教你利用参考设计应对更复杂的Type-C开发过程

间的连接。MCU也称为PD控制器，可处理完整的实体层以及上层协定，也会与正在传输或接收的功率进行协商。若针对简单的Type-C应用，功率协商机制可使用电阻停止。但是为了提供更具适应性的设计，装置可透过在CC线路上进行通讯，对于不同的设定达成一致意见。

决定插头方向以及初始功率之后，装置会使用CC线路彼此通讯(图4)。透过这种方式，装置可以在不同的电源功率上达成一致，并且指定消耗装置或电源，以即时调节电力传输。CC线路通讯也可以用于通知将使用的通讯类型。如先前所述，USB Type-C可于高速线路、USB 2.0等进行通讯。装置会通知这些线路中可以透过CC线路使用的线路。但是并非所有装置都支援所有通讯协定。

如果两个连接装置彼此并不支援，则会出现故障。举例来说，如果只能从主机接收视讯的监视器连接至无法支援或提供视讯资料的主机，将会出现故障。如果发生这种情况，主机仍然无法获知失败，原因是无法建立通讯。有鉴于此，USB Type-C标淮要求监视器上的嵌入式装置或是装置端作为故障防护装置，也称为告示装置。告示装置会在无法建立通讯的D+和D-线路上透过USB 2.0标淮将讯号传送至主机。然后，主机会通知使用者两个装置并不相容(图5)。告示装置一般会是MCU，可能和PD控制器相同。

实现旧设备转接　Dongle扮演功率协商角色

如要使用者想要使用不支援USB Type-C的旧型周边设备，则须要使用转换线或Dongle。有几点须要解释，第一是简单的USB 2.0转Type-C。由于USB 2.0不支援较高速度，且在Vbus上不需要5V或3A以上的电压或电流，因此连接线只须将D+/D-、Vbus和GND传送至接头即可。而比较困难的是如何开发Type-C转Type-C连接线、转换USB 3.0/1为Type-C的Dongle，或是在Vbus上需要5V或3A以上电压或电流的装置。

在这些情况下，Dongle成为两个装置间功率协商的一部分，要求连接线或Dongles具有嵌入式PD控制器。PD控制器最初是透过设定为5V的Vbus或是Vconn线路供电，接下来会与主机协商，就Vbus线路中的电源功率达成一致意见。图6显示电子标记的连接线组件，或EMCA范例，将两个Type-C装置连接在一起。PD控制器的电源可由Vconn1或Vconn2提供。EMCA会通知其在CC线路上的最大功率容量，电源则会作出相应调整。

替代模式(Alternate Mode)是Type-C介面的功能延伸，可允许Display Port、PCIe或其他通讯协定使用USB 3.1 SuperSpeed线。当转接器与相容主机连接时，将会进入替代模式。支援替代模式的Dongle需要额外的预防措施与嵌入式装置。Dongle必须告知主机其是否能够进入替代模式以避免无讯息错误。　

Dongle透过告示装置进行通知，而USB Type-C PD标淮则授权任何替代模式配件执行告示装置。图6显示可将旧型视讯连接埠转换为Type-C的连接线。如果Type-C装置不支援旧型视讯格式，PD控制器将通知告示装置，接下来再将错误情况告知Type-C装置。　

比显示埠/Type-C转Type-C更加複杂的是扩充基座或集线器，其必须支援许多装置的充电。集线器可以是多个Type-C或Type-A连接埠、HDMI、PCIe等的组合(图7)。此集线器需多个嵌入式装置，才能成功支援连接装置。根据连接装置的不同，每个连接埠所需的电量不同。考虑到这一点，每个连接埠可能需要一个PD装置。

任何视讯连接埠(例如显示埠、VGA或HDMI)都需要告示装置。此外，集线器需要装置来控制传到主机的流量。这一点相比Type-A集线器并无太大变化，因为须避免线路上产生碰撞，并且确保一次只有一个装置与主机通讯。显然，相对于先前简单的集线器，现在对于设计的要求更复杂、更严苛。 更复杂的设计重任并不须要完全由开发人员承担。Silicon Labs提供开发板、PD程式库、告示原始码以及用于Dongle、扩充基座和装置连接埠的范例码。客户如果在开发新Type-C装置时使用这些工具，可大幅减少投入USB Type-C开发的时间和精力。

开发板解决方案简化Type-C设计

以下是该公司所提供的开发板，可利用充电功能执行VESA DisplayPort替代模式转接器。类似的开发装置可透过单一连接埠实现供电、充电以及视讯传输，进而增加主机上单一Type-C连接埠的功能。开发板上有两个PD控制器，每个连接埠会使用一个，而告示装置会透过另一个与DisplayPort搭配使用。参考设计可处理切换至替代模式、充电、告知主机错误情况，并且确保电力正确传输至显示埠与主机。

从开发板开始(图8)，在提供的韧体上作业，要比建立新平台并从头开始编写韧体来得轻松、快速。制造商和供应商借此可以为Type-C解决方案提供更多功能，速度也比竞争对