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如何用USB Type-C替代传统USB 2.0连接器的方案

出处:电子发烧友 发布于:2018-11-29 14:57:12 | 177 次阅读

围绕USB Type-C接口的话题已经很火爆了,很多公司也推出了Type-C相关芯片。它的优势主要体现在不分正反双面接插、传输速度快、供电强悍、支持音视频传输。

我们知道,STM32芯片大多数型号都带USB DEVICE或USB OTG模块,随着Type-C接口的不断推广与普及,STM32芯片的USB模块如何与Type-C接口连接的问题,自然会逐渐出现在STM32应用工程师的面前。

ST官方有个应用笔记【AN4775】介绍了如何用USB Type-C替代传统USB 2.0连接器的方案建议。同时,笔记里也简单介绍了有关USB Type-C及USB电源传输的一些基础知识。

这里不妨一起先看看USBType-C接口的几个术语和管脚图。

一、USB Type-C接口的几个术语

DFP【Downstream Facing Port】:下行端口。它与USB数据流有关。一般是指HOST或HUB的端口,从设备器件与此类端口相连。

UFP【Upstream Facing Port】:上行端口。它与USB数据流有关。一般是指DEVICE端口或连接着其它HOST或DFP HUB的HUB端口。

SOURCE: 供电端口。该端口上的CC脚接上拉电阻,并通过VBUS对外供电。一般指HOST或DFP HUB端口,比方传统的Type-A端口。

SINK: 受电端口:该端口上的CC脚接下拉电阻,它从VBUS取电。一般指device端口,比方传统的Type-B端口。

DRP【Dual Role Port】双角色端口。既可做SOURCE又可以做SINK的端口,角色可以固定也可以协商切换。

二、USB Type-C接口的管脚图

USB Type-C接口一共24个管脚,分对称性连接和非对称性连接。

对称性连接:

-USB 2.0 差分信号对(D+/D-);

-电源脚:VBUS/GND;

非对称性连接:

-两套支持USB3.1数据传输速度的TX/RX信号脚;

-通道配置脚【CC脚】,用于接插及角色的监测、供电等配置管理;

-两路边带信号脚【SBU】,用于模拟音频模式或DP备选模式;

如何用USB Type-C替代传统USB 2.0连接器的方案

从上面管脚图可以看到两个CC配置脚,分别是CC1和CC2。不过对于一个方向的插头而言只有一个CC脚与之相连。对于两个CC脚,DFP端口必须与之接个上拉电阻Rp;UFP端口必须与之接个下拉电阻Rd。通过检测与CC脚相连的Rp/Rd电阻的电平来确认插入方向和设备角色。

如何用USB Type-C替代传统USB 2.0连接器的方案

最后,我们看看ST官方给出的针对不同角色的STM32芯片从USB 2.0传统接口转到Type-C接口的实例原理图,一目了然,诸位需要时可以参考使用。

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