TYPE-CPD升压协议全解析讲解VIP免费

TYPE-CPD是PowerDelivery的简称，代表着电力传输的一个通讯协议。一个简单的TYPE-CPD使用环境，需要下面几个设备构成：HOST，DEVICE，CABLE（即：主机，从机，EMARKER）PD的协议书主要的内容集中在：·PD协议的BMC编码规则；·PD协议的4B5B解码；·PD协议的通信流程；·PD协议的通信指令结构；·PD协议的通信内容解析；㈠PD协议独立与USB协议之外，但由于TYPE-C口的兼容特性，可以让PD协议，QC协议，MTK协议，FCP协议等快冲协议熔于一炉。PD的物理层由发射模块和接收模块组成，由于CC是单线协议，所以所有通信都是半双工的。BMC编码规则是曼切斯特编码的一个版本，按照脉宽来设定的0和1。图一可以从上图看出，01的编码并不以电平的变化为依据，而是按照脉宽来决定。BMC的最大频率达330KHz，单指令长度在1ms内。㈡通过逻辑分析仪对波形的读取，我们可以看到未经BMC解码的原码图二通过BMC从左到右按照脉宽解码后，我们可以得到一系列01的无序组合。通过对01组合的观察，可以看到从左开始有64对01的前导码，来作为数据的等待和除干扰。64对前导码后，才是需要关注的数据内容。通过BMC解码后，并去除前导码的数据，也并不是最终可以解析的数据。PD通信协议在这里增加了一个软编码，称为4B5B编码。即接收到的数据每5个二进制数据，需要经过一个4B5B编码表还原成正确的PD通信数据。看到这里，都可以想到无线电的加密工作了，但是PD官方资料给出的解释是4B5B是为了降低接收器的设计复杂度并且允许更加多样化的接收器设计。4B5B的解码表如下：图三根据图二我们可以做一个4B5B的解码例子：取出图二中引导码后，我们可以得到的数据是，0001100011000111000110010，通过上述4B5B表格进行解码后我们得到最终的数据为：SYNC1-SYNC1-SYNC1-SYNC2-1。看到这里可能你有疑问，00011在表格中不是Reserved吗？是的，没错，4B5B还有个编码规则，就是从左到右记录数据时，需要将读取的数据倒过来编译，即00011要倒成11000。由于PD通信的流程复杂，且BMC解码后的数据往往长达上百位，人工编解码耗时耗力且容易出错，所以需要使用一些自制的电脑软件来进行辅助解码，于是才有了下面的自制解码软件。图四该软件就包括了4B5B的解码，和数据内容的解析，能够快速的将BMC解码的数据内容转换成功能定义。㈢PD协议内容繁多，主要包括以下流程：·PowerNegotiation电压协商流程（电压升降压）·GotominOperation·SoftReset软件复位流程·HardReset硬件复位流程·CableReset·PowerRoleSwap·FastRoleSwap·DataRoleSwap·VCONNSwap·AdditionCapabilityandStatus·Security密钥流程·FirmwareUpdate固件升级流程·StructuredVDM厂商自定义结构流程·BISTPD协议时序测试流程今天我们就根据PowerNegotiation讲解PD电压升降的流程结构。PowerNegotiation流程发生在Source与Sink之间，在这里Source可以是适配器，可以是车充，也可以是移动电源。Sink可以是任何支持TypecPD的受电端。PowerNegotiation的协议流程包括以下PD指令：·SourcesendCAPABILITY供电能力指令（包含内容：具有哪几种电压值和电流值）·SinksendREQUEST需电请求指令（包含内容：选取哪种电压和电流值）·SourcesendACCEPT同意需电请求指令（包含内容：经过对比需电在自己的供电范围内）·SourcesendPS_RDY完成需求指令（包含内容：已经成功进行能电压改变）·GOODCRC指令接收通过指令在实际应用中这些指令是怎么操作的呢，接下来我来详细述说：首选Source端工作在TYPE-C的CC模式5V3A检测模式下，一旦检测到有SINK受电端接入，便开始输出5V给SINK端。而这时在CC线上，Source开始不间断发送SourcesendCAPABILITY指令，SINK端接收到SourcesendCAPABILITY指令后，判断PD通信数据符合协议规定，便回复GOODCRC表示已经成功接收到数据，接着SINK会根据Source端能够提供的电压进行选择，SINK选择好合适的电压电流便对SOURCE进行供电请求，于是SINK发出SinksendREQUEST进行需电请求指令。Source接收到SinksendREQUEST后，会给SINK回复GOODCRC，然后对SinksendREQUEST指令请求的电压进行校对，如果符合Source的供电能力，Source便对SINK发SourcesendACCEPT...