近年来,,,在笔记本电脑应用中,,,EC和PD成为了一对难舍难分的兄弟。。。。随着Windows UCSI协议框架的提出,,,促使PD的动态管理信息需通过EC传递给上层操作系统,,,EC与PD的交互就更加紧密。。。。更有甚者,,,PD固件放在EC内部Flash中,,,,PD上电后由EC将PD固件发送给 PD Controller,,,由此可见两者紧密程度高度融合。。
如图1展示笔记本整体信息通信涉及到的模块及物理架构。。。。

图1 USCI通信的拓扑结构
笔记本Type-c结构与PD应用
从产品应用结构来看,,,扁平化结构的Type-C相较于传统的Type-A和Type-B结构有着很大的优势,更加适合笔记本轻薄、、、、便携的技术方向。。。Type-C与PD的关系密不可分,,,,在当前种类众多的充电协议面前,,PD发挥着关键作用。。。Type-C集成了CC pin,,为PD的通信起到了桥梁作用。。。
如图2,,,展示当前Type家族的接口前视图。。。。

图2 Type家族的接口前视图
笔记本EC与PD的关系
EC跟PD是亲密合作的兄弟,,,,在笔记本的轻薄化、、、、多样化的应用中,,起到了不小的作用。。。。但是,,,,当EC跟PD沟通不及时的时候,,,,也会是一对冤家。。。。当UCSI信息异常,,,,究竟是EC传递信息传错,,,,还是PD汇报信息出错了呢????当EC在传递PD的message时,,因PD的某些不明原因,,,或会发生与PD的通信异常,,,,并且EC在不了解PD发生什么情况的状态下,,,,汇报错误信息给到上层。。。。
如图3,,,展示UCSI信息异常时EC与PD关系。。

图3 UCSI信息异常
针对于上述UCSI信息异常时的情况,,,是否有更好的解决办法呢????
方创云捷科技的EC芯片CSC2E101很好地解决了这个问题。。。从PD所承载的功能来看,,实际上是PD的PHY在起作用。。从功能上来看,,PD额外占据了一个内核,,,有些浪费资源。。。。对此,,CSC2E101将Type-C和PD集成为EC的子模块,,从而很好的解决了两者通信异常的问题。。
如图4是CSC2E101结构框图。。。。红色框中是EC集成的PD和Type-C模块。。。

图4 CSC2E101结构图
化解EC与PD的矛盾
既然无法化解EC与PD的矛盾,,那么就直接实现EC与PD的融合。。。。集成PD PHY的EC芯片CSC2E101,,,不仅有效地规避了PD与EC之间通信异常,,同时很好地帮助终端客户节约一颗PD芯片的成本。。。。
1、、CSC2E101的Type-C模块
EC集成的PD模块在cc通讯的加持下完成外部USB-C设备类型的识别,,并确定外部设备的数据角色是UFP还是DFP。。。Type-C模块提供了与外部设备通信的硬件承载能力,,包括利用PD协议识别线缆中嵌入e-mark芯片,,,,为PD协议的交互了提供硬件承载。。。CSC2E101提供一组CC口,,,能够满足外部接入设备的开销。。。
该Type-C模块具有如下功能:
◆ 可独立配置5.1K的下拉和80/180/330uA的上拉电流源
◆ 支持死电池(dead battery)检测
◆ 支持CC口自动检测和自动扫描功能
◆ 支持快速角色交换功能
◆ 支持低功耗模式下设备接入自动唤醒

图5 CSC2E101中Type-C功能图示
2、、CSC2E101的PD 3.0模块
CSC2E101内嵌PD模块支持USB PD协议3.0,,只需要进行简单的软件操作,,即可实现响应的功能。。。
该PD模块具有的特性如下:
◆ 1个USB PD3.0协议模块
◆ 支持32Bytes发送FIFO和32Bytes接收FIFO
◆ 支持SOP、、、SOP’、、、SOP’’包收发
◆ 支持自动回复GoodCRC
◆ 支持软件配置MessageID寄存器
◆ PD通信接收阈值可配置

图6 CS32E101中PD模块特性
除了上述特性之外,,,CSC2E101的PD模块还有如下功能:
(1)自动回复GoodCRC可关闭和打开
这个因开发者而定,,,,如果需要软件回复GoodCRC,,,,则需要掌握中断产生的条件,,,否则会导致信息收发异常。。
◆ 自动回复GoodCRC,,,接收到Message后,,,在硬件回复GoodRCC完毕才会产生接收中断
◆ 软件回复GoodCRC,,,接收到Message后,,,硬件就会产生接收中断
◆ 软件回复GoodCRC,,,,回复GoodCRC后会产生发送完成中断。。。但是需要注意的是,,,,接收到信息后需要等待25us后回复GoodCRC
◆ 软件回复GoodCRC,,,,在GoodCRC发送完毕后,,再回复Message,,等待接收到对方回复GoodCRC后,,才会产生发送完成中断
(2)发送超时
在进行数据发送时,,发送完成数据1ms 内,,,如果信息没有错误,,接收方应该返回GoodCRC应答。。。当发送出去的信息超过1ms,,,还没接收到 GoodCRC应答时,,则认为发送失败,,此时产生发送超时,,同时硬件支持重复机制。。。
(3)重发机制
步骤2触发时,,,如果开发人员配置重发使能,,,在硬件未收到对方回复GoodCRC时,,,则自动自行重发。。。。重复次数最高三次,,,,如果超过三次,,则会触发复位机制。。。
(4)CRC错误
硬件会对Message HEAD和Data进行CRC校验,,,,当接收信息的CRC错误时,,,,则不会返回GoodCRC应答,,,,接收数据会被丢弃。。同时也支持某些特殊场景的应用,,通过配置CRC校验错误是否回复GoodCRC,,,如配置使能,,,,且使能自动回复GoodCRC,,,则在校验CRC错误时,,,依旧回复GoodCRC。。
(5)BIST模式
PD模式支持2种BIST模式,,,即BIST Carrier和BIST Test Data。。
方创云捷科技CSC2E101实现EC与PD的融合,,不仅极大降低了EC开发和PD开发的矛盾,,,同时将PD的功能发挥得更好更稳定,,最终能够有效提升终端产品的性能稳定。。
图7展示 CSC2E101的PD功能图,,,,与图1和图3形成鲜明对比

图7 CSC2E101 嵌入PD功能图
CSC2E101的系统构建在PC领域具有开创性价值,,,为终端客户产品提供了更多选择路径,,,,同时能够为终端客户节省开发成本、、、创造更大价值,,,为终端消费用户带来更优秀的产品体验。。


























