近年(nián)來(lái)，在筆記本電腦應用中，EC和PD成爲了一對難舍難分(fēn)的兄弟。随着Windows UCSI協議(yì)框架的提出，促使PD的動态管理(lǐ)信息需通過EC傳遞給上層操作(zuò)系統，EC與PD的交互就(jiù)更加緊密。更有甚者，PD固件(jiàn)放(fàng)在EC内部Flash中，PD上電後由EC将PD固件(jiàn)發送給 PD Controller，由此可(kě)見(jiàn)兩者緊密程度高度融合。
如(rú)圖1展示筆記本整體(tǐ)信息通信涉及到的模塊及物理(lǐ)架構。
圖1 USCI通信的拓撲結構
筆記本Type-c結構與PD應用
從(cóng)産品應用結構來(lái)看(kàn)，扁平化結構的Type-C相(xiàng)較于傳統的Type-A和Type-B結構有着很大(dà)的優勢,更加适合筆記本輕薄、便攜的技術(shù)方向。Type-C與PD的關系密不可(kě)分(fēn)，在當前種類衆多的充電協議(yì)面前，PD發揮着關鍵作(zuò)用。Type-C集成了CC pin，爲PD的通信起到了橋梁作(zuò)用。
如(rú)圖2，展示當前Type家族的接口前視圖。
圖2 Type家族的接口前視圖
筆記本EC與PD的關系
EC跟PD是親密合作(zuò)的兄弟，在筆記本的輕薄化、多樣化的應用中，起到了不小的作(zuò)用。但(dàn)是，當EC跟PD溝通不及時的時候，也會是一對冤家。當UCSI信息異常，究竟是EC傳遞信息傳錯，還(hái)是PD彙報信息出錯了呢(ne)？當EC在傳遞PD的message時，因PD的某些不明原因，或會發生(shēng)與PD的通信異常，并且EC在不了解PD發生(shēng)什麽情況的狀态下，彙報錯誤信息給到上層。
如(rú)圖3，展示UCSI信息異常時EC與PD關系。
圖3 UCSI信息異常
針對于上述UCSI信息異常時的情況，是否有更好的解決辦法呢(ne)？
芯海科(kē)技的EC芯片CSC2E101很好地解決了這個問(wèn)題。從(cóng)PD所承載的功能來(lái)看(kàn)，實際上是PD的PHY在起作(zuò)用。從(cóng)功能上來(lái)看(kàn)，PD額外占據了一個内核，有些浪費資源。對此，CSC2E101将Type-C和PD集成爲EC的子模塊，從(cóng)而很好的解決了兩者通信異常的問(wèn)題。
如(rú)圖4是CSC2E101結構框圖。紅(hóng)色框中是EC集成的PD和Type-C模塊。
圖4 CSC2E101結構圖
化解EC與PD的矛盾
既然無法化解EC與PD的矛盾，那麽就(jiù)直接實現EC與PD的融合。集成PD PHY的EC芯片CSC2E101，不僅有效地規避了PD與EC之間通信異常，同時很好地幫助終端客戶節約一顆PD芯片的成本。
EC集成的PD模塊在cc通訊的加持下完成外部USB-C設備類型的識别，并确定外部設備的數據角色是UFP還(hái)是DFP。Type-C模塊提供了與外部設備通信的硬件(jiàn)承載能力，包括利用PD協議(yì)識别線纜中嵌入e-mark芯片，爲PD協議(yì)的交互了提供硬件(jiàn)承載。CSC2E101提供一組CC口，能夠滿足外部接入設備的開銷。
該Type-C模塊具有如(rú)下功能：
◆ 可(kě)獨立配置5.1K的下拉和80/180/330uA的上拉電流源
◆ 支持死電池（dead battery）檢測
◆ 支持CC口自(zì)動檢測和自(zì)動掃描功能
◆ 支持快(kuài)速角色交換功能
◆ 支持低功耗模式下設備接入自(zì)動喚醒
圖5 CSC2E101中Type-C功能圖示
CSC2E101内嵌PD模塊支持USB PD協議(yì)3.0，隻需要進行簡單的軟件(jiàn)操作(zuò)，即可(kě)實現響應的功能。
該PD模塊具有的特性如(rú)下：
◆ 1個USB PD3.0協議(yì)模塊
◆ 支持32Bytes發送FIFO和32Bytes接收FIFO
◆ 支持SOP、SOP’、SOP’’包收發
◆ 支持自(zì)動回複GoodCRC
◆ 支持軟件(jiàn)配置MessageID寄存器
◆ PD通信接收阈值可(kě)配置
圖6 CS32E101中PD模塊特性
除了上述特性之外，CSC2E101的PD模塊還(hái)有如(rú)下功能：
（1）自(zì)動回複GoodCRC可(kě)關閉和打開
這個因開發者而定，如(rú)果需要軟件(jiàn)回複GoodCRC，則需要掌握中斷産生(shēng)的條件(jiàn)，否則會導緻信息收發異常。
◆ 自(zì)動回複GoodCRC，接收到Message後，在硬件(jiàn)回複GoodRCC完畢才會産生(shēng)接收中斷
◆ 軟件(jiàn)回複GoodCRC，接收到Message後，硬件(jiàn)就(jiù)會産生(shēng)接收中斷
◆ 軟件(jiàn)回複GoodCRC，回複GoodCRC後會産生(shēng)發送完成中斷。但(dàn)是需要注意的是，接收到信息後需要等待25us後回複GoodCRC
◆ 軟件(jiàn)回複GoodCRC，在GoodCRC發送完畢後，再回複Message，等待接收到對方回複GoodCRC後，才會産生(shēng)發送完成中斷
（2）發送超時
在進行數據發送時，發送完成數據1ms 内，如(rú)果信息沒有錯誤，接收方應該返回GoodCRC應答。當發送出去(qù)的信息超過1ms，還(hái)沒接收到 GoodCRC應答時，則認爲發送失敗，此時産生(shēng)發送超時，同時硬件(jiàn)支持重複機(jī)制。
（3）重發機(jī)制
步驟2觸發時，如(rú)果開發人(rén)員(yuán)配置重發使能，在硬件(jiàn)未收到對方回複GoodCRC時，則自(zì)動自(zì)行重發。重複次數最高三次，如(rú)果超過三次，則會觸發複位機(jī)制。
（4）CRC錯誤
硬件(jiàn)會對Message HEAD和Data進行CRC校(xiào)驗，當接收信息的CRC錯誤時，則不會返回GoodCRC應答，接收數據會被丢棄。同時也支持某些特殊場景的應用，通過配置CRC校(xiào)驗錯誤是否回複GoodCRC，如(rú)配置使能，且使能自(zì)動回複GoodCRC，則在校(xiào)驗CRC錯誤時，依舊回複GoodCRC。
（5）BIST模式
PD模式支持2種BIST模式，即BIST Carrier和BIST Test Data。
芯海科(kē)技CSC2E101實現EC與PD的融合，不僅極大(dà)降低了EC開發和PD開發的矛盾，同時将PD的功能發揮得(de)更好更穩定，最終能夠有效提升終端産品的性能穩定。
圖7展示 CSC2E101的PD功能圖，與圖1和圖3形成鮮明對比
圖7 CSC2E101 嵌入PD功能圖
CSC2E101的系統構建在PC領域具有開創性價值，爲終端客戶産品提供了更多選擇路(lù)徑，同時能夠爲終端客戶節省開發成本、創造更大(dà)價值，爲終端消費用戶帶來(lái)更優秀的産品體(tǐ)驗。
