嵌入式系统与单片机|技术阅读
登录|注册

您现在的位置是:嵌入式系统与单片机 > 技术阅读 > USB Type-C PD spec (2)

USB Type-C PD spec (2)

Type-C PD spec 由五部分组成
翻译自《USB Power Delivery Specification v3.1

1、PD Overview
2、物理层
3、协议层
4、设备策略层
5、场景讲解

2、物理层

  • USB PD 物理层由一对通过单条信号线(CC) 进行通信的发送器和接收器组成
    • 所有通信都是半双工的。
  • 发送器
    • 从协议层接收包数据
    • 计算并附加 CRC
    • 对包含 CRC 的分组数据(即有效载荷)进行编码(4b5b)
    • 使用 BMC 在 CC 上跨信道传输数据包(前导码、SOP*、payload、CRC 和 EOP)
  • 接收器
    • 恢复时钟并从前导码锁定到数据包
    • 检测 SOP*
    • 解码包含 CRC 的接收数据
    • 检测 EOP 并验证 CRC
      • 如果 CRC 有效,则将分组数据传送到协议层
      • 如果 CRC 无效,则过滤掉接收到的数据
2.1、符号编码使用 4b5b 线路编码
  • 有序集
    • 由 4 个 K-code 组成
    • 有效性:至少 3 个 k-code 正确
2.2、位传输顺序

2.3、数据包格式

  • 前导码
    • 由 64bit 交替的 “0“ 和 “1” 组成,以 ”0” 开头,以 “1” 结尾
    • 用于使接收器锁定到载波上
    • 不应进行 4b5b 编码
  • SOP*
    • SOP* 无效,则丢弃整个传输数据
  • 有效载荷 -从协议层传入
  • CRC
    • CRC 不正确,整个传输数据应该丢弃
    • CRC 正确,数据包应该传递到协议层
  • EOP
    • 可用于提前终止传输数据包,如发送硬复位前

2.4、Hard Reset

  • 如果 PHY 层当前正在发送消息,则应通过发送 EOP 来中断该消息,并丢弃其余的消息
  • 如果 CC 不空闲,请等待它变为空闲
  • 等待 tInterFrameGap
  • 如果 CC 仍然空闲,则发送硬复位信令
  • 禁用信道(即停止发送和接收),重置 PHY 层并通知协议层 PHY 层已重置
  • 当协议层请求时重新启用信道
  • 2.5、Cable Reset

  • 只能由 DFP 发送
  • 用于重置电缆插头
  • 2.6、双相标记编码 (BMC) 信令方案

    • 在每个位的起始存在一个变换
    • 传输 1 时,位中间有一个变换,传输 0 时,则不变换
    • 传输速率:270~330 Kbps
    • 1Ul: 3.03~3.70us
    • EOP 最后一位产生下降沿时,发送器应在 CC 上驱动
  • 持续 tHoldLowBMC 驱动低电平
  • 持续 tEndDriveBMC 驱动低电平,从帧的最后一位的后沿开始测量
  • 将 CC 释放到高阻抗
    • EOP 最后一位产生上升沿时,发送器应在 CC 上驱动
  • 多驱动 1UI 高由平
  • 持续 tHoldLowBMC 驱动低电平
  • 持续 tEndDriveBMC 驱动低电平,从帧的最后一位的后沿开始测量
  • 将 CC 释放到高阻抗
    • 帧间间隔:min 25us
    • 发送器波形有效性
      • 上升时间不得快于 tRise
      • 下降时间不得快于 tFall
    • CC 总线空闲定义
      • 在 tTransitionWindow 内没检测到有传输,则认为总线空闲

    2.7、冲突规避

    • 监控传输通道,在 CC 总线空闲时发起新一轮传输
    • CC 不空闲时则应丢包,并在 CC 空闲时通知协议层
    • 在显性契约期间,由 Source Rp 来控制