USB Type-C,它具有全新的接口尺寸,Type-C 遵循USB 3.1标准,能正反插,用起来非常方便。而且USB-C接口速度更快,达到5Gbps或者10Gbps,具备100W的供电能力。TYPE-C接口将是未来电子设备接口的发展方向,那么它的工作原理是什么呢?

方法

  • 1

    接口引脚:
    由下图可以看到TYPE-C的接口引脚图,每个引脚都有不同作用,中心点对称因此支持正反插。
    TX/RX:两组差分信号,用于数据传输
    CC1/CC2:两个关键引脚,作用很多
    探测连接,区分DFP、UFP
    配置Vbus,有USB Type-c和USB Power Delivery(功率输出)模式
    配置Vconn,当线缆内有芯片时,一个cc传输信号,一个cc变成供电Vconn
    配置其他模式,音频配件等
    GND和VBus,各4个,因此传输功率强
    D+和D-是来兼容USB之前的标准的
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  • 2

    工作主从机连接如下。
    DFP为主,UFP为从,DRP可为主也可为从,取决于接什么。
    DFP的CC脚有上拉电阻Rp,UFP有下拉电阻Rd。未连接时,DFP的VBUS无输出。
    当CC端相连,DFP的CC脚会检测到UFP的下拉电阻Rd,说明连接上,DFP打开VBus开关开始供电。而哪个CC脚(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。


  • 3

    两个CC,实际上在不含芯片的线缆里只有一根cc线。含芯片的线缆也不是两根cc线,而是一根cc,一根Vconn,用来给线缆里的芯片供电(3.3V或5V),这时就cc端没有下拉电阻Rd,而是下拉电阻Ra,800-1200欧。
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  • 4

    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。


  • 5

    随着USB Type-C接口的普及,Power Delivery(PD) 协议不仅为包括手机在内的所有采用Type-C接口的电子设备提供了统一的快速充电标准,而且加速了电池直充方案的研发和普及。相信将来不论是电脑还是手机充电线将一根搞定,音频视频线也统一到TYPE-C接口,实现真正的“一口通吃”。
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  • 6

    注意事项
    名词注解: DFP:Downstream Facing Port下行端口。 可以理解为Host,DFP提供VBUS,也可提供数据。典型的DFP设备是电源适配器,因为它永远都只是提供电源。 UFP:Upstream Facing Port)上行端口。 可以理解为Device,UFP从VBUS中取电,并可提供数据。典型设备是U盘,移动硬盘,因为它们永远都是被读取数据和从VBUS取电。 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