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前言
无线充电是无需物理导线连接，通过电磁场隔空传递电能的技术，其中Qi基于电磁感应技术，使用发射端（Tx）线圈通高频交流电产生交变磁场为接收端（Rx）线圈感应磁场生成电流，整流后为电池供电。
本文介绍Qi-v1.3.3-comms-physical的内容。
一、约束
（一）、数字表示
实数：使用数字 0-9、小数点，可选指数部分。
十进制整数：使用数字 0-9。
十六进制整数：使用十六进制数字 0-9 和 A-F，除非另有说明，前缀为 0x。
单位特值：使用单词 ZERO 和 ONE。
（二）、公差
除非另有说明，Qi 规范中的所有数值均为精确规定，不隐含任何公差。
（三）、数据包中的字段
存储在数据包字段中的数值采用大端格式。较高有效位存储在较低字节偏移量中。
（四）、文本字符串表示
文本字符串由可打印 ASCII 字符序列组成（范围 0x20 至 0x7E），用双引号括起。字符串存储在数据结构的字段中，第一个字符位于最低字节偏移量，必要时在字段末尾填充 ASCII NUL（0x00）字符。
示例：
文本字符串 "WPC" 存储在一个 6 字节字段中，字符序列为：'W', 'P', 'C', NUL, NUL, NUL。
文本字符串 "M:4D3A" 存储在一个 6 字节字段中，字符序列为：'M', ':', '4', 'D', '3', 'A'。
（五）、数据包的简写表示
在许多情况下，Qi 规范使用以下简写表示法引用一个数据包：
其中 < MNEMONIC > 表示《通信协议》文档中定义的数据包助记符，< modifier > 表示数据包某字段中的特定值。《通信协议》文档中的数据包定义中列出了修饰符的含义。
示例：
EPT/0x01 表示一个"End Power Transfer"数据包，其"End Power Transfer code"字段设置为 0x01。
二、功率配置
功率配置决定了电力发射器与电力接收器之间的兼容性等级。下表定义了可用的功率配置。
术语定义：
BPP PTx：基础功率配置电力发射器。
EPP5 PTx：扩展功率配置但功率能力限制为 5W 的发射器。
EPP PTx：扩展功率配置电力发射器。
BPP PRx：基础功率配置电力接收器。
EPP PRx：扩展功率配置电力接收器。
三、负载调制
本节定义了电力接收器到电力发射器通信接口的物理层和数据链路层。
电力接收器使用反向散射调制（Backscatter Modulation）与电力发射器通信。为此，接收器调制其从功率信号中消耗的功率量。发射器通过检测初级线圈上的电流和/或电压的调制来识别这种变化。换句话说，接收器和发射器使用调幅功率信号提供一条从接收器到发射器的通信信道。
（一）、调制方案
接收器应调制其从功率信号中消耗的功率量，使得初级线圈电流和/或初级线圈电压呈现两种状态：HI 状态 和 LO 状态。一个状态的特征在于：在至少 t_s 毫秒内，幅度在某个变化量 Δ 范围内保持恒定。
如果接收器与 A10 或 MP-A1 型发射器的初级线圈正确对齐，并且对于所有合适的负载，至少应满足以下三个条件之一：
HI 与 LO 状态下初级线圈电流的幅度差 ≥ 15 mA，
HI 与 LO 状态下初级线圈电压的幅度差 ≥ 200 mV，
初级线圈电流在对应驱动半桥逆变器的控制信号四分之一周期的时间点测量。
在转换期间，初级线圈电流和电压未定义。
（二）、比特编码方案
接收器应使用差分双相编码方案将数据比特调制到功率信号上。为此，接收器应将每个数据比特对齐到一个内部时钟信号的完整周期 t_CLK，使得数据比特的开始与时钟信号的上升沿对齐。该内部时钟信号的频率应为 f_CLK = (2 ± 4%) kHz。
注：接收器负载上的纹波会在发射器电流上产生纹波，可能导致发射器出现比特错误。如果该纹波的频率接近调制频率 f_CLK，比特错误数量可能特别高。
ONE 比特：在功率信号中编码为两次跳变。第一次跳变与时钟上升沿对齐，第二次跳变与时钟下降沿对齐。
ZERO 比特：在功率信号中编码为一次跳变，该跳变与时钟上升沿对齐。
（三）、字节编码方案
接收器应使用 11 位异步串行格式 传输一个数据字节。该格式包括：起始位、字节的 8 个数据位、一个奇偶校验位和一个停止位。
起始位：ZERO
数据位顺序：最低有效位（LSB）优先
奇偶校验：奇校验。如果数据字节中包含偶数个 ONE，则奇偶校验位设为 ONE；否则设为 ZERO。
停止位：ONE
（四）、数据包结构
接收器应使用数据包与发射器通信。一个数据包由 4 部分组成：前导码、包头、消息和校验和。
前导码：最少 11 位，最多 25 位，全部为 ONE，按 ASK 调制方案编码。前导码使发射器能够同步到来的数据并准确检测包头的起始位。
包头、消息、校验和：由三个或更多字节组成，按 ASK 字节编码方案编码。
发射器在以下条件下应认为数据包已正确接收：
检测到至少 4 个前导码位，后跟一个起始位，
在组成数据包的任何字节（包括包头、消息字节和校验和字节）中未检测到奇偶错误，
检测到校验和字节的停止位，
校验和字节一致。
如果数据包未正确接收，发射器应丢弃该数据包，不使用其中任何信息。
注：在 ping 阶段以及识别和配置阶段，这通常会导致超时，从而使发射器移除功率信号。
1、包头
包头为单个字节，指示数据包类型。同时，包头隐含地提供了消息的长度。消息的字节数根据包头的值计算。
2、消息
接收器应确保数据包中的消息与包头指示的数据包类型一致。消息的第一个字节 B0 紧随包头之后。
3、校验和
校验和为单个字节，使发射器能够检查传输错误。发射器应按下式计算校验和：
其中 C 为计算出的校验和，H 为包头字节，B0, B1, ..., Blast 为消息字节。
如果计算出的 C 与数据包中包含的校验和字节不相等，则发射器应判定校验和不一致。
4、数据包的正确接收
发射器应且仅应在以下条件同时满足时，判定正确接收到数据包：
每个数据字节的起始位和停止位正确，
每个数据字节的奇偶校验位正确，
数据包末尾的校验和值正确。
如果未正确接收，发射器应丢弃该数据包并按未收到处理。
注：上述要求意味着发射器不会对错误接收到的简单查询数据包或数据请求数据包做出响应。
5、数据包的开始和结束
下图放大了数据包开始和结束部分，显示了多个前导码位、第一个起始位和最后一个停止位。
数据包开始的参考时间：第一个起始位（ZERO）开始处的边沿。
数据包结束的参考时间：最后一个停止位（ONE）中点处的边沿。
在传输包含奇数个数据字节的数据包后，通信信号会多出一个额外的边沿。该边沿不是数据包的一部分，而是由接收器关闭其调制器引起的。
四、频移键控
电力发射器使用频移键控与电力接收器通信，即发射器调制功率信号的工作频率。
本节定义发射器到接收器通信接口的物理层和数据链路层。数据链路层同时支持数据包和响应。
（一）、调制方案
发射器应将其工作频率在未调制状态的 f_op 和调制状态的 f_mod 之间切换。这两个频率之间的差异由两个参数表征：
极性：决定 f_mod 与 f_op 的差值为正还是负。
注：在配置数据包或请求字段设为 0x03（FSK 参数）的特定请求数据包中，接收器将正极性编码为 ZERO，负极性编码为 ONE。另外，负极性通常会增加次级线圈感应电压，应谨慎使用。
深度：决定 f_op 与 f_mod 之间差值的大小。
注：配置数据包和特定请求数据包（请求 0x03，FSK 参数）使用 2 位无符号整数值编码调制深度。
对于任何给定的工作频率 f_op，并根据极性和深度参数，应选择 f_mod，使得 f_mod 的一个周期与 f_op 的一个周期的时间差在表 6 定义的范围内。
注：表中的最小时间差对应 32 MHz 时钟的一个周期。
（二）、比特编码方案
发射器应使用差分双相编码方案将数据比特调制到功率信号上。为此，发射器应将每个数据比特对齐到功率信号频率的 512 个周期。
ONE 比特：在功率信号频率中编码为两次跳变。第一次跳变发生在比特开始时，第二次跳变发生在比特的第 256 个周期处。
ZERO 比特：在功率信号频率中编码为一次跳变，发生在比特开始时。
接收器应能够解码使用 253 到 259 个功率信号周期（含）编码的 FSK 数据比特。
（三）、字节编码方案
发射器应使用 11 位异步串行格式 传输一个数据字节。该格式包括：起始位、8 个数据位、一个奇偶校验位和一个停止位。
起始位：ZERO。
数据位顺序：最低有效位（LSB）优先。
奇偶校验：偶校验。如果数据字节中包含奇数个 ONE，奇偶校验位设为 ONE；否则设为 ZERO。
停止位：ONE
下图以值 0x35 为例，显示了包含每个比特的差分双相编码的数据字节格式。发射器应连续发送所有比特，两个连续比特之间无停顿。先发送起始位，最后发送停止位。
（四）、数据包结构
发射器应使用数据包与接收器通信。一个数据包由一系列字节组成，发射器应连续发送，即两个连续字节之间无停顿。
一个数据包由三部分组成：包头、消息和校验和。包头、消息和校验和由三个或更多字节组成。
接收器在以下条件下应认为数据包已正确接收：
在组成数据包的任何字节（包括包头、消息字节和校验和字节）中未检测到奇偶错误，
检测到校验和字节的停止位，
校验和字节一致。
如果未正确接收，接收器应丢弃该数据包，不使用其中任何信息。
1、包头
包头为单个字节，指示数据包类型，并隐含提供消息长度。消息字节数根据包头的值计算，按下表所示。
2、消息
发射器应确保数据包中的消息与包头指示的数据包类型一致。消息的第一个字节 B0 紧随包头之后。
3、校验和
校验和为单个字节，使接收器能够检查传输错误。发射器应按下式计算校验和：
其中 C 为计算出的校验和，H 为包头字节，B0, B1, ..., Blast 为消息字节。
如果计算出的 C 与数据包中的校验和字节不相等，接收器应判定校验和不一致。
4、数据包的正确接收
接收器应且仅应在以下条件同时满足时，判定正确接收到数据包：
每个数据字节的起始位和停止位正确，
每个数据字节的奇偶校验位正确，
数据包末尾的校验和值正确。
如果未正确接收，接收器应丢弃该数据包并按未收到处理。
5、数据包的开始和结束
下图放大了数据包开始和结束部分，显示了第一个起始位和最后一个停止位。
数据包开始的参考时间：第一个起始位（ZERO）开始处的边沿。
数据包结束的参考时间：最后一个停止位（ONE）中点处的边沿。
（五）、响应模式
当接收器发送一个简单查询数据包时，发射器以一个响应模式进行响应。下表和下图定义了四种可能的 8 位响应模式。
注：与数据字节不同，响应模式不包含起始位、奇偶校验位和停止位。由于其结构，接收器可以使用相对简单的解码逻辑区分不同的响应模式。
五、参考资料
Qi-v1.3.3