Jak USB Type C radzi sobie z odwrotną polaryzacją

Nowe złącze USB typu C nie ma już fizycznej ochrony przed odwrotną polaryzacją. Możesz podłączyć go w dowolny sposób na obu końcach, nie ma już również końca A i B, wszystko jest takie samo.

Jak więc ten nowy typ USB radzi sobie z tym, że polaryzacja nie zostanie odwrócona? Czy urządzenia muszą coś uzgodnić sprzętowo i odpowiednio poprowadzić połączenie?

A może w złączu dzieje się jakaś magia routingu, a urządzenia nie muszą niczego obsługiwać i mogą mieć pewność, że polaryzacja jest zawsze prawidłowa?

Złącze i receptor typu C.

usb polarity reverse-polarity

— PTS
źródło

symetria geometryczna.

— Vladimir Cravero,

To oczywiście więcej niż tylko to.

— PTS,

Odpowiedzi:

Poniżej znajduje się pinout do pojemnika:

GND  TX1+ TX1- Vbus CC1   D+   D-  SBU1 Vbus RX2- RX2+ GND
 |    |    |    |    |    |    |    |    |    |    |    |
=+====+====+====+====+====+====+====+====+====+====+====+=
 |    |    |    |    |    |    |    |    |    |    |    |
GND  RX1+ RX1- Vbus SBU2  D-   D+  CC2  Vbus TX2- TX2+ GND

Zauważysz, że wszystkie piny są obrotowo symetryczne, więc jeśli odwrócisz złącze, TX1 + łączy się z TX2 +, TX1- łączy się z TX2- itp., A co najważniejsze, Vbus i GND zawsze się zgadzają.

Sztuczka leży w kontrolerze i kablu - piny CC służą do wykrywania orientacji, w którym to momencie kontroler odpowiednio trasuje:

2.3.2 Orientacja wtyczki / wykrywanie skrętu kabla

Wtyczkę USB Type-C można włożyć do gniazda w jednej z dwóch orientacji, dlatego piny CC umożliwiają metodę wykrywania orientacji wtyczki w celu ustalenia, które pary sygnałów danych SuperSpeed USB są funkcjonalnie połączone kablem. Umożliwia to ustanowienie routingu sygnału, jeśli to konieczne, w DFP lub UFP, aby połączenie było udane.

Źródło: link blogspot

Jak można sobie wyobrazić, kable będą nieco cięższe ze względu na dodatkowe przewody.

Wymagane jest co najmniej 15 drutów plus oplot dla w pełni funkcjonalnego typu C (tj. USB 3.1 - zalecana średnica zewnętrzna 4-6 mm)
10 żył plus oplot dla starszych kabli USB 3.0 / 3.1 typu C (przeznaczone do podłączenia do drugiego i drugiego typu Type-B - zalecana średnica zewnętrzna 3-5 mm)
W przypadku USB 2.0 lub wcześniejszego, bez względu na to, czy podłączasz do Type-C, czy starszego typu na drugim końcu, dozwolona jest zwykła konfiguracja czteroprzewodowa (zalecana średnica zewnętrzna 2-4 mm)

Źródło: specyfikacja USB 3.1 @ usb.org - w szczególności plik PDF specyfikacji uniwersalnej magistrali szeregowej wersja 3.1 dostępny do pobrania na górze strony)

Świetny post na blogu wyjaśniający wszystkie szczegóły dotyczące pinów kanału konfiguracji:

http://kevinzhengwork.blogspot.de/2014/09/usb-type-c-configuration-channel-cc-pin.html

Archive.org (w przypadku, gdy przejdzie w tryb offline)

— Doktor J
źródło

Dlaczego nie mieć dokładnie symetrycznej obrotowo i nie martwić się o orientację i zmniejszyć liczbę pinów?

— ACD

@ ACD, aby to zrobić, musisz usunąć cztery dodatkowe przewody po usunięciu dwóch przewodów CC, czyli o dwa więcej niż przewody wykrywające orientację.

— Funkyguy,

@ Funky Miałem na myśli, dlaczego w ogóle dbam o orientację. Jeśli zamiast tego wykonałeś takie złącze: imgur.com/VKqyvJg, jest to ta sama liczba pinów i nie musisz mieć routingu zmiany kontrolera, jeśli jest podłączony w taki czy inny sposób.

— ACD

@ACD Na obrazie, który połączyłeś, połowa sygnałów super prędkości jest pomijana. Uwzględniłeś pełną symetrię obrotową, ale zapomniałeś dodać drugą połowę sygnałów. Sygnały D + / D- są prawidłowe, ale to jest USB 2.0, w 3.0 masz jeszcze dwie pary różnicowe. en.wikipedia.org/wiki/USB_3.0#Pinouts

— Funkyguy

<s> Kołki są obrotowo symetryczne, więc dlaczego oboje nie dbają o to, jaką to orientację? Piny CC nie są potrzebne? </s> Och, ponieważ są 2 pary nadawcze i 2 pary odbiorcze.

— endolith,

Ponieważ kable są pasywne i mają być kompatybilne wstecz, sygnały są powielane u góry iu dołu. Ma to tę zaletę, że podwaja styki zasilania, a tym samym zwiększa pojemność prądową.

— symbol zastępczy
źródło

Więc masz dwa razy każdy kabel? Czy to nie czyni kabli dość grubymi? Czy to także powód, dla którego po prostu podwoili szybkość przesyłania danych w wersji 3.1? Po prostu mają podwójną ilość wszystkiego?

— PTS

@ProfessorSparkles (więcej dla każdego, kto teraz czyta to teraz) wszystkie pary są faktycznie używane, co pozwala na zwiększenie przepustowości i transmisji mocy. Piny „CC” są miejscem, w którym dzieje się magia, co pozwala urządzeniom określić, które pary TX / RX są.

— Doktor J

Styki 2 × 12 (tj. 24) są ułożone w taki sposób, że włożenie ich na dwa sposoby skieruje energię elektryczną na tę samą ścieżkę. Jak mówi Władimir, symetria geometryczna. Każdy z kołków ma kołek klonowy w drugim rzędzie po 12 kołków.

— neverMind9
źródło

Pierwotnie napisany jako komentarz, ale postanowiłem opublikować go jako odpowiedź. Istnieją już odpowiedzi, ale chciałem tylko dodać moje sformułowanie.

— neverMind9

Możesz to sprawdzić dwukrotnie. Moje czytanie jest takie, że oba quady TX / RX są używane przez cały czas, ale obracanie wtyczki zamienia je. Kontroler musi prawidłowo je trasować i robi to za pomocą CC1 i CC2. Przeczytaj ponownie odpowiedź Doktora J. Wygląda mi to dobrze (ale niewiele wiem na ten temat).

— Tranzystor