Introduzione à i connettori di tipu C
USB Tipu-Chè diventatu un attore dominante in u mercatu grazia à i so vantaghji di cunnettore è hè avà vicinu à ghjunghje à a cima. A so applicazione in vari campi hè imparabile. U MacBook d'Apple hà fattu ricunnosce à a ghjente a cunvenienza di l'interfaccia USB Type-C è hà ancu rivelatu a tendenza di sviluppu di i futuri dispositivi. In i ghjorni à vene, sempre più dispositivi USB Type-C saranu lanciati. Senza dubbitu, l'interfaccia USB Type-C diventerà gradualmente diffusa è dominerà u mercatu in i prossimi anni. Inoltre, nantu à i dispositivi mobili cum'è telefoni è tablette, hà parechje caratteristiche chì permettenu una carica più rapida, velocità di trasferimentu di dati più elevate è supportu per l'output di display. Hè più adattatu cum'è interfaccia di output per i dispositivi mobili. Ancu più impurtante, ci hè un forte bisognu di una interfaccia universale per migliurà a connettività trà vari dispositivi. Queste caratteristiche ponu fà chì l'interfaccia Type-C diventi veramente l'interfaccia unificata di u futuru, micca solu in i campi di applicazione chì vedete!
S'ellu hè cuncipitu in cunfurmità cù i standard industriali di l'USB Association, u connettore USB Type-C hè destinatu à esse di moda, magre è compactu, adattatu per i dispositivi mobili. À u listessu tempu, deve risponde à i requisiti di alta resistenza di l'associazione è esse adattatu per diverse applicazioni industriali. U connettore USB Type-C furnisce una interfaccia di spina reversibile; a presa pò esse inserita da ogni direzzione, ottenendu una cunnessione faciule è affidabile. Stu connettore deve ancu supportà parechji protokolli diversi è pò esse retrocompatibile cù HDMI, VGA, DisplayPort è altri tipi di cunnessione da una sola porta USB di tipu C attraversu adattatori. Per affrontà e prestazioni in interferenze elettromagnetiche (EMI) è altri ambienti difficili, sò necessarie più considerazioni di cuncepimentu. Hè cunsigliatu chì i pruduttori sceglianu fornitori di connettori cù certificazione TID per evità prublemi in l'applicazioni terminali!
UUSB Tipu-C 3.1L'interfaccia hà sei vantaghji maiò:
1) Funziunalità cumpleta: Supporta dati, audio, video è carica simultaneamente, ponendu e basi per dati à alta velocità, audio digitale, video à alta definizione, carica rapida è spartera multi-dispositivi. Un cavu pò rimpiazzà parechji cavi utilizati prima.
2) Inserzione reversibile: Simile à l'interfaccia Apple Lightning, a parte anteriore è posteriore di u portu sò listesse, supportendu l'inserzione reversibile.
3) Trasmissione bidirezionale: I dati è l'energia ponu esse trasmessi in e duie direzzione.
4) Compatibilità cù e versioni precedenti: Attraversu l'adattatori, pò esse cumpatibile cù USB Type-A, Micro-B è altre interfacce.
5) Dimensione chjuca: A dimensione di l'interfaccia hè 8,3 mm x 2,5 mm, circa un terzu di a dimensione di una interfaccia USB-A.
6) Alta velocità: Compatibile cù uUSB 3.1protocolu, pò supportà una trasmissione di dati finu à 10 Gb/s, cum'èUSB C 10 GbpsèUSB 3.1 Gen 2standard, ottenendu una trasmissione ultraveloce.
Istruzzioni di cumunicazione USB PD
USB - Power Delivery (USB PD) hè una specificazione di protocolu chì permette a trasmissione simultanea finu à 100 W di putenza è cumunicazione di dati nantu à un unicu cavu; USB Type-C hè una specificazione cumpletamente nova per un connettore USB chì pò supportà una seria di novi standard cum'è USB 3.1 (Gen1 è Gen2), Display Port è USB PD; a tensione è a corrente massima supportate predefinite per una porta USB Type-C hè 5V 3A; se USB PD hè implementatu in una porta USB Type-C, pò supportà a putenza di 240 W definita in a specificazione USB PD, dunque, avè una porta USB Type-C ùn significa micca chì supporta USB PD; USB PD pare esse solu un protocolu per a trasmissione è a gestione di l'energia, ma in realtà, pò cambià i roli di a porta, cumunicà cù cavi attivi, permette à DFP di diventà u dispositivu di alimentazione è parechje altre funzioni avanzate. Dunque, i dispositivi chì supportanu PD devenu aduprà chip CC Logic (chip E-Mark), per esempiu, aduprendu unCavu USB C 5A 100Wpò ottene un alimentatore efficiente.
Rilevazione è usu di corrente VBUS USB Type-C
L'USB Type-C hà aghjustatu funzioni di rilevazione è d'usu di corrente. Trè novi modi di corrente sò stati introdutti: u modu di alimentazione USB predefinitu (500mA/900mA), 1,5A è 3,0A. Quessi trè modi di corrente sò trasmessi è rilevati attraversu i pin CC. Per i DFP chì richiedenu capacità di trasmissione di corrente di uscita, sò necessarii diversi valori di resistenze di pull-up CC Rp per ottene questu. Per l'UFP, u valore di tensione nantu à u pin CC deve esse rilevatu per ottene a capacità di uscita di corrente di l'altru DFP.
Gestione è rilevazione DFP-à-UFP è VBUS
DFP hè un portu USB Type-C situatu nantu à l'ospite o l'hub, cunnessu à u dispusitivu. UFP hè un portu USB Type-C situatu nantu à u dispusitivu o l'hub, cunnessu à u DFP di l'ospite o di l'hub. DRP hè un portu USB Type-C chì pò funziunà cum'è DFP o UFP. DRP cambia trà DFP è UFP ogni 50 ms in modalità standby. Quandu si passa à DFP, ci deve esse una resistenza Rp chì tira finu à VBUS o una fonte di corrente in uscita nantu à u pin CC. Quandu si passa à UFP, ci deve esse una resistenza Rd chì tira finu à GND nantu à u pin CC. Questa azzione di cummutazione deve esse cumpletata da u chip CC Logic.
U VBUS pò esse emessu solu quandu u DFP rileva l'inserimentu di UFP. Una volta chì l'UFP hè statu cacciatu, u VBUS deve esse disattivatu. Questa operazione deve esse cumpletata da u chip CC Logic.
Nota: U DRP sopra menzionatu hè differente da USB-PD DRP. USB-PD DRP si riferisce à i porti di alimentazione chì agiscenu cum'è Fonte di Alimentazione (fornitore) è Sink (consumatore), per esempiu, u portu USB Type-C di un laptop supporta USB-PD DRP, chì pò agisce cum'è Fonte di Alimentazione (quandu si cunnette una unità USB o un telefuninu) o Sink (quandu si cunnette un monitor o un adattatore di alimentazione).
Cuncettu DRP, cuncettu DFP, cuncettu UFP
A trasmissione di dati hè custituita principalmente da dui insemi di signali differenziali, TX/RX. CC1 è CC2 sò dui pin chjave cù parechje funzioni:
Detezzione di cunnessione, distinzione trà i lati anteriori è posteriori, distinzione trà DFP è UFP, chì hè a cunfigurazione master-slave per Vbus, ci sò dui tipi di USB Type-C è USB Power Delivery.
Cunfigurazione di Vconn. Quandu ci hè un chip in u cavu, un CC trasmette un signale, è l'altru CC diventa l'alimentatore Vconn. Cunfigurà altri modi, cum'è quandu si cunnettanu accessori audio, DP, PCIE, ci sò quattru linee di alimentazione è di terra per ognuna, DRP (Dual Role Port): portu à doppiu rolu, DRP pò esse adupratu cum'è DFP (Host), UFP (Device), o cambià dinamicamente trà DFP è UFP. Un dispositivu DRP tipicu hè un urdinatore (l'urdinatore pò agisce cum'è un host USB o un dispositivu da caricà (u novu MacBook Air d'Apple)), un telefuninu cù funzione OTG (u telefuninu pò agisce cum'è un dispositivu da caricà è leghje dati, o cum'è un host per furnisce alimentazione o leghje dati da una unità USB), una banca di putenza (a scarica è a carica ponu esse fatte attraversu un USB Type-C, vale à dì, stu portu pò scaricà è caricà).
U metudu tipicu d'implementazione host-client (DFP-UFP) di USB Type-C
Cuncettu CCpin
CC (Canale di Cunfigurazione): Canale di Cunfigurazione, questu hè un canale chjave aghjuntu di recente in USB Type-C. E so funzioni includenu a rilevazione di cunnessione USB, a rilevazione di a direzzione d'inserzione curretta, a creazione è a gestione di a cunnessione trà i dispositivi USB è VBUS, ecc.
Ci hè una resistenza di pull-up superiore Rp nantu à u pin CC di DFP, è una resistenza di pull-down inferiore Rd nantu à UFP. Quandu ùn hè micca cunnessu, u VBUS di DFP ùn hà micca uscita. Dopu a cunnessione, u pin CC hè cunnessu, è u pin CC di DFP rileverà a resistenza di pull-down Rd di UFP, indicendu chì a cunnessione hè fatta. Dopu, DFP aprirà l'interruttore di alimentazione Vbus è emetterà putenza à UFP. Quale pin CC (CC1, CC2) rileva a resistenza di pull-down determina a direzzione d'inserzione di l'interfaccia, è ancu cambia RX/TX. A resistenza Rd = 5.1k, è a resistenza Rp hè un valore incertu. Sicondu u diagrama precedente, si pò vede chì ci sò parechji modi di alimentazione per USB Type-C. Cumu distingueli? Hè basatu annantu à u valore di Rp. A tensione rilevata da u pin CC hè diversa quandu u valore di Rp hè diversu, è dopu cuntrolla l'estremità DFP per eseguisce quale modu di alimentazione. Ci vole à nutà chì i dui pin CC disegnati in a figura sopra sò in realtà solu una linea CC in u cavu senza u chip.
Data di publicazione: 03 di nuvembre di u 2025
