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徹底解決您選擇Type-C產(chǎn)品之憂(yōu)

作者:劉春根發(fā)布時(shí)間:2020-02-08752018 次瀏覽

          USB Type-C憑借其自身強大的功能,在Apple, Intel, Google等廠(chǎng)商的強勢推動(dòng)下,必將迅速引發(fā)一場(chǎng)USB接口的革命,并將積極影響我們日常生活的方方面面;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計人員的腦海中;這個(gè)接口將數據、電源和視頻合并在單個(gè)連接器接口中;它使得工程設計人員真正有機會(huì )在全新的平臺內不使用舊的電源插孔連接器;USB Type-C支持USB 2.0,USB 3.0USB 3.1,并且提供交替 (Alt) 模式選項,比如說(shuō)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100W的增強型供電能力;這個(gè)接口引入了更小、更薄、并且更加穩健耐用的插口,能夠支持高達20Gbps的數據速率。

 

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USB Type-C接口具有六大優(yōu)勢:

1.全功能:同時(shí)支持數據、音頻、視頻和充電,奠定高速數據、數字音頻、高清視頻、快速充電、多設備共用基礎,一根線(xiàn)可代替以前多根線(xiàn)纜;

2.正反插:與蘋(píng)果Lighting接口類(lèi)似,端口正面反面相同,支持正反插;

3.雙向傳輸:數據、電力可實(shí)現雙向傳輸;

4.向下兼容:通過(guò)轉接器,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 10Gb/s 數據傳輸。.

USB PD通訊說(shuō)明

USB- Power DeliveryUSB PD 是在一條線(xiàn)纜中同時(shí)支持高達100W電力傳輸和數據通信的協(xié)議規范 ;USB Type-C則是一個(gè)全新的正反插USB連接器規范,能夠支持USB 3.1Gen1Gen2)、Display PortUSB PD等一系列新標準;USB Type-C端口默認最高可支持5V3A;如果在USB Type-C端口中實(shí)現了USB PD,它就能支持USB PD規范中定義的100W功率(5A20V,因此,擁有USB Type-C端口并不意味著(zhù)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成為受電設備等諸多高級功能,

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:默認的USB電源模式(500mA/900mA),1.5A,3.0A;三種電流模式由CC 管腳來(lái)傳輸和檢測,對于需要廣播電流輸出能力的DFP而言,需要通過(guò)不同值的CC上拉電阻Rp來(lái)實(shí)現;對于UFP而言,需要檢測CC管腳上的電壓值來(lái)獲取對方DFP的電流輸出能力.

DFP-to-UFPVBUS管理與檢測

DFP 是一種在host hub上的 USB Type-C 端口,與device相連接,UFP 是一種在devicehub上的 USB Type-C 端口,與hosthubDFP相連接, DRP 是一種既可作為DFPUFP進(jìn)行工作的 USB Type-C 端口, DRP在待機模式下每50msDFPUFP間切換一次。當切換至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DFP檢測到UFP插入之后才可以輸出VBUS,當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(pán)或手機時(shí)),也可以作為Sink(連接顯示器或電源適配器時(shí)) 

Type-C公頭定義圖.jpg

USB Type-C直接連接數據走線(xiàn)邏輯模型

DRP概念,DFP概念,UFP概念

數據傳輸主要有TX/RX兩組差分信號,CC1CC2是兩個(gè)關(guān)鍵引腳,作用很多:

探測連接,區分正反面,區分DFPUFP,也就是主從配置Vbus,有USB Type-CUSB Power Delivery兩種模.

配置Vconn,當線(xiàn)纜里有芯片的時(shí)候,一個(gè)cc傳輸信號,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DFPUFP間動(dòng)態(tài)切換。典型的DRP設備是電腦(電腦可以作為USB的主機,也可以作為被充電的設備(蘋(píng)果新推出的MAC Book Air),具OTG功能的手機(手機可以作為被充電和被讀數據的設備,也可以作為主機為其他設備提供電源或者讀取U盤(pán)數據),移動(dòng)電源(放電和充電可通過(guò)一個(gè)USB Type-C,即此口可以放電也可以充電)

CCpin 概念

CCConfiguration 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設備間數據與VBUS的連接建立與管理等.

DFPCC pin有上拉電阻Rp,在UFP有下拉電阻Rd。未連接時(shí),DFPVBUS是無(wú)輸出的。連接后,CC pin相連,DFPCC pin會(huì )檢測到UFP的下拉電阻Rd,說(shuō)明連接上了,DFP就打開(kāi)Vbus電源開(kāi)關(guān),輸出電源給UFP。 而哪個(gè)CC pinCC1,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,根據前面的圖看到USB Type-C有幾種供電模式,靠什么來(lái)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(lái)控制DFP端執行哪種供電模式。需要注意的是,實(shí)際上在不含芯片的線(xiàn)纜里只有一根cc線(xiàn).

USB Type-C對于USB3.1 Gen1Gen2規范是強制性的嗎?USB Type-C等同于USB3.0/3.1嗎?

答案:否,USB Type-C規范獨立于USB3.1 Gen1Gen2規范之外。我們可以是使用之前傳統的TypeATypeB接口來(lái)支持Gen1 或者Gen2 。USB Type-C規范是USB-IF制定的一個(gè)全新規范,支持高達100W電力傳輸和正反插,USB Type-C連接器既可以設計為Gen1,也可以設計為Gen2。

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