USB Type-C，接口上的大统一？

　　这款 24-pin 连接器的机械设计反应了设计人员从 Micro-B 连接器上获得的历史教训，它无需确定插入的正反方向并可实现 10000 次的插拔。使用者再也不需要担心“哪头上，哪头下”，因为 USB Type-C 连接器没有正反方向之分，所以从任一方向插拔皆可。此外，不像其他大多数 USB 电缆，USB Type-C 电缆两端使用相同的插头。
　　数据信道增加
USB Type-C 电缆包含两组支持 10Gbps USB 3.1 超速标准的 Tx/Rx 信号信道，提供了 20Gbps 总带宽，理论上可实现 2 倍的数据传输和下载时间改善。并保留单独一组引脚给使用 USB 2.0 连接的传统应用。
　　供电性能增强
该电缆还包含配置信道（Configuration Channel, CC），可用于发现、配置和管理 USB Type-C 的先进供电（Power Delivery）功能，为外设或移动设备实现高达100W 的供电能力。
　　更灵活的 USB 架构
除了最新的 USB 标准中定义的“上行数据流埠（Upstream-Facing Port, UFP）”和“下行数据流埠（Downstream-Facing Port, DFP）”，USB Type-C 规范还定义了“双向用途埠（Dual Role Port, DRP）”。这种新型的 USB 数据端口能够作为 DFP 或 UFP 两者中任一个进行工作。DRP 可被永久地配置为 DFP 或 UFP，也使用 FPGA 技术实现灵活的 USB Type-C 接口控制能在这两种端口间动态切换。
　　供货商自定义消息（VDM）
该标准还可以扩展用于非 USB 应用的连接。结构化的 VDM 允许主机发现和配置连接设备的可选模式，重新分配信号对用于非 USB 端口，如 PCIe 或显示端口（DisplayPort）。非结构化的 VDM 允许供货商传输供货商专用信息和配置控制数据。

　　USB Type-C 连接器的 24 个引脚在插头中呈对称分布，可实现“正常”或“反向”的插拔。对于用户使用来说很方便，但是仅有一部分的连接是“对称”的，即USB 连接是无需考虑方向的。

　　USB Type-C 接口的对称连接包含：
D+/D-：当 USB3 接口不可用时，这些引脚为 USB2 信号提供信号信道。
Vbus/GND：这些引脚能够为上行数据接口提供高达 100W 的供电能力，或者在一些情况下支持点对点供电。

　　剩余的连接是“非对称”的，也就是说在连接器插入方向错误时这些连接无法正常工作，除非这些端口在电气或逻辑方面做了修正。

　　USB Type-C 的非对称连接包含：
Tx1/2 Rx1/2：提供最多 2 通道的超速数据链路，实现双向高达 20Gbps 的带宽。
CC1/CC2：配置信道信号用于连接的发现、配置和管理。请注意它们中仅一个信号用作配置信道，另一个在上行数据流端口中用于为 USB 逻辑供电。
SBU1 & 2：边带使用（Side Band Use）信号适用于传输非 USB 信号，它们用于模拟音频（Analog Audio）模式，也可用于可选（Alternate）模式。

　　PD 通信使用一条 CC 通道，由 USB 供电规范定义。它采用半双工通信机制，使用双相标记编码（Bi-phase Mark Coding, BMC）传输 4b5b 编码的数据，可简化接收器设计。BMC 可被认为是一种曼彻斯特（Manchester）编码。此外，数据使用循环冗余校验（Cyclic Redundancy Checking, CRC）算法来防止数据错误。

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。

　　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。
　　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。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。

　　例如CC1對應的是SSTX1與SSRX1。下圖的右邊整合了MUX(多工器(Multiplexer))，由於USB 3.1的data rate高達10 Gbps，為了避免PCB的走線出現分支，所以正反插進來的訊號會由MUX來切換，正插時，切換到SSRX1&SSTX1，反插時，切換到SSRX2&SSTX2。

　　Type-C 以CC pin决定执行那个模式。DFP会有上拉电阻Rp，UFP会有下拉电阻Rd，当DFP与UFP相接，CC pin上就会有分压，Rd是固定5.1k，而Rp就会依照DFP的类别，而有不一样的阻值。UFP会monitor CC pin上的分压来知道DFP的VBUS种类。另外DFP也用不同大小的定电流源来供给CC pin，当电流流到uRd，同样可以产生电压，让UFP知道DFP的VBUS模式。

　　在UFP是由CC pin上的电压，来得知DFP的VBUS输出能力。例如DFP为5V/3A，它可以在CC pin上供330uA的电流，在UFP端的CC pin上就会得到330uA * 5.1k=1.683V，UFP就可以判断DFP为vRd-3.0。或是DFP用一个上拉电阻10K到VBUS，UFP端的CC pin上的电压为5v * 5.1k /（5.1k+10k）=1.688V，UFP一样可以判断DFP为vRd-3.0。

　　USB Type C也支援USB PD，而USB PD的Protocol会转为BMC的信号，在CC pin上传输。

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。

Type C利用CC pin来传输USB power delivery protocol信号，与Type A/B不同。Type A/B是由VBUS来传输USB PD protocol信号，所以需要加Isolation电感来滤掉高频的protocol信号，使得电源只剩低频的直流信号。

使用LLCR测试之原因 : 任何金属表面可能有 a.灰尘 b.氧化物 c.油污 等 杂质 , 当两金属表面接触后该介质会影响电流之流 通 , 一般称之为接触电阻 . 为确保 Connector 在任何环境及使用条件皆可导通故以低电压 ( 20mV 以下 ) 低电流 (0.1A以下 )测试接触电阻 , 称之 LLCR ( 因以太大之电压、电流测试时 , 火花会将该层介质打穿 )