燦科盟：Type-C可為高畫質(zhì)影音傳輸提供替代模式

            Type-C可為高畫質(zhì)影音傳輸提供替代模式

            Type-C擁有許多傳統(tǒng)連接器無法比擬的優(yōu)勢，因此Type-C開始在消費(fèi)電子產(chǎn)品里逐漸普及，透過替代模式(Alt Mode)可使Type-C順利傳輸DP、HDMI、MHL等影音頻號(hào)。

            HDMI欲搶食Type-C影音傳輸商機(jī)?

            不過，影音傳輸與數(shù)據(jù)傳輸有不同要求，為滿足影音傳輸應(yīng)用，半導(dǎo)體商推出高效轉(zhuǎn)接驅(qū)動(dòng)器，以強(qiáng)化Type-C接口在替代模式下傳輸數(shù)據(jù)的訊號(hào)質(zhì)量。隨著USB發(fā)展成為USB Type-C，經(jīng)由單一電纜將數(shù)據(jù)、影片和電源傳輸(PD)相整合的獨(dú)特能力激發(fā)了許多創(chuàng)新產(chǎn)品的靈感。

            Type-C PD透過USB電纜提供高達(dá)100W的功率，并透過Type-C配置替代模式。 該配置使得顯示接口(DP)、高畫質(zhì)多媒體接口(HDMI)、Thunderbolt、行動(dòng)高畫質(zhì)連接(MHL)和快捷外設(shè)互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)(PCIe)等其它協(xié)議能夠通過Type-C電纜進(jìn)行傳遞。

            Type-C有三種模式，其取決于是否位于主機(jī)還是裝置端。 主機(jī)模式是由USB主機(jī)使用。 支持主機(jī)模式的接口為下行數(shù)據(jù)流埠(DFP)。 裝置模式由USB從機(jī)使用。 支持裝置模式的端口是上行數(shù)據(jù)流埠(UFP)。 雙重角色模式可以是主機(jī)或從機(jī)。 而支持雙重模式的端口是雙重用途埠(DRP)。

            除了通過USB連接進(jìn)行傳輸?shù)腢SB(例如DisplayPort、HDMI、MHL或Thunderbolt)，Type-C替代模式規(guī)格與更多通過Type-C接口連接的協(xié)議兼容。 只能通過結(jié)構(gòu)化供貨商自定消息(VDM)下的USB PD交握協(xié)議啟用替代模式來發(fā)現(xiàn)、配置和進(jìn)入或退出替代模式。 該模式透過多個(gè)高速信道和開放式SBU信道，實(shí)現(xiàn)高度彈性。

            1. 透過CC連接偵測USB連接。

            2. 500mA時(shí)默認(rèn)功率于VBUS針腳上可達(dá)5V。

            3. 電池充電1.2版(BC 1.2)或USB PD皆可藉由VBUS進(jìn)一步將USB PD調(diào)節(jié)至所需電源。

            4. USB PD透過使用結(jié)構(gòu)化供貨商自定消息(VDM)來調(diào)整替代模式的交握協(xié)議。

            5. USB裝置列舉。

            6. 如果完成了DP替代模式的協(xié)調(diào)，繼續(xù)進(jìn)行DP鏈路訓(xùn)練以建立DP鏈接。

            7. 可透過Type-C使用USB和DP信道進(jìn)行數(shù)據(jù)和影片傳輸。

            支持替代模式 多任務(wù)器不可或缺

            根據(jù)特定交替模式標(biāo)準(zhǔn)的需求，單個(gè)或多個(gè)通訊協(xié)議可以駐留在單個(gè)Type-C接口上。

            在來源端，多任務(wù)器(mux)接收USB和DP信道，并將其切換到適當(dāng)?shù)母咚傩诺馈? 在目標(biāo)端，多任務(wù)器將Type-C連接器的四個(gè)高速信道用作輸入，隨后將訊號(hào)分配到相應(yīng)的USB接收器或DP接收端。

            DisplayPort為支持影片主流規(guī)格

            DisplayPort是現(xiàn)今最普遍用來支持高分辨率影片的替代模式。 為滿足不同應(yīng)用的需求和Type-C連接器的翻轉(zhuǎn)能力，一個(gè)訊號(hào)多任務(wù)器需要支持四種不同的訊號(hào)配置：

             單一埠USB接口加上一個(gè)雙信道DP接口用來同步傳輸數(shù)據(jù)和影片。

             單一埠USB接口加上一個(gè)帶Type-C連接器的雙信道DP接口翻轉(zhuǎn)方向。

             四信道DP接口專用的應(yīng)用。

             具有Type-C連接器翻轉(zhuǎn)方向，四信道且專用于DP接口除此之外，DP輔助訊號(hào)使用SBU1 和 SBU2 訊號(hào)針腳，而DP熱插入偵測(HPD)訊號(hào)則嵌入在 USB PD訊息中使DP應(yīng)用被完善的利用。

            DisplayPort鏈接調(diào)訓(xùn)是指藉由優(yōu)化DisplayPort來源端和目標(biāo)端之間的鏈接以達(dá)到穩(wěn)定串流影片的目標(biāo)。 DP訊號(hào)通路里的裝置，如在通路中作為訊號(hào)調(diào)節(jié)器的轉(zhuǎn)接驅(qū)動(dòng)器和開關(guān)無法被系統(tǒng)辨識(shí)，可能會(huì)阻礙鏈接調(diào)訓(xùn)的過程，進(jìn)而導(dǎo)致不穩(wěn)定的來源端和目標(biāo)端的設(shè)置。

            其結(jié)果將導(dǎo)致影片連接失敗或失幀，造成令人無法接受的用戶體驗(yàn)。 一個(gè)設(shè)計(jì)良好的替代模式開關(guān)必須是透明的，并且不會(huì)干擾或打斷DP鏈接調(diào)訓(xùn)，這使得替代模式能有助于在來源端和目標(biāo)端之間建立起最佳的DP信道。

            Type-C替代模式的開關(guān)可以是被動(dòng)或者驅(qū)動(dòng)的。 被動(dòng)開關(guān)為雙向的，因此可以放置在來源端或者目標(biāo)端。 驅(qū)動(dòng)開關(guān)是由像是PD控制器這類的外部裝置決定其數(shù)據(jù)通路的單一方向。

            USB的速度在USB3.1 Gen 2規(guī)格時(shí)10Gbits/s，DP在DP1.3和1.4時(shí)可達(dá)8.1Gbits/s，數(shù)千兆位的訊號(hào)在通過印刷電路板(PCB)走線、開關(guān)、連接器和電纜時(shí)很容易遭遇訊號(hào)衰減，因此經(jīng)常需要內(nèi)嵌一個(gè)訊號(hào)調(diào)節(jié)器在主動(dòng)開關(guān)內(nèi)來補(bǔ)償信道損失。

            當(dāng)訊號(hào)通過一個(gè)被動(dòng)介質(zhì)(如印刷電路板上的走線)時(shí)，會(huì)呈線性地衰減。 也就是說，無論在走線輸入時(shí)的訊號(hào)幅度是多少，走線都會(huì)按一定比例對訊號(hào)產(chǎn)生衰減。 一款良好的轉(zhuǎn)接驅(qū)動(dòng)器則與此相反。 無論輸入訊號(hào)的幅度是多少，轉(zhuǎn)接驅(qū)動(dòng)器都會(huì)以相同的比例來增強(qiáng)訊號(hào)幅度。 這樣的轉(zhuǎn)接驅(qū)動(dòng)器就是線性轉(zhuǎn)接驅(qū)動(dòng)器。 這類轉(zhuǎn)接驅(qū)動(dòng)器的使用效果與移除或縮短電路板走線相同。 從這個(gè)意義上來說，線性轉(zhuǎn)接驅(qū)動(dòng)器非常適合DisplayPort等包含來源端和目標(biāo)端鏈接調(diào)訓(xùn)的的協(xié)議。

            Type-C替代模式的主動(dòng)開關(guān)可以內(nèi)設(shè)一個(gè)線性轉(zhuǎn)接驅(qū)動(dòng)器，對信道進(jìn)行均衡以提高訊號(hào)的質(zhì)量。 轉(zhuǎn)接驅(qū)動(dòng)器是定向的，它能朝單一方向傳送訊號(hào)，因此，來源端和目標(biāo)端兩側(cè)都各需要一個(gè)Type-C替代模式轉(zhuǎn)接驅(qū)動(dòng)器或開關(guān)。

            為了減少針腳輸出，有些處理器會(huì)在內(nèi)部多任務(wù)DP和USB傳輸信道，因此就會(huì)產(chǎn)生與Type-C連接器相連的4條高速信道。 由于這4條傳輸信道為雙向，且每一條信道都能配置為DP或USB，因此對這四條信道進(jìn)行轉(zhuǎn)接驅(qū)動(dòng)有相當(dāng)?shù)奶魬?zhàn)性。 此時(shí)就需要采取附加措施來實(shí)現(xiàn)這類雙向、多協(xié)議的轉(zhuǎn)接驅(qū)動(dòng)能力。

            另一個(gè)此類雙向運(yùn)用的用例是在Type-C電纜內(nèi)運(yùn)用轉(zhuǎn)接驅(qū)動(dòng)器來提高電纜訊號(hào)輸出的完整性。 對于線性轉(zhuǎn)接驅(qū)動(dòng)器來說，其配置不受限制。 電纜內(nèi)可以放置兩個(gè)轉(zhuǎn)接驅(qū)動(dòng)器(兩端各一個(gè))，用來進(jìn)一步提升訊號(hào)質(zhì)量。

            通過替代模式的USB Type-C匯合影片和數(shù)據(jù)，因其小形狀系數(shù)的裝置、更輕且通用的多功能電纜，為消費(fèi)者帶來所需的便利，并且能夠以更快的速度作數(shù)據(jù)傳輸、串流高畫質(zhì)的影片以提升用戶體驗(yàn)。

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