USB標(biāo)準(zhǔn)化組織在2014年正式頒布Type-C接口標(biāo)準(zhǔn)。隨著這些年的快速發(fā)展，目前在我們的生活中已經(jīng)處處能發(fā)現(xiàn)Type-C接口的存在。智能手機(jī)，平板電腦，筆記本，VR/AR設(shè)備，音箱，小家電，無(wú)人機(jī)等等，都配置有Type-C接口。與前幾代傳統(tǒng)USB接口相比，Type-C能夠同時(shí)支持高功率充放電、數(shù)據(jù)傳輸、影像傳輸?shù)裙δ埽嬲龑?shí)現(xiàn)“一口多用”的強(qiáng)大用途。
USB Type-C作為一種更為先進(jìn)的物理接口，全功能滿PIN (24PIN)下可以提供多種控制及傳輸通道，在PD協(xié)議的配合下，可進(jìn)行電力協(xié)商及接口工作模式的協(xié)商，從而啟用相應(yīng)的通道功能。
上圖中上半部分是Type-C母頭，下半部分是Type-C公頭，公頭比母頭少一組D+D-，這個(gè)設(shè)計(jì)是為了方便正反插。其中:
Type-C是USB標(biāo)準(zhǔn)組織定義的接口標(biāo)準(zhǔn)，主要也是為了傳輸U(kuò)SB的高速數(shù)據(jù)，為了和USB高速數(shù)據(jù)傳輸模式有個(gè)區(qū)別，相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)上就提出了Type-C ALT (Alternative)可選模式，可以是DisplayPort ALT(DP ALT), HDMI ALT, THUNDERBOLT ALT模式，當(dāng)前主流的就是DP ALT模式了。
多功能Type-C主機(jī)接口
在一個(gè)完整的主機(jī)系統(tǒng)里面，Type-C控制器和PD控制器密不可分，分別用于接口的連接檢測(cè)和電力協(xié)商。而接口上其他的多功能基本就是多源數(shù)據(jù)的Native傳輸，其本質(zhì)上是把USB和DP等視頻的線路傳輸整合在一
個(gè)Type-C接口里面。考慮到Type-C接口的正反插特性，在接口內(nèi)部又增加多路復(fù)用器或者高速開(kāi)關(guān)(MUX/SS Switch) 將USB和DP信號(hào)的物理線路可以按照規(guī)劃排布在Type-C接口中。同時(shí)利用PD控制器與對(duì)端PD控制器進(jìn)行工作模式的協(xié)商，協(xié)商成功后兩端就可以按照協(xié)商好的新模式來(lái)控制 MUX/SS Switch排好輸出線路的順序，這樣就可以達(dá)到傳輸U(kuò)SB數(shù)據(jù)，DP數(shù)據(jù)，或者USB+DP的混合數(shù)據(jù)。
從以下的功能框圖看到，主機(jī)系統(tǒng)中USB和DP控制器，MUX/SS Switch，PD控制器，乃至電源控制器均是協(xié)同工作。其中的高速數(shù)據(jù)都是USB Host控制器以及 DP Source控制器的源格式。
DP ALT模式協(xié)商流程
Type-C DP ALT模式協(xié)商流程都是通過(guò)USB PD協(xié)議的通信功能來(lái)完成，它是采用PD協(xié)議中VDM(Vender-Define message)的協(xié)議交互讓相連的設(shè)備進(jìn)入 DP等數(shù)據(jù)傳輸功能。
DP ALT系統(tǒng)解決方案
廣芯微UM3506系列產(chǎn)品是一款USB PD/Type-C接口控制芯片，可以支持PD SRC/SNK/DRP角色，并支持最新的USB PD3.1協(xié)議，支持DP ALT模式，非常適合筆記本，擴(kuò)展塢，AR/VR設(shè)備，顯示器等多功能Type-C接口解決方案。UM3506采用軟硬結(jié)合的靈活可編程架構(gòu)，芯片內(nèi)部采用TCPM/TCPC分層架構(gòu)，集成了一個(gè)原生的TCPC-like前端處理模塊，內(nèi)置高性能32位RISC-V內(nèi)核和大容量Flash閃存、SRAM存儲(chǔ)器及增強(qiáng)的外設(shè)接口和豐富的系統(tǒng)資源，極大地方便客戶進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。
UM3506-Based DP ALT系統(tǒng)方案規(guī)格：
USB C1 反向充電口
PD3.0/3.1 140W SINK
支持I2C接口通信
USB C2支持全功能模式接口
PD SOURCE 65W
DP SINK (RX) 接收
支持2-lane, 4-lane的DP傳輸模式, 支持8K HDR 視頻傳輸
支持 AUX 1/2
支持HPD檢測(cè)
DP Native接口
UM3506系統(tǒng)方案軟件平臺(tái)配置：
FreeRTOS嵌入式開(kāi)源操作系統(tǒng)
全功能PD Library庫(kù)
開(kāi)源的DP ALT協(xié)議庫(kù)
靈活易用的CLI用戶界面
Eclipse-based的IDE集成開(kāi)發(fā)環(huán)境
UM3506芯片致力于打造開(kāi)放平臺(tái)和差異化應(yīng)用的設(shè)計(jì)理念，設(shè)計(jì)人員可以更合理有效地利用芯片上MCU的資源，簡(jiǎn)化差異化應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)，縮短系統(tǒng)開(kāi)發(fā)時(shí)間，同時(shí)更好地保證系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性，完美實(shí)現(xiàn)PD+的應(yīng)用開(kāi)發(fā)。 |
