神奇的 USB-C 連接埠。現在到處都是。連蘋果最後也屈服了，把旗下所有產品線都換成了 USB-C 連接埠。更棒的是，你甚至可以… 使用 USB-C 連接埠為 AA 電池充電照這個趨勢發展下去，誰會不用 USB-C 呢？當然，它最大的優點之一就是正反皆可插：與 USB-A、USB-B 或 HDMI 不同，USB-C 纜線可以正反插，功能完全一樣。至少對你來說是這樣。
最近，我遇到一條USB-C數據線，它的傳輸速度比預期慢。但下次插上它就正常了。再下次插上又不行了。我這才意識到，原來是正反插都可以。所謂的「可正反插」的說法顯然不成立，所以我決定深入研究一下。研究之後，我對USB-C介面的內部工作原理有了比預期更多的了解。
快速連結
但是…USB-C 究竟是什麼？
多針連接器
USB-C 是一種標準介面。它是一個圓角矩形，內部有 24 個針腳。介面（手機或筆記型電腦上的連接埠）標示有 24 個連接點。理論上，線纜上的插頭也有 24 個連接點，但其中一些連接點內部相互連接，因此線纜內部實際的獨立連接點數量比針腳數量所顯示的要少。稍後會詳細介紹這一點。
仔細觀察 USB-C 接口，可以看到裡面的微小接點。上圖展示了我之前的 Nothing Phone (1) 和我的 MacBook 上的 USB-C 介面。蘋果充電器上的 USB-C 介面更清晰可見，但它缺少一些引腳，因為它僅用於充電，不支援高速資料傳輸。
USB-C 簡明指南
表格和圖表
USB-C介面有很多引腳，但它們並非只是簡單地連接導線。每個引腳都有其特定的用途。下圖是我繪製的簡化版USB-C介面（連接埠）接腳圖。這裡展示的是功能齊全的USB-C連接埠；並非所有線纜或充電器都會用到所有這些接腳。
在實際使用的許多電纜中，都採用了 D+/D− 差分訊號對。 USB 2.0 由於連接器兩側共用一對線，因此其內部功能相當於“一對線雙向工作”，即使在不同的電路圖中看起來略有不同。所以，對於一個連接器來說… USB-C你會看到類似以下內容：
| 那些政黨，那些派對 | 標籤 | 說明 |
|---|---|---|
| ⬛A1、A12、B1、B12 | GND | 接地點。 |
| 🟥A4、A9、B4、B9 | 客車 | 載波電源：預設+5V（可透過協商提高） USB PD). |
| 🟪A5 | CC1 | 通道 1 用於配置。當連接器處於 A 方向時，此通道處於啟動狀態。它用於檢測方向和進行連接。 USB-PD. |
| 🟪B5 | CC2 | 通道 2 用於配置。當連接器翻轉時，通道才會啟動。 |
| 🟩A6、B6 | D+ | USB 2.0 D+。在電纜內部，這些端通常連接在一起，形成一個差分對。 |
| 🟩A7、B7 | D- | USB 2.0 D−。它也主要是內部連接的。 |
| 🟧A8、B8 | SBU1/SBU2 | 輔助終端主要用於其他情況（例如， DisplayPort AUX音頻轉換器和糾錯）。 |
| 🟦A2，A3 | TX1+/TX1− | 高速傳輸對（軌道 1 TX）。 |
| 🟦B11，B10 | RX1+/RX1− | 高速接收器對（軌道 1 RX）。 |
| 🟦B2，B3 | TX2+/TX2− | 高速傳輸對（軌道 2 TX）。 |
| 🟦A11，A10 | RX2+/RX2− | 高速接收器對（軌道 2 RX）。 |
事實上，正是如此。 USB 2.0 Type-A 它只有（現在仍然只有）四個端子：GND、VBUS、D+ 和 D−。這足以滿足基本的資料傳輸和 5V 充電需求。 USB-C 在這些端子的基礎上，他又在上面增加了更多的電源端子、高速差分對和側端子。
仔細觀察接線端子的佈局，你會發現A排和B排並不完全相同。它們足夠相似，可以實現導線的互換，但兩者之間仍存在一些細微卻重要的差異。而這正是有趣之處。
USB-C 並非完全「機械」可逆
對稱，但存在一個問題
 |
| 請記住：音訊插孔比其他任何東西都更受歡迎。 |
考慮一下另一種可逆連接器。我想到了一種。 我電腦上的彩色3.5毫米音訊插孔這些插頭是360度可正反插拔的；你可以像把玩指尖陀螺一樣旋轉它們，它們仍然可以正常工作。我不確定「可正反插拔」是否是音訊插孔最初的設計目標，但它肯定是連接埠的設計目標。 USB-C可逆性並非偶然的副作用，而是主要目標，工程師們（願上帝保佑他們）為此付出了巨大的努力。
存在多個接地連接點（GND) ﹒ 客車這樣做是為了提高可靠性和電流處理能力，是合理的。 USB-C 它更進一步，在關鍵數據連接點上加倍加固，因此無論“標誌朝上”還是“標誌朝下”插入，連接器都能正常工作。然而，它並非一塊普通的、完全一樣的金屬片。
事實上，透過連接點 GND و 客車除了數據對之外 USB 2.0 D+/D−你真的不會出錯的。無論它是如何連接的，它都能與其他設備連接，一切運作完美。然而， USB 3.x 高速和 DisplayPort و Thunderbolt她非常在意自己是否走在正確的道路上。
想像一下，一個插頭連接到一個插座。這種連接方式有兩種，我們稱之為方向 A 和方向 B。當你翻轉插頭時，這兩對金屬線就會互換。 超速 它們並不會神奇地與相同的枕頭完美契合。
| 方向 A | B方向 |
| 插入插頭時，應使插頭對齊。 A1 他自己的 A1 位於插座上。高速線纜對相容。 TX1 插頭插座上附有一組高速墊（軌道 1），並且相容。 RX1 聯絡相應的接待員。 | 將連接器翻轉過來。現在，電纜內部的同一對銅線連接到插座上的其他觸控板（觸控板 2）。 |
標準用途 **USB 3.x**（暫且不考慮目前的複雜性） **USB 3.2 x2** 多軌和 **USB4 / 霹靂**） 資料傳輸有一對發送引腳和一對接收引腳。因此，如果連接器根據方向的不同顯示為“路徑 1”或“路徑 2”，則裝置如何知道要使用哪對接腳組合？這就是引腳的作用。 **CC**。
CC PIN 碼有什麼作用？
港口知道哪個方向地勢最高。
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| 連接器中的接腳更加清晰可見。 **USB-C** 銅觸點位於連接器內部的小舌片上。 |
迪比阿比 **CC** 她擔任社交協調員 **USB-C**。 它可以確定誰是主機，誰是設備，誰在供電，供電量是多少，以及對我們來說最重要的是，連接器的當前使用方向（這裡我們盡量簡化）。
從摩蘇爾一側，有一個連接點。 **CC** (**A5** 在舌頭的一側，以及 **B5** 另一方面，根據線纜類型的不同，會使用不同的電阻。在設備端，連接埠帶有升壓或拉升電阻，可以偵測是否有設備連接，以及連接的設備是設備、充電器還是配件，以及連接的是哪個引腳。 **CC**（**CC1**） أو **CC2**) 目前處於活動狀態，即連接器的哪一側是「向下」的。
如果它是 **CC1** (**A5**) 就是最終連線上的那個。設備顯示：「好的，這是方向 **A**；靠近 **CC1** 的快速車道 1 是我應該使用的。」但如果… **CC2** (**B5**) 如果最終連線成功，裝置就知道這是 **B** 方向，並改用最接近 **CC2** 的路徑。
換句話說：
- 方向 A ← CC1 啟動 → 連接埠內部設置 1號路線 連接到高速有源電纜對。
- 方向 B ← CC2 啟動 ← 將連接埠重設為 2號路線 取而代之的是。
連接器本身幾乎完全相同，但背後的電子元件會進行一些切換，使整個連接器看起來可以正反插拔。 **USB-C** 介面配合對應的 **USB 3.x** 資料並非完全機械可逆。實際上，內部邏輯會根據方向重新路由資料路徑。
這一切對你來說有什麼意義？
故事不錯，但接下來呢？
如果您使用的是電纜 USB-C 僅用於運輸或快速傳輸重要數據 USB 2.0連接方向其實不重要。在這種情況下，連接器被認為是“完全可逆的”，您可以根據自己的操作進行連接。但是，當出現故障時，情況就會變得更加複雜。例如，假設一個高速傳動裝置（超速插頭的一側損壞了。想像一下… TX1 插頭上（針腳） A2 و A3可能宕機了：
- 如果按照裝置選擇的方向連接，則磁軌 1（使用磁軌的那一側） TX1/RX1鏈接將失效。 USB 3.x這些設備通常會恢復原狀。 USB 2.0.
- 如果將電纜反接，連接埠將使用另一條路徑。TX2/RX2（這或許沒什麼問題。）突然，同一條電纜反過來連接時似乎「效果更好」。
這正是我在數據線上觀察到的現象。一個方向傳輸速度很快，而另一個方向則明顯慢很多。在這種情況下，我在數據線的兩端都做了標記，標明了正確的方向，現在一切正常了。同樣的道理也適用於設備的連接埠。例如，假設是引腳 D+ في A6 出口 USB-C 您的手機彎曲或髒污：
- 連接電纜，使線對對齊。 USB 2.0 他自己的 A6/A7數據可能失敗 USB 2.0或者手機可能會在連線和斷開之間來回切換。
- 翻轉插頭，使一對插頭向下。 USB 2.0 電纜已連接 B6/B7 相反：基本資料傳輸和充電突然恢復正常。
這就是為什麼反轉連接方向有時感覺就像修復故障連接埠或電纜一樣。你實際上是將連接從損壞的接觸點移到了一個正常的備用接觸點。
USB-C رائع
（即使行銷方式並非如此）
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| 電纜 USB-C 品質差，通常搭配廉價配件。 |
那 USB-C 它不僅僅是一捆電線，就像你在接線時看到的那種。 電纜壓接 乙太網路 - ENET 自己
這需要一些解釋。任何優質的 USB-C 裝置內部（在某些情況下，甚至在數據線內部）都有一個矽晶片，用於監控 CC 引腳，以確定哪一端已連接、連接方向如何、安全功率是多少，以及應該啟動哪條高速路徑。
不幸的是，在實踐中， USB-C 的聲譽因其線纜和介面的營銷方式而受到一定程度的損害。表面上看，母頭連接器上有 24 個針腳，公頭連接器上最多有 24 個接點，但在許多廉價線纜中，只有一部分觸點實際連接。這可以接受：USB-C 是一種連接器標準，並不能保證每個應用程式都支援所有功能。
對於大多數設備來說，最基本的連接是 GND（接地）、VBUS（電源）和一對 USB 2.0 D+/D− 線。除此之外的任何連接都是可選的。您可以在上面看到我（粗略地）拆解的其中一條線纜。
有時候，你只需要把電纜翻轉一下。
本文詳細解釋了為什麼我的 USB-C 線正反插拔時速度會變慢，反插後速度又會加快。當其中一組引腳或一條線路損壞時，反方向連接可能不會受到損壞，看起來好像已經修復了。
總之，我希望這篇文章能讓你對看似不起眼的小巧USB-C接口背後隱藏的魔力有新的體會。如果我有什麼地方說錯了，請告訴我。
