- Type-USB3.1详细介绍

即使一个插座有2个CC引脚，CC1和CC2，一条电缆内也只连接了单条CC电线。对于每个CC引脚，DFP具有一个上拉电压，而UFP有一个下拉电压。监视CC引脚上的额定电压提供了方向和连接检测。
 

图2：通道配置上拉/下拉模型

一个DFP使用不同的电阻器上拉（或电流源）值来告知其电流提供方的供电能力。或者，一个UFP通过采用一个下拉电阻器，并执行一个电压比较，来检测它的耗电量。在没有USB-PD时，有3个电源设置是可行的——之前的缺省值（针对USB 3.1的900mA，针对USB 2.0的500mA），VBUS上的5V电压，1.5A和3A电流。

图3中显示的是USB Type-C的典型主机-客户端 (DFP/UFP) 实现方式。USB 3.1主机的一个示例就是台式机或笔记本电脑。PC中的Type-C端口与DFP类似，运行为一个USB主机，为客户端设备供电。另一方面，一个USB SuperSpeed客户端设备的典型示例就是便携式硬盘。这个硬盘运行为一个USB设备，并且由VBUS供电。

图3：USB Type-C的典型主机-客户端 (DFP-UFP) 实现方式

根据Type-C技术规格，客户端/用户负责管理功耗。因此，一个客户端设备需要根据主机的电流告知来动态地控制功耗。一个替代方法将流耗保持在缺省限值以内。DFP也有可能实现针对附件系统保护功能的电流限制。

如果一个DFP支持USB 3.1，它需要在USB Type-C电缆内，用VCONN 为有源电子设备提供5V电源。通过插座的CC引脚（CC1或CC2）来施加VCONN；插座不是通过电缆内的CC电线连接。相反的，它在插头近端为电路供电。需要注意的是，每条全功能Type-C电缆都需要具有一个电子标记。此外，较长的电缆也许需要有源信号调节器。

USB Type-C的双用途端口实现方式
USB Type-C还定义了一个DRP；在稳定的连接状态建立之前，它交替地将自己识别为DFP或UFP。如果一个DRP与DFP或UFP配对使用，它分别作为DFP或UFP运行。如果将2个DRP配对使用，结果是随机的，但会受到2个可选功能的影响：Try.SRC和Try.SNK。如果另外一端没有偏好的话，具有Try.SRC的DRP更有可能变成一个DFP（源），而一个具有Try.SNK的DRP成为UFP（灌）的可能性更大。这些特性对于在生态系统中实现一个有序的供电方/耗电方关系很重要。例如，笔记本电脑应该为手机供电——即使它们二者都具有DRP功能。

图4：USB Type-C的典型DRP实现方式

Type-C USB 3.1解决方案
在不进行重大的系统重新设计的情况下，要将现有的USB平台（包含老式插口）轻松转换为USB Type-C，需要一个CC控制器器件。为了支持USB SuperSpeed，还需要一个具有USB SuperSpeed复用功能的额外器件。

TUSB321是一个单芯片USB Type-C端口CC控制器，它可被配置为一个DFP，UFP或DRP。它是一款自主器件。实际上，借助某些预先设定的配置，它的运行不需要任何的用户干预。不过，可选择进行软件干预，它能够提供某些对设计人员有用的其它功能。

图5：典型通道配置器件的功能方框图

HD3SS3212是一款USB SuperSpeed无源复用器；它使用CC控制器提供的信号工程实验室 (SEL) 信号来选择有源USB 3.1信号，以适应Type-C翻转插头；针对高达10Gbps的数据速率，这个插头支持USB 3.1 Gen 1和Gen 2。
 

图6：针对SS RX/TX对选择的复用器操作示例

某些系统也许需要针对USB SuperSpeed的增强信号，以符合插口的要求。一个转接驱动复用器能够提供信号调节与USB SuperSpeed开关的双重功能。USB Type-C提供音频附件特性；这一特性能够通过Type-C插口提供头戴式耳机和麦克风功能，从而在某些系统中，免除了对于3.5mm音频端口的需要。音频信号使用D+，D-和USB信号。要提供音频功能，将会需要一个额外的复用器，而这不是本文的讨论范围。

总结
由于其功能性和灵活性，USB Type-C将会受到电子设备爱好者的广泛欢迎。系统的开发和组件成本不会因这一巨大优势的存在而显著增加。对于大多数基本实现方式，比如说USB和15W电压，这个转换是很容易的——你只需要升级插口，添加一个CC控制器，以及一个可选的USB 3.1 SS复用器。