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Type-C接口

母头/母座

公头/插头

  可以很明显看出，插口内的Pin功能相对于中心对称。公头插入母头，无论正反插，引脚功能都完美契合。而且电源VBUS/GND都拥有4个Pin，最大支持5A电流，在保证高速数据传输的同时也提高了电流承载能力。

引脚功能定义

Pin	名称	功能描述	Pin	名称	功能描述
A1	GND	接地	B12	GND	接地
A2	SSTXp1	SuperSpeed差分信号#1，TX，正	B11	SSRXp1	SuperSpeed差分信号#1，RX，正
A3	SSTXn1	SuperSpeed差分信号#1，TX，负	B10	SSRXn1	SuperSpeed差分信号#1，RX，负
A4	VBUS	总线电源	B9	VBUS	总线电源
A5	CC1	Configuration channel	B8	SBU2	Sideband use (SBU)
A6	Dp1	USB 2.0差分信号，position 1，正	B7	Dn2	USB 2.0差分信号，position 2，负
A7	Dn1	USB 2.0差分信号，position 1，负	B6	Dp2	USB 2.0差分信号，position 2，正
A8	SBU1	Sideband use (SBU)	B5	CC2	Configuration channel
A9	VBUS	总线电源	B4	VBUS	总线电源
A10	SSRXn2	SuperSpeed差分信号#2，RX，负	B3	SSTXn2	SuperSpeed差分信号#2，TX，负
A11	SSRXp2	SuperSpeed差分信号#2，RX，正	B2	SSTXp2	SuperSpeed差分信号#2，TX，正
A12	GND	接地	B1	GND	接地

引脚功能分布

CC1、CC2的作用：设备识别、PD快充

  这里不得不提一下CC1、CC2引脚的作用，大家最早认识快充应该是从高通CPU的QC开始的。通过提高输电电压，来提高输送功率。但QC协议中，通信使用的是USB的DP、DM，这就导致充电的时候会对USB通信造成影响。
  而USB-PD对电源设备的识别依靠CC1、CC2引脚，避免了QC标准与DP、DM的冲突。使得USB-PD在传输电力的同时，数据传输不会受到影响。

辅助信号 sub1 和 sub2(sideband use)

在特定的一些传输模式时才用。平时可以不管，直接忽略。

24Pin、16Pin、12Pin、6Pin

24Pin

全功能type-c。


接插件成本高，在一些不需要全功能的场合显得不合适。

16Pin、12Pin

  普通的MCU都没有USB3.0，只有USB2.0，使用24Pin的TypeC很浪费，于是就有了16Pin的TypeC。

  16Pin TypeC在24Pin的基础上阉割了USB3.0的TX1/2、RX1/2，保留了SBU1/2、CC1/2、USB2.0的D+D-，除了没有USB3.0/3.1高速传输外，其他别无二致，同样支持 PD快充、音频设备、HDMI传输、调试模式等功能。
  我们所说的16Pin TypeC和12Pin TypeC其实是同一种接口。16Pin一般为接口厂家、封装的正式名称，而日常生活中习惯称呼为12Pin。这是因为接口设计时，将TypeC母座两端的两个Vbus和GND出线都并拢了起来，虽然从口那里看是16条出线，但座子后面的焊盘只有12个。

6Pin

  对于玩具、牙刷等生活用品，产品定位上没有USB通信的需求，只需要USB取电充电。那么连USB2.0都可以省掉了。6Pin TypeC正式出道。
   6Pin TypeC仅仅保留Vbus、GND、CC1、CC2。接口两侧对称分布着两组GND、Vbus，使得防反插功能保留，粗线也让其更为方便的传输大电流。
  CC1、CC2用于PD设备识别，承载USB-PD的通信，以向供电端请求电源供给。在传输电力的同时，USB数据传输不会受到影响。

现在的安卓手机大多都采用了Type-C接口，如华为、荣耀、小米、三星、魅族等。对于这个接口，大家不再陌生，但大多数人对它的认识还停留在 “支持正反插”、“用来充电” 的基础层面。今天就来深入挖掘一下TYPE-C发展七年至今，为何能够统一市场。

一：type-c接口

很多人喜欢Type-C接口手机，都是源于对支持正反插带来的便利的喜爱。而Type-C的优势仅非如此，它还有很多种妙用。

01实现快充

标准的Type-C接口在USB PD功率传输协议下，能够扩展为输出电压20V，输出电流为5A，电流传输可高达100W。手机续航时长一直是用户关心的问题，目前电池技术尚未有重大突破，引入快充技术成为各品牌的解决方案。

  

搭配支持快充的数据线和PD充电器，可以为手机实现18W以上的超级快充。 30分钟充满50%的充电效率，真正实现“充电五分钟，通话1小时”，体验过之后就再也不想放手了。（各手机品牌快充协议不同，搭配充电器和数据线时要仔细呦~）

02实现快速投屏

虽然现在很多事情都可以在手机上完成，但是受限于手机屏幕尺寸，观看体验显然没有电视机、投影仪等大屏显示器来得

Type-C接口的手机就可以实现投影到大屏上，通过Type-C无线投屏器、智能扩展坞或 Type-C转HDMI/VGA线连接大屏显示器，手机中的照片、视频、文件就都能直接投影到大屏上观看，让手机秒变电脑，甚至还能分屏操作，大屏小屏互不干扰。

03为手机扩容

以前，如果我们想把手机中照片或文件转移到U盘上，需要将文件先传输到电脑上去中转，比较费时、麻烦。

Type-C接口的手机可以通过连接Type-C U盘或OTG转接头，即可直接将文件传输到U盘上，轻轻松松为手机扩容。  

04连接读卡器

当拍完一组美美的照片，想第一时间分享朋友圈，发现还需要将照片从储存卡导出到电脑上，然后再传输到手机，实在是愁人。其实Type-C接口能让这件事变得简单。

支持带OTG功能的type-c接口手机直接连接Type-C读卡器，就可以直接查看相机储存卡内照片，实现手机与储存卡互传数据，大大提高了效率。  

05使用有线上网

现在几乎家家户户都有WiFi，但是看视频、玩游戏对网络的要求比较高，WiFi不稳定的情况下是很影响娱乐体验的。

现在就可以通过Type-C转网卡接口，让手机直接连上网线，享受更快更流畅的有线网络，既不用担心流量不够用，也不用纠结网络不稳定了（注：部分机型支持）。  

06实现音频传输

现在越来越多手机取消3.5mm耳机孔，如果想用有线耳机听歌，就需要一个Type-C转换器了

Type-C接口支持影音信号传输，而且理论上还能提升音质。因为3.5mm接口是模拟输出，取而代之的Type-C是数字输出，可以带来更加真实、高保真的音频输出。

 Type-C接口日渐成为行业趋势，这与它本身强大的传输速度、充电速度和丰富的扩展功能有重要关系。在未来，Type-C或将成为一统手机接口江湖的霸主。

说到Type-C接口，不得不提的就是另外一个名字，那就是雷电3。关于这个接口的名头有很多，比如 “可以替代所有接口”、“世界上最快”“拥有十八般武艺” 等等，可能对于很多机友来说还比较陌生，这到底是何方神圣呢？

其实你也许已经见过它，只是你没认出来，因为它长得跟Type-C接口几乎一毛一样，外观的区别就在于多了一个闪电标记。

那这个雷电3到底跟Type-C接口有什么剪不断理还乱的关系呢？功能区别又在哪里呢？

//雷电3的来历//

雷电接口的英文名是Thunderbolt，由Intel开发研制。 既然是3，那在它之前就肯定还有1和2，不过雷电1和雷电2使用的接口形态是Mini DisplayPort口（Mini DP口），前两代雷电接口都有应用在苹果Mac系列电脑中。

在雷电3诞生之前，由于大家对移动设备使用的频率不断增高，所以急需一个能够统一移动设备和PC等设备的接口。因此，USB官网组织USB-IF（包括Intel、微软、惠普等厂商）就顺势推出了USB Type C接口形态。

后来 Type C接口就是因为可以双面插、体积小、更快的传输/充电速度、支持音视频传输等优势迅速被广泛应用，而且还普及到了手机上，因此被大家熟知。

在USB Type C推出之后，Intel就将雷电3的物理接口由以往的mini DP改为USB Type C，性能上也做了更大的提升。 传输速度提升到了 40 Gbps，可以扩展相当多的设备，能够连接两个 4K 显示器或者 1 个 5K 显示器，并且相比上代更加省电，能够提供 100W 的电力输送（实际可以更高）。

几乎能替代电脑上的所有接口，所以才会出现只有一个雷电3接口的笔记本电脑（不过你需要扩展一堆接口哈哈哈哈）

跟前两代很少有设备厂家应用的境况不同，除了2016款MacBook Pro外，戴尔XPS、联想ThinkPad、雷蛇等笔记本电脑也陆续用上了雷电3接口，并且还很多不错的雷电3拓展坞也随之跟进。

//跟Type-C接口的关系//

了解完雷电3的诞生，大家应该对它跟Type-C接口的关系有一点认识了。

1. 先有USB Type-C，才有了雷电3。

2.USB Type-C属于接口规格（物理形态），雷电3则是指接口所支持的虚拟层面的协议规范。

3. 是USB Type-C不一定是雷电3，是雷电3就一定是USB Type-C接口，雷电3可以说是USB Type-C的最顶级呈现。

4. 功能方面，雷电3能够实现USB Type C的绝大多数功能，并且传输速率更高，可实现的操作更丰富。

前文也讲过Type-C接口可以干些什么，比如外接USB设备，连接大屏显示器、投影仪等。而雷电3外接USB设备就不说了，还能扩展网线口（RJ-45口），在视频传输上不仅可以用于任意视频接口的直连，而且画面会更清晰稳定。

支持雷电3的线材，转DP口时，理论上可实现4K@120Hz的高刷新率，转HDMI2.0时可实现4K@60Hz刷新率。

而普通USB Type C ，转DP口和转HDMI都只能实现4K@30Hz刷新率——仅能看片，无法做电脑屏幕扩展使用。而且实际上，目前的很多USB Type C接口的产品中无法连接显示器。

此外，雷电3还有其他强大的专属功能，比如带动高速SSD移动硬盘（通常写入速度在700MB/s以上，读取速度过1500MB/s）；

多屏超清画面扩展， 满足高端的商业、金融用户和极客玩家，追求多屏扩展、分辨率高、鼠标操控无拖沓感的需求；

外接显卡， 采用集成显卡的轻薄类笔记本玩不了大型3D游戏，但利用雷电3接口外接强劲的显卡，轻薄本都能轻松吃鸡。

划重点： 以上提到的所有操作，只需要一个雷电3就能同时运行，且依然流畅。这就是超大的带宽带来的爆棚扩展能力！

说回主题，其实雷电3和USB Type C是相辅相成的。USB Type C的出现，让雷电3能够得到更大范围的应用，而强大的雷电3也进一步巩固了USB Type C统一PC、移动设备等接口的夙愿。

一、Type-C

从USB TYPE-C 的Spec上截一个USB TYPE-C母座的pin脚图：

可以看出，母座上有24根信号，

其中电源和地占据了8根，用于提升电流传输能力，剩下16个：

（1）传输USB3数据的RXx和TXx；8个

（2）USB2.0数据信号D+，D-；4个

（3）SBU1，SBU2；2个

（4）CC1，CC2。 2个

其中SBU1，SBU2，CC1，CC2是传统的USB接口所没有的信号。

CC是USB TYPE-C接口的灵魂所在，承载了TYPE-C连接过程中的传输方向确认和正反插确认功能，以及USB PD BCM码信号传输功能，实现负载的功能配置。两根线CC线，当其中一根CC作为TYPE-C接口的配置信号时，另一个CC则作为电缆上EMARKER芯片的供电电源VCCON。剩下的SBU1和SBU2为辅助信号，在不同的应用场景具有不同的用途，例如在ALT MODE 模式下进行DP信号传输时，作为音频传输通道，在进入TYPE-C模拟音频耳机附件模式，则作为麦克风信号传输通道。

那么，被提及最多的正反插，究竟是怎么实现的呢？秘诀在于CC公头上。让我们来看CC公头的结构。

对比母座接线图，我们可以看出，公头只有一个CC，另外一个CC变成了VCONN。于是当公头插入母座的时候，公头上的CC可能跟母座上的CC1连在一起，也可能跟母座的CC2连接在一起，分别对应着正插和反插两种情况。母座上需要用一颗芯片来检测是CC1建立了连接，还是CC2建立了连接，从而控制设备内部的SWITCH，来正确的适配数据传输，或者是音视频传输的信号对应关系。

二、关于CC1、CC2

Channel Configuration，通道配置引脚。用于确定接口插入方向（正插反插），并用于协商接口上的供电功能、替代模式和外设模式。（通过区分DFP、UFP、DRP等，通过检测电平来配置相关功能）

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（USB PD?）的原因。

（1）非USB传输

USB Type-C接口支持多种OEM产品定制模式，以扩展设备功能。图1展示了USB Type-C的引脚图。某些引脚可根据产品类型重新指派功能。当中黄色标注部分的引脚可通过全功能的USB Type-C线缆进行重新配置。不仅如此，橙色标注部分的引脚也可被重新配置用于直连应用（Direct Connect Application）。

信号的重新分配是通过CC通道上的协商实现。接口可进入两种模式，外设模式和替代模式。

要进入外设模式， CC通道上将进行简单的逻辑检测以确定需要哪种外设模式。

要进入替代模式， CC通道上将使用双相符号编码（Biphase Mark Code, BMC）进行双向通信以正确地设置链路。在这个协商过程中，两端的设备均需要在进行任何改变之前对信号的重新分配协商一致。

所有的USB Type-C接口均被要求在非替代模式或非外设模式下能够作为兼容USB的接口使用。

三、外设模式

外设模式支持通过USB Type-C接口传输模拟音频或调试信号。在音频模式下，音频输出源设备（如手机或笔记本电脑）能够通过USB 2.0（D+/D-）引脚传输模拟音频信号（L/R），同时通过边带通道（SBU1或 SBU2）中的一条来接收来自外部音频源的麦克风信号。外设模式在不远的将来预计很有可能会支持数字音频。外设模式需要使用简单的直流电平电压比较器来检测链路要求哪种外设模式。该检测块将由音频源设备实现。一旦检测完毕，音频源设备需要使用支持音频信号的模拟开关，并在通过相同引脚传输音频时隔离USB 2.0信号，如图2展示。由于手机/笔记本电脑的外设模式不是强制规定，所以消费者需要详细阅读电子设备的资料以确定其是否支持通过USB Type-C接口传输音频。

四、替代模式

替代模式是通过USB Type-C接口协商来传输非USB数据的另一种可选方式。目前已有2款与USB开发者论坛（USB Implementers Forum）达成合作协议的标准化替代模式——DisplayPort和MHL®，由其所属的标准组织开发。Thunderbolt 3是Intel开发的私有替代模式。DisplayPort和 MHL致力于将支持USB Type-C的产品连接至外部显示器，Thunderbolt则得益于Intel最新的Alpine Ridge控制器集成了PCI Express Gen3和 USB 3.1 Gen 2功能，所以还添加了支持数据的附加层。根据arstechnica的报道，Thunderbolt替代模式凭借其先进的集成功能可提供USB Type-C接口上最高级的协议支持，原生支持PCI Express Gen 3、USB 3.1 Gen 2、DisplayPort 1.2以及Thunderbolt。Thunderbolt 3支持最高40 Gbps速率，可驱动两个4K 60 fps显示屏或一个5K 60 fps显示屏。

DisplayPort更注重视频分辨率，致力于通过单个USB Type-C接口传输8K分辨率视频。DP1.3能够提供32.4Gbps速率，支持无损视频数据，VESA FAQ页面提供的信息表明其可满足8K 60 fps 4:2:0视频的传输要求。

第二种适用于USB Type-C接口的标准化替代模式是MHL，它能够支持压缩或无损的视频信号。在未经压缩的情况下，MHL可提供24 Gbps的速率，适用于4K 60 fps 12位色深视频的传输。使用视频流压缩（Display Stream Compression, DSC）技术后，MHL可支持高达72Gbps的速率，满足8K 60 fps 4:4:4视频传输的带宽需求，这使得MHL成为满足有效视频带宽需求的首选。DSC是基于行的压缩算法，可提供视觉无损的解决方案，同时最小化使用压缩技术后的视频延迟。

五、USB3.0 super speed  cable、USB PD、PCIE

USB Type-C并不是必然支持20V/5A，默认情况下，只支持5V3A，必须在具备USB PD通信能力，并且传输线上有Emarker芯片的情况下，才可能支持到 20V/5A，由CC1、CC2中的一个为芯片提供VCCON。

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，便由MUX/Configuration Switch控制切换，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。

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。

1.USB Power Delivery和USB type-C之间有何不同？：USB- Power Delivery（USB PD） 是在一条线缆中同时支持高达100W电力传输和数据通信的协议规范 。USB type-C则是一个全新的正反插USB连接器规范，能够支持USB 3.1（Gen1和Gen2）、Display Port和USB PD等一系列新标准。USB Type-C端口默认最高可支持5V3A。如果在USB Type-C端口中实现了USB PD，它就能支持USB PD规范中定义的100W功率（5V20A）。因此，拥有USB Type-C端口并不意味着它支持USB PD。

六、传统type-A USB3.0与USB type-C

在传统TYPE-A USB3.0接口中，有一组rx和一组tx，共4根高速信号传输线，最高可以传输5G带宽信号。

而TYPE-C接口，则一共有两组rx和两组tx，共8根高速信号传输线，这是出于正反插考虑，对于USB3.0信号传输，每次只用其中一组。另外，还可以分开来使用，利用PD协商，进入ALT替代模式，把其中4根用于传输USB3.x信号，另外4根与sbu1和sbu2组合起来，用于传输2 lane的DP信号。也可以协商成8根差分线，与sbu1，sbu2组合，全部用于传输DP信号。这样就是4lane的 DP信号了，最高分辨率可以上到8K。这些灵活的应用，让type-c接口被赋予了无限的可能。说到底，就是能够进行电源、数据、音视频传输，而且都比旧的传输线的传输性能更优秀。真的是走别人的路，让别人无路可走了。

七、常见释义

DFP：Downstream Facing Port，是一种在host 或hub上的 USB Type-C 端口，与device相连接

UFP：Upstream Facing Port，是一种在device或hub上的 USB Type-C 端口，与host或hub的DFP相连接

DRP：Dual Role Port，是一种既可作为DFP或UFP进行工作的 USB Type-C 端口

ALT MODE：Alternate Mode，替代模式

Accessory Mode：外设模式

VDM：Structured VDM，结构化

VDM：Unstructured VDM，非结构化

BMC：Biphase Mark Code，双相符号编码

SBU：Sideband Use Wire，边带通道

PD：Power Delivery，功率传输协议