基于STM32的傳統(tǒng)USB 2.0接口到Type-C的轉(zhuǎn)換方案

圍繞USB Type-C接口的話題已經(jīng)很火爆了，很多公司也推出了Type-C相關(guān)芯片。它的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在不分正反雙面接插、傳輸速度快、供電強(qiáng)悍、支持音視頻傳輸。

我們知道，STM32芯片大多數(shù)型號(hào)都帶USB DEVICE或USB OTG模塊，隨著Type-C接口的不斷推廣與普及，STM32芯片的USB模塊如何與Type-C接口連接的問(wèn)題，自然會(huì)逐漸出現(xiàn)在STM32應(yīng)用工程師的面前。

ST官方有個(gè)應(yīng)用筆記【AN4775】介紹了如何用USB Type-C替代傳統(tǒng)USB 2.0連接器的方案建議。同時(shí)，筆記里也簡(jiǎn)單介紹了有關(guān)USB Type-C及USB電源傳輸?shù)囊恍┗A(chǔ)知識(shí)。

這里不妨一起先看看USBType-C接口的幾個(gè)術(shù)語(yǔ)和管腳圖。

一、USB Type-C接口的幾個(gè)術(shù)語(yǔ)

DFP【Downstream Facing Port】:下行端口。它與USB數(shù)據(jù)流有關(guān)。一般是指HOST或HUB的端口，從設(shè)備器件與此類端口相連。

UFP【Upstream Facing Port】:上行端口。它與USB數(shù)據(jù)流有關(guān)。一般是指device端口或連接著其它HOST或DFP HUB的HUB端口。

SOURCE: 供電端口。該端口上的CC腳接上拉電阻，并通過(guò)VBUS對(duì)外供電。一般指HOST或DFP HUB端口，比方傳統(tǒng)的Type-A端口。

SINK: 受電端口：該端口上的CC腳接下拉電阻,它從VBUS取電。一般指device端口,比方傳統(tǒng)的Type-B端口。

DRP【Dual Role Port】雙角色端口。既可做SOURCE又可以做SINK的端口，角色可以固定也可以協(xié)商切換。

二、USB Type-C接口的管腳圖

USB Type-C接口一共24個(gè)管腳，分對(duì)稱性連接和非對(duì)稱性連接。

對(duì)稱性連接：

-USB 2.0 差分信號(hào)對(duì)(D+/D-);

-電源腳：VBUS/GND;

非對(duì)稱性連接：

-兩套支持USB3.1數(shù)據(jù)傳輸速度的TX/RX信號(hào)腳;

-通道配置腳【CC腳】，用于接插及角色的監(jiān)測(cè)、供電等配置管理;

-兩路邊帶信號(hào)腳【SBU】，用于模擬音頻模式或DP備選模式;

從上面管腳圖可以看到兩個(gè)CC配置腳，分別是CC1和CC2。不過(guò)對(duì)于一個(gè)方向的插頭而言只有一個(gè)CC腳與之相連。對(duì)于兩個(gè)CC腳，DFP端口必須與之接個(gè)上拉電阻Rp;UFP端口必須與之接個(gè)下拉電阻Rd。通過(guò)檢測(cè)與CC腳相連的Rp/Rd電阻的電平來(lái)確認(rèn)插入方向和設(shè)備角色。

最后，我們看看ST官方給出的針對(duì)不同角色的STM32芯片從USB 2.0傳統(tǒng)接口轉(zhuǎn)到Type-C接口的實(shí)例原理圖，一目了然，諸位需要時(shí)可以參考使用。