type接口

全新USB3.0Type-C接口工作原理

自从Apple发布了新MacBook，就一堆人在说USBType-C。我来从硬件角度解析下这个USBType-C，顺

便解惑。特色尺寸小，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：USBType-C：8.3mmx2.5mmmicroUSB：7.4mmx2.35mm而lightning：

7.5mmx2.5mm所以，从尺寸上我看不到USBType-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USBType-C和USBPowerDelivery

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USBType-C好像能支持最高20V/5A，实际上这需要USBPD，而支持USBPD需要额外的pd芯

片，所以不要以为是USBType-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(Sidebandu)，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，USBType-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(DownstreamFacingPort)也就是主，

UFP(UpstreamFacingPort)为从。除了DFP、UFP，还有个DRP(DualRoleport)，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CCpin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，CCpin相连，DFP的CCpin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CCpin(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USBType-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，CCpin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CCpin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。

USBType-C和DisplayPort，PCIEUSBPD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。USBPD是在CCpin上传输，PD有个VDM(Vendordefined

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/ConfigurationSwitch，让Type-CUSB3.1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/ConfigurationSwitch，让Type-CUSB3.1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。