Wie geht USB Typ C mit Verpolung um?

Der neue USB-Typ-C-Anschluss verfügt nicht mehr über einen Verpolungsschutz. Sie können es an beiden Enden beliebig anschließen, es gibt auch kein A- und B-Ende mehr, es ist alles gleich.

Wie geht dieser neue USB-Typ damit um, dass die Polarität nicht umgekehrt wird? Müssen sich die Geräte auf Hardware einigen und die Verbindung entsprechend routen?

Oder gibt es eine Art Routing-Magie im Anschluss und die Geräte müssen nichts handhaben und können sicher sein, dass die Polarität immer korrekt ist?

Typ C Stecker und Empfänger

usb polarity reverse-polarity

— PTS
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geometrische Symmetrie.

— Vladimir Cravero

Es ist offensichtlich mehr als nur das.

— PTS

Antworten:

Unten ist die Steckerbelegung für die Steckdose:

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

Sie werden feststellen, dass alle Stifte rotationssymmetrisch sind. Wenn Sie also den Stecker umlegen, wird TX1 + mit TX2 + verbunden, TX1- mit TX2- usw., und vor allem stimmen Vbus und GND immer überein.

Der Trick liegt im Controller und im Kabel - die CC-Pins werden verwendet, um die Ausrichtung zu ermitteln, an welcher Stelle der Controller entsprechend routet:

2.3.2 Steckerausrichtung / Kabelverdrillungserkennung

Der USB-Typ-C-Stecker kann in einer von zwei Ausrichtungen in eine Buchse eingesteckt werden. Daher ermöglichen die CC-Stifte eine Methode zum Erkennen der Steckerausrichtung, um zu bestimmen, welche SuperSpeed-USB-Datensignalpaare über das Kabel funktional verbunden sind. Auf diese Weise kann bei Bedarf eine Signalweiterleitung innerhalb eines DFP oder UFP für eine erfolgreiche Verbindung eingerichtet werden.

Quelle: Blogspot-Link

Wie Sie sich vorstellen können, werden die Kabel aufgrund der zusätzlichen Drähte etwas schwerer.

Für Typ C mit vollem Funktionsumfang sind mindestens 15 Kabel und ein Geflecht erforderlich (z. B. USB 3.1 - empfohlener Außendurchmesser von 4 bis 6 mm).
10 Drähte plus Geflecht für herkömmliche USB 3.0 / 3.1-Kabel des Typs C (zum Anschluss an Typ A oder Typ B am anderen Ende - empfohlener Außendurchmesser 3 bis 5 mm)
Für USB 2.0 oder früher, unabhängig davon, ob der Anschluss an Typ C oder einen älteren Typ am anderen Ende erfolgt, ist die übliche Konfiguration mit vier Kabeln zulässig (empfohlener Außendurchmesser 2 bis 4 mm).

Quelle: USB 3.1 Specification @ usb.org - speziell das PDF mit der Universal Serial Bus Revision 3.1 Specification (zum Herunterladen oben auf der Seite verfügbar)

Auch ein großartiger Blog-Beitrag, der alle Details zum Configuration Channel-Pin erklärt:

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

Archive.org (falls es offline geht)

— Doktor J
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Warum nicht genau rotationssymmetrisch und ohne Rücksicht auf die Ausrichtung und Reduzierung der Pinanzahl?

— ACD

@ACD Um dies zu tun, müssen Sie nach dem Entfernen der beiden CC-Drähte vier weitere Drähte hinzufügen. Dies sind zwei mehr als die Drähte, die die Ausrichtung erkennen.

— Funkyguy

@Funky Ich meinte, warum kümmert es überhaupt um Orientierung. Wenn Sie den Anschluss stattdessen wie folgt erstellt haben : imgur.com/VKqyvJg Es ist die gleiche Anzahl von Pins und es ist nicht erforderlich, dass ein Controller das Routing ändert, wenn er auf die eine oder andere Weise angeschlossen ist.

— ACD

@ACD In dem von Ihnen verknüpften Bild wird die Hälfte der Superspeed-Signale weggelassen. Sie haben die volle Rotationssymmetrie berücksichtigt, aber vergessen, die andere Hälfte der Signale hinzuzufügen. Die D + / D- Signale sind richtig, aber das ist USB 2.0, in 3.0 haben Sie zwei weitere differentielle Paare. en.wikipedia.org/wiki/USB_3.0#Pinouts

— Funkyguy

<s> Die Stifte sind rotationssymmetrisch. Warum ist es für beide Enden wichtig, in welcher Ausrichtung sie sich befinden? Die CC-Pins werden nicht benötigt? </ S> Ohh, da es 2 Sende- und 2 Empfangspaare gibt.

— Endolith

Da die Kabel passiv sind und abwärtskompatibel sein sollen, werden die Signale oben und unten dupliziert. Dies hat den Vorteil, dass die Leistungsstifte verdoppelt und somit die Stromkapazität erhöht werden.

— Platzhalter
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Sie haben also auch jedes Kabel zweimal? Macht das die Kabel nicht ziemlich dick? Ist das auch der Grund, warum sie die Datenrate für 3.1 einfach verdoppelt haben? Sie haben nur die doppelte Menge von allem?

— PTS

@ProfessorSparkles (mehr für alle anderen, die dies gerade lesen) Alle Paare werden tatsächlich verwendet, wodurch die Bandbreite und die Stromübertragung erhöht werden. An den "CC" -Pins findet die Zauberei statt, mit der die Geräte bestimmen können, welche TX / RX-Paare welche sind.

— Doktor J

Die 2 × 12 (dh 24) Stifte sind so angeordnet, dass das Einführen in beide Richtungen die elektrische Energie auf den gleichen Weg lenkt. Wie Vladimir sagt, geometrische Symmetrie. Jeder der Stifte hat einen Klonstift in der anderen Reihe von 12 Stiften.

— neverMind9
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Ursprünglich als Kommentar geschrieben, aber ich habe beschlossen, es als Antwort zu posten. Es gibt bereits Antworten, aber ich wollte nur meinen Wortlaut hinzufügen.

— NeverMind9

Vielleicht möchten Sie dies noch einmal überprüfen. Ich lese, dass beide TX / RX-Quads die ganze Zeit benutzt werden, aber durch Drehen des Steckers vertauscht werden. Die Steuerung muss diese korrekt routen und verwendet dazu CC1 und CC2. Lesen Sie die Antwort von Doktor J noch einmal. Es sieht gut aus für mich (aber ich weiß nicht viel über das Thema).

— Transistor