翔光 USB 3.1 Type A to Type C有源光缆介紹

7/01/2021，USB,是英文 Universal Serial BUS通用串行总线的缩写，是一个外部总线标准用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。是应用在PC领域的接口技术，USB接口支持设备的即插即用和热插拔功能USB已不仅仅是将外部设备连接到PC的一种方式。打印机使用USB接口直接和相机连接。移动设备使用USB连接的键盘和鼠标。USB技术通常出现在汽车，电视和机顶盒。USB作为一种协议，也被许多非传统应用(如工业自动化)采用和使用。
      随着时代的高速发展,USB 设备的广泛应用,USB1.0的速率僅有1.5Mbps,已不能满足用户需求.使用者也开始提出了更高的要求USB据线经过USB1.0(1.5Mbps),USB1.1(12Mbps),USB2.0(480Mbps)再到USB3.0(5Gbps)，以及新的USB3.1介面，USB3.1又分為USB3.1 Gen1和USB 3.1 Gen 2,Gen1是5Gbps，Gen2是10Gbps，并且使用了一个更高效的数据编码系统。
       USB3.0采用了 8b10b 编码方式，即每传输一个10bit数据，只有8bit是真实数据，剩下的2bit作为校验码。因此，整个带宽将高达20%的损失，而USB3.1使用128B/132b编码。在132bit数据中，只使用4bit作为校验码，传输损耗率大大降低到3%。因此，USB3.1不仅提高了带宽，而且提高了传输效率。
        USB3.1的接口标准共有：Type-A、Type-B 以及“Micro-A/B”、Type-C等接口,Type-C拥有比Type-A及Type-B均小得多的体积，是最新的USB接口外形标准。这种接口没有正反方向区别，可以随意插拔。



摘录于USB Type-C Cable and Connector Specification  
图1 ：TYPE C 母头连接器PIN 示意图

TYPE C 母头连接器PIN 针定义說明：
A、A1,A12,B1,B12 接地。
B、A2,A3,A10,A11,B2,B3,B10,B11为高速信号對:主要有TX/RX 两组差分信号。
C、A4,A9,B4,B9为电源正极: Vbus & GND都有4PIN, 以便支持100W的供电功率。
D、A5,B5为配置通道(CC):分成CC1和CC2，功用是探测连接,区分正反面,区分DFP和UFP,也就是主从模式。
①DFP(Downstream Facing Port)：下行端口，可以理解为Host发送信号到Device，DFP提供VBUS，可以提供数据。在协议规范中DFP特指数据的下行传输，笼统意义上指的是数据下行和对外提供电源的设备。
②UFP(Upstream Facing Port)：上行端口，可以理解为Device发送信号到Host，UFP从VBUS中取电，并可提供数据。典型设备是U盘，移动硬盘。
配置Vbus,有USB Type-C和USB Power Delivery两种模式。配置Vconn,当线缆里有芯片的时候,一个cc传输信号,一个cc变成供电Vconn配置其他模式。
E、A8,B8为辅助信号通道SBU1和SBU2(Side band use): 在特定的一些传输模式时才用 。
F、A6,A7,B6,B7为USB 2.0通道。


摘录于USB Type-C Cable and Connector Specification
 图2 ：TYPE C 公头连接器PIN 示意图

 注：TYPE C 公头连接器 PIN 针定义与TYPE C 母头连接器功能定义相同， B6,B7为空（TYPE C 公头连接器只需要一组D+，D-通道无论正反插，都可以与TYPE C 母头连接器D+，D-通道连接）
配置通道(CC)的功能：
1、探测USB type c连接器端口是否插配;从而决定如何配置电源的供应；
2、探测USB type c公头连接器的方向性,从而决定采用哪側的高速信号pin组传输信号；
3、建立连接的主从关系；
4、探测连接的电流水平/大小,控制或配置电源的供应水平；
5、USB PD通讯等。

翔光 USB 3.1 A to C 有源光缆
   翔光推出新的 USB 3.1 A to C有源光缆是由一个 USB  3. 0 Type-A连接器，USB Type-C连接器和混合光缆组成的有源光缆组件。在使用光纤作为传输介质的基础上，集成铜，达到为设备供电的目的.需要在不添加任何中继设备的情况下，混合光缆的长度可以达到50米，并且可以根据需要自由选择长度，适用于没有现场电源的应用。

翔光 USB 3.1 A to C 有源光缆工作原理图：

图3：工作原理图

翔光 USB 3.1 A to C 有源光缆特征：
1、符合USB 3.1 Gen1标准，带宽可达5Gbps；
2、支持长度可达50m。（可定制长度）；
3、无需外接电源；
4、支持两侧即插即用；  
5、支持USB2.0/1.1(9米內)；50米后续推出；
6、无射频干扰，复杂环境下工作稳定。

 翔光 USB 3.1 A to C 有源光缆应用：
1、工业相机
2、机器视觉相机扩展
3、工业打印系统
4、高清视频监控系统
5、数字标牌和电视墙
6、远程存储

  翔光 USB 3.1 A to C 有源光缆通过ISTA-3H规范测试和EMC的 IEC60601-1-2(ED4.0-2014),CISPR11 (ED5.1-2010)规范测试,可靠性测试,翔光 USB 3.1 A to C 有源光缆符合IPC/WHMA-A-620C。翔光一直致力于DP、HDMI、USB TYPE C等消费类音视频传输线及通信光模块的研发，为客户提供不同需求的定制设计方案。我司还大力发展光模块，更不断的提升各项性能，400G光模块不久即将推出，在技术的最前沿引领光通讯行业发展。