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Type-c快充協定介紹-QC和PD協定(一)

0.寫在前面的話

    相關内容持續更新、整理中……

1.QC2.0協定工作原理

    裝置通過USB資料通訊口D+、D-輸出電壓信号給充電器,充電器内置的USB解碼晶片,判斷充電器需要輸出的電壓大小。對于充電的USB線沒有特别的要求。

    并且QC2.0分為A級和B級兩種行業标準。A标準:5V、9V、12V輸出電壓;B标準:5V、9V、12V、20V輸出電壓。現在大部分支援快充的手機基本上都是QC2.0A标準,QC2.0充電器預設5V輸出。

    擴充卡檢測到D+、D-上的電壓和其輸出電平之間的對應表如下:

D+ D- OUTPUT
3.3V 3.3V 20V
0.6V 0.6V 12V
3.3V 0.6V 9V
0.6V 0V 5V

1.1、具體的協定原理如下

(1)将充電器通過資料線連接配接到手機上,充電器預設将D+、D-短接,這樣手機端探測到充電器類型是DCP(專用充電端口模式),此時預設輸出5V電壓,手機正常充電;

(2)如果手機支援QC2.0快速充電協定,則Android使用者空間的hvdcp(high voltage dedicated charger port)程序啟動,開始在D+上加載0.325V電壓,并維持1.25S以上;

(3)當充電器檢測到D+上電壓0.325V并維持超過1.25S後,充電器斷開D+和D-的短接,由于D+和D-斷開,故D-上的電壓不在跟随D+變化,此時電壓開始下降;

(4)手機端檢測到D-上的電壓從0.325V開始下降并維持1ms以上時,hvdcp讀取/sys/class/power supply/usb/voltage max 的值,如果是9000mv,則設定D+上電壓為3.3V,D-上電壓為0.6V;若為5000mv,則設定D+上電壓為0.6V,D-上電壓為0V;

(5)充電器檢測到D+、D-上的電壓後,就調整充電器的輸出至相應電壓。

2.PD2.0協定工作原理

待補充……

3.USB OTG的檢測原理

    USB OTG标準在完全相容USB2.0标準基礎上,增添了電源管理(節能功耗)功能,它允許裝置既可作為主機,也可作為外設操作(兩用OTG)。USB OTG技術可實作沒有主機時裝置和裝置之間的資料傳輸。

    USB OTG接口中有5條線:

    2條用來傳輸資料(D+、D-)

    1條是電源線(VBUS)

    1條則是接地線(GND)

    1條是ID線。ID線用于識别不同的電纜端點,mini-A插頭(即A外設)中的ID引腳接地,mini-B插頭(即B外設)種的ID引腳浮空。當OTG裝置檢測到接地的ID引腳時,表示預設的是A裝置(主機),而檢測到ID引腳浮空的裝置則認為是B裝置(外設)。

例如:

    當我們手機使用OTG線接U盤時,手機端接mini頭,且檢測到mini頭裡面的ID為GND,故手機為主機;U盤端的USB接口為type A接口,隻有4pin,沒有ID信号,相當于懸空,故U盤作為從機。

總結:

(1)當裝置檢測到USB_ID信号為低時,該裝置應作為Host(主機、也稱為A裝置);

(2)當裝置檢測到USB_ID信号為高時,該裝置應作為Device(從機、也稱為B裝置);裝置内部會将USB_ID信号拉高,故外部懸空即檢測到高電平;

(3)實際的USB連接配接線中,是沒有USB_ID這根線的。都是在接口處直接拉死的;

(4)對于Host端,隻需要将連接配接線的USB_ID pin和地短接即可;

(5)對于Device端,隻需要将連接配接線的USB_ID pin懸空即可。

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