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PD 充电协议：

前置名词：

DFP：Downstream Facing Port 也就是 host 主机，下行通信

UFP：Upstream Facing Port 也就是 Device 从机，上行通信

DRP：既可以做主机，也可以做从机

Source：通常指电源提供端，如电源适配器

Sink：通常指电源消耗端，如手机、平板

CC (Configuration Channel) ：配置通道，用于识别、控制

BMC (Biphase Mark Coding)：双相位标识编码，通过 CC 通信

SOP（Start of Packet Sequences）：所有的 PD 传输流程，都是以 SOP 开始，SOP * 代表 SOP，SOP’，SOP’’

EOP（End of Packet）：数据包结束的标志

# 1.CC 引脚：

CC 引脚（configuration channel）：通过引脚实现设备角色识别与电源协商

CC1 和 CC2 负责配置通道，检测线缆插入方向，确定供电角色，建立 PD 通信链路

其具体的原理为物理层的电压检测

设备类型	CC 端接方式	典型阻值	功能作用
DFP（源端）	上拉至 VBUS	RP = 56kΩ / 22kΩ / 默认	表明可供电
UFP（受电端）	下拉至 GND	RD = 5.1kΩ	表明需取电
Cable	Ra（有 e-Marker 线缆）或开路	约 800Ω	标识线缆能力

在 DFP（如笔记本电脑、充电器）中，CC 引脚通过上拉电阻（RP）连接至 VCONN 或 VBUS；而在 UFP（上行端口，如手机）中，则通过 5.1kΩ 下拉电阻接地。

# USB PD 协议的数据格式：

一个完整的 USB PD 数据包由前导码 (Preamble)，使用场景码 (SOP*)，消息头 (MessageHeader)，数据码 (Byte0-n)、校验码 (CRC)

以及结束码 (EOP) 组成，如果数据部分为空，说明数据包仅作为控制指令使用，称为控制消息。有数据内容的称为数据消息，

通常数据消息里包含了要变化的电压值和电流值等信息。整个 USB PD 数据包中，除了前导码不需要进行 4b5b 编码外，数据包

的其他部分均需要进行 4b5b 编码，指定数据经过 4b5b 编码后，数据包中所有数据都需要使用 BMC 编码之后才能通过 CC 发送。

# 前导码（Preamble）

前导码是为了锁定接收端，预示发送端将要有数据到达，前导码由交替的’0’和’1’组成，以’0’开始，以’1’结束

0101010101…

消息头（Message Header）

消息头长度为 16Bits，其包含数据包的类型，端口角色（UFP，DFP）等信息

Extended（15）：控制或数据消息时为 0
Number of Data Objects（12-14）：表示消息头后面的 32 位数据对象的数量
MessageID（9-11）：其作用其实就是计数，开机时应该初始化为 0，当收到 Source 端收到 GoodCRC 消息时，消息计数器应该增加 1
端口电源角色（8）：0 表示 Sink，电源消耗端，1 表示 Source，即供电端
Specification Revision（6-7）：规范修订 00-Revision 1.0；01-Revision 2.0；10-Revision 3.0；11 - 保留，不得使用
Port Data Role (5)：端口数据角色，0 表示 UFP ，1 表示 DFP
Message Type (0-4)：消息类型，需要看 Number of Data Objects 的数值，Number of Data Objects 如果为 0，那么 Message type 表示控制指令；Number of Data Objects 如果为 1，表示传输数据

控制消息

数据消息

下面解释一下 Data Message Types 这几个类型的具体含义：
**Source _Capabilities：**0x01，源广播能力，充电器告诉设备我能提供这些挡位

Requeset：0x02 设备告诉充电器，选择第几挡，需要多少电压，需要多少电流

BIST ：0x03，自置内测试，用于链路测试

Sink_Capabilities：0x04，设备能力，设备主动告知充电器自己的充电需求，在 DRP 角色切换的时候使用

Battery_status：0x05，报告设备内部电池的详细信息（电量，健康度等）

Alert：0x06，报警时间，随时通知警告时间，比如说过热等

# 实例

1. 首先充电器进行广播 ——Source_Capabilities

比如充电器告知手机有三个档位，5V/3A。9V/2.22A，12V/1.67A

那么由于其是进行广播，所以 Message_type 等于 00001

Message Type (0-4): 0x01 ( 00001 )
Number of Data Objects (12-14): 3 ( 011 )
MessageID (9-11): 1 ( 001 ) （会话开始）
第 8 位，由于是电源，所以为 1

那么消息头就可以生成为：

15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
0	0	1	1	0	0	1	1	1	1	1	0	0	0	0	1

完整的数据包

[PREAMBLE][SOP][HEADER:0x67 0x41][DATA:PDO1(5V)][DATA:PDO2(9V)][DATA:PDO3(12V)][CRC32][EOP]

2. 手机端请求供电 ——requset 请求

比如请求 9V，2A 的电流

Message Type (0-4): 0x02 ( 00010 )
Number of Data Objects (12-14): 1 ( 001 )
MessageID (9-11): 2 ( 010 ) （递增 1）
端口电源角色 (8): 0 (Sink)

15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
0	0	0	1	0	1	0	0	1	1	0	0	0	0	1	0

完整的数据包

[PREAMBLE][SOP][HEADER:0x14 0x82][DATA:RDO(请求9V/2A)][CRC32][EOP]

3. 充电器接收请求 ——Accept

充电器确认收到并同意手机的请求。这是关键的协议控制步骤。

Message Type : 0x03 ( 00011 )，沿用之前假设的控制消息编码
Number of Data Objects : 0 ( 000 ) 控制消息无数据
MessageID : 3 ( 011 ) （递增 1）
端口电源角色 : 1 (Source)
Port Data Role : 1 (DFP)

15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
0	0	0	0	0	1	1	1	1	1	1	0	0	0	1	1

4. 设备主动报告状态 - Battery_Status

手机主动向充电段报告当前电池电量为 85%

Message Type (0-4): 0x05 ( 00101 ) （你指定的编码）
Number of Data Objects (12-14): 1 ( 001 ) （1 个电池数据对象 BDO）
MessageID (9-11): 4 ( 100) （递增 1）
端口电源角色 (8): 0 (Sink)

15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
0	0	0	1	1	0	0	0	1	1	0	0	0	1	0	1

完整的数据包：

[PREAMBLE][SOP][HEADER:0x16 0x85][DATA:BDO(电量85%)][CRC32][EOP]

5. 充电器事件告警 - Alert

充电器检测到内部温度过高，向手机发送警报。

Message Type (0-4): 0x06 ( 00110 ) （你指定的编码）
Number of Data Objects (12-14): 1 ( 001 ) （1 个警报数据对象 ADO）
MessageID (9-11): 5 ( 101`) （递增 1）
端口电源角色 (8): 1 (Source)

15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
0	0	0	1	1	0	1	1	1	1	1	0	0	1	1	0

6. 手机请求停止充电 ( Request )

电池管理系统确认完全充满，请求零电流，实质停止充电。

# 1.CC 引脚：

# USB PD 协议的数据格式：

# 前导码（Preamble）

# 实例

未命名