近年來(lái)，在筆記本電腦應(yīng)用中，EC和PD成為了一對(duì)難舍難分的兄弟。隨著Windows UCSI協(xié)議框架的提出，促使PD的動(dòng)態(tài)管理信息需通過(guò)EC傳遞給上層操作系統(tǒng)，EC與PD的交互就更加緊密。更有甚者，PD固件放在EC內(nèi)部Flash中，PD上電后由EC將PD固件發(fā)送給 PD Controller，由此可見(jiàn)兩者緊密程度高度融合。

如圖1展示筆記本整體信息通信涉及到的模塊及物理架構(gòu)。

圖1 USCI通信的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

筆記本Type-c結(jié)構(gòu)與PD應(yīng)用

從產(chǎn)品應(yīng)用結(jié)構(gòu)來(lái)看，扁平化結(jié)構(gòu)的Type-C相較于傳統(tǒng)的Type-A和Type-B結(jié)構(gòu)有著很大的優(yōu)勢(shì),更加適合筆記本輕薄、便攜的技術(shù)方向。Type-C與PD的關(guān)系密不可分，在當(dāng)前種類眾多的充電協(xié)議面前，PD發(fā)揮著關(guān)鍵作用。Type-C集成了CC pin，為PD的通信起到了橋梁作用。

如圖2，展示當(dāng)前Type家族的接口前視圖。

圖2 Type家族的接口前視圖

筆記本EC與PD的關(guān)系

EC跟PD是親密合作的兄弟，在筆記本的輕薄化、多樣化的應(yīng)用中，起到了不小的作用。但是，當(dāng)EC跟PD溝通不及時(shí)的時(shí)候，也會(huì)是一對(duì)冤家。當(dāng)UCSI信息異常，究竟是EC傳遞信息傳錯(cuò)，還是PD匯報(bào)信息出錯(cuò)了呢？當(dāng)EC在傳遞PD的message時(shí)，因PD的某些不明原因，或會(huì)發(fā)生與PD的通信異常，并且EC在不了解PD發(fā)生什么情況的狀態(tài)下，匯報(bào)錯(cuò)誤信息給到上層。

如圖3，展示UCSI信息異常時(shí)EC與PD關(guān)系。

圖3 UCSI信息異常

針對(duì)于上述UCSI信息異常時(shí)的情況，是否有更好的解決辦法呢？

芯?？萍嫉腅C芯片CSC2E101很好地解決了這個(gè)問(wèn)題。從PD所承載的功能來(lái)看，實(shí)際上是PD的PHY在起作用。從功能上來(lái)看，PD額外占據(jù)了一個(gè)內(nèi)核，有些浪費(fèi)資源。對(duì)此，CSC2E101將Type-C和PD集成為EC的子模塊，從而很好的解決了兩者通信異常的問(wèn)題。

如圖4是CSC2E101結(jié)構(gòu)框圖。紅色框中是EC集成的PD和Type-C模塊。

圖4 CSC2E101結(jié)構(gòu)圖

化解EC與PD的矛盾

既然無(wú)法化解EC與PD的矛盾，那么就直接實(shí)現(xiàn)EC與PD的融合。集成PD PHY的EC芯片CSC2E101，不僅有效地規(guī)避了PD與EC之間通信異常，同時(shí)很好地幫助終端客戶節(jié)約一顆PD芯片的成本。

1、CSC2E101的Type-C模塊

EC集成的PD模塊在cc通訊的加持下完成外部USB-C設(shè)備類型的識(shí)別，并確定外部設(shè)備的數(shù)據(jù)角色是UFP還是DFP。Type-C模塊提供了與外部設(shè)備通信的硬件承載能力，包括利用PD協(xié)議識(shí)別線纜中嵌入e-mark芯片，為PD協(xié)議的交互了提供硬件承載。CSC2E101提供一組CC口，能夠滿足外部接入設(shè)備的開(kāi)銷。

該Type-C模塊具有如下功能：

◆ 可獨(dú)立配置5.1K的下拉和80/180/330uA的上拉電流源

◆ 支持死電池（dead battery）檢測(cè)

◆ 支持CC口自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)掃描功能

◆ 支持快速角色交換功能

◆ 支持低功耗模式下設(shè)備接入自動(dòng)喚醒

圖5 CSC2E101中Type-C功能圖示

2、CSC2E101的PD 3.0模塊

CSC2E101內(nèi)嵌PD模塊支持USB PD協(xié)議3.0，只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的軟件操作，即可實(shí)現(xiàn)響應(yīng)的功能。

該P(yáng)D模塊具有的特性如下：

◆ 1個(gè)USB PD3.0協(xié)議模塊

◆ 支持32Bytes發(fā)送FIFO和32Bytes接收FIFO

◆ 支持SOP、SOP’、SOP’’包收發(fā)

◆ 支持自動(dòng)回復(fù)GoodCRC

◆ 支持軟件配置MessageID寄存器

◆ PD通信接收閾值可配置

圖6 CS32E101中PD模塊特性

除了上述特性之外，CSC2E101的PD模塊還有如下功能：

（1）自動(dòng)回復(fù)GoodCRC可關(guān)閉和打開(kāi)

這個(gè)因開(kāi)發(fā)者而定，如果需要軟件回復(fù)GoodCRC，則需要掌握中斷產(chǎn)生的條件，否則會(huì)導(dǎo)致信息收發(fā)異常。

◆ 自動(dòng)回復(fù)GoodCRC，接收到Message后，在硬件回復(fù)GoodRCC完畢才會(huì)產(chǎn)生接收中斷

◆ 軟件回復(fù)GoodCRC，接收到Message后，硬件就會(huì)產(chǎn)生接收中斷

◆ 軟件回復(fù)GoodCRC，回復(fù)GoodCRC后會(huì)產(chǎn)生發(fā)送完成中斷。但是需要注意的是，接收到信息后需要等待25us后回復(fù)GoodCRC

◆ 軟件回復(fù)GoodCRC，在GoodCRC發(fā)送完畢后，再回復(fù)Message，等待接收到對(duì)方回復(fù)GoodCRC后，才會(huì)產(chǎn)生發(fā)送完成中斷

（2）發(fā)送超時(shí)

在進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，發(fā)送完成數(shù)據(jù)1ms 內(nèi)，如果信息沒(méi)有錯(cuò)誤，接收方應(yīng)該返回GoodCRC應(yīng)答。當(dāng)發(fā)送出去的信息超過(guò)1ms，還沒(méi)接收到 GoodCRC應(yīng)答時(shí)，則認(rèn)為發(fā)送失敗，此時(shí)產(chǎn)生發(fā)送超時(shí)，同時(shí)硬件支持重復(fù)機(jī)制。

（3）重發(fā)機(jī)制

步驟2觸發(fā)時(shí)，如果開(kāi)發(fā)人員配置重發(fā)使能，在硬件未收到對(duì)方回復(fù)GoodCRC時(shí)，則自動(dòng)自行重發(fā)。重復(fù)次數(shù)最高三次，如果超過(guò)三次，則會(huì)觸發(fā)復(fù)位機(jī)制。

（4）CRC錯(cuò)誤

硬件會(huì)對(duì)Message HEAD和Data進(jìn)行CRC校驗(yàn)，當(dāng)接收信息的CRC錯(cuò)誤時(shí)，則不會(huì)返回GoodCRC應(yīng)答，接收數(shù)據(jù)會(huì)被丟棄。同時(shí)也支持某些特殊場(chǎng)景的應(yīng)用，通過(guò)配置CRC校驗(yàn)錯(cuò)誤是否回復(fù)GoodCRC，如配置使能，且使能自動(dòng)回復(fù)GoodCRC，則在校驗(yàn)CRC錯(cuò)誤時(shí)，依舊回復(fù)GoodCRC。

（5）BIST模式

PD模式支持2種BIST模式，即BIST Carrier和BIST Test Data。

芯?？萍糃SC2E101實(shí)現(xiàn)EC與PD的融合，不僅極大降低了EC開(kāi)發(fā)和PD開(kāi)發(fā)的矛盾，同時(shí)將PD的功能發(fā)揮得更好更穩(wěn)定，最終能夠有效提升終端產(chǎn)品的性能穩(wěn)定。

圖7展示 CSC2E101的PD功能圖，與圖1和圖3形成鮮明對(duì)比

圖7 CSC2E101 嵌入PD功能圖

CSC2E101的系統(tǒng)構(gòu)建在PC領(lǐng)域具有開(kāi)創(chuàng)性價(jià)值，為終端客戶產(chǎn)品提供了更多選擇路徑，同時(shí)能夠?yàn)榻K端客戶節(jié)省開(kāi)發(fā)成本、創(chuàng)造更大價(jià)值，為終端消費(fèi)用戶帶來(lái)更優(yōu)秀的產(chǎn)品體驗(yàn)。