Windows 对 USB 类型 C 连接器的支持

本主题适用于想要使用 USB 类型 C 连接器构建Windows 10系统,并希望利用 OS 功能,以便通过广告牌设备更快地充电、电源交付、双重角色、备用模式和错误通知。

传统的 USB 连接在每个端使用带有 USB A 和 USB B 连接器的电缆。 USB A 连接器始终插入主机端,USB B 连接器连接功能端,这是设备 (手机) 或外围设备 (鼠标、键盘) 。 使用这些连接器,只能将主机连接到函数;从不向另一个主机的主机或另一个函数的函数。 主机是电源提供程序,该函数使用来自主机的电源。

传统配置会限制某些方案。 例如,如果移动设备想要连接到外围设备,设备必须充当主机,并将电源传送到连接的设备。

USB 3.1 规范中定义的 USB-IF 引入的 USB 类型 C 连接器解决了这些限制。 Windows 10引入了对这些功能的本机支持。

usb 连接器比较。

功能摘要

  • 通过 USB 类型 C 的电源交付,可加快高达 100W 的充电速度。
  • USB 主机和 USB 设备的单个连接器。
  • 可以切换 USB 角色以支持 USB 主机或设备。
  • 可以在源电源和接收器电源之间切换电源角色。
  • 支持其他协议,如 DisplayPort 和 Thunderbolt over USB Type-C。
  • 引入 USB 广告牌设备类,为备用模式提供错误通知。

官方规范

USB 类型 C 规范

USB 电源交付

广告牌设备规范

UCSI 规范

硬件设计

USB Type-C 连接器是可逆的和对称的。

USB 类型 C 对称电缆。

主要组件包括:USB Type-C 连接器及其端口或 PD 控制器,用于管理连接器的 CC 引脚逻辑。 此类系统通常具有一个双角色控制器,可将 USB 角色从主机交换为函数。 它具有Display-Out模块,允许通过 USB 传输视频信号。 (可选)它可以支持 BC1.2 充电器检测。

考虑有关 USB 组件设计和开发的建议,包括最低硬件要求、Windows 硬件兼容性计划要求以及基于这些要求构建的其他建议。 硬件组件指南 USB

选择驱动程序模型

使用此流程图确定 USB 类型 C 系统的解决方案。 司机。

如果系统... 建议的解决方案...
不实现 PD 状态机 将客户端驱动程序写入 UcmTcpciCx 类扩展。

编写 USB 类型 C 端口控制器驱动程序
在硬件或固件中实现 PD 状态机并支持 USB 类型 C 连接器系统软件接口, (ACPI 上的 UCSI) 加载 Microsoft 提供的内置驱动程序、UcmUcsiCx.sys和UcmUcsiAcpiClient.sys。

请参阅 UCSI 驱动程序
在硬件或固件中实现 PD 状态机,但不支持 UCSI 或支持 UCSI,但需要 ACPI 以外的传输 编写 UcmCx 类扩展的客户端驱动程序。

编写 USB 类型 C 连接器驱动程序

编写 USB 类型 C 策略管理器客户端驱动程序
实现 UCSI,但需要 ACPI 以外的传输 将客户端驱动程序写入 UcmUcsiCx 类扩展。

使用 此示例模板 并根据硬件使用的传输对其进行修改。

编写 UCSI 客户端驱动程序

启动驱动程序

  • 仅当支持 USB 函数模式时,才需要 USB 函数驱动程序启动。 如果以前为 USB micro-B 连接器实现了 USB 函数驱动程序,请在 ACPI 表中将相应的连接器描述为 USB 类型 C,以便 USB 函数驱动程序继续工作。

    有关详细信息,请参阅 有关编写 USB 函数驱动程序的说明

  • 只有具有双角色控制器的设备需要 USB Role-Switch 驱动程序启动,这些控制器同时承担主机角色和函数角色。 若要启动 USB Role-Switch驱动程序,需要修改 ACPI 表以启用 Microsoft 现成 USB 角色切换驱动程序。

    有关详细信息,请参阅 有关启动 USB 角色交换机驱动程序的指南

  • Windows 需要 USB 连接器管理器驱动程序来管理系统上的 USB 类型 C 端口。 USB 连接器管理器驱动程序的启动任务取决于你为 USB 类型 C 端口选择的驱动程序:Microsoft 内置 UCSI (UcmUcsiCx.sys 和 UcmUcsiAcpiClient.sys) 驱动程序、UcmCx 客户端驱动程序或 UcmTcpciCx 客户端驱动程序。 有关详细信息,请参阅上一部分中的链接,这些链接介绍如何为 USB 类型 C 系统选择正确的解决方案。

测试

对公开 USB Type-C 连接器的系统和设备执行各种功能和压力测试。

  • 使用 USB Type-C ConnEx 测试 USB 类型 C 系统:运行 Windows 硬件实验室工具包 (HLK) 中包含的 USB 测试。
  • 使用 C 到 A 电缆运行 USB 函数 HLK 测试:在 HLK 中搜索 Windows USB 设备
  • 认证和符合性:参加由标准机构主办的电源交付和 USB 类型 C 合规性研讨会。

另请参阅