In che modo USB Type C gestisce la polarità inversa

Il nuovo connettore USB Tipo C non ha più una protezione fisica contro l'inversione di polarità. Puoi collegarlo nel modo che preferisci su entrambe le estremità, non ci sono più nemmeno le estremità A e B, è tutto uguale.

Quindi, come fa questo nuovo tipo di USB a gestire che la polarità non finisce per essere invertita? I dispositivi devono concordare qualcosa nell'hardware e instradare la connessione in modo appropriato?

Oppure c'è una sorta di magia di routing in corso nel connettore e i dispositivi non devono gestire nulla e possono essere sicuri che la polarità sia sempre corretta?

Connettore e recettore di tipo C.

usb polarity reverse-polarity

— PTS
fonte

simmetria geometrica.

— Vladimir Cravero,

Ovviamente è molto più di questo.

— PTS

Risposte:

Di seguito è riportato il pinout per la presa:

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

Noterai che tutti i pin sono simmetrici in senso rotazionale, quindi se capovolgi il connettore, TX1 + si collega a TX2 +, TX1- si collega a TX2-, ecc. E, soprattutto, Vbus e GND coincidono sempre.

Il trucco sta nel controller e nel cavo: i pin CC vengono utilizzati per rilevare l'orientamento, a quel punto il controller instrada in modo appropriato:

2.3.2 Orientamento della spina / Rilevamento della torsione del cavo

La spina USB di tipo C può essere inserita in una presa in uno dei due orientamenti, pertanto i pin CC consentono un metodo per rilevare l'orientamento della spina al fine di determinare quali coppie di segnali dati USB SuperSpeed sono funzionalmente collegate attraverso il cavo. Ciò consente di stabilire il routing del segnale, se necessario, all'interno di un DFP o UFP per una connessione corretta.

Fonte: link blogspot

Come puoi immaginare, i cavi saranno un po 'più pesanti a causa dei fili extra.

Sono richiesti almeno 15 fili più treccia per il tipo C completo (es. USB 3.1 - diametro esterno consigliato 4-6 mm)
10 fili più treccia per cavi USB 3.0 / 3.1 di tipo C legacy (destinati al collegamento di tipo A o tipo B sull'altra estremità - diametro esterno consigliato 3-5 mm)
Per USB 2.0 o precedenti, sia che si colleghi a Tipo-C o un tipo legacy sull'altra estremità, è consentita la consueta configurazione a quattro fili (diametro esterno 2-4 mm consigliato)

Fonte: Specifiche USB 3.1 @ usb.org - in particolare, il PDF delle specifiche Universal Serial Bus Revisione 3.1 disponibile per il download nella parte superiore della pagina)

Anche un ottimo post sul blog che spiega tutti i dettagli sul pin del canale di configurazione:

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

Archive.org (nel caso in cui non sia in linea)

— Doktor J
fonte

Perché non averlo esattamente simmetrico in rotazione e non doversi preoccupare dell'orientamento e ridurre il numero dei pin ??

— ACD

@ACD per farlo, dovresti aggiungere altri quattro fili dopo aver rimosso i due fili CC, che sono due in più rispetto al cablaggio che rileva l'orientamento.

— Funkyguy,

@Funky intendevo perché preoccuparsi dell'orientamento. Se invece hai creato il connettore in questo modo: imgur.com/VKqyvJg ha lo stesso numero di pin e non è necessario che il controller cambi il routing se è collegato in un modo o nell'altro.

— ACD

@ACD Nell'immagine che hai collegato, la metà dei segnali di velocità eccessiva viene omessa. Hai tenuto conto della simmetria rotazionale completa ma hai dimenticato di aggiungere l'altra metà dei segnali. I segnali D + / D- sono corretti, ma quello è USB 2.0, in 3.0, hai altre due coppie differenziali. en.wikipedia.org/wiki/USB_3.0#Pinouts

— Funkyguy

<s> I perni sono simmetrici a rotazione, quindi perché uno dei due si preoccupa dell'orientamento che è? I pin CC non sono necessari? </s> Ohh, perché ci sono 2 coppie di trasmissione e 2 coppie di ricezione.

— endolith il

Poiché i cavi sono passivi e sono pensati per essere retrocompatibili, i segnali sono duplicati in alto e in basso. Ciò ha il vantaggio di raddoppiare i pin di alimentazione e quindi aumentare la capacità di corrente.

— segnaposto
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Quindi hai anche ogni cavo due volte? Ciò non rende i cavi abbastanza spessi? È anche questo il motivo per cui hanno semplicemente raddoppiato la velocità di trasmissione dati per 3.1? Hanno solo il doppio di tutto?

— PTS

@ProfessorSparkles (più per chiunque altro stia leggendo questo ora) tutte le coppie sono effettivamente utilizzate, il che consente una maggiore larghezza di banda e trasmissione di potenza. I pin "CC" sono dove avviene la magia, che consente ai dispositivi di determinare quali coppie TX / RX sono quali.

— Doktor J,

I pin 2 × 12 (ovvero 24) sono disposti in modo che inserendoli in entrambi i modi si diriga l'energia elettrica sullo stesso percorso. Come dice Vladimir simmetria geometrica. Ciascuno dei pin ha un pin clone sull'altra fila di 12 pin.

— neverMind9
fonte

Originariamente scritto come commento, ma ho deciso di pubblicarlo come risposta. Ci sono già risposte, ma volevo solo aggiungere la mia formulazione.

— neverMind9

Potresti voler ricontrollare questo. La mia lettura è che entrambi i quadricipiti TX / RX vengono utilizzati sempre ma che ruotando la spina li si scambia. Il controller deve instradarli correttamente e lo fa utilizzando CC1 e CC2. Leggi di nuovo la risposta del dottor J. Mi sembra buono (ma non so molto sull'argomento).

— Transistor