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关于USB Type-c 你想知道的这里都有

作者:www.turnmax-tech.com来源:东莞市腾茂电子有限公司 日期:2016-09-25

 

首先让让我们直接从USB TYPE-C 的Spec上截一个USB TYPE-C母座的pin脚图来看看:

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USB TYPE-C母座引脚图

 

可以看出,母座上有24根信号,其中电源和地占据了8根,用于提升电流传输能力,剩下16个,用于传输USB2.0的两组信号是交叉相连的,去掉重复的两个,一共是14个信号。包括我们所熟悉的2组共8根可用于传输usb3数据的RXx和TXx,USB2.0数据信号D+,D-和SBU1,SBU2,CC1,CC2。 其中SBU1,SBU2,CC1,CC2是传统的USB接口所没有的信号。CC是USB TYPE-C接口的灵魂所在,承载了TYPE-C连接过程中的传输方向确认和正反插确认功能,以及USB PD BCM码信号传输功能,实现负载的功能配置。两根线CC线,当其中一根CC作为TYPE-C接口的配置信号时,另一个CC则作为电缆上EMARKER芯片的供电电源。剩下的SBU1和SBU2为辅助信号,在不同的应用场景具有不同的用途。例如在ALT MODE 模式下进行DP信号传输时,作为音频传输通道,在进入TYPE-C模拟音频耳机附件模式,则作为麦克风信号传输通道。

那么,被提及最多的正反插,究竟是怎么实现的呢?秘诀在于CC公头上。让我们来看CC公头的结构。

type-c

USB TYPE-C 插头

对比母座接线图,我们可以看出,公头只有一个CC,另外一个CC变成了VCONN,于是,当公头插入母座的时候,公头上的CC可能跟母座上的CC1连在一起,也可能跟母座的CC2连接在一起,分别对应着正插和反插两种情况。母座上需要用一颗芯片来检测是CC1建立了连接,还是CC2建立了连接,从而控制设备内部的SWITCH,来正确的适配数据传输,或者是音视频传输的信号对应关系。

 

弄清了传输接口结构以及正反插识别原理之后,我们来看看电流传输的细节问题,根据USB-IF发布的标准,各版本的USB接口,电流传输能力如下:

type-c

USB 接口电流传输能力

从上表可以看出USB Type-C并不是必然支持20V/5A,默认情况下,只支持5V3A,必须在具备USB PD通信能力,并且传输线上有Emarker芯片的情况下,才可能支持到 20V/5A。当然,相对于制定标准这件工作本身的难度来说,设计USB PD芯片和EMARKER芯片其实是小菜一碟。正常情况下,标准发布后的半年内会有样片,一年内会批量生产。例如国内已经有了支持CC logic的LDR6013芯片,以及支持USB PD的LDR6021和LDR6023芯片。
电能传输的情况,已经了解了,让我们了解一下,具体的数据传输。在传统TYPE-A USB3.0接口中,有一组rx和一组tx,共4根高速信号传输线,最高可以传输5G带宽信号。而TYPE-C接口,则一共有两组rx和两组tx,共8根高速信号传输线,这是出于正反插考虑,对于USB3.0信号传输,每次只用其中一组。另外,还可以分开来使用,利用PD协商,进入ALT模式,把其中4根用于传输USB3.x信号,另外4根与sbu1和sbu2组合起来,用于传输2 lane的DP信号。也可以协商成8根差分线,与sbu1,sbu2组合,全部用于传输DP信号。这样就是4lane的 DP信号了,最高分辨率可以上到8K。这些灵活的应用,让type-c接口被赋予了无限的可能。说到底,就是能够进行电源、数据、音视频传输,而且都比旧的传输线的传输性能更优秀。真的是走别人的路,让别人无路可走了。当然,TYPE-C虽然这么牛B,却不要忘了,有线的传输还有另外一位高手,那就是光纤。其传输的极限带宽,是按照T(1000G)来计算的。而且,现有的TYPE-C电能传输能力又足以支撑光纤MODEN。所以,如果在现有TYPE-C电缆基础上,把8根高速信号传输线换成一根光纤,谁知道会发生什么呢?
总结以上,USB Type-C终结了长期以来USB需要通过试错法来多次重插的历史,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。一个接口搞定了电能、数据、音视频数据三种传输需求,体积又小。可以预见,以后手机可以改为USB Type-C接口了,如果只需要USB2.0的话,只需要重做线缆,部分功能需要加上接口芯片,成本上完全可以忽略不计。而手机上到USB3.0,则真正的革命就要出现了。PC机可能不再被需要,一个手机,通过TYPE-C口输出DP,接入显示器就可以完成电脑的功能了。如果接上VR,那么整个世界都不一样了。请问,还有谁会需要PC,笔记本电脑,这类20世纪的遗产吗?

 

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所属类别: 企业要闻

该资讯的关键词为:USB Type-C