技术|USBType-C技术讲解

一点电子 2023-03-14 12:30 1345浏览 0评论 0点赞

一站式登记香港贸易发展局各个商贸展览 AI开发的实战机会来了！

点击👆一点电子👇关注我，右上角“...”设为 ★星标★，技术干货第一时间送达！

前言

USB Type-C是一种USB接口外形标准，拥有比Type-A及Type-B均小的体积，既可以应用于PC（主设备）又可以应用于外部设备（从设备，如手机）的接口类型。

USB Type-C有4对TX/RX分线、2对USBD+/D-、一对SBU、2个CC，另外还有4个VBUS和4个地线。

引脚定义

要理解Type-C的原理，首先要了解他的PN即定义，Type-C口有4对TX/RX分线、2对USBD+/D-、一对SBU、2个CC，另外还有4个VBUS和4个地线。

当然，如果接收端只需要DP信号，不需要USB 3.1信号，那DP可以利用全部4对TX/RX差分线做输出，从而实现最多4条lanes的DP输出，提供高达32.4Gbps的总输出带宽（每条lane可以输出8.1Gbps），轻松实现5Kx3K 60帧视频，甚至最高可达8K×4K 60帧视频（4:2:0数据），这种模式就是DP only模式。

另外为了兼容USB 2.0，Type-C还保留了USB D+/D-信号供USB 2.0设备使用，所以只需改用Type-C的接口，USB 2.0甚至USB 1.0设备也可以支持正反面插入。值得一提的是，使用USB D+/D-跟上面的DP only模式配合，可以实现DP+USB 2.0模式。DP占用4对TX/RX差分线，USB仅使用D+/D- 。通常情况下，USB 2.0差分信号只会连接其中一边，因USB Type-C Plug无B6、B7。

USB 3.1只用到2对TX/RX差分线作为数据线，正插时连接TX1/RX1，反插时连接TX2/RX2，可以看到任意情况下，都会有2对差分线是没有被使用的，DP交替模式就是把DP信号加载到这2对“多余”的差分线上，从而实现USB 3.1+DP同时工作。

Type-C还提供了2条CC线和2条SBU线。CC线主要用于Power Delivery模块（下简称PD）的通讯，CC线首先是用来判断设备插入的方向：正插或反插，如果是正插，主机使用CC1来和设备通讯，反插使用CC2，可以看到CC使用的是单线协议。SBU线在DP功能开启时，化身为DP协议中的AUX_P/AUX_N差分线（它的极性是可以根据正反插方向修改的），负责传输设备的DPCD、EDID等关键信息。

USB Type-C插座端视图

USB Type-C插头引出端视图

技术特性

2013年1月7日，USB 3.0推广组织在美国消费电子展上宣布，第一批传输速率达到10GB/s的设备将于2014年面市，此类产品的USB接口采用USB 3.1的标准，即Type-C接口。

Type-C接口插座端的尺寸约为8.3mmx2.5mm纤薄设计；支持从正、反两面均可插入的“正反插”功能，可承受1万次反复插拔；配备Type-C连接器的标准规格连接线可通过3A的电流，同时还支持超出现有USB供电能力的"USB PD”，可以提供最大达100W的电力。

类型区别

Type-A是电脑、电子配件中最广泛的接口标准，鼠标、U盘、数据线上大多都是此接口，体积也最大。

Type-B一般用于打印机、扫描仪、USBHUB等外部USB设备。

Type-C拥有比Type-A及Type-B均小得多的体积，是最新的USB接口外形标准，这种接口没有正反方向区别，可以随意插拔。

主要特性

为了数据交换的需要，电子设备都提供了USB接口，无论是PC、平板点还是手机甚至显示设备，几乎无一例外都有USB接口。然而，由于技术标准的限制，使得USB插头具有“方向性”，插入时如果方向不对，要么插不进，要么插坏接口或接头。

在这种情况之下，苹果为它的设备设计了Lightning接口，由于两个方向都可以插入，用户不必再担心插错问题。除了苹果设备外，其实业界也出台了一个类似的接口标准：USB Type-C。

USB Type-C的风潮最早是由苹果所领起的，新MacBook的问世将USB Type-C。这个强大的技术带入到我们视野当中。USB Type-C是一个接口规范，它由Type-C插头和Type-C插座组成。在各种移动设备和PC中，Type-C成为发展前景最广的数据接口。随着Type-C技术的逐渐成熟，2017年各类新上市电子产品也陆续选择配置全Type-C接口。

事实上，Type-C最直观的优势就是让你彻底摆脱插线的烦恼，其先天出色的正反可插接口设计，不会再出现错插或者失误之后导致的部件受损情况。更重要的是，Type-C接口有着强大的兼容性，因此成为能够连接PC、游戏主机、智能手机、存储设备和拓展均等一切电子设备的标准化接口，并实现数据传输和供电的统一，例如将两台显示设备通过一条Type-C线紧密结合在一起使用。

除此之外，Type-C还支持USB 3.1标准。该标准供电最大100W，电压和电流都会提高；降低了编码耗，从3.0的20%降低为3%。换句话说，用户能够迅速地通过Type-C传输数据和视频，或者更快地充电。

该标准还可以让用户用自己的手机为其他设备充电。而对于显示器来讲，使用Type-C进行数据传输的时候无需再另外使用一条电源线给显示器供电，解决了桌面线材凌乱的问题，即使相对高端的HDMI和DP接口也无法使用。

标准协议

2021年9月，USB-IF组织发布了最新的USB Type-C接口和线缆v2.1版本标准协议，供电能力从100W提升到了240W，未来游戏本甚至不需要单独的电源适配器了。

2022年4月21日，据Apple Insider报道，欧盟官员投票支持一项计划已久的提案，要求苹果和所有科技公司采用 USB-C作为通用充电器，并增加对无线充电标准的新要求。

报告数据

在Omdia《2021 USB Type-C Report》中，研究机构Omdia发现，在2020年，几乎80%的笔记本电脑和几乎一半的智能手机都具备USB-C接口，且这两种设备的采用率预计将继续增长。这些核心设备的采用拉动了卫星设备的采用，并为便携式桌上型显示器和通用坞站等新用途打开了大门。

笔记本电脑和智能手机是最有可能提供全功能USB-C的核心设备，电源、数据和视听信号都可以通过单线获得。

相关新闻

2022年10月4日，欧洲议会以压倒性的票数通过一项法案，规定从2024年秋季起，USB type-C（简称USB-C）将成为在欧盟地区销售的智能手机、平板电脑、电子阅读器、数码相机、耳机、手持视频游戏机和便携式扬声器等电子设备的标准充电端口；从2026年起，USB-C还将成为笔记本电脑充电器的标准接口。

2022年10月24日，欧洲理事会批准，自2024年起各类在欧盟范围内销售的手机、平板、数码相机等电子设备必须统一使用Type-C充电接口，消费者在购买电子设备时还可以自行选择是否另外购买充电器。笔记本电脑使用统一充电接口被允许有40个月的宽限期。

2022年10月25日，苹果确认将遵守欧盟要求，2024年起所有智能手机统一使用USB-C充电口。

—— End ——
本号对所有原创、转载文章的陈述与观点均保持中立，推送文章仅供读者学习和交流。文章、图片等版权归原作者享有，如有侵权，联系删除。

👇点击关注，技术干货准时送达！👇

#推荐阅读#

硬件设计基础60问
一位老电子工程师的十年职场感悟
开关电源设计资料大全（建议收藏）
大牛多年研发电源问题汇总（受益匪浅）

你若喜欢，点个“赞”和“在看”

登录阅读全文



免责声明：该内容由专栏作者授权发布或作者转载，目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点，本站亦不保证或承诺内容真实性等。若内容或图片侵犯您的权益，请及时联系本站删除。侵权投诉联系： nick.zong@aspencore.com！

一点电子一点电子，专注于电子硬件技术的学习和分享。分享技术，生活乐趣、职场百态，每天进步一点点！

进入专栏

一点电子一点电子，专注于电子硬件技术的学习和分享。分享技术，生活乐趣、职场百态，每天进步一点点！

文章：739篇粉丝：13人

关注  私信

技术|USBType-C技术讲解

—— End ——
本号对所有原创、转载文章的陈述与观点均保持中立，推送文章仅供读者学习和交流。文章、图片等版权归原作者享有，如有侵权，联系删除。

最近文章

热门文章

推荐

最新资讯

技术|USBType-C技术讲解

—— End ——本号对所有原创、转载文章的陈述与观点均保持中立，推送文章仅供读者学习和交流。文章、图片等版权归原作者享有，如有侵权，联系删除。

最近文章

热门文章

推荐

最新资讯

—— End ——
本号对所有原创、转载文章的陈述与观点均保持中立，推送文章仅供读者学习和交流。文章、图片等版权归原作者享有，如有侵权，联系删除。