Η νέα προδιαγραφή USB τύπου C είναι νέα, η οποία μπορεί να υποστηρίξει απευθείας την έξοδο HDMI

Η διασύνδεση USB Type-C είναι πιθανό να είναι η μόνη διεπαφή δεδομένων για τους περισσότερους φορητούς υπολογιστές και smartphones στο μέλλον, αλλά αυτές οι συσκευές που υποστηρίζουν μόνο τη διεπαφή USB πρέπει να αλληλεπιδράσουν με συσκευές που δεν συνδέονται με USB, όπως οθόνες και τηλεοράσεις. Ως εκ τούτου, οι σχεδιαστές πρέπει να εξετάσουν πώς να υλοποιήσουν τις μετατροπές USB και άλλων διασυνδέσεων υψηλής ταχύτητας σε έναν μόνο σύνδεσμο, ο οποίος περιλαμβάνει την αλλαγή των λειτουργιών των ακίδων, την παροχή εξωτερικής προστασίας μεταγωγής, όπως ESD, και τη διατήρηση της ποιότητας του σήματος. Το πρότυπο USB Type-C καλύπτει αυτές τις ανάγκες καθορίζοντας μια εναλλακτική λειτουργία (λειτουργία Alt) η οποία αλλάζει δυναμικά τις λειτουργίες των ακίδων για την υποστήριξη πρωτοκόλλων μεταφοράς δεδομένων εκτός USB.

Αυτό το άρθρο περιγράφει διάφορα πρότυπα. Με αυτά τα πρότυπα, το USB Type-C μπορεί να συνδεθεί σε HDMI ή άλλες διασυνδέσεις δεδομένων που δεν μοιάζουν με USB. Αυτό το άρθρο καλύπτει επίσης τα βασικά θέματα που πρέπει να λάβετε υπόψη όταν προσθέτετε τη λειτουργία αναμονής HDMI στη διασύνδεση USB Type-C.

Εισαγωγή προδιαγραφών USB Το φόρουμ HDMI απελευθέρωσε τις προδιαγραφές λειτουργίας αναμονής USB Type-C στο τέλος του 2016. Το πιο πρόσφατο πρότυπο USB περιλαμβάνει τα ακόλουθα τρία μέρη: Περιγραφή διεπαφής τύπου USB-C Η προδιαγραφή διεπαφής USB Type-C έχει τροποποιηθεί σημαντικά με βάση τις γνωστές προδιαγραφές τύπου Α και τύπου Β. Για τον μέσο χρήστη, υπάρχουν δύο αλλαγές που πρέπει να σημειωθούν: Η διασύνδεση τύπου-C μετρά 8.3mm x 2.5mm, πολύ μικρότερη από USB Type A και Type-B, αλλά περιέχει 24 ακίδες. Η προηγούμενη έκδοση είχε μόνο 4 ακίδες. Η διεπαφή τύπου C υποστηρίζει εισόδους τόσο προς τα εμπρός όσο και προς τα πίσω, επειδή η διεπαφή τύπου C χρησιμοποιεί συμμετρική δομή και όλοι οι ακροδέκτες σήματος είναι στην ίδια σχετική θέση και στις δύο πλευρές. Το USB Type-C μπορεί επίσης να αλληλεπιδρά με τα παραδοσιακά συστήματα USB 2.0 μέσω των ακίδων D + / D- και VBUS / GND. Το pinout περιλαμβάνει επίσης νέους ακροδέκτες χαρακτηριστικών (συμπεριλαμβανομένης της εναλλακτικής λειτουργίας) όπως ορίζεται στις άλλες δύο προδιαγραφές. Το σχήμα 1 δείχνει το πρότυπο διασύνδεσης τύπου-C και την αντιστοίχιση κατόπτρων εναλλακτικής λειτουργίας.

Εικόνα 1: Διάταξη πεδίου USB τύπου C με εναλλαγή χαρτογράφησης (πηγή: Texas Instruments)

Προδιαγραφή USB 3.1

Η προδιαγραφή USB Type 3.1 ενημερώνει την ηλεκτρική απόδοση του USB καθορίζοντας ταχύτητες μεταφοράς δεδομένων μέχρι 10Gbps (SuperSpeed + στις προδιαγραφές). Αυτός ο τύπος διεπαφής απαιτεί δύο ειδικούς διαφορικούς ακροδέκτες για δεδομένα υψηλής ταχύτητας TX και RX και το πρότυπο παροχής ρεύματος αυξάνεται στα 5V / 150mA.

Προδιαγραφή για τροφοδοσία USB

Η προδιαγραφή τροφοδοσίας USB (USB PD) καθορίζει τον τρόπο λειτουργίας σε κατάσταση αναμονής, ο οποίος μπορεί να υποστηρίξει ισχύ φόρτισης έως και 100 W και να βελτιώσει σημαντικά την ισχύ τροφοδοσίας. Όταν χρησιμοποιείται με καλώδιο USB τύπου c, το USB PD επιτρέπει την αμφίδρομη φόρτιση και των δύο συσκευών. Η επικοινωνία με τους ακροδέκτες καναλιού (CC) μπορεί να ρυθμιστεί σύμφωνα με τον τύπο-c και η κατεύθυνση φόρτισης μπορεί να αλλάξει ανά πάσα στιγμή.

Αν και αυτές οι τρεις προδιαγραφές είναι ανεξάρτητες, τα συστήματα USB που υποστηρίζουν HDMI πρέπει να συμμορφώνονται τόσο με τις προδιαγραφές τύπου c και USB PD. Επιπλέον, κάθε πινάκιο μετασχηματισμού πρέπει να μπορεί να υποστηρίζει την ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων του αντίστοιχου πρωτοκόλλου HDMI 1.4.

Ποσοστό μεταφοράς δεδομένων HDMI 1.4

Το HDMI 1.4 διαθέτει έξι κανάλια δεδομένων που εκτελούνται σε τέσσερις διαφορετικούς ρυθμούς δεδομένων:

HDMI Ethernet και κανάλι επιστροφής ήχου (HEAC): κανάλι επικοινωνίας υψηλής ταχύτητας διπλής κατεύθυνσης που υποστηρίζει Ethernet 100base-tx (100Mbps). Το HEAC περιλαμβάνει στοιχεία συνεχούς ροής που συμμορφώνονται με το πρότυπο IEC 60958-1.

TMDS (ελαχιστοποίηση διαφορικού σήματος μετάδοσης): τρία διαφορικά κανάλια για βίντεο υψηλής ταχύτητας και μετάδοση δεδομένων. Το HDMI 1.4 έχει μέγιστη απόδοση δεδομένων 10,2Gbps ή 3,4Gbps ανά κανάλι.

DDC (κανάλι δεδομένων προβολής): ένα κανάλι επικοινωνίας βασισμένο στο πρότυπο πρωτόκολλο I2C του κλάδου, με τυπική ταχύτητα 100 Kbps, που επιτρέπει στη συσκευή πηγή να αναγνωρίζει την υποστηριζόμενη μορφή ήχου / εικόνας.

CEC (ηλεκτρονικός έλεγχος για τον καταναλωτή): κανάλι δεδομένων χαμηλής ταχύτητας, που επιτρέπει στους χρήστες να ελέγχουν μέχρι και 15 συμβατές συσκευές. Αυτός ο δίαυλος δεδομένων είναι σύμφωνος με την προδιαγραφή CENELEC EN 50157-1.

Χαρτογράφηση pin pin

Η τυπική διεπαφή τύπου HDMI-a απεικονίζεται στο σχήμα 2. Το σχήμα 3 δείχνει τον νέο ορισμό του pin USB-interface c που υποστηρίζει τη λειτουργία αναμονής HDMI. Χαρτογραφεί τρία ζεύγη ακίδων TMDS και τα σήματα ρολογιού τους σε οκτώ ακίδες USB TX / RX, δύο ακροδέκτες SBU συνδεδεμένους στο κανάλι HEAC και ακίδες CC που χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση σημάτων CEC χαμηλής ταχύτητας. Σημειώστε επίσης ότι το ζεύγος D + / d-pin δεν επηρεάζεται από αυτή τη μετατροπή, έτσι ώστε τα κανάλια δεδομένων USB 2.0 να μπορούν να συνυπάρχουν ειρηνικά με το HDMI.

Εικόνα 2: Ο τύπος HDMI-a έχει 19 ακίδες, συμπεριλαμβανομένων τριών καναλιών δεδομένων υψηλής ταχύτητας για θωρακισμένο συνεστραμμένο ζεύγος (πηγή: How Stuff Works.COM)

Εικόνα 3: χαρτογράφηση ακίδων σε λειτουργία HDMI σε διεπαφή εναλλασσόμενου τύπου τύπου USB (πηγή: HDMI.org)

Αρχικοποιήστε τη λειτουργία αναμονής HDMI

Η προδιαγραφή USB PD καθορίζει τη σειρά των λειτουργιών που απαιτούνται για την είσοδο στη λειτουργία αναμονής. Όταν ο χρήστης συνδέει ένα ενεργό καλώδιο τύπου-c μεταξύ δύο θυρών USB PD, εκτελείται μια σειρά διαπραγματεύσεων στο CC κανάλι (σχήμα 4) για να προσδιοριστεί κατά πόσο η λειτουργία USB ή η κατάσταση αναμονής, σε ποια κατάσταση αναμονής ισχύει το πρότυπο, των μηνυμάτων ορισμού προμηθευτή (VDM) για να καθορίσει ποιο πρότυπο θα χρησιμοποιηθεί.

Εικόνα 4: Όταν μια θύρα PD USB αναγνωρίζει πρώτα την ύπαρξη άλλης θύρας PD PD, διεξάγονται διαπραγματεύσεις για να προσδιοριστεί το πρωτόκολλο μετάδοσης και η μορφή δεδομένων που θα χρησιμοποιηθεί (πηγή: Texas Instruments)

Άλλες λειτουργίες USB PD, όπως ο καθορισμός του απαιτούμενου επιπέδου ισχύος και η κατεύθυνση της μετάδοσης ισχύος, καλύπτονται επίσης στη διαδικασία διαπραγμάτευσης, αλλά δεν απαιτούνταν για λειτουργίες HDMI. Μόλις η ακολουθία προετοιμασίας καθορίσει ότι το HDMI είναι το απαιτούμενο πρωτόκολλο, οι δύο θύρες θα μετατραπούν ανάλογα με τις ανάγκες στην κατάσταση αναμονής HDMI.

Αρχιτεκτονική εναλλασσόμενης λειτουργίας HDMI

Ποια εξαρτήματα υλικού πρέπει να προσθέσετε για να υποστηρίξετε HDMI με τη διασύνδεση τύπου USB-c USB; Το σχήμα 5 δείχνει το διάγραμμα δομής της διασύνδεσης USB PD και υποδεικνύει τα απαραίτητα εξαρτήματα για εναλλασσόμενο τρόπο λειτουργίας. Σημειώστε ότι ακόμη και αν η εφαρμογή δεν καθορίζει το επίπεδο ισχύος της διασύνδεσης USB PD, η ενεργοποίηση της λειτουργίας αναμονής απαιτεί διαπραγμάτευση με το κύκλωμα CC και ως εκ τούτου πρέπει να συμπεριλαμβάνεται ο διαχειριστής USB PD PHY και PD:

Η συσκευή φυσικής στρώσης σε λειτουργία αναμονής (PHY) λαμβάνει πληροφορίες βίντεο από τη μονάδα επεξεργασίας γραφικών υψηλής τεχνολογίας (GPU) και την κωδικοποιεί για μετάδοση σε τρεις διαφορικές γραμμές δεδομένων TMDS.

Ο πολυπλέκτης εναλλακτικής λειτουργίας (MUX) υποστηρίζει εναλλαγή μεταξύ εναλλασσόμενης λειτουργίας HDMI και USB. Για εφαρμογές HDMI, μεταδίδει σήματα HDMI στην αντίστοιχη ακίδα διασύνδεσης τύπου-c. Για εφαρμογές USB 3.1, συνδέεται με σήματα και διακόπτες RX / TX σύμφωνα με την κατεύθυνση της μετάδοσης δεδομένων.

Σχήμα 5: Απαιτούνται δύο επιπλέον μονάδες για την εφαρμογή της λειτουργίας αναμονής μέσω της διασύνδεσης τύπου USB c, όπως φαίνεται στην πράσινη (πηγή: Texas Instruments)

Πραγματική μέθοδος εφαρμογής

Η προδιαγραφή εναλλασσόμενου τρόπου HDMI είναι νέα, έτσι τα chipsets σχεδιασμένα ειδικά για τέτοιες εφαρμογές βρίσκονται ακόμα σε εξέλιξη. Ωστόσο, το στοιχείο λειτουργίας αντιγράφων ασφαλείας DisplayPort είναι ήδη διαθέσιμο και μπορεί να χρησιμοποιηθεί με μετατροπείς HDMI. Το σχήμα 6 δείχνει ένα μπλοκ διάγραμμα της θύρας USB τύπου c που υποστηρίζει τόσο τη λειτουργία αναμονής USB, όσο και την κατάσταση αναμονής HDMI και πλήρη προδιαγραφή USB PD.

Εικόνα 6: Διάγραμμα κυκλώματος USB τύπου c / HDMI

Ο σχεδιασμός αποτελείται από τα ακόλουθα δύο βασικά στοιχεία:

Ο πρώτος είναι ο TPS65982 ανεξάρτητος ελεγκτής τύπου c και PD της Texas Instruments, ο οποίος χρησιμοποιείται για την εκτέλεση των ακόλουθων εργασιών:

Ελέγξτε την κατάσταση εισαγωγής και την κατεύθυνση σύνδεσης του καλωδίου τύπου c-USB

Διαπραγματεύστε τα χαρακτηριστικά τροφοδοσίας και μεταβιβάστε τις πληροφορίες στη μονάδα μικροελεγκτή μέσω του πρωτοκόλλου I2C για να καθορίσετε ποιο τρόπο λειτουργίας θα χρησιμοποιηθεί

Ρυθμίστε τις ρυθμίσεις ρυθμίσεων εναλλασσόμενου πολυπλέκτη για να μεταδώσετε σήματα USB ή HDMI στην κατάλληλη συσκευή προορισμού

Κατά τη λειτουργία, το TPS65982 διαχειρίζεται και ελέγχει τη διαδρομή τροφοδοσίας USB

Το δεύτερο είναι το HD3SS460 του Texas Instruments, το οποίο είναι ένας παθητικός πολυπλέκτης / αποπολυπλέκτης υψηλής ταχύτητας διπλής κατεύθυνσης 4x6 καναλιών, ο οποίος μπορεί να μεταπηδήσει μεταξύ των εναλλακτικών λειτουργιών και των λειτουργιών USB ενώ υποστηρίζει τη διεπαφή.

Επιπλέον, υπάρχει ένας μετατροπέας βίντεο για τη μετατροπή σημάτων DisplayPort σε μορφή HDMI.

Όσον αφορά τη γραμμή μετατροπής τύπου c σε hdmi, θα ήθελα να συστήσω το προϊόν της δύναμης MSL . Πρόκειται για υψηλής ποιότητας, σταθερή απόδοση και οικονομικό προϊόν.

NO.1 USB C Σε καλώδιο HDMI 3840 * 2160 @ 60Hz 3m

Ο εξαιρετικά λεπτός σχεδιασμός κράματος αλουμινίου USB C to HDMI είναι καλός για τις συσκευές USB C

- Ο σχεδιασμός αντιολισθητικής θύρας USB C καθιστά εύκολη την τοποθέτηση και την απομάκρυνση

- Εφάπαξ πλαστική έγχυση USB C, καθιστά πιο σταθερή και ανθεκτική

- Μεγέθυνση σχεδιασμού SR, Περάστε τον κύκλο δοκιμών 2000χλμ / κύκλους κάμψης 2000 φορές

- Μετά από τη δοκιμή, συνδέστε το καλώδιο USB C σε HDMI με την τηλεόραση HD και το Blu-ray DVD, Κάντε δοκιμή AV, Ανάλυση 3840 * 2160 @ 60Hz, Χωρίς χιόνι, Χωρίς τρεμόπαιγμα

Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι αυτό το προϊόν είναι απαραίτητο για εσάς όταν έχετε τις σωστές ανάγκες. Όταν το βλέπετε, μην διστάσετε να κάνετε κλικ στην παρακάτω διεύθυνση URL.

http://www.mslforces.com/cable-and-adapter/type-c-adapter/cable/usb-c-to-hdmi-cable-3840-2160-60hz-3m.html

NO.2 Καλώδιο USB 3.1 TYPE C σε HDMI - Καλώδιο USB C 4K MSLFORCE

• Ενσωματώνει δέκτη DisplayPort και πομπό HDMI 2.0 για μετατροπή μορφής βίντεο

• Υποστηρίζει ανάλυση οθόνης έως 4096 x 2160 σε ρυθμό καρέ 60 Hz με έγχρωμο 24 bit και δειγματοληψία χρώματος 4: 4: 4, χρησιμοποιώντας είσοδο 4 λωρίδων DP 1.2a, DP 1.3 ή DP 1.4 με ρυθμό δεδομένων HBR2 (5.4Gbps)

• Ο καθαρισμός PLT του Jitter παρέχει σταθερό σήμα εξόδου HDMI με ευρύ περιθώριο συμμόρφωσης

• Οι λειτουργίες επαναλήπτη HDCP 1.4 και HDCP 2.3 με τα πλήκτρα on-chip

• Εσωτερική ικανότητα μετατροπής YCbCr 4: 4: 4/4: 2: 2 έως YCbCr 4: 2: 0

• Περιλαμβάνει μικροεπεξεργαστή on-chip με εσωτερικό SPI ROM

• 1.2V κεντρική τροφοδοσία ρεύματος & τροφοδοσία 3.3VI / O

• Χαμηλή κατανάλωση ενέργειας

• Εσωτερικός ταλαντωτής κρυστάλλου, υποστηρίζει εξωτερικό ρολόι κρυστάλλου ή αναφοράς

• ESD: HBM 7kV

• 48-pin 6x6mm QFN πακέτο, RoHS απαλλαγμένο αλογόνου

Υποστήριξη λειτουργίας σύνδεσης, λειτουργία Mirror ή Extend

Ιδανικό για συνέδρια, συνάντηση, παρουσίαση, χώρο εργασίας,

Εργασία με 2019/2018/2017/2016 MacBook Pro, MacBook 12 ιντσών, 2019 iMac, 2018 iPad pro, Google Chromebook Pixel, Dell XPS 13/15, Galaxy S8 / S8 + και περισσότεροι φορητοί υπολογιστές / tablet / pc που συμμορφώνονται με Εναλλακτική λειτουργία VESA DisplayPort

Εάν ενδιαφέρεστε ή χρειάζεστε, κάντε κλικ στην παρακάτω διεύθυνση URL

http://www.mslforces.com/cable-and-adapter/type-c-adapter/usb-3-1-type-c-to-hdmi-cable-mslforce-usb-c.html

NO.3 Συνδετήρας USB C για HDMI 4k 60Hz - Προσαρμογέας MSLFORCE

USB C Σε HDMI [Συμβατό Thunderbolt 3] Προσαρμογέας 4k @ 60Hz - Προσαρμογέας MSLFORCE

USB C 3.1 αρσενικό Προσαρμογέας HDMI Female

Μπορεί να εξάγει παλαιούς τρόπους βίντεο HDMI καθώς και τη μορφή HDMI 2.0. Το HDMI 2.0 υποστηρίζεται μέχρι το επιτρεπτό μέγιστο ρυθμό ημερομηνίας TMDS 6Gbit / sec, επιτρέποντας βίντεο 4K UHD στα 60 καρέ ανά δευτερόλεπτο σε λειτουργία εικόνας 4: 4: 4 στα 24 bit-ανά-pixel.

Συμπαγές μέγεθος & μοναδικά εργαλεία σχεδίασης και ευρεσιτεχνίας στο σπίτι

Τεχνικές προδιαγραφές:

Σύνδεσμοι εισόδου:

1x USB-C 3.1 Type-C αρσενικό (συμβατό με θύρα Thunderbolt 3)

Σύνδεσμοι εξόδου:

HDMI 2.0 θηλυκό

Υλικά :

Κέλυφος κράματος Aliminum

Εφαρμογή

DisplayPort Alt Mode μέσω μετατροπέων πρωτοκόλλου USB Type-C ™ προς HDMI

Μετατροπείς πρωτοκόλλου Thunderbolt to HDMI

Εάν ενδιαφέρεστε ή χρειάζεστε, κάντε κλικ στην παρακάτω διεύθυνση URL.

Η MSLFORCE είναι ο καλύτερος συνεργάτης της κατασκευής #oem Original Equipment for Audio, Video, PD, καλώδιο δεδομένων, προσαρμογέα, διανομέα και USB C σταθμό σύνδεσης, που βρίσκεται στην πόλη #ShenZhen, ένα κέντρο γνωστό για τη διανομή και την κατασκευή ......

Συγκεντρώστε πληροφορίες και συσκευές ηλεκτρονικών υπολογιστών σε δοκιμασμένο σκοπό για εσάς.

MSL, το οποίο σημαίνει "MADE FOR SIMPLE LIFE" έχει ισχυρή πίστη στο #Designing #developing, πραγματοποιώντας τη δική μας παραγωγή.

ξεκινάμε το νέο προσαρμογέα USB, το διανομέα και το σταθμό σύνδεσης για κάθε τρίμηνο

βοηθούμε τους πελάτες να μετατρέψουν τις έννοιες σε πραγματικά προϊόντα, ελέγξτε την επιτυχημένη περίπτωση που κάνουμε με τη σύνδεση http://www.mslforces.com/unique-design/

Σχετικά με εμάς, μπορείτε να κάνετε κλικ στην παρακάτω εικόνα για να σας οδηγήσει σε ......