2015. godine prikazana je nova verzija MacBook Aira. Na predstavljanju je Tim Cook, čelnik Applea, kao i obično, govorio o novim značajkama i mogućnostima uređaja. U njemu je bio jedan detalj koji nije zanimao samo Appleove pristaše. Kao što ste mogli pretpostaviti, ovo je bio potpuno novi USB Type-C konektor.
Što je?
USB Type-C je evolucijska evolucija formata Universal Serial Bus (USB) za koji ste vjerojatno čuli i možda je najraširenija tehnologija u mobilnim i perifernim uređajima.
To je upravo evolucija, a ne revolucija, iako se neki pojedinačni momenti mogu nazvati revolucionarnim. Dakle, USB Type-C omogućuje prijenos ne samo datoteka, već čak i videa!
Odmah bih želio govoriti o oznakama USB Type-C i USB 3.1. Ne znače isto, iako idu ruku pod ruku: USB Type-C je USB specifikacija, USB 3.1 je u biti numerička oznaka koja znači brzinu prijenosa podataka. Grubo rečeno, USB Type-C radi na USB 3.1 tehnologiji. Usput, brzina prijenosa podataka je vrlo visoka - preko 1200 MB / s naspram 500 MB / s za USB 3.0!
Usporedite USB Type-C i USB Type-A:
Evo usporedbe između USB Type-C i microUSB-a (jedan od najpopularnijih formata koji se koristi u mobilnoj sferi):
Koja je prednost USB Type-C?
Kao što je gore navedeno, u brzini prijenosa. Ali to nije jedina prednost ove tehnologije. Dakle, USB 3.1 ima veliku maksimalnu snagu, što znači da će uskoro biti moguće spojiti dodatne uređaje poput zvučnika bez dodatnog izvora napajanja. Zamislite samo – odnijeli ste zvučnike u prirodu, spojili ih pomoću USB Type-C i slušali glazbu!
Još jedan veliki plus je jačina struje od čak 5A. To vam omogućuje puno brže punjenje pametnog telefona, tableta ili bilo kojeg drugog uređaja. Glavna stvar je da ovaj uređaj podržava tehnologiju brzog punjenja.
Konačno, utikač se sada može umetnuti s bilo koje strane - simetričan je. Donedavno je ovo zadovoljstvo bilo dostupno samo za iPhone i iPad, a sada - za sve ostale uređaje koji koriste USB Type-C tehnologiju.
Koji uređaji koriste USB Type-C?
Puno. To su laptopi, tableti i pametni telefoni. Vjerojatno će se u budućnosti prelazak na USB Type-C uređaje temeljene na Androidu značajno ubrzati, budući da je Google savjetovao proizvođače da koriste upravo ovo sučelje u svojim budućim inovacijama.
Laptop iz Googlea:
Nemoguće je zamisliti modernu osobu bez elektroničkih uređaja. Pametni telefoni, tableti, glazbeni playeri i prijenosna računala sada su u gotovo svakoj obitelji. Svaki od ovih uređaja ima svoju primjenu i stoga svaki funkcionira na svoj jedinstven način. Međutim, postoji nešto što ih u ovom ili onom obliku sve spaja. A to je prisutnost USB portova.
Jednog dana 1994. 7 vodećih svjetskih tehnoloških tvrtki stvorilo je novi standard za povezivanje računalnih perifernih uređaja. Tako se pojavila univerzalna serijska sabirnica koja se skraćeno zove USB.
Danas je to doista univerzalni standard, a teško je pronaći elektronički uređaj koji nema USB port ove ili one vrste. Ali kako znati koji je kabel pravi za to? Ovaj vodič će vam pomoći identificirati vrstu USB konektora i odabrati odgovarajući utikač.
Raznolikost opcija
Gotovo sva moderna računala i elektronički uređaji imaju neki oblik USB veze i dolaze s odgovarajućim kabelima. Je li bitno koji se koristi i čemu služe sve te razlike? Iako je ovo stvarno važno, moglo bi se promijeniti u budućnosti.
Sredinom 1990-ih. univerzalna sabirnica postala je industrijski standard koji je omogućio pojednostavljenje povezivanja računalnih perifernih uređaja. Zamijenio je niz ranijih sučelja i sada je najpopularniji tip konektora u potrošačkim uređajima.
Međutim, još uvijek je teško nositi se sa svim vrstama USB-a.
Ako je standard trebao biti univerzalan, zašto postoji toliko različitih vrsta? Svaki od njih služi različitoj svrsi, uglavnom osiguravajući kompatibilnost kada se izdaju novi uređaji s boljim specifikacijama. Sljedeće su najčešće vrste USB konektora.
Tip-A
Većina kabela i perifernih uređaja (kao što su tipkovnice, miševi i joysticks) imaju konektor tipa A. Osobna računala, prijenosna i netbookovi obično imaju nekoliko priključaka ovog oblika. Osim toga, mnogi drugi uređaji i adapteri za napajanje koriste ih za prijenos podataka i/ili punjenje. Konektor je ravnog pravokutnog oblika i najprepoznatljiviji je i korišten. Pinout USB Type-A je sljedeći:
- + 5V - napon +5 V.
- D- - podaci.
- D + - podaci.
- GND - uzemljenje.
Sve verzije USB standarda zadržavaju isti faktor oblika za Type-A, tako da su međusobno kompatibilne. Međutim, USB 3.0 konektori imaju 9 pinova umjesto 4, koji se koriste za veće brzine prijenosa. Nalaze se tako da ne ometaju rad igle prethodnih verzija standarda.
Tip-B
Ovo je gotovo kvadratni konektor koji se prvenstveno koristi za povezivanje pisača, skenera i drugih uređaja s vlastitim napajanjem na vaše računalo. Ponekad se može naći na vanjskim pogonima. Danas je ova vrsta konektora mnogo rjeđa od priključaka tipa A.
Oblik veze je promijenjen u verziji 3.0 standarda, tako da nije podržana kompatibilnost unatrag, iako portovi novog tipa prihvaćaju utikače starih modifikacija. Razlog tome je što Type-B USB 3.0 ima 9 pinova za brži prijenos podataka, dok Powered-B ima 11, od kojih 2 daju dodatno napajanje.
Opet, kao i kod Type-A, fizička kompatibilnost različitih verzija ne znači podršku za brzinu ili funkcionalnost.
Osnovni koncepti
Prije nego pokušamo razumjeti razlike između tipova A i B, potrebno je razumjeti koncepte domaćina, receptora i porta.
Utor na prednjoj ili stražnjoj strani kućišta računala (host) koji odgovara jednom kraju USB kabela naziva se port. Elektronički uređaj koji treba napuniti ili na koji se trebaju prenijeti podaci (na primjer, pametni telefon ili tablet) naziva se receptor.
Najpopularniji USB standard je tip A, koji se može vidjeti na kraju gotovo svakog USB kabela koji danas uključite u utor za host. Najčešće su portovi Type-A opremljeni stolnim računalima, igraćim konzolama i media playerima.
Priključci tipa B nalaze se na kraju običnog USB kabela koji se povezuje s perifernim uređajem kao što je pametni telefon, pisač ili tvrdi disk.
Prednosti USB-a
Standard pojednostavljuje instalaciju i zamjenu opreme, svodeći sve komunikacije na serijski prijenos podataka preko upletene parice i identifikaciju spojenog uređaja. Ako ovdje dodate uzemljenje i napajanje, dobit ćete najjednostavniji 4-žični kabel, jeftin i jednostavan za proizvodnju.
Standard definira način na koji periferni uređaji u interakciji s domaćinom. Ako ne koristite USB On the Go (OTG), koji vam omogućuje ograničavanje mogućnosti hosta, uspostavlja se izravna veza. USB uređaj ne može pokrenuti komunikaciju, to može učiniti samo domaćin, pa čak i ako postoji kabel s odgovarajućim priključcima, veza neće funkcionirati bez njega. Osim toga, budući da se i električna energija i podaci prenose žicama, povezivanje dvaju domaćina bez međuuređaja može biti katastrofalno, uzrokujući velike struje, kratke spojeve, pa čak i požare.
Mini
Konektor je bio standard za mobilne uređaje prije pojave mikro-USB-a. Kao što samo ime govori, mini-USB je manji nego inače i još uvijek se koristi u nekim fotoaparatima. Konektor ima 5 pinova, od kojih 1 služi kao identifikator za OTG podršku, omogućujući mobilnim uređajima i drugim perifernim uređajima da djeluju kao domaćin. USB Mini pinout je sljedeći:
- + 5V - napon +5 V.
- D- - podaci.
- D + - podaci.
- ID - identifikator domaćina/receptora.
- GND - uzemljenje.
mikro
Ovo je trenutni standard konektora za mobilne i prijenosne uređaje. Usvojili su ga gotovo svi proizvođači osim Applea. Njegove fizičke dimenzije su manje od Mini-USB-a, ali su podržane visoke brzine prijenosa podataka (do 480 Mbps) i OTG mogućnosti. Oblik je lako prepoznatljiv zahvaljujući kompaktnom dizajnu s 5 pinova.
Lightning konektor nije USB standard, već vlasnička veza tvrtke Apple za iPad i iPhone. Sličan je mikro USB-u i kompatibilan je sa svim Apple uređajima napravljenim nakon rujna 2012. godine. Stariji modeli koriste drugačiji i puno veći vlastiti konektor.
Tip-C
To je reverzibilni konektor koji obećava brži prijenos podataka i više snage od prethodnih tipova. Sve se više koristi kao standard za prijenosna računala, pa čak i neke telefone i tablete, a odobrio ga je Apple za Thunderbolt 3.
Tip C je novo rješenje i obećava da će svima biti sve. Manji je, brži i može primati i odašiljati mnogo više snage od prethodnih verzija.
Apple je šokirao svijet kada je predstavio novi MacBook s jednim USB-C priključkom. Najvjerojatnije će to biti početak trenda.
Više o USB-C možete pročitati na kraju ovog članka.
Nijanse mikro-USB-a
Oni od vas s Android telefonom ili tabletom svakako imaju i mikro USB kabel. Čak ih i najtvrdokorniji obožavatelji Applea ne mogu izbjeći jer je ovo najčešći tip konektora koji se koristi za stvari poput vanjskih blokova napajanja, zvučnika itd.
Vlasnici više gadgeta mogu otkriti da ovih kabela s vremenom postaje mnogo, a budući da su obično zamjenjivi, možda ih nikada nećete morati kupiti zasebno osim ako se ne izgube ili pokvare svi u isto vrijeme.
Kada kupujete mikro-USB kabel, može biti primamljivo odabrati najjeftiniju opciju, ali kao što je često slučaj, ovo je loša ideja. Žice i utikači loše kvalitete mogu se lako slomiti i postati beskorisni. Stoga je bolje da se spasite budućih problema kupnjom kvalitetnog proizvoda od priznatog proizvođača, čak i ako košta nešto više.
Još jedna stvar koju vrijedi spomenuti je duljina kabela. Kratki su odlični za transport, ali to često znači da morate sjediti na podu pored utičnice dok se telefon puni. S druge strane, kabel koji je predug može biti neudoban za nošenje, zapetljati se i potencijalno uzrokovati ozljede.
0,9 m je dobra duljina za kabel za punjenje. Omogućuje vam da držite telefon dok je spojen na bateriju u torbi ili džepu, savršeno za igranje Pokemon Goa ili jednostavno korištenje telefona dok putujete dulje vrijeme.
Ako često punite preko USB priključaka treće strane, radi održavanja sigurnosnih mjera ili kada se uređaj sporo puni, problem može riješiti poseban kabel za sprječavanje prijenosa podataka. Alternativa je mrežni adapter.
Problem može predstavljati i činjenica da većina USB kabela (osim USB-C) nije zamjenjiva i da često treba nekoliko pokušaja da se uspostavi ispravna veza. Nekoliko proizvođača pokušalo je to popraviti. Istina, ne podržavaju svi uređaji ovu značajku.
Što je USB OTG?
To je standard koji prijenosnim i mobilnim uređajima omogućuje da djeluju kao domaćini.
Recimo da imate vanjski disk, laptop i pametni telefon. Što trebam učiniti da kopiram datoteke s diska na telefon? Najlakše ih je premjestiti s vanjskog pogona na prijenosno računalo, a odatle na pametni telefon. USB OTG omogućuje spajanje diska izravno na telefon, zaobilazeći potrebu za posrednikom.
I to nije sve! Postoji mnogo drugih načina korištenja OTG-a. Na svoj pametni telefon možete spojiti bilo koji USB uređaj, bilo da se radi o flash pogonu, bežičnom mišu, tipkovnici, slušalicama, čitačima kartica, kontrolerima igara itd.
USB kabeli
U povezanom svijetu, žičane veze između različitih elektroničkih uređaja igraju važnu ulogu. Potražnja za njima je toliko velika da se svake godine proizvode deseci milijuna USB kabela.
Tehnologija se neprestano razvija i poboljšava, kao i pripadajuća periferna oprema. Isti trend nadogradnje vrijedi i za USB konektore, ali s toliko verzija i tipova USB standarda postaje teško pratiti koji je USB najbolji za određenu funkciju. Da biste to učinili, morate razumjeti njihove osnovne razlike.
USB vrste
Različite verzije USB-a kao što su 2.0 i 3.0 povezane su s funkcionalnošću i brzinom USB kabela, a njihova vrsta (kao što je A ili B) uglavnom se odnosi na fizički dizajn konektora i portova.
USB 1.1 (1998) predviđen je za 12 Mbps, 2,5 V i 500 mA.
USB 2.0 (2000) ima oznaku "HI-SPEED" na USB logotipu. Pruža 480 Mbps pri 2,5 V i 1,8 A.
Usvojen 2008., USB 3.0 podržava 5Gbps pri 5V, 1.8A.
USB 3.1, koji je na snazi od 2015., pruža 10 Gbps na 20 V i 5 A.
Potonji standard pruža veću propusnost i većinom je kompatibilan s prethodnim verzijama. Standard-A konektori identični su prethodnim verzijama Type-A, ali su obično obojeni plavom bojom kako bi se razlikovali. Potpuno su kompatibilni unatrag, ali povećane brzine dostupne su samo ako su sve komponente USB 3. Standard-B i mikro verzije imaju dodatne pinove za povećanu propusnost i nisu kompatibilne s prethodnim verzijama. Stariji USB Type-B i Micro-B kabeli i konektori mogu se koristiti s USB 3.0 priključcima, ali brzina se neće povećati.
Specifikacije konektora tipa C
Ime se pojavilo u naslovima tehničkih časopisa diljem svijeta kada je Apple izdao 12 "Macbook. Ovo je prvo prijenosno računalo koje uključuje Type-C dizajn.
Fizički, konektor je sličan postojećoj USB Micro-B varijanti. Njegove dimenzije su 8,4 x 2,6 mm. Sa svojim malim faktorom oblika, lako se može uklopiti čak i u najmanje periferne uređaje koji se danas koriste. Jedna od mnogih prednosti Type-C u odnosu na druga postojeća rješenja je ta što omogućuje povezivanje u obrnutom smjeru, što znači da će utikač uvijek biti ispravno umetnut pri prvom pokušaju! Konektor je dizajniran na način da ne morate brinuti da će biti izvrnut.
Type-C podržava USB 3.1 standard i pruža maksimalnu brzinu od 10 Gbps. Također ima znatno veću izlaznu snagu, do 100 W na 20 V i 5 A. Budući da prijenosna računala obično troše 40-70 W, to znači da tip C može lako pokriti svoje zahtjeve za napajanjem. Još jedna funkcionalnost koju nudi USB Type-C je dvosmjerno napajanje. Drugim riječima, ne samo da možete puniti svoj pametni telefon putem prijenosnog računala, već i obrnuto.
Type-C je dobio pohvalne kritike korisnika iz cijelog svijeta i pojavio se na popularnim pametnim telefonima Chromebook Pixel i Nexus 6P, kao i na tabletu Nokia N1.
S povjerenjem možemo reći da će u narednim godinama svi elektronički uređaji biti opremljeni priključcima ovog tipa. To će učiniti rad s njima lakim i praktičnim. Sve što vam treba je jedan kabel tipa C, tako da se na kraju možete riješiti zamršenog nereda žica u ladici vašeg stola.
Iako su specifikacije prvi put objavljene 2014. godine, tehnologija je stvarno implementirana tek 2016. Danas je postala prava zamjena ne samo za stare USB standarde, već i za druge kao što su Thunderbolt i DisplayPort. Novo Type-C audio rješenje također je potencijalna zamjena za 3,5 mm priključak za slušalice. Tip C usko je isprepleten s drugim novim standardima: USB 3.1 pruža veću propusnost, a USB Power Delivery pruža bolju isporuku energije.
Oblik konektora
USB Type-C je mali novi konektor koji jedva odgovara microUSB-u. Podržava različite nove standarde kao što su USB 3.1 i USB PD.
Poznati konektor koji je svima poznat je Type-A. Čak i nakon prelaska s USB 1.0 na 2.0 i dalje na moderne uređaje, ostaje isti. Konektor je jednako masivan kao i prije i uključuje se samo kada je ispravno orijentiran (što očito nikad ne radi prvi put). Ali kako su uređaji postajali sve manji i tanji, masivni portovi jednostavno nisu odgovarali. To je dovelo do pojave mnogih drugih oblika USB konektora kao što su Mini i Micro.
Ovako nezgodan skup konektora raznih oblika za uređaje svih veličina konačno je prošlost. Tip C predstavlja novi standard za vrlo male dimenzije. Čini otprilike trećinu starog USB Type-A. Ovo je jedinstveni standard koji svi uređaji moraju koristiti, tako da je potreban samo jedan kabel za spajanje vanjskog pogona na prijenosno računalo ili punjenje pametnog telefona putem punjača. Ovaj sićušni konektor dovoljno je mali da stane u ultra tanak pametni telefon, ali dovoljno snažan da preko njega poveže sve vaše periferne uređaje. Sam kabel ima iste konektore tipa C na oba kraja.
Type-C ima mnoge prednosti. Orijentacija utikača nije važna, tako da više ne morate više puta okretati utikač da biste pronašli ispravan položaj. Ovo je jedan oblik USB konektora koji bi svi trebali prihvatiti, tako da ne morate imati mnogo različitih USB kabela s različitim utikačima za različite uređaje. I neće biti mnogo različitih priključaka koji zauzimaju oskudan prostor na sve tanjim napravama.
Štoviše, Type-C konektori također mogu podržavati različite protokole koristeći "alternatne načine" koji vam omogućuju da imate adaptere sposobne za izlaz HDMI, VGA, DisplayPort ili druge vrste veza iz te jedne veze. Dobar primjer za to je Appleov Multiport Adapter, koji vam omogućuje povezivanje HDMI, VGA, USB Type-A i Type-C. Stoga se mnogi konektori na konvencionalnim prijenosnim računalima mogu svesti na istu vrstu porta.
Prehrana
USB PD specifikacija također je usko isprepletena s Type-C. Trenutačno, USB 2.0 povezivanje pruža do 2,5 W snage. Ovo je dovoljno za punjenje telefona ili tableta. Specifikacija koju podržava standard USB-C sposobna je isporučiti snagu do 100 W. Ova veza je dvosmjerna, tako da se uređaj može puniti i puniti putem nje. U tom slučaju prijenos podataka se može odvijati istovremeno. Port vam omogućuje punjenje čak i prijenosnog računala, što obično zahtijeva do 60 W.
Apple MacBook i Google Chromebook Pixel koriste USB-C za punjenje, eliminirajući potrebu za svim vlasničkim kabelima za napajanje. U tom slučaju postaje moguće puniti prijenosna računala iz prijenosnih baterija, koje se obično koriste za punjenje pametnih telefona i druge elektronike. A ako spojite prijenosno računalo na vanjski zaslon koji se napaja iz mreže, tada će se njegova baterija napuniti.
Međutim, imajte na umu da prisutnost konektora tipa C ne podržava automatski USB PD. Stoga se prije kupnje uređaja i kabela morate uvjeriti da su kompatibilni s oba standarda.
Stope prijenosa
USB 3.1 je najnoviji standard univerzalne serijske sabirnice s teoretskom propusnošću od 10 Gbps, dvostruko većom brzinom prijenosa od Thunderbolt 1. generacije i USB 3.0.
Ali Ture-C nije isto što i USB 3.1. Ovo je samo oblik konektora, a tehnologija u njegovoj osnovi može se temeljiti na standardima 2.0 ili 3.0. Na primjer, tablet Nokia N1 koristi USB Type-C verziju 2.0. Međutim, ove tehnologije su usko povezane. Prilikom kupnje samo trebate pratiti detalje i provjeriti je li uređaj ili kabel koji kupujete kompatibilan s USB 3.1.
kompatibilnost unatrag
Fizički konektor tipa C nije unatrag kompatibilan s osnovnim standardom. Ne možete priključiti stare USB uređaje u moderan mali Type-C priključak, a ne možete priključiti USB-C priključak u stariji, veći priključak. Ali to ne znači da ćete se morati riješiti sve stare periferije. USB 3.1 je i dalje kompatibilan unatrag, tako da vam je potreban samo fizički USB-C adapter. I već možete izravno spojiti stare uređaje na njega.
U bliskoj budućnosti mnoga računala imat će i USB Type C i velike konektore tipa A, kao što je implementirano, na primjer, u Chromebook Pixel. Tako će korisnici moći postupno prelaziti sa starih uređaja spajanjem novih na USB Type-C. Ali čak i ako je računalo napravljeno samo s portovima tipa C, adapteri i čvorišta će popuniti tu prazninu.
Type-C je dostojna nadogradnja. Iako se ovaj priključak već pojavio u prijenosnim računalima i nekim pametnim telefonima, ova tehnologija nije ograničena samo na njih. S vremenom će se njime opremiti uređaji svih vrsta. Jednog dana, standard bi čak mogao zamijeniti Lightning konektor koji se koristi u iPhone i iPad uređajima. Appleov priključak nema mnogo prednosti u odnosu na USB Type-C, osim što je tehnologija patentirana i tvrtka može naplaćivati naknade za licenciranje.
Na rubu smo značajnih promjena – kako bismo zamijenili klasične i poznate USB 2.0 i 3.0 portove, dolazi nova, unatrag kompatibilna vrsta konektora. Unatoč vanjskoj praktičnosti, simetriji i vizualnoj jednostavnosti, popis mogućnosti USB Type-C ne samo da je impresivan, već je istovremeno prepun mnogih neočiglednih poteškoća za korisnika.
Prvi USB standard pojavio se 1994. kako bi riješio ključne probleme tog vremena: objedinjavanje konektora za periferiju PC opreme u kombinaciji s velikom brzinom prijenosa podataka. Od 2001. inačica USB 2.0 konektora (kao i njegove različite varijacije) postale su univerzalni standard povezivanja za sve periferne uređaje. Ključ petnaestogodišnjeg uspjeha USB-a je jednostavnost, sa samo četiri igle unutar koje osiguravaju napajanje i povezivanje s povezanim uređajem.
Ono što je bila prednost 2000-ih, postalo je usko grlo za moderne uređaje - USB priključci prestali su se nositi s gotovo eksponencijalno rastućom količinom informacija, korisnici su cijenili prednosti simetričnih (i brzih!) mobilnih reverzibilnih konektora (kao što je Apple Lightning), kabeli u koje možete umetnuti obostrano, a brzina bežičnog prijenosa podataka vrlo je bliska brzini kabelske veze.
USB 3.0 je samo naglasio postojeći problem mehanički povećavši broj dodatnih kontakata na pet, što je povećalo maksimalnu propusnost sa 480 Mb/s na 5 Gb/s, a maksimalna struja porasla sa 500 mA na 900 mA. Novi konektor također je dobio svoju prepoznatljivu oznaku - plavu utičnicu. Za rad USB 3.0 konektora potrebno je 9 pinova.
Pogledajmo koliko se USB Type-C / USB-C / USB C konektor razlikuje od svojih prethodnika, kakvi su izgledi i poteškoće prepuni prijelaza na novu vrstu konektora i koje vrste kabela će moći zamijeniti u Bliska budućnost.
Zabuna počinje s nazivom: “USB Type-C”, “USB-C” i “USB C” različiti su nazivi za jedan konektor koji može podnijeti različite protokole. Dok se uobičajeno ime ne ustali, ostat ćemo pri nazivu USB Type-C – iako opći trend ukazuje na rastuću popularnost kraće verzije USB-C.
Dijagram unatrag kompatibilnih USB Type-C protokola omogućuje vam da shvatite koje funkcije novi konektor može preuzeti - bilo ih je neočekivano mnogo, što ne može ne veseliti. Najvažnija stvar u vezi s ovim dijagramom je da je svaka sljedeća razina kompatibilna unatrag s razinama ispod.
Najbrži protokol za novi konektor je Thunderbolt 3. Thunderbolt hardversko sučelje razvio je Intel u suradnji s Appleom. Sam zaštitni znak Thunderbolt je prethodno bio u vlasništvu Applea, ali je kasnije prebačen na Intel. USB Type-C konektori koji rade s ovim protokolom ugrađeni su u novi
No, USB Type-C priključak u prethodnom je "korak niže", što vam omogućuje povezivanje perifernih uređaja kompatibilnih samo sa standardom USB 3.1 gen 1, ali ne i s Thunderboltom 3.
Ovo je dobar primjer koji u praksi pokazuje zašto, unatoč istom USB Type-C konektoru, periferni uređaji za Thunderbolt 3 ne mogu se spojiti na Macbook 12, ali svi dodaci i periferije za Macbook 12 će raditi s novim Macbook Pro 2016.
Pogledajmo pobliže koje druge vrste signala USB Type-C može prenijeti kroz sebe.
Prije svega, to su klasični USB 2.0 i USB 3.0 - to je važno za mobilne uređaje s novim konektorom (na primjer, prvi tablet s USB Type-C Nokia N1), koji je podržavao signale i napajanje samo za USB 2.0. Većina modernih mobilnih uređaja (npr. l) podržava USB 3.0 povezivanje.
Što to znači u praksi? Kada kupujete USB Type-C kabel za mobilni uređaj, obratite pozornost na brzinu i kompatibilnost konektora na oba gadgeta. Dobar izbor za moderno Windows prijenosno računalo s USB 3.0 bio bi kabel koji će raditi preko USB Type-C preko USB 2.0 i 3.0 protokola.
Ako je vaš mobilni uređaj, na primjer Android pametni telefon, opremljen Micro-USB priključkom (ili njegovom modifikacijom Micro-USB B), koji radi s USB 2.0 protokolom, možete se ograničiti na kabel ili. Maksimalna brzina prijenosa podataka bit će ograničena na 480 Mbps.
Sljedeći standard je USB 3.1 gen 1, koji vam omogućuje spajanje tvrdih diskova, mrežnih adaptera i priključnih stanica. Unatrag je kompatibilan sa "SuperSpeed" USB 3.0, "Hi-Speed" USB 2.0, pa čak i s originalnim USB 1.x.
Protokol USB 3.1 gen 2 – sličan prethodnom, ali udvostručuje propusnost USB perifernih uređaja na 10 Gbps. Podržavaju ga samo najnoviji USB-C uređaji.
USB 3.1 i USB Type-C veze podržavaju, na primjer, vanjske pogone.
Primjeri pribora koji pružaju kompatibilnu mrežnu vezu velike brzine putem USB-a tipa C:
i .
Audio Accessory Mode je specifikacija za korištenje s analognim zvukom, dopuštajući USB Type-C portu da se u budućnosti natječe s analognim 3,5 mm priključcima.
Način povezivanja Alternativni način rada - uključuje sve ostale protokole koji nisu USB: DisplayPort, MHL, HDMI i Thunderbolt (prethodno povezani putem DP-a). Glavni problem ovdje je što ne podržava svaki uređaj protokol Alternate Mode, što je vrlo zbunjujuće za kupce.
Za video uređaje dostupni su ne samo Appleovi USB Type-C adapteri s markom: adapter, već i opcije drugih proizvođača, na primjer.
No, tu su i prednosti – prijenos video streama preko USB Type-C porta ni na koji način ne utječe na njegov energetski kapacitet, jer se za potrebe DisplayPort-a mogu dodijeliti čak četiri brze linije. U ovom slučaju moguće je prenijeti slike u razlučivosti do 5120 × 2880.
Simetrija kontaktnih jastučića omogućila je reverzibilnost priključka, a ovisno o priključenom uređaju, uključen je različit broj priključaka.
Prvi USB 1.0 port osiguravao je samo 0,75 W (0,15 A, 5 V) snage. Za USB 2.0 struja je povećana na 0,5 A, što je omogućilo da se iz njega dobije 2,5 vata za napajanje, na primjer, vanjskih 2,5-inčnih tvrdih diskova. Nije iznenađujuće što je za povezivanje pogona koji su više trošili energiju ponekad bilo potrebno više portova odjednom.
Za USB 3.0 predviđena je struja od 0,9 A, što uz napon napajanja od 5 V jamči snagu od 4,5 W. Nasuprot ovim brojkama, sposobnost prijenosa od 100 W doista je impresivna!
Kako bi se osigurao prijenos ove količine energije, napon napajanja može se povećati do 20 volti. Secondary Bus i USB Power Delivery Communication kontakti dizajnirani su za odabir željenog načina rada između povezanih gadgeta - uostalom, ako uređaj nije sposoban primati 100W energije, jednostavno će izgorjeti! Zahvaljujući preliminarnoj razmjeni podataka, kompatibilni uređaji prelaze u napredni način rada s poboljšanim mogućnostima napajanja.
Postoji pet takvih profila: "profil 1" jamči mogućnost prijenosa energije od 10 W, drugi - 18 W, treći - 36 W, četvrti - 60 W, a peti - cijela sto!
Funkcija PD (Power Delivery) zahtijeva, na primjer, poseban kabel
Izgledi za USB Type-C ili USB-C vrlo su svijetli. Uz Apple, i produktivna stolna računala (matične ploče) i mobilni uređaji počinju se opremati USB Type-C priključcima. Zasad vodeće mjesto zauzima USB 3.1 protokol u obje njegove varijacije (a mobilni uređaji se tek približavaju USB 3.0 brzinama).
Neće proći dugo prije nego što se konačno možemo prebaciti na univerzalni tip USB-C s USB-C kabelima (takvi su kabeli sada dostupni) za spajanje ostalih perifernih uređaja. Posebno je drago što će dodaci koji su danas kupljeni nastaviti funkcionirati zahvaljujući načinu kompatibilnosti unatrag. Važna napomena - USB Type-C je otvoreni standard koji ne zahtijeva nikakve licencne naknade od proizvođača.
Rizici i poteškoće su samo pri povezivanju novih perifernih uređaja (koji zahtijevaju najbrže protokole kao što je Thunderbolt različitih verzija) na starije verzije USB Type-C uređaja koji rade na USB 3.1 brzinama – u najboljem slučaju mogu nastaviti raditi smanjenom brzinom.
Kada kupujete dodatnu opremu i USB Type-C kabele, svakako razmislite na kojim bi brzinama vaš uređaj trebao (i može) raditi - ako su brzine USB 2.0-3.1 prikladne za mobilne uređaje i gadgete, tada može biti važno prijenos video signala ili podaci s tvrdih diskova velikog kapaciteta kompatibilni s Thunderbolt 3.
Radi vaše udobnosti, prikupili smo u posebnom dijelu kataloga.
Rijetko se događa da jedno dodatno slovo u nazivu standarda prijeti revolucijom u svijetu sučelja i gadgeta za prijenos podataka, no pojava najnovije verzije USB 3.1 Tip-Cčini se da je upravo takav slučaj. Što nam obećava sljedeće ažuriranje dobrog starog USB sučelja?
- Brzina prijenosa do 10 GBps
- Mogućnost napajanja iz priključka uređaja s potrošnjom energije do 100W
- Dimenzije konektora usporedive s mikro-USB-om
- Simetrija konektora - nema vrh i dno, što znači da nema ključa, što često dovodi do oštećenja i samih konektora i gadgeta koji su povezani preko njih
- Ovo sučelje može se koristiti za napajanje naponom do 20 volti
- Više ne postoje različite vrste konektora - A i B. Na oba kraja kabela nalaze se potpuno isti konektori. I podaci i napon napajanja mogu se prenijeti kroz isti konektor u oba smjera. Ovisno o situaciji, svaki konektor može djelovati kao glavni ili slave
- Obećano nam je da će dizajn konektora izdržati do 10.000 veza
- Ovo sučelje moguće je koristiti za izravnu vezu umjesto nekih drugih raširenih sučelja za brzu razmjenu podataka.
- Standard je odozgo prema dolje kompatibilan i s uobičajenim USB 3 sučeljem i sa svojom mlađom braćom. Naravno ne direktno, ali uz pomoć adaptera preko njega je moguće spojiti recimo USB 2.0 disk
Neću dirati u povijest razvoja USB sučelja, ova tema nije slabo razvijena u ovom stripu u smislu priče u slikama
Elektronika - znanost o kontaktima
Za početak, usporedne fotografije današnjeg heroja u društvu počašćenih predaka.
USB Type-C konektor je nešto veći od uobičajenog USB 2.0 Micro-B, ali osjetno kompaktniji od dual USB 3.0 Micro-B, da ne spominjemo klasični USB Type-A.
Dimenzije konektora (8,34 × 2,56 mm) olakšavaju korištenje za uređaje bilo koje klase, uključujući pametne telefone i tablete.
Signalni i strujni vodovi postavljeni su na plastični umetak, možda mu je to najslabija točka u središnjem dijelu konektora. Grupa pinova USB Type-C sadrži 24 pina. Podsjetim da je USB 1.0 / 2.0 imao samo 4 pina, dok je USB 3.0 konektorima već bilo potrebno 9 pinova.
Ako pažljivo pogledate sliku s lijeve strane, možete vidjeti da kontakti imaju različite duljine. To osigurava da su zatvoreni u određenom slijedu. Na slici u sredini vidimo prisutnost zasuna koji bi trebali držati priključeni kabel i pružiti taktilni klik tijekom procesa spajanja-odspajanja. Desni grafikon prikazuje ovisnost sile tijekom umetanja i uklanjanja konektora.
Vrhovi koje vidimo na njemu su trenuci aktiviranja zasuna.
Može se reći da su programeri standarda učinili, ako ne sve, onda gotovo sve kako bi konektor bio što prikladniji i pouzdaniji: umetnut je na bilo koji kraj i bilo koju stranu uz opipljiv klik. Po njihovom mišljenju, on je u stanju preživjeti ovaj postupak više od 10 tisuća puta.
Višestrani simetrični Janus
Iznimno ugodna i korisna značajka USB-C-a je simetričan dizajn konektora, koji omogućuje spajanje na priključak s bilo koje strane. To se postiže simetričnim rasporedom njegovih terminala.
Prizemni izlazi nalaze se na rubovima. Pozitivni kontakti napajanja također su simetrično postavljeni. U sredini se nalaze kontakti odgovorni za kompatibilnost s USB2 i donjim sučeljem. Oni su imali najviše sreće od svih - oni su duplicirani i stoga rotacija za 180 stupnjeva kada su spojeni nije strašna. Pinovi odgovorni za brzu razmjenu podataka označeni su plavom bojom. Kao što vidimo, ovdje je sve lukavije. Ako zakrenemo konektor, na primjer, TX1 izlaz će zamijeniti mjesta s TX2, ali će u isto vrijeme mjesto RX1 ulaza zauzeti RX2.
Sekundarna sabirnica i USB Power Delivery Communication pinovi su servisni pinovi i namijenjeni su za komunikaciju između dva povezana uređaja. Uostalom, prije početka razmjene moraju jedni drugima puno toga ispričati, ali o tome kasnije.
U međuvremenu, o još jednoj osobini. USB Type-C priključak izvorno je dizajniran kao jednokratno rješenje. Osim izravnog USB prijenosa podataka, može se koristiti iu alternativnom načinu rada za implementaciju sučelja trećih strana. Ovu fleksibilnost USB Type-C iskoristila je VESA uvođenjem mogućnosti strujanja videa kroz DisplayPort Alt Mode.
USB Type-C ima četiri Super Speed USB linije (para). Ako su dva od njih posvećena potrebama DisplayPort-a, to je dovoljno da dobijete sliku rezolucije 3840x2160. Istodobno, brzina prijenosa podataka putem USB-a ne trpi. Na svom vrhuncu, to je i dalje istih 10 Gb/s (za USB 3.1 Gen2). Također, prijenos video toka ni na koji način ne utječe na energetski kapacitet porta. Čak 4 brze linije mogu se dodijeliti za potrebe DisplayPort-a. U tom slučaju bit će dostupne rezolucije do 5120x2880. U ovom načinu rada USB 2.0 linije nisu uključene, pa će USB Type-C i dalje moći paralelno prenositi podatke, iako ograničenom brzinom.
U alternativnom načinu rada, pinovi SBU1 / SBU2 se koriste za prijenos audio toka, koji se pretvaraju u AUX + / AUX- kanale. Ne koriste se za USB protokol, tako da ovdje također nema dodatnih funkcionalnih gubitaka.
Kada koristite DisplayPort sučelje, USB Type-C konektor i dalje se može spojiti na bilo koji način. U početku se osigurava potrebno usklađivanje signala.
Povezivanje uređaja pomoću HDMI, DVI, pa čak i D-Sub (VGA) također je moguće, ali to će zahtijevati zasebne adaptere, međutim, to moraju biti aktivni adapteri, jer je za DisplayPort Alt Mode Dual-Mode Display Port (DP ++) nije podržano...
USB Type-C alternativni način rada može se koristiti za više od DisplayPort-a. Možda ćemo uskoro saznati da je ovaj port naučio, na primjer, prenositi podatke koristeći PCI Express ili Ethernet.
Dala je ovom i dala onom. Općenito ... o prehrani.
Još jedna važna značajka koju donosi USB Type-C je mogućnost prijenosa snage do 100 vata kroz njega. To je dovoljno ne samo za napajanje/punjenje mobilnih uređaja, već i za rad prijenosnih računala, monitora i, ako maštate, čak i malog laboratorijskog napajanja.
S pojavom USB sabirnice, prijenos energije bio je važna, ali još uvijek sporedna funkcija. USB 1.0 priključak pruža samo 0,75 W (0,15 A, 5 V). Dovoljno da miš i tipkovnica rade, ali ništa više. Za USB 2.0, nazivna struja je povećana na 0,5 A, što je omogućilo da se iz njega dobije 2,5 vata za napajanje, na primjer, vanjskih 2,5-inčnih tvrdih diskova. Za USB 3.0 predviđena je struja od 0,9 A nominalno, što uz konstantan napon napajanja od 5 V jamči snagu od 4,5 W. Posebni pojačani konektori na matičnim pločama ili prijenosnim računalima bili su sposobni isporučiti do 1,5 A kako bi ubrzali punjenje povezanih mobilnih uređaja, ali čak i to je bilo “samo” 7,5 vata. Na pozadini ovih brojki, sposobnost prijenosa od 100 vata izgleda kao nešto fantastično.
Kako bi se napunila takva energija, USB Type-C priključak podržava specifikacija USB Power Delivery 2.0 (USB PD). Ako ga nema, USB Type-C port će moći opskrbiti planinu 7,5 W (1,5 A, 5 V) ili 15 W (3A, 5 V), ovisno o konfiguraciji. U ovom članku nema dovoljno mjesta za detaljan opis ove specifikacije, a ipak to neću učiniti bolje od cijenjenog stparka u svom prekrasnom članku.
Međutim, ovu ključnu temu neće biti moguće u potpunosti zaobići.
Da bi se osiguralo 100 vati snage pri naponu od pet volti potrebna je struja od 20 ampera! S dimenzijama USB Type-C kabela, to je možda moguće samo ako je napravljen od supravvodnika! Bojim se da će danas to skupo koštati korisnike, pa su programeri standarda krenuli drugim putem. Povećali su napon napajanja na 20 volti. "Oprostite, ali potpuno će izgorjeti moj omiljeni tablet" - uzviknete vi i bit ćete potpuno u pravu. Kako ne bi postali plijen bijesnih korisnika, inženjeri su smislili pametan trik – uveli su sustav profila snage. Prije povezivanja, svaki uređaj je u standardnom načinu rada. Napon u njemu ograničen je na pet volti, a struja na dva ampera. Za povezivanje s uređajima starog tipa sve će završiti ovim načinom rada, ali za naprednije slučajeve, nakon razmjene podataka, uređaji prelaze na drugi koordinirani način rada s naprednim mogućnostima. Da biste se upoznali s glavnim postojećim načinima rada, pogledajte tablicu.
Profil 1 jamči mogućnost prijenosa 10 W energije, drugi već - 18 W, treći - 36 W, četvrti čak 60 W, ali peti je naša cijenjena sto! Port koji odgovara višem profilu održava sva stanja prethodnog nizvodno. 5V, 12V i 20V odabrani su kao referentni naponi. Korištenje 5V ključno je za kompatibilnost s širokim rasponom dostupnih USB perifernih uređaja. 12V je standardni napon napajanja za različite komponente sustava. 20V se predlaže uzimajući u obzir činjenicu da se vanjske jedinice napajanja za 19-20V koriste za punjenje baterija većine prijenosnih računala.
Nekoliko riječi o kablovima!
Potpuna podrška formata opisanog u članku zahtijevat će puno rada ne samo od programera, već i od proizvođača elektronike. Bit će potrebno razviti i pokrenuti proizvodnju vrlo velikog broja komponenti. Najočitiji su konektori. Kako bi izdržali visoke struje napona napajanja, ne ometali prijenos signala vrlo visoke frekvencije, pa čak i da ne bi pokvarili nakon drugog spajanja i ne bi ispali u najnepovoljnijem trenutku, kvaliteta njihove izrade treba biti radikalno viši u odnosu na USB format 2.Kako bi spojili prijenos velike snage i prijenos signala s gigabitnim prometom, proizvođači kabela morat će naporno raditi.
Divite se kako izgleda presjek kabela prikladan za naš zadatak.
Usput, o ograničenjima duljine kabela pri korištenju USB 3.1 sučelja. Za prijenos podataka bez značajnih gubitaka pri brzinama do 10 Gb/s (Gen 2), duljina kabela s USB Type-C konektorima ne smije biti veća od 1 metar, za vezu pri brzinama do 5 Gb/s (Gen 1 ) - 2 metra.
Dizajneri strujnih krugova proizvođača matičnih ploča, priključnih stanica i prijenosnih računala dugo će zbunjivati kako generirati snagu reda stotine vata i tragača, kako je dovesti do USB Type-C konektora.
Proizvođači čipova na niskom startu.
Simetrično povezivanje i rad signalnih vodova u različitim načinima zahtijevat će korištenje mikro krugova prekidača signala velike brzine. Danas su se već pojavile prve laste. Na primjer, ovdje je prekidač od Texas Instruments, koji podržava rad u uređajima i u host i u slave načinima. Sposoban je za prebacivanje linija diferencijalnih parova sa frekvencijama signala do 5 GHz.
Istovremeno, dimenzije čipa HDC3SS460 su 3,5 x 5,5 mm i u stanju mirovanja troši struju od oko 1 mikroampera. U aktivnom načinu rada je manji od miliampera. Postoje i naprednija rješenja, na primjer, čipovi koje proizvodi NXP podržavaju tečajeve do 10 GHz.
Počeli su se pojavljivati upravitelji napajanja, u kombinaciji s krugovima za zaštitu signalnih vodova od statičkog elektriciteta, na primjer, takav proizvod iz NXP-a
Dizajniran je za ispravno rukovanje trenutkom spajanja konektora, kao i za otvaranje strujnog kruga u slučaju kvara. Ovaj čip već podržava VBUS napon do 30 volti, ali s maksimalnom uključenom strujom sve je puno gore - ne bi smjelo prelaziti 1 amper, što je razumljivo s obzirom na dimenzije - 1,4 x 1,7 mm!
Neosporni lider u ovom području bio je Cypress, koji je izdao specijalizirani mikrokontroler s ARM Cortex M0 jezgrom koji podržava svih pet profila snage mogućih za standard.
Tipični dijagram povezivanja za korištenje u prijenosnom računalu daje neku ideju o tome, a s njim se možete detaljnije upoznati preuzimanjem podatkovne tablice.
Za razliku od NXP čipa, on je fokusiran na upravljanje vanjskim prekidačima napajanja i stoga može omogućiti prebacivanje potrebnih struja i napona, unatoč svojoj maloj veličini.
Pažnja, važna značajka za one koji već žure naručiti prve uzorke - mikrokontroler nema USB sučelje i nije cjelovito i cjelovito rješenje. Može služiti samo kao upravitelj hrane. Trenutno je otvorena prednarudžba za nabavu uzoraka i demo ploča. Sudbina ovog mikrokontrolera vjerojatno će uvelike ovisiti o tome hoće li proizvođač opskrbiti programere referentnim knjižnicama za korištenje u različitim načinima rada.
Činjenica da je za njega već stvoreno nekoliko demokitova uvelike povećava vjerojatnost potonjeg.
Dizalo do neba ili Babilonske kule.
Dakle, danas imamo potpuno revolucionarnu situaciju. Viši slojevi ne mogu, a niži slojevi ne žele živjeti na stari način. Svi su umorni od zbrke s ogromnim brojem kabela, punjača, napajanja i njihove niske pouzdanosti.
Novi standard izazvao je neviđenu aktivnost. Vodeći brodovi elektroničke industrije - Apple, Nokia, Asus pripremaju se za izdavanje svojih prvih gadgeta s podrškom za USB Type-C. Kinezi već štancaju kablove i adaptere. Priključne stanice i čvorišta s podrškom za opterećenje velike snage su na putu. Proizvođači čipova razvijaju nove mikrosklopove i razmišljaju o tome kako ugurati drajver za novi port u mikrokontroler. Marketinški stručnjaci odlučuju gdje će priključiti novi konektor, a inženjeri češu svoje repe pokušavajući implementirati multidisciplinarne uređaje iz postojećih elektroničkih komponenti.
Zasad samo jedno nije jasno. Što ćemo dobiti kao rezultat? Prikladan i pouzdan konektor koji će zamijeniti lavovski dio sučelja i naći svakodnevnu upotrebu, ili babilonski pandemonium, jer se situacija može početi razvijati prema ne najpovoljnijem scenariju:
Korisnici mogu biti potpuno zbunjeni brojnim specifikacijama i kablovima koji izgledaju potpuno isto, ali će u isto vrijeme biti certificirani samo za određene profile. Pokušajte to shvatiti u hodu sa svim ovim oznakama.
Ali čak i ako uspije, malo je vjerojatno da će to riješiti problem - Kinezi će, bez grižnje savjesti, lako staviti bilo koju značku na bilo koji kabel. A ako je potrebno, onda se do hrpe na svakoj strani jednog kabela razlikuju, neće se zbuniti čak i ako se međusobno isključuju.
Tržište će biti preplavljeno nevjerojatnim brojem adaptera raznih kalibara i sumnjive kvalitete.
Pokušavajući spojiti jedan uređaj s drugim, kao rezultat toga, nikada nećete znati do kakvog će rezultata ovaj proces dovesti i zbog čega je veza ili potpuno odsutna, ili je sve užasno loše. Ili jedan od gadgeta ne podržava željeni profil, ili ga podržava, ali ne baš ispravno, ili je umjesto kvalitetnog kabela uhvaćen njegov grubi kineski krivotvorina. Što želite učiniti ako iznenada pokvari jedini preostali konektor na vašem prijenosnom računalu?
Do sljedećeg puta.
p.s. Novi standard već vodi do vrlo egzotičnih uređaja. Tako je najavljen kabel od 100 metara koji se, čini se, ne uklapa u standarde. Cijela stvar je u tome da je aktivan. Na oba kraja kabel ima USB3-optički pretvarač. Signal se prenosi preko optike i konvertira natrag na izlazu. Naravno, oni ne prenose energiju, već samo podatke. U tom slučaju svaki od pretvarača na svojim krajevima napaja se iz konektora na koji je spojen.
Mislim da će uskoro tvrtke koje poštuju sebe početi umetati aktivne oznake u kabele kako bi potvrdile autentičnost. Problem čvorišta će generirati neviđenu aktivnost među programerima i proizvođačima DC-DC pretvarača. Kao što je cijenjeni korisnik ispravno primijetio
Rijetko se događa da jedno dodatno slovo u nazivu standarda prijeti revolucijom u svijetu sučelja i gadgeta za prijenos podataka, no pojava najnovije verzije USB 3.1 Tip-Cčini se da je upravo takav slučaj. Što nam obećava sljedeće ažuriranje dobrog starog USB sučelja?
- Brzina prijenosa do 10 GBps
- Mogućnost napajanja iz priključka uređaja s potrošnjom energije do 100W
- Dimenzije konektora usporedive s mikro-USB-om
- Simetrija konektora - nema vrh i dno, što znači da nema ključa, što često dovodi do oštećenja i samih konektora i gadgeta koji su povezani preko njih
- Ovo sučelje može se koristiti za napajanje naponom do 20 volti
- Više ne postoje različite vrste konektora - A i B. Na oba kraja kabela nalaze se potpuno isti konektori. I podaci i napon napajanja mogu se prenijeti kroz isti konektor u oba smjera. Ovisno o situaciji, svaki konektor može djelovati kao glavni ili slave
- Obećano nam je da će dizajn konektora izdržati do 10.000 veza
- Ovo sučelje moguće je koristiti za izravnu vezu umjesto nekih drugih raširenih sučelja za brzu razmjenu podataka.
- Standard je odozgo prema dolje kompatibilan i s uobičajenim USB 3 sučeljem i sa svojom mlađom braćom. Naravno ne direktno, ali uz pomoć adaptera preko njega je moguće spojiti recimo USB 2.0 disk
Neću dirati u povijest razvoja USB sučelja, ova tema nije slabo razvijena u ovom stripu u smislu priče u slikama
Elektronika - znanost o kontaktima
Za početak, usporedne fotografije današnjeg heroja u društvu počašćenih predaka.
USB Type-C konektor je nešto veći od uobičajenog USB 2.0 Micro-B, ali osjetno kompaktniji od dual USB 3.0 Micro-B, da ne spominjemo klasični USB Type-A.
Dimenzije konektora (8,34 × 2,56 mm) olakšavaju korištenje za uređaje bilo koje klase, uključujući pametne telefone i tablete.
Signalni i strujni vodovi postavljeni su na plastični umetak, možda mu je to najslabija točka u središnjem dijelu konektora. Grupa pinova USB Type-C sadrži 24 pina. Podsjetim da je USB 1.0 / 2.0 imao samo 4 pina, dok je USB 3.0 konektorima već bilo potrebno 9 pinova.
Ako pažljivo pogledate sliku s lijeve strane, možete vidjeti da kontakti imaju različite duljine. To osigurava da su zatvoreni u određenom slijedu. Na slici u sredini vidimo prisutnost zasuna koji bi trebali držati priključeni kabel i pružiti taktilni klik tijekom procesa spajanja-odspajanja. Desni grafikon prikazuje ovisnost sile tijekom umetanja i uklanjanja konektora.
Vrhovi koje vidimo na njemu su trenuci aktiviranja zasuna.
Može se reći da su programeri standarda učinili, ako ne sve, onda gotovo sve kako bi konektor bio što prikladniji i pouzdaniji: umetnut je na bilo koji kraj i bilo koju stranu uz opipljiv klik. Po njihovom mišljenju, on je u stanju preživjeti ovaj postupak više od 10 tisuća puta.
Višestrani simetrični Janus
Iznimno ugodna i korisna značajka USB-C-a je simetričan dizajn konektora, koji omogućuje spajanje na priključak s bilo koje strane. To se postiže simetričnim rasporedom njegovih terminala.
Prizemni izlazi nalaze se na rubovima. Pozitivni kontakti napajanja također su simetrično postavljeni. U sredini se nalaze kontakti odgovorni za kompatibilnost s USB2 i donjim sučeljem. Oni su imali najviše sreće od svih - oni su duplicirani i stoga rotacija za 180 stupnjeva kada su spojeni nije strašna. Pinovi odgovorni za brzu razmjenu podataka označeni su plavom bojom. Kao što vidimo, ovdje je sve lukavije. Ako zakrenemo konektor, na primjer, TX1 izlaz će zamijeniti mjesta s TX2, ali će u isto vrijeme mjesto RX1 ulaza zauzeti RX2.
Sekundarna sabirnica i USB Power Delivery Communication pinovi su servisni pinovi i namijenjeni su za komunikaciju između dva povezana uređaja. Uostalom, prije početka razmjene moraju jedni drugima puno toga ispričati, ali o tome kasnije.
U međuvremenu, o još jednoj osobini. USB Type-C priključak izvorno je dizajniran kao jednokratno rješenje. Osim izravnog USB prijenosa podataka, može se koristiti iu alternativnom načinu rada za implementaciju sučelja trećih strana. Ovu fleksibilnost USB Type-C iskoristila je VESA uvođenjem mogućnosti strujanja videa kroz DisplayPort Alt Mode.
USB Type-C ima četiri Super Speed USB linije (para). Ako su dva od njih posvećena potrebama DisplayPort-a, to je dovoljno da dobijete sliku rezolucije 3840x2160. Istodobno, brzina prijenosa podataka putem USB-a ne trpi. Na svom vrhuncu, to je i dalje istih 10 Gb/s (za USB 3.1 Gen2). Također, prijenos video toka ni na koji način ne utječe na energetski kapacitet porta. Čak 4 brze linije mogu se dodijeliti za potrebe DisplayPort-a. U tom slučaju bit će dostupne rezolucije do 5120x2880. U ovom načinu rada USB 2.0 linije nisu uključene, pa će USB Type-C i dalje moći paralelno prenositi podatke, iako ograničenom brzinom.
U alternativnom načinu rada, pinovi SBU1 / SBU2 se koriste za prijenos audio toka, koji se pretvaraju u AUX + / AUX- kanale. Ne koriste se za USB protokol, tako da ovdje također nema dodatnih funkcionalnih gubitaka.
Kada koristite DisplayPort sučelje, USB Type-C konektor i dalje se može spojiti na bilo koji način. U početku se osigurava potrebno usklađivanje signala.
Povezivanje uređaja pomoću HDMI, DVI, pa čak i D-Sub (VGA) također je moguće, ali to će zahtijevati zasebne adaptere, međutim, to moraju biti aktivni adapteri, jer je za DisplayPort Alt Mode Dual-Mode Display Port (DP ++) nije podržano...
USB Type-C alternativni način rada može se koristiti za više od DisplayPort-a. Možda ćemo uskoro saznati da je ovaj port naučio, na primjer, prenositi podatke koristeći PCI Express ili Ethernet.
Dala je ovom i dala onom. Općenito ... o prehrani.
Još jedna važna značajka koju donosi USB Type-C je mogućnost prijenosa snage do 100 vata kroz njega. To je dovoljno ne samo za napajanje/punjenje mobilnih uređaja, već i za rad prijenosnih računala, monitora i, ako maštate, čak i malog laboratorijskog napajanja.
S pojavom USB sabirnice, prijenos energije bio je važna, ali još uvijek sporedna funkcija. USB 1.0 priključak pruža samo 0,75 W (0,15 A, 5 V). Dovoljno da miš i tipkovnica rade, ali ništa više. Za USB 2.0, nazivna struja je povećana na 0,5 A, što je omogućilo da se iz njega dobije 2,5 vata za napajanje, na primjer, vanjskih 2,5-inčnih tvrdih diskova. Za USB 3.0 predviđena je struja od 0,9 A nominalno, što uz konstantan napon napajanja od 5 V jamči snagu od 4,5 W. Posebni pojačani konektori na matičnim pločama ili prijenosnim računalima bili su sposobni isporučiti do 1,5 A kako bi ubrzali punjenje povezanih mobilnih uređaja, ali čak i to je bilo “samo” 7,5 vata. Na pozadini ovih brojki, sposobnost prijenosa od 100 vata izgleda kao nešto fantastično.
Kako bi se napunila takva energija, USB Type-C priključak podržava specifikacija USB Power Delivery 2.0 (USB PD). Ako ga nema, USB Type-C port će moći opskrbiti planinu 7,5 W (1,5 A, 5 V) ili 15 W (3A, 5 V), ovisno o konfiguraciji. U ovom članku nema dovoljno mjesta za detaljan opis ove specifikacije, a ipak to neću učiniti bolje od cijenjenog u njegovom prekrasnom članku.
Međutim, ovu ključnu temu neće biti moguće u potpunosti zaobići.
Da bi se osiguralo 100 vati snage pri naponu od pet volti potrebna je struja od 20 ampera! S dimenzijama USB Type-C kabela, to je možda moguće samo ako je napravljen od supravvodnika! Bojim se da će danas to skupo koštati korisnike, pa su programeri standarda krenuli drugim putem. Povećali su napon napajanja na 20 volti. "Oprostite, ali potpuno će izgorjeti moj omiljeni tablet" - uzviknete vi i bit ćete potpuno u pravu. Kako ne bi postali plijen bijesnih korisnika, inženjeri su smislili pametan trik – uveli su sustav profila snage. Prije povezivanja, svaki uređaj je u standardnom načinu rada. Napon u njemu ograničen je na pet volti, a struja na dva ampera. Za povezivanje s uređajima starog tipa sve će završiti ovim načinom rada, ali za naprednije slučajeve, nakon razmjene podataka, uređaji prelaze na drugi koordinirani način rada s naprednim mogućnostima. Da biste se upoznali s glavnim postojećim načinima rada, pogledajte tablicu.
Profil 1 jamči mogućnost prijenosa 10 W energije, drugi već - 18 W, treći - 36 W, četvrti čak 60 W, ali peti je naša cijenjena sto! Port koji odgovara višem profilu održava sva stanja prethodnog nizvodno. 5V, 12V i 20V odabrani su kao referentni naponi. Korištenje 5V ključno je za kompatibilnost s širokim rasponom dostupnih USB perifernih uređaja. 12V je standardni napon napajanja za različite komponente sustava. 20V se predlaže uzimajući u obzir činjenicu da se vanjske jedinice napajanja za 19-20V koriste za punjenje baterija većine prijenosnih računala.
Nekoliko riječi o kablovima!
Potpuna podrška formata opisanog u članku zahtijevat će puno rada ne samo od programera, već i od proizvođača elektronike. Bit će potrebno razviti i pokrenuti proizvodnju vrlo velikog broja komponenti. Najočitiji su konektori. Kako bi izdržali visoke struje napona napajanja, ne ometali prijenos signala vrlo visoke frekvencije, pa čak i da ne bi pokvarili nakon drugog spajanja i ne bi ispali u najnepovoljnijem trenutku, kvaliteta njihove izrade treba biti radikalno viši u odnosu na USB format 2.Kako bi spojili prijenos velike snage i prijenos signala s gigabitnim prometom, proizvođači kabela morat će naporno raditi.
Divite se kako izgleda presjek kabela prikladan za naš zadatak.
Usput, o ograničenjima duljine kabela pri korištenju USB 3.1 sučelja. Za prijenos podataka bez značajnih gubitaka pri brzinama do 10 Gb/s (Gen 2), duljina kabela s USB Type-C konektorima ne smije biti veća od 1 metar, za vezu pri brzinama do 5 Gb/s (Gen 1 ) - 2 metra.
Dizajneri strujnih krugova proizvođača matičnih ploča, priključnih stanica i prijenosnih računala dugo će zbunjivati kako generirati snagu reda stotine vata i tragača, kako je dovesti do USB Type-C konektora.
Proizvođači čipova na niskom startu.
Simetrično povezivanje i rad signalnih vodova u različitim načinima zahtijevat će korištenje mikro krugova prekidača signala velike brzine. Danas su se već pojavile prve laste. Na primjer, ovdje je prekidač od Texas Instruments, koji podržava rad u uređajima i u host i u slave načinima. Sposoban je za prebacivanje linija diferencijalnih parova sa frekvencijama signala do 5 GHz.
Istovremeno, dimenzije čipa HDC3SS460 su 3,5 x 5,5 mm i u stanju mirovanja troši struju od oko 1 mikroampera. U aktivnom načinu rada je manji od miliampera. Postoje i naprednija rješenja, na primjer, čipovi koje proizvodi NXP podržavaju tečajeve do 10 GHz.
Počeli su se pojavljivati upravitelji napajanja, u kombinaciji s krugovima za zaštitu signalnih vodova od statičkog elektriciteta, na primjer, takav proizvod iz NXP-a
Dizajniran je za ispravno rukovanje trenutkom spajanja konektora, kao i za otvaranje strujnog kruga u slučaju kvara. Ovaj čip već podržava VBUS napon do 30 volti, ali s maksimalnom uključenom strujom sve je puno gore - ne bi smjelo prelaziti 1 amper, što je razumljivo s obzirom na dimenzije - 1,4 x 1,7 mm!
Neosporni lider u ovom području bio je Cypress, koji je izdao specijalizirani mikrokontroler s ARM Cortex M0 jezgrom koji podržava svih pet profila snage mogućih za standard.
Tipični dijagram povezivanja za korištenje u prijenosnom računalu daje neku ideju o tome, a s njim se možete detaljnije upoznati preuzimanjem podatkovne tablice.
Za razliku od NXP čipa, on je fokusiran na upravljanje vanjskim prekidačima napajanja i stoga može omogućiti prebacivanje potrebnih struja i napona, unatoč svojoj maloj veličini.
Pažnja, važna značajka za one koji već žure naručiti prve uzorke - mikrokontroler nema USB sučelje i nije cjelovito i cjelovito rješenje. Može služiti samo kao upravitelj hrane. Trenutno je otvorena prednarudžba za nabavu uzoraka i demo ploča. Sudbina ovog mikrokontrolera vjerojatno će uvelike ovisiti o tome hoće li proizvođač opskrbiti programere referentnim knjižnicama za korištenje u različitim načinima rada.
Činjenica da je za njega već stvoreno nekoliko demokitova uvelike povećava vjerojatnost potonjeg.
Dizalo do neba ili Babilonske kule.
Dakle, danas imamo potpuno revolucionarnu situaciju. Viši slojevi ne mogu, a niži slojevi ne žele živjeti na stari način. Svi su umorni od zbrke s ogromnim brojem kabela, punjača, napajanja i njihove niske pouzdanosti.
Novi standard izazvao je neviđenu aktivnost. Vodeći brodovi elektroničke industrije - Apple, Nokia, Asus pripremaju se za izdavanje svojih prvih gadgeta s podrškom za USB Type-C. Kinezi već štancaju kablove i adaptere. Priključne stanice i čvorišta s podrškom za opterećenje velike snage su na putu. Proizvođači čipova razvijaju nove mikrosklopove i razmišljaju o tome kako ugurati drajver za novi port u mikrokontroler. Marketinški stručnjaci odlučuju gdje će priključiti novi konektor, a inženjeri češu svoje repe pokušavajući implementirati multidisciplinarne uređaje iz postojećih elektroničkih komponenti.
Zasad samo jedno nije jasno. Što ćemo dobiti kao rezultat? Prikladan i pouzdan konektor koji će zamijeniti lavovski dio sučelja i naći svakodnevnu upotrebu, ili babilonski pandemonium, jer se situacija može početi razvijati prema ne najpovoljnijem scenariju:
Korisnici mogu biti potpuno zbunjeni brojnim specifikacijama i kablovima koji izgledaju potpuno isto, ali će u isto vrijeme biti certificirani samo za određene profile. Pokušajte to shvatiti u hodu sa svim ovim oznakama.
Ali čak i ako uspije, malo je vjerojatno da će to riješiti problem - Kinezi će, bez grižnje savjesti, lako staviti bilo koju značku na bilo koji kabel. A ako je potrebno, onda se do hrpe na svakoj strani jednog kabela razlikuju, neće se zbuniti čak i ako se međusobno isključuju.
Tržište će biti preplavljeno nevjerojatnim brojem adaptera raznih kalibara i sumnjive kvalitete.
Pokušavajući spojiti jedan uređaj s drugim, kao rezultat toga, nikada nećete znati do kakvog će rezultata ovaj proces dovesti i zbog čega je veza ili potpuno odsutna, ili je sve užasno loše. Ili jedan od gadgeta ne podržava željeni profil, ili ga podržava, ali ne baš ispravno, ili je umjesto kvalitetnog kabela uhvaćen njegov grubi kineski krivotvorina. Što želite učiniti ako iznenada pokvari jedini preostali konektor na vašem prijenosnom računalu?
Do sljedećeg puta.
p.s. Novi standard već vodi do vrlo egzotičnih uređaja. Tako je najavljen kabel od 100 metara koji se, čini se, ne uklapa u standarde. Cijela stvar je u tome da je aktivan. Na oba kraja kabel ima USB3-optički pretvarač. Signal se prenosi preko optike i konvertira natrag na izlazu. Naravno, oni ne prenose energiju, već samo podatke. U tom slučaju svaki od pretvarača na svojim krajevima napaja se iz konektora na koji je spojen.
Mislim da će uskoro tvrtke koje poštuju sebe početi umetati aktivne oznake u kabele kako bi potvrdile autentičnost. Problem čvorišta će generirati neviđenu aktivnost među programerima i proizvođačima DC-DC pretvarača. Kao što je cijenjeni korisnik ispravno primijetio
