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

USB-C 连接

USB-C 连接器和电缆上有两个配置通道 (CC) 引脚，分别对应连接器的两个插入方向；这使得 USB-C 支持正反插接。CC 引脚用于确定电缆是否已连接，以及 USB-C 端口是作为供电方还是受电方；此外，这些引脚还用于发送和接收所有 USB PD 消息。在连接后，根据极性，其中一条 CC 线路用于传递消息，而另一条 CC 线路可用作 VCONN，以便为有源电缆和电子标记供电。

USB-C 供电方将在 CC 引脚上提供上拉电阻器 (Rp)，而 USB-C 受电方将在 CC 引脚上提供下拉电阻器 (Rd)。当供电方与受电方连接时，Rp 和 Rd 会在 CC 引脚上形成一个分压器。这就是检测 USB-C 连接的方式。除了端口的电源角色外，在标准 USB-C 中，Rp 和 Rd 还用于决定数据角色。Rp 由供电方（通常为下行端口 (DFP)）提供，而 Rd 由受电方（通常为上行端口(UFP)）提供。当通过 Rp 和 Rd 电阻分压器检测到连接后，供电方必须提供 5V 电压，受电方则可以根据隐式 USB-C 合约开始消耗电流。

如 USB-C 规范中所示，Rp 的电阻值决定了供电方可以提供的电流大小。受电方将通过上拉电阻的强度来检测 Rp 电阻值，并应根据连接的供电方能力限制其电流消耗。请注意，USB-C 是冷插拔连接器，这意味着当未连接任何设备时，VBUS 上的电压为 0V。这不同于传统的 USB Type-A，后者的 VBUS 上始终存在 5V 的电压。冷插拔连接意味着每个 USB-C 供电方端口将需要支持启用和禁用 5V 电压（具体取决于是否连接了设备），并控制其上的电流。

CC 逻辑上拉和下拉终端。（来源：USB Type-C 规范 v1.2，图 4 和图 5 上拉/下拉 CC 模型）图 11 CC 逻辑上拉和下拉终端。（来源：USB Type-C 规范 v1.2，图 4 和图 5 上拉/下拉 CC 模型）