Все о USB

Говоря о высококачественных реализациях USB-C, есть продукт, который имеет множество преимуществ, разработанных на основе USB-C, и, возможно, является ярким примером того, как правильно использовать USB-C. Это ноутбук Framework, в котором карты расширения USB-C занимают центральное место.

Полное раскрытие информации: эта статья печатается на ноутбуке Framework, и я получил ее бесплатно от Framework. Я не получил этого для репортажа Hackaday — я разрабатываю оборудование для Framework в качестве хобби, в частности, платы, которые интересным образом взламывают аспекты этого ноутбука. В рамках усилий по поддержке разработчиков сообщества они предоставили мне ноутбук, который иначе я бы не смог получить для такого хобби. На данный момент я являюсь частью сообщества Framework, у меня есть свой набор того, что мне нравится в этом ноутбуке, и ряд того, что мне не нравится.

Это не статья о том, как я доволен или недоволен ноутбуком Framework — таких вокруг полно, и с моей стороны было бы нечестно писать такую ​​— я не заплатил за него ничем, кроме как получить массу удовольствия. проектирую доски и общаюсь с другими людьми, создающими крутые вещи, и этим я занимаюсь охотно. Я энтузиаст универсальных ноутбуков, и причина, по которой я хотел бы поговорить о Framework, заключается в том, что в природе не существует лучшего примера USB-C и всего, что с ним можно делать.

На ноутбуке Framework имеется четыре порта USB-C. Все эти порты можно использовать в качестве портов зарядки, USB3, DisplayPort или Thunderbolt 3. Это возможно отчасти потому, что в системе нет других портов — вы получаете именно эти четыре порта, за исключением разъема для наушников, и каждому порту назначен контроллер Thunderbolt и PD. Однако здесь нет никаких переходников, в отличие от Macbooks — все порты глубоко утоплены в корпус, и для нужд портов используются так называемые карты расширения. Самый простой из них, карта расширения USB-C, просто расширяет порт USB-C, к которому она подключается – по сути, это расширение USB-C, но каким-то образом совместимое со стандартами; внутри него нет активных компонентов, и он просто перенаправляет контакты 1:1, наследуя все свойства портов.

Существуют и другие карты, такие как HDMI, DisplayPort, USB-A, Ethernet, а также карты расширения памяти. Как вы могли догадаться, они вызывают альтернативные режимы из портов USB-C, к которым они подключены: DisplayPort и HDMI используют альтернативный режим DP, карта DisplayPort просто пропускает через них высокоскоростные контакты с поддержкой альтернативного режима, а HDMI использует активный DisplayPort. -Чип преобразователя HDMI. USB-A действует как переходник USB-C на гнездо USB-A 3.1, Ethernet подключается через USB3, а карты расширения памяти, похоже, также подключаются через USB3.

Это решает довольно много проблем. Если вам нужен ноутбук с очень специфической комбинацией портов, вы, вероятно, сможете приобрести его здесь. Вам не нужно носить с собой ключи — карты расширения маленькие и удобные в использовании, вы можете положить их пригоршню в сумку для ноутбука и использовать карту DisplayPort только тогда, когда вам нужен выход DisplayPort, имеющий USB-C или USB-A. вместо этого порты в другое время. Если порт сломался, вам больше не придется заменять и ремонтировать материнскую плату — замените карту расширения и вперед. Да, и если у вас есть еще один ноутбук, оснащенный USB-C, все ваши карты расширения будут работать как ключи USB-C в крайнем случае, при условии, что обязательно негибкий механический форм-фактор не является для вас проблемой.

С самого начала Framework публиковала файлы для других, чтобы они могли разрабатывать свои собственные карты расширения: шаблон KiCad с номерами деталей, пример карты с микроконтроллером STM32 и файлы корпуса карты для печати. Они также пообещали поддерживать разработчиков в сообществе, финансируя производство прототипов – программа, от которой я получил пользу, как я описал выше. Хотя хакер-одиночка, возможно, не сможет разработать устройство Thunderbolt, вы все равно получите выходное напряжение 5 В и порт USB 2.0 с возможностью USB 3.0, если вы осмелитесь попытать счастья в согласовании импеданса. Плюс, конечно, сквозная зарядка USB-C существует, пока вы сохраняете линии CC.