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USB Type-C凭借其自身强大的功能,在Apple, Intel, Google等厂商的强势推动下,必将迅速引发一场USB接口的革命,并将积极影响我们日常生活的方方面面.

USB Type-C 基本参数介绍说明

USB PD通讯说明

       USB- Power Delivery(USB PD) 是在一条线缆中同时支持高达100W电力传输和数据通信的协议规范 。USB Type-C则是一个全新的正反插USB连接器规范,能够支持USB 3.1(Gen1和Gen2)、Display Port和USB PD等一系列新标准。USB Type-C端口默认最高可支持5V3A。如果在USB Type-C端口中实现了USB PD,它就能支持USB PD规范中定义的100W功率(5V20A),因此,拥有USB Type-C端口并不意味着它支持USB PD。

USB PD看似只是电源传输与管理的协议,实际上它可改变端口角色,可与有源电缆通讯,允许DFP成为受电设备等诸多高级功能,因此支持PD的设备必须采用CC Logic芯片

USB Type-C VBUS电流检测与使用

USB Type-C中新增了电流检测与使用功能,新增三种电流模式:默认的USB电源模式(500mA/900mA),1.5A,3.0A。三种电流模式由CC 管脚来传输和检测,对于需要广播电流输出能力的DFP而言,需要通过不同值的CC上拉电阻Rp来实现;对于UFP而言,需要检测CC管脚上的电压值来获取 对方DFP的电流输出能力。

 

DFP-to-UFP和VBUS管理与检测

DFP 是一种在host 或hub上的 USB Type-C 端口,与device相连接,UFP 是一种在device或hub上的 USB Type-C 端口,与host或hub的DFP相连接, DRP 是一种既可作为DFP或UFP进行工作的 USB Type-C 端口, DRP在待机模式下每50ms在DFP和UFP间切换一次。当切换至DFP时,CC管脚上必须有一个上拉至VBUS的电阻Rp或者输出一个电流源,当切换至UFP时,CC管脚上必须有一个下拉至GND的电阻Rd。此切换动作必须由CC Logic芯片来完成 .    
    

当DFP检测到UFP插入之后才可以输出VBUS,当UFP拔出以后必须关闭VBUS。此动作必须由CC Logic芯片来完成。 

注:上述的DRP不同于USB-PD DRP。USB-PD DRP指的是作为Power Source(提供者)和Sink(消费者)的电源端口,例如,笔记本电脑上的USB Type-C端口支持USB-PD DRP,既可以作为Power Source(连接U盘或手机时),也可以作为Sink(连接显示器或电源适配器时)

 

 USB Type-C直接连接数据走线逻辑模型

DRP概念,DFP概念,UFP概念

自从Apple发布了新MacBook,就一堆人在说USB Type-C。 我来从硬件角度解析下这个USB Type-C,顺便解惑。尺寸小,支持正反插,速度快(10Gb).

 

数据传输主要有TX/RX两组差分信号,CC1和CC2是两个关键引脚,作用很多:

探测连接,区分正反面,区分DFP和UFP,也就是主从配置Vbus,有USB Type-C和USB Power Delivery两种模式。

配置Vconn,当线缆里有芯片的时候,一个cc传输信号,一个cc变成供电Vconn。配置其他模式,如接音频配件时,dp,pcie时电源和地都有4个,这就是为什么可以支持到100W的原因。

DRP(Dual Role Port): 双角色端口,DRP既可以做DFP(Host),也可以做UFP(Device),也可以在DFP与UFP间动态切换。典型的DRP设备是电脑(电脑可以作为USB的主机,也可以作为被充电的设备(苹果新推出的MAC Book Air)),具OTG功能的手机(手机可以作为被充电和被读数据的设备,也可以作为主机为其他设备提供电源或者读取U盘数据),移动电源(放电和充电可通过一个USB Type-C,即此口可以放电也可以充电)


CCpin 概念

CC(Configuration Channel):配置通道,这是USB Type-C里新增的关键通道,它的作用有检测USB连接,检测正反插,USB设备间数据与VBUS的连接建立与管理等.

Rp,在UFP有下拉电阻Rd。未连接时,DFP的VBUS是无输出的。连接后,CC pin相连,DFP的CC pin会检测到UFP的下拉电阻Rd,说明连接上了,DFP就打开Vbus电源开关,输出电源给UFP。 而哪个CC pin(CC1,CC2)检测到下拉电阻就确定接口插入的方向,顺便切换RX/TX。

电阻Rd=5.1k,电阻Rp为不确定的值,根据前面的图看到USB Type-C有几种供电模式,靠什么来甄别?就靠Rp的值,Rp的值不一样,CC pin检测到的电压就不一样,然后来控制DFP端执行哪种供电模式。

需要注意的是,上图里画了两个CC,实际上在不含芯片的线缆里只有一根cc线.

 

最近小编经常遇到如下的问题,这里统一回复给大家参考,谢谢!

USB Type-C对于USB3.1 Gen1或Gen2规范是强制性的吗?USB Type-C等同于USB3.0/3.1吗?

 

答案:否,USB Type-C规范独立于USB3.1 Gen1和Gen2规范之外。我们可以是使用之前传统的TypeA和TypeB接口来支持Gen1 或者Gen2 。USB Type-C规范是USB-IF制定的一个全新规范,支持高达100W电力传输和正反插,USB Type-C连接器既可以设计为Gen1,也可以设计为Gen2。