USB Type - C 引脚分布全解析：从结构到应用

在当今数字化时代，USB Type - C 接口凭借其诸多优势，在电子设备中得到了广泛应用。下面将对 USB Type - C 的引脚分布、接口特点、不同端口用途以及 CC 通道等方面进行详细解析。

1. Type - C 接口引脚分布

USB Type - C 接口共有 24 根信号引脚，其中电源和地占了 9 根，包含 4 个地和 4 个 Vbus，这种设计有助于提升电流传输能力。

• USB2.0 信号传输：A6、A7 引脚用于传输 USB2.0 的两组信号，且它们是交叉连接的。这一设计使得插头以任意方向插入时，数据都能保持连通，极大地方便了用户的使用。
• 高速数据通路：A2、A3 以及 A10、A11 引脚提供了两组（8 根）高速数据通路，可用于高速数据的传输，满足了现代设备对大数据量快速传输的需求。
• CC 引脚功能：CC1、CC2 引脚主要用于传输方向确认和正反插确认，同时还具备 USB PD BCM 码信号传输功能，能够实现负载的功能配置。当其中一根作为 Type - C 接口的配置信号时，另一根则变成供电电源。此外，SUB1、SUB2 作为辅助信号，在一些特殊模式下使用。

2. USB Type - C 接口特点

• 可盲插、无方向性：用户无需担心接口的正反方向，可随意插入，大大提高了使用的便捷性。
• 高功率支持：PD（Power Delivery）支持功率可达 100W（20V/5A），能够满足更多高功率设备的充电需求，如笔记本电脑等。
• 高速数据传输：单组速率支持 10Gbps，能够实现快速的数据传输，如大文件的快速拷贝等。
• 多设备充电兼容性：能够给不同电压的设备充电，通用性强。

3. DFP、UFP、DRP 用途解析

• DFP（下行端口）：可理解为一个 Host，作为 source 为 VBUS 和 vcon 供电，简单来说就是一个提供电源的设备，常见的如电源适配器。
• UFP（上行端口）：相当于 Device，是受电端口，从 VBUS 中取电，并可提供数据。像 U 盘、移动硬盘等设备就属于 UFP。
• DRP（双角色端口）：既可以充当 DFP 又可以充当 UFP，还能在 DFP 和 UFP 之间动态切换。典型的设备如笔记本电脑，在连接电源适配器时可作为 UFP 充电，而在连接其他设备时又可作为 DFP 为其供电。

4. 深入解析 CC 通道

（1）CC channel

CC 即配置通道，其作用十分关键。它能够检测 USB 连接，判断正反插情况，负责 USB 设备间数据与 VBUS 的连接建立与管理。具体来说，它可以探测连接，区分接口的正反面，以及区分 DFP 和 UFP 的主从关系。此外，CC 通道还能配置 Vbus，存在 USB Type - C 和 USB Power Delivery 两种模式。当线缆里有 Emark 芯片时，一路 CC 通道传输 CC 信号，另一路 CC 通道变成 Vconn，为 EMark 芯片供电。如果 CC 通道连接其他配置，如连接音频配件、DP、PCIE 时，其配置是不同的。

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 无输出；连接后 CC pin 相连，DFP 的 CC pin 会检测到 UFP 的下拉电阻 Rd，此时 DFP 打开 Vbus 电源开关，输出电源给 UFP。哪个 CC pin（CC1、CC2）检测到下拉电阻就确定接口插入的方向，同时顺便切换 RX/TX。电阻 Rd = 5.1k，电阻 Rp 为不确定的值，USB Type - C 有几种供电模式，靠 Rp 的值来甄别，Rp 的值不同，CC pin 检测的电源就不同，进而控制 DFP 端执行相应的供电模式。

（2）CC 识别模式

• Source 到 Sink：source 端给 sink 端提供 5V 3A 的电源。
  

  

• Source 到 DRP 模式：source 只有上拉，而 DRP 可作为 source 或者 sink，通过模拟开关切换上下拉。若 DRP 作为 source 端，Vbus 上的模拟开关不会被打开，两边源是独立的；若 DRP 作为 sink 端，则下拉到 Rd 电阻，由 source 为 DRP 供电。
  

  

• DRP 到 sink 的模式：DRP 作为 Source 或 sink，可通过模拟开关切换上下拉，sink 只有下拉电阻。当 DRP 作为 source 时，切换到 Rp 为 sink 供电；当 DRP 作为 sink 时，切换到 Rd 两边相互独立。
  

  

• DRP 到 DRP 模式：存在三种情况。一是 DRP1 和 DRP2 可随机配置成 source 和 sink 相互独立；二是 DRP1 设置成 source，DRP2 设置成 sink，则 DRP1 为 DRP2 供电；三是 DRP2 设置成 source，DRP1 设置成 sink，则 DRP2 为 DRP1 供电。
  

  

5. 总结

• 当 Type - C 无 PD 无 Emark 芯片时，输出为 5V/3A。
• 当 Type - C 有 PD3.0 和 Emark 芯片时，输出为 20V/5A。
• Type - C 支持 10Gbps、支持 40Gbps 的数据传输速率。
• Type - C 支持 HDMI/DP 的应用，可实现高清视频的传输。
• Type - C 支持模拟音频输出，拓展了其在音频设备方面的应用。