Type-C可为高画质影音传输提供替代模式

            Type-C拥有许多传统连接器无法比拟的优势，因此Type-C开始在消费电子产品里逐渐普及，透过替代模式(Alt Mode)可使Type-C顺利传输DP、HDMI、MHL等影音频号。

            HDMI欲抢食Type-C影音传输商机?

            不过，影音传输与数据传输有不同要求，为满足影音传输应用，半导体商推出高效转接驱动器，以强化Type-C接口在替代模式下传输数据的讯号质量。随着USB发展成为USB Type-C，经由单一电缆将数据、影片和电源传输(PD)相整合的独特能力激发了许多创新产品的灵感。

            Type-C PD透过USB电缆提供高达100W的功率，并透过Type-C配置替代模式。 该配置使得显示接口(DP)、高画质多媒体接口(HDMI)、Thunderbolt、行动高画质连接(MHL)和快捷外设互联标准(PCIe)等其它协议能够通过Type-C电缆进行传递。

            Type-C有三种模式，其取决于是否位于主机还是装置端。 主机模式是由USB主机使用。 支持主机模式的接口为下行数据流埠(DFP)。 装置模式由USB从机使用。 支持装置模式的端口是上行数据流埠(UFP)。 双重角色模式可以是主机或从机。 而支持双重模式的端口是双重用途埠(DRP)。

            除了通过USB连接进行传输的USB(例如DisplayPort、HDMI、MHL或Thunderbolt)，Type-C替代模式规格与更多通过Type-C接口连接的协议兼容。 只能通过结构化供货商自定消息(VDM)下的USB PD交握协议启用替代模式来发现、配置和进入或退出替代模式。 该模式透过多个高速信道和开放式SBU信道，实现高度弹性。

            1. 透过CC连接侦测USB连接。

            2. 500mA时默认功率于VBUS针脚上可达5V。

            3. 电池充电1.2版(BC 1.2)或USB PD皆可藉由VBUS进一步将USB PD调节至所需电源。

            4. USB PD透过使用结构化供货商自定消息(VDM)来调整替代模式的交握协议。

            5. USB装置列举。

            6. 如果完成了DP替代模式的协调，继续进行DP链路训练以建立DP链接。

            7. 可透过Type-C使用USB和DP信道进行数据和影片传输。

            支持替代模式 多任务器不可或缺

            根据特定交替模式标准的需求，单个或多个通讯协议可以驻留在单个Type-C接口上。

            在来源端，多任务器(mux)接收USB和DP信道，并将其切换到适当的高速信道。 在目标端，多任务器将Type-C连接器的四个高速信道用作输入，随后将讯号分配到相应的USB接收器或DP接收端。

            DisplayPort为支持影片主流规格

            DisplayPort是现今最普遍用来支持高分辨率影片的替代模式。 为满足不同应用的需求和Type-C连接器的翻转能力，一个讯号多任务器需要支持四种不同的讯号配置：

             单一埠USB接口加上一个双信道DP接口用来同步传输数据和影片。

             单一埠USB接口加上一个带Type-C连接器的双信道DP接口翻转方向。

             四信道DP接口专用的应用。

             具有Type-C连接器翻转方向，四信道且专用于DP接口除此之外，DP辅助讯号使用SBU1 和 SBU2 讯号针脚，而DP热插入侦测(HPD)讯号则嵌入在 USB PD讯息中使DP应用被完善的利用。

            DisplayPort链接调训是指藉由优化DisplayPort来源端和目标端之间的链接以达到稳定串流影片的目标。 DP讯号通路里的装置，如在通路中作为讯号调节器的转接驱动器和开关无法被系统辨识，可能会阻碍链接调训的过程，进而导致不稳定的来源端和目标端的设置。

            其结果将导致影片连接失败或失帧，造成令人无法接受的用户体验。 一个设计良好的替代模式开关必须是透明的，并且不会干扰或打断DP链接调训，这使得替代模式能有助于在来源端和目标端之间建立起最佳的DP信道。

            Type-C替代模式的开关可以是被动或者驱动的。 被动开关为双向的，因此可以放置在来源端或者目标端。 驱动开关是由像是PD控制器这类的外部装置决定其数据通路的单一方向。

            USB的速度在USB3.1 Gen 2规格时10Gbits/s，DP在DP1.3和1.4时可达8.1Gbits/s，数千兆位的讯号在通过印刷电路板(PCB)走线、开关、连接器和电缆时很容易遭遇讯号衰减，因此经常需要内嵌一个讯号调节器在主动开关内来补偿信道损失。

            当讯号通过一个被动介质(如印刷电路板上的走线)时，会呈线性地衰减。 也就是说，无论在走线输入时的讯号幅度是多少，走线都会按一定比例对讯号产生衰减。 一款良好的转接驱动器则与此相反。 无论输入讯号的幅度是多少，转接驱动器都会以相同的比例来增强讯号幅度。 这样的转接驱动器就是线性转接驱动器。 这类转接驱动器的使用效果与移除或缩短电路板走线相同。 从这个意义上来说，线性转接驱动器非常适合DisplayPort等包含来源端和目标端链接调训的的协议。

            Type-C替代模式的主动开关可以内设一个线性转接驱动器，对信道进行均衡以提高讯号的质量。 转接驱动器是定向的，它能朝单一方向传送讯号，因此，来源端和目标端两侧都各需要一个Type-C替代模式转接驱动器或开关。

            为了减少针脚输出，有些处理器会在内部多任务DP和USB传输信道，因此就会产生与Type-C连接器相连的4条高速信道。 由于这4条传输信道为双向，且每一条信道都能配置为DP或USB，因此对这四条信道进行转接驱动有相当的挑战性。 此时就需要采取附加措施来实现这类双向、多协议的转接驱动能力。

            另一个此类双向运用的用例是在Type-C电缆内运用转接驱动器来提高电缆讯号输出的完整性。 对于线性转接驱动器来说，其配置不受限制。 电缆内可以放置两个转接驱动器(两端各一个)，用来进一步提升讯号质量。

            通过替代模式的USB Type-C汇合影片和数据，因其小形状系数的装置、更轻且通用的多功能电缆，为消费者带来所需的便利，并且能够以更快的速度作数据传输、串流高画质的影片以提升用户体验。

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