يوفر موصل “USB C” بشكل صحيح العديد من المزايا مقارنة مع سابقاتها، حيث يؤدي توفير اتصال محسّن حيث يمكن لموصل “USB Type-C” دعم إمكانات “USB” الجديدة، مثل “USB 3.1” و”USB 3.2″و”USB 4″ كما يدعم “USB C” تحسين وإمكانيات “USB Power Delivery”، حيث ارتبط تطويره ارتباطاً وثيقاً بإدخال “USB 3″، ويتم استخدام “USB Type-C” في عناصر مثل بطاقات الذاكرة المحمولة والعديد من توصيلات الكمبيوتر من النوع “A”، وتستخدم أيضاً لموصلات الكاميرا والهواتف الذكية.
ما هو موصل USB-C؟
موصل “USB-C”: هو معيار الموصل الأصغر الجديد لـ “USB”، حيث إنّه يقارب ثلث حجم موصلات النوع القديم، وهو معيار موصل واحد يمكن استخدامه لجميع الأجهزة، لذلك يجب تقليل انتشار الموصلات المختلفة مع انتشار “USB-C” بشكل أكبر.
كان هناك قدر كبير من التطوير المستثمر في “USB-C” وهو أكثر مرونة إلى حد كبير من التكرارات السابقة، حيث يمكن استخدامه للاتصال بالأجهزة منخفضة الطاقة أو يمكن استخدامه لأجهزة الكمبيوتر وأجهزة الكمبيوتر المحمولة، حيث يُعتبر موصل “USB-C” أكثر قوة من موصلات “USB mini” التي كانت منتشرة من قبل.
يحتوي موصل “USB-C” على بعض أوجه التشابه مع موصل “USB” الصغير، على الرغم من أنّه بيضاوي الشكل أكثر وسمكاً قليلاً، مثل موصلات “Lightning” و”MagSafe”، فإنّ موصل “USB-C” ليس له اتجاه لأعلى أو لأسفل، أمّا الاختلاف الآخر هو أنّ نفس موصل “USB-C” يستخدم على طرفي الكابل أي أنّه قابل للعكس، وتُعد منافذ “USB-C” أكثر مرونة من سابقاتها، حيث إنّه قادر على دعم مجموعة متنوعة من البروتوكولات المختلفة باستخدام ما يمكن تسميته بالأوضاع البديلة، ممّا يتيح ذلك القدرة على الحصول على محولات يمكنها إنتاج “HDMI” أو “VGA” أو “DisplayPort” من الاتصالات من منفذ “USB” الفردي.
مع قيام العديد من الشركات المصنعة لأجهزة الكمبيوتر المحمول مثل “Apple”، بتقليل عدد موصلات الواجهة على أجهزة الكمبيوتر المحمولة بهم إلى الحد الأدنى لجعلها تبدو أكثر أناقة، ومن خلال جعلها أكثر حجماً بالإضافة إلى تقليل التكاليف، فإنّ توفير موصلات “USB-C” فقط يوفر قدرة كافية باستخدام محور إضافي لإعطاء كل التوصيلات المطلوبة.
- “USB” هو اختصار لـ “Universal Serial Bus”.
- “HDMI” هي اختصار لـ “High-Definition Multimedia Interface”.
- “VGA” هي اختصار لـ “Video Graphics Array”.
أنواع وظائف موصل USB-C:
1- وظيفة CC1 and CC2:
ترمز “CC” إلى تكوين القناة، وتؤدي هذه الخطوط العديد من وظائف التكوين التي يتطلبها المنفذ أو الكابل بما في ذلك الكشف عن إرفاق أو إزالة الكابل واكتشاف اتجاه القابس، حيث تُستخدم هذه الخطوط أيضاً للاتصال والتكوين المطلوبين لـ “USB-PD” والوضع البديل، حيث يكون اتصال “USB” مطلوباً للواجهة مع معايير الواجهة الأخرى، مثل “HDMI”.
- “CC” هي اختصار لـ “Channel Configuration”.
- “USB-PD” هي اختصار لـ “Universal Serial Bus Power Delivery”.
2- وظيفة D and +D-:
يوفر الخطان “D+” و”D-” الأزواج التفاضلية لتوصيل “USB 2″، حيث يمكن ملاحظة أنّ هناك مجموعتين من الـ “Pin” داخل الموصل، ويتم استخدامهما لتمكين الموصل من أنّ يكون قابلاً للتغيير أي يتم إدخاله في كلتا الحالتين.
- “D” هي اختصار لـ “Data”.
3- وظيفة GND:
تستخدم الخطوط الأرضية لتوفير مسار عودة للإشارات والطاقة، حيث يتم استخدام العديد من الـ “Pin” الأرضية؛ لضمان توفر اتصال جيد في جميع الأوقات.
- “GND” هي اختصار لـ “Ground”.
4- أزواج RX وTX:
يشتمل موصل “USB-C” على مجموعتين من أزواج “RX” التفاضلية واثنتين لجانب الإرسال، حيث يتم عرض هذه على مخطط الموصل كـ “RX ± 1 and RX ± 2” لجانب الاستقبال و”TX ± 1 and TX ± 2″، وذلك للإرسال حيث أنّ المجموعتان مطلوبتان لجعل الموصل قابل للقلب، ولتحقيق خصائص الإرسال المطلوبة تم دمج معدد إرسال لتوجيه البيانات بشكل صحيح إلى الأزواج التفاضلية المستخدمة في الكابل.
- “RX” هي اختصار لـ “Receiving signals”.
- “TX” هي اختصار لـ “Transmitting signals”.
5- خطوط SBU1 وSBU2:
يستخدم هذان الخطان للوضع البديل للتطبيقات، كاستخدام منفذ “USBC” أو “USB3” أو “USB4” لتشغيل “HDMI”، حيث يُعيد المنفذ تكوينه ليعمل بنفس طريقة “HDMI” أو أي شكل آخر من أشكال الواجهة، كما يتم التحكم في خطوط “SBU1″ و”SBU2” ضمن هذه العملية.
- “SBU” هي اختصار لـ “Strategic Communications Unit”.
6- وظيفة VBUS:
عادةً ما يكون جهد “VBUS” هو “5 فولت“، وهو مثالي للأجهزة الصغيرة مثل الهواتف الذكية من الأجهزة الصغيرة القابلة لإعادة عملية الشحن، ولكن “USB-C” لديه القدرة على إعادة شحن الأجهزة الأكبر بما في ذلك أجهزة الكمبيوتر المتنقلة التي تحتاج إلى جهد أكبر، ولتحقيق ذلك يسمح المعيار للأجهزة البعيدة بالتفاوض مع المضيف لتحديد جهد “VBUS” المطلوب، ممّا يسمح “USB Power Delivery” لـ “VBUS” بتزويد جهد يصل إلى “20 فولت”، حيث يمكن رفع الحد الأقصى للتيار حتى “5 أمبير“، ممّا يمنح طاقة إجمالية “100 واط“.
- “VBUS” هي اختصار لـ “Voltage BUS”.
7- وظيفة VCONN:
من أجل توفير سرعات عالية جداً ومستويات طاقة عالية مستخدمة لمنافذ “USB 3” و”USB 4″، قد يكون من الضروري وجود كابلات متخصصة تتضمن شرائح بداخلها، وقد تشتمل هذه الكابلات على شريحة ناقل يتم رفعها للتغلب على خسائر السلك، حيث يتم توفير الطاقة لهذه الرقائق الموجودة في الكابلات على طول خط “VCONN”.
الطاقة في USB-C:
يُعتبر توصيل الطاقة من الوظائف الأساسية لنظام “USB”، حيث يتم شحن الجهاز عبر كابل “USB” الخاص به، حيث في الأصل تم تزويد كابل “USB” بجهد “5 فولت” وكان هذا مناسباً لشحن العديد من الأجهزة ولكن مع استخدام “USB C” للعديد من أجهزة الكمبيوتر المحمولة، يلزم وجود آلية توصيل طاقة “USB” أكثر تطوراً، كما تم تطوير موصل “USB-Type-C” لتلبية احتياجات مواصفات “USB PD” التي تستخدم العديد من الأجهزة بما في ذلك الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية اتصال “USB” الخاص بها للحصول على الطاقة للشحن.
ومع ذلك، كانت الموصلات القديمة محدودة في الطاقة التي يمكنها تمريرها، حيث يوفر اتصال “USB 2.0” طاقة تصل إلى “2.5 واط”، وهذا كافٍ لمعظم الأجهزة الصغيرة ولكن ليس للأجهزة الكبيرة مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة، كما تتيح مواصفات توصيل طاقة “USB” في تزويد مستويات طاقة تصل إلى “100 واط” حيث يكون “USB-C” ثنائي الاتجاه، وكذلك نظام توصيل الطاقة، ممّا يعني أنّه باستخدام نفس الموصل يمكن للجهاز إرسال أو استقبال الطاقة.
يمكن توصيل الطاقة أثناء نقل البيانات، ممّا يعني أنّ التشغيل المتوازي لكلتا الإمكانيات بشكل فعال ممكن، ومن أجل السماح بتوصيل المزيد من الطاقة والجهد العالي اللازم لأجهزة الكمبيوتر المحمولة، يتم استخدام بروتوكول يسمى “USB Power Delivery”، حيث يستخدم اتصال سلك واحد عبر خط “CC” وحيث يرسل مصدر الطاقة أي العنصر الذي يتطلب طاقة عبر “USB-C” طلبات إلى المصدر، ونتيجةً لذلك يقوم المصدر بضبط جهد “VBUS” حسب الحاجة.
تتيح الإمكانية الإضافية الاستفادة من الميزات الكاملة لأحدث إصدارات “USB” بما في ذلك سرعات البيانات العالية والقدرة على محاور “USB” التي تستخدم “USB-C” للتفاعل مع العديد من المعايير الأخرى، وكما توفر إمكانية الشحن الإضافية المطلوبة لأجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة الأخرى بما يتجاوز المتطلبات الأساسية للأجهزة الأصغر، مثل الهواتف الذكية.
