USB type C PD快充协议，VBUS检测，CC通讯简介
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Type C PD协议简介
USB Power Delivery电力传输是Type-C接口的特征之一，当需要USB PD电力传输时，使用Bi-phase Mark Coded（BMC）编码协议，通过CC管脚进行通信，简单来说是一种快速充电标准, 超过3A以后都需要用PD协议来支持，使用USB Type-C的源(主机或下游集线器端口)可以在vbus上实现更高的源电流，以便能够更快地充电需要比USB3.2规范中指定的更多电流的移动设备或供电设备,所有USB主机和集线器端口都通过CC引脚来设置当前可用的电流水平,包含PD协议的Type-C 系统从Source到SINK的系统框图大致如下：
在Source的内部包含了一个电压转换器，且受到PD控制器控制，他会根据输入电压的条件以及最高可输出规格需求，此电压转换器可以是BUCK、Boost、Buck-Boost或者反激转换器。整个通信过程都在PD控制器的管控之下，USB PD还有一个开关，用于切换VCONN电源（电缆包含电子标签时用到）。当电缆接通之后，PD协议的SOP通信就开始在CC线上进行，以此来选择电源传输的规格，此部分由Sink端向Source端询问能够提供的电源配置参数（5V/9V/12V/15V/20V）。
Type-C中的定义
DFP(Downstream Facing Port)：下行端口，可以理解为Host或者是HUB，DFP提供VBUS、VCONN，可以接收数据。在协议规范中DFP特指数据的下行传输，笼统意义上指的是数据下行和对外提供电源的设备。
UFP（Upstream Facing Port）：上行端口，可以理解为Device，UFP从VBUS中取电，并可提供数据。典型设备是U盘，移动硬盘。
DRP（Dual Role Port）：双角色端口，类似于以前的OTG，DRP既可以做DFP(Host)，也可以做UFP(Device)，也可以在DFP与UFP间动态切换。典型的DRP设备是笔记本电脑。设备刚连接时作为哪一种角色，由端口的Power Role（参考后面的介绍）决定；后续也可以通过switch过程更改（如果支持USB PD协议的话）。
USB PORT的供电（或者受电）情况，USB Type-C将port划分为Source、Sink.
如下波形为SINK 控制器申请一个9V电压输出的例子.
（1）SINK端发起SOP，申请获取Source能提供的规格资料
（2）Source回复能提供的规格列表
（3）SINK回复选择的电压规格，并带上所需要的电流参数，并发出相应的请求
（4）Source接受请求，并且把VBUS由5V抬升到9V
（5）在电压变化期间，SINK的电流会保持尽可能小，Source端VBUS到达9V并稳定之后，会发出Ready信号
（6）SINK端电流逐步抬升，若SINK需要降低电压，会重复以上过程
需要注意的是，在电压下降期间，Source为了让电压快速降低，Source会打开放电电路，达到额定值之后，Source会等待一段时间，电压稳定之后再发出Ready信号给SINK。
这种沟通方式的好处就是能确保任何电源的变化都能在SINK和SOURCE的规格范围内，避免出现不可控情况。
PD协议的通信编码为Bi-phase Mark Coded (BMC)，通过CC脚进行通信，如下图。
BMC码是一种单线通信编码，数据1的传输，需要有一次高/低电平之间的切换过程，而0的传输则是固定的高电平或者低电平。每一个数据包都包含有0/1交替的前置码，起始码（SOP），报文头，数据位，CRC以及结束码（EOP）
如下图所示，展开后的CC脚PD通信波形
BMC编码的通信，也可以使用分析仪进行分析，用来抓取每个数据包，并且获得数据包的作用，如电压电流等.
PD3.0规范中，定义了以下电源配置清单：
对于5V/9V/15V来说，最大的电流为3A，在20V的配置当中，如果是普通的电流，则最大能够支持20V/3A，即60W，如果使用的是带了E-Marker的线缆，则供电能达到20V5A，即100W.
USB Type-C VBUS电流检测与使用
USB Type-C中新增了电流检测与使用功能，新增三种电流模式：默认的USB电源模式(500mA/900mA)，1.5A，3.0A；三种电流模式由CC 管脚来传输和检测，对于需要广播电流输出能力的DFP而言，需要通过不同值的CC上拉电阻Rp来实现；对于UFP而言，需要检测CC管脚上的电压值来获取对方DFP的电流输出能力.
DFP-to-UFP和VBUS管理与检测
DFP 是一种在host 或hub上的 USB Type-C 端口，与device相连接,UFP 是一种在device或hub上的 USB Type-C 端口，与host或hub的DFP相连接, DRP 是一种既可作为DFP或UFP进行工作的 USB Type-C 端口, DRP在待机模式下每50ms在DFP和UFP间切换一次。当切换至DFP时，CC管脚上必须有一个上拉至VBUS的电阻Rp或者输出一个电流源，当切换至UFP时，CC管脚上必须有一个下拉至GND的电阻Rd。此切换动作必须由CC Logic芯片来完成。
当DFP检测到UFP插入之后才可以输出VBUS，当UFP拔出以后必须关闭VBUS，此动作必须由CC Logic芯片来完成。
注：上述的DRP不同于USB-PD DRP，USB-PD DRP指的是作为Power Source（提供者）和Sink（消费者）的电源端口，例如，笔记本电脑上的USB Type-C端口支持USB-PD DRP，既可以作为Power Source（连接U盘或手机时），也可以作为Sink（连接显示器或电源适配器时）
