USB TYPE-C DOCKING技术将加速PC时代的终结
LDR6023带来业界最小DOCKING设计
2015的下半年，越来越多品牌TYPE-C手机、平板、NotEBook的发布，新ipad采用与Macbook完全相同的充电档位（5v 2.4a和14.5V 2A），Iphone7传闻将支持USB PD(虽然接口仍然是lighting)，已经不再有人怀疑TYPE-C时代的快速来临。现在关心的问题是，这种变化将会对PC-平板-手机，或者说个人终端市场带来怎样的影响。在此，我们先看看Apple在2015年初随macbook一同推出的一款配件—TYPE-C DOCKING。
图1 APPLE官方TYPE-C DOCKING
在TYPE-C接口出现以前，这类产品，通常被叫做HUB，而DOCKING与hub的不同，主要体现在，hub是用作信息分发，DOCKING则是一个补给站，除了分发USB、音视频信息，还能够带来电能补充、网络接入等，此外，TYPE-C独有的ALT MODE还能够通过自定义引脚电气特性带来更多的可能。我们可以想象一下DOCKING与手机结合之后所产生的后果。手机通过TYPE-C DOCKING接上充电器、HDMI显示器、无线键鼠之后与PC无异。WIN10以及类似的跨平台操作系统，为用户带来手机、PAD与PC应用的无缝衔接。当然，更长远来看，无线HDMI/USB数据传输技术以及无线充电技术的普及将会取代TYPE-C接口，让有线接口的时代彻底终结。
下面让我们来看看TYPE-C DOCKING技术实现的具体细节，以更好的理解整个过程(以LDR6023 USB PD控制芯片的控制策略为例)。
情况一，只有一个DOCKING配件插入电脑，没有电源及HDMI显示终端插入。这种情况最为简单，配件将与传统的HUB完全一致，从主机获取电源和USB数据。此时，我们插入一个TYPE-C接口的电源到DOCKING。 DOCKING的主控芯片LDR6023在检测到正确的外接电源之后，需要把供电角色切换过来，通过USB PD通信协议向主机发送Power role Swap命令，把自己变为电源(SRC)，而主机变为负载(SNK)。切换成功之后，LDR6023会在适配器和电脑之间，来一个PD信息透传，即把适配器的Source_cap(电源功能能力，通常为电源适配器支持的若干级电压和电流信息)广播信息传递给主机。主机接收到这个信息后，从中选择一档适合自己的电压，并发送Request数据包。DOCKING收到数据包后，传递给电源。电源收到后，调整自己的输出电压至主机请求的值。这样就完成了DOCKING在电源传输方面对电源和主机之间的透传。
图2 MACBOOK与DOCKING的供电协商过程(由LDR-PD01抓取)
情况二，TYPE-C电源先插上DOCKING，然后DOCKing插入到主机，这种情况下，DOCKING一插进来已经是SRC，即供电端。但是，这种情况下，USB数据分发功能将无效(因为SRC默认为DFP即HOST角色，导致了主机不认为DOCKING是一个UFP即Device)，为了让主机把数据传输过来，DOCKING需要通过USB PD命令向主机发出Data Role Swap请求。主机接收到这个请求之后，会切换自己的数据角色，转为DFP即HOST，则从主机到DOCKING的数据通路就被打通了。
情况三，在外接电源和主机，并正常工作的情况下，电源突然被拔出。这种情况是非常糟糕的，因为一旦掉电之后，DOCKING就需要在有限的时间之内，快速的通过POWER ROLE SWAP命令向主机申请电源供应，重新回到情况一的状态。
在以上三种情况中，只要HDMI接口有显示终端接入，都将会触发DOCKING向主机申请VDM通信，并进入ALT MODE，在这种模式下，USB TYPE-C接口的6根pin，将会被定义为DP数据及控制信号传输通路(注意，并不影响另外6根线进行USB 3.0和USB2.0的数据输)。
图3 苹果官方DOCKING与MACBOOK之间的ALT MODE协商(由LDR-PD01抓取)
从以上过程我们可以看出DOCKING是一种非常贴心的外设，能够让消费者体验多种使用模式切换的无缝衔接，未来将会衍生很多应用场景。PAD，NOTEBOOK都可能会退化成手机的DOCKING，即，可以通过TYPE-C接口，或者无线接口成为手机的显示终端、输入工具以及充电补给站。当然作为手机配件来说，苹果的这款DOCKING显得太过臃肿，我们可以通过一些技术，设计一些非常小巧的DOCKING，例如下图：
图4 业界最小的DOCKING适用于手机可以按此板开模
这款乐得瑞科技利用LDR6023设计出来的全球最小体积的USB TYPE-C DOCKING，就代表了TYPE-C手机时代的DOCKING潮流。
