01、USB概述
02、Type-C概述
03、Type-C引脚
04、Type-C母座封装
本文主要从电子工程师的角度来看Type-C,而不是消费电子的角度。Type-C在接口之前,让我们先谈谈USB的发展。
01、USB概述
从1996年1月USB1.自2017年9月正式发布以来(2017年9月)USB3.2发布),USB21年过去了。这21年,USB标准化组织(USB ImplementersForum,USB-IF)各种接口形式折腾出来:TypeA、TypeA SuperSpeed、TypeB、TypeB SuperSpeed、Mini-A、Mini-B、Micro-A、Micro-B、Micro-BSuperSpeed、TypeC等等。
另外,USB接口主要由插座组成(Receptacle)、插头(Plug)和线缆(Cable)灾难发生在三部分组成,再加上这些奇怪的规范:
A产品喜欢用TypeA的插座,B喜欢产品TypeB,连接它们的电缆是悲剧的,只能变成A-to-B是的。以此类推,A-to-A、B-to-B、A-to-MicroA、等等,于是我们的抽屉就挤满了各种不明用途的USB线……
实物图
02、Type-C概述
USB-C(也称作USBType C)规范文件有自己独立和演变的规范----USBType-CSpecification(2014年发8月布1.2017年7月发布10版.3版)。而且前辈们没有这样的待遇,他们都依附于特定的待遇USB规范(USB1.0、USB1.1、USB2.0、等等)。
Type C之前的规范(TypeA、TypeB、等等),偏重USB接口的硬特性,如信号数量、接口形式、电气特性等。TypeC在定义USB在界面硬特性的基础上,增加了一些软内容,USB接口(仅指TypeC)摆脱了和USB从属关系已经成为一种可以和解的关系USB新规范规范平起平坐。
USB Type C作CC(CC1和CC2)用不同的电压传递一些简单的信息。
后来,一个名字USBPD(PowerDelivery)规范出现了,为了完成这两个管脚上的简单半双工通信协议USBpower供应相关协商。通过扩展功能,可以支持扩展功能,USBTypeC界面有无线想象空间,可以变成任何其他协议的物理界面,如配件界面、音频界面、视频界面、debug接口等,有统一世界的大势所趋。
为兼容旧设备定义的电缆或适配器
a)一种线缆,一端是全功能的Type-C插头,另一端是USB3.1 Type-A插头。
b)一种电缆,一端是USB2.0 Type-C插头,另一端是USB2.0 Type-A插头。
c)电缆的一端是全功能的Type-C插头,另一端是USB3.1 Type-B插头。
d)一种电缆,一端是USB2.0 Type-C插头,另一端是USB2.0 Type-B插头。
e)一种电缆,一端是USB2.0 Type-C插头,另一端是USB2.0 Mini-B插头。
f)电缆的一端是全功能的Type-C插头,另一端是USB3.1 Micro-B插头。
g)一种电缆,一端是USB2.0 Type-C插头,另一端是USB2.0 Micro-B插头。
h)一个适配器,一端是全功能的Type-C插头,另一端是USB3.1 Type-A插座。
i)一种适配器,一端是USB2.0 Type-C插头,另一端是USB2.0 Micro-B插座。
安卓手机数据线是生活中最典型、最常见的。
03、Type-C引脚
母头引脚的定义
公头引脚定义
按功能可分为五类:
,包括
a)VBUS,USB线缆的buspower(和我们一样VBUS保持一致)。
b)VCONN(只有在插头上才会有这个信号),用于向插头供电(可以推断插头可能有电路)。
c)GND,接地。
D /D-。插头端只有一对,和旧的一起USB2.0标准一致。但是,为了支持正反随机插入。插座端定义了两组,使插座端能够根据实际情况进行适当的插座端mapping。
TX /-和RX /-,用于高速数据传输。有两组插头和插座端支持正反随机插头。
对头只有一个CC,有两个插座CC1和CC2。
具体使用场景由相应的扩展功能决定。
注:USBType-C在24个管脚信号中,Power类(GND/VBUS)和数据类(D /D-/TX/RX)完全对称(对Power无论如何插入,都是一样的;对于数据线,简单的路由可以工作)。其余的,包括CC、SBU和VCONN,用于方向、线型等。
04、Type-C母座封装
Type-C母座主流的主要有6P,16P和24P。
usb type c 6p母座实际上是一种大电流、高瓦数充电的特殊接口Pin引脚信号定义为:GND VBUS CC2 CC1 VBUS GND,严格来说,它不属于没有信号传输的相关定义脚位usb3.1系列连接器不属于usb2.0连接器,更合适的定义是:有usbtype c结构规格外形6P充电接口母座本质上应该是一个充电接口,它的功能就像我们在某些产品和设备上看到的DC电源插座一样。
但作为一个只有充电属性的接口,usbtype c母座6P优势多方面,
一是支持双面插拔盲操作,告别了以往需要区分方向的弊端。
二是相比usbtype c母座连接器中的24P/16P/14P生产成本大幅下降。
其三:usbtype c母座6P支持过5A大电流充电也可以兼容当前常见的快速充电协议。
从这方面思考,usbtype c母座6P模型将是小型家电设备、便携式检测仪器、功能电子产品组装接口的热门选择。
引脚定义图
PCB封装图
可实现高清传输接口
引脚定义可以看到A6和A7接口,即可用作的接口。
PCB的封装图
全功能的Type-c可实现接口Type-c所有功能。我没用过,也很了解。这里就不详细说明了。
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