USB3 con meno fili

USB3 offre una larghezza di banda molto più veloce rispetto a USB2 ma, tecnicamente, al prezzo di più fili che si traducono in un cavo più spesso. USB3 è costruito con 9 fili, 4 sono USB2 standard e 5 sono USB3 seriale (2 differenziali di trasmissione, 2 differenziali di ricezione e 1 GND).

Nel tentativo di realizzare un cavo sottile e flessibile, sarebbe possibile realizzare un cavo a 5 fili, solo con i cavi USB3? Supponendo che entrambi i lati del cavo siano USB3?

Non sono riuscito a trovare informazioni sulla sincronizzazione iniziale per USB3. L'idea migliore che mi è venuta in mente è isolare la coppia UTP dalla vecchia USB e provarla.

Così ho coperto i due pin di dati centrali sul cavo del mio disco rigido USB3 con del nastro kapton e l'ho collegato. Il computer negozia con l'unità bene. Sincronizzazione iniziale non più del normale.

È probabile che funzioni un cavo USB3 a 6 fili. 4 per coppie LVDS e potenza e terra.

Tuttavia, la maggior parte dei cavi ha una messa a terra separata per ciascuna coppia LVDS. Questo per restituire percorsi di corrente di ritorno diversi dalla coppia. Questo è utile per l'integrità del segnale, proprio come il modo in cui la corrente di ritorno fluisce effettivamente nel piano di terra sotto coppie LVDS, non nell'altra coppia, su un PCB.

Quindi stai perdendo solo 2 fili su 10.

I nove fili utilizzati in un cavo USB 3.0 sono mostrati di seguito.

1   VBUS                        Power
2   D−                          USB 2.0 differential pair
3   D+
4   GND                         Ground for power return
5   StdA_SSRX− / StdB_SSTX−     SuperSpeed transmitter differential pair
6   StdA_SSRX+ / StdB_SSTX+
7   GND_DRAIN                   Ground for signal return
8   StdA_SSTX− / StdB_SSRX−     SuperSpeed receiver differential pair
9   StdA_SSTX+ / StdB_SSRX+

I cavi da 1 a 4 vengono utilizzati per le connessioni USB 2.0. I cavi da 5 a 9 sono stati aggiunti per USB 3.0.

VBUS e GND sono cavi di alimentazione e possono essere utilizzati per alimentare un dispositivo, fornendo 100 mA o 500 mA a 5V.

Nota che GND_DRAIN non è uguale a GND. Le due coppie differenziali sono avvolte ciascuna con uno schermo di terra e GND_DRAIN è collegato a questo schermo. GND_DRAIN non è collegato internamente a GND all'interno del cavo. Presumo che GND_DRAIN sia collegato esternamente a GND solo a un'estremità del cavo per evitare anelli di massa.

Le coppie differenziali sono uscite da un'estremità e ingressi all'altra, quindi le doppie etichette.

Secondo questo articolo sotto l'intestazione Bus Speed, il trasmettitore tenta innanzitutto di rilevare la terminazione della coppia differenziale sul lato ricevitore. Se non viene trovato nessuno, l'host torna a USB 2.0 e utilizza la coppia D- / D + per la comunicazione. Da questo presumo che potresti essere in grado di cavartela senza i cavi D- / D + 2 e 3.

Se agisci come host, devi fornire 5v sulla linea VBUS. Se sei un dispositivo, puoi ignorare questa linea se sei autoalimentato.

Quindi, come minimo, potresti essere in grado di cavartela con i sei contatti 4-9.

Ho acquistato una prolunga USB 3.0 e controllo se D + / D- può essere ignorato da 3.0.

1. La prolunga funziona bene con 3.0 e 2.0.
2. Ho tagliato la linea dati D + / D- 2.0 dal cavo USB 3.0.
3. non c'era una connessione USB 3.0. no 2.0 ovviamente.
4. Ricollego la linea D + / D- 2.0, connessione OK.

Dal mio esperimento, penso che D + / D- non possa essere ignorato nemmeno per 3.0. Ho provato questo con memoria USB 3.0 e hub USB 3.0. In entrambi i casi nessuna connessione senza D + / D-.

Il rapporto di Doojin è sbagliato, qualcos'altro non era giusto. Non c'è motivo per USB3.0 di non funzionare se i fili D + / D- sono tagliati. Ho appena fatto lo stesso esperimento e una pen drive USB3 funziona bene.

Il protocollo di connessione USB3 è il seguente:

1. Il dispositivo USB3 viene collegato. Il canale Rx viene terminato con 45 Ohm a terra, ma D + non è stato ancora richiamato.

2. L'host USB3 invia un impulso positivo su entrambe le linee Tx e osserva la risposta RC. L'host lo fa periodicamente a intervalli di circa 100 ms.

3. Se è presente una terminazione USB3, la temporizzazione della carica della linea è definita da Rsense e dal cappuccio di disaccoppiamento 0.1uF, che è collegato a terra tramite la terminazione Rx. Il circuito speciale nel trasmettitore host rileva questo, vedere la sezione 6.11 delle specifiche USB3.1, Figura 6-36. Quindi l'host avvia la segnalazione Polling.LFPS, seguita da una stretta di mano dal dispositivo, e inizia il protocollo di allenamento del collegamento. Viene stabilita la comunicazione USB 3.0. NOTA: D + / D- non sono coinvolti.

4. Se la terminazione USB3 Rx non è presente, la carica della linea è molto più veloce poiché è determinata solo dalla capacità del cavo di massa. L'host rileva ciò e non procede con Polling. La connessione LPS e USB3 non è stata stabilita.

5. Se la stretta di mano di connessione USB3 sopra non riesce, solo allora il dispositivo tenta di connettersi come dispositivo USB2, tirando D + alto. Se D +/- non è presente, non verrà stabilita alcuna connessione USB.

Conclusione: sì, è possibile rimuovere i doppini intrecciati D + / D- e far funzionare il collegamento USB3. Tuttavia, l'eliminazione del 10% dei fili complessivi (misurati come AWG complessivo) fa davvero risparmiare qualcosa nella rigidità meccanica dei cavi?