C型USB 1.2版具有更广阔的市场

C型USB改变USB生态系统的一种重要途径是通过USB电缆两端互换（不只是翻动）。这使得诸如膝上型电脑或智能手机的USB设备取决于其所连接的其它USB装置具有不同的行为，因为数据角色和功率角色可独立交换。USB开发者论坛已经发布了C型USB 1.2版本规格。其在1.1版本上做出几个关键变化，我将在此博文中总结，但最大的区别是用来描述这种新型USB生态系统的术语变化。您可能会说了C型USB术语通过此版本进行了“返工”。

新的术语更好地解释了这一新型USB世界，旨在澄清并强调数据角色和功率角色是彼此正交的（除了初始功率角色确定初始数据角色）。换句话说，USB完全融入这一新型二维生态系统。下述表格具有一些需了解的关键术语。

术语

 

说明

 

DFP

 

朝下端口（数据角色）

 

UFP

 

朝上端口（数据角色）

 

DRD

 

双重角色数据，可以是UFP或DFP（需要USB PD）

 

源码唯一

 

为USB连接器（功率角色）的VBUS引脚提供电源

 

汇唯一

 

耗费USB连接器（功率角色）的VBUS引脚电源

 

DRP

 

双重作角色功率，可为源或汇

 

默认源

 

除非连接到一个源码唯一（功率角色），DRP连接作为一个源。

 

默认汇

 

除非连接到汇唯一装置（功率角色），DRP连接作为一个汇。

 

图1为许多可能的应用分类，并显示它们落在此二维网格中的位置。

 

 

 

图1：C型USB 1.2版的应用实例

USB供电启用交换或更改数据的作用。例如，可能有一个双角色数据（DRD）系统，该系统通常是一个动力源，但可以是DFP（主机）或UFP（装置）。或可能有一个双角色功率（DRP）系统，该系统是一个DFP（主机），同时采集功率，但在功率下降时不支持数据。讨论所有可能的应用是另一篇博文的主题，但在此博文中，我只是想强调数据角色和电源角色的分离。

初始功率角色和初始数据角色仍相关，因为它们总是一直处在C型USB中。初始化作为源的设备要么是DFP或无法获得数据；它可能不会作为一个UFP进行初始化。同样，初始化作为汇的设备要么是UFP或无法获得数据。为了在初始连接后交换数据角色，您必须使用USB供电消息DR_Swap。

C型USB具有两种特性，称之为默认源和默认汇。（1.2版增加了有关这些功能的澄清，之前的版本分别称之为试验源和试验汇。）默认源功能旨在用于主要提供电源、有时也会造成能量沉降的系统，如移动电源。除非它连接到源码唯一或其电池耗尽，否则移动电源应提供电源。默认接收器功能旨在用于主要造成能量沉降的系统，如智能手机，但若连接到一个源码唯一附件，其也可采集电源。这两个特征可以动态利用，也就是说，取决于它的电池电量或一些其它标准，该系统可变为仅用于汇唯一或默认源。下表总结了C型USB设备的不同种类的角色。

C型USB 1.2版还有哪些新功能呢？表1列出了其他一些变化。

变更

 

说明

 

最大源VBUS电容

 

在空插座的VBUS上，源电容不得超过10mF。实际上，A型端口的传统浪涌电容测试现在适用于所有C型端口。

 

调试辅助模式

 

这些鲜为人知的C型模式进行了全面修改。

 

C到传统A电缆

 

由于宣传不利，早期C到A传统电缆的构建并不恰当，而新的规格充分说明了如何正确构建这些电缆。

 

二进制频移键控（BFSK）引用

 

删除了参照非现存的USB供电1.0标准的BFSK。

 

接收器断开检测

 

当电压增加超过5V时，定义接收器如何检测逸出。这仅适用于电力输送汇。

 

IR压降（即，澄清电缆中的压降）

 

在USB电缆电源线和接地线的IR压降后，澄清在什么电压水平条件下可以看到汇。

 

最大源VBUS电容变化仍值得商榷。它论证了USB-IF与传统USB相兼容有多重要。传统USB A型接口在VBUS上通常具有5V电压，即使未连接到任何设备也是如此。其结果是，当连接到一个USB B型端口时，在B型端口有一股浪涌电??流涌入VBUS电容。USB-IF早已要求USB B型端口的电容不能超过10μF，以限制浪涌电流。

由于带插座的一个C型USB系统可连接到一个USB传统A型插座，所有C型USB插座也必须限制VBUS的电容不超过10μF。若不这样要求，传统A型USB系统可能无法提供浪涌电流，且其内部电压轨可能会下垂。如果下垂足够严重，可能会导致蓝屏。已知大浪涌电流若重复多次也会导致连接器损坏。

TI最新的C型USB电力传输设备，TPS25740与TPS25740A，都符合最新的C型USB 1.2版本要求。了解TI公司的C型USB解决方案的全系列产品。

其他信息

阅读博文，“为什么Iq对C型USB意义重大？”

为开始启动设计，请使用C型USB 5V / 12V / 20V控制卡参考设计和USB-C DFP，20V / 3A输出，通用AC输入参考设计进行设计

阅读博文，使用USB Type-C端口进行电力共享