简化版USB Type-C视频转换器设计，低功耗又低成本！

时间： 2019-07-23 来源：世强

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USB Type-C在2015年正式出炉后，迅速获得行业的大量关注。在这个移动、可穿戴设备逐渐称王的时代中，笔记本电脑开发商正快速转移至轻薄、可正反插且多功能的USB Type-C接口设计，以便让终端用户能够使用单一的“全功能”USB Type-C线缆代替多种混乱繁杂的传统线缆，同时实现电池充电、音视频和数据传输。至于开发人员也将可以通过USB Type-C设计出更薄、更时尚的物联网产品，将人们连接到更互联的世界。

USB Type-C是USB技术的又一次飞跃，它实现了比前几代USB连接器具有更高的数据传输速率（最大10Gbps）、更快的充电速度（通过USB电力传输规范，最大100瓦）、更高的灵活性以及更小的尺寸。出于这些原因，USB-C有望成为移动设备、PC、扩展坞、监视器和其他消费电子产品首选的连接标准。据IHS预测，到2019年将会部署大约20亿部USB-C设备。

芯科科技（SILICON LABS）非常看好USB Type-C的市场前景，在近期推出并于国际展会中演示了完整的USB Type-C参考设计。该设计旨在大幅降低基于USB Type-C规范开发线缆和线缆适配器的成本和复杂度。Silicon Labs新型USB Type-C参考设计采用低成本且超低功耗的EFM8微控制器（MCU），USB开发者论坛（USB-IF）认证的USB电力传输（PD）协议栈，以及USB Billboard设备源代码。

USB Type-C视频转换器方案介绍
随着USB Type-C的发布，视频电子标准协会（Video Electronics Standards Association，VESA）也针对USB Type-C发布了Display Port Alternate Modeon USB Type-C接口标准，即DP交替模式。该标准允许通过一根USB Type-C数据线达成Display Port信号传输及供电。DP交替模式的进入，需要通过一定的协议，这部分协议可以通过8位单片机EFM8UB1及EFM8BB3实现。下图是Silicon Labs最新Type-C视频转换器方案框图：

图1：USB Type-C视频转换器方案框图

该框图分2个部分：Billboard设备及PD控制器。Billboard设备由EFM8UB1实现。EFM8UB1是基于C8051内核的MCU，带有全速USB2.0接口、具有多通道高速串行外设，支持充电器检测协议（USBBCSV1.2）。基于EFM8UB1的Billboard设备，支持USB主机通信，向其提供设备信息，并支持信息弹窗。

PD控制器用于CC逻辑控制，由EFM8BB3实现。EFM8BB3同样基于C0851内核，内置PD协议，主频高达50MHZ。内部的12位ADC，用于监控CC逻辑信号、插拔检测及正反面检测。该MCU具有CLU逻辑控制单元，可快速实现BMC数据的发送及接收。在PD控制器中，EFM8BB3可实现电源控制协议(UFP&DFP)、交替模式检测及控制。

通过这个USB Type-C视频转换器参考设计，开发人员可以实现USB Type-C转Display Port，以及转为HDMI视频信号的解决方案，通过信号握手后，电脑就能利用简单的Type-C的接口设计驱动外接的大显示频，并将视频信号同步传送过去，实现即时影音传输功能。

高集成度、超低功耗、小封装的EFM8系列MCU在性能上绝无妥协，配合Silicon Labs提供的完整软件解决方案：USBPD协议栈库、USB-C转DP应用示例代码（Simplicity Studio库格式均有支持），能够全方位支持USB-C视频适配器和USB PD控制器功能，包括连接/拔除检测、电力协议协商及替代模式检测/选择。

相较于其他厂商的USB Type-C芯片，Silicon Labs的MCU具备高整合性优势，可整合多种不同的周边芯片，包含低压差线性稳压器（LDO）、内核/存储器、时钟管理（Clock Management）、电源管理、计时器（Timers）和触发器（Triggers）等芯片，可降低系统物料清单（BOM）成本，加速产品的上市时间，同时更具设计弹性。

Silicon Labs USB Type-C解决方案特点：
• 基于Silicon Labs超低功耗EFM8的8位MCU的完整软硬件参考设计。
• 完整的软硬件解决方案：USB PD协议栈库、Billboard设备源代码和USB-C转DP应用示例代码，Simplicity Studio库格式均有支持。
• USB-IF认证的USB电力传输硅芯片。
• 完整的USB Type-C转Display Port适配器参考设计方案。
• 支持USB-C视频适配器Dongle和USB PD控制器功能，包括连接/拔除检测、电力协议协商以及替代模式检测/选择。
• Billboard设备支持传输替代模式失效时显示信息到主机。

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全部评论（1）

Jamie Lv7. 资深专家 2017-12-13

好东西学习学习

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