Type-C接口科普篇

原创

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发布于 2023-12-23 02:48:04

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发展历程

当地时间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。

当地时间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。

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4lanes的DP输出，提供高达32.4Gbps的总输出带宽（每条lane可以输出8.IGbps），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DPonly模式 [2]。另外为了兼容USB2.0，Type-C还保留了USBD+/D-信号供USB 2.0设备使用，所以只需改用Type-C的接口，USB2.0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USBD+/D-跟上面的DP only 模式配合，可以实现DP+USB2.0模式。DP占用4对TX/RX差分线，USB仅使用D+/D- [2]。通常情况下，USB2.0差分信号只会连接其中一边，因USB Type-C Plug无B6、B7。USB3.1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。

技术特性

2013年1月7日，USB3.0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USB3.1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。目前已推出PD3.1，最大功率可达到48V-5A，实现240W功率传输

主要特性

为了数据交换的需要，T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 [4]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T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USB3.1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。