【应用】广芯微推出USB Type-C DisplayPort ALT解决方案，保证系统实时性和可靠性

时间： 2022-12-24 来源：广芯微电子公众号

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USB标准化组织在2014年正式颁布Type-C接口标准。随着这些年的快速发展，目前在我们的生活中已经处处能发现Type-C接口的存在。智能手机，平板电脑，笔记本，VR/AR设备，音箱，小家电，无人机等等，都配置有Type-C接口。与前几代传统USB接口相比，Type-C能够同时支持高功率充放电、数据传输、影像传输等功能，真正实现“一口多用”的强大用途。

USB Type-C作为一种更为先进的物理接口，全功能满PIN（24PIN）下可以提供多种控制及传输通道，在PD协议的配合下，可进行电力协商及接口工作模式的协商，从而启用相应的通道功能。

上图中上半部分是Type-C母头，下半部分是Type-C公头，公头比母头少一组D+D-，这个设计是为了方便正反插。其中：

Type-C是USB标准组织定义的接口标准，主要也是为了传输USB的高速数据，为了和USB高速数据传输模式有个区别，相关的标准上就提出了Type-C ALT（Alternative）可选模式，可以是DisplayPort ALT（DP ALT）， HDMI ALT，THUNDERBOLT ALT模式，当前主流的就是DP ALT模式了。

多功能Type-C主机接口

在一个完整的主机系统里面，Type-C控制器和PD控制器密不可分，分别用于接口的连接检测和电力协商。而接口上其他的多功能基本就是多源数据的Native传输，其本质上是把USB和DP等视频的线路传输整合在一个Type-C接口里面。考虑到Type-C接口的正反插特性，在接口内部又增加多路复用器或者高速开关（MUX/SS Switch）将USB和DP信号的物理线路可以按照规划排布在Type-C接口中。同时利用PD控制器与对端PD控制器进行工作模式的协商，协商成功后两端就可以按照协商好的新模式来控制MUX/SS Switch排好输出线路的顺序，这样就可以达到传输USB数据，DP数据，或者USB+DP的混合数据。

从以下的功能框图看到，主机系统中USB和DP控制器，MUX/SS Switch，PD控制器，乃至电源控制器均是协同工作。其中的高速数据都是USB Host控制器以及DP Source控制器的源格式。

DP ALT模式协商流程

Type-C DP ALT模式协商流程都是通过USB PD协议的通信功能来完成，它是采用PD协议中VDM（Vender-Define message）的协议交互让相连的设备进入 DP等数据传输功能。

DP ALT系统解决方案

广芯微UM3506系列产品是一款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协议，支持DP ALT模式，非常适合笔记本，扩展坞，AR/VR设备，显示器等多功能Type-C接口解决方案。UM3506采用软硬结合的灵活可编程架构，芯片内部采用TCPM/TCPC分层架构，集成了一个原生的TCPC-like前端处理模块，内置高性能32位RISC-V内核和大容量Flash闪存、SRAM存储器及增强的外设接口和丰富的系统资源，极大地方便客户进行二次开发。

UM3506-Based DP ALT系统方案规格：

USB C1反向充电口

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传输模式, 支持8K HDR 视频传输

支持AUX 1/2

支持HPD检测

DP Native接口

UM3506系统方案软件平台配置：

FreeRTOS嵌入式开源操作系统

全功能PD Library库

开源的DP ALT协议库

灵活易用的CLI用户界面

Eclipse-based的IDE集成开发环境

UM3506芯片致力于打造开放平台和差异化应用的设计理念，设计人员可以更合理有效地利用芯片上MCU的资源，简化差异化应用软件的设计，缩短系统开发时间，同时更好地保证系统的实时性和可靠性，完美实现PD+的应用开发。

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广芯微电子MCU芯片&PD快充协议&无线射频选型表

广芯微电子提供以下参数的MCU芯片、PD快充协议和无线射频选型，工作电压：-0.3V~24V，工作温度：-40°C~105°C，最大CPU频率：32MHz~168MHz，ESD保护：±2KV（HBM）~±8KV（HBM）

产品型号	品类	工作电压	工作温度	数据率	频率范围
UM2052	射频收发芯片	1.9V~3.6V	-40°C~85°C	1Mbps~2Mbps	2400MHz~2483.5MHz

选型表 - 广芯微电子立即选型

SmallRig斯莫格迷你V口电池VB99 Pro拆解报告：内置广芯微UM3506-BPQH SOC芯片

电池组内置USB-C接口采用广芯微UM3506-BPQH SOC芯片，是一颗支持PD 3.1规格的快充控制器，具备全功能的SRC/SNK/DRP支持能力，全面满足PD3.0，PD3.1规格，支持SPR，EPR(PD3.1)模式，以及PD报文的chunk模式和260bytes 长包。UM3506具有2对DP DM引脚，支持BC，QC等协议。