USB-C

USB-C (algselt USB Type-C) on kompaktne pistikühendus (pistmik), mille kontaktide pöördsümmeetriline paigutus võimaldab ühendada pistikut pessa mõlemat pidi. Selle võimaluse poolest erineb see pistmikusüsteem kõigist varasematest USB versioonidest. Seejuures on suurenenud kontaktide arv (24) ning vähenenud pistmiku mõõtmed (8,4×2,6 mm).^[1] USB-C töötati välja vajaduse tõttu luua universaalne ühendus, mis suudaks pakkuda kiiret andmeedastust (kuni 20 Gbit/s), toidet võimsusega kuni 100 W ning võimalust kasutada alternatiivseid töörežiime spetsiifiliste ülesannete efektiivseks täitmiseks. USB-C eesmärk on vahetada välja varasemad USB tüübid, samaaegselt arendades USB võimekust. "USB Power Delivery" ja "Alternate Mode" tugi näitavad selle standardi universaalsust ning potentsiaali.^[2]

USB-C ühenduse kasutamisel tuleb siiski arvestada, et see ei pruugi alati realiseerida kiiret standardit USB-3.2 (20 Gbit/s) või reeglistikku USB Power Delivery.^[3]

Euroopa Komisjon tegi 23. septembril 2021 ettepaneku muuta USB-C ühtseks laadimise pistikühenduseks kõigis Euroopas müüdavates mobiiltelefonides, tahvelarvutites, kõrvaklappides, kaasaskantavates kõlarites ja muudes mobiilsetes elektroonikaseadmetes.

Spetsifikatsioon

USB-C spetsifikatsiooni (USB Type-C Specification 1.0) avaldas USB Implementers Forum 2014. aasta augustis.^[4]

USB-C ühildub praeguse generatsiooni standardite USB 2.0 (480 Mbit/s), USB 3.0 (5 Gbit/s), USB 3.1 (10 Gbit/s) ja tulevaste USB standarditega, mille andmevahetus ulatub kiiruseni 20 Gbit/s.

Viigud

USB-C kaablis on kuus diferentsiaalpaari andmete edastamiseks, neist kaks High-Speed (kuni 480 Mbit/s) ja neli SuperSpeed-paari (kuni 20 Gbit/s), kaks toitepaari, kaks maanduspaari ning neli viiku, mille funktsioonid on USB standardile uued: CC1, CC2 ja V_CONN, SBU1 ja SBU2.

CC1 ja CC2 kontrollivad pidevalt, kas pistmik on ühendatud või ei. Samuti tuvastavad need viigud, millises suunas on ühendus loodud. Kolmandaks ülesandeks on jälgida DFP kontaktide (CC1 ja CC2) vahelist pinget, mille järgi saab hinnata ühenduse kvaliteeti.^[2]
V_CONN funktsiooni võib vajadusel omandada üks CC konnektoritest. Ilma V_CONN-ta ei ole võimalik [USB-C|PD] ja USB3 võimekust rakendada. Viigul V_CONN on pinge 5 V (lubatud kõikumisega 4,75–5,5 V) ja 1 W võimsusega allikas, mida saab kasutada ühendamisel rakenduvate voolu vajavate pistikusiseste kiipide toitmiseks.
Viigud SBU1 ja SBU2 edastavad andmeid külgribades.

USB PD versioon 2.0^[5]
Allika võimsus (W)	Voolutugevus (A)
Allika võimsus (W)	+5 V	+9 V	+15 V	+20 V
0,5–15	0,1–3,0	Ei	Ei	Ei
15–27	3,0 (15 W)	1,7–3,0	Ei
27–45		3,0 (27 W)	1,8–3,0
45–60			3,0 (45 W)	2,25–3,0
60–100			3,0 (45 W)	3,0–5,0

Toide

USB algusaastatel oli peamiseks eesmärgiks andmeedastus ning seetõttu pakkus pistmik vaid 0.75 W võimsusega toidet (150 mA voolu pingel 5 V). Praktilises kasutuses tekkis vajadus suurema toitevõimsuse järele, et muuta seadmete kasutamine USB toel efektiivsemaks ning võimaldada laadida akusid jadasiini kaudu. Standardid USB 2.0 (2.5 W) ja USB 3.0 (4.5 W) arendati välja kasvavat toitevõimsuse nõudlust arvestades.

Juulis 2012 teatas USB-IF uue spetsifikatsiooni Power Delivery (PD) valmimisest. PD võimaldab USB kaudu edastada oluliselt võimsamat toidet (kuni 100 W). USB-C toetab PD võimekust, mille standard 2.0 võimaldab pakkuda viie erineva profiiliga skaleeruvat toidet.^[5]

Pistikupesa ja pistiku ühendusrežiimid

Enne USB-C ja PD turule tulekut olid andmeedastuse ja toite rollid kindlalt paigas – pistmiku kuju dikteeris mõlemaid rolle. USB-C ühendused on paindlikumad ning pistmikud võivad nüüd esineda erinevates rollides: a) host (peremees), b) klient, c) mõlemad rollid korraga. Viimasel juhul on PD protokolli abil võimalik rolle dünaamiliselt vahetada. Seetõttu on tüüp-C kirjeldamiseks kasutusel ka uus terminoloogia:^[6]

Downstream Facing Port (DFP) – host- või jaoturport (informatsioon liigub allika poolt kliendi poole).^[4].
Upstream Facing Port (UFP) – klient- või jaoturport (informatsioon liigub kliendi poolt hosti suunas).^[4].
Dual-Role Port (DRP) − DFP ja UFP võimekusega port, mille töörežiimi on PD protokolli abil võimalik dünaamiliselt muuta.^[4].
Power Source or Provider − allikas, mis võimaldab toitepinget 5 V – 20 V ja voolutugevust kuni 5 A.^[2]
Power Sink or Consumer − tarviti, mis kasutab pinget 5 V – 20 V voolutugevusel kuni 5 A.^[2]

Alternatiivsed töörežiimid

USB-C lubab ühildumiseks kasutada kolmandate osapoolte protokolle, juhul kui kaabel on selleks suuteline.

Alternatiivne režiim Display Port toetab standardit DisplayPort 1.3.
Alternatiivne režiim Mobile High-Definition Link (MHL) toetab standardei MHL 1.0–3.0 ja superMHL.
Alternatiivne režiim Thunderbolt toetab standardit Thunderbolt 3.
Alternatiivne režiim HDMI toetab standardit HDMI 1.4b.

Alternatiivsete režiimide DisplayPort ja HDMI realiseerimiseks tuleb kasutada spetsiaalset üleminekuga kaablit. Ülikiire režiim Thunderbolt 3 (40 Gbps) ja ka USB Power Delivery 2.0 nõuavad erikaablit,

Alternatiivsete töörežiimide korral on portidevahelised signaalid muudetud. Programmeerides on võimalik muuta järgmiste kontaktide otstarvet:

TX1+/−
RX1+/−
TX2+/−
RX2+/−
SBU1/SBU2

USB-C konnektori kontaktid ja kaabeldus

USB-C kontaktid^[2]

Kontakt	Nimi	Kirjeldus	Kontakt	Nimi	Kirjeldus
A1	GND	Toitepinge maandus	B12	GND	Toitepinge maandus
A2	SSTXp1	SuperSpeed-saatmise diferentsiaalpaar #1, TX, positiivne	B11	SSRXp1	SuperSpeed-saatmise diferentsiaalpaar #1, RX, positiivne
A3	SSTXn1	SuperSpeed-saatmise diferentsiaalpaar #1, TX, negatiivne	B10	SSRXn1	SuperSpeed-saatmise diferentsiaalpaar #1, RX, negatiivne
A4	VBUS	Toitepinge	B9	V_BUS	Toitepinge
A5	CC1	Konfigureerimiskanal	B8	SBU2	Külgriba
A6	Dp1	Mitte-SuperSpeed-saatmise diferentsiaalpaar, positsioon 1, positiivne	B7	Dn2	Mitte-SuperSpeed-saatmise diferentsiaalpaar, positsioon 1, negatiivne
A7	Dn1	Mitte-SuperSpeed-saatmise diferentsiaalpaar, positsioon 1, negatiivne	B6	Dp2	Mitte-SuperSpeed-saatmise diferentsiaalpaar, positsioon 1, positiivne
A8	SBU1	Külgriba	B5	CC2,V_CONN	Konfigureerimiskanal
A9	VBUS	Toitepinge	B4	V_BUS	Toitepinge
A10	SSRXn2	SuperSpeed-saatmise diferentsiaalpaar #2, RX, negatiivne	B3	SSTXn2	SuperSpeed-saatmise diferentsiaalpaar #2, TX, negatiivne
A11	SSRXp2	SuperSpeed-saatmise diferentsiaalpaar #2, RX, positiivne	B2	SSTXp2	SuperSpeed-saatmise diferentsiaalpaar #2, TX, positiivne
A12	GND	Toitepinge maandus	B1	GND	Toitepinge maandus


Vaade USB-C pistiku ja pesa kontaktidele

USB 3.1 ja 2.0 tüüp-C kaabeldus

USB-C pistik #1		Kaabel					USB-C pistik #2
Kontakt	Nimi	Värv	Nr	Nimi	Kirjeldus	2.0	Kontakt	Nimi
Kest	Varjestus	–	–	Varjestus	Kaabli välimine varjestus	✓	Kest	Varjestus
A1, B12, B1, A12	GND	–	1	GND_PWRrt1	Toitepinge maandus	✓	A1, B12, B1, A12	GND
A1, B12, B1, A12	GND	–	16	GND_PWRrt2	Toitepinge maandus	✗	A1, B12, B1, A12	GND
A4, B9, B4, A9	V_BUS	Punane	2	PWR_V_BUS1	V_BUS Toitepinge	✓	A4, B9, B4, A9	V_BUS
A4, B9, B4, A9	V_BUS	Punane	17	PWR_V_BUS2	V_BUS Toitepinge	✗	A4, B9, B4, A9	V_BUS
B5	V_CONN	Kollane	18	PWR_V_CONN	V_CONN Toitepinge, aktiivsetele ühendustele	✓	B5	V_CONN
A5	CC	Sinine	3	CC	Konfigureerimiskanal	✓	A5	CC
A6	Dp1	Valge	4	UTP_Dp	Varjestuseta keerdpaarkaabel , positiivne	✓	A6	Dp1
A7	Dn1	Roheline	5	UTP_Dn	Varjestuseta keerdpaarkaabel , negatiivne	✓	A7	Dn1
A8	SBU1	Punane	14	SBU_A	Külgriba A	✗	B8	SBU2
B8	SBU2	Must	15	SBU_B	Külgriba B	✗	A8	SBU1
A2	SSTXp1	Kollane	6	SDPp1	Varjestatud diferentsiaalpaar #1, positiivne	✗	B11	SSRXp1
A3	SSTXn1	Pruun	7	SDPn1	Varjestatud diferentsiaalpaar #1, negatiivne	✗	B10	SSRXn1
B11	SSRXp1	Roheline	8	SDPp2	Varjestatud diferentsiaalpaar #2, positiivne	✗	A2	SSTXp1
B10	SSRXn1	Oranž	9	SDPn2	Varjestatud diferentsiaalpaar #2, negatiivne	✗	A3	SSTXn1
B2	SSTXp2	Valge	10	SDPp3	Varjestatud diferentsiaalpaar #3, positiivne	✗	A11	SSRXp2
B3	SSTXn2	Must	11	SDPn3	Varjestatud diferentsiaalpaar #3, negatiivne	✗	A10	SSRXn2
A11	SSRXp2	Punane	12	SDPp4	Varjestatud diferentsiaalpaar #4, positiivne	✗	B2	SSTXp2
A10	SSRXn2	Sinine	13	SDPn4	Varjestatud diferentsiaalpaar #4, negatiivne	✗	B3	SSTXn2

Operatsioonisüsteemide toetus

Android 6^[7]
Chrome OS^[8]
FreeBSD alates 8.1
Linux alates 4.6^[9]
OS X^[10]
Windows 8.1^[11]
Windows 10^[12]

Euroopa Liit

2021. aastal jõudsid Euroopa Parlament ja Euroopa Liidu Nõukogu kokkuleppele, et tulevikus peavad ühenduma USB-C-ga kõik väiksemad elektroonikaseadmed.^[13]^[14]

Vaata ka

Toiteadapter

Viited

↑ Hruska, Joel (13.03.2015). "USB-C vs. USB 3.1: What's the difference?". ExtremeTech (inglise). Vaadatud 29.04.2016.
↑ ^2,0 ^2,1 ^2,2 ^2,3 ^2,4 Andrew Rogers (30.01.2015). "Introduction to USB Type-C™" (PDF). Microchip Technology Inc. (inglise). Vaadatud 29.04.2016.
↑ https://web.archive.org/web/20181105062225/https://www.usb.org/sites/default/files/usb_type-c_language_product_and_packaging_guidelines_final.pdf USB Type-C® Cable and Connector. Language Usage Guidelines from USB-IF
↑ ^4,0 ^4,1 ^4,2 ^4,3 Andrew Rogers (30.01.2015). "Introduction to USB Type-C™" (PDF). Microchip Technology Inc. (inglise). Vaadatud 29.04.2016.
↑ ^5,0 ^5,1 Brett Howse (13.03.2015). "USB Power Delivery v2.0 Specification Finalized – USB Gains Alternate Modes". anandtech (inglise). Vaadatud 29.04.2016. {{netiviide}}: eiran teksti "(Pressiteade)" (juhend)
↑ Chocolate (21.03.2016). "USB Type-C Charger: The Death of AC Laptop Chargers" (inglise). Pressiteade. Vaadatud 29.04.2016.
↑ Android. "Android 6.0 Marshmallow" (inglise). Pressiteade. Vaadatud 29.04.2016.
↑ Google (2015). "Charge your Chromebook Pixel (2015)" (inglise). Pressiteade. Originaali arhiivikoopia seisuga 30.04.2016. Vaadatud 29.04.2016. {{netiviide}}: parameetris |autor= on üldnimi (juhend)
↑ Steven Vaughan-Nichols. Linux 4.6 is a major release
↑ Apple (aprill 2016). "Using the USB-C port and adapters on your MacBook (Retina, 12-inch, Early 2015) and later" (inglise). Pressiteade. Vaadatud 29.04.2016.
↑ Microsoft (oktoober 2015). "Update for USB Type-C billboard support and Kingston thumb drive is enumerated incorrectly in Windows" (inglise). Pressiteade. Vaadatud 29.04.2016.
↑ Microsoft (november 2015). "Windows support for USB Type-C connectors" (inglise). Pressiteade. Vaadatud 29.04.2016.
↑ 16. jaanuar 2020. Mirko Ojakivi, Euroopa Liit võtab suuna kõigile seadmetele sobiva laadija juurutamiseks, ERR. Vaadatud 08. juuni 2022.
↑ 07. juuni 2022. Allan Aksiim, Euroopa Liit: edaspidi on lubatud ainult USB-C laadimisport. ERR. Vaadatud 08. juuni 2022

[difference-1] Hruska, Joel (13.03.2015). "USB-C vs. USB 3.1: What's the difference?". ExtremeTech (inglise). Vaadatud 29.04.2016.

[micro-2] 2,0 ^2,1 ^2,2 ^2,3 ^2,4 Andrew Rogers (30.01.2015). "Introduction to USB Type-C™" (PDF). Microchip Technology Inc. (inglise). Vaadatud 29.04.2016.

[3] ttps://web.archive.org/web/20181105062225/https://www.usb.org/sites/default/files/usb_type-c_language_product_and_packaging_guidelines_final.pdf USB Type-C® Cable and Connector. Language Usage Guidelines from USB-IF

[Those-4] 4,0 ^4,1 ^4,2 ^4,3 Andrew Rogers (30.01.2015). "Introduction to USB Type-C™" (PDF). Microchip Technology Inc. (inglise). Vaadatud 29.04.2016.

[anand-5] 5,0 ^5,1 Brett Howse (13.03.2015). "USB Power Delivery v2.0 Specification Finalized – USB Gains Alternate Modes". anandtech (inglise). Vaadatud 29.04.2016. {{netiviide}}: eiran teksti "(Pressiteade)" (juhend)

[rZuQI-6] Chocolate (21.03.2016). "USB Type-C Charger: The Death of AC Laptop Chargers" (inglise). Pressiteade. Vaadatud 29.04.2016.

[sV6qQ-7] Android. "Android 6.0 Marshmallow" (inglise). Pressiteade. Vaadatud 29.04.2016.

[2nApz-8] Google (2015). "Charge your Chromebook Pixel (2015)" (inglise). Pressiteade. Originaali arhiivikoopia seisuga 30.04.2016. Vaadatud 29.04.2016. {{netiviide}}: parameetris |autor= on üldnimi (juhend)

[l46-9] Steven Vaughan-Nichols. Linux 4.6 is a major release

[gsKVa-10] Apple (aprill 2016). "Using the USB-C port and adapters on your MacBook (Retina, 12-inch, Early 2015) and later" (inglise). Pressiteade. Vaadatud 29.04.2016.

[84VON-11] Microsoft (oktoober 2015). "Update for USB Type-C billboard support and Kingston thumb drive is enumerated incorrectly in Windows" (inglise). Pressiteade. Vaadatud 29.04.2016.

[4n0TQ-12] Microsoft (november 2015). "Windows support for USB Type-C connectors" (inglise). Pressiteade. Vaadatud 29.04.2016.

[2020_01_16_08_44-13] 16. jaanuar 2020. Mirko Ojakivi, Euroopa Liit võtab suuna kõigile seadmetele sobiva laadija juurutamiseks, ERR. Vaadatud 08. juuni 2022.

[2022_06_07_15_09-14] 07. juuni 2022. Allan Aksiim, Euroopa Liit: edaspidi on lubatud ainult USB-C laadimisport. ERR. Vaadatud 08. juuni 2022

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]