USB Type—C接口顯示器特性及其驗證要點

歐陽聯(lián)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(jié)USB Type-C的特點，并結(jié)合現(xiàn)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(xiàn)對具有此類接口產(chǎn)品的品質(zhì)保證。

【關(guān)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(jīng)從USB 1.0到USB 3.1的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)在電子業(yè)界立下無法取代的地位，被稱為“接口之王”。

2014年，為應(yīng)對其他高速接口的挑戰(zhàn)，USB-IF協(xié)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(shù)據(jù)傳輸能力和優(yōu)良的電力管理能力等特性受到萬眾矚目，在業(yè)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(guī)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(shù)據(jù)傳輸速度達(dá)到lOGbit/秒。

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

（5）支持非USB信號傳輸，支持多種OEM產(chǎn)品定制模式，使用替代模式可實現(xiàn)通過USB Type-C接口（以下簡稱Type-C接口）來協(xié)商傳輸非USB數(shù)據(jù)。

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(jī)、平板、筆記本已經(jīng)有很多，為了能方便快捷的把這些設(shè)備的內(nèi)容傳送到顯示器，Type-C接口顯示器應(yīng)運而生，它可輕松的用一根線傳輸這些設(shè)備和顯示器之間的數(shù)據(jù)及音視頻信號，同時還可以給設(shè)備充電，所以得到了較快的發(fā)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(biāo)準(zhǔn)替代模式

USB Type-C顯示器是根據(jù)Type-C接口支持非USB信號傳輸?shù)奶攸c設(shè)計的，有DisplayPort、MHL、HDMI標(biāo)準(zhǔn)替代模式，目前較為主流的是使用DisplayPort標(biāo)準(zhǔn)替代模式。

2.2 作為顯示終端

一般作為接收機(jī)（Sink Device）接收其它設(shè)備的信號。

2.3 具有多種供電模式

大多數(shù)顯示器上的Type-C接口設(shè)置為單向向外供電，僅有少數(shù)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(chǎn)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(chǎn)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(xué)類測試、音畫質(zhì)類測試、電氣類測試、機(jī)構(gòu)類測試、可靠性測試（環(huán)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(jù)USB Type-C的特點，各測試模塊需增加相應(yīng)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(zhǔn)備工作

3.1.1 明確Type-C接口規(guī)格

依產(chǎn)品規(guī)格，明確USB Type-C支持的規(guī)格，一般Type-C接口需滿足USB 2.0/3.0 /3.1規(guī)格及USB Type-C規(guī)格。針對顯示器，還應(yīng)明確替代模式規(guī)格及，其應(yīng)該滿足PD的規(guī)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(zhǔn)備相應(yīng)的測試輔助治具

測試輔助治具用以將信號發(fā)生器的信號和USB信號轉(zhuǎn)化為USB Type-C信號作為信號源使用，并且可以依PD規(guī)格設(shè)置不同的電壓和電流進(jìn)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(shè)計方案和IC廠家，以針對性設(shè)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(zhǔn)備

（1）高帶寬示波器及測試夾具。

（2）兼容性設(shè)備準(zhǔn)備，需購買市場上不同的USB Type-C設(shè)備進(jìn)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(jìn)行驗證，長度一般選1米，1.5米及1 8米，以保證產(chǎn)品兼容性。

（4）機(jī)構(gòu)測試所用的夾具和治具準(zhǔn)備

3.2 測試實施時注意事項

如表1。

參考文獻(xiàn)

[1]黃騰.USB Type-C及PD設(shè)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