参考：文章链接 Microchip Lightning Support

Getting to the bottom of USB Battery Charging | GraniteRiverLabs

问题

Q1.) 在Microchip产品的数据表中提到了电池充电技术，但以下术语是什么意思: BC1.2? SDP? CDP? DCP? “SE1”?

Q2.) 如何配置Microchip Hub以启用这些功能？

Q3.) 如何在我的硬件上物理检查BC1.2 Handshake？

答案

A1.) BC1.2是USB电池充电规范1.2版的简称。这是USB规范的扩展，定义了在USB2和USB3端口的普通500mA或900mA电流限制之上为设备充电的机制。

BC1.2支持三种不同的操作模式：

标准下游端口Standard Downstream Port（SDP） 所有非充电USB端口 最大电流限制500mA/900mA

专用充电端口Dedicated Charging Port（DCP） 仅支持充电而不支持数据传输的USB端口 最大电流限制5A

充电下游端口Charging Downstream Port（CDP） 支持BC1.2规范的USB端口 最大电流限制1.5A

此外，Microchip的集线器还支持一种特殊的厂商定义的充电模式，Microchip将其称为“SE1”。这种模式还为许多主要移动设备厂商提供了提升的充电水平。这是一种仅支持充电而不支持数据的模式。此模式将D+和D-信号设置为固定的直流电平。不同的DC电压组合表示不同的充电级别：

5W（D+ = 2 V，D- = 2.7 V）

10W（D+ = 2.7 V，D- = 2 V）

12W（D+ = 2.7 V，D- = 2 V）

A2.) 要配置端口以支持各种BC1.2功能，可以通过以下方式设置集线器的配置：

模式	OTP配置内存	SOC的SMBus配置	硬件配置带
无USB主机： 关闭端口 USB主机存在： SDP	无需配置，使用默认配置
无USB主机： 关闭端口 USB主机存在： CDP	Yes	Yes	No
无USB主机： DCP USB主机存在： CDP	Yes	Yes	No
无USB主机： SE1 USB主机存在： CDP	Yes	Yes	No
无USB主机： SE1 + DCP USB主机存在： CDP	Yes	Yes	Yes- 通过CFG_BC_EN带 注：选择最高支持的SE1模式

A3.) 您可以通过以下两种方式验证BC1.2是否正常运行： 测量设备的VBUS电流吸收。确保设备至少部分放电。还要注意，设备可能吸收最大允许量的电流，但充电器无法强制设备吸收超出其可吸收的量。您可以期望以下情况发生：

手机类型	模式	电流
任何	SDP	USB2端口/设备：500mA<br>USB3端口/设备：900mA
苹果设备 + 大多数主要制造商	SE1	最高达选择的SE1设置最大值（例如：2A，2.4A等）
任何	DCP或CDP	最高达1.5A

探测D+和D-数据线，观察设备连接后立即发生的短脉冲。设置示波器如下：

-探头：

        通道1：D+

        通道2：D-

-通道3：VBUS（可选）

        垂直：200mV/分

        水平：10-100ms/分（可能需要根据手机握手特性微调）

-触发：

        D+

        上升沿

        ~400mV

理想化的波形将如下所示：

请注意，USB BC1.2规范未定义：

        脉冲宽度持续时间。

        脉冲之间的时间间隔。

一些移动设备厂商可能会生成非常短的脉冲。其他可能生成更长的脉冲。

一些移动设备在两个脉冲之间没有间隙地连续生成脉冲（因此DFP握手在D+/D-上看起来像1个长脉冲）。其他插入

以下是实验室中捕获的一些实际波形：

SDP：（主要检测 = False，次要检测 = False）

CDP：（主要检测 = True，次要检测 = False）

DCP：（主要检测 = True，次要检测 = True）

注意：此图像中的智能手机在DCP握手后将D+/D-的电压设置为共模电压。在这种情况下，这是由手机驱动的（非常大的制造商的手机），目前尚不清楚为什么这样做。由于握手成功，并且检测到成功的DCP握手，因此在此之后的任何线路活动都可以视为“不关心”。您还可能观察到各种手机制造商的类似意外行为，但充电操作可能不受影响。

SDP

Fig. 3: SDP检测

移动电话（便携设备）连接到SDP并检测到与VBUS（VBUS > VOTG_SESS_VLD）的连接 DCD检测超时 移动电话在D+上提供电压VDP_SRC（0.5V - 0.7V），通过RDP_DWN（14.25 - 24.8kΩ）在SDP上接地，然后比较D-上的VDM和VDAT_REF 此时，如果VDM = 0V。 如果VDM（0V）小于VDAT_REF（0.25V - 0.4V），则表示它连接到SDP，并且该过程已完成

CDP

Primary Detection, CDP

移动电话连接到CDP并检测到VBUS（VBUS > VOTG_SESS_VLD）的连接 DCD检测超时 主要检测（图4 - 左侧）：移动电话在D+上提供电压VDP_SRC（0.5V - 0.7V），并通过CDP上的RDP_DWN（14.25 - 24.8kΩ）接地 CDP检测到D+=VDP_SRC（0.5V-0.7V），然后启用CDP的VDM_SRC（0.5V-0.7V） 如果移动电话检测到D-=VDM_SRC（0.5V-0.7V），大于VDAT_REF（0.25V-0.4V），则表示它连接到CDP或DCP

Secondary Detection, CDP

次要检测（图4 - 右侧）：移动电话在D-上提供电压VDM_SRC（0.5V-0.7V） 此时，D+约为0V，如果移动电话DCP_DET检测到D+小于VDAT_REF（0.25V-0.4V），则表示它连接到CDP 然后，移动电话禁用VDP_SRC和VDM_SRC，并保持D+和D-处于低电位

DCP

Primary Detection, DCP

移动电话连接到DCP并检测到VBUS（VBUS > VOTG_SESS_VLD）的连接 DCD检测超时 主要检测（图5 - 左侧）：移动电话在D+上提供电压VDP_SRC（0.5V-0.7V），并通过DCP上的RDCP_DAT（<200Ω）连接到D- 如果移动电话检测到D- ≈ VDP_SRC（0.5V-0.7V），大于VDAT_REF（0.25V-0.4V），则表示它连接到CDP或DCP（RDCP_DAT的最大电压降为200Ω x 175μA= 0.035V）

Secondary Detection, DCP

次要检测（图5 - 右侧）：移动电话在D-上提供电压VDM_SRC（0.5V-0.7V），通过DCP上的RDCP_DAT（<200Ω）连接到D-并启用IDP_SINK（25μA -175μA） 如果移动电话检测到D+ ≈ VDM_SRC（0.5V-0.7V），大于VDAT_REF（0.25V-0.4V），则表示它连接到DCP（RDCP_DAT的最大电压降为200Ω x 175μA= 0.035V） 然后，移动电话启用VDP_SRC。

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