¿Cómo maneja el USB tipo C la polaridad inversa/duplicación de señal?

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

Entonces, ¿cómo maneja este nuevo tipo de USB que la polaridad no se invierte o las señales se enrutan al punto equivocado?

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

Esto supone que no la mitad de las señales en el cable son redundantes.

Conector y receptor tipo C

simetría geométrica.
Obviamente es más que eso.

Respuestas (3)

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 rotacionalmente 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 usan para detectar la orientación, momento en el que el controlador enruta adecuadamente:

2.3.2 Orientación del enchufe/Detección de torsión del cable

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 que se establezca el enrutamiento de la señal, si es necesario, dentro de un DFP o UFP para una conexión exitosa.

Fuente: enlace de blogspot 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 trenzado para el tipo C completo (es decir, USB 3.1, diámetro exterior recomendado de 4 a 6 mm)
  • 10 cables más trenzado para cables USB 3.0/3.1 Tipo-C heredados (diseñados para conectarse a Tipo-A o Tipo-B en el otro extremo; se recomienda un diámetro exterior de 3-5 mm)
  • Para USB 2.0 o anterior, ya sea que se conecte a Tipo-C o a un tipo heredado en el otro extremo, se permite la configuración habitual de cuatro cables (se recomienda un diámetro exterior de 2 a 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 excelente 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)

¿Por qué no tenerlo exactamente rotacionalmente simétrico y no tener que preocuparse por la orientación en absoluto y reducir el número de pines?
@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.
@Funky Quise decir por qué preocuparse por la orientación. Si hizo el conector como este en su lugar: imgur.com/VKqyvJg es la misma cantidad de pines y no es necesario que un controlador cambie el enrutamiento si está conectado de una forma u otra.
@ACD En la imagen que vinculó, se omiten la mitad de las señales de supervelocidad. Ha tenido en cuenta la simetría rotacional completa, pero olvidó agregar la otra mitad de las señales. Las señales D+/D- son propias, pero eso es USB 2.0, en 3.0, tienes dos pares diferenciales más. en.wikipedia.org/wiki/USB_3.0#Conexiones
@ACD Y también, ¿ha intentado enchufar un USB sin mirar? Tiene que ser una de las cosas más exasperantes del mundo.
@Funky, no entiendo tu último comentario. Estoy a favor de poder enchufarlo de cualquier manera. Sin embargo, todavía te estás perdiendo mi punto sobre la simetría rotacional perfecta. Independientemente de la cantidad de pines que necesite USB3.0, ya sean 10 o 500, ¿por qué no hacer que el conector sea el mismo cuando lo volteas para que el controlador tenga menos trabajo? ¿Simplemente porque necesitaría más pines? Esa es mi única pregunta aquí. Perdon por la confusion.
@ACD: Sí, como mencionó anteriormente, add four more wires after removing the two CC wiresusa más pines y, lo que es más importante, más cables (lo que hace que el cable sea mucho más grueso, lo que es un problema mayor). Este esquema es simplemente para reducir la cantidad de pines en 2. Sinceramente, no lo veo demasiado, pero los diseñadores ciertamente tienen una opinión diferente.
@ACD OHHHHHHH Está bien, está bien. Supongo que solo porque quieren mantenerlo lo más pequeño posible para poder permanecer en el mercado móvil. Teniendo en cuenta todas las diferentes negociaciones que ya se llevan a cabo dentro del controlador USB, implementar la detección de orientación no es mucho más trabajo.
@sleb y Funky, eso es todo lo que me preguntaba. Para mí, 2 pines adicionales para que un controlador tenga una cosa menos que resolver vale la pena, pero supongo que como diseñadores de conectores, "cuanto más pequeño, mejor" es su prioridad.
<s>Los pines son rotacionalmente simétricos, entonces, ¿por qué a cualquiera de los extremos le importa qué orientación tiene? ¿Los pines CC no son necesarios?</s> Ohh, porque hay 2 pares de transmisión y 2 pares de recepción.
@endolith sí, cuando estaba escribiendo esto, también me tomó un tiempo darme cuenta. El USB 3.1 en realidad requiere pares TX y RX, por lo que los pines CC permiten que el dispositivo se "oriente" y descubra qué par es cuál.
@ACD Hay conectores de CC redondeados. Pero esto solo tiene un +y un -. Sin líneas de datos USB, sin USB-C-PD, sin líneas de datos USB 3.0, pines de tierra o pines RX/TX .

Dado que los cables son pasivos y están destinados a ser compatibles con versiones anteriores, las señales se duplican arriba y abajo. Esto tiene la ventaja de duplicar los pines de alimentación y, por lo tanto, aumentar la capacidad actual.

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 tasa de datos para 3.1? ¿Simplemente tienen el doble de todo?
@ProfessorSparkles (más para cualquier otra persona que esté leyendo esto ahora) todos los pares se usan realmente, lo que permite un mayor ancho de banda y transmisión de energía. Los pines "CC" son donde ocurre la magia, que permite que los dispositivos determinen qué pares TX/RX son cuáles.

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

Originalmente escrito como comentario, pero decidí publicarlo como respuesta. Ya hay respuestas, pero solo quería agregar mi redacción.
Es posible que desee verificar esto dos veces. Mi lectura es que ambos quads TX/RX se usan todo el tiempo, pero al girar el enchufe se intercambian. El controlador necesita enrutarlos correctamente y lo hace usando CC1 y CC2. Lea la respuesta del Doctor J nuevamente. Me parece bien (pero no se mucho del tema).
¿Cómo maneja el USB tipo C la polaridad inversa/duplicación de señal?
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