USB-C顯示器專用的PD協(xié)議芯片，LDR6282了解學(xué)習(xí)一下

USB-C桌面顯示器，便攜式顯示屏專用PD芯片，了解一下，近日，禾川興科技推出的雙口DRP USB PD Controller LDR6282，順利通過(guò)了USB-IF的PD3.0認(rèn)證，TID: 2127。LDR6282芯片具有雙C口DRP及USB PD3.0控制功能，廣泛應(yīng)用于USB-C Docking，USB-C 顯示器，USB-C手機(jī)音頻轉(zhuǎn)接器，嵌入式安卓/linux系統(tǒng)等場(chǎng)合，在支持標(biāo)準(zhǔn)USB PD3.0/QC2.0/QC3.0協(xié)議的基礎(chǔ)上，還專門(mén)針對(duì)任天堂游戲機(jī)Switch的視頻擴(kuò)展功能進(jìn)行了特別適配，兼容性非常優(yōu)秀。

該芯片內(nèi)置64K flash可以通過(guò)云端連接升級(jí)內(nèi)部固件。讓復(fù)雜的產(chǎn)品設(shè)計(jì)也可以安枕無(wú)憂，即使產(chǎn)品已經(jīng)交付到了終端消費(fèi)者手里仍然可以通過(guò)手機(jī)端APP或者是PC端應(yīng)用程序進(jìn)行固件升級(jí)。該芯片的典型應(yīng)用包括以下場(chǎng)景如下。

1、便攜式USB-C顯示器

LDR6282的雙DRP及USB PD3.0功能，使得那些設(shè)置了雙C口的顯示器，具備兩個(gè)C口可以任意盲插的功能，并支持任天堂Switch游戲機(jī)視頻擴(kuò)展。用戶不必區(qū)分哪一個(gè)是充電口，哪一個(gè)是智能設(shè)備。LDR6282會(huì)根據(jù)USB PD協(xié)議解析，自動(dòng)分配兩個(gè)C口的連接關(guān)系。正如Macbook Pro對(duì)多個(gè)C口所做的智能適配。使用LDR6282+RTD2556/2795可以非常方便的設(shè)計(jì)出USB-C接口的智能顯示器，樂(lè)得瑞原廠可提供詳細(xì)的設(shè)計(jì)參考電路圖，并幫助客戶達(dá)到量產(chǎn)。

2、USB-C Docking的功率分配

自從USB-C接口的Docking產(chǎn)品問(wèn)世以來(lái)，功率分配就成為了一個(gè)非常重要的智能化選項(xiàng)。如果Docking把過(guò)多的功率預(yù)留給外設(shè)，那么給電腦充電的功率就會(huì)很低，甚至無(wú)法給電腦充電，例如小米的筆記本電腦，要求充電參數(shù)必須達(dá)到20V@2A以上才啟動(dòng)對(duì)電池的充電。反之，如果把功率主要用來(lái)給電腦充電，則預(yù)留給外設(shè)的功率可能會(huì)不夠，導(dǎo)致Docking上的擴(kuò)展口接入機(jī)械硬盤(pán)，或者給手機(jī)充電時(shí)，Docking重啟。為了解決這個(gè)矛盾，LDR6282提供了APP智能配置功能，用戶可以根據(jù)自己的使用狀況，進(jìn)行實(shí)時(shí)分配功率，達(dá)到最佳使用效果。

3、 USB-C接口音頻轉(zhuǎn)接器功能
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LDR6282除了兼容標(biāo)準(zhǔn)的USB PD3.0協(xié)議外，還針對(duì)市面上現(xiàn)有的手機(jī)等設(shè)備進(jìn)行了一定程度的兼容。2019年作為USB PD在手機(jī)上廣泛普及的一年，我們發(fā)現(xiàn)了眾多品牌手機(jī)的USB-C接口設(shè)計(jì)在兼容性上的一系列問(wèn)題。LDR6282進(jìn)行了針對(duì)性的設(shè)計(jì)，確保市面上所有型號(hào)的手機(jī)都能夠進(jìn)行適配器，高保真的音頻效果和USB PD快充功能，得到完美的實(shí)現(xiàn)。

手機(jī)的兼容性問(wèn)題，另行撰文細(xì)數(shù)，簡(jiǎn)單提一下，第一個(gè)bug是關(guān)于Google Pixel3手機(jī)，正常情況下的充電電流可以達(dá)到9V/1.6A以上，但是一旦進(jìn)行了PR_SWAP操作，充電電流將只有9V/0.3A，這是手機(jī)電源管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)上的Bug，Google作為USB PD協(xié)議推進(jìn)的急先鋒，卻在手機(jī)設(shè)計(jì)上出現(xiàn)這樣的Bug，可以看出Google自身的硬件產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平確實(shí)比較一般。LDR6282為了適配這個(gè)bug，在需要進(jìn)行PR_SWAP的場(chǎng)合針對(duì)該手機(jī)進(jìn)行了特殊操作，能完美實(shí)現(xiàn)快充和高保真音頻輸出的兼容。

第二個(gè)Bug是關(guān)于黑鯊手機(jī)1，這部手機(jī)有個(gè)很奇葩的Bug，它本身不支持通過(guò)USB-C口輸出視頻，但是卻會(huì)在協(xié)議里面假裝支持，而且入戲太深，一旦進(jìn)入到視頻輸出模式，手機(jī)會(huì)陷入黑屏，必須強(qiáng)制重啟手機(jī)才能夠恢復(fù)。

LDR6282如果識(shí)別到黑鯊1手機(jī)，會(huì)自動(dòng)停止DP ALT MODE的協(xié)商進(jìn)程。第三個(gè)Bug是關(guān)于華為P20手機(jī)的USB2.0功能。在USB PD協(xié)議中，一般通過(guò)DR_SWAP功能來(lái)切換USB數(shù)據(jù)的host和device角色。當(dāng)手機(jī)收到了DR_SWAP指令后，需要對(duì)USB2.0總線進(jìn)行重新配置和枚舉。然而，P20并沒(méi)有這么做。導(dǎo)致DR_SWAP后，外設(shè)無(wú)法接入到USB2.0總線。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，LDR6282也進(jìn)行了兼容性適配，讓usb2.0外設(shè)可以在合適的時(shí)機(jī)獲得初始化。諸如此類的問(wèn)題非常多，LDR6282為了一流的用戶體驗(yàn)，在支持標(biāo)準(zhǔn)PD3.0協(xié)議認(rèn)證的基礎(chǔ)上，匠心獨(dú)具的進(jìn)行了更多的兼容性設(shè)計(jì)。正如我們?cè)?017年，推出全球首個(gè)適配任天堂游戲機(jī)進(jìn)行視頻擴(kuò)展一樣，LDR6282是目前市面上兼容性最好的USB PD控制器。

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圖5 LDR6282可用于嵌入式智能系統(tǒng)開(kāi)發(fā)
樹(shù)莓派是廣受開(kāi)發(fā)者喜愛(ài)的嵌入式系統(tǒng)，隨著USB-C接口的普及，所有機(jī)器人，無(wú)人機(jī)，AI系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，必然也需要用到USB-C接口管理芯片，LDR6282所具有的I2C和UART接口控制芯片，為智能嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)提供了理想的USB-C接口管理芯片。

安卓系統(tǒng)可以通過(guò)i2C接口輕松的與LDR6282進(jìn)行通信，獲取接口狀態(tài)信息，并控制USB-C接口的具體行為，例如獲取當(dāng)前C口插入的是電源適配器還是手機(jī)/PC，決定是從插入的設(shè)備拉取電源，還是對(duì)插入設(shè)備進(jìn)行供電等策略，還可以進(jìn)行高清音視頻傳輸控制?？梢哉f(shuō)，LDR6282是智能嵌入式開(kāi)發(fā)過(guò)程中，理想的USB-C接口控制芯片。

USB-C接口對(duì)傳統(tǒng)USB-A/B接口的取代正在火熱進(jìn)行，不可回避的問(wèn)題，就是USB PD協(xié)議的兼容性問(wèn)題。如何兼容QC協(xié)議？如何兼容主機(jī)廠商的自定義協(xié)議？如何兼容主機(jī)廠商設(shè)計(jì)過(guò)程中的Bug？是很多USB-C相關(guān)產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師比較頭疼的問(wèn)題。

LDR6282，讓您在USB-C接口產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以高枕無(wú)憂。此外為了讓工程師更靈活的使用USB PD協(xié)議，樂(lè)得瑞還將推出帶UART和I2C接口通信功能的USB PD控制芯片，LDR6380(UFP)/LDR6280(DRP)可以為工程師帶來(lái)更方便的應(yīng)用。

審核編輯黃宇