本文主要是站在電子工程師的角度看待Type-C,而不是消費電子的角度,在講述Type-C介面之前,我們先聊聊USB的發展,
01、USB概述
從1996年1月USB1.0正式發布至今(2017年9月USB3.2發布),USB已經走過了21個年頭,在這21年的時間了,USB標準化組織(USB ImplementersForum,USB-IF)折騰出來了各式各樣、五花八門的介面形態:TypeA、TypeA SuperSpeed、TypeB、TypeB SuperSpeed、Mini-A、Mini-B、Micro-A、Micro-B、Micro-BSuperSpeed、TypeC等等,
另外,USB介面主要由插座(Receptacle)、插頭(Plug)和線纜(Cable)三部分組成,再疊加上這些奇奇怪怪的規范,災難就發生了:
A產品喜歡用TypeA的插座,B產品偏偏喜歡TypeB,連接它們的線纜就悲劇了,只能變成A-to-B的了,以此類推,A-to-A、B-to-B、A-to-MicroA、等等,于是我們的抽屜就擠滿了各種不明用途的USB線……

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實物圖

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02、Type-C概述
USB-C(也稱作USBType C)規范有自己獨立的、自行演化的規范檔案----USBType-CSpecification(2014年發8月布1.0版本,2017年7月發布1.3版本),而前輩們就沒有這樣的待遇了,它們都依附于具體的USB規范(USB1.0、USB1.1、USB2.0、等等),

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Type C之前的規范(TypeA、TypeB、等等),偏重于USB介面的“硬”的特性,如信號的個數、介面的形態、電氣特性、等等,TypeC在定義USB介面“硬”的特性的基礎上,增加了一些“軟”的內容,USB介面(僅僅指TypeC)擺脫了和USB的從屬關系,變成了一個可以和USB規范平起平坐的新規范,
USB Type C作CC(CC1和CC2)的管腳進行的,利用不同電壓,傳遞一些簡單的資訊,
后來,一個稱作USBPD(PowerDelivery)的規范出現了,它在這兩個管腳上實作了一種簡單的、半雙工的通信協議,以完成USBpower供給有關協商,這樣可以支持擴展功能,通過擴展功能,USBTypeC介面擁有了無線的想象空間,可以搖身變成任意其它協議的物理介面,例如配件介面、音頻介面、視頻介面、debug介面等等,大有一統天下之勢,
為兼容舊設備而定義的線纜或者配接器
a)一種線纜,一端是全功能的Type-C插頭,另一端是USB3.1 Type-A插頭,
b)一種線纜,一端是USB2.0 Type-C插頭,另一端是USB2.0 Type-A插頭,
c)一種線纜,一端是全功能的Type-C插頭,另一端是USB3.1 Type-B插頭,
d)一種線纜,一端是USB2.0 Type-C插頭,另一端是USB2.0 Type-B插頭,
e)一種線纜,一端是USB2.0 Type-C插頭,另一端是USB2.0 Mini-B插頭,
f)一種線纜,一端是全功能的Type-C插頭,另一端是USB3.1 Micro-B插頭,
g)一種線纜,一端是USB2.0 Type-C插頭,另一端是USB2.0 Micro-B插頭,
h)一種配接器,一端是全功能的Type-C插頭,另一端是USB3.1 Type-A插座,
i)一種配接器,一端是USB2.0 Type-C插頭,另一端是USB2.0 Micro-B插座,
最典型,生活中最常見的是安卓手機資料線,

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03、Type-C引腳
母頭引腳定義

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公頭引腳定義

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以上信號按照功能可以分為5類:
1、Power有關的信號,包括
a)VBUS,USB線纜的buspower(和我們通常意義上VBUS保持一致),
b)VCONN(只有在插頭上才會有該信號),用于向插頭供電(由此可以推測出有些插頭中可能會有電路),
c)GND,接地,
2、USB2.0資料線
D+/D-,它們在插頭端只有一對,和舊的USB2.0規范一致,但為了支持正反隨意插,在插座端定義了兩組,這樣插座端可以根據實際情況進行合適的mapping,
3、USB3.1資料線
TX+/-和RX+/-,用于高速的資料傳輸,插頭和插座端都有兩組,用于支持正反隨意插,
4、用于Configuration的信號
對插頭來說,只有一個CC,對插座來說,有兩個CC1和CC2,
5、擴展功能所需的信號
具體使用場景由相應的擴展功能決定,
注:USBType-C24個管腳信號中,Power類(GND/VBUS)和資料類(D+/D-/TX/RX)是完全對稱的(對Power來說,無論怎么插,都是一樣;對資料線來說,簡單的路由一下,就可以作業),剩下的,包括CC、SBU和VCONN,用于方向、線型別等檢測,
04、Type-C母座封裝
Type-C母座主流的主要有6P,16P和24P,
4.1、Type-C 6P
usb type c 6p母座實際上是一種大電流,高瓦數充電專用介面,其6Pin引腳信號定義分別為:GND VBUS CC2 CC1 VBUS GND ,由于其不帶信號傳輸的相關定義腳位,因此嚴格意義上來說,它不屬于usb3.1系列連接器又不屬于usb2.0連接器,較為合適的定義為:具有usbtype c結構規格外型的6P充電介面母座,其本質上應該是一個充電介面,其功能作用就如同于我們在一些產品設備上見到的DC電源插座一樣,
但作為一個單純只有充電屬性的介面而言,usbtype c母座6P具有多方面的優勢,
其一:是結構上支持雙面插拔盲操作,告別了從前需區分方向的弊端,
其二:相較于usbtype c母座連接器中的24P/16P/14P來說,其制成成本大幅度下降,
其三:usbtype c母座6P支持過5A大電流充電,也可以兼容目前常見的快充協議方案,
從這一方面思考,usbtype c母座6P款將會是小家電設備、便攜式檢測儀器、功能型的電子產品裝配介面時的熱門選擇,

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引腳定義圖

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PCB封裝圖

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4.2、Type-C 16P
可以實作高清傳輸介面

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引腳定義,可以看到有A6和A7介面,也就是可以作為USB轉串口的介面,

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PCB的封裝圖

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4.3、Type-C 24P
全功能的Type-c介面,可以實作Type-c的全部功能,本人也沒有使用過,不也是很了解,這里不再詳述了,

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