全面解讀USB接口新標(biāo)準(zhǔn)

2015年3月蘋(píng)果公司發(fā)布了新一代Macbook，其將電源接口、USB接口、DP接口、HDMI接口與VGA接口統(tǒng)一用一個(gè)USB-C來(lái)承載。發(fā)布已有一年的USB Type-C接口終于引起了大眾的關(guān)注。

USB Type-C是最新的USB接口標(biāo)準(zhǔn)，與USB3.1協(xié)議接軌，具有更快的傳輸速度、不區(qū)分正反、支持更大的輸出功率三大特點(diǎn)。

實(shí)際上，USB接口還有Type-A和Type-B。如圖 1所示。Type-A接口對(duì)于大家來(lái)說(shuō)實(shí)在是太熟悉了，是最常見(jiàn)的USB接口，Type-B則常見(jiàn)于打印機(jī)和顯示屏。一般來(lái)說(shuō)，PC機(jī)上的USB接口都采用Type-A的設(shè)計(jì)，而外部設(shè)備更多的是采用Type-B。

圖 1 USB接口

從外觀上看，Type-C接口比Type-A和Type-B都要小得多，而且Type-C是上下對(duì)稱(chēng)的，那么問(wèn)題來(lái)了？使用的時(shí)候，接反了怎么辦？這問(wèn)題大家無(wú)需擔(dān)心，Type-C接口是不區(qū)分正反的，正插反插都可以。這是USB Type-C的一大特點(diǎn)，解決了USB口總是插不準(zhǔn)這一難題，極大地提升了用戶(hù)體驗(yàn)。下面，我們將通過(guò)兩個(gè)圖來(lái)看Type-C這一新標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)。

圖 2 USB Type-A引腳定義

圖 3 USB Type-C引腳定義

如圖 2圖 3所示。Type-C使用了兩組上下對(duì)稱(chēng)的引腳，這樣的設(shè)計(jì)就為不區(qū)分正反提供了基礎(chǔ)。如所示，與Type-A相比，Type-C增加了不少引腳：

增加了CC（Configuration channel）引腳，用于配置模式，檢測(cè)USB連接，檢測(cè)正反插，建立USB設(shè)備之間的主從關(guān)系。PD模式也是通過(guò)CC引腳來(lái)配置的；

SBU是輔助信號(hào)引腳，在一些特殊信號(hào)傳輸中會(huì)用到；

Tx/Rx是新增的數(shù)據(jù)傳輸引腳；

Type-C中保留了D+，D-差分信號(hào)線(xiàn)，用于兼容舊版本。

細(xì)心的你肯定發(fā)現(xiàn)了，Type-C中的電源線(xiàn)VBus和地GND，各有4條，這為T(mén)ype-C接口的大電流、大功率輸出提供了很好的物理支持。舊版的USB接口，由于接口不能承受大電流輸出，限制了USB口的輸出功率。

不同版本的USB電力輸出能力如表 1所示。

表 1 USB電力輸出

USB PD模式是電力傳輸模式，可配置多級(jí)輸出電壓和輸出電流。PD模式兼容舊版本，但是對(duì)線(xiàn)材有特別的要求，需要有官方認(rèn)證才能支持，而Type-C接口完全支持PD模式，加上PD芯片就可以實(shí)現(xiàn)其功能。Type-C接口物理上支持20V/5A的輸出，也就是說(shuō)輸出功率最大能到100W，這對(duì)“快速充電”的實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)直是如虎添翼。

現(xiàn)在，除了新Macbook，諾基亞N1平板電腦和部分樂(lè)視手機(jī)都用上了Type-C接口。由于速度快、不分正反、支持大功率輸出三大特點(diǎn)，USB Type-C將在不久的將來(lái)得到普及。

適用于USB Type-C應(yīng)用的LPC微控制器

?功能特性

功耗降低

支持不同Type-C角色并在它們之間切換

符合USB Type-C標(biāo)準(zhǔn)

?優(yōu)勢(shì)

有可用的USB PD固件

NXP完整USB Type-C方案的一部分

單個(gè)MCU可以配置多個(gè)PHY，以支持各種不同的Type-C應(yīng)用