USB3 с меньшим количеством проводов


9

USB3 обеспечивает гораздо более высокую пропускную способность, чем USB2, но технически за счет увеличения количества проводов, что приводит к более толстому кабелю. USB3 состоит из 9 проводов, 4 из них являются стандартными USB2 и 5 - последовательными USB3 (2 дифференциальных передачи, 2 дифференциальных приема и один GND).

Чтобы сделать тонкий и гибкий кабель, можно ли было бы сделать 5-проводной кабель только с проводами USB3? Предполагая, что обе стороны кабеля USB3?


5
Нет, если вы действительно хотите реализовать USB 3.0 ...
Игнасио Васкес-Абрамс

4
Даже с устройствами USB3, питание, нумерация и т. Д. Все еще обрабатываются на оригинальных 4 проводах? Дополнительные пары предназначены только для данных LVDS.
Дэйв Твид

4
Разве это не то, о чем спрашивает ОП? Я тоже понятия не имею, нужен ли usb3 usb2 d + / d- для работы или просто для соответствия стандарту. Хороший вопрос на самом деле.
Прохожий

1
Да, и поскольку USB3 допускает более высокий ток источника, чем «стандарт» USB2 500 мА, вы можете увидеть более толстые кабели VUSB и GND, что сведет на нет любое усиление от usb3-совместимых кабелей, не совместимых с usb2.
Прохожий

Ответы:


9

Я не смог найти никакой информации относительно начальной синхронизации для USB3. Лучшая идея, которую я могу придумать, - это изолировать пару UTP от старого USB и попробовать ее.

Поэтому я накрыл два центральных штырька данных на кабеле жесткого диска USB3 какой-нибудь каптоновой лентой и подключил его. Компьютер в порядке с дисководом. Не более начальная синхронизация, чем обычно.

Вполне вероятно, что 6-проводной USB3 кабель будет работать. 4 для пар LVDS и питания и заземления.

Однако большинство кабелей имеют отдельное заземление для каждой пары LVDS. Это должно дать возвратные пути, отличные от пары. Это полезно для целостности сигнала, так же как то, как реальный ток действительно течет в заземляющей плоскости под парами LVDS, а не в другой паре на печатной плате.

Таким образом, вы фактически теряете только 2 из 10 проводов.

введите описание изображения здесь


Взятие одного для команды: D +1
Прохожий

Weird. Спецификация USB 3.1 описывает кабель без VBUS D + или D-, однако, в разделе 5.5.2: Кабель с разъемами USB 3.1 Standard-A - USB 3.1 Standard-A
эндолит,

7

Девять проводов, используемых в кабеле USB 3.0, показаны ниже.

1   VBUS                        Power
2   D−                          USB 2.0 differential pair
3   D+
4   GND                         Ground for power return
5   StdA_SSRX− / StdB_SSTX−     SuperSpeed transmitter differential pair
6   StdA_SSRX+ / StdB_SSTX+
7   GND_DRAIN                   Ground for signal return
8   StdA_SSTX− / StdB_SSRX−     SuperSpeed receiver differential pair
9   StdA_SSTX+ / StdB_SSRX+

Выводы с 1 по 4 используются для подключений USB 2.0. Выводы с 5 по 9 были добавлены для USB 3.0.

VBUS и GND являются проводами питания и могут использоваться для питания устройства с напряжением 100 мА или 500 мА при 5 В.

Обратите внимание, что GND_DRAIN отличается от GND. Каждая из двух дифференциальных пар обернута экраном заземления, и GND_DRAIN подключен к этому экрану. GND_DRAIN внутренне не подключен к GND внутри кабеля. Я предполагаю, что GND_DRAIN подключен снаружи к GND только на одном конце кабеля, чтобы избежать контуров заземления.

Дифференциальные пары - это выходы с одного конца и входы с другого, следовательно, двойные метки.

Согласно этой статье под заголовком «Скорость шины», передатчик сначала пытается обнаружить завершение дифференциальной пары на стороне приемника. Если ничего не найдено, хост возвращается к USB 2.0 и использует для связи пару D- / D +. Исходя из этого, я полагаю, вы могли бы обойтись без D- / D + ведет 2 и 3.

Если вы действуете как хост, вы должны обеспечить 5 В на линии VBUS. Если вы устройство, вы можете проигнорировать эту строку, если вы работаете от собственного источника.

Таким образом, как минимум, вы могли бы обойтись с шестью ведет 4-9.


3

Я купил удлинитель USB 3.0 и проверь, можно ли игнорировать D + / D- в 3.0.

  1. Удлинитель хорошо работает с 3.0 и 2.0.
  2. Я отрезал линию данных D + / D-2.0 от кабеля USB 3.0.
  3. не было соединения USB 3.0. нет 2.0 конечно.
  4. Я повторно связываю линию D + / D- 2.0, соединение в порядке.

Из моего эксперимента я думаю, что D + / D- нельзя игнорировать даже для 3.0. Я проверяю это с памятью USB 3.0 и концентратором USB 3.0. В обоих случаях нет соединения без D + / D-.


3

Сообщение от Doojin неверно, что-то еще не так. USB3.0 не работает, если обрезаны провода D + / D-. Я просто провел тот же эксперимент, и флешка USB3 работает просто отлично.

Протокол подключения USB3 выглядит следующим образом:

  1. USB3-устройство подключено. Канал Rx подключен на 45 Ом к земле, но D + еще не подключен.

  2. Хост USB3 посылает положительный импульс на обе линии Tx и следит за RC-ответом. Хозяин делает это периодически с интервалами около 100 мс.

  3. Если присутствует оконечное соединение USB3, время зарядки линии определяется ограничителем Rsense и 0,1 мкФ, который подключается к земле через оконечное устройство Rx. Специальная схема в главном передатчике обнаруживает это, см. Раздел 6.11 спецификаций USB3.1, Рисунок 6-36. Затем хост запускает передачу сигналов Polling.LFPS, после чего происходит квитирование от устройства, и начинается протокол обучения канала. USB 3.0 связь установлена. ПРИМЕЧАНИЕ: D + / D- не задействованы.

  4. Если нет завершения USB3 Rx, линейный заряд намного быстрее, так как он определяется только емкостной емкостью кабеля. Хост обнаруживает это и не выполняет Polling.LFPS и USB3 соединение не установлено.

  5. Если вышеупомянутое установление соединения USB3 не удается, только тогда устройство пытается подключиться как устройство USB2, потянув D + high. Если D +/- нет, USB-соединение не будет установлено.

Вывод: да, можно убрать витую пару D + / D- и получить работающую ссылку USB3. Однако действительно ли устранение 10% всех проводов (измеренных как общий AWG) действительно что-нибудь экономит в механической жесткости кабелей?


1
чем меньше проводов, тем лучше, например, при использовании USB через контактное кольцо. Чем меньше проводов, тем дешевле и меньше контактное кольцо.
Гилад

1
@Gilad, может быть скользящее кольцо, но я не уверен, может ли кольцо поддерживать надлежащую целостность сигнала при скорости передачи данных USB 3.0 5 Гбит / с.
Ale..chenski

1
На сегодняшний день не существует контактных колец, способных обрабатывать 5 ГГц. Распространенным решением сегодня является преобразование USB3 в оптический и использование оптического контактного кольца. Надеемся, что производители слип-колец решат эту проблему в ближайшее время.
Гилад

1
@Gilad, я ценю ваши замечания, привел меня к некоторому обучению. Похоже, что современная технология использует только два волокна для подключения как USB3.0, так и USB2.0 через оптический кабель, см. Corning.com/microsites/coc/ocbc/Documents/CNT-075-AEN.pdf Так что в этом нет необходимости уменьшить любые провода и обрезать USB2.
Ale..chenski
Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.