USB --- PD协商

发布时间：2026/7/30 6:54:39

USB --- PD协商

USB PD 从机（Sink）的状态机流程（SNK_STARTUP→DISCOVERY→...→SNK_READY）是从机（Sink）主动发起并主导，配合主机（Source）响应完成的协商过程，每个状态的切换由特定消息交互或超时机制触发。以下是各步骤的详细说明：

1. SNK_STARTUP（从机启动）

角色：从机（Sink）主动初始化。
触发条件：从机物理连接到主机（如插入 USB-C 线缆），硬件检测到 VBUS 电压（或 CC 线信号）后进入该状态。
行为：从机初始化 PD 控制器（如 TCPM 模块），配置底层硬件（如 CC 线检测电路），准备进入协议协商。
状态切换触发：初始化完成后，自动进入 SNK_DISCOVERY 状态。

2. SNK_DISCOVERY（从机发现）

角色：从机主动发起，探测主机是否支持 PD 协议。
触发条件：从 SNK_STARTUP 完成后进入。
行为：
- 从机通过 CC 线发送 PD_CTRL_GET_SOURCE_CAP 消息（请求主机发送供电能力）。
- 若主机支持 PD，会响应 PD_DATA_SOURCE_CAP 消息（包含主机的电压、电流等供电能力）。
- 若超时未收到响应，可能回退到非 PD 模式（如 USB 2.0/3.0 标准供电）。
状态切换触发：收到主机的 SOURCE_CAP 消息后，进入 SNK_WAIT_CAPABILITIES 状态。

3. SNK_WAIT_CAPABILITIES（等待主机能力）

角色：从机等待并解析主机的完整能力集。
触发条件：从 SNK_DISCOVERY 收到主机首条 SOURCE_CAP 消息后进入。
行为：
- 主机可能分多条消息发送完整供电能力（若能力较多，需分片传输），从机在此状态等待所有分片并整合。
- 若主机只发送一条 SOURCE_CAP 消息，此状态会快速完成。
状态切换触发：从机成功解析主机完整的供电能力集后，进入 SNK_NEGOTIATE_CAPABILITIES 状态。

4. SNK_NEGOTIATE_CAPABILITIES（协商供电能力）

角色：从机主动选择供电方案，发起协商。
触发条件：从机解析完主机能力集后进入。
行为：
- 从机根据自身需求（如所需电压、电流），从主机能力集中选择一个方案，发送 PD_CTRL_REQUEST 消息（包含选中的方案索引）。
- 主机收到请求后，若同意，会返回 PD_CTRL_ACCEPT 消息；若拒绝，返回 REJECT 或不响应（超时）。
状态切换触发：收到主机的 ACCEPT 消息后，进入 SNK_TRANSITION_SINK 状态；若收到 REJECT 或超时，可能重新协商或退出 PD 模式。

5. SNK_TRANSITION_SINK（切换供电状态）

角色：主机执行供电切换，从机等待确认。
触发条件：从机收到主机的 ACCEPT 消息后进入。
行为：
- 主机收到 ACCEPT 后，开始调整输出电压 / 电流（切换到协商的供电方案）。
- 从机在此状态等待主机完成供电切换，并准备接收新电压。
- 主机完成切换后，发送 PD_CTRL_PS_RDY 消息（Power Supply Ready，供电就绪）。
状态切换触发：收到主机的 PS_RDY 消息后，进入 SNK_READY 状态；若超时未收到，可能触发重试或报错。

6. SNK_READY（从机就绪）

角色：双方完成协商，进入稳定供电状态。
触发条件：从机收到主机的 PS_RDY 消息后进入。
行为：
- 从机确认主机供电稳定，开始正常工作（如设备充电、数据传输）。
- 双方可能周期性发送 PD_CTRL_PING 消息确认连接（可选，取决于协议配置）。
状态切换触发：若检测到断开（如 VBUS 掉电、CC 线信号丢失），回退到 SNK_UNATTACHED 状态；若需要重新协商（如从机需求变化），可能触发重新进入 DISCOVERY 流程。

总结：核心交互逻辑

主导方：从机（Sink）全程主动发起请求（GET_SOURCE_CAP、REQUEST），驱动状态机推进。
主机（Source）仅被动响应从机的请求（返回 CAP、ACCEPT、PS_RDY），不主动触发状态切换。
关键消息：GET_SOURCE_CAP（从机→主机）、SOURCE_CAP（主机→从机）、REQUEST（从机→主机）、ACCEPT（主机→从机）、PS_RDY（主机→从机），这五条消息是状态切换的直接触发信号。