USB C 3.0 auf der Platine verlängern, Belegung ?

[D. C. (joker89)]

Hallo,
ich entwickle mir gerade eine Adapterplatte für USB, eigentlich werden 
die PIN s nur durchgereicht. Genügt es wenn die zugehörigen Pins 
miteinander verbunden werden, oder geht das schief? Auf der 
Verbraucherseite befinden sich später nur Geräte mit wenig Leistung. 
Kann ich mir ein paar Adern sparen oder werden alle Adern benötigt für 
3.2?

Grüße

[Flip B. (frickelfreak)]

Was willst du adaptieren? Zumindest in den Datenleitungen ist auf die 
passende Impedanz zu achten, keine abzweigungen! Auch Paralellschalten 
von USB-Devices kann nicht funktionieren.

Zum abgreifen von signalen zu messzwecken, wie auch zum adaptieren 
unterschiedlicher Buchsen empfehle ich immer Päärchen aus eine 
eingangsbuchse und einer Ausgangsbuchse, keine Abzweige.  Dazwischen 
Testpads anzubringen oder hochohmige messabgriffe sind ok.

Tipp: editiere dir die Schaltplansymbole auf identische Pinanordnung 
unter beibehaltung der pinnummerierung, dann einmal spiegeln. Macht den 
Schaltplan weniger fehleranfällig und lesbar.

Möglicherweise eine Falle: Einige Steuersignale sind im Kabel Gekreuzt. 
Schaltest du zwei kabelstrecken über 1:1 belegung der Buchsen zusammen, 
hebst du die kreuzung auf. (Ähnlich Crossover / Modem-Nullmodem)

[D. C. (joker89)]

Flip B. schrieb:
> Was willst du adaptieren? Zumindest in den Datenleitungen ist auf die
> passende Impedanz zu achten, keine abzweigungen! Auch Paralellschalten
> von USB-Devices kann nicht funktionieren.

Die USB-C sind als Verlängerung zu sehen nur ich verändere die 
Orientierung Richtung Gehäuse.
Die Beziehung ist 1 zu 1 also J1 geht zu J4 und J2 zu J3

> Zum abgreifen von signalen zu messzwecken, wie auch zum adaptieren
> unterschiedlicher Buchsen empfehle ich immer Päärchen aus eine
> eingangsbuchse und einer Ausgangsbuchse, keine Abzweige.  Dazwischen
> Testpads anzubringen oder hochohmige messabgriffe sind ok.

Ich sollte Testpads anbringen wozu dazwischen befindet sich keine andere 
Hardware?

> Tipp: editiere dir die Schaltplansymbole auf identische Pinanordnung
> unter beibehaltung der pinnummerierung, dann einmal spiegeln. Macht den
> Schaltplan weniger fehleranfällig und lesbar.

Ja da hast du recht, werde ich mal machen.

> Möglicherweise eine Falle: Einige Steuersignale sind im Kabel Gekreuzt.
> Schaltest du zwei kabelstrecken über 1:1 belegung der Buchsen zusammen,
> hebst du die kreuzung auf. (Ähnlich Crossover / Modem-Nullmodem)

Ja die Leitungen sind 1 zu 1 verbunden zu mindestens war das meine Idee.
Kann ich mir Leitungen sparen, werden für USB 3.0 evtl nicht alle 
benötigt ?

[Flip B. (frickelfreak)]

J1 und J2 sind also Stecker, die direkt in ein Gerät gehen? Ich ging von 
Buchsen aus und damit Kabel auf beiden seiten. Das bedeutet natürlich 
1:1 Belegung. Lässt sich das überhaupt an ein Gerät (Laptop/Tablet/Hub?) 
stecken mit JP1 im Weg? Leitungsimpedanz muss natürlich beachtet werden.

J5 ist auch USB und geht ins Nichts? Wir (Ich) wissen nichts über Dein 
Projekt und deine bereits getätigten Überlegungen. Mit Buchse-Buchse 
würde es wie schon erklärt nicht funktionieren, daher erzähl mehr zum 
Einsatzzweck.

D. C. schrieb:
> Kann ich mir Leitungen sparen, werden für USB 3.0 evtl nicht alle
> benötigt ?

Lustigerweise ist DP /DM nicht wirklich nötig bei USB 3 SS Host und 
Device. Würde ich aber  trotzdem niemals weglassen, da in der 
Kabel-Spec enthalten und es nur kuriose probleme gibt, z.b. wenn jemand 
doch mal ein USB 2.0 device ansteckt, oder das USB 3 device doch mal als 
USB 2 enumerieren will, z.b. DFU Mode.

[D. C. (joker89)]

Flip B. schrieb:
> J1 und J2 sind also Stecker, die direkt in ein Gerät gehen? Ich ging von
> Buchsen aus und damit Kabel auf beiden seiten. Das bedeutet natürlich
> 1:1 Belegung. Lässt sich das überhaupt an ein Gerät (Laptop/Tablet/Hub?)
> stecken mit JP1 im Weg? Leitungsimpedanz muss natürlich beachtet werden.
(siehe Foto) kein Problem.
> J5 ist auch USB und geht ins Nichts? Wir (Ich) wissen nichts über Dein
> Projekt und deine bereits getätigten Überlegungen. Mit Buchse-Buchse
> würde es wie schon erklärt nicht funktionieren, daher erzähl mehr zum
> Einsatzzweck.

J5 ist nur ein Dummy und wird später wieder entfernt dient gerade nur 
als Platzhalter für irgendwann.

Es wird nur das Männchen zu einem Weibchen umgeleitet damit die 
Anschlüsse an den richtigen Gehäuse Seiten liegen.
Tatsächlich hätte der Rechte USB-C nur eine USB 2.0 Versorgung.

Benötige ich die Seitenbänder, bzw. wenn ich die weglasse geht dann der 
Highspeed, die werden soweit ich weiß ja nur für Spezialfälle verwendet?

[D. C. (joker89)]

Ich zweifle gerade daran, ob ich USB C 3.0 auf zwei Layer unter bekommen 
? Kann das sein das es nicht möglich ist ich finde keine Lösung

[Kevin M. (arduinolover)]

D. C. schrieb:
> Ich zweifle gerade daran, ob ich USB C 3.0 auf zwei Layer unter bekommen
> ? Kann das sein das es nicht möglich ist ich finde keine Lösung

Du wirst das auf zwei Lagen schon alleine wegen der Datenintegrität 
nicht hinbekommen. Hast du dir mal die Frequenz des USB3.0-Signals 
angesehen?

Du solltest dir Wissen über Crosstalk, Impedanzkontrolle, Referenzlagen 
und Stackup aneignen, bevor du so etwas umsetzt.

[D. C. (joker89)]

Dann lass ich es erst mal bei USB 2.0. Aber danke

[Harald K. (kirnbichler)]

D. C. schrieb:
> Benötige ich die Seitenbänder, bzw. wenn ich die weglasse geht dann der
> Highspeed, die werden soweit ich weiß ja nur für Spezialfälle verwendet?

Highspeed ist USB2.0 mit 480 MBit/sec, das läuft über D+/D-, wie auch 
Low- und Fullspeed. SuperSpeed (5 MBit/sec oder mehr) benötigt die 
zusätzlichen differentiellen Pärchen.

Wäre es nicht vielleicht doch einfacher, das Gehäuse an die 
Gegebenheiten anzupassen?

Was soll das ganze denn werden?

[D. C. (joker89)]

Harald K. schrieb:
> D. C. schrieb:
>> Benötige ich die Seitenbänder, bzw. wenn ich die weglasse geht dann der
>> Highspeed, die werden soweit ich weiß ja nur für Spezialfälle verwendet?
>
> Highspeed ist USB2.0 mit 480 MBit/sec, das läuft über D+/D-, wie auch
> Low- und Fullspeed. SuperSpeed (5 MBit/sec oder mehr) benötigt die
> zusätzlichen differentiellen Pärchen.

Sry bei mir sitzen die Begrifflichkeiten noch nicht ganz.

> Wäre es nicht vielleicht doch einfacher, das Gehäuse an die
> Gegebenheiten anzupassen?
>
Leider nicht möglich, die Maße sind fix.


Nur zum Verständnis, wäre die Verschaltung dann für USB 2.0 richtig? 
(siehe Anhang)

[Frank K. (fchk)]

D. C. schrieb:

> Nur zum Verständnis, wäre die Verschaltung dann für USB 2.0 richtig?
> (siehe Anhang)

Nein. CC1 und CC2 müssen bei USB-C zwingend beschaltet werden, sonst 
gehen echte USB-C Geräte daran nicht. Wenn an den USB-C ein Device kommt 
(der Port also ein Host-Port ist), dann brauchst Du 56k Pull-ups an 
beiden. Wenn an den USB-C Port ein Host kommt (der Port also ein Device 
ist), dann brauchst Du 5.1k Pull-Downs.

fchk

[D. C. (joker89)]

Frank K. schrieb:
> D. C. schrieb:
>
>> Nur zum Verständnis, wäre die Verschaltung dann für USB 2.0 richtig?
>> (siehe Anhang)
>
> Nein. CC1 und CC2 müssen bei USB-C zwingend beschaltet werden, sonst
> gehen echte USB-C Geräte daran nicht. Wenn an den USB-C ein Device kommt
> (der Port also ein Host-Port ist), dann brauchst Du 56k Pull-ups an
> beiden. Wenn an den USB-C Port ein Host kommt (der Port also ein Device
> ist), dann brauchst Du 5.1k Pull-Downs.
>
> fchk

Okay, danke für die Erklärung. Darf ich Shield mit Ground verbinden? 
Grüße

[Thomas Z. (usbman)]

D. C. schrieb:
> Darf ich Shield mit Ground verbinden?
ja das ist kein Problem.

Wenn du nur auf D+ / D- gehst würde 16Pin Buchsen für USB C verwenden. 
Das ist einfacher zu routen und zu löten.

[Michael (Gast)]

Thomas Z. schrieb:
>> Darf ich Shield mit Ground verbinden?
> ja das ist kein Problem.

Solange man nicht ins EMI Labor muss, stimmt das.
Beidseitige Verbindung von Shield mit GND hebt die Funktion von Shieild 
teilweise auf und trägt die Störungen auf GND nach Aussen, statt sie 
abzuschirmen.

Frank K. schrieb:
> Nein. CC1 und CC2 müssen bei USB-C zwingend beschaltet werden, sonst
> gehen echte USB-C Geräte daran nicht.
Korrekt.

> Wenn an den USB-C ein Device kommt
> (der Port also ein Host-Port ist), dann brauchst Du 56k Pull-ups an
> beiden.
Das macht der Host Controller.
>Wenn an den USB-C Port ein Host kommt (der Port also ein Device ist), dann 
brauchst Du 5.1k Pull-Downs.
Das macht das angeschlossene Gerät.

USB-C ist ein 'cold Port'
D.H. es liegt keine Spannung an bevor nicht über den 5k1 an einem der CC 
Pins aktiviert wird.
Zugleich wird über CC aber über ein serielles Protokoll mit dem Sink 
Controller verhandelt und über den jeweils anderen CC wird der eventuell 
vorhandenen E-Marker Chip im Kabel versorgt, der 5A Fähigkeit 
signalisiert.
Welcher CC was tut entscheidet sich dadurch wie rum man steckt.

Wenn nun jeder in der Kette fröhlich den 5k1 beschaltet, liegen viele 
von denen parallel und da ist nix mehr mit Verhandlung.
Also entweder ist man passiver Teilnehmer, dann macht man nix ausser 
Kabel zu verbinden, oder man ist aktiver Teilnehmer, dann manipuliert 
man signale.

[Frank K. (fchk)]

Michael schrieb:

> Also entweder ist man passiver Teilnehmer, dann macht man nix ausser
> Kabel zu verbinden, oder man ist aktiver Teilnehmer, dann manipuliert
> man signale.

Das gilt für USB-C auf USB-C. Bei USB-C auf USB-A (wie in diesem Fall, 
der andere Port ist gemäß Schaltplan ein USB-A) oder USB-B muss der 
Adapter (das ist hier einer) die CC-Leitungen beschalten.

fchk

[Harald K. (kirnbichler)]

Frank K. schrieb:
> Bei USB-C auf USB-A (...) oder USB-B muss der
> Adapter (das ist hier einer) die CC-Leitungen beschalten.

Sofern am USB-C-Ende der Host ist.