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インターフェース・デザイン・シリーズ 【シリーズ一覧へ】

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

野崎 原生/畑山 仁/池田 浩昭/永尾 裕樹/長野 英生/宮崎 仁 共著
A5判 320ページ
定価3,520円(税込)
JAN9784789846448

2020年1月1日発行

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 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,次の二つになります.
 ・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

 まえがき

 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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