JavaScript is currently disabled.Please enable it for a better experience of Jumi.

Käytämme monenlaisia USB-johtoja joka päivä laitteiden kytkemiseen ja lataamiseen. Kaikki tietokoneita ja niiden oheislaitteita käyttävät tietävät, että USB-A- ja USB-B-standardiliittimet on kytkettävä tietyn suuntaisesti, ja useimmilta meiltä oikean suunnan löytäminen vaatii parikin yritystä. C-tyypin USB korjaa tämän ongelman, mutta tuo mukanaan melkoisia haasteita suunnittelijoille.

Olemassa oleviin USB-johtoihin verrattuna C-tyypin USB-johdot tarjoavat huomattavan käytännön edun ollen sekä symmetrisiä että kaksisuuntaisia. USB-C on läpimurtostandardi, joka on suunniteltu vastaamaan uusien ja yhä pienempien sekä ohuempien tietokoneiden ja laitteiden, suurempien nopeuksien, lisääntyneen virrankulutuksen ja joustavuuden teknologisiin vaatimuksiin.

USB-C-liitäntä tarjoaa:
- USB 2.0:n dynaamisen virran ja tiedonsiirron muilla protokollilla
- kyvyn toimia tärkeimpänä liitäntänä useille uusille ja tuleville laitteille
- alaspäin yhteensopivuuden
- kaksisuuntaisuuden tarjoaman helppokäyttöisyyden

USB-C-liitännän kanssa yhteensopivia tuotteita käyttävät kuluttajat tulevat pitämään liitäntää paljon parempana ja helppokäyttöisempänä. Insinöörien suunnittelu- ja testaustyö puolestaan muuttuu monimutkaisemmaksi, kun he joutuvat ottamaan huomioon USB-C-liitännän tarjoamat monet erilaiset käyttömahdollisuudet.

Suunnittelu- ja testausinsinöörit kohtaavat useita haasteita päivittäessään tuotteitaan USB-C-yhteensopiviksi ja integroidessaan niihin USB-C-liitäntää, koska samalla on varmistettava yhteentoimivuus ja noudatettava testausvaatimuksia. Aiemmat versiot, joissa oli 4- tai 8-napainen virta, maadoitus ja datayhteys, muuttuvat 24-napaisiksi varustettuna useilla virta-, maadoitus- ja lähetys/vastaanottolinjoilla, ohjauslinjoilla jne. Lisäksi yhteensopivuuden testistandardeja on tullut lisää ja niistä on tullut monimutkaisempia suurempien tiedonsiirtonopeuksien, lisääntyneiden tehovaatimusten ja lisätoiminnallisuuksien takia.

USB-C-johto ja liitin ovat yhteensopivia aikaisempien USB-versioiden kanssa, mutta ne tarjoavat myös lisää toiminnallisuuksia tehonhallintaan ja tiedonsiirtoon. USB-C kykenee siirtämään dynaamista tehoa jopa 20 volttia, 5 ampeeria ja 100 wattia ja lataamaan erilaisia laitteita. Lähetys/vastaanottopareja (Tx/Rx) voidaan käyttää USB- tai "vierasprotokollilla", kuten DisplayPort-, MHL- tai Thunderbolt-liitännöillä, jolloin on mahdollista siirtää tietoja sekä video- ja audiosignaaleja nopeasti USB:n lisäksi.

USB-C:n tiedonsiirtonopeus on jopa 20 gigabittiä sekunnissa (Thunderbolt), ja tulevaisuudessa voidaan saavuttaa jopa 40 gigabitin nopeus. Nämä uudet ominaisuudet yksinkertaistavat kuluttajien elämää, mutta toisaalta ne asettavat suunnittelu- ja testausinsinööreille suuremman haasteen, kun he pyrkivät varmistamaan USB-liitäntänsä ja laitteiden yhteensopivuuden suorittamalla USB-IF-järjestön standardinmukaisuuden testejä.

Tämän uuden monimutkaisuuden käsittely alkaa sen ymmärtämisellä, miten USB-C-laite tulee toimimaan niin aikaisin suunnitteluprosessissa kuin mahdollista. Fyysinen kerroksen suunnittelusimulointi auttaa varmistamaan sijoittelun niin, että linkin suorituskyky on ihanteellinen. Samalla varmistetaan tulevien suunnittelujen testauksen yhdenmukaisuus ja vältytään uudelleensuunnitteluilta myöhemmässä vaiheessa. Jotta kalliita prototyyppikierroksia ei tarvitsisi uusia ja ongelmat kyettäisiin tunnistamaan mahdollisimman varhain, on parasta tehdä mallisimulaatioita yhteensopivuuden testaamiseksi.

USB-C-määritykset tuovat fyysisille prototyypeille monia uusia testaus- ja validointivaikutuksia. Onnistunut testaus edellyttää äärimmäisen tarkkoja ja standardinmukaisia testausinstrumentteja, -ohjelmistoja ja -laitteistoja. Kaikki alkaa USB:n tehonsiirrosta. Yksittäinen konfigurointikanavalinja tarkistaa, mitä muita tiloja on käynnissä, kuinka virta kulkee ja mitkä ovat latauksen syötön suhteet.

Käytetystä teknologiasta riippuen (USB, DisplayPort, Thunderbolt jne.) kyky mitata ja validoida lähetetyn signaalin tärkeimmät ominaisuudet (esimerkiksi ajoitus, jälkikorjaus ja ylitys) nopeasti ja tarkasti on ensiarvoisen tärkeä lähetintestin onnistumisen kannalta. Joustava signaalinenerointi ja bittivirheen tunnistus ovat avainasemassa vastaanotintestin validoinnissa.

Kaapeleiden kanssa työskenteleville on kriittistä korjata nopeasti järjestelmän suorituskykyyn negatiivisesti vaikuttavat signaalin eheysongelmat siirtonopeuksien noustessa samalla, kun liitännän testaus ja karakterisointia nopeutetaan. Lisäksi täytyy ottaa huomioon suurinopeuksisen liitännän analyysianalyysi, mukaan lukien impedanssi, sirontaparametrit ja silmädiagrammit.

USB-C-liitäntä yksinkertaistaa elämäämme monin tavoin, mutta sen taustalta löytyy paljon monimutkaisuutta liitännän toteuttaville insinööreille. Keskitytpä sitten suunnitteluun tai validointiin, päämääräsi USB-C:n kanssa on edetä virheenkorjauksesta karakterisointiin ja siitä vaatimustenmukaisuuteen sekä valmiiseen tuotteeseen niin nopeasti kuin mahdollista.

Artikkelin on kirjoittanut Keysight Technologiesin Tami Pippert.

 
 

LTE-mikroverkot tuovat yhteydet jopa kaivokseen

Erityisesti teollisuuden tarpeisiin sopivat LTE-mikroverkot ovat vähitellen siirtymässä pilottikohteista tuotantokäyttöön. Teknologia tarjoaa teollisuudelle uudenlaisia mahdollisuuksia, hyvää käytettävyyttä ja vahvaa tietoturvaa.

Lue lisää...

Koko järjestelmää voidaan simuloida kerralla

Simulointi on perusedellytys monimutkaisen järjestelmän onnistuneelle suunnittelulle, kehittämiselle ja testaamiselle. Yhdistämällä Wind Riverin Simicsin kaltainen tietokoneen simulointiohjelmisto fyysisen järjestelmän ja ympäristön simulaatioon voidaan koko järjestelmän kattavia testejä ajaa täysin automaattisesti niin usein kuin halutaan.

Lue lisää...
 
ETN_fi Thaimaan luolapelastusoperaatiossa käytettiin MaxMesh-verkkotekniikkaa, joka perustui Analog Devicesin AD9364-piire… https://t.co/eVFbYcblRg
ETN_fi Älä käytä verkkopankkia julkisilla laitteilla tai wifillä! https://t.co/oghm4QvzPj
ETN_fi Tämän takia Linux ei valtaa työpöytiä https://t.co/GmLMkZ7C1q
ETN_fi The 1st ever ETNdigi is out! Ensimmäinen ETNdigi ilmestyi – lue vankka paketti IoT-tekniikasta https://t.co/AeNPCRgufC
ETN_fi What is Mindsphere IoT by Siemens?. Ilmari Veijola explains at ECF2018. https://t.co/PczsxwpCO4 @SiemensSuomi @ETN_fi
 
 

ny template