全面解读USB接口新标准
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涨姿势
2015年3月苹果公司发布了新一代Macbook,其将电源接口、USB接口、DP接口、HDMI接口与VGA接口统一用一个USB-C来承载。发布已有一年的USB Type-C接口终于引起了大众的关注。
USB Type-C是最新的USB接口标准,与USB3.1协议接轨,具有更快的传输速度、不区分正反、支持更大的输出功率三大特点。
实际上,USB接口还有Type-A和Type-B。如图 1所示。Type-A接口对于大家来说实在是太熟悉了,是最常见的USB接口,Type-B则常见于打印机和显示屏。一般来说,PC机上的USB接口都采用Type-A的设计,而外部设备更多的是采用Type-B。
图 1 USB接口
从外观上看,Type-C接口比Type-A和Type-B都要小得多,而且Type-C是上下对称的,那么问题来了?使用的时候,接反了怎么办?这问题大家无需担心,Type-C接口是不区分正反的,正插反插都可以。这是USB Type-C的一大特点,解决了USB口总是插不准这一难题,极大地提升了用户体验。下面,我们将通过两个图来看Type-C这一新标准的特点。
图 2 USB Type-A引脚定义
图 3 USB Type-C引脚定义
如图 2图 3所示。Type-C使用了两组上下对称的引脚,这样的设计就为不区分正反提供了基础。如所示,与Type-A相比,Type-C增加了不少引脚:
增加了CC(Configuration channel)引脚,用于配置模式,检测USB连接,检测正反插,建立USB设备之间的主从关系。PD模式也是通过CC引脚来配置的;
SBU是辅助信号引脚,在一些特殊信号传输中会用到;
Tx/Rx是新增的数据传输引脚;
Type-C中保留了D+,D-差分信号线,用于兼容旧版本。
细心的你肯定发现了,Type-C中的电源线VBus和地GND,各有4条,这为Type-C接口的大电流、大功率输出提供了很好的物理支持。旧版的USB接口,由于接口不能承受大电流输出,限制了USB口的输出功率。
不同版本的USB电力输出能力如表 1所示。
表 1 USB电力输出
USB PD模式是电力传输模式,可配置多级输出电压和输出电流。PD模式兼容旧版本,但是对线材有特别的要求,需要有官方认证才能支持,而Type-C接口完全支持PD模式,加上PD芯片就可以实现其功能。Type-C接口物理上支持20V/5A的输出,也就是说输出功率最大能到100W,这对“快速充电”的实现简直是如虎添翼。
现在,除了新Macbook,诺基亚N1平板电脑和部分乐视手机都用上了Type-C接口。由于速度快、不分正反、支持大功率输出三大特点,USB Type-C将在不久的将来得到普及。
适用于USB Type-C应用的LPC微控制器
?功能特性
功耗降低
支持不同Type-C角色并在它们之间切换
符合USB Type-C标准
?优势
有可用的USB PD固件
NXP完整USB Type-C方案的一部分
单个MCU可以配置多个PHY,以支持各种不同的Type-C应用
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