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企業(yè)新聞
筆記本USB Type-C接口的非凡體驗
2022-04-12

自從USB-IF發(fā)布USB Type-C接口以來方占,筆記本產(chǎn)品為了更加輕薄美觀龟卷,悄悄開始“精兵簡政”梧货。一些極端的廠商甚至把3.5mm接口、HDMI接口、USB-A接口都取消,只留下USB Type-C接口或链。

 

極致精簡的USB Type-C接口

出現(xiàn)這種情況惫恼,是因為舊接口功能或性能已不能滿足日益高速通信的需求舀美,但更重要的原因是USB Type-C自誕生以來,就被賦予偉大使命——統(tǒng)一電源垃燃、音頻玉桅、視頻接口。用戶只需插拔一次Type-C接口介然,即可實現(xiàn)筆電充電同時投屏或連接鼠標(biāo)掷锻,在電源管理同時實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理,從而獲得更加極致精簡的非凡產(chǎn)品體驗盗晨。

如此強大的體驗提升蔑来,需要依賴于USB Type-C接口的靈魂——PD協(xié)議(Power Delivery)。

通過PD協(xié)議進(jìn)行 Alt Mode配置献鬼,除了USB協(xié)議以外還允許其他協(xié)議在Type-C接口上通過USB連接傳輸澈虱,比如DisplayPort帖豫、HDMI、MHL及Thunderbolt等表牲。Alt Mode是USB Type-C實現(xiàn)接口統(tǒng)一的殺手锏镜伪,PD-HOST控制器和PD-DEVICE控制器與單純的PD電源控制器之間最大的區(qū)別就在于Alt Mode的支持。PD-HOST控制器和PD-DEVICE控制器在PD協(xié)議握手后想幻,可通過結(jié)構(gòu)化的VDM命令來實現(xiàn)配置以及進(jìn)入或退出Alt Mode粱栖。

既然Alt Mode這么強大,那么如何觸發(fā)進(jìn)入DP Alt Mode脏毯?通過以下步驟即可實現(xiàn):

① Type-C接口通過CC偵測到設(shè)備接入

② VBUS輸出5V電壓

③ 通過CC與設(shè)備進(jìn)行PDO協(xié)商闹究,VBUS根據(jù)PD電源協(xié)商的結(jié)果進(jìn)行調(diào)整

④ 使用結(jié)構(gòu)化的VDM進(jìn)行協(xié)商Alt Mode握手

⑤ Alt Mode握手成功,繼續(xù)進(jìn)行DP link training來建立DP連接

⑥ USB和DP通道準(zhǔn)備就緒進(jìn)行Type-C數(shù)據(jù)和視頻信號傳輸

未來筆記本的USB Type-C接口發(fā)展方向

當(dāng)前抄沮,通過USB Type-C接口跋核,我們僅需一根線纜將筆記本與擴展塢連接,即可完成對筆記本電腦的充電叛买、外接顯示器砂代、外接鼠標(biāo)鍵盤、網(wǎng)線連接率挣、外置硬盤的連接工作刻伊。

依照筆記本廠商“化繁為簡”的算法公式,除了現(xiàn)有的HDMI椒功、VGA捶箱、3.5mm、Type-A硫舞、RJ45網(wǎng)線等接口相脱,未來筆記本還有什么功能可能會精減出去?答案是顯卡铅惋。

筆記本的便攜性和高性能的矛盾不可調(diào)和:輕薄本采用集成顯卡绅拢,雖然重量輕攜帶方便,但應(yīng)對游戲及大型圖形軟件時性能不足泪滥。游戲本往往過于厚重濒聪,隨身攜帶極不方便≡百欤可謂是魚與熊掌難以兼得砍没。

但是,隨著USB-IF推出USB4標(biāo)準(zhǔn)十碗,并向下兼容USB2.0鸥司、USB3.0、USB3.1汉惫、USB3.2和雷電3培愁,得益于USB4接口最大吞吐量達(dá)到40Gbps惨奕,是現(xiàn)在常用的USB3.0接口速度的8倍,能夠很好滿足顯卡外置的需要竭钝,使得在筆記本電腦上實現(xiàn)外接臺式機顯卡成為可能梨撞。

當(dāng)筆記本的顯卡外置,我們?nèi)粘M獬隹蓴y帶輕薄本香罐,當(dāng)需要玩游戲及使用大型圖形軟件時卧波,可連接擴展塢以提升性能,非常方便庇茫。

芯焊哿唬科技針對筆記本USB Type-C的產(chǎn)品開發(fā)

基于上述應(yīng)用背景,芯旱┣科技針對PD-HOST和PD-DEVICE特性查坪,精心設(shè)計CS32G051芯片。CS32G051芯片資源如下:

 

CS32G051芯片模塊資源圖

◆ 支持FRS功能

CS32G051集成硬件化FRS信號檢測宁炫,可精準(zhǔn)檢測Device端60-120us的FRS脈沖信號偿曙,具有檢測時間精準(zhǔn)、響應(yīng)速度快的特點羔巢,可靈活設(shè)置以兼容市場上的USB Type-C接口擴展塢產(chǎn)品附直。

◆ 支持多種低功耗模式

CS32G051集成USB Type-C接口PD協(xié)議低功耗模塊,可以做到睡眠期間實時偵測CC電平信號霹早,快速響應(yīng)Type-C接口插拔事件矢锯。另外在PD設(shè)備常連接狀態(tài)下,CS32G051也可進(jìn)入低功耗睡眠狀態(tài)秋贤,有PD通信數(shù)據(jù)流即可實時喚醒系統(tǒng)跛猛,從低功耗睡眠狀態(tài)切換到正常PD通信狀態(tài),可做到數(shù)據(jù)0丟包爬喝。低功耗狀態(tài)工作電流可做到<500uA@3.3V儡绩。

◆ 支持多種ALT Mode

CS32G051的PD協(xié)議通過結(jié)構(gòu)化的VDM命令實現(xiàn)配置,以進(jìn)入或退出ALT Mode效益。PD協(xié)議椊仙Γ可靈活定制適配不同的ALT Mode寡瘩,包括DP Mode缔道、USB4 Mode等。

◆ 支持UVDM定制

CS32G051除了支持結(jié)構(gòu)化的VDM命令管书,還支持非結(jié)構(gòu)化的UVDM享甸,用戶產(chǎn)品可通過自定義UVDM定制化自己的生態(tài)鏈產(chǎn)品,如超級快充梳侨、超低功耗模式蛉威、DEBUG模式等日丹。

◆ 集成BC1.2模塊、USB2.0 SWITCH和SBU SWITCH

CS32G051 BC1.2模塊蚯嫌、USB2.0 Switch和SBU Switch哲虾,通過BC1.2模塊自動識別接入設(shè)備的類型。如果接入的是SDP端口或CDP端口择示,CS32G051 控制USB2.0 Switch讓DP\DM導(dǎo)通到SOC端束凑,如果接入的是DCP端口,CS32G051 控制USB2.0 Switch讓DP\DM導(dǎo)通到BC1.2模塊栅盲。另外汪诉,CS32G051 通過Type-C模塊可識別到正反插狀態(tài),進(jìn)一步控制SBU Switch進(jìn)行正反插控制谈秫。

支持多種快充協(xié)議

CS32G051 集成多種協(xié)議棧扒寄,除了PD協(xié)議外,還可以支持到SCP私免、AFC木冈、QC2.0/3.0等多種快充協(xié)議。

 

芯禾绰眨科技PD系列芯片全場景應(yīng)用領(lǐng)域

芯壕溃科技作為國內(nèi)首批推出PD MCU的芯片原廠,參與中國快充行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)UFCS制定层漠。公司PD系列芯片產(chǎn)品迄今已歷經(jīng)三次迭代爱茫,提供全方位的快充協(xié)議支持,可使用一顆協(xié)議芯片涨旨,完成充放電慰沸、投屏、數(shù)據(jù)通信等功能槽叮,幫助客戶簡化產(chǎn)品設(shè)計同時增加產(chǎn)品賣點磷像,并廣泛應(yīng)用于筆記本、PC Host津贩、便攜顯示屏邦匆、HUB、Dock等全場景應(yīng)用領(lǐng)


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