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Type-C的CC逻辑芯片和带E-MARK接线事理_芯片_电流

神尊大人 2024-11-27 03:48:49 0

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还有一类叫做E-mark芯片,是支持USB PD协议通信的,通过与这颗芯片通信,除了知道线缆的ID信息,还可以知道支持的电流能否超过3A,这样就可以区分出大电流的线缆和3A以下的电缆了。
既能知足大电流的利用,有能保护3A以下的电缆

USB 3.0的时期传输速率最大5Gbps,带载电流不会超过3A,以是就用不着以上IC了,未来随着产品的升级换代,芯片将越来越多的被运用到产品中,本日我们整理规范,对Type-C的CC逻辑芯片和带E-MARK数据线进行根本的讲授

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协会规范中Type-C接口定义

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(图片来自网络侵删)

TYPEC插头PLUG引脚定义(Front View)

TYPEC母头RECEPTOR引脚定义(Front View)

由于TYPEC协议将最大支持到20W乃至更大的功率,以是其Vbus引脚和GND引脚也特殊多。
其余,由于TYPEC还要支持高速、DP等协议,以是也多了其它功能的引脚。
特殊是个中的CC引脚。
USB Type-C接口包含的2个通道配置(Channel Configuration)旗子暗记引脚(CC1 & CC2),用于功能协商,上述旗子暗记确定接口插入方向,并用于协商接口上的供电功能、替代模式和外设模式。

协会规范中CC解读

刚刚开始打仗TYPEC时,常常看到CC这个引脚功能。
开始以为CC是个纯挚的旗子暗记、有时候又理解为CC该当是类似单总线功能有数据通讯、又或者有是串口功能……这些理解都有问题。
经由一些理解后,初步汇总如下,希望对大家也有帮助。
若有高手过目,也请指示一二。

CC实际有CC1和CC2。
在插座上两个旗子暗记都有接。
但是在插头上面一样平常只有CC1或者CC1&Vconn.设备通过CC1&CC2上的Rd/Ra来判断不同的功能,是否有负载接入、须要供应多达的电流、是否须要供电等信息。

在DFP的CC pin有上拉电阻Rp,在UFP有下拉电阻Rd。
未连接时,DFP的VBUS是无输出的。
连接后CC pin相连,DFP的CC pin会检测到UFP的下拉电阻Rd,解释连接上了,DFP就打开Vbus电源开关,输出电源给UFP。
而哪个CC pin(CC1,CC2)检测到下拉电阻就确定接口插入的方向,顺便切换RX/TX。
比如在全功能TYPEC接口情形下

CC1&CC2都接下拉电阻Rd时,表示Debug accessory 模式;

CC1&CC2都接Ra时表示Audio Adapter Accessory Mode

CC1接Rd、CC2为NC时(或者反之),表示有负载接入;

CC1接Ra,CC2为NC时(或者反之),表示供电线缆接入,且没接负载(表示给Vconn供电,无需给VBUS供电);

CC1接Rd、CC2接Ra时,表示有供电线缆接入,而且接着负载(给VBUS供电,同时CC2作为Vconn给线缆内部芯片供电5V,CC1传旗子暗记给UFP);或者是UFP(上行端口,即从设备)接入(表示须要给VBUS供电)考虑

其余,对付须要电流输出能力的DFP而言,须要通过不同值的CC上拉电阻Rp来实现;对付UFP而言,须要检测CC管脚上的电压值来获取对方DFP的电流输出能力。

根据标准下拉电阻为Rd=5.1k,上拉电阻Rp为不愿定的值。
USB Type-C靠Rp的不同,从而在 CC pin检测到的电压就不一样,来掌握DFP供电模式。
在TYPEC中两个CC,实际上在不含芯片的线缆里只有一根cc线。
含芯片的线缆也不是两根cc线,而是一根cc,一根Vconn,用来给线缆里的芯片供电(5V),这时就cc端没有下拉电阻Rd,而是下拉电阻Ra:800-1200Ω。

CC1和CC2是两个关键引脚,浸染很多:

探测连接,区分正反面,区分DFP和UFP;

实际上在不含芯片的线缆里只有一根cc线。
含芯片的线缆也不是两根cc线,而是一根cc,一根Vconn,用来给线缆里的芯片供电(5V)。
这时就cc端没有下拉电阻Rd,而是下拉电阻Ra.(即当线缆里有芯片的时一个cc传输旗子暗记,一个cc变成Vconn供电);

支持PD的设备必须采取CC Logic芯片。
USB Type-C目前支持最高20V/5A,此时必须要支持USB PD,即须要额外的PD芯片,以是不要以为是USB Type-C接口就可以支持到20V/5A。

如何评估设备是否须要CC逻辑芯片

所有全功能的Type-C电缆都该当封装有E-Marker:封装有E-Marker芯片的USB Type-C有源电缆,DFP和UFP利用PD协议可以读取该电缆的属性:电源传输能力,数据传输能力,ID等信息;但USB2.0 Type-C电缆可以不封装E-Marker。

所有的DFP设备须要CC逻辑检测与掌握芯片:DFP须要检测到CC管脚上有某个电压时,判断UFP设备已插入或拔出,来供应和管理VBUS。
当没有UFP设备插入时,必须关闭VBUS。

USB3.0/USB3.1运用中,除UFP设备以外的所有设备都须要CC逻辑检测与掌握芯片:在USB2.0运用中,无需考虑方向检测问题,但USB3.0或者USB3.1运用中,必须考虑方向检测问题(有一种情形例外,比如U盘,移动硬盘等可以不考虑方向,不用CC芯片。
)。

持PD的设备必须采取CC Logic芯片:对付UFP而言,须要检测CC管脚上的电压值来获取对方DFP的电流输出能力。
USB PD看似只是电源传输与管理的协议,实际上它可改变端口角色,可与有源电缆通讯,许可DFP成为受电设备等诸多高等功能。

所有全功能的Type-C电缆都该当封装有E-Marker,但USB2.0 Type-C电缆可以不封装E-Marker

综上,只有由于功耗较低而不须要检测电流能力的UFP(U盘,耳机,鼠标等)不须要CC逻辑检测端口掌握芯片外,别的所有的DFP、DRP(如电脑,手机,平板,移动电源)、须要检测DFP电流输出能力的UFP、支持PD的设备,都须要CC逻辑检测与端口掌握芯片。

CC逻辑芯片和E-Mark芯片

“持PD的设备必须采取CC Logic芯片”、“Electronically Marked Cable: 封装有E-Marker芯片的USB Type-C有源电缆”、“全功能的Type-C电缆封装有E-Marke”等信息.

CC逻辑芯片针对的还是设备端;

E-MARK针对的是线缆,而且规范中也常常提到“Electronically Marked Cable”实在便是我们所谓的e-mark芯片。
E-MARK芯片技能自动识别电子产品所需的电压和电流。

如果TYPE-C接供词给超过5V的电压,或者是超过3A的电流,那么一定须要TYPE-C接口芯片去实现USB PD协议。

芯片选用原则:

如果您的设备利用5V电压,并且不超过3A的电流。
而且设备本身只往外供电,或者只接管对方供电,并且供电角色与数据传输角色为默认搭配(即供电方为HOST,用电方为Slave或者device)。
那么不须要TYPE-C芯片。

C-C传输线上是否须要用到E-MARK 芯片。
这个判断标准是,利用过程中,电流是否会超过3A?如果不超过,则可以不须要。

若须要实现Battery Charging协议,这须要E-MARK芯片,这样既能够实现充电,又能够传输数据。

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