Android Qcom USB Driver学习(二)

BC v1.2充电规范

Battery Charging Specification

USB port 如何识别不同的Charger类型

USB Charger类型

USB_SDP_CHARGER	POWER_SUPPLY_TYPE_USB （ Standard Downstream Port ）	USB Charger
USB_CDP_CHARGER	POWER_SUPPLY_TYPE_USB_CDP （ Charging Downstream Port ）	USB Charger
USB_ACA_DOCK_CHARGER	POWER_SUPPLY_TYPE_USB_ACA （ Accessory Charger Adapters ）	USB Charger
USB_ACA_A_CHARGER	POWER_SUPPLY_TYPE_USB_ACA （ Accessory Charger Adapters ）	USB Charger
USB_ACA_B_CHARGER	POWER_SUPPLY_TYPE_USB_ACA （ Accessory Charger Adapters ）	USB Charger
USB_ACA_C_CHARGER	POWER_SUPPLY_TYPE_USB_ACA （ Accessory Charger Adapters ）	USB Charger
USB_DCP_CHARGER	POWER_SUPPLY_TYPE_USB_DCP （ Dedicated Charging Port ）	AC Charger
USB_PROPRIETARY_CHARGER	POWER_SUPPLY_TYPE_USB_DCP （ Dedicated Charging Port ）	AC Charger

DCP

​ Dedicated Charging Port就是wall adapter or AC charger。平时用的连到220v插座的充电器。不能枚举USB设备，可以供(4.75v< VCHG <5.25v)的稳定电压和(0.5A <IDCP <5A)的充电电流。DCP在内部将D+和D-短接。

ACA

Accessory Charger Adapter，PD设备连接到OTG port上，连接到Accessory Port上的外设能正常的使用USB信号和OTG设备进行通信，charger port仅标识为充电口口，并且需要指示何时给OTG和Accessory ports进行供电，ACA这种还没很了解。

CDP

Charging Downstream Port就是大电流充电端口，其实就是特殊USB口，它可以提供1.5A ~ 5A的大电流充电。 没连通外设时，当CDP检测到D+线上的电压VDAT_REF (Data Detect Voltage 0.25V ~ 0.4V）< VDP < VLGC (Logic Threshold 0.8V ~ 2V)后，会在D-线上输出VDM_SRC (0.5v ~ 0.7v)；从外设联通时起，CDP将不再把电压VDM_SRC输出到D-上，直到外设断开联通。

SDP

Standard Downstream Port是标准的DS Port，通常是值电脑的USB口，是遵循USB2.0规范的host或hub的朝下端口。支持USB1.1(100 mA), USB2.0(100 mA/500mA) 和 USB 3.0(150 mA/900 mA)，D+ and D- 一般内部下拉电阻14.25-24.8欧姆。

Other

除此以上遵循USB BC 1.2 specification，其实还有两类Other charging port (OCP) ，具有专有 D+/D- 充电配置的非标准充电器，USB 充电规范 1.2 未涵盖的端口。 这些充电器具有与普通 DCP 相似的电流能力。 D+ 和 D- 连接到Vbus 通过电阻分压器提供固定电压电平以及 Floating charger ，D+ 和 D- 浮动的非标准充电器， Type-C允许使用这种类型的充电器规格，只要它具有 Type-C 插座或系留电缆。

高通检测流程

高通平台的电池充电是被PMIC或者外部的充电芯片所控制。它必须知到充电器类型和最大充电电流。

充电类型

(1)DCD：DP上有150mV（= 10uA x 15K欧姆下拉电阻）的电压，DM上电压为0，

这是一个硬件检测模块，用于帮助检测 USB数据线已与另一端的引脚接触，与FLOAT类型有关

DCD机制向D+提供的电流源，可用定时器替代，但DCD能尽快检测数据线的连接，不必等待定时器超时，

DCD（data contact detect）的检测机制等待时间是可编程的通常是300ms 或者 600 ms。

(2)Primary Det（DP发起检测DM）：

DP上加载0.6V电压，DM上电压为0，充电器类型是SDP

DP上加载0.6V电压，DM上电压为0.6V，进入Secondary Det

(3)Secondary Det（DM发起检测DP）：

DM上加载0.8V电压，DP上电压为0，充电器类型是CDP

DM上加载0.8V电压，DP上电压为0.8V，充电器类型是DCP

kernel/msm-4.19/drivers/usb/phy/phy-msm-usb.c
kernel/msm-4.19/drivers/power/supply/qcom/qpnp-smb5.c
msm_otg_probe
	INIT_WORK(&motg->sm_work, msm_otg_sm_work);
		OTG_STATE_UNDEFINED
			OTG_STATE_B_IDLE
				msm_otg_start_host(otg, 1);
				OTG_STATE_A_HOST
			or
				msm_otg_start_peripheral(otg, 1);
				OTG_STATE_B_PERIPHERAL;

	INIT_DELAYED_WORK(&motg->chg_work, msm_chg_detect_work);
		USB_CHG_STATE_IN_PROGRESS // 正在检测中
			USB_CHG_STATE_WAIT_FOR_DCD
				USB_CHG_STATE_DCD_DONE
					msm_chg_check_primary_det  //区分 SDP和DCP/CDP or SDP和FLOAT
						USB_CHG_STATE_DETECTED //检测完毕状态
				    or
					    USB_CHG_STATE_PRIMARY_DONE
					    	msm_chg_check_secondary_det  //区分DCP和CDP
					    	USB_CHG_STATE_SECONDARY_DONE
					    		USB_CHG_STATE_DETECTED //检测完毕状态

kernel/msm-4.19/drivers/usb/phy/phy-msm-usb.c
float类型检测应该主要跟硬件有关，在DCD Done阶段, 如USB数据线不短路并悬空，当连接上拉和下拉时，电压不符标准
  	case USB_CHG_STATE_DCD_DONE:
        ...
  		vout = msm_chg_check_primary_det(motg);
  		line_state = readl_relaxed(USB_PORTSC) & PORTSC_LS;
  		dm_vlgc = line_state & PORTSC_LS_DM;
  		if (vout && !dm_vlgc) { /* VDAT_REF < DM < VLGC */
  			if (line_state) { /* DP > VLGC */
  				motg->chg_type = USB_NONCOMPLIANT_CHARGER;
  				motg->chg_state = USB_CHG_STATE_DETECTED;
  			} else {
  				msm_chg_enable_secondary_det(motg);
  				delay = MSM_CHG_SECONDARY_DET_TIME;
  				motg->chg_state = USB_CHG_STATE_PRIMARY_DONE;
  			}
  		} else { /* DM < VDAT_REF || DM > VLGC */
  			if (line_state) /* DP > VLGC or/and DM > VLGC */
 				motg->chg_type = USB_NONCOMPLIANT_CHARGER;
  			else if (!dcd && floated_charger_enable)
  				motg->chg_type = USB_FLOATED_CHARGER;
  			else
  				motg->chg_type = USB_SDP_CHARGER;

  			motg->chg_state = USB_CHG_STATE_DETECTED;
  		}
  		break;

充电电流

kernel/msm-4.19/drivers/power/supply/qcom/qpnp-smb5.c
kernel/msm-4.19/drivers/power/supply/qcom/smb5-lib.c
 static const struct power_supply_desc usb_psy_desc = {
    .name = "usb",
    .type = POWER_SUPPLY_TYPE_USB_PD,
    .properties = smb5_usb_props,
    .num_properties = ARRAY_SIZE(smb5_usb_props),
    .get_property = smb5_usb_get_prop,
    .set_property = smb5_usb_set_prop,
    .property_is_writeable = smb5_usb_prop_is_writeable,
};

smb5_usb_get_prop
    smblib_get_charge_current(chg, &val->intval);
        smblib_get_apsd_result //smblib_apsd_results = usb charger type SDP/CDP/DCP

smb5_usb_set_prop
    smblib_set_prop_pd_active
        update_sw_icl_max(chg, apsd->pst);
        	/* rp-std or legacy, USB BC 1.2 */
        	switch (pst) {
         	 case POWER_SUPPLY_TYPE_USB:
	  		 /*
	  		 * USB_PSY will vote to increase the current to 500/900mA once
	  		 * enumeration is done.
	  		 */
	  		 if (!is_client_vote_enabled(chg->usb_icl_votable,
	  						USB_PSY_VOTER)) {
	  			/* if flash is active force 500mA */
	  			vote(chg->usb_icl_votable, USB_PSY_VOTER, true,
	  					is_flash_active(chg) ?
	  					SDP_CURRENT_UA : SDP_100_MA);
	  		 }
	  		 vote(chg->usb_icl_votable, SW_ICL_MAX_VOTER, false, 0);
	  		 break;
		  	case POWER_SUPPLY_TYPE_USB_CDP:
		  		vote(chg->usb_icl_votable, SW_ICL_MAX_VOTER, true,
		  					CDP_CURRENT_UA);
		  		break;
		  	case POWER_SUPPLY_TYPE_USB_DCP:
		  		rp_ua = get_rp_based_dcp_current(chg, typec_mode);
		  		vote(chg->usb_icl_votable, SW_ICL_MAX_VOTER, true, rp_ua);
		  		break;
		  	case POWER_SUPPLY_TYPE_USB_FLOAT:
		  		/*
		  		 * limit ICL to 100mA, the USB driver will enumerate to check
		  		 * if this is a SDP and appropriately set the current
		  		 */
		  		smblib_info(chg, "debug float set to %d uA\n", chg->dcp_icl_ua);
		  		vote(chg->usb_icl_votable, SW_ICL_MAX_VOTER, true,
		  					chg->dcp_icl_ua);
		  		break;
		  	case POWER_SUPPLY_TYPE_UNKNOWN:
		  	default:
		  		vote(chg->usb_icl_votable, SW_ICL_MAX_VOTER, true,
		  					SDP_100_MA);
		  		break;
		  	}
  }