一种基于TYPE-C协议的主从机角色集成接口电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种基于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。

A Master-Slave Role Integrated Interface Circuit Based on TYPE-C Protocol

【技术实现步骤摘要】
一种基于TYPE-C协议的主从机角色集成接口电路
本技术涉及一种基于TYPE-C协议的主从机角色集成接口电路，属于TYPE-C接口

技术介绍
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MICROUSB数据接口，直到现在才慢慢向TYPE-C转变。TYPE-C相较于传统的MICROUSB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-FacingPort,UFP，称之为从机）”和“下行数据流埠（Downstream-FacingPort,DFP，称之为主机）”，USBType-C规范还定义了“双向用途埠（DualRolePort,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MICROUSB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。USBType-C的非对称连接包含：Tx1/2Rx1/2：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，本技术所针对的电路就是CC1和CC2；SBU1&2：边带使用（SideBandUse）信号适用于传输非USB信号，它们用于模拟音频（AnalogAudio）模式，也可用于可选（Alternate）模式。传统的MICROUSB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。
技术实现思路
本技术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。本技术为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本技术设计了一种基于TYPE-C协议的主从机角色集成接口电路，设置于载体电子装置上，用于插拔式对接外接设备，包括第一可调电阻Rp1、第二可调电阻Rp2、第一固定电阻Rd1、第二固定电阻Rd2、以及第一传输门开关K1～第八传输门开关K8；其中，第一可调电阻Rp1的P端对接载体电子装置的芯片工作电压VCC，第一可调电阻Rp1的N端对接第一传输门开关K1的P端；第二可调电阻Rp2的P端对接载体电子装置的芯片工作电压VCC，第二可调电阻Rp2的N端对接第三传输门开关K3的P端；第一固定电阻Rd1的P端接地，第一固定电阻Rd1的N端对接第二传输门开关K2的P端；第二固定电阻Rd2的P端接地，第二固定电阻Rd2的N端对接第四传输门开关K4的P端；第一传输门开关K1的N端与第二传输门开关K2的N端相连接，且该相连位置与第六传输门开关K6的P端相对接；第五传输门开关K5的N端与第六传输门开关K6的N端相连接，且该相连位置与第一输出端口CC1相对接；第三传输门开关K3的N端与第四传输门开关K4的N端相连接，且该相连位置与第八传输门开关K8的P端相对接；第七传输门开关K7的N端与第八传输门开关K8的N端相连接，且该相连位置与第二输出端口CC2相对接；第五传输门开关K5的P端与第七传输门开关K7的P端相连接，且该相连位置与载体电子装置的芯片输出电压VCON相对接；第一输出端口CC1、第二输出端口CC2分别用于插拔式对接外接设备。作为本技术的一种优选技术方案：所述第一可调电阻Rp1的阻值、第二可调电阻Rp2的阻值，均为在10K欧姆、22K欧姆和56K欧姆之间切换。作为本技术的一种优选技术方案：所述第一固定电阻Rd1的阻值、第二固定电阻Rd2的阻值，均为1K欧姆，且误差为10%。本技术所述一种基于TYPE-C协议的主从机角色集成接口电路，采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：本技术所设计一种基于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。附图说明图1是本技术设计基于TYPE-C协议的主从机角色集成接口电路的示意图；图2是基于本技术设计的主机和从机相连简化示意图。具体实施方式下面结合说明书附图对本技术的具体实施方式作进一步详细的说明。根据最新的TYPE-C协议，主从机角色集成于一体的设备称之为DRP，DRP可以永久配置为主机，或者永久配置为从机，还可以在FPGA的控制下，在主从机之间自主灵活切换。本技术针对FPGA控制下的硬件实现，通过改变与CC相接的电阻大小改变CC端口的电压，进而向通讯的另外一方声明自己的身份角色。具体来说，在主机DFP的CCpin有上拉电阻Rp，在从机UFP有下拉电阻Rd。未连接时，DFP的VBUS是无输出的。连接后，主从机的CC相连，DFP的CC会检测到UFP的下拉电阻Rd，说明连接上了，DFP就打开Vbus电源开关，输出电源给UFP。而哪个CCpin（CC1，CC2）检测到下拉电阻就确定接口插入的方向，顺便切换RX/TX。本技术设计了一种基于TYPE-C协议的主从机角色集成接口电路，设置于载体电子装置上，用于插拔式对接外接设备，如图1所示，包括第一可调电阻Rp1、第二可调电阻Rp2、第一固定电阻Rd1、第二固定电阻Rd2、以及第一传输门开关K1～第八传输门开关K8。其中，第一可调电阻Rp1的P端对接载体电子装置的芯片工作电压VCC，第一可调电阻Rp1的N端对接第一传输门开关K1的P端；第二可调电阻Rp2的P端对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于TYPE‑C协议的主从机角色集成接口电路，设置于载体电子装置上，用于插拔式对接外接设备，其特征在于：包括第一可调电阻Rp1、第二可调电阻Rp2、第一固定电阻Rd1、第二固定电阻Rd2、以及第一传输门开关K1～第八传输门开关K8；其中，第一可调电阻Rp1的P端对接载体电子装置的芯片工作电压VCC，第一可调电阻Rp1的N端对接第一传输门开关K1的P端；第二可调电阻Rp2的P端对接载体电子装置的芯片工作电压VCC，第二可调电阻Rp2的N端对接第三传输门开关K3的P端；第一固定电阻Rd1的P端接地，第一固定电阻Rd1的N端对接第二传输门开关K2的P端；第二固定电阻Rd2的P端接地，第二固定电阻Rd2的N端对接第四传输门开关K4的P端；第一传输门开关K1的N端与第二传输门开关K2的N端相连接，且该相连位置与第六传输门开关K6的P端相对接；第五传输门开关K5的N端与第六传输门开关K6的N端相连接，且该相连位置与第一输出端口CC1相对接；第三传输门开关K3的N端与第四传输门开关K4的N端相连接，且该相连位置与第八传输门开关K8的P端相对接；第七传输门开关K7的N端与第八传输门开关K8的N端相连接，且该相连位置与第二输出端口CC2相对接；第五传输门开关K5的P端与第七传输门开关K7的P端相连接，且该相连位置与载体电子装置的芯片输出电压VCON相对接；第一输出端口CC1、第二输出端口CC2分别用于插拔式对接外接设备。...

【技术特征摘要】
1.一种基于TYPE-C协议的主从机角色集成接口电路，设置于载体电子装置上，用于插拔式对接外接设备，其特征在于：包括第一可调电阻Rp1、第二可调电阻Rp2、第一固定电阻Rd1、第二固定电阻Rd2、以及第一传输门开关K1～第八传输门开关K8；其中，第一可调电阻Rp1的P端对接载体电子装置的芯片工作电压VCC，第一可调电阻Rp1的N端对接第一传输门开关K1的P端；第二可调电阻Rp2的P端对接载体电子装置的芯片工作电压VCC，第二可调电阻Rp2的N端对接第三传输门开关K3的P端；第一固定电阻Rd1的P端接地，第一固定电阻Rd1的N端对接第二传输门开关K2的P端；第二固定电阻Rd2的P端接地，第二固定电阻Rd2的N端对接第四传输门开关K4的P端；第一传输门开关K1的N端与第二传输门开关K2的N端相连接，且该相连位置与第六传输门开关K6的P端相对接；第五传输门开关K5的N端与第六传输门开关K6...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈磊，李玮，吕锋，翟江涛，
申请(专利权)人：武汉芯昌科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42