Type_C工作原理
特色:尺寸小,支持正反插,速度快(10Gb)。這個小是針對以前電腦上的USB接口說的,實際相對android機上的microUSB還大了點:
 USB Type-C:8.3mmx2.5mm
 microUSB:7.4mmx2.35mm
 lightning:7.5mmx2.5mm?
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(母頭)
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(公頭)
注:可以看到,數據傳輸主要有TX/RX兩組差分信號,CC1和CC2是兩個關鍵引腳,作用很多:
 ??探測連接,區分正反面,區分DFP和UFP,也就是主從
 ??配置Vbus,有USB Type-C和USB Power Delivery兩種模式
 ??配置Vconn,當線纜里有芯片的時候,一個cc傳輸信號,一個cc變成供電Vconn
 ??配置其他模式,如接音頻配件時,dp,pcie時
?電源和地都有4個,這就是為什么可以支持到100W的原因。
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注:1.不要看著USB Type-C好像能支持最高20V/5A,實際上這需要USB PD,而支持USB PD需要額外的pd芯片,所以不要以為是USB Type-C接口就可以支持到20V/5A。當然,以后應該會出現集成到一起的芯片。
2.輔助信號sub1和sub2(Side band use),在特定的一些傳輸模式時才用。
3.D+和D-是來兼容USB之前的標準的。
4.這里說一下,USB3.0只有一組RX/TX,速度是5Gb,USB Type-C為了保證正反都可以插就用了兩組,但實際上數據傳輸還是只用了一組RX/TX,速度就已經達到10Gb了。如果后面升級協議,兩組都傳的話就和DisplayPort一樣20Gb了。
工作流程:
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上圖,DFP (Downstream Facing Port)也就是主,UFP (Upstream Facing Port)為從。除了DFP、UFP,還有個DRP (Dual Role port),DRP可以做DFP也可以做UFP。當DRP接到UFP,DRP轉化為DFP。當DRP接到DFP,DRP轉化為UFP。兩個DRP接在一起,這時就是任意一方為DFP,另一方為UFP。
 在DFP的CC pin有上拉電阻Rp,在UFP有下拉電阻Rd。未連接時,DFP的VBUS是無輸出的。連接后,CC pin相連,DFP的CC pin會檢測到UFP的下拉電阻Rd,說明連接上了,DFP就打開Vbus電源開關,輸出電源給UFP。而哪個CC pin(CC1,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,然后來控制DFP端執行哪種供電模式。
 需要注意的是,上圖里畫了兩個CC,實際上在不含芯片的線纜里只有一根cc線。
 含芯片的線纜也不是兩根cc線,而是一根cc,一根Vconn,用來給線纜里的芯片供電(3.3V或5V),這時就cc端沒有下拉電阻Rd,而是下拉電阻Ra,800-1200歐。
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空接時,CC1或CC2端有一個電壓,設V0。
 有UFP連接后有一個電阻Rd的存在會使CC端產生一個新的端口電壓,設V1,V1代表有檢測到UFP連接;
 如果連接到不同的Ra,使端口電壓分別小于不同設定電壓時會分別輸出默認電流、1.5A電流和3A電流。
 當CC1、CC2都接Rd時表示debug accessory mode;
 當CC1、CC2都接Ra時表示audio adapter accessory mode;
 當CC1接Rd,CC2空接,則有UFP連接,power?提供給Vbus;
 當CC1接Ra,CC2空接,則沒有UFP連接;
 當CC1接Ra,CC2接Rd,則有UFP連接,power?提供給Vbus,CC1作為Vconn供電(用來給線纜里的芯片供電?3.3V?或?5V),CC2傳輸信號給UFP。
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當CC pin兩個都接了下拉電阻<=Ra,DFP進入音頻配件模式,左右聲道,mic都俱全,如上圖。
USB Type-C和DisplayPort,PCIE
USB PD是BMC編碼的信號,而之前的USB則是FSK,所以存在不兼容,不知道目前市面上有沒有能轉換的產品。
 USB PD是在CC pin上傳輸,PD有個VDM (Vendor defined message)功能,定義了裝置端ID,讀到支持DP或PCIe的裝置,DFP就進入替代(alternate)模式。
 如果DFP認到device為DP,便切換MUX/Configuration Switch,讓Type-C USB3.1信號腳改為傳輸DP信號。AUX輔助由Type-C的SBU1,SUB2來傳。HPD是檢測腳,和CC差不多,所以共用。
 而DP有lane0-3四組差分信號,Type-C有RX/TX1-2也是四組差分信號,所以完全替代沒問題。而且在DP協議里的替代模式,可以USB信號和DP信號同時傳輸,RX/TX1傳輸USB數據,RX/TX2替換為lane0,1兩組數據傳輸,此時可支持到4k。
 如果DFP認到device為DP,便切換MUX/Configuration Switch,讓Type-C USB3.1信號腳改為傳輸PCIe信號。同樣的,PCIe使用RX/TX2和SBU1,SUB2來傳輸數據,RX/TX1傳輸USB數據。
 這樣的好處就是一個接口同時使用兩種設備,當然了,轉換線就可以做到,不用任何芯片。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的Type_C工作原理的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
 
                            
                        