USB-C 有分正反面!工程師開發偵測器,看你有沒有插反

USB-C
如果上方亮綠燈,下方亮紅燈,代表插入的是正面。圖片來源:Pim de Groot 的 twitter

USB-C(USB Type-C)與 USB-A(USB Type-A)的最大差別,就是不管插哪一面都能用,因此很多人認為,USB-C 沒有正反面之分。但其實 USB-C 有分正反面,因此有位名叫 Pim de Groot 的工程師做了一個偵測裝置,如果把 USB-C 插反,紅綠指示燈也會跟著倒轉。

外國工程師設計裝置,能偵測 USB-C 的正反插

Pim de Groot 在 twitter 上分享自己開發的偵測裝置。使用者插入之後,如果上方亮綠燈,下方亮紅燈,代表插入的是正面:

圖片來源:Pim de Groot 的 twitter

如果上方亮紅燈,下方亮綠燈,代表插入的是反面:

圖片來源:Pim de Groot 的 twitter

USB-C 的正反面差別:公頭上的 D- 與 D+ 接點

USB-C 的正反面有什麼差別?從 Microchip Technology Inc. 撰寫的 USB-C 規格文檔 中可以看到,正反面的最大差別,在於公頭(plug)上的 A7 與 A6 上有 D- 與 D+ 接點,但另一側的 B6、B7 沒有。

USB-C 的公頭接點。圖片來源:Microchip Technology Inc.

D- 與 D+ 是透過差動訊號(differential signal)傳輸資料的接點,目的是支援 USB 2.0 的訊號傳輸。若是對應 USB 3.0、USB 3.1 或替代模式(Alternate Mode),USB-C 就會透過 Tx/Rx 接點傳輸資料。

USB-C 母頭會偵測正反插,進而輸出相對應的訊號

至於其他接點,SBU1/SBU2 負責傳輸輔助訊號,VBUS 負責供電,GND 接地,而母頭(receptacle)上的 CC1/CC2 接點,則是負責偵測 USB-C 是正插還是反插。

USB-C 的母頭接點。圖片來源:Microchip Technology Inc.

判斷正反插的方法,是判斷 DFP(Downstream Facing Port)與 UFP(Upstream Facing Port)的位置。從 DFP 的角度看,如果 CC1 偵測到 Rp/Rd 就是正插(unflipped),如果是 CC2 偵測到 Rp/Rd 就是反插(flipped)。偵測完後,就會輸出相對應的訊號,這也是 USB-C 正反插都能使用的原因。

如果 CC1 偵測到 Rp/Rd 就是正插(unflipped),如果是 CC2 偵測到 Rp/Rd 就是反插(flipped)。圖片來源:Microchip Technology Inc.

雖然從外觀與使用者體驗來看,USB-C 並沒有分正反面,但從硬體細部與軟體設計來看,其實 USB-C 有正反面的差異,只不過透過相對應的訊號傳輸,讓我們正反面都能用,進而感受不到差異。

參考資料

Pim de Groot 的 twitter》、《Microchip Technology Inc.》、《All About Circuits

(本文提供合作夥伴轉載。首圖來源:Pim de Groot 的 twitter

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