ZHCY216 November   2024

 

  1.   1
  2.   引言
  3.   USB Type-C® 的基础知识
    1.     摘要
    2.     USB-C 数据速度和功率级别
    3.     数据和电源角色
    4.     USB-C 引脚排列和可正反插接
    5.     USB-C 电缆检测和方向
    6.     何时需要 USB PD 控制器？
  4.   USB Type-C® 的发展历程
    1.     摘要
    2.     USB 连接器基础知识
    3.     USB 和 USB PD 协议发展历程
    4.     USB-C 与 USB PD
    5.     USB PD 3.1 规范的演变
  5.   USB Type-C® 和 USB PD 规格简介和概述
    1.     摘要
    2.     USB-C 连接
    3.     VCONN 和消息类型
    4.     通过 CC 线协商 USB PD 功率
    5.     数据角色交换
    6.     电源角色交换
    7.     USB PD 交替模式简介
    8.     EPR 简介
  6.   通过 USB Type-C® 传输 USB 信号
    1.     引言
    2.     通过 Type-C 传输 USB 2.0 信号
    3.     低速和全速
    4.     高速
    5.     低速、全速和高速数据速率
    6.     USB 2.0 信号完整性
    7.     通过 USB-C 实现 SuperSpeed 信令
    8.     SuperSpeed 启动速度协商
    9.     SuperSpeed 信号完整性难题
  7.   USB Type-C® 的信号多路复用
    1.     USB-C USB 2.0
    2.     USB-C USB 3
    3.     USB PD DisplayPort™ 交替模式多路复用
    4.     DisplayPort 源设备 (DFP_D) 引脚分配 C
    5.     DisplayPort 源设备 (DFP_D) 引脚分配 D
    6.     DisplayPort 源设备 (DFP_D) 引脚分配 E
    7.     DisplayPort 接收端设备 (UFP_D) 引脚分配 C
    8.     DisplayPort 接收端设备 (UFP_D) 引脚分配 D
    9.     DisplayPort 接收端设备 (UFP_D) 引脚分配 E
  8.   USB4
    1.     USB4 概述
    2.     USB4 发现和进入流程
    3.     USB4 系统
    4.     边带通信
    5.     USB4 通道和数据速率
    6.     损耗预算
    7.     通过 SBU1 和 SBU2 支持 DisplayPort 交替模式和 USB4
  9.   eUSB2 简介
    1.     摘要
    2.     eUSB2 概述
    3.     eUSB2 模式
    4.     其他特性
  10.   扩展功率范围 (EPR)
    1.     摘要
    2.     什么是 EPR？
    3.     技术规格
    4.     安全影响 >100W
    5.     处理与 TI PD 控制器的功率协商
    6.     结语
  11.   USB Type-C® 和 USB 电力输送常见用例和方框图
    1.     5V USB-C 仅供电方端口（无 USB PD）
    2.     基本功能块
    3.     具有 USB 3.0 数据功能的 5V USB-C 仅供电方端口（无 USB PD）
    4.     5V USB-C 仅受电方端口（无 USB PD）
    5.     5V USB-C DRP（无 USB PD）
    6.     具有 USB PD 的 20V USB-C 仅供电方端口
    7.     具有 USB PD 的 20V USB-C 仅受电方端口
    8.     具有 USB PD 和 DisplayPort™ 交替模式的 5V 供电方、20V 受电方 USB-C 端口
    9.     具有 USB PD 和电池充电器的 20V
  12.   终端设备特定方框图
    1.     摘要
    2.     笔记本电脑和工业 PC
    3.     扩展坞
    4.     Bluetooth® 扬声器
    5.     Wi-Fi® 路由器和智能扬声器
    6.     电动工具
  13.   TI PD 控制器的优势
    1.     摘要
    2.     针对常见设计挑战的 TI 解决方案
      1.      TI 提供高度集成的解决方案
      2.      TI 提供简单的配置工具
      3.      TI 产品经过严格验证并已获得 USB-IF 认证
    3.     使用 TI PD 控制器的其他优势
      1.      TI 提供完整的参考设计
      2.      TI 提供出色的客户支持
      3.      结语

具有 USB 3.0 数据功能的 5V USB-C 仅供电方端口（无 USB PD）

在 5V USB-C 仅供电方端口上实现 USB 3.0 数据速率功能时，需要一个额外的系统块，即 USB 3.0 多路复用器。USB 3.0 使用 USB-C 连接器的 SSTX 和 SSRX 引脚。为了将正确的引脚路由到系统内的 USB 3.0 物理层 (PHY)，CC 控制器会控制多路复用器来处理 USB-C 连接器的双向翻转。CC 控制器具有通用输入/输出 (GPIO)，用于指示 CC 极性。CC 控制器的该 GPIO 输出连接到多路复用器的极性控制输入。

除了需要多路复用器外，支持 USB 3.0 数据的 USB-C 端口还需要支持 VCONN，因为 USB 3.0 电缆通常包含电子标记或有源转接驱动器，而这些由 VCONN 供电。请注意，VCONN 会在未使用的 CC 引脚上提供。虽然可以通过使用另一个负载开关或电源路径来独立实现 VCONN，但添加 VCONN 功能的最简单方法是使用具有集成 VCONN 电源路径的 CC 控制器，如图 45 所示。

具有 USB3 多路复用器的 5V 供电方设计方框图图 45 具有 USB3 多路复用器的 5V 供电方设计方框图

在支持任意方向的 USB 3.0 数据功能时，都需要支持 VCONN 并包含 USB 3.0 多路复用器。USB 3.0 多路复用器的类型会有所不同，具体取决于您需要的是上行端口还是下行端口。但是，CC 控制器和 USB 3.0 多路复用器之间的 GPIO 接口保持不变（通过单个 GPIO 指示极性）。由于这些分层要求完全相同，因此接下来关于不支持 USB PD 的 5V USB-C 仅供电方端口的内容将重点讨论电源架构的差异。