USB-PD（Power Delivery）是基于USB Type-C的供電標(biāo)準(zhǔn),，最大功率可達(dá)100W。雖然USB-PD快充越來越熱,，但行業(yè)內(nèi)并沒有針對(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，并提供免費(fèi)上門測(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Type-C的“配置通道引腳CC”（圖1）進(jìn)行通訊的,。

　　圖1  Type-C 接口及插座引腳功能定義

　　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),，則最大功率可達(dá)20V@5A（表1）。

　　表1 USB供電標(biāo)準(zhǔn)

　　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,，最終將信號(hào)輸出到CC線上。

　　接收的過程和發(fā)送的過程相反，具體過程如圖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CC線上傳輸?shù)男盘?hào),，其分析過程其實(shí)就類似于接收者的行為,。

　　圖2  USB-PD通訊流程

　　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)通訊過程波形全部打印出來，通過暴力分析,，再對(duì)照協(xié)議進(jìn)行反向譯碼,，過程非常痛苦！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,。

　　圖3  USB-PD打印分析現(xiàn)場(chǎng)實(shí)拍

　　使用常規(guī)示波器要通過以下方法進(jìn)行分析（圖4）： BMC解碼,、5b4b轉(zhuǎn)換，進(jìn)而得到通訊的原始數(shù)據(jù),，最終查閱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奈。

　　圖4  USB-PD人工分析法

　　4,、目前致遠(yuǎn)電子提供的USB PD分析方式

　　l將示波器探頭接在Type-C的CC線上,；

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

　　l然后開啟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,，充電器最大能輸出功率45W,。

　　圖5  ZDS4054 Plus USB-PD協(xié)議分析

　　6,、USB-PD分析內(nèi)部過程分析

　　圖6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,；

　?、蹖?B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),；

　?、芨鶕?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)頁報(bào)表或CSV文件）。

　　圖6  USB-PD解碼流程分析