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USB接口类型及引脚信号详解

创作时间:
作者:
@小白创作中心

USB接口类型及引脚信号详解

引用
CSDN
1.
https://m.blog.csdn.net/weixin_45137708/article/details/143425908

USB接口

  • 1、USB接口介绍

  • 2、USB接口类型

  • 2.1 TYPE类型

  • 2.1.1 TYPE-A接口分类(Type-A 2.0、Type-A 3.0)

  • 2.1.2 TYPE-B 接口分类(Type-B 2.0、Type-B 3.0)

  • 2.1.3 TYPE-C 接口分类

  • 2.2 Mini类型(Mini-A 2.0、Mini-B 2.0)

  • 2.3 Micro类型

  • 2.3.1 Micro-A 2.0、Micro-B 2.0接口

  • 2.3.2 Micro-B 3.0接口

  • 3、USB传输接口与标准总结

1、USB接口介绍

USB(Universal Serial Bus2.0,通用串行总线):是一种应用在计算机领域的新型接口技术。USB接口具有传输速度更快,支持热插拔以及连接多个设备的特点。已经在各类外部设备中广泛的被采用。USB接口有四(五)种:USB1.1,USB2.0,USB3.0和USB3.1(3.1Gen 1和3.1Gen 2)。理论上USB1.1的传输速度可以达到12Mbps,而USB2.0则可以达到速度480Mbps,并且可以向下兼容USB1.1。USB协议是在1994年底由英特尔、IBM、Microsoft等公司联合提出的,现由USB协会(USB-IF)管理。

USB使用差分信号来传输数据,具有传输速度快、支持热插拔、连接灵活、独立供电、协议向下兼容等优点,目前应用十分广泛。

USB接口特点:

(1)速度快:接口的传输速度高达480 Mbit/s,完全能满足高速数据交换的要求;

(2)连接简单快捷:所有的 USB设备利用通用的连接器,无需打开主机机箱就可简单方便地连人计算

机,实现热拔插;

(3)无需外接电源:USB电源向低压设备提供 5V电源;

(4)有不同的带宽和连接距离:USB 2.0提供全速与高速 2种传输数率规格,使用户有足够的带宽供新

的外设使用;

(5)良好的兼容性:系统检测到 1.1版本的接口类型时,会自动按照 12 Mbit/s的速度传输 ,而其他采用2.0版本的外设还是能以2.0所规定的速率传输。

USB协议按照速度等级和连接方式分可分为7个版本,但是从USB3.0开始,USB-IF对之前的接口标准重命名了,导致协议名称混乱,市场中的习惯叫法和官方命名不一样,现在USB-IF正式的主版本号只有USB 2.0、USB 3.2和USB4这3个。

综上所知,USB2.0根据速度分类,可分为低速(Low Speed)、全速(Full Speed)和高速(High Speed)3个版本。

2、USB接口类型

USB接口分为插头和插座:

插头,对应的也叫公口,主要是各种外围设备上。

插座,对应也叫做母口,一般在PC主机箱上。

USB接口类型根据形状不同分为3类:

  • TYPE类型:有TYPE-A、TYPE-B、TYPE-C共3种类型。
  • Mini类型:有Min A、Min B共2种类型。
  • Micro类型:有Micro A、Micro B、Micro B superSpeed 共3种类型。

2.1 TYPE类型

2.1.1 TYPE-A接口分类(Type-A 2.0、Type-A 3.0)
  • USB 2.0 4金属触点(2.0)
  • USB 3.0 9金属触点(3.0)

TYPE-A 2.0引脚功能及定义:

TYPE-A 3.0引脚功能及定义:

2.1.2 TYPE-B 接口分类(Type-B 2.0、Type-B 3.0)
  • USB 2.0 4金属触点(2.0)
  • USB 3.0 9金属触点(3.0,可兼容2.0)

TYPE-B 2.0引脚功能及定义:

TYPE-B 3.0引脚功能及定义:

2.1.3 TYPE-C 接口分类

TYPE-C接口引脚功能及定义如下:

TYPE-C接口CC1/CC2信号作用:

最早快充协议属于高通发布的 QC 充电协议该协议通过提高充电适配器的输出电压从而提高充电功率。既让是协议就需要与适配器进行协议通信,让适配器调整输出电压,在 QC 协议中通信使用的是 USB2.0 的 DP 和DM 引脚,这样带来的问题是充电的时对 USB 通信造成影响。为了解决这个问题 PD 快充协议对电源设备的识别通过 CC1 和 CC2 引脚来进行,从而避免了 QC 协议中 对 DP 和 DM 引脚的占用。使得 PD 协议快充在充电的同时,数据传输也可以稳定进行。

注意:由于支持 PD 快充协议的适配器的电源输出受 CC1 和 CC2 引脚协议控制,所以对于在设计没有 PD 协议芯片的电子产品来说如果想从支持 USB-PD 快充协议的适配器中获取电源,则需要在 CC1 和 CC2 引脚连接 Ra/Rd 下拉电阻,如果悬空可能无法让适配器输出电源(这一点是需要格外注意的)。如果在无 PD 快充协议的适配中(比如电脑 USB 接口,充电宝或普通电源适配中)则可以任意或悬空。

TYPE-C接口SBU信号作用:

SBU 是 Sideband Use 的缩写,USB 不会使用这两个接口,仅被用于备用模式(Alt-modes)。SBU 在 DP Alt 模式时,会作为 DP 协议中 AUX_P/AUX_N 差分线(它的极性是可以根据正反插方向修改的),负责传输设备的 DPCD,EDID 等关键信息。

2.2 Mini类型(Mini-A 2.0、Mini-B 2.0)

Mini USB接口,是一种小型的USB接口,其指标与标准USB相同,但是加入了ID针脚(用于区分设备是主机还是外设),以支持OTG(On The Go,该功能允许在没有主机的情况下,实现设备间的数据传送)功能。Mini USB接口主要分为Mini-A和Mini-B两种:

Mini USB接口由于相对较小的体型,常见于一些小型设备上,比如MP3、MP4、收音机等,某些型号的手机也采用了该接口。

Mini USB接口引脚及定义:

2.3 Micro类型

Micro USB接口,属于Mini USB的下一代规格接口,Micro USB接口的插头采用了不锈钢材料,插拔寿命提高为10000次,相比Mini USB接口,在宽度几乎不变的情况下,高度减半,更为小巧。Micro USB接口也可分为Micro-A和Micro-B两种:

2.3.1 Micro-A 2.0、Micro-B 2.0接口

Micro A 2.0、Micro B 2.0接口引脚及定义:

2.3.2 Micro-B 3.0接口

Micro B 3.0接口引脚及定义:

3、USB传输接口与标准总结

参考文章:

1、硬件知识积累 USB 接口 type - A type - B type - C 的介绍与功能说明 (简单介绍)

2、一文读懂USB TypeC与USB-PD。TypeC引脚定义-24P 16P 6P,CC1、CC2的作用,USB-PD介绍,USB2.0/3.0接口类型一览

3、USB接口那么多!!你都认识吗??知道他们的区别吗??

4、秒懂所有USB接口类型,USB接口大全

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