[中微快充电压申请kit] 测评报告4: QC快充协议学习

flyaqiao

[中微快充电压申请kit] 测评报告4: QC快充协议学习 [复制链接]

 

环境搞了,灯也点了,应该要学习一下快充了,经过一周的爬网,发现PD的资源很少,目前也没搞明白,但发现QC好像比较简单,那么我们就先从QC开始学习!

从别人那复制一段说明,想放链接,找不到了,对不起原作者了:

1、手机在d+上加0.6v电压，这时充电器内部d+和d-是联通的，d-也是0.6v。
2、在1.35秒后，充电器断开d+和d-的联通，d-电压降到0，这时表示充电器支持协议。
3、接下来就是手机请求电压，并保持：
在d+加0.6v，d-加0v时，输出5v；
在d+加3.3v，d-加0.6v时，输出9v；
在d+加0.6v，d-加0.6v时，输出12v；
在d+加3.3v，d-加3.3v时，输出20v；
在d+加0.6v，d-加3.3v时，充电器进入continuous mode 也就是我们称的qc3.0模式。

  Portable Device | HVDCP Class A  | HVDCP Class B
  D+     | D-     | Adapate Voltage| Adapter Voltage
  0.6V   | 0.6V   |       12V      |      12V
  3.3V   | 0.6V   |       9V       |      9V
  0.6V   | 3.3V   | Continuous mode| Continuous mode
  3.3V   | 3.3V   | Previous voltage|     20V
  0.6V   | GND    |       5V       |      5V

上电---> D+0.6V  D-浮空 ---> 延时1.5S ---> D-3.3V ---> 进入QC3.0模式 --->

由于我手头的充电器只支持5V和9V,所以我只测试了5V和9V的输出

I(31030) : VBUS=9048mv
I(31048) : VBUS=5096mv
I(31050) : VBUS=9056mv
I(31092) : VBUS=5096mv
I(31094) : VBUS=9048mv
I(31097) : VBUS=5096mv
I(31099) : VBUS=9056mv
I(31101) : VBUS=5096mv
I(31105) : VBUS=9056mv
I(31106) : VBUS=5096mv
I(31110) : VBUS=9048mv
I(31119) : VBUS=5096mv
I(31121) : VBUS=9056mv
I(31178) : VBUS=5088mv
I(31181) : VBUS=9048mv
I(31184) : VBUS=5096mv
I(31186) : VBUS=9056mv
I(31187) : VBUS=5096mv
I(31189) : VBUS=9056mv
I(31518) : VBUS=5096mv
root:/$ 

通过QC的协议可以看出,USB+和USB-需要通过不同电压值表示不同的功能.主要是0V,0.6V,3.3V三种状态.从官方原理图可以看出DP1输出低时USB+=0.6V,DP1输出3.3V时,USB+=3.3V

DM1和DM2输出0时,USB-=0V,DM1高DM2低时USB-=0.6V,DM1高,DM2高时USB-=3.3V

 

经过封装:

void DP_OUT_3V3()
{
  GPIO3->DO_f.P6 = 1;
}
void DP_OUT_0V6()
{
  GPIO3->DO_f.P6 = 0;
}
void DM_OUT_3V3()
{
  GPIO1->DO_f.P6 = 1;
  GPIO1->DO_f.P7 = 1;
}
void DM_OUT_0V6()
{
  GPIO1->DO_f.P6 = 1;
  GPIO1->DO_f.P7 = 0;
}
void DM_OUT_0V0()
{
  GPIO1->DO_f.P6 = 0;
  GPIO1->DO_f.P7 = 0;
}

 QC的握手过程:

1、手机在D+或D-上加0.6V电压，这时D+和D-是通过充电器内部MOS管联通联通的，D+和D-同时是0.6V。
2、在1秒后，充电器内部断开D+和D-的联通，D-电压降到0，这时表示充电器支持协议。如果D-电压不变,说明是支持QC的充电器,但不支持数据通信.DCP模式

static int SupportQCCheck(void)
{
  int dm_v;
  DP_OUT_0V6();
  OsWaitDelay(OS_TICKS_PER_SEC / 2);  // 0.5s
  dm_v = ADCA_ReadDM();
  if (dm_v < 250)           // 判断DM < 0.25V
    return 0; // 不支持QC SDP
  OsWaitDelay(OS_TICKS_PER_SEC);
  dm_v = ADCA_ReadDM();
  if (dm_v > 400)
    return 1; // 支持QC, DCP
  return 2;   // 支持QC, CDP
}
int ADCA_ReadDM()
{
  int ret = 0;
  /*
  (2)设置ADCA通道使能
  */
  ADCA_EnableChannel(ADCA_CH_12_MSK);  /*选择AN11/12*/
  //SYS_SET_IOCFG(IOP16CFG, SYS_IOCFG_P16_AN11);    /*关闭P16的数字功能*/
  SYS_SET_IOCFG(IOP17CFG, SYS_IOCFG_P17_AN12);    /*关闭P17的数字功能*/
  /*
  (5)开启ADCA
  */
  ADCA_Start();
  if (!ADCA_IS_BUSY()) {
    ADCA_Go();
    while (ADCA_IS_BUSY());
    ret = ADCA_GetResult(ADCA_CH_12);
    ADCA_DisableChannel(ADCA_CH_12_MSK);
    ADCA_Stop();
  }
  return ret;
}

检测是通过ADC功能,检测DM2脚电压判断

然后再封装几个常用电压切换接口

static void QCSwitch12V(void)
{
  DP_OUT_0V6();
  DM_OUT_0V6();
}
static void QCSwitch9V(void)
{
  DP_OUT_3V3();
  DM_OUT_0V6();
}
static void QCSwitch5V(void)
{
  DP_OUT_0V6();
  DM_OUT_0V0();
}

接下来我们开一个任务来实现QC的握手和电压切换

void AppQCTask(void)
{
  int vbus = 0;
  int iVStep = 0;
  SYS_SET_IOCFG(IOP36CFG, SYS_IOCFG_P36_GPIO);
  SYS_SET_IOCFG(IOP16CFG, SYS_IOCFG_P16_GPIO);
  SYS_SET_IOCFG(IOP17CFG, SYS_IOCFG_P17_GPIO);
  GPIO_CONFIG_IO_MODE(GPIO3, GPIO_PIN_6, GPIO_MODE_OUTPUT);
  GPIO_CONFIG_IO_MODE(GPIO1, GPIO_PIN_6, GPIO_MODE_OUTPUT);
  GPIO_CONFIG_IO_MODE(GPIO1, GPIO_PIN_7, GPIO_MODE_OUTPUT);
  GPIO3->DO_f.P6 = 0;
  GPIO1->DO_f.P6 = 0;
  GPIO1->DO_f.P7 = 0;
  SYS_SET_IOCFG(IOP16CFG, SYS_IOCFG_P16_AN11);
  SYS_SET_IOCFG(IOP17CFG, SYS_IOCFG_P17_AN12);
  GPIO_CONFIG_IO_MODE(GPIO1, GPIO_PIN_6, GPIO_MODE_INPUT);
  GPIO_CONFIG_IO_MODE(GPIO1, GPIO_PIN_7, GPIO_MODE_INPUT);
  m_bSupportQC = SupportQCCheck();  // 充电器必须上电才能检测
  SYS_SET_IOCFG(IOP16CFG, SYS_IOCFG_P16_GPIO);
  SYS_SET_IOCFG(IOP17CFG, SYS_IOCFG_P17_GPIO);
  GPIO_CONFIG_IO_MODE(GPIO1, GPIO_PIN_6, GPIO_MODE_OUTPUT);
  GPIO_CONFIG_IO_MODE(GPIO1, GPIO_PIN_7, GPIO_MODE_OUTPUT);
  if (m_bSupportQC) {
    logInfo("QC is support => %d", m_bSupportQC);
    QCSwitch5V();
//    QCSwitchContinuousMode();
  }
  while (1) {
    OsWaitDelay(OS_TICKS_PER_SEC);  // 1s
    vbus = (ADCA_ReadVBus() * 3300 / 4096) * 8;
    logInfo("VBUS=%dmv", vbus);
    UpdateLed(vbus);
    OsWaitSignal(KEY_SIGNAL, INFINITE); // 等待按钮信号
    if (m_bSupportQC) {
//      QCAdd200mv();
//      iVStep++;
      if (iVStep == 0)
        QCSwitch5V();
      else if (iVStep == 1)
        QCSwitch9V();
      else if (iVStep == 2)
        QCSwitch12V();
      iVStep = (iVStep + 1) % 2;
    }
  }
}

任务第一步先检测是否支持QC,如果支持QC,则申请5V电压,然后串口打印当前电压,并等待按钮消息(按钮消息由GPIO中断触发)

触发后在5V和9V之间切换,按一次切换一次

void GPIO2_IRQHandler(void)
{
  if (GPIO_GetIntFlag(GPIO2, GPIO_PIN_1)) {
    OsSetSignal(KEY_SIGNAL);
    GPIO_ClearIntFlag(GPIO2, GPIO_PIN_1);
  }
}
// 按钮中断初始化
  GPIO_CONFIG_IO_MODE(GPIO2, GPIO_PIN_1, GPIO_MODE_INPUT_WITH_PULL_UP);
  GPIO_EnableInt(GPIO2, GPIO_PIN_1_MSK, GPIO_INT_EDGE_FALLING);
  NVIC_SetPriority(GPIO2_IRQn, 2);
  NVIC_EnableIRQ(GPIO2_IRQn);

后面附上代码 Demo4_20231117112819.rar (313.79 KB, 下载次数: 3)

2023-11-17 11:29 上传

点击文件名下载附件

通过这次学习,基本了解了QC2.0/QC3.0的工作原理,但是由于手头没有大功能QC的充电器,有的旧的手机充电器好像QC3.0也不支持.只支持5V/9V两种,所以测试的有限.

代码写的有点粗陋,还请各位大神多多指教.如有发现QC的不对之处,也请帮忙指正...

 

 

fxyc87

QC协议原来这么简单，TYPE-C PD协议可复杂多了，需要专用芯片或专用IP接口实现。

Jacktang

通过测试明白QC2.0/QC3.0的工作原理了，达到目的

hjl2832

现在都是用PD协议了，包括笔记本电脑的电源适配器，都是PD协议的。

lkh747566933

买了一个号称支持PD和QC协议的65W快充头，结果根本不行，只能跑到20W

chejm

感谢楼主提供的技术分享，先收藏学习再发表个人意见，顶起来

flyaqiao

lkh747566933 发表于 2023-11-23 18:48 买了一个号称支持PD和QC协议的65W快充头，结果根本不行，只能跑到20W

还是要买品牌的

lkh747566933

flyaqiao 发表于 2023-11-27 22:20 还是要买品牌的

是的

2609

没想到QC居然比PD要简单，市面上PD协议用的比QC要多，可能是因为在功能性上PD比QC更强，是这样吗