Battery Charging Specification, Revision 1.2, December 7, 2010 中文

Battery Charging Specification

Revision 1.2

December 7, 2010

2014.04.03 Rev0.1

轉載請註明轉自：http://blog.csdn.net/liglei

1. Introduction  第一章 簡介

1.1 Scope    適用範圍

規範定義了設備通過USB端口充電的檢測、控制和報告機制，這些機制是USB2.0規範的擴展，用於專用充電器（DCP）、主機(SDP)、hub(SDP)和CDP(大電流充電端口)對設備的充電和power up。這些機制適用於兼容USB2.0的所有主機和外設。

1.2 Background    規範制定背景  

• PD（portable device）便攜式設備連接到host或hub後，USB2.0協議規定了三種情況下PD汲取電流的最大值：

        1.bus suspend時最大汲取電流2.5mA；

        2.bus沒suspend並且未被配置時最大汲取電流100mA；

        3.bus沒suspend並被配置時最大汲取電流500mA.

• 如果PD連接到CDP, DCP, ACA-Dock, ACA，在PD未配置時汲取最大電流限制是1.5A，或者遵循suspend的規則。
• 定義了PD區別SDP和Charging port（充電端口）的機制。
• 爲不同的USB charger廠家定義了兼容性要求。
• 如果PD的battery處在Dead或weak狀態，隨USB 2.0規範發佈的ECN規定，此時連接但未聯通的PD可以汲取100mA電流（連接與連通的區別在於data線的上下拉電阻）。詳細參考Dead Battery Provision（DBP）

1.3 Reference Documents    參考文檔

    • OTG and Embedded Host Supplement, Revision 2.0

    • USB 2.0 Specification

    • USB 3.0 Specification

1.4 Definitions of Terms    術語的定義

包含了規範中一些術語的定義

1.4.1 Accessory Charger Adaptor

ACA是啥呢？也是一個充電器。一共三個口，一個OTG Port連接PD，一個charger port連充電器，擴展出一個Accessory Port。對PD充電的同時，能使PD連接到Accessary。

PS:根據Micro-ACA的<Table 6-1 和Table 6-2可知，charger port連充電器的同時Accessory Port連接A-device，此時充電器可以對OTG Port的PD充電，但是PD並不能和Accessory Port連接的A-device進行通信，此時的Access Switch是關斷的。當不連接充電器時，可以通信。

涉計ACA的術語：

• ACA-A An ACA with ID resistance of RID_A（ACA ID pull-down, OTG device as A-device RID_A 122 126 kΩ 6.2.4 Note 1,2,4 ）

• ACA-B An ACA with ID resistance of RID_B（ACA ID pull-down, OTG device as B-device, can’t connect RID_B Note 1,2,4 67 69 kΩ 6.2.4）

• ACA-C An ACA with ID resistance of RID_C（ACA ID pull-down, OTG device as B-device, can connect RID_C Note 1,2,4 36 37 kΩ 6.2.4）

PS:這是啥意思呢？就是說PD ID連接ACA ID。 在ACA裏，ID上有個下拉到GND的電阻，就是RID_x了。詳細參考Section 6.

那RID_A,RID_B,RID_C,Floating,GND又都代表什麼意思呢？參考 Figure 6-4就能看的明白，就是ACA根據類型（ACA-Dock OR ACA）和 charger port、Accessory Port連接設備的不同而處在不同工作模式的一種指示，由ACA的Adapter Controller設置，PD會通過檢測連接ACA的ID_OTG PIN的下拉電阻值進行識別ACA。

1.4.2 ACA-Dock

• ACA Dock是一個擴展塢，有一個外接電源，有一個US port，沒有或者有幾個DS port。US port只能連接到作爲host的PD，給PD提供最大1.5A的ICDP電流。DS port只能連接device。
• ACA-Dock怎麼告知PD它是一個ACA-Dock呢？

        1.在USB idle時候使能VDM_SRC（D- Source Voltage VDM_SRC Note 1 0.5 0.7 V）

        2.把ID下拉到GND，通過電阻RID_A。詳細參考Section 3.2.4.4

PS:ACA Dock和ACA有啥區別呢？

連接ACA OTG Port的PD可以做B-Device，Accessary port可以連接A-device（但此時不能連接充電器）；Dock的US Port只能連接作爲A-Device的PD, DS Port只支持B-device，只能在充電的同時連接一個或多個B-device到DUT。

1.4.3 Attach versus Connect    連接和連通的區別

”Attach“我暫且把它翻譯成連接，”connect“翻譯爲聯通。它們有什麼區別呢？

• "Attach"這個詞是有方向性的，表示把設備連接到主機，有一個從下到上的動作。在物理上電源線、ID、信號線連接上了；"connect"是沒方向性的，表示識別了物理上的連接，或建立了通信。所以"connect"是基於"attach"的。
• 這裏的connect是指在attach後，下游的設備通過上拉1.5k電阻到D+/D-線，使bus進入 Low-Speed, Full-Speed or High-Speed信號模式。

1.4.4 Charging Downstream Port

CDP是啥呢？其實它就是在PC或者HUB上的一個USB口，但是這個USB口比較特殊，可以提供1.5A~5A的大電流充電，一般都會有一個小閃電的標誌在USB口旁邊。

沒連通外設時，當CDP檢測到D+線上的電壓VDAT_REF（Data Detect Voltage 0.25V~0.4V）< VDP < VLGC(Logic Threshold 0.8V~2V)後，會在D-線上輸出VDM_SRC（0.5v~0.7v）。從外設聯通時起，CDP將不再把電壓VDM_SRC輸出到D-上，直到外設斷開聯通。

1.4.5 Charging Port    充電端口類型

充電口的類型分爲DCP,CDP,ACA-DOCK,ACA

1.4.6 Dead Battery Threshold    死電池閾值（沒電電池的定義）

什麼是Dead Battery的閾值？通俗的說就是電池的一個電壓值，低於這個值系統就肯定啓動不了。電壓低於這個值的電池叫Dead Battery。

1.4.7 Dedicated Charging Port    DCP定義

DCP就是牆充，即wall adapter。就是平時用的連到220v插座的充電器。不能枚舉USB設備，可以供(4.75v< VCHG  <5.25v)的穩定電壓和(0.5A <IDCP <5A)的充電電流。DCP在內部將D+和D-短接。

1.4.8 Downstream Port    朝下的端口

這個spec.中有兩種DS，一種是SDP，另外一種是CDP(Charging Downstream Port)

1.4.9 Micro ACA

指ACA的accessory port是Micro-AB的母口

1.4.10 Portable Device

是能裝在兜兒裏的USB設備？就是移動設備。

1.4.11 Rated Current    額定電流

充電端口的額定電流是指在保持VBUS電壓在VCHG（4.75v~5.25v）時所能輸出的電流值。

• DCP的額定電流要求在(0.5A< IDCP <5A)之間；
• CDP or ACA-Dock的額定電流要求在(1.5A< ICDP <5A)之間

1.4.12 Standard ACA

指ACA的accessory port是 Standard-A的母口

1.4.13 Standard Downstream Port    SDP定義

SDP是標準的DS Port，是遵循USB2.0規範的host或hub的朝下端口。一個帶有good battery的設備在連接到SDP時：

• 未聯通（dead battery）或suspend時，從SDP汲取小於2.5mA的電流
• 聯通未配置且沒有suspend時，從SDP汲取小於100mA的電流
• 配置且沒有suspend時，從SDP汲取小於500mA的電流，具體值取決於host使能的配置
• SDP端口會將D+和D-下拉500K電阻到GND
• SDP有檢測D+被PD驅動到 VDP_SRC（0.5v~0.7v）的能力
• 在連接但沒聯通的情況下，當PD汲取大於 ISUSP（2.5mA）的電流時,要求PD驅動D+到VDP_SRC（0.5v~0.7v）

1.4.14 USB Charger    USB充電器定義

這裏就是指DCP，比如wall adapter或car power adapter

1.4.15 Weak Battery Threshold    弱電池閾值定義

Weak Battery閾值也是電池的一個電壓值，電池電壓高於這個值，系統就肯定能power up。

• Weak Battery：電壓值大於Dead Battery Threshold，且小於Weak Battery Threshold的電池，不一定能power up設備
• Goog Battery：電壓值大於Weak Battery Threshold的電池

1.6 OTG Considerations    OTG注意事項

• 帶有Dead Battery的PD不能區分PC和OTG-A device
• 當帶有Dead Battery的PD連接到OTG-A device時，OTG A-device沒有義務提供給PD超出正常值的供電電流(正常值是指OTG A-device正常供給其TPL列表中設備的電流值)
• OTG A-device在TA_WAIT_BCON內沒有檢測到B-device的連通，可以停止驅動VBUS。也就是說，帶有Dead Battery的PD，連接到OTG A-device以後因爲不能連通（使能D+/D-的上拉電阻），可能不會被充電。

1.7 Super Speed Considerations    SS注意事項

USB3.0規範中定義的SS Port也使用本規範定義的充電器檢測機制，當PD 檢測到連接在一個SS port上的時候，ICFG_MAX(Maximum Configured Current when connected to a SDP ICFG_MAX Note 2 500 mA 2.1)變爲900mA,IUNIT變成150mA。

2. Dead Battery Provision    死電池的規定（僅適用於SDP）

2.1 Background    背景

• 從1.4.13 SDP的定義我們知道有一種情況，當帶有Dead Battery或Week Battery的PD連接到SDP時候，可能不能和host建立連通，這時候host會限制輸出電流在ISUSP（2.5mA）以下。一些PD在這種情況下需要一段時間充電電流是ISUSP來power up設備。
• USB2.0允許複合型USB設備在連接且未連通，或suspend的情況下，從每個DS port都汲取2.5mA的電流

2.2 DBP – Unconfigured Clause DBP-在PD未被配置時的規定

帶有Dead Battery或Week Battery的PD在未被配置的情況下，可以根據DBP規定從SDP的DS port汲取IUNIT電流，規定如下：

• 連接後超過45分鐘，PD沒和host建立連通或被枚舉，汲取電流降到ISUSP（2.5mA）
• 連接但未連通時，PD驅動 VDP_SRC

        1. PD在連接到host 1s內，PD使能D+的電壓，VDP_SRC(0.5v-0.7v)

       2. PD在disable VDP_SRC後1s內建立連通，即使能上拉電阻

• 這個電流只能用於使PD儘快的上電並枚舉，或者充電至Weak Battery Threshold並枚舉

        1. PD不能用DBP電流做不相關的事，比如高於Weak Battery Threshold後還用這個電流充電、打電話、播放音樂視頻或遊戲，建立無線連接。

        2. 只有獨立使用電池運行的設備才允許使用DBP

• 帶有Dead Battery或Week Battery的PD要求通過 USB-IF compliance inrush test

未配置狀態包括兩個時段：

        1. 連接但是沒連通

        2. 聯通但沒配置

PD在接收到host發送的SET_CONFIGURATION命令後進入configured state

2.3 DBP – Configured Clause    DBP-PD在配置狀態下的規定

帶Dead or Weak Battery的PD在配置的狀態下允許使用DBP規則從SDP汲取配置電流（最大至ICFG_MAX=500mA）,不需要通過USBCV測試。規則如下：

• 響應接收到的令牌

    PD要求響應host發來的任何令牌，以NAK或有效的USB response

• 響應USB reset

    一旦接收到復位信號，PD將減小充電電流到IUNIT。PD允許在接收到reset後斷開連接。當斷開連接，PD將使用DBP –Unconfigured Clause。

• 響應USB suspend

    保持連接降低充電電流到ISUSP，或斷開連接使用DBP–Unconfigured Clause

• 超時後提供完整的USB功能，或者斷開連接使用DBP–Unconfigured Clause

    從連接TDBP_FUL_FNCTN（Attach to full USB functionality for configured PD under DBP TDBP_FUL_FNCTN 15max min 2.3）後，PD或着保持連通並且可以通過USBCV測試，或者斷開連接。斷開連接後使用DBP–Unconfigured Clause

• 使用配置的DBP電流盡快的充電使電壓達到Weak Battery Threshold並提供完整的USB功能。

    PD不能用DBP電流做不相關的事，比如高於Weak Battery Threshold後還用這個電流充電、打電話、播放音樂視頻或遊戲，建立無線連接。

• 一旦電池電壓在PD連接到SDP後的TDBP_FUL_FNCTN（max=15min內）達到Weak Battery Threshold，PD需要提供完整的USB功能
• PD需從在連接SDP後的TDBP_INFORM（max=1min）內通知用戶PD正處在充電狀態，且其它功能不可用。

3. Charging Port Detection    充電端口的檢測

3.1 Overview    概述

Figure 3-1是幾個實例，PD連接到SDP或Charging Port：

Figure 3-1 System Overview

• 第一個例子中，PD連接到SDP,CDP,DCP是通過 Std-A to Micro-B cable
• 第二個例子中，DCP有一個一體的Micro-B公口的線纜連接到PD。DCP的cable中沒有D+/D-線，Micro-B公口的D+/D-線在插頭內部短接在一塊了。
• 第三個例子中，ACA有一個一體的Micro-A公口的線纜連接到PD，A口線必然就有D+/D-和ID。ACA還有一個連接到DCP或CDP的port，使用什麼樣的線纜在 Section 6.2.1  描述
• 第四個例子中，ACA-Dock上沒有線纜，但是有一個一體的Micro-A公口的插頭連接到PD，使用一個專用的充電器供電。

3.2 Charger Detection Hardware    充電檢測電路

本節簡要的介紹了充電檢測的硬件電路

3.2.1 Overview    概述

Figure 3-2是PD中的充電檢測的硬件電路

Figure 3-2 Charger Detection Hardware

3.2.2 VBUS Detect    VBUS檢測

Session是啥？

首先咱們先解釋一下協議中經常出現的術語"session".在OTG的規範中對session做了這樣的解釋：

“A session is defined as the period of time that VBUS is powered. The session ends when VBUS is no longer powered.”

從這句話來理解，session是VBUS從有到無一段時間，它是針對VBUS的，所以以後也可以理解爲有效的VBUS，只是這時候的VBUS是基於一定的時間段有效的。

每個PD的VBUS電源線的內部都有一個電壓比較器，用來判斷VBUS什麼時候有效，和誰做比較呢？和內部的有效電壓閾值比，可以理解是和一個定值比，高於這個值就是有效的VBUS。這個閾值在本規範中叫做internal session valid threshold，它的範圍在定義爲VOTG_SESS_VLD（OTG Session Valid Voltage VOTG_SESS_VLD 0.8 4.0 V 3.1）。參考Figure 3-2粉色部分。

PS:說了半天究竟在說啥？總結一下：

PD中有個檢測VBUS是否有效的電路，電路有一個參考值，高於這個值就認爲是VBUS有效了。這個參考值不是固定的，設計的時候保證它在0.8V~4V之間就可以了。

3.2.3 Data Contact Detect    數據連接檢測

3.2.3.1 Overview    概述

DCD機制使用了向D+提供的電流源IDP_SRC來檢測PD連接host後，數據信號的連接。

觀察USB數據線的公頭兒裏邊的信號線，你會發現兩邊的PIN長，中間PIN的短。兩側的PIN是VBUS和GND,中間的是數據線。這樣的作法是爲了先供電再通信。

• PD並不一定要求實現DCD，如果PD沒實現DCD，會使用一個定時器，它將在連接到host TDCD_TIMEOUT（DCD Timeout TDCD_TIMEOUT 300 900 ms 3.2.3.1）後，開始Primary Detection。
• 當PD連接到SDP或CDP時，DCD機制能檢測數據線的連接。使用DCD機制的最大好處是能儘快的檢測到數據線的連接，然後建立連通，不必等待定時器超時。這樣可以降低通信建立的時間，因爲 USB Connect Timing ECN中規定，一個上電的USB設備，要求在連接到host的 TSVLD_CON_PWD（1s）內建立連通。
• DCD機制也可以在PD連接到DCP和ACA的多數情況下檢測數據線的連接。DCD不起作用的情況有：

        1. 漏電流太大的DCP

        2. 連接charger，和在Accessory Port連有FS或HS B-device的ACA

        3. ACA-Dcok

        4. 把D+拉高的PS2端口

        5. 把D+拉高的專用充電器

• 因爲DCD並不能在所有情況work，如果PD在attach event後TDCD_TIMEOUT max（900ms）內還沒檢測到D+或ID PIN的連接，就要求PD必須開始進行Primary Detection。詳情參考 Section 3.3.2.

3.2.3.2 Problem Description

      Figure 3-2  Data Pin Offset

• USB的公頭之所以把VBUS PIN和GND PIN設計的比D+/D-長，是爲了當plug和receptacle連接時，電源先於信號線連接。因此PD連接到主機時，VBUS和DATA pin長度不同，VBUS pin先連接，而後DATA pin連接，間隔時間取決於plug的插入速度，最長觀察到的間隔時間是200ms
• PD區分充電口和SDP的方式是根據data line。如果在檢測到data pin連接前PD進行了Primary Detection操作，則根據Primary Detection協議，PD認爲被連接到了SDP。
• 如果PD連接到DCP，但是被其錯誤的識別爲連接到了SDP，在這種情況下PD將汲取 ISUSP（2.5mA）電流並同時等待被枚舉。因爲DCP不能枚舉設備，因此PD將不會被充電。

3.2.3.3 Data Contact Detect, Not Attached    PD未連接設備時的DCD

Figure 3-4 Data Contact Detect, Not Attached

圖3-4是PD沒連接到遠端設備的情況
DCD協議如下:

• PD檢測VBUS有效
• PD使能D+電流源IDP_SRC和D-線上的下拉電阻
• PD檢測到D+線保持TDCD_DBNC（Data contact detect debounce min=10ms）低電平
• 關閉D+電流源IDP_SRC和D-線上的下拉電阻

如果沒有設備連接到PD上時，D+線保持在高定平。 IDP_SRC（7uA）的最小
值要求能保證在最壞漏電流（RDAT_LKG and VDAT_LKG）情況下，使D+保持在VLGC_HI（Logic High2.0~3.6 V）。

3.2.3.4 Data Contact Detect, Standard Downstream Port    SDP的DCD

Figure 3-5 Data Contact Detect, Standard Downstream Port

• 當PD連接到SDP時，D+線被SDP的RDP_DWN拉低

IDP_SRC（13uA）的最大值值要求能保證在最壞漏電流（RDAT_LKG, VDAT_LKG and RDP_DWN）情況下，RDP_DWN 使D+保持在VLGC_LOW（Logic Low 0~0.8 V）。

3.2.4 Primary Detection    主要檢測

PD要求實現Primary Detection，3.2.4 Primary Detection用來區分SDP和charging port。

3.2.4.1 Primary Detection, DCP    DCP的Primary Detection

圖3-6是PD連接到DCP上時，Primary Detection工作的示意圖

Figure 3-6 Primary Detection, DCP

1. 打開 VDP_SRC （D+ Source Voltage 0.5~0.7v）and IDM_SINK（D- Sink Current 25~175 μA）.
2. D+和D-通過RDCP_DAT（Dedicated Charging Port resistance across D+/- max=200Ω）短接，PD檢測D-的電壓是否達到VDP_SRC（D+ Source Voltage 0.5~0.7v）.
3. PD在D-上的電壓比較器比較D-電壓和VDAT_REF（Data Detect Voltage 0.25~0.4  v），如果D-大於VDAT_REF，就可以確定PD連接到了charging port上，可以進一步檢測是連接到了DCP還是CDP上。PD也可以選擇性的實現檢測D-電壓是否達到VLGC（ Logic Threshold 0.8~2.0V），此時檢測DCP還是CDP的條件是VDAT_REF< D- <VLGC,是否選擇實現檢測VLGC這個電平的原因如4.
4. PS2端口會把D+/D-上拉到高電平，當PD連接到PS2端口，如果PD只檢測（D->VDAT_REF）,然後判定是連接到了DCP還是CDP,開始汲取IDEV_CHG（Allowed PD Current Draw from Charging Port  max=1.5A）電流。這麼大的電流可能會損壞PS2端口。通過判定(D-<VLGC)以後再檢測DCP,CDP類型，這樣可以避免PD對PS2端口造成損壞。
5. 有些專用的charger也會把D+/D-上拉到高電平，如果PD連接到這樣的一個charger上，因爲(D->VLGC),所以PD判斷不是連在一個充電端口上。然後PD判斷自己是連在一個SDP上，這是就只能汲取ISUSP的電流。
6. 是否選擇實現VLGC的檢測取決於PD會不會經常連接到PS2端口，還是專用的charger。

3.2.4.2 Primary Detection, CDP

Figure 3-7展示了PD連接到CDP時的Primary Detection工作方式

Figure 3-7 Primary Detection, CDP

當遠端設備沒連接到CDP上時，對CDP的行爲有兩種可選的方式。

1. 在斷開連接的TCP_VDM_EN（Time for Charging Port to assert
   VDM_SRC on D- max=200ms）時間內，使能VDM_SRC（ D- Source Voltage  0.5~0.7V）；在連接PD的TCP_VDM_DIS（Time for Charging Port to remove VDM_SRC on D-  max=10ms）時間內disable VDM_SRC。使用這方式，不要求CDP使能IDP_SINK，或者比較D+的電壓值是否到VDAT_REF。
2. 第二種方式CDP將比較D+電壓與VDAT_REF and VLGC，當（VDAT_REF<D+<VLGC）,CDP將使能VDM_SRC；當(D+ < VDAT_REF 或 D+ >  VLGC),CDP將disable VDM_SRC。需要注意的是CDP在和PD連接的時候，要求比較D+和VLGC，來disable VDM_SRC。
3. 在 Primary Detection期間，PD將打開 VDP_SRC and IDM_SINK.PD將把D-上的電壓和 VDAT_REF 做比較。如果(D->VDAT_REF),才允許PD繼續檢測是連接到DCP還是SDP上。PD可以選擇性的比較D-和 VLGC，只有當（VDAT_REF<D-<VLGC）時，才能進一步檢測是連接到SDP還是DCP上。詳細原因參考3.2.4.1

3.2.4.3 Primary Detection, SDP

Figure 3-8 展示了PD連接到SDP時Primary Detection的工作方式

Figure 3-8 Primary Detection, SDP

Figure 3-8 Primary Detection, SDP

• 在 Primary Detection的時候，PD打開 VDP_SRC and IDM_SINK.當 VDP_SRC加到D+上時，SDP會繼續通過下拉電阻 RDM_DWN下拉D-到低電平。
• PD將把D-上的電壓和 VDAT_REF 做比較，如果(D-<VDAT_REF)，則允許PD進一步檢測是否連接到了SDP上。PD可以實現把D-上的電壓和 VLGC作比較，當（D-> VLGC）可以檢測PD是否連接到了SDP上。

3.2.4.4 Primary Detection, ACA-Dock

Figure 3-9展示了支持識別ACA的PD連接到ACA-DOCK上時Primary Detection的工作方式

Figure 3-9 Primary Detection, ACA-Dock

ACA-DOCK簡介：

ACA-DOCK是一個擴展塢，有一個US port連接PD，給PD提供 ICDP的充電電流；沒有或有多個DS port。

ACA: ACA-DOCK上電後，如果US port沒連接PD，則US port各個pin的狀態需要偏置到特定的狀態：

• VBUS VCHG（Charging Port Output Voltage 4.75~5.25 V）

• D+ VDP_UP（D+ pull-up Voltage 3.0~3.6 V）

• D- VDM_SRC（D- Source Voltage 0.5~0.7 V）

• ID RID_A（ACA ID pull-down, OTG device as A-device 122~126 kΩ）

• GND GND

VBUS= VCHG: 因爲ACA-DOCK準備好給PD供電

D+通過 RDP_UP (D+ Pull-up resistance 900~1575Ω)上拉到 VDP_UP (D+ pull-up Voltage 3.0~3.6V)：因爲VBUS>VOTG_SESS_VLD （OTG Session Valid Voltage 0.8~4v）   

ACA: D+/D-狀態變化對ACA-DOCK操作VDM_SRC的要求

每當D+/D-在inactive（idle J state）超過 TCP_VDM_EN（Time for Charging Port to assert VDM_SRC on D- max=200ms ）,時，ACA-DOCK要enable VDM_SRC。ACA-DOCK 必需在D+/D-線上有活動的TCP_VDM_DIS （Time for Charging Port to remove VDM_SRC on D- max=10ms）內disable VDM_SRC

ACA: 上電掉電後ACA-DOCK對ID PIN的操作

ACA-DOCK要求在上電後連接PD的ID PIN到 RID_A，掉電後連接RID_FLOAT（min=220kΩ）

當支持ACA的PD檢測到以下條件，就能確定連接了一個ACA-DOCK

• VBUS > VOTG_SESS_VLD

• D+ at VLGC_HI

• VDAT_REF < D- < VLGC

• ID at RID_A

VDAT_REF( Data Detect Voltage 0.25~0.4v)

PD: 連接到ACA-DOCK的PD要求比較D-和 VLGC

（Logic Threshold 0.8~2.0 V  ）。如果PD連接到了帶有LS設備（Low speed設備D-線接1.5k/3.3v上拉電阻）的ACA上，PD的ID PIN會被ACA的RID_A  拉低，並且D-電壓在 VLGC_HI（Logic High 2.0~3.6 V）而不是VDM_SRC（（D- Source Voltage 0.5~0.7 V））。

爲了區分（連接了LS設備的ACA(D-=3.3v>VLGC)）和ACA-DOCK(VDAT_REF < D- < VLGC)，要求PD比較D-的電壓值與 VLGC的關係。

PD: PD的對VDP_SRC的控制
當ACA-DOCK通過 RDP_UP 上拉D+到 VDP_UP時，PD的VDP_SRC要使D+保持在高電平狀態。因爲這樣ACA-DOCK就檢測不到D+上的電平變化，這樣就不會在PD完成 Primary Detection前，因爲檢測到D+上的電平變化而提前關閉 VDM_SRC 。

3.2.4.5 Primary Detection, Micro ACA

Figure 3-10展示了支持ACA檢測的PD連接到一個Micro-ACA時的工作方式

Figure 3-10 Primary Detection, ACA

當 VBUS>VOTG_SESS_VLD 時，支持ACA檢測的PD必須監控ID PIN的電阻變化，當ID PIN的電阻是RID_B or RID_C時，PD認爲連接到了ACA。

    如果ID的電阻是RID_A,那麼PD可能連接到了帶有B-Device的ACA或者連接到了ACA-DOCK.此時PD需要通過檢測D-的電平範圍來判斷連接到了那種類型：

• D- < VDAT_REF ACA with FS B-device on Accessory Port

• VDAT_REF < D- < VLGC ACA-Dock

• VLGC < D- ACA with LS B-device on Accessory Port

PD應該在連接後連通前，像Good Battery Algorithm描述的那樣，檢測如上的D-的電平範圍。

Primary Detection之後，支持ACA檢測的PD應該繼續監測ID PIN，如果ID PIN 的電阻發生變化，PD應該按Section 6.2.7定義的狀態機作出響應。

要求ACA通過DP_CHG and DN_CHG線實現一種主要檢測，來判斷ACA的Charger Port是否連接到了充電器。詳細描述參考Section 6.2.6.

3.2.5 Secondary Detection    二次檢測

二次檢測用來區分DCP還是CDP。PD在檢測到VBUS的TSVLD_CON_PWD（Session valid to connect time for powered up peripheral max=1s）時間內，如果PD還沒做好被枚舉的準備，則要求PD進行二次檢測。如果PD做好了被枚舉的準備，則可以跳過二次檢測，參考Section 3.3.2 Good Battery Algorithm。

PS:什麼是做好被枚舉的準備？

是指建立了連通，即下游設備已經使能了D+/D-線的1.5K上拉電阻，使數據線進入了相應的信號模式，參考前面對“connect”和“attach”的解釋。

3.2.5.1 Secondary Detection, DCP

Figure 3-11 展示了連接到DCP的PD二次檢測的方式

Figure 3-11 Secondary Detection, DCP

二次檢測的時候：

• PD在D-上使能 VDM_SRC，打開 IDP_SINK
• 比較D+和 VDAT_REF的電壓，因爲DCP內部通過 RDCP_DAT短接了D+/D-信號線，所以VDM_SRC這個電壓源的電壓使得(VDAT_REF < D+ < VDM_SRC)
• 當PD檢測到(VDAT_REF < D+）時，就判斷連接到了DCP上。
• 而後要求PD使能 VDP_SRC 或者通過 RDP_UP上拉D+到 VDP_UP，同Section 3.3.2定義的Good Battery Algorithm

VDM_SRC（D- Source Voltage 0.5~0.7V）

VDP_SRC（D+ Source Voltage 0.5~0.7V）

IDP_SINK（D+ Sink Current 25~175μA）

VDAT_REF（Data Detect Voltage 0.25~0.4V）

RDCP_DAT（Dedicated Charging Port resistance across D+/-max=200Ω）

RDP_UP（D+ Pull-up resistance 900~1575 Ω）

VDP_UP（D+ pull-up Voltage 3.0~3.6V）

3.2.5.2 Secondary Detection, CDP

Figure 3-12 展示了連接到CDP的PD二次檢測的方法

Figure 3-12 Secondary Detection, CDP

二次檢測的時候：

• PD在D-上使能 VDM_SRC，打開 IDP_SINK
• 比較D+和 VDAT_REF的電壓，因爲CDP內部沒有短接D+/D-，所以(VDAT_REF > D+ = GND)
• 當PD檢測到（D+ < VDAT_REF）,就判斷連接到了CDP上
• 而後要求PD關閉VDP_SRC 和 VDM_SRC，同Section 3.3.2定義的Good Battery Algorithm，然後PD將汲取IDEV_CHG的充電電流

PD在二次檢測期間，不需要比較D+和 VLGC  

VDM_SRC（D- Source Voltage 0.5~0.7V）

IDP_SINK（D+ Sink Current 25~175μA）

VDAT_REF（Data Detect Voltage 0.25~0.4V）

VDP_SRC（D+ Source Voltage 0.5~0.7V）

RDCP_DAT（Dedicated Charging Port resistance across D+/-max=200Ω）

RDP_UP（D+ Pull-up resistance 900~1575 Ω）

VDP_UP（D+ pull-up Voltage 3.0~3.6V）

IDEV_CHG（Allowed PD Current Draw from Charging Port max=1.5A）

VLGC（Logic Threshold 0.8~2.0V）

3.2.6 ACA Detection

Figure 3-13 shows how ACA Detection works when a PD is attached to a Micro ACA.

PD的ACA檢測機制使PD能獲知連接到了ACA上，並且檢測ACA的Accessory Port連接了什麼類型的設備。參考Section 6 ACA的介紹。

PD對ACA的支持並不是必須的。只有帶有Micro-AB母口的PD才能支持ACA檢測，因爲ACA的OTG Port是一個Micro-A公口的一體線。

支持ACA檢測的PD要求按Section 3.3.2的Good Battery Algorithm實現

Figure 3-13 展示了連接到Micro ACA的PD在ACA檢測時的方式

Figure 3-13 ACA Detection

PD通過檢測ID的阻抗判斷是否連接到了ACA。PD在ACA的判斷過程中，會檢測到五種不同的阻抗，分別是：RID_GND, RID_C, RID_B, RID_A and RID_FLOAT.在VBUS有效的整個過程中,PD都將監控ID PIN的阻抗變化，根據Section 6.2.7的狀態作出機響應。

3.3 Charger Detection Algorithms

3.3.1 Weak Battery Algorithm    弱電池算法

Figure 3-14 是PD連接弱電池時的充電檢測算法的一個例子，當然其它的算法也可以，但是要符合DBP規則

Figure 3-14 Weak Battery Algorithm

• 要求PD內部實現如下幾種電壓的閾值的檢測：VOTG_SESS_VLD, VDAT_REF and VLGC。檢測的閾值並不是這些參數的最大或最小值，而是PD內部設計在這些參數範圍內的固定值。
• 在左側的例子中，帶有弱電池的PD檢測到 （VBUS > VOTG_SESS_VLD）後，會在D+上使能VDP_SRC。如果（D— > VDAT_REF）或者ID PIN不是在float狀態，PD可以汲取IDEV_CHG大小的電流。否則PD只能汲取IUNIT大小的電流。
• 如圖所示，也可以加入紫色的參數VLGC t作爲判斷條件，這樣可以防止PD從PS2口或其它專用充電器充電

3.3.2 Good Battery Algorithm

Figure 3-15 是帶有Good Battery的PD需要遵守的的充電檢測算法。

Figure 3-15 Good Battery Algorithm

• 當PD 連接到SDP或充電口時，應該使用Good Battery Algorithm檢測算法。對於SDP和Charging Port之外設備或端口，允許添加額外的檢測分支。對於添加額外檢測分支，不應該造成D+/D-和ID PIN上Good Battery Algorithm基礎上額外的動作，這些動作會對SDP和Charging Port的檢測造成影響。添加的額外分支也可以在Good Battery Algorithm檢測最後步驟之後，這樣的branch可以使用D+/D-和ID PIN上的動作作爲判斷的條件。但是要考慮到如果連接到DCP上時，要求VBUS有效後，D+要一直保持(D+>VDAT_REF)這種情況。
• PD一旦檢測到(VBUS>VOTG_SESS_VLD),將啓動一個計時器TDCD_TIMEOUT。支持DCD的PD可以使能IDP_SRC並檢測D+ 持續TDCD_DBNC時間在VLGC_LOW 。支持ACA檢測的PD可以ID PIN在TDCD_DBNC時間內不在floating狀態。如果在D+或ID PIN的連接被檢測到之前，DCD計時器超時，PD將進行Primary Detection。
• 如果PD檢測到ID PIN在非floating的狀態超過TDCD_DBNC，則直接進入一種ACA模式，而不需要進行Primary Detection 也沒必要使能VDP_SRC。
• Primary Detection的時候，PD會使能VDP_SRC，並比較D-和VDAT_REF，PD可以選擇是否實現D-和VLGC的比較，以避免損壞PS2口。參考3.2.4.1。支持ACA檢測的PD要求能檢測ID PIN上的阻抗。
• 如果PD在Primary Detection檢測時確定了PD連接到了DCP或CDP上，並且可以被枚舉，PD就可以按照連接DCP/CDP的分支繼續執行。如果PD不能被枚舉，則需要進行二次檢測。
• 在二次檢測中，PD會disableVDP_SRC,使能VDM_SRC 並比較D+和VDAT_REF的電壓。如果(D+ > VDAT_REF),則可以確定PD連接到了DCP上，PD會disable VDM_SRC,並且使能VDP_SRC 或通過RDP_UP上拉D+到VDP_UP。
• 如果(D+ < VDAT_REF),則可以確定PD連接到了CDP上，PD會disable VDM_SRC,這樣D+和D-將會保持在低電平，直到準備好連接和被枚舉。
• 連接到DCP的PD或者使能VDP_SRC 或者在連接後的 TSVLD_CON_PWD時間內上拉D+到高電平。
• 支持ACA檢測的PD要求檢測ID PIN上的阻抗，如果檢測到RID_A，PD會比較D-上的電壓值和VDAT_REF and VLGC的關係，用以確定PD是連接到了ACA-DOCK上還是ACA-A上。詳細參考Section 3.2.4.4

3.4 Charger Detection Timing    充電檢測時序

3.4.1 Data Contact Detect Timing    DCD時序

爲了開始DCD檢測，PD使能IDP_SRC，並且使能IDM_SINK or RDM_DWN。當PD檢測到D+線的低電平時間超過TDCD_DBNC，PD就判斷Data PIN已經連接上了。

Figure 3-16 是從DCD檢測開始到判斷Data PIN連接的時序。

Figure 3-16 DCD Timing, Contact After Start

Figure 3-17 是DCD開始檢測前Data PIN就已經連接上的時序圖

Figure 3-17 DCD Timing, Contact Before Start

Figure 3-18 是沒檢測到DCD的時序

Figure 3-18 DCD Timing, No Contact

3.4.2 Detection Timing, CDP

Figure 3-19 是CDP的主要檢測和二次檢測的時序，包含了比較D+和VDAT_REF and VLGC，根據條件使能VDM_SRC的情況。當PD沒連接時，CDP也可以保持使能VDM_SRC。詳細參考Section 3.2.4.2

Notes:

1)LS PD的時序和左側基本相同，不同的地方是LS PD會拉高D-線，而不是D+線。

• Figure 3-19 是連接到CDP的PD主要檢測和二次檢測的時序。PD打開VDP_SRC and IDM_SINK。要求CDP從(D+ > VDAT_REF)開始的TVDMSRC_EN時間內使能D-線的VDM_SRC。從(D+ > VDAT_REF)後TVDPSRC_ON開始，PD可以檢查D-線的狀態，如果(D- > VDAT_REF)(或者選擇性的判斷D- < VLGC,參考 3.2.4.1)，這是PD判斷是連接到了Charging Port上，開始汲取IDEV_CHG大小的電流。
• 爲了進行二次檢測，要求PD disable VDP_SRC and IDM_SNK，使能VDM_SRC and IDP_SINK。使能VDM_SRC and IDP_SINK 時間TVDMSRC_ON後，PD可以檢查D+的狀態。因爲CDP在D+上沒有電壓源，所以（D+ < VDAT_REF），可以判斷PD連接到了CDP上。
• 如果PD在檢測到VBUS時powered up，則要求PD在TSVLD_CON_PWD內建立連通。CDP會在檢測到連通的TCON_IDPSNK_DIS內disable IDP_SINK 。

3.5 Ground Current and Noise Margins    接地電流及噪聲容限

在USB2.0 spec. 圖7-47中，100mA的電流在USB線纜中的GND line上能產生25mV的壓差。這就造成了Host的GND和device的GND有25mV的壓差。GND的電壓差降低了信號和充電檢測的噪聲容限。

PD能從CDP汲取的最大電流值是IDEV_CHG.當PD本地的GND電平大於遠端host GND電平達到最大允許值VGND_OFFSET時，在PD從CDP汲取電流大於ICFG_MAX的時候，要求PD支持LS,FS,HS和Chirp。（即邊界條件下對保證必須功能的要求）

當Host和PD間GND的電壓偏置達到最大值VGND_OFFSET max時，要求PD和CDP要有大於USB2.0中標稱的共模的範圍。

4. Charging Port and Portable Device Requirements    對充電端口和PD的要求

這一章介紹瞭如下的要求：

• CDP
• ACA-DOCK
• DCP
• ACA
• PD

4.1 Charging Port Requirements    對充電端口的要求

一下要求適用所有類型的充電端口，包括CDP, ACA-Dock, DCP and ACA。

4.1.1 Overshoot    正過沖

充電端口的輸出電壓在負載電流任一階段的變化都不能超過VCHG_OVRSHT（充電電流會根據不同的充電階段發生變化），在充電端口上電或掉電的時候也不能超過這個值。

4.1.2 Maximum Current    最大電流

在任何情況下，充電端口的輸出電流都不能超過ICDP的最大值。

4.1.3 Detection Renegotiation    重新檢測

DS port可以是SDP，CDP或者DCP，並可以在這幾種端口之間切換。爲了使PD重新啓動充電檢測流程，要求DS port：

• 停止驅動VBUS
• 允許VBUS電壓降到 VBUS_LKG之下
• 等待 TVBUS_REAPP  時間
• 從新驅動VBUS

4.1.4 Shutdown Operation    關斷操作

如果PD汲取的電流超過了Charging Port能提供的範圍，此時Charging Port可以關斷。關斷類型包括:

• 關斷VBUS
• 恆定電流限制
• 反向電流限制

4.1.5 Failure Voltage    失效電壓

充電端口任意單點故障時的輸出電壓，要保證在 VCHG_FAIL 範圍內。

4.1.6 Multiple Ports    多端口

有多個充電端口的充電器，每個充電端口應該保證在自己允許工作條件下，不用管其它端口。

4.2 Charging Downstream Port

如下要求適用於CDP

4.2.1 Required Operating Range    需要的工作範圍

CDP在輸出電流小於 ICDP min 時，輸出電壓範圍應該保證在VCHG。VBUS上電壓值是TVBUS_AVG時間的平均值。當負載電流大於ICDP min,CDP可以關斷。一旦關斷，則需要遵循Section 4.1.4的要求。

Figure 4-1是CDP負載曲線的幾個例子。負載曲線在VCHG電壓範圍內要求橫穿ICDP min。在電流小於ICDP min範圍內，負載曲線不能橫穿VCHG min。

Figure 4-1 CDP Required Operating Range

4.2.2 Shutdown Operation    關斷操作

如果CDP因爲電流過載而關斷，當過載條件消失後，CDP應該在TSHTDWN_REC內恢復並輸出正常範圍的電壓VCHG

4.2.3 Undershoot    負過沖

在負載電流小於ICDP min時，負載電流的任一階段的變化，CDP的輸出電壓都應該保持在VCHG_UNDSHT

4.2.4 Detection Signaling    信號檢測

當遠端PD沒連通到CDP上時，要求CDP實現兩種行爲方式中的一種。

• 第一種方式：

    在斷開連接後的TCP_VDM_EN內使能VDM_SRC，然後在連接後的TCP_VDM_DIS時間內disable VDM_SRC。使用這種方式的時候，不要求CDP使能IDP_SINK，或者和D+比較電壓值VDAT_REF.

• 第二種方式：

    比較D+電壓值和VDAT_REF and VLGC的大小關係。當(VDAT_REF < D+ < VLGC),CDP使能VDM_SRC。當（D+ < VDAT_REF）或（D+ > VLGC）,CDP disable VDM_SRC.時序參考Section 3.4.2

4.2.5 Connector    連接器

CDP是一個Standard-A的母口，連接到PD。

4.3 ACA-Dock

如下的規定適用於ACA-DOCK的US PORT.

4.3.1 Required Operating Range    

同CDP

4.3.2 Undershoot    負過沖

同CDP

4.3.3 Detection Signaling    信號檢測

• 當PD連接到ACA-DOCK上時，PD作爲host的同時從VBUS汲取電流。這種情況類似於PD連接到ACA，ACA的Accessory Port連接了一個外設的情況。
• 爲了通知PD它將作爲host汲取電流，ACA-DOCK和ACA都需要通過電阻RID_A下拉ID PIN到GND。
• ACA-DOCK要以 ICDP 給PD供電，但是ACA以 IDCP 給PD供電，並且這個電流必須共享給PD和 Accessory Port連接的任何設備。爲了使PD能區分它連接到了一個ACA-DOCK上，而不是ACA上，ACA-DOCK應該按如下要求在D-上使能VDM_SRC：

        1.如果 D+/- 在Idle J態時間超過TCP_VDM_EN，ACA-DOCK將使能VDM_SRC

        2.在D+/-上信號發生變化的TCP_VDM_DIS時間內，ACA-DOCK將停止VDM_SRC

4.3.4 Connector    連接器

ACA-DOCK應該有一個Micro-A的公口，用來連接PD的Micro-AB母口。

4.4 Dedicated Charging Port    DCP

以下內容是對DCP的要求

4.4.1 Required Operating Range    需要的工作範圍

當DCP輸出的電流小於IDCP min的情況下，輸出的電壓應該在VCHG定義的範圍內。VBUS的電壓是在TVBUS_AVG時間的平均值。

當DCP的負載電流小於IDEV_CHG，並且負載電壓大於VDCP_SHTDOWN時，DCP應該保持工作不被關斷。當負載電流大於IDEV_CHG，或者負載電壓小於VDCP_SHTDOWN時，DCP可以被關斷。關斷後，遵循Section 4.1.4的要求。

Figure 4-2 是幾個負載曲線的例子。DCP負載曲線要求穿過恆定電流線IDEV_CHG max,或者恆定電壓線VDCP_SHTDWN。DCP不允許在需要的工作範圍內關斷。

Figure 4-2 DCP Required Operating Range

4.4.2 Undershoot    負過沖

負載電流從IDCP_LOW to IDCP_MID,或者從IDCP_MID to IDCP_HI 任一階段的變化，DCP的負過沖電壓始終應該保持在VCHG_UNDSHT範圍內。在負載階段從low to mid後，要求DCP在TDCP_LD_STP時間內負載階段從mid to hi也要符合這個要求。負過沖的持續時間要在TDCP_UNDSHT定義的範圍內。

負載電流的變化如果從IDCP_LOW to IDCP_HI,DCP供給PD的負載電壓可以drop TDCP_UNDSHT時間。這個時間後DCP的輸出電壓應該在VCHG範圍內，負載電流應該小於IDCP min。

4.4.3 Detection Signaling    信號檢測

• DCP在D+和D-間用RDCP_DAT短接
• DCP D+/D- PIN上的漏電流應該小於或者等於兩個連接到 VDAT_LKG 的RDAT_LKG電阻的漏電流。參考 Figure 3-6.
• D+/- pins 和DCP GND之間的電容應該在 CDCP_PWR規定的範圍內

4.4.4 Connector

一個DCP應該有一個Standard-A的母口，或者有一個Micro-B公口的一體線

4.5 Accessory Charger Adapter

以下是對充電端口連接了DCP或CDP的ACA要求。

4.5.1 Required Operating Range    要求的工作範圍

對ACA的OTG Port要求的工作範圍受以下因素的影響：

• 充電口上的設備 (DCP or CDP)

• 從Accessory Port汲取的電流

• RACA_CHG_OTG

• VACA_OPR

ACA OTG Port能提供給PD的電流的大小取決於Charger Port能提供電流的大小和連接在Accessory Port的設備汲取的電流的大小。OTG端口能獲得的電壓值取決於充電端口的電壓，從OTG and Accessory Ports汲取的電流的大小和RACA_CHG_OTG。只有在充電端口的電壓在VACA_OPR範圍時，才能要求ACA正常工作。

4.5.2 Undershoot    負過沖

充電端口連接DCP或CDP的ACA應該遵循和DCP一樣負過沖要求。

4.5.3 Detection Signaling    信號檢測

如spec中Section 6中描述的，ACA應該把OTG端口的ID PIN下拉到GND，下拉電阻可選值是：RID_GND, RID_C, RID_B, RID_A, RID_FLOAT

ACA中D+/D- PIN應該是從OTG端口直連到the Accessory Port.

4.5.4 Connector

ACA的OTG端口應該是一根Micro-A的一體線。

4.6 Portable Device

以下部分是對PD的要求

4.6.1 Allowed Operating Range

PD從充電端口汲取的最大電流不能超過IDEV_CHG。PD不能把充電端口的電壓拉低到VDCP_SHTDWN max以下。Figure 4-3 是PD的正常工作範圍。

Figure 4-3 Portable Device Allowed Operating Range

備註：

1) 根據USB 2.0 7.2.2,VBUS的電壓可以從US port的4.75V下降到DS port的4.5V。 允許的0.25V的壓降是因爲線纜和連接器的阻抗產生的。

4.6.2 Detection Signaling

所有的PD都應該實現以下的檢測特徵：

• DCD timer (TDCD_TIMEOUT)

• Primary Detection    主要檢測

    o 區分是DCP/CDP還是SDP類型的充電設備

    o 在Primary Detection時比較D-和VDAT_REF 的大小

PD可以選擇性的實現以下檢測特徵：

• DCD, 使用 IDP_SRC

• 在主要檢測期間比較D-和VLGC的大小

• 二次檢測

• ACA 檢測

4.6.3 Detection Renegotiation    重新檢測

爲了再次重新開始充電器的檢測流程，允許DS關斷並從新使能VBUS上的供電。參考Section 4.1.3. 爲了檢測到VBUS的掉電，要求PD在VBUS關斷時能對VBUS上的寄存的電荷快速的放電。要求在TVLD_VLKG時間內使電壓低於VBUS_LKG。

當PD連接到充電端口時，允許PD斷開並重複數次充電器的檢測流程。在斷開連接到從新開始充電器檢測流程之間，要求PD最少等待TCP_VDM_EN max 時間，。

4.6.4 Connector

能連接到ACA-DOCK或ACA的PD應該有一個的Micro-AB母口

6. Accessory Charger Adapter

6.1 前言

隨着移動設備變得越來越小，對外只留一個接口是大勢所趨。如果這個僅有的接口是USB接口，那就會面臨一個問題，在PD已經連接其它設備的同時，還需要給設備充電該怎麼辦。

舉個例子，用戶在汽車裏邊，把耳機連接到了手機上，但此時手機的電量很低了，需要充電，在充電的同時，仍然可以繼續使用耳機通話。如果手機只有一個藉口，那麼就不可能把耳機和充電器同時連到一個接口上。

另外還有這麼一種情況，設想有這麼一種移動設備，只有一個接口，但也可以作爲掌上PC。當這樣的PD放到ACA-DOCK上時，它可以作爲host連接各種各樣的外設，比如hub, keyboard, mouse, printer等等。但是同時也可以被充電。

這章主要就是闡述一種方法，一個USB端口，可以同時連接充電器和設備。這種方法是用了一種ACA的設備實現。如Figure 6-1。

Figure 6-1 Accessory Charger Adapter

ACA 有如下的三個端口:

• OTG Port

• Accessory Port

• Charger Port

OTG Port 有一根 Mircro-A公口的一體線。只有OTG設備（比如帶有Micro-AB母口的設備）能連接到這個OTG Port上。

連接到Accessory Port上的外設能是用正常的USB信號和OTG設備通信。

Charger Port將ACA連接到一個Charger Port。Charger Port提供的電量既可以供給OTG設備，也可以供給外設。要求ACA把Charger Port僅僅標識爲充電器，因爲ACA不支持OTG Port和Charger Port的USB通信。

Charger Port 僅僅用來供電。同時也要求ACA提供一個指示用來顯示什麼時候能給OTG and Accessory Ports供電。

有兩種類型的ACA

• Micro ACA

• Standard ACA

Micro ACA有一個Micro-AB 母口作爲Accessory Port，既能連接A-device也能連接B-device。Standard ACA 有一個Standard-A的母口作爲Accessory Port，只能連接B-device。

6.2 Micro ACA

6.2.1 Micro ACA Ports

Figure 6-2 是Micro ACA的端口描述

Figure 6-2 Micro ACA Ports

能連接到Micro ACA的Accessory Port（Micro-AB 母口）的線纜類型包括：

• Micro-A to Micro-B

• Micro-A to captive

• Micro-B to Standard-A

• Micro-B to Micro-A

Micro ACA的Charger Port接口類型包括：

• Micro-B 母口

• Standard-A公口的一體線
• 連接charger的一體線

6.2.2 Micro ACA Connectivity Options    Micro ACA連接方法

Table 6-1 是設備連接到Micro ACA端口的各種組合。

Table 6-1 Micro ACA Connectivity Options

• ACA不能通過充電端口進行數據通信。僅僅允許從充電端口充電。
• 當SDP或OTG設備連接到Charger Port時，不能通過Charger Port從SDP或OTG設備汲取電流。

在OTG device和B-device 都從Charger Port充電的情況，不必支持SRP，因爲VBUS在OTG Port and Accessory Port已經都存在了。

要求OTG device限制從ACA汲取的電流，因爲要求保證VBUS_OTG的電平始終大於VACA_OPR min，汲取電流過大可能將VBUS_OTG拉低至VACA_OPR min以下。

6.2.3 Micro ACA Architecture    Micro ACA結構

Figure 6-3 是Micro ACA的結構.

Figure 6-3 Micro ACA Architecture

Accessory Switch控制VBUS_OTG 和 VBUS_ACC之間的電流通斷。Charger Switch控制VBUS_CHG 和VBUS_OTG之間的電流通斷。

Adapter Controller有如下的功能:

• 讀ID_ACC pin的狀態(grounded or floating)

• 在ID_OTG pin上使能一種狀態, (RID_GND, RID_A, RID_B, RID_C or RID_FLOAT)

• 使用DP_CHG and DN_CHG pins 檢測Charger Port是否連接到了充電器上

• 讀取 VBUS_ACC pin上的電壓

• 控制 Charger 和 Accessory Switches

6.2.4 Micro ACA Modes of Operation    Micro ACA的工作模式

Micro ACA的工作模式見Table 6-2, 這個表假設OTG Port連接的總是OTG device。

Table 6-2 Micro ACA Modes of Operation

備註

1)   Open是指switch的高阻態，即不導通。

     Closed 是指switch低阻態，即導通。

在第5行和第7行，充電器連接到了Micro ACA Charger Port，Accessory Port沒連接設備或者連接到Accessory Port的A-device並沒驅動VBUS。

ACA使能ID PIN上的 RID_B 電阻向 OTG device表明ACA可以對它充電，並允許OTG device發起SRP請求。OTG device不能建立連通（這意味着OTG device要保持DP_OTG在低電平）。這是因爲如果連接到Accessory Port的 A-device如果沒有驅動VBUS，根據USB spec規定，數據線要保持在低電平。

PS： Micro ACA的Accessory Port連接A-device，在什麼情況下才能和OTG-Port的B-device建立連通？

     參見第3,4行。

第8行，充電器連接到了Micro ACA的Charger Port， Accessory Port上連接了使能VBUS的A-device。ACA使能ID PIN上的電阻RID_C向OTG Port上的OTG B-device表明ACA可以對它充電，並且可以建立連通。但是OTG Port的OTG B-device不能發起SRP，因爲A-device已經使能了VBUS

(PS:這個解釋沒看明白， Accessory switch open，怎麼發起SRP？答：這裏的SRP是指OTG Port上的B-Device對Charger Port上的充電器發起的).

第6行，充電器連接到了Micro ACA的Charger Port，B-device連接到了Accessory Port。ACA使能ID PIN上的電阻RID_A向OTG Port上的OTG device表明ACA可以對它充電，並且表示OTG Port上的OTG device作爲host。

6.2.5 Implications of not Supporting Micro ACA Detection    不支持Micro ACA檢測的影響

OTG的附錄僅僅定義了ID PIN的 floating（懸空） and ground 狀態。floating state定義是ID PIN的對地電阻大於1M，ground state的定義是ID PIN的對地電阻小於10Ω。因爲RID_A, RID_B and RID_C的阻值是介於懸空和接地電狀態的阻值之間，所以一個不支持ACA檢測的OTG device有可能把ACA的阻值判斷爲floating state，也可能判斷爲ground state。

如果一個OTG device設備把RID_A 識別爲 floating，就會：

• 不知道什麼時候從VBUS汲取IDEV_CHG的電流

• 將被默認作爲peripheral而不是host

如果一個OTG device設備把RID_B 識別爲ground，就會：

• 在ACA連通Charger Switch驅動VBUS_OTG 的同時，OTG device也將做爲host試圖驅動VBUS_OTG

• 本來應該默認作爲peripheral，但是卻默認做爲host

如果一個OTG device設備把RID_B 識別爲floating，就會：

• 不知道什麼時候能從VBUS汲取高達IDEV_CHG的電流

• 不知道什麼時候發起SRP

• 就會默認自己是B-device連接到了host，可能被要求建立連通，檢測到VBUS後OTG device會使能D+/D-上的15K上拉電阻，這就違反了USBUSB back-drive voltage規範。如果檢測到的是RID_B，則不會使能D+/D-上的15K上拉電阻建立連通。

如果一個OTG device設備把RID_C 識別爲ground，就會：

• 在ACA連通Charger Switch驅動VBUS_OTG 的同時，OTG device也將做爲host試圖驅動VBUS_OTG

• 本來應該默認作爲peripheral，但是卻默認做爲host

如果一個OTG device設備把RID_C 識別爲floating，就會：

• 不知道什麼時候能從VBUS汲取高達IDEV_CHG的電流S

6.2.6 Micro ACA Requirements    對Micro ACA的要求

• 當不是充電器連接到Micro ACA的Charger Port時，從Micro ACA的Charger Port 汲取的電流應該小於ISUSP （只有充電器在Charger Port 有充電功能。）

• 當充電器連接到Micro ACA的Charger Port，並且沒有設備連接到時OTG Port or Accessory Port時，Micro ACA汲取的電流應該小於ISUSP （PS:這個要求不違反Table 6-2的第5項和Table 6-1的第1項嗎？）
• 如Table 6-2,當 Accessory Switch導通，並且 VBUS_CHG 在VACA_OPR範圍內時，ACA內部VBUS_CHG and VBUS_OTG管腳間的電阻應該在RACA_CHG_OTG 範圍內。
• 如Table 6-2,當 Accessory Switch導通，並且 VBUS_CHG 在VACA_OPR範圍內時，ACA內部VBUS_CHG and VBUS_ACC管腳間的電阻應該在RACA_CHG_ACC 範圍內。
• 如Table 6-2,當 Accessory Switch導通，並且 VBUS_OTG 在VACA_OPR範圍內時，ACA內部VBUS_OTG and VBUS_ACC管腳間的電阻應該在RACA_OTG_ACC 範圍內。
• Micro ACA內部GND，和連接到OTG port上的Micro-AB母口的GND,之間的電阻應該在ROTG_ACA_GND範圍內。這個要求限制了在大電流充電的情況下OTG GND和ACA GND的電平差。相應的，在大電流的情況下，也使OTG device能更精確的檢測ACA ID的阻值。
• 當Micro ACA檢測到有效的VBUS_CHG，將在DP_CHG上使能VDP_SRC。如果ACA檢測到(VDN_CHG>VDAT_REF),ACA就要在（VBUS_CHG>VOTG_SESS_VLD)的條件下一直保持關閉Charger Switch。注意這樣可能會造成ACA從PS2端口汲取大於ICFG_MAX的電流。
• 當充電端口連接到CDP上時，充電電流會造成（CDP ground < ACA ground）,這樣可能造成（DN_CHG < ACA的VDAT_REF）。CDP可能會因此會做USB reset。ACA應該在此時忽略這樣的影響，繼續保持Charger Switch的導通。當（ VBUS_CHG < VOTG_SESS_VLD），在關斷Charger Switch前要求再次檢查(VDN_CHG>VDAT_REF)條件是否存在在
• 要求Micro ACA在VBUS_OTG and VBUS_ACC上都應該有CMACA_VBUS範圍內的電容。因爲支持ADP的設備能判斷他們什麼時候被連接到ACA上。

6.2.7 Portable Device State Diagram    移動設備的狀態機 

Figure 6-4 是PD連接到 SDP, CDP, DCP, Micro ACA, ACA-Dock or B-device上時的狀態機.

Figure 6-4 Portable Device State Diagram

每個圓環表示PD的一種狀態。每個圓環裏的第一行是狀態編號。

• 第二行的第一個符號表示PD是否連接到了一個充電端口。
• 第二行的第二個符號表示PD連接到ACA的時候，ACA的 Accessory Port連接的設備類型。比如是作爲host（3、4）還是peripheral（6、7），還是Accessory port上沒連設備（5）。或者PD連接到了Dock上（2）。
• 第三行表示連接到ACA或ACA-Dock的設備（充電器和Accessory Port連接的設備）是否會驅動PD的VBUS。state7對應Table 6-2的第2項和Table 6-1的第三項，此時PD可以驅動VBUS，此時沒連接充電器，Accessory Port連接的設備作爲peripheral也不能驅動VBUS。
• 第四行表示連接到ACA或ACA-Dock的設備（充電器和Accessory Port連接的設備）呈現出在ACA或ACA-Dock內部ID PIN上的阻值。這個阻值會通過PD的ID PIN被檢測到。

• In state 1,PD檢測到它並沒有連接到任何設備上,或者連接到的設備上並不能驅動VBUS或者拉低ID PIN。 
• In state 2, PD連接到了ACA-Dock上，Dock驅動VBUS.如果PD從ACA-Dock上移除或者ACA-Dock停止驅動VBUS，PD的狀態機跳轉到 state 1。如果ACA            沒驅動VBUS，則要求ACA把ID PIN置於float狀態。如果ACA-Dock在沒驅動VBUS時將ID PIN接地，則PD會錯誤的跳轉到state7，此時PD會試圖驅動VBUS給ACA-Dock。
• In state 3,PD直接連在了A-device上，或者連接到了一個ACA上，這個ACA的Accessory Port連接了A-device。不管是兩種情況中的哪一種，PD都將從A-device汲取電流，而不會從ACA的Charger Port汲取電流。圓環的第2行的”chg“字符正式爲了表示PD是否連接到了充電端口。如果一個A-device被一個PD識別爲CDP，PD則可以從A-device汲取IDEV_CHG 大小的電流。
• In state 4,PD連接到了一個ACA上，ACA的Charger Port連接了充電器，ACA的Accessory Port連接了一個A-device。從ACA上斷開PD的連接將使PD的狀態跳轉到state1.
• In state 5,PD連接到了一個ACA上，ACA的Charger Port連接了充電器，ACA的Accessory Port沒連接任何設備。
• In state 6,PD連接到了一個ACA上，ACA的Charger Port連接了充電器，ACA的Accessory Port連接了一個B-device。從ACA上斷開PD的連接將使PD的狀態跳轉到state1.
• In state 7,PD連接到了一個B-device上，或者連接到了一個Accessory Port帶有B-device的ACA上。這是唯一需要PD驅動VBUS供電的狀態。In states 2 to 6,PD可以從VBUS上汲取電流。

6.3 Standard ACA    

6.3.1 Standard ACA Ports

Figure 6-5 是Standard ACA的端口示意圖.

Figure 6-5 Standard ACA Ports

有如下的幾種類型的線纜可以連接Standard ACA的 Accessory Port到一個Accessory：

• Standard-A to Micro-B

• Standard-A to Standard-B

• Standard-A to captive（比如鍵盤）

Standard ACA 的Charger Port可以通過一以下的幾種機械接口連接:

• Micro-B receptacle

• Captive cable terminating in a Standard-A plug（Standard-A公口的ACA一體線）

• Captive cable terminating in a charger（連接charger的ACA一體線）

由此可知，並不能通過帶有Micro-B公口的charger一體線連接Standard ACA 的Charger Port，估計沒有這種線。

Table 6-3 Standard ACA Connectivity Options

ACA不能通過Charger Port進行數據通信。ACA的Charger Port連接充電器時才能充電。當SDP或OTG設備連接到Charger Port時，不允許通過ACA的Charger Port充電。

在OTG device and a B-device都從ACA的Charger Port充電的情況，不需要支持SRP，因爲VBUS在OTG Port and Accessory Port都已經被驅動了。

要求限制OTG device從ACA的OTG Port汲取的電流大小，這樣是爲了保證(VBUS_OTG > VACA_OPR).OTG device如果汲取電流過大，造成充電器過載，會拉低VBUS_OTG。

6.3.2 Standard ACA Architecture

Figure 6-6 是Standard ACA的結構。

Figure 6-6 Standard ACA Architecture

Charger Switch控制電流從VBUS_CHG流向VBUS_OTG。注意，和Micro ACA不同的是，Standard ACA沒有Accessory Switch。

要求 Standard ACA在VBUS_OTG or VBUS_ACC PIN上連接CSACA_VBUS大小的電容，原因如下。

因爲Standard ACA的Accessory Port使用了Standard-A母口，所以Accessory Port沒有ID PIN。因此，Standard ACA不能檢測到什麼時候設備插到 Accessory Port，因此，也無法通知OTG Device這個連接事件。如果一個充電器連接到 ACA的Charger Port上，這時候accessory就能建立連接，OTG device就能檢測到連接事件。如果ACA Charger Port沒連接充電器，那OTG Device或者停止驅動VBUS，或者這做ADP。爲了是ADP正常進行，VBUS_OTG and VBUS_ACC PIN上的等效電容要在 CSACA_VBUS範圍內

Adapter Controller有以下幾個作用：

• 在ID_OTG pin使能一種狀態(RID_GND, RID_A)
• 用DP_CHG and DN_CHG pins檢測Charger Port是否連接了充電器
• 控制Charger Switch

6.3.3 Standard ACA Modes of Operation    工作模式

Table 6-4是Standard ACA的工作模式, 在下面做了具體的解釋. 這個表假設ACA的OTG Port上一直連着OTG Device。

Table 6-4 Standard ACA Modes of Operation

備註：

1) Open是指switch的高阻態，即不導通。

   Closed 是指switch低阻態，即導通。

當PD連接到Standard ACA時，ID_OTG PIN的狀態是RID_GND or at RID_A之一。並且PD一直作爲A-device。

6.3.4 Implications of not Supporting Standard ACA Detection    不支持Standard ACA檢測的影響

OTG的附錄僅僅定義了ID PIN的 floating（懸空） and ground 狀態。floating state定義是ID PIN的對地電阻大於1M，ground state的定義是ID PIN的對地電阻小於10Ω。因爲RID_A的阻值是介於懸空和接地電狀態的阻值之間，所以一個不支持ACA檢測的OTG device有可能把ACA的阻值判斷爲floating state，也可能判斷爲ground state。

如果一個OTG device設備把RID_A 識別爲 floating，就會：

• 不知道什麼時候從VBUS汲取IDEV_CHG的電流

• 將被默認作爲peripheral而不是host

6.3.5 Standard ACA Requirements    Standard ACA的要求（基本和Micro-ACA相同）

• 當不是充電器連接到Standard ACA的Charger Port時，從Standard ACA的Charger Port 汲取的電流應該小於ISUSP （只有充電器在Charger Port 有充電功能。）（同）
• 當充電器連接到Standard ACA的Charger Port，並且沒有設備連接到時OTG Port or Accessory Port時，Standard ACA汲取的電流應該小於ISUSP （PS:這個要求不違反Table 6-2的第5項和Table 6-1的第1項嗎？）（同）
• 如Table 6-4,當 Charger Switch導通，並且 VBUS_CHG 在VACA_OPR範圍內時，ACA內部VBUS_CHG 和 VBUS_OTG、VBUS_ACC管腳間的電阻應該在RACA_CHG_OTG 範圍內。
• Standard ACA內部GND，和連接到OTG port上的Micro-AB母口的GND,之間的電阻應該在ROTG_ACA_GND範圍內。這個要求限制了在大電流充電的情況下OTG GND和ACA GND的電平差。相應的，在大電流的情況下，也使OTG device能更精確的檢測ACA ID的阻值。（同）
• 當Standard ACA檢測到有效的VBUS_CHG，將在DP_CHG上使能VDP_SRC。如果ACA檢測到(VDN_CHG>VDAT_REF),ACA就要在（VBUS_CHG>VOTG_SESS_VLD)的條件下一直保持關閉Charger Switch。注意這樣可能會造成ACA從PS2端口汲取大於ICFG_MAX的電流。（同）
• 當充電端口連接到CDP上時，充電電流會造成（CDP ground < ACA ground）,這樣可能造成（DN_CHG < ACA的VDAT_REF）。CDP可能會因此會做USB reset。ACA應該在此時忽略這樣的影響，繼續保持Charger Switch的導通。當（ VBUS_CHG < VOTG_SESS_VLD），在關斷Charger Switch前要求再次檢查(VDN_CHG>VDAT_REF)條件是否存在在（同）