[发明专利]一种基于TYPE-C协议的主从机角色集成接口电路及检测方法

说明书

本发明涉及一种基于TYPE‑C协议的主从机角色集成接口电路及检测方法，将主机和从机集成于一体，通过控制信号在主机状态和从机状态之间自由切换，提高了芯片的灵活性，使之适应于TYPE‑C使用的各种场合，同时由于主机和从机角色复用了芯片中的大部分电路，大大降低了芯片的成本。

技术领域

本发明涉及一种基于TYPE-C协议的主从机角色集成接口电路及检测方法，属于TYPE-C接口技术领域。

背景技术

目前手机制造商基本上已经分为苹果阵营和安卓阵营，苹果从iPhone5开始，以后推出的手机全面采用面积更小、数据传输速度更高及正反可插的Lightning接口，甚至在推出的macbook上也采用了TYPE-C接口，而安卓阵营由于制造商分散和转换成本的原因，一直使用的传统的MICRO USB数据接口，直到现在才慢慢向TYPE-C转变。TYPE-C相较于传统的MICRO USB接口，无论在数据传输速度还是在充电效率方面，都拥有压倒性的优势，目前手机生产商推出的新机型，基本上已经采用TYPE-C接口。

按照TYPE-C规范小组对该协议的定义，TYPE-C应用分为主机和从机，细分一点来说，主机又分为数据主机和电源主机，数据主机主导通讯，电源主机主导充电。最新的 USB标准中定义的“上行数据流埠（Upstream-Facing Port, UFP，称之为从机）”和“下行数据流埠（Downstream-Facing Port, DFP，称之为主机）”，USB Type-C 规范还定义了“双向用途埠（Dual Role Port, DRP）”。这种新型的 USB 数据端口能够作为 DFP 或 UFP 两者中任一个进行工作。DRP 可被永久地配置为 DFP 或 UFP，也使用 FPGA 技术实现灵活的 USBType-C 接口控制能在这两种端口间动态切换。也就是说，在硬件的支持下，TYPE-C协议支持主从机的角色互换，即数据和电源的发送方可以变为接收方，这无疑会极大提升设备的灵活性。

TYPC-C接口由双排24个pin组成，在插头中呈对称分布，可实现“正常”或“反向”的插拔。对于用户使用来说很方便，但是仅有一部分的连接是“对称”的，即TYPE-C连接是无需考虑方向的。

Type-C接口的对称连接包含：D+/D-：当USB3.0接口不可用时，这些引脚为 USB2.0信号提供信号信道，即TYPE-C协议向下兼容MICRO USB协议；Vbus/GND：这些引脚能够为上行数据接口提供高达 100W 的供电能力，或者在一些情况下支持点对点供电；剩余的连接是“非对称”的，也就是说在连接器插入方向错误时这些连接无法正常工作，除非这些端口在电气或逻辑方面做了修正。

USB Type-C 的非对称连接包含：Tx1/2 Rx1/2：提供最多2通道的超速数据链路，实现双向高达 20Gbps 的带宽；CC1/CC2：配置信道信号用于连接的发现、配置和管理。它们中仅一个信号用作配置信道，另一个在上行数据流端口中用于为 USB 逻辑供电，本发明所针对的电路就是CC1和CC2；SBU1 & 2：边带使用（Side Band Use）信号适用于传输非 USB信号，它们用于模拟音频（Analog Audio）模式，也可用于可选（Alternate）模式。

传统的MICRO USB接口由5个pin组成：地线GND、检测ID、数据正D+、数据负D-、电源VCC。通过ID端口的电位高低判断设备处于主机或者从机角色，如果设备处于主机状态，则ID端口接地，设备处于从机状态，ID端口接高电位。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于TYPE-C协议的主从机角色集成接口电路，将主机和从机集成于一体，通过控制信号进行设备角色切换，提高了芯片的灵活性，大大降低了芯片的成本。