USB Type-C 3.1接口的六大优势

USB Type-C凭借连接器的优势一举杀出江湖，目前已经成功即将登顶，各种领域应用势不可挡趋势，苹果的MacBook更让人们认识了USB Type-C接口的便利性，也让大家看到了未来设备的发展趋势，在接下来的日子里，USB Type-C设备将不断面世；USB Type-C 接口无疑将在未来几年内逐渐普及及一统江湖，而且在手机、平板等移动设备上，它拥有的几个特点可以让手机更快充电、拥有更高的数据传输速度、支持显示输出，更适合作为移动设备的输出接口、最重要的，目前非常需要一个万能的通用接口来提升各个设备间的连接性，而这些特点或将让Type-C接口真正成为未来的统一接口，不仅仅只是你看到的应用领域！

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USB Type C 连接器如果按照USB协会的行业标准设计，势必要求其外形时尚、纤薄、小巧，适用于移动设备，同时需要符合协会要求的高强度，也适合各类工业应 用，USB Type C连接器提供可翻转的插接接口；插 座可从任意方向插入，实现轻松可靠的插接，该连接器也需支持多种不同的协议，可利用适配器后向兼容  HDMI、VGA、DisplayPort以及来自单个C型USB端口的其他连接类型，针对电磁干扰（EMI)和其他恶劣环境中的性能，需要更多的设计来满足，建议使用的厂商尽量选择有TID认证的连接器厂商，避免导致终端应用产生问题！史上最全Type-C 供应链全分享

USB C 型插座是用于数据、电源和 A/V 应用的单连接器解决方案，其纤薄外形适合移动设备，而耐用性足以用于工业应用，但是实际应用中，我们有区分如下图所示

USB Type-C 3.1接口具有六大优势： 

1）全功能：同时支持数据、音频、视频和充电，奠定高速数据、数字音频、高清视频、快速充电、多设备共用基础，一根线可代替以前多根线缆； 

2）正反插：与苹果Lighting接口类似，端口正面反面相同，支持正反插； 

3）双向传输：数据、电力可实现双向传输； 

4）向下兼容：通过转接器，能兼容USB Type A、Micro B等接口； 

5）小尺寸：接口尺寸为8.3mm X 2.5mm，约为USB-A接口1/3； 

6）高速率：兼容USB 3.1协议的可支持高达 10Gb/s 数据传输。.

USB PD通讯说明

USB- Power Delivery（USB PD） 是在一条线缆中同时支持高达100W电力传输和数据通信的协议规范 ;USB Type-C则是一个全新的正反插USB连接器规范，能够支持USB 3.1（Gen1和Gen2）、Display Port和USB PD等一系列新标准;USB Type-C端口默认最高可支持5V3A;如果在USB Type-C端口中实现了USB PD，它就能支持USB PD规范中定义的240W功率,因此，拥有USB Type-C端口并不意味着它支持USB PD;USB PD看似只是电源传输与管理的协议，实际上它可改变端口角色，可与有源电缆通讯，允许DFP成为受电设备等诸多高级功能，因此支持PD的设备必须采用CC Logic芯片(E-Mark芯片）.

USB Type-C VBUS电流检测与使用

USB Type-C中新增了电流检测与使用功能，新增三种电流模式：默认的USB电源模式(500mA/900mA)，1.5A，3.0A；三种电流模式由CC 管脚来传输和检测，对于需要广播电流输出能力的DFP而言，需要通过不同值的CC上拉电阻Rp来实现；对于UFP而言，需要检测CC管脚上的电压值来获取对方DFP的电流输出能力.

DFP-to-UFP和VBUS管理与检测

DFP 是一种在host 或hub上的 USB Type-C 端口，与device相连接,UFP 是一种在device或hub上的 USB Type-C 端口，与host或hub的DFP相连接, DRP 是一种既可作为DFP或UFP进行工作的 USB Type-C 端口, DRP在待机模式下每50ms在DFP和UFP间切换一次。当切换至DFP时，CC管脚上必须有一个上拉至VBUS的电阻Rp或者输出一个电流源，当切换至UFP时，CC管脚上必须有一个下拉至GND的电阻Rd。此切换动作必须由CC Logic芯片来完成 .

当DFP检测到UFP插入之后才可以输出VBUS，当UFP拔出以后必须关闭VBUS。此动作必须由CC Logic芯片来完成.

注：上述的DRP不同于USB-PD DRP。USB-PD DRP指的是作为Power Source（提供者）和Sink（消费者）的电源端口，例如，笔记本电脑上的USB Type-C端口支持USB-PD DRP，既可以作为Power Source（连接U盘或手机时），也可以作为Sink（连接显示器或电源适配器时）

USB Type-C直接连接数据走线逻辑模型

DRP概念，DFP概念，UFP概念

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.

 

 

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，DRP(Dual Role Port): 双角色端口，DRP既可以做DFP(Host)，也可以做UFP(Device)，也可以在DFP与UFP间动态切换。典型的DRP设备是电脑(电脑可以作为USB的主机，也可以作为被充电的设备（苹果新推出的MAC Book Air）)，具OTG功能的手机(手机可以作为被充电和被读数据的设备，也可以作为主机为其他设备提供电源或者读取U盘数据)，移动电源(放电和充电可通过一个USB Type-C，即此口可以放电也可以充电)

USB Type-C的典型主机-客户端 (DFP-UFP) 实现方式

 

 

CCpin 概念

CC（Configuration Channel）：配置通道，这是USB Type-C里新增的关键通道，它的作用有检测USB连接，检测正反插，USB设备间数据与VBUS的连接建立与管理等.

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.

编辑：黄飞