Tout sur l'USB

Apr 09, 2024

En parlant d'implémentations USB-C de haute qualité, il existe un produit qui présente de nombreux arguments de vente conçus autour de l'USB-C et constitue sans doute un brillant exemple de la façon de bien faire l'USB-C. Il s’agit de l’ordinateur portable Framework, où les cartes d’extension USB-C occupent le devant de la scène.

Divulgation complète – cet article est rédigé sur un ordinateur portable Framework et je l’ai obtenu gratuitement auprès de Framework. Je ne l'ai pas eu pour la couverture Hackaday – je développe du matériel destiné au Framework comme passe-temps, en particulier des cartes qui piratent certains aspects de cet ordinateur portable de manière amusante. Dans le cadre de leur effort de soutien aux développeurs communautaires, ils m'ont fourni un ordinateur portable que je ne pourrais pas autrement me procurer pour un tel passe-temps. À présent, je fais partie de la communauté Framework, j'ai mon propre ensemble de choses que j'aime sur cet ordinateur portable et un ensemble de choses que je n'aime pas.

Ceci n'est pas un article sur la façon dont je suis satisfait ou insatisfait de l'ordinateur portable Framework – il y en a beaucoup et il ne serait pas juste pour moi d'en écrire un – je n'ai rien payé pour cela, sauf pour m'amuser beaucoup. concevoir des tableaux et passer du temps avec d'autres personnes pour concevoir des choses sympas, ce que je fais volontiers. Je suis un passionné de tout ce qui concerne les ordinateurs portables, et la raison pour laquelle j'aimerais parler de Framework est qu'il n'y a pas de meilleur exemple d'USB-C et de tout ce que vous pouvez faire avec, dans la nature.

Il existe quatre ports USB-C sur l’ordinateur portable Framework. Tous ces ports peuvent être utilisés comme ports de chargement, USB3, DisplayPort ou Thunderbolt 3. Cela est possible en partie parce que, eh bien, il n'y a pas d'autres ports dans le système – ces quatre ports sont ce que vous obtenez, à l'exception de la prise casque, et chaque port est doté d'un contrôleur Thunderbolt et PD. Cependant, contrairement aux Macbooks, il n'y a pas de dongle à gérer : tous les ports sont profondément encastrés dans le boîtier et vous utilisez ce que l'on appelle des cartes d'extension pour vos besoins en matière de ports. La plus simple, la carte d'extension USB-C, étend simplement le port USB-C auquel elle se branche – il s'agit essentiellement d'une extension USB-C mais d'une manière ou d'une autre, du type conforme aux normes ; il ne contient aucun composant actif et transmet simplement les broches 1:1, héritant de toutes les propriétés des ports.

Il existe d'autres cartes, comme HDMI, DisplayPort, USB-A, Ethernet ainsi que des cartes d'extension de stockage. Comme vous pouvez le deviner, ils invoquent des modes alternatifs à partir des ports USB-C auxquels ils sont connectés – avec DisplayPort et HDMI utilisant le mode alternatif DP, la carte DisplayPort ne faisant que passer les broches compatibles avec le mode alternatif haute vitesse et HDMI utilisant un DisplayPort actif. -Puce de convertisseur HDMI. L'USB-A agit comme un adaptateur USB-C mâle vers USB-A 3.1 femelle, Ethernet se connecte via USB3 et les cartes d'extension de stockage semblent également se connecter via USB3.

Cela résout pas mal de problèmes. Si vous souhaitez un ordinateur portable doté d’une combinaison de ports très spécifique, vous pourrez probablement l’obtenir ici. Vous n'avez pas besoin de transporter de dongles : les cartes d'extension sont petites et faciles à gérer, vous pouvez en jeter une poignée dans le sac de votre ordinateur portable et n'utiliser la carte DisplayPort que lorsque vous avez besoin d'une sortie DisplayPort, dotée d'un port USB-C ou USB-A. ports à d’autres moments. Si un port tombe en panne, vous n'avez plus besoin de remplacer et de réparer la carte mère : échangez la carte d'extension et c'est parti. Oh, et si vous possédez un autre ordinateur portable équipé de l'USB-C, toutes vos cartes d'extension fonctionneront comme des dongles USB-C à la rigueur, à condition que le facteur de forme mécanique nécessairement inflexible ne soit pas un problème pour vous.

Dès le début, Framework a publié des fichiers permettant à d'autres de développer leurs propres cartes d'extension : un modèle KiCad avec les numéros de pièces, un exemple de carte avec un microcontrôleur STM32 et des fichiers de boîtier de carte imprimables. Ils se sont également engagés à soutenir les développeurs de la communauté en finançant des séries de production de prototypes – le programme dont j'ai bénéficié, comme je l'ai décrit ci-dessus. Même si un pirate informatique solitaire ne sera peut-être pas en mesure de développer un périphérique Thunderbolt, vous bénéficiez toujours d'une sortie 5 V et d'un port USB 2.0, avec une capacité USB 3.0 si vous osez tenter votre chance en matière d'adaptation d'impédance. De plus, bien sûr, le relais de chargement USB-C est là tant que vous conservez les lignes CC.