن أن تجعل المستخدمين USB الحياة أكثر ملاءمة، ولكن التكلفة لجعل العمل المصمم يصبح أكثر تعقيداً. وسيكون المصممين أن تقرر أي واحد أنهم يريدون دعم USB 2.0، 3.0 أو 3.1, كيفية التعامل مع إنتاج الطاقة، وسواء لدعم وضع التحويل الصوت والفيديو.

تنفيذ USB نوع-ج سيكون لها أيضا أثر نظام. على سبيل المثال، إذا كانت تعتزم شركة نفط الجنوب لدعم وظيفة إنتاج الطاقة، يمكن اختيار المصمم لاستخدام رقاقة إلكترونية إدارة طاقة خارجية التي تفي بجميع الشروط الأمنية ذات الصلة. وهذا يعني تقسيم إنتاج الطاقة وتكوين منطق القناة، ربما بين الطبقة المادية وشريحة إدارة طاقة منفصلة، أو بين النظام الرئيسي وحدة المعالجة المركزية وحتى متحكم خارجي مخصص.

وحدة تحكم USB شاملة وسينوبسيس والبدنية طبقة IP استثمارات قد اعتمدت بنجاح أكثر من 3,000 USB التصاميم وقد تم التحقق من صحة مع الأجهزة التي يتم شحنها حوالي 3 بیلیون. هذه هي تجربة تصميم المتعمقة ومباشرة التي تمكننا من تطوير الملكية الفكرية طبقة المادية USB3.1 الأمثل للاستخدام مع موصلات النوع-ج وأدوات الدعم وبيئات التحقق اللازمة لتنفيذ وظيفة نوع--ج--وهذا يجعل من العمل لمصمم أسهل.

4، "خط" للمشكلة

بالإضافة إلى USB يمكن استخدامها لنقل البيانات، ولكن أيضا كوسيلة للسلطة أن العرض. الأولى USB القياسية لأنها لا تملك قدرة الإمداد بالطاقة، حتى القدرة على توريد USB 1.0 و 2.0 السلطة يقتصر على 2.5w (0.5A/5 فولت). على الرغم من أن هذا ما يكفي لإمداد الهواتف المحمولة وغيرها من الأجهزة الإلكترونية الصغيرة، ولكن لمحركات الأقراص الصلبة الخارجية، ليس من الواضح ما يكفي. و USB 3.0 إلى حيز الوجود، قيمة العرض ليصل إلى 4.5w (0.9a/5 فولت).

وفي واجهة USB نوع-C القياسية USB 3.1 قدرة الإمداد بالطاقة يمكن أن تصل إلى حد أقصى 20V/5A، الذي هو 100w، ليس فقط تلبية الاحتياجات لشحن الهاتف المحمول، ولكن أيضا للوفاء بمعدات ذات اللوحة المسطحة والكمبيوتر تحميل الاحتياجات؛ وباﻹضافة إلى ذلك، قدرة الإمداد بالطاقة، يمكنك أيضا إزالة أخرى استهلاك الطاقة العالية للمعدات الخارجية الحاجة إلى ربط آخر مشكلة إمدادات الطاقة.

وبالإضافة إلى ذلك، هناك بعض المشاكل المتعلقة بإمدادات الطاقة USB نوع-ج. وهو أمر جيد وهناك أوجه قصور. والخبر السار هو أن معيار USB PD 2.0 يمكن الطاقة على الكمبيوتر المحمول أو الكمبيوتر اللوحي مباشرة في المستقبل، بينما تسمح أيضا للهاتف الذكي لاستخدامه كمصدر طاقة متنقلة.

من ناحية أخرى الأنباء السيئة هي أن هناك يخرج لا ما يسمى كابل الناقل التسلسلي العام الشامل، وهذه الكابلات بحاجة إلى بناء شريحة خاص، الذي يتضمن معلومات عن الكبل. يحتاج كابل الناقل التسلسلي العام كامل المواصفات لتكون قادرة على الصمود في وجه 1.5 a أو 5v الحالية، وتكلفة هذا الكابل من كابل الناقل التسلسلي العام العادي أعلى بكثير