从硬件角度解析USB Type
USBType-C标准全面解读
USBType-C标准全面解读目前在售的新一代计算产品中广泛采用了最新的USB Type-C (USB-C™)端口，这种趋势有望在未来进一步强化，因为USB-C具备通过单一的有线连接来传输数据、电力甚至音频的独特能力。
市场分析公司ABIResearch认为，我们已经到达了USB Type-C 商用的临界点；到2021年，配备这种USB连接器的智能手机全球出货量估计将达到8.3亿部。
这种连接器的宽度仅为9mm，高度仅为3.5mm，比前几代连接器要小巧得多，它让设备制造商能够开发出体积更小的设备。
它的问世可谓恰逢其时，完美地迎合了新兴产品的需求，例如家庭自动化以及物联网设备，包括能够与这种更小、更简洁的最新连接器封装完美搭配的智能传感器。
无法拒绝的易用性针对USB-C应用的电缆能够从任何一端插入，满足笔记本电脑等设备的电源需求，使得用户无需携带多根不同用途的线缆。
这种通用性源自于连接器内部更加复杂的结构（图1）。
首先，它有更多的导线。
USB Type-A和Type-B连接器需要四根或五根导线——与它们不同，USB-C包括24个触头，允许双向插入，并支持四个电源和接地对，以及两个信号对。
此外，它的额定耐用性增加至10,000次插拔，相比以往版本的1,500次插拔有了大幅增加。
图1：USB-C连接器规格比早期的标准更加严格（图片来源：CUI Inc.）USB-C的电源和接地对的额定电压高达20V，电流额定值也有所增加，总额定值达到5A，通过单个USB-C连接可提供高达100W的功率传输。
此外，每个数据引脚对可以管理最高10Gbps的数据传输速率，这意味着该连接器的总传输能力达到20Gbps。
更快的数据和更高的功率传输USB-IF的最新数据和功率规格迫使我们必须大幅提升USB-C的传输能力，特别是在USB 功率输送(USB PD)、USB 3.1第2代和近期敲定的USB 3.2高速数据规格中：•USB PD利用所有四个电源和接地对，充分发挥了USB-C的100W功率传输能力•USB 3.1第2代利用一组数据通道，定义了10Gbps的传输速率•类似地，USB3.2控制两组10 Gbps数据通道，维持高达20Gbps的传输速率从概念上说，将USB-C标准（仅定义物理连接）与USB PD和高速数据规格（包括USB 3.1 第1代 (SuperSpeed) 和USB3.1第2代(SuperSpeed +)，以及USB 3.2）区分开非常重要。
USB的结构及工作原理
USB的结构及工作原理USB（Universal Serial Bus）是一种用于连接电脑和外部设备的通用串行总线，它提供了一种简便、高效的数据传输和电源供应方式。
USB的成功在于其简单的结构和灵活的接口规范，使得它成为了现代电子设备中最主要的外部接口之一一、USB的结构1. USB连接器：USB连接器是连接USB设备和计算机的接口，可以通过不同的连接器类型进行物理连接，如Type-A、Type-B、Micro-USB、Type-C等。
B电缆：USB电缆用于传输数据和提供电源，它通常由四条线构成：两条用于数据传输（D+和D-），一条用于电源供应（VCC），一条用于地线（GND）。
数据线采用差分传输技术，通过D+和D-线上的电压差异来传输数据。
B控制器：USB控制器是连接计算机系统和外部设备的接口芯片，负责数据的传输、电源的管理和设备的管理。
它能够识别连接的设备，并通过控制传输协议进行数据的交换。
二、USB的工作原理USB的工作原理可以分为四个阶段：电源管理、设备识别、配置和数据传输。
1.电源管理：当设备插入USB接口时，USB控制器会为设备提供电源。
USB设备通过使用插入和拔出的电流来检测计算机是否连接了USB电缆。
一旦检测到电流，设备可以从总线上获取电源。
2.设备识别：USB控制器会通过发送特定的电压或电流模式来识别连接的USB设备。
这些模式由USB设备使用的芯片来解码，设备可以向USB控制器提供设备的标识信息。
3.配置：一旦设备被识别，USB控制器会通过请求和应答的方式与设备进行通信，以确定设备的属性和功能。
USB设备会在接收到配置指令后进行初始化，并向USB控制器报告设备的信息和功能。
4.数据传输：一旦设备被配置完毕，USB控制器就可以进行数据的传输。
USB使用主从模式，即USB控制器作为主机发送数据，设备作为从机接收数据。
数据传输可以分为三种类型：控制传输、中断传输和批量传输。
控制传输用于设备的配置和控制，中断传输用于传输实时数据，批量传输用于大量数据的传输。
从原理详解USBTypeC
从原理详解USBTypeCUSB Type-C是一种连接标准，通过一根线缆连接电源适配器、充电器、电脑和移动设备。
与之前的USB连接器相比，USB Type-C具有更多的功能和优势，包括更快的数据传输速度、更高的功率传输能力以及更方便的插拔方式。
下面将从原理的角度详解USB Type-C的工作原理。
首先，USB Type-C采用了反向插入设计，即无论插头的哪一面朝上，都能正确插入插座。
这得益于Type-C插头和插座都是对称设计，因此消除了传统USB连接中插入错误的问题。
此外，USB Type-C插头和插座采用了更紧密的物理接口设计，以确保插接牢固可靠。
其次，USB Type-C支持更快的数据传输速度。
传统的USB 2.0接口的最高传输速度为480 Mbps，而USB 3.0接口的最高传输速度为5 Gbps。
而USB Type-C接口可以支持USB 3.1和USB 3.2标准，其最高传输速度可以达到10 Gbps和20 Gbps。
这意味着通过USB Type-C接口，可以更快地传输大量数据，例如备份文件、音视频传输等。
USB Type-C还支持更高的功率传输能力。
传统的USB接口通常只能提供有限的电流和功率，因此无法满足高功耗设备的需求，如笔记本电脑和平板电脑。
而USB Type-C接口支持高达100W的功率传输，足以为这些设备提供充足的电力。
此外，USB Type-C还支持双向电力传输，即可以充电也可以供电，因此可以将USB Type-C连接器用作电源适配器和充电器。
另外，USB Type-C具有更丰富的功能。
传统的USB接口通常只能传输数据和充电，而USB Type-C接口还支持视频输出、音频输出、以太网连接和外接显示器等功能。
通过使用适当的转接头或适配器，可以将USBType-C接口连接到HDMI、VGA或DisplayPort显示器，实现高清视频输出。
USB Type-C的工作原理涉及到多个方面的技术。
Type-C接口内部构造及原理详解
Type-C接口内部构造及原理详解《USB Type-C Cable and Connector Specification》一共将近200 页，相信时间且有耐心看完的工程师没有几个吧？若是没有中文版的那会更令人抓狂吧。
本文大部分内容整理于知乎网友时国的分享，我们一起来看看Type c 的内部构造。
TYPE-C 接口的线序：被插入端：插入端：从图中可以看到，被插入端上两个方向都有D+/D-，插入端上只有一个方向有。
如果各位手里有iPhone 之类的设备，看一下lightning 接口，被插入端（iPhone/iPod）只有一侧有线（我的iPod 是下面有上面没有），连接线上是上下都有接口。
接口定义如下图：列举完数据再来比较下Type C 和lightning：不管什么连接线，都是要有屏蔽线的，lightning 接口的数据线在被插入端是在接口的上侧或者下侧。
这样设计的一个问题就是数据线在这一段是裸露的，没有屏蔽。
并且数据线和屏蔽线（其实就是接地的）距离太近，这种设计对做工有很高的要求，因为不小心会短路。
再看USB Type-C，如果设备和主机连接起来，那么整个屏蔽线会在外面把数据线套住，有完善的保护功能，并且也不容易短路，做工要求也不高，企业容易山寨。
时国怀不认为里面的小舌片容易断，这种事情目前还是很少发生的。
苹果的设计固然好，但因为屏蔽线的问题，估计在高频的条件下性能会有损耗，而USB Type-C 的目标是USB3.1，带宽高达10Gbps，这种情况下，不做好屏蔽的话麻烦会很大。
lightning 固然看着好看，但时国怀认为在综合考虑做工、速度等因素的情况下USB Type-C 是一个合理的设计。
要知道苹果过去30 针接口跟USB 的接口也是很相似的，只是大小不同。
而且USB 毕竟是给平民老百姓用的，做工太高的话，对于厂商来说也是件困难的事情。
除了前面说的物理结构，再补充一下其它的内容：[功能]功能方面USB 只是一根线，但lightning 不是线，应该说是一种链接设备才对（具体内容看其它答案里有），所以复杂度上是完全不同的，理论上说lightning 的功能必然可以更强大（编码、压缩等等），而USB 的线永远都只是线，作用就是传输、充电。
一文读懂USBTypeC与USB
一文读懂USBTypeC与USBUSB TypeC & USB-PD & USB接口类型24P USB-TypeC 引脚定义●USB TypeC 拥有诸多优点：双面可插不担心正反、可做USB/雷电高速传输载体，支持 PD快充、音频设备、HDMI传输、调试模式等诸多功能。
●市面上的其他USB接口和充电接口在逐步被TypeC替代，可以预见的是，TypeC作为一种多兼容性接口，其未来会具有非常长的生命周期。
●本文主要介绍 24P、16P、6P USB-TypeC接口的引脚定义，和USB-PD、USB接口类型，方便大家作硬件设计时的参考。
本文介绍的内容非常之全，望各位耐心观看，有深度的信息已经给出原链接。
（wikipedia好是真的好，可惜国内看不到，图片大多为搬运，技术交流用。
原链接：wiki百科TypeC）AN1953 - USB TypeC的介绍 - MicroChipMicroChip TypeC 文档USB-IF官网 - USBType-C®电缆和连接器规格识别您的USB连接器或USB电缆类型母头/母座公头/插头可以很明显看出，插口内的Pin功能相对于中心对称。
公头插入母头，无论正反插，引脚功能都完美契合。
而且电源VBUS/GND 都拥有4个Pin，最大支持5A电流，在保证高速数据传输的同时也提高了电流承载能力。
引脚功能定义USB 2.0差分信号只会连接其中一边。
因USB Type-c 插头无B6、B7。
引脚功能分布情况出处：TI16/12P USB-TypeC 引脚定义24Pin全功能的TypeC好用是好用，但接口的采购成本比较高。
况且小家电使用的MCU就没有USB3.0，USB2.0就足够一般设备的使用，于是就有了16Pin的TypeC。
16Pin TypeC在24Pin的基础上阉割了USB3.0的TX1/2、RX1/2，保留了SBU1/2、CC1/2、USB2.0的D+D-，除了没有USB3.0/3.1高速传输外，其他别无二致，同样支持PD快充、音频设备、HDMI传输、调试模式等功能。
一文带你搞清楚USB、type
⼀⽂带你搞清楚USB、type缘起随着⼩新pro发布，看到带了全功能的type-c接⼝，⼀直搞不懂什么type-c还有什么全功能，半功能？和雷电3⼜有什么区别，雷电3⼜有什么全速，半速。
由于搞不清，所以⽹上看了很多资料，这⾥总结⼀下以备后续查阅说说USB你肯定会说，这个我知道，就是下⾯这种的没错，这是我们⼝头上的USB接⼝，但其实这个样⼦的接⼝全称是USB Type-A，除此之外USB 家族还有还有USB Type-B、USB Type-C。
是不是对USB Type-C这个接⼝⽆⽐的熟悉，哈哈。
现在很多安卓机充电的接⼝就是这样的，他解决了USB Type-A的“永远插不对”的问题。
但实际上，USB Type-A、USB Type-B，USB Type-C这些都是指接⼝的形状，什么意思呢？因为USB还有协议的划分，相信你也听过USB⼜有什么2.0，3.0，3.1，这个呢其实是说的传输协议，理解不了传输协议的可以简单理解为传输的速度，后⾯的数字越⼤传输速度越快。
⽬前⽤的⽐较多的是USB3.1，USB3.1极限速度可以达到10GB/S，USB3.1⼜分为Gen1和Gen2，Gen1最⼤传输速率为5Gb/s，Gen2最⼤传输速率才为宣称的极限速度10Gb/s。
PS：USB3.1 Gen1其实就是USB3.1没推出之前的USB3.0，随着USB3.1的推出，改名为USB3.1 Gen1⽽传输速率，如果你单单通过接⼝形状看，是看不出来的，因为你⽐如USB3.1 Gen1和Gen2他们的接⼝形状都是⼀样的，你区分不了。
那么如何区分呢？Intel有要求在接⼝旁边和数据线旁边标明带宽提⽰。
就是会在右上⾓写明带宽，或者看评测问客服吧~~说说全功能type-c到底是什么意思全功能的type-c就是集成了DisplayPort Alt Mode的线（DP视频输出），该替代模式允许原⽣的DisplayPort⾼清数字信号通过USB Type-C传输，听不懂是吧？听不懂就对了。
了解电脑硬件接口标准USBHDMIThunderbolt等
了解电脑硬件接口标准USBHDMIThunderbolt等了解电脑硬件接口标准：USB、HDMI、Thunderbolt等电脑硬件接口标准是指计算机与外部设备之间传递数据和信号的统一规定，确保设备的兼容性和互联互通。
USB、HDMI和Thunderbolt是几种常见的电脑硬件接口标准，本文将介绍它们的特点和应用。
一、USB（Universal Serial Bus，通用串行总线）USB是一种广泛应用于计算机与外部设备连接的标准接口，主要用于数据传输和电能供应。
USB接口具有以下特点：1.1 通用性USB接口广泛应用于各种设备，如鼠标、键盘、打印机、摄像头、移动存储设备等。
几乎所有的计算机和设备都支持USB接口，使得设备之间的连接更加方便和简单。
1.2 热插拔USB接口支持热插拔功能，即可以在计算机运行时插入或拔出USB设备，无需重启计算机，方便用户的使用和管理。
1.3 多功能性USB接口不仅可以传输数据，还可以为设备提供电能供应。
通过USB接口，可为移动存储设备、智能手机等充电，以及连接外部硬盘、摄像头等进行数据传输。
二、HDMI（High-Definition Multimedia Interface，高清晰多媒体接口）HDMI是一种用于高清显示和音频传输的接口标准，主要应用于计算机与显示器、音响等设备的连接。
HDMI接口具有以下特点：2.1 高清晰度HDMI接口支持高清视频和音频传输，能够提供更清晰、更细腻的画面和音效，适用于高清电视、投影仪等设备。
2.2 单线传输HDMI接口采用单一线缆传输，能够同时传输视频和音频信号，简化了连接线的数量和复杂度。
2.3 多通道音频HDMI接口支持多通道音频传输，能够提供更真实、更具立体感的音效，适合于家庭影音系统和游戏设备的连接。
三、ThunderboltThunderbolt是由英特尔推出的一种高速数据传输接口，能够支持多种设备的连接和扩展。
Thunderbolt接口具有以下特点：3.1 高速传输Thunderbolt接口的传输速度非常快，可以达到每秒20Gbps的数据传输速度，比USB和HDMI接口都要快。
USB3.1 Type-C接口定义
USB Type-C是什么？感谢把我给崩了的投递时间：2015-03-14 来源：三联北京时间3月10日凌晨，苹果在美国旧金山芳草地艺术中心发布了新款Macbook，它的轻薄给无数消费者留下了深刻的印象。
再一次，追求极致的苹果对 Macbook 12上的各种接口挥起了屠刀，在砍掉原有全部接口的情况下，向我们介绍了一种如 Lightning 接口般轻薄小巧的新型 USB 接口：USB Type-C。
那么问题来了，USB Type-C是什么?为什么苹果会选择 USB 而不是力推多年的Thunderbolt，USB Type-C是何方神圣?下面百事网小编为大家详细介绍下下。
USB Type-C是什么?USB Type-C简称为USB-C，它的诞生并不久远，早在13年12月，USB 3.0推广团队就已经公布了下一代USB Type-C连接器的渲染图，在2014年8月发布的USB 3.1标准中才刚刚定稿。
它是一种新型 USB 线缆及连接器的规范，定义了包括连接器、端口、容器和线缆等在内的一整套全新的USB物理规格。
USB Type-C是一种和iPhone手机中Lightning接口般轻薄小巧的新型USB接口，可以扩展成电源/USB传输/VGA或HDMI三个接口，通过适配器，还可以兼容USB3.0、USB2.0等上一代接口。
USB Type-C具有全新的接口尺寸和略显酷炫的名称，非常容易使第一次听到这个名词的消费者以为这是一种全新的USB标准，但实际上并不是。
USB Type-C 只是 USB 3.1 标准的一部分，而不是一个新的标准。
另外，需要说明的是，与常见的 USB 2.0 类似，USB 3.1 标准仍有Type-A(常见于电脑主机)和 Micro-B(常见于安卓手机)等接口，Type-C 并不是消费者享受 USB 3.1 高速数据传输的唯一选择。
苹果Mac 12单USB-C接口揭秘为什么USB组织需要推出一种新的物理接口规范呢?随着越来越多新型设备对于轻量化小型化的追求，传统 USB 接口的“庞大”尺寸已经很难满足设备生产厂商和消费者的需求。
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/news/201676.html 从硬件角度解析USB Type-C 【大比特导读】USB Type-C终结了长期以来USB插来插去的缺陷，节省了
人们大量的时间，换一次方向至少2s吧，按全球10亿人每天插拔一次USB，50%
概率插错，共耗时277000多小时，约为31年，太恐怖了。
一个接口搞定了音视
频数据三种，体积还算小。
USB Type-C终结了长期以来USB插来插去的缺陷，节省了人们大量的时间，换一次方
向至少2s吧，按全球10亿人每天插拔一次USB，50%概率插错，共耗时277000多小时，约
为31年，太恐怖了。
一个接口搞定了音视频数据三种，体积还算小。
可以预见，以后安卓
机可以改为USB Type-C接口了，如果只需要USB2.0的话，只需要重做线缆，不用芯片，成
本上完全可以忽略不计。
至于Thunderbolt，lightning，该怎样还是怎样吧。
百花齐放才
是五彩的世界。
自从Apple发布了新MacBook，就一堆人在说USB Type-C。
我来从硬件角度解析下这个USB Type-C，顺便解惑。
尺寸小，支持正反插，速度快(10Gb)。
这个小是针对以前电脑上的USB接口说的，实际相对android机上的microUSB还大了点：
特色
USB Type-C：8.3mmx2.5mm
microUSB：7.4mmx2.35mm
而lightning：7.5mmx2.5mm
所以，从尺寸上我看不到USB Type-C在手持设备上的优势。
而速度，只能看视频传输
是否需要了。
引脚定义
可以看到，数据传输主要有TX/RX两组差分信号，CC1和CC2是两个关键引脚，作用很
多：
探测连接，区分正反面，区分DFP和UFP，也就是主从
配置Vbus，有USB Type-C和USB Power Delivery两种模式
配置Vconn，当线缆里有芯片的时候，一个cc传输信号，一个cc变成供电Vconn
配置其他模式，如接音频配件时，dp，pcie时
电源和地都有4个，这就是为什么可以支持到100W的原因。
不要看着USB Type-C好像能支持最高20V/5A，实际上这需要USB PD，而支持USB PD 需要额外的pd芯片，所以不要以为是USB Type-C接口就可以支持到20V/5A。
当然，以后应该会出现集成到一起的芯片。
辅助信号sub1和sub2(Side band use)，在特定的一些传输模式时才用。
d+和d-是来兼容USB之前的标准的。
这里说一下，USB3.0只有一组RX/TX，速度是5Gb，USB Type-C为了保证正反都可以插就用了两组，但实际上数据传输还是只用了一组RX/TX，速度就已经达到10Gb了。
如果后面升级协议，两组都传的话就和DisplayPort一样20Gb了。
工作流程
上图DFP (Downstream Facing Port)也就是主， UFP (Upstream Facing Port) 为从。
除了DFP、UFP，还有个DRP (Dual Role port)，DRP可以做DFP也可以做UFP。
当DPR接到UFP，DRP转化为DFP。
当DRP接到DFP，DRP转化为UFP。
两个DRP接在一起，这时就是任意一方为DFP，另一方为UFP。
在DFP的CC pin有上拉电阻Rp，在UFP有下拉电阻Rd。
未连接时，DFP的VBUS是无输出的。
连接后，CC pin相连，DFP的CC pin会检测到UFP的下拉电阻Rd，说明连接上了，DFP就打开Vbus电源开关，输出电源给UFP。
而哪个CC pin(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。
电阻Rd=5.1k，电阻Rp为不确定的值，根据前面的图看到USB Type-C有几种供电模式，靠什么来甄别?就靠Rp的值，Rp的值不一样，CC pin检测到的电压就不一样，然后来控制DFP端执行哪种供电模式。
需要注意的是，上图里画了两个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。
当CC pin两个都接了下拉电阻<=Ra，DFP进入音频配件模式，左右声道，mic都俱全，如上图。
USB Type-C和DisplayPort，PCIE
USB PD是BMC编码的信号，而之前的USB则是FSK，所以存在不兼容，不知道目前市面上有没有能转换的产品。
USB PD是在CC pin上传输，PD有个VDM (Vendor defined message)功能，定义了装置端ID，读到支持DP或PCIe的装置，DFP就进入替代(alternate)模式。
如果DFP认到device为DP，便切换MUX/Configuration Switch，让Type-C USB3.1
信号脚改为传输DP信号。
AUX辅助由Type-C的SBU1，SUB2来传。
HPD是检测脚，和CC差不多，所以共用。
而 DP有lane0-3四组差分信号， Type-C有RX/TX1-2也是四组差分信号，所以完全替代没问题。
而且在DP协议里的替代模式，可以USB信号和DP信号同时传输，RX/TX1传输USB数据，RX/TX2替换为lane0，1两组数据传输，此时可支持到4k。
如果DFP认到device为DP，便切换MUX/Configuration Switch，让Type-C USB3.1
信号脚改为传输PCIe信号。
同样的，PCIe使用RX/TX2和SBU1，SUB2来传输数据，RX/TX1传输USB数据。
这样的好处就是一个接口同时使用两种设备，当然了，转换线就可以做到，不用任何芯片。
总结
USB Type-C终结了长期以来USB插来插去的缺陷，节省了人们大量的时间，换一次方向至少2s吧，按全球10亿人每天插拔一次USB，50%概率插错，共耗时277000多小时，约为31年，太恐怖了。
一个接口搞定了音视频数据三种，体积还算小。
可以预见，以后安卓机可以改为USB Type-C接口了，如果只需要USB2.0的话，只需要重做线缆，不用芯片，成本上完全可以忽略不计。
至于Thunderbolt，lightning，该怎样还是怎样吧。
百花齐放才是五彩的世界。
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