USB-PD（Power Delivery）是基于USB type-c的供電標(biāo)準(zhǔn)，功率可達(dá)100W。雖然USB-PD快充越來(lái)越熱，但行業(yè)內(nèi)并沒(méi)有針對(duì)快充的測(cè)試工具，ZLG致遠(yuǎn)電子正式發(fā)布USB-PD測(cè)試方案，并提供上門(mén)測(cè)試！

1、USB type-c簡(jiǎn)介

type-c是USB接口的一種形式，不分正反兩面均可插入，支持USB標(biāo)準(zhǔn)的充電、數(shù)據(jù)傳輸、視頻傳輸、音頻傳輸、顯示輸出等功能。支持USB-PD后則可實(shí)現(xiàn)高達(dá)100W的電源供電。本文涉及的USB-PD就是通過(guò)type-c的“配置通道引腳CC”（圖1）進(jìn)行通訊

2、USB-PD簡(jiǎn)介

USB標(biāo)準(zhǔn)的充電功率都比較小，當(dāng)USB主機(jī)和設(shè)備都支持USB-PD時(shí)，則功率可達(dá)20V@5A。

USB-PD物理層使用單線通訊（Type-C配置通道CC），為了增強(qiáng)抗干擾能力并均衡直流分量，發(fā)送協(xié)議數(shù)據(jù)時(shí)，物理層先使用4b/5b編碼對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，再使用雙相標(biāo)記編碼（BMC）對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行二次轉(zhuǎn)換，終將信號(hào)輸出到CC線上。

接收的過(guò)程和發(fā)送的過(guò)程相反，具體過(guò)程如圖2所示。發(fā)送者或接收者通常為USB PD控制器或微處理器。對(duì)USB-PD協(xié)議進(jìn)行分析時(shí)，只能通過(guò)CC線上傳輸?shù)男盘?hào)，其分析過(guò)程其實(shí)就類似于接收者的行為。

3、目前USB-PD的分析方式

由于USB-PD在2017年陸續(xù)爆發(fā)，但行業(yè)內(nèi)并沒(méi)有相關(guān)的測(cè)試分析工具。目前工程師在分析USB-PD的時(shí)候需要手動(dòng)的將整個(gè)通訊過(guò)程波形全部打印出來(lái)，通過(guò)暴力分析，再對(duì)照協(xié)議進(jìn)行反向譯碼，過(guò)程非常痛苦！下圖為致遠(yuǎn)電子推廣團(tuán)隊(duì)拜訪某公司時(shí)看到的分析方法

使用常規(guī)示波器要通過(guò)以下方法進(jìn)行分析： BMC解碼、5b4b轉(zhuǎn)換，進(jìn)而得到通訊的原始數(shù)據(jù)，終查閱USB PD規(guī)范解析出“Good CRC”信息幀（USB PD通訊中的握手命令），這其中包含多少艱辛和無(wú)奈。

4、目前致遠(yuǎn)電子提供的USB PD分析方式

· 將示波器探頭接在Type-C的CC線上；

· 利用深存儲(chǔ)將上電過(guò)程幾秒鐘的數(shù)據(jù)全部采樣；

· 然后開(kāi)啟USB-PD協(xié)議解碼插件，分析在幾秒內(nèi)即可完成。

5、USB-PD分析效果演示

圖5所示為USB PD充電器上電后與設(shè)備的通訊波形，從圖5中的事件列表中，可以直觀的看出該充電器可以提供5V@3A、9V@3A和15V@3A幾種供電能力，充電器能輸出功率45W。

6、USB-PD分析內(nèi)部過(guò)程分析

以“Accept”幀為例描述示波器內(nèi)部分析的四個(gè)流程。

① 對(duì)CC線上的信號(hào)進(jìn)行BMC解碼（跳變?yōu)檫壿嫛?”，不跳變?yōu)檫壿嫛?”）得到比特流；

② 將比特率合并為5B編碼；

③ 將5B編碼轉(zhuǎn)換為4B編碼，得到半字節(jié)（十六進(jìn)制）的原始協(xié)議數(shù)據(jù)；

④ 根據(jù)USB PD協(xié)議將原始數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，翻譯為容易理解的明文（可導(dǎo)出網(wǎng)頁(yè)報(bào)表或CSV文件）。