¿Cómo maneja el USB Tipo C la polaridad inversa?

El nuevo conector USB tipo C ya no tiene una protección física de polaridad inversa. Puede enchufarlo de la forma que desee en ambos extremos, ya no hay más extremos A y B, todo es lo mismo.

Entonces, ¿cómo maneja este nuevo tipo de USB que la polaridad no termina invirtiéndose? ¿Los dispositivos tienen que ponerse de acuerdo sobre algo en el hardware y enrutar la conexión adecuadamente?

¿O hay algún tipo de magia de enrutamiento en el conector y los dispositivos no tienen que manejar nada y pueden estar seguros de que la polaridad es siempre correcta?

Conector y receptor tipo C

usb polarity reverse-polarity

— PTS
fuente

simetría geométrica

— Vladimir Cravero

Obviamente es más que eso.

— PTS

Respuestas:

A continuación se muestra el pinout para el receptáculo:

GND  TX1+ TX1- Vbus CC1   D+   D-  SBU1 Vbus RX2- RX2+ GND
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=+====+====+====+====+====+====+====+====+====+====+====+=
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GND  RX1+ RX1- Vbus SBU2  D-   D+  CC2  Vbus TX2- TX2+ GND

Notará que todos los pines son rotativamente simétricos, por lo que si voltea el conector, TX1 + se conecta a TX2 +, TX1- se conecta a TX2-, etc. y lo más importante, Vbus y GND siempre coinciden.

El truco radica en el controlador y el cable: los pines CC se utilizan para detectar la orientación, en cuyo punto el controlador se enruta adecuadamente:

2.3.2 Orientación del enchufe / Detección de cable retorcido

El enchufe USB tipo C se puede insertar en un receptáculo en cualquiera de las dos orientaciones, por lo tanto, los pines CC permiten un método para detectar la orientación del enchufe para determinar qué pares de señales de datos USB SuperSpeed están conectados funcionalmente a través del cable. Esto permite el enrutamiento de la señal, si es necesario, dentro de un DFP o UFP para establecer una conexión exitosa.

Fuente: enlace de blogspot

Como puede imaginar, los cables serán un poco más pesados debido a los cables adicionales.

Se requiere un mínimo de 15 cables más trenza para el Tipo C con todas las funciones (es decir, USB 3.1 - diámetro externo recomendado de 4-6 mm)
10 hilos más trenza para cables USB 3.0 / 3.1 de tipo C heredados (destinados a conectarse a Tipo A o Tipo B en el otro extremo - diámetro exterior recomendado de 3-5 mm)
Para USB 2.0 o anterior, ya sea que se conecte a Tipo-C o un tipo heredado en el otro extremo, se permite la configuración habitual de cuatro cables (se recomienda un diámetro exterior de 2-4 mm)

Fuente: USB 3.1 Specification @ usb.org - específicamente, el PDF de la especificación Universal Serial Bus Revision 3.1 disponible para descargar en la parte superior de la página)

También una gran publicación de blog que explica todos los detalles sobre el pin del Canal de configuración:

http://kevinzhengwork.blogspot.de/2014/09/usb-type-c-configuration-channel-cc-pin.html

Archive.org (en caso de que se desconecte)

— Doktor J
fuente

¿Por qué no tenerlo exactamente simétrico rotacionalmente y no tener que preocuparnos por la orientación y reducir el recuento de clavijas?

— ACD

@ACD para hacer eso, tendría que agregar cuatro cables más después de quitar los dos cables CC, que son dos más que el cableado que detecta la orientación.

— Funkyguy

@Funky Me refería a por qué preocuparse por la orientación. Si en su lugar hizo el conector de esta manera: imgur.com/VKqyvJg es el mismo número de pines y no es necesario que el controlador cambie la ruta si está enchufado de una forma u otra.

— ACD

@ACD En la imagen que vinculó, se omite la mitad de las señales de supervelocidad. Ha tenido en cuenta la simetría rotacional completa, pero ha olvidado agregar la otra mitad de las señales. Las señales D + / D- son correctas, pero eso es USB 2.0, en 3.0, tiene dos pares diferenciales más. en.wikipedia.org/wiki/USB_3.0#Pinouts

— Funkyguy

<s> Los pasadores son rotacionalmente simétricos, entonces, ¿por qué a ambos les importa qué orientación es? ¿Los pines CC no son necesarios? </s> Ohh, porque hay 2 pares de transmisión y 2 pares de recepción.

— endolito el

Dado que los cables son pasivos y están destinados a ser compatibles con versiones anteriores, las señales se duplican en la parte superior e inferior. Esto tiene la ventaja de duplicar los pines de alimentación y, por lo tanto, aumentar la capacidad de corriente.

— marcador de posición
fuente

¿Entonces también tienes cada cable dos veces? ¿Eso no hace que los cables sean bastante gruesos? ¿Es esa también la razón por la que simplemente duplicaron la velocidad de datos para 3.1? ¿Solo tienen el doble de todo?

— PTS

@ProfessorSparkles (más para cualquiera que esté leyendo esto ahora) todos los pares se usan realmente, lo que permite un mayor ancho de banda y transmisión de potencia. Los pines "CC" son donde ocurre la magia, que permite a los dispositivos determinar qué pares TX / RX son cuáles.

— Doktor J

Los pines 2 × 12 (es decir, 24) están dispuestos de manera que al insertarlos en ambos sentidos, la energía eléctrica se dirigirá a la misma ruta. Como Vladimir dice simetría geométrica. Cada uno de los pines tiene un pin clon en la otra fila de 12 pines.

— neverMind9
fuente

Originalmente escrito como comentario, pero decidí publicarlo como respuesta. Ya hay respuestas, pero solo quería agregar mi redacción.

— neverMind9

Es posible que desee verificar esto dos veces. Mi lectura es que ambos quads TX / RX se usan todo el tiempo, pero que al girar el enchufe los intercambia. El controlador necesita enrutarlos correctamente y lo hace usando CC1 y CC2. Lea de nuevo la respuesta del doctor J. Me parece bien (pero no sé mucho sobre el tema).

— Transistor