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usb type-c接口有哪些优势

发布时间:2019-05-18 15:26:31

接口标准有很多,比如HDMI、PCIe、VGA、Ethernet、Thunderbolt、以及usb等等,这其中我们最为熟悉的莫过于usb,用的最多的是usb2.0标准和Type-A接口。虽然usb3.0及usb3.1标准都已经推出多年了,但市场的接受程度却一直不高。


不过与此相反的是,usb type-c接口却广受市场所欢迎,刚推出不久就已经有多款使用usb type-c接口的产品问世了,比如2015版的MacBook、最新的ChomeBook Pixel、诺基亚的平板电脑N1、乐视手机和一加手机2。


type-c的优势type-c为何如此受欢迎,这是与它的特点密切相关的。它可以进行高速的数据传输、电力充电和视频数据传输,具有多合一功能。而且type-c可提供具有更好用户体验的小型、“可翻转插拔”接头以及双向电缆。


“以前的usb接口是方的,但是新的type-c接口是圆的,外部变得更光滑,简单干净。”usb实施者论坛(USB-IF)主席Brad Saunders在介绍type-c接口的优势时表示,“使用起来也更加方便,你可以正向插入,也可以反着插。在插入时,你可以听到一个‘咔嚓’声,这就说明接入没有问题了。”


他还介绍了type-c可以支持4.5W到最高100W的电力传输。为了能让type-c可以实现正反插,USB-IF做了特别规定,那就是将type-c的引脚增加到了24个。在这24个引脚中,上下两边的接口是一样的。可以看到这其中有一个CC引脚用来侦测正反插,以及区分具体要传输数据、传送电力,还是传输视频数据。


当然,type-c只是一个接口,能同时支持usb3.1,3.0和2.0标准。目前可以支持的最高速度为10Gbps,未来将会支持20Gbps。因此,采用type-c接口并不意味着你的传输速度就是10Gbps,有可能是usb2.0支持的480Mbps。要达到最高传输速度跟选用的电缆也有关系,“如果是使用usb2.0标准,电缆一般最长为5m左右,若使用usb3.0,要达到10Gbps速度的话,usb电缆不能长于3m。” USB-IF首席技术官Rahman Ismail这样解释。


如果要想以最高传输速度传输更远距离的话,可以采用有源电缆的方案。德州仪器高性能模拟产品高速接口经理Roland Sperlich建议。他负责开发速率超过10 Gbps的高速信号调节产品,其中包括TI的usb产品。


如何开发usb type-c产品type-c是一个好的接口标准,但停留在纸上的东西再好我们也享受不到,因此最重要的是如何将这个标准做成具体的,受欢迎的产品。这是IC半导体厂商的长项。


由于type-c还是一个比较新的标准,目前支持该标准的IC并不多。最近德州仪器带来了他们的最新type-c解决方案。此外,本站曾整理过的市面上可以见到的type-c方案,详细可见:为什么USB type-c根本不用做推广?。


德州仪器推出的3款全新产品可以在电缆两端实现usb type-c的完整解决方案。据Roland Sperlich介绍,这三款产品分别为:集成式USB PD控制器TPS65982、usb type-c交叉点开关HD3SS460,以及具有usb type-c配置信道(CC)逻辑电路和支持usb2.0端口控制的器件TUSB320。


这其中,TPS65982集成式PD控制器和电源开关能以多种交替模式提供电源和数据。它可在供电中采用单一用途端口或双重用途端口(DRP)来运行;此外,它也可用作上行数据端口(UFP)、下行数据端口(DFP)或者双角色数据端口。


HD3SS460 USB C型交叉点开关可支持高达5.4Gbps的数据传输速率,同时待机功耗仅为40μW,这比同类竞争产品的待机功耗低50%以上,从而延长了电池寿命。


TUSB320产品系列可支持usb2.0、usb3.1和VCONN,使设计人员能在许多usb致能设计中灵活使用这些器件。其8mW的低关机功耗使各种电池供电型应用大获裨益。


此外,由于TUSB320产品系列封装仅为1.6mm×1.6mm,因此非常适合于移动设备的选择。而且它还可以提供5V/3A的快充应用。


德州仪器提供的电缆两端的usb type-c和电力传输完整解决方案。其中,左边是提供端(主控端),右边是接收端。CC Analog用来侦测插入的是不是usb type-c接口,以及是不是可以提供正反插。


SOP为电缆中的电子标签,通过这个电子标签可以识别电缆,让电缆可以正确地工作。通过这个电子标签与连接的机器“交谈”,就可以知道接收端需要多少电量、多块的速度。


“AFE PHY是PD(供电)的PHY。它能够提供电力传输。PD管理器判断充电方式(20V/5A还是5V/3A)。是传输usb2.0/3.0/3.1,还是DisplayPort,通过SS Mux开关进行数据切换。整个这边就是CC的侦测是不是一个usb type-c,我们要不要对它进行充电,以什么样的方式进行充电。此外,德州仪器提供了一个完整的解决方案,包括功能模块以及ESD和MOSFET。” Roland Sperlich介绍说。


小结


USB-IF颁布的,在2015年6月22日正式生效的usb type-c 1.1规格,以及将在今年8月针对usb type-c发布Compliance Test 1.1规范,将会给半导体厂商和系统设备制造商、及OEM、ODM提供更加明确的方向。


老实说,type-c会比usb2.0和usb3.0产品的成本更高。但Brad Saunders认为,由于它更加受消费者欢迎,如果生产的数量足够多的话,这个成本可以降得很低。


尽管type-c优势明显,但要想更快地替代掉原来的usb产品,除了USB-IF提供的具体标准;也需要半导体厂商提供更多、更具性价比的解决方案;系统厂商、ODM、OEM厂商提供更多更好用的产品,以及操作系统的配合。


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