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广芯微推出USB Type-C DisplayPort ALT解决方案
2022-12-16  |   浏览:1456  |  来源:广芯微电子(广州)股份有限公司

USB标准化组织在2014年正式颁布Type-C接口标准。随着这些年的快速发展,目前在我们的生活中已经处处能发现Type-C接口的存在。智能手机,平板电脑,笔记本,VR/AR设备,音箱,小家电,无人机等等,都配置有Type-C接口。与前几代传统USB接口相比,Type-C能够同时支持高功率充放电、数据传输、影像传输等功能,真正实现“一口多用”的强大用途。

USB Type-C作为一种更为先进的物理接口,全功能满PIN (24PIN)下可以提供多种控制及传输通道,在PD协议的配合下,可进行电力协商及接口工作模式的协商,从而启用相应的通道功能。

上图中上半部分是Type-C母头,下半部分是Type-C公头,公头比母头少一组D+D-,这个设计是为了方便正反插。其中:

Type-C是USB标准组织定义的接口标准,主要也是为了传输USB的高速数据,为了和USB高速数据传输模式有个区别,相关的标准上就提出了Type-C ALT (Alternative)可选模式,可以是DisplayPort ALT(DP ALT), HDMI ALT, THUNDERBOLT ALT模式,当前主流的就是DP ALT模式了。

多功能Type-C主机接口

在一个完整的主机系统里面,Type-C控制器和PD控制器密不可分,分别用于接口的连接检测和电力协商。而接口上其他的多功能基本就是多源数据的Native传输,其本质上是把USB和DP等视频的线路传输整合在一个Type-C接口里面。考虑到Type-C接口的正反插特性,在接口内部又增加多路复用器或者高速开关(MUX/SS Switch) 将USB和DP信号的物理线路可以按照规划排布在Type-C接口中。同时利用PD控制器与对端PD控制器进行工作模式的协商,协商成功后两端就可以按照协商好的新模式来控制 MUX/SS Switch排好输出线路的顺序,这样就可以达到传输USB数据,DP数据,或者USB+DP的混合数据。

从以下的功能框图看到,主机系统中USB和DP控制器,MUX/SS Switch,PD控制器,乃至电源控制器均是协同工作。其中的高速数据都是USB Host控制器以及 DP Source控制器的源格式。

DP ALT模式协商流程

Type-C DP ALT模式协商流程都是通过USB PD协议的通信功能来完成,它是采用PD协议中VDM(Vender-Define message)的协议交互让相连的设备进入 DP等数据传输功能。


DP ALT系统解决方案

广芯微UM3506系列产品是一款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协议,支持DP ALT模式,非常适合笔记本,扩展坞,AR/VR设备,显示器等多功能Type-C接口解决方案。UM3506采用软硬结合的灵活可编程架构,芯片内部采用TCPM/TCPC分层架构,集成了一个原生的TCPC-like前端处理模块,内置高性能32位RISC-V内核和大容量Flash闪存、SRAM存储器及增强的外设接口和丰富的系统资源,极大地方便客户进行二次开发。



UM3506-Based DP ALT系统方案规格:

· USB C1 反向充电口

   · 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传输模式, 支持8K HDR 视频传输

   · 支持 AUX 1/2

   · 支持HPD检测

· DP Native接口

· UM3506系统方案软件平台配置:

   · FreeRTOS嵌入式开源操作系统

   · 全功能PD Library库

   · 开源的DP ALT协议库

   · 灵活易用的CLI用户界面

   · Eclipse-based的IDE集成开发环境

UM3506芯片致力于打造开放平台和差异化应用的设计理念,设计人员可以更合理有效地利用芯片上MCU的资源,简化差异化应用软件的设计,缩短系统开发时间,同时更好地保证系统的实时性和可靠性,完美实现PD+的应用开发。


关于广芯微

广芯微电子(广州)股份有限公司专注于低功耗物联网芯片的研发、设计与销售,为客户提供面向个人与家庭、工业与商业物联网应用领域,以低功耗为差异化的8位/32位微控制器芯片、无线射频收发器芯片、数字电源管理芯片和传感与信号调理专用芯片等。

广芯微秉持客户第一、技术创新和市场领先的理念,以国际领先的技术为基础,为客户提供一流的产品与技术,打造值得信赖的集成电路设计品牌企业。公司独有的低功耗芯片设计方法、轻量化人工智能算法、大功率的PD快充协议以及多样性无线连接技术整合而成的低成本高收益的集成电路设计,在健康医疗电子、消费电子、智慧家庭、工业控制、传感器与表计等领域已经得到了广泛的应用。广芯微低功耗微处理器芯片与射频芯片具有超低睡眠功耗与更低的工作电流,有效地帮助电子设备降低能耗,积极助力节能减排。

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