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USB Type-C憑借其自身強(qiáng)大的功能,在Apple, Intel, Google等廠商的強(qiáng)勢推動(dòng)下,必將迅速引發(fā)一場USB接口的革命,并將積極影響我們?nèi)粘I畹姆椒矫婷?/span>;我們一直推崇TYPE C,我們也和您分享TYPE C的技術(shù)行業(yè)資訊!在電子行業(yè)中,Type-C存在于每一位工程設(shè)計(jì)人員的腦海中;這個(gè)接口將數(shù)據(jù)、電源和視頻合并在單個(gè)連接器接口中;它使得工程設(shè)計(jì)人員真正有機(jī)會(huì)在全新的平臺(tái)內(nèi)不使用舊的電源插孔連接器;USB Type-C支持USB 2.0,USB 3.0和USB 3.1,并且提供交替 (Alt) 模式選項(xiàng),比如說用于視頻的DisplayPort;USB Type-C引入了15W的固有供電能力,以及在增加USB電力傳輸 (USB PD) 時(shí),高達(dá)100W的增強(qiáng)型供電能力;這個(gè)接口引入了更小、更薄、并且更加穩(wěn)健耐用的插口,能夠支持高達(dá)20Gbps的數(shù)據(jù)速率。
1.全功能:同時(shí)支持?jǐn)?shù)據(jù)、音頻、視頻和充電,奠定高速數(shù)據(jù)、數(shù)字音頻、高清視頻、快速充電、多設(shè)備共用基礎(chǔ),一根線可代替以前多根線纜;
2.正反插:與蘋果Lighting接口類似,端口正面反面相同,支持正反插;
3.雙向傳輸:數(shù)據(jù)、電力可實(shí)現(xiàn)雙向傳輸;
4.向下兼容:通過轉(zhuǎn)接器,能兼容USB Type A、Micro B等接口;
5.小尺寸:接口尺寸為8.3mm X 2.5mm,約為USB-A接口1/3;
6.高速率:兼容USB 3.1協(xié)議的可支持高達(dá) 10Gb/s 數(shù)據(jù)傳輸。.
USB PD通訊說明
USB- Power Delivery(USB PD) 是在一條線纜中同時(shí)支持高達(dá)100W電力傳輸和數(shù)據(jù)通信的協(xié)議規(guī)范 ;USB Type-C則是一個(gè)全新的正反插USB連接器規(guī)范,能夠支持USB 3.1(Gen1和Gen2)、Display Port和USB PD等一系列新標(biāo)準(zhǔn);USB Type-C端口默認(rèn)最高可支持5V3A;如果在USB Type-C端口中實(shí)現(xiàn)了USB PD,它就能支持USB PD規(guī)范中定義的100W功率(5A20V),因此,擁有USB Type-C端口并不意味著它支持USB PD;USB PD看似只是電源傳輸與管理的協(xié)議,實(shí)際上它可改變端口角色,可與有源電纜通訊,允許DFP成為受電設(shè)備等諸多高級(jí)功能,
Type-C VBUS電流檢測與使用
USB Type-C中新增了電流檢測與使用功能,新增三種電流模式:默認(rèn)的USB電源模式(500mA/900mA),1.5A,3.0A;三種電流模式由CC 管腳來傳輸和檢測,對(duì)于需要廣播電流輸出能力的DFP而言,需要通過不同值的CC上拉電阻Rp來實(shí)現(xiàn);對(duì)于UFP而言,需要檢測CC管腳上的電壓值來獲取對(duì)方DFP的電流輸出能力.
DFP-to-UFP和VBUS管理與檢測
DFP 是一種在host 或hub上的 USB Type-C 端口,與device相連接,UFP 是一種在device或hub上的 USB Type-C 端口,與host或hub的DFP相連接, DRP 是一種既可作為DFP或UFP進(jìn)行工作的 USB Type-C 端口, DRP在待機(jī)模式下每50ms在DFP和UFP間切換一次。當(dāng)切換至DFP時(shí),CC管腳上必須有一個(gè)上拉至VBUS的電阻Rp或者輸出一個(gè)電流源,當(dāng)切換至UFP時(shí),CC管腳上必須有一個(gè)下拉至GND的電阻Rd。當(dāng)DFP檢測到UFP插入之后才可以輸出VBUS,當(dāng)UFP拔出以后必須關(guān)閉VBUS。
注:上述的DRP不同于USB-PD DRP。USB-PD DRP指的是作為Power Source(提供者)和Sink(消費(fèi)者)的電源端口,例如,筆記本電腦上的USB Type-C端口支持USB-PD DRP,既可以作為Power Source(連接U盤或手機(jī)時(shí)),也可以作為Sink(連接顯示器或電源適配器時(shí))
USB Type-C直接連接數(shù)據(jù)走線邏輯模型
DRP概念,DFP概念,UFP概念
數(shù)據(jù)傳輸主要有TX/RX兩組差分信號(hào),CC1和CC2是兩個(gè)關(guān)鍵引腳,作用很多:
探測連接,區(qū)分正反面,區(qū)分DFP和UFP,也就是主從配置Vbus,有USB Type-C和USB Power Delivery兩種模.
配置Vconn,當(dāng)線纜里有芯片的時(shí)候,一個(gè)cc傳輸信號(hào),一個(gè)cc變成供電Vconn。配置其他模式,如接音頻配件時(shí),dp,pcie時(shí)電源和地都有4個(gè),這就是為什么可以支持到100W的原因。
DRP(Dual Role Port): 雙角色端口,DRP既可以做DFP(Host),也可以做UFP(Device),也可以在DFP與UFP間動(dòng)態(tài)切換。典型的DRP設(shè)備是電腦(電腦可以作為USB的主機(jī),也可以作為被充電的設(shè)備(蘋果新推出的MAC Book Air)),具OTG功能的手機(jī)(手機(jī)可以作為被充電和被讀數(shù)據(jù)的設(shè)備,也可以作為主機(jī)為其他設(shè)備提供電源或者讀取U盤數(shù)據(jù)),移動(dòng)電源(放電和充電可通過一個(gè)USB Type-C,即此口可以放電也可以充電)
CCpin 概念
CC(Configuration Channel):配置通道,這是USB Type-C里新增的關(guān)鍵通道,它的作用有檢測USB連接,檢測正反插,USB設(shè)備間數(shù)據(jù)與VBUS的連接建立與管理等.
在DFP的CC pin有上拉電阻Rp,在UFP有下拉電阻Rd。未連接時(shí),DFP的VBUS是無輸出的。連接后,CC pin相連,DFP的CC pin會(huì)檢測到UFP的下拉電阻Rd,說明連接上了,DFP就打開Vbus電源開關(guān),輸出電源給UFP。 而哪個(gè)CC pin(CC1,CC2)檢測到下拉電阻就確定接口插入的方向,順便切換RX/TX。
電阻Rd=5.1k,電阻Rp為不確定的值,根據(jù)前面的圖看到USB Type-C有幾種供電模式,靠什么來甄別?就靠Rp的值,Rp的值不一樣,CC pin檢測到的電壓就不一樣,然后來控制DFP端執(zhí)行哪種供電模式。需要注意的是,實(shí)際上在不含芯片的線纜里只有一根cc線.
USB Type-C對(duì)于USB3.1 Gen1或Gen2規(guī)范是強(qiáng)制性的嗎?USB Type-C等同于USB3.0/3.1嗎?
答案:否,USB Type-C規(guī)范獨(dú)立于USB3.1 Gen1和Gen2規(guī)范之外。我們可以是使用之前傳統(tǒng)的TypeA和TypeB接口來支持Gen1 或者Gen2 。USB Type-C規(guī)范是USB-IF制定的一個(gè)全新規(guī)范,支持高達(dá)100W電力傳輸和正反插,USB Type-C連接器既可以設(shè)計(jì)為Gen1,也可以設(shè)計(jì)為Gen2。
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