Type-C接口相关知识

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Type-C接口详细定义及常用功能

因为Type-C接口比Micro USB有更多的优点，比如，充电时不分正反，随便插；充电时，允许通过的最大电流更大等。现在越来越多的手机用Type-C接口。目前在手机上Type-C接口除了充电，还可以与电脑端互传数据，通过转换线充当音频输入输出接口等。下面来具体了解一下。
1、Type-C接口详细定义
Type-C 接口全称是USB Type-C 接口，是一种全新的 USB 接口形式。USB Type-C接口几何尺寸如下，宽度是8.3毫米，厚度是2.5毫米。这种接口，一共有24个针脚，每边12个针脚，两边针脚是对称的，因此充电时不用分正反面，可以随便插，永远插不错。

 如图所示，typeC有24个引脚，每一边12个。没有连接时，两边的引脚定义是中心对称的，所以typeC正反插时都是一个情况。当然这个定义不是一直都这样的，连接后会根据识别情况发生变化。

2、手机随机Type-C数据线
我仔细观察了几款手机自带的随机数据线，无论是华为手机还是小米手机Type-C数据线都是减配的，针脚数都小于24脚，因此不是完整版本的Type-C数据线，但对于充电和传输数据是没有影响的。两种手机的Type-C数据线都只有12条针脚，相反自己购买的廉价Type-C数据线针脚数却更多，达到了16个针脚。从完整版本的Type-C数据线针脚定义可以看到，无论是12脚还是16脚都只有USB2.0针脚，缺少USB3.0数据传输针脚。

3、Type-C常用功能
Type-C数据线，最常用的功能就是充电，包括快速充电。Type-C数据线无论哪一种，电源正负极都有四根，电缆粗，针脚接触面积大，允许的电流也大。Type-C数据线在5V时允许最大电流是3A，而以前的安卓手机常用Micro USB数据线只有2A。因此，Type-C数据线充电速度快。

 上图是USB3.1的供电范围，可以看到电压也不再拘泥于5V了，还有12V和20V两档，电流最大可达5A，确实很恐怖。不过考虑到主板的供电能力，这个规范目前仅仅是“可以达到”，要想每一个USB接口都有这供电能力，恐怕笔记本的电源适配器都要爆炸了……

 要支持这么高功耗，还需要它支持USB PD（USB Power Delivery功率传输协议），这是要额外芯片提供的，自然也就没什么机器可以支持到这么高功率了。估计也就部分机器的某个USB3.1接口（某个TypeC）才能支持更大的功率输出，而且能到100W的可能性极低。

除了充电外，Type-C数据线还经常与电脑互传数据。另外通过Type-C转换接口还可以接耳机，现在有些手机没有耳机插口就是通过Type-C输入输出音频信号，我测试发现标配耳机插孔的荣耀手机Type-C接口也可以输出音频信号，Type-C数据线的音频输入输出针脚如图所示。

越来越多的手机用Type-C接口，是因为Type-C比之前的Micro USB接口允许的电流大，充电速度快，而且还可以利用超级快充协议，大大减少充电时间。还有一个原因是Type-C数据线不分正反，随便盲插，解决了Micro USB数据线的痛点。Type-C数据线最常用的功能就是充电，以及与电脑连接互传数据。

现在的很多手机使用了TypeC接口，然而实际上这些USB只能到2.0。入门级游戏本以及绝大部分超极本上的TypeC，通常都只是USB3.0，顶多再支持一下DP视频输出，只有极少数高端本才能支持雷电3和其他特性，但厂商从来不会给你把TypeC能支持的不支持的给你介绍全了。

TypeC传输视频的理解：

先从原理上说，type-c（以下用C口简称）设备和高分辨率显示器搭配在一起时，究竟遇到了哪些问题。这是一张C口的定义图（图1），我们可以看到，主要负责数据传输的分别是D+、D-、TX1、RX1、TX2和RX2，平时使用时，D+、D- 提供了USB2.0的信号，而如果使用USB3.1 Gen1或2（5或10Gbps，现在USB的命名规则已经愈发让人混乱了，用3.2标注可能会更乱），就需要再加上一组TX、RX(就是一组收发，这里这么写是为了跟图中对应，方便零基础的理解）。

        如果还需要提供DP信号，就可以使用另一组闲置不用的TX、TR，以TI的TUSB1064为例（图2），官方名称叫“TYPE-C DP交替模式10Gbps灌电流侧线性转接驱动器交叉点开关”，说人话就是个USB和DP信号的分割器，将一根线缆里的东西分成了两部分。

 

       通过Datasheet信息可以得知，该款芯片的工作可以概括为以下三个模式，首先是USB 3.1 Only模式（图3），在这个模式下，只输出USB3.1信号，可以看到，其中一组TX、RX进行了连接，而其他均没有进行连接。

 

       第二个模式是USB 3.1 and 2 Lanes of DP（图4），一组TX、RX连接在了USB上，而另一组则是承载了DP信号。

（图4）来自TI

       第三个模式则是DP Only（图5），在这个模式下，两组TX、TR均被连接在了DP上，这时可以提供的最大USB速率是USB2.0。

（图5）来自TI

       这里用这个芯片举例子，是因为TI给的信息相当详细，也充分说明了C口的工作特征之一，即：满速的USB与满速的DP不能同时工作，即便是5Gbps的3.1也不能与满速的DP同时工作，要USB3.1，就只有DP 1.4 2 Lanes的工作速率，在HBR3下，大概是16.2Gbps的带宽（每lane 8.1Gbps，支持HBR3时），实际体验不及HBR2（图6），但很相似，实测中在这个模式下可以使用5K*2K YCbCr 422，4K方面120hz也只能跑在422上（图7）。

 

HDMI 转DP 方案

LontiumLT6711是HDMI2.0到DP1.2的转换器IC，内部带有C型替代模式开关和PD控制器。对于HDMI输入，LT6711具有一个HDMI2.0接收器，具有1个时钟通道和3个数据通道，每个数据通道最大运行6Gb/s，最大输入带宽为18Gb/s，允许RGB格式的分辨率高达4Kx2K@60Hz。该转换器还集成了一个DDC控制器，并同时支持HDCP1.4和HDCP2.2。对于DP1.2输出，它包括4个数据通道，支持RBR（1.62Gbps）、HBR（2.7Gbps）和HBR2（5.4Gbps）的链路速度。内置的可选的SSC功能减少了EMI对与EMI相关的系统应用程序的影响。为了适应最新的USBC型生态系统,LT6711集成了由CC逻辑和PD管理单元控制的高性能双向超高速交换机，以减轻移动系统设计的复杂性和BOM成本。该开关功能符合USB-C型标准上的VESADP替代模式

LT6711是一款经过深度优化的HDMI重新驱动器IC，可通过执行电缆或电路板走线损耗补偿来增强TMDS信号质量。LT6711可配置为在HDMI1.4b下工作，数据速率高达3.4Gb / s，HDMI2.0标准，最高6Gb / s数据速率，可实现4Kx2K 60Hz或1080P的最高分辨率，刷新率更高。T6711A的输入接收器具有多级可编程线性均衡器，可通过符号间干扰支持最大25DB的损耗补偿。输出发送器通过多级可编程输出摆幅和高达6DB的去加重来重新驱动。

LT6711A是一款HDMI转EDP转换芯片，其功能特性主要应用在：

•移动系统，VR / AR

•蜂窝手机，PAD /平板电脑

•数码摄像机

•数码相机

以上产品的设计当中

 

LT6711A参数：

HDMI2。0接收机

符合HDMI2标准。0标准

支持3D视频数据流

支持HDCP1。4/2.2

支持HDR

支持直到4Kx2K@60Hz

支持8/10/12位深颜色

支持DDC和CEC

支持热插拔检测

支持状态和控制数据通道（SCDC）

支持数据通道交换和极性交换

内置模式生成

DP1。2.发射机

符合VESA DP1。2标准

支持数据速率为1.62Gbps（RBR）、2.7Gbps（HBR）或5.4Gbps（HBR2）的四个通道

支持直到4Kx2K@60Hz

LT6711的替代方案: CS5801

LT6711A与CS5801不管在功能应用方面还是在参数特性上面都是一致，且CS5801设计简单，外围器件较少，整体方案以及芯片成本较低，性价比较LT6711A较高。