在去年我們有分享過TYPE-C的E-MARK 芯片相關資訊，上週有看到慧能泰半導體 分享的更新資訊，發現有很多不錯的角度分享說明，所以我們就整理發佈啦升級版本的TYPE-C的E-MARK 芯片是個什麼鬼，希望能帶給線纜行業朋友圈朋友們一些收穫！
USB Type-C憑藉其自身強大的功能，在Apple, Intel, Google等廠商的強勢推動下，必將迅速引發一場USB接口的革命，並將積極影響我們日常生活的方方面面，TYPE C作為新一代物理接口標準，現在夥伴們一起，經常會討論一個問題，USB Type-C的設備到底是否需要CC邏輯檢測與控制E-MARK芯片，還有很多夥伴會問到，我們說的TYPE-C帶E-MARK 芯片又究竟是個什麼玩意?
正方觀點：如果連接一個簡單的適配器，一個U盤，一個鼠標，都要帶上TYPE-C芯片，是否多此一舉.
反方觀點：作為新一代的物理接口標準，TYPE-C要體現與眾不同的高端大氣上檔次，必須所有的USB PD角色定義和角色切換，都通過USB TYPE-C 協議中的CC邏輯及通訊來實現.
☞E-Marker芯片的使用場景
USBType-C規範定義了各類USB Type-C線纜：
全功能的USB Type-C線纜：一種支持USB 2.0和USB3.1數據傳輸的USB Type-C到Type-C類型的線纜
USB 2.0 Type-C線纜： 兩端帶有USB2.0 Type-C公頭的USB 2.0 Type-C線纜，適用於USB2.0
固定式Type-C線纜：一端帶有全功能的USB Type-C公頭或USB2.0 Type-C公頭的固定式Type-C線纜（CaptiveCable）
☞下圖列出了需要帶E-Marker芯片的線纜類型：
順便說一下，在PD3.0規範中刪除了FSK的通訊方式。原先在PD2.0規範定義的USB Type-C公頭連接USB Type-A或者USB Type-B用到E-Marker的場景不再存在。
USB2.0 5A線纜的Type-C公頭PCB設計要點
帶E-Marker芯片的USB2.0出線可以分為三類，總共六根線：
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USB2.0數據線D+/D-
Type-C通訊線CC和VCONN
電源及地，傳輸5A電流
有些線纜不傳輸USB2.0的數據，只要傳輸5A電流即可。這樣的線纜的出線只要VBUS、GND、CC和VCONN共4根線即可.
☞USB2.0， 5A的Type-C公頭PCB設計要點：
採用普通的FR4材質的PCB材料即可，建議採用四層PCB，滿足5A電流傳輸等級。內層的第二層和第三層分別走VBUS和GND。
根據公頭的規格，PCB厚度及公差滿足設計要求
Top層出線，E-Marker芯片及阻容器件均放在Bottom底層。E-Marker芯片儘量選擇尺寸、管間距大的封裝E-Marker芯片，如2mm x 2mm DFN-6L封裝。
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建議採用公板設計，也就是帶E-Marker端和不帶E-Marker端採用同一套PCB設計，根據BOM進行選焊。
D+/D-走線考慮阻抗匹配，平行、等長走線。
控制PCB的長度和寬度，推薦尺寸為8.4mmx 6mm
☞USB3.1線纜的Type-C公頭PCB設計要點
帶E-Marker芯片的USB3.1出線可以分為三類，總共16線：
USB3.1的高速數據線TX1+/TX1-，RX1+/RX1-，TX2+/TX2-，RX2+/RX2-
USB2.0數據線D+/D-
Type-C通訊線CC和VCONN
邊帶信號SBU1/SBU2
電源及地
USB3.1線纜分同軸線和雙絞線兩種，雙絞線的實際出線數量至少是16根，同軸線在雙絞線的基礎上，需要增加4根左右的GND出線，用於實現同軸線的屏蔽.
USB3.1數據標準採用的高速率已經進入到微波領域，通過連接器和線纜傳輸如此高的速率必須考慮通道的不連續性引起的失真，為了將失真程度保持在一個可控的水平，標準規定了線纜和連接器對的阻抗和回波損耗等指標。在測試項目上也包含了Impedance（特性阻抗）、Propagation Delay（傳輸延遲）、PropagationSkew（傳輸時滯）、Attenuation（衰減）、Crosstalk（串音）等測試項目。
☞USB3.1的Type-C公頭PCB設計要點：
選用高頻、高性能的PCB板材，建議採用六層PCB。少數廠家可以用4層PCB達到10GHz認證要求。建議內層的第二層和第五層分別走GND，GND，VBUS和GND。
根據公頭的規格，PCB厚度及公差滿足設計要求。
E-Marker芯片及阻容器件均放在Bottom底層。E-Marker芯片儘量選擇尺寸、管間距大的封裝E-Marker芯片，如2mm x 2mm DFN-6L封裝。
建議採用公板設計，也就是帶E-Marker端和不帶E-Marker端採用同一套PCB設計，根據BOM進行選焊。
高速信號線的走線要非常小心，走線考慮阻抗匹配，平行、等長走線，充分考慮防串擾。儘量少打過孔。建議差分阻抗85Ohm+-5Ohm。
D+/D-走線考慮阻抗匹配，平行、等長走線。
控制PCB的長度和寬度。
需要設計線夾位置，固定接線，方便加工
使用E-mark第一原則：如果您希望通過USB TYPE-C接口來提供超過5V的電壓，或者是超過3A的電流，那麼一定需要TYPE-C接口芯片去實現USB PD協議.
使用E-mark第二原則：如果您的設備使用5V電壓，並且不超過3A的電流。那就要看設備本身的供電特性和數據傳輸特性，如果設備本身只往外供電，或者只接受對方供電，並且供電角色與數據傳輸角色為默認搭配(即供電方為HOST，用電方為Slave或者device)，那麼你不需要TYPE-C芯片.
使用E-mark第三原則：這兩個原則是用來判斷設備上是否需要TYPE-C芯片，另外一點很受關注的C-C傳輸線上是否需要用到E-MARKER芯片，這個判斷標準是，使用過程中，電流是否會超過3A？如果不超過，則可以不需要， A to C， B to C的線，則看是否需要實現Battery Charging協議，如果要實現，則可以使用LDR6013，帶來的好處是，既能夠實現充電，又能夠傳輸數據，避免某些不遵守Battery Charging協議的適配器無法給蘋果設備充電的問題
第一、用電方及Device這端，用兩個5.1K下拉電阻，分別連接到C口母座的CC1和CC2上。如果需要判別插入方向，則用一個比較器，對兩個電阻上的電壓進行比較(如果是有處理器的系統，則可以用ADC去判斷)，比較結果即為方向.
第二、供電方或者說HOST這端(供電電壓為5V)。用兩個10K的上拉電阻分別對C口母座的CC1和CC2進行上拉。如果需要判別插入方向的，則用一個比較器，對兩個電阻上的電壓進行比較(如果是有處理器的系統，則可以用ADC去判斷)，比較結果即為方向.
第三、如果要過USB-IF認證，那麼，除了那種在適配器上直接伸出來不可拔除的USB公頭輸出線之之外，其他DFP應用都乖乖的加上USB TYPE-C芯片，如果不需要認證，看著辦吧，同樣都能夠用的情況下，市場會決定一切的.
目前，看得到的必須要用TYPE-C芯片的應用，包括：筆記本電腦，手機，平板，移動電源，支持高壓快充的適配器.
☞附上基礎知識：
■與USB TYPE-C物理接口相關的標準一共有三個：USB Type-C 1.1, USB PD 2.0, Battery Charging 1.2，如果3個協議全部支持，則可以實現Type-C的所有優勢特性.
■Type-C把設備的角色在供電和數據傳輸上進行了分離，電能傳輸上分為SRC（即供電方，例如適配器），SNK（即受電方，例如U盤）.
■對於既能夠承擔SRC角色，又能夠承擔SNK角色的設備，則稱為DRP設備(例如筆記本電腦和手機)。在DRP設備中.
■有一類特別傾向於成為SRC設備的Device，稱為Try.SRC設備（例如移動電源）.
■數據傳輸角色上，分為DFP(即傳統的HOST)和UFP（即傳統的Device或者Slave）默認情況下，SRC即為DFP，SNK即為UFP.
■如果要改變這種默認的搭配，則要使用USB PD 2.0通信協議進行ROLE_SWAP，所有這些角色定義及角色切換，都是通過USB TYPE-C協議中的CC邏輯及通信來實現的.
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