De nieuwe USB Type-C nieuwe specificatie is vrijgegeven, die direct HDMI-uitvoer kan ondersteunen
Jul 26, 2019
Laat een bericht achter
De USB Type-C-interface is in de toekomst waarschijnlijk de enige gegevensinterface voor de meeste laptops en smartphones, maar deze apparaten die alleen de USB-interface ondersteunen, moeten nog steeds communiceren met apparaten die niet via USB zijn aangesloten, zoals monitors en televisies. Daarom moeten ontwerpers overwegen hoe ze USB- en andere high-speed interfaceconversies in een enkele connector kunnen implementeren, waarbij pinfuncties worden ingeschakeld, externe tijdelijke bescherming wordt geboden, zoals ESD, en de signaalkwaliteit wordt gehandhaafd. De USB Type-C-standaard voorziet in deze behoeften door een alternatieve modus (Alt-modus) te definiëren die de functionaliteit van de pinnen dynamisch wijzigt om niet-USB-gegevensoverdrachtprotocollen te ondersteunen.
Dit artikel beschrijft verschillende normen. Met deze normen kan USB Type-C worden aangesloten op HDMI of andere niet-USB-achtige data-interfaces. Dit artikel behandelt ook de belangrijkste aandachtspunten bij het toevoegen van de HDMI stand-bymodus aan de USB Type-C-interface.
Inleiding USB-specificatie Het HDMI Forum heeft eind 2016 de USB Type-C stand-byspecificatie vrijgegeven. De nieuwste USB-standaard omvat de volgende drie delen: USB Type-C-interfacespecificatie De USB Type-C-interfacespecificatie is sterk aangepast op basis van de bekende specificaties van Type A en Type B. Voor de gemiddelde gebruiker zijn er twee wijzigingen die moeten worden opgemerkt: de Type-C-interface meet 8,3 mm x 2,5 mm, die veel kleiner is dan USB Type-A en Type-B, maar bevat 24 pinnen. De vorige versie had slechts 4 pinnen. De Type-C-interface ondersteunt zowel voorwaartse als achterwaartse invoegingen omdat de Type-C-interface een symmetrische structuur gebruikt en alle signaalpennen zich aan beide kanten in dezelfde relatieve positie bevinden. De USB Type-C kan ook communiceren met traditionele USB 2.0-systemen via de D + / D- en VBUS / GND-pinnen. De pinout bevat ook nieuwe feature pins (inclusief alternatieve modus) zoals gedefinieerd in de andere twee specificaties. Afbeelding 1 toont de Type-C-interfacestandaard en pin-mapping in alternatieve modus.
Figuur 1: USB Type-C pin-indeling met alternatieve modus mapping (Bron: Texas Instruments)
USB Type 3.1 specificatie
De USB Type 3.1-specificatie werkt de elektrische prestaties van USB bij door gegevensoverdrachtssnelheden op te geven tot 10 Gbps (SuperSpeed + in de specificatie). Voor dit type interface zijn twee speciale differentiaalpennen nodig voor gegevensoverdracht met hoge snelheid TX en RX, en de voedingsstandaard is verhoogd tot 5V / 150mA.
Specificatie voor USB-voeding
Specificatie USB-voeding (USB PD) specificeert de werkmodus in de standby-modus, die tot 100 W laadvermogen ondersteunt en de capaciteit van de voeding aanzienlijk verbetert. Bij gebruik met USB type-c-kabel, maakt USB PD het mogelijk twee apparaten in twee richtingen op te laden. Communicatie op kanaalpinnen (CC) kan worden geconfigureerd volgens type-c en de laadrichting kan zelfs op elk moment worden gewijzigd.
Hoewel deze drie specificaties onafhankelijk zijn, moeten USB-systemen die HDMI ondersteunen aan zowel de specificaties van type-c als USB PD voldoen. Bovendien moet elke opnieuw toegewezen pin de gegevensoverdrachtssnelheid van het bijbehorende HDMI 1.4-protocol kunnen ondersteunen.
HDMI 1.4 gegevensoverdrachtssnelheid
HDMI 1.4 heeft zes datakanalen met vier verschillende datasnelheden:
HDMI Ethernet en audio return channel (HEAC): high-speed tweeweg datacommunicatiekanaal dat 100base-tx (100 Mbps) Ethernet ondersteunt. HEAC bevat streaming audiocomponenten die voldoen aan IEC 60958-1.
TMDS (minimaliseer transmissie differentiaal signaal): drie differentiële kanalen voor high-speed video- en datatransmissie. HDMI 1.4 heeft een maximale gegevensdoorvoer van 10,2 Gbps of 3,4 Gbps per kanaal.
DDC (display data channel): een communicatiekanaal gebaseerd op het industriestandaard I2C-protocol, met een standaardsnelheid van 100 Kbps, waarmee het bronapparaat het ondersteunde audio / video-formaat kan identificeren.
CEC (elektronische consumentenbesturing): lage snelheid datakanaal, waarmee gebruikers tot 15 compatibele apparaten kunnen bedienen. Dit datakanaal voldoet aan de CENELEC EN 50157-1-specificatie.
HDMI pin mapping
De standaard HDMI type-a interface wordt getoond in figuur 2. Figuur 3 toont de nieuwe USB type-c interface pin-definitie die de HDMI standby-modus ondersteunt. Het wijst drie TMDS-pinsparen en hun kloksignalen toe aan acht USB TX / RX-pins, twee SBU-pins aangesloten op het HEAC-kanaal en CC-pins die worden gebruikt om CEC-signalen met lage snelheid te verzenden. Merk ook op dat het D + / d-pins paar niet wordt beïnvloed door deze conversie, dus USB 2.0-datakanalen kunnen vreedzaam naast HDMI bestaan.
Afbeelding 2: HDMI type-a heeft 19 pinnen, inclusief drie high-speed datakanalen voor afgeschermd twisted-pair (bron: How Stuff Works.COM)
Figuur 3: pinmapping in de HDMI-modus in de interface van de alternatieve USB-type-c-modus (bron: HDMI.org)
Initialiseer de HDMI standby-modus
De USB PD-specificatie definieert de volgorde van bewerkingen die nodig zijn om naar de stand-bymodus te gaan. Wanneer de gebruiker een actieve type-c-kabel tussen twee USB PD-poorten aansluit, wordt een reeks onderhandelingen op het CC-kanaal uitgevoerd (afbeelding 4) om te bepalen of de USB-modus of stand-bymodus, welke stand-bymodusstandaard moet worden toegepast, en een specifieke set van leveranciersdefinitieberichten (VDM) om te bepalen welke standaard moet worden gebruikt.
Afbeelding 4: wanneer een USB PD-poort voor het eerst het bestaan van een andere USB PD-poort herkent, worden onderhandelingen gevoerd om te bepalen welk transmissieprotocol en gegevensformaat moeten worden gebruikt (bron: Texas Instruments)
Andere USB PD-functies, zoals het bepalen van het vereiste vermogensniveau en de richting van de krachtoverbrenging, werden ook behandeld in het onderhandelingsproces, maar deze waren niet vereist voor HDMI-bewerkingen. Zodra de initialisatieprocedure bepaalt dat HDMI het vereiste protocol is, worden de twee poorten indien nodig opnieuw toegewezen aan de HDMI-standby-modus.
HDMI alternatieve modusarchitectuur
Welke hardwarecomponenten moet u toevoegen om HDMI te ondersteunen met de USB type-c interface? Afbeelding 5 toont het structuurdiagram van de USB PD-interface en geeft de benodigde componenten voor de alternatieve modus aan. Merk op dat zelfs als de toepassing het vermogensniveau van de USB PD-interface niet specificeert, het inschakelen van de standby-modus onderhandeling met het CC-circuit vereist en daarom de USB PD PHY en PD-manager moet omvatten:
Het fysieke laagapparaat (PHY) in de standby-modus ontvangt video-informatie van de high-end grafische verwerkingseenheid (GPU) en codeert deze voor verzending via drie TMDS-differentiële datalijnen.
Alternate mode multiplexer (MUX) ondersteunt het schakelen tussen de alternatieve HDMI-modus en USB. Voor HDMI-toepassingen verzendt het HDMI-signalen naar de overeenkomstige type-c interface-pin; Voor USB 3.1-toepassingen maakt het verbinding met RX / TX-signalen en schakelt het volgens de richting van de gegevensoverdracht.
Afbeelding 5: twee extra modules zijn vereist om de stand-bymodus te implementeren via de USB type-c-interface, zoals groen weergegeven (bron: Texas Instruments)
Werkelijke implementatiemethode
De specificatie van de alternatieve HDMI-modus is nieuw, dus chipsets die specifiek voor dergelijke toepassingen zijn ontworpen, zijn nog in ontwikkeling. Het onderdeel DisplayPort-back-upmodus is echter al beschikbaar en kan worden gebruikt met HDMI-converters. Afbeelding 6 toont een blokdiagram van USB type-c-poort die zowel USB, HDMI stand-bymodus als volledige USB PD-specificatie ondersteunt.
Figuur 6: USB type-c / HDMI-poortblokdiagram
Het ontwerp bestaat uit de volgende twee basiscomponenten:
De eerste is de TPS65982 onafhankelijke USB type-c en PD-controller van Texas Instruments, die wordt gebruikt om de volgende taken uit te voeren:
Controleer de invoegstatus en de richting van de stekker van de USB type-c-kabel
Onderhandel over de voedingskarakteristieken en geef de informatie via het I2C-protocol door aan de microcontroller om te bepalen welke bedrijfsmodus moet worden gebruikt
Configureer de alternatieve modusinstellingen van de multiplexer om USB- of HDMI-signalen naar het juiste doelapparaat te verzenden
Tijdens bedrijf beheert en bestuurt TPS65982 ook het USB-voedingspad
De tweede is de HD3SS460 van Texas Instruments, een 4x6 kanaals high-speed tweeweg passieve multiplexer / demultiplexer-schakelaar die kan worden geschakeld tussen alternatieve en USB-modi terwijl de interface wordt doorgerold.
Bovendien is er een video-omzetter voor het converteren van DisplayPort-signalen naar HDMI-formaat.
Wat betreft de conversielijn van type-c naar hdmi, zou ik het MSL-force- product willen aanbevelen. Dit is een hoogwaardig, stabiel en kosteneffectief product.
NR 1 USB C naar HDMI-kabel 3840 * 2160 @ 60Hz 3m
Het ultraslanke ontwerp van USB C naar HDMI aluminium is goed voor uw USB C-apparaten
- Antislipontwerp van USB C-poort maakt het gemakkelijk om aan te sluiten en eruit te trekken
- Eenmalige plastic injectie van USB C, maakt het stabieler en duurzamer
- Vergroot het SR-ontwerp, passeer de cyclus 2000 keer / buig cycli test 2000 keer
- Na test, USB C naar HDMI-kabel aansluiten op de HD-TV en Blue-ray DVD, Doe een AV-test, Resolutie van 3840 * 2160 @ 60Hz, Geen sneeuw, Geen flikkering
| Productnaam: | 3 m USB C naar HDMI-kabel |
| HDMI resolutie: | Max. 3840 * 2160 @ 60Hz |
| 3D-ondersteuning: | 3D 4K HD |
| HDMI-bandbreedte: | HDCP 1.4 en HDCP 2.2 |
| USB C-kabel: | OD 4.5 MM Vertinde bronsdraden , gevlochten stof |
| connector: | Gouden beplating |
| Lengte van producten: | 0,5 m, 1 m, 2 m, 3 m, 6 m optioneel |
Er is geen twijfel dat dit product een must-have voor u is wanneer u de juiste behoeften heeft. Als je het ziet, aarzel dan niet om op de volgende URL te klikken.
NR 2 USB 3.1 TYPE C naar HDMI-kabel - MSLFORCE USB C 4K-kabel
Integreert een DisplayPort-ontvanger en HDMI 2.0-zender voor conversie van videoformaten
Ondersteunt schermresolutie tot 4096 x 2160 bij 60Hz beeldsnelheid met 24-bit kleur en 4: 4: 4 kleursampling, met behulp van een 4-baans DP 1.2a, DP 1.3 of DP 1.4-invoer met de HBR2 (5.4 Gbps) gegevenssnelheid
Jitter cleaning PLL biedt een stabiel HDMI-uitgangssignaal met een brede nalevingsmarge
HDCP 1.4 en HDCP 2.3-repeaterfunctie met toetsen op de chip
Interne YCbCr 4: 4: 4/4: 2: 2 naar YCbCr 4: 2: 0 conversiecapaciteit
Inclusief on-chip microprocessor met interne SPI ROM
1.2V kernvoeding & 3.3VI / O voeding
Laag energieverbruik
Interne kristaloscillator, ondersteunt extern kristal of referentieklok
ESD: HBM 7kV
48-pins 6x6mm QFN-pakket, RoHS Halogeenvrij
Connect-modus ondersteuning, Mirror of Extend-modus
Ideaal voor conferentie, vergadering, presentatie, werkruimte,
Werk met 2019/2018/2017/2016 MacBook Pro, MacBook 12-inch, 2019 iMac, 2018 iPad pro, Google Chromebook Pixel, Dell XPS 13/15, Galaxy S8 / S8 + en meer laptops / tablets / pc die voldoen aan de VESA DisplayPort Alternatieve modus
Als u geïnteresseerd bent of het nodig hebt, klik dan op de onderstaande URL
NR 3 USB C-naar-HDMI-adapter 4k 60Hz - MSLFORCE-adapter
USB C naar HDMI [compatibel met Thunderbolt 3] Adapter 4k @ 60Hz - MSLFORCE-adapter
USB C 3.1 male naar HDMI Female adapter
Het kan zowel oudere HDMI-videomodi als het HDMI 2.0-formaat uitvoeren. HDMI 2.0 wordt ondersteund tot de toegestane maximale TMDS-datumsnelheid van 6 Gbit / sec, waardoor 4K UHD-video met 60 frames per seconde in 4: 4: 4-videomodus met 24 bits per pixel mogelijk wordt.
Compact formaat en uniek ontwerp en patenttools in huis
Technologie specificaties:
Input verbindingen:
1x USB-C 3.1 Type-C mannelijk (compatibel met Thunderbolt 3-poort)
Uitgang verbindingen:
HDMI 2.0 vrouwelijk
Materialen:
Aluminium behuizing
Toepassing
DisplayPort Alt-modus via USB Type-C ™ naar HDMI-protocolconverters
Thunderbolt naar HDMI-protocolconverters
Als u geïnteresseerd bent of het nodig hebt, klik dan op de onderstaande URL.
MSLFORCE is de beste partner van uw #oem Original Equipment Manufacture voor audio, video, PD, datakabel, adapter, hub en USB C docking station, gelegen in #ShenZhen city, een centrum dat bekend staat om distributie en productie ...
Onze assemblage-informatie en computerapparatuur in getest doel voor u referentie.
MSL, wat staat voor "GEMAAKT VOOR EENVOUDIG LEVEN", gelooft sterk in #Designing #developing, uitvoering van onze eigen productie.
we lanceren de nieuwe USB C-adapter, hub en docking station per kwartaal
we helpen de klanten om concepten om te zetten in echte producten. Controleer de succesvolle case die we doen via een link http://www.mslforces.com/unique-design/
Over ons, u kunt op onderstaande afbeelding klikken om u naar ...
