USB Type-C Configuration Channel (CC)引脚功能介绍

1.插入检测

　　DFP（下行端口）为主机端口，UFP（上行端口）为设备端口。如图所示，在DFP中的CC通道上有上拉电阻，相应的在UFP中有对应的下拉电阻。在DFP与UFP连接之前，VBUS没有输出，当两者连接之后，DFP检测到CC引脚的电平被拉低，DFP则识别到UFP设备已连接并打开VBUS上的MOSFET，为UFP设备供电。

 

 

在DFP上有两个CC引脚，DFP通过检测三种不同形式的UFP端下拉电阻（Open开路、Ra=0.8K~1.2K、Rd=5.1K）来识别各种配置模式。

 

 

 

 

2.识别电缆方向来建立信号路由

　　连接Type-C电缆可以不区分正反方向，当DFP检测到CC1被下拉，则UFP是向上接入，同样地当检测到CC2被下拉则UFP是向下接入（参考上表）。下图展示了使用高速MUX进行信号路径切换。USB3.1数据速率高达10 Gbps，需要使用MUX来避免传输线分叉和冗余。

 

 

3.在两个端口间协商建立DFP和UFP身份

Type-C除了DFP与UFP，还有一种是DRP（双模式端口），可以在DFP与UFP间切换，当DRP端口与DFP设备相连，DRP则切换为UFP设备；同样地也可以切换为DFP设备。当两个DRP设备连接时，DFP与UFP身份是随机的。

 

 

4.了解VBUS配置方式：电流模式与USB PD

下表展示了每个USB标准所能提供的供电能力。纯Type-C端口可以提供5V/3A的供电能力。如果使用Type-C端口配合USB PD协议，供电能力则高达20V/5A。USB PD协议通过CC通道传输。

 

 

Type-C有 1.5A 和 3A 两种电流模式，取决于DFP的输出能力。DFP通过CC引脚上的电压告知UFP供电能力。UFP端的下拉电阻Rd=5.1K，DFP就可以通过其上拉电阻或者电流源在CC引脚上产生电压。

 

 

Type-C给出了不同输出模式下上拉电阻或电流源的规格：

 

 

举例来说，当DFP给CC引脚提供330uA的电流时，CC引脚上电压则为330uA * 5.1kOhms = 1.683V。根据下表，DFP则被识别为vRd-3.0标准。当DFP用10k电阻把CC引脚上拉至4.75~5.5V时，CC引脚上的电压则为1.688V，DFP也会被识别为vRd-3.0标准。

 

 

BMC PD控制器通过CC引脚发送USB PD协议。

 

 

5.配置VCONN

Type-C规范定义了内部有电路需要供电的主动电缆。Type-C电缆上一共有两个CC引脚，如果其中一个用来识别DFP与UFP，那么另外一个就可以用来作为VCONN为主动电缆提供电源。当DFP检测到下拉电阻为Ra=800~1200Ohms时，这个CC引脚将切换至VCONN对外输出4.75~5.5V，功率最大1W。

 

 

6.配置使用其他外设模式

Type-C规范定义了替代（Alt）模式与外设（Accessory）模式。主机、设备与线缆可以发送格式化的厂商自定义信息（VDM）来交换信息和发现USB ID。当主机通过VDM与设备交换信息厚进入 Alt 模式后，Type-C接口中的引脚定义将会改变以支持PCIe或者DisplayPort。下面的例子是一个Type-C扩展坞，它使用MUX切换PCIe或USB 3.1信号通至Type-C端口。

 

 

当CC1和CC2引脚同时使用Ra下拉时，主机将把设备识别成音频设备，然后从USB信号切换至音频信号。