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TYPEC接口控制芯片

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   LDR6013是乐得瑞针对TypeC接口标准推出的控制芯片,全面支持标准所规定DFP,UFP,DRP(强),DRP(弱)四种设备,特别适合于TYPEC适配器,TYPEC移动电源,TYPEC转接线等产品使用。

   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。
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MacBook),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。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,这是与现有电
源适配器最大的不同点。因此所有的DFP 设备需要CC 逻辑检测与控制芯片以及VBUS 开
关电路。
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。