USB Type-C 協議

轉自:https://blog.csdn.net/u013625961/article/details/53924206

feature

支持到最高40G的帶寬,支持2個4K顯示的帶寬

正反插,具有用戶友好的特性

cross protocol,兼容USB typeA/B

Power Delivery (100V ) (大電流,高電壓。可以取代很多的充電接口)

組件

Receptacle 插座

Cable 線纜

Plug 接口
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具體內容

Type-C 接口具有上下中心對稱的引腳,可以實現正反插。

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Type-C 中各個引腳的功能和支持的協議:

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Type C定義了兩類電流輸出,第一類是在CC偵測到連接後,可以在VBUS上實現1.5A或者3A的電流輸出。另外爲了滿足更高電流的要求,USB Type C還定義了USB PD協議,在另外的USB支持USB PD 芯片的配合下,可以實現最高20V,最大5A的供電方式
USB PD 模式下,CC 信號作爲DFP和UFP直接PD協議的協議通道。
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USB Type-C 中關鍵是定義了兩根 CC pin,在此基礎上支持type-c 的所有功能。
具體包括:
* USB功能角色確認
* USB端口連接器件偵測,
* 確定線纜的接插方向確定信號功能
* 偵測並配置VBUS的電流模式以及進行Power Delivery溝通
* 配置VCONN
* 發現並配置其他可選功能(PD,Audio)

CCpin上根據具體的應用角色具有不同的電阻配置:
* DFP(下行端口上)安裝Rp上拉電阻
* UFP(上行端口上)安裝Rd下拉電阻
* 有源電纜上安裝Ra下拉電阻

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DFP上的上拉電阻值跟具體的電流輸出能力關係:
下行端口上的Rp上拉電阻必須同時連接至CC1和CC2引腳,並且可上拉至3.3V或5.0V(也可使用電流源)。所選電阻的值會向設備通告端口的供電電流能力。(這裏的電壓是Rp上拉的電壓值,而VBUS固定輸出5V電壓)
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DUP Rp下拉電阻
對於CC1和CC2引腳,必須在上行端口與GND之間連接一個有效的Rp下拉電阻(或者選擇使用電壓鉗位)。如果要使用1.5A@5V或3.0A@5V的USB Type-C充電電流,則5.1 kΩ ± 10%是可接受的惟一電阻
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有源電纜的Ra下拉電阻
如果電纜要具有3A以上的輸出能力,必須保證Ra下拉電阻,電阻值在800歐到1200歐

Type-C DFP根據CC Pins上的電源判讀是否與UFP建立連接

在沒有建立正確的連接之前,DFP上的VBUS不會輸出電壓。建立連接之後,DFP會根據CC pin上分得的電壓大小從而判斷下拉電阻Rd阻值,進而確定UFP的類型

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具體是CC1還是CC2pin上連接的下拉判斷連接是否翻轉
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當連接中有有源電纜參與連接的時候,此時一根CC上的下拉爲Rd,另外一根CC上的下拉則爲Ra,此時偵測到連接的是有源電纜。DFP上的VCONN爲電纜內部的IC提供電壓。
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當CC1,CC2上傳輸VDM (Vendor defined message)信號時,Host 和Device 可以識別對方ID,進而進入到alternate mode.

最後需要說明Type-C 的供電模式

DFP的VBUS具有不同的操作模式,既兼容之前的USB協議,又根據Type-C 定義了新的操作模式。

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DFP的不同模式需要內部調整Rp來告知UFP。具體上來說是UFP根據Rd上的電壓來獲取到DFP支持的操作模式。
Type-C spec定義了DFP在不同模式下,在CC pin要供多大的電流或是要用多大的上拉電阻Rp阻值。

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UFP根據CC pin上的電壓來判斷DFP的電壓模式

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如果需要PD模式,CC上會傳輸BMC信號進行供電協商,具體的溝通方式是按照message包傳遞信息的。分爲包頭和數據。

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http://www.comoss.com/img/news/2015/USB%20TYPE%20C%E6%8A%80%E8%A1%93%E8%AA%AA%E6%98%8E.pdf

http://kevinzhengwork.blogspot.tw/2014/08/usb-type-c.html

http://www.microchip.com.cn/community/Uploads/Download/Library/00001953a_cn.pdf

e-mark[電子標籤]IC作用

當線材需要傳輸5A(電壓DC5V~20V)時,電源端需要檢測線材是否可以支持5A電流,如果支持就打開VBUS(用電端需要的電壓值),否則不會把VBUS電壓調到用電器需要的電壓。PD芯片與e-mark IC通信的內容定義爲 sop’ 或者 sop”.




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