从硬件到驱动简单讲解手机充电 1----USB 和 BC12

1、基础概念、名词

Usb

我们目前的手机主要是通过USB接口充电，这个USB，发布自USB Implementers Forum这个组织，以及历经了USB1.1、2.0、3.0、3.1、3.2、4等等版本，这些协议主要是和速率方面有关，但是市面上的形态主要分为以下几个：TYPE AB、min AB、micro ab,以及我们现在充电的主要接口，USB TYPE C。具体划分我们不细讨论，可以参考：秒懂所有USB接口类型，USB接口大全；Type-A、Type-B、Type-C、miniUSB、microUSB区分 - 知乎 (zhihu.com)

USB TYPEC

跳过无用的概念，我们直接看这个接口

通过接口图，我们可以发现，TYPEC的引脚，都是成对出现的，并且物理位置是相对的，这就实现了我们的使用中，使用TYPEC的情况下正反插都不会影响工作的原因。

咱们今天将一对比较重要的引脚：

DP、DM，这是USB信号的差分，接下来会就其充电相关的知识做介绍。（其他方面俺不会！）

BC12以及switch charger

我们先讲一般非PD的充电，就是最常见的线材，一头A口一头C口的那种。

在充电器和手机插入之后，会有专门的芯片去处理信号，并判定这个USB的工作状态，这种芯片分为俩个派类，第一种是集成在手机SOC中的PMIC（电源管理芯片），一般大部分的旗舰平台都是采取这个方案，第二种就是单独外挂的charger，比较典型的的厂商是TI（德州仪器）、SGM（圣邦微）、SC（南芯）等。这种芯片内部会根据USB插入时的芯片BC12的结果，判定插入的类型，并根据驱动设置相关的充电参数。

那什么是BC12，他的全称是battery charging ，就是一个USB官方发布的充电规范，他将USB的类型分为以下三种：

USB2.0协议规定外设从USB充电器抽取电流的最大值为500mA，500mA的电流限制无法满足日益增长的快充需求。因此，BC1.2引入了充电端口识别机制，主要包括以下几个USB端口类型：

1.标准下行端口（SDP）

SDP端口支持USB协议，一般用于传输数据，最大电流500mA

2.专用充电端口（DCP）

DCP不支持数据协议，支持快充，可以提供大电流，我们日常的充电器就是这种。

3.充电下行端口（CDP）

CDP既可以支持数据传输，也可以支持快充。

那他具体是怎么区分的？

找了一张图

我们可简单的理解一下（因为这个部分基本上是芯片自发的行为，抓波形一般只用于debug）

1、VBUS有效检测

2、数据链接检测

3、首测检测，判断是数据口还是充电口，这个过程会拉DM（D+）到0.6V,然后看DP电压，如过小于参考电压则认为他是SDP，否则就是CDP和DCP之一。

4、二次检测

同样的，这里将DP（D-）拉高至0.6V，然后检测DM的电压，如果小于规定的参考电压则端口是CDP,如果大于规定的参考电压说明端口是DCP。

还是找了一张网图:

接下来回到芯片，我们的芯片以及驱动是如何处理的呢？

刚才提到过，芯片会自己读取BC12的结果并保存在寄存器中，当充电器插入的时候，会产生中断，我们可以在软件中注册中断，并在中断中读取状态寄存器，根据USB插入的类型设置最基本的充电参数（例如SDP只要500MA）。以我们最常见的TI BQ25601为例

例如我们最常用的充电器，就会上传为CDP的类型，然后上层驱动就会根据这个属性来设置电流，这里还包含了power_supply架构是如何运作的。

有兴趣的小伙伴可以参考内核代码（目前比较多的是4.19 5.10）的PSY去学习一下，这里我就鸽了，下次有机会再具体讲。放一下目录：

supply - drivers/power/supply - Linux source code (v4.19.303) - Bootlin

这篇主要是对手机充电的一个基本讲解，其实就是摸鱼的时候写了一点，目前我也只是做了一年这行，大火看个乐子，图片来自互联网，如果侵权请联系删除。

接下来我放点小工具

开源内核：https://elixir.bootlin.com/

如何让代码在word里面好看：CodeInWord|在word中优雅展现的代码|代码高亮|word中插入代码|代码格式化（鱼排好像这个用不了）

摸了！

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五九 10 个月前上海位置

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摸摸鱿鱼 (momoyouyu) • 10 个月前 1

啊，师傅别念了，头疼
五九 (waynine) • 10 个月前 1

摸鱼给自己找点事
只有午安 (Kirito) • 10 个月前

怎么回事！你怎么是大佬！

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摸摸鱿鱼 (momoyouyu) • 10 个月前

啊，师傅别念了，头疼

1 回复 1 2 0
五九 (waynine) • 10 个月前

摸鱼给自己找点事

1 1 0
只有午安 (Kirito) • 10 个月前

怎么回事！你怎么是大佬！

0 1 0
400000000004 (404notfoundd) • 10 个月前

讲的很好看不懂

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孔方 (kongfang) • 10 个月前

怎么回事！你怎么是大佬！

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fisher man (fisher-man) • 10 个月前

试图看懂，后面放弃了。😅

0 0 0

我是跳跳吧 (imlinhanchao) 摸鱼派管理组成员

• 10 个月前

鱼排里面放代码直接只要 markdown 语法的代码块即可：

static irgreturn_t bg2560x_irg_handler(int irg, void *data)
{
	int ret;
	u8 reg_val;
	bool prev_pg;
	enum charger_type prev_chg_type;

	ret = bq2560x_read_byte(bq, BQ2560X_REG_08, reg_val);
	if (ret)
		return IRQ_HANDLED;

	prev_pg = bq->power_good;

	bq->power_good = !!(reg_val & REG08_PG_STAT_MASK);

	if (!prev_pg && bq->power_good)
		pr_notice("adapter/usb inserted\n");
	else if (prev_pg && !bq->power_good)
		pr_notice("adapter/usb removed\n");

	prev_chg_type = bq->chg_type;

	ret = bq256gx_get_charger_type(bq, &bq->chg_type); // 获得充电类型
	if (!ret && prev_chg_type != bq->chg_type && bq->chg_det_enable)
		bq2560x_inform_charger_type(bq);

	return IRO_HANDLED;
}

1 0 0

Rain hater (Rainhater) • 10 个月前

牛蛙牛蛙！！

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从硬件到驱动简单讲解手机充电 1----USB 和 BC12

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