Mikrocontroller mit USB 2.0 Device an Host USB-C (3 A)

[Charly (Gast)]

Hallo,

ich möchte einen Mikrocontroller (PIC32) per USB 2.0 als Device an einem 
PC (USB Host) betreiben, was auch schon funktioniert. Nun möchte ich 
jedoch mehr als 500 mA Strom vom Host erhalten.

In dem Thread Beitrag "Micro-USB Stecker auf USB Typ-C Buchse Schaltplan?" (aus dem auch 
das angehängte Bild stammt) wurde diskutiert, wie ein USB 2.0 Device an 
einem USB-C Host angeschlossen wird. Erhält das Device bei einer solchen 
Verkabelung automatisch die Möglichkeit bis zu 3 A zu beziehen? Mit dem 
USB 2.0 Diskriptor kann das Device ja eigentlich nur bis zu 500 mA beim 
Host "beantragen". Oder liefert ein USB-C Host standardmäßig bis zu 3 A, 
ohne dass das Device das explizit anfragen muss?

[Charly (Gast)]

Mit USB-C Host meine ich übrigens einen "echten USB-C Host", also keinen 
USB 3.1 Host, der "nur" 900 mA bereitstellen kann.

[Harald A. (embedded)]

Das hat mich jetzt auch mal näher interessiert! Neben unzähligen 
Artikeln im Netz, die das Thema auf Computer-Bild Niveau abhandeln, habe 
ich eine brauchbare AppNote von ST gefunden:

https://www.st.com/resource/en/technical_article/dm00496853-overview-of-usb-type-c-and-power-delivery-technologies-stmicroelectronics.pdf

Demnach (Kapitel 8) kann ein echter USB-C Port ohne Aushandlung 
tatsächlich 5V/3A liefern.

Die grundsätzlich notwendigen Widerstände an CC1 und CC2 für die 
Sink/Source Rolle sind Dir vermutlich bekannt. Falls nicht, das ist auch 
in dem Dokument beschrieben.

[100% velerfrey (Gast)]

Harald A. schrieb:
> Das hat mich jetzt auch mal näher interessiert! Neben unzähligen
> Artikeln im Netz, die das Thema auf Computer-Bild Niveau abhandeln, habe
> ich eine brauchbare AppNote von ST gefunden:
>
> 
https://www.st.com/resource/en/technical_article/dm00496853-overview-of-usb-type-c-and-power-delivery-technologies-stmicroelectronics.pdf

'10-Gbyte TX differential pair in USB 3.1'

Ist zwar kein Computer-Bild Niveau, aber gegen gelesen hat das wohl auch 
niemand..

[Wolfgang (Gast)]

100% velerfrey schrieb:
> '10-Gbyte TX differential pair in USB 3.1'
>
> Ist zwar kein Computer-Bild Niveau, aber gegen gelesen hat das wohl auch
> niemand..

Ersetzte "byte" durch "Bit/s" - ist doch so ähnlich ;-)

[Thomas Z. (usbman)]

Harald A. schrieb:
> Demnach (Kapitel 8) kann ein echter USB-C Port ohne Aushandlung
> tatsächlich 5V/3A liefern.

Das ist soweit richtig, und trotzdem darf ein USB2 Gerät halt doch nur 
500mA ziehen. Wenn es mehr wird darf keine USB2 Buchse verbaut sein. Das 
ist auch eine Frage der USB Kabel. Ein normales USB Kabel schafft die 3A 
nicht. Zusätzlich ist da noch die Sache mit eventuellen Hubs

[Gustl B. (gustl_b)]

Thomas Z. schrieb:
> Das ist soweit richtig, und trotzdem darf ein USB2 Gerät halt doch nur
> 500mA ziehen.

Klar darf USB 2 mehr als 500 mA. Nur muss das eben ausgehandelt werden.
Ich spiele ja aktuell mit USB-C und Messe da auch den Strom. Ein USB 3 
Port von meinem Thinkpad liefert da bis 2 A. Mehr habe ich nicht 
ausprobiert. Und das bei einer USB-A Buchse.

[Jim M. (turboj)]

Charly schrieb:
> Nun möchte ich
> jedoch mehr als 500 mA Strom vom Host erhalten.

Dann benutze den USB PD Handshake. Nur wenn der kommt bist Du sicher 
dass Du mehr als 500mA ziehen darfst.

USB A-to-C Kabel gibt es AFAIK mit allen 3 Kennungswiderständen - auf 
die kann man sich also nicht verlassen. Schlimmer: Der Anwender sieht 
nicht welcher Widerstand im Kabel verbaut wurde.

Einen USB-A Host (PC) kann man via Datenleitungen von einem USB-A 
Ladegerät unterscheiden: Beim Host kommt ein USB Reset (beide Leitungen 
auf GND), beim Ladegerät sind die Datenleitungen kurzgeschlossen (d.h. 
D- folgt dem D+ Pegel). Nur im letzteren Fall darf man bis zu 1,5A 
ziehen - muss dafür aber die Spannung beachten.

Das Ganze ist in der Praxis aber nicht sooo streng: Viele (ältere) USB 
2,5" HDDs ziehen >1A beim Anlaufen und >>500mA im Betrieb. Deswegen 
laufen die mitunter nur an bestimmten Ports.

[Harald A. (embedded)]

Thomas Z. schrieb:
> Wenn es mehr wird darf keine USB2 Buchse verbaut sein.

Jim M. schrieb:
> USB A-to-C Kabel gibt es AFAIK mit allen 3 Kennungswiderständen

Das hat er in seinem OP auch nicht gefordert:

Charly schrieb:
> wie ein USB 2.0 Device an
> einem USB-C Host angeschlossen wird.
...
> Mit USB-C Host meine ich übrigens einen "echten USB-C Host", also
> keinen USB 3.1 Host, der "nur" 900 mA bereitstellen kann.

So wie ich das lese möchte er ein USB2.0 Gerät sein, verbaut aber eine 
USB-C Buchse. Ob das man das laut Norm „darf“ dürfte hier kaum eine 
Rolle spielen - sonst würde er wohl kaum in einem Bastlerforum 
schreiben. Die Frage, die ihn beschäftigt, dürfte primär sein, ob das 
funktioniert und nicht. Wenn er ein Massenprodukt bauen will kommt er 
ohnehin nicht ohne weitere Produktqualifizierung aus.
In der ST App steht, dass ein Host an einer echten USB-C Buchse 3A ohne 
Aushandlung bereitstellt.

Kurzum: Also ja, sollte (angeblich) gehen. Garantien gibt es keine.

Edit: Falls jemand auf das Bild Bezug nimmt, das kommt aus dem anderen 
Thread). Das wegzulassen wäre besser gewesen.