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[技术文章]一个下拉电阻引发的“血案”?树莓派 4 的设计是怎么翻车的? [复制链接]

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提示:会员销售的附件,下载积分 = 版块积分 + 销售积分       图酷模式  只看楼主 倒序阅读 使用道具 0楼 发表于: 2020-03-22
新出的树莓派4出了个看起来有些坑的“BUG”,这使得它不能兼容自带e-mark电子标记的USB Type-C线,比如苹果Mac的充电线。 YgfQ{3^I  
!c#~g0H+  
sY*iRq  
两周前,树莓派 Raspberry Pi  发布了最新的产品 Raspberry Pi 4 Model B,提供了一个 USB-C 供电端口。当时大家还在惊喜于该产品“飞跃式”的配置升级 U?W?VEOO!7  
$1< ~J  
可惜的是,现在它被发现USB-C口和很多Type-C线不兼容。 `j1(GQt  
8*[Q{:'.  
树莓派4 是Raspberry Pi 第一款支持 USB-C 的设备。 blHJhB&8  
trAIh}Dj  
我们从树莓派官方发布的电路原理可以看到,树莓派4的电源设计出了问题。(https://www.raspberrypi.org/documentation/hardware/raspberrypi/schematics/rpi_SCH_4b_4p0_reduced.pdf s?-J`k~q  
WAWy3i  
问题的根本原因是,树莓派4 USB Type-C接口上的共用cc下拉电阻。 看看下面的原理图。 WiBO8N,%`  
9EIOa/*  
截取自Raspberry Pi 4 Model B原理图 g2t'u4>  
L kA_M'G  
树莓派4 CC电阻位置 }2CVA.Qm!  
u?-X07_  
对于大多数线缆/充电器而言,也就是不带Emark芯片的USB-C,这不是问题,因为这类USB-C线仅用通过电缆连接的一条CC引脚,因此将正确地检测到树莓派并接收电力。 ,R8:Y*@P  
6 OLp x)fG  
问题在于带有两个CC连接的Emark线缆。要理解这一点,请查看Type C规范文档。(https://www.usb.org/document-library/usb-type-ctm-cable-and-connector-specification-revision-14-march-29-2019 /ltGSl  
8/oO}SLF  
摘自Type-C规范(图4-5) yL.Z{wd  
),53(=/hl  
根据规范,源设备在检测到连接的接收设备之前不会在连接器上提供电源。这是通过将Rd电阻(5.1K欧姆)接地来实现的。有源电缆还使用另一个值或电阻器Ra(800欧姆 -  1200欧姆)发出信号。 Type-C规范有一个表,用于根据CC线的状态查找连接了什么。 r)Dln5F  
SZ)AO8&  
摘自Type-C规范(图4-10) DuV@^qSbG.  
BL?Bl&p(  
在正确的操作中,充电器将检测Rd电阻(Or Rd Ra cobination)并打开电源。但当使用在两端呈现Ra的有源电缆时会出现问题。在源极侧,一个CC引脚将连接到电缆中的Ra电阻,另一个CC引脚连接到树莓派的CC线。树莓派将两条线连接在一起,因此呈现了电缆树莓派端的Ra和Rd下拉的组合。假设Ra的平均值计算所呈现的电阻仍然给出在Ra范围内的值。(同样注意,当电缆电子设备汲取功率时,允许Ra电阻低于800,因此低于800的电阻也可能被检测为Ra)。 +PfXc?VU  
}_ [Bp  
0Xx&Z8E  
将两个Ra值呈现给源端,会导致树莓派 4 被认为是“音频适配器附件”。 ^;[|,:8f7L  
F9\T <  
也就是说电源端将被误认为是一个模拟音频接口,从而拒绝为树莓派供电。
B!X;T9^d  
|^!  
树莓派4 连带Emark 芯片的线缆时 d> OLnG> F  
Okt0b|=`1*  
树莓派4 连不带Emark 芯片线缆时 /Q*o6G ys0  
XI"8d.VR  
概括 IA&NMf;{  
q o^PS  
简单来说,树莓派4 的设计错误,即,USB-C 端口上的两个"CC" 本应该都有自己的 5.1K 电阻,结果 树莓派4 的电路设计允许它们共享一个5.1K 电阻,这一设计破坏了树莓派4与许多 USB-C 充电器的兼容性。 6^vseVx  
zFpM\{`[g  
gLGu#6YVu  
Raspberry Pi 联合创始人 Eben Upton 表示,会在未来版本修正这一设计。眼下比较简单的解决方法是,购买不带e-mark电子标记的线缆或充电器。


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在线yhgwork

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说得很明白,设计的BUG



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看看来了


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解释的不错


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还没深入研究


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         学习了 as%ab[ fX  


离线907321

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在线kanxue_nmg

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确实翻车了


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