USB的案例
USB 3.1是USB Type-C嗎? USB PD又是什么?
USB 3.1、USB Type-C、USB PD這幾個英文單詞應該是目前與USB接口相關的較熱門的英文單詞。大家或多或少都會在有意或者無意下接觸到與其相關的一些信息，但是相對于大部分人來說也僅僅是知道有這么一個東東，但是對其功能及用途卻并不了解。那么，USB 3.1、USB Type-C、USB PD到底是什么呢？
USB 3.1是什么?
USB 3.1其實跟USB 2.0、USB 3.0一樣都只是USB的一種傳輸標準，不同的傳輸標準對應不同的傳輸速度。就目前來說USB 3.1的傳輸速度要高于USB 3.0與USB 2.0。USB 2.0的較高傳輸速度可達480Mbit/s，USB 3.0的較高傳輸速度可達5Gbit/s，USB 3.1的較高傳輸速度可達10Gbit/s；USB 3.0的傳輸速度是USB 2.0的10倍，USB 3.1的傳輸速度也比USB 3.0要快2倍。
USB 3.1目前還有真假之分，假的USB 3.1被稱作USB 3.1 Gen1，傳輸速度較高可達5Gbit/s，只是USB 3.0換了個馬甲而已。真正的USB 3.1被稱作USB 3.1 Gen2，傳輸速度可達10Gbit/s。
展開 USB接口的演變與升級
USB接口是計算機與外部設備之間傳輸數據的重要接口之一，它的演變和升級經歷了多年的發展。本文將詳細介紹USB接口的發展歷程、應用領域、標準化進程以及未來趨勢。
USB接口最早出現在1994年，當時是由英特爾公司、微軟公司和惠普公司共同開發的。這個接口的設計初衷是為了解決計算機與外部設備之間的數據傳輸問題。當時的USB接口只有1.1版本，最大傳輸速率為12Mbps，而且只能用于連接鼠標、鍵盤等簡單的外設。
到了2000年，USB 2.0版本被推出，傳輸速率達到了480Mbps,同時還支持熱插拔功能，這使得用戶在使用過程中更加方便快捷。此外，USB 2.0還引入了分線器的概念，可以將一個USB接口分成多個接口，這對于需要同時連接多個設備的場合非常有用。
到了2008年，USB 3.0版本被推出，傳輸速率達到了5Gbps,同時還引入了集線器的概念，可以同時連接多個設備。此外，USB 3.0還支持電源傳輸和視頻輸出功能，這使得它在一些高端應用領域得到了廣泛的應用。
隨著移動設備的普及，USB接口也在不斷地升級和完善。到了2014年，USB Type-C接口被推出，它不僅可以實現高速數據傳輸和視頻輸出功能，還可以實現充電和數據傳輸的雙重功能。此外，Type-C接口還具有可逆性、高可靠性和兼容性好等特點，這使得它成為了未來移動設備的標準接口。
USB接口被廣泛應用于醫療設備的連接。例如，心電圖機、血壓計、血糖儀等設備都可以通過USB接口與計算機或移動設備進行連接和數據傳輸。這使得醫生可以更加方便地獲取患者的健康數據，從而更好地進行診斷和治療。
在工業控制領域，USB接口也被廣泛應用。例如，一些PLC(可編程邏輯控制器)設備可以通過USB接口與計算機進行通信，實現遠程監控和控制。
展開 USB快充，原來有這么多 血雨腥風
但是Type-B USB接口就稍微有些尷尬了，因為論體積它并不比標準Type-A USB接口小多少，但是或許是設計之初并未考慮到今后的發展，導致了增加的針腳無處放置。因此Type-B USB3.0接口不得不改變了外觀，較Type-B USB2.0增加了高度。很少有廠家選用這個接口形式。
USB3.1接口與Type-C
USB3.1接口與USB3.0接口仍然以顏色來區分
在行業內，USB3.0接口被做成藍色以便和USB2.0接口的黑色相區分。目前，華碩已經推出了配備標準Type-A USB3.1接口的主板，其接口顏色為藍綠色，與USB3.0相區分。盡管USB協會并未對USB3.1的顏色做出規定，但是以顏色來區分也將是必然。
筆者再次重申，Type-C接口與USB3.1標準幾乎同時推出，Type-C的規范也確實是按照USB3.1所制定，因此USB3.1當然可以制作為Type-C類型，但Type-C≠USB3.1：比如諾基亞N1平板就采用了USB2.0規范的Type-C接口，而華碩Z97-K/USB3.1就使用了標準Type-A的USB3.1接口。
展開 CAE仿真對USB的強度分析
USB按壓（Z+）
如上圖所示，USB壓桿加載力到45N時，USB焊錫紅圈所示區域中器件所處pcb位置壓應變較大，器件有失效風險。
USB按壓（X-）
壓桿加載力達到100N時位移1.0mm,保載后最大位移1.04mm， 卸載后壓桿不可恢復位移0.55mm。
USB按壓（X-）
如上圖所示，彩色區域為usb焊錫，其最大等效塑性應變4.93e-2，小于焊錫斷裂延伸率0.199，usb無脫焊風險。
USB按壓（X-）
如上圖所示，USB壓桿加載力到45N時，USB焊錫紅圈所示區域中器件所處pcb位置壓應變較大，器件有失效風險。
USB按壓（X+）
壓桿加載力達到100N時位移0.95mm, 保載后最大位移0.97,mm，卸載后壓桿不可恢復位移0.51mm。
USB按壓（X+）
如上圖所示，彩色區域為usb焊錫，其最大等效塑性應變5.16e-2，小于焊錫斷裂延伸率0.199，usb無脫焊風險。
USB按壓（X+）
如上圖所示，USB壓桿加載力到45N時，USB焊錫周邊器件所處位置無大應變區域，器件失效風險低。
總結：
USB雖然應用簡單，但是研發并不簡單。通過USB強度仿真分析，我們可以看出合理運用CAE仿真技術，可以有效地解決USB研發過程中一些技術上的難點和問題，降低開發成本，縮短開發周期從而提升產品的市場競爭力。
展開 
USB是如何誕生的？
在 USB 開發團隊工作的Bala Cadambi在 2019 年的采訪中說，在大多數人的印象中，公共汽車是將乘客從 A 點運送到 B 點的交通工具。通用將 USB 標記為可以與任何硬件一起使用的工具。
該團隊于 1995 年宣布了其第一個設計。Pappas 告訴Fast Company，USB 1.0 的速度為每秒 12 兆比特，“比通常出現在 PC 背面的任何其他東西都要快” 。
然而，該團隊遇到了一個問題：12 Mb/s 對于計算機鼠標、操縱桿、鍵盤和其他帶有非屏蔽電纜的附件來說太快了。工程師通過安排 USB 1.0 來支持 1.5 Mb/s 的通信解決了這個問題。
這種方法允許 USB 以低速工作于使用非屏蔽電纜的低成本外圍設備，并以高速工作于使用屏蔽電纜的設備，例如打印機和軟盤驅動器。
USB 1.1 于 1996 年發布，直到 1998 年在拉斯維加斯的COMDEX貿易展上展示后才流行起來。在那里的新聞發布會上，一個英特爾團隊將127 個外圍設備連接到一臺 PC上。工程師聘請 Bill Nye為最后一臺設備插上電源。在 Pappas 于 2019 年接受Fast Company的采訪中，他說一旦 Nye 這樣做了，團隊就會將文件發送到各個目的地進行打印。“我們有一個充滿不同打印機的整個舞臺！” Pappas說。
從 1996 年發布 USB 1.1 到它流行起來之間的延遲是可以理解的，因為 1998 年 6 月發布的 Microsoft Windows 98是第一個支持 USB 的操作系統。兩個月后，Apple發布了 iMac，它沒有軟盤驅動器，但有一對 USB 端口。
展開 干貨｜超詳細USB Type-C引腳信號及PCB布局布線介紹
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USB供電
在我們熟悉了USB-C標準的固定，讓我們簡單介紹一下USB供電和備用模式。
如上所述，使用USB Type-C標準的設備可以通過接口協商并選擇適當水平的功率流。這些功率協商是通過稱為USB Power Delivery的協議實現的，該協議是上面討論的CC線上的單線通信。下面的圖6顯示了一個示例USB供電，其中接收器向源發送請求并根據需要調整VBUS電壓。首先，要求提供9 V總線。在源穩定總線電壓為9 V后，它會向接收器發送“電源就緒”消息。
然后，接收器請求一個5V總線，并且源提供它并再次發送“電源就緒”消息。
值得注意的是，“USB供電”不僅僅涉及與供電相關的談判，其他談判，例如與備用模式相關的協商，都是使用標準CC線上的供電協議完成的。
展開 歐盟統一使用USB Type-C接口，引腳信號及PCB布線
下面就讓我們從引腳信號及PCB布局詳細了解下USB Type-C吧！
USB Type-C是USB連接器系統的規范，在智能手機和移動設備上越來越受歡迎，并且能夠進行電力傳輸和數據傳輸。
與USB的早些產品不同，它也是可翻轉的 - 所以你不需要嘗試多次插入。
01
什么是USB-Type-C
USB-C是一種相對較新的標準，旨在提供高達10Gb/s的高速數據傳輸以及高達100W的功率。這些功能可以使USB-C成為現代設備的真正通用連接標準。
02
功能介紹
USB-C接口有三個主要功能：
它有一個可翻轉的連接接口。接口的設計使插頭可以相對于插座翻轉。
它支持USB 2.0、USB 3.0和USB 3.1 Gen 2標準。此外，它還可以在稱為備用模式（Alternate Mode）的操作模式下支持第三方協議，如DisplayPort和HDMI。
它允許設備協商并通過接口選擇適當的功率流。
03
信號圖示
USB Type-C連接器有24個引腳。圖1和圖2分別顯示了USB Type-C插座和插頭的插針。
04
USB 2.0差分對
D+和D-引腳是用于USB 2.0連接的差分對。插座中有兩個D+引腳和兩個D-引腳。
但是，這些引腳相互連接，實際上只有一個USB 2.0數據差分對可供使用。冗余設計只是為了提供可翻轉的連接器。
05
電源和接地引腳
VBUS和GND引腳是電源和信號的返回路徑。
展開 超詳細USB Type-C引腳信號及PCB布局布線介紹
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USB供電
在我們熟悉了USB-C標準的固定，讓我們簡單介紹一下USB供電和備用模式。
如上所述，使用USB Type-C標準的設備可以通過接口協商并選擇適當水平的功率流。
這些功率協商是通過稱為USB Power Delivery的協議實現的，該協議是上面討論的CC線上的單線通信。
下面的圖6顯示了一個示例USB供電，其中接收器向源發送請求并根據需要調整VBUS電壓。
首先，要求提供9V總線。
在源穩定總線電壓為9V后，它會向接收器發送“電源就緒”消息。
然后，接收器請求一個5V總線，并且源提供它并再次發送“電源就緒”消息。
值得注意的是，“USB供電”不僅僅涉及與供電相關的談判，其他談判，例如與備用模式相關的協商，都是使用標準CC線上的供電協議完成的。
展開 應用在USB耳機中的高質量立體聲編解碼器
USB（通用串行總線）經過幾十年發展，已經成為一種在個人電腦領域大量使用的標準。記憶棒、移動硬盤、鼠標和網絡攝像頭都通過USB連接。本文將深入分析USB音頻：一種用來將PC、智能手機和平板電腦中所使用的電子音頻與揚聲器、麥克風或調音臺等音頻外設連接在一起的標準。本文將描述USB音頻的工作原理，需要注意什么事項，以及對于高保真多通道輸入輸出，應如何使用USB音頻等。
USB耳機接口能支持更多游戲耳機功能。USB可以內置DAC解碼器（Digital to analog converter）。USB接口耳機通常會在耳機上加入特殊軟件以加強音效表現。
USB耳機接口可以支持配置獨立聲卡。高端的USB接口耳機會配置獨立聲卡，這個獨立聲卡比主板（設備）上的聲卡，功能更加強大。3.5mm接口則不支持此功能。
USB耳機接口由于通信功能強大，可以支持耳機配置多種功能，例如多功能鍵、燈光、震動等。
衡量耳機可以用一些評價音箱的方法，但耳機的聽感與音箱是不同的，音箱發出的聲波在空氣中衰減、發生干涉，與人的頭和耳朵相互作用，耳機的聲音是直接進入耳朵的。
耳機的聲音的好壞比它的技術性能更重要，由于人頭和耳朵的形狀是不同的，一副耳機對不同人會有不同的聽感，所以推薦只能作為參考，有機會一定要親自聆聽才可以真正感受到耳機的聲音。
USB是一種由PC（USB主機）發起一次傳輸，設備（例如一套USB揚聲器）繼而響應的通信協議。每次傳輸都尋址到一個特定設備，并尋址到該設備的一個特定端點。IN傳輸將數據發送至PC.當主機發起一次IN傳輸時，設備必須用主機所需的數據做出響應。OUT傳輸將數據傳輸至設備。當主機執行一次OUT傳輸時，它發送設備必須捕獲的數據包。
展開 干貨｜PCB layout之USB走線經驗教訓
以上所描述的布線規則是基于USB2.0設備，在USB布線過程中把握差分線路最短、緊耦合、等長、阻抗一致且注意好USB電源線的載流能力，掌握好以上原則USB設備運行基本沒問題。
USB接口電路設計常見問題
以上所描述的布線規則是基于USB2.0設備，在USB布線過程中把握差分線路最短、緊耦合、等長、阻抗一致且注意好USB電源線的載流能力，掌握好以上原則USB設備運行基本沒問題。
家用小型USB充電風扇跌落分析
家用小型USB充電風扇跌落分析
1問題引出
家用小型USB充電風扇由于體積小便于攜帶的優點深受廣大消費者的青睞，家用小型USB充電風扇的大量生產也給運輸帶來了一定的壓力，在運輸過程難免會發生碰撞與跌落，尤其是風扇的跌落，是風扇報廢的主要原因。為此，本文建立風扇跌落的仿真模型，分析其跌落對風扇內部零件變形損壞的影響，為家用小型USB充電風扇在運輸過程的跌落防控提供設計方案。
2 家用小型USB充電風扇建模簡化及分析
由于家用小型USB充電風扇的曲面建模比較復雜，因此選擇專門的三維建模軟件NX10.0進行風扇的三維建模，在建模過程中，考慮到LSDYNA動力分析的仿真合理與便捷，做出幾點簡化處理：（1）由于此種風扇有設計專門的防撞板，故忽略USB充電風扇的底座的三維建模（2）由于USB充電線對跌落過程影響不大，忽略USB充電線及充電插孔的建模部分（3）電機建成一個整體部分，忽略電機內部結構（4）電機與風扇葉片之間通過螺栓連接，螺栓用圓柱連接代替，螺母用矩形截面的長方體代替。通過上述建模分析與簡化處理，在UG軟件中建立的家用小型USB充電風扇模型如圖1所示。建立好的模型檢查無誤后導出為文本文件（x_t格式），方便在ANSYS的WORKBENCH平臺進行前處理操作與無限大地面的建立。
圖1家用小型USB充電風扇簡化模型
3 ANSYS/LSDYNA算例求解
在用UG建立好風扇的三維模型后，用ANSYS WORKBENCH平臺繼續進行幾何模型和的處理工作，相關界面如圖2所示。在DM中首先建立無限大的地面板用以模擬跌落所需要的地面，風扇導入到DM中可以看到經過簡化后的風扇被劃分成了17個part，各個part所代表的的零件如表1所示。
展開 【技術文章】USB接口電路設計常見問題
USB是一種快速、雙向、同步傳輸、廉價、方便使用的可熱拔插的串行接口。
由于數據傳輸快，接口方便，支持熱插拔等優點使USB設備得到廣泛應用。目前，市場上以USB2.0為接口的產品居多，但很多硬件新手在USB應用中遇到很多困擾，往往PCB裝配完之后USB接口出現各種問題。
比如通訊不穩定或是無法通訊，檢查原理圖和焊接都無問題，或許這個時候就需懷疑PCB設計不合理。繪制滿足USB2.0數據傳輸要求的PCB對產品的性能及可靠性有著極為重要的作用。
USB協議定義由兩根差分信號線（D+、D-）傳輸數字信號，若要USB設備工作穩定差分信號線就必須嚴格按照差分信號的規則來布局布線。
展開 在USB耳機中應用的USBCodec芯片
USB耳機是通過計算機與其他人通信的便捷方式。耳機由耳機和連接的麥克風組成，該麥克風通過USB端口連接到計算機或筆記本電腦。各種程序將與USB耳機同步，并允許您在計算機上執行其他任務時與朋友，家人或同事交談。
游戲耳機還是USB好。USB耳機的價格偏貴。可用設備范圍：3.5mm圓形接口可以連接MP3/MP4，大部分手機、電腦等等。USB接口耳機只能插入USB口，該耳機可用設備范圍小，基本是用在電腦上。
把沒有位置感的低頻去掉，嘈雜的高頻削弱，增強腳步聲、槍聲這些中高頻聲音，讓玩家更容易分辨出來，才是好的游戲耳機，而這種耳機若去聽歌，所有樂器都像鐵皮做的一樣。
衡量耳機可以用一些評價音箱的方法，但耳機的聽感與音箱是不同的，音箱發出的聲波在空氣中衰減、發生干涉，與人的頭和耳朵相互作用，耳機的聲音是直接進入耳朵的。
耳機的聲音的好壞比它的技術性能更重要，由于人頭和耳朵的形狀是不同的，一副耳機對不同人會有不同的聽感，所以推薦只能作為參考，有機會一定要親自聆聽才可以真正感受到耳機的聲音。
說到電競裝備，我們平時關注得更多的可能是鍵盤和鼠標，但其實電競耳機也是重要的一部分，除了一些職業的電競選手之外，很多游戲玩家在玩游戲的時候也會選擇電競耳機。相對于普通的影音耳機來說，電競耳機在外觀造型上更加炫酷拉風，佩戴上更追求舒適性，另外，在音效方面也會加入一些獨特的設計，比如7.1環繞聲音效、3D全景環繞音效等，這主要是為了實現在游戲過程中的聽聲辯位。
推薦一款工采網代理的國產USBCodec芯片 - CJC6822A，該芯片是一款基于Cortex-M0+的單片機，專為USB耳機設備而設計。
展開 干貨｜PCB layout之USB走線經驗教訓
USB是一種快速、雙向、同步傳輸、價格便宜、方便使用的可熱拔插的串行接口。
由于數據傳輸快，接口方便，支持熱插拔等優點使USB設備得到廣泛應用。目前，市場上以USB2.0為接口的產品居多，但很多硬件新手在USB應用中遇到很多困擾，往往PCB裝配完之后USB接口出現各種問題。
比如通訊不穩定或是無法通訊，檢查原理圖和焊接都無問題，或許這個時候就需懷疑PCB設計不合理。
繪制滿足USB2.0數據傳輸要求的PCB對產品的性能及可靠性有著極為重要的作用。
USB協議定義由兩根差分信號線（D+、D-）傳輸數字信號，若要USB設備工作穩定差分信號線就必須嚴格按照差分信號的規則來布局布線。
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