USB -C - USB-C

USB-C

Stiften på USB-C-kontakten
Typ	Digital ljud / video / datakontakt / ström
Produktionshistoria
Designer	USB Implementers Forum
Designad	11 augusti 2014 (publicerad)
Allmänna specifikationer
Stift	24

USB-C (formellt känd som USB Type-C ) är ett 24-stifts USB- anslutningssystem med en rotationssymmetrisk kontakt .

USB Type-C Specification 1.0 publicerades av USB Implementers Forum (USB-IF) och slutfördes i augusti 2014. Den utvecklades ungefär samtidigt som USB 3.1- specifikationen. I juli 2016 antogs det av IEC som "IEC 62680-1-3".

En enhet med en typ-C-kontakt implementerar inte nödvändigtvis USB, USB-strömförsörjning eller något annat läge : Typ-C-kontakten är gemensam för flera tekniker och kräver bara några av dem.

USB 3.2 , som släpptes i september 2017, ersätter USB 3.1 -standarden. Den bevarar befintliga USB 3.1 SuperSpeed- och SuperSpeed+ -datalägen och introducerar två nya SuperSpeed+ -överföringslägen över USB-C-kontakten med hjälp av tvåfelars drift, med datahastigheter på 10 och 20 Gbit/s (1 och ~ 2,4 GB/s).

USB4 , som släpptes 2019, är den första standarden för USB-överföringsprotokoll som endast är tillgänglig via USB-C.

Översikt

USB-C-kablar kopplar samman värdar och enheter och ersätter olika andra elektriska kablar och kontakter, inklusive USB-A och USB-B , HDMI , DisplayPort och 3,5 mm ljuduttag .

namn

USB Type-C och USB-C är varumärken som tillhör USB Implementers Forum.

Anslutningar

Den 24-stifts dubbelsidiga kontakten är något större än mikro-B-kontakten , med en USB-C-port som mäter 8,4 millimeter (0,33 tum) bred, 2,6 millimeter (0,10 tum) hög och 6,65 millimeter (0,262 tum) djup. Det finns två typer ( kön ) av kontakter, hon (hona) och hane (kontakt).

Pluggar finns på kablar och adaptrar. Uttag finns på enheter och adaptrar.

Kablar

USB 3.1-kablar anses vara fullfjädrade USB-C-kablar. De är elektroniskt märkta kablar som innehåller ett chip med en ID-funktion baserad på konfigurationskanalen och leverantörsdefinierade meddelanden (VDM) från USB Power Delivery 2.0- specifikationen. Kabellängden bör vara ≤2  m för Gen 1 eller ≤1  m för Gen 2. Det elektroniska ID -chipet ger information om produkt/leverantör, kabelanslutningar, USB -signalprotokoll (2.0, Gen 1, Gen 2), passiv/aktiv konstruktion, användning av V _{CONN -ström} , tillgänglig V _BUS -ström, latens, RX/TX -riktning, SOP -styrläge och hårdvara/firmwareversion.

USB-C-kablar som inte har avskärmade SuperSpeed-par, sidbandsanvändningsstift eller ytterligare ledningar för kraftledningar kan ha ökad kabellängd, upp till 4  m. Dessa USB-C-kablar stöder bara 2,0-hastigheter och stöder inte alternativa lägen.

Alla USB-C-kablar måste kunna bära minst 3 A ström (vid 20  V, 60  W) men kan också bära 5 A ström med hög effekt (vid 20  V, 100  W). USB-C till USB-C-kablar som stöder 5A-ström måste innehålla e-markörchips (marknadsförs också som E-Mark-chips) som är programmerade för att identifiera kabeln och dess nuvarande kapacitet. USB -laddningsportar bör också tydligt märkas med kapabel effekteffekt.

Fullständiga USB-C-kablar som implementerar USB 3.1 Gen 2 kan hantera upp till 10  Gbit/s datahastighet vid full duplex. De är märkta med en SuperSpeed+ (SuperSpeed ​​10  Gbit/s) logotyp. Det finns också kablar som bara kan bära USB 2.0 med upp till 480  Mbit/s datahastighet. Det finns USB-IF- certifieringsprogram tillgängliga för USB-C-produkter och slutanvändare rekommenderas att använda USB-IF-certifierade kablar.

Enheter

Enheter kan vara värdar (med en nedströms port, DFP) eller kringutrustning (med en uppströms port, UFP). Vissa, till exempel mobiltelefoner , kan spela endera rollen beroende på vilken typ som upptäcks i andra änden. Dessa typer av portar kallas Dual-Role-Data (DRD) -portar, som var känd som USB On-The-Go i den tidigare specifikationen. När två sådana enheter är anslutna tilldelas rollerna slumpmässigt men en byte kan kommanderas från båda ändar, även om det finns valfria sökvägs- och rollidentifieringsmetoder som gör att enheter kan välja en preferens för en specifik roll. Dessutom kan enheter med dubbla roller som implementerar USB Power Delivery självständigt och dynamiskt byta data och maktroller med hjälp av Data Role Swap- eller Power Role Swap-processer. Detta möjliggör laddnings-hubb eller dockningsstationapplikationer där USB-C-enheten fungerar som en USB-datavärd medan den fungerar som en strömkonsument snarare än en källa.

USB-C-enheter kan eventuellt tillhandahålla eller konsumera bussströmmen på 1,5 A och 3,0 A (vid 5 V) utöver baslinjebussens strömförsörjning; strömkällor kan antingen annonsera ökad USB -ström via konfigurationskanalen, eller så kan de implementera hela USB Power Delivery -specifikationen med både BMC -kodad konfigurationslinje och äldre BFSK -kodad V _BUS -linje.

För att ansluta en äldre enhet till en värd med ett USB-C-uttag krävs en kabel eller adapter med en USB-A- eller USB-B-kontakt eller ett uttag i ena änden och en USB-C-kontakt i den andra änden. Äldre adaptrar (dvs. adaptrar med en USB-A eller USB-B [hane] -kontakt) med en USB-C [hona] -kontakt är "inte definierade eller tillåtna" av specifikationen eftersom de kan skapa "många ogiltiga och potentiellt osäkra" kabel kombinationer.

Lägen

Tillbehörsläge för ljudadapter

En enhet med en USB-C-port kan stödja analoga headset via en ljudadapter med ett 3,5 mm-uttag som ger fyra analoga standardljudanslutningar (vänster, höger, mikrofon och jord). Ljudadaptern kan eventuellt inkludera en USB-C-laddningsport för att tillåta laddning av 500 mA. Tekniska specifikationen anger att ett analogt headset inte får använda en USB-C-kontakt istället för en 3,5 mm-kontakt. Med andra ord ska headset med en USB-C-kontakt alltid stödja digitalt ljud (och eventuellt tillbehörsläget).

Analoga signaler använder USB 2.0-differentialpar (Dp och Dn för höger och vänster) och de två sidbandsanvändningsparen för Mic och GND. Närvaron av ljudtillbehöret signaleras via konfigurationskanalen och V _CONN .

Alternativt läge

Ett alternativt läge avsätter några av de fysiska ledningarna i en USB-C 3.1-kabel för direkt överföring från enhet till värd av alternativa dataprotokoll. De fyra höghastighetsbanorna, två sidobandstiften och (endast för dockning, avtagbar enhet och permanenta kabelapplikationer) två USB 2.0-datapinnar och en konfigurationsstift kan användas för alternativt lägeöverföring. Lägena konfigureras med hjälp av leverantörsdefinierade meddelanden (VDM) via konfigurationskanalen.

Specifikationer

USB Type-C-kabel och anslutningsspecifikation

USB Type-C-specifikationen 1.0 publicerades av USB Implementers Forum (USB-IF) och slutfördes i augusti 2014.

Det definierar krav för kablar och kontakter.

• Rev 1.1 publicerades 2015-04-03
• Rev 1.2 publicerades 2016-03-25
• Rev 1.3 publicerades 2017-07-14
• Rev 1.4 publicerades 2019-03-29
• Rev 2.0 publicerades 2019-08-29
• Rev 2.1 publicerades 2021-05-25 ( USB PD - Utökat effektområde - 48 V - 5 A - 240 W )

Antagande som IEC -specifikation:

• IEC 62680-1-3: 2016 (2016-08-17, utgåva 1.0) "Universella seriella bussgränssnitt för data och ström-Del 1-3: Universal Serial Bus-gränssnitt-Vanliga komponenter-USB Type-C-kabel och anslutningsspecifikation"
• IEC 62680-1-3: 2017 (2017-09-25, version 2.0) "Universella seriella bussgränssnitt för data och ström-Del 1-3: Vanliga komponenter-USB Type-C-kabel och anslutningsspecifikation"
• IEC 62680-1-3: 2018 (2018-05-24, version 3.0) "Universella seriella bussgränssnitt för data och ström-Del 1-3: Vanliga komponenter-USB Type-C-kabel och anslutningsspecifikation"

Behållare

Uttaget har fyra ström- och fyra jordstift, två differentialpar för höghastighets USB- data (även om de är anslutna ihop på enheter), fyra skärmade differentialpar för förbättrade SuperSpeed- data (två överförings- och två mottagningspar), två sidbandsanvändning ( SBU) -pinnar och två Configuration Channel (CC) -pinnar.

Typ-C-behållare En stiftlayout

Stift	namn	Beskrivning
A1	GND	Markåtergång
A2	SSTXp1	SuperSpeed ​​-differentialpar #1, TX, positivt
A3	SSTXn1	SuperSpeed ​​-differentialpar #1, TX, negativ
A4	V BUS	Busskraft
A5	CC1	Konfigurationskanal
A6	Dp1	USB 2.0 differentialpar, position 1, positiv
A7	Dn1	USB 2.0 differentialpar, position 1, negativ
A8	SBU1	Användning av sidband (SBU)
A9	V BUS	Busskraft
A10	SSRXn2	SuperSpeed ​​-differentialpar #4, RX, negativ
A11	SSRXp2	SuperSpeed ​​-differentialpar #4, RX, positivt
A12	GND	Markåtergång

Typ-C-behållare B-stiftlayout

Stift	namn	Beskrivning
B12	GND	Markåtergång
B11	SSRXp1	SuperSpeed ​​-differentialpar #2, RX, positivt
B10	SSRXn1	SuperSpeed ​​-differentialpar #2, RX, negativ
B9	V BUS	Busskraft
B8	SBU2	Användning av sidband (SBU)
B7	Dn2	USB 2.0 differentialpar, position 2, negativ
B6	Dp2	USB 2.0 differentialpar, position 2, positiv
B5	CC2	Konfigurationskanal
B4	V BUS	Busskraft
B3	SSTXn2	SuperSpeed ​​-differentialpar #3, TX, negativ
B2	SSTXp2	SuperSpeed ​​-differentialpar #3, TX, positivt
B1	GND	Markåtergång

Pluggar

Hankontakten (kontakten) har bara ett höghastighetsdifferentialpar, och en av CC-stiften (CC2) ersätts med V _CONN , för att driva valfri elektronik i kabeln, och den andra används för att faktiskt bära konfigurationskanalen ( CC) signaler. Dessa signaler används för att bestämma kabelns orientering, såväl som för att överföra USB Power Delivery -kommunikation.

Kablar

Komplett USB 3.2 och 2.0 Type-C kabeldragning

Plug 1, USB Type-C		USB Type-C-kabel					Plug 2, USB Type-C
Stift	namn	Trådfärg	Nej	namn	Beskrivning	2.0	Stift	namn
Skal	Skydda	Fläta	Fläta	Skydda	Kabel yttre fläta	✓	Skal	Skydda
A1, B12, B1, A12	GND	Förtennad	1	GND_PWRrt1	Grund för kraftåtergång	✓	A1, B12, B1, A12	GND
			16	GND_PWRrt2		✗
A4, B9, B4, A9	V BUS	Röd	2	PWR_V BUS 1	V BUS -effekt	✓	A4, B9, B4, A9	V BUS
			17	PWR_V BUS 2		✗
B5	V CONN	Gul	18	PWR_V CONN	V CONN -ström , för drivna kablar	✓	B5	V CONN
A5	CC	Blå	3	CC	Konfigurationskanal	✓	A5	CC
A6	Dp1	Grön	4	UTP_Dp	Oskärmad tvinnat par, positivt	✓	A6	Dp1
A7	Dn1	Vit	5	UTP_Dn	Oskärmad tvinnat par, negativt	✓	A7	Dn1
A8	SBU1	Röd	14	SBU_A	Sidband använd A	✗	B8	SBU2
B8	SBU2	Svart	15	SBU_B	Sidband använd B	✗	A8	SBU1
A2	SSTXp1	Gul	6	SDPp1	Skärmad differentialpar #1, positiv	✗	B11	SSRXp1
A3	SSTXn1	Brun	7	SDPn1	Skärmad differentialpar #1, negativ	✗	B10	SSRXn1
B11	SSRXp1	Grön	8	SDPp2	Skärmad differentialpar #2, positiv	✗	A2	SSTXp1
B10	SSRXn1	Orange	9	SDPn2	Skärmad differentialpar #2, negativ	✗	A3	SSTXn1
B2	SSTXp2	Vit	10	SDPp3	Skärmad differentialpar #3, positiv	✗	A11	SSRXp2
B3	SSTXn2	Svart	11	SDPn3	Skärmad differentialpar #3, negativ	✗	A10	SSRXn2
A11	SSRXp2	Röd	12	SDPp4	Skärmad differentialpar #4, positiv	✗	B2	SSTXp2
A10	SSRXn2	Blå	13	SDPn4	Skärmad differentialpar #4, negativ	✗	B3	SSTXn2

Relaterade USB-IF-specifikationer

Specifikation för USB Type-C-låskontakt

Specifikationen för USB Type-C Locking Connector publicerades 2016-03-09. Den definierar de mekaniska kraven för USB-C-kontaktdon och riktlinjerna för konfigurationen av USB-C-behållaren för att tillhandahålla en standardiserad skruvlåsmekanism för USB-C-kontakter och kablar.

USB Type-C Port Controller Interface Specification

USB Type-C Port Controller Interface Specification publicerades 2017-10-01. Den definierar ett gemensamt gränssnitt från en USB-C Port Manager till en enkel USB-C Port Controller.

USB Type-C-autentiseringsspecifikation

Antagen som IEC-specifikation: IEC 62680-1-4: 2018 (2018-04-10) "Universella seriella bussgränssnitt för data och ström-Del 1-4: Vanliga komponenter-USB Type-C-autentiseringsspecifikation"

USB 2.0 Billboard Device Class Specification

USB 2.0 Billboard Device Class är definierad för att kommunicera detaljerna om alternativa lägen som stöds till datorns värd -operativsystem. Det ger användarläsbara strängar produktbeskrivning och information om användarstöd. Billboard -meddelanden kan användas för att identifiera inkompatibla anslutningar som görs av användare. De är inte skyldiga att förhandla om alternativa lägen och visas bara när förhandling misslyckas mellan värden (källan) och enheten (sink).

USB -ljudenhet Klass 3.0 -specifikation

USB Audio Device Class 3.0 definierar drivna digitala ljudheadset med en USB-C-kontakt. Standarden stöder överföring av både digitala och analoga ljudsignaler över USB -porten.

USB Power Delivery Specification

Även om det inte är nödvändigt för USB-C-kompatibla enheter att implementera USB Power Delivery, för USB-C DRP/DRD-portar (Dual-Role-Power/Data), introducerar USB Power Delivery kommandon för att ändra en ports ström- eller dataroll efter roller har upprättats när en anslutning görs.

Se även: USB Power Delivery

USB 3.2 -specifikation

USB 3.2 , som släpptes i september 2017, ersätter USB 3.1 -standarden. Den bevarar befintliga USB 3.1 SuperSpeed- och SuperSpeed+ -datalägen och introducerar två nya SuperSpeed+ -överföringslägen över USB-C-kontakten med hjälp av tvåfelars drift, vilket fördubblar datahastigheterna till 10 och 20 Gbit/s (1 och ~ 2,4 GB/s).

USB4 -specifikation

Den USB4 specifikationen släpptes i 2019 är den första USB dataöverföring specifikation för att kräva USB-C-kontakter.

Partner -specifikationer för alternativt läge

Från och med 2018 finns fem systemdefinierade alternativa lägespartnerspecifikationer. Dessutom kan leverantörer stödja proprietära lägen för användning i dockningslösningar. Alternativa lägen är valfria; Typ-C-funktioner och enheter krävs inte för att stödja något specifikt alternativt läge. USB Implementers Forum arbetar med sina alternativa lägespartners för att se till att portarna är korrekt märkta med respektive logotyper.

Lista över partnerspecifikationer för alternativt läge

Logotyp	namn	Datum	Protokoll
	DisplayPort alternativt läge	Publicerad i september 2014	DisplayPort 1.4 , DisplayPort 2.0
	Mobilt High-Definition Link (MHL) alternativt läge	Meddelades i november 2014	MHL 1.0, 2.0, 3.0 och superMHL 1.0
	Thunderbolt alternativt läge	Tillkännagavs i juni 2015	Thunderbolt 3 (bär även DisplayPort 1.2 eller DisplayPort 1.4 )
	Alternativt HDMI -läge	Meddelades i september 2016	HDMI 1.4b
	Alternativt läge för VirtualLink	Meddelades i juli 2018	VirtualLink 1.0 (ännu inte standardiserat)

Andra protokoll som Ethernet har föreslagits, även om Thunderbolt 3 och senare också kan 10 Gigabit Ethernet -nätverk.

Alla Thunderbolt 3 -kontroller stöder båda "Thunderbolt Alternate Mode" och "DisplayPort Alternate Mode". Eftersom Thunderbolt kan inkapsla DisplayPort -data kan varje Thunderbolt -styrenhet antingen mata ut DisplayPort -signaler direkt över "DisplayPort alternativt läge" eller inkapslat i Thunderbolt i "Thunderbolt alternativt läge". Tillbehör till låg kostnad ansluts mestadels via "DisplayPort Alternate Mode" medan vissa dockningsstationer tunnlar DisplayPort över Thunderbolt.

DisplayPort Alt Mode 2.0: USB 4 stöder DisplayPort 2.0 över sitt alternativa läge. DisplayPort 2.0 kan stödja 8K -upplösning vid 60 Hz med HDR10 -färg och kan använda upp till 80 Gbps, vilket är dubbelt så mycket som finns tillgängligt för USB -data.

USB SuperSpeed ​​-protokollet liknar DisplayPort och PCIe/Thunderbolt, när de använder paketerade data som överförs över differentiella LVDS -banor med inbäddad klocka med jämförbara bithastigheter, så dessa alternativa lägen är lättare att implementera i chipsetet.

Alternativa lägen värdar och sänkor kan anslutas med antingen vanliga fullfunktionella Type-C-kablar eller med omvandlarkablar eller adaptrar:

USB 3.1 Type-C till Type-C fullfjädrad kabel

DisplayPort, Mobile High-Definition Link (MHL), HDMI och Thunderbolt (20  Gbit/s eller 40  Gbit/s med kabellängd upp till 0,5 m) Alternativa Typ-C-portar kan anslutas till standard passiv USB-typ -C -kablar. Dessa kablar är endast märkta med standard "trident" SuperSpeed ​​USB -logotyp (för Gen 1 -kablar) eller SuperSpeed+ USB 10 Gbit/s -logotypen (för Gen 2 -kablar) i båda ändarna. Kabellängden bör vara 2,0  m eller mindre för Gen 1 och 1,0  m eller mindre för Gen 2.

Thunderbolt Type-C till Type-C aktiv kabel

Thunderbolt 3 (40  Gbit/s) Alternativt läge med kablar längre än 0,5 m kräver aktiva Type-C-kablar som är certifierade och elektroniskt märkta för Thunderbolt 3-överföring med hög hastighet, på samma sätt som 5 A-kablar med hög effekt. Dessa kablar är märkta med en Thunderbolt -logotyp i båda ändarna. De stöder inte USB 3 bakåtkompatibilitet, bara USB 2 eller Thunderbolt. Kablar kan märkas för både Thunderbolt och 5 A strömförsörjning samtidigt.

Aktiva kablar /adaptrar innehåller drivna IC: er för att förstärka /utjämna signalen för kablar med förlängd längd eller för att utföra aktiv protokollkonvertering. Adaptrarna för video Alt -lägen kan tillåta konvertering från inbyggd videoström till andra videogränssnittsstandarder (t.ex. DisplayPort, HDMI, VGA eller DVI).

Att använda kompletta typ-C-kablar för alternativa lägesanslutningar ger några fördelar. Alternativt läge använder inte USB 2.0 -banor och konfigurationskanalfältet, så USB 2.0 och USB Power Delivery -protokoll är alltid tillgängliga. Dessutom kan DisplayPort och MHL alternativa lägen överföra på en, två eller fyra SuperSpeed ​​-banor, så två av de återstående filerna kan användas för att samtidigt överföra USB 3.1 -data.

Alternativt protokollstödmatris för typ-C-kablar och adaptrar

Läge	USB 3.1 Type-C-kabel							Adapterkabel eller adapter					Konstruktion
	USB	DisplayPort		Blixt		superMHL	HDMI	HDMI		DVI-D		Komponentvideo
	3.1	1.2	1.4	20 Gbit/s	40 Gbit/s		1.4b	1.4b	2.0b	Enkel länk	Dubbla länkar	(YPbPr, VGA/DVI-A)
DisplayPort	Ja	Ja		Dyker inte upp				Nej					Passiv
	Dyker inte upp	Frivillig						Ja		Ja		Ja	Aktiva
Blixt	Ja	Ja		Ja	Ja	Dyker inte upp		Nej					Passiv
	Dyker inte upp	Frivillig		Frivillig	Ja			Ja		Ja		Ja	Aktiva
MHL	Ja	Dyker inte upp				Ja	Dyker inte upp	Ja	Nej	Ja	Nej	Nej	Passiv
	Dyker inte upp					Frivillig		Dyker inte upp	Ja	Dyker inte upp		Ja	Aktiva
HDMI	Dyker inte upp						Ja	Ja	Nej	Ja	Nej	Nej	Passiv
							Frivillig	Dyker inte upp				Ja	Aktiva

Användning av USB-C-kontaktstift i olika lägen

Diagrammen nedan visar stiften på ett USB-C-uttag i olika användningsfall.

USB 2.0/1.1

En enkel USB 2.0/1.1 enhet passar ihop med ett par D+/D− stift. Därför kräver källan (värden) ingen anslutningshanteringskrets, men den saknar samma fysiska kontakt så därför är USB-C inte bakåtkompatibel. V _BUS och GND ger 5  V upp till 500  mA ström. För att ansluta en USB 2.0/1.1-enhet till en USB-C-värd krävs dock Rd på CC-stiften, eftersom källan (värden) inte kommer att leverera V _BUS förrän en anslutning detekteras genom CC-stiften.

GND	TX1+	TX1−	V BUS	CC1	D+	D-	SBU1	V BUS	RX2−	RX2+	GND
GND	RX1+	RX1−	V BUS	SBU2	D-	D+	CC2	V BUS	TX2−	TX2+	GND

USB -strömförsörjning

USB Power Delivery använder en av CC1, CC2 -stiften för strömförhandling mellan källa och sänka upp till 20 V vid 5 A. Den är transparent för alla dataöverföringslägen och kan därför användas tillsammans med någon av dem så länge CC -stiften är intakta.

GND	TX1+	TX1−	V BUS	CC1	D+	D-	SBU1	V BUS	RX2−	RX2+	GND
GND	RX1+	RX1−	V BUS	SBU2	D-	D+	CC2	V BUS	TX2−	TX2+	GND

USB 3.0/3.1/3.2

I USB 3.0/3.1/3.2 -läget används två eller fyra höghastighetslänkar i TX/RX -par för att ge 5 till 10 respektive 10 till 20 Gbit/s genomströmning. En av CC -stiften används för att förhandla om läget.

V _BUS och GND ger 5 V upp till 900 mA, i enlighet med USB 3.1 -specifikationen. Ett specifikt USB-C-läge kan också matas in, där 5 V vid antingen 1,5 A eller 3 A tillhandahålls. Ett tredje alternativ är att upprätta ett Power Delivery -kontrakt.

I enkelspårsläge används endast de differentialpar som ligger närmast CC-stiftet för dataöverföring. För dataöverföringar med två spår används alla fyra differentialpar.

D+/D− -länken för USB 2.0/1.1 används vanligtvis inte när USB 3.x -anslutning är aktiv, men enheter som hubbar öppnar samtidiga 2.0 och 3.x upplänkar för att möjliggöra drift av båda enheterna som är anslutna till den. Andra enheter kan ha fallback -läge till 2.0, om 3.x -anslutningen misslyckas.

GND	TX1+	TX1−	V BUS	CC1	D+	D-	SBU1	V BUS	RX2−	RX2+	GND
GND	RX1+	RX1−	V BUS	SBU2	D-	D+	CC2	V BUS	TX2−	TX2+	GND

Alternativt läge

I alternativt läge används en av upp till fyra höghastighetslänkar i vilken riktning som helst som behövs. SBU1, SBU2 ger ytterligare en länk med lägre hastighet. Om två höghastighetslänkar förblir oanvända kan en USB 3.0/3.1 -länk upprättas samtidigt med alternativläget. En av CC -stiften används för att utföra all förhandling. En ytterligare dubbelriktad kanal för andra band (andra än SBU) kan också dela den där CC -stiftet. USB 2.0 är också tillgängligt via D+/D− stift.

När det gäller ström är det meningen att enheterna ska förhandla om ett kraftleveransavtal innan ett alternativt läge anges.

GND	TX1+	TX1−	V BUS	CC1	D+	D-	SBU1	V BUS	RX2−	RX2+	GND
GND	RX1+	RX1−	V BUS	SBU2	D-	D+	CC2	V BUS	TX2−	TX2+	GND

Felsök tillbehörsläge

Det externa enhetens testsystem (DTS) signalerar till målsystemet (TS) att gå in i felsökningstillbehör via CC1 och CC2 som båda dras ner med ett Rn -motståndsvärde eller dras upp som Rp -motståndsvärde från testpluggen (Rp och Rn definierade i typ-C-specifikation).

Efter att ha kommit till felsökningstillbehörsläge görs valfri orienteringsdetektering via CC1 och CC2 via inställning CC1 som en pullup av Rd-motstånd och CC2 dras till marken via Ra-motstånd (från testsystemets typ-C-kontakt). Även om det är valfritt krävs orienteringsdetektering om USB Power Delivery -kommunikation ska förbli funktionell.

I det här läget kopplas alla digitala kretsar bort från kontakten, och de 14 djärva stiften kan användas för att avslöja felsökningsrelaterade signaler (t.ex. JTAG -gränssnitt). USB IF kräver för certifiering att säkerhets- och integritetshänsyn och försiktighetsåtgärder har vidtagits och att användaren faktiskt har begärt att felsökningstestläge ska utföras.

GND	TX1+	TX1−	V BUS	CC1	D+	D-	SBU1	V BUS	RX2−	RX2+	GND
GND	RX1+	RX1−	V BUS	SBU2	D-	D+	CC2	V BUS	TX2−	TX2+	GND

Om en reversibel typ-C-kabel krävs men Power Delivery-stöd inte är det, måste testpluggen ordnas enligt nedan, med CC1 och CC2 som båda dras ner med ett Rn-motståndsvärde eller dras upp som Rp-motståndsvärde från testet plugg:

GND	TS1	TS2	V BUS	CC1	TS6	TS7	TS5	V BUS	TS4	TS3	GND
GND	TS3	TS4	V BUS	TS5	TS7	TS6	CC2	V BUS	TS2	TS1	GND

Denna spegling av testsignaler ger bara 7 testsignaler för felsökningsanvändning istället för 14, men med fördelen att minimera antalet extra delar för orienteringsdetektering.

Tillbehörsläge för ljudadapter

I det här läget kopplas alla digitala kretsar från kontakten, och vissa stift tilldelas om för analoga utgångar eller ingångar. Läget, om det stöds, anges när båda CC -stiften kortas till GND. D− och D+ blir ljudutgång vänster L respektive höger R. SBU -stiften blir en mikrofonstift MIC och den analoga jordningen AGND, den senare är en returväg för både utgångar och mikrofonen. Ändå måste MIC- och AGND-stiften ha automatisk bytefunktion av två skäl: för det första kan USB-C-kontakten sättas in på båda sidor; för det andra finns det inget avtal, vilka TRRS -ringar som ska vara GND och MIC, så enheter utrustade med ett hörlursuttag med mikrofoningång måste kunna utföra denna byte ändå.

Detta läge tillåter också samtidig laddning av en enhet som exponerar det analoga ljudgränssnittet (via V _BUS och GND), dock endast vid 5 V och 500 mA, eftersom CC -stift inte är tillgängliga för förhandlingar.

GND	TX1+	TX1−	V BUS	CC1	R	L	MIC	V BUS	RX2−	RX2+	GND
GND	RX1+	RX1−	V BUS	AGND	L	R	CC2	V BUS	TX2−	TX2+	GND

Plug -insättningsdetektering utförs av TRRS -pluggens fysiska kontaktdetekteringsbrytare. Vid plugginsatser drar detta ner både CC och VCONN i kontakten (CC1 och CC2 i behållaren). Detta motstånd måste vara mindre än 800 ohm vilket är det minsta "Ra" -motståndet som anges i USB Type-C-specifikationen). Detta är i huvudsak en direkt anslutning till digital digital USB.

TRRS ringar ledningar till typ C-hankontakt (Figur A-2 på USB Type-C-kabel och kontaktspecifikation Release 1.3)

TRRS -uttag	Analog ljudsignal	USB Type-C hankontakt
Dricks	L	D-
Ring 1	R	D+
Ring 2	Mikrofon/jord	SBU1 eller SBU2
Ärm	Mikrofon/jord	SBU2 eller SBU1
DETEKT1	Knapp för närvarodetektering	CC, VCONN
DETECT2	Knapp för närvarodetektering	GND

Programvarusupport

• Android från version 6.0 och framåt fungerar med USB 3.1 och USB-C.
• Chrome OS , som börjar med Chromebook Pixel 2015, stöder USB 3.1, USB-C, alternativa lägen, strömförsörjning och USB Dual-Role-stöd.
• FreeBSD släppte gränssnittet Extensible Host Controller, som stöder USB 3.0 , med version 8.2
• iOS från version 12.1 (iPad Pro 3: e och senare generationer, iPad Air 4: e generationen, iPad Mini 6: e generationen) och framåt fungerar med USB-C.
• NetBSD började stödja USB 3.0 med version 7.2
• Linux har stött USB 3.0 sedan kärnversion 2.6.31 och USB version 3.1 sedan kärnversion 4.6.
• OpenBSD började stödja USB 3.0 i version 5.7
• OS X Yosemite (macOS version 10.10.2), som börjar med MacBook Retina tidigt 2015, stöder USB 3.1, USB-C, alternativa lägen och strömförsörjning.
• Windows 8.1 lade till USB-C och skyltstöd i en uppdatering.
• Windows 10 och Windows 10 Mobile stöder USB 3.1, USB-C, alternativa lägen, skyltklass, strömförsörjning och USB Dual-Roll.

Hårdvarusupport

USB-C-enheter

Allt fler moderkort, bärbara datorer, surfplattor, smartphones, hårddiskar, USB-hubbar och andra enheter som släppts från och med 2014 inkluderar USB-C-uttagen. Det första antagandet av USB-C begränsades dock av höga kostnader för USB-C-kablar och omfattande användning av USB-B-laddare.

Videoutgång

För närvarande är DisplayPort det mest implementerade alternativa läget och används för att tillhandahålla videoutgång på enheter som inte har DisplayPort- eller HDMI-portar i standardstorlek, till exempel smartphones och bärbara datorer. Alla Chromebooks med en USB-C-port krävs för att stödja DisplayPorts alternativa läge i Googles hårdvarukrav för tillverkare. En USB-C multiportadapter omvandlar enhetens ursprungliga videoström till DisplayPort/HDMI/VGA, så att den kan visas på en extern bildskärm, till exempel en TV-apparat eller datorskärm.

Den används också på USB-C-dockningar som är utformade för att ansluta en enhet till en strömkälla, extern bildskärm, USB-hubb och extrautrustning (t.ex. en nätverksport) med en enda kabel. Dessa funktioner implementeras ibland direkt i displayen istället för en separat docka, vilket innebär att en användare ansluter sin enhet till displayen via USB-C utan att andra anslutningar krävs.

Kompatibilitetsproblem

Strömproblem med kablar

Många kablar som påstår sig stödja USB-C överensstämmer faktiskt inte med standarden. Att använda dessa kablar kan ha en potentiell följd av skadliga enheter som de är anslutna till. Det har rapporterats fall av bärbara datorer som förstörts på grund av användning av icke-kompatibla kablar.

Vissa icke-kompatibla kablar med en USB-C-kontakt i ena änden och en äldre USB-A-kontakt eller Micro-B-uttag i den andra änden avslutar felaktigt konfigurationskanalen (CC) med en 10kΩ pullup till V _BUS istället för specifikationen som krävs 56 kΩ pullup, vilket får en enhet som är ansluten till kabeln att felaktigt bestämma mängden effekt som det är tillåtet att dra från kabeln. Kablar med detta problem kanske inte fungerar korrekt med vissa produkter, inklusive Apple- och Google -produkter, och kan till och med skada strömkällor som laddare, hubbar eller PC -USB -portar.

När en defekt USB-C-kabel eller strömkälla används kan spänningen som ses av en USB-C-enhet skilja sig från den spänning som enheten förväntar sig. Detta kan resultera i en överspänning på VBUS -stiftet. På grund av den fina stigningen på USB-C-uttaget kan VBUS-stiftet från kabeln komma i kontakt med CC-stiftet på USB-C-uttaget vilket resulterar i ett kort till-VBUS-elproblem på grund av att VBUS-stiftet är märkt upp till 20 V medan CC-stiften är upp till 5,5 V. För att övervinna dessa problem måste USB Type-C-portskydd användas mellan USB-C-kontakten och USB-C Power Delivery-kontrollen.

Kompatibilitet med ljudadaptrar

På enheter som har utelämnat 3,5 mm ljuduttaget kan USB-C-porten användas för att ansluta trådbundna tillbehör som hörlurar.

Det finns främst två typer av USB-C-adaptrar (aktiva adaptrar med DAC , passiva adaptrar utan DAC) och två lägen för ljudutmatning från enheter (telefoner utan inbyggda DAC: er som skickar ut digitalt ljud, telefoner med inbyggda DAC: er som skickar ut analogt ljud) .

När en aktiv uppsättning USB-C-hörlurar eller adapter används skickas digitalt ljud via USB-C-porten. Konverteringen av DAC och förstärkare görs inuti hörlurarna eller adaptern, istället för på telefonen. Ljudkvaliteten beror på hörlurarna/adapterens DAC. Aktiva adaptrar med inbyggd DAC har nästan universellt stöd för enheter som matar ut digitalt och analogt ljud, som följer specifikationerna för Audio Device Class 3.0 och Audio Adapter Accessory Mode .

Exempel på sådana aktiva adaptrar inkluderar externa USB-ljudkort och DAC som inte kräver speciella drivrutiner och USB-C till 3,5 mm hörlursuttag från Apple, Google, Essential, Razer, HTC.

Å andra sidan, när en passiv uppsättning USB-C-hörlurar eller adapter används, skickas analogt ljud via USB-C-porten. Konverteringen med DAC och förstärkare sker på telefonen; hörlurarna eller adaptern går helt enkelt igenom signalen. Ljudkvaliteten är beroende av telefonens inbyggda DAC. Passiva adaptrar utan inbyggd DAC är endast kompatibla med enheter som matar ut analogt ljud, som följer specifikationen för tillbehörsläge för ljudadapter .

USB-C till 3,5 mm ljudadaptrar och USB-ljudkortskompatibilitet

Utmatningsläge	Specifikation	Enheter	USB-C-adaptrar
			Aktiv, med DAC: er	Passiv, utan DAC
Digitalt ljud	Audio Device Class 3.0 (digitalt ljud)	Google Pixel 2, HTC U11, Essential Phone, Razer Phone, Samsung Galaxy Note 10, Samsung Galaxy S10 Lite, Sharp Aquos S2, Asus ZenFone 3, Bluedio T4S, Lenovo Tab 4, GoPro, MacBook etc.	Konvertering med adapter	Konvertering inte tillgänglig
Analogt ljud		Moto Z/Z Force, Moto Z2/Z2 Force/Z2 Play, Moto Z3/Z3 Play, Sony Xperia XZ2, Huawei Mate 10 Pro, Huawei P20/P20 Pro, Honor Magic2, LeEco, Xiaomi -telefoner, OnePlus 6T, OnePlus 7/ 7 Pro/7T/7T Pro, Oppo Find X/Oppo R17/R17 Pro, ZTE Nubia Z17/Z18 etc.	Konvertering med adapter	Passera genom

Kompatibilitet med annan snabbladdningsteknik

2016 påpekade Benson Leung , ingenjör på Google, att Quick Charge 2.0- och 3.0-teknik som utvecklats av Qualcomm inte är kompatibla med USB-C-standarden. Qualcomm svarade att det är möjligt att få snabbladdningslösningar att passa spänningskraven för USB-C och att det inte finns några rapporter om problem; den behandlade emellertid inte standardproblemet vid den tiden. Senare under året släppte Qualcomm Quick Charge 4-teknik, som citerade-som en framsteg jämfört med tidigare generationer-"USB Type-C och USB PD-kompatibel".

Se även

• USB -hårdvara § Värd- och enhetsgränssnittskontakter

Referenser

externa länkar

• Den Universal Serial Bus typ C kabel och kontakt Specification ingår i en uppsättning av USB-dokument som kan laddas ner från USB.org .