Battery Charging Specification Revision 1.2 中文版本

Battery Charging Specification

Revision 1.2

Li,Guanglei

2014.04.03 Rev0.1

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1. Introduction  第一章 简介

1.1 Scope   
适用范围

规范定义了设备通过USB端口充电的检测、控制和报告机制，这些机制是USB2.0规范的扩展，用于专用充电器（DCP）、主机(SDP)、hub(SDP)和CDP(大电流充电端口)对设备的充电和power up。这些机制适用于兼容USB2.0的所有主机和外设。

1.2 Background 
  规范制定背景

• PD（portable device）便携式设备连接到host或hub后，USB2.0协议规定了三种情况下PD汲取电流的最大值：

1.bus suspend时最大汲取电流2.5mA；

        2.bus没suspend并且未被配置时最大汲取电流100mA；

        3.bus没suspend并被配置时最大汲取电流500mA.

• 如果PD连接到CDP, DCP, ACA-Dock, ACA，在PD未配置时汲取最大电流限制是1.5A，或者遵循suspend的规则。
• 定义了PD区别SDP和Charging port（充电端口）的机制。
• 为不同的USB charger厂家定义了兼容性要求。
• 如果PD的battery处在Dead或weak状态，随USB 2.0规范发布的ECN规定，此时连接但未联通的PD可以汲取100mA电流（连接与连通的区别在于data线的上下拉电阻）。详细参考Dead Battery Provision（DBP）

1.3 Reference Documents 
  参考文档

    • OTG and Embedded Host Supplement, Revision 2.0

    • USB 2.0 Specification

• USB 3.0 Specification

1.4 Definitions of Terms 
  术语的定义

包含了规范中一些术语的定义

1.4.1 Accessory Charger Adaptor

ACA是啥呢？也是一个充电器。一共三个口，一个OTG Port连接PD，一个charger port连充电器，扩展出一个Accessory Port。对PD充电的同时，能使PD连接到Accessary。

PS:根据Micro-ACA的<Table 6-1
和Table 6-2可知，charger port连充电器的同时Accessory Port连接A-device，此时充电器可以对OTG Port的PD充电，但是PD并不能和Accessory Port连接的A-device进行通信，此时的Access Switch是关断的。当不连接充电器时，可以通信。

涉计ACA的术语：

• 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:这是啥意思呢？就是说PD ID连接ACA ID。 在ACA里，ID上有个下拉到GND的电阻，就是RID_x了。详细参考Section 6.

那RID_A,RID_B,RID_C,Floating,GND又都代表什么意思呢？参考 Figure 6-4就能看的明白，就是ACA根据类型（ACA-Dock
OR ACA）和 charger port、Accessory Port连接设备的不同而处在不同工作模式的一种指示，由ACA的Adapter Controller设置，PD会通过检测连接ACA的ID_OTG
PIN的下拉电阻值进行识别ACA。

1.4.2 ACA-Dock

• ACA Dock是一个扩展坞，有一个外接电源，有一个US port，没有或者有几个DS port。US port只能连接到作为host的PD，给PD提供最大1.5A的ICDP电流。DS
  port只能连接device。
• ACA-Dock怎么告知PD它是一个ACA-Dock呢？

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

     
  2.把ID下拉到GND，通过电阻RID_A。详细参考Section 3.2.4.4

PS:ACA Dock和ACA有啥区别呢？

连接ACA OTG Port的PD可以做B-Device，Accessary port可以连接A-device（但此时不能连接充电器）；Dock的US
Port只能连接作为A-Device的PD, DS Port只支持B-device，只能在充电的同时连接一个或多个B-device到DUT。

1.4.3 Attach versus Connect 
  连接和连通的区别

”Attach“我暂且把它翻译成连接，”connect“翻译为联通。它们有什么区别呢？

• "Attach"这个词是有方向性的，表示把设备连接到主机，有一个从下到上的动作。在物理上电源线、ID、信号线连接上了；"connect"是没方向性的，表示识别了物理上的连接，或建立了通信。所以"connect"是基于"attach"的。
• 这里的connect是指在attach后，下游的设备通过上拉1.5k电阻到D+/D-线，使bus进入 Low-Speed, Full-Speed or High-Speed信号模式。

1.4.4 Charging Downstream Port

CDP是啥呢？其实它就是在PC或者HUB上的一个USB口，但是这个USB口比较特殊，可以提供1.5A~5A的大电流充电，一般都会有一个小闪电的标志在USB口旁边。

没连通外设时，当CDP检测到D+线上的电压VDAT_REF（Data
Detect Voltage 0.25V~0.4V）< VDP < VLGC(Logic
Threshold 0.8V~2V)后，会在D-线上输出VDM_SRC（0.5v~0.7v）。从外设联通时起，CDP将不再把电压VDM_SRC输出到D-上，直到外设断开联通。

1.4.5 Charging Port 
  充电端口类型

充电口的类型分为DCP,CDP,ACA-DOCK,ACA

1.4.6 Dead Battery Threshold 
  死电池阈值（没电电池的定义）

什么是Dead Battery的阈值？通俗的说就是电池的一个电压值，低于这个值系统就肯定启动不了。电压低于这个值的电池叫Dead
Battery。

1.4.7 Dedicated Charging Port 
  DCP定义

DCP就是墙充，即wall adapter。就是平时用的连到220v插座的充电器。不能枚举USB设备，可以供(4.75v< VCHG  <5.25v)的稳定电压和(0.5A
<IDCP <5A)的充电电流。DCP在内部将D+和D-短接。

1.4.8 Downstream Port 
  朝下的端口

这个spec.中有两种DS，一种是SDP，另外一种是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

是能装在兜儿里的USB设备？就是移动设备。

1.4.11 Rated Current 
  额定电流

充电端口的额定电流是指在保持VBUS电压在VCHG（4.75v~5.25v）时所能输出的电流值。

• DCP的额定电流要求在(0.5A< IDCP <5A)之间；
• CDP or ACA-Dock的额定电流要求在(1.5A< ICDP <5A)之间

1.4.12 Standard ACA

指ACA的accessory port是 Standard-A的母口

1.4.13 Standard Downstream Port 
  SDP定义

SDP是标准的DS Port，是遵循USB2.0规范的host或hub的朝下端口。一个带有good battery的设备在连接到SDP时：

• 未联通（dead battery）或suspend时，从SDP汲取小于2.5mA的电流
• 联通未配置且没有suspend时，从SDP汲取小于100mA的电流
• 配置且没有suspend时，从SDP汲取小于500mA的电流，具体值取决于host使能的配置
• SDP端口会将D+和D-下拉500K电阻到GND
• SDP有检测D+被PD驱动到 VDP_SRC（0.5v~0.7v）的能力
• 在连接但没联通的情况下，当PD汲取大于 ISUSP（2.5mA）的电流时,要求PD驱动D+到VDP_SRC（0.5v~0.7v）

1.4.14 USB Charger 
  USB充电器定义

这里就是指DCP，比如wall adapter或car power adapter

1.4.15 Weak Battery Threshold 
  弱电池阈值定义

Weak Battery阈值也是电池的一个电压值，电池电压高于这个值，系统就肯定能power
up。

• Weak Battery：电压值大于Dead Battery Threshold，且小于Weak Battery Threshold的电池，不一定能power
  up设备
• Goog Battery：电压值大于Weak Battery Threshold的电池

1.6 OTG Considerations 
  OTG注意事项

• 带有Dead Battery的PD不能区分PC和OTG-A device
• 当带有Dead Battery的PD连接到OTG-A device时，OTG A-device没有义务提供给PD超出正常值的供电电流(正常值是指OTG A-device正常供给其TPL列表中设备的电流值)
• OTG A-device在TA_WAIT_BCON内没有检测到B-device的连通，可以停止驱动VBUS。也就是说，带有Dead Battery的PD，连接到OTG A-device以后因为不能连通（使能D+/D-的上拉电阻），可能不会被充电。

1.7 Super Speed Considerations 
  SS注意事项

USB3.0规范中定义的SS Port也使用本规范定义的充电器检测机制，当PD 检测到连接在一个SS port上的时候，ICFG_MAX(Maximum
Configured Current when connected to a SDP ICFG_MAX Note 2 500 mA 2.1)变为900mA,IUNIT变成150mA。

2. Dead Battery Provision 
  死电池的规定（仅适用于SDP）

2.1 Background 
  背景

• 从1.4.13 SDP的定义我们知道有一种情况，当带有Dead
  Battery或Week Battery的PD连接到SDP时候，可能不能和host建立连通，这时候host会限制输出电流在ISUSP（2.5mA）以下。一些PD在这种情况下需要一段时间充电电流是ISUSP来power
  up设备。
• USB2.0允许复合型USB设备在连接且未连通，或suspend的情况下，从每个DS port都汲取2.5mA的电流

2.2 DBP – Unconfigured Clause DBP-在PD未被配置时的规定

带有Dead Battery或Week Battery的PD在未被配置的情况下，可以根据DBP规定从SDP的DS port汲取IUNIT电流，规定如下：

• 连接后超过45分钟，PD没和host建立连通或被枚举，汲取电流降到ISUSP（2.5mA）
• 连接但未连通时，PD驱动 VDP_SRC

1. PD在连接到host
1s内，PD使能D+的电压，VDP_SRC(0.5v-0.7v)

       2. PD在disable VDP_SRC后1s内建立连通，即使能上拉电阻

• 这个电流只能用于使PD尽快的上电并枚举，或者充电至Weak Battery Threshold并枚举

1. PD不能用DBP电流做不相关的事，比如高于Weak Battery Threshold后还用这个电流充电、打电话、播放音乐视频或游戏，建立无线连接。

        2. 只有独立使用电池运行的设备才允许使用DBP

• 带有Dead Battery或Week Battery的PD要求通过 USB-IF compliance inrush test

未配置状态包括两个时段：

        1. 连接但是没连通

        2. 联通但没配置

PD在接收到host发送的SET_CONFIGURATION命令后进入configured state

2.3 DBP – Configured Clause 
  DBP-PD在配置状态下的规定

带Dead or Weak Battery的PD在配置的状态下允许使用DBP规则从SDP汲取配置电流（最大至ICFG_MAX=500mA）,不需要通过USBCV测试。规则如下：

• 响应接收到的令牌

PD要求响应host发来的任何令牌，以NAK或有效的USB response

• 响应USB reset

一旦接收到复位信号，PD将减小充电电流到IUNIT。PD允许在接收到reset后断开连接。当断开连接，PD将使用DBP –Unconfigured Clause。

• 响应USB suspend

保持连接降低充电电流到ISUSP，或断开连接使用DBP–Unconfigured Clause

• 超时后提供完整的USB功能，或者断开连接使用DBP–Unconfigured Clause

    从连接TDBP_FUL_FNCTN（Attach to full USB functionality for configured PD under DBP TDBP_FUL_FNCTN 15max
min 2.3）后，PD或着保持连通并且可以通过USBCV测试，或者断开连接。断开连接后使用DBP–Unconfigured Clause

• 使用配置的DBP电流尽快的充电使电压达到Weak Battery Threshold并提供完整的USB功能。

    PD不能用DBP电流做不相关的事，比如高于Weak Battery Threshold后还用这个电流充电、打电话、播放音乐视频或游戏，建立无线连接。

• 一旦电池电压在PD连接到SDP后的TDBP_FUL_FNCTN（max=15min内）达到Weak Battery Threshold，PD需要提供完整的USB功能
• PD需从在连接SDP后的TDBP_INFORM（max=1min）内通知用户PD正处在充电状态，且其它功能不可用。

3. Charging Port Detection    充电端口的检测

3.1 Overview    概述

Figure 3-1是几个实例，PD连接到SDP或Charging Port：

Figure 3-1 System Overview

• 第一个例子中，PD连接到SDP,CDP,DCP是通过 Std-A to Micro-B cable
• 第二个例子中，DCP有一个一体的Micro-B公口的线缆连接到PD。DCP的cable中没有D+/D-线，Micro-B公口的D+/D-线在插头内部短接在一块了。
• 第三个例子中，ACA有一个一体的Micro-A公口的线缆连接到PD，A口线必然就有D+/D-和ID。ACA还有一个连接到DCP或CDP的port，使用什么样的线缆在 Section 6.2.1  描述
• 第四个例子中，ACA-Dock上没有线缆，但是有一个一体的Micro-A公口的插头连接到PD，使用一个专用的充电器供电。

3.2 Charger Detection Hardware    充电检测电路

本节简要的介绍了充电检测的硬件电路

3.2.1 Overview    概述

Figure 3-2是PD中的充电检测的硬件电路

Figure 3-2 Charger Detection Hardware

3.2.2 VBUS Detect    VBUS检测

Session是啥？

首先咱们先解释一下协议中经常出现的术语"session".在OTG的规范中对session做了这样的解释：

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

从这句话来理解，session是VBUS从有到无一段时间，它是针对VBUS的，所以以后也可以理解为有效的VBUS，只是这时候的VBUS是基于一定的时间段有效的。

每个PD的VBUS电源线的内部都有一个电压比较器，用来判断VBUS什么时候有效，和谁做比较呢？和内部的有效电压阈值比，可以理解是和一个定值比，高于这个值就是有效的VBUS。这个阈值在本规范中叫做internal session valid threshold，它的范围在定义为VOTG_SESS_VLD（OTG Session Valid Voltage VOTG_SESS_VLD 0.8 4.0 V 3.1）。参考Figure 3-2粉色部分。

PS:说了半天究竟在说啥？总结一下：

PD中有个检测VBUS是否有效的电路，电路有一个参考值，高于这个值就认为是VBUS有效了。这个参考值不是固定的，设计的时候保证它在0.8V~4V之间就可以了。

3.2.3 Data Contact Detect    数据连接检测

3.2.3.1 Overview    概述

DCD机制使用了向D+提供的电流源IDP_SRC来检测PD连接host后，数据信号的连接。

观察USB数据线的公头儿里边的信号线，你会发现两边的PIN长，中间PIN的短。两侧的PIN是VBUS和GND,中间的是数据线。这样的作法是为了先供电再通信。

• PD并不一定要求实现DCD，如果PD没实现DCD，会使用一个定时器，它将在连接到host TDCD_TIMEOUT（DCD Timeout TDCD_TIMEOUT 300 900 ms 3.2.3.1）后，开始Primary
  Detection。
• 当PD连接到SDP或CDP时，DCD机制能检测数据线的连接。使用DCD机制的最大好处是能尽快的检测到数据线的连接，然后建立连通，不必等待定时器超时。这样可以降低通信建立的时间，因为 USB Connect Timing ECN中规定，一个上电的USB设备，要求在连接到host的 TSVLD_CON_PWD（1s）内建立连通。
• DCD机制也可以在PD连接到DCP和ACA的多数情况下检测数据线的连接。DCD不起作用的情况有：

1. 漏电流太大的DCP

        2. 连接charger，和在Accessory Port连有FS或HS
B-device的ACA

        3. ACA-Dcok

        4. 把D+拉高的PS2端口

        5. 把D+拉高的专用充电器

• 因为DCD并不能在所有情况work，如果PD在attach event后TDCD_TIMEOUT max（900ms）内还没检测到D+或ID PIN的连接，就要求PD必须开始进行Primary Detection。详情参考 Section 3.3.2.

3.2.3.2 Problem Description

      Figure 3-2  Data Pin Offset

• USB的公头之所以把VBUS PIN和GND
  PIN设计的比D+/D-长，是为了当plug和receptacle连接时，电源先于信号线连接。因此PD连接到主机时，VBUS和DATA pin长度不同，VBUS pin先连接，而后DATA pin连接，间隔时间取决于plug的插入速度，最长观察到的间隔时间是200ms
• PD区分充电口和SDP的方式是根据data line。如果在检测到data pin连接前PD进行了Primary Detection操作，则根据Primary Detection协议，PD认为被连接到了SDP。
• 如果PD连接到DCP，但是被其错误的识别为连接到了SDP，在这种情况下PD将汲取 ISUSP（2.5mA）电流并同时等待被枚举。因为DCP不能枚举设备，因此PD将不会被充电。

3.2.3.3 Data Contact Detect, Not Attached    PD未连接设备时的DCD

Figure 3-4 Data Contact Detect, Not Attached

图3-4是PD没连接到远端设备的情况

DCD协议如下:

• PD检测VBUS有效
• PD使能D+电流源IDP_SRC和D-线上的下拉电阻
• PD检测到D+线保持TDCD_DBNC（Data contact detect debounce
  min=10ms）低电平
• 关闭D+电流源IDP_SRC和D-线上的下拉电阻

如果没有设备连接到PD上时，D+线保持在高定平。 IDP_SRC（7uA）的最小

值要求能保证在最坏漏电流（RDAT_LKG and VDAT_LKG）情况下，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

• 当PD连接到SDP时，D+线被SDP的RDP_DWN拉低

IDP_SRC（13uA）的最大值值要求能保证在最坏漏电流（RDAT_LKG, VDAT_LKG and RDP_DWN）情况下，RDP_DWN 使D+保持在VLGC_LOW（Logic Low 0~0.8 V）。

3.2.4 Primary Detection    主要检测

PD要求实现Primary Detection，3.2.4 Primary Detection用来区分SDP和charging port。

3.2.4.1 Primary Detection, DCP    DCP的Primary Detection

图3-6是PD连接到DCP上时，Primary Detection工作的示意图

Figure 3-6 Primary Detection, DCP

1. 打开 VDP_SRC （D+ Source Voltage 0.5~0.7v）and IDM_SINK（D- Sink Current 25~175 μA）.
2. D+和D-通过RDCP_DAT（Dedicated Charging Port resistance across D+/- max=200Ω）短接，PD检测D-的电压是否达到VDP_SRC（D+ Source Voltage 0.5~0.7v）.
3. PD在D-上的电压比较器比较D-电压和VDAT_REF（Data Detect Voltage 0.25~0.4 
   v），如果D-大于VDAT_REF，就可以确定PD连接到了charging port上，可以进一步检测是连接到了DCP还是CDP上。PD也可以选择性的实现检测D-电压是否达到VLGC（ Logic Threshold 0.8~2.0V），此时检测DCP还是CDP的条件是VDAT_REF<
   D- <VLGC,是否选择实现检测VLGC这个电平的原因如4.
4. PS2端口会把D+/D-上拉到高电平，当PD连接到PS2端口，如果PD只检测（D->VDAT_REF）,然后判定是连接到了DCP还是CDP,开始汲取IDEV_CHG（Allowed PD Current Draw from Charging Port 
   max=1.5A）电流。这么大的电流可能会损坏PS2端口。通过判定(D-<VLGC)以后再检测DCP,CDP类型，这样可以避免PD对PS2端口造成损坏。
5. 有些专用的charger也会把D+/D-上拉到高电平，如果PD连接到这样的一个charger上，因为(D->VLGC),所以PD判断不是连在一个充电端口上。然后PD判断自己是连在一个SDP上，这是就只能汲取ISUSP的电流。
6. 是否选择实现VLGC的检测取决于PD会不会经常连接到PS2端口，还是专用的charger。

3.2.4.2 Primary Detection, CDP

Figure 3-7展示了PD连接到CDP时的Primary Detection工作方式

Figure 3-7 Primary Detection, CDP

当远端设备没连接到CDP上时，对CDP的行为有两种可选的方式。

1. 在断开连接的TCP_VDM_EN（Time for Charging Port to assert
   VDM_SRC on D- max=200ms）时间内，使能VDM_SRC（ D- Source Voltage  0.5~0.7V）；在连接PD的TCP_VDM_DIS（Time for Charging Port to remove VDM_SRC on D- 
   max=10ms）时间内disable VDM_SRC。使用这方式，不要求CDP使能IDP_SINK，或者比较D+的电压值是否到VDAT_REF。
2. 第二种方式CDP将比较D+电压与VDAT_REF and VLGC，当（VDAT_REF<D+<VLGC）,CDP将使能VDM_SRC；当(D+
   < VDAT_REF
   或 D+ >  VLGC),CDP将disable VDM_SRC。需要注意的是CDP在和PD连接的时候，要求比较D+和VLGC，来disable VDM_SRC。
3. 在 Primary Detection期间，PD将打开 VDP_SRC and IDM_SINK.PD将把D-上的电压和 VDAT_REF 做比较。如果(D->VDAT_REF),才允许PD继续检测是连接到DCP还是SDP上。PD可以选择性的比较D-和 VLGC，只有当（VDAT_REF<D-<VLGC）时，才能进一步检测是连接到SDP还是DCP上。详细原因参考3.2.4.1

3.2.4.3 Primary Detection, SDP

Figure 3-8 展示了PD连接到SDP时Primary Detection的工作方式

Figure 3-8 Primary Detection, SDP

Figure 3-8 Primary Detection, SDP

• 在 Primary Detection的时候，PD打开 VDP_SRC and IDM_SINK.当 VDP_SRC加到D+上时，SDP会继续通过下拉电阻 RDM_DWN下拉D-到低电平。
• PD将把D-上的电压和 VDAT_REF 做比较，如果(D-<VDAT_REF)，则允许PD进一步检测是否连接到了SDP上。PD可以实现把D-上的电压和 VLGC作比较，当（D-> VLGC）可以检测PD是否连接到了SDP上。

3.2.4.4 Primary Detection, ACA-Dock

Figure 3-9展示了支持识别ACA的PD连接到ACA-DOCK上时Primary Detection的工作方式

Figure 3-9 Primary Detection, ACA-Dock

ACA-DOCK简介：

ACA-DOCK是一个扩展坞，有一个US port连接PD，给PD提供 ICDP的充电电流；没有或有多个DS
port。

ACA: ACA-DOCK上电后，如果US port没连接PD，则US port各个pin的状态需要偏置到特定的状态：

• 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:
因为ACA-DOCK准备好给PD供电

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

ACA: D+/D-状态变化对ACA-DOCK操作VDM_SRC的要求

每当D+/D-在inactive（idle J state）超过 TCP_VDM_EN（Time for
Charging Port to assert VDM_SRC on D- max=200ms ）,时，ACA-DOCK要enable VDM_SRC。ACA-DOCK
必需在D+/D-线上有活动的TCP_VDM_DIS （Time for Charging Port to remove VDM_SRC on D- max=10ms）内disable VDM_SRC

ACA: 上电掉电后ACA-DOCK对ID PIN的操作

ACA-DOCK要求在上电后连接PD的ID PIN到 RID_A，掉电后连接RID_FLOAT（min=220kΩ）

当支持ACA的PD检测到以下条件，就能确定连接了一个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: 连接到ACA-DOCK的PD要求比较D-和 VLGC

（Logic Threshold 0.8~2.0 V  ）。如果PD连接到了带有LS设备（Low
speed设备D-线接1.5k/3.3v上拉电阻）的ACA上，PD的ID PIN会被ACA的RID_A  拉低，并且D-电压在 VLGC_HI（Logic High 2.0~3.6 V）而不是VDM_SRC（（D- Source Voltage 0.5~0.7 V））。

为了区分（连接了LS设备的ACA(D-=3.3v>VLGC)）和ACA-DOCK(VDAT_REF < D- < VLGC)，要求PD比较D-的电压值与 VLGC的关系。

PD: PD的对VDP_SRC的控制

当ACA-DOCK通过 RDP_UP 上拉D+到 VDP_UP时，PD的VDP_SRC要使D+保持在高电平状态。因为这样ACA-DOCK就检测不到D+上的电平变化，这样就不会在PD完成 Primary Detection前，因为检测到D+上的电平变化而提前关闭 VDM_SRC 。

3.2.4.5 Primary Detection, Micro ACA

Figure 3-10展示了支持ACA检测的PD连接到一个Micro-ACA时的工作方式

Figure 3-10 Primary Detection, ACA

当 VBUS>VOTG_SESS_VLD 时，支持ACA检测的PD必须监控ID
PIN的电阻变化，当ID PIN的电阻是RID_B or RID_C时，PD认为连接到了ACA。

如果ID的电阻是RID_A,那么PD可能连接到了带有B-Device的ACA或者连接到了ACA-DOCK.此时PD需要通过检测D-的电平范围来判断连接到了那种类型：

• 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应该在连接后连通前，像Good Battery Algorithm描述的那样，检测如上的D-的电平范围。

Primary Detection之后，支持ACA检测的PD应该继续监测ID PIN，如果ID PIN 的电阻发生变化，PD应该按Section 6.2.7定义的状态机作出响应。

要求ACA通过DP_CHG and DN_CHG线实现一种主要检测，来判断ACA的Charger Port是否连接到了充电器。详细描述参考Section 6.2.6.

3.2.5 Secondary Detection    二次检测

二次检测用来区分DCP还是CDP。PD在检测到VBUS的TSVLD_CON_PWD（Session valid to connect time for powered up peripheral
max=1s）时间内，如果PD还没做好被枚举的准备，则要求PD进行二次检测。如果PD做好了被枚举的准备，则可以跳过二次检测，参考Section 3.3.2 Good Battery Algorithm。

PS:什么是做好被枚举的准备？

是指建立了连通，即下游设备已经使能了D+/D-线的1.5K上拉电阻，使数据线进入了相应的信号模式，参考前面对“connect”和“attach”的解释。

3.2.5.1 Secondary Detection, DCP

Figure 3-11 展示了连接到DCP的PD二次检测的方式

Figure 3-11 Secondary Detection, DCP

二次检测的时候：

• PD在D-上使能 VDM_SRC，打开 IDP_SINK
• 比较D+和 VDAT_REF的电压，因为DCP内部通过 RDCP_DAT短接了D+/D-信号线，所以VDM_SRC这个电压源的电压使得(VDAT_REF <
  D+ < VDM_SRC)
• 当PD检测到(VDAT_REF <
  D+）时，就判断连接到了DCP上。
• 而后要求PD使能 VDP_SRC 或者通过 RDP_UP上拉D+到 VDP_UP，同Section 3.3.2定义的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 展示了连接到CDP的PD二次检测的方法

Figure 3-12 Secondary Detection, CDP

二次检测的时候：

• PD在D-上使能 VDM_SRC，打开 IDP_SINK
• 比较D+和 VDAT_REF的电压，因为CDP内部没有短接D+/D-，所以(VDAT_REF >
  D+ = GND)
• 当PD检测到（D+ < VDAT_REF）,就判断连接到了CDP上
• 而后要求PD关闭VDP_SRC 和 VDM_SRC，同Section 3.3.2定义的Good Battery Algorithm，然后PD将汲取IDEV_CHG的充电电流

PD在二次检测期间，不需要比较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检测机制使PD能获知连接到了ACA上，并且检测ACA的Accessory Port连接了什么类型的设备。参考Section 6 ACA的介绍。

PD对ACA的支持并不是必须的。只有带有Micro-AB母口的PD才能支持ACA检测，因为ACA的OTG Port是一个Micro-A公口的一体线。

支持ACA检测的PD要求按Section 3.3.2的Good Battery Algorithm实现

Figure 3-13 展示了连接到Micro ACA的PD在ACA检测时的方式

Figure 3-13 ACA Detection

PD通过检测ID的阻抗判断是否连接到了ACA。PD在ACA的判断过程中，会检测到五种不同的阻抗，分别是：RID_GND, RID_C, RID_B, RID_A and RID_FLOAT.在VBUS有效的整个过程中,PD都将监控ID
PIN的阻抗变化，根据Section 6.2.7的状态作出机响应。

3.3 Charger Detection Algorithms

3.3.1 Weak Battery Algorithm    弱电池算法

Figure 3-14 是PD连接弱电池时的充电检测算法的一个例子，当然其它的算法也可以，但是要符合DBP规则

Figure 3-14 Weak Battery Algorithm

• 要求PD内部实现如下几种电压的阈值的检测：VOTG_SESS_VLD, VDAT_REF and VLGC。检测的阈值并不是这些参数的最大或最小值，而是PD内部设计在这些参数范围内的固定值。
• 在左侧的例子中，带有弱电池的PD检测到 （VBUS > VOTG_SESS_VLD）后，会在D+上使能VDP_SRC。如果（D—
  > VDAT_REF）或者ID
  PIN不是在float状态，PD可以汲取IDEV_CHG大小的电流。否则PD只能汲取IUNIT大小的电流。
• 如图所示，也可以加入紫色的参数VLGC t作为判断条件，这样可以防止PD从PS2口或其它专用充电器充电

3.3.2 Good Battery Algorithm

Figure 3-15 是带有Good Battery的PD需要遵守的的充电检测算法。

Figure 3-15 Good Battery Algorithm

• 当PD 连接到SDP或充电口时，应该使用Good Battery Algorithm检测算法。对于SDP和Charging Port之外设备或端口，允许添加额外的检测分支。对于添加额外检测分支，不应该造成D+/D-和ID PIN上Good Battery Algorithm基础上额外的动作，这些动作会对SDP和Charging
  Port的检测造成影响。添加的额外分支也可以在Good Battery Algorithm检测最后步骤之后，这样的branch可以使用D+/D-和ID PIN上的动作作为判断的条件。但是要考虑到如果连接到DCP上时，要求VBUS有效后，D+要一直保持(D+>VDAT_REF)这种情况。
• PD一旦检测到(VBUS>VOTG_SESS_VLD),将启动一个计时器TDCD_TIMEOUT。支持DCD的PD可以使能IDP_SRC并检测D+ 持续TDCD_DBNC时间在VLGC_LOW
  。支持ACA检测的PD可以ID PIN在TDCD_DBNC时间内不在floating状态。如果在D+或ID
  PIN的连接被检测到之前，DCD计时器超时，PD将进行Primary Detection。
• 如果PD检测到ID PIN在非floating的状态超过TDCD_DBNC，则直接进入一种ACA模式，而不需要进行Primary Detection
  也没必要使能VDP_SRC。
• Primary Detection的时候，PD会使能VDP_SRC，并比较D-和VDAT_REF，PD可以选择是否实现D-和VLGC的比较，以避免损坏PS2口。参考3.2.4.1。支持ACA检测的PD要求能检测ID
  PIN上的阻抗。
• 如果PD在Primary Detection检测时确定了PD连接到了DCP或CDP上，并且可以被枚举，PD就可以按照连接DCP/CDP的分支继续执行。如果PD不能被枚举，则需要进行二次检测。
• 在二次检测中，PD会disableVDP_SRC,使能VDM_SRC 并比较D+和VDAT_REF的电压。如果(D+
  > VDAT_REF),则可以确定PD连接到了DCP上，PD会disable VDM_SRC,并且使能VDP_SRC 或通过RDP_UP上拉D+到VDP_UP。
• 如果(D+ < VDAT_REF),则可以确定PD连接到了CDP上，PD会disable VDM_SRC,这样D+和D-将会保持在低电平，直到准备好连接和被枚举。
• 连接到DCP的PD或者使能VDP_SRC 或者在连接后的 TSVLD_CON_PWD时间内上拉D+到高电平。
• 支持ACA检测的PD要求检测ID PIN上的阻抗，如果检测到RID_A，PD会比较D-上的电压值和VDAT_REF and VLGC的关系，用以确定PD是连接到了ACA-DOCK上还是ACA-A上。详细参考Section 3.2.4.4

3.4 Charger Detection Timing    充电检测时序

3.4.1 Data Contact Detect Timing    DCD时序

为了开始DCD检测，PD使能IDP_SRC，并且使能IDM_SINK or RDM_DWN。当PD检测到D+线的低电平时间超过TDCD_DBNC，PD就判断Data
PIN已经连接上了。

Figure 3-16 是从DCD检测开始到判断Data PIN连接的时序。

Figure 3-16 DCD Timing, Contact After Start

Figure 3-17 是DCD开始检测前Data PIN就已经连接上的时序图

Figure 3-17 DCD Timing, Contact Before Start

Figure 3-18 是没检测到DCD的时序

Figure 3-18 DCD Timing, No Contact

3.4.2 Detection Timing, CDP

Figure 3-19 是CDP的主要检测和二次检测的时序，包含了比较D+和VDAT_REF and VLGC，根据条件使能VDM_SRC的情况。当PD没连接时，CDP也可以保持使能VDM_SRC。详细参考Section 3.2.4.2

Notes:

1)LS PD的时序和左侧基本相同，不同的地方是LS PD会拉高D-线，而不是D+线。

• Figure 3-19 是连接到CDP的PD主要检测和二次检测的时序。PD打开VDP_SRC and IDM_SINK。要求CDP从(D+
  > VDAT_REF)开始的TVDMSRC_EN时间内使能D-线的VDM_SRC。从(D+
  > VDAT_REF)后TVDPSRC_ON开始，PD可以检查D-线的状态，如果(D-
  > VDAT_REF)(或者选择性的判断D-
  < VLGC,参考 3.2.4.1)，这是PD判断是连接到了Charging
  Port上，开始汲取IDEV_CHG大小的电流。
• 为了进行二次检测，要求PD disable VDP_SRC and IDM_SNK，使能VDM_SRC and IDP_SINK。使能VDM_SRC and IDP_SINK 时间TVDMSRC_ON后，PD可以检查D+的状态。因为CDP在D+上没有电压源，所以（D+
  < VDAT_REF），可以判断PD连接到了CDP上。
• 如果PD在检测到VBUS时powered up，则要求PD在TSVLD_CON_PWD内建立连通。CDP会在检测到连通的TCON_IDPSNK_DIS内disable IDP_SINK
  。

3.5 Ground Current and Noise Margins    接地电流及噪声容限

在USB2.0 spec. 图7-47中，100mA的电流在USB线缆中的GND line上能产生25mV的压差。这就造成了Host的GND和device的GND有25mV的压差。GND的电压差降低了信号和充电检测的噪声容限。

PD能从CDP汲取的最大电流值是IDEV_CHG.当PD本地的GND电平大于远端host
GND电平达到最大允许值VGND_OFFSET时，在PD从CDP汲取电流大于ICFG_MAX的时候，要求PD支持LS,FS,HS和Chirp。（即边界条件下对保证必须功能的要求）

当Host和PD间GND的电压偏置达到最大值VGND_OFFSET max时，要求PD和CDP要有大于USB2.0中标称的共模的范围。

4. Charging Port and Portable Device Requirements    对充电端口和PD的要求

这一章介绍了如下的要求：

• CDP
• ACA-DOCK
• DCP
• ACA
• PD

4.1 Charging Port Requirements    对充电端口的要求

一下要求适用所有类型的充电端口，包括CDP, ACA-Dock, DCP and ACA。

4.1.1 Overshoot    正过冲

充电端口的输出电压在负载电流任一阶段的变化都不能超过VCHG_OVRSHT（充电电流会根据不同的充电阶段发生变化），在充电端口上电或掉电的时候也不能超过这个值。

4.1.2 Maximum Current    最大电流

在任何情况下，充电端口的输出电流都不能超过ICDP的最大值。

4.1.3 Detection Renegotiation    重新检测

DS port可以是SDP，CDP或者DCP，并可以在这几种端口之间切换。为了使PD重新启动充电检测流程，要求DS port：

• 停止驱动VBUS
• 允许VBUS电压降到 VBUS_LKG之下
• 等待 TVBUS_REAPP  时间
• 从新驱动VBUS

4.1.4 Shutdown Operation    关断操作

如果PD汲取的电流超过了Charging Port能提供的范围，此时Charging Port可以关断。关断类型包括:

• 关断VBUS
• 恒定电流限制
• 反向电流限制

4.1.5 Failure Voltage    失效电压

充电端口任意单点故障时的输出电压，要保证在 VCHG_FAIL 范围内。

4.1.6 Multiple Ports    多端口

有多个充电端口的充电器，每个充电端口应该保证在自己允许工作条件下，不用管其它端口。

4.2 Charging Downstream Port

如下要求适用于CDP

4.2.1 Required Operating Range    需要的工作范围

CDP在输出电流小于 ICDP min 时，输出电压范围应该保证在VCHG。VBUS上电压值是TVBUS_AVG时间的平均值。当负载电流大于ICDP min,CDP可以关断。一旦关断，则需要遵循Section 4.1.4的要求。

Figure 4-1是CDP负载曲线的几个例子。负载曲线在VCHG电压范围内要求横穿ICDP min。在电流小于ICDP min范围内，负载曲线不能横穿VCHG min。

Figure 4-1 CDP Required Operating Range

4.2.2 Shutdown Operation    关断操作

如果CDP因为电流过载而关断，当过载条件消失后，CDP应该在TSHTDWN_REC内恢复并输出正常范围的电压VCHG

4.2.3 Undershoot    负过冲

在负载电流小于ICDP min时，负载电流的任一阶段的变化，CDP的输出电压都应该保持在VCHG_UNDSHT

4.2.4 Detection Signaling    信号检测

当远端PD没连通到CDP上时，要求CDP实现两种行为方式中的一种。

• 第一种方式：

    在断开连接后的TCP_VDM_EN内使能VDM_SRC，然后在连接后的TCP_VDM_DIS时间内disable VDM_SRC。使用这种方式的时候，不要求CDP使能IDP_SINK，或者和D+比较电压值VDAT_REF.

• 第二种方式：

    比较D+电压值和VDAT_REF and VLGC的大小关系。当(VDAT_REF <
D+ < VLGC),CDP使能VDM_SRC。当（D+
< VDAT_REF）或（D+
> VLGC）,CDP
disable VDM_SRC.时序参考Section 3.4.2

4.2.5 Connector    连接器

CDP是一个Standard-A的母口，连接到PD。

4.3 ACA-Dock

如下的规定适用于ACA-DOCK的US PORT.

4.3.1 Required Operating Range

同CDP

4.3.2 Undershoot    负过冲

同CDP

4.3.3 Detection Signaling    信号检测

• 当PD连接到ACA-DOCK上时，PD作为host的同时从VBUS汲取电流。这种情况类似于PD连接到ACA，ACA的Accessory Port连接了一个外设的情况。
• 为了通知PD它将作为host汲取电流，ACA-DOCK和ACA都需要通过电阻RID_A下拉ID
  PIN到GND。
• ACA-DOCK要以 ICDP 给PD供电，但是ACA以 IDCP 给PD供电，并且这个电流必须共享给PD和 Accessory Port连接的任何设备。为了使PD能区分它连接到了一个ACA-DOCK上，而不是ACA上，ACA-DOCK应该按如下要求在D-上使能VDM_SRC：

1.如果 D+/- 在Idle
J态时间超过TCP_VDM_EN，ACA-DOCK将使能VDM_SRC

        2.在D+/-上信号发生变化的TCP_VDM_DIS时间内，ACA-DOCK将停止VDM_SRC

4.3.4 Connector    连接器

ACA-DOCK应该有一个Micro-A的公口，用来连接PD的Micro-AB母口。

4.4 Dedicated Charging Port    DCP

以下内容是对DCP的要求

4.4.1 Required Operating Range    需要的工作范围

当DCP输出的电流小于IDCP min的情况下，输出的电压应该在VCHG定义的范围内。VBUS的电压是在TVBUS_AVG时间的平均值。

当DCP的负载电流小于IDEV_CHG，并且负载电压大于VDCP_SHTDOWN时，DCP应该保持工作不被关断。当负载电流大于IDEV_CHG，或者负载电压小于VDCP_SHTDOWN时，DCP可以被关断。关断后，遵循Section 4.1.4的要求。

Figure 4-2 是几个负载曲线的例子。DCP负载曲线要求穿过恒定电流线IDEV_CHG max,或者恒定电压线VDCP_SHTDWN。DCP不允许在需要的工作范围内关断。

Figure 4-2 DCP Required Operating Range

4.4.2 Undershoot    负过冲

负载电流从IDCP_LOW to IDCP_MID,或者从IDCP_MID to IDCP_HI 任一阶段的变化，DCP的负过冲电压始终应该保持在VCHG_UNDSHT范围内。在负载阶段从low to mid后，要求DCP在TDCP_LD_STP时间内负载阶段从mid to hi也要符合这个要求。负过冲的持续时间要在TDCP_UNDSHT定义的范围内。

负载电流的变化如果从IDCP_LOW to IDCP_HI,DCP供给PD的负载电压可以drop TDCP_UNDSHT时间。这个时间后DCP的输出电压应该在VCHG范围内，负载电流应该小于IDCP min。

4.4.3 Detection Signaling    信号检测

• DCP在D+和D-间用RDCP_DAT短接
• DCP D+/D- PIN上的漏电流应该小于或者等于两个连接到 VDAT_LKG 的RDAT_LKG电阻的漏电流。参考 Figure 3-6.
• D+/- pins 和DCP GND之间的电容应该在 CDCP_PWR规定的范围内

4.4.4 Connector

一个DCP应该有一个Standard-A的母口，或者有一个Micro-B公口的一体线

4.5 Accessory Charger Adapter

以下是对充电端口连接了DCP或CDP的ACA要求。

4.5.1 Required Operating Range    要求的工作范围

对ACA的OTG Port要求的工作范围受以下因素的影响：

• 充电口上的设备 (DCP or CDP)

• 从Accessory Port汲取的电流

• RACA_CHG_OTG

• VACA_OPR

ACA OTG Port能提供给PD的电流的大小取决于Charger Port能提供电流的大小和连接在Accessory Port的设备汲取的电流的大小。OTG端口能获得的电压值取决于充电端口的电压，从OTG and Accessory Ports汲取的电流的大小和RACA_CHG_OTG。只有在充电端口的电压在VACA_OPR范围时，才能要求ACA正常工作。

4.5.2 Undershoot    负过冲

充电端口连接DCP或CDP的ACA应该遵循和DCP一样负过冲要求。

4.5.3 Detection Signaling    信号检测

如spec中Section 6中描述的，ACA应该把OTG端口的ID
PIN下拉到GND，下拉电阻可选值是：RID_GND, RID_C, RID_B, RID_A, RID_FLOAT

ACA中D+/D- PIN应该是从OTG端口直连到the Accessory Port.

4.5.4 Connector

ACA的OTG端口应该是一根Micro-A的一体线。

4.6 Portable Device

以下部分是对PD的要求

4.6.1 Allowed Operating Range

PD从充电端口汲取的最大电流不能超过IDEV_CHG。PD不能把充电端口的电压拉低到VDCP_SHTDWN max以下。Figure 4-3 是PD的正常工作范围。

Figure 4-3 Portable Device Allowed Operating Range

备注：

1) 根据USB 2.0 7.2.2,VBUS的电压可以从US port的4.75V下降到DS port的4.5V。 允许的0.25V的压降是因为线缆和连接器的阻抗产生的。

4.6.2 Detection Signaling

所有的PD都应该实现以下的检测特征：

• DCD timer (TDCD_TIMEOUT)

• Primary Detection    主要检测

    o 区分是DCP/CDP还是SDP类型的充电设备

o 在Primary Detection时比较D-和VDAT_REF 的大小

PD可以选择性的实现以下检测特征：

• DCD, 使用 IDP_SRC

• 在主要检测期间比较D-和VLGC的大小

• 二次检测

• ACA 检测

4.6.3 Detection Renegotiation    重新检测

为了再次重新开始充电器的检测流程，允许DS关断并从新使能VBUS上的供电。参考Section 4.1.3. 为了检测到VBUS的掉电，要求PD在VBUS关断时能对VBUS上的寄存的电荷快速的放电。要求在TVLD_VLKG时间内使电压低于VBUS_LKG。

当PD连接到充电端口时，允许PD断开并重复数次充电器的检测流程。在断开连接到从新开始充电器检测流程之间，要求PD最少等待TCP_VDM_EN max
时间，。

4.6.4 Connector

能连接到ACA-DOCK或ACA的PD应该有一个的Micro-AB母口

6. Accessory Charger Adapter

6.1 前言

随着移动设备变得越来越小，对外只留一个接口是大势所趋。如果这个仅有的接口是USB接口，那就会面临一个问题，在PD已经连接其它设备的同时，还需要给设备充电该怎么办。

举个例子，用户在汽车里边，把耳机连接到了手机上，但此时手机的电量很低了，需要充电，在充电的同时，仍然可以继续使用耳机通话。如果手机只有一个借口，那么就不可能把耳机和充电器同时连到一个接口上。

另外还有这么一种情况，设想有这么一种移动设备，只有一个接口，但也可以作为掌上PC。当这样的PD放到ACA-DOCK上时，它可以作为host连接各种各样的外设，比如hub, keyboard, mouse, printer等等。但是同时也可以被充电。

这章主要就是阐述一种方法，一个USB端口，可以同时连接充电器和设备。这种方法是用了一种ACA的设备实现。如Figure 6-1。

Figure 6-1 Accessory Charger Adapter

ACA 有如下的三个端口:

• OTG Port

• Accessory Port

• Charger Port

OTG Port 有一根 Mircro-A公口的一体线。只有OTG设备（比如带有Micro-AB母口的设备）能连接到这个OTG Port上。

连接到Accessory Port上的外设能是用正常的USB信号和OTG设备通信。

Charger Port将ACA连接到一个Charger Port。Charger Port提供的电量既可以供给OTG设备，也可以供给外设。要求ACA把Charger Port仅仅标识为充电器，因为ACA不支持OTG Port和Charger Port的USB通信。

Charger Port 仅仅用来供电。同时也要求ACA提供一个指示用来显示什么时候能给OTG and Accessory Ports供电。

有两种类型的ACA

• Micro ACA

• Standard ACA

Micro ACA有一个Micro-AB 母口作为Accessory Port，既能连接A-device也能连接B-device。Standard ACA
有一个Standard-A的母口作为Accessory Port，只能连接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

能连接到Micro ACA的Accessory Port（Micro-AB
母口）的线缆类型包括：

• Micro-A to Micro-B

• Micro-A to captive

• Micro-B to Standard-A

• Micro-B to Micro-A

Micro ACA的Charger Port接口类型包括：

• Micro-B 母口

• Standard-A公口的一体线

• 连接charger的一体线

6.2.2 Micro ACA Connectivity Options    Micro ACA连接方法

Table 6-1 是设备连接到Micro ACA端口的各种组合。

Table 6-1 Micro ACA Connectivity Options

• ACA不能通过充电端口进行数据通信。仅仅允许从充电端口充电。
• 当SDP或OTG设备连接到Charger Port时，不能通过Charger Port从SDP或OTG设备汲取电流。

在OTG device和B-device 都从Charger Port充电的情况，不必支持SRP，因为VBUS在OTG Port and Accessory Port已经都存在了。

要求OTG device限制从ACA汲取的电流，因为要求保证VBUS_OTG的电平始终大于VACA_OPR min，汲取电流过大可能将VBUS_OTG拉低至VACA_OPR min以下。

6.2.3 Micro ACA Architecture    Micro ACA结构

Figure 6-3 是Micro ACA的结构.

Figure 6-3 Micro ACA Architecture

Accessory Switch控制VBUS_OTG 和 VBUS_ACC之间的电流通断。Charger Switch控制VBUS_CHG 和VBUS_OTG之间的电流通断。

Adapter Controller有如下的功能:

• 读ID_ACC pin的状态(grounded or floating)

• 在ID_OTG pin上使能一种状态, (RID_GND, RID_A, RID_B, RID_C or RID_FLOAT)

• 使用DP_CHG and DN_CHG pins 检测Charger Port是否连接到了充电器上

• 读取 VBUS_ACC pin上的电压

• 控制 Charger 和 Accessory Switches

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

Micro ACA的工作模式见Table 6-2, 这个表假设OTG Port连接的总是OTG device。

Table 6-2 Micro ACA Modes of Operation

备注

1)   Open是指switch的高阻态，即不导通。

     Closed 是指switch低阻态，即导通。

在第5行和第7行，充电器连接到了Micro ACA Charger Port，Accessory Port没连接设备或者连接到Accessory Port的A-device并没驱动VBUS。

ACA使能ID PIN上的 RID_B 电阻向 OTG device表明ACA可以对它充电，并允许OTG device发起SRP请求。OTG device不能建立连通（这意味着OTG
device要保持DP_OTG在低电平）。这是因为如果连接到Accessory Port的 A-device如果没有驱动VBUS，根据USB
spec规定，数据线要保持在低电平。

PS： Micro ACA的Accessory Port连接A-device，在什么情况下才能和OTG-Port的B-device建立连通？

     参见第3,4行。

第8行，充电器连接到了Micro ACA的Charger Port， Accessory Port上连接了使能VBUS的A-device。ACA使能ID
PIN上的电阻RID_C向OTG Port上的OTG
B-device表明ACA可以对它充电，并且可以建立连通。但是OTG Port的OTG B-device不能发起SRP，因为A-device已经使能了VBUS

(PS:这个解释没看明白， Accessory switch
open，怎么发起SRP？答：这里的SRP是指OTG Port上的B-Device对Charger Port上的充电器发起的).

第6行，充电器连接到了Micro ACA的Charger Port，B-device连接到了Accessory Port。ACA使能ID
PIN上的电阻RID_A向OTG Port上的OTG
device表明ACA可以对它充电，并且表示OTG Port上的OTG device作为host。

6.2.5 Implications of not Supporting Micro ACA Detection    不支持Micro ACA检测的影响

OTG的附录仅仅定义了ID PIN的 floating（悬空） and ground 状态。floating state定义是ID
PIN的对地电阻大于1M，ground state的定义是ID PIN的对地电阻小于10Ω。因为RID_A, RID_B and RID_C的阻值是介于悬空和接地电状态的阻值之间，所以一个不支持ACA检测的OTG device有可能把ACA的阻值判断为floating state，也可能判断为ground state。

如果一个OTG device设备把RID_A 识别为 floating，就会：

• 不知道什么时候从VBUS汲取IDEV_CHG的电流

• 将被默认作为peripheral而不是host

如果一个OTG device设备把RID_B 识别为ground，就会：

• 在ACA连通Charger Switch驱动VBUS_OTG 的同时，OTG device也将做为host试图驱动VBUS_OTG

• 本来应该默认作为peripheral，但是却默认做为host

如果一个OTG device设备把RID_B 识别为floating，就会：

• 不知道什么时候能从VBUS汲取高达IDEV_CHG的电流

• 不知道什么时候发起SRP

• 就会默认自己是B-device连接到了host，可能被要求建立连通，检测到VBUS后OTG device会使能D+/D-上的15K上拉电阻，这就违反了USBUSB back-drive voltage规范。如果检测到的是RID_B，则不会使能D+/D-上的15K上拉电阻建立连通。

如果一个OTG device设备把RID_C 识别为ground，就会：

• 在ACA连通Charger Switch驱动VBUS_OTG
的同时，OTG device也将做为host试图驱动VBUS_OTG

• 本来应该默认作为peripheral，但是却默认做为host

如果一个OTG device设备把RID_C 识别为floating，就会：

• 不知道什么时候能从VBUS汲取高达IDEV_CHG的电流S

6.2.6 Micro ACA Requirements    对Micro ACA的要求

• 当不是充电器连接到Micro ACA的Charger Port时，从Micro ACA的Charger Port 汲取的电流应该小于ISUSP （只有充电器在Charger Port
  有充电功能。）

• 当充电器连接到Micro ACA的Charger Port，并且没有设备连接到时OTG Port or Accessory Port时，Micro ACA汲取的电流应该小于ISUSP （PS:这个要求不违反Table 6-2的第5项和Table 6-1的第1项吗？）
• 如Table 6-2,当 Accessory Switch导通，并且 VBUS_CHG 在VACA_OPR范围内时，ACA内部VBUS_CHG and VBUS_OTG管脚间的电阻应该在RACA_CHG_OTG 范围内。
• 如Table 6-2,当 Accessory Switch导通，并且 VBUS_CHG 在VACA_OPR范围内时，ACA内部VBUS_CHG and VBUS_ACC管脚间的电阻应该在RACA_CHG_ACC 范围内。
• 如Table 6-2,当 Accessory Switch导通，并且 VBUS_OTG 在VACA_OPR范围内时，ACA内部VBUS_OTG and VBUS_ACC管脚间的电阻应该在RACA_OTG_ACC 范围内。
• Micro ACA内部GND，和连接到OTG port上的Micro-AB母口的GND,之间的电阻应该在ROTG_ACA_GND范围内。这个要求限制了在大电流充电的情况下OTG
  GND和ACA GND的电平差。相应的，在大电流的情况下，也使OTG device能更精确的检测ACA ID的阻值。
• 当Micro ACA检测到有效的VBUS_CHG，将在DP_CHG上使能VDP_SRC。如果ACA检测到(VDN_CHG>VDAT_REF),ACA就要在（VBUS_CHG>VOTG_SESS_VLD)的条件下一直保持关闭Charger Switch。注意这样可能会造成ACA从PS2端口汲取大于ICFG_MAX的电流。
• 当充电端口连接到CDP上时，充电电流会造成（CDP ground < ACA ground）,这样可能造成（DN_CHG
  < ACA的VDAT_REF）。CDP可能会因此会做USB reset。ACA应该在此时忽略这样的影响，继续保持Charger Switch的导通。当（ VBUS_CHG
  < VOTG_SESS_VLD），在关断Charger Switch前要求再次检查(VDN_CHG>VDAT_REF)条件是否存在在
• 要求Micro ACA在VBUS_OTG and VBUS_ACC上都应该有CMACA_VBUS范围内的电容。因为支持ADP的设备能判断他们什么时候被连接到ACA上。

6.2.7 Portable Device State Diagram    移动设备的状态机

Figure 6-4 是PD连接到 SDP, CDP, DCP, Micro ACA, ACA-Dock or B-device上时的状态机.

Figure 6-4 Portable Device State Diagram

每个圆环表示PD的一种状态。每个圆环里的第一行是状态编号。

• 第二行的第一个符号表示PD是否连接到了一个充电端口。
• 第二行的第二个符号表示PD连接到ACA的时候，ACA的 Accessory Port连接的设备类型。比如是作为host（3、4）还是peripheral（6、7），还是Accessory port上没连设备（5）。或者PD连接到了Dock上（2）。
• 第三行表示连接到ACA或ACA-Dock的设备（充电器和Accessory Port连接的设备）是否会驱动PD的VBUS。state7对应Table 6-2的第2项和Table 6-1的第三项，此时PD可以驱动VBUS，此时没连接充电器，Accessory Port连接的设备作为peripheral也不能驱动VBUS。
• 第四行表示连接到ACA或ACA-Dock的设备（充电器和Accessory Port连接的设备）呈现出在ACA或ACA-Dock内部ID PIN上的阻值。这个阻值会通过PD的ID PIN被检测到。

• In state 1,PD检测到它并没有连接到任何设备上,或者连接到的设备上并不能驱动VBUS或者拉低ID PIN。
• In state 2, PD连接到了ACA-Dock上，Dock驱动VBUS.如果PD从ACA-Dock上移除或者ACA-Dock停止驱动VBUS，PD的状态机跳转到 state 1。如果ACA 
            没驱动VBUS，则要求ACA把ID PIN置于float状态。如果ACA-Dock在没驱动VBUS时将ID PIN接地，则PD会错误的跳转到state7，此时PD会试图驱动VBUS给ACA-Dock。
• In state 3,PD直接连在了A-device上，或者连接到了一个ACA上，这个ACA的Accessory Port连接了A-device。不管是两种情况中的哪一种，PD都将从A-device汲取电流，而不会从ACA的Charger Port汲取电流。圆环的第2行的”chg“字符正式为了表示PD是否连接到了充电端口。如果一个A-device被一个PD识别为CDP，PD则可以从A-device汲取IDEV_CHG 大小的电流。
• In state 4,PD连接到了一个ACA上，ACA的Charger Port连接了充电器，ACA的Accessory Port连接了一个A-device。从ACA上断开PD的连接将使PD的状态跳转到state1.
• In state 5,PD连接到了一个ACA上，ACA的Charger Port连接了充电器，ACA的Accessory Port没连接任何设备。
• In state 6,PD连接到了一个ACA上，ACA的Charger Port连接了充电器，ACA的Accessory Port连接了一个B-device。从ACA上断开PD的连接将使PD的状态跳转到state1.
• In state 7,PD连接到了一个B-device上，或者连接到了一个Accessory Port带有B-device的ACA上。这是唯一需要PD驱动VBUS供电的状态。In states 2 to 6,PD可以从VBUS上汲取电流。

6.3 Standard ACA

6.3.1 Standard ACA Ports

Figure 6-5 是Standard ACA的端口示意图.

Figure 6-5 Standard ACA Ports

有如下的几种类型的线缆可以连接Standard ACA的 Accessory Port到一个Accessory：

• Standard-A to Micro-B

• Standard-A to Standard-B

• Standard-A to captive（比如键盘）

Standard ACA 的Charger Port可以通过一以下的几种机械接口连接:

• Micro-B receptacle

• Captive cable terminating in a Standard-A plug（Standard-A公口的ACA一体线）

• Captive cable terminating in a charger（连接charger的ACA一体线）

由此可知，并不能通过带有Micro-B公口的charger一体线连接Standard ACA 的Charger Port，估计没有这种线。