CC逻辑芯片对USB Type-C来说是必需的吗

USB Type-C凭借其自身强大的功能,在Apple, Intel, Google等厂商的强势推动下,必将迅速引发一场USB接口的革命,并将积极影响我们日常生活的方方面面。本文讨论一个重要的专业问题:USB Type-C设备到底是否需要CC逻辑检测与控制芯片? 要回答这个问题,我们得先从基本概念谈起。 DFP(Downstream Facing Port): 下行端口,可以理解为Host,DFP提供VBUS,也可以提供数据。典型的DFP设备是电源适配器,因为它永远都只是提供电源。 UFP(Upstream Facing Port): 上行端口,可以理解为Device,UFP从VBUS中取电,并可提供数据。典型设备是U盘,移动硬盘,因为它们永远都是被读取数据和从VBUS取电,当然不排除未来可能出现可以作为主机的U盘。Type C接口镀金直式24针公头插PCB板

  DRP(Dual Role Port): 双角色端口,DRP既可以做DFP(Host),也可以做UFP(Device),也可以在DFP与UFP间动态切换。典型的DRP设备是电脑(电脑可以作为USB的主机,也可以作为被充电的设备(苹果新推出的MAC Book Air)),具OTG功能的手机(手机可以作为被充电和被读数据的设备,也可以作为主机为其他设备提供电源或者读取U盘数据),移动电源(放电和充电可通过一个USB Type-C,即此口可以放电也可以充电)。 CC(Configuration Channel):配置通道,这是USB Type-C里新增的关键通道,它的作用有检测USB连接,检测正反插,USB设备间数据与VBUS的连接建立与管理等。 USB PD(USB Power Delivery): PD是一种通信协议,它是一种新的电源和通讯连接方式,它允许USB设备间传输最高至100W(20V/5A)的功率,同时它可以改变端口的属性,也可以使端口在DFP与UFP之间切换,它还可以与电缆通信,获取电缆的属性。 Electronically Marked Cable: 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。
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  所有全功能的Type-C电缆都应该封装有E-Marker,但USB2.0 Type-C电缆可以不封装E-Marker。 USB Type-C设备DFP-to-UFP配置流程与VBUS管理有如下主要流程: 设备连接与分开检测:DFP需要检测到CC管脚上有某个电压时,判断UFP设备已插入或拔出,来提供和管理VBUS。当没有UFP设备插入时,必须关闭VBUS。因此所有的DFP设备需要CC逻辑检测与控制芯片。 插入方向检测:如图1,虽然USB Type-C插座和插头的两排管脚上下对称,USB数据信号都有两组重复的通道,但主控芯片通常只有一组TX/RX和D+/-通道。由于USB2.0的数据率最高只有480Mbps, 可以不考虑信号走线的阻抗连续性而得到较好地数据传输质量,因此USB2.0的D+/-信号可以不被MUX控制而直接从主控芯片一分二连接至USB Type-C插座的两组D+/-管脚上。但USB3.0或者USB3.1的数据率高达5Gbps或者10Gbps,如果信号线还是被简单地一分二的话,不连续的信号线阻抗将严重破坏数据传输质量,因此必须由MUX切换来保证信号路径阻抗的一致性,以确保信号传输质量。下图中右侧所示的MUX从TX1/RX1和TX2/RX2中选择一路连接至主控芯片,而这个MUX就必须被CC Logic控制。 因此,在USB2.0应用中,无需考虑方向检测问题,但USB3.0或者USB3.1应用中,必须考虑方向检测问题。

  东莞林全电子科技有限公司成立于2011年9月。公司座落于历史文化名城广东省东莞市虎门镇。主要经营精密电子连接器、汽车连接器、医疗器材等产品的研发与制造集模具设计与制造、冲压、注塑及连接器组装一体化服务.公司沉淀了一批专业化资深设计与生产团队,已经取得了ISO 9001,ISO 14001及TS 16949质量管理体系认证。

本文来源: http://www.leeconn.net/archives/1107/

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