最近幾年，不得不說(shuō)USB Type-C已經(jīng)相當(dāng)普及了，除了咱爸媽用了多年舍不得換的老手機(jī)用的是Micro USB接口，Android手機(jī)幾乎都是Type-C接口，當(dāng)然還有其它包括筆記本電腦充電口，就連智能電烙鐵也都是Type-C接口了。
Type-C接口它不僅是業(yè)界通用的連接器，還能通過(guò)一個(gè)接口同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)和電力，甚至支持視頻輸出。今天，我們就來(lái)聊聊USB Type-C的基礎(chǔ)知識(shí)，看看它為什么能成為現(xiàn)代電子設(shè)備的“萬(wàn)能接口”。
01 | Type-C 的核心優(yōu)勢(shì)：數(shù)據(jù)、電力和視頻傳輸
Type-C的最大特點(diǎn)就是多功能。它支持通過(guò)單個(gè)接口傳輸數(shù)據(jù)和電力。借助USB PD，讓接口的能力更上一層樓：
1、最高240W功率（48V/5A）——可以給高性能筆記本甚至電動(dòng)工具充電！
2、最高80Gbps數(shù)據(jù)傳輸（USB4）——比USB3.0 還快十幾倍！
3、支持視頻和其他高級(jí)功能——比如DisplayPort（視頻輸出）和Thunderbolt（高速數(shù)據(jù)傳輸）。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，一根Type-C線，就能搞定充電、數(shù)據(jù)傳輸、外接顯示器，再也不用帶一堆不同的線了！
1、數(shù)據(jù)傳輸速度：從蝸牛到閃電
USB標(biāo)準(zhǔn)一直在升級(jí)，速度越來(lái)越快：
2、功率輸出：從2.5W到240W
USB Type-C的供電能力也在不斷提升：
這意味著：
不帶PD的USB Type-C最大只能提供5V/3A（15W），勉強(qiáng)夠手機(jī)快充。帶PD的USB Type-C可以支持240W，能輕松給游戲本甚至電動(dòng)工具供電！
3、DisplayPort視頻信號(hào)
咱們?cè)O(shè)計(jì)產(chǎn)品中可能會(huì)用到視頻信號(hào)的傳輸，這就要用到咱們的全功能Type-C，也就是它的24個(gè)pin全都要用上，它是具有12Pin引腳所具有的全部功能，且多了一個(gè)USB3.0/3.1高速傳輸功能。
02 | Type-C 的數(shù)據(jù)和電源角色
USB Type-C設(shè)備在連接時(shí)，會(huì)扮演不同的“角色”：
1、數(shù)據(jù)角色（誰(shuí)發(fā)數(shù)據(jù)，誰(shuí)收數(shù)據(jù)）
DFP（下行端口，Downstream Facing Port）：通常是主機(jī)（如電腦），負(fù)責(zé)發(fā)送數(shù)據(jù)并供電。
UFP（上行端口，Upstream Facing Port）：通常是設(shè)備（如顯示器、U盤），接收數(shù)據(jù)并取電。
DRD（雙角色數(shù)據(jù)端口）：既能當(dāng)主機(jī)，也能當(dāng)設(shè)備（如手機(jī)、筆記本）。
2、電源角色（誰(shuí)供電，誰(shuí)受電）
供電方（Source）：提供電力（如充電器）。
受電方（Sink）：消耗電力（如手機(jī)）。
DRP（雙角色電源）：既能供電，也能受電（如筆記本，可以充電，也能給手機(jī)充電）。
03 | Type-C 的正反插原理
引腳排列，對(duì)稱設(shè)計(jì)，支持正反插
USB Type-C的接口有24個(gè)引腳，上下對(duì)稱，所以正反插都能用。下面對(duì)引腳功能進(jìn)行簡(jiǎn)述：
可以很明顯看出，插口內(nèi)的Pin功能相對(duì)于中心對(duì)稱。公頭插入母頭，無(wú)論正反插，引腳功能都完美契合。而且電源VBUS/GND都擁有4個(gè)Pin，最大支持5A電流，在保證高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐瑫r(shí)也提高了電流承載能力。
母頭/母座引腳定義
公頭/插頭引腳定義
輔助信號(hào) SUB1 和SUB2，在特定的一些傳輸模式時(shí)才用。平時(shí)可以不管，直接忽略。
另外，從圖得知。相比較母頭，公頭只有一對(duì)D+/D-(母頭有兩對(duì))，且有一個(gè)CC1+VCONN(母頭有CC1，CC2)。
所以可以得知：盡管母頭有兩對(duì)D+/D-，但實(shí)際傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)候，僅僅有一對(duì)在工作。
另外，對(duì)于CC引腳而言，當(dāng)連接在一起的時(shí)候，有以下兩種情況：
-
正接：母CC1對(duì)公CC1，母CC2對(duì)公VCONN
-
反接：母CC2對(duì)公CC1，母CC1對(duì)公VCONN
這里不得不強(qiáng)調(diào)一下CC1、CC2的作用，主要用于設(shè)備識(shí)別，PD快充。大家最早認(rèn)識(shí)快充應(yīng)該是從高通CPU的QC開(kāi)始的。通過(guò)提高輸電電壓，來(lái)提高輸送功率。但QC協(xié)議中，通信使用的是USB的DP、DM，這就導(dǎo)致充電的時(shí)候會(huì)對(duì)USB通信造成影響。
但是USB-PD對(duì)電源設(shè)備的識(shí)別依靠CC1、CC2引腳，避免了QC標(biāo)準(zhǔn)與DP、DM的沖突。使得USB-PD在傳輸電力的同時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸不會(huì)受到影響。
04 | CC線的檢測(cè)邏輯
USB-C 規(guī)范中引入的配置通道 (CC) 邏輯塊提供電纜檢測(cè)、電纜方向和載流能力。當(dāng)我們連接線兩端都是Type-C接頭時(shí)，電纜就會(huì)有一個(gè)檢測(cè)過(guò)程，
DFP 的兩個(gè) CC 引腳通過(guò)電阻 Rp 上拉，而UFP 的兩個(gè) CC 引腳則通過(guò)電阻 Rd 下拉。當(dāng) DFP 處理器檢測(cè)到其中一個(gè) CC 線路被下拉后，DFP 就會(huì)知道已建立連接。
電纜方向取決于下拉的 CC 線路（如果 CC1 下拉，則電纜不翻轉(zhuǎn)；但如果 CC2 下拉，電纜會(huì)翻轉(zhuǎn)）。對(duì)于無(wú)源電纜，另一條 CC 線路保持開(kāi)路狀態(tài)；對(duì)于有源電纜，另一條 CC 線路將通過(guò) Ra 下拉。
Rp 的值決定載流能力。USB-C 原生支持 1.5A 或 3A。DFP 可以通過(guò)具有特定值的上拉電阻廣播其載流能力。UFP 包含一個(gè)具有固定值的下拉電阻器 (Rd)，能夠在連接時(shí)與 Rp 一起形成一個(gè)分壓器。通過(guò)檢測(cè)分壓器中心抽頭處的電壓，UFP 可以檢測(cè)到 DFP 的廣播電流。
05 | 小結(jié)
? 一根線搞定充電、數(shù)據(jù)、視頻，告別雜亂線纜。
? 最高240W供電，能充筆記本甚至電動(dòng)工具。
? 最高80Gbps傳輸，比傳統(tǒng)USB快幾十倍。
? 正反隨便插，再也不用“盲插”了！
所以，下次看到USB Type-C接口，別忘了它不僅僅是個(gè)充電口——它可能是你設(shè)備的萬(wàn)能中樞，USB Type-C接口真的太香了。