USB Type-C Configuration Channel (CC)引脚功能介绍
翻译自: http://kevinzhengwork.blogspot.com/2014/09/usb-type-c-configuration-channel-cc-pin.html
1.插入检测
DFP(下行端口)为主机端口,UFP(上行端口)为设备端口。如图所示,在DFP中的CC通道上有上拉电阻,相应的在UFP中有对应的下拉电阻。在DFP与UFP连接之前,VBUS没有输出,当两者连接之后,DFP检测到CC引脚的电平被拉低,DFP则识别到UFP设备已连接并打开VBUS上的MOSFET,为UFP设备供电。
在DFP上有两个CC引脚,DFP通过检测三种不同形式的UFP端下拉电阻(Open开路、Ra=0.8-1.2K、Rd=5.1K)来识别各种配置模式。
2.识别电缆方向来建立信号路由
连接Type-C电缆可以不区分正反方向,当DFP检测到CC1被下拉,则UFP是向上接入,同样地当检测到CC2被下拉则UFP是向下接入(参考上表)。下图展示了使用高速MUX进行信号路径切换。USB3.1数据速率高达10 Gbps,需要使用MUX来避免传输线分叉和冗余。
3.在两个端口间协商建立DFP和UFP身份
Type-C除了DFP与UFP,还有一种是DRP(双模式端口),可以在DFP与UFP间切换,当DRP端口与DFP设备相连,DRP则切换为UFP设备;同样地也可以切换为DFP设备。当两个DRP设备连接时,DFP与UFP身份是随机的。
4.了解VBUS配置方式:电流模式与USB PD
下表展示了每个USB标准所能提供的供电能力。纯Type-C端口可以提供5V/3A的供电能力。如果使用Type-C端口配合USB PD协议,供电能力则高达20V/5A。USB PD协议通过CC通道传输。
Type-C有 1.5A 和 3A 两种电流模式,取决于DFP的输出能力。DFP通过CC引脚上的电压告知UFP供电能力。UFP端的下拉电阻Rd=5.1K,DFP就可以通过其上拉电阻或者电流源在CC引脚上产生电压。
Type-C给出了不同输出模式下上拉电阻或电流源的规格:
举例来说,当DFP给CC引脚提供330uA的电流时,CC引脚上电压则为330uA * 5.1kOhms = 1.683V。根据下表,DFP则被识别为vRd-3.0标准。当DFP用10k电阻把CC引脚上拉至4.75~5.5V时,CC引脚上的电压则为1.688V,DFP也会被识别为vRd-3.0标准。
BMC PD控制器通过CC引脚发送USB PD协议。
5.配置VCONN
Type-C规范定义了内部有电路需要供电的主动电缆。Type-C电缆上一共有两个CC引脚,如果其中一个用来识别DFP与UFP,那么另外一个就可以用来作为VCONN为主动电缆提供电源。当DFP检测到下拉电阻为Ra=800~1200Ohms时,这个CC引脚将切换至VCONN对外输出4.75~5.5V,功率最大1W。
6.配置使用其他外设模式
Type-C规范定义了替代(Alt)模式与外设(Accessory)模式。主机、设备与线缆可以发送格式化的厂商自定义信息(VDM)来交换信息和发现USB ID。当主机通过VDM与设备交换信息厚进入 Alt 模式后,Type-C接口中的引脚定义将会改变以支持PCIe或者DisplayPort。下面的例子是一个Type-C扩展坞,它使用MUX切换PCIe或USB 3.1信号通至Type-C端口。
当CC1和CC2引脚同时使用Ra下拉时,主机将把设备识别成音频设备,然后从USB信号切换至音频信号。
作者:Simpreative
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来源:简书
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