精彩博文:TYPE-C芯片你真的需要嗎?
發(fā)布時(shí)間:2015-06-11 責(zé)任編輯:sherry
【導(dǎo)讀】很多工程師一開(kāi)始都會(huì)有個(gè)誤會(huì),即TYPE-C接口,一定要使用CC邏輯芯片,否則無(wú)法通信。這其實(shí)是一個(gè)誤會(huì)。想想如果連一個(gè)簡(jiǎn)單的適配器,一個(gè)U盤(pán),一個(gè)鼠標(biāo),一個(gè)Ukey都要加上TYPE-C芯片,會(huì)不會(huì)有很多人都懷疑是多此一舉呢?本文博客作者為就這個(gè)問(wèn)題給出了答案!
作為新一代的物理接口標(biāo)準(zhǔn),TYPE-C正在迅速成為電子工程師設(shè)計(jì)中的常用元素。很多工程師一開(kāi)始都會(huì)有個(gè)誤會(huì),即TYPE-C接口,一定要使用CC邏輯芯片,否則無(wú)法通信。這其實(shí)是一個(gè)誤會(huì)。USB -IF委員會(huì),制定TYPE-C標(biāo)準(zhǔn)的原意,是要節(jié)約社會(huì)資源,而不是浪費(fèi)社會(huì)資源,試想,如果連一個(gè)簡(jiǎn)單的適配器,一個(gè)U盤(pán),一個(gè)鼠標(biāo),一個(gè)Ukey都要加上TYPE-C芯片,會(huì)不會(huì)有很多人都懷疑是多此一舉呢?為了讓工程師對(duì)這個(gè)問(wèn)題能夠有一個(gè)簡(jiǎn)潔的判定標(biāo)準(zhǔn)。筆者用三個(gè)原則來(lái)幫助大家進(jìn)行這個(gè)判斷:
第一原則:如果您希望通過(guò)USB TYPE-C接口來(lái)提供超過(guò)5V的電壓,或者是超過(guò)3A的電流,那么一定需要TYPE-C接口芯片去實(shí)現(xiàn)USB PD協(xié)議。
第二原則:如果您的設(shè)備使用5V電壓,并且不超過(guò)3A的電流。那就要看設(shè)備本身的供電特性和數(shù)據(jù)傳輸特性。如果設(shè)備本身只往外供電,或者只接受對(duì)方供電,并且供電角色與數(shù)據(jù)傳輸角色為默認(rèn)搭配(即供電方為HOST,用電方為Slave或者device)。那么你不需要TYPE-C芯片。
第三原則:這兩個(gè)原則是用來(lái)判斷設(shè)備上是否需要TYPE-C芯片,另外一點(diǎn)很受關(guān)注的C-C傳輸線上是否需要用到E-MARKER 芯片。這個(gè)判斷標(biāo)準(zhǔn)是,使用過(guò)程中,電流是否會(huì)超過(guò)3A?如果不超過(guò),則可以不需要。 A to C, B to C的線,則看是否需要實(shí)現(xiàn)Battery Charging協(xié)議,如果要實(shí)現(xiàn),則可以使用LDR6013,帶來(lái)的好處是,既能夠?qū)崿F(xiàn)充電,又能夠傳輸數(shù)據(jù),避免某些不遵守Battery Charging協(xié)議的適配器無(wú)法給蘋(píng)果設(shè)備充電的問(wèn)題。
以上三個(gè)原則雖然可以幫助大家節(jié)省芯片,那怎么省呢?也要注意方法:
第一、用電方及Device這端。用兩個(gè)5.1K下拉電阻,分別連接到C口母座的CC1和CC2上。如果需要判別插入方向,則用一個(gè)比較器,對(duì)兩個(gè)電阻上的電壓進(jìn)行比較(如果是有處理器的系統(tǒng),則可以用ADC去判斷),比較結(jié)果即為方向。
第二、供電方或者說(shuō)HOST這端(供電電壓為5V)。用兩個(gè)10K的上拉電阻分別對(duì)C口母座的CC1和CC2進(jìn)行上拉。如果需要判別插入方向的,則用一個(gè)比較器,對(duì)兩個(gè)電阻上的電壓進(jìn)行比較(如果是有處理器的系統(tǒng),則可以用ADC去判斷),比較結(jié)果即為方向。
以上原則可以幫助工程師以及老板省下很多錢(qián)了,^_^,不過(guò),肯定會(huì)有人要拍磚了。Slaver端或者說(shuō)SNK端別人不敢說(shuō)什么?但是,SRC或者說(shuō),HOST這端,一定會(huì)有很多人跳出來(lái),說(shuō)這不符合TYPE-C標(biāo)準(zhǔn),不能夠隨便往VBUS總線上放出電壓。我想說(shuō)的是,確實(shí)不能隨便放出去,比如放個(gè)9V,10V,15V的電壓上去,會(huì)燒掉其他設(shè)備,但上面已經(jīng)說(shuō)了,前提是,你的工作電壓是5V,放個(gè)5V電壓到總線上,可能引發(fā)的問(wèn)題是,兩個(gè)5V相沖突了。5V沖突之后會(huì)發(fā)生什么事情?實(shí)際做電源的人都明白,電壓高者,會(huì)封住電壓低者。如果你很不幸,遇到對(duì)方的5V輸出是PUSH PULL形式的,那么,確實(shí)有可能會(huì)引發(fā)灌電流的情況,但是,這種情況,屬于電源設(shè)計(jì)本身應(yīng)該處理的問(wèn)題。
因此,如果要過(guò)USB-IF認(rèn)證,那么,除了那種在適配器上直接伸出來(lái)不可拔除的USB 公頭輸出線之之外,其他DFP應(yīng)用都乖乖的加上USB TYPE-C芯片吧。如果不需要過(guò)認(rèn)證,看著辦吧。有句話,叫做劣幣驅(qū)逐良幣,同樣都能夠用的情況下,市場(chǎng)會(huì)決定一切的。
目前,我能夠看得到的必須要用TYPE-C芯片的應(yīng)用,包括:筆記本電腦,手機(jī),平板,移動(dòng)電源,支持高壓快充的適配器,可以參考我們樂(lè)得瑞的LDR6013系列芯片。
以上屬一家之言,僅供參考,特別是總線上5V沖突的部分。我之所以敢推薦不用芯片,那是因?yàn)榧词褂昧?,也很難避免不沖突,特別是兩個(gè)DRP,兩個(gè) TRY.SRC設(shè)備相連,并且外圍存在干擾的情況下。在Type-C時(shí)代,所有的設(shè)計(jì),都必須要應(yīng)對(duì)總線上的VBUS電壓沖突的情況。既然都必須防沖突,那自然就可以不用了。
最后,還是附上基礎(chǔ)知識(shí):
與USB TYPE-C物理接口相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)一共有三個(gè):USB Type-C 1.1, USB PD 2.0, Battery Charging 1.2,如果3個(gè)協(xié)議全部支持,則可以實(shí)現(xiàn)Type-C的所有優(yōu)勢(shì)特性。Type-C把設(shè)備的角色在供電和數(shù)據(jù)傳輸上進(jìn)行了分離。電能傳輸上分為SRC(即供電方,例如適配器),SNK(即受電方,例如U盤(pán))。對(duì)于既能夠承擔(dān)SRC角色,又能夠承擔(dān)SNK角色的設(shè)備,則稱(chēng)為DRP設(shè)備(例如筆記本電腦和手機(jī))。在DRP設(shè)備中,有一類(lèi)特別傾向于成為SRC設(shè)備的Device,稱(chēng)為T(mén)ry.SRC設(shè)備(例如移動(dòng)電源)。數(shù)據(jù)傳輸角色上,分為DFP(即傳統(tǒng)的HOST)和UFP(即傳統(tǒng)的Device或者Slave)默認(rèn)情況下,SRC即為DFP,SNK即為UFP,如果要改變這種默認(rèn)的搭配,則要使用USB PD 2.0通信協(xié)議進(jìn)行ROLE_SWAP。所有這些角色定義及角色切換,都是通過(guò)USB TYPE-C協(xié)議中的CC邏輯及通信來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
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