CN215954293U - TypeC连接线和PD固件升级系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种TypeC连接线和PD固件升级系统，PD固件升级器通过TypeC连接线与PD芯片模块相连，等待PD芯片模块验证TypeC连接线，在PD芯片模块进入升级模式后，发送参数固件包给PD芯片模块，接收PD芯片模块发送升级的固件镜像，然后通过固件镜像进行同步升级；PD芯片模块在验证TypeC连接线成功后，通过切换引脚来切换通信协议，接收PD固件升级器发送的加密密钥，解析加密密钥，然后进入升级模式，等待接收PD固件升级器发送的参数固件包，将升级的固件镜像发送给PD固件升级器，进行固件升级。通过双CC线的TypeC连接线来对PD芯片模块进行固件升级，使没有引出DP、DM引脚的PD芯片模块也可以进行固件升级，简化固件升级的流程。
Description
技术领域
本实用新型涉及信息传输技术领域，具体涉及一种TypeC连接线和PD 固件升级系统。
背景技术
随着（PD2.0/3.0,QC2.0/3.0/4+等）快充协议不断发展，快充芯片的研发得到很大的发展，快充适配器也得到了爆发式的增长，面临的客户需求也日益增加，其中20W的纯PD协议的充电头数量增长极其迅速。商家为了节省成本，TypeC接口上的DP、DM线不会接出来，在对成品充电器的PD芯片模块里的固件进行参数升级时，就无法利用DP、DM管脚（差分信号引脚），固件升级比较困难。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型公开一种TypeC连接线和PD 固件升级系统，本申请采用TypeC连接线通过I2C协议来对成品充电器的PD芯片模块进行固定升级，使没有引出DP、DM引脚的PD适配器也可以简单的进行固件升级，简化固件升级的流程，使用范围广。具体技术方案如下：
一种TypeC连接线，所述TypeC连接线包括第一TypeC公头、第二TypeC公头和线缆，所述第一TypeC公头和第二TypeC公头分别设置在线缆的两端，所述线缆包括两根相互独立的CC线，所述CC线两端分别与所述第一TypeC公头和第二TypeC公头相连。在原有的CC线上对CC线进行改进，只要能连接CC线的设备都可以使用，实用性高。
进一步地，所述第一TypeC公头和第二TypeC公头结构相同，所述第一TypeC公头包括用于与外部设备连接的接口模块，所述接口模块包括上引脚单元和下引脚单元，所述上引脚单元和下引脚单元均设有CC引脚，所述第一TypeC公头和第二TypeC公头的上引脚单元的CC引脚通过CC线连接，所述第一TypeC公头和第二TypeC公头的下引脚单元的CC引脚通过CC线连接，所述连接第一TypeC公头和第二TypeC公头的上引脚单元的CC线与连接第一TypeC公头和第二TypeC公头的下引脚单元的CC线互不相连通。
一种PD固件升级系统，该系统包括PD固件升级器、PD芯片模块和上述的TypeC连接线，所述PD固件升级器和PD芯片模块均设有与TypeC公头相配合的TypeC母座，所述PD固件升级器和PD芯片模块的TypeC母座分别与所述第一TypeC公头和第二TypeC公头连接时，所述PD固件升级器和PD芯片模块通过上引脚单元和下引脚单元的CC引脚进行信号传输。没有引出DP、DM引脚的PD芯片模块也可以使用双CC线的TypeC连接线进行固件升级，实用性较高。
附图说明
图1为本实用新型一种实施例中所述的基于TypeC连接线的TypeC的接口模块结构示意图；
图2为本实用新型一种实施例中所述的PD固件升级系统的结构示意图；
图3为本实用新型一种实施例中所述的基于TypeC连接线的PD固件升级器的控制方法流程图；
图4为本实用新型一种实施例中所述的基于TypeC连接线的PD芯片模块的控制方法流程图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
USB 3.1是一项传输标准。经过了USB 1.0，2.0以及3.0的发展，USB 3.1在各个方面都有了长足的进步。而USB Type-C，准确的说是一种接口标准。USB 3.1的接口标准共有三种，分别是USB Type A，USB Type B(Micro USB)以及最新的USB Type-C。目前，Type A接口主要作为电脑等设备的连接口。Micro USB则主要出现在智能手机等小型设备上，应用十分广泛。至于USB Type-C，由于种种特性，被人们称为最有希望统一各接口的接口标准。值得注意的是，USB 3.1与USB Type-C之间并没有绝对的关联。要知道有USB Type-C接口，未必就代表着其支持USB 3.1标准。而USB 3.1标准未必就一定是USB Type-C接口。CC线(Configuration Channel)属于USB Type-C 的一种，CC线传输信号采用BMC（Biphase MarkCoding）编码，相位变化一次表示0，相位变化两次表示1，采用4b/5b编码，传输速率300Kbps，半双工模式，DC耦合，额定0-1.125V；可以监测是否有USB设备插入，确定电源角色：Source或者Sink，确定数据角色：DFP或者UFP，发现和配置Vbus/Vconn，配置可选的Alternate模式；使用USB 3.1的信号作为其它数据传输用途，例如视频、音频传输，通过CC线的Vendor-defined messages(VDM，自定义信息)配置，例如：HDMI Alt Mode for USBType-C™ Connector，CC线上下拉电阻和电源角色监测。
文中所说的PD（power delivery）为快速充电技术，所述快速充电技术能在1~5h内使蓄电池达到或接近完全充电状态的一种充电方法。常用于牵引用蓄电池需要在较短时间内恢复完全充电状态时的充电。蓄电池的正常充电耗时约10~20h，如何能快速充电而不损害蓄电池的性能和寿命，是人们关注的热门研究课题。而PD芯片模块则为具有快速充电功能的芯片模块，一般用于作为电源适配器的芯片模块。固件升级，指的是对音乐播放机等便携式机器的内嵌固件进行升级。可以完善机器功能、增强机器稳定性、修补机器漏洞。镜像文件格式是一个基于文件的磁盘镜像格式。所谓镜像文件其实和ZIP压缩包类似，它将特定的一系列文件按照一定的格式制作成单一的文件，以方便用户下载和使用。本申请的技术方案是通过固件升级器利用固件镜像来对快速充电的电源适配器的芯片模块里的固件进行参数升级。
现有的TypeC公头的接口模块有24个引脚，分布在上下两侧，即上引脚单元和下引脚单元各有12个引脚，其中，上下引脚单元的引脚除了B5、B6和B7不同外，其他引脚的功能都相同，且相反排列，TypeC公头的各个引脚的功能为：A1、A12、B1和B12引脚用于接地；A2和B2引脚为用于发送superspeed差分信号的正极引脚，A3和B3引脚为用于发送superspeed差分信号的负极引脚；A11和B11引脚为用于接收superspeed差分信号的正极引脚，A10和B10引脚用于接收superspeed差分信号的负极引脚；A4、A9、B4和B9引脚为总线电源引脚；A5引脚为CC1(配置通道Configuration Channel),TypeC公头与外部设备正常连接时，B5引脚悬空设置，所以为vconn引脚;A6引脚为USB2.0差分信号正极引脚，A7引脚为USB2.0差分信号负极引脚，而usb2.0差分信号只会连接其中一边，所以TypeC公头的B6和B7引脚为无。
一种TypeC连接线，所述TypeC连接线包括第一TypeC公头、第二TypeC公头和线缆，所述第一TypeC公头和第二TypeC公头分别设置在线缆的两端，所述线缆包括两根相互独立的CC线，所述CC线两端分别与所述第一TypeC公头和第二TypeC公头相连。如图1所示，本申请的TypeC连接线的TypeC公头将B5引脚改为与A5引脚CC1功能相同的CC2引脚，并通过CC线使第一TypeC公头和第二TypeC公头的CC1和CC2引脚分别相连。在原有的CC线上对CC线进行改进，只要能连接CC线的设备都可以使用，实用性高。
作为其中一种实施例，所述第一TypeC公头和第二TypeC公头结构相同，所述第一TypeC公头包括用于与外部设备连接的接口模块，所述接口模块包括上引脚单元和下引脚单元，所述上引脚单元和下引脚单元均设有CC引脚，所述第一TypeC公头和第二TypeC公头的上引脚单元的CC引脚通过CC线连接，所述第一TypeC公头和第二TypeC公头的下引脚单元的CC引脚通过CC线连接，所述连接第一TypeC公头和第二TypeC公头的上引脚单元的CC线与连接第一TypeC公头和第二TypeC公头的下引脚单元的CC线互不相连通；其中，所述CC引脚为配置通道（Configuration Channel）。
参照图2可知，一种PD固件升级系统，该系统包括PD固件升级器、PD芯片模块和上述的TypeC连接线，所述PD固件升级器和PD芯片模块均设有与TypeC公头相配合的TypeC母座，所述PD固件升级器和PD芯片模块的TypeC母座分别与所述第一TypeC公头和第二TypeC公头连接时，所述PD固件升级器和PD芯片模块通过上引脚单元和下引脚单元的CC引脚进行信号传输，即PD芯片模块的TypeC母座与第一TypeC公头的CC1和CC2引脚均相连，第一TypeC公头的CC2不在悬空；PD固件升级器的TypeC母座与第二TypeC公头的CC1和CC2引脚均相连，第二TypeC公头的CC2不在悬空。
参照图3和图4可知，一种基于TypeC连接线的PD固件升级方法，该方法包括以下步骤：PD固件升级器通过TypeC连接线与PD芯片模块相连，等待PD芯片模块验证TypeC连接线，在PD芯片模块进入升级模式后，发送参数固件包给PD芯片模块，接收PD芯片模块发送升级的固件镜像，然后通过固件镜像进行同步升级；PD芯片模块验证TypeC连接线是否为双CC线的TypeC连接线，并在验证成功后，通过切换引脚来切换通信协议，接收PD固件升级器发送的加密密钥，解析加密密钥，然后进入升级模式，等待接收PD固件升级器发送的参数固件包，将升级的固件镜像发送给PD固件升级器，进行固件升级。与现有的技术相比，本申请的技术方案通过TypeC连接线来对PD芯片模块进行固件升级，使没有引出DP、DM引脚的PD芯片模块也可以进行固件升级，简化固件升级的流程，实用性高；通过发送固件镜像来采用镜像升级，不需要太多的数据传输，提高固件升级的升级速度。
作为其中一种实施例，PD固件升级器通过TypeC连接线与PD芯片模块连接时，通过TypeC插入协议与PD芯片模块进行连接，并在连接后给PD芯片模块供电和在完成升级后对PD芯片模块断开供电。在固件升级过程中，通过PD固件升级器对PD芯片模块进行供电，无需使PD芯片模块再连接外部电源，使用方便。在PD固件升级器对PD芯片模块断开供电后，PD芯片模块进行掉电复位。所述PD固件升级器与PD芯片模块连接后，PD固件升级器通过自身的输出开关NMOS管的寄生二极管给PD芯片模块供电。
作为其中一种实施例，所述PD芯片模块通过检测TypeC连接线的两根CC线的电平来验证TypeC连接线是否为双CC线的TypeC连接线，若PD芯片模块检测到两条CC线的电平为设定电平，则判断验证成功。
作为其中一种实施例，所述PD芯片模块验证TypeC连接线成功后，PD芯片模块将用于PD通讯协议通信的USB引脚CC1/CC2引脚切换成I2C协议的SCL/SDA引脚功能；此时PD通信协议转换为I2C协议。通过引脚切换来转换传输协议，简化固件升级的流程。所述PD芯片模块验证CC线失败后，与PD固件升级器进行PD通信协议的通信流程。所述PD芯片模块接收参数固件包后，解析数据包的内容，然后将解析的内容写入PD芯片模块的ROM，为PD芯片模块的升级做准备。所述PD固件升级器通过控制TypeC连接线的电平来使PD芯片模块发送固件镜像。所述PD芯片模块通过I2C协议来设置固件镜像的格式，然后将设置后的固件镜像发送给PD固件升级器。
工作流程：TypeC连接线的第一TypeC公头和第二TypeC公头分别与PD固件升级器和PD芯片模块连接后，PD固件升级器就会通过TypeC插入协议与PD芯片模块连接，所述PD芯片模块可以为支持PD的移动设备的芯片，同时通过自身的输出开关NMOS管的寄生二极管给PD芯片模块供电。PD芯片模块得到电能后，就会验证CC线是否为TypeC连接线，在验证时，PD芯片模块通过TypeC连接线的两根CC线的电平来验证TypeC连接线，通过插座上两个CC引脚的电平，检测是否接入了两根CC线，正常的线只有一根CC线，设备通过CC线接入会把插座上CC引脚的电平拉低，接入设备的CC引脚电平为低电平，未接入的CC引脚电平为高电平，而TypeC连接线插入，会把两个CC引脚都拉低到一个特定的电平范围。验证成功后，PD芯片模块就会将用于PD通讯协议通信的USB引脚CC1/CC2引脚切换成I2C协议的SCL/SDA引脚功能；此时PD通信协议转换为I2C协议。然后PD芯片模块等待PD固件升级器发送加密密钥，PD芯片模块接收到加密密钥并解析正确后进入升级模式，等待PD固件升级器的参数固件包，PD芯片模块接收参数固件包后，解析数据包的内容，然后将解析的内容写入PD芯片模块的ROM，为PD芯片模块的升级做准备。PD芯片模块和PD固件升级器之间并无信息交互握手，固件升级行为从PD固件升级器发起，PD固件升级器发起通讯后操作TypeC连接线的电平，并通过延迟来满足时序要求，使PD芯片模块发送固件镜像，PD芯片模块通过I2C协议来采用自定义的格式将升级固件镜像发送给PD固件升级器，PD固件升级器接收到固件镜像后，内部接口直接将固件镜像进行同步升级。升级结束后，PD固件升级器断开对PD芯片模块的供电，PD芯片模块就会掉电复位。PD芯片模块验证TypeC连接线失败时，判断连接的为正常的单CC线的TypeC连接线，PD芯片模块则进行正常的PD协议通信流程。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上各实施例仅表达了本实用新型的几种实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。
Claims (3)
1.一种TypeC连接线，其特征在于，所述TypeC连接线包括第一TypeC公头、第二TypeC公头和线缆，所述第一TypeC公头和第二TypeC公头分别设置在线缆的两端，所述线缆包括两根相互独立的CC线，所述CC线两端分别与所述第一TypeC公头和第二TypeC公头相连。
2.根据权利要求1所述的TypeC连接线，其特征在于，所述第一TypeC公头和第二TypeC公头结构相同，所述第一TypeC公头包括用于与外部设备连接的接口模块，所述接口模块包括上引脚单元和下引脚单元，所述上引脚单元和下引脚单元均设有CC引脚，所述第一TypeC公头和第二TypeC公头的上引脚单元的CC引脚通过CC线连接，所述第一TypeC公头和第二TypeC公头的下引脚单元的CC引脚通过CC线连接，所述连接第一TypeC公头和第二TypeC公头的上引脚单元的CC线与连接第一TypeC公头和第二TypeC公头的下引脚单元的CC线互不相连通。
3.一种PD固件升级系统，其特征在于，该系统包括PD固件升级器、PD芯片模块和权利要求1至2任一项所述的TypeC连接线，所述PD固件升级器和PD芯片模块均设有与TypeC公头相配合的TypeC母座，所述PD固件升级器和PD芯片模块的TypeC母座分别与所述第一TypeC公头和第二TypeC公头连接时，所述PD固件升级器和PD芯片模块通过上引脚单元和下引脚单元的CC引脚进行信号传输。
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| CN202122304443.8U CN215954293U (zh) | 2021-09-23 | 2021-09-23 | TypeC连接线和PD固件升级系统 |
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