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關于USB PD方案的介紹

2020-03-30 15:04:18 

USB PD中,一對直連的端口用USB Type-C連接器中的CC線作為通訊信道來協商出電壓,電流以及在Cable里面供電的方向。這種被采用的機制,獨立于其它的用來協商 USB 電源的操作方式。

USB PD 也會充當一個邊帶信道使其能夠支持標準或廠家自定義的模式操作。工作 Mode 是與 SVID 聯系在一起的。在 PD 協議中結構化的 VDM Message 可以被用來發現支持的 SVID Modes,當有需要的話,同樣支持 Modes 的進入與退出。多個 Active Modes 可以同時工作。

一旦用這個標準協商出來的契約的關系,都將替換任何之前使用的USB2.0USB3.1USB Type-C1.2 USB BC1.2 機制所協商出來的供電關系。當處于 PD 模式的時候,將會有個契約關系(既可以是顯性契約也可以是隱性契約的關系)在工作中決定著可用的供電等級和方向。當一對正常工作在 PD 模式下的端口斷開連接后,將引起系統復位或 SRC 端移去供電的電源 (除了發生在 PRS FRS 過程之中,當起初的 SRC 去掉供電為了讓新的 SRC 開啟供電)

顯性契約關系協商的過程開始于 SRC 發起一系列的供電能力,然后 SNK 從其中申請一個特定能力的請求,接下來 SRC 接受了這個申請。

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

每個供電的一方都有個本地策略,管理著向對端端口的功率分配。SNK 也有自己的本地策略來管理應該吸收多少電能。基于 USB 所制定的系統策略允許對本地策略的更改,因此在系統中可以管理供電的分配。

當具有 PD 能力的設備互相連接成功之后,DFP UFP 初始為 USB 默認的工作狀態。DFP 提供了 vSafe5VUFP 吸收電流與 USB2.0USB3.1USB Type-C 或者USB BC1.2 相關標準定義的規則相一致。在 PD 協商發生之后,可以輸出比標準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。同時可以通過 DRS 使得 DFP 變成了 UFP,反之亦然。通過執行 VCONN Swap 來改變 VCONN 供電的方向。

在顯性契約關系建立之前,SRC 可以發現連接上的線纜能力和特性。了解在 USB Type-C 1.2 中被標記 5A 能力的線纜和其它線纜的一些細節比如支持的速率這一點很重要。發生在端口連接上的初始,在顯性契約關系建立之前,DFP 同時也是SRC 的情況下開始進行 Cable discoveryPRS FRS 之后,顯性關系建立之前,在 UFP SRC,隱性契約在工作的情況下,也是有可能進行 Cable discovery 的動作。

一旦是顯性契約工作的狀態下,只有 DFP 允許和連接上的 Cable 進行通訊。不僅包括了 Discover identity,也包括了 Cable 所支持的 Discover SVIDDiscover ModeEnter Mode Exit Mode 模式。

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