新一代接口一统江湖？USB 3.0全面剖析

USB 3.0的接口和线缆

USB 3.0除了架构外，线缆结构和接口构成也有明显变化。USB 3.0正式标准白皮书清楚地向我们展示了USB 3.0的数据传输线缆的设计。每一个USB HOST或者HUB可以连接一个或者多个USB 3.0设备，在所有的USB设备中，只有全部符合USB 3.0标准，才可以启用USB 3.0；只要有一个USB设备无法支持USB 3.0标准，则降低至USB 2.0或者USB 1.1标准。

图4：未来常见的USB 3.0 A型接口设计方案

USB 3.0的线缆设计了8条内部线路。除了Vbus和GND作为电源提供线外，其它的3对线路均用于数据传输。其中D+和D-这对线缆是专门为USB 2.0及更低标准设备传输数据使用，而新添加的SSRX和SSTX两对线路是专门为USB 3.0设备高速传输所设置。

USB 3.0 A型公母接口

USB 3.0在传输中采用两个通道将数据的传输和确认过程分离，同时传输和确认数据，有助于达到更高的速度。为了数据传输的安全性和稳定性，USB 3.0没有采用USB 2.0的轮流检测和广播机制，转而采用封包路由传输技术。这种技术一方面提高了数据传输的稳定性和安全性，另一方面使得终端设备在有数据传输的时候才发送信息进行传输，也成为USB 3.0电能控制的重要方面。

USB 3.0线缆内采用彩色信号线，有助于识别

USB 3.0的A接口设计采用了与USB 2.0完全一样的尺寸方案，如果不仔细查看接口内部触点情况，几乎无法区分USB 3.0和USB 2.0接口。USB 3.0的接口是典型的分层数据结构，如图4所示，靠近接口的开口方向是USB 2.0需要的4个触点，而后方同时布置了5个新触点，交错于前4个下凹式设计的触点，并且采用了凸起式设计。

USB 3.0 Micro接口，多用于移动设备或者手持设备

这5个凸起式触点就是USB 3.0额外添加的接触点。在图4中，1、2、3、4号触点是USB 2.0及以下方案使用的接口，新的USB 3.0的接口编码为5、6、7、8、9。除了对应之前提到的6根数据接线和一对电源接线外，USB 3.0特别增加了7号触点连接额外的信号接地线。

除了A型接口外，USB 3.0还额外设计了A型公母接口、B型公母接口、供电型B型公母接口、Micro-B型公母接口和Micro-A型公口以及Micro-AB型母口。其中，相应的公口和母口设计均完全兼容于USB 2.0的公母口设计，所起到的作用也基本相同。不过在线缆的定义方面，不同的公母口触点定义是不完全相同的。好在USB 3.0采用了更为鲜艳的颜色区分不同的信号线设计，无论是维修还是制造，都不会由于复杂的接线而感到困惑。