STM32G0技术详解 _ USB Type-C的物理接口

发布时间:2023-03-03  

USB的再次演变

USB从最早的数据传输到它能够提供5V 500mA的电流能力,现在新的一次演变从数据接口演变为利用数据接口提供电源的主要设备。

USB Type-C有几个突出的特点

1、 支持正反插,提高了系统的灵活性;

2、 提供更多电力,USB Power Delivery最多可提供100W。也就是5V 20A的提供能力;

3、 支持更多协议,比如DP接口、HDMI接口、VGA等等;

4、 速度更快,USB 3.1的速度可以达到10 Gbps。

USB Type-C和USB Power Delivery

计算机可以完全用一个端口来掌握所有的功能


USB Type-C提高了用户体验并且有助于保护环境,提供了新型、令人兴奋的主机和器件外形,其尺寸、工业设计和样式都是重要因素,与现有的USB主机和器件硅解决方案无缝对接,提高了连接USB器件的简易性,侧重于最大限度地减少用户对插头和线缆方向的困惑。

物理接口介绍

引脚功能


Type-C配置处理

Type-C插座、插头和线,在连接的时候,它包含一系列的配置处理过程,它的主要目的是检测是一个DFP连接还是一个UFP连接和管理VBUS。

配置过程:

SRC to SINK插入或者拔出检测;

插入的正反方向检测;

初始化电源(SRC-SINK)和建立数据关系。

USB-C线上下拉电阻


USB-C ADAPTER上下拉电阻


供电端通过Rp的阻值来告诉sink端自己的默认供电电流:



Type-C信号介绍


USB Type-C口的角色定义

数据角色:DFP,是下行接口,相当于以前的主机端;

UFP,是上行接口,相当于以前的device;

电源角色:SOURCE,是纯供电方,会给sink进行供电;

SINK,是纯耗电方;

DRP,是双重角色的可供电设备,既可以是SOURCE,也可以是SINK。

数据角色和电源角色之间是交叉的,可以通过USB PD动态切换角色。

SOURCE到SINK连接




SINK

SINK必须有两个下拉电阻(Rd)分别连接到两条CC脚上;

SINK通过检查到VBUS来确定一个SOURCE的连接;

SINK通过CC脚上的上拉电阻来建立和检查一个正确的高速USB数据路径(正反向);

如果SINK支持PD和/或者VDM,需要CC通讯。


SOURCE

SOURCE必须有两个上拉电阻(Rp)分别连接到两条CC脚上,并且同时监测SINK;

SOURCE源在CC1和CC2上提供上拉电阻,并监控两者以检测SINK。在任何一个引脚上存在一个下拉电阻(Rd)表明正在连接一个SINK。Rp的值表示主机支持的初始USB Type-C当前级别;

SOURCE用CC pin下拉特性来检测和建立高速USB数据路径的正确路由,并确定哪个CC pin用于提供VCONN;

一旦检测到SINK,SOURCE将启用VBUS和VCONN;

SOURCE可以动态的调节Rp的值,来告诉SINK可以改变USB Type-C电流;

SOURCE应该实时监控Rd,一旦SINK断开,应该立刻断开已供电源;

如果SOURCE支持PD和/或者VDM,需要CC通讯。


DRP


在VBUS中启用/禁用电源,最初在DFP模式中禁用VBUS;

在建立一个特定的稳定状态之前,DRP在将自身暴露为DFP和UFP之间交替进行;

当DRP作为一个DFP呈现时,它遵循DFP的操作来检测一个附加的UFP,如果检测到UFP,它将应用VBUS,VCONN,并继续作为DFP进行操作;

当DRP作为UFP呈现时,它会监视VBUS以检测它是否与DFP相连,如果检测到DFP,它将继续作为UFP运行。


USB Type-C Cable



USB Type-C CC连接

在功能上,配置通道(CC)用于以下目的:

1、 检测USB端口的连接/分离,例如DFP到UFP,配置VBUS;

2、 解析电缆方向和twist来建立USB数据总线路由;

3、 建立两个连接端口之间的DFP和UFP角色;

4、 USB电源传输通信。


CC1、CC2、CC

这些引脚用于检测连接,并配置USB Type-C电缆和连接器的接口,一旦建立连接,将重新分配CC1或CC2,以通过插头的VCONN引脚提供电源,作用主要有以下几个方面:

1、 检测USB口的插入;

2、 决定电缆的方向和扭曲连接,以建立USB数据总线路由;

3、 在两个连接的口,建立数据的角色;

4、 检测和配置VBUS:VBUS Type-C电流模式或者USB PD;

5、 配置VCONN;

6、 发现和配置可选的备用和附件模式。

附属模式

Type-C接口可以实现两类附属模式

音频模式:通过检测到CC1和CC2上都有Ra时来进入音频模式;

调试模式:通过监测到CC1和CC2上都有不同的Rp和Rd阻值来决定进入不同的调试模式DTS或者TS。

信号定义

Type-C采用BMC编码形式

传输速度为300kbps±10%


数据到CC传输(发送)



CC传输到数据


常用的功能序列

我们通过不同编码组合定义,从而实现数据传输和特殊功能,下面是常用的特殊功能:

复位线缆


接口和线缆复位


数据包开始标识




文章来源于:电子工程世界    原文链接
本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。

相关文章

          • PCIe Gen4 x4 NVMe 1.4 SSD主控芯片       • PCIe Gen3 x4 NVMe 1.3 SSD主控芯片       • USB 3.1 / USB 2.0主控芯片......
    负责闪存与USB连接,是U盘的核心,我们一般所说的U盘方案就是指主控芯片的型号。量产工具也是与它对应的。有些主控芯片还要输入3V的电压给FLASH供电,保证闪存的正常工作。 晶振:早期的U盘大......
    通道逻辑分析,输入信号可以是模拟信号或数字信号;可测量宽范围输入电平,支持1.8~5 V电平采样;采用芯片CY7C68013A作为主控芯片,通过USB 2.0将其与电脑连接传输数据信息,使用FPGA实现......
    发人员。产品线包括存储卡、U盘、固态硬盘、嵌入式存储、内存,产品应用涵盖了消费市场、工业市场,未来还将拓展到车规市场。 截至目前,宏芯宇已经量产了eMMC主控芯片USB接口主控芯片,并计......
    中国大陆SSD主控芯片厂商最新盘点;随着5G、大数据、物联网、人工智能、元宇宙等新一代信息技术不断发展,数据存储需求不断激增,固态硬盘(SSD)由于可以广泛应用于大容量存储场景,逐渐......
    慧荣科技在圣克拉拉举办的NXP Connects上展示先进的存储和图形显示解决方案;全球NAND闪存主控芯片领导厂商慧荣科技(NasdaqGS:SIMO),宣布加入NXP伙伴计划,成为......
    慧荣在NXP Connects展示存储和图形显示解决方案;台北和美国加州讯,2023年6月14日--全球NAND闪存主控芯片领导厂商慧荣科技(NasdaqGS:SIMO),宣布加入NXP伙伴......
    SSD市场容量巨大,主控芯片乘风而上:大陆厂商谁与争锋?; 【导读】随着5G、大数据、物联网、人工智能、元宇宙等新一代信息技术不断发展,数据存储需求不断激增,固态硬盘(SSD)由于......
    持联网但密码一直在变的电源控制模块共享充电器的电源控制模块,相当于输出电缆上的一个带有密码的开关,内部电路由主控芯片、MOS管和控制按键三部分构成。当输入密码与主控芯片预设的密码时,主控芯片会向MOS管发射一个触发信号促使MOS管导......
    (固态硬盘)的缩写,是用固态电子存储芯片阵列制成的硬盘产品,可广泛应用于移动终端、笔记本电脑、台式机、服务器和数据中心等场合。 SSD一般由硬件组件与固件两大部分组成,硬件组件包括主控芯片、存储芯片......

我们与500+贴片厂合作,完美满足客户的定制需求。为品牌提供定制化的推广方案、专属产品特色页,多渠道推广,SEM/SEO精准营销以及与公众号的联合推广...详细>>

利用葫芦芯平台的卓越技术服务和新产品推广能力,原厂代理能轻松打入消费物联网(IOT)、信息与通信(ICT)、汽车及新能源汽车、工业自动化及工业物联网、装备及功率电子...详细>>

充分利用其强大的电子元器件采购流量,创新性地为这些物料提供了一个全新的窗口。我们的高效数字营销技术,不仅可以助你轻松识别与连接到需求方,更能够极大地提高“闲置物料”的处理能力,通过葫芦芯平台...详细>>

我们的目标很明确:构建一个全方位的半导体产业生态系统。成为一家全球领先的半导体互联网生态公司。目前,我们已成功打造了智能汽车、智能家居、大健康医疗、机器人和材料等五大生态领域。更为重要的是...详细>>

我们深知加工与定制类服务商的价值和重要性,因此,我们倾力为您提供最顶尖的营销资源。在我们的平台上,您可以直接接触到100万的研发工程师和采购工程师,以及10万的活跃客户群体...详细>>

凭借我们强大的专业流量和尖端的互联网数字营销技术,我们承诺为原厂提供免费的产品资料推广服务。无论是最新的资讯、技术动态还是创新产品,都可以通过我们的平台迅速传达给目标客户...详细>>

我们不止于将线索转化为潜在客户。葫芦芯平台致力于形成业务闭环,从引流、宣传到最终销售,全程跟进,确保每一个potential lead都得到妥善处理,从而大幅提高转化率。不仅如此...详细>>