ยูเอสบีซี


USB-CหรือUSB Type-C เป็น คอนเนคเตอร์แบบ 24 พินที่เสียบได้ทั้งสองด้าน(ไม่ใช่โปรโตคอล ) ซึ่งมาแทนที่คอนเนคเตอร์ USB รุ่นก่อนหน้าทั้งหมด ซึ่งถูกกำหนดให้เป็นรุ่นเก่าในปี 2014 คอนเนคเตอร์นี้ยังมาแทนที่Mini DisplayPortและLightning [ 3 ] อีก ด้วย USB-C ถูกใช้งานอย่างแพร่หลายเพื่อวัตถุประสงค์หลายประการ ได้แก่ การแลกเปลี่ยนข้อมูลกับอุปกรณ์ต่อพ่วง เช่น ไดรฟ์ภายนอก โทรศัพท์มือถือ คีย์บอร์ด แทร็กแพด และเมาส์ หรือระหว่างโฮสต์ การถ่ายโอนข้อมูล A/V ไปยังจอแสดงผลและลำโพง หรือการจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ต่อพ่วงและรับพลังงานจากอะแดปเตอร์แปลงไฟ ไม่ว่าจะผ่านคอนเนคเตอร์ที่ต่อสายโดยตรงหรือทางอ้อมผ่านฮับและสถานีเชื่อมต่อ คอนเนคเตอร์ประเภทนี้สามารถใช้สำหรับโปรโตคอลการถ่ายโอนข้อมูลอื่นๆ นอกเหนือจากUSBเช่นThunderbolt , PCIe , DisplayPortและHDMIถือว่าเป็นคอนเนคเตอร์ที่สามารถขยายได้ทำให้รองรับโปรโตคอลในอนาคตได้
การออกแบบคอนเนคเตอร์ USB-C ได้รับการพัฒนาครั้งแรกในปี 2012 โดยสมาชิกของ USB Implementers Forum โดยมีIntel , HP Inc.และTexas Instrumentsเป็นผู้รับผิดชอบในเอกสารการออกแบบ แม้ว่าApple Inc.และMicrosoftรวมถึงบริษัทอื่นๆ ก็มีส่วนร่วมด้วย ข้อกำหนด Type-C 1.0 ได้รับการเผยแพร่โดย USB Implementers Forum (USB-IF) เมื่อวันที่ 11 สิงหาคม 2014 [ 4 ]ในปี 2016 ได้รับการรับรองโดยคณะกรรมการไฟฟ้าสากลในชื่อ "IEC 62680-1-3"
ขั้วต่อ USB Type-C มี 24 พินและสามารถเสียบได้ทั้งสองด้าน[ 5 ] [ 6 ]การกำหนดเป็นC นั้นใช้เพื่อแยกความแตกต่างจากขั้วต่อ USB ต่างๆ ที่มันเข้ามาแทนที่ ซึ่งทั้งหมดเรียกว่าType-AหรือType-Bในขณะที่สาย USB รุ่นก่อนๆ มีปลายด้านโฮสต์Aและปลายด้านอุปกรณ์ต่อพ่วงBสาย USB-C สามารถเสียบได้ทั้งสองด้าน และเพื่อการใช้งานร่วมกับอุปกรณ์รุ่นเก่า จึงมีสายที่มีปลั๊ก Type-C ที่ปลายด้านหนึ่งและปลั๊ก Type-A (โฮสต์) หรือ Type-B (อุปกรณ์ต่อพ่วง) ที่ปลายอีกด้านหนึ่ง
ตัวอักษรCในที่นี้หมายถึงเฉพาะโครงสร้างทางกายภาพหรือรูปแบบของขั้วต่อเท่านั้น ไม่ควรสับสนกับความสามารถและประสิทธิภาพเฉพาะของขั้วต่อ เช่นThunderbolt 3 , DisplayPort 2.0 , USB 3.2 Gen 2×2 แม้ว่า USB-C จะเป็นขั้วต่อที่ทันสมัยเพียงตัวเดียวสำหรับโปรโตคอล USB ทั้งหมด แต่ก็มีการใช้งานขั้วต่อนี้ที่ถูกต้องโดยไม่เกี่ยวข้องกับโปรโตคอล USB ใดๆ โดยขึ้นอยู่กับโปรโตคอลที่รองรับโดยอุปกรณ์โฮสต์ อุปกรณ์ตัวกลาง (ฮับ) และอุปกรณ์ต่อพ่วง การเชื่อมต่อ USB-C โดยทั่วไปจะให้ความเร็วในการรับส่งข้อมูลที่สูงกว่า และมักจะให้พลังงานไฟฟ้ามากกว่า การเชื่อมต่อที่ใช้ขั้วต่อแบบเก่ากว่า
อุปกรณ์ที่มีขั้วต่อ Type-C ไม่จำเป็นต้องใช้งานโปรโตคอลการถ่ายโอน USB, USB Power Deliveryหรือโหมดทางเลือก ใดๆ ขั้วต่อ Type-C เป็นขั้วต่อทั่วไปสำหรับเทคโนโลยีหลายอย่างในขณะที่กำหนดให้ใช้เพียงไม่กี่อย่างเท่านั้น[ 7 ]
USB 3.2ซึ่งเปิดตัวในเดือนกันยายน 2017 ได้เข้ามาแทนที่ ข้อกำหนดของ USB 3.1 (และ USB 3.0) อย่างสมบูรณ์ โดยยังคงรักษา โครงสร้างและโปรโตคอล SuperSpeed และ SuperSpeedPlus ของ USB 3.1 เดิมไว้ แต่ได้เพิ่มโหมดการทำงานอีกสองโหมดโดยใช้การกำหนดค่าแบบสองเลนที่มีอัตราการส่งสัญญาณ 5 Gbit/s (ความเร็วที่ได้คือUSB 10Gbpsเมื่อใช้สองเลน; อัตราข้อมูลดิบ: 1.212 GB/s) และ 10 Gbit/s ( ความเร็ว USB 20Gbps ; อัตราข้อมูลดิบ: 2.422 GB/s) โหมดเหล่านี้ใช้งานได้เฉพาะกับสายและขั้วต่อ USB-C แบบ Full-Featured และอุปกรณ์โฮสต์ ฮับ และอุปกรณ์ต่อพ่วงที่ใช้สายและขั้วต่อเหล่านี้เท่านั้น

ข้อกำหนด USB4ซึ่งเปิดตัวในปี 2019 เป็นมาตรฐานโปรโตคอล USB ตัวแรกที่ใช้งานได้เฉพาะผ่านทาง USB-C เท่านั้น
ใช้งานง่าย
มาตรฐาน USB-C ช่วยให้ใช้งานง่ายขึ้นโดยกำหนดให้สายเคเบิลมีปลั๊กที่เหมือนกันทั้งสองด้าน ทิศทางการเสียบไม่สำคัญ ปลั๊กมีลักษณะแบน แต่จะใช้งานได้ไม่ว่าจะเสียบด้านที่ถูกต้องหรือกลับหัว นอกจากนี้ เมื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์สองเครื่อง ผู้ใช้สามารถเสียบปลายสายเคเบิลด้านใดด้านหนึ่งเข้ากับอุปกรณ์ใดก็ได้
สมมาตร
- ในทางกลไก ตัวเชื่อมต่อ USB-C มี สมมาตรแบบหมุนสองเท่าเนื่องจากสามารถเสียบปลั๊กเข้ากับตัวเชื่อมต่อได้ในสองทิศทาง นอกจากนี้ ปลายทั้งสองข้างยังสามารถสลับกันได้ในทางกลไก เนื่องจากปลายทั้งสองข้างมีชนิดของปลั๊กเหมือนกัน
- ในทางไฟฟ้า ปลั๊ก USB-C ไม่สมมาตร ดังที่เห็นได้จากตารางแสดงผังการเชื่อมต่อขา นอกจากนี้ ปลายทั้งสองข้างของ USB-C ยังมีคุณสมบัติทางไฟฟ้าแตกต่างกัน ดังที่เห็นได้จากตารางแสดงการเดินสายเคเบิล
- ตามหลักตรรกะแล้ว ปลั๊กจะสมมาตรกันอย่างสมบูรณ์ ภาพลวงตาของความสมมาตรเกิดจากวิธีที่อุปกรณ์ตอบสนองต่อสายเคเบิล ซอฟต์แวร์ทำให้ปลั๊กและสายเคเบิลทำงานราวกับว่ามีความสมมาตร ตามข้อกำหนด "การกำหนดความสัมพันธ์ระหว่างโฮสต์กับอุปกรณ์นี้สำเร็จได้ด้วยช่องทางการกำหนดค่า (CC) ที่เชื่อมต่อผ่านสายเคเบิล" [ 8 ]
การใช้งานทั่วไป
มาตรฐาน USB-C พยายามที่จะขจัดความจำเป็นในการใช้สายเคเบิลที่แตกต่างกันสำหรับเทคโนโลยีการสื่อสารอื่นๆ เช่นThunderbolt , PCIe , HDMI , DisplayPortและอื่นๆ ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมาตั้งแต่ปี 2014 บริษัทหลายแห่งรวมถึงSamsung Electronics , Apple Inc.และTranssionได้นำมาตรฐาน USB-C มาใช้ในผลิตภัณฑ์ของตน[ 3 ]สายเคเบิล USB-C สามารถบรรจุแผงวงจรและโปรเซสเซอร์ ทำให้มีความสามารถมากกว่าการเชื่อมต่อวงจรแบบธรรมดา
ภาพรวม
สาย USB-C เชื่อมต่อโฮสต์และอุปกรณ์ต่อพ่วง โดยแทนที่สายและขั้วต่อไฟฟ้าอื่นๆ หลายชนิด รวมถึงขั้วต่อ USB รุ่นก่อนหน้า (แบบเก่า) ขั้วต่อ HDMI พอร์ตDisplayPortและแจ็คเสียง3.5 มม . [ 9 ] [ 10 ]
ชื่อ
USB Type-C และ USB-C เป็นเครื่องหมายการค้าของ USB Implementers Forum [ 11 ]
ตัวเชื่อมต่อ

ขั้วต่อแบบสองด้าน 24 พินมีขนาดใหญ่กว่า ขั้วต่อ USB 2.0 Micro ที่ไม่ใช่ SuperSpeed เล็กน้อย โดยมีช่องรับ USB-C ขนาด 8.34 มม. × 2.56 มม. และลึก 6.20 มม.
สายเคเบิล
สาย Type-C สามารถแบ่งออกเป็นประเภทและหมวดหมู่ย่อยต่างๆ ได้ ประเภทแรกคือ USB 2.0 กับแบบ Full-Featured สาย USB 2.0 Type-C มีจำนวนสายจำกัดมาก และใช้ได้เฉพาะสำหรับการสื่อสารและการจ่ายไฟตามมาตรฐาน USB 2.0 เท่านั้น โดยทั่วไปมักเรียกกันว่าสายชาร์จ ในทางกลับกัน สายแบบ Full-Featured จะต้องมีสายครบทุกเส้น และโดยทั่วไปจะรองรับโหมดทางเลือก (Alternate Modes) และยังแบ่งแยกตามความเร็วได้อีกด้วย
สายเคเบิลแบบ Full-Featured มีหลายระดับความเร็ว ชื่อทางเทคนิคและโหมดการทำงานจะใช้สัญลักษณ์ "Gen A" โดยตัวเลขที่สูงขึ้นหมายถึงความสามารถที่เพิ่มขึ้นในแง่ของอัตราการส่งข้อมูลชื่อทางการตลาดนั้นอิงตามอัตราการส่งข้อมูลสูงสุดตามทฤษฎีที่การเชื่อมต่อควรทำได้ – แต่ในความเป็นจริงแล้วไม่สามารถทำได้ – เช่น "USB 5Gbps", "USB 10Gbps", "USB 20Gbps", "USB 40Gbps" เป็นต้น
สายเคเบิล Gen 1 (อัตราการส่งสัญญาณ 5 Gbit/s) รองรับอัตราดังกล่าวในแต่ละเลนทั้งสองเลน (คู่สายข้อมูลบิดเกลียว 2*2) ดังนั้นจึงสามารถใช้เพื่อสร้างโหมดการทำงาน USB 3.2 Gen 1x2 ด้วยความเร็ว 10 Gbit/s (2*5 Gbit/s) ระหว่างโฮสต์ที่รองรับ USB 3.2 หรือ USB 4 หรือรุ่นใหม่กว่าสองตัวที่เชื่อมต่อด้วยสาย USB-C ที่มีคุณสมบัติครบถ้วน
ตามข้อกำหนดของ USB4 และ USB4 2.0 การใช้งานโหมดการทำงาน USB 3.2 Gen 2x2 ซึ่งให้ความเร็ว 20 Gbit/s นั้นเป็นเพียงตัวเลือกเสริมเท่านั้น ที่จริงแล้วคอนโทรลเลอร์ USB4 ส่วนใหญ่ไม่ได้ใช้งานโหมดนี้ กล่าวอีกนัยหนึ่ง ความเร็ว "USB 20Gbps" จะทำได้ก็ต่อเมื่อใช้โหมดการทำงาน USB4 หรือเวอร์ชันที่ทันสมัยกว่า เช่น USB4 Gen 2x2 กับอุปกรณ์ที่รองรับ USB4 และสาย USB-C ที่มีคุณสมบัติครบถ้วน (และฮับตัวกลาง) ที่มีความเร็ว "USB 20Gbps" (กล่าวคือ สายข้อมูลแบบบิดเกลียวทั้ง 4 คู่ถูกต่อสาย) หรือสูงกว่า ระหว่างโฮสต์และอุปกรณ์ต่อพ่วง
ฟอรัมผู้ใช้งาน USB รับรองสายเคเบิลที่ถูกต้องเพื่อให้สามารถทำเครื่องหมายตามโลโก้อย่างเป็นทางการและผู้ใช้สามารถแยกแยะออกจากผลิตภัณฑ์ที่ไม่เป็นไปตามมาตรฐานได้[ 12 ]โลโก้ได้รับการทำให้ง่ายขึ้น[ 13 ]โลโก้และชื่อก่อนหน้านี้ยังอ้างอิงถึงโปรโตคอล USB เฉพาะ เช่น SuperSpeed สำหรับตระกูลการเชื่อมต่อ USB 3 หรือ USB 4 โดยตรง ชื่อและโลโก้อย่างเป็นทางการในปัจจุบันได้ลบการอ้างอิงเหล่านั้นออก เนื่องจากสายเคเบิลที่มีคุณสมบัติครบถ้วนส่วนใหญ่สามารถใช้สำหรับการเชื่อมต่อ USB 4 เช่นเดียวกับการเชื่อมต่อ USB 3
เพื่อให้ได้สายเคเบิลที่มีความยาวมากขึ้น จึงมีสายเคเบิลแบบต่างๆ ที่มีวงจรขยายสัญญาณแบบแอคทีฟ มาตรฐาน Type-C กำหนดให้สายเคเบิลแบบแอคทีฟเหล่านี้ทำงานคล้ายกับสายเคเบิลแบบพาสซีฟ โดยมีความเข้ากันได้กับมาตรฐานเก่า อย่างกว้างขวาง แต่ไม่ได้กำหนดให้รองรับคุณสมบัติทั้งหมดที่เป็นไปได้ และโดยทั่วไปแล้วจะไม่มีความเข้ากันได้กับมาตรฐานในอนาคต สายเคเบิลแบบออปติคอลยังได้รับอนุญาตให้ลดความเข้ากันได้กับมาตรฐานเก่าลงไปอีก ตัวอย่างเช่น สายเคเบิลแบบแอคทีฟอาจไม่สามารถใช้คู่สายความเร็วสูงทั้งหมดในทิศทางเดียวกัน (เช่นเดียวกับการเชื่อมต่อ DisplayPort) แต่ใช้ได้เฉพาะในรูปแบบสมมาตรที่คาดหวังได้จากการเชื่อมต่อ USB แบบคลาสสิกเท่านั้น สายเคเบิลแบบพาสซีฟไม่มีข้อจำกัดดังกล่าว
การส่งกำลังไฟฟ้า
ตามข้อกำหนดของ USB PD สาย USB-C ทุกเส้นต้องรองรับ กระแสไฟฟ้าอย่างน้อย 3 แอมป์ และแรงดันไฟฟ้าสูงสุด 20 โวลต์สำหรับกำลังไฟสูงสุด 60 วัตต์ ก่อนหน้านี้ สายเคเบิลบางเส้นอาจรองรับกระแสไฟฟ้าได้ถึง 5 แอมป์ โดยยังคงใช้ แรงดันไฟฟ้า 20 โวลต์ ทำให้สามารถจ่ายไฟได้สูงสุด 100 วัตต์ อย่างไรก็ตาม ข้อจำกัดแรงดันไฟฟ้า 20 โวลต์สำหรับ สายเคเบิล 5 แอมป์ ได้ถูกยกเลิกไปแล้ว และแทนที่ด้วย 48 โวลต์ การรวมกันของการรองรับแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นและ การรองรับกระแสไฟฟ้า 5 แอมป์ เรียกว่า Extended Power Range (EPR) ซึ่งช่วยให้สามารถจ่ายไฟได้สูงสุดถึง 240 วัตต์ (48 โวลต์, 5 แอมป์) ตามข้อกำหนดของ USB PD
อี-มาร์กเกอร์
สาย Type-C ทั้งหมด ยกเว้นสาย USB 2.0 และ 3 A ขั้นต่ำ จะต้องมีชิป E-Marker ที่ระบุสายและคุณสมบัติของสายผ่านโปรโตคอล USB PD ข้อมูลการระบุนี้ประกอบด้วยข้อมูลเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์/ผู้ผลิต ขั้วต่อสาย โปรโตคอลการส่งสัญญาณ USB (2.0, อัตราความเร็ว Gen , Gen 2) โครงสร้างแบบพาสซีฟ/แอคทีฟ การใช้พลังงาน V กระแส V ที่ใช้งานได้ ความหน่วง ทิศทาง RX/TX โหมดตัวควบคุม SOP และเวอร์ชันฮาร์ดแวร์/เฟิร์มแวร์[ 14 ]นอกจากนี้ยังสามารถรวมข้อความที่กำหนดโดยผู้ผลิต (VDM) เพิ่มเติม ซึ่งให้รายละเอียดเกี่ยวกับการสนับสนุนโหมด Alt หรือฟังก์ชันเฉพาะของผู้ผลิตที่อยู่นอกเหนือมาตรฐาน USB
โฮสต์และอุปกรณ์ต่อพ่วง
สำหรับอุปกรณ์สองชิ้นใดๆ ที่เชื่อมต่อผ่าน USB ชิ้นหนึ่งจะเป็นโฮสต์ (มีพอร์ตที่หันไปทางดาวน์สตรีม DFP) และอีกชิ้นหนึ่งจะเป็นอุปกรณ์ต่อพ่วง (มีพอร์ตที่หันไปทางอัปสตรีม UFP) ผลิตภัณฑ์บางอย่าง เช่นโทรศัพท์มือถือ สามารถรับบทบาทใดบทบาทหนึ่งก็ได้ ซึ่งบทบาทนั้นจะตรงข้ามกับอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ อุปกรณ์ดังกล่าวเรียกว่ามีคุณสมบัติ Dual-Role-Data (DRD) ซึ่ง ในข้อกำหนดก่อนหน้านี้เรียกว่าUSB On-The-Go [ 15 ]สำหรับ USB-C เมื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์ดังกล่าวสองเครื่อง บทบาทจะถูกกำหนดแบบสุ่มก่อน แต่สามารถสั่งการสลับได้จากปลายด้านใดด้านหนึ่ง แม้ว่าจะมีวิธีการตรวจจับเส้นทางและบทบาทเสริมที่อนุญาตให้อุปกรณ์เลือกความต้องการสำหรับบทบาทเฉพาะได้ นอกจากนี้ อุปกรณ์ Dual-Role ที่ใช้USB Power Deliveryอาจสลับบทบาทข้อมูลและพลังงานได้อย่างอิสระโดยใช้กระบวนการ Data Role Swap หรือ Power Role Swap สิ่งนี้ช่วยให้สามารถใช้งานฮับชาร์จผ่านหรือแท่นวางอุปกรณ์เช่นคอมพิวเตอร์พกพาที่ทำหน้าที่เป็นโฮสต์เพื่อเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ต่อพ่วง แต่ได้รับพลังงานจากแท่นวาง หรือคอมพิวเตอร์ที่ได้รับพลังงานจากจอแสดงผล ผ่านสาย USB-C เพียงเส้นเดียว[ 7 ]
อุปกรณ์ USB-C อาจจ่ายหรือใช้กระแสไฟบัส 1.5 A และ 3.0 A (ที่ 5 V) นอกเหนือจากการจ่ายไฟบัสพื้นฐาน แหล่งจ่ายไฟสามารถโฆษณากระแสไฟ USB ที่เพิ่มขึ้นผ่านช่องทางการกำหนดค่า หรือใช้ข้อกำหนด USB Power Delivery เต็มรูปแบบโดยใช้ทั้ง สายการกำหนดค่าที่เข้ารหัส BMCและสายV BFSK แบบดั้งเดิม [ 7 ] [ 16 ]
ขั้วต่อ USB รุ่นเก่าทั้งหมด (ทั้ง Type-A และ Type-B) ถูกกำหนดให้เป็นขั้วต่อแบบเก่า การเชื่อมต่ออุปกรณ์ USB-C รุ่นเก่าและรุ่นใหม่เข้าด้วยกัน จำเป็นต้องใช้สายเคเบิลแบบเก่า (สายเคเบิลที่มีปลั๊ก Type-A หรือ Type-B ที่ปลายด้านหนึ่ง และปลั๊ก Type-C ที่ปลายอีกด้านหนึ่ง) หรือในบางกรณีที่เฉพาะเจาะจงมาก ๆ อาจต้องใช้อะแดปเตอร์แบบเก่า
อุปกรณ์รุ่นเก่าสามารถเชื่อมต่อกับโฮสต์รุ่นใหม่ (USB-C) ได้โดยใช้สายเคเบิลแบบเก่าที่มีปลั๊ก Standard-B, Mini-B หรือ Micro-B ที่ปลายด้านอุปกรณ์ และปลั๊ก USB-C ที่ปลายอีกด้านหนึ่ง ในทำนองเดียวกัน อุปกรณ์รุ่นใหม่สามารถเชื่อมต่อกับโฮสต์แบบเก่าได้โดยใช้สายเคเบิลแบบเก่าที่มีปลั๊ก USB-C ที่ปลายด้านอุปกรณ์ และปลั๊ก Standard-A ที่ปลายด้านโฮสต์ อะแดปเตอร์แบบเก่าที่มีช่องเสียบ USB-C นั้น "ไม่ได้กำหนดหรืออนุญาต" ตามข้อกำหนด เนื่องจากสามารถสร้างชุดสายเคเบิลที่ "ไม่ถูกต้องและอาจไม่ปลอดภัย" ได้หลายแบบ (ซึ่งเป็นชุดสายเคเบิลใดๆ ที่มี ปลาย A สอง ด้านหรือ ปลาย B สอง ด้าน) อย่างไรก็ตาม มีการกำหนดอะแดปเตอร์ USB ที่มีปลั๊ก Type-C ไว้สองประเภท ได้แก่ อะแดปเตอร์ที่มีช่องเสียบ Standard-A (สำหรับเชื่อมต่ออุปกรณ์แบบเก่ากับโฮสต์รุ่นใหม่ และรองรับความเร็วสูงสุด 10 Gbit/s) และอะแดปเตอร์ที่มีช่องเสียบ Micro-B (สำหรับเชื่อมต่ออุปกรณ์รุ่นใหม่กับโฮสต์หรือแหล่งจ่ายไฟแบบเก่า และรองรับความเร็วสูงสุด USB 2.0) [ 17 ]
โหมดที่ไม่ใช้ USB
โหมดลดการกัดกร่อนจากของเหลว
นี่เป็นโหมดเสริมที่มุ่งลดความเสี่ยงของการกัดกร่อนภายในพอร์ต Type-C โดยการลดแรงดันไฟฟ้าให้ใกล้เคียงกับ 0V มากที่สุด
โหมดอุปกรณ์เสริมดีบัก
โหมดนี้สามารถใช้สำหรับการดีบักทั้งระดับสูงและระดับต่ำ สำหรับอุปกรณ์ฝังตัว สามารถใช้เพื่อเข้าถึง พอร์ต JTAG Test Access โดยไม่ต้องเปิดฝาครอบของอุปกรณ์ โหมดนี้ได้รับการออกแบบมาสำหรับการใช้งานทั้งในห้องปฏิบัติการและในสภาพแวดล้อมการผลิต ข้อกำหนดการดีบักพื้นฐานถูกกำหนดเป็นคุณสมบัติมาตรฐานและควรมีอยู่ในอุปกรณ์ที่ตรงตามข้อกำหนดทั้งหมด ผู้ผลิตอาจเพิ่มคุณสมบัติการดีบักเพิ่มเติมตามความจำเป็น ข้อกำหนดต้องการให้ผู้ผลิตรับประกันว่าการอนุญาตของผู้ใช้โดยชัดแจ้งและการใช้งานเฉพาะของผู้ผลิตจะไม่กระทบต่อความปลอดภัยของระบบและความเป็นส่วนตัวของผู้ใช้ นอกจากนี้ การตรวจจับทิศทางของสายเคเบิลถือเป็นตัวเลือกเสริมสำหรับโหมดนี้ หมายความว่าอาจใช้งานได้เฉพาะเมื่อเสียบสายเคเบิลในทิศทางหนึ่งเท่านั้น แต่จะไม่ทำงานเมื่อเสียบกลับหัว
ในการเข้าสู่โหมดนี้ อุปกรณ์จำเป็นต้องตรวจจับว่าขา CC ทั้งสองขาถูกต่อด้วยตัวต้านทานแบบดึงขึ้น (pull-up) หรือดึงลง (pull-down) (ไม่ว่าจะเป็นขาทั้งสองใช้ตัวต้านทานแบบดึงขึ้น หรือขาทั้งสองใช้ตัวต้านทานแบบดึงลง) เนื่องจากโหมดนี้ใช้ขา CC ทั้งสองขา การเชื่อมต่อแบบตัวรับต่อตัวรับโดยใช้สาย Type-C ที่ได้มาตรฐานจึงไม่สามารถตรวจจับได้ เนื่องจากข้อกำหนดไม่อนุญาตให้สาย USB-C เชื่อมต่อสาย CC ทั้งสองเส้นโดยตรง และกำหนดให้ต้องแยกขา CC2 หรือ V ออกแทน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้สายที่ไม่เป็นไปตามมาตรฐานแต่ยังเชื่อมต่อขานี้ได้ หรือสายแบบยึดติด (เช่น สายที่ด้านหนึ่งต่อสายไว้ตายตัว หรือมีขั้วต่อเฉพาะ) หรืออุปกรณ์ที่เชื่อมต่อโดยตรง (เช่น อุปกรณ์ที่เชื่อมต่อโดยไม่ต้องใช้สาย)
โหมดทางเลือก
โหมดทางเลือก (Alternate Mode) จะจัดสรรสายไฟบางส่วนในสาย USB-C สำหรับการส่งข้อมูลโดยตรงจากอุปกรณ์ไปยังโฮสต์โดยใช้โปรโตคอลข้อมูลที่ไม่ใช่ USB เช่น DisplayPort หรือ Thunderbolt เลนความเร็วสูงสี่เลน พินด้านข้างสองพิน และ (สำหรับด็อกกิ้งสเตชั่น อุปกรณ์แบบถอดได้ และแอปพลิเคชันสายเคเบิลถาวรเท่านั้น) พินเพิ่มเติมอีกห้าพินสามารถใช้สำหรับการส่งข้อมูลในโหมดทางเลือกได้ การกำหนดค่าโหมดต่างๆ ทำได้โดยใช้ข้อความที่ผู้ผลิตกำหนด (VDM) ผ่านช่องทางการกำหนดค่า
โหมดอุปกรณ์เสริมอะแดปเตอร์เสียงอนาล็อก (เลิกใช้งานแล้ว)
ถูกยกเลิกในเดือนตุลาคม 2024 พร้อมกับข้อกำหนดสายเคเบิลและตัวเชื่อมต่อ Type-C เวอร์ชัน 2.3 [ 18 ]เพื่อรองรับโหมดบรรเทาการกัดกร่อนของเหลวแบบใหม่ โหมดนี้อนุญาตให้อุปกรณ์ที่มีพอร์ต Type-C ขับชุดหูฟังแบบอนาล็อกโดยตรงผ่านอะแดปเตอร์เสียงที่มี แจ็ค 3.5 มม. ซึ่งให้ช่องสัญญาณเสียงอนาล็อกสามช่อง (เอาต์พุตซ้ายและขวา และอินพุตไมโครโฟนแบบโมโน) แตกต่างจาก อะแดปเตอร์ Lightning ที่ดูคล้ายกัน ซึ่งจัดการการแปลงอนาล็อกและการขยายเสียงทั้งหมดภายใน อะแดปเตอร์ที่ใช้โหมดอุปกรณ์เสริมนี้ไม่มีชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์และต้องการให้อุปกรณ์โฮสต์มีส่วนประกอบเพิ่มเติมทั้งหมดเพื่อจัดการเสียงอนาล็อกได้แก่ตัวแปลงดิจิทัลเป็นอนาล็อกและตัวขยายสัญญาณสำหรับเอาต์พุตเสียง และตัวแปลงอนาล็อกเป็นดิจิทัลเพื่อจัดการสัญญาณไมโครโฟนแบบอนาล็อก อะแดปเตอร์ดังกล่าวอาจมีพอร์ตชาร์จผ่าน USB-C เพื่อให้สามารถชาร์จอุปกรณ์ได้ 500 mA ข้อกำหนดทางวิศวกรรมระบุว่าชุดหูฟังแบบอนาล็อกจะต้องไม่ใช้ปลั๊ก USB-C แทนปลั๊ก 3.5 มม. กล่าวอีกนัยหนึ่ง ชุดหูฟังที่มีปลั๊ก USB-C จะต้องรองรับเสียงดิจิทัล เสมอ (แต่สามารถรองรับโหมดอุปกรณ์เสริมได้) [ 19 ]
สัญญาณอนาล็อกใช้ขั้วต่อแบบดิฟเฟอเรนเชียลคู่ของ USB 2.0 (Dp และ Dn สำหรับด้านซ้ายและขวา) และขั้วต่อแบบไซด์แบนด์สองตัวสำหรับไมโครโฟนและกราว ด์ การมีอยู่ของอุปกรณ์เสริมเสียงจะถูกส่งสัญญาณผ่านช่องการกำหนดค่าและ V
เนื่องจากการยกเลิกโหมดเสียงอนาล็อก ข้อกำหนด Type-C แนะนำอย่างยิ่งให้ใช้ USB Audio Device Class 4.0 และยังแนะนำเวอร์ชัน 2.0 อีกด้วย[ 20 ]
ข้อกำหนด
ข้อมูลจำเพาะของสายเคเบิลและขั้วต่อ USB Type-C
ข้อกำหนด USB Type-C 1.0 ได้รับการเผยแพร่โดยUSB Implementers Forum (USB-IF) และได้รับการสรุปในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2557 [ 10 ]
เอกสารนี้กำหนดข้อกำหนดสำหรับสายเคเบิลและตัวเชื่อมต่อ
- Rev 1.1 ได้รับการเผยแพร่เมื่อวันที่ 3 เมษายน 2558 [ 21 ]
- Rev 1.2 ได้รับการเผยแพร่เมื่อวันที่ 25 มีนาคม 2559 [ 22 ]
- Rev 1.3 ได้รับการเผยแพร่เมื่อวันที่ 14 กรกฎาคม 2560 [ 23 ]
- Rev 1.4 ได้รับการเผยแพร่เมื่อวันที่ 29 มีนาคม 2019 [ 23 ]
- Rev 2.0 ได้รับการเผยแพร่เมื่อวันที่ 29 สิงหาคม 2562 [ 24 ]
- Rev 2.1 ได้รับการเผยแพร่เมื่อ 2021-05-25 ( ช่วงพลังงานขยายUSB PD : 240 Wเป็น 48 V × 5 A ) [ 25 ]
- Rev 2.2 ได้รับการเผยแพร่เมื่อวันที่ 18 ตุลาคม 2022 โดยมีวัตถุประสงค์หลักเพื่อเปิดใช้งานUSB 80Gbps (ข้อกำหนด USB4 เวอร์ชัน 2.0) ผ่านขั้วต่อและสายเคเบิล USB Type-C [ 17 ]
- Rev 2.3 ได้รับการเผยแพร่เมื่อวันที่ 31 ตุลาคม 2023 [ 26 ]
- Rev 2.4 ได้รับการเผยแพร่เมื่อ 2024-10-21 [ 27 ]
การนำไปใช้เป็นข้อกำหนดของ IEC:
- IEC 62680-1-3:2016 (17 สิงหาคม 2016 ฉบับที่ 1.0) "อินเทอร์เฟซบัสอนุกรมสากลสำหรับข้อมูลและพลังงาน – ส่วนที่ 1-3: อินเทอร์เฟซบัสอนุกรมสากล – ส่วนประกอบทั่วไป – ข้อกำหนดสายเคเบิลและขั้วต่อ USB Type-C" [ 28 ] [ 29 ]
- IEC 62680-1-3:2017 (2017-09-25, ฉบับที่ 2.0) "อินเทอร์เฟซบัสอนุกรมสากลสำหรับข้อมูลและพลังงาน – ส่วนที่ 1-3: ส่วนประกอบทั่วไป – ข้อกำหนดสายเคเบิลและตัวเชื่อมต่อ USB Type-C" [ 30 ]
- IEC 62680-1-3:2018 (2018-05-24, ฉบับที่ 3.0) "อินเทอร์เฟซบัสอนุกรมสากลสำหรับข้อมูลและพลังงาน – ส่วนที่ 1-3: ส่วนประกอบทั่วไป – ข้อกำหนดสายเคเบิลและตัวเชื่อมต่อ USB Type-C" [ 31 ]
ภาชนะ

ช่องเสียบนี้มีขาจ่ายไฟ 4 ขาและขาต่อลงดิน 4 ขา, คู่สายสัญญาณแบบดิฟเฟอเรนเชียล 2 คู่ (เชื่อมต่อกันบนอุปกรณ์) สำหรับข้อมูลความเร็วสูง USB 2.0 รุ่นเก่า, คู่สายสัญญาณแบบดิฟเฟอเรนเชียลหุ้มฉนวน 4 คู่สำหรับ ข้อมูล Enhanced SuperSpeed (คู่ส่ง 2 คู่และคู่รับ 2 คู่), ขา Sideband Use (SBU) 2 ขา และขา Configuration Channel (CC) 2 ขา
| เข็มหมุด | ชื่อ | คำอธิบาย |
|---|---|---|
| เอ1 | ก.น. | การกลับสู่พื้นดิน |
| เอ2 | SSTXp1 ("TX1+") | คู่ดิฟเฟอเรนเชียล SuperSpeed #1, ส่งสัญญาณ, ขั้วบวก |
| เอ3 | SSTXn1 ("TX1−") | คู่ดิฟเฟอเรนเชียล SuperSpeed #1, ส่งสัญญาณ, ขั้วลบ |
| เอ4 | วี | พลังงานบัส |
| เอ5 | ซีซี1 | ช่องทางการกำหนดค่า |
| เอ6 | ดี+ | คู่สายสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียล USB 2.0 ตำแหน่งที่ 1 ขั้วบวก |
| เอ7 | ดี− | คู่สายสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียล USB 2.0 ตำแหน่งที่ 1 ขั้วลบ |
| เอ8 | สบู1 | การใช้แถบความถี่ด้านข้าง (SBU) |
| เอ9 | วี | พลังงานบัส |
| เอ10 | SSRXn2 ("RX2−") | คู่ดิฟเฟอเรนเชียล SuperSpeed #4 รับสัญญาณ ขั้วลบ |
| เอ11 | SSRXp2 ("RX2+") | คู่ดิฟเฟอเรนเชียล SuperSpeed #4, รับสัญญาณ, ขั้วบวก |
| เอ12 | ก.น. | การกลับสู่พื้นดิน |
| เข็มหมุด | ชื่อ | คำอธิบาย |
|---|---|---|
| บี12 | ก.น. | การกลับสู่พื้นดิน |
| บี11 | SSRXp1 ("RX1+") | คู่ดิฟเฟอเรนเชียล SuperSpeed #2 รับสัญญาณ ขั้วบวก |
| บี10 | SSRXn1 ("RX1−") | คู่ดิฟเฟอเรนเชียล SuperSpeed #2 รับสัญญาณ ขั้วลบ |
| บี9 | วี | พลังงานบัส |
| บี8 | เอสบียู2 | การใช้แถบความถี่ด้านข้าง (SBU) |
| บี7 | ดี− | คู่ดิฟเฟอเรนเชียล USB 2.0 ตำแหน่งที่ 2 ขั้วลบ[ a ] |
| บี6 | ดี+ | คู่ดิฟเฟอเรนเชียล USB 2.0 ตำแหน่งที่ 2 ขั้วบวก[ a ] |
| บี5 | ซีซี2 | ช่องทางการกำหนดค่า |
| บี4 | วี | พลังงานบัส |
| บี3 | SSTXn2 ("TX2−") | คู่ดิฟเฟอเรนเชียล SuperSpeed #3, ส่งสัญญาณ, ขั้วลบ |
| บี2 | SSTXp2 ("TX2+") | คู่ดิฟเฟอเรนเชียล SuperSpeed #3, ส่งสัญญาณ, ขั้วบวก |
| บี1 | ก.น. | การกลับสู่พื้นดิน |
ปลั๊ก

ปลั๊กนี้มีพอร์ต USB 2.0 ความเร็วสูงแบบดิฟเฟอเรนเชียลเพียงคู่เดียว และขา CC ขาหนึ่ง (CC2) ถูกแทนที่ด้วย V เพื่อจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เสริมในสายเคเบิล ส่วนอีกขาหนึ่งใช้สำหรับส่งสัญญาณ Configuration Channel (CC) สัญญาณเหล่านี้ใช้ในการกำหนดทิศทางของสายเคเบิล รวมถึงใช้ในการส่งข้อมูลUSB Power Delivery ด้วย
สายเคเบิล
แม้ว่าปลั๊กจะมี 24 พิน แต่สายเคเบิลโดยทั่วไปจะมีเพียง 18 สาย ในตารางต่อไปนี้ คอลัมน์ " หมายเลข " แสดงหมายเลขสายไฟตามที่กำหนดไว้ในข้อกำหนด อนุญาตให้ใช้สายไฟหลายเส้นแทนที่จะใช้สายไฟเส้นเดียว ข้อกำหนดไม่ได้บังคับให้มีสาย GND และ V สองเส้น แม้ว่าจะกำหนดหมายเลขสายไฟไว้ให้ก็ตาม โปรดทราบว่าภายในปลั๊ก สาย V ทั้งหมด จะต้องต่อเข้าด้วยกัน เช่นเดียวกับสาย GND ทั้งหมด (รวมถึงสายหุ้มฉนวน)
| ปลั๊ก 1, USB Type-C | สาย USB Type-C | ปลั๊ก 2, USB Type-C | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| เข็มหมุด | ชื่อ | สีของสายไฟ | เลขที่ | ชื่อ | คำอธิบาย | 2.0 [ก] | เข็มหมุด | ชื่อ |
| เชลล์[ b ] | โล่ | ถักเปีย | ถักเปีย | โล่ | สายเคเบิลถักหุ้มภายนอก | เชลล์[ b ] | โล่ | |
| A1, B12, B1, A12 [ b ] | ก.น. | ชุบดีบุก | 1 | GND_PWRrt1 | สายดินสำหรับส่งกลับกระแสไฟฟ้า | A1, B12, B1, A12 [ b ] | ก.น. | |
| 16 | GND_PWRrt2 ( ไม่บังคับ ) | |||||||
| A4, B9, B4, A9 [ c ] | วี | สีแดง | 2 | PWR_V 1 | พลังงานV | A4, B9, B4, A9 [ c ] | วี | |
| 17 | PWR_V 2 ( ไม่บังคับ ) | |||||||
| บี5 | วี | สีเหลือง | 18 | PWR_V ( ไม่บังคับ ) | ขั้วต่อไฟ V สำหรับสายเคเบิลที่มีไฟเลี้ยง[ d ] | บี5 | วี | |
| เอ5 | ซีซี | สีฟ้า | 3 | ซีซี | ช่องทางการกำหนดค่า | เอ5 | ซีซี | |
| เอ6 | ดี+ | สีเขียว | 4 | UTP_Dp [ e ] | สายคู่บิดเกลียวที่ไม่มีฉนวนหุ้ม ขั้วบวก | เอ6 | ดี+ | |
| เอ7 | ดี− | สีขาว | 5 | UTP_Dn [ e ] | สายคู่บิดเกลียวที่ไม่มีฉนวนหุ้ม ขั้วลบ | เอ7 | ดี− | |
| เอ8 | สบู1 | สีแดง | 14 | SBU_A | การใช้แถบข้าง A | บี8 | เอสบียู2 | |
| บี8 | เอสบียู2 | สีดำ | 15 | เอสบียู_บี | การใช้แถบข้าง B | เอ8 | สบู1 | |
| เอ2 | SSTXp1 | สีเหลือง[ f ] | 6 | เอสดีพีพี1 | คู่ดิฟเฟอเรนเชียลแบบมีฉนวนหุ้ม #1 ขั้วบวก | บี11 | เอสอาร์เอ็กซ์พี1 | |
| เอ3 | SSTXn1 | สีน้ำตาล[ f ] | 7 | เอสดีพีเอ็น1 | คู่ดิฟเฟอเรนเชียลแบบมีฉนวนหุ้ม #1 ขั้วลบ | บี10 | เอสเอสอาร์เอ็กซ์เอ็น1 | |
| บี11 | เอสอาร์เอ็กซ์พี1 | สีเขียว[ f ] | 8 | เอสดีพีพี2 | คู่ดิฟเฟอเรนเชียลแบบมีฉนวนหุ้ม #2 ขั้วบวก | เอ2 | SSTXp1 | |
| บี10 | เอสเอสอาร์เอ็กซ์เอ็น1 | สีส้ม[ f ] | 9 | เอสดีพีเอ็น2 | คู่ดิฟเฟอเรนเชียลแบบมีฉนวนหุ้ม #2 ขั้วลบ | เอ3 | SSTXn1 | |
| บี2 | SSTXp2 | สีขาว[ f ] | 10 | เอสดีพีพี3 | คู่ดิฟเฟอเรนเชียลแบบมีฉนวนหุ้ม #3 ขั้วบวก | เอ11 | เอสอาร์เอ็กซ์พี2 | |
| บี3 | SSTXn2 | สีดำ[ f ] | 11 | เอสดีพีเอ็น3 | คู่ดิฟเฟอเรนเชียลแบบมีฉนวนหุ้ม #3 ขั้วลบ | เอ10 | เอสเอสอาร์เอ็กซ์เอ็น2 | |
| เอ11 | เอสอาร์เอ็กซ์พี2 | สีแดง[ f ] | 12 | เอสดีพีพี4 | คู่ดิฟเฟอเรนเชียลแบบมีฉนวนหุ้ม #4 ขั้วบวก | บี2 | SSTXp2 | |
| เอ10 | เอสเอสอาร์เอ็กซ์เอ็น2 | สีน้ำเงิน[ f ] | 13 | เอสดีพีเอ็น4 | คู่ดิฟเฟอเรนเชียลแบบมีฉนวนหุ้ม #4 ขั้วลบ | บี3 | SSTXn2 | |
- ↑สาย USB 2.0 Type-C ไม่มีสายสำหรับใช้งาน SuperSpeed หรือ sideband
- 1 2 3 4สายกราวด์และฉนวนทั้งหมดต้องเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน
- 1 2ทั้งหมดต้องเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน
- ↑ Vต้องไม่วิ่งผ่านสายเคเบิลจากต้นทางถึงปลายทาง ต้องใช้ฉนวนบางอย่าง นอกจากนี้ยังสามารถต่อเข้ากับปลั๊กที่ปลายทั้งสองข้างโดยตรงโดยไม่ต้องใช้สายเชื่อมต่อระหว่างกัน มีข้อยกเว้นในกรณีที่สาย USB-C ต่อเข้ากับอุปกรณ์โดยตรงที่ปลายด้านหนึ่งเพื่อให้สามารถจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์เหล่านั้นผ่าน Vได้ ดังนั้นโดยพื้นฐานแล้ว V CONN คือส่วนประกอบที่ใช้งานได้ภายในสายเคเบิล ซึ่งช่วยแก้ปัญหาข้อจำกัดของสาย USB-C ที่ไม่อนุญาตให้จ่ายไฟย้อนกลับผ่าน Vไปยังอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ
- 1 2ในสายเคเบิลจะมีเพียงคู่สายสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลเดียวสำหรับข้อมูลที่ไม่ใช่ SuperSpeed ซึ่งเชื่อมต่อกับ A6 และ A7 ขั้วต่อ B6 และ B7 ไม่ควรมีอยู่ในปลั๊ก
- 1 2 3 4 5 6 7 8สีของสายไฟสำหรับคู่สายสัญญาณแบบดิฟเฟอเรนเชียลนั้นไม่มีข้อบังคับ
ข้อกำหนด USB-IF ที่เกี่ยวข้อง
- ข้อกำหนดของขั้วต่อล็อค USB Type-C
- ข้อกำหนดตัวเชื่อมต่อล็อค USB Type-C ได้รับการเผยแพร่เมื่อวันที่ 9 มีนาคม 2559 โดยกำหนดข้อกำหนดทางกลสำหรับตัวเชื่อมต่อปลั๊ก USB-C และแนวทางสำหรับการกำหนดค่าการติดตั้งตัวรับ USB-C เพื่อให้มีกลไกการล็อคสกรูที่เป็นมาตรฐานสำหรับตัวเชื่อมต่อและสายเคเบิล USB-C [ 32 ]
- ข้อกำหนดอินเทอร์เฟซตัวควบคุมพอร์ต USB Type-C
- ข้อกำหนดอินเทอร์เฟซตัวควบคุมพอร์ต USB Type-C ได้รับการเผยแพร่เมื่อวันที่ 1 ตุลาคม 2560 โดยกำหนดอินเทอร์เฟซทั่วไปจากตัวจัดการพอร์ต USB-C ไปยังตัวควบคุมพอร์ต USB-C แบบง่าย[ 33 ]
- ข้อกำหนดการตรวจสอบความถูกต้องของ USB Type-C
- นำมาใช้เป็นข้อกำหนด IEC: IEC 62680-1-4:2018 (2018-04-10) "อินเทอร์เฟซ Universal Serial Bus สำหรับข้อมูลและพลังงาน–ส่วนที่ 1-4: ส่วนประกอบทั่วไป– ข้อกำหนดการตรวจสอบความถูกต้องของ USB Type-C" [ 34 ]
- ข้อกำหนดเฉพาะของอุปกรณ์ USB 2.0 Billboard
- คลาสอุปกรณ์ USB 2.0 Billboard ถูกกำหนดขึ้นเพื่อสื่อสารรายละเอียดของโหมดทางเลือกที่รองรับไปยังระบบปฏิบัติการของคอมพิวเตอร์ โดยจะแสดงข้อความที่ผู้ใช้สามารถอ่านได้ ซึ่งประกอบด้วยคำอธิบายผลิตภัณฑ์และข้อมูลการสนับสนุนผู้ใช้ ข้อความ Billboard สามารถใช้เพื่อระบุการเชื่อมต่อที่ไม่เข้ากันที่ผู้ใช้สร้างขึ้น โดยอาจปรากฏขึ้นเพื่อเจรจาโหมดทางเลือกหลายโหมด และจะต้องปรากฏขึ้นเมื่อการเจรจาล้มเหลวระหว่างโฮสต์ (แหล่งที่มา) และอุปกรณ์ (ปลายทาง)
- ข้อกำหนดอุปกรณ์เสียง USB คลาส 3.0
- อุปกรณ์เสียง USB คลาส 3.0 กำหนดหูฟังเสียงดิจิทัลแบบมีไฟเลี้ยงพร้อมปลั๊ก USB-C [ 7 ]มาตรฐานนี้รองรับการถ่ายโอนสัญญาณเสียงทั้งแบบดิจิทัลและอนาล็อกผ่านพอร์ต USB [ 35 ]
- ข้อกำหนดการจ่ายไฟผ่าน USB
- แม้ว่าอุปกรณ์ที่รองรับ USB-C จะไม่จำเป็นต้องใช้ USB Power Delivery แต่สำหรับพอร์ต USB-C DRP/DRD (Dual-Role-Power/Data) นั้น USB Power Delivery จะแนะนำคำสั่งสำหรับการเปลี่ยนแปลงบทบาทด้านพลังงานหรือข้อมูลของพอร์ตหลังจากที่ได้กำหนดบทบาทไว้แล้วเมื่อมีการเชื่อมต่อ[ 36 ]
- ข้อมูลจำเพาะของ USB 3.2
- USB 3.2ซึ่งเปิดตัวในเดือนกันยายน 2017 มาแทนที่ข้อกำหนด USB 3.1 โดยยังคง โหมดการรับส่งข้อมูล SuperSpeed และ SuperSpeed+ ของ USB 3.1 เดิมไว้ และเพิ่มโหมดการถ่ายโอนข้อมูล SuperSpeed+ ใหม่สองโหมดผ่านขั้วต่อ USB-C โดยใช้การทำงานแบบสองเลน ทำให้ความเร็วในการส่งสัญญาณเพิ่มขึ้นเป็น 10 และ 20 Gbit/s (อัตราการรับส่งข้อมูลดิบ 1 และประมาณ 2.4 GB/s) ตามลำดับ
- ข้อมูลจำเพาะ USB4
- มาตรฐานUSB4ที่เปิดตัวในปี 2019 เป็นมาตรฐานการถ่ายโอนข้อมูล USB ตัวแรกที่ใช้งานได้เฉพาะกับขั้วต่อ Type-C เท่านั้น
ข้อกำหนดพันธมิตรโหมดทางเลือก
ข้อมูล ณ ปี 2018,มีข้อกำหนดพันธมิตรโหมดทางเลือกที่กำหนดโดยระบบห้าประการ นอกจากนี้ ผู้จำหน่ายอาจสนับสนุนโหมดที่เป็นกรรมสิทธิ์สำหรับการใช้งานในโซลูชันด็อกกิ้ง โหมดทางเลือกเป็นทางเลือก คุณสมบัติและอุปกรณ์ Type-C ไม่จำเป็นต้องรองรับโหมดทางเลือกใด ๆ โดยเฉพาะ และไม่จำเป็นต้องรองรับ USB (แม้ว่ามาตรฐานบางอย่างที่ใช้โหมดทางเลือก เช่น Thunderbolt จะกำหนดให้พอร์ตที่เข้ากันได้ทั้งหมดต้องรองรับการสื่อสาร USB ด้วย) USB Implementers Forum กำลังทำงานร่วมกับพันธมิตรโหมดทางเลือกเพื่อให้แน่ใจว่าพอร์ตได้รับการติดฉลากอย่างถูกต้องด้วยโลโก้ที่เกี่ยวข้อง[ 37 ]
| โลโก้ | ชื่อ | วันที่ | โปรโตคอล | สถานะ |
|---|---|---|---|---|
| โหมดทางเลือกของธันเดอร์โบลต์ | ประกาศในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2558 [ 38 ] | USB-C เป็นตัวเชื่อมต่อดั้งเดิม (และเพียงอย่างเดียว) สำหรับThunderbolt 3และThunderbolt 3 รุ่นต่อมา (ยังรองรับ4× PCI Express 3.0 , DisplayPort 1.2, DisplayPort 1.4, USB 3.1 Gen 2 ด้วย ) [ 38 ] [ 39 ] [ 40 ] [ 41 ] Thunderbolt 4 (ยังรองรับ 4× PCI Express 3.0, DisplayPort 2.0, USB4 ด้วย ) Thunderbolt 5 (ยังรองรับ4× PCI Express 4.0 , DisplayPort 2.1, USB4 ด้วย) | ปัจจุบัน | |
| โหมดทางเลือก DisplayPort | เผยแพร่เมื่อเดือนกันยายน พ.ศ. 2557 | DisplayPort 1.2 , DisplayPort 1.4 , [ 42 ] [ 43 ] DisplayPort 2.0 [ 44 ] | ปัจจุบัน | |
| โหมดทางเลือกของการเชื่อมต่อความละเอียดสูงสำหรับอุปกรณ์เคลื่อนที่ (MHL) | ประกาศในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2557 [ 45 ] | MHL 1.0, 2.0, 3.0 และsuperMHL 1.0 [ 46 ] [ 47 ] [ 48 ] [ 49 ] | ปัจจุบัน | |
| โหมดทางเลือก HDMI | ประกาศในเดือนกันยายน พ.ศ. 2559 [ 50 ] | HDMI 1.4b [ 51 ] [ 52 ] [ 53 ] [ 54 ] | ไม่ได้รับการอัปเดต | |
| โหมดทางเลือกของ VirtualLink | ประกาศในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2561 [ 55 ] | VirtualLink 1.0 [ 56 ] | ถูกทิ้งร้าง |
โปรโตคอลอื่นๆ เช่นอีเธอร์เน็ต [ 57 ] ได้รับการเสนอแนะ แม้ว่าธันเดอร์โบลต์ 3 และรุ่นต่อมาจะสามารถรองรับเครือข่ายอีเธอร์เน็ต 10 กิกะบิต ได้เช่นกัน [ 58 ]
ตัวควบคุม Thunderbolt 3 ทั้งหมดรองรับทั้ง Thunderbolt Alternate Mode และ DisplayPort Alternate Mode [ 59 ]เนื่องจาก Thunderbolt สามารถห่อหุ้มข้อมูล DisplayPort ได้ ตัวควบคุม Thunderbolt ทุกตัวจึงสามารถส่งสัญญาณ DisplayPort ได้โดยตรงผ่าน DisplayPort Alternative Mode หรือห่อหุ้มไว้ภายใน Thunderbolt ใน Thunderbolt Alternate Mode อุปกรณ์ต่อพ่วงราคาประหยัดส่วนใหญ่เชื่อมต่อผ่าน DisplayPort Alternate Mode ในขณะที่แท่นวางบางรุ่นส่งสัญญาณ DisplayPort ผ่าน Thunderbolt [ 60 ]
DisplayPort Alternate Mode ไม่รองรับ DisplayPort Dual-Mode (DP++) ซึ่งอนุญาตให้แหล่งสัญญาณ DisplayPort ส่งสัญญาณที่เข้ากันได้กับ HDMI ได้ ดังนั้น อะแดปเตอร์หรือสายเคเบิล USB Type-C-to-HDMI ที่ใช้ DisplayPort Alternate Mode จะต้องมีวงจรแปลงสัญญาณแบบแอคทีฟ[ 61 ] DisplayPort Alternate Mode 2.0: DisplayPort 2.0 สามารถทำงานได้โดยตรงผ่าน USB-C ควบคู่ไปกับ USB4 DisplayPort 2.0 สามารถรองรับความละเอียด 8Kที่ 60 Hz พร้อมสี HDR10 และสามารถใช้ข้อมูลได้สูงสุด 80 Gbps ซึ่งเป็นสองเท่าของปริมาณข้อมูลที่มีให้สำหรับ USB [ 62 ]
ณ ปี 2023 ยังไม่มีอะแดปเตอร์ USB type-C เป็น HDMI ที่ใช้ HDMI Alternate Mode ที่เป็นที่รู้จัก ตามข้อมูลจาก HDMI Licensing Association [ 63 ]
โปรโตคอล USB SuperSpeed คล้ายกับ DisplayPort และ PCIe/Thunderbolt ในการใช้ข้อมูลแบบแพ็กเก็ตที่ส่งผ่าน เลน LVDS แบบดิฟเฟอเรนเชียล พร้อมนาฬิกาฝังตัวโดยใช้อัตราบิตที่เทียบเคียงได้ ดังนั้นโหมดทางเลือกเหล่านี้จึงง่ายต่อการใช้งานในชิปเซ็ต[ 42 ]
อุปกรณ์โฮสต์และอุปกรณ์ต่อพ่วงในโหมดทางเลือกสามารถเชื่อมต่อได้โดยใช้สาย Type-C ทั่วไป หรือโดยใช้สายแปลงหรืออะแดปเตอร์:
- สาย USB 3.1 Type-C ถึง Type-C แบบครบฟังก์ชัน
- พอร์ต DisplayPort, Mobile High-Definition Link (MHL), HDMI และ Thunderbolt (20 Gbit/s หรือ 40 Gbit/s เมื่อความยาวสายเคเบิลไม่เกิน 0.5 ม.) สามารถเชื่อมต่อกันได้ด้วยสาย USB Type-C แบบพาสซีฟมาตรฐานที่มีคุณสมบัติครบถ้วน สายเคเบิลเหล่านี้จะมีเครื่องหมายโลโก้ SuperSpeed USB "สามง่าม" มาตรฐาน (สำหรับโหมด Gen 1 เท่านั้น) หรือโลโก้ SuperSpeed+ USB 10 Gbit/s ที่ปลายทั้งสองด้าน[ 64 ]ความยาวสายเคเบิลควรไม่เกิน 2.0 ม. สำหรับ Gen 1 และไม่เกิน 1.0 ม. สำหรับ Gen 2
- สายเคเบิล Thunderbolt Type-C ถึง Type-C แบบแอคทีฟ
- Thunderbolt 3 (40 Gbit/s) โหมดทางเลือกที่มีสายเคเบิลยาวกว่า 0.8 เมตร ต้องใช้สายเคเบิล Type-C แบบแอคทีฟที่ได้รับการรับรองและทำเครื่องหมายทางอิเล็กทรอนิกส์สำหรับ การส่งข้อมูล Thunderbolt 3 ความเร็วสูง เช่นเดียวกับสายเคเบิลกำลังสูง 5 A [ 38 ] [ 41 ]สายเคเบิลเหล่านี้มีโลโก้ Thunderbolt อยู่ที่ปลายทั้งสองด้าน สายเคเบิลเหล่านี้ไม่รองรับ การใช้งานร่วมกับ USB 3 รุ่นเก่า รองรับเฉพาะ USB 2 หรือ Thunderbolt เท่านั้น สายเคเบิลสามารถทำเครื่องหมายสำหรับทั้ง Thunderbolt และ การจ่ายไฟ 5 A ได้ในเวลาเดียวกัน[ 65 ]
สายเคเบิลและอะแดปเตอร์แบบแอคทีฟมีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้พลังงานเพื่อให้สามารถใช้สายเคเบิลที่ยาวขึ้นหรือเพื่อทำการแปลงโปรโตคอล อะแดปเตอร์สำหรับโหมดวิดีโอทางเลือกอาจอนุญาตให้แปลงจากสตรีมวิดีโอแบบดั้งเดิมไปยังมาตรฐานอินเทอร์เฟซวิดีโออื่น ๆ (เช่น DisplayPort, HDMI, VGA หรือ DVI)
การใช้สาย Type-C ที่มีคุณสมบัติครบถ้วนสำหรับการเชื่อมต่อโหมดทางเลือกมีข้อดีบางประการ โหมดทางเลือกไม่ใช้ เลน USB 2.0 และเลนช่องทางการกำหนดค่า ดังนั้น โปรโตคอล USB 2.0 และ USB Power Delivery จึงพร้อมใช้งานเสมอ นอกจากนี้ โหมดทางเลือก DisplayPort และ MHL สามารถส่งข้อมูลบนเลน SuperSpeed หนึ่ง สอง หรือสี่เลน ดังนั้นเลนที่เหลืออีกสองเลนอาจใช้เพื่อส่ง ข้อมูล USB 3.1 พร้อมกันได้ [ 66 ]
| โหมด | สาย USB 3.1 Type-C [ a ] | สายอะแดปเตอร์หรืออะแดปเตอร์ | การก่อสร้าง | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| USB [ b ] | ดิสเพลย์พอร์ต | สายฟ้า | ซูเปอร์เอ็มเอชแอล | รถไฟฟ้าสาย HDMI | รถไฟฟ้าสาย HDMI | ดีวี-ดี | วิดีโอส่วนประกอบ | ||||||
| 3.1 | 1.2 | 1.4 | 20 กิกะบิต/วินาที | 40 กิกะบิต/วินาที | 1.4b | 1.4b | 2.0b | ลิงก์เดี่ยว | ลิงก์คู่ | (YPbPr, VGA/DVI-A) | |||
| ดิสเพลย์พอร์ต | ใช่ | ใช่ | ไม่มีข้อมูล | เลขที่ | พาสซีฟ | ||||||||
| ไม่มีข้อมูล | ไม่จำเป็น | ใช่ | ใช่ | ใช่ | คล่องแคล่ว | ||||||||
| สายฟ้า | ใช่[ค] | ใช่[ค] | ใช่ | ใช่[ d ] | ไม่มีข้อมูล | เลขที่ | พาสซีฟ | ||||||
| ไม่มีข้อมูล | ไม่จำเป็น | ไม่จำเป็น | ใช่ | ใช่ | ใช่ | ใช่ | คล่องแคล่ว | ||||||
| เอ็มเอชแอล | ใช่ | ไม่มีข้อมูล | ใช่ | ไม่มีข้อมูล | ใช่ | เลขที่ | ใช่ | เลขที่ | เลขที่ | พาสซีฟ | |||
| ไม่มีข้อมูล | ไม่จำเป็น | ไม่มีข้อมูล | ใช่ | ไม่มีข้อมูล | ใช่ | คล่องแคล่ว | |||||||
| รถไฟฟ้าสาย HDMI | ไม่มีข้อมูล | ใช่ | ใช่ | เลขที่ | ใช่ | เลขที่ | เลขที่ | พาสซีฟ | |||||
| ไม่จำเป็น | ไม่มีข้อมูล | ใช่ | คล่องแคล่ว | ||||||||||
การใช้งานพินของพอร์ต USB-C ในโหมดต่างๆ
แผนภาพด้านล่างแสดงตำแหน่งขาของพอร์ต USB-C ในการใช้งานรูปแบบต่างๆ
USB 2.0/1.1
อุปกรณ์ USB 2.0/1.1 แบบธรรมดาจะเชื่อมต่อโดยใช้ขา D+/D− เพียงคู่เดียว ดังนั้น ตัวส่งสัญญาณ (โฮสต์) จึงไม่จำเป็นต้องมีวงจรจัดการการเชื่อมต่อใดๆ แต่เนื่องจากไม่มีขั้วต่อทางกายภาพแบบเดียวกัน USB-C จึงไม่สามารถใช้งานร่วมกับอุปกรณ์รุ่นเก่าได้ V และ GND ให้แรงดันไฟฟ้า 5 V และกระแสไฟสูงสุด 500 mA
อย่างไรก็ตาม ในการเชื่อมต่อ อุปกรณ์ USB 2.0/1.1 เข้ากับโฮสต์ USB-C จำเป็นต้อง ใช้ ตัวต้านทานแบบดึงลง Rd [ 67 ]จนกว่าจะตรวจพบการเชื่อมต่อผ่านขา CC
นั่นหมายความว่าสาย USB-A ไป USB-C จำนวนมากจะใช้งานได้เฉพาะในทิศทาง A ไป C เท่านั้น (เชื่อมต่อกับอุปกรณ์ USB-C เช่น สำหรับการชาร์จ) เนื่องจากไม่มีตัวต้านทานปลายสายที่จำเป็นสำหรับการใช้งานในทิศทาง C ไป A (จากโฮสต์ USB-C) อะแดปเตอร์หรือสายเคเบิลจาก USB-C ไปยังตัวรับ USB-A มักจะใช้งานได้ เนื่องจากมีตัวต้านทานปลายสายที่จำเป็นอยู่แล้ว
| ก.น. | TX1+ | TX1− | วี | ซีซี1 | ดี+ | ดี− | สบู1 | วี | RX2− | อาร์เอ็มซี2+ | ก.น. |
| ก.น. | อาร์เอ็กซ์1+ | RX1− | วี | เอสบียู2 | ดี− | ดี+ | ซีซี2 | วี | TX2− | TX2+ | ก.น. |
การจ่ายไฟผ่าน USB
มาตรฐานUSB Power Deliveryใช้ขา CC1 หรือ CC2 ขาใดขาหนึ่งในการเจรจาต่อรองพลังงานระหว่างอุปกรณ์ต้นทางและอุปกรณ์ปลายทาง สูงสุด 20 V ที่ 5 A โดยโปร่งใสต่อโหมดการส่งข้อมูลใดๆ ดังนั้นจึงสามารถใช้งานร่วมกับโหมดอื่นๆ ได้ตราบใดที่ขา CC ยังใช้งานได้ปกติ
ส่วนขยายของข้อกำหนดได้เพิ่ม 28 V, 36 V และ 48 V เพื่อรองรับกำลังไฟสูงสุด 240 W สำหรับแล็ปท็อป จอภาพ ฮาร์ดดิสก์ และอุปกรณ์ต่อพ่วงอื่นๆ[ 68 ]
| ก.น. | TX1+ | TX1− | วี | ซีซี1 | ดี+ | ดี− | สบู1 | วี | RX2− | อาร์เอ็มซี2+ | ก.น. |
| ก.น. | อาร์เอ็กซ์1+ | RX1− | วี | เอสบียู2 | ดี− | ดี+ | ซีซี2 | วี | TX2− | TX2+ | ก.น. |
ยูเอสบี 3.2
ในโหมด USB 3.2 จะใช้ลิงก์ความเร็วสูงสองหรือสี่ลิงก์ในคู่ TX/RX เพื่อให้ได้ อัตราการส่งสัญญาณ 5, 10 หรือ 20 Gbit/s (เฉพาะการทำงานแบบสองเลนของ USB 3.2 x2 เท่านั้น) ตามลำดับ หนึ่งในพิน CC จะใช้สำหรับการเจรจาโหมดการทำงาน
V และ GND ให้แรงดันไฟฟ้า 5 V สูงสุด 900 mA ตาม ข้อกำหนด USB 3.1 นอกจากนี้ยังสามารถเข้าสู่โหมด USB-C เฉพาะได้ โดยให้ แรงดันไฟฟ้า 5 V ที่กระแสไฟ 1.5 A หรือ 3 A [ 69 ]ทางเลือกที่สามคือการสร้างสัญญา USB Power Delivery (USB-PD)
ในโหมดเลนเดียว จะใช้เฉพาะคู่สายดิฟเฟอเรนเชียลที่อยู่ใกล้กับขา CC มากที่สุดสำหรับการส่งข้อมูล ส่วนการส่งข้อมูลแบบสองเลน จะใช้คู่สายดิฟเฟอเรนเชียลทั้งสี่คู่
โดยทั่วไปแล้วการเชื่อมต่อ D+/D− สำหรับ USB 2.0/1.1 จะไม่ถูกใช้งานเมื่อมีการเชื่อมต่อ USB 3.x อยู่ แต่บางอุปกรณ์ เช่น ฮับ จะเปิดการเชื่อมต่ออัปลิงก์ 2.0 และ 3.x พร้อมกัน เพื่อให้สามารถใช้งานอุปกรณ์ทั้งสองประเภทที่เชื่อมต่ออยู่ได้ อุปกรณ์อื่นๆ อาจมีความสามารถในการเปลี่ยนไปใช้ 2.0 ในกรณีที่การเชื่อมต่อ 3.x ล้มเหลว ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่เลน SS และ HS จะต้องจัดเรียงให้ถูกต้อง เพื่อให้ข้อความของระบบปฏิบัติการที่ระบุสภาวะกระแสไฟเกิน รายงานปลั๊ก USB ที่ใช้ร่วมกันได้อย่างถูกต้อง
| ก.น. | TX1+ | TX1− | วี | ซีซี1 | ดี+ | ดี− | สบู1 | วี | RX2− | อาร์เอ็มซี2+ | ก.น. |
| ก.น. | อาร์เอ็กซ์1+ | RX1− | วี | เอสบียู2 | ดี− | ดี+ | ซีซี2 | วี | TX2− | TX2+ | ก.น. |
โหมดทางเลือก
ในโหมดทางเลือก ลิงก์ความเร็วสูงหนึ่งในสี่ลิงก์จะถูกใช้ในทิศทางใดก็ได้ที่ต้องการ SBU1, SBU2 ให้ลิงก์ความเร็วต่ำเพิ่มเติม หากลิงก์ความเร็วสูงสองลิงก์ไม่ได้ใช้งาน ลิงก์ USB 3.2 สามารถสร้างขึ้นพร้อมกันกับโหมดทางเลือกได้[ 43 ]พิน CC หนึ่งตัวถูกใช้เพื่อดำเนินการเจรจาทั้งหมด ช่องสัญญาณแบบสองทิศทางย่านความถี่ต่ำเพิ่มเติม (นอกเหนือจาก SBU) อาจใช้พิน CC ร่วมกันได้เช่นกัน[ 43 ] [ 51 ] USB 2.0 ยังสามารถใช้งานได้ผ่านพิน D+/D−
ในส่วนของพลังงาน อุปกรณ์จะต้องเจรจาสัญญาการส่งพลังงานก่อนที่จะเข้าสู่โหมดทางเลือก[ 70 ]
| ก.น. | TX1+ | TX1− | วี | ซีซี1 | ดี+ | ดี− | สบู1 | วี | RX2− | อาร์เอ็มซี2+ | ก.น. |
| ก.น. | อาร์เอ็กซ์1+ | RX1− | วี | เอสบียู2 | ดี− | ดี+ | ซีซี2 | วี | TX2− | TX2+ | ก.น. |
โหมดอุปกรณ์เสริมดีบัก
ระบบทดสอบอุปกรณ์ภายนอก (DTS) ส่งสัญญาณไปยังระบบเป้าหมาย (TS) เพื่อเข้าสู่โหมดอุปกรณ์เสริมการดีบักผ่านทาง CC1 และ CC2 ซึ่งทั้งสองตัวถูกดึงลงด้วยค่าตัวต้านทาน Rd หรือถูกดึงขึ้นด้วยค่าตัวต้านทาน Rp จากปลั๊กทดสอบ (Rp และ Rd ถูกกำหนดไว้ในข้อกำหนด Type-C)
หลังจากเข้าสู่โหมดอุปกรณ์เสริมดีบักแล้ว การตรวจจับทิศทางเสริมผ่าน CC1 และ CC2 จะทำได้โดยการตั้งค่า CC1 เป็นตัวต้านทานดึงขึ้น (pullup) ของ Rd และ CC2 ดึงลงกราวด์ผ่านตัวต้านทาน Ra (จากปลั๊ก Type-C ของระบบทดสอบ) แม้ว่าการตรวจจับทิศทางจะเป็นตัวเลือกเสริม แต่ก็จำเป็นหากต้องการให้การสื่อสาร USB Power Delivery ยังคงทำงานได้
ในโหมดนี้ วงจรดิจิทัลทั้งหมดจะถูกตัดการเชื่อมต่อจากขั้วต่อ และสามารถใช้พินหนา 14 พินเพื่อแสดงสัญญาณที่เกี่ยวข้องกับการดีบัก (เช่น อินเทอร์เฟซ JTAG) USB IF กำหนดให้ต้องมีการพิจารณาและระมัดระวังด้านความปลอดภัยและความเป็นส่วนตัว และผู้ใช้ได้ร้องขอให้ดำเนินการทดสอบโหมดดีบักจริง ๆ เพื่อขอรับการรับรอง
| ก.น. | TX1+ | TX1− | วี | ซีซี1 | ดี+ | ดี− | สบู1 | วี | RX2− | อาร์เอ็มซี2+ | ก.น. |
| ก.น. | อาร์เอ็กซ์1+ | RX1− | วี | เอสบียู2 | ดี− | ดี+ | ซีซี2 | วี | TX2− | TX2+ | ก.น. |
หากต้องการสาย Type-C แบบกลับด้านได้ แต่ไม่รองรับ Power Delivery จะต้องจัดเรียงปลั๊กทดสอบดังที่แสดงด้านล่าง โดยที่ CC1 และ CC2 ทั้งคู่จะต้องถูกดึงลงด้วยค่าตัวต้านทาน Rd หรือถูกดึงขึ้นด้วยค่าตัวต้านทาน Rp จากปลั๊กทดสอบ:
| ก.น. | ทีเอส1 | ทีเอส2 | วี | ซีซี1 | ทีเอส6 | ทีเอส7 | ทีเอส5 | วี | ทีเอส4 | ทีเอส3 | ก.น. |
| ก.น. | ทีเอส3 | ทีเอส4 | วี | ทีเอส5 | ทีเอส7 | ทีเอส6 | ซีซี2 | วี | ทีเอส2 | ทีเอส1 | ก.น. |
การสะท้อนสัญญาณทดสอบนี้จะให้สัญญาณทดสอบสำหรับการดีบักเพียง 7 สัญญาณ แทนที่จะเป็น 14 สัญญาณ แต่มีข้อดีคือช่วยลดจำนวนชิ้นส่วนเพิ่มเติมสำหรับการตรวจจับทิศทาง
โหมดอุปกรณ์เสริมอะแดปเตอร์เสียง
ในโหมดนี้ วงจรดิจิทัลทั้งหมดจะถูกตัดการเชื่อมต่อจากคอนเนคเตอร์ และพินบางส่วนจะถูกกำหนดใหม่สำหรับเอาต์พุตหรืออินพุตแบบอนาล็อก โหมดนี้ หากรองรับ จะเข้าสู่โหมดนี้เมื่อพิน CC ทั้งสองถูกลัดวงจรกับ GND พิน D− และ D+ จะกลายเป็นเอาต์พุตเสียงซ้าย L และขวา R ตามลำดับ พิน SBU จะกลายเป็นพินไมโครโฟน MIC และกราวด์อนาล็อก AGND ซึ่งเป็นเส้นทางส่งกลับสำหรับทั้งเอาต์พุตและไมโครโฟน อย่างไรก็ตาม พิน MIC และ AGND ต้องมีความสามารถในการสลับอัตโนมัติด้วยเหตุผลสองประการ ประการแรก ปลั๊ก USB-C อาจเสียบได้ทั้งสองด้าน ประการที่สอง ไม่มีข้อตกลงว่าวงแหวน TRRS ใด จะเป็น GND และ MIC ดังนั้นอุปกรณ์ที่ติดตั้งแจ็คหูฟังที่มีอินพุตไมโครโฟนจะต้องสามารถทำการสลับนี้ได้อยู่แล้ว[ 71 ]
โหมดนี้ยังอนุญาตให้ชาร์จอุปกรณ์ที่มีอินเทอร์เฟซเสียงอนาล็อก (ผ่าน V และ GND) พร้อมกันได้ แต่จะชาร์จได้เฉพาะที่ 5 V และ 500 mA เท่านั้น เนื่องจากขา CC ไม่สามารถใช้งานได้สำหรับการเจรจาใดๆ
| ก.น. | TX1+ | TX1− | วี | ซีซี1 | อาร์ | แอล | มิค | วี | RX2− | อาร์เอ็มซี2+ | ก.น. |
| ก.น. | อาร์เอ็กซ์1+ | RX1− | วี | AGND | แอล | อาร์ | ซีซี2 | วี | TX2− | TX2+ | ก.น. |
การตรวจจับการเสียบปลั๊กจะดำเนินการโดยสวิตช์ตรวจจับการเสียบปลั๊กทางกายภาพของปลั๊ก TRRS เมื่อเสียบปลั๊ก สวิตช์นี้จะดึงค่าความต้านทานทั้ง CC และ VCONN ในปลั๊ก (CC1 และ CC2 ในเต้ารับ) ลง ความต้านทานนี้ต้องน้อยกว่า 800 โอห์ม ซึ่งเป็นค่าความต้านทาน "Ra" ขั้นต่ำที่ระบุไว้ในข้อกำหนด USB Type-C โดยพื้นฐานแล้วนี่คือการเชื่อมต่อโดยตรงกับกราวด์ดิจิทัลของ USB
| ซ็อกเก็ต TRRS | สัญญาณเสียงอนาล็อก | ปลั๊ก USB Type-C |
|---|---|---|
| เคล็ดลับ | แอล | ดี− |
| วงแหวนที่ 1 | อาร์ | ดี+ |
| วงแหวนที่ 2 | ไมโครโฟน/กราวด์ | SBU1 หรือ SBU2 |
| ปลอกหุ้ม | ไมโครโฟน/กราวด์ | SBU2 หรือ SBU1 |
| ตรวจจับ1 | สวิตช์ตรวจจับการเสียบปลั๊ก | ซีซี, วีคอนน์ |
| ดีเทคต์2 | สวิตช์ตรวจจับการเสียบปลั๊ก | ก.น. |
การสนับสนุนซอฟต์แวร์
- Androidตั้งแต่เวอร์ชัน 6.0 "Marshmallow" เป็นต้นไปใช้งานได้กับ USB 3.1 และ USB-C [ 72 ]
- ChromeOSเริ่มต้นด้วยChromebook Pixel 2015 รองรับ USB 3.1, USB-C, โหมดทางเลือก, การจ่ายไฟ และการสนับสนุน USB Dual-Role [ 73 ]
- FreeBSDได้เปิดตัวอินเทอร์เฟซตัวควบคุมโฮสต์ที่ขยายได้ ซึ่งรองรับUSB 3.0ในเวอร์ชัน 8.2 [ 74 ]
- ระบบปฏิบัติการ iOSเริ่มรองรับ USB-C ครั้งแรกในเวอร์ชัน12.1-12.4.1บนiPad Pro (รุ่นที่ 3)และกลับมารองรับอีกครั้งในเวอร์ชัน17.0หรือใหม่กว่า บนiPhone 15หรือรุ่นที่ใหม่กว่า
- iPadOSรองรับ USB-C บนiPad Pro (รุ่นที่ 3)หรือใหม่กว่า, iPad Air (รุ่นที่ 4)หรือใหม่กว่า, iPad Mini (รุ่นที่ 6)หรือใหม่กว่า และiPad (รุ่นที่ 10)หรือใหม่กว่า
- NetBSDเริ่มรองรับ USB 3.0 ตั้งแต่เวอร์ชัน 7.2 [ 75 ]
- ลินุกซ์รองรับ USB 3.0 ตั้งแต่เวอร์ชันเคอร์เนล 2.6.31 และ USB เวอร์ชัน 3.1 ตั้งแต่เวอร์ชันเคอร์เนล 4.6
- OpenBSDเริ่มรองรับ USB 3.0 ในเวอร์ชัน 5.7 [ 76 ]
- macOSรองรับ USB-C ที่มี USB 3.1, USB-C, โหมดทางเลือก และ Power Delivery [ 77 ]บนOS X Yosemite 10.10.2 หรือเวอร์ชันที่ใหม่กว่า บนMacBook (รุ่นต้นปี 2015) หรือรุ่นที่ใหม่กว่า, MacBook Air (2018) หรือรุ่นที่ใหม่กว่า, MacBook Pro (2016) หรือรุ่นที่ใหม่กว่า, Mac mini (2018) หรือรุ่นที่ใหม่กว่า, iMac (2017) หรือรุ่นที่ใหม่กว่า, iMac Pro , Mac StudioและMac Pro (2019) หรือรุ่นที่ใหม่กว่า
- Windows 8.1เพิ่มการรองรับ USB-C และบิลบอร์ดในการอัปเดต[ 78 ]
- Windows 10และWindows 10 Mobileรองรับ USB 3.1, USB-C, โหมดทางเลือก, คลาสอุปกรณ์บิลบอร์ด, การจ่ายไฟ และ USB Dual-Role [ 79 ] [ 80 ]
การรองรับฮาร์ดแวร์

อุปกรณ์ USB-C
เมนบอร์ด โน้ตบุ๊ก แท็บเล็ต สมาร์ทโฟน ฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ ฮับ USBและอุปกรณ์อื่นๆ ที่วางจำหน่ายตั้งแต่ปี 2014 เป็นต้นมามีจำนวนเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งรวมถึงช่องเสียบ USB-C ด้วย อย่างไรก็ตาม การใช้งาน USB-C ในช่วงแรกนั้นถูกจำกัดด้วยต้นทุนที่สูงของสาย USB-C [ 81 ]และการใช้งานเครื่องชาร์จ Micro-USB อย่างแพร่หลาย
เอาต์พุตวิดีโอ
อะแดปเตอร์ USB-C แบบหลายพอร์ตจะแปลงสัญญาณวิดีโอต้นฉบับของอุปกรณ์เป็น DisplayPort/HDMI/VGA ทำให้สามารถแสดงผลบนจอแสดงผลภายนอก เช่นโทรทัศน์หรือจอคอมพิวเตอร์ได้
นอกจากนี้ยังใช้กับแท่นเชื่อมต่อ USB-C ที่ออกแบบมาเพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์กับแหล่งจ่ายไฟ จอแสดงผลภายนอก ฮับ USB และอุปกรณ์เสริมเพิ่มเติม (เช่น พอร์ตเครือข่าย) ด้วยสายเคเบิลเพียงเส้นเดียว บางครั้งฟังก์ชันเหล่านี้จะถูกนำไปใช้โดยตรงในจอแสดงผลแทนที่จะใช้แท่นเชื่อมต่อแยกต่างหาก[ 82 ]ซึ่งหมายความว่าผู้ใช้สามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ของตนกับจอแสดงผลผ่าน USB-C โดยไม่จำเป็นต้องมีการเชื่อมต่ออื่นใดเพิ่มเติม
ปัญหาความเข้ากันได้
ปัญหาเกี่ยวกับสายไฟ
สายเคเบิลจำนวนมากที่อ้างว่ารองรับ USB-C นั้น แท้จริงแล้วไม่เป็นไปตามมาตรฐาน สายเคเบิลเหล่านี้อาจทำให้เกิดความเสียหายต่ออุปกรณ์ได้[ 83 ] [ 84 ] [ 85 ]มีรายงานกรณีที่แล็ปท็อปถูกทำลายเนื่องจากการใช้สายเคเบิลที่ไม่เป็นไปตามมาตรฐาน[ 86 ]
สายเคเบิลบางเส้นที่ไม่เป็นไปตามมาตรฐานซึ่งมีขั้วต่อ USB-C ที่ปลายด้านหนึ่งและปลั๊ก USB-A รุ่นเก่าหรือเต้ารับ Micro-B (เต้ารับเหล่านี้มักจะไม่ถูกต้องบนสายเคเบิล แต่ดูข้อยกเว้นที่ทราบในส่วนเกี่ยวกับโฮสต์และอุปกรณ์ต่อพ่วงและโหมดอุปกรณ์เสริมอะแดปเตอร์เสียงด้านบน) ที่ปลายอีกด้านหนึ่งไม่สามารถหรือไม่สามารถต่อปลายช่องการกำหนดค่า (CC) ได้อย่างไม่ถูกต้องด้วยตัว ต้านทานดึงขึ้น 10 kΩ ไปยัง V แทนที่จะเป็น ตัวต้านทานดึงขึ้น56 kΩ ตามข้อกำหนด[ 87 ]ทำให้อุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับสายเคเบิลกำหนดปริมาณพลังงานที่ได้รับอนุญาตให้ดึงจากสายเคเบิลได้อย่างไม่ถูกต้อง สายเคเบิลที่มีปัญหานี้อาจทำงานไม่ถูกต้องกับผลิตภัณฑ์บางอย่าง รวมถึงผลิตภัณฑ์ของ Apple และ Google และอาจทำให้แหล่งจ่ายไฟเสียหายได้ เช่น ที่ชาร์จ ฮับ หรือพอร์ต USB ของพีซี[ 88 ] [ 89 ]
สาย USB-C หรือแหล่งจ่ายไฟที่ชำรุดอาจทำให้อุปกรณ์ USB-C ตรวจพบแรงดันไฟฟ้า "ที่ประกาศ" ไม่ถูกต้องและแตกต่างจากแรงดันไฟฟ้าที่แหล่งจ่ายไฟจ่ายจริง ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเกินที่ขา VBUS ได้
นอกจากนี้ เนื่องจากระยะห่างระหว่างขาของขั้วต่อ USB-C นั้นแคบมาก ขา VBUS จากสายเคเบิลอาจสัมผัสกับขา CC ของขั้วต่อ USB-C ส่งผลให้เกิดปัญหาไฟฟ้าลัดวงจรไปยัง VBUS เนื่องจากขา VBUS มีพิกัดแรงดันสูงสุด 20 V ในขณะที่ขา CC มีพิกัดแรงดันสูงสุด 5.5 V
เพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้ ต้องใช้การป้องกันพอร์ต USB Type-C ระหว่างขั้วต่อ USB-C และตัวควบคุมการจ่ายไฟ USB-C [ 90 ]
ความเข้ากันได้กับอะแดปเตอร์เสียง
พอร์ต USB-C สามารถใช้เชื่อมต่ออุปกรณ์เสริมแบบมีสาย เช่น หูฟังได้
มีโหมดการส่งออกเสียงสองโหมดจากอุปกรณ์ ได้แก่ ดิจิทัลและอนาล็อก อะแดปเตอร์เสียง USB-C มีสองประเภทหลัก ได้แก่ แบบแอคทีฟ เช่น แบบที่มีตัวแปลงดิจิทัลเป็นอนาล็อก (DAC) และแบบพาสซีฟที่ไม่มีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์[ 91 ] [ 92 ]
เมื่อใช้หูฟังหรืออะแดปเตอร์ USB-C แบบแอคทีฟ สัญญาณเสียงดิจิทัลจะถูกส่งผ่านพอร์ต USB-C การแปลงสัญญาณโดย DAC และแอมพลิฟายเออร์จะเกิดขึ้นภายในหูฟังหรืออะแดปเตอร์ แทนที่จะเป็นในโทรศัพท์ คุณภาพเสียงขึ้นอยู่กับ DAC ของหูฟัง/อะแดปเตอร์นั้นๆ อะแดปเตอร์แบบแอคทีฟที่มี DAC ในตัวรองรับอุปกรณ์ที่ส่งสัญญาณเสียงดิจิทัลและอนาล็อกได้เกือบทุกรุ่น โดยเป็นไปตามข้อกำหนดAudio Device Class 3.0และAudio Adapter Accessory Mode
ตัวอย่างของอะแดปเตอร์แบบแอคทีฟดังกล่าว ได้แก่ การ์ดเสียง USBภายนอกและ DAC ที่ไม่ต้องการไดรเวอร์พิเศษ[ 93 ]และ อะแดปเตอร์ USB-C เป็นแจ็คหูฟัง 3.5 มม. จาก Apple, Google, Essential, Razer, HTC และ Samsung [ 94 ]
ในทางกลับกัน เมื่อใช้ตัวแปลงสัญญาณแบบพาสซีฟ การแปลงสัญญาณดิจิทัลเป็นอนาล็อกจะเกิดขึ้นบนอุปกรณ์โฮสต์ และเสียงอนาล็อกจะถูกส่งผ่านพอร์ต USB-C คุณภาพเสียงขึ้นอยู่กับ DAC ในตัวของโทรศัพท์ ตัวแปลงสัญญาณแบบพาสซีฟใช้งานได้กับอุปกรณ์ที่ส่งสัญญาณเสียงอนาล็อกเท่านั้น โดยเป็นไปตาม ข้อกำหนดของโหมด อุปกรณ์เสริมตัวแปลงเสียง (Audio Adapter Accessory Mode )
| โหมดเอาต์พุต | ข้อกำหนด | อุปกรณ์ | อะแดปเตอร์ USB-C | |
|---|---|---|---|---|
| คล่องแคล่ว | แบบพาสซีฟ ไม่มีDAC | |||
| เสียงดิจิตอล | อุปกรณ์เสียงคลาส 3.0 (เสียงดิจิทัล) | Apple iPhone 15, Google Pixel 2, HTC U11, Essential Phone, Razer Phone, Samsung Galaxy Note 10, Samsung Galaxy S10 Lite, Sharp Aquos S2, Asus ZenFone 3, Bluedio T4S, Lenovo Tab 4, GoPro, MacBook | ไม่มีการแปลง | ไม่สามารถแปลงได้ |
| เสียงอนาล็อก |
| Apple iPhone 15, Moto Z/Z Force, Moto Z2/Z2 Force/Z2 Play, Moto Z3/Z3 Play, Sony Xperia XZ2, Huawei Mate 10 Pro, Huawei P20/P20 Pro, Honor Magic2, LeEco, โทรศัพท์Xiaomi, OnePlus 6T, OnePlus 7/7 Pro/7T/7T Pro, Oppo Find X/Oppo R17/R17 Pro, ZTE Nubia Z17/Z18 | การแปลงโดยอะแดปเตอร์ | ผ่านไป |
สามารถใช้งานร่วมกับเทคโนโลยีชาร์จเร็วอื่นๆ ได้
ในปี 2016 Benson Leung วิศวกรของ Google ชี้ให้เห็นว่า เทคโนโลยี Quick Charge 2.0 และ 3.0 ที่พัฒนาโดยQualcommนั้นไม่เข้ากันกับมาตรฐาน USB-C [ 95 ] Qualcomm ตอบว่าเป็นไปได้ที่จะทำให้โซลูชันการชาร์จเร็วเข้ากับความต้องการแรงดันไฟฟ้าของ USB-C และไม่มีรายงานปัญหาใดๆ อย่างไรก็ตาม ในขณะนั้นยังไม่ได้กล่าวถึงประเด็นเรื่องการปฏิบัติตามมาตรฐาน[ 96 ]ต่อมาในปีเดียวกัน Qualcomm ได้เปิดตัว Quick Charge 4 ซึ่งอ้างว่าเป็นความก้าวหน้าเหนือรุ่นก่อนหน้า โดย "เป็นไปตามมาตรฐาน USB Type-C และ USB PD" [ 97 ]
ข้อกำหนดด้านความเข้ากันได้
ในปี 2021 คณะกรรมาธิการยุโรปเสนอให้ใช้ USB-C เป็นที่ชาร์จแบบสากล[ 98 ] [ 99 ] [ 100 ]เมื่อวันที่ 4 ตุลาคม 2022 รัฐสภายุโรปได้ลงมติเห็นชอบกฎหมายใหม่Radio Equipment Directive 2022/2380ด้วยคะแนนเสียงเห็นชอบ 602 เสียง คัดค้าน 13 เสียง และงดออกเสียง 8 เสียง[ 101 ]ข้อบังคับนี้กำหนดให้โทรศัพท์มือถือ แท็บเล็ต กล้องถ่ายรูป หูฟัง ชุดหูฟัง เครื่องเล่นเกมพกพา ลำโพงพกพา เครื่องอ่านอีบุ๊ก คีย์บอร์ด เมาส์ ระบบนำทางแบบพกพา และหูฟังแบบเสียบหูทั้งหมดที่จำหน่ายในสหภาพยุโรปและรองรับการชาร์จแบบมีสาย จะต้องมีพอร์ต USB-C และชาร์จด้วยสาย USB-C มาตรฐานภายในสิ้นปี 2024 นอกจากนี้ หากอุปกรณ์เหล่านี้รองรับการชาร์จเร็ว จะต้องรองรับUSB Power Deliveryด้วย ข้อบังคับเหล่านี้จะขยายไปถึงแล็ปท็อปภายในต้นปี 2026 [ 102 ]เพื่อให้เป็นไปตามข้อบังคับเหล่านี้Apple Inc.ได้เปลี่ยนขั้วต่อ Lightning ที่เป็นกรรมสิทธิ์ของตนเป็น USB-C โดยเริ่มจากiPhone 15และAirPods Proรุ่นที่สอง ซึ่งวางจำหน่ายในปี 2023 [ 103 ] iPhone รุ่นแรกที่ได้รับการดัดแปลงให้มีขั้วต่อ USB-C เป็นผลมาจากการแฮ็กของKen Pillonel [ 104 ]
ในช่วงปลายเดือนธันวาคม พ.ศ. 2567 กฎระเบียบใหม่ของสหภาพยุโรปมีผลบังคับใช้ โดยกำหนดให้ต้องใช้พอร์ตชาร์จ USB-C สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กและขนาดกลางทั้งหมดที่จำหน่ายในสหภาพยุโรป โดยแล็ปท็อปจะตามมาในวันที่ 28 เมษายน พ.ศ. 2569 [ 105 ]กฎเหล่านี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อลดขยะและประหยัดเงินได้ 250 ล้านยูโรต่อปีสำหรับผู้บริโภค Apple ซึ่งในตอนแรกคัดค้านการเปลี่ยนแปลง ได้นำ USB-C มาใช้กับผลิตภัณฑ์ของตนแล้ว นอกจากนี้ ผู้บริโภคยังสามารถเลือกที่จะไม่รับที่ชาร์จใหม่พร้อมกับอุปกรณ์ของตนได้[ 106 ]
ความปลอดภัย
การตรวจสอบสิทธิ์
การตรวจสอบสิทธิ์ USB Type-C เป็นส่วนขยายของโปรโตคอล USB-C ซึ่งสามารถเพิ่มความปลอดภัยให้กับโปรโตคอลได้[ 107 ] [ 108 ] [ 109 ]
ช่องโหว่
ดูเพิ่มเติม
- GPMI – อินเทอร์เฟซข้อมูลภาพและเสียงดิจิทัล
- HDMI – อินเทอร์เฟซข้อมูลภาพและเสียงดิจิทัล
- ธันเดอร์โบลต์ (อินเทอร์เฟซ) – อินเทอร์เฟซฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์
- ฮาร์ดแวร์ USB – ตัวเชื่อมต่อการสื่อสารที่ใช้โปรโตคอล USB
ลิงก์ภายนอก
- ข้อกำหนดเฉพาะของสายเคเบิลและขั้วต่อ Universal Serial Bus Type-Cนั้นรวมอยู่ในชุดเอกสาร USB ซึ่งสามารถดาวน์โหลดได้จากUSB.org
- บทนำเกี่ยวกับ USB Type-Cโดย แอนดรูว์ โรเจอร์ส, ไมโครชิป เทคโนโลยี , 2015