USB科普系列3 | USB的物理接口

2022-01-25 22:51 作者:飞快的咖啡 0人读过 | 我要投稿

上一集，我们讲到了USB的命名规范。

之前我们讲的基本上是一些关于标准的基础知识，这一次我们来看一看USB外在的东西——物理接口。

导入——USB接口的结构

我们在学习生物的时候有听到过这么一句话——结构决定功能。同样，USB接口的结构也决定了它的用处。

如图所示，以USB-A为例，USB一共有4个接线，分别是：电源线（VCC）、数据正线（+Data0）、数据负线（-Data0）、地线（GND）。这也就决定了USB的基本功能是数据传输和充电。那么接下来我们来看看USB的三类物理接口里的常用接口。

“老大哥”——USB Type-A（USB-A）

USB Type A是USB的第一种物理接口，也是目前最广泛使用的物理接口之一，主要存在于U盘，数据充电线等等。从USB1.0到USB2.0，USB-A的接口始终是4条接线，从USB3.0开始，变为9条接线，使得USB-A的数据传输速度和充电功率再一次提升。但是由于它的结构，提升的能力还是有限的，所以我认为在未来，USB-A会逐渐被USB-C取代。

由于USB-A的特殊结构，底下的四根针脚是更长的，使得有时在使用时会出现一种情况——如果你没有完全插进去或者你插进去一点之后再完全插入，就会出现USB3.0的设备跑在USB2.0的速度。所以使用USB3.0或者更高标准并且是USB-A接口的设备时，一定要及时的，完全的插入，才能发挥出最大性能。

“多面侠”——USB Type-B（USB-B）

USB-B应该是这三种接口里面最为多样的了。比如它的第一种形态——标准B，主要应用在打印机，扫描仪、声卡等；第二种和第三种形态——Mini B和Micro B，就是我们前几年广泛使用的手机充电器的接口。标准B的接口比A口更加坚固耐用，所以会应用在打印机上，但是后面两个就没有那么耐用了。另外需要注意的是，Micro B在USB3.1之后发生了改变了结构而且B口也和A口一样，无法给到很高的功率，所以在充电领域，B口逐渐被淘汰了。

另外，在USB3.0标准下，又出现了一个新接口——USB3.0 Micro-B，在一些低价位的移动硬盘数据线上有他们的身影，默默的推动移动硬盘速度的提升。

后浪——USB Type-C（USB-C）

终于到了本文的主角了，自然得好好介绍下。USB-C是一个类似圆角矩形的接口，给大家最深刻的印象便是不分正反。这是因为其中一对针脚——CC针脚会识别插入的方向并作出相应的功能调整。另外，提供电力的针脚也变多了——有4个VBUS，在USB3.1标准下可提供最高100W的充电功率。而且在USB-C中，USB3.1的通信线比USB-A会更多，所以理论上有着更快的速度。不仅如此，在兼容性上完全不输前面两位老大哥，它可以让相机、游戏机、显示器、电视、手机等等设备进行连接。我相信在未来的电子设备接口将大部分采用USB-C的接口。