USBType-C⼯作原理深度解析
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。
特⾊
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：
擦鞋巾配方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。
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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。
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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。血氧仪测试方法
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。
总结
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
蚕蛹虫草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。
氧气袋⾄于Thunderbolt，lightning，该怎样还是怎样吧，毕竟百花齐放才是五彩的世界。
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