همه چیز در مورد USB نوع C

USB نوع C یا به عبارتی USB-C مشخصه ای از USB  است که در آن از یک اتصال 24 پینی دو رو برای متصل کردن دستگاه ها و کابل های USB استفاده می شود. نسخه اولیه این نوع ازUSB توسط انجمن استفاده کنندگان USB منتشر شد و در آگوست سال 2014 طرح آن به تایید نهایی رسید. این نوع اتصال به طور تقریبی به صورت همزمان با استاندارد USB 3.1 توسعه یافت.

اتصالات USB نوع C هم به دستگاه های اصلی و هم به سایر دستگاه های جانبی آن ها متصل می شوند و در واقع جایگزین اتصالات و کابل های نوع A و B می شوند. این نوع اتصالات به طور آینده نگرانه ای طراحی شده اند. اتصال 24 پینی دو رو از نظر اندازه شبیه به اتصال نوع Micro-B است. این اتصال در واقع دارای ابعاد 8.4 میلی متر در 2.6 میلی متر است و از 4 زوج توان/زمین، 2زوج تفاضلی برای داده های غیر Super Speed، 4 زوج گذرگاه داده با سرعت بالا، 2 پین برای کانال های کناری و 2 پین تنظیم برای تشخیص جهت کابل استفاده می کند. همچنین این اتصال دارای کانال اختصاصی داده با کدگذاری BMC است. وصل کردن یک دستگاه قدیمی تر به دستگاه اصلی که دارای ورودی های USB نوع C است به کابل و یا تبدیلی نیاز دارد که در یک سر آن اتصال نوع A و یا B قرار گرفته باشد و در سر دیگر اتصال USB نوع C وجود داشته باشد. استفاده تبدیل های قدیمی تر ( Legacy ) از اتصال نوع C به دلیل نحوه تعریف و طراحی آن امکان پذیر نیست زیرا این کار باعث ایجاد ترکیبات کابلی ناصحیح و حتی ناامن می شود. کابل های با اتصال نوع C به نوع C که از استاندارد USB 3.1 استفاده می کنند به عنوان کابل های اصلی USB نوع C شناخته می شوند. این نوع کابل ها باید از نوع اکتیو و از نظر الکترونیکی علامت گذاری شده باشند و دارای یک چیپ با تابعی همانی است که بر اساس کانال تنظیمات و VDM های  USB Power Delivery 2.0 ساخته شده است. کابل های با اتصال C به ‍‍C که از استاندارد USB 2.0 پشتیبانی می کنند تنها در صورتی لازم است تا از چیپ های نشانه گذاری الکترونیک استفاده کنند که کابل به جای مقدار معمول 3 آمپر از جریان 5 آمپر نیز پشتیبانی کند. دستگاه های دارای USB از نوع C می توانند به صورت دلخواه از جریان های گذرگاهی 1.5 آمپر و یا 3 آمپر ( 5 ولت) به صورت مازاد بر توان پایه اولیه در نظر گرفته شده برای گذرگاه استفاده کنند. منبع های تغذیه می توانند این جریان اضافی برای USB را از طریق کانال تنظیمات وارد مدار کنند و یا می توانند از مشخصات ” انتقال کامل توان” استفاده کرده و به وسیله خط تنظیم کدگذاری شده با استفاده از BMC این کار را انجام دهند.

حالت متناوب در USB-C

حالت متناوب برخی از سیم های فیزیکی موجود در کابل USB-C را به انتقال مستقیم پروتکل های داده های متناوب از دستگاه به دستگاه اصلی اختصاص می دهد. 4 خط پرسرعت، 2 پین کانال کناری،2 پین داده های غیر SuperSpeed ( تنها برای داک ها و تجهیزات جداشدنی مورد استفاده قرار می گیرد) و یکی از پین های تنظیمات را می توان برای انتقال در حالت متناوب استفاده کرد. این حالت ها با استفاده از VDM ها و از طریق کانال تنظیمات تعیین می شوند.

ارتباط با سایر مشخصات

مشخصات USB-IF

همان طور که در دستورالعمل ها و راهنما های مربوط به کابل ها و اتصالات USB نوع C اشاره شده است اگر محصولی از USB نوع C استفاده کند الزاما به معنی استفاده از USB 3.1 و یا  USB Power Delivery نیست.

1. USB نوع C با اتصالات قفل شونده
2. USB نوع C به همراه قابلیت USB Audio

مشخصات حالت متناوب

انجمن استفاده کنندگان از USB با همکاران خود که از حالت متناوب استفاده می کنن همکاری می کند تا مطمئن شود پورت ها به صورت مناسبی نام گذاری شده اند.

استفاده از پروتکل های سریال دیگر نظیر  PCI Express و Base-T Ethernet نیز ممکن است.

خروجی های پین های اتصالات

نمایی از انتهای اتصال نری USB نوع C

نمایی از انتهای اتصال مادگی USB نوع C

سیم کشی های کابل

قابلیت های کابل های USB نوع C به عوامل روبرو بستگی دارد: 1- حالت های مختلف USB پشتیبانی شده 2- مقدار توان پشتیبانی شده برای شارژ کردن 3- حالت های متناوب پشتیبانی شده توسط کابل. کابل هایی وجود دارند که تنها از USB 2.0 و تا بیشینه سرعت انتقال 480 مگابیت بر ثانیه پشتیبانی می کنند. کابل هایی که از نسل اول USB 3.0/3.1 پشتیبانی می کنند نرخ انتقالی برابر 5 گیگابیت بر ثانیه دارند و به عنوان کابل های SuperSpeed شناخته می شوند. کابل هایی که از USB 3.1 نسل دو پشتیبانی می کنند داده ها را با سرعت 10 گیگابیت بر ثانیه منتقل می کنند و به عنوان کابل های SuperSpeed+ شناخته می شوند. ظرفیت شارژ کابل های USB نوع C می تواند تا 5 آمپر (100 وات) نیز بالا رود اما کابل های 3 آمپری(60 واتی) نیز به طور گسترده ای در دسترس هستند. پشتیبانی از حالت های متناوب به اتصالات اضافه برای پین های اختیاری مانند خطوط SuperSpeed اضافی و پین های باند کناری نیز نیاز دارد. پشتیبانی از حالت های متناوب ایجاب می کند تا کابل به پهنای باند بیشتری – اضافه بر پهنای باندی که برای انتقال داده ها نیاز است – دسترسی داشته باشد. برای کابل ها نیز برنامه های صدور گواهی نامه USB-IF وجود دارد.

پشتیبانی نرم افزاری

• ویندوز 10 و ویندوز 10 موبایل از USB 3.1،  USB نوع C، حالت های متناوب، billboard، انتقال توان، لوازم صوتی و USB Dual Role پشتیبانی می کند.
• ویندوز 8.1 پشتیبانی از USB نوع C و billboard را در یک بروزرسانی اضافه کرد.
• OS X Yosemite از USB 3.1، USB نوع C، حالت های متناوب و انتقال توان پشتیبانی می کند.
• اندروید Marshmallow با USB 3.1 و USB نوع C سازگار است.
• Chrome OS از Chromebook pixel 2015 به بعد از USB 3.1 و USB نوع C پشتیبانی می کند و همچنین با حالت های متناوب، انتقال توان و USB Dual Role نیز سازگار است.

پشتیبانی سخت افزاری

تعداد مادربرد ها، لپتاپ ها ، تبلت ها، تلفن های هوشمند، هارد درایو ها و سایر دستگاه هایی که از سال 2014 به بعد عرضه شده اند و از اتصال های USB نوع C پشتیبانی می کنند روز به روز در حال افزایش است.

برخی کابل های ناسازگار که در یک سر از اتصال نوع C استفاده می کنند و از اتصال های قدیمی نوع A و یا B در سر دیگر استفاده می کنند به صورت غلط کانال تنظیمات را با اعمال مقاومت بالاکش 10 کیلواهمی به VBUS ( به جای مقاومت 56 کیلواهمی مشخص شده در دستورالعمل ها) حذف می کنند که این کار باعث می شود تا دستگاهی که به کابل متصل است میزان توانی را که می تواند از کابل دریافت کند به غلط تشخیص دهد. کابل هایی که دارای چنین مشکلی هستند ممکن است برخی محصولات مانند محصولات اپل و گوگل کار نکنند و حتی ممکن است باعث آسیب رساندن به منبع های تغذیه مانند شارژر ها، هاب ها و پورت های USB کامپیوتر شوند.