深入解析TypeC

2025 年 2 月
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1、Type-C接口引脚分布

有24根信号，其中电源和地占了9根，有4个地和4个Vbus，用于提升电流传输能力。

A6、A7：用于传输USB2.0的两组信号是交叉连接的，所以会使得插头以任意方向插入时数据都是连通的。
A2、A3，A10、A11：有两组（8根）高速数据通路，用于传输数据
CC1、CC2：用于传输方向确认和正反插确认，以及USB PD BCM码信号传输功能，实现负载的功能配置，当其中一根作为TypeC接口的配置信号时，另一根则变成供电电源。（SUB1\SUB2作为辅助信号，在一些特殊模式下使用）。

2、USB TypeC接口特点
①可盲插、无方向性
②PD最大支持功率100W（20V/5A）
③单组最高速率支持10Gbps。
④能够给不同电压的设备充电。

3、DFP、UFP、DRP用途解析
①DFP：下行端口，可以理解为一个Host，DFP作为source给VBUS和vcon供电的，简单理解为一个提供电源的设备，如：电源适配器。
②UFP：上行端口，可以理解为Device，UFP可以理解为受电端口，DFP为供电端口，UFP从VBUS中取电，并可提供数据。典型设备如：U盘、移动硬盘。
③DRP：双角色端口，DRP既可以做DFP又可以做UFP，也可以在DFP和UFP间动态切换，典型设备是：笔记本电脑

功能：
1.检测 USB 端口的连接
DFP为Host端，UFP 为device端。在DFP的CC pin会有上拉电阻Rp，在UFP会有下拉电阻Rd。在DFP与UFP未连接之前，DFP的VBUS是没有输出的。当DFP与UFP连接后，CC pin相接，DFP的CC pin 侦测到UFP pulldown Rd，表示接到Device，DFP便打开VBUS的FET开关，输出VBUS电源给UFP。

2.检测正反插
由于Type-C是支援正反插，CC pin被用来侦测正反插，从DFP的角度来看，当CC1接到Pulldown就是正插，如果是CC2接到Pulldown就是反插。在侦测完正反插后，就会输出相对应的USB信号，例如CC1对应的是SSTX1与SSRX1。下图的右边整合了MUX，由于USB 3.1的data rate高达10 Gbps，为了避免PCB的走线出现分支，所以正反插进来的信号会由MUX来切换，正插时：切换到SSRX1&SSTX1，反插时：切换到SSRX2&SSTX2。

3.PD充电检测
USB PD的功能还需要有USB PD Phy chip来完成Protocol沟通，而Protocol信号是载在两端连接的CC pin上。沟通方式是通过双相标记编码（BMC）编码。

4.发现和配置可选的备用和附件模式
USB PD的VDM (Vendor defined message)功能，可以让host与device认到对方的ID，而进到a lternate mode.，VDM也是透过CC pin来传输的。下面为一个Alternate mode在Dock的例子，system认到dock装置，知道dock有PCIe装置，于是system利用Type-C的SBU1/SBU2、Tx2/Rx2来传输PCIe信号。

当CC1与CC2 pin上各接一个下拉电阻，阻值≤Ra，这表示system接到了Audio Accessory，system进到accessory mode。如下图，Type C的CC pin接到耳机的DET pin，当耳机插入时，DET pin被拉到low，system进到accessory mode。system需要自动切换Type C上的讯号，让DP/DN甩来输出耳机的左右声道。SBU1/SBU2用来作MIC/AGND function，依照system是支援OMTP或CTIA的耳机。

补充：——深入解析CC通道
（1）CC channel
CC：配置通道，作用是检测USB连接，检测正反插，USB设备间数据与VBUS的连接建立与管理。

探测连接，区分正反面，区分DFP和UFP的主从关系。
配置Vbus，有USB TypeC和USB Power Delivery两种模式。
【USB Power Delievry是一种利用USB数据线可实现高达100W供受电的USB供电扩展标准。】

配置Vconn，当线缆里有Emark芯片的时候，一路CC通道传输CC信号，另一路CC通道变成Vconn，给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，CC通道配置是不同的。

上图分析：

在DFP的CC pin有上拉电阻Rp，在UFP有下拉电阻Rd。
在未连接时，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，USB TypeC有几种供电模式，靠Rp的值来甄别，Rp的值不一样，CC pin检测的电源就不一样，然后来控制DFP端执行哪种供电模式。