USB Type C что это? Отличие Type C от обычного USB

Что такое USB Type-C

USB Type-C – новый тип разъема подключения для различной электроники: смартфоны, планшеты, флеш накопители, материнские платы для ПК, УМБ, ноутбуки и нетбуки, и т.д. Разъем выполнен в симметричной форме, что позволяет подключать кабель в любом положении. Текущие порты microUSB такой возможностью не располагают, установка другой стороной невозможна.

Переходник USB Type-C — microUSB.

Одновременно с разъемом USB Type-C были согласованы новые стандарты интерфейса USB 3.1 Gen 1 и USB 3.1 Gen 2, что отличаются от предшественников повышенной пропускной способностью и дополнительными функциями. В частности вспомогательными линиями питания, каналом для определения типа устройства и трансляции видео потока.

Недостатки

Не лишен интерфейс и недостатков:

не самая прочная конструкция из-за большого количества контактов в центре;
увеличенный уровень напряжения при недостаточном контроле может вызвать перегрев и возгорание устройства – это произошло с Samsung Galaxy Note 7;
для подключения старых гаджетов понадобятся переходник micro USB, Type-A на версию C;
не все кабели и устройства Type-C поддерживают все его возможные функции – можно столкнуться с неполной совместимостью внешне одинаковых портов.

Конструктивные особенности и возможности USB Type-C

Всего в новом разъеме 24 контакта – 2 пары с обеих сторон. Каждая пара продублирована, что и позволяет устанавливать штекер любой стороной. Единовременно используются только 12 контактов, что составляют 6 групп:

GND – выполняет роль земли (минус).
USB 2.0 – низкоскоростной канал для передачи данных до 480 Мбит, что соответствует стандарту USB 2.0.
USB 3.1 – высокоскоростной канал, что используется для передачи данных на скорости от 5 Гбит, при подключении совместимого оборудования.
Vbus – канал питания с интерактивной регулировкой напряжения и силы тока. Максимальная сила тока до 5 Ампер, напряжения до 20 Вольт. Максимальная мощность по одному кабелю до 100 Вт.
SBU – вспомогательный канал с возможностью передачи видео.
CC – канал для определения подключаемого оборудования, что позволит автоматически регулировать подаваемое напряжение и силу тока.

Распиновка контактов USB Type-C.

Дополнительные линии питания и передачи данных позволили внедрить в USB Type-C ранее недоступные технологии:

Power Delivery (PD). Стандарт обеспечивает передачу энергии совместимым устройствам до 100 Вт в обе стороны, что позволяет быстро зарядить ноутбук или запитать монитор.
DisplayPort и HDMI. Возможность передавать видео на внешний экран без использования переходников и адаптеров.
Thunderbolt. При поддержке соответствующего стандарта доступно подключение до шести периферийных устройств, объединенных в цепочку или подключенных через концентратор.
SuperSpeed. В спецификации USB 3.1 Gen 1 и USB 3.1 Gen 2 скорость передачи данных составляет 5 и 10 Гбит соответственно. В спецификации USB 3.2 Gen 2×2 максимальная скорость – 20 Гбит, а в USB 4 – 40 Гбит.
Мультизадачность. Возможность одновременно передавать данные, заряжать устройство и выводить изображение на другое устройство по средствам одного порта.

Основные характеристики USB

USB (Universal Serial Bus) расшифровывается как универсальная последовательная шина передачи данных между устройствами. Например, между компьютером и его периферией – клавиатурой, мышкой, флешкой, принтером, сканером, веб-камерой и т. д.

Через USB подключенные девайсы получают энергию для работы и зарядки, поэтому гнездами такого типа оснащают power-банки и зарядные устройства. За питание отвечает пара или две пары контактов, которые на схемах условно обозначают VCC или +5 V и GND (земля). Если внимательно взглянуть на разъем, можно увидеть, что эти контакты длиннее остальных. Так сделано для того, чтобы соединение/разъединение силовых и информационных линий происходило с разбежкой во времени, иначе данные могут передаваться с ошибками.

За данные отвечают 2 и более контакта в зависимости от версии USB. Половина из них передает сигнал от основного устройства (хоста) к периферии, а вторая половина – обратно.

Интерфейс USB поддерживает технологию Plug and Play («подключаю и использую»). При соединении с хостом, например, компьютером, периферийное устройство сообщает ему, что оно собой представляет, а хост подбирает подходящий драйвер. «Общение» происходит по линиям данных.

Девайсы, выпущенные в последнее десятилетие, оснащены USB-интерфейсами версий 2.0, 3.0, 3.1, 3.2. Редко, но еще встречаются старые устройства с USB 1.1. Интерфейсы разных поколений передают информацию с различной быстротой.

Теоретически достижимые скорости передачи данных по шине USB актуальных версий представлены в таблице:

USB1.1	12 Мбит/с
USB2.0	480 Мбит/с
USB3.0	5 Гбит/с
USB3.1	10 Гбит/с
USB3.2	20 Гбит/с

Дабы не путать читателя, здесь приведены только максимальные скорости, согласно спецификациям USB различных версий без учета режимов их работы. Значит, реальная скорость обмена данными между устройствами, соединенными этой шиной, может быть в разы ниже.

USB-разъемы разных поколений совместимы друг с другом, но быстрота передачи данных между ними всегда ограничивается потенциалом более медленной стороны.

USB последнего – третьего поколения выдерживает бОльшую силу тока, нежели предшественники, что влияет на скорость зарядки и поддержание работы подключенных устройств, особенно потребляющих много энергии, вроде внешних жестких дисков.

Максимальный выходной ток USB-порта зарядного или хостового устройства составляет:

Для версий 1.1-0 – 0,5 А.
Для версии 3.0 – 0,9-1,5 А.
Для версий 3.1-3.2 – 1,5-3 А с возможностью повышения до 5A.

Стандартное напряжение выходного USB-порта – 5 V. Отдельные спецификации версий 3.1-3.2, ориентированные на подключение энергоемких девайсов, выдерживают до 20 V.

Это интересно: Самая маленькая флешка от Apacer

Внешне USB-разъемы разных поколений отличаются цветами. Третье – самое молодое, имеет голубой или синий оттенок, это его типовой признак. Первое и второе могут быть окрашены в черный, белый, серый и другие цвета, их раскраска никак не связана с характеристиками.

Совместимость

Многие пользователи ошибочно полагают, что наличие USB Type-C в смартфоне или другом устройстве обеспечивает доступ ко всем вышеперечисленным возможностям, но это не так. Важно понимать, что USB Type-C – только разъем, а всевозможные реализации относятся к стандартам USB 3.1 Gen 1 и выше. Поэтому пред приобретением новой электроники уточните у производителя спецификацию разъема. Часто производители используют USB Type-C вместо microUSB. В таком варианте из нововведений доступна только установка кабеля любой стороной.

Порт USB Type-C располагает линиями USB 2.0 для обратной совместимости, что позволяет подключать устройства с устаревшей спецификацией. Такая техника работает в соответствии с заявленными возможностями, но расширенные функции USB 3.0 и выше недоступны.

Разъем USB Type-C в ноутбуках и нетбуках.

Какие бывают кабеля с USB-C

Для того, чтобы процесс работы был максимально продуктивным, большинство планшетов и ноутбуков, которые укомплектованы USB-C, поставляются с парой кабелей. Один из них имеет порт USB-C на обоих концах, а второй — USB-C на одном конце и прямоугольный USB-A на другом конце. Вы получаете возможность подключиться к любым устройствам, а также максимально быструю зарядку и скорость передачи данных с помощью кабеля USB-C на обоих концах.

Различия USB Type-C и microUSB

Возможности. Число контактов по одной стороне в USB Type-C – 12, против 5 контактов в microUSB. Благодаря этому в новом разъеме реализуемо больше сценариев использования.
Подключение. Симметричная конструкция USB Type-C позволяет устанавливать кабель любой стороной, что упрощает и ускоряет процесс подключения.
Звучание. С USB Type-C реализована возможность подключения аналоговых и цифровых наушников.
Ресурс. Надежность разъема аналогична microUSB и составляет 10000 циклов подключения-отключения. При одном цикле в день ресурса хватит до 27 лет, а при четырех циклах в день – до 6 лет.
Совместимость. В USB Type-C реализована полная обратная совместимость с устройствами, что работают на устаревшей спецификации. Кабели питания, УМБ и другие аксессуары работают с переходником USB-C-microUSB или наоборот.
Передача данных. При использовании спецификации USB 3.1 Gen 1 максимальная скорость передачи данных достигает 5 Гбит, тогда как в microUSB c USB 2.0 скорость в 11 раз меньше – 480 Мбит. А с использованием новых стандартов доступна скорость вплоть до 40 Гбит.
Быстрая зарядка. В низкокачественных microUSB кабелях для зарядки используется тонкий токопроводящий провод, что приводит к просадкам по току и напряжению. В качественных microUSB кабелях обычно используется усиленный токопроводящий провод или ещё один вспомогательный провод, что в сумме способны передать до 25 Вт энергии. В USB Type-C используется дополнительная линия питания, что позволяет передавать до 100 Вт энергии.
Передача изображения на экран. В microUSB доступен вывод картинки в FullHD через HDMI, если поддерживается стандарт MHL. При этом мобильное устройство быстро разряжается ввиду отсутствия дополнительного питания. В USB Type-C реализуема поддержка DisplayPort, HDMI и Thunderbolt. Дополнительные линии питания обеспечивают передачу необходимой энергии, а максимальное разрешение вывода картинки – 4К.
Универсальность. Порт USB Type-C позволяет подключить несколько периферийных устройств, выводить изображение и передавать данные на высокой скорости. Благодаря этому один компактный порт легко заменит несколько массивных разъемов.

Отличия

Отличия Micro USB от Type C заключаются не только во внешнем виде – есть и другие признаки.

Давайте подробнее рассмотрим, в чем разница:

Тайп Ц – это голос будущего, тогда как старые стандарты уходят в историю и будут быстро терять популярность и востребованность;
Переживать об отсутствии входа для нового кабеля не стоит – разработаны специальные адаптеры и переходники;
Тайп Ц дает пользователю максимум удобства, так как он устойчив к повреждениям, легко входит в разъем и быстро подключается. Тогда как старый стандарт нужно поворачивать нужной стороной;
Новая технология обеспечивает высокую скорость передачи данных – мы уже отметили, что она составляет 10 Гб/сек. Конкурент отличается медленными показателями – ограничение стоит на отметке 480 Мб/сек.;
Устаревшая технология распространена повсеместно, такие кабели есть в каждом доме, офисе, общественном месте – а новый девайс пока не распространился широко.

Чем отличается от Micro USB новый разъем Type C, мы разобрались – теперь вы осведомлены о разнице, сможете сделать соответствующие выводы. На первый взгляд отличия невелики, но на практике – огромны.

Почему Type С лучше Micro USB

А мы поможем советом и расскажем, чем Type C лучше Micro USB Type C – выведем несколько простых параметров:

Симметричность входа порта, а значит – удобство использования при ежедневной зарядке;
Возможность избавиться от множества разных проводков – достаточно купить один многофункциональный;
Высокая скорость передачи данных;
Возможность зарядиться быстро – сэкономить время и силы.

Готово! В этом обзоре собрана важная информация о новом тайпе. Полученные знания помогут вам разобраться в мире современных девайсов – вы сможете покупать новые кабели, которые упрощают жизнь.

Вывод

Разъем USB Type-C позволяет реализовать ранее недоступные функции – высокий обмен данными, передачу энергии до 100 Вт, вывод изображения на экран монитора или телевизора и не только. Фактически пользователь получает универсальный разъем с массой функций. При этом не стоит забывать, что USB Type-C – всего лишь разъем, а на функциональность влияет реализация стандарта. Поэтому при покупке новой электроники стоит убедиться в поддержке USB 3.1 Gen 1 или в более современном стандарте USB.

А что вы думаете по поводу USB Type-C? Поделитесь своим мнением в комментариях под статьей.

Почему ещё не все производители гаджетов перешли на USB-C?

Известно, что выпуск смартфонов и планшетов планируется заблаговременно. Поэтому не все производители успели перейти на новый формат портов. Производители должны были выбрать что-то одно между двумя вариантами, либо оставлять старый порт, либо влаживать в перепроизводство и терять при этом средства. Например, такой гигант как Samsung, который уже вложил значительные ресурсы в установку microUSB в шлемах виртуальной реальности Gear VR, не имел смысла менять свое решение в пользу порта нового поколения, теряя баснословные вложения.

Зарядка — до 100 Вт мощности

Быстрые зарядки уже вовсю шагают по планете. Их разрабатывают разные производители и работают они по разному принципу, но суть одна — повысить мощность и сократить, таким образом, время зарядки гаджета. Если вы читали наш прошлый текст, то обратили внимание, что в современных технологиях быстрых зарядок цифры даже близко не приближаются к указанной. Однако в будущем и эта заоблачная, на первый взгляд, мощность будет использоваться. Данную технологию вы, возможно, встречали в Сети под именем USB Power Delivery. Именно её многие видят будущим стандартом быстрой зарядки. Более того, порт Type C может не только заряжаться, но и заряжать другие приборы, что явно не преминут использовать в своих разработках сторонние производители.

Распиновка USB 2.0

USB 2.0 — самый распространенный разъем. Поддерживается на всех ОС (что не скажешь о 3.0). Очень удобен, ведь его провод тонкий и длинный. Сила тока составляет 500 мА, она достаточно мала, так как на рынке уже есть более усовершенствованные модели USB, обеспечивающие быстроту передачи данных.

Теперь остается вопрос, как это устройство функционирует? Работа происходит через асинхронный последовательный протокол, что подразумевает отсутствие общих часов между адресатом и адресантом. Любой девайс, который подключается к USB-порту, работает через этот протокол. Если микроконтроллер или микропроцессор имеют возможность поддерживать USB-хост, то это позволяет нам подключить любое USB-устройство, например, клавиатуру и т.д.

Чтобы сделать обмен данными между этим устройством и хостом (uP или uC), когда USB-устройство подключено, сначала дескриптор устройства сообщает хосту, что такое идентификатор поставщика и идентификатор продукта, который используется для загрузки определенного драйвера для устройства, затем идет дескриптор конфигурации, который в основном используется для определения значений энергопотребления, затем есть дескриптор интерфейса, ведущее устройство может быть принтером, сканером или флэш-накопителем USB, этот дескриптор отвечает за определение того, что это за устройство, наконец, есть дескриптор конечной точки; этот дескриптор используется для определения скорости типа передачи, пропускной способности размера пакета и т. д. Имеется четыре конечных точки для низкоскоростного устройства USB 2.0 и 16 для высокоскоростного устройства USB 2.0.

Поговорим про D. Их по два, (+ и -), так как USB C предполагается возвратным. Если подключить вилку в обе стороны, и это будет считаться действительным соединением USB 2.0, потому что usb 2.0 не выполняет согласование закрепления. Поверните штекер на 180 градусов, и эти контакты подключаются в том же порядке. Ваша плата должна соединять оба вместе для максимальной связи.

Идентификационного контакта нет, так как он применяется только на вилках. В USB C с этим справляются контакты CC, и подключение их к GND с помощью резистора 5K создает режим OTG HOST на противоположной стороне соединения.

У USB 2.0 4 контакта.

На этой распиновке можно увидеть распределение контактов на материнской плате. Видно, что красный контакт — это 1 и 2 разделение, белый — 3 и 4, зеленый — 5 и 6, черный — 7, 8, 10. 9 контакта тут нет. Контакты находятся друг под другом.

Распиновка USB 3.0

Начнем с того, что USB 3.0 намного мощнее 2.0. Сила тока у 3.0 до 900 мА, что позволяет заряжать устройство намного быстрее, а также больше гаджетов. Несмотря на то, что 3 поколение свежее, толщина его провода больше, а длина меньше. Есть проблемы с поддержкой на ОС. Дело в том, что не все операционки хотят его использовать, так как он является самым дорогим из возможных вариантов. Но даже его дороговизна окупается одним существенным фактом — передача информации в две стороны происходит на максимальной скорости.

USB 3.0 содержит 5 контактов.

Контакты USB 3.0 на плате диагональны.

Распиновка USB по цветам

В USB есть контакты, обозначенные цветами. В обычном варианте в разъеме имеется 4 контакта, а в mini и micro — 5.

Красный проводник +5V предназначен для питания (максимальный ток питания не превышает 500 мА). Напряжение +5V относительно контакту GND.
Черный контакт предназначен для “земли”. Имеет значение 0V.
Белый контакт подсоединяется к минусу.
Зеленый контакт подсоединяется к плюсу.

Порядок в классическом варианте контактов такой: красный, белый, зеленый, черный.

В mini и micro: красный, белый, зеленый, ID (может обозначаться по-всякому — фиолетовый, черный крест на белом фоне), черный.

Работа контакта ID заключена в двух типах по-разному. Например, в типе А он должен сохранять функцию OTG, а вот в типе В его нет.