過去一段時間曾不少朋友建議我們新的板卡都換成usb type c(簡稱usb-c)的，我個人也相信usb-c會很快替代掉原來的mini usb和micro usb作為一種最通用的連接器 - 用于通信和供電，因為它可逆性、100W的功率、20 Gbps的數(shù)據(jù)傳輸。只是覺得每個人手中的micro usb的連接線太多了，再多一根USB-C的線有點不環(huán)保，所以就還是采用了micro usb連接器。

趨勢還是要尊重的，總有要換，那就從現(xiàn)在開始的新的板卡設(shè)計都用usb-c的吧，切換到C上就要了解一下C究竟跟原來的mini和micro有什么區(qū)別，于是蘇老師利用周末的時間閱讀了一篇（分3個部分）關(guān)于usb-c的科普文章，雖然是2016-2017年的文章，讀起來覺得很通俗易懂，就把它的主要內(nèi)容也在這里分享一下了。

以下是該文章的主要信息：

文章先回顧了幾個容易與C相混淆的概念：

usb 3.1

usb SuperSpeed和SuperSpeedPlus

usb type c

usb Power Delivery 2.0

usb 3.1

usb 3.1是USB實施者論壇發(fā)布的規(guī)范，是下一代usb設(shè)備和電纜的總體標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)部包含了連接到最新usb主機(jī)和設(shè)備所需要知道的一切。

usb 3.1版本1.0

usb type c Rev 1.2或更高版本

usb Power Delivery Rev 2.0或更高版本

usb端口控制器1.0版或更高版本

usb SuperSpeedPlus

usb SuperSpeedPlus是指最新的usb數(shù)據(jù)總線，運行速度達(dá)10Gbps /通道。SuperSpeedPlus特別強(qiáng)調(diào)了SuperSpeed（不是Plus）之外的新的特性。usb 3.1使用“ Enhanced SuperSpeed”作為通用術(shù)語來指代兩者的共同功能。SuperSpeed也被稱為usb 3.1 Gen1，主要指物理層。

下圖中你看到的藍(lán)色type a插頭增加了五根線以支持新的usb 3.1總線。發(fā)送和接收都分別有一對差分對，支持全雙工以及額外的地。

usb type c是連接器本身。該名稱來自type a（主機(jī)端）和各種形式的type b（設(shè)備端）的usb 2.0連接器，包括標(biāo)準(zhǔn)B，mini-B和micro-B。使用usb type c，無法根據(jù)物理連接器區(qū)分電源和數(shù)據(jù)的角色。設(shè)備和主機(jī)（源和接收器）都將具有usb-c插座，usb-c電纜的兩端都有相同的插頭，是對稱的。

該規(guī)范包括機(jī)械、電氣以及有關(guān)如何使用它的一些功能細(xì)節(jié)。其中一些功能包括信令數(shù)據(jù)和電源角色、可用電源以及設(shè)備是否為附件。usb端口控制器規(guī)范為直接連接到端口的IC提供了通用接口。本規(guī)范的目的是簡化軟件開發(fā)。

usb Power Delivery（usb供電）

usb Power Delivery是大多數(shù)革命性功能所在的地方。“ Power Delivery”有點用詞不當(dāng)，因為它的作用還不止如此，該規(guī)范描述了如何交換數(shù)據(jù)角色、交換電源角色、將Vbus移動到不同的電壓，以及如何將usb-c連接器上的引腳用于DisplayPort等其它目的。這樣一來，您就可以將筆記本電腦插入顯示器，以在為幻燈片充電和運行完整的usb 2.0集線器時呈現(xiàn)幻燈片，所有操作都只需一根電纜。

我們重點來看看連接器usb type c接口比micro-B接口稍大。它在徑向?qū)ΨQ的引腳排列中有24個引腳，使其方向可逆。與先前版本的usb連接器不同，插頭中沒有物理區(qū)別，具體取決于端口或插頭支持的功能。usb-c可以完成所有工作。

type c規(guī)范是usb3.1規(guī)范的一部分，如第1部分所述。您可以從usb.org下載完整的usb3.1規(guī)范。遵循usb type c文件夾中的type c規(guī)范版本1.2。

引腳排列看下面的圖，顯而易見是圍繞著中心是對稱的。

下面的表中是usb-c插座的管腳定義：

VBUS-為負(fù)載供電

DP（D+）/DM（D-）- usb2.0通信，支持480Mbps的高速usb

SSTX1/2，SSRX1/2-超高速傳輸、差分對，在電纜中通常用雙絞線

CC-用于配置連接和發(fā)送Power Delivery消息的配置通道

VCONN-為有源電纜和附件供電的連接器電源

SBU-邊帶使用，基本上是備用模式下使用的備用電線

要注意的地方：

線纜中SuperSpeed Tx和Rx線的互換。SBU導(dǎo)線也是如此。這意味著一側(cè)的SSTX1連接到另一側(cè)的SSRX1。同樣，SBU1在另一側(cè)連接到SBU2。您無法使用多路復(fù)用器解決此問題。

差分對具有90歐姆的差分阻抗。如果您使用替代模式，請確保其可以處理90歐姆+/- 5歐姆

電纜可以進(jìn)行電子標(biāo)記。這意味著其中一個插頭內(nèi)部有一個微控制器，連接到CC線，它負(fù)責(zé)報告電纜的功能?！八衭sb全功能type c電纜均應(yīng)進(jìn)行電子標(biāo)記?！?僅支持usb2.0的電纜不需要標(biāo)記。

要注意掛在VBUS上的器件斷電，使用USB Power Delivery 2.0，VBUS可以高達(dá)20V，確保這不會違反電路中的額定電壓。

也要小心從VCONN供電。您可能沒有?；蛘?，您可能必須提供它。

MUXS usb-c的一大優(yōu)勢就是支持支持線纜的正反插，看下圖：

通過使用CC線來確定電纜的連接方式。該導(dǎo)線始終位于插頭上的同一位置，并且只能連接到插座中的兩個引腳之一。插頭中CC對面的位置是VCONN。這就是為什么插頭具有CC和VCONN，而插座具有CC1和CC2的原因。

配置通道用于確定插頭方向、通信設(shè)備角色、電源功能以及發(fā)送Power Delivery消息，在電路上通過上拉電阻（Rp）和下拉（Rd）電阻來實現(xiàn)。

usb-c的電流即使不支持usb Power Delivery，也可以通過usb連接器獲得高達(dá)15W的功率。VBUS仍被限制為5伏，但電流可能高達(dá)3安培，這是通過CC線上電壓的模擬信號來實現(xiàn)的。本質(zhì)上，信號源會更改Rp上拉電阻的值，以將CC線的電壓設(shè)置在特定范圍內(nèi)。

在usb-c上使用usb2.0設(shè)計通過現(xiàn)有usb2.0設(shè)計支持type c既簡單又便宜（連接器除外）?；旧?，您將DP引腳連接在一起，將DM引腳連接在一起，然后在每個CC引腳上添加一個下拉電阻。這款新的type c設(shè)備將識別為數(shù)據(jù)和電源，使用默認(rèn)的usb2.0電源500 mA，并且可以在插頭的任何一個方向上工作。

usb-c連接器的選用市場上有很多種usb-c連接器，大同小異，以下是選用連接器需要考慮的一些要點：

usb2.0 vs usb3.0 vs usb3.1- 通常，type c連接器為更大額定傳輸速率而設(shè)計。usb3.1在DP/DM引腳上更高支持10Gbps、usb3.0可以達(dá)到5Gbps、usb2.0可以達(dá)到480 Mbps。因此USB2.0可能不需要非常好的屏蔽。

直角與垂直安裝雙SMT或混合-某些連接器具有兩行、每行12個SMT焊盤?；旌线B接器具有外排SMT焊盤和內(nèi)排通孔銷。注意，通孔引腳通常設(shè)計用于0.6-1.0 mm厚的PCB。

電流和電壓額定值-依靠usb連接器支持所需電流和電壓的日子已經(jīng)一去不復(fù)返了。如果您需要大于3.0安培或5.0伏的電壓，請仔細(xì)查看電流和電壓額定值。

改文章中還列出了閱讀的技術(shù)文章圖片：

來源：FPGA入門到精通http://www.gjytype.cn/news/xydt/2020/0827/905.html