Type-C

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https://www.displayport.org/
https://www.usb.org/documents
本文主要是Type-C 基础，因为Type-C 中dp mode ，需要使用到Type-C 的一些基础知识

1概要介绍

1.1Type-C 物理接口:
在插头定义上，定义了如下三种插头：
a）全功能的Type-C插头，可以用于支持USB2.0、USB3.1、等特性的平台和设备。
b）USB 2.0 Type-C插头，只可以用在支持USB2.0的平台和设备上。
c）USB Type-C Power-Only插头，用在那些只需要供电设备上（如充电器）。

1.2功能上模式:
U盘 --> 最普通的模式
Display Port Alternate Mode -------》dp 就是Type-C 配置成了这个模式
Audio Adapter Accessory Mode----》这个主要是Type-C 的耳机

1.3Type-C简介以及历史:

Type-C定义的接口：

USB Type-C标准相对于旧标准的另一不同点是它引入了双角色能力。每根USB Type-C电缆的两端都是完全等同的，这就意味着连接起来的两台设备必须相互进行沟通以确定自己应作为主机还是外设而存在。角色的沟通需针对数据和电源分别进行，此工作在电缆接通之后就要进行。用于数据通讯的主机端口被称为下行端口 (Downstream Facing Port, DFP)，外设端口被称为上行端口 (Upstream Facing Port, UFP)。而电源方面，供电端被称为源端 (Source)，耗电端被称为吸端 (Sink)。有的设备既可以有数据上的双角色 (Dual Roles of Data, DRD) 能力，又具有电源上的双角色 (Dual Roles of Power, DRP) 能力。CC线在两台设备连接期间能起到定义电源角色的作用。
USB Type-C系统带来的另一个好处是较高的供电能力。传统的USB电缆只容许提供2.5W功率，USB Type-C电缆则容许提供高达5V/3A即15W的最大功率，如果采用了电源传输 (Power Deliver, PD) 协议，电压电流指标就可以提升到20V/5A即100W的最大功率，这就容许通过USB端口为大型设备如监视器等设备供电，也容许对含有大型电池包的笔记本电脑等设备进行充电。新的USB PD 3.0协议还支持可编程电源 (Programmable Power Supply, PPS) 协议，容许对总线电压和电流进行精确调节，而电压则可以低于5V。利用这样的协议，使用可调的总线电压对电池进行直接充电的高效直充系统就成为可能，这时的总线电压可以低达3V。标准的Type-C电缆额定的负载能力是3A，当更高的电流出现时，含有电子标签的电缆就必须被使用了，其中的电子标签可经CC线对电缆的能力进行标识。电子标签需要的电源供应是5V的，可用CC线经由电缆的VCONN向其提供。
经由TX/RX线对提供的10Gbps高速通讯能力使得原来须由专用电缆提供的通讯如HDMI / DisplayPort/Thunderbolt等经由USB电缆进行传输成为了可能，4k的高清视频信号传输也完全没有问题。使高清HDMI信号经由USB Type-C电缆传输的应用需要将电缆的数据线进行特殊的配置，这被称为替换模式 (Alternate Mode)。

1.4对管脚功能进行定义:

1.5PD 供电能力:

2 Type-C 功能

RX/TX数据线配置:
在USB 3.1的系统中，RX/TX数据线需要使用多路复用器针对各种可能的电缆连接状态对RX/TX线的连接状态进行配置，使得正确的通讯连接能够形成，下图显示了USB Type-C端口之间数据线的路由可能性。通过测量每个端子上CC1/2的状态即可了解电缆和插座的方向，CC逻辑控制器可据此完成多路复用器的路由配置，此工作既可在多路复用器中完成，也可能在USB芯片组中进行。

2.1 电源传输:

USB Type-C的源端总是包含有一个用于接通/关断VBUS的MOSFET开关，它也可能具有VBUS电流的检测能力，其主要作用是对过流状况进行检测，另外还会含有VBUS的放电电路。CC1和CC2的检测电路在源端和吸端都会存在。

CC (Channel Configuration) 线的作用是对两个连接在一起的设备进行电源供应的配置。初始情况下，USB Type-C接口的VBUS上是没有电源供应的，系统需要在电缆连接期间进行设备角色的定义，插座上的CC线被上拉至高电平的设备将被定义为电源供应者即源端，而被下拉至低电平的设备将被定义为电源消费者即吸端。

CC 与VBUS 时序

2.2 电源PD协议传输:
引入电源传输 (Power Delivery, PD) 协议以后，USB Type-C系统的总线电压可以增加到最高20V，源端和吸端之间关于总线电压和电流的交流通过在CC线上传输串行的BMC编码来完成。

现在的源端内部包含了一个电压转换器，它是受源端PD控制器控制的。根据输入电压条件和最高总线电压的需求，该电压转换器可以是Buck、Boost、Buck-Boost或反激式转换器。经过CC线进行的PD通讯也在PD控制器的管控之下。USB PD系统还需要有一个开关可以将Vconn电源切换至一条CC线上(线中含有电子标签)

当电缆的连接建立好以后，PD协议的SOP通讯就开始在CC线上进行以选择电源传输的规格：吸端将询问源端能够提供的电源配置参数（不同的总线电压和电流数据）。由于吸端对电源的需求常常是与吸端的系统有关的（例如电池充电器），吸端的嵌入式系统控制器就需要先与吸端的PD控制器进行通讯以确定相应的规格。

吸端申请获得源端的能力数据。
源端提供它的能力数据信息。
吸端从源端提供的能力数据信息中选出适当的电源配置参数并发出相应的请求。
源端接受请求并将总线电压修改成相应的参数。在总线电压变化期间，吸端的电流消耗会保持尽可能地小。源端提升总线电压的过程是按照定义好的电压提升速度来进行的。
总线电压达到最后的数值以后，源端会等待总线电压稳定下来，再发送出一个电源准备好信号。到了这时候，吸端就可以增加其电流消耗了。当吸端希望总线电压降低的时候，同样的通讯过程也会发生。

BMC
USB PD通讯使用的是双相标记码 (Bi-phase Mark Code, BMC)，此码是一种单线通信编码，数据1的传输需要有一次高/低电平之间的切换过程，数据0的传输则是固定的高电平或低电平。每个数据包都含有0/1交替的前置码、报文起始码 (Start of Packet, SOP)、报文头、信息数据字节、CRC循环冗余编码和报文结束码 (End of Packet, EOC)

CC 通信示例:

BMC通讯数据可以用USB PD解码器进行解码，Ellisys的EX350分析仪就是这样的设备,主要是抓取CC数据线进行分析

2.3含有电子标签的电缆
USB Type-C规范定义了各种不同规格的电缆。低速的USB 2.0电缆没有特别的要求，只是要求其电流承载能力要达到3A。支持超速数据传输的USB 3.1电缆或是电流承载能力超过3A的电缆必须使用电子标签进行标识。

含有电子标签IC的电缆中的Vconn上都含有1kΩ的下拉电阻Ra，其值要小于典型值为5.1kΩ的电阻Rd。这样的电缆在插入时，源端都会看到CC1和CC2电压下降的情况，具体的电压水平将告诉主机哪个端子被吸端的5.1kΩ电阻下拉了、哪个端子被电缆的1kΩ电阻下拉了，因而电缆的插入方向就可以被确定下来。Ra的下拉作用也能让源端知道VCONN需要得到5V的电源供应，因而需要向CC端供电以满足电子标签的电源需求

识别过程
电源供应端（源端）被使用了电子标签的电缆连接到电源消耗端（吸端），其中的电缆是处于扭转的状态。