CN107834628A - 一种基于type‑c接口实现多种快充协议电路及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于TYPE‑C接口实现多种快充协议电路及方法,所述的电路包含主控MCU模块、LDO模块、多协议采集电阻网络、输出多协议芯片、输入多协议电阻网络、D+/D‑选择开关、TYPE‑C接口;本发明可实现在一个TYPE‑C接口上进行多种快充协议的输入和输出识别,从而做到兼容市面上所有的Sink电子设备和Source电子设备,实现社会资源利用的最大化。
Description
技术领域
本发明属于接口电路技术领域,特别涉及TYPE-C接口的多协议快充电路及方法。
背景技术
目前市面上存在各种各样的快充协议,如高通协议、MTK协议、华为协议、 OPPO协议、PD协议等等。虽然USB-IF组织规范了新版本的USB接口将不允许通过非USB-PD协议来进行电压调整,谷歌也在Android7.0 OEM规范中强调:快充技术必须支持USB PD,这两个消息一出,基本上从硬件和软件层面给USB PD快充上了道“双保险”。但是,目前市面上的手机还是以多协议为主, PD协议要统一快充协议还需要至少2年的时间。
在USB_IF推出TYPE-C接口以来,目前各大手机厂商的旗舰机型基本都采用了TYPE-C接口,原因在于TYPE-C接口发热小,可正反插,用户体验好。但是由于PD协议的不成熟以及各大厂商“各怀鬼胎”,在快充协议上还是沿用原有的快充协议,如小米在TYPE-C口上沿用高通协议、华为在TYPE-C口上沿用FCP/SCP协议、OPPO/VIVO在TYPE-C接口上沿用VOOC协议。所以,配件厂如果只在TYPE-C口只兼容PD协议是远远不能满足现有的客户需求,他们需要做到在一个TYPE-C口上实现多种快充协议的输入和输出。
但是,对于一个TYPE-C口上兼容这么多的快充协议,是一件非常困难的事情,因为有些快充协议是通过CC引脚识别,有些快充协议是通过VBUS上的信号识别,有些快充协议是通过D+/D-引脚识别,而且输入快充协议识别和输出的快充协议识别都是通过D+/D-,它们之间不能互相干扰。
专利申请201620977802.2则公开了一种嵌入式RTU多协议自动适配器,其包括由CPU芯片、数据缓冲器、接口电平转换电路、串行接口、参数配置口和数据采集口组成;CPU芯片内置有处理器、FLASH、RAM和串行口外设。数据采集口可实时接收传感器的数据,并存入数据缓存器,参数配置口可配置应用协议以及通信参数,选择FLASH中存储的用户应用协议,执行相应指令,在RAM中形成协议数据单元(PDU),再通过接口电平转换电路和串行接口发送至中心站。本发明有效屏蔽不同厂家RTU设备在应用协议上的差异,为新的RTU接入各种系统组网运行提供解决方案。然而,对于TYPE-C接口并不适用,特别是无缝实现兼容多种快充协议。
发明内容
基于此,因此本发明的首要目地是提供一种基于TYPE-C接口实现多种快充协议电路及方法,该电路及方法可实现在一个TYPE-C接口上进行多种快充协议的输入和输出识别,从而做到兼容市面上所有的Sink电子设备和Source 电子设备,实现社会资源利用的最大化。
本发明的另一个目地在于提供一种基于TYPE-C接口实现多种快充协议电路及方法,该电路及方法结构简单,易于实现,能够降低成本,特别适用于DRP 角色的设备使用。
为实现上述目的,本发明的技术方案为:
一种基于TYPE-C接口实现多种快充协议电路,其特征在于所述的电路包含有主控MCU模块、LDO模块、多协议采集电阻网络、输出多协议芯片、输入多协议电阻网络、D+/D-选择开关、TYPE-C接口;其中,所述主控MCU模块连接LDO模块,LDO模块接有采集电阻网络,输出多协议芯片、输入多协议电阻网络均接于主控MCU模块,且输出多协议芯片、输入多协议电阻网络同时接于D+/D-选择开关,D+/D-选择开关则接于TYPE-C接口。
优选地,所述主控MCU模块集成TYPE-C接口识别Rd、Rp和PD协议 PHY层。
优选地,所述输出多协议芯片可以支持多种快充协议识别,如高通快充协议、华为快充协议、MTK快充协议、展讯快充协议、三星快充协议、VOOV 快充协议、BC1.2协议、苹果2.4A快充协议。
优选地,所述输入多协议电阻网络可以支持多种快充协议输入识别,如高通快充协议、华为快充协议、MTK快充协议、展讯快充协议、三星快充协议、 VOOV快充协议、BC1.2协议、苹果2.4A快充协议。
优选地,所述D+/D-选择开关为数控低阻抗多通道模拟开关。
优选地,所述采集电阻网络包括有电阻R1和R2,电阻R1和R2串联在一起,其中R1接于LDO供电模块,R2接地。
一种基于TYPE-C接口实现多种快充协议的方法,其特征在于该方法包括如下步骤:
101、TYPE-C接口检测到设备接入后,首选判断接入设备是Sink还是 Source,如果接入的是Sink则把D+/D-选择开关选择输出多协议芯片,如果接入的是Source设备则把D+/D-选择开关选择输入多协议电阻网络;
102、如果接入的是Source设备,主控MCU需要判断对方是否有发送 Source_Cap,如有则进行PD协议识别,如没有则进行其他快充协议识别。
进一步地,所述的PD协议识别指主控MCU接收到Source_Cap后发送 Request选取Source设备Source_Cap能力范围内的最佳的充电电压,在接收到 Accept和PS_Ready指令,VBUS也满足要求的情况下,开启充电。如在接收到PS_Ready指令后发现VBUS不符合要求,则发送Hard Reset指令进行复位双方系统。
进一步地,所述的其他快充协议识别指主控MCU通过IO口控制输入多协议电阻网络信号选择最佳的充电电压,如果VBUS符合要求,开启充电,否则选取默认5V进行充电。
103、如果接入的是Sink设备,主控MCU发送Source_Cap给Sink设备,如Sink设备有回应Request则进行PD协议识别,如没有收到Sink设备的Request 信息则进行其他快充协议识别;
进一步地,所述的PD协议识别指主控MCU接收到Request后评估需求在自身能力范围之内后发送Accept信号给Sink设备,同时控制FB反馈给外部的 DC-DC控制相应的VBUS输出,当VBUS满足要求时,发送PS_Ready指令告诉Sink设备VBUS已经准备好。
进一步地,所述的其他快充协议识别指主控MCU通过ADC采集多协议芯片经过多协议采集电阻网络反馈回来的信号量,进而控制FB反馈给外部的 DC-DC控制相应的VBUS输出,实现其他协议的快充支持。
本发明所实现的多种快充协议电路及方法特别适用于DRP角色的设备使用,可实现在一个TYPE-C接口上进行多种快充协议的输入和输出识别,从而做到兼容市面上所有的Sink电子设备和Source电子设备,实现社会资源利用的最大化。
附图说明
图1是本发明所实施基于TYPE-C接口实现多种快充协议电路框图。
图2是本发明所实施基于TYPE-C接口实现多种快充协议识别控制流程框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
图1所示,为本发明所实现的基于TYPE-C接口实现多种快充协议电路,该电路包含有主控MCU模块1、LDO模块2、多协议采集电阻网络3、输出多协议芯片4、输入多协议电阻网络5、D+/D-选择开关6、TYPE-C接口7。其中,所述主控MCU模块1连接LDO模块2,LDO模块2接有多协议采集电阻网络3,输出多协议芯片4、输入多协议电阻网络5均接于主控MCU模块1,且输出多协议芯片4、输入多协议电阻网络5同时接于D+/D-选择开关6,D+/D- 选择开关6则接于TYPE-C接口7。
其中,主控MCU模块1集成TYPE-C接口识别Rd、Rp和PD协议PHY 层。
输出多协议芯片4可以支持多种快充协议识别,如高通快充协议、华为快充协议、MTK快充协议、展讯快充协议、三星快充协议、VOOV快充协议、 BC1.2协议、苹果2.4A快充协议。
输入多协议电阻网络5可以支持多种快充协议输入识别,如高通快充协议、华为快充协议、MTK快充协议、展讯快充协议、三星快充协议、VOOV快充协议、BC1.2协议、苹果2.4A快充协议。
D+/D-选择开关6为数控低阻抗多通道模拟开关。
采集电阻网络包括有电阻R1和R2,电阻R1和R2串联在一起,其中R1 接于LDO供电模块,R2接地。
结合图2所示,为本发明所实现的基于TYPE-C接口实现多种快充协议方法的控制流程,具体步骤如下:
(1)TYPE-C接口7检测到设备接入后,首选判断接入设备是Sink还是 Source,如果接入的是Sink则把D+/D-选择开关6选择输出多协议芯片4,如果接入的是Source设备则把D+/D-选择开关6选择输入多协议电阻网络5。
(2)如果接入的是Source设备,主控MCU1需要判断对方是否有发送 Source_Cap,如有则进行PD协议识别,如没有则进行其他快充协议识别。
所述的PD协议识别指主控MCU1接收到Source_Cap后发送Request选取 Source设备Source_Cap能力范围内的最佳的充电电压,在接收到Accept和 PS_Ready指令,VBUS也满足要求的情况下,开启充电。如在接收到PS_Ready 指令后发现VBUS不符合要求,则发送Hard Reset指令进行复位双方系统。
所述的其他快充协议识别指主控MCU1通过IO口控制输入多协议电阻网络5信号选择最佳的充电电压,如果VBUS符合要求,开启充电,否则选取默认5V进行充电。
(3)如果接入的是Sink设备,主控MCU1发送Source_Cap给Sink设备,如Sink设备有回应Request则进行PD协议识别,如没有收到Sink设备的Request 信息则进行其他快充协议识别。
所述的PD协议识别指主控MCU1接收到Request后评估需求在自身能力范围之内后发送Accept信号给Sink设备,同时控制FB反馈给外部的DC-DC 控制相应的VBUS输出,当VBUS满足要求时,发送PS_Ready指令告诉Sink 设备VBUS已经准备好。
所述的其他快充协议识别指主控MCU1通过ADC采集多协议芯片4经过多协议采集电阻网络3反馈回来的信号量,进而控制FB反馈给外部的DC-DC 控制相应的VBUS输出,实现其他协议的快充支持。
因此,本发明所实现的多种快充协议电路及方法特别适用于DRP角色的设备使用,可实现在一个TYPE-C接口上进行多种快充协议的输入和输出识别,从而做到兼容市面上所有的Sink电子设备和Source电子设备,实现社会资源利用的最大化。
所述的DRP角色包含DRP、Try.SRC角色和Try.Sink三种角色。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于TYPE-C接口实现多种快充协议电路,其特征在于所述的电路包含有主控MCU模块、LDO模块、多协议采集电阻网络、输出多协议芯片、输入多协议电阻网络、D+/D-选择开关、TYPE-C接口;其中,所述主控MCU模块连接LDO模块,LDO模块接有采集电阻网络,输出多协议芯片、输入多协议电阻网络均接于主控MCU模块,且输出多协议芯片、输入多协议电阻网络同时接于D+/D-选择开关,D+/D-选择开关则接于TYPE-C接口。
2.如权利要求1所述的基于TYPE-C接口实现多种快充协议电路,其特征在于所述主控MCU模块集成TYPE-C接口识别Rd、Rp和PD协议PHY层。
3.如权利要求1所述的基于TYPE-C接口实现多种快充协议电路,其特征在于所述输出多协议芯片支持高通快充协议、华为快充协议、MTK快充协议、展讯快充协议、三星快充协议、VOOV快充协议、BC1.2协议、苹果2.4A快充协议;所述输入多协议电阻网络支持高通快充协议、华为快充协议、MTK快充协议、展讯快充协议、三星快充协议、VOOV快充协议、BC1.2协议、苹果2.4A快充协议。
4.如权利要求1所述的基于TYPE-C接口实现多种快充协议电路,其特征在于所述D+/D-选择开关为数控低阻抗多通道模拟开关。
5.如权利要求1所述的基于TYPE-C接口实现多种快充协议电路,其特征在于所述采集电阻网络包括有电阻R1和R2,电阻R1和R2串联在一起,其中R1接于LDO供电模块,R2接地。
6.一种基于TYPE-C接口实现多种快充协议的方法,其特征在于该方法包括如下步骤:
101、TYPE-C接口检测到设备接入后,首选判断接入设备是Sink还是Source,如果接入的是Sink则把D+/D-选择开关选择输出多协议芯片,如果接入的是Source设备则把D+/D-选择开关选择输入多协议电阻网络;
102、如果接入的是Source设备,主控MCU需要判断对方是否有发送Source_Cap,如有则进行PD协议识别,如没有则进行其他快充协议识别。
103、如果接入的是Sink设备,主控MCU发送Source_Cap给Sink设备,如Sink设备有回应Request则进行PD协议识别,如没有收到Sink设备的Request信息则进行其他快充协议识别。
7.如权利要求6所述的基于TYPE-C接口实现多种快充协议的方法,其特征在于所述102步骤中,所述的PD协议识别指主控MCU接收到Source_Cap后发送Request选取Source设备Source_Cap能力范围内的最佳的充电电压,在接收到Accept和PS_Ready指令,VBUS也满足要求的情况下,开启充电。如在接收到PS_Ready指令后发现VBUS不符合要求,则发送HardReset指令进行复位双方系统。
8.如权利要求6所述的基于TYPE-C接口实现多种快充协议的方法,其特征在于所述102步骤中,所述的其他快充协议识别指主控MCU通过IO口控制输入多协议电阻网络信号选择最佳的充电电压,如果VBUS符合要求,开启充电,否则选取默认5V进行充电。
9.如权利要求6所述的基于TYPE-C接口实现多种快充协议的方法,其特征在于所述103步骤中,所述的PD协议识别指主控MCU接收到Request后评估需求在自身能力范围之内后发送Accept信号给Sink设备,同时控制FB反馈给外部的DC-DC控制相应的VBUS输出,当VBUS满足要求时,发送PS_Ready指令告诉Sink设备VBUS已经准备好。
10.如权利要求6所述的基于TYPE-C接口实现多种快充协议的方法,其特征在于所述103步骤中,所述的其他快充协议识别指主控MCU通过ADC采集多协议芯片经过多协议采集电阻网络反馈回来的信号量,进而控制FB反馈给外部的DC-DC控制相应的VBUS输出,实现其他协议的快充支持。
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