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关于USB CC引脚的功能,想必很多人都很好奇。USB经常接触,其内部的VBUS D+与D-大家肯定都知道了解,但对于CC引脚的存在却很少有人知道其作用。所以呢,今日,小白就来简单的介绍一下其功能。 首先还是要先介绍几个关键名词: DFP(Downstream Facing Port)下行端口,可以理解为Host,DFP提供VBUS,可以提供数据。在协议规范中DFP特指数据的下行传输,笼统意义上指的是数据下行和对外提供电源的设备。典型的DFP设备是电源适配器。只能做Source。 UFP(Upstream Facing Port)上行端口,可以理解为Device,UFP从VBUS中取电,并可提供数据。典型设备是U盘,移动硬盘。只能做sink端。 DRP (DualRolePort):双角色端口,DRP既可以做DFP(Host),也可以做UFP(Device),也可以在DFP与UFP间动态切换。典型的DRP设备是笔记本电脑,手机。 1. 插入检测在DFP与UFP未连接之前,VBUS是没有输出的。当DFP与UFP连接后,CC pin连接。DFP上的CC pin会检测到来自UFP的下拉。此时代表了DFP与UFP连接成功。随后,DFP会打开VBUS上的FET,输出VBUS给UFP。 以大家接触最多的手机为例。手机属于DRP,既可以做DFP,又可以做UFP。手机因CC logic的存在,当未连接Type C时, CC引脚是不断的循环被上拉与下拉的。此时如果用示波器测量机器的CC Pin的信号其实是方波。 当手机充电时 针对手机而言, 作为UFP时,内部的CC引脚直接通过Rd为下拉至地。 充电器,作为DFP,内部的两个CC引脚是被上拉到VBUS。 当充电器与手机连接,因手机内部CC引脚的下拉进而导致充电器的CC1 Pin被拉低时,此时代表UFP是向上插入。反之,如果充电器检测到CC2 pin被下拉时,则UFP就是向下插入。
下表展示了每个USB标准所能提供的供电能力。纯type C端口可提供5V/3A的供电能力。如果配合PD协议,供电能力可以达到更高(USB pd协议通过CC引脚通信)。 文章最开始说过DFP为HOST端,UFP为DEVICE端。DFP端的CC pin上存在上拉电阻Rp,UFP端的CC pin上存在下拉电阻Rd。在DFP与UFP未连接时,DFP上的VBUS是断开的,只有当DFP与UFP连接时,DFP便会打开FET,供电给UFP。 DFP可根据CC1与CC2的负载状态(如下图),来判断它是否接到了debug or Audio accessory装置。 从下图可以看到插座的A5与B5分别存在的是CC1与CC2。与之相对应的插头在A5与B5存在的是CC与Vconn。 Type-C除了DFP与UFP,还有一种是DRP(双模式端口,前面提过手机就是DRP),可以以一定的间隔在DFP与UFP间来回切换。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。 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与设备交换信息后进入 Alt 模式,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。 |
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