USB Type Cは逆極性をどのように処理しますか

新しいUSB Type Cコネクターには、物理的な逆極性保護がありません。両端で任意の方法でプラグインできます。AエンドとBエンドはもうありません。すべて同じです。

では、この新しいUSBタイプは、極性が逆にならないことをどのように処理しますか？デバイスはハードウェアの何かに同意し、接続を適切にルーティングする必要がありますか？

または、コネクタで何らかのルーティングマジックが行われ、デバイスは何も処理する必要がなく、極性が常に正しいことを確認できますか？

タイプCコネクタとレセプタ

usb polarity reverse-polarity

— PTS
ソース

幾何学的な対称性。

— ウラジミールクラベロ14

それだけではありません。

— PTS

回答:

以下は、レセプタクルのピン配列です。

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

すべてのピンは回転対称であるため、コネクタを裏返すと、TX1 +はTX2 +に接続し、TX1-はTX2-に接続します。最も重要なことは、VbusとGNDが常に一致することです。

トリックはコントローラーとケーブルにあります-CCピンは方向を検出するために使用され、その時点でコントローラーは適切にルーティングします：

2.3.2プラグの向き/ケーブルのねじれの検出

USB Type-Cプラグは2つの方向のいずれかでレセプタクルに挿入できるため、CCピンを使用すると、プラグの方向を検出して、ケーブルを介して機能的に接続されているSuperSpeed USBデータ信号ペアを判別できます。これにより、必要に応じて、DFPまたはUFP内の信号ルーティングを確立して接続を成功させることができます。

ソース：blogspotリンク

ご想像のとおり、ケーブルは余分なワイヤがあるため、かなり手厚になります。

フル装備のType-Cには、最低15本のワイヤーと編組が必要です（USB 3.1-外径4-6mmを推奨）
従来のType-C USB 3.0 / 3.1ケーブル用の10本のワイヤーと編組（もう一方の端でType-AまたはType-Bに接続することを意図-外径3-5mmを推奨）
USB 2.0以前の場合、Type-Cに接続する場合でも、もう一方の端でレガシータイプに接続する場合でも、通常の4線構成が許可されます（推奨外径2-4mm）

出典：usb.orgのUSB 3.1仕様 -具体的には、ユニバーサルシリアルバスリビジョン3.1仕様のPDF（ページ上部からダウンロード可能）

また、構成チャネルピンに関するすべての詳細を説明する素晴らしいブログ投稿：

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

Archive.org（オフラインになった場合）

— ドクターJ
ソース

正確に回転対称にし、方向をまったく気にせず、ピン数を削減する必要がないのはなぜですか？

— ACD

@ACDを実行するには、2本のCCワイヤーを取り外した後、さらに4本のワイヤーを追加する必要があります。これは、方向を検出する配線よりも2本多くなります。

— ファンキーガイ14

@Funkyオリエンテーションを気にする理由を意味していました。代わりに次のようなコネクタを作成した場合：imgur.com/VKqyvJgは同じ数のピンであり、何らかの方法でプラグを差し込んだ場合、コントローラがルーティングを変更する必要はありません。

— ACD

@ACDリンクした画像では、スーパースピード信号の半分が省略されています。完全な回転対称性を考慮しましたが、信号の残りの半分を追加するのを忘れました。D + / D-信号は適切ですが、それはUSB 2.0であり、3.0ではさらに2つの差動ペアがあります。 en.wikipedia.org/wiki/USB_3.0#Pinouts

— Funkyguy 14

<s>ピンは回転対称ですので、なぜどちらの端がそれがどの方向であるかを気にしますか？CCピンは必要ありませんか？</ s>ああ、2つの送信ペアと2つの受信ペアがあるからです。

— エンドリス14年

ケーブルは受動的であり、下位互換性があるため、信号は上下に複製されます。これには、電源ピンが2倍になるため、電流容量が増加するという利点があります。

— プレースホルダー
ソース

それで、あなたもすべてのケーブルを2回持っていますか？それはケーブルをかなり太くしませんか？それが、3.1のデータレートを単純に2倍にした理由でもありますか？彼らはすべての倍の量を持っていますか？

— PTS

@ProfessorSparkles（今これを読んでいる他の人にはもっと）すべてのペアが実際に使用されるため、帯域幅と電力伝送が増加します。「CC」ピンはマジックが発生する場所であり、デバイスはどのTX / RXペアがどれであるかを判断できます。

— ドクターJ

2×12（つまり24）ピンは、両方の方法で挿入すると電気エネルギーが同じ経路に向けられるように配置されます。ウラジミールが幾何学的対称性を言うように。各ピンには、12ピンのもう一方の列にクローンピンがあります。

— neverMind9
ソース

元々はコメントとして書かれていましたが、回答として投稿することにしました。すでに答えはありますが、言葉遣いを追加したかっただけです。

— neverMind9

これを再確認してください。私の読書では、TX / RXの両方のクワッドが常に使用されますが、プラグを回転させると交換されます。コントローラーはそれらを正しくルーティングする必要があり、CC1およびCC2を使用してそうします。ドクターJの答えをもう一度読んでください。私には良さそうに見えます（しかし、私はこのトピックについてあまり知りません）。

— トランジスタ