Type-C (二),Configuration Channel (cc)

Type-C (二)，Configuration Channel (cc)什么是 Configuration Channel (cc) ？它是位于 Type-C connector 中的两个 pin，是 Host 和 Device 之间重要的配置通道。主要功能是，Detection Device Insert，Check Positive and negative，Control vconn，Configure Data Bus，Negotiate Power For Vbus，Discover and Configure Alternate Mode。以上功能都是基于 Type-C Connector 的物理设计，以及 PD Message。典型的三种 Type-C Port 线路设计A. Source Configuration Channel Functional Model作为一个 Source Port，有如下功能：1. Source 端的 PD Controller 使用 FET 去控制 Vbus 的 Power，未连接 Sink 时，Vbus 关闭2. Source 端分别在 cc1/2 上连接 Rp 电阻，当测检到 Rd 时，则认为 Sink 接入。Rp 的值向 Sink 端 声明了 Source 端的 Current Level。3. Source 端根据 cc pin 拉低的情况，侦测并建立正确的 USB3.0 Data Path，控制 MUX 保证 USB3.0 data path 处于导通状态。同时判断哪个 cc pin 作为 Vconn4. Source 端一旦检测到 Sink 接入，就会提供 Vbus 和 Vconn Power5. Source 端能够动态调整 Rp 的值，改变提供给 Sink 的 Current Level6. Source 端会持续检测 Rd 状态，以判断 Sink 是否处于接入状态。一旦 Sink 移除，Source 会 关闭 Vbus 和 Vconn。B. Sink Configuration Channel Functional Model作为一个 Sink Port，有如下功能：1. Sink 端在 cc1/2 上同时接 Rd 电阻2. Sink 端以 Vbus 上是否有 Power 判断 Source 端是否接入3. Sink 端根据 cc pin 拉高的情况，侦测并建立正确的 USB3.0 Data Path，控制 MUX 保证 USB3.0 data path 处于导通状态。4. Sink 端可以根据实际设计，侦测 cc 电压，判断 Source 端当前的 Current Level。同时需要 管控自身的负载，防止 Source 端过流。

C. DRP Configuration Channel Functional Model作为一个 DRP Port，有如下功能：1. DRP 端使用 FET 去控制 Vbus 的 Power，作为 Source 时，默认 Vbus 关闭2. DRP 端使用开关，使呈现的 Source 和 Sink 状态来回切换3. 关于 Source、Sink 的切换，在最开始连接时，有如下逻辑 a. 在建立确切的、固定的连接状态前，DRP 呈现的 Source 或者 Sink 会来回切换。 切换周期为 tDRP（500--100ms），Rp 呈现的时间为 （30%--70%） 切换时间为 tDRPTransition（0--1ms）。 b. 当 DRP 呈现为 Source 时，遵循 Source Port 行为。 c. 当 DRP 呈现为 Sink 时， 遵循 Sink Port 行为。Device DetectType-C Port 的 Vbus 默认是没有电压的。当 Source 端侦测到 Sink 接入后，才会在 Vbus 上输出 Power。如下图，Source 端在两个 cc pin 上设计上拉电阻 Rp，对外都呈现高电平。Sink 端在两个 cc pin 上设计下拉电阻 Rd。Cable 上设计一个 cc 下拉 Rd，一个 cc 下拉 Ra。当 Source/Sink 端侦测到 cc 电压变化后，即认为有 Device 接入。

Source 端 cc pin 也可以设计为 Current Source 识别。实际应用中采用 Rp 设计，这样最简单。Positive And Negative当 Source/Sink Attached 后，Source 端会默认输出 5V Power，向 Sink 端供电。Type-C 接入后，是正插还是反插，都是相对而言的。下图是连接后的几种情况。

Cable Detect对于 Type-C to Type-C 的转接线来说，其内部只有一个 cc pin 用于导通 Host/Device 端的 cc。对于不含 e-Mark 的 Passive Cable 不存在另外一个 cc pin，内部是断开的。对于有 e-Mark 的 Active Cable，另外一个 cc pin 设计下拉电阻 Ra，大小为 800-1200Ω。当 Source 在 cc pin 检测到 Ra 时，会在对应的 cc pin 上输出 Vconn Power 用于给 Active Cable 供电，以便 Source 端读取 e-Mark

中存储的 Cable 信息。e-Mark IC 是一个 Support PD 协议的控制器，内部存储了 Cable 的 Data/Power 传输能力。某些 Active Cable 中还存在 Re-Driver 用于增强高速信号的驱动能力。

Power/Data Role and Role Swap当 Source/Sink 连接后，cc pin 相连。Source 在 cc pin 检测到 Sink 的下拉电阻 Rd，Source 打开 Vbus Out Path，默认输出 5V Power。Sink 在 cc pin 检测到 Source 的上拉电阻 Rp，Sink 打开 Vbus In Path。

电阻 Rd=5.1k，电阻 Rp为不确定的值。Type-C Port 默认的 2 种供电能力就靠 Rp 的值声明。Rp 的值不一样，Sink 端 cc pin 检测到的电压就不一样，然后来控制其抽载电流。不论是哪种类型的 Port，Power/Data（此处Data仅指 USB Data）Role 在建立连接时是确定的。例如 Port 的 cc pin 呈现：Rp，即该 Port 为 Power Source，同时也是 DFP（USB Host）Rd，即该 Port 为 Power Sink，同时也是 UFP（USB Device）针对两个 DRP 连接的情况，Type-C 和 PD 规范分别定义了一种切换 Power/Data Role 的规则。在建立 Type-C 连接的过程中，提供了一种可选的 Policy，即 和 。 初始的 Sink 端，在 状态下，可以发起 动作。 初始的 Source 端，在 状态下，可以发起 动作。在建立 Type-C 连接后，如果双方都 Support USB PD 协议，那么可使用 DR_Swap、 PR_Swap、VCONN_Swap Message 来切换 Power/Data Role。

常见的几种连接

按照标准，DRP 的 Rp 和 Rd 是动态切换的，而且变化频率不固定。因此 DRP 连接后，Source/Sink 是随机产生的。兼容 Type-AType-C 是一种新的接口规范。实际使用时为了和当下 Type-A/B 的 Host、Device、Cable 做出兼容。针对 Type-C 转 Type-A/B 的转接线设计如下。转接线的 Type-C Port 设计默认下拉电阻 Rd，另一端 Type-A/B Port 默认就是 Source Port。

转接线的 Type-C Port 设计默认上拉电阻 Rp，另一端 Type-A/B Port 默认就是 Sink Port。参考资料