飞凌嵌入式-ELFBOAD 常见的USB接口及其不同版本介绍第二期

eefocus_3945399 · 发表于 2024-6-24 13:59:34

USB Type-C

USB TYPE-C全功能引脚图

端口类型

数据：

· 下行端口（Downstream Facing Port，DFP）：主机 / 下行集线器端口。典型示例为传统的标准 Type-A 端口。

· 上行端口（Upstream Facing Port，UFP）：设备 / 上行集线器端口。典型示例为传统的标准 Type-B 端口。

· 双重角色端口（Dual-Role Port，DRP）：连接事件发生前，在 DFP 端口和 UFP 端口之间切换的端口。初始连接事件后，可通过 USB 供电协议协商进行动态交换。

供电：

· 拉电流电源 / 供电设备：5V-20V 时的拉电流最多为 5A。典型示例为传统的标准 Type-A 端口。

· 灌电流电源 / 耗电设备：5V-20V 时的灌电流最多为 5A。典型示例为传统的标准 Type-B 端口。

引脚定义

Type-C 分公母头（插头与插座），两者引脚大部分呈镜像分布。

Type-C 插座：

Type-C 插头：

对接示意图（全功能）：

引脚功能描述：

供电协议：

CC 引脚

在USB Type-C规范中，主机（下行端口，DFP）通过CC1和CC2引脚使用上拉电阻（Rp）来向设备（上行端口，UFP）指示其供电能力。具体的上拉电阻值会影响设备检测到的电流能力，以下是一个典型的电阻值与对应的电流能力表：

Rp电阻值（千欧）	供电电流能力
56千欧	Default USB Power (500 mA for USB 2.0, 900 mA for USB 3.0)
22千欧	1.5A
10千欧	3A

工作原理：

上拉电阻 (Rp)：用于DFP（主机）端，通过连接到3.3V或5V的电源，告知UFP（设备）DFP可以提供的电流。

下拉电阻 (Rd)：用于UFP（设备）端，通过连接到地，以检测DFP的供电能力。

当设备（UFP）连接到主机（DFP）时，它会通过CC1或CC2引脚检测到相应的电压，这个电压由DFP的上拉电阻（Rp）决定，并根据表中的电阻值来判断主机的供电能力。

正反向检测：

在USB Type-C的连接中，CC1和CC2引脚用于正反向检测：

如果CC1检测到有效的上下拉（即检测到Rp），则表示连接为正向。

如果CC1没有检测到有效的上下拉，但CC2检测到了，则表示连接为反向。

具体步骤

1. 连接时：

DFP通过上拉电阻（Rp）将CC1和CC2引脚分别上拉至3.3V或5V。

UFP通过下拉电阻（Rd）将CC1或CC2引脚拉至地。

2. 电缆插入：

如果插入方向使得CC1引脚接触到DFP的上拉电阻（Rp），则CC1会被上拉，UFP检测到相应的电压，表示正向连接。

如果插入方向使得CC2引脚接触到DFP的上拉电阻（Rp），则CC2会被上拉，UFP检测到相应的电压，表示反向连接。

电压检测与电流能力

Default USB Power：当Rp为56 kΩ时，CC引脚的电压范围约为0.8V至2.2V。

1.5A：当Rp为22 kΩ时，CC引脚的电压范围约为1.6V至3.0V。

3A：当Rp为10 kΩ时，CC引脚的电压范围约为2.7V至3.6V。

通过这种机制，UFP可以检测到实际的电压并确定DFP的供电电流能力，从而实现安全有效的供电和通信。

总结：

通过上述文章的学习我们主要了解了USB设备兼容性、数据传输速度、电源供应能力、连接器类型，通过了解这些内容可以帮助我们更好的选择合适的设备、提高传输效率、满足电源需求，同时掌握USB接口标准也可以更好地理解和应用USB技术。

最后祝大家在学习的过程中都能收获满满！

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