Type-C Specification Note（一）

1013020801 2017-05-14

Type-C 1.2 Part 1——Chapter 2&3

导读： USB Type-C note分为四部分，此文为第一部分，主要是USB Type C 1.2 的概述部分和物理特性部分的学习和记录。后续更新Type-C的协议机制和扩展功能。

一、OVERVIEW

（一） Application & Pin Assignment

USB Type-C拥有轻薄、正反插功能、支持充电等吸引人的特性，正使其逐步应用在Power（Wall Charger、Car Charger、Wall Outlet）、PC or Phone（Phones、Laptops、Desktops）、Displays、USB C cable & legacy、Accessories等等。

图1. Type-C 应用

Type-C plug可以正反插。TypeC cable两端可以互换使用。不过，TypeC依然有Host 和device的逻辑关系。typeC plug 和 receptacle的pin定义如下图所示：

图2. USB type C pin 定义

直观的区别，TYPE C的plug只有一组USB2.0 line，而receptacle有两组。另外，plug有一个CC channel和一个Vconn line，而receptacle有两条CC channel。

所有的TYPE C cable都必须是E-marked（通过USB协会认证测试），所有定义TYPE C的plug，receptacle，cable都支持充电应用，包括PD。而receptacle to USB legacy是不允许的。

（二） Configuration Process

USB type C的连接建立需要一系列的配置过程，已达到：

• Source-to-Sink attach/detach detection

当Source receptacle的其中一个CC pin检测到特定的电阻值并连接到GND时，Source认为有Sink 连接。同理，当该CC pin上检测不到该对地电阻，则认为没有Sink连接。当检测到没有Sink连接时，Source的receptacel不会配置VBUS或VCONN。如果Source-to-sink 建立连接，则使能power配置并进行下一步配置。当连接断开，Sourcing VBUS port断开power；

• Plug orientation/cable twist detection

由于TYPE C plug可以正反插，因此CC pin上定义了一种方法来辨别plug方向，并决定那一对SS data singal与cable相连；

• Initial power (Source-to-Sink) detection and establishing the data (Host-to-Device) relationship

CC pin可以初始化连接双方power和data的角色关系。Port's Power behavior:

1. Source-only – for this mode, the port exclusively behaves as a Source;

2. Sink-only – for this mode, the port exclusively behaves as a Sink;

3. Dual-Role-Power (DRP) – for this mode, the port can behave either as a Source or Sink;

Data behavior:

1. DFP-only – for this mode, the port exclusively behaves as a DFP

2. UFP-only – for this mode, the port exclusively behaves as a UFP

3. Dual-Role-Data (DRD) – for this mode, the port can behave either as a DFP or UFP

DFP only port和UFP only port可能不会建立data communication。USB TYPE C 允许host-to-host 和 device-to-device连接，但是不会使能任何功能。初始化建立后，提供VBUS的Source端即为DFP，而另一端为UFP。若两端都支持PD，两端可以交换Power及data的角色关系。对于DRP-TO-UFP ONLY(DFP ONLY), DRP会根据情况建立合适的连接。对于DRP-TO-DRP，CC协议通讯也会建立合适的连接。具体后续文章会介绍。从用户的角度看，DFP或UFP的角色是随机的。（具体在协议机制部分介绍）

• USB Type-C VBUS current detection and usage

USB 3.1 spec定义了，对于TYPE C connect solution，Source可能会对VBUS提供更高的电流以实现更快的充电功能。USB device port需要根据Source提供的电流等级来调整负载。比如，Source会提供不同的电流等级，device相应的需要增大或减小负载。电流等级如下：

• Default values as defined by a USB Specification (500 mA for USB 2.0 ports, 900 mA for USB 3.1 ports)

• 1.5 A

• 3.0 A

PD定义了更高的电流电压

• USB PD communication

PD是TYPE-C的可提供功能之一，PD通讯目的包括：

建立USB 2.0/3.0 spec以外的power协议；change the port sourcing VBUS; change the port sourcing VCONN; swap DFP/UFP roles; Communicate with cables; 以上都是在CC wire上通过BMC通讯完成。

• Discovery and configuration of functional extensions