判断系统是否需要使用USB-C控制芯片？

1207 USB-C

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2021-6-17 08:30:40　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × HengDu 该类别下有 16 个回答。邀请回答 heks 该类别下有 16 个回答。邀请回答 ChristineGu 该类别下有 16 个回答。邀请回答 nhonglan 该类别下有 15 个回答。邀请回答 yonglanzhang 该类别下有 15 个回答。邀请回答 dfasda 该类别下有 15 个回答。邀请回答 wenminglang 该类别下有 14 个回答。邀请回答 C880U 该类别下有 14 个回答。邀请回答 jhdfvs 该类别下有 14 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 14 个回答。邀请回答 muwersddg 该类别下有 14 个回答。邀请回答杀狼000 该类别下有 14 个回答。邀请回答飞雪9366 该类别下有 13 个回答。邀请回答 billbian 该类别下有 13 个回答。邀请回答 a732538 该类别下有 13 个回答。邀请回答 hrtuoyu 该类别下有 13 个回答。邀请回答 hfgdzc 该类别下有 13 个回答。邀请回答 thyysbk 该类别下有 13 个回答。邀请回答凡人wlj 该类别下有 13 个回答。邀请回答 kszdj113 该类别下有 13 个回答。邀请回答举报殷谷光相关推荐 • 如何进入USB-C的可选模式？ 1750 • USB-C统包设计方案 1969 • USB-C设计的实现 1411 • 专用USB-C控制器芯片CCG3PA 3059 • FSA4476 USB-C音频有什么优势及应用？ 2554 • 是否可以通过与主机PC的USB-C连接允许GUI小部件的互联网连接？ 289 • USB-C和PD标准的演进给设计工程师带来挑战 1419 • CYPD3177 SAFE_PWR_EN无法与笔记本电脑的USB-C端口配合使用怎么解决？ 418 • 微软注册了USB-C接口相关专利 1494 • 可以一起菊花链转换的USB-C设备/控制器的最大数量是多少？ 3203 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 　　近日，RaspBerry 4 Pi model B（树莓派4B）正式发布，从处理能力，通信方式，对外接口都进行了全方位的升级，为嵌入式开发者带来了福音。收到货后，不少开发者怀着激动的心情开始尝试使用。结果，却发现了USB-C接口在设计规范性上出现了严重的问题。　　访问：　　图1 带USB-C接口的树莓派4 　　经过实际测试发现，树莓派4上面的这个USB-C接口，其CC1和CC2是连接在一起的，并共用了一颗5.1k的电阻下拉到地。这个设计看似非常巧妙，USB-C接口的控制做到了极致简单，只需要一颗5.1k下拉电阻。当外接的USB-C Cable是不带Emark芯片的情况下，确实可以正常工作。因为这类USB-C Cable的CC2是悬空的，只有CC1有连接到对端，所以，这种Cable跟RaspBerry 4B的USB-C接口母座一连起来，就非常好的符合了Sink端的设计规范，即CC1上，有一个5.1k的电阻下拉到地。　　　　图2 树莓派4B在使用不带Emark 芯片的连接线时的连接情况　　但是，USB TYPE-C规范里面，还规定了一种带Emark 芯片的Cable，这种Cable的CC2上，有一个1K的下拉电阻，用来告知DFP端的CC识别芯片，需要往CC2上提供VCONN Source。一旦跟这样的Cable连接起来，RaspBerry 4 Pi model B就会出现严重问题。因为CC1和CC2连接起来后，会跟Cable上的1K到地电阻并联，形成一个比1k电阻还小的阻抗，从而满足了USB-C规范中Audio Adapter Accessory Mode的连接规范，被电源端误认为是一个模拟耳机设备，从而拒绝供电。　　　　图3 树莓派4B在使用带Emark 芯片的连接线时的连接情况　　通过上图我们可以看到，Emark 连接线上的1k电阻会导致，CC1建立失败，1k电阻和5.1k电阻的并联，会导致RaspBerry 4B被认为是一个Audio Adapter Accessory Mode。解决这个问题的方法也很简单，只需要在CC1和CC2上各接一个5.1K电阻到地，互相独立就行了。这一点可以搜索一下笔者在2015年的原创文章《你真的需要TYPE-C芯片吗》。这篇文章为大家提供了判断系统是否需要使用USB-C 控制芯片的三个原则和两个实现方法。　　RaspBerry 4B在USB-C接口上的设计，其实属于入门级设计，因为这个接口仅仅用来进行5V供电和一个USB2.0 通信而已，并无复杂的音视频及USB3.0功能。在实际的嵌入式开发中，一个USB-C接口的功能，可能远不止于此。下面我们就大功率供电供电、高速信号传输、双C口DRP控制三点进行阐述。　　第一，需要使用USB-C接口来获得9V/12V/15V/20V的供电电压。很多嵌入式系统具有非常复杂的功能，仅仅5V的供电，是无法满足要求的。那么，这个时候，只是通过在CC1和CC2上单独设置5.1k下拉电阻，就不够了，而是必须使用USB PD控制芯片，最好是能够灵活配置各种电压的USB PD控制芯片，例如LDR6015和LDR6021就可以实现这个功能。某些系统设计中，甚至希望USB PD控制芯片自动去判断适配器的最高功率档，让电源适配器直接供应最高功率给嵌入式系统，这个时候，就可以使用LDR6015Max，可以不需要任何的控制，直接获得最高功率。　　第二，需要使用USB-C接口进行高速视频信号传输的应用开发。USB-C接口，可以同时支持10G/b的USB 3.1Gen2数据传输和4K高清视频传输。但是要让Sink端进入DP ALT mode，这个时候必须使用一颗USB PD Controller，例如LDR6282等。这类USB PD控制芯片，充当的是一个交通管理员的角色，通过USB PD通信，对USB-C Cable内的高速差分对通路进行配置，让数据信号和视频信号适配到合适的差分对上。　　第三，双C口DRP功能控制，很多嵌入式应用不仅仅使用单个USB-C口，还可能会有两个USB-C口，其中一个C口用于供电，另外一个C口用于进行高速数据及视频信号传输。但用户使用过程中，并不确定两个中的哪一个口会插上电源，或者多媒体设备，因此需要满足双C口盲插识别和控制，最典型的应用是USB-C接口的显示屏和投影仪。这就属于比较复杂的USB PD控制功能了。目前市面上仅仅有LDR6282可以满足这个需求。　　　　图4 用于双C口DRP控制的USB PD芯片LDR6282 　　综上所述，我们可以看出，对于USB-C接口仅仅用于供电和Debug功能的嵌入式系统，USB-C接口并不需要使用任何芯片控制，通过CC1和CC2各自独立下拉一个5.1k电阻到地即可。对于需要用到大功率供电或者高清视频传输功能的嵌入式设计，则必须要使用USB PD控制芯片。

2021-6-17 17:06:56 评论举报贾永世