USB有哪些接口形式？闪电口Lighting技术解析

苹果刚刚推出的Iphone15 终于放弃了自己的Lighting换成了标准的”华为口”——Type-C。据说这也是除了 3nm 芯片A17之外的最大的亮点。

关于苹果手机数据口的这次更换，很多国内的自媒体认为是华为的胜利，毕竟这个口在国内有时候被称为”华为口“，但其实是人家欧洲议会的胜利。在2022年10月4日，欧洲议会通过了一项法案，该法案规定，从2024年底开始，所有便携智能设备新机都必须使用USB Type-C的充电接口。 因此，苹果公司在去年就已经确认了在2024年推出的所有手机采用Type-C接口。这次Iphone15 作为2024年销售的主力，改成Type-C也就又因可循了。 但是仅仅是因为欧盟的一纸禁令吗？ 那究竟什么是Type-C？ 它有什么魅力，能够让欧盟议会为之倾倒？ 今天我们一起来认识一下这个一统江湖的接口盟主——USB Type C。

什么是USB？ Type C 作为USB的一种形式，我们先来认识一下USB这个非常非常常用的数据接口。 伴随着计算机的出现，它就需要和许多外部设备进行连接，比如鼠标，键盘，打印机，扫描仪，摄像机，手机等等。如下图所示，在一个台式机上竟然有这么多的接口，比如老式键盘鼠标所用的PS

/2 接口， VGA接口，网线接口，耳机接口等等。USB接口作为其中一个，最早我们经常用它来连接 U 盘，因为这个U盘的全称就是 USB Disk。现在应用越来越广泛，鼠标，键盘，耳机等等都可以通过USB接口来进行连接通信。

USB是Universal Serial Bus 的首字母缩写词，中文翻译过来就是通用串行总线，它既是一种接口形式，也是一种数据传输标准。最早在1994年有Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC 和 Nortel等公司联合研发推出的用于替换原来的并行接口和串行接口的数据接口形式。

串行接口总线

USB接口标准由USB 开发者论坛组织 USB-IF发布，到目前为止已经从1996年发布的USB1.0发展到了现在的USB4.0。其传输速率不断提升，目前的USB4.0 最大传输速率为40Gbps，比最早的USB1.0 时期的1.5Mbps快了大约两万多倍。随着传输速度的加快，USB的应用也越来越广泛，几乎一统数据传输的江湖。

USB有哪些接口形式？

USB作为一种串行数据协议，其数据传输离不开物理结构。到今天为止，USB IF 标准组织提供了多种USB接口形式，主要有 Type A，Type B，Type C，以及其小型化版本—— USB Mini A，USB Mini B， USB Micro C 以及 USB Micro B Supper Speed 等等。

Type A

Type A 就是我们常用的电脑数据接口，又叫做USB A，其接口形式如下图所示。USB TYPE-A连接器位于计算机和集线器的主机控制器上，是一个扁平的矩形接口。该接口通过摩擦将连接固定到位，使用户可以轻松连接和断开连接。TYPE-A连接器不是圆形引脚，而是使用可以很好地承受连续连接和拆卸的扁平触点。A型插槽连接器提供“下游”连接，仅用于主机控制器和集线器。

USB Type A 这里有一点需要注意的是，从USB1.0 到USB3.0 都支持Type A接口形式，其外观看上去是一样的，但是内部引脚功能是不同的，这里要注意加以区分，通常情况下，我们可以观察USB内部塑料颜色来进行区分，白色一般为USB1.0或USB1.1,黑色为USB2.0,蓝色9线为USB3.0。 下图是USB3.0 的引脚图纸和定义。

Type B

TypeB和TypeA的接口外形不同，TypeB 内部为正方形，外部为梯形，结构比较坚固，但是所占用体积也比较大。通常我们所用的打印机一般采用这种数据接口形式。   USB Type B的引脚图纸如下

USB mini 和 Micro

在TypeC 出现之前，为了适配小型化的需求，发展出了 USB Mini版本和 USB Micro 版本，这两个版本都在 电子设备中被大量应用过，比如在移动硬盘和数码相机上应用比较广泛的 USB Mini 系列。

以及在手机上应用最广泛的 USB Micro 接口，这种接口比 Mini 型更扁，也就能支持更薄的手机设计，但是其内的舌头也更为脆弱，相比好多小伙伴都有因为方向插反导致舌头折掉的经历。

闪电口Lighting

提到小型化的应用，那就不得不说一下苹果的lighting 端口了。自从用上闪电接口，晚上闭着眼睛也能给手机充电了。 在2012年的时候，苹果推出了独有的8-pin 的lighting 接口，国内通常称为闪电口或者苹果口。这种闪电接口不仅具有坚固的结构，也支持正反随便插入。盲插的感觉让用USB micro 的小伙伴羡慕不已。

Lighting 端口正反两面各有8个pin，外观看上去完全一样，非常适合盲插。但是从pin定义来看，AB面还是有一些区别的。那是如何做到正反插入都能正常工作的呢？

不得不佩服 lighting接口发明者的设计能力了。下图是lighting 的原理图，从图中可以看出，A面的1脚与B面4脚连通；A面的4脚与B面5脚连通；A面的5脚与B面的8脚连通；A面8脚与B面1脚连通。这样的内部构造就决定了用户不管插哪一面都能保证数据线正常工作了。

但是苹果的封闭性大家都是非常熟悉的，难道让其他厂商也用苹果的lighting，苹果公司可真是闭着眼睛挣钱了。要知道一根几块钱成本的linghting 充电线，在苹果官网可是卖到上百块钱啊，仅仅是lighting的MFI授权，也要三四美金，远超一根充电线的生产成本。 USB开发者论坛为此伤透了脑筋，我也要面子的啊。

Type C

在lighting 接口推出后的几个月，USB IF 在2013年1月份的美国消费电子展上就推出了USB3.1标准，随之推出了新型的USB接口，也就是Type C接口，支持最高传输速率10GB/s。从外形上，Type C和原来的 A ，B 差别很大，插座端的尺寸约为8.3mmX2.5mm纤薄设计；支持从正、反两面均可插入的“正反插”功能，可承受1万次反复插拔；配备 Type-c连接器的标准规格连接线可通过3A的电流，同时还支持超出现有USB供电能力的" USB PD”，可以提供最大达100W的电力。

从此，再也不用为了插不进去而烦恼了。 可是小伙伴们仔细看一下 这个 type-C 和 lighting， 有没有一种“逆向研发”的嫌疑。这难道不是把苹果lighting的插座拉了一根线？

反正我第一次看到这种 C 口的时候，就有一种把苹果充电线插头插进去的冲动。

随便了，科技上的事情谁也说不清楚，尤其是射频接头，一个端面尺寸定义就可以生成一个专利，就可以垄断这类接头的生产销售。对于我们消费者来说，好用才是硬道理。 不同于lighting 的单面8根pin，Type C的内侧单面有12根pin，比 lighting 多了4根，这四根也就解决了lighting上层发现的很多问题，比如充电功率小，数据传输慢等。 下图是TypeC 的pin 针定义。上图为插头横截面，下图为插座横截面。

更详细的pin 针定义，请参考下图。

对比上文苹果 Lighting 接口的定义，是不是越来越觉得像了。难怪苹果坚持了这么久也不用，一直等到欧盟法令生效才开始应用。原来是心里面咽不下这口气啊。 不管你信不信，科技的尽头也是政治。在最新的IPhone15上，纵使有钱如苹果公司也是向政治低下了高傲的脑袋瓜子。但是换上TypeC的好处也是大大的，传输速度也是飙升，达到20倍的文件传输速度。TypeC 也就成了即 3nm芯片 A17 之后最受关注的一个亮点。

在各种优势加后台的强力支持下， USB Type C 终于完成了统一霸业，今后将称霸整个武林！将来一根线全搞定的时代终于要来了！ 可是为什么 Type C 又被称为华为口呢？ Type C 在2014年推出之后，国内最早应用的其实是乐视手机，在2015年四月发布的乐视超级手机1S 就采用了 Type C 接口。紧接着ZUK，小米，魅族，锤子在2015年也推出了TYPE-C接口的手机。但是华为在2016年3月推出的P9手机才第一次采用Type C， 比乐视差不多晚了一年。但是华为的知名度要远远高于乐视，并且华为在P9之后的手机中都统一采用了 Type C。小米则仅在 小米手机中采用TypeC，而在红米手机中依然采用 Micro A。 华为作为国内高科技的代表，既然 lighting 被称作 苹果口，那么 Type C被冠为”华为口“也是”实至名归“了。如果按照谁用的早就是谁的话，那是不是应该叫做乐视口，这样贾跃亭大神可就要高兴坏了。 随着大家对Type C的认识越来越充分，应用 Type C的手机也越来越多，”C 口“的叫法越来越多了。 

编辑：黄飞