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2023年12月24日发(作者:恢复oracle数据库)

三、Type-C的Data/Power Role识别协商/Alt Mode

USB Type-C的插座中有两个CC脚,以下的角色检测,都是通过CC脚进行的,但是对于插头、或者线缆正常只有一个CC引脚,两个端口连接在一起之后,只存在一个CC引脚连接,通过检测哪一个CC有连接,就可以判断连接的方向。如果USB线缆中有需供电的器件,其中一个CC引脚将作为VCONN供电。

3.1 CC引脚有如下作用:

a)检测USB Type-C端口的插入,如Source接入到Sink

b)用于判断插入方向,翻转数据链路

c)在两个连接的Port之间,建立对应的Data Role

d)配置VBUS,通过下拉电阻判断规格,在PD协商中使用,为半双工模式

e)配置VCONN

f)检测还有配置其他可选的配置模式,如耳机或者其他模式

3.2 连接方向、Data Role、Power Role角色检测

3.2.1 SourceSink Connection

如图所示,Source端CC引脚为上拉,Sink端CC引脚为下拉。握手过程为接入后检测到有效连接(即一端为Host一端为Device),随后检测线材供电能力,再进行USB枚举。

如下图指示了Source端,在连接SINK之前,CC1和CC2的框图模型:

a)Source端使用一个MOSFET去控制电源,初始状态下,FET为关闭状态

b)Source端CC1/CC2均上拉至高电平,同时检测是否有Sink插入,当检测到有Rd下拉电阻时,说明Sink被检测到。Rp的阻值表明Host能够提供的功率水平。

c)Source端根据Cable中哪一个CC引脚为Rd下拉,去翻转USB的数据链路,同时决定另外一个CC引脚为VCONN

d)在此之后,Source打开VBUS,同时VCONN供电

e)Source可以动态调整Rp的值,去表示给Sink的电流发送变化,告知SINK最大可以使用的电流

f)Source会持续检测Rd的存在,一旦连接断开,电源将会被关闭

g)如果Source支持高级功能(PD或者Alternate Mode),将通过CC引脚进行通信

如下图指示了SINK端CC1和CC2框架:

a)SINK的两个CC引脚均通道Rd下拉到GND

b)SINK通过检测VBUS,来判断Source的连接与否

c)SINK通过CC引脚上拉的特性,来检测目前的USB通信链路(翻转)

d)SINK可选地去检测Rp的值,去判断Source可提供的电流。同时管理自身的功耗,保证不超过Source提供的最大范围

e)同样的,如果支持高级功能,通过CC引脚进行通信。

如下图指示DRP的CC引脚在链接之前的架构:

a)当作为Source存在的时候,DRP使用MOSFET控制VBUS供电与否

b)DRP使用Switch去切换自身身份作为Source,或者是SINK

c)DRP存在一套机制,分三种情况,去决定自身是SINK或者是Source,去建立两者间彼此的角色。

情况1:不使用PD SWAP,随机变成Source/SINK中的任意一个,CC脚波形为方波

情况2:自身倾向于作为Source,执行,问对面能不能做SINK呀,我做Source

情况3:与情况2相反,自身倾向作为SINK,执行,你做Source,我做小弟

当然还存在Source&Source,SINK&SINK这种搞基模式,唯一的结果就是一直停留在/,无法终成眷属。

3.3 Type-C的其他模式

3.3.1 Display Port Alternate Mode

系统会通过USB PD协议中VDMs的信息通信(CC引脚通信),去告知支持Display Port模式。在这个模式当中,USB SuperSpeed 信号允许部分传输USB,部分传输DP信号。

3.3.2 Audio Adapter Accessory Mode

如下图,为3.5mm音频输入口转Type-C端口,USB2.0链路被用来传输模拟音频信号,若带MIC,MIC信号则连接在SBU引脚上,在这个模式当中,电源可以提供到500mA电流。

Host端如何识别到音频模式呢?把CC引脚和VCON连接,并且下拉电阻小于Ra/2(则小于400ohm),或者分别对地,下拉电阻小于Ra(小于800ohm),则Host会识别为音频模式。

3.3.3 Debug Accessory Mode (DAM)

在DAM下,连接软体和硬体提供可视化调试和控制的系统,使用较少。


本文标签: 引脚 检测 提供 连接 模式