USB¶
USB设备有两种供电方式：
自供电设备：设备从外部电源获取工作电压 (使用自己的外部电源)
总线供电设备：设备从VBUS(5v) 取电对总线供电设备，区分低功耗和高功耗USB设备 低功耗总线供电设备：最大功耗不超过100mA 高功耗总线供电设备： 枚举时最大功耗不超过100mA，枚举完成配置结束后功耗不超过500mA 设备在枚举过程中，通过设备的配置描述符向主机报告它的供电配置（自供电/总线供电）以及它的功耗要求
由于USB是主从模式的结构，设备与设备之间、主机与主机之间不能互连，为解决这个问题，扩大USB的应用范围，出现了USB OTG。
USB HS¶
480Mbps
USB FS |
USB HS |
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|---|---|---|---|---|---|---|
64KB |
1 |
100Mbps |
100Mbps |
|||
120MHZ |
32KB |
2x OTG |
LQFP48 |
|||
120MHZ |
112KB |
HS + SS |
QFN40 |
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120MHZ |
112KB |
HS + SS |
QFN68 |
|||
144MHZ |
64KB |
2 |
10M/1Gbps |
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144MHZ |
64KB |
10M/1Gbps |
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USB使用一根屏蔽的4线电缆与网络上的设备进行互联。数据传输通过一个差分双绞线进行，这两根线分别标为D+和D-，另外两根线是Vcc和Ground，其中Vcc向USB设备供电。
全速模式是在D+线上上拉1.5K的电阻。
低速模式是在D-线上上拉1.5K的电阻。
USB PD¶
USB-PD PD3.0/2.0 BC1.2
USB-PD (USB Power Delivery)功率传输协议，是目前主流的快充协议之一，USB功率2013年的新标准名为USBPD，USB PD 协议基于USB3.1，是USB3.1 中即type-c端口后提出的功率传输概念。USBPD透过USB电缆和连接器增加电力输送，扩展USB应用中的电缆总线供电能力。该规范可实现更高的电压和电流，输送的功率最高可达100瓦，并可以自由的改变电力的输送方向。
Flash |
UART |
GPIO |
||||
|---|---|---|---|---|---|---|
8K |
2 |
18 |
||||
8K |
2 |
18 |
电源芯片¶
INPUT |
TYPE |
POWER |
||
|---|---|---|---|---|
5-20V |
PD3.0/BC1.2 |
100W |
QFN20/QFN16 |
|
5-12V |
PD3.0/BC1.2 |
27W |
ESSOP10 |
USB PD的通信是将协议层的消息调制成24MHZ的FSK信号并耦合到VBUS上或者从VBUS上获得FSK信号来实现手机和充电器通信的过程。
将24MHz的FSK通过cAC-Coupling耦合电容耦合到VBUS上的直流电平上的，而为了使24MHz的FSK不对PowerSupply或者USBHost的VBUS直流电压产生影响，在回路中同时添加了zIsolation电感组成的低通滤波器过滤掉FSK信号。
1）USB OTG的PHY监控VBUS电压，如果有VBUS的5V电压存在并且检测到OTGID脚是1K下拉电阻（不是OTGHost模式，OTGHost模式的ID电阻是小于1K的），就说明该电缆是支持USBPD的；
2）USB OTG做正常BCSV1.2规范的充电器探测并且启动USBPD设备策略管理器，策略管理器监控VBUS的直流电平上是否耦合了FSK信号，并且解码消息得出是CapabilitiesSource消息，就根据USBPD规范解析该消息得出USBPD充电器所支持的所有电压和电流列表对；
3）手机根据用户的配置从CapabilitiesSource消息中选择一个电压和电流对，并将电压和电流对加在Request消息的payload上，然后策略管理器将FSK信号耦合到VBUS直流电平上；
4）充电器解码FSK信号并发出Accept消息给手机，同时调整PowerSupply的直流电压和电流输出；
5）手机收到Accept消息，调整ChargerIC的充电电压和电流；
6）手机在充电过程中可以动态发送Request消息来请求充电器改变输出电压和电流，从而实现快速充电的过程。
