接口標(biāo)準(zhǔn)有很多，比如HDMI、PCIe、VGA、Ethernet、Thunderbolt、以及USB等等，這其中我們最為熟悉的莫過(guò)于USB，用的最多的是USB2.0標(biāo)準(zhǔn)和Type-A接口。雖然USB3.0及USB3.1標(biāo)準(zhǔn)都已經(jīng)推出多年了，但市場(chǎng)的接受程度卻一直不高。

不過(guò)與此相反的是，USB Type-C接口卻廣受市場(chǎng)所歡迎，剛推出不久就已經(jīng)有多款使用USB Type-C接口的產(chǎn)品問(wèn)世了，比如2015版的MacBook、最新的ChomeBook Pixel、諾基亞的平板電腦N1、樂(lè)視手機(jī)和一加手機(jī)2。

Type-C的優(yōu)勢(shì)

Type-C為何如此受歡迎，這是與它的特點(diǎn)密切相關(guān)的。它可以進(jìn)行高速的數(shù)據(jù)傳輸、電力充電和視頻數(shù)據(jù)傳輸，具有多合一功能。而且Type-C可提供具有更好用戶(hù)體驗(yàn)的小型、“可翻轉(zhuǎn)插拔”接頭以及雙向電纜。

“以前的USB接口是方的，但是新的Type-C接口是圓的，外部變得更光滑，簡(jiǎn)單干凈。”USB實(shí)施者論壇(USB-IF)主席Brad Saunders在介紹Type-C接口的優(yōu)勢(shì)時(shí)表示，“使用起來(lái)也更加方便，你可以正向插入，也可以反著插。在插入時(shí)，你可以聽(tīng)到一個(gè)‘咔嚓’聲，這就說(shuō)明接入沒(méi)有問(wèn)題了?！?/p>

他還介紹了Type-C可以支持4.5W到最高100W的電力傳輸。

為了能讓Type-C可以實(shí)現(xiàn)正反插，USB-IF做了特別規(guī)定，那就是將Type-C的引腳增加到了24個(gè)。在這24個(gè)引腳中，上下兩邊的接口是一樣的。從圖2中可以看到這其中有一個(gè)CC引腳用來(lái)偵測(cè)正反插，以及區(qū)分具體要傳輸數(shù)據(jù)、傳送電力，還是傳輸視頻數(shù)據(jù)。

當(dāng)然，Type-C只是一個(gè)接口，能同時(shí)支持USB3.1，3.0和2.0標(biāo)準(zhǔn)。目前可以支持的最高速度為10Gbps，未來(lái)將會(huì)支持20Gbps。因此，采用Type-C接口并不意味著你的傳輸速度就是10Gbps，有可能是USB2.0支持的480Mbps。要達(dá)到最高傳輸速度跟選用的電纜也有關(guān)系，“如果是使用USB2.0標(biāo)準(zhǔn)，電纜一般最長(zhǎng)為5m左右，若使用USB3.0，要達(dá)到10Gbps速度的話(huà)，USB電纜不能長(zhǎng)于3m?！?USB-IF首席技術(shù)官Rahman Ismail這樣解釋。

如果要想以最高傳輸速度傳輸更遠(yuǎn)距離的話(huà)，可以采用有源電纜的方案。德州儀器高性能模擬產(chǎn)品高速接口經(jīng)理Roland Sperlich建議。他負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)速率超過(guò)10 Gbps的高速信號(hào)調(diào)節(jié)產(chǎn)品，其中包括TI的USB產(chǎn)品。

如何開(kāi)發(fā)USB Type-C產(chǎn)品

Type-C是一個(gè)好的接口標(biāo)準(zhǔn)，但停留在紙上的東西再好我們也享受不到，因此最重要的是如何將這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)做成具體的，受歡迎的產(chǎn)品。這是IC半導(dǎo)體廠商的長(zhǎng)項(xiàng)。

由于Type-C還是一個(gè)比較新的標(biāo)準(zhǔn)，目前支持該標(biāo)準(zhǔn)的IC并不多。最近德州儀器帶來(lái)了他們的最新Type-C解決方案。此外，本站曾整理過(guò)的市面上可以見(jiàn)到的Type-C方案，詳細(xì)可見(jiàn)：為什么USB Type-C根本不用做推廣？。

德州儀器推出的3款全新產(chǎn)品可以在電纜兩端實(shí)現(xiàn)USB Type-C的完整解決方案。據(jù)Roland Sperlich介紹，這三款產(chǎn)品分別為：集成式USB PD控制器TPS65982、USB Type-C交叉點(diǎn)開(kāi)關(guān)HD3SS460，以及具有USB Type-C配置信道(CC)邏輯電路和支持USB2.0端口控制的器件TUSB320。

這其中，TPS65982集成式PD控制器和電源開(kāi)關(guān)能以多種交替模式提供電源和數(shù)據(jù)。它可在供電中采用單一用途端口或雙重用途端口(DRP)來(lái)運(yùn)行；此外，它也可用作上行數(shù)據(jù)端口 (UFP)、下行數(shù)據(jù)端口 (DFP) 或者雙角色數(shù)據(jù)端口。

HD3SS460 USB C型交叉點(diǎn)開(kāi)關(guān)可支持高達(dá)5.4 Gbps的數(shù)據(jù)傳輸速率，同時(shí)待機(jī)功耗僅為40μW，這比同類(lèi)競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品的待機(jī)功耗低50％以上，從而延長(zhǎng)了電池壽命。

TUSB320產(chǎn)品系列可支持USB2.0、USB3.1和VCONN，使設(shè)計(jì)人員能在許多USB致能設(shè)計(jì)中靈活使用這些器件。其8mW的低關(guān)機(jī)功耗使各種電池供電型應(yīng)用大獲裨益。

此外，由于TUSB320產(chǎn)品系列封裝僅為1.6mm×1.6mm，因此非常適合于移動(dòng)設(shè)備的選擇。而且它還可以提供5V/3A的快充應(yīng)用。

德州儀器提供的電纜兩端的USB Type-C和電力傳輸完整解決方案。其中，左邊是提供端(主控端)，右邊是接收端。CC Analog用來(lái)偵測(cè)插入的是不是USB Type-C接口，以及是不是可以提供正反插。

SOP為電纜中的電子標(biāo)簽，通過(guò)這個(gè)電子標(biāo)簽可以識(shí)別電纜，讓電纜可以正確地工作。通過(guò)這個(gè)電子標(biāo)簽與連接的機(jī)器“交談”，就可以知道接收端需要多少電量、多塊的速度。

“AFE PHY是PD(供電)的PHY。它能夠提供電力傳輸。PD管理器判斷充電方式(20V/5A還是5V/3A)。是傳輸U(kuò)SB2.0/3.0/3.1，還是DisplayPort，通過(guò)SS Mux開(kāi)關(guān)進(jìn)行數(shù)據(jù)切換。整個(gè)這邊就是CC的偵測(cè)是不是一個(gè)USB Type-C，我們要不要對(duì)它進(jìn)行充電，以什么樣的方式進(jìn)行充電。此外，德州儀器提供了一個(gè)完整的解決方案，包括功能模塊以及ESD和MOSFET。” Roland Sperlich介紹說(shuō)。

小結(jié)

USB-IF頒布的，在2015年6月22日正式生效的USB Type-C 1.1規(guī)格，以及將在今年8月針對(duì)USB Type-C發(fā)布Compliance Test 1.1規(guī)范，將會(huì)給半導(dǎo)體廠商和系統(tǒng)設(shè)備制造商、及OEM、ODM提供更加明確的方向。

老實(shí)說(shuō)，Type-C會(huì)比USB2.0和USB3.0產(chǎn)品的成本更高。但Brad Saunders認(rèn)為，由于它更加受消費(fèi)者歡迎，如果生產(chǎn)的數(shù)量足夠多的話(huà)，這個(gè)成本可以降得很低。

盡管Type-C優(yōu)勢(shì)明顯，但要想更快地替代掉原來(lái)的USB產(chǎn)品，除了USB-IF提供的具體標(biāo)準(zhǔn)；也需要半導(dǎo)體廠商提供更多、更具性?xún)r(jià)比的解決方案；系統(tǒng)廠商、ODM、OEM廠商提供更多更好用的產(chǎn)品，以及操作系統(tǒng)的配合。