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關(guān)于USB PD方案的介紹

2020-03-30 15:04:18 

USB PD中,一對(duì)直連的端口用USB Type-C連接器中的CC線作為通訊信道來(lái)協(xié)商出電壓,電流以及在Cable里面供電的方向。這種被采用的機(jī)制,獨(dú)立于其它的用來(lái)協(xié)商 USB 電源的操作方式。

USB PD 也會(huì)充當(dāng)一個(gè)邊帶信道使其能夠支持標(biāo)準(zhǔn)或廠家自定義的模式操作。工作 Mode 是與 SVID 聯(lián)系在一起的。在 PD 協(xié)議中結(jié)構(gòu)化的 VDM Message 可以被用來(lái)發(fā)現(xiàn)支持的 SVID Modes,當(dāng)有需要的話,同樣支持 Modes 的進(jìn)入與退出。多個(gè) Active Modes 可以同時(shí)工作。

一旦用這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)商出來(lái)的契約的關(guān)系,都將替換任何之前使用的USB2.0、USB3.1、USB Type-C1.2 USB BC1.2 機(jī)制所協(xié)商出來(lái)的供電關(guān)系。當(dāng)處于 PD 模式的時(shí)候,將會(huì)有個(gè)契約關(guān)系(既可以是顯性契約也可以是隱性契約的關(guān)系)在工作中決定著可用的供電等級(jí)和方向。當(dāng)一對(duì)正常工作在 PD 模式下的端口斷開連接后,將引起系統(tǒng)復(fù)位或 SRC 端移去供電的電源 (除了發(fā)生在 PRS FRS 過程之中,當(dāng)起初的 SRC 去掉供電為了讓新的 SRC 開啟供電)。

顯性契約關(guān)系協(xié)商的過程開始于 SRC 發(fā)起一系列的供電能力,然后 SNK 從其中申請(qǐng)一個(gè)特定能力的請(qǐng)求,接下來(lái) SRC 接受了這個(gè)申請(qǐng)。

隱性契約關(guān)系是指在特定狀態(tài)下的指定供電等級(jí)(比如在 PRS FRS 過程中或者在它們發(fā)生之后)。由此可以知道,隱性契約關(guān)系的狀態(tài)只是暫時(shí)的。端口間需要立即協(xié)商出新的顯性契約來(lái)。

每個(gè)供電的一方都有個(gè)本地策略,管理著向?qū)Χ硕丝诘墓β史峙洹?/span>SNK 也有自己的本地策略來(lái)管理應(yīng)該吸收多少電能?;?USB 所制定的系統(tǒng)策略允許對(duì)本地策略的更改,因此在系統(tǒng)中可以管理供電的分配。

當(dāng)具有 PD 能力的設(shè)備互相連接成功之后,DFP UFP 初始為 USB 默認(rèn)的工作狀態(tài)。DFP 提供了 vSafe5V,UFP 吸收電流與 USB2.0、USB3.1USB Type-C 或者USB BC1.2 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)定義的規(guī)則相一致。在 PD 協(xié)商發(fā)生之后,可以輸出比標(biāo)準(zhǔn)定義中更高或更低的電壓和更高的電流。它也可以完成 PRS FRS 來(lái)交換電源供給的角色,從而使得 DFP 變成受電一方,UFP 變成供電那一方。同時(shí)可以通過 DRS 使得 DFP 變成了 UFP,反之亦然。通過執(zhí)行 VCONN Swap 來(lái)改變 VCONN 供電的方向。

在顯性契約關(guān)系建立之前,SRC 可以發(fā)現(xiàn)連接上的線纜能力和特性。了解在 USB Type-C 1.2 中被標(biāo)記 5A 能力的線纜和其它線纜的一些細(xì)節(jié)比如支持的速率這一點(diǎn)很重要。發(fā)生在端口連接上的初始,在顯性契約關(guān)系建立之前,DFP 同時(shí)也是SRC 的情況下開始進(jìn)行 Cable discovery。PRS FRS 之后,顯性關(guān)系建立之前,在 UFP SRC,隱性契約在工作的情況下,也是有可能進(jìn)行 Cable discovery 的動(dòng)作。

一旦是顯性契約工作的狀態(tài)下,只有 DFP 允許和連接上的 Cable 進(jìn)行通訊。不僅包括了 Discover identity,也包括了 Cable 所支持的 Discover SVID,Discover Mode,Enter Mode Exit Mode 模式。

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