[问答]

浅谈Type-C

30295

浅谈Type-C

何为Type-C?

2013年12月，USB 3.0推广团队已经公布了下一代 USB Type-C 连接器的渲染图，随后在2014年8月开始已经准备好进行大规模量产。新版接口的亮点在于更加纤薄的设计、更快的传输速度（最高10Gbps）以及更强悍的电力传输（最高100W）。Type-C双面可插接口最大的特点是支持USB接口双面插入，正式解决了“USB永远插不准”的世界性难题，正反面随便插。同时与它配套使用的USB数据线也必须更细和更轻便。诺基亚N1在2014年正式发布的时候，官方曾经表示该产品将支持最新的 Type-C USB接口，不过当时并没有引起外界足够的重视。2015年3月9日，在美国举行的苹果新品发布会上，全新MacBook重新定义了连接性标准，将电源接口、USB接口、DP接口、HDMI接口与VGA接口统一用USB-C来承载，随着Type-C连接器的到来，这一切都将发生改变。

图 1.1 Type-C接口图 1.2 Macbook Type-C 接口

功能特点

· 最大数据传输速度达到10Gbit/秒，达到USB 3.1的标准

· Type-C接口插座端的尺寸约为8.3mm×2.5mm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100W 的电力

浅谈Type-C实现方式

与USB2.0协议通过DM、DP来传输数据或完成USB充电威廉希尔官方网站规格的识别不同，USB Type-C标准定义了自己的规范，将数据传输及USB充电威廉希尔官方网站规格识别分开，专门增加了CC1、CC2引脚作为充电威廉希尔官方网站规格的识别以及PD协议的判断。当然，为了向下兼容USB 2.0标准，USB Type-C标准保留了USB2.0标准的所有接口（假以时日，在USB Type-C标准普及后DM、DP是完全不需要的）。那么，Type-C标准是如何通过CC1、CC2来完成充电威廉希尔官方网站规格的识别呢？

首先，我们需要了解Type-C标准充电威廉希尔官方网站规格有几种，图1.3展示了该标准的USB电源优先级：

表 1.1 Type-C电源优先级

通过图表可以看出，Type-C电源标准分为USB Type-C Current@3.0A、USB Type-C Current@1.5A 及USB PD，因PD主要针对PC端的应用，在此不做详细描述。同时也可以看出，USB Type-C Current@1.5A标准为兼容现有设备，相信在不久的将来，随着快充威廉希尔官方网站的发展，5V/3A标准将会成为主流。

讲完了规格，那么我们再看是如何实现的区分的呢？与BC1.2等标准用DM、DP的电压信号分开等级类似，Type-C标准通过CC1、CC2脚的电压来区分电源等级，但相比于BC1.2等标准，Type-C标准来的更加简单直接，可以说，CC脚的电压就区分了Type-C电源的等级，只不过，为了规范的标准性附加了很多约束条件以满足实际普遍使用需求，如图1.4展示了Type-C连接的时候CC脚的示意图：

图 1.3 Type-C CC脚连接示意图

电源端通过Rp电阻上拉，接收端通过Rd电阻下拉，当Type-C线材连接的时候，CC脚电压被箝位到一个特定值，也许有人会奇怪，此前描述的不是CC1、CC2两个脚么,怎么变成一个CC脚了？这是因为在TYPE-C母口确实有CC1、CC2，但线材里面只有一根CC线，CC1、CC2只是为了实现正反插这个功能需要的，我们将在下一章节具体描述。

那么CC脚电压定义是什么呢？此处需要大家思考下，线材都是有内阻的，不同厂家的线材工艺能达到的水准也不一致，另外CC脚在此处为一个点，实际上在电源端是一个点、在接收端是另外一个点，中间隔着线材内阻，为了标准的可实用性，Type-C标准当然考虑了该情况，为此特通过以下表格定义：

表 1.2 电源端CC脚电压-其它USB

其它USB即指非Type-C 5V/3A及5V/1.5A标准（即现有USB标准），在此规格下，Rp=56KΩ(VBUS为4.5~5.5V)，Rd=5.1KΩ,表格总Ra为PD协议使用、可以先不管。No connect无线材连接时CC脚电压必须大于1.65V,连接状态下电压范围为0.25V~1.50V。后续表格也以此类推，笔者不再做详细描述。

表 1.3 电源端CC脚电压-5V/1.5A标准

表 1.4 电源端CC脚电压-5V/3A标准

表 1.5 接收端CC脚电压-其它USB标准

表 1.6 接收端CC脚电压-Type-C标准

此处增加表1.7 说明Rp阻值的设定，因在不同电压系统中为达到CC脚电压一致，故Rp在不同电压系统中也不一样，当然，更好的解决办法是如表中规定，设置一个电流源完美解决系统电压不同的问题。在Type-C标准中，Rd统一为5.1K。

表 1.7 电源端Rp需求表

正反插实现

想要看看正反插是如何实现的，还是先看看Type-C标准接口的定义吧。如图2.1所示：

图 2.1 Type-C 母口定义

图 3.2 Type-C 公口定义

如上图可以看出，Type-C公口与母口相比，B6、B7空置，另外A5也改成了CC脚，B5改成了VCONN脚。

实际使用中，图示中所有重复标号的口除了VBUS和GND外都是使用单组通道的。当线材插入电源端时，CC脚还会有巧妙的变化，识别到的CC脚（CC1或者CC2）变成了CC脚，另外一个则配置成了VCONN脚用于提供小电流。在这里有一个误区，千万别以为A1~A12是正插（或反插）时的一组，实际上正反插是以中心为对层的，应以A1~A6、B1~B6为一组，A7~A12、B7~B12为另外一组。

图2.3为正反插时内部引脚连接图：

图 2.3 Type-C正反插连接示意图

解决了接口处的定义，其实还有一个问题尚未解答，对的！设备端如何判断自己是作为输出设备还是输入设备。

在此，先阐述一下Type-C对设备的描述：

DFP: Downstream facing port，下行端口，电源端 Source

DRP: Operate as either a Source or a Sink ，即可作为电源端也可以作为接收端

UFP: Upstream facing port，上行端口，接收点 Sink

下图展示了连接时内部原理：

图 2.4 DFP functional model

当作为DFP时，CC脚通过Rp电阻上拉，准备UFP设备的接入。

此处需要说明，CC1、CC2在准备UFP接入时都是上拉到系统电源端，当识别完成以后，未连接的脚需要转接到VCONN端。

图 2.5 UFP functional model

UFP就更加简单了，只要将两个CC脚都下拉到地就可以了，下拉电阻Rd必须为5.1K。

图 2.6 DRP functional model

DRP可以作为DFP，也可以作为UFP，根据实际情况需要可以设置默认值，DRP工作时通过内部开关不断切换，从而实现DFP或UFP不断检测，一旦系统确认作为那种模式，将不会改变，需等到下一次断电插入重新检测。

后记

关于Type-C的知识，这里只是冰山一角，笔者建议需要详细了解的朋友去看USB协会的Type-C标准规范。链接如下：

http://www.u***.org/developers/u***typec/

谢谢！

修订历史

版本	日期	原因
V0.00	2015/09/15	创建文档

已退回1积分

2015-9-15 14:37:58　　 1 评论 淘帖0 邀请回答

您可以邀请以下用户，快速回答问题

红绿白
该类别下有 67 个回答。

邀请回答
曾庆发
该类别下有 66 个回答。

邀请回答
jf_50240986
该类别下有 31 个回答。

邀请回答
ben111
该类别下有 30 个回答，其中被选为最佳答案 2 次。

邀请回答
思考明天
该类别下有 26 个回答。

邀请回答
王栋春
该类别下有 19 个回答，其中被选为最佳答案 87 次。

邀请回答
shaorc
该类别下有 18 个回答。

邀请回答
等待三天
该类别下有 16 个回答。

邀请回答
硬件工程师1
该类别下有 15 个回答。

邀请回答
我很爱你
该类别下有 12 个回答。

邀请回答
电子小杨123
该类别下有 12 个回答。

邀请回答
零玖电脑
该类别下有 11 个回答。

邀请回答
w592171813
该类别下有 11 个回答，其中被选为最佳答案 1 次。

邀请回答
nuannuan2311a
该类别下有 10 个回答。

邀请回答
杨肖
该类别下有 10 个回答。

邀请回答
k3522850
该类别下有 9 个回答。

邀请回答
大洼球王
该类别下有 9 个回答。

邀请回答
xuguiyuanfu
该类别下有 9 个回答。

邀请回答
CDCNKA
该类别下有 9 个回答。

邀请回答
纸短情长wer
该类别下有 9 个回答。

邀请回答

郭健涛

相关推荐

1 条评论

彭生
2020-4-21 10:25
学习了，谢谢分享。

赞回复举报

18个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 学习~感觉现在用typec的设备还不多

2015-9-15 14:43:45 评论举报 xu26118

答案对人有帮助，有参考价值 0 牛呢。。。。。

2015-9-15 15:48:41 评论举报 bboy黑大

答案对人有帮助，有参考价值 0 表 1.3 电源端CC脚电压-5V/1.5A标准表 1.4 电源端CC脚电压-5V/3A标准表 1.5 接收端CC脚电压-其它USB标准表 1.6 接收端CC脚电压-Type-C标准表 1.7 电源端Rp需求表表格在哪？

2017-1-24 12:03:11 评论举报 jack

答案对人有帮助，有参考价值 0 我体验过Type-c设备了

2017-1-27 16:20:59 评论举报高旺

答案对人有帮助，有参考价值 0 图片无法显示出来吗？

2017-2-15 21:50:51 评论举报 zarien

答案对人有帮助，有参考价值 0 没有图？表 1.3 电源端CC脚电压-5V/1.5A标准表 1.4 电源端CC脚电压-5V/3A标准表 1.5 接收端CC脚电压-其它USB标准表 1.6 接收端CC脚电压-Type-C标准表 1.7 电源端Rp需求表表格在哪？

2017-5-2 12:09:16 评论举报 006014@163.com

答案对人有帮助，有参考价值 0 内容中的表格都看不到啊。。。。

2017-6-23 10:33:36 评论举报 xianxluo

答案对人有帮助，有参考价值 0 我就是做 TYPE C 2.0的

2017-10-20 10:30:07 评论举报李共成

答案对人有帮助，有参考价值 1 提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

2017-12-13 16:16:25 评论举报头像被屏蔽

答案对人有帮助，有参考价值 0 提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

2017-12-13 16:18:15 评论举报头像被屏蔽

答案对人有帮助，有参考价值 0 大家一起来学习TEPY C

2017-12-13 16:18:51 评论举报 cll6200

答案对人有帮助，有参考价值 0 加我QQ 396846671

2017-12-22 15:29:46 评论举报李共成

答案对人有帮助，有参考价值 0 表格在哪里啊？

2018-1-12 21:01:15 评论举报平胡

答案对人有帮助，有参考价值 0 提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

2018-1-12 23:13:06 评论举报头像被屏蔽

答案对人有帮助，有参考价值 0 谢谢无私奉献！可惜看不到图？？？

2018-3-17 14:38:51 评论举报曹明金

答案对人有帮助，有参考价值 0 顶个，不错，谢谢分享

2018-6-28 19:07:44 评论举报江德平

答案对人有帮助，有参考价值 0 看不到图片和表格啊

2019-4-30 16:23:23 评论举报 kingchun

答案对人有帮助，有参考价值 0 有一个地方不太明白，下拉电阻Rd为什么必须为5.1K呢？

2020-12-31 12:58:32 评论举报 ss403112010ss