什么是USB Type-C？

我们对USB Type-C进行了基本的解说。也描述了它与传统的USB-A和USB micro-B的区别。拥有24个引脚分配的USB Type-C是一种新的连接器标准，可双面使用，支持多种数据传输和供电功能。

什么是USB Type-C？

USB Type-C是一种USB标准中较新的连接器标准。也称为USB Type-C™或USB-C™，这些标记是由USB标准制定机构（非营利组织）——USB Implementers Forum注册的商标。

USB Type-C于2014年正式发布，如今包括苹果在内的许多电脑制造商的产品中都配备了USB-C接口，连我们日常生活中也越来越常见，例如USB-C的电源适配器。最近发布的最新iPhone 11 Pro和iPhone 11 Pro Max中，就配有18W的USB-C适配器。

可同时进行供电和数据通信

USB Type-C连接器的一大魅力是能够实现同时供电和数据传输。将来在多种与标准（如USB Power Delivery（PD）和快速充电标准等）中将被广泛使用，预计这种连接器的普及率还会进一步提升。

近期苹果公司发布的iPhone 15采用了USB-C，吸引了广泛关注。由于这一变化，现在可以从iPad Pro等设备为iPhone等其他设备充电。这可能意味着USB-C将在未来逐渐取代Thunderbolt。

比以往更高速的数据传输可能

此外，相较于传统的USB 3.0，使用速度约快2倍（理论值10Gbps）的USB 3.1 Gen2的USB-C也已登场，该连接器在数据高速传输以及充分发挥USB-PD特性方面表现出色。（但需要注意，并非所有的USB Type-C都支持USB 3.1。）

USB规格的历史概览（从1.0到USB4）

下面来整理一下USB的发展历史。

USB推出前，1996年以前的连接器状况

在引入USB之前，各大PC厂商都采用了不同的专用连接方式来传输数据，包括串口、并口、特制插头、连接器、电缆等。通常需要专用的驱动程序或扩展卡。这些方式传输速度较慢，最高达每秒100KB（并口）或每秒450kbps（串口），而且在连接新设备时，经常需要断开或重新启动计算机。

USB最初的开发始于1994年，由USB实施者论坛（USB-IF）推动。最早的版本是USB 0.8和0.9，作为预发布版本出现，但没有商业发布。随后在1995年发布USB 0.99，同样未进入市场。尽管如此，这一时期的努力为后续的技术标准化铺平了道路，具有重要意义。

USB 1.0登场（1996年）

1996年初，USB 1.0作为首个发布的标准版本登场，提供1.5Mbps的低速模式和12Mbps的全速模式。此外，USB 1.0具备自动配置功能，用户无需手动设置设备，支持热插拔，插拔设备无需重启主机电脑。尽管创新，但由于是初代产品，普及度较低，设备选择有限。

USB 1.1（1998年）

1998年发布的USB 1.1是对1.0的改良版，数据传输速度相同，但可以以更慢速度支持低带宽设备。这促使许多PC制造商逐步淘汰串口与并口，提升了USB的市场吸引力。USB 1.0与1.1使用长方形的Type A和方形的Type B作为标准连接器形状。

USB 2.0（2000年）

USB 2.0于2000年4月发布，数据速度提高到高达480Mbps（实际约280Mbps），并增强了多媒体和存储设备的即插即用功能及供电能力，有助于提升商务使用效率。支持USB On-the-Go功能后，实现设备间的直接数据交换，并与Type A、B、C、以及Mini/Micro A和B连接器兼容。尽管现在数据已逐渐转向云端管理，但第一款USB闪存于2000年问世，极大推动了USB的普及。

无线USB与USB Micro简介（2005年）

2005年发布的无线USB（W-USB）是一个可在10米范围内实现480Mbps短距离无线通信的标准，但现已不再使用。2007年发布的USB Micro连接器比Mini B更小，专为Android设备提供快速充电和数据传输。作为一种物理连接标准，USB Micro帮助提升移动设备连接效率，推动业务数字化发展。

USB-C 3.0/3.1/3.2及Type-C连接器的登场（2008年〜2017年）

USB 3.0（现称为USB 3.2 Gen 1）于2008年面世，以应对市场对存储与带宽迅速增长的需求，实现高达5Gbps（实际为3Gbps）的数据传输和双向通信。2017年进一步推出USB 3.2，用于替代USB 3.0和3.1，作为USB 3.2 Gen 2x2，提供最高20Gbps的速度，还推出了小型、可双面插拔的USB Type C连接器（USB-C）。

于是Type-C连接器正式登场。

最新标准USB4.0（2019年〜）

目前，最新的USB4标准已发布。

2019年发布的USB 4.0基于Thunderbolt 3协议，支持最高40Gbps的数据传输和240W的供电能力。它保留原有Type C接口，兼容USB 2.0和3.2标准（但速度可能下降）。借助智能供电功能实现最大240W的双向供电。

（USB历史年表）

比较传统连接器的外形

从上图可以看出，USB Type-C的外形最接近Micro-USB的尺寸，呈椭圆形且紧凑。最左侧的连接器图像大概是用户最熟悉的USB Type-A。 USB Type-A不是双面插拔，常因方向错误而插不进去；而USB Type-C则支持正反插，避免了这种麻烦。

关于USB Type-C的引脚分布

USB Type-C的引脚布局经过巧妙设计

Type-C的引脚布局如下表所示。

其中，TX/RX各方向共8条为数据通道，中心的D+/D−用于USB2.0数据通信，CC1和CC2为连接与配置检测用途，Vbus为电源引脚，GND为地线。采用这种设计可以让正反皆可连接而不影响功能。

不同模式及用途下的引脚使用对比

USB2.0/1.1模式

在USB2.0/1.1设备中使用的引脚如下：

VBUS和GND可传输最高5V500mA电流，通过一对D+和D-引脚通信。 连接USB2.0/1.1设备至USB-C主机时，需要在CC引脚使用Rd端子。

USB 3.0/3.1/3.2模式

USB3.0/3.1/3.2模式下的使用引脚如下：

在USB 3.0/3.1/3.2模式中，最多可使用4组高速TX/RX通道，实现5–20Gbps带宽。 仅一个CC端口用于模式协商。USB3.1下，GND与Vbus可提供最大5V 900mA，甚至5V 3A供电。

USB-C适合小型、轻薄设备

继USB Type-A之后，MicroUSB及Mini-USB之所以被推出，是由于设备日益小型化，无法容纳较大的USB-A接口。 USB-C仅为USB-A的约1/3大小，因此非常适合小型、轻薄设备使用。

支持替代模式，连接更简洁

显示器输出、音频等通过HDMI、DP、VGA、Thunderbolt 3等接口通常需要不同连接方式。但USB-C支持"替代模式"（Alternate Mode），可传输以上所有信号，实现供电与数据通信一体化。

如上图所示，左侧口通过USB-A为智能手表充电，中间口通过HDMI连接显示器，右侧口为笔记本与手表供电，原需3条线连接的笔记本，仅需1个USB-C就可完成。 此模式下，一部分USB-C 3.1线材用于替代信号，包含4条高速通道、2个SBU通道、2个USB 2.0通道和一个配置通道。通过Vendor Defined Message (VDM)配置使用。 2018年，替代模式的合伙规范被定义为5个系统。替代模式并非强制，USB-IF会确认其标识是否正确。

替代模式下使用的引脚如下：

在替代模式下，SBU1与SBU2用于低速链路，最多4个高速TX/RX供可按需使用。如未使用高速线路，也仍可建立USB 3.0/3.1链路。CC引脚用于协商，USB2.0信号通过D+/D-获取。

音频配件模式

带有USB-C接口的设备可选配一个转换器来支持模拟3.5mm耳机，同时支持最高500mA的设备充电。也就是说可一边为手机充电一边使用耳机听音乐。未来，USB-C播放音乐可能成为主流，手机上的3.5mm孔可能逐步消失。

总结

我们来总结一下USB-C相较于传统USB-A与Micro-B的主要区别：

• 支持双面插拔（上下无差异，方便插入）
• 供电能力更强（从5.0V/1.5A到5.0V/3A，PD支持时最高100W（20V5A））
• 引脚数量增加（从4或5针增至24针）
• 设备与主机都可采用Type-C连接
• 高速数据传输
• 支持影像输出

USB-C的照片与图纸

通过与传统标准品的比较，相信大家能清楚感受到其便利性的提高。

本公司也生产带有USB-C端子的电源适配器，并支持定制，有任何需要欢迎随时。

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