在USB Type-C的生态系统中,DFP(Downstream Facing Port)和UFP(Upstream Facing Port)是两个重要的角色,它们定义了设备在USB Type-C连接中的供电和数据传输方向。
1、DFP(Downstream Facing Port) 定义:DFP是指供电方向朝向另一设备的USB端口,通常是一个电源提供者。功能: 提供电源:DFP可以提供电源给连接的设备,如充电器、电脑的USB端口等。数据传输:DFP可以发送和接收数据,但通常在供电角色中,它更多的是作为数据的主导者。 例子: 壁式充电器电脑的USB Type-C端口USB Type-C扩展坞的供电端口 2、UFP(Upstream Facing Port) 定义:UFP是指供电方向从另一设备接收电源的USB端口,通常是一个电源消费者。功能: 接收电源:UFP从DFP接收电源,用于给自身设备充电或供电。数据传输:UFP也可以发送和接收数据,但通常在接收电源的角色中,它更多的是作为数据的从属者。 例子: 智能手机平板电脑USB Type-C外接硬盘 3、USB Type-C连接中的角色分配在一个USB Type-C连接中,设备可以通过以下方式进行角色分配:
角色协商:当两个设备通过Type-C电缆连接时,它们会通过CC引脚进行角色协商。DFP和UFP的角色不是固定的,设备可以根据需要和协商结果切换角色。双角色端口(DRP):一些设备具有双角色端口,这意味着它们可以同时充当DFP和UFP。例如,笔记本电脑的USB Type-C端口可以在连接充电器时作为UFP接收电源,而在连接智能手机时作为DFP提供电源。 二、Type-C接口与USB的关系 Type-C全名:USB Type-C,是USB(通用串行总线)接口标准的一部分,继承并扩展了USB技术的诸多特性。USB Type-A简介:作为最常见的USB接口类型,USB Type-A拥有四个引脚,采用USB2.0协议,提供了最高480MBit/s的传输速率,广泛应用于各种电子设备。 三、USB Type-C引脚功能详细说明 Type-C插座



提供电源连接,VBUS通常为5V,是USB接口的电源正极。
D+和D-这两根线用于兼容USB2.0协议,通过差分信号传输数据,具有较好的抗干扰能力。
TX+、TX-、RX+、RX-这四根线用于兼容USB3.0协议,实现更高的数据传输速率,最高可达10Gbit/s,支持全双工通信。
SBU(辅助信号线)用于传输附加功能信号,如音频或视频信号。
音频传输:当Type-C设备处于ALT MODE模式,进行DP信号传输时,SBU引脚可作为音频传输通道,将音频信号从设备传输到外部的音频设备,如耳机、扬声器等。
麦克风信号传输:在进入TYPE-C模拟音频耳机附件模式时,SBU引脚可作为麦克风信号传输通道,将麦克风采集到的音频信号传输到设备中进行处理。
数据传输:SBU2是数字信号的传输通道,主要用于传输数据和控制信号,其传输速度可以达到1.5Mbps,可用于传输数字音频、控制信号以及扩展的USB功能,如USB PD(快速充电协议)和DP(显示器端口),还能实现USB Alt Mode(可选模式)功能,使Type-C接口实现多种信号传输,扩展了其适用范围。
CC(配置通道)用于识别插入方向和协商供电协议,是Type-C接口能够智能识别插入方向的关键。一般数据线中只有一根导线连接到了CC脚,因此通过判断哪根CC线上有下拉电阻来判断方向

CC脚需要下拉电阻,用于设备识别。如图所示:

根据不同场景需求,Type-C有着各种版本与删减版本。
完整的Type-C是24个引脚,但由于其成本相对较高、工艺困难,因此Type-C还有各种减配版。
Type-C母座常见种类及实物图 直插(立式)弯插贴片沉板2脚





6脚


12脚(16脚)


24脚(完整)


Type-C常见引脚定义对照表引脚定义
2脚
GND (地)(B12): 两个地引脚,用于电路的参考点。VBUS (电源)(A9): 两个电源引脚,用于传输直流电源。
4脚
GND (地)(A12、B12): 通常有两个地引脚,用于电路的参考点。VBUS (电源)(A9、B9): 通常有两个电源引脚,用于传输直流电源。
6脚
GND (地)(A12、B12): 通常有两个地引脚,用于电路的参考点。VBUS (电源)(A9、B9): 通常有两个电源引脚,用于传输直流电源。CC (A5、B5): 通信通道引脚,用于电缆插入方向检测、电源角色分配和配置管理。
12脚(16脚)
GND (地)(A1、B1、A12、B12): 通常有两个地引脚,用于电路的参考点。VBUS (电源)(A9、B9、A4、B4): 通常有两个电源引脚,用于传输直流电源。CC (A5、B5): 通信通道引脚,用于电缆插入方向检测、电源角色分配和配置管理。
DP(Data Positive)(A6、B6):用于传输差分信号的正部分。
DN(Data Negative)(A7、B7):用于传输差分信号的负部分。SBUS(Serial Bus)(A8、B8):用于传输附加功能信号,如音频或视频信号
24脚(完整)
GND (Ground)(A1、B1、A12、B12):接地引脚,用于电路的参考点。Type-C接口有多个GND引脚。
TX1+(A2) 和 TX1-(A3):这是第一对差分信号线,用于传输高速数据。
TX2+(B2) 和 TX2-(B3):这是第二对差分信号线,也用于传输高速数据。
VBUS (Voltage Bus)(A4、B4、A9、B9):供电引脚,提供电源给连接的设备。在主机设备上,VBUS提供电源;在设备上,VBUS接收电源。
CC (Configuration Channel)(A5、B5):配置通道引脚,用于检测电缆插入方向、设备角色(主机或设备)、以及电缆类型(例如,是否支持USB 3.1或更高版本)。
SBUS (Serial Bus)(A8、B8):侧带使用引脚,用于辅助信号,可能用于特殊功能或附件模式。
RX1+(B11) 和 RX1-(B10):这是第一对差分信号线,用于接收高速数据。
RX2+(A11) 和 RX2-(A10):这是第二对差分信号线,也用于接收高速数据。
五、Type-C接口的硬件简化实例
Type-C接口的硬件设计可能会根据用途的不同而有所简化,这体现在引脚数量的减少和功能的裁剪上。公头和母头的简化设计:
DP和DN分别代表D+和D-,用于数据传输。CC1和CC2通过接入5.1k下拉电阻来识别插入方向。VBUS通常作为5V供电使用,而SBU等非必需引脚可以根据需要进行省略。
这种硬件简化不仅有助于降低生产成本,还能使接口更加紧凑,适应更多样化的设备设计需求。