Type-C接口相关知识：【总结大全】

大家好，欢迎来到IT知识分享网。

Type-c现在非常通用了，所以了解Type-c也变得十分有必要了，还是秉承了解就要了解清楚的原则，我们深入的看看Type-c接口。

Type-c主要是取代上一代Micro usb接口，那么Type-c有什么优点呢？

1. 正反可插，使用时不需要区分正反方向
2. 可以传输更高的速率，在支持 USB3.1 功能的接口中可以传输 4K 级别的视频
3. 可以支持更大的电流，满足 3A、5A 的充电功能，支持反向充电
4. 安全性更高，结构更加精细可靠

1： Typc-C定义：（12Pin双排，24引脚）

 2：CC1和CC2的作用

首先说几个专业名词：

1：DFP（Downstream Facing Port）：下行端口，可以理解为Host，DFP提供VBUS，可以提供数据。在协议规范中DFP特指数据的下行传输，笼统意义上指的是数据下行和对外提供电源的设备。典型的DFP设备是电源适配器。只能做Source

2：UFP（Upstream Facing Port）：上行端口，可以理解为Device，UFP从VBUS中取电，并可提供数据。典型设备是U盘，移动硬盘。只能做sink端。

3：DRP (DualRolePort)：双角色端口，DRP既可以做DFP(Host)，也可以做UFP(Device)，也可以在DFP与UFP间动态切换。典型的DRP设备是笔记本电脑，手机。

 a：插入检测（host CC1 检测到下拉，相反从设备可以在CC1检测到上拉）

在DFP与UFP未连接之前，VBUS是没有输出的。当DFP与UFP连接后，CC pin连接。DFP上的CC pin会检测到来自UFP的下拉。此时代表了DFP与UFP连接成功。随后，DFP会打开VBUS上的FET，输出VBUS给UFP。

b：识别正反插

这里我们以手机为例。手机属于DRP，既可以做DFP，又可以做UFP。手机因CC logic的存在，当未连接Type C时， CC引脚是不断的循环被上拉与下拉的。此时如果用示波器测量机器的CC Pin的信号其实是方波。

手机充电时：对手机而言， 作为UFP时，内部的CC引脚直接通过Rd为下拉至地，充电器，作为DFP，内部的两个CC引脚是被上拉到VBUS

当充电器与手机连接，因手机内部CC引脚的下拉进而导致充电器的CC1 Pin被拉低时，此时代表UFP是向上插入。反之，如果充电器检测到CC2 pin被下拉时，则UFP就是向下插入。

（左：DFP，右：UFP）

如上图，CC1被拉低，则代表正面插入，相反CC2被拉低，则代表反面插入

c：了解VBUS配置方式：电流模式与USB PD

下图展示了每个USB标准所能提供的供电能力。纯type C端口可提供5V/3A的供电能力。如果配合PD协议，供电能力可以达到更高(USB pd协议通过CC引脚通信)。

Type c 存在1.5A与3A两种电流模式。其主要取决于DFP的输出能力。DFP通过CC引脚上的电压告知UFP供电能力。UFP的下拉电阻始终为5.1K保持不变，而DFP可通过其CC上的上拉电阻Rp或者电流源Ip来产生电压。

 Type-C spec定义了DFP在不同模式下，在CC pin要供多大的电流或是要用多大的上拉电阻Rp阻值。

 对于UFP而言，其主要是通过CC pin上的电压来得知DFP的输出能力。例如当5V/3A时，DFP会在CC上传递330uA的电流。在UFP上可得到电压330uA5.1K=1.683V。

亦或通过DFP上的上拉电阻10K计算出UFP上CC pin的电压5V5.1K/(5.1K+10K)=1.688V。一样可以判断DFP为Vrd/3.0A。

d：侦测连接到设备的端口类型

文章最开始说过DFP为HOST端，UFP为DEVICE端。DFP端的CC pin上存在上拉电阻Rp，UFP端的CC pin上存在下拉电阻Rd。在DFP与UFP未连接时，DFP上的VBUS是断开的，只有当DFP与UFP连接时，DFP便会打开FET,供电给UFP。

DFP可根据CC1与CC2的负载状态(如下图)，来判断它是否接到了debug or Audio accessory装置。

e:  配置VCONN

从下图可以看到插座的A5与B5分别存在的是CC1与CC2。与之相对应的插头在A5与B5存在的是CC与Vconn。

CC Pin有CC1与CC2。当其中一个Pin被用来做DFP与UFP之间的连接。另一个Pin则用来供Vconn。当Cable内将另一个CC pin接一个下拉电阻Ra，这表示这是一条主动式Cable，需要被供电的。DFP侦测到Ra，便会输出VCONN在CC pin，供电给Cable(内部含有emark芯片)。Ra的阻抗是定义为800ohm 1200ohm。这个CC引脚将切换至VCONN对外输出4.755.5V，功率最大1W。

 f: 在两个端口间协商建立DFP和UFP身份

Type-C除了DFP与UFP，还有一种是DRP（双模式端口，前面提过手机就是DRP），可以以一定的间隔在DFP与UFP间来回切换。当DRP端口与DFP设备相连，DRP则切换为UFP设备；同样地也可以切换为DFP设备。当两个DRP设备连接时，DFP与UFP身份是随机的。

此为某手机内部CC Logic芯片的内部框架图，可以看到CC Pin内部有个开关在RP与RD切换。

DRP未接入任何设备时，开关来回切换，CC1与CC2波形如上图所示。当有设备接入后，根据设备的不同，开关会固定在一端，此时DRP只能是一种模式，为UFP或者DFP。

g: 配置使用其他外设模式

Type-C规范定义了替代（Alt）模式与外设（Accessory）模式。主机、设备与线缆可以发送格式化的厂商自定义信息（VDM）来交换信息和发现USB ID。当主机通过VDM与设备交换信息后进入 Alt 模式，Type-C接口中的引脚定义将会改变以支持PCIe或者DisplayPort。下面的例子是一个Type-C扩展坞，它使用MUX切换PCIe或USB 3.1信号通至Type-C端口。

当CC1和CC2引脚同时使用Ra下拉时，主机将把设备识别成音频设备，然后从USB信号切换至音频信号。

从图中也可以同时看出来，接入音频设备时，Dp接入耳机的右声道，Dn接入耳机的左声道，SBU则连接至MIC。

3: Type-c版本

Type C 接口实际上为了适应不同的用途（全功能 24P Type C 价格较高为了节约成本，比如很多时候使用的芯片不需要使用或不支持 24 个引脚，不需要使用音视频传输，只需要使用 USB2.0，所以此时使用 24 片引脚的全功能版本 Type C 就显得浪费）按功能需求进行划分从而拥有多个版本，前面描述的实际属于全功能 Type C，共有 24 个功能引脚，该版本可以支持 USB3.0、USB2.0、协议，音视频传输，快速充电协议等等。

1：全功能 USB3.0/3.1、USB2.0、视频传输，24P Type C，目前我们交流说的 Type C 默认指的就是 24P 全功能 Type C。（24pin）

2：仅支持 USB2.0，16P/12P Type C，16Pin 和 12Pin 实际属于同一种接口。(16/12pin)
3：仅支持充电，6P Type C。(6pin)

（16P 与 12P Type C 接口定义）

从上图可知 16Pin Type C 在 24Pin 全功能版本的基础上移除了 USB3.0 的 TX1/2、RX1/2 引脚，保留了 SBU1/2、CC1/2、USB2.0 的 D+ 和 D- 引脚，除了不支持 USB3.0/3.1 高速传输外，其他没有任何的差别，同样可以支持 PD 快充、音频传输、HDMI 传输、调试模式等其他功能。

 6P Type C 接口定义
对于仅需支持充电，那么 USB2.0 D+ 和 D- 引脚也可移除进一步节约接口制造成本。6Pin Type C 仅保留Vbus、GND、CC1、CC2 引脚。接口两侧同样对称分布 Vbus 和 GND ，CC1，CC2 引脚用于支持正反接入，以及快充协议的支持。