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技术控必看，专业人士细谈USB Type-C
来源：cnbeta网站 作者：佚名日 14:40
[导读] 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）。
　　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：
　　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。
　　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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.All Rights Reserved威锋电子VL100芯片获得USB-IF协会认证|芯片|电子|电源_新浪新闻
　　VL100符合PD2.0规格，支援DP Alt-mode(DP 替代模式)及Charge-Through(电源动态快充)，为Type-C影音传输转接装置及多功能扩充底座带来完美解决方案。
　　【日.台北讯】 超高速控制芯片设计领导厂商威锋电子今日宣布，VL100芯片取得USB-IF协会PD认证且业已量产上市。基于USB电源传输规范(Power Delivery)，VL100可实现透过Type-C接口传递最高100W功率的电源，并同时支援资料传输和DP Alt-mode。VL100有绝佳的应用扩展度以及具弹性的韧体架构，能以单一USB Type-C接口连结支持电源、资料及影像的传输，是目前业内整合度最高之USB Type-C周边装置单芯片。从最基本的影音传输转接装置(VideoConverter Dongles)，到高阶的多功能扩充座(Multi-Function Docks)皆可适用，应用范围极广。
　　VL100芯片可被设定支持一个或两个Type-C接口，搭配内建的电压转换器和USB 告示装置(Billboard device)，相较于市面上所有USB PD控制芯片，更能突显VL100的极高整合度。在双USB Type-C接口配置的情形下，VL100能透过其本身一致的策略机制，建立及管理双接口各自独立的USB PD协定，以此简化电源动态快充(Charge-Through)，透过同样符合PD规范的充电器供电给装置，并同时运作资料传输和影像输出。
　　威锋电子产品行销副总许锦松表示：「在Type-C端口技术上，我们专注致力于几个面向，包括：提升USB Type-C使用的便利性、发展优质芯片产品及提供参考设计(Turnkey)方案。VL100兼顾成本及技术，整合了原先分立的零组件以降低厂商物料成本，更通过单芯片整合电源管理技术，成功地降低复杂性而提升使用上的安全。」
　　关于威锋电子USB Type-C相关及电源控制芯片需求
　　威锋电子其他USB Type-C相关芯片，业已于2015年第二季始大量出货，包括适用于USBType-C传输线的VL150 E-marker控制芯片，以及VP223电源控制芯片(USB Type-C？ DFP Universal Charging)。威锋电子持续研发并提供完整的USBType-C全产品线解决方案，系列产品出货量已超过百万颗。
　　关于威锋电子
　　威锋电子是全球唯一拥有USB Type-C 及USB 3.1Gen1 / Gen2完整解决方案的厂商，包括主控端控制器、集线器控制器、周边控制器、电源传输管理、充电控制器及其他传输相关芯片，旗下全产品线正迅速发展成为行业标准。威锋电子注重提供领先的产品性能，专注追求新产品研发和极佳的功耗节约效率，为广大电子产业开发新应用和新设备奠定良好基础。作为全球第一家能提供完整相关控制芯片的领导厂商，威锋电子致力于领先并与业界合作推动最新传输技术规范发展。威锋电子凭借其高速序列界面、内部实体层设计及完整的系统集成经验，为广大用户提供领先业界的技术，同时保证高质量标准和完善之售后服务。本稿件所含文字、图片和音视频资料，版权均属齐鲁晚报所有，任何媒体、网站或个人未经授权不得转载，违者将依法追究责任。
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