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廣芯微推出USB Type-C DisplayPort ALT解決方案

文章來源：永阜康科技更新時間：2023/3/3 12:11:00

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USB標(biāo)準(zhǔn)化組織在2014年正式頒布Type-C接口標(biāo)準(zhǔn)。隨著這些年的快速發(fā)展，目前在我們的生活中已經(jīng)處處能發(fā)現(xiàn)Type-C接口的存在。智能手機(jī)，平板電腦，筆記本，VR/AR設(shè)備，音箱，小家電，無人機(jī)等等，都配置有Type-C接口。與前幾代傳統(tǒng)USB接口相比，Type-C能夠同時支持高功率充放電、數(shù)據(jù)傳輸、影像傳輸?shù)裙δ�，真正�?shí)現(xiàn)“一口多用”的強(qiáng)大用途。

USB Type-C作為一種更為先進(jìn)的物理接口，全功能滿PIN (24PIN)下可以提供多種控制及傳輸通道，在PD協(xié)議的配合下，可進(jìn)行電力協(xié)商及接口工作模式的協(xié)商，從而啟用相應(yīng)的通道功能。

上圖中上半部分是Type-C母頭，下半部分是Type-C公頭，公頭比母頭少一組D+D-，這個設(shè)計是為了方便正反插。其中:

Type-C是USB標(biāo)準(zhǔn)組織定義的接口標(biāo)準(zhǔn)，主要也是為了傳輸U(kuò)SB的高速數(shù)據(jù)，為了和USB高速數(shù)據(jù)傳輸模式有個區(qū)別，相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)上就提出了Type-C ALT (Alternative)可選模式，可以是DisplayPort ALT(DP ALT), HDMI ALT, THUNDERBOLT ALT模式，當(dāng)前主流的就是DP ALT模式了。

多功能Type-C主機(jī)接口

在一個完整的主機(jī)系統(tǒng)里面，Type-C控制器和PD控制器密不可分，分別用于接口的連接檢測和電力協(xié)商。而接口上其他的多功能基本就是多源數(shù)據(jù)的Native傳輸，其本質(zhì)上是把USB和DP等視頻的線路傳輸整合在一

個Type-C接口里面。考慮到Type-C接口的正反插特性，在接口內(nèi)部又增加多路復(fù)用器或者高速開關(guān)(MUX/SS Switch) 將USB和DP信號的物理線路可以按照規(guī)劃排布在Type-C接口中。同時利用PD控制器與對端PD控制器進(jìn)行工作模式的協(xié)商，協(xié)商成功后兩端就可以按照協(xié)商好的新模式來控制 MUX/SS Switch排好輸出線路的順序，這樣就可以達(dá)到傳輸U(kuò)SB數(shù)據(jù)，DP數(shù)據(jù)，或者USB+DP的混合數(shù)據(jù)。

從以下的功能框圖看到，主機(jī)系統(tǒng)中USB和DP控制器，MUX/SS Switch，PD控制器，乃至電源控制器均是協(xié)同工作。其中的高速數(shù)據(jù)都是USB Host控制器以及 DP Source控制器的源格式。

DP ALT模式協(xié)商流程

Type-C DP ALT模式協(xié)商流程都是通過USB PD協(xié)議的通信功能來完成，它是采用PD協(xié)議中VDM(Vender-Define message)的協(xié)議交互讓相連的設(shè)備進(jìn)入 DP等數(shù)據(jù)傳輸功能。

DP ALT系統(tǒng)解決方案

廣芯微UM3506系列產(chǎn)品是一款USB PD/Type-C接口控制芯片，可以支持PD SRC/SNK/DRP角色，并支持最新的USB PD3.1協(xié)議，支持DP ALT模式，非常適合筆記本，擴(kuò)展塢，AR/VR設(shè)備，顯示器等多功能Type-C接口解決方案。UM3506采用軟硬結(jié)合的靈活可編程架構(gòu)，芯片內(nèi)部采用TCPM/TCPC分層架構(gòu)，集成了一個原生的TCPC-like前端處理模塊，內(nèi)置高性能32位RISC-V內(nèi)核和大容量Flash閃存、SRAM存儲器及增強(qiáng)的外設(shè)接口和豐富的系統(tǒng)資源，極大地方便客戶進(jìn)行二次開發(fā)。

UM3506-Based DP ALT系統(tǒng)方案規(guī)格：

USB C1 反向充電口

PD3.0/3.1 140W SINK

支持I2C接口通信

USB C2支持全功能模式接口

PD SOURCE 65W

DP SINK (RX) 接收

支持2-lane, 4-lane的DP傳輸模式, 支持8K HDR 視頻傳輸

支持 AUX 1/2

支持HPD檢測

DP Native接口

UM3506系統(tǒng)方案軟件平臺配置：

FreeRTOS嵌入式開源操作系統(tǒng)

全功能PD Library庫

開源的DP ALT協(xié)議庫

靈活易用的CLI用戶界面

Eclipse-based的IDE集成開發(fā)環(huán)境

UM3506芯片致力于打造開放平臺和差異化應(yīng)用的設(shè)計理念，設(shè)計人員可以更合理有效地利用芯片上MCU的資源，簡化差異化應(yīng)用軟件的設(shè)計，縮短系統(tǒng)開發(fā)時間，同時更好地保證系統(tǒng)的實(shí)時性和可靠性，完美實(shí)現(xiàn)PD+的應(yīng)用開發(fā)。

您可能對以下產(chǎn)品感興趣

產(chǎn)品型號	功能介紹	兼容型號	封裝形式	工作電壓	備注
M12219	M12219是一款面向單電芯 22.5W 移動電源應(yīng)用的專用 SOC，集成了同步開關(guān)升壓變換器、電池充放電管理模塊、顯示模塊、電量計算模塊，支持PD3.0、QC3.0、AFC、FCP、SCP、BC1.2 DCP等主流快充協(xié)議，并提供輸入/輸出的過壓/欠壓、電池過壓、過充/過放、NTC 過溫、放電過流、輸出短路保護(hù)等完備的保護(hù)功能。配合極簡的外圍電路，即可組成支持188-屏顯示功能的22.5W多口移動電源。		QFN-40	3.3V-12V	單串升壓型22.5W移動電源SOC
M12218	M12218是一款面向單電芯 22.5W 移動電源應(yīng)用的專用SOC，集成了同步開關(guān)升壓變換器、電池充放電管理模塊、顯示模塊、電量計算模塊，支持PD3.0、QC3.0、AFC、FCP、SCP、BC1.2 DCP等主流快充協(xié)議，并提供輸入/輸出的過壓/欠壓、電池過壓、過充/過放、NTC過溫、放電過流、輸出短路保護(hù)等完備的保護(hù)功能。配合極簡的外圍電路，即可組成支持LED顯示功能的22.5W多口移動電源。		QFN-40	3.3V-12V	單串22.5W移動電源快充SOC
M12249	M12249是一款面向單電芯30W移動電源開發(fā)的專用 SOC，集成了同步開關(guān)升壓變換器、電池充放電管理、電池電量計算，LED 顯示等功能模塊，支持PD3.1、QC3.0、AFC、FCP、SCP、BC1.2 DCP等主流快充協(xié)議，最大輸入/輸出功率30W，并提供過壓/欠壓、過充/過放、過溫、過流、短路保護(hù)等完備的保護(hù)功能。配合極簡的外圍電路，即可組成單串30W多口移動電源。		QFN-48	3.3V-12V	單電芯30W移動電源開發(fā)的專用 SOC
M12239	M12239是一款面向雙路獨(dú)立的多電芯大功率移動電源應(yīng)用的專用 SOC，集成了同步升降壓變換器、電池充放電管理模塊、顯示模塊、電量計算模塊，提供最大 140W 輸入/輸出功率，支持 PD3.1、QC3.0、AFC、FCP、SCP、BC1.2 DCP 等主流快充協(xié)議，并提供過壓/欠壓、過充/過放、過溫等完備的保護(hù)功能。配合極簡的外圍電路，即可組成單 C口大功率移動電源。輔以DC-DC芯片，可以擴(kuò)展為3-8串電池雙路獨(dú)立的多口大功率移動電源。		QFN-48	3.3V-28V	雙路3-8節(jié)多串升降壓140W大功率移動電源SOC
M12369	M12369 是一款面向大功率快充應(yīng)用的電源管理 SOC，集成了微處理器、雙路降壓變換器、快充協(xié)議控制器，支持 PD3.1、QC3.0、SCP、FCP、AFC、BC1.2 DCP 等全部主流快充協(xié)議，結(jié)合少量元件即可組成雙C 口的 140W大功率快充解決方案；輔以 DC-DC 芯片，還可擴(kuò)展為3路獨(dú)立的C+C+AA多口大功率快充解決方案。		QFN-48	6V-40V	3路降壓型多口快充SOC
M12359	M12359 是一款面向大功率快充應(yīng)用的電源管理 SOC，集成了微處理器、雙路降壓變換器、快充協(xié)議控制器，支持 PD3.1、QC3.0、QC2.0、SCP、FCP、AFC 等主流快充協(xié)議。結(jié)合少量元件即可組成雙路獨(dú)立的降壓型 140W 多口大功率快充解決方案。		QFN-48	6V-40V	雙路降壓型多口快充 SOC
M12229	M12229 是一款面向2串電芯30W移動電源應(yīng)用的專用SOC，集成了同步開關(guān)升降壓變換器、電池充放電管理模塊（內(nèi)置均衡控制）、顯示模塊、電量計算模塊，提供30W輸入/輸出功率，支持PD3.1、QC3.0、AFC、FCP、SCP、BC1.2 DCP等主流快充協(xié)議，并提供過壓/欠壓、過充/過放、過溫、過壓、過流、短路保護(hù)等完備的保護(hù)功能。配合簡單的外圍電路，即可組成雙串30W多口移動電源。		QFN-48	3.3V-12V	單路2串升降壓30W移動電源SOC
M12269	M12269是一款面向3-8串電芯大功率移動電源應(yīng)用的專用SOC，集成了同步升降壓電壓變換器、電池充放電管理模塊、顯示模塊、電量計算模塊，提供最大 140W 輸入/輸出功率，支持 PD3.1、QC3.0、AFC、FCP、 SCP、BC1.2 DCP 等主流快充協(xié)議，并提供過壓/欠壓、過充/過放、過溫等完備的保護(hù)功能。配合簡單的外圍電路，即可組成大功率多口移動電源管理方案。		QFN-48	3.3V-28V	多串升降壓大功率移動電源 SOC
M12349	M12349 是一款面向大功率快充應(yīng)用的電源管理SOC，集成了微處理器、升降壓變換器、快充協(xié)議控制器，支持 PD3.1、QC3.0、SCP、FCP、AFC、BC1.2 DCP等全部主流快充協(xié)議，結(jié)合少量元件即可組成單C口的140W大功率快充解決方案；輔以 DC-DC芯片，還可擴(kuò)展為雙路獨(dú)立的C+CAA多口大功率快充解決方案。		QFN-48	6.0V-40V	雙路升降壓多口140W快充SOC
M12029	M12029 是一款面向小家電/電動工具快充的專用SOC，集成了同步開關(guān)升壓變換器、快充協(xié)議控制器、電池充放電管理、電池電量計算、電量顯示、電機(jī)控制等功能模塊，支持PD3.1、QC3.0、AFC、FCP、SCP等快充協(xié)議，最大充電功率140W，并提供輸入過壓/欠壓、過溫、過流保護(hù)等完備的保護(hù)功能。配合簡單的外圍電路，即可組成小家電和電動工具2-8節(jié)電池的快充方案。		QFN-28	4.5V-28V	2-8節(jié)電池快充IC
M3030	M3030 是一款面向車載充電器應(yīng)用的電源管理SOC,集成了雙向升降壓電壓變換器、16位高精度ADC、USB Type-C 接口、MOSFET 驅(qū)動接口，兼容BC1.2 DCP、PD3.0/PPS、QC2.0、QC3.0、AFC、FCP、APPLE 2.4A 等流行的快充協(xié)議，支持過壓保護(hù)、過流保護(hù)等完備的安全保護(hù)機(jī)制。外圍僅需很少的元件，即可組成33W的車載充電器應(yīng)用方案		QFN-32	6V-30V	是一款面向車載充電器應(yīng)用的電源管理SOC
M2186	M2186是一款面向單串27W移動電源開發(fā)的專用SOC，可以完成 DC-DC 升壓/降壓功能、支持QC2.0、QC3.0、PD3.0/PPS、BC1.2 DCP、Apple2.4A快充協(xié)議		QFN-36	4.5V-12V	單串27W移動電源SOC
M2688	M2688是一款面向移動電源應(yīng)用的電源管理SOC，集成了雙向升降壓電壓變換器、16 位高精度ADC、快充協(xié)議。利用 M2688，外圍僅需很少的元件，即可組成2-7串電池的獨(dú)立雙口大功率移動電源。		QFN-48	2.8V-40V	2-7節(jié)雙向升降壓型鋰電充放電管理IC，內(nèi)置快充協(xié)議
M3033	M3033 是一款電源管理 SOC，集成了單指令周期的高性能微處理器（MCU）、16-bit 高精度模/數(shù)轉(zhuǎn)換單元（SD-ADC）、Buck-Boost 控制單元、MOSFET 驅(qū)動接口、LED 直接驅(qū)動接口，以及多種安全保護(hù)機(jī)制。M3033支持 PD2.0、QC2.0 快充協(xié)議，配合少許外圍電路，即可組成 2-7 串電池的充電管理解決方案。		QFN-48	2.8V-40V	2-7節(jié)鋰電池快充升降壓解決方案