USB Type-C

USB Type-C

USB接口外形标準
2013年12月,USB 3.0推廣團隊已經公布了下一代USB Type-C連接器的渲染圖,随後在2014年8月開始已經準備好進行大規模量産。新版接口的亮點在于更加纖薄的設計、更快的傳輸速度(最高10Gbps)以及更強悍的電力傳輸(最高100W)。Type-C雙面可插接口最大的特點是支持USB接口雙面插入,正式解決了“USB永遠插不準”的世界性難題,正反面随便插。同時與它配套使用的USB數據線也必須更細和更輕便。[1]USB Type-C是一種USB接口外形标準,擁有比Type-A及Type-B均小的體積,既可以應用于PC(主設備)又可以應用于外部設備(從設備,如手機)的接口類型。USB Type-C有4對TX/RX分線,2對USBD+/D-,一對SBU,2個CC,另外還有4個VBUS和4個地線。
  • 外文名:USB Type-C
  • 功能:充電,顯示,數據傳輸等
  • 應用:電腦、智能手機、平闆等
  • 所屬領域:數字電子
  • 啟用時間:2014

引腳定義

要理解Type-C的原理,首先要了解他的PN即定義,Type-C口有4對TX/RX分線,2對USBD+/D-,一對SBU,2個CC,另外還有4個VBUS和4個地線。

當然,如果接收端隻需要DP信号,不需要USB 3.1信号,那DP可以利用全部4對TX/RX差分線做輸出,從而實現最多4lanes的DP輸出,提供高達32.4Gbps的總輸出帶寬(每條lane可以輸出8.IGbps),輕松實現5Kx3K60幀視頻,甚至最高可達8K×4K 60幀視頻(4:2:0數據),這種模式就是DPonly模式。另外為了兼容USB2.0,Type-C還保留了USBD+/D-信号供USB 2.0設備使用,所以隻需改用Type-C的接口,USB2.0甚至USB 1.0設備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,可以實現DP+USB2.0模式。DP占用4對TX/RX差分線,USB僅使用D+/D-。常情況下,USB2.0差分信号隻會連接其中一邊,因USB Type-C Plug無B6、B7。USB3.1隻用到2對TX/RX差分線作為數據線,正插時連接TX1/RX1,反插時連接TX2/RX2.可以看到任意情況下,都會有2對差分線是沒有被使用的,DP交替模式就是把DP信号加載到這2對“多餘”的差分線上,從而實現USB 3.1+DP同時工作。

Type-C還提供了2條CC線和2條SBU線。CC線主要用于Power Delivery模塊(下簡稱PD)的通訊,CC線首先是用來判斷設備插入的方向:正插或反插,如果是正插,主機使用CC1來和設備通訊,反插使用CC2,可以看到CC使用的是單線協議.SBU線在DP功能開啟時,化身為DP協議中的AUX_P/AUX_N差分線(它的極性是可以根據正反插方向修改的),負責傳輸設備的DPCD,EDID等關鍵信息。

技術特性

2013年1月7日,USB3.0推廣組織在美國消費電子展上宣布,第一批傳輸速率達到10GB/s的設備将于2014年面市,此類産品的USB接口采用USB3.1的标準,即Type-c接口。Type-c接口插座端的尺寸約為8.3mmX2.5m纖薄設計;支持從正、反兩面均可插入的“正反插”功能,可承受1萬次反複插拔;配備Type-c連接器的标準規格連接線可通過3A的電流,同時還支持超出現有USB供電能力的"USB PD”,可以提供最大達100W的電力。

類型區别

Type-A是電腦、電子配件中最廣泛的接口标準,鼠标、U盤、數據線上大多都是此接口,體積也最大。

Type-B一般用于打印機、掃描儀、USBHUB等外部USB設備。

Type-C擁有比Type-A及Type-B均小得多的體積,是最新的USB接口外形标準,這種接口沒有正反方向區别,可以随意插拔。

主要特性

為了數據交換的需要,T電子設備都提供了USB接口,無論是PC、平闆點還是手機甚至顯示設備。幾乎無一例外都有USB接口。然而,由于技術标準的限制,使得USB插頭具有“方向性”,插入時如果方向不對,要麼插不進,要麼插壞接口或接頭。在這種情況之下,蘋果為它的設備設計了Lightning接口,由于兩個方向都可以插入,用戶不必再擔心插錯問題。除了蘋果設備外,其實T業界也出台了一個類似的接口标準:USB Type-C。

USB Type-C的風潮最早是由蘋果所領起的,新macBook的問世将USB Type-c。這個強大的技術帶入到我們視野當中。USB Type-C,是一個接口規範,它由Type-C插頭和Type-C插座組成。在各種移動設備和PC中,Type-C成為發展前景最廣的數據接口。随着Tpe-C技術的逐漸成熟,2017年各類新上市電子産品也陸續選擇配置全Type-C接口。

事實上,Type-C最直觀的優勢就是讓你徹底擺脫插線的煩惱,其先天出色的正反可插接口設計,不會再出現錯插或者失誤之後導緻的部件受損情況。更重要的是,Type-C接口有着強大的兼容性,因此成為能夠連接PC、遊戲主機、智能手機、存儲設備和拓展均等一切電子設備的标準化接口,并實現數據傳輸和供電的統一,例如将兩台顯示設備通過一條Type-C線緊密結合在一起使用。

除此之外,Type-C還支持USB3.1标準。該标準供電最大100W,電壓和電流都會提高;降低了編碼耗,從3.0的20%降低為3%。換句話說,用戶能夠迅速地通過Type-C傳輸數據和視頻,或者更快地充電。該标準還可以讓用戶用自己的手機為其他設備充電。而對于顯示器來講,使用Type-C進行數據傳輸的時候無需再另外使用一條電源線給顯示器供電,解決了桌面線材淩亂的問題,即使相對高端的HDMI和DP接口也無法使用。

标準協議

2021年9月,USB-IF組織發布了最新的USB Type-C接口和線纜v2.1版本标準協議,供電能力從100W提升到了240W,未來遊戲本甚至不需要單獨的電源适配器了。

報告數據

在Omdia《2021 USB Type-C Report》中,研究機構Omdia發現,在2020年,幾乎 80% 的筆記本電腦和幾乎一半的智能手機都具備USB-C接口,且這兩種設備的采用率預計将繼續增長。這些核心設備的采用拉動了衛星設備的采用,并為便攜式桌上型顯示器和通用塢站等新用途打開了大門。

筆記本電腦和智能手機是最有可能提供全功能USB-C的核心設備,電源、數據和視聽信号都可以通過單線獲得。

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