使用FPGA實(shí)現(xiàn)靈活的USB Type-C接口控制

　　值得關(guān)注的一點(diǎn)是，設(shè)計(jì)中必須包含電纜偵測(cè)功能以選擇正確的CC線路，用于PD通訊。不過(guò)由于充電器和電源不用訪問(wèn)USB的高速或超速數(shù)據(jù)流，所以不需要包含用于這些信號(hào)通道的切換控制邏輯。

　　萊迪思憑借自身領(lǐng)先的FPGA技術(shù)將CD、PD PHY和PD協(xié)議協(xié)商功能集成到單個(gè)器件中，并采用便于量產(chǎn)的QFN封裝。靈活的I/O技術(shù)可用于實(shí)現(xiàn)所需的模擬功能?；谶壿嫷木幋a、解碼和CRC功能可實(shí)現(xiàn)低功耗的BMC通訊。使用邏輯和嵌入式處理器實(shí)現(xiàn)的PD管理功能夠獲得最優(yōu)的低功耗和低成本解決方案。此外，非結(jié)構(gòu)化的VDM可被傳輸至嵌入式處理器用于實(shí)現(xiàn)諸如驗(yàn)證等功能。

　　實(shí)例2：基于PFGA適用于移動(dòng)設(shè)備的“CD/PD-Lite”功能

　　針對(duì)將USB Type-C接口作為主要I/O和供電連接的智能手機(jī)、平板電腦和其他移動(dòng)設(shè)備，圖4展示的“CD/PD Lite”解決方案提供CD和PD PHY功能，低成本的2.5x2.5mm小尺寸封裝是大批量應(yīng)用的理想選擇。

　　基于AP的PD協(xié)商功能可實(shí)現(xiàn)極低的成本。由于移動(dòng)設(shè)備通常通過(guò)USB端口交換數(shù)據(jù)，該設(shè)計(jì)中的CD功能提供控制信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)SS切換。

　　實(shí)例3：適用于移動(dòng)設(shè)備的CD/PD功能

　　正如上文中提到的，許多產(chǎn)品想在沒(méi)有系統(tǒng)處理器干預(yù)的情況下進(jìn)行PD和VDM協(xié)商。圖5展示的解決方案提供了這樣的功能。根據(jù)不同的情況，處理器在空閑時(shí)可詢問(wèn)PD功能以判斷狀態(tài)，修改載入的默認(rèn)設(shè)置。

　　該解決方案提供便于設(shè)計(jì)量產(chǎn)的QFN封裝以及多種小尺寸的BGA封裝，可作為DRP工作。此外，其分離式的特性可實(shí)現(xiàn)電池沒(méi)電情況下的供電協(xié)議協(xié)商功能。

　　實(shí)例4：適用于設(shè)備底座的CD/PD功能

　　可以預(yù)見(jiàn)USB Type-C接口將為設(shè)備底座類產(chǎn)品帶來(lái)大量創(chuàng)新功能。復(fù)雜的連接器系統(tǒng)現(xiàn)在可以由簡(jiǎn)單的USB Tpye-C電纜替代。這些設(shè)備將通過(guò)USB Tpye-C連接器聚合多種類型的信號(hào)，包括SATA、以太網(wǎng)、PCIe、顯示端口、HDMI和VGA。此外，底座以及固定在底座上的設(shè)備間還需要傳輸GPIO信號(hào)來(lái)控制LED和監(jiān)控控制開(kāi)關(guān)的狀態(tài)。

　　圖6展示的解決方案依托于前文重點(diǎn)說(shuō)明的CD/PD解決方案。I/O數(shù)量增加約50%至60%，可用來(lái)控制多個(gè)開(kāi)關(guān)。此外，還添加了GPIO信號(hào)聚合功能，用于在底座和固定在底座上的設(shè)備間傳輸通用I/O信號(hào)。該解決方案提供適用于平板電腦和智能手機(jī)的0.4mm引腳間距BGA封裝，以及適用于設(shè)備底座和筆記本電腦的0.8mm引腳間距BGA封裝。