規格から仕組みまで…裏表挿抜コネクタ,伝送特性,Power Delivery給電,Alternate Mode通信,ソフト/ハード

USB Type-Cのすべて【PDF版】

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コンテンツコード DP46441
著者 池田 浩昭/宮崎 仁/野崎 原生/畑山 仁/永尾 裕樹/長野 英生 /共著
発行元 CQ出版社
価格(ライセンス料金) 3,520円
仕様 本誌323ページ PDF 約33Mバイト
発行日 2020/01/01
更新日 2020/08/04
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ライセンス条件 ●本書は著作物であり,著作権法により保護されています.本書の一部,または全部を著作権者に断りなく,複製または改変し他人に譲渡すること,インターネットなどに公開することは法律により固く禁止されています.違反した場合は,民事上の制裁および刑事罰の対象となることがあります.
●本書は,CQ出版社から出版された,2020年1月1日発行の同タイトルの雑誌・書籍をPDFファイルとしたものです.電子版制作の都合上,オリジナルの書籍と比べて,一部の書体や線の太さ・種類が変更になっている場合があります.また,電子版という性格から,オリジナルの書籍と同一のプリント品質は保証できません.ご了承ください.
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正誤情報(2020年3月6日更新)

正誤表はこちらをご覧ください.


解説

※ 本コンテンツは,2019年12月18日発売の『USB Type-Cのすべて』をPDFファイルとしたものです.

パソコン周辺機器,モバイル機器,スマートフォンには必須となったUSB Type-Cについて,規格からしっかりしくみを解説します.
 ・どのように裏表検出しているの?
 ・従来の5V以外の電圧も供給できるの?
 ・電流も増やせるらしいけど,コネクタは大丈夫?
 ・USB以外の映像系プロトコルも流せるってホント?
上記のような疑問にすべて答える書籍となっています.
 解説している規格は,次の2つになります.
 ・USB Type-C規格
 ・USB PowerDelivery規格
 USBに関わるすべてのエンジニアの皆さんにお勧めの書籍です.

■本書を読む前に
(1)本書は,2019年10月時点の規格書を元に解説しています.規格の改定などにより内容が変更される可能性があることをご了承ください.
(2)本書で解説している規格書は,USB-IFのWebサイト(https://www.usb.org/)よりダウンロードができます.規格書と合わせて読み進めることで,より理解が深まります.
(3)本書で解説しているのは,USB Type-C規格とUSB Power Delivery規格についてです.USB 3.2規格に関する情報は含まれておりません.USB 3.2規格については,本書の続編となる「USB 3.2のすべて」をご覧ください.
(4)本書と連動したセミナを企画しています.セミナに関する情報は,CQエレクトロニクス・セミナのWebサイト(https://seminar.cqpub.co.jp/)をご覧ください.
(5)本書のサポート情報は,USB技術情報ブログ USB Gateway(https://interface.cqpub.co.jp/category/usb-gateway/)をご覧ください.
(6)本書籍に掲載された技術情報を利用して生じたトラブルについては,執筆者ならびにCQ出版社は責任を負いかねますので,ご了承ください.

目次

第1章 USB規格の基礎知識
1.1 時代とともに発展し続けるUSB規格
1.2 通信プロトコル/コネクタ/電源の規格
1.3 電源の規格
1.4 コネクタ/ケーブルの規格

【第1部 USB Type-Cメカニズム】

第2章 USB Type-Cシステムの構成
2.1 USB Type-Cの全体像
2.2 USB Type-Cのシステム事例

第3章 挿抜・裏表検出のメカニズム
3.1 USB Type-C規格の定義範囲
3.2 ポートの役割(ポート・ロール)
3.3 USB Type-Cの信号
3.4 挿抜検出および裏表の検出方法
3.5 DRPの挿抜および裏表の検出方法
3.6 電力の供給能力を決める抵抗値
3.7 接続・切断検出の状態遷移図
3.8 接続・切断検出のタイミングチャート

第4章 USB Type-Cのコネクタ&ケーブル
4.1 USB Type-Cコネクタの特徴
4.2 USB Type-Cのレセプタクル
4.3 USB Type-Cのプラグとケーブル
4.4 USB Type-Cコネクタの信号配列
4.5 USB Type-Cケーブルの種類

第5章 ケーブル&コネクタの伝送特性
5.1 Type-Cコネクタ&ケーブルの治具基板
5.2 Type-Cケーブルの伝送特性の規格(参考)
5.3 伝送特性の規格値(必須)の表現方法
5.4 Type-C Standardケーブルの伝送特性の規格(必須)
5.5 Type-C Legacyケーブルの伝送特性の規格(必須)
5.6 Type-C Legacyアダプタの伝送特性の規格(必須)
5.7 Type-C コネクタ単体の伝送特性の規格(参考)
5.8 コネクタの許容電流試験(必須)
5.9 シールドの伝送特性の規格(必須)

Appendix 1 ひずみ補正機能を持つケーブル・

【第2部 Power Deliveryメカニズム】

第6章 供給電力を決めるPower Delivery通信
6.1 Power Delivery規格の定義範囲
6.2 パワー・ルールの目的
6.3 チャージャ・ロゴ
6.4 供給可能な電圧と電流の組み合わせ
6.5 供給する電力を決める通信
6.6 3種類のメッセージ・フォーマット
6.7 メッセージの送受信の流れ
6.8 バッテリ充電に必要な機能「PPS」

第7章 映像信号を流せるAlternate Mode
7.1 現在のビデオ・インターフェースの状況
7.2 Alternate Mode の概要
7.3 映像信号の割り当ての工夫
7.4 Alternate Modeへの切り替え手順
7.5 Alternate Modeによる映像信号の伝送

Appendix 2 USB4で注目のThunderbolt Technology

Appendix 3 粗悪ケーブルをはじくUSB機器間認証

【第3部 USB Type-Cソフトとハード】

第8章 USBシステムのソフトウェア
8.1 USBソフトウェアが担うシステム機能の変遷
8.2 Windows OSのUSB 3.2 ドライバ・モデル
8.3 USBデバイス・クラス・ドライバの設計例
8.4 Linux OSのUSBドライバ・モデル

第9章 USBシステムのハードウェア
9.1 Power Delivery 対応のシステム
9.2 事例別のハードウェア設計例
9.3 Power Delivery対応で注意すべき仕様

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