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  • 1,RS232 (DB9)引脚定义 1 :DCD :载波检测。主要用于Modem通知计算机其处于在线状态,即Modem检测到拨号音, 处于在线状态。 2 :RXD:此引脚用于接收外部设备送来的数据;在你使用Modem时,你会发现RXD指示灯在...

                                                              DB9

    1,RS232 (DB9)引脚定义

    1 :DCD :载波检测。主要用于Modem通知计算机其处于在线状态,即Modem检测到拨号音, 处于在线状态。
    2 :RXD:此引脚用于接收外部设备送来的数据;在你使用Modem时,你会发现RXD指示灯在闪烁,说明RXD引脚上有数据 进入。
    3 :TXD:此引脚将计算机的数据发送给外部设备;在你使用Modem时,你会发现TXD指示灯在闪烁,说明计算机正在通过TXD引脚发送数据。
    4 :DTR:数据终端就绪;当此引脚高电平时,通知Modem可以进行数据传输,计算机已经准备好。
    5 :GND:信号地;此位不做过多解释。
    6 :DSR:数据设备就绪;此引脚高电平时,通知计算机Modem已经准备好,可以进行数据通讯了。
    7 :RTS:请求发送;此脚由计算机来控制,用以通知Modem马上传送数据至计算机;否则,Modem将收到的数据暂时放入缓冲区中。
    8 :CTS: 清除发送;此脚由Modem控制,用以通知计算机将欲传的数据送至Modem。
    9 :RI : Modem通知计算机有呼叫进来,是否接听呼叫由计算机决定

    接口电平:

    在TxD和RxD上:

    逻辑1(MARK)=-3V~-15V

    逻辑0(SPACE)=+3~+15V

    在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制线上:

    信号有效(接通,ON状态,正电压)=+3V~+15V

    信号无效(断开,OFF状态,负电压)=-3V~-15V

    PC串行接口串口定义(DB9)

    PC/AT 机上的串行口是 9 针公插座,引脚定义为:

    Pin Name Dir Description
    1 CD <-- Carrier Detect
    2 RXD <-- Receive Data
    3 TXD --> Transmit Data 

    4 DTR –> Data Terminal Ready
    5 GND —– System Ground
    6 DSR <-- Data Set Ready
    7 RTS --> Request to Send
    8 CTS <– Clear to Send
    9 RI <– Ring Indicator

    公头

     

    2.公头母头与MAX232的连接

    当公头母头与MAX232进行连接的时候,我们会发现按照上图所说的9个引脚的定义,好像除了外观,公头和母头并没有什么区别,因为每个管脚的定义都是一样的。这样想是不对的!仔细看第一张图会发现,在公头和母头进行连接时,公头的2脚接了母头的2脚,公头的3脚接了母头的3脚。如果按引脚定义就会变成接收端连接接收端,发送端连接发送端了。所以,对于公头可以采用引脚定义,对于母头可以理解为是她要接收的引脚定义。例如母头2脚理解为她要连接公头的接收数据端。

    DB9的UART定义公头是2-RX,3-TX,5-GND,对应的母座就是2-TX,3-RX,5-GND,这是为了能让设备之间TX与对方的RX一一对应。

    下面是MAX232的内部结构图:

    如果采用公头,连接方法是:MAX232(14,7)连接公头(3),MAX232(13,8)连接公头(2)。

    如果采用母头,连接方法是:MAX232(14,7)连接母头(2),MAX232(13,,8)连接公头(3)。

    我们用的连接线一般是两端都是母头的连接线,两端都是公头的连接线,一端是公头一端是母头的线。用万用表测试会发现,两端都是公头或母头的线,在线的内部把2,3引脚的连线颠倒了,即一端的2脚连接了另一端的3脚,3脚连接了另一端的2脚。而一端是公头一端是母头的线,一端的2脚连接另一端的2脚,3脚连接另一端的3脚。

    DB9的RS485定义:

    RS485常用的的半双工两线制的接口定义为,1-DATA-, 2-DATA+, 5-GND。因RS485的DATA+与DATA+对应,DATA-与DATA-一一对应,所以RS485的公母头不存在信号不一致的情况。

      4线制的RS485有几种不同的命名方法:英式标识为  TDA(-)   TDB(+)   RDA(-)   RDB(+)   GND ;

                                                                                  美式标识为               Y        Z        A         B      GND;

      

    ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

       DB9 CAN接口的定义:信号引脚在2与7,因CAN的CAN_H与CAN_H对应,CAN_L与CAN_L一一对应,所以RS485的公母头不存在信号不一致的情况。

      

     


                                                                   DB25

     

     

                                                              USB-type A

     

     

                                                              USB-type B

     

     

                                                                USB-mini

     

     

     

     

                                                                                              USB-type C

     

     

     

     

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  • typec接口知识

    万次阅读 2019-03-10 18:18:12
    typec接口定义(24脚) typec母头 typec公头(一对D+,D-,只有一个CC脚,另一个CC脚变成了VCONN) D+/D-:当USB3接口不可用的时候,这些引脚为USB2信号提供信号通道。 Vbus/GND:这些引脚能够为上行数据接口...

     typec接口定义(24脚)

    typec母头

    typec公头(一对D+,D-,只有一个CC脚,另一个CC脚变成了VCONN)

     

    D+/D-:当USB3接口不可用的时候,这些引脚为USB2信号提供信号通道。
    Vbus/GND:这些引脚能够为上行数据接口提供100W的供电能力,或者在一些情况下支持点对点供电。

    剩余的连接是“非对称”的,也就是说在连接器插入方向错误时这些连接无法正常工作,除非这些端口在电气或逻辑上做了修正,USBs Type-C的非对称连接包含:

    Tx1/2,Rx1/2:提供最多2个通道的超速数据链路,实现双向高达20Gbps的带宽。
    CC1/CC2:配置通道信号用于连接的发现、配置和管理。请注意它们中仅一个信号用作配置通道,另一个在上行数据端口中用于为USB逻辑供电。
    SBU1,SUB2:边带使用(Side Band Use)信号适用于传输非USB信号,它们用于模拟音频模式,也可用于可选(Alternate)模式
    CC(Configuration Channel):配置通道作用:
        检测USB端口是否连接设备
        决定电缆和双绞线的连接方向,以建立USB数据总线路由
        在两个端口间,建立“host”和“device”的角色
        发现和配置VBUS
        配置VCONN
        发现和配置可选的替代和辅助模式。

     一般pmic都集成cc1,cc2检测电路,如果没有集成可增加cc检测电路,如wusb3801q,电路图如下

     

     

    typec的接口可以兼容usb2.0如下图,不需要cc逻辑电路

     

    typec耳机分数字和模拟两种(https://blog.csdn.net/mike8825/article/details/84001000),typec转3.5mm接口的电路图如下

    CC1/CC2检测设备原理,可参考https://blog.csdn.net/a6588621/article/details/85049539

    typec资料https://www.usb.org/document-library/usb-type-ctm-cable-and-connector-specification-revision-13-july-14-2017-and-ecns

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  • USB TYPE-C接口功能定义

    2021-05-11 18:36:02
    2015年3月,Apple发布了新MacBook,在业界率先采用了USB Type-C接口,从此拉开了一场革命的帷幕。此举引发业界热议,苹果前所未有的放弃自己的封闭体系,意味着TYPE-C接口有望统一所有手机、平板、PC等设备的有线...

    USB TYPE-C已经成为了消费类电子产品的必备接口,您想知道一个小小的接口里面藏着多少的秘密吗

    2015年3月,Apple发布了新MacBook,在业界率先采用了USB Type-C接口,从此拉开了一场革命的帷幕。此举引发业界热议,苹果前所未有的放弃自己的封闭体系,意味着TYPE-C接口有望统一所有手机、平板、PC等设备的有线接口,在有线时代终结前,形成接口和电缆大统一。下面让我们来深入了解,TYPE-C接口的内部的实际结构,探究它一系列神奇特性的由来。​

    首先让让我们直接从USB TYPE-C 的定义文档上截一个USB TYPE-C母座的pin脚图来看看:​
    在这里插入图片描述
    可以看出,母座上有24个信号,其中电源和地占据了8个,用于提升电流传输能力。剩下16个当中,用于传输USB2.0的两组信号是交叉相连的,去掉重复的两个,一共是14个信号。包括我们所熟悉的4组高速差分信号线共8根(RXx和TXx)用于传输频率高达5G的usb3.1数据或者高清视频,USB2.0数据信号D+,D-,和SBU1,SBU2,CC1,CC2。 其中SBU1,SBU2,CC1,CC2是传统的USB接口所没有的信号。CC是USB TYPE-C接口的灵魂所在,承载了TYPE-C连接过程中的传输方向确认和正反插确认功能,以及USB PD BCM码信号传输功能,实现负载的功能配置。两根线CC线,当其中一根CC作为TYPE-C接口的配置信号时,另一个CC则作为电缆上EMARKER芯片的供电电源。剩下的SBU1和SBU2为辅助信号,在不同的应用场景具有不同的用途。例如在高清视频传输的 DP ALT MODE 模式下进行DP信号传输时,作为音频传输通道,在进入TYPE-C模拟音频耳机附件模式,则作为麦克风信号传输通道。

    那么,被提及最多的正反插,究竟是怎么实现的呢?秘诀在于CC公头上。让我们来看CC公头的结构。
    在这里插入图片描述
    对比母座接线图,我们可以看出,公头只有一个CC,另外一个CC变成了VCONN,于是,当公头插入母座的时候,公头上的CC可能跟母座上的CC1连在一起,也可能跟母座的CC2连接在一起,分别对应着正插和反插两种情况。母座上需要用一颗芯片来检测是CC1建立了连接,还是CC2建立了连接,从而控制设备内部的SWITCH,来正确的适配数据传输,或者是音视频传输的信号对应关系。

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    弄清了传输接口结构以及正反插识别原理之后,我们来看看电流传输的细节问题,根据USB-IF发布的标准,各版本的USB接口,电流传输能力如下:
    在这里插入图片描述
    图3 USB标准级最大传输功率摘自USB TYPE-C SPEC

    从上表可以看出USB Type-C并不是必然支持20V/5A,默认情况下,只支持5V3A,必须在具备USB PD通信能力,并且传输线上有Emarker芯片的情况下,才可能支持到 20V/5A。当然,相对于制定标准这件工作本身的难度来说,设计USB PD芯片和EMARKER芯片其实是小菜一碟。
    
    电能传输的情况,已经了解了,下面让我们了解一下,具体的数据传输。在传统TYPE-A USB3.1接口中,有一组rx和一组tx,共4根高速信号传输线,最高可以传输5G带宽信号。而TYPE-C接口,则一共有两组rx和两组tx,共8根高速信号传输线,这是出于正反插考虑,对于USB3.1信号传输,每次只用其中一组,也可以两组一起用,进入USB3.2模式实现10G的USB 数据信号带宽。另外,还可以分开来使用,利用PD协商,进入ALT模式,把其中4根用于传输USB3.x信号,另外4根与sbu1和sbu2组合起来,用于传输2 lane的DP信号。也可以协商成8根差分线,与sbu1,sbu2组合,全部用于传输DP信号。这样就是4lane的 DP信号了,最高分辨率可以上到8K60HZ。这些灵活的应用,让type-c接口被赋予了无限的可能。说到底,就是能够进行电源、数据、音视频传输,而且都比旧的传输线的传输性能更优秀。真的是走别人的路,让别人无路可走了。当然,USB TYPE-C虽然这么厉害,却不要忘了,有线的传输还有另外一位高手,那就是光纤。其传输的极限带宽,是按照T(1000G)来计算的。而且,现有的TYPE-C电能传输能力又足以支撑光纤MODEN。所以,如果在现有TYPE-C电缆基础上,把8根高速信号传输线换成一根光纤,谁知道会发生什么呢?
    
    总结以上,USB Type-C终结了长期以来USB需要通过试错法来多次重插的历史,节省了人们大量的时间,换一次方向至少2s吧,按全球10亿人每天插拔一次USB,50%概率插错,共耗时277000多小时,约为31年,太恐怖了。一个接口搞定了电能、数据、音视频数据三种传输需求,体积又小。可以预见,以后手机可以改为USB Type-C接口了,如果只需要USB2.0的话,只需要重做线缆,部分功能需要加上接口芯片,成本上完全可以忽略不计。而手机上到USB3.1,则真正的革命就要出现了,锤子的TNT已经成为这个领域的领头羊。传统PC可能不再被需要,一个手机,通过TYPE-C口输出DP,接入显示器就可以完成电脑的功能了。如果接上VR,那么整个世界都不一样了。请问,还有谁会需要PC,笔记本电脑,这类20世纪的遗产吗?
    
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  • 上文大概介绍了TypeC接口的发展历程以及TypeC接口的检测机理,本文对USBPD进行大概介绍。上文有提到,USB PD V1.0是一次失败的尝试,本来想要通过VBUS线路传递BFSK高频信号进行信息沟通,然而成本与抗干扰性差强人意...

    上文大概介绍了TypeC接口的发展历程以及TypeC接口的检测机理,本文对USBPD进行大概介绍。

    上文有提到,USB PD V1.0是一次失败的尝试,本来想要通过VBUS线路传递BFSK高频信号进行信息沟通,然而成本与抗干扰性差强人意。因此提出了在TypeC接口上的CC引脚进行信息传递,这样信号的频率不需要太高,300KHz左右足够完成快速的信息响应。在USB PD V2.0的最初始版本中,仍然保留了USB PD1.0中BFSK在TypeA和TypeB接口上的可选支持,当然,我了解的半导体厂商全部没有开发相应的产品,全部采用了TypeC接口的USB PD协议沟通。最后,市场决定了USB PD的形态只能是依靠TypeC接口,USBIF在USBPD V3.0中直接去掉了TypeA、B接口上的USB PD V1.0部分,即你想要支持USBPD,那么请使用TypeC接口。

    USB PD到底有何优势?

    1.电源功率上,USB PD全称USB Power Delivery,可以看出,电源功率是USB PD的一个重要部分,USBPD理论上可以支持100W(20V@5A)功率,这一功率满足了大部分笔记本、显示器以及手机等消费类电子产品的需求(当然,现在手机比较流行低压大电流直充技术,有可能USB PD V4.0会再有相应的改动吧,谁知道呢)。对于TypeA和TypeB接口来说,这确实是一个巨大的飞跃,目前笔记本充电口也逐渐被支持USBPD的TypeC接口所取代。而且在最新的USB PD V3.0版本中,PPS作为新加入的充电模式,确实吸引了一波关注,关键是PPS只是APDO(Adjustment Power Data Object)的一种,未来USBPD协议一定会根据市场推出相应的充电策略,灵活性和开放性才是USB PD最吸引人的地方。

    2.电源和数据角色的解耦,之前不管是USB2.0还是USB3.0,最初始提出时Host(数据发起者,如电脑)是要供电的,Device(数据接收者,如U盘)是要受电的。之后随着产品需要出现了OTG功能,可以实现数据与电源的解耦。USB PDV2.0直接定义了该部分,即通过USB PD协议沟通就可以转换电源角色,数据角色等。

    3.对其他协议的兼容性。USB PD协议中有一个功能称为Alternate Mode(替代模式),进入该模式之后TypeC接口上的4组差分信号线以及SBU通道的功能将会被重新定义,最具有代表性,也是最开始就出现的就是Displayport。USBPD协议沟通过程中,如果该接口支持Displayport并且接入了Displayport设备,那么协商之后,就可以直接通过该接口输出视频信号,这样Displayport就可以通过TypeC和USB PD协议显示了,事实上Displayport协会这一举措成功抢占了笔记本视频输出的份额,大家可以看看最新的笔记本,TypeC接口通常会支持USB PD和Displayport输出,只有一部分笔记本才会保留HDMI接口,说实话,HDMI协会在这一次竞争中确实失去了先机(尽管HDMI也是可以通过Alternate Mode可以支持的,有专门的Spec,HDMI协会和Cypress进行深度合作推出USBPD转HDMI的Alternate Mode协议,然而市场的先机已经失去,想要抢回确实很难,市场反响和认可度不高)。最近,Intel的Thunderbolt同样也进入USBPD的Alternate Mode 列表中,并且确定接口只能为TypeC接口,这又是USB PD协议的一大亮点。

    4.Vendor Mode的支持,即供应商自定义模式。USBPD的灵活性很大程度就体现在这一方面,你们如果抓过iPhone X手机的USB PD协议沟通的Log,那么你就可以看到很多数据,其实这部分数据都是Vendor Mode,真正电源协议沟通只是短短的几行。这方面的支持,极大的吸引了品牌厂商的注意,品牌厂商最希望的就是自己的产品相连时,能够互相认识,进而支持特有的功能。举个例子,HP大家都应该知道,是有名的笔记本厂商,其实HP还会做周边产品,如Dock(拓展坞),因此HP制定了它自己的Vendor Mode,当HP的笔记本连上HP的Dock,那么两者可以互相沟通得到更多信息,如Dock可以知道笔记本S0,S3和S4的状态,进而决定Dock上的LED是否改为呼吸灯,上面这个例子是真实发生的,也是最具有代表性的,USB PD给所有人无限想象。

    5.TypeC线缆的识别。最让消费者头疼的问题是什么,我认为是目前市场上各种各样线缆的可靠性。尤其是当你给你的手机或者电脑进行快速充电时,假如你用的线缆不合格,那么就存在巨大的安全隐患。USBIF在制定Spec时想到了这一点,假如你的线缆要支持快充(超过3A),那么你的线缆中需要有芯片接入USBPD的沟通中,如果充电器检测不到芯片的存在,那么将会限制电流,这极大的保证了线缆的安全性。

    bd6f9e0371bb41a54e4841f073a7f365.png

    办公最小系统示意图

    6.电源的分配管理。其实这一方面目前消费者还没有很多的感受,我仅仅是对其进行展望。如上图所示,大家应该都很熟悉,因为很有可能大家的办公环境就是这样的,一个笔记本,一台显示器,鼠标,键盘,移动硬盘等。按照之前,笔记本需要一个电源,显示器需要一个电源,大容量的硬盘也有可能需要电源,假如你要多台显示器,那么你的充电器挨着充电器,一堆一堆。。。由于USBPD的出现,那么是否会有一天,我们只需要一个大功率的充电器,最主要的设备进行上电,之后,由该台设备进行电源分配,这样,你的桌面是不是干净很多?让我们拭目以待。

    好了,本节内容主要对USBPD的亮点进行了总结概括,就先讲这么多,下一节就对USBPD的原理进行大概描述。敬请期待。

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