USB -C - USB-C

USB-C

USB-C-liittimen nastat
Tyyppi	Digitaalinen audio / video / dataliitin / virta
Tuotantohistoria
Suunnittelija	USB -toteuttajien foorumi
Suunniteltu	11. elokuuta 2014 (julkaistu)
Yleiset tiedot
Nastat	24

USB-C (tunnetaan virallisesti nimellä USB Type-C ) on 24-nastainen USB- liitäntäjärjestelmä, jossa on kiertosymmetrinen liitin .

USB-tyyppi C -määritys 1.0 julkaistiin USB-toteuttajien foorumissa (USB-IF), ja se saatiin päätökseen elokuussa 2014. Se kehitettiin suunnilleen samaan aikaan kuin USB 3.1 -määritys. Heinäkuussa 2016 IEC hyväksyi sen nimellä "IEC 62680-1-3".

Laitteessa, jossa on C-tyypin liitin, ei välttämättä ole USB-, USB-virtalähdettä tai vaihtoehtoista tilaa : C-tyypin liitin on yhteinen useille tekniikoille, mutta pakottaa vain muutaman niistä.

Syyskuussa 2017 julkaistu USB 3.2 korvaa USB 3.1 -standardin. Se säilyttää olemassa olevat USB 3.1 SuperSpeed- ja SuperSpeed+ -datatilat ja esittelee kaksi uutta SuperSpeed+ -siirtotilaa USB-C-liittimen kautta kaksikaistaisella toiminnalla, tiedonsiirtonopeudet 10 ja 20 Gbit/s (1 ja ~ 2,4 GB/s).

Vuonna 2019 julkaistu USB4 on ensimmäinen USB-siirtoprotokollastandardi, joka on saatavana vain USB-C: n kautta.

Yleiskatsaus

USB-C-kaapelit yhdistävät isännät ja laitteet ja korvaavat useita muita sähkökaapeleita ja -liittimiä, mukaan lukien USB-A ja USB-B , HDMI , DisplayPort ja 3,5 mm: n ääniliittimet .

Nimi

USB Type-C ja USB-C ovat USB Implementers Forumin tavaramerkkejä.

Liittimet

24-nastainen kaksipuolinen liitin on hieman suurempi kuin micro-B-liitin , ja sen USB-C-portin leveys on 8,4 millimetriä (0,33 tuumaa), korkeus 2,6 millimetriä (0,10 tuumaa) ja syvyys 6,65 millimetriä. Liittimiä on kahdenlaisia ​​( sukupuolia ), naaras (liitin) ja uros (pistoke).

Pistokkeet löytyvät kaapeleista ja sovittimista. Laitteista ja sovittimista löytyy astioita.

Kaapelit

USB 3.1 -kaapeleita pidetään täydellisinä USB-C-kaapeleina. Ne ovat elektronisesti merkittyjä kaapeleita, jotka sisältävät sirun, jonka ID-toiminto perustuu määrityskanavaan ja toimittajan määrittämiin viesteihin (VDM) USB Power Delivery 2.0 -määrityksestä. Kaapelin pituuden tulee olla ≤2  m Gen 1: lle tai ≤ 1  m Gen 2: lle. V _CONN -virran , käytettävissä olevan V _-väylän virran, viiveen, vastaanoton/lähetyksen suunnan, SOP -ohjaimen tilan ja laitteisto-/laiteohjelmistoversion käyttö.

USB-C-kaapeleissa, joissa ei ole suojattuja SuperSpeed-pareja, sivukaistaisia ​​tappeja tai lisäjohtoja voimalinjoille, kaapelin pituus voi olla jopa 4  m. Nämä USB-C-kaapelit tukevat vain 2.0-nopeutta eivätkä tue vaihtoehtoisia tiloja.

Kaikkien USB-C-kaapeleiden on kestettävä vähintään 3 A -virta (20  V, 60  W), mutta ne voivat myös kuljettaa suuritehoista 5 A -virtaa (20  V, 100  W). USB-C-USB-C -kaapeleissa, jotka tukevat 5A-virtaa, on oltava e-merkkisiruja (joita myydään myös E-Mark-siruina), jotka on ohjelmoitu tunnistamaan kaapeli ja sen nykyiset ominaisuudet. USB -latausportit on myös merkittävä selkeästi tehokapasiteettiin.

Monipuoliset USB-C-kaapelit, joissa on USB 3.1 Gen 2, voivat käsitellä jopa 10  Gbit/s tiedonsiirtonopeutta kaksisuuntaisena. Ne on merkitty SuperSpeed+ (SuperSpeed ​​10  Gbit/s) -logolla. On myös kaapeleita, jotka voivat kuljettaa vain USB 2.0 -yhteyttä ja jopa 480  Mbit/s tiedonsiirtonopeutta. On USB-IF- sertifiointi ohjelmia saatavilla USB-C tuotteita ja loppukäyttäjät suositellaan käytettäväksi USB-IF-sertifioitu kaapelit.

Laitteet

Laitteet voivat olla isäntälaitteita (joissa on alavirtaan päin oleva portti, DFP) tai oheislaitteita (ylävirtaan päin oleva portti, UFP). Jotkut, kuten matkapuhelimet , voivat ottaa kumman tahansa roolin riippuen siitä, millainen toisessa päässä havaitaan. Tämäntyyppisiä portteja kutsutaan Dual-Role-Data (DRD) -portteiksi, jotka tunnettiin edellisessä määrityksessä nimellä USB On-The-Go . Kun kaksi tällaista laitetta on kytketty, roolit jaetaan satunnaisesti, mutta vaihto voidaan komentaa kummastakin päästä, vaikka on olemassa valinnaisia ​​polku- ja roolintunnistusmenetelmiä, joiden avulla laitteet voivat valita haluamansa roolin. Lisäksi kaksitehoiset laitteet, jotka toteuttavat USB-virransyötön, voivat vaihtaa itsenäisesti ja dynaamisesti data- ja tehoroolia käyttämällä dataroolin- tai tehonvaihtoprosesseja. Tämä mahdollistaa latauskeskuksen tai telakointiaseman sovellukset, joissa USB-C-laite toimii USB-datan isäntänä ja toimii samalla virrankuluttajana eikä lähteenä.

USB-C-laitteet voivat valinnaisesti tarjota tai kuluttaa 1,5 A: n ja 3,0 A: n (5 V) väylän virtavirtoja perusväylän virtalähteen lisäksi; virtalähteitä voidaan joko mainostaa lisätä USB-virtaa kokoonpanon kanavan, tai ne voivat toteuttaa koko USB Power Delivery selityksessä käyttäen sekä BMC-koodattu kokoonpano linja ja perinteiset BFSK -coded V _BUS linja.

Vanhemman laitteen liittäminen isäntään, jossa on USB-C-liitäntä, vaatii kaapelin tai sovittimen, jonka toisessa päässä on USB-A- tai USB-B-liitin tai -liitäntä ja toisessa päässä USB-C-pistoke. Vanhoja sovittimia (eli sovittimia, joissa on USB-A- tai USB-B-urosliitin), joissa on USB-C [naaras] -liitäntä, ei määritellä tai sallita määrityksissä, koska ne voivat luoda "monia virheellisiä ja mahdollisesti vaarallisia" kaapeleita yhdistelmiä.

Tilat

Äänisovittimen lisälaitetila

Laite, jossa on USB-C-portti, voi tukea analogisia kuulokkeita 3,5 mm: n liittimellä varustetun äänisovittimen kautta, joka tarjoaa neljä vakiomallista analogista ääniliitäntää (vasen, oikea, mikrofoni ja maa). Äänisovitin voi halutessaan sisältää USB-C-latausportin, jotta laite voi ladata 500 mA. Teknisten tietojen mukaan analogiset kuulokkeet eivät saa käyttää USB-C-liitintä 3,5 mm: n pistokkeen sijaan. Toisin sanoen kuulokkeiden, joissa on USB-C-pistoke, on aina tuettava digitaalista ääntä (ja valinnaisesti lisälaitetilaa).

Analogiset signaalit käyttävät USB 2.0: n differentiaaliparia (Dp ja Dn oikealle ja vasemmalle) ja kaksi sivukaistaista paria mikrofonille ja GND: lle. Äänilisälaitteen läsnäolosta ilmoitetaan konfigurointikanavan ja V _CONN . Kautta .

Vaihtoehtoinen tila

Vaihtoehtoinen tila omistaa osan fyysisistä johtimista USB-C 3.1 -kaapelissa vaihtoehtoisten dataprotokollien suoraa lähetystä vastaanottajalle. Neljää nopeaa kaistaa, kahta sivukaistaista nastaa ja (vain telakointiasemaa, irrotettavaa laitetta ja pysyvää kaapelisovellusta varten) kahta USB 2.0 -datanappia ja yhtä määritystappia voidaan käyttää vaihtoehtoisessa lähetyksessä. Tilat määritetään käyttämällä toimittajan määrittämiä viestejä (VDM) määrityskanavan kautta.

Tekniset tiedot

C-tyypin USB-kaapelin ja liittimen tekniset tiedot

USB-tyypin C määritys 1.0 julkaistiin USB-toteuttajien foorumissa (USB-IF), ja se saatiin päätökseen elokuussa 2014.

Siinä määritellään vaatimukset kaapeleille ja liittimille.

• Versio 1.1 julkaistiin 2015-04-03
• Versio 1.2 julkaistiin 25.3.2016
• Rev 1.3 julkaistiin 2017-07-14
• Versio 1.4 julkaistiin 29.3.2019
• Versio 2.0 julkaistiin 2019-08-29
• Versio 2.1 julkaistiin 2021-05-25 ( USB PD - laajennettu tehoalue - 48 V - 5 A - 240 W )

Hyväksyminen IEC -määritykseksi:

• IEC 62680-1-3: 2016 (2016-08-17, painos 1.0) "Yleiset sarjaväyläliitännät datalle ja teholle-Osa 1-3: Yleisväyläliitännät-Yleiset komponentit-C-tyypin USB-kaapelin ja -liittimen tiedot"
• IEC 62680-1-3: 2017 (2017-09-25, painos 2.0) "Yleiset sarjaväyläliitännät datalle ja teholle-Osa 1-3: Yleiset komponentit-USB-tyypin C kaapeli ja liitäntävaatimukset"
• IEC 62680-1-3: 2018 (2018-05-24, painos 3.0) "Yleiset sarjaväyläliitännät datalle ja teholle-Osa 1-3: Yleiset komponentit-USB-tyypin C kaapeli ja liitäntävaatimukset"

Säiliöt

Astian on neljä voima ja neljä maadoitusnastat, kaksi ero paria varten nopeaa USB tietoja (vaikka ne on liitetty yhteen laitteissa), neljä suojattu ero paria varten Enhanced SuperSpeed tietojen (kaksi lähetys- ja kaksi vastaanottaa paria), kaksi sideband käyttö ( SBU) ja kaksi Configuration Channel (CC) -tappia.

C-tyypin liitin A nastainen asettelu

Kiinnitä	Nimi	Kuvaus
A1	GND	Maan paluu
A2	SSTXp1	SuperSpeed ​​-differentiaalipari #1, TX, positiivinen
A3	SSTXn1	SuperSpeed ​​-differentiaalipari #1, TX, negatiivinen
A4	V BUSSI	Väylän teho
A5	CC1	Konfigurointikanava
A6	Dp1	USB 2.0 differentiaalipari, asento 1, positiivinen
A7	Dn1	USB 2.0 differentiaalipari, asento 1, negatiivinen
A8	SBU1	Sivukaistan käyttö (SBU)
A9	V BUSSI	Väylän teho
A10	SSRXn2	SuperSpeed ​​-differentiaalipari #4, RX, negatiivinen
A11	SSRXp2	SuperSpeed ​​-differentiaalipari #4, RX, positiivinen
A12	GND	Maan paluu

C-tyypin liitin B-nastainen asettelu

Kiinnitä	Nimi	Kuvaus
B12	GND	Maan paluu
B11	SSRXp1	SuperSpeed ​​-differentiaalipari #2, RX, positiivinen
B10	SSRXn1	SuperSpeed ​​-differentiaalipari #2, RX, negatiivinen
B9	V BUSSI	Väylän teho
B8	SBU2	Sivukaistan käyttö (SBU)
B7	Dn2	USB 2.0 differentiaalipari, asento 2, negatiivinen
B6	Dp2	USB 2.0 differentiaalipari, asento 2, positiivinen
B5	CC2	Konfigurointikanava
B4	V BUSSI	Väylän teho
B3	SSTXn2	SuperSpeed ​​-differentiaalipari #3, TX, negatiivinen
B2	SSTXp2	SuperSpeed ​​-differentiaalipari #3, TX, positiivinen
B1	GND	Maan paluu

Pistokkeet

Urosliittimessä (pistokkeessa) on vain yksi suurnopeuseropari, ja toinen CC-nastoista (CC2) on korvattu V _{CONN -laitteella} valinnaisen elektroniikan _{syöttämiseksi} kaapeliin ja toista käytetään konfiguraatiokanavan ( CC) signaaleja. Näitä signaaleja käytetään määrittämään kaapelin suunta ja kuljettamaan USB -virtalähdeviestintää .

Kaapelit

Monipuoliset USB 3.2- ja 2.0 Type-C -kaapelijohdot

Liitin 1, USB Type-C		USB Type-C -kaapeli					Pistoke 2, USB Type-C
Kiinnitä	Nimi	Johdon väri	Ei	Nimi	Kuvaus	2.0	Kiinnitä	Nimi
Kuori	Kilpi	Punos	Punos	Kilpi	Kaapelin ulkoinen punos	✓	Kuori	Kilpi
A1, B12, B1, A12	GND	Tinattu	1	GND_PWRrt1	Maapallo virran palautukseen	✓	A1, B12, B1, A12	GND
			16	GND_PWRrt2		✗
A4, B9, B4, A9	V BUSSI	Punainen	2	PWR_V BUS 1	V BUS -virtalähde	✓	A4, B9, B4, A9	V BUSSI
			17	PWR_V BUS 2		✗
B5	V CONN	Keltainen	18	PWR_V CONN	V CONN -virta , kaapeleille	✓	B5	V CONN
A5	CC	Sininen	3	CC	Konfigurointikanava	✓	A5	CC
A6	Dp1	Vihreä	4	UTP_Dp	Suojaamaton kierretty pari, positiivinen	✓	A6	Dp1
A7	Dn1	Valkoinen	5	UTP_Dn	Suojaamaton kierretty pari, negatiivinen	✓	A7	Dn1
A8	SBU1	Punainen	14	SBU_A	Sivuhihnan käyttö A.	✗	B8	SBU2
B8	SBU2	Musta	15	SBU_B	Sivuhihnan käyttö B.	✗	A8	SBU1
A2	SSTXp1	Keltainen	6	SDPp1	Suojattu differentiaalipari #1, positiivinen	✗	B11	SSRXp1
A3	SSTXn1	Ruskea	7	SDPn1	Suojattu differentiaalipari #1, negatiivinen	✗	B10	SSRXn1
B11	SSRXp1	Vihreä	8	SDPp2	Suojattu differentiaalipari #2, positiivinen	✗	A2	SSTXp1
B10	SSRXn1	Oranssi	9	SDPn2	Suojattu differentiaalipari #2, negatiivinen	✗	A3	SSTXn1
B2	SSTXp2	Valkoinen	10	SDPp3	Suojattu differentiaalipari #3, positiivinen	✗	A11	SSRXp2
B3	SSTXn2	Musta	11	SDPn3	Suojattu differentiaalipari #3, negatiivinen	✗	A10	SSRXn2
A11	SSRXp2	Punainen	12	SDPp4	Suojattu differentiaalipari #4, positiivinen	✗	B2	SSTXp2
A10	SSRXn2	Sininen	13	SDPn4	Suojattu differentiaalipari #4, negatiivinen	✗	B3	SSTXn2

Aiheeseen liittyvät USB-IF-tiedot

USB Type-C -lukitusliittimen tekniset tiedot

USB Type-C -lukitusliittimen tekniset tiedot julkaistiin 3.3.2016. Siinä määritellään USB-C-pistokeliittimiä koskevat mekaaniset vaatimukset ja ohjeet USB-C-liittimien asennuskokoonpanolle, jotta saadaan standardoitu ruuvilukitusmekanismi USB-C-liittimille ja -kaapeleille.

USB Type-C -portin ohjaimen käyttöliittymän tiedot

USB Type-C -porttiohjaimen käyttöliittymämääritys julkaistiin 2017-10-01. Se määrittää yhteisen käyttöliittymän USB-C-portinhallinnasta yksinkertaiseen USB-C-portin ohjaimeen.

USB Type-C -todennustiedot

Hyväksytty IEC-määrityksen mukaisesti: IEC 62680-1-4: 2018 (2018-04-10) "Universal Serial Bus -liitännät dataa ja virtaa varten. Osa 1-4: Yleiset komponentit-USB Type-C -todennustiedot"

USB 2.0 Billboard -laiteluokan eritelmä

USB 2.0 Billboard -laiteluokka on määritetty välittämään tuettujen vaihtoehtoisten tilojen tiedot tietokoneen isäntäkäyttöjärjestelmälle. Se tarjoaa käyttäjälle luettavissa olevat merkkijonot, joissa on tuotekuvaus ja käyttäjätuen tiedot. Billboard -viestejä voidaan käyttää tunnistamaan käyttäjien tekemät yhteensopimattomat yhteydet. Niiden ei tarvitse neuvotella vaihtoehtoisista tiloista, ja ne näkyvät vain, kun neuvottelu epäonnistuu isännän (lähde) ja laitteen (pesuallas) välillä.

USB -äänilaitteen luokan 3.0 tekniset tiedot

USB Audio Device Class 3.0 määrittelee virtalähteenä toimivat digitaaliset äänikuulokkeet, joissa on USB-C-liitin. Standardi tukee sekä digitaalisten että analogisten audiosignaalien siirtoa USB -portin kautta.

USB -virtalähteen tekniset tiedot

Vaikka USB-C-yhteensopivien laitteiden ei tarvitse ottaa käyttöön USB-virtalähdettä, USB-C DRP/DRD (Dual-Role-Power/Data) -porteissa USB-virtalähde antaa komentoja portin tehon tai dataroolin muuttamiseksi roolit on muodostettu yhteyden muodostamisen yhteydessä.

Katso myös: USB -virtalähde

USB 3.2 Tekniset tiedot

Syyskuussa 2017 julkaistu USB 3.2 korvaa USB 3.1 -standardin. Se säilyttää olemassa olevat USB 3.1 SuperSpeed- ja SuperSpeed+ -datatilat ja esittelee kaksi uutta SuperSpeed+ -siirtotilaa USB-C-liitännän kautta kaksikaistaisella toiminnolla ja kaksinkertaistaa tiedonsiirtonopeuden 10 ja 20 Gbit/s (1 ja ~ 2,4 GB/s).

USB4 -tekniset tiedot

USB4 selityksessä julkaistiin vuonna 2019 on ensimmäinen USB-tiedonsiirto selityksessä vaatia USB-C-liittimet.

Vaihtoehtoisen tilan kumppanin tekniset tiedot

Vuodesta 2018 lähtien on olemassa viisi järjestelmän määrittämää vaihtoehtoisen tilan kumppanimääritystä. Lisäksi toimittajat voivat tukea telakointiratkaisuissa käytettäviä omia tiloja. Vaihtoehtoiset tilat ovat valinnaisia; C-tyypin ominaisuuksia ja laitteita ei vaadita minkään tietyn vaihtoehtoisen tilan tukemiseen. USB -toteuttajien foorumi työskentelee vaihtoehtoisen tilan kumppaneidensa kanssa varmistaakseen, että portit on merkitty asianmukaisesti vastaavilla logoilla.

Luettelo vaihtoehtoisen tilan kumppanimäärityksistä

Logo	Nimi	Päivämäärä	Pöytäkirja
	Vaihtoehtoinen DisplayPort -tila	Julkaistu syyskuussa 2014	DisplayPort 1.4 , DisplayPort 2.0
	Mobile High-Definition Link (MHL) -vaihtoehto	Ilmoitettu marraskuussa 2014	MHL 1.0, 2.0, 3.0 ja superMHL 1.0
	Thunderboltin vaihtoehtoinen tila	Ilmoitettu kesäkuussa 2015	Thunderbolt 3 (sisältää myös DisplayPort 1.2: n tai DisplayPort 1.4: n )
	Vaihtoehtoinen HDMI -tila	Ilmoitettu syyskuussa 2016	HDMI 1.4b
	Vaihtoehtoinen VirtualLink -tila	Ilmoitettu heinäkuussa 2018	VirtualLink 1.0 (ei vielä standardoitu)

Muita protokollia, kuten Ethernetiä, on ehdotettu, vaikka Thunderbolt 3 ja uudemmat pystyvät myös 10 Gigabitin Ethernet -verkkoon.

Kaikki Thunderbolt 3 -ohjaimet tukevat sekä "Thunderbolt Alternate Mode" että "DisplayPort Alternate Mode". Koska Thunderbolt voi koteloida DisplayPort -tietoja, jokainen Thunderbolt -ohjain voi joko lähettää DisplayPort -signaaleja suoraan "DisplayPort Alternative Mode" -yhteyden kautta tai koteloida Thunderbolt -laitteeseen "Thunderbolt Alternate Mode" -tilassa. Edulliset oheislaitteet kytkeytyvät enimmäkseen "DisplayPort Alternate Mode" -tilaan, kun taas jotkut telakointiasemat tunneloivat DisplayPortin Thunderboltin yli.

DisplayPort Alt Mode 2.0: USB 4 tukee DisplayPort 2.0: ta vaihtoehtoisessa tilassaan. DisplayPort 2.0 tukee 8K -resoluutiota 60 Hz: n HDR10 -väreillä ja voi käyttää jopa 80 Gbps, mikä on kaksinkertainen määrä USB -datan käytettävissä.

USB SuperSpeed ​​-protokolla on samanlainen kuin DisplayPort ja PCIe/Thunderbolt, kun se käyttää pakattuja tietoja, jotka lähetetään differentiaalisten LVDS -kaistojen kautta upotetulla kellolla käyttämällä vertailukelpoisia bittinopeuksia, joten nämä vaihtoehtoiset tilat on helpompi toteuttaa piirisarjassa.

Vaihtoehtoisen tilan isännät ja pesualtaat voidaan liittää joko tavallisilla C-tyypin C-kaapeleilla tai muunninkaapeleilla tai -sovittimilla:

USB 3.1 Type-C-Type-C -ominaisuuskaapeli

DisplayPort, Mobile High-Definition Link (MHL), HDMI ja Thunderbolt (20  Gbit/s tai 40  Gbit/s, kaapelin pituus enintään 0,5 m) Vaihtoehtoiset C-tyypin portit voidaan liittää tavalliseen passiiviseen täydelliseen USB-tyyppiin -C kaapelit. Näissä kaapeleissa on vain vakiomuotoinen "trident" SuperSpeed ​​USB -logo (1. sukupolven kaapeleille) tai SuperSpeed+ USB 10 Gbit/s -logo (2. sukupolven kaapeleille) molemmissa päissä. Kaapelin pituuden tulisi olla enintään 2,0  m Gen 1 -laitteella ja 1,0  m tai vähemmän Gen 2 -laitteella.

Thunderbolt Type-C-C-C -aktiivikaapeli

Thunderbolt 3 (40  Gbit/s) vaihtoehtoinen tila yli 0,5 m: n kaapeleilla edellyttää aktiivisia C-tyypin kaapeleita, jotka on sertifioitu ja elektronisesti merkitty nopeaa Thunderbolt 3 -lähetystä varten, samoin kuin suuritehoiset 5 A: n kaapelit. Nämä kaapelit on merkitty Thunderbolt -logolla molemmissa päissä. Ne eivät tue USB 3 -yhteensopivuutta taaksepäin, vain USB 2 tai Thunderbolt. Kaapelit voidaan merkitä sekä Thunderbolt- että 5 A -virransyöttöön samanaikaisesti.

Aktiiviset kaapelit /sovittimet sisältävät virtalähteitä, joilla vahvistetaan /tasataan pitkien kaapeleiden signaali tai suoritetaan aktiivinen protokollan muuntaminen. Vaihtoehtoiset videotilojen sovittimet voivat sallia muuntamisen natiivivideovirrasta muihin videoliitäntästandardeihin (esim. DisplayPort, HDMI, VGA tai DVI).

Monipuolisten C-tyypin kaapeleiden käyttäminen vaihtoehtoisen tilan liitäntöihin tarjoaa joitain etuja. Vaihtoehtoinen tila ei käytä USB 2.0 -kaistoja ja määrityskanavaväliä, joten USB 2.0- ja USB Power Delivery -protokollat ​​ovat aina käytettävissä. Lisäksi DisplayPort- ja MHL -vaihtoehtoiset tilat voivat lähettää yhdellä, kahdella tai neljällä SuperSpeed ​​-kaistalla, joten kahta jäljellä olevista kaistoista voidaan käyttää samanaikaisesti USB 3.1 -datan lähettämiseen.

Vaihtoehtoisen tilan protokolla tukee matriisia C-tyypin kaapeleille ja sovittimille

-Tila	USB 3.1 Type-C -kaapeli							Sovittimen kaapeli tai sovitin					Rakentaminen
	USB	DisplayPort		Thunderbolt		superMHL	HDMI	HDMI		DVI-D		Komponenttivideo
	3.1	1.2	1.4	20 Gbit/s	40 Gbit/s		1.4b	1.4b	2.0b	Yhden linkin	Kaksoislinkki	(YPbPr, VGA/DVI-A)
DisplayPort	Joo	Joo		Ei näy				Ei					Passiivinen
	Ei näy	Valinnainen						Joo		Joo		Joo	Aktiivinen
Thunderbolt	Joo	Joo		Joo	Joo	Ei näy		Ei					Passiivinen
	Ei näy	Valinnainen		Valinnainen	Joo			Joo		Joo		Joo	Aktiivinen
MHL	Joo	Ei näy				Joo	Ei näy	Joo	Ei	Joo	Ei	Ei	Passiivinen
	Ei näy					Valinnainen		Ei näy	Joo	Ei näy		Joo	Aktiivinen
HDMI	Ei näy						Joo	Joo	Ei	Joo	Ei	Ei	Passiivinen
							Valinnainen	Ei näy				Joo	Aktiivinen

USB-C-liittimen nastan käyttö eri tiloissa

Alla olevat kaaviot esittävät USB-C-liitännän nastat eri käyttötapauksissa.

USB 2.0/1.1

Yksinkertainen USB 2.0/1.1 -laite seuraa yhdellä D+/D -nastaparilla. Lähde (isäntä) ei siis vaadi mitään yhteydenhallintapiirejä, mutta siitä puuttuu sama fyysinen liitin, joten USB-C ei ole taaksepäin yhteensopiva. V _BUS ja GND tarjoavat 5  V: n 500  mA: n virran. USB 2.0/1.1 -laitteen liittämiseksi USB-C-isäntään on kuitenkin käytettävä Rd: tä CC-nastoissa, koska lähde (isäntä) ei toimita V _{BUS -laitetta} ennen kuin yhteys on havaittu CC-nastojen kautta.

GND	TX1+	TX1−	V BUSSI	CC1	D+	D−	SBU1	V BUSSI	RX2−	RX2+	GND
GND	RX1+	RX1−	V BUSSI	SBU2	D−	D+	CC2	V BUSSI	TX2−	TX2+	GND

USB -virtalähde

USB -virransyöttö käyttää yhtä CC1-, CC2 -nastoista virran neuvotteluun lähteen ja pesualtaan välillä, jopa 20 V 5 A: ssa. Se on läpinäkyvä kaikille tiedonsiirtotiloille, ja siksi sitä voidaan käyttää yhdessä kaikkien niiden kanssa niin kauan kuin CC -nastat ovat ehjät.

GND	TX1+	TX1−	V BUSSI	CC1	D+	D−	SBU1	V BUSSI	RX2−	RX2+	GND
GND	RX1+	RX1−	V BUSSI	SBU2	D−	D+	CC2	V BUSSI	TX2−	TX2+	GND

USB 3.0/3.1/3.2

USB 3.0/3.1/3.2 -tilassa TX/RX -pareissa käytetään kahta tai neljää nopeaa linkkiä, jotka tuottavat 5–10 tai 10–20 Gbit/s. Yhtä CC -nastaa käytetään tilan neuvottelemiseen.

V _BUS ja GND tarjoavat 5 V - 900 mA, USB 3.1 -määrityksen mukaisesti. Voit myös siirtyä tiettyyn USB-C-tilaan, jossa on 5 V jännite joko 1,5 A tai 3 A. Kolmas vaihtoehto on tehdä Power Delivery -sopimus.

Yksikaistaisessa tilassa tiedonsiirtoon käytetään vain CC-nastaa lähimpänä olevia differentiaalipareja. Kaksikaistaisessa tiedonsiirrossa kaikki neljä differentiaaliparia ovat käytössä.

USB 2.0/1.1: n D+/D− -linkkiä ei yleensä käytetä, kun USB 3.x -yhteys on aktiivinen, mutta laitteet, kuten keskittimet, avaavat samanaikaiset 2.0- ja 3.x -linkit, jotta molempien siihen liitettyjen laitteiden toiminta on mahdollista. Muissa laitteissa voi olla varatila 2.0, jos 3.x -yhteys epäonnistuu.

GND	TX1+	TX1−	V BUSSI	CC1	D+	D−	SBU1	V BUSSI	RX2−	RX2+	GND
GND	RX1+	RX1−	V BUSSI	SBU2	D−	D+	CC2	V BUSSI	TX2−	TX2+	GND

Vaihtoehtoinen tila

Vaihtoehtoisessa tilassa yhtä neljästä nopeasta linkistä käytetään mihin suuntaan tahansa. SBU1, SBU2 tarjoavat lisäksi pienemmän nopeuden linkin. Jos kaksi nopeaa linkkiä jää käyttämättä, USB 3.0/3.1 -linkki voidaan muodostaa samanaikaisesti vaihtoehtoiseen tilaan. Yhtä CC -nastaa käytetään kaikkien neuvottelujen suorittamiseen. Toinen matalakaistainen kaksisuuntainen kanava (muu kuin SBU) voi jakaa myös tämän CC -nastan. USB 2.0 on saatavana myös D+/D− -nastojen kautta.

Virran osalta laitteiden on tarkoitus neuvotella tehonsopimuksesta ennen vaihtoehtoisen tilan siirtymistä.

GND	TX1+	TX1−	V BUSSI	CC1	D+	D−	SBU1	V BUSSI	RX2−	RX2+	GND
GND	RX1+	RX1−	V BUSSI	SBU2	D−	D+	CC2	V BUSSI	TX2−	TX2+	GND

Debug Accessory Mode

Ulkoisen laitteen testausjärjestelmä (DTS) antaa signaalin kohdejärjestelmään (TS) siirtyäkseen vianmääritystarvikkeiden tilaan CC1: n ja CC2: n kautta, molemmat vedetään alas Rn -vastusarvolla tai vedetään ylös Rp -vastusarvona mittauspistokkeesta (Rp ja Rn määritelty tyypin C eritelmissä).

Kun olet siirtynyt virheenkorjaustarvikkeiden tilaan, valinnainen suunnan tunnistus CC1: n ja CC2: n kautta tehdään asettamalla CC1 Rd-vastuksen vetäjäksi ja CC2 vedetään maahan Ra-vastuksen kautta (testijärjestelmän C-tyypin pistokkeesta). Suuntatunnistus vaaditaan, jos se on valinnainen, jos USB -virtalähdeviestinnän halutaan pysyvän toiminnassa.

Tässä tilassa kaikki digitaalipiirit irrotetaan liittimestä ja 14 lihavoitua nastaa voidaan käyttää virheenkorjaukseen liittyvien signaalien (esim. JTAG -liitäntä) paljastamiseen. USB IF edellyttää todistusta siitä, että tietoturva- ja yksityisyysnäkökohdat ja varotoimet on otettu huomioon ja että käyttäjä on todella pyytänyt virheenkorjaustestin suorittamista.

GND	TX1+	TX1−	V BUSSI	CC1	D+	D−	SBU1	V BUSSI	RX2−	RX2+	GND
GND	RX1+	RX1−	V BUSSI	SBU2	D−	D+	CC2	V BUSSI	TX2−	TX2+	GND

Jos vaaditaan käännettävä C-tyypin kaapeli, mutta virtalähdetukea ei ole, testitulppa on järjestettävä alla kuvatulla tavalla. pistoke:

GND	TS1	TS2	V BUSSI	CC1	TS6	TS7	TS5	V BUSSI	TS4	TS3	GND
GND	TS3	TS4	V BUSSI	TS5	TS7	TS6	CC2	V BUSSI	TS2	TS1	GND

Tämä testisignaalien peilaus antaa vain 7 testisignaalia virheenkorjauksen käyttöön 14 sijasta, mutta se minimoi lisäosien määrän suunnan havaitsemiseen.

Äänisovittimen lisälaitetila

Tässä tilassa kaikki digitaalipiirit irrotetaan liittimestä ja tietyt nastat määritetään uudelleen analogisille lähtöille tai tuloille. Tila, jos sitä tuetaan, siirtyy, kun molemmat CC -nastat on oikosulussa GND: hen. D− ja D+ muuttuvat äänilähdöksi vasemmalle L ja oikealle R. SBU -nastoista tulee mikrofonitappi MIC ja analoginen maa AGND, jälkimmäinen on paluureitti sekä lähtöille että mikrofonille. Siitä huolimatta MIC- ja AGND-nastat on voitava vaihtaa automaattisesti kahdesta syystä: ensinnäkin USB-C-pistoke voidaan asettaa molemmille puolille; toiseksi ei ole sopimusta siitä, mitkä TRRS -soittoäänet on oltava GND ja MIC, joten laitteiden, joissa on kuulokeliitäntä ja mikrofonitulo, on voitava suorittaa tämä vaihto joka tapauksessa.

Tämä tila mahdollistaa myös analogisen ääniliitännän paljastavan laitteen samanaikaisen lataamisen (V _{BUS: n} ja GND: n kautta), mutta vain 5 V: n ja 500 mA: n jännitteellä, koska CC -nastat eivät ole käytettävissä neuvotteluissa.

GND	TX1+	TX1−	V BUSSI	CC1	R	L	MIC	V BUSSI	RX2−	RX2+	GND
GND	RX1+	RX1−	V BUSSI	AGND	L	R	CC2	V BUSSI	TX2−	TX2+	GND

Pistokkeen asentamisen tunnistus suoritetaan TRRS -pistokkeen fyysisellä pistokkeen tunnistuskytkimellä. Pistokkeen asennuksessa tämä vetää sekä CC- että VCONN -pistokkeen alas (CC1 ja CC2 liittimessä). Tämän vastuksen on oltava alle 800 ohmia, mikä on USB Type-C -määrityksessä määritetty vähimmäisresistanssi "Ra". Tämä on lähinnä suora yhteys USB -digitaaliseen maahan.

TRRS renkaat johdot C-tyypin urospistokkeeseen (Kuva A-2, USB Type-C -kaapeli ja liittimen määritysten julkaisu 1.3)

TRRS -liitäntä	Analoginen äänisignaali	USB Type-C urosliitin
Kärki	L	D−
Rengas 1	R	D+
Rengas 2	Mikrofoni/maa	SBU1 tai SBU2
Hiha	Mikrofoni/maa	SBU2 tai SBU1
TUNNISTA 1	Pistokkeen läsnäolon havaitsemiskytkin	CC, VCONN
DETECT2	Pistokkeen läsnäolon havaitsemiskytkin	GND

Ohjelmistotuki

• Android alkaen versiosta 6.0 lähtien toimii USB 3.1 ja USB-C.
• Chrome-käyttöjärjestelmä alkaen Chromebook Pixel 2015 tukee USB 3.1: tä, USB-C: tä, vaihtoehtoisia tiloja, virransyöttöä ja USB Dual-Role -tukea.
• FreeBSD julkaisi Extensible Host Controller Interface -liitännän, joka tukee USB 3.0: ta , ja julkaisu 8.2
• iOS alkaen versiosta 12.1 (3. sukupolven iPad Pro ja uudemmat sukupolvet, 4. sukupolven iPad Air, 6. sukupolven iPad Mini) alkaen toimii USB-C: n kanssa.
• NetBSD alkoi tukea USB 3.0: ta julkaisulla 7.2
• Linux on tukenut USB 3.0: ta ytimen versiosta 2.6.31 alkaen ja USB -versiota 3.1 ytimen version 4.6 jälkeen.
• OpenBSD alkoi tukea USB 3.0: ta versiossa 5.7
• OS X Yosemite (macOS-versio 10.10.2), joka alkaa MacBook Retinasta vuoden 2015 alussa, tukee USB 3.1: tä, USB-C: tä, vaihtoehtoisia tiloja ja virransyöttöä.
• Windows 8.1 lisäsi USB-C- ja mainostaulutuen päivitykseen.
• Windows 10 ja Windows 10 Mobile tukevat USB 3.1: tä, USB-C: tä, vaihtoehtoisia tiloja, mainostaulun laiteluokkaa, virransyöttöä ja USB Dual-Rolea.

Laitteiston tuki

USB-C-laitteet

Yhä useammat emolevyt, kannettavat, tablet-tietokoneet, älypuhelimet, kiintolevyasemat, USB-keskittimet ja muut laitteet, jotka on julkaistu vuodesta 2014 lähtien, sisältävät USB-C-liitännät. USB-C: n käyttöönottoa rajoittavat kuitenkin USB-C-kaapeleiden korkeat kustannukset ja USB-B-latureiden laaja käyttö.

Video ulostulo

Tällä hetkellä DisplayPort on laajimmin toteutettu vaihtoehtoinen tila, ja sitä käytetään tuottamaan videolähtöä laitteissa, joissa ei ole vakiokokoista DisplayPort- tai HDMI-porttia, kuten älypuhelimissa ja kannettavissa tietokoneissa. Kaikkien Chromebookien, joissa on USB-C-portti, on tuettava vaihtoehtoista DisplayPort-tilaa Googlen valmistajien laitteistovaatimuksissa. USB-C-moniporttisovitin muuntaa laitteen alkuperäisen videovirran DisplayPort/HDMI/VGA-muotoon, jolloin se voidaan näyttää ulkoisella näytöllä, kuten televisiolla tai tietokoneen näytöllä.

Sitä käytetään myös USB-C-telakointiasemissa, jotka on suunniteltu yhdistämään laite virtalähteeseen, ulkoiseen näyttöön, USB-keskittimeen ja lisävarusteisiin (kuten verkkoporttiin) yhdellä kaapelilla. Nämä toiminnot toteutetaan joskus suoraan näyttöön erillisen telakointiaseman sijasta, mikä tarkoittaa, että käyttäjä yhdistää laitteensa näyttöön USB-C-liitännän kautta ilman muita liitäntöjä.

Yhteensopivuusongelmat

Virtaongelmat kaapeleissa

Monet kaapelit, jotka väittävät tukevansa USB-C: tä, eivät itse asiassa ole standardin mukaisia. Näiden kaapeleiden käyttäminen voi vahingoittaa laitteita, joihin ne on liitetty. On raportoitu tapauksia, joissa kannettavat tietokoneet tuhoutuvat vaatimustenvastaisten kaapeleiden käytön vuoksi.

Jotkin yhteensopimattomat kaapelit, joiden toisessa päässä on USB-C-liitin ja toisessa päässä vanha USB-A-pistoke tai Micro-B-liitäntä, päättävät määrityskanavan (CC) virheellisesti 10 kΩ: n vedolla V- _väylään määritettyjen määritysten sijasta 56 kΩ: n vetäminen, jolloin kaapeliin liitetty laite määrittää väärin tehon, joka on sallittua kaapelista. Tämän ongelman aiheuttavat kaapelit eivät välttämättä toimi oikein joidenkin tuotteiden, kuten Applen ja Googlen tuotteiden, kanssa, ja ne voivat jopa vahingoittaa virtalähteitä, kuten latureita, keskittimiä tai tietokoneen USB -portteja.

Kun käytetään viallista USB-C-kaapelia tai virtalähdettä, USB-C-laitteen näkemä jännite voi olla erilainen kuin laitteen odottama jännite. Tämä voi aiheuttaa ylijännitteen VBUS -nastassa. Myös USB-C-liittimen hienon sävelkorkeuden vuoksi kaapelin VBUS-nasta voi koskettaa USB-C-liittimen CC-nastan kanssa, mikä voi johtaa oikosulkuun VBUS-sähköongelmaan, koska VBUS-nasta on enintään 20 V, kun taas CC-nastat ovat enintään 5,5 V. Näiden ongelmien ratkaisemiseksi on käytettävä USB-C-portin suojausta USB-C-liittimen ja USB-C-virtalähteen ohjaimen välillä.

Yhteensopivuus äänisovittimien kanssa

Laitteissa, joissa ei ole 3,5 mm: n ääniliitäntää , USB-C-porttia voidaan käyttää langallisten lisävarusteiden, kuten kuulokkeiden, liittämiseen.

Käytettävissä on pääasiassa kahdenlaisia ​​USB-C-sovittimia (aktiiviset sovittimet, joissa on DAC , passiiviset adapterit ilman DAC-laitteita) ja kaksi äänilähtötilaa laitteista (puhelimet, joissa ei ole digitaalista ääntä lähettäviä DAC-laitteita, puhelimet, joissa on analoginen ääni) .

Kun käytetään aktiivista USB-C-kuulokkeiden sarjaa tai sovitinta, digitaalinen ääni lähetetään USB-C-portin kautta. DAC: n ja vahvistimen muuntaminen tapahtuu kuulokkeiden tai sovittimen sisällä puhelimen sijaan. Äänenlaatu riippuu kuulokkeiden/sovittimen DAC: sta. Aktiivisilla sovittimilla, joissa on sisäänrakennettu DAC, on lähes universaali tuki laitteille, jotka lähettävät digitaalista ja analogista ääntä, noudattamalla Audio Device Class 3.0- ja Audio Adapter Accessory Mode -määrityksiä.

Esimerkkejä tällaisista aktiivisista sovittimista ovat ulkoiset USB-äänikortit ja DAC-laitteet, jotka eivät vaadi erityisiä ohjaimia, ja Applen, Googlen, Essentialin, Razerin, HTC: n USB-C-3,5 mm: n kuulokeliitäntäsovittimet.

Toisaalta, kun käytetään passiivisia USB-C-kuulokkeita tai sovitinta, analoginen ääni lähetetään USB-C-portin kautta. DAC ja vahvistin muuntavat puhelimen; kuulokkeet tai sovitin kulkevat vain signaalin läpi. Äänenlaatu riippuu puhelimen DAC: sta. Passiiviset sovittimet, joissa ei ole sisäänrakennettua DAC: ia, ovat yhteensopivia vain laitteiden kanssa, jotka lähettävät analogista ääntä ja jotka noudattavat äänisovittimen lisävarusteen määrityksiä.

USB-C-3,5 mm äänisovittimien ja USB-äänikorttien yhteensopivuus

Lähtötila	Erittely	Laitteet	USB-C-sovittimet
			Aktiivinen, DAC: n kanssa	Passiivinen, ilman DAC: ita
Digitaalinen ääni	Äänilaite luokka 3.0 (digitaalinen ääni)	Google Pixel 2, HTC U11, Essential Phone, Razer Phone, Samsung Galaxy Note 10, Samsung Galaxy S10 Lite, Sharp Aquos S2, Asus ZenFone 3, Bluedio T4S, Lenovo Tab 4, GoPro, MacBook jne.	Muunnos sovittimen avulla	Muunnos ei ole käytettävissä
Analoginen ääni		Moto Z/Z Force, Moto Z2/Z2 Force/Z2 Play, Moto Z3/Z3 Play, Sony Xperia XZ2, Huawei Mate 10 Pro, Huawei P20/P20 Pro, Honor Magic2, LeEco, Xiaomi -puhelimet, OnePlus 6T, OnePlus 7/ 7 Pro/7T/7T Pro, Oppo Find X/Oppo R17/R17 Pro, ZTE Nubia Z17/Z18 jne.	Muunnos sovittimen avulla	Kulkea läpi

Yhteensopivuus muun pikalataustekniikan kanssa

Vuonna 2016 Googlen insinööri Benson Leung huomautti, että Qualcommin kehittämät Quick Charge 2.0- ja 3.0-tekniikat eivät ole yhteensopivia USB-C-standardin kanssa. Qualcomm vastasi, että on mahdollista saada pikalatausratkaisut sopimaan USB-C: n jännitetarpeisiin ja että ei ole raportteja ongelmista; siinä ei kuitenkaan käsitelty vakiomuotoisia vaatimuksia tuolloin. Myöhemmin samana vuonna Qualcomm julkaisi Quick Charge 4 -teknologian, joka mainitsi edistyneempänä sukupolvena "USB Type-C- ja USB PD -yhteensopivan".

Katso myös

• USB -laitteisto § Isäntä- ja laiterajapintaliittimet

Viitteet

Ulkoiset linkit

• Universal Serial Bus Type-C kaapelin ja liitännän erittely sisältyy joukko USB asiakirjoja voidaan ladata USB.org .