TYPEC 接口芯片CC逻辑原理与必要性VIP

USBType-C凭借其强大的功能，在苹果、英特尔、谷歌等厂商的强力推动下，必将迅速引发一场USB接口革命，并将积极影响我们日常生活的方方面面。为了使您自己的设备与这些接口兼容，通常需要添加一个TYPEC接口CC逻辑控制芯片，但实际上并不是每个设备都需要添加一个CC逻辑控制芯片(例如LegendaryTechnologyLDR6013)。本文讨论了一个重要的专业问题：USBType-C设备是否需要CC逻辑检测和控制芯片？要回答这个问题，我们必须首先从基本概念开始。下游接口：下行端口，可以理解为主机，DFP可以提供VBUS或数据。典型的DFP设备是电源适配器，因为它总是只提供电源。UFP(上行端口):上行端口，可以理解为设备。UFP从VBUS获取能量，并能提供数据。典型的设备是u盘和移动硬盘，因为它们总是用来读取数据和从VBUS获取能量。当然，也不排除将来会出现可用作主机的u盘。双角色端口：双角色端口。DRP可以是DFP(主机)、UFP(设备)，也可以在DFP和UFP之间动态切换。典型的数字版权保护设备是计算机(计算机可以用作通用串行总线主机或充电设备(苹果新推出的苹果笔记本电脑)、具有OTG功能的移动电话(移动电话可以用作充电和读取数据的设备，也可以用作为其他设备供电或读取通用串行总线数据的主机)和移动电源(放电和充电可以通过通用串行总线进行，即该端口可以放电或充电)。配置通道(ConfigurationChannel):配置通道是USBType-C中新增的一个关键通道，用于检测通用串行总线连接、检测正负插件、建立和管理通用串行总线设备数据与VBUS之间的连接。公共数据传输(USBPowerDelivery):公共数据传输是一种通信协议，它是一种新的电源和通信连接模式，它允许通用串行总线设备传输功率高达100瓦(20V/5A)，同时它可以改变端口的属性，它还可以在DFP和UFP之间切换端口，它还可以与电缆通信以获得电缆的属性。电子标签：用电子标签芯片封装的USBType型有源电缆。DFP和UFP可以使用PD协议读取电缆的属性：电力传输能力、数据传输能力、ID和其他信息。所有全功能C型电缆都应使用电子标记进行封装，但美国标准2.0 C型电缆可能不使用电子标记进行封装。美国类型-C设备从DFP到UFP的配置流程和VBUS管理有以下主要流程：设备连接和单独检测：DFP需要检测CC引脚上的某个电压，并判断UFP设备是否已插入或拔出，以提供和管理VBUS。当没有插入UFP设备时，必须关闭VBUS，这是与现有电源适配器的最大区别。因此，所有DFP器件都需要CC逻辑检测和控制芯片以及VBUS开关电路。插入方向检测：如图1所示，虽然USBType-C插座和插头的两排引脚上下对称，USB数据信号有两组重复通道，但主控芯片通常只有一组TX/RX和D /-通道。由于USB2.0的最高数据速率仅为480兆位/秒，因此无论信号走线的阻抗连续性如何，都可以获得更好的数据传输质量，因此USB2.0的D /-信号可以从主控芯片直接对半连接到USBType-C插座的两组D /-引脚，而不受MUX的控制。然而，USB3.0或USB3.1的数据速率高达5Gbps或10Gbps。如果信号线被简单地分成两部分，不连续的信号线阻抗将严重损害数据传输质量。因此，必须使用多路复用开关来确保信号路径阻抗的一致性，以确保信号传输质量。下图右侧所示的多路复用器选择TX1/RX1和TX2/RX2之一连接到主芯片，该多路复用器必须由CCLogic控制。因此，在USB2.0应用中，不需要考虑方向检测，但是在USB3.0或USB3.1应用中，必须考虑方向检测。然而，必须注意，在USB3.0/USB3.1的应用中，存在不需要MUX的情况，即不需要方向检测。如图2所示，左侧的主机可以根据cc引脚上的状态切换MUX以连接USB3.0/USB3.1信号，而不管插头是正极还是负极。这种场景发生在右边的设备总是UFP的时候，比如u盘、移动硬盘等。因此，在USB3.0/USB3.1应用中，除UFP器件外，所有器件都需要CC逻辑检测和控制芯片。建立从DFP到UFP和VBUS的管理和检测在待机模式下，DRP每隔50毫秒在DFP和UFP之间切换一次。切换到DFP时，CC引脚必须有一个电阻Rp上拉至VBUS或输出一个电流源。当切换到UFP时，CC引脚必须有一个电阻Rd下拉到GND。该切换操作必须由CCLogic芯片LDR6013完成。VBUS只能在DFP检测到UFP插入后输出，而VBUS必须在UFP拔出后关闭。该动作必须由CCLogic芯片完成。USBType-CVBUS电流检测和使用USBType-C增加了电流检测和使用功能以及三种新的电流模式：默认的通用串行总线电源模式(500毫安/900毫安)、1.5A、3.0A。这三种电流模式通过CC引脚传输和检测。对于需要广播电流输出能力的DFP，需要通过不同值的CC上拉电阻Rp来实现；对于UFP，需要检测CC引脚上的电压值，以获得相反DFP的电流输出能力。USBPD通信USBPD似乎只是电力传输和管理的一个协议。事实上，它可以改变端口角色，与活动电缆通信，并允许DFP成为一个电力接收设备和许多其他高级功能。因此，支持局部放电的器件必须采用CCLogic芯片。发现并配置其他外围设备的扩展(音频、调试)支持语音附件和调试模式。如果带有USBType-C接口的耳机仅用作UFP，并且由于其低功耗而不需要检测DFP的电源能力，则不需要CCLogic芯片。总的来说，所有DFP(如电源适配器)、所有DRP(如计算机、手机、平板电脑、移动电