一文读懂USB Type-C和USB3.0
手机电脑显示器常用接口的类型和协议介绍
接口类型和协议
类型是接口的物理呈现,而协议则是接口实现某种功能必须遵守的的标准。
同一种物理类型的接口可能包含多种标准协议。
接口类型
常见的接口类型有 USB的 Type-A 、Type-B、Type-C、lightning、Displayport、HDMI、DVI、VGA,接口里面的pin和电路不一样 。
- Type-A 就是鼠标键盘常用的;
- Type-B 打印机常用接口,和某些3.5mm硬盘
- Type-C 现在最流行的双面插拔,电脑手机新采用的接口
- mini USB接口则是很老的诺基亚手机充电线上的接口;
- micro USB接口就是安卓手机常用的;
- lightning接口上苹果12年iPhone4s之后的手机采用的接口;
- HDMI接口显示器上常用的数字型接口
- DP同样显示器上常用的数字型刷新率更高的接口
- miniDP就是15款及之前Mac上的接口;
- DVI老款音频接口
- VGA 老款模拟视频接口,还记得那年的插卡游戏机吗
接口的协议
接口协议(Interface protocol)指的是需要进行信息交换的接口间需要遵从的通信方式和要求。接口协议的种类非常多。接口协议不仅要规定物理层的通信,还需要规定语法层和语义层的要求。
接口标准,定义整个数据传输的方式,包括编码、驱动、接口实现等等。USB、HDMI、Thunderbolt等都是接口标准,其中可以再分成两类:纯视频、音频用的接口标准。包括HDMI、DisplayPort,还有上古的 VGA、DVI 等。还有就是通用数据接口,包括USB 和 Thunderbolt。每种接口都有自己的N个版本,比如 USB2.0,USB3.0,Display1.2之类的。
USB 1.0
USB规格第一次是于1995年,由Intel、IBM、Compaq、Microsoft、NEC、Digital、North Telecom等七家公司组成的USBIF(USB Implement Forum)共同提出,USBIF于1996年1月正式提出USB1.0规格,不过因为当时支持USB的周边装置少的可怜,所以主机板商不太把USB Port直接设计在主机板上,带宽1.5Mbps(192Kb/s)。
USB 2.0
USB2.0技术规范是有由Compaq、Hewlett Packard、Intel、Lucent、Microsoft、NEC、Philips共同制定、发布的,规范把外设数据传输速度提高到了480Mbps,是USB 1.1设备的40倍!2000年制定的USB 2.0标准是真正的USB 2.0,被称为USB 2.0的高速(High-speed)版本,理论传输速度为480 Mbps(60Mb/s).
USB 3.0(USB 3.1 Gen1)
USB 3.0规范由英特尔等公司发起,USB3.0 引入全双工数据传输。5根线路中2根用来发送数据,另2根用来接收数据,还有1根是地线。也就是说,USB 3.0可以同步全速地进行读写操作,USB3.0的最大传输带宽5.0Gbps(640MB/s)。
USB 3.1(USB 3.1 Gen2)
USB 3.1是最新的USB规范,该规范由英特尔等公司发起。与USB 3.0技术相比,新USB技术使用一个更高效的数据编码系统,并提供一倍以上的有效数据吞吐率。它完全向下兼容现有的USB连接器与线缆,数据传输速度10Gbps(1280MB/s)。
USB 4
USB 技术的下个发展阶段是 USB4。兼容雷雳 3,仅采用 USB-C 接口,数据传输速度40Gbp/s(5GB/s)。
雷电接口(三代)
Thunderbolt (雷雳)是由 Intel® 联合 Apple® 开发的硬件接口品牌名称,用于将外围设备连接到计算机。雷雳 1 和 2 采用与 Mini DisplayPort (MDP) 相同的接口,而雷雳 3 采用 USB-C 接口。Thunderbolt连接技术融合了PCIExpress数据传输技术和DisplayPort显示技术,可以同时对数据和视频信号进行传输,并且每条通道都提供双向10Gbp/s带宽,最新的雷雳3达到40Gbp/s(5GB/s)。
HDMI协议
HDMI(High-Definition Multiface Interface)是Hitachi, Panasonic, Philips, SiliconImage, Sony, Thomson, Toshiba几家公司共同发布的一款音视频传输协议,主要用于DVD, 机顶盒等音视频source到TV,显示器等sink设备的传输。
DisplayPort标准
DisplayPort简称DP是一个由PC及芯片制造商联盟开发,视频电子标准协会(VESA)标准化的数字式视频接口标准。该接口免认证、免授权金,主要用于视频源与显示器等设备的连接,并也支持携带音频、USB和其他形式的数据。此接口的设计是为取代传统的VGA、DVI和FPD-Link(LVDS)接口。 DP1.4最高达32.4Gbps的带宽,可支持8K 60Hz 、4K 120Hz HDR高解析。
DisplayPort定义了两种接头,全尺寸(Full Size)和迷你(Mini)。两种接头都有20针。很多人都不了解Minidp和dp的区别,两者的外观不同:miniDP接口比PD接口宽度小,容积都是一样的,同样都是20针。
它们的尺寸不同,miniDP为7.5mm x 4.5mm,DP是16mm x 4.8mm。
虽然他们都属于DP接口,但是开发者不同
1、DisplayPort(简称DP)是一个由PC及芯片制造商联盟开发,视频电子标准协会(VESA)标准化的数字式视频接口标准。
2、Mini DisplayPort(简称miniDP)是一个微型版本的DisplayPort,是由苹果公司开发的。
Byte与bit
数据存储是以“字节”(Byte)为单位,数据传输大多是以“位”(bit,又名“比特”)为单位,一个位就代表一个0或1(即二进制),每8个位(bit,简写为b)组成一个字节(Byte,简写为B),是最小一级的信息单位 。
字节(Byte)=8位(bit) [6]
1KB( Kilobyte,千字节)=1024B [6]
1MB( Megabyte,兆字节)=1024KB [6]
1GB( Gigabyte,吉字节,千兆)=1024MB [6]
1TB( Trillionbyte,万亿字节,太字节)=1024GB [6]
1PB( Petabyte,千万亿字节,拍字节)=1024TB [6]
1EB( Exabyte,百亿亿字节,艾字节)=1024PB [6]
1 ZB(Zettabyte,十万亿亿字节,泽字节)=1024EB [6]
1YB( Yottabyte,一亿亿亿字节,尧字节)=1024ZB [6]
BB( Brontobyte,千亿亿亿字节)=1024YB [6]
注意下Gbps是小写的b(bit)是字的并不是大写的B(Byte)字节,1B = 8b。平常说的网速要是带宽/8。
接口类型和协议的关系
某一类型的接口可以具有多个协议,比如USB type-A的接口可能是USB2.0,USB3.0或者USB3.1协议,协议是向下兼容的。type-c的接口可能既包括USB3.1的协议又包括雷电3的协议等多个协议。雷电3协议包括数据音频视频充电等。所以一个雷电3协议的type-c接口你可以连接显示器,硬盘,鼠标,电源线。一个类型包含多个协议,一个协议也可能兼容多个协议。
现在的王者USB Type-C
- 接口纤薄8.3mmX2.5m,电子产品薄是主流
- 采用USB3.1的标准或雷电3的标准,传输速度最高到5GB/s
- 具备正反插的功能,承受1万次反复插拔
- 可以提供最大达100W的电力,充电更快
- 雷电3,USB3.1协议标准,理论上可以连接所有常用的外设,省却了大量的线。
文章背景
因为最近闲鱼买了一个LG UK650 27寸4K的显示器,插在我的15款的Mac上,字体模糊。换了另一个HDMI的接口字体正常了,可是只有30Hz的刷新率。当我调整到60Hz的时候字体又开始模糊了,网上找了两天没有正确的答案。偶然间看到说DP接口比HDMI的刷新率要高,就淘宝买了个绿联的miniDP转DP的线,问题解决了。
另外,显示屏的卖家闲鱼上描述的是
仅拆封试用几次,很新!
然后呢,我查看了下使用时间是6300小时,卖家说可以退,但是没有明显的质量问题就没必要退了。大家闲鱼买东西还是要仔细点的。咸鱼就用了几次就没用了。
文末小结
我如果遇到问题在网上找不到答案,解决之后就会把答案写出来发布在网上,以便让后来者少花费些时间,算是发扬下互联网精神。网上找到的知识就是先行者为我们后来者留下的财富,也希望能为后来者做些什么!
文章参考
百度百科接口协议
百度百科USB3.1
百度百科雷电接口
百度百科字节
百度百科DP接口
百度百科USB TYPE-C
教你快速搞明白各种接口以及协议
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