Das LCD-Controller-Board eMotion-USB und ein COM-Express-Referenz-Baseboard mit dem USB-Type-C-Interface sind die Grundlage für innovative und moderne Systemkonzepte und modulare Erweiterungen.

Bild: Data Modul

Alle Interfaces über ein Kabel USB Type C mit Alternate Mode – Eines für alles

22.10.2018

Monitorlösungen in industriellen Embedded-Anwendungen sollen hoch performante und reibungslose Funktionalität bieten und gleichzeitig den aktuellsten Designaspekten und -bedürfnissen entsprechen. Hierzu gehört der wachsende Industriebedarf an immer höheren Auflösungen, an Lösungen mit vereinfachter Ansteuerungsmöglichkeit und möglichst wenig Schnittstellen bei uneingeschränktem Betrieb. Mit der Ein-Kabel-Lösung USB TYPE C werden alle Interfaces jetzt in nur einem Kabel aus dem Monitor herausgeführt.

Die Anforderungen an Monitore im industriellen Umfeld steigen auch in puncto Design und Handhabbarkeit. Hierzu gehören nicht nur das Gehäusedesign, sondern auch die Anschlussmöglichkeiten und die damit verbundene Anzahl der Kabel. Das Ziel ist klar und heißt: Die Bündelung aller
Interfaces in einem einzigen Kabel.

Kosteneffizienz und Handhabbarkeit

Die Vorteile einer solchen Lösung liegen nicht nur im Design und der Handhabbarkeit, sondern auch im Kostenbereich, denn durch die Kombination von Display, Touch, Audio und Spannungsversorgung sinken natürlich auch die Materialkosten.

Die Designaspekte spielen dabei eine große Rolle: Durch das Miniaturisieren der Stecker sind noch kompaktere und flachere Gerätedesigns und dementsprechende Einbauvarianten denkbar und auch möglich.

USB-Typ-C mit Alternate Mode

Mit einem USB-Type-C-Steckverbinder und der damit möglichen Übertragung von Display-Port-Signalen über Alternate Mode und der Stromversorgung über ein einziges USB-Type-C-Kabel wurde eine neue Übertragungsschnittstelle geschaffen, die seit des Jahres 2014 als VESA-Standard definiert ist. Wie schon bei den hohen Bildschirm-Auflösungen war auch hier der Consumer-Markt Vorreiter.

Neuer Standard für modulare Erweiterungen

Hier sind mobile Endgeräte, aber auch Note- und Ultrabooks mit der Schnittstelle USB-Typ-C mit Alternate Mode schon länger erhältlich. Data Modul als Anbieter im Bereich Visual Solutions griff diesen neuen Standard auf und adaptierte die innovative Lösung für industrielle Anwendungen.

Mit dem eigenentwickelten LCD-Controller-Board eMotion-USB, einem COM-Express-Referenz-Baseboard mit dem USB-Type-C-Interface ist die Grundlage für innovative und moderne Systemkonzepte und modulare Erweiterungen gelegt.

Aufbau eines Systemkonzepts

Steht in einer Embedded Lösung eine USB-Type-C-Buchse als Signalquelle zur Verfügung, können bei kongruenter softwareseitiger Unterstützung die Display Port-Signale im Alternate Mode sowie das Power Profile gemäß der USB-PD-Spezifikation bereitgestellt werden.

Wenn die Signalquelle entsprechend ausgestattet ist, werden über USB Power Delivery (USB-PD) Leistungen bis maximal 5A bei 20VDC (100W) übertragen. Mit dem Alternate Mode, der nur für Typ-C vorgesehen ist, können eine, zwei oder vier Datenleitungen für andere Signale als USB genutzt werden.

Ein Kabel mit Chip

Geräte, die das beherrschen, handeln die Aufteilung der Verbindung beim Anschließen aus, spezielle Stecker sind nicht nötig. Hierzu wird ein Protokoll implementiert, über welches elektronisch markierte Kabelaushandeln, wie viel Strom übertragen werden darf.

Kommunikation ist alles

Das heißt, die Quelle liefert dem Verbraucher die möglichen Spannungs- und Stromwerte, sodass sich dieser davon die passenden Werte aussuchen und von der Quelle anfordern kann.

Erst dann schaltet die Quelle die Spannung auf die entsprechenden Pins. Grundsätzlich lässt sich sagen: Quellen dürfen auch andere Werte als die in der USB-PD-Spezifikation angegebenen liefern, allerdings gibt es gerade in Embedded Systemen aus Sicherheitsgründen meist eine Deckelung.

USB-2.0-Schnittstellen

Intern können über Dual-Channel-LVDS-Schnittstellen TFT-Displays mit einer Auflösung bis zu WUXGA (1920 x 1200) angesteuert werden. Der Audio Ausgang bietet Anschlüsse für zwei externe Lautsprecher, somit ist auch eine Stereo-Ausgabe möglich. Für den vollen Funktionsumfang einer abgesetzten Monitor-Lösung sind neben den Ausgängen auch Eingänge nötig, um diese zu einer Bedieneinheit erweitern zu können.

Firmen zu diesem Artikel
Verwandte Artikel