USB Type—C接口顯示器特性及其驗證要點

歐陽聯鉑

摘要：本文通過廣泛查閱資料，對比USB接口各個版本的差異，總結USB Type-C的特點，并結合現有驗證方法，提出針對具有USBType-C接口顯示器的驗證方法，從而實現對具有此類接口產品的品質保證。

【關鍵詞】USB Type-C接口顯示器 驗證方法

1 USB Type-C接口

USB接口自1996年誕生以來，歷經從USB 1.0到USB 3.1的發展，現在已經在電子業界立下無法取代的地位，被稱為“接口之王”。

2014年，為應對其他高速接口的挑戰，USB-IF協會推出新一代接口Type-C，它因具有輕薄、可正反插、更高速的數據傳輸能力和優良的電力管理能力等特性受到萬眾矚目，在業界得到大力推廣，此接口具有如下的特點：

（1）可提供多種電壓電流規格供電，最大可提供100W電力。

（2）對稱的連接，支持從正反兩面均可插入的“正反插”功能。

（3）高帶寬，最大數據傳輸速度達到lOGbit/秒。

（4）靈活的通道配置，用于功能協商，如確認接口插入方向，協商接口上的供電功能、替代（Altemate）模式和外設模式。

（5）支持非USB信號傳輸，支持多種OEM產品定制模式，使用替代模式可實現通過USB Type-C接口（以下簡稱Type-C接口）來協商傳輸非USB數據。

2 USB Type-C接口顯示器特性

因Type-C接口的特性，使其在移動與PC市場越來越受到歡迎，目前具有Type-C接口的手機、平板、筆記本已經有很多，為了能方便快捷的把這些設備的內容傳送到顯示器，Type-C接口顯示器應運而生，它可輕松的用一根線傳輸這些設備和顯示器之間的數據及音視頻信號，同時還可以給設備充電，所以得到了較快的發展。Type-C接口顯示器除了上述Type-C接口所具有的特性外，它還具有如下特點：

2.1 使用DisplayPort標準替代模式

USB Type-C顯示器是根據Type-C接口支持非USB信號傳輸的特點設計的，有DisplayPort、MHL、HDMI標準替代模式，目前較為主流的是使用DisplayPort標準替代模式。

2.2 作為顯示終端

一般作為接收機（Sink Device）接收其它設備的信號。

2.3 具有多種供電模式

大多數顯示器上的Type-C接口設置為單向向外供電，僅有少數的移動顯示器是雙向充電。但一些商用的顯示器也開始使用Type-C接口供電，也就是說從PC處供電，本身不再帶有電源。另外不同的顯示器，其供電電壓和電流有較大的不同，需依具體產品而定。

2.4 配備USB Type-C線材

為確保兼容性，目前大部分顯示器產品會配備一條USB Type C線材，以確保其兼容性。

2.5 一般配備一個Type-C接口3 USB Type C接口顯示器的驗證要點

一般的顯示器驗證包含功能類測試、光學類測試、音畫質類測試、電氣類測試、機構類測試、可靠性測試（環境測試）、EMI/Safety測試等測試模塊，而針對具有Type-C接口的顯示器，根據USB Type-C的特點，各測試模塊需增加相應的測試項目，以確保USBType-C的功能，驗證要點說明如下：

3.1 測試前準備工作

3.1.1 明確Type-C接口規格

依產品規格，明確USB Type-C支持的規格，一般Type-C接口需滿足USB 2.0/3.0 /3.1規格及USB Type-C規格。針對顯示器，還應明確替代模式規格及，其應該滿足PD的規格（若支持）。

3.1.2 明確顯示器使用的USB Type-C IC廠家及方案，以準備相應的測試輔助治具

測試輔助治具用以將信號發生器的信號和USB信號轉化為USB Type-C信號作為信號源使用，并且可以依PD規格設置不同的電壓和電流進行電氣測試，以滿足目前USB Type-C信號源短缺的問題。但因不同的USB Type-CIC廠家兼容性較差，故需要了解設計方案和IC廠家，以針對性設計不同的測試治具。

3.1.3 明確測試時所使用的USB Type-C線材

3.1.4 測試儀器準備

（1）高帶寬示波器及測試夾具。

（2）兼容性設備準備，需購買市場上不同的USB Type-C設備進行兼容測試以確保兼容性。

（3）選擇不同知名廠家不同長度的線材進行驗證，長度一般選1米，1.5米及1 8米，以保證產品兼容性。

（4）機構測試所用的夾具和治具準備

3.2 測試實施時注意事項

如表1。

參考文獻

[1]黃騰.USB Type-C及PD設計驗證面面觀[J].中國集成電路，2016，（9）：47-51，58.

[2]USB Type-C Specification Release 1.1.

[3] USB_PD_R2_0 Vl.0.endprint