目前USB Type C接口应用非常广泛，可以传输DP，USB，PCIE，音频等信号，已经不是纯粹的用来传输USB信号了，即USB Type C摆脱了和USB的从属关系，自己当家作主了。下面来介绍下USB Type C里面比较重要的点。






USB官方网站上可以下载到最新的协议《USB Type-C Specification Release 1.4.pdf》。该协议主要内容是：定义USB Type C的插头，插座，和线缆;USB Type-C的Vbus的电流的检测与使用;使用USB Type-C的源(主机或下游集线器端口)可以在vbus上实现更高的源电流，以便能够更快地充电需要比USB3.2规范中指定的更多电流的移动设备或供电设备。所有USB主机和集线器端口都通过CC引脚来设置当前可用的电流水平;USB PD各个模式供电能力如下表:






Type-c接口有公头和母座，如下图：






VBUS，USB线缆的bus power（和我们通常意义上VBUS保持一致），电源和GND都有4根线，这就是为什么能支持到100W的原因。       VCONN（只有在插头上才会有该信号），当线缆里有芯片的时候，用来给线缆里的芯片供电（3.3V或5V）。      USB 2.0数据线，D+/D-。它们在插头端只有一对，和旧的USB 2.0规范一致。但为了支持正反随意插。在插座端定义了两组，这样插座端可以根据实际情况进行合适的mapping。USB3.1/USB3.2数据线，TX+/-和RX+/-，用于高速的数据传输。插头和插座端都有两组，用于支持正反随意插。 Configuration的信号，对插头来说，只有一个CC，另外一个伪VCONN，对插座来说，有两个CC1和CC2。SUB信号，用于USB拓展功能，可用于模拟音频。USB4的E-mark芯片科普







如下表，USB2.0规范的电缆长度小于4米，USB3.2 Gen1的长度小于2米，USB3.2Gen2的电缆长度小于1米。







全功能USB Type-C电缆信号说明








如图是标准的USB Type-C的电缆，高速信号差分对SDP都采用同轴线，信号地回流是通过屏蔽GND。

















如下图，如果type-c线缆仅仅用作USB功能，那么其实有很多信号线是不需要的，只需要以下信号即可（USB3.2 Gen2x2除外）。USB2.0需要更少的线，其5-10信号是不需要的.








协会规范不指定导体规格。更粗的线造成较少的衰减，但代价是线缆总体直径变大及灵活性变差。多根电线可用于一条单线，如Vbus或地。建议使用最小的线号，以满足电缆组装、电气和机械的要求。为了最大限度地提高电缆的灵活性，电缆的外径应该尽可能的减小。一个典型的USB全功能型Type-C型电缆外径可从4mm至6mm，而一个典型的USB2.0型Type-C电缆外径可从2mm至4mm。一个典型的USB Type-C的USB3.1电缆外径可以从3mm到5mm。












SDP屏蔽差分线的阻抗控制在90Ω±5Ω，单端同轴线控制在45Ω±3Ω。阻抗应该用200 ps(10%-90%)的上升时间来评估。电源VBUS和GND；如下图，电源的压降要小于500mV，Gnd上面的压降要小于250mV.
配置通道CC pin科普
配置通道CC的用途如下：
检测USB设备是否接入；检测USB插入方向，并以此建立USB 数据通道的路由；插入后帮助建立USB设备角色（谁为HOST，谁为Device）；发现并配置VUBS，配置USB PD供电模式；
配置Vconn；发现和配置可选的备用和辅助模式；
名词解释
在USB2.0端口，USB根据数据传输的方向定义了HOST/Device/OTG三种角色，其中OTG即可作为HOST，也可作为Device，在Type-C中，也有类似的定义。
DFP(Downstream Facing Port)：下行端口，可以理解为Host或者是HUB，DFP提供VBUS、VCONN，可以接收数据。在协议规范中DFP特指数据的下行传输，笼统意义上指的是数据下行和对外提供电源的设备。
UFP（Upstream Facing Port）：上行端口，可以理解为Device，UFP从VBUS中取电，并可提供数据。典型设备是U盘，移动硬盘。
DRP（Dual Role Port）：双角色端口，类似于以前的OTG，DRP既可以做DFP(Host)，也可以做UFP(Device)，也可以在DFP与UFP间动态切换。典型的DRP设备是笔记本电脑。设备刚连接时作为哪一种角色，由端口的Power Role（参考后面的介绍）决定；后续也可以通过switch过程更改（如果支持USB PD协议的话）。
USB PORT的供电（或者受电）情况，USB Type-C将port划分为Source、Sink。
Source：通过VBUS或者VCONN供电。
Sink：通过VBUS或者VCONN接受供电。
DRP(Dual-Role-Power)：既可以作为Source，也可以作为Sink。到底作为Source还是Sink，由设备连接后的配置决定。
Source和Sink的连接过程
Source和Sink的通用USB情况下，配置接口的典型流程如下：首先，检测端口之间的有效连接（包括确定电缆方向、源/接收器和DFP/UFP关系）。其次检测电缆的能力。再次接通USB供电（协商USB电力传输，选择供电模式，电池充电等缆
USB4的E-mark芯片科普
Type C之前的规范（TypeA、TypeB、等等），偏重于USB接口的“硬”的特性，如信号的个数、接口的形态、电气特性、等等。TypeC在定义USB接口“硬”的特性的基础上，增加了一些“软”的内容，USB接口（仅仅指TypeC）摆脱了和USB的从属关系，变成了一个可以和USB规范平起平坐的新规范。在USB升级到3.1的版本以后，物理接口全部采用Type C结构，实际应用的3.1标准的USB Type-C线材结构又不统一，故造成了许多乱象，直到了2019年，协会为了规范它们的功能和电气化表现，协会就设定了一个门槛， 如果产品想支持5A大电流、USB 3.0或更高的传输速度以及视频输出功能， 都需要搭载E-Marker芯片。E-mark，全称为：Electronically Marked Cable，封装有E-Marker芯片的USB Type-C有源电缆，DFP和UFP利用PD协议可以读取该电缆的属性，包括电源传输能力，数据传输能力，ID等信息，简单的说如果Type-C数据线上带了E-Marker芯片（我们称之为电子标签），这个芯片可以通过USB供电规范2.0 BMC协议与USB端口通信。电子标签电缆可用VCONN供电，也可以直接由Vbus供电，最高可消耗70mW的功率。
兼容USB3.1的USB Type-C电缆，100W供电电缆。能够实现60W以上功率承载能力的任何电缆都必须有电子标签，并且能够与DFP端口通信。带电子标签的电缆如果插入不支持USB供电规范2.0的插座中，其行为与标准的无源电缆完全相同。






E-Marker(Electronically Marked Cable) 可以简单的理解为Type-C线的电子标签，通过E-Marker芯片可以读取线缆的设定的功能属性， 如电源传输、数据传输、视频传输和ID等。基于此，输出端才能根据连接设备如手机或显示器等，调整匹配的电压/电流或音视频信号。过去， E-Marker芯片一直需要进口， Cypress(赛普拉斯) 和Intel等都有E-Marker芯片的强势产品， 苹果曾向英特尔定制过E-Marker USB 4芯片JHL 7040使用在雷电接口上。近年来， 在部分国内公司的努力下， 能支持USB 4的国产E-maker芯片也已经开始商
用。2020年10月， 成都易冲半导体推出了内地首颗、全球第5颗通过USB-IF USB 4认证的E-Marker芯片CPS 8821， 此后众多公司也陆续在USB 4的E-Marker上推出相关产品。
目前已经发布部分支持USB4的E-Marker 产品型号
品牌名称    芯片型号
赛普拉斯    CPD2103
英特尔    JHL7040
威锋电子    VL153
易冲半导体    CPS8821
英集芯     IP2133

使用E-mark第一原则：如果您希望通过USB TYPE-C接口来提供超过5V的电压，或者是超过3A的电流，那么一定需要TYPE-C接口芯片去实现USB PD协议.
使用E-mark第二原则：如果您的设备使用5V电压，并且不超过3A的电流。那就要看设备本身的供电特性和数据传输特性，如果设备本身只往外供电，或者只接受对方供电，并且供电角色与数据传输角色为默认搭配(即供电方为HOST，用电方为Slave或者device)，那么你不需要TYPE-C芯片.

使用E-mark第三原则：这两个原则是用来判断设备上是否需要TYPE-C芯片，另外一点很受关注的C-C传输线上是否需要用到E-MARKER芯片，这个判断标准是，使用过程中，电流是否会超过3A？如果不超过，则可以不需要， A to C， B to C的线，则看是否需要实现Battery Charging协议，如果要实现，则可以使用LDR6013，带来的好处是，既能够实现充电，又能够传输数据，避免某些不遵守Battery Charging协议的适配器无法给苹果设备充电的问题。
所有USB全功能Type-C型电缆应电子标记。eMarker是电子标记电缆中的元素，该电缆响应USB PD发出的标识命令返回有关电缆的信息（如电缆的电流承载能力、性能、厂商标识，支持的sstx/ssrx通道数等）。电子标记的电缆本身用电一般来自于Vconn，Vbus也有可能被用到。







一种典型的电子标记电缆如上图。隔离元件(Iso)应防止Vconn通过电缆的端到端Ra电阻的作用是高速Source端，本电缆需要用到Vconn