USB Type-C纜線、插座及插頭的設計皆較現有USB纜線(Micro-A、Type-A及Type-B)更為堅固且容易使用。舉例來說，目前的Type-A插頭僅能以一種方向插入Type-A插座。但是，Type-C無論正反面皆可插入裝置中。這項簡單的改變可避免使用者將USB裝置錯誤插入連接埠時所造成的不便。
隨著USB產品透過V
BUS耗用越來越多的電力，以及對於更快的充電速度需求，USB Type-C標準能夠提供電力以支援現今及未來的各種電子產品。為充分運用Type-C的優點，企業必須改變其現有產品以符合Type-C標準。如何著手這項程序可能是一項艱鉅的任務，本文將詳細說明從USB 2.0 OTG產品進展為USB Type-C相容產品的最低需求。
USB 2.0 On-The-Go(OTG)主要應用在可攜式裝置，例如手機或平板上，可做為USB主機或USB周邊裝置使用。所有USB 2.0 OTG產品都必須使用Micro-A/B插座。
USB 2.0 OTG支援雙重角色
使用USB 2.0 OTG的可攜式裝置是由ID腳位來判斷其做為主機或是周邊裝置用途。透過接地(GND)ID腳位，OTG產品可做為USB主機使用，並為所連接的USB周邊裝置提供電力。反之，OTG裝置則將做為USB周邊裝置使用。表1顯示插座與插頭的腳位輸出。插頭的ID腳位有接地或未連接兩種模式，以供選擇主機或周邊裝置功能。
當做為USB周邊裝置使用時，可攜式USB 2.0 OTG產品會監控VBUS，藉以判斷是否已連接至USB主機或外部充電器(例如手機插入電源充電器)。使用USB Battery Charging 1.2(BC1.2)的充電規格或專屬方式，可攜式產品可要求高於USB 2.0預設的2.5瓦，以提供更快速的充電時間。
USB Type-C相容USB 2.0
USB Type-C規格所定義的插座及纜線可讓使用者在插入其產品與纜線時，毋須考慮連接器的位置(正反皆可)。纜線兩端皆可使用Type-C插頭(圖1)，如有需要亦可在纜線一端使用舊型USB插頭(例如micro-A、Type-A或Type-B等)。為了滿足更高頻寬的應用，USB Type-C規格在連接器中加入了多組USB 3.1線對。
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| 圖1 USB Type-C插座與插頭 |
圖2顯示用於支援全功能Type-C纜線的插座腳位分配。全功能纜線支援USB 2.0 與USB 3.1。
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| 圖2 USB Type-C全功能插座腳位圖(前視圖) |
從USB 2.0 OTG產品轉換至Type-C產品時，不需要USB 3.1訊號。這些訊號在PCB上應維持未連接的狀態(電氣隔離)。圖3顯示Type-C插座中未連接的USB 3.1接點。
圖3中的腳位圖有兩組D+與D-接點，這兩組腳位並不表示有兩組獨立的USB 2.0路徑。事實上，一條Type-C纜線只有一條電線用於D+，並也只有一條電線用於D-。這兩組D+/D–接點的用意是為了支援可翻轉的功能。
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| 圖3 插座腳位圖，僅USB Type-C USB 2.0(前視圖) |
產品應將兩個D+接點連接至其PCB，並將兩個D–接點連接至其PCB。當使用者將這些接點在PCB上連接在一起，將不可避免會產生短截線(Stub)的情況。因此，請注意短截線長度不得超過2.5mm。否則，可能會在USB 2.0介面上發現訊號完整性的問題。
USB Type-C插座上明顯缺少的是ID腳位。Type-C用於判斷主機或周邊裝置功能的方式並不相同，其主機或周邊裝置的功能，必須透過監控通道組態(CC)腳位 (CC1/CC2)才能偵測，並需以特定的時間間隔，在提升電阻器與下拉電阻器之間切換。經過已定義的去除反跳時間之後，裝置將依據在CC腳位上測得電壓位準，而成為主機或周邊裝置。
OTG改稱雙角色埠 角色判斷另有新方法
在Type-C生態系統中，USB 2.0 OTG裝置稱為雙角色埠(DRP)。DRP是指可做為USB主機或USB周邊裝置功能來使用的裝置。在Type-C專業術語中，USB主機成為下行資料連結埠(DFP)，USB周邊裝置則稱為上行資料連結埠(UFP)。
為了判斷DFP或UFP角色，DRP裝置必須在UFP與DFP之間進行切換，直到連線建立為止。
為了便於參考，圖4顯示USB Type-C規格所提供的DRP模型。
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| 圖4 CC1與CC2的雙角色埠功能模式 |
DFP有提升電阻器(Rp)，而UFP則有下拉電阻器(Rd)。圖4顯示透過開關控制CC1/CC2上的Rp與Rd。當Rp因為被選擇而發生連線時，DRP裝置將成為DFP(主機)並為周邊裝置提供VBUS。當一個連線與被選擇的Rd一起連接時，DRP裝置將成為UFP(周邊裝置)，並監控VBUS，藉以建立資料連線及/或電源機板電路。
若有兩項具備DRP功能的產品相連，則兩者皆有可能成為主機或周邊裝置。例如，手機與平板皆有可能具備DRP功能。但是，當兩者連接時，手機將成為周邊裝置，而平板電腦將成為主機。而手機成為平板的主機，並提供VBUS給平板的情況則不應該發生。換言之，使用者的手機不應為平板充電。
針對上述的情況，Type-C規格在DRP連線與角色偵測方法上有選擇性的路徑，允許裝置選擇偏好設定，以便發揮特定用途。
這些選項路徑稱為Try.SRC與Try.SNK，使用這兩個選擇性功能對於可攜式裝置而言極為重要。平板或許想要使用Try.SRC，使其在連接其他DRP的時候可能構為主機。然而，手機亦可能想使用Try.SNK，使其在連接其他DRP時能夠成為周邊裝置。
圖4亦顯示VCONN開關。VCONN的用途是以有源電路為纜線供電。在Type-C中，這些纜線稱為有源纜線。VCONN通常用於為纜線中的USB 3.1訊號調節裝置供電。僅支援USB 2.0的產品不須要支援VCONN。
滿足轉換需求 單晶片解決方案競出籠
若要將使用micro-A/B插座的USB 2.0 OTG產品轉換為Type-C插座，以德州儀器(TI)為例，該公司旗下TUSB32x系列產品是可行的解決方案之一。此系列產品可依據腳位或I2C暫存器值而做為UFP、DFP或DRP，這些裝置可處理Type-C連接程序的所有面向。
此外，這些裝置提供可鏡射micro-A/B ID腳位動作的ID腳位，因此可輕易判斷主機或周邊裝置角色。做為周邊裝置連接時，TUSB32x系列產品可透過I2C暫存器或GPIO腳位，指出由連接的主機所提供的VBUS電流。做為主機連接時，這些裝置則會將VBUS電流通知所連接的周邊裝置。
(本文作者任職於德州儀器)