USB（二）：Type-C

一、引脚定义

1. Type-C口有 4对TX/RX差分线，2对USB D+/D-，1对SBU，2个CC，4个VBUS和4个地线，可提供高达10Gb/s的高速数据传输以及高达100W的功率，支持USB 2.0、USB 3.0和USB 3.1 Gen 2标准。注意：Type-C公头只有一对D+/D-
2. Type-C母座视图：

   

   Type-C公头视图： 

   

 二、关键名词

• DFP(Downstream Facing Port)：
  下行端口，作为Host设备，指的是数据下行和对外提供电源（VBUS）的设备
• UFP(Upstream Facing Port)：
  上行端口，作为SLAVE设备，指的是数据上行UFP，从VBUS中取电，并可提供数据
• CC(Configuraon Channel)：
  配置通道，是USB Type-C里新增的关键通道。作用是检测正反插、USB连接识别、设备间数据与vBUS的连接建立与管理等
• DRP(Dual Role Power)：
  双角色端口，DRP既可以做DFP(Host)，也可以做UFP(SLAVE)，也可以在DFP与UFP间动态切换
• VBUS(Voltage Bus)：VBUS默认电压为5 V，但Type-C标准允许器件协商并选择 VBUS 电压。电源传输允许 VBUS 最大电压20 V，最大电流5A，即最大功率100W

三、硬件电路

1. 供电检测
   DFP(Host) 的VBUS常态没有输出，在DFP与UFP(SLAVE) 连接之后，DFP检测到CC引脚的电平被拉低，DFP则识别到UFP设备已连接，通过打开VBUS上的MOS，为UFP设备供电。

   

2. 电缆方向
   DFP(Host) 通过检测 种不同形式的 UFP(SLAVE) 下拉电阻（Open开路、Ra=0.8-1.2K、Rd=5.1K）来识别各种配置模式。

   DFP Perspective
   CC1	CC2	State
   Open	Open	Nothing attached
   Rd	Open	UFP attached
   Open	Rd
   Open	Ra	Powered cable/No UFP attached
   Ra	Open
   Rd	Ra	Powered cable/UFP attached
   Ra	Rd
   Rd	Rd	Debug Accessory Mode attached
   Ra	Ra	Audio Adapter Accessory Mode attached

   当DFP(Host)检测到CC1被下拉，则UFP(SLAVE) 是向上接入；
   当DFP(Host)检测到CC2被下拉，则UFP(SLAVE) 是向下接入。
3. 输出能力
   Type-C有 1.5A 和 3A 两种电流模式，取决于DFP的输出能力，通过CC引脚上的电压告知UFP供电能力。
   a）当UFP端的CC引脚配置下拉电阻 Rd=5.1K时，DFP就可以通过其上拉电阻或者电流源在CC引脚上产生电压，如下图所示：

   

   b）当CC1和CC2引脚同时使用 Ra=0.8-1.2K下拉时，主机将把设备识别成音频设备
4. 握手过程参考  USB（一）
   USB（一）：基础https://blog.youkuaiyun.com/VampireWolf/article/details/130498983?spm=1001.2014.3001.5501
5. USB Packet
   USB Packet 由SOP、SYNC、Packet内容和EOP 组成
   a）SOP（Start Of Packet）：通过将 D +和 D-线从空闲状态驱动到相反的逻辑电平（K状态），由HOST主机在USB总线上以广播的形式发出，以防止SLAVE设备进入挂起状态，示波器采集波形如下图所示

   

   b）EOP（End of Packet）：SE0 状态用于发信号通知分组结束（EOP）。 通过将D +和D-驱动到SE0状态（D+ = D- = 0），然后将线路驱动到 J 状态位时间发信号通知EOP。 从SE0到 J 状态的转换定义了接收器处的分组的结束。 J状态被置位一个位时间，然后D +和D-输出驱动器都处于高阻态。 总线终端电阻将总线保持在空闲状态。