一 usb硬件接口:
Type A
Type B
Type C
Mini usb
Micro usb
1 typeA
2 Type-b
3 Type-c
4 Mini usb
5 Micro usb
二 usb线序
1 Usb2.0
usb2.0包含:
1、DM+:Data Minus,数据负信号;
2、DP -:USB Data Positive,数据正信号;
3、VCC(Voltage to Current Converter)正极
4、GND负极(Ground即地线)
Mini usb和micro usb在usb2.0 基础上引入了第五根线:ID检测线;用于OTG功能;
OTG功能就是设备既可以作为usb host又可以作为client;设备就是通过检测这个ID脚完成主从切换的;
OTG_ID:输入信号,由 USB OTG 协议定义,用于识别 USB 口所接设备的默认角色(HOST or device)。 USB_ID 默认上拉,处于 device 状况,如果要控制器进入 HOST 状态,需外接 mini-A 口或 micro-A 口将 USB_ID 短接到地。
Usb数据线
otg数据线
例如
当手机接入usb数据线后,检测到ID脚为悬空后自己切换为device模式;
当手机接入otg数据线后,检测到ID脚为低后自己切换到host模式;
2 Usb3.0
1-4管脚为兼容usb2.0;5-9为usb3.0输出;
这里在硬件接口上是这样连接;在芯片内部使用的是不同的usb phy;如一个usb3.0的type-A口,实际内部使用了一个usb2.0 phy加上一个3.0 phy组成;
3 type-c
1 功能描述
上面章节描述的都是外部接口,这个接口只针对usb协议;
而这个type-c不仅仅是一个外部接口,也是一个独立于usb的协议(USB Type-C Specification Release 1.3.pdf);除了可以支持到usb3.1的传输,也有下面描述的type-c主要特性:
1 插头没有方向,支持正反插(引入检测正反插问题);
2 线缆2端插头完全一样(引入两个设备主从协商问题);
3 USB PD功能:协商2个设备之间的电压、电流和充电方向
4 Alternate mode支持扩展功能;通过扩展功能,USB Type C接口可以变成任意其它协议的物理接口,例如音频接口、视频接口等;
2 外部引脚:
1 Power有关的信号,包括
a)VBUS,USB线缆的bus power(和我们通常意义上VBUS保持一致)。 电源和GND都有4根线,能支持输出到100W;
b)VCONN(只有在插头上才会有该信号),当线缆里有芯片的时候,用来给线缆里的芯片供电(3.3V或5V)
c)GND,接地。
2 USB 2.0数据线,D+/D-。它们在插头端只有一对,和旧的USB 2.0规范一致。但为了支持正反随意插。在插座端定义了两组。
3 USB3.1数据线,TX+/-和RX+/-,用于高速的数据传输。插头和插座端都有两组,用于支持正反随意插。
4 用于Configuration的信号,对插头来说,只有一个CC,对插座来说,有两个CC1和CC2。
CC(Configuration Channel)用途如下:
检测USB设备是否接入;
检测USB插入方向,并以此建立USB 数据通道的路由;
插入后帮助建立USB设备角色(谁为HOST,谁为Device);
发现并配置VUBS,配置USB PD供电模式;
配置Vconn;
5 SBB(Sideband Use)信号扩展功能所需的信号,具体使用场景由相应的扩展功能决定。
3 USB PD介绍
在USB PD中,一对直连的端口用USB Type-C连接器中的CC线作为通讯信道来协商出电压,电流以及在Cable里面供电的方向;如下图
PD协商通过功率提供者(provider)和功率消费者(Consumer)之间的信息交换完成的,功率提供者如笔记本电脑,功率消费者如手机。
如pc给手机通过typc-c充电流程:
1. P首先发起PD协商,向C发送P具有的Power能力的消息,也就是P支持哪些功率类型
2. C收到P发送的Power能力的消息后,分析P的Power能力并选择其中一个Power配置发送给P
3. P收到C请求的power配置,决定是否接受这个请求
4. 切换到C请求的Power配置并通知C
4 Alternate mode
扩展模式主要有DP、模拟音频的耳机、Thunderbolt 3等
DP输出:
模拟音频输出:
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三 usb phy
1 usb2.0 phy;
每个phy有2个port:HOST0_DP HOST0_DM是直接外界usb2.0接口输出;TYPEC_DP TYPE0_DM是和3.0 phy组成一个3.0 usb口输出
2 Usb3.0 type-c phy
这个tpye-c phy还可以输出dp信号;系统需要把dp控制器配置到和这个phy连接即可;
下图是DP的管脚,上面的phy管脚和dp管脚按照一定关系连接即可;
文章部分图片来自网络;
其中Phy的2个图来自http://dev.t-firefly.com/forum.php?mod=viewthread&tid=12585下载的RK3399《Rockchip USB 开发指南 V1.0》文档
来源:CSDN
作者:qinye_1
链接:https://blog.csdn.net/qin5016/article/details/104341369