硬件設(shè)計(jì)-TYPE-C電路設(shè)計(jì)
1.引腳說明
由于USB2.0的數(shù)據(jù)率最高只有480Mbps, 可以不考慮信號走線的阻抗連續(xù)性，USB2.0的D+/-信號可以不被MUX控制而直接從主控芯片走線，然后一分二連接至USB Type-C插座的兩組D+/-管腳上。
但USB3.0或者USB3.1的數(shù)據(jù)率高達(dá)5Gbps或者10Gbps，如果信號線還是被簡單地一分二的話，不連續(xù)的信號線阻抗將嚴(yán)重破壞數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量，因此必須由MUX切換來保證信號路徑阻抗的一致性，以確保信號傳輸質(zhì)量。
- 檢測 USB 端口的連接
DFP為Host端，UFP 為device端。在DFP的CC pin會有上拉電阻Rp，在UFP會有下拉電阻Rd。在DFP與UFP未連接之前，DFP的VBUS是沒有輸出的。當(dāng)DFP與UFP連接后，CC pin相接，DFP的CC pin 偵測到UFP pulldown Rd，表示接到Device，DFP便打開VBUS的FET開關(guān)，輸出VBUS電源給UFP。
- 檢測正反插
由于Type-C是支持正反插，CC pin被用來偵測正反插，從DFP的角度來看，當(dāng)CC1接到Pulldown就是正插，如果是CC2接到Pulldown就是反插。在偵測完正反插后，就會輸出相對應(yīng)的USB信號，例如CC1對應(yīng)的是SSTX1與SSRX1。下圖的右邊整合了MUX，由于USB 3.1的data rate高達(dá)10 Gbps，為了避免PCB的走線出現(xiàn)分支，所以正反插進(jìn)來的信號會由MUX來切換，正插時：切換到SSRX1&SSTX1，反插時：切換到SSRX2&SSTX2
- PD充電檢測
USB PD的功能還需要有USB PD Phy chip來完成Protocol溝通，而Protocol信號是載在兩端連接的CC pin上。溝通方式是通過雙相標(biāo)記編碼（BMC）編碼。
- 數(shù)據(jù)線上的Ra
帶電子標(biāo)簽的線纜，其中一個CC管腳被更名為VCONN，用于給電子標(biāo)簽芯片供電。這個VCONN管腳與GND之間需要一個Ra電阻，這個電阻值范圍是800Ω~1.2KΩ。
如果其中一個CC引腳上檢測到有效的Rp/Rd連接，則VCONN電源可以接到另一個對應(yīng)的CC引腳。
如果其中一個CC引腳上檢測到有效的Rp/Rd連接，先檢查另一個CC引腳是否也有Rp/Ra連接，然后再提供VCONN。
先檢測是否有Ra存在，如果有說明需要Vconn供電，此時再提供Vconn。檢測過程不需要Vconn存在。
注意，每一個CC引腳內(nèi)部都有一個開關(guān)，輪訓(xùn)CC和VCONN功能，下圖是一個典型的連接方式：
- 手機(jī)都是DRP
現(xiàn)實(shí)中，我們的手機(jī)都是DRP，既能做DFP，又能做UFP，那么是如何切換呢？
DRP在待機(jī)模式下每50ms在DFP和UFP間切換一次。當(dāng)切換至DFP時，CC管腳上必須有一個上拉至VBUS的電阻Rp或者輸出一個電流源，當(dāng)切換至UFP時，CC管腳上必須有一個下拉至GND的電阻Rd。此切換動作必須由CC Logic芯片來完成。當(dāng)DFP檢測到UFP插入之后才可以輸出VBUS，當(dāng)UFP拔出以后必須關(guān)閉VBUS。此動作必須由CC Logic芯片來完成。下面是一個CC邏輯芯片框圖，CC上有一個開關(guān)，在不斷切換功能。
- 模擬耳機(jī)
協(xié)議要求模擬耳機(jī)轉(zhuǎn)接線上把兩個CC引腳直接接到GND（必須小于Ra）。
2.設(shè)計(jì)架構(gòu)
TYPE-C接口需要有兩組USB3.0的發(fā)送和接收差分對。
TYPE-C接口可以通過MUX復(fù)用器芯片進(jìn)行橋接，通過芯片檢測CC1還是CC2
還可以有多路U3通道的情況下通過兩路U3通道
全功能的TYPE-C不僅包含了U3通道，還包括了DP顯示接口。中間通過MUX芯片進(jìn)行識別與判斷。
SUB線纜在使用DP接口是，化身為AUX_P/AUX_N差分引腳。
TYPE-C快充解決方案
CC檢測方案
文章來源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-804480.html
3.電路設(shè)計(jì)要點(diǎn)
文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-804480.html
- AC耦合電容放置在TX端
- 對外接口處的ESD芯片必須要有
- 機(jī)殼地與數(shù)字地隔離
- 注意P與N的線序不能接反
- CCI CC2的上下拉電阻
- 數(shù)據(jù)線上的濾波電感必不可少
- 差分90R走線，參考層完整，等長布線
- TX 信號對上的電容器應(yīng)盡可能靠近 USB Type-C 連接器放置
- CC信號應(yīng)作為單端走線布線，阻抗為50Ω。不要將 CC 信號作為差分對路由。CC信號很敏感，因此它們的布線應(yīng)沒有全板短截線。CC信號不得跨平面分裂，因?yàn)檫@會導(dǎo)致不可預(yù)測的返回路徑電流，這可能會導(dǎo)致信號完整性問題以及EMI問題。
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