跳转至

通信协议 - USB 🚧

USB 版本

USB 机械接口

接口定义 - 标准 USB:

触点 功能
1 VBUS(4.75-5.25 V)
2 D-
3 D+
4 GND

接口定义 - Mini USB:

触点 功能 颜色
1 VBUS(4.75-5.25 V)
2 D-
3 D+ 绿
4 ID
5 GND

USB 插头与版本的兼容性


USB Type-C

端口类型

数据:

  • 下行端口(Downstream Facing Port,DFP):主机 / 下行集线器端口。典型示例为传统的标准 Type-A 端口。
  • 上行端口(Upstream Facing Port,UFP):设备 / 上行集线器端口。典型示例为传统的标准 Type-B 端口。
  • 双重角色端口(Dual-Role Port,DRP):连接事件发生前,在 DFP 端口和 UFP 端口之间切换的端口。初始连接事件后,可通过 USB 供电协议协商进行动态交换。

供电:

  • 拉电流电源 / 供电设备:5V-20V 时的拉电流最多为 5A。典型示例为传统的标准 Type-A 端口。
  • 灌电流电源 / 耗电设备:5V-20V 时的灌电流最多为 5A。典型示例为传统的标准 Type-B 端口。

引脚定义

Type-C 分公母头(插头与插座),两者引脚大部分呈镜像分布。

Type-C 插座:

Type-C 插头:

对接示意图(全功能):

引脚定义:

引脚 名称 功能 详细说明
A1 GND 电源 最低支持 60W(与所有 VBUS 结合使用)
A2 TX1+ USB3.1 或备用模式 与 TX1- 共同构成 10 Gbps 差分对
A3 TX1- USB3.1 或备用模式 与 TX1+ 共同构成 10 Gbps 差分对
A4 VBUS 电源 最低支持 60W(与所有 VBUS 结合使用)
A5 CC1 CC 或 VCONN 用于方向检测、电流能力通告检测及 USB2.0 BMC 通信
A6 D+ USB2.0
A7 D- USB2.0
A8 SBU1 备用模式 低速边带信号,仅供备用模式使用
A9 VBUS 电源 最低支持 60W(与所有 VBUS 结合使用)
A10 RX2- USB3.1 或备用模式 与 RX2+ 共同构成 10 Gbps 差分对
A11 RX2+ USB3.1 或备用模式 与 RX2- 共同构成 10 Gbps 差分对
A12 GND 电源 最低支持 60W(与所有 VBUS 结合使用)
B1 GND 电源 最低支持 60W(与所有 VBUS 结合使用)
B2 TX2+ USB3.1 或备用模式 与 TX2- 共同构成 10 Gbps 差分对
B3 TX2- USB3.1 或备用模式 与 TX2+ 共同构成 10 Gbps 差分对
B4 VBUS 电源 最低支持 60W(与所有 VBUS 结合使用)
B5 CC2 CC 或 VCONN 用于方向检测、电流能力通告检测及 USB2.0 BMC 通信
B6 D+ USB2.0
B7 D- USB2.0
B8 SBU2 备用模式 低速边带信号,仅供备用模式使用
B9 VBUS 电源 最低支持 60W
B10 RX1- USB3.1 或备用模式 与 RX1+ 共同构成 10 Gbps 差分对
B11 RX1+ USB3.1 或备用模式 与 RX1- 共同构成 10 Gbps 差分对
B12 GND 电源 最低支持 60W

供电协议:

模式 标称电压 最大电流
USB2.0 5V 500 mA
USB3.0/USB3.1 5V 900 mA
USB BC1.2 5V 1.5A
USB Type-C Current @ 1.5A 5V 1.5A
USB Type-C Current @ 2.0A 5V 3.0A
USB PD 最高 20V 最高 5A

CC 引脚

CC 引脚使用的上下拉电阻取决于是下行端口(DFP)、上行端口(UFP)还是电子标记/有源电缆,必须始终通过端口监视才能实现插入与移除检测、方向检测、电流能力通告的功能。

主机 / 下行端口(DFP)使用上拉电阻。上拉电阻 Rp 需同时连接至 CC1 与 CC2 引脚,并上拉至 3.3V/5V/电流源。上拉电阻的取值将向设备通过端口的供电电流能力,如下表所示:

DFP 供电电流能力 上拉至 4.75V~5.5V 上拉至 3.3V±5% 至 1.7~5.5V 电流源
默认 USB 功率(USB2.0-500mA,USB3.0-900mA) 56kΩ±20% 36kΩ±20% 80µA±20%
1.5A@5V 22kΩ±5% 12kΩ±5% 180µA±8%
3A@5V 10kΩ±5% 4.7kΩ±5% 330µA±8%

设备 / 上行端口(UFP)使用下拉电阻或电压钳位。下拉电阻 Rd 的值恒定为 5.1kΩ±10%。

电缆方向检测,如果 CC1 引脚检测到有效的上下拉,则代表正向(未翻转);如果 CC1 检测到,则代表反向(已翻转):

参考与致谢

原文地址:https://wiki-power.com/
本篇文章受 CC BY-NC-SA 4.0 协议保护,转载请注明出处。