電子工程師，你真的瞭解Type-C嗎？

時間 2021-04-01

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本文主要是站在電子工程師的角度看待Type-C，而不是消費電子的角度。在講述Type-C接口以前，咱們先聊聊USB的發展。app

0一、USB概述

從1996年1月USB1.0正式發佈至今（2017年9月USB3.2發佈），USB已經走過了21個年頭。在這21年的時間了，USB標準化組織（USB ImplementersForum，USB-IF）折騰出來了各式各樣、五花八門的接口形態：TypeA、TypeA SuperSpeed、TypeB、TypeB SuperSpeed、Mini-A、Mini-B、Micro-A、Micro-B、Micro-BSuperSpeed、TypeC等等。spa

另外，USB接口主要由插座（Receptacle）、插頭（Plug）和線纜（Cable）三部分組成，再疊加上這些奇奇怪怪的規範，災難就發生了：debug

A產品喜歡用TypeA的插座，B產品恰恰喜歡TypeB，鏈接它們的線纜就悲劇了，只能變成A-to-B的了。以此類推，A-to-A、B-to-B、A-to-MicroA、等等，因而咱們的抽屜就擠滿了各類不明用途的USB線……3d

實物圖視頻

0二、Type-C概述

USB-C（也稱做USBType C）規範有本身獨立的、自行演化的規範文件----USBType-CSpecification（2014年發8月布1.0版本，2017年7月發佈1.3版本）。而前輩們就沒有這樣的待遇了，它們都依附於具體的USB規範（USB1.0、USB1.一、USB2.0、等等）。blog

Type C以前的規範（TypeA、TypeB、等等），偏重於USB接口的「硬」的特性，如信號的個數、接口的形態、電氣特性、等等。TypeC在定義USB接口「硬」的特性的基礎上，增長了一些「軟」的內容，USB接口（僅僅指TypeC）擺脫了和USB的從屬關係，變成了一個能夠和USB規範分庭抗禮的新規範。教程

USB Type C做CC（CC1和CC2）的管腳進行的，利用不一樣電壓，傳遞一些簡單的信息。接口

後來，一個稱做USBPD（PowerDelivery）的規範出現了，它在這兩個管腳上實現了一種簡單的、半雙工的通訊協議，以完成USBpower供給有關協商。這樣能夠支持擴展功能，經過擴展功能，USBTypeC接口擁有了無線的想象空間，能夠搖身變成任意其它協議的物理接口，例如配件接口、音頻接口、視頻接口、debug接口等等，大有一統天下之勢。圖片

爲兼容舊設備而定義的線纜或者適配器ci

a）一種線纜，一端是全功能的Type-C插頭，另外一端是USB3.1 Type-A插頭。

b）一種線纜，一端是USB2.0 Type-C插頭，另外一端是USB2.0 Type-A插頭。

c）一種線纜，一端是全功能的Type-C插頭，另外一端是USB3.1 Type-B插頭。

d）一種線纜，一端是USB2.0 Type-C插頭，另外一端是USB2.0 Type-B插頭。

e）一種線纜，一端是USB2.0 Type-C插頭，另外一端是USB2.0 Mini-B插頭。

f）一種線纜，一端是全功能的Type-C插頭，另外一端是USB3.1 Micro-B插頭。

g）一種線纜，一端是USB2.0 Type-C插頭，另外一端是USB2.0 Micro-B插頭。

h）一種適配器，一端是全功能的Type-C插頭，另外一端是USB3.1 Type-A插座。

i）一種適配器，一端是USB2.0 Type-C插頭，另外一端是USB2.0 Micro-B插座。

最典型，生活中最多見的是安卓手機數據線。

0三、Type-C引腳

母頭引腳定義

公頭引腳定義

以上信號按照功能能夠分爲5類：

一、Power有關的信號，包括

a）VBUS，USB線纜的buspower（和咱們一般意義上VBUS保持一致）。

b）VCONN（只有在插頭上纔會有該信號），用於向插頭供電（由此能夠推測出有些插頭中可能會有電路）。

c）GND，接地。

二、USB2.0數據線

D+/D-。它們在插頭端只有一對，和舊的USB2.0規範一致。但爲了支持正反隨意插。在插座端定義了兩組，這樣插座端能夠根據實際狀況進行合適的mapping。

三、USB3.1數據線

TX+/-和RX+/-，用於高速的數據傳輸。插頭和插座端都有兩組，用於支持正反隨意插。

四、用於Configuration的信號

對插頭來講，只有一個CC，對插座來講，有兩個CC1和CC2。

五、擴展功能所需的信號

具體使用場景由相應的擴展功能決定。

注：USBType-C24個管腳信號中，Power類（GND/VBUS）和數據類（D+/D-/TX/RX）是徹底對稱的（對Power來講，不管怎麼插，都是同樣；對數據線來講，簡單的路由一下，就能夠工做）。剩下的，包括CC、SBU和VCONN，用於方向、線類型等檢測。

0四、Type-C母座封裝

Type-C母座主流的主要有6P，16P和24P。

4.一、Type-C 6P

usb type c 6p母座其實是一種大電流，高瓦數充電專用接口，其6Pin引腳信號定義分別爲：GND VBUS CC2 CC1 VBUS GND ，因爲其不帶信號傳輸的相關定義腳位，所以嚴格意義上來講，它不屬於usb3.1系列鏈接器又不屬於usb2.0鏈接器，較爲合適的定義爲：具備usbtype c結構規格外型的6P充電接口母座，其本質上應該是一個充電接口，其功能做用就如同於咱們在一些產品設備上見到的DC電源插座同樣。

但做爲一個單純只有充電屬性的接口而言，usbtype c母座6P具備多方面的優點，

其一：是結構上支持雙面插拔盲操做，告別了從前需區分方向的弊端。

其二：相較於usbtype c母座鏈接器中的24P/16P/14P來講，其製成成本大幅度降低。

其三：usbtype c母座6P支持過5A大電流充電，也能夠兼容目前常見的快充協議方案。

從這一方面思考，usbtype c母座6P款將會是小家電設備、便攜式檢測儀器、功能型的電子產品裝配接口時的熱門選擇。

引腳定義圖

PCB封裝圖

4.二、Type-C 16P

能夠實現高清傳輸接口

引腳定義，能夠看到有A6和A7接口，也就是能夠做爲USB轉串口的接口。

PCB的封裝圖

4.三、Type-C 24P