usb type-c接口定义概念解析

屈育成 2017-12-01 356343

接口定义

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描述

　　一、Usb type c接口定义介绍

　　USB Type-C接口总计有24个针脚，可以正反插且传输速度快，接口没有方向性，让用户在使用中避免出现插错的情况。一般简称有type c、type-c等这些指的都是同一个产品。而USB3.0接口通常是9到11个，USB2.0只有4个针脚。针脚的增多并没有导致Type-C接口体积变大，实际上它还缩小了体积（相对标准口来说），满足了移动设备的需求。

　　二、USB3.1 type-c接口特性

　　特性1、全新接口设计，尺寸约8.4mm x 2.6mm，接口纤薄

　　特性2、功率输出能力：标准线缆3A，接口5A

　　特性3、可用来传输DisplayPort讯号，支持4K UHD影像传输

　　特性4、可以提供最大100 的电力传输

　　特性5、更好的电磁干扰（EMI）和射频干扰（RFI）缓解特性

　　特性6、支持正反两面插入，可承受1万次反复插拔

　　特性7、USB Power Delivery，可支持充电

　　特性8、最高数据传输速度达到10Gbps，基于USB3.1规范

　　三、USB Type-C接口的优点

　　优点1、配备Type-C连接器的标准规格连接线，可通过3A电流，同时还支持超出现有USB供电能力的「USBPD」，可以提供最大100W的电力;

　　优点2、DisplayPort交替模式，支持高达4K超高清（UHD）甚至8K的解析度。

　　优点3、最大数据传输速度达到10Gbps，也是USB3.1的标准，兼容USB2.0标准;

　　优点4、支持从正反两面均可插入的「正反插」功能;

　　四、usb type-c接引脚定义

　　 usb

　　可以看到，数据传输主要有TX/RX两组差分信号，CC1和CC2是两个关键引脚，作用很多：

　　• 探测连接，区分正反面，区分DFP和UFP，也就是主从

　　• 配置Vbus，有USB Type-C和USB Power Delivery两种模式

　　• 配置Vconn，当线缆里有芯片的时候，一个cc传输信号，一个cc变成供电Vconn

　　• 配置其他模式，如接音频配件时，dp，pcie时

　　电源和地都有4个，这就是为什么可以支持到100W的原因。

　　 usb

　　不要看着USB Type-C好像能支持最高20V/5A，实际上这需要USB PD，而支持USB PD需要额外的pd芯片，所以不要以为是USB Type-C接口就可以支持到20V/5A。当然，以后应该会出现集成到一起的芯片。

　　辅助信号sub1和sub2（Side band use），在特定的一些传输模式时才用。

　　d+和d-是来兼容USB之前的标准的。

　　这里说一下，USB3.0只有一组RX/TX，速度是5Gb，USB Type-C为了保证正反都可以插就用了两组，但实际上数据传输还是只用了一组RX/TX，速度就已经达到10Gb了。如果后面升级协议，两组都传的话就和DisplayPort一样20Gb了。

　　五、usb type-c接口主要功能

　　1.快速理论上，USB-C端口的最高传输速率为每秒10Gb。但是苹果表示新款MacBook的USB-C端口最高传输速率为5Gbps。最大输出电压为20伏，可以加快充电时间。而USB-A型，到目前为止极限传输速率为5Gbps，输出电压为5伏。

　　2.多面手新MacBook的USB-C型端口能够传输数据、进行充电也可以作为视频输出端口链接外部显示设备。唯一的疑问是苹果如何满足想要同时做这三件事的用户。

　　3.双向不像老款USB端口，功率只能单向传输，USB-C型端口的功率传输是双向的，这意味着它可以拥有两种发送功率方式。所以，用户不仅可以用笔记本为移动设备充电，也可以利用其它设备或移动电源为笔记本充电。

　　4.后向兼容USB-C可以与老的USB标准兼容，但用户需要额外购买适配器才能完成兼容。苹果公司表示不仅苹果官方会出售适配器，第三方公司也可以授权生产。

　　六、usb type-c接工作流程

　　 usb

　　上图DFP （Downstream Facing Port）也就是主，UFP （Upstream Facing Port）为从。除了DFP、UFP，还有个DRP （Dual Role port），DRP可以做DFP也可以做UFP。当DPR接到UFP，DRP转化为DFP。当DRP接到DFP，DRP转化为UFP。两个DRP接在一起，这时就是任意一方为DFP，另一方为UFP。

　　在DFP的CC pin有上拉电阻Rp，在UFP有下拉电阻Rd。未连接时，DFP的VBUS是无输出的。连接后，CC pin相连，DFP的CC pin会检测到UFP的下拉电阻Rd，说明连接上了，DFP就打开Vbus电源开关，输出电源给UFP。而哪个CC pin（CC1，CC2）检测到下拉电阻就确定接口插入的方向，顺便切换RX/TX。

　　电阻Rd=5.1k，电阻Rp为不确定的值，根据前面的图看到USB Type-C有几种供电模式，靠什么来甄别？就靠Rp的值，Rp的值不一样，CC pin检测到的电压就不一样，然后来控制DFP端执行哪种供电模式。

　　需要注意的是，上图里画了两个CC，实际上在不含芯片的线缆里只有一根cc线。

　　含芯片的线缆也不是两根cc线，而是一根cc，一根Vconn，用来给线缆里的芯片供电（3.3V或5V），这时就cc端没有下拉电阻Rd，而是下拉电阻Ra，800-1200欧。

　　 usb

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