Page 30

Kuva: Silicon Lans

USB-C tuo signaalin ja teh

USB-liitäntää käytetään laajasti mikrojen lisäksi monissa muissakin sulautetussa elektroniikassa. Sitä on käytössä teollisuudessa ulkoisena liitäntänä ja laitteiden sisällä komponenttien välillä. Tässä uusimmat tiedot USB-C:n soveltamiseksi omissa suunnitelmissa. TOMI ENGDAHL

toimitus@uusiteknologia.fi

USB tyyppi C on uusin varsinkin kannettavissa laitteissa voimakkaasti yleistyvä liitintyyppi. Uusi USB-versio tarjoaa suuremmat datanopeudet (jopa 20 Gbps) ja entistä suuremman sähkötehon – jopa 100 wattia – siirtomahdollisuuden. Mikrokäytössä USB C -liittimellä voidaan korvata esimerkiksi monitoriliitin. USB-C pystyy hoitamaan yhdellä liittimellä VGA-, DVI-, HDMI- ja MHL-liitännät. Näin tarvitaan vain yksi portti videota, audiota ja virtaa varten. USB-yhteisö USB Implementers Forum (USB-IF) esitteli C-tyypin USB-liitännän tekniikat ensimmäisen kerran vuonna 2014 ja nyt se on jo laajalti käytössä älypuhelimissa, tableteissa ja kannettavissa tietokoneissa. Käytännössä useimmat USB 30 - UT 1/2018

standardin 3.1 mukaiset laitteet ovat USB C -muotoisia. Ennustelaitosten mukaan vuoteen 2020 mennessä toimitettaisiin yli kaksi miljardia USB C -porttia käyttävää laitetta.

Toimii kummin päin tahansa USB-C -standardin mukaisen johdon molemmat päät ovat samanlaisia. Liitin on suunniteltu mekaanisesti niin, että voi laittaa kumminkin päin. Myös elektroniikka on suunniteltava siten, että liitin toimi aina samalla tavalla kummassakin asennossa. Uuden USB-liitännän puolesta puhuvat sen tekniset ominaisuudet. Pieni kummin päin tahansa liitettävä, pieni liitinkoko (8,3 × 2,5 millimetriä) sekä mekaaninen vahvuus, joka on selvästi parempi kuin nykyisissä mikro-USB-liittimissä. Ja silti pikkuruisen USB C-liittimen kautta on mahdollista välittää jopa 100W

tehoa USB-liitin tarjoaa signaalien liittämiseen useita vaihtoehtoja. USB tyyppi C -liitin tukee kaikkia aiempia USB-standardin nopeuksia USB 1.0 version 1.5/12 Mbit/s:n perusnopeuksista aina USB version 3.2 tarjoamaan 20 Gbit/s nopeuteen saakka. USB 2.0-, 3.0- ja 3.1-sovellusten välillä on tosin pieni eroja nastojen käytössä. Erilaiset lisävaihtoehtoiset toimintatilat tuovat myös uusia vaihtoehtoja. Datasiirtoa varten USB C-liitin sisältää nastat USB 2.0-signaaleille ja lisäksi nastat neljälle nopean tiedonsiirron dataparille. USB-C-liittimen 24 signaalinastaa on sijoitettu symmetrisesti liittimen neljän keskellä olevan USB 2.0 nastojen (D+ ja D-) ympärille. Näiden ympärillä ovat konfigurointinastat (CC1, CC2) sekä vaihtoehtotilan hitaat signaalijohtimet (SBU1, SBU2).

Seuraavaksi liittimessä ovat neljä käyttöjännitenastaa (Vbus). Näiden ulkopuolella ovat nastat neljälle suurinopeuksille signaalijohtoparille (RS/TX1 & RX/TX2). Uloimpana on neljä maadoitusnastaa. Liittimen keskellä on neljä nastaa USB 2.0 liikennöinnille, mutta ne liittyvät vain yhteen differentiaalipariin standardissa USB 2.0 -liitännässä ja C-tyypin kaapelissa. Nastoja on ”tuplasti” että liittimet toimivat kumminkin päin.

Nopeutta lisää USB 3.1 standardin tarjoamat teoreettiset viiden ja kymmenen gigabitin maksisiirtonopeudet toteutetaan USB-C-liittimessä olevaa kahta nopean tiedonsiirron johtoparia pitkin. Liittimessä olevista neljästä nopeasta dataparista käytetään kahta. Mitä pareja käytetään USB 3.1-dataliikenteeseen, riippuu kaapelin liitäntäsuunnasta. Liitännän suunnittelussa on tärkeää tunnistaa liittimen asento CC1- ja CC2-nastojen avulla, sekä ohjata datasignaalit oikeista nastoista USB-lähetinvastaanottimeen nopeille signaaleille sopivan mul-

Profile for Uusiteknologia.fi

Uusiteknologia.fi 1/2018  

Uutta luettavaa teknologiasta. Tutustu IoT-, IPv6-, 5G-, 6G- ja USB-C -aiheisiin! Finnish electronics and technology professionals magazine.

Uusiteknologia.fi 1/2018  

Uutta luettavaa teknologiasta. Tutustu IoT-, IPv6-, 5G-, 6G- ja USB-C -aiheisiin! Finnish electronics and technology professionals magazine.

Advertisement

Recommendations could not be loaded

Recommendations could not be loaded

Recommendations could not be loaded

Recommendations could not be loaded