基于Silicon Labs超低功耗EFM8 8位MCU的USB Type-C解決方案

Silicon Labs（亦稱(chēng)“芯科科技”）近期與代理商合作伙伴世強(qiáng)先進(jìn)科技攜手參加由電子工程專(zhuān)輯于深圳舉辦的Tech Shenzhen第17屆電源管理論壇，并帶來(lái)一場(chǎng)主題為：“靈活的USB Type-C 解決方案簡(jiǎn)化快速充電設(shè)計(jì)”。此次演講綜合介紹了基于Silicon Labs超低功耗EFM8 8位MCU的USB Type-C解決方案，我們可以提供完整的硬件參考設(shè)計(jì)以及USB PD軟件協(xié)議棧，如已經(jīng)通過(guò)USB-IF認(rèn)證的USB供電芯片,USB TYPE-C轉(zhuǎn)DP的參考設(shè)計(jì)以及Billboard設(shè)備參考設(shè)計(jì)、USB type-C的充電寶參考設(shè)計(jì)等，以快速幫助工程師簡(jiǎn)化快充設(shè)計(jì)，縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。

Silicon Labs與世強(qiáng)參加TechShenzhen論壇，并于現(xiàn)場(chǎng)展示USB Type-C PD參考設(shè)計(jì)

USB Type-C標(biāo)準(zhǔn)：一個(gè)連接所有

新的USB Type-C標(biāo)準(zhǔn)具有豐富的功能，包括支持USB、電源、PCIe和視頻傳輸全合一USB連接器規(guī)格，超薄設(shè)計(jì)，可逆的插入方向，可逆的線方向等新特色，其主要目的就是在于簡(jiǎn)化連接器設(shè)計(jì)并滿足更多設(shè)計(jì)需求，例如視訊串流、快速充電等等。

USB Type-C是USB技術(shù)的再次演進(jìn)，它實(shí)現(xiàn)了比前幾代USB連接器更高的資料傳輸速率(高達(dá)10Gbps)、更快的充電速度(透過(guò)USB電力傳輸規(guī)範(fàn)，高達(dá)100瓦)、更高的彈性以及更小的尺寸。終端使用者將能透過(guò)單一的「全功能」USB-C纜線代替多種混亂繁雜的傳統(tǒng)纜線，同時(shí)實(shí)現(xiàn)電池充電、音視頻和資料傳輸。超薄的USB-C連接器具備可反轉(zhuǎn)的插頭和電纜方向，使得開(kāi)發(fā)人員能夠設(shè)計(jì)出更薄、更時(shí)尚的產(chǎn)品。USB-C透過(guò)USB替代模式可容納其他的介面規(guī)範(fàn)。由於這些原因，USB-C可望成為行動(dòng)裝置、PC、擴(kuò)展基座、螢?zāi)缓推渌M(fèi)性電子產(chǎn)品的首選連接標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)IHS預(yù)測(cè)，至2019年時(shí)，市場(chǎng)上將會(huì)部署約20億個(gè)具備USB-C功能的裝置。

USB Type-C透過(guò)減少纜線數(shù)量並讓設(shè)備間交互操作，為終端使用者帶來(lái)更輕鬆的體驗(yàn)。USB-C也支援多種協(xié)定，並且向後相容USB 3.0和2.0協(xié)定。然而USB-C技術(shù)的簡(jiǎn)易和通用性也為開(kāi)發(fā)人員帶來(lái)了設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，曾經(jīng)簡(jiǎn)單的USB纜線、連接埠、Dongle和Hub的工作現(xiàn)在必須由更複雜的嵌入式元件完成。Silicon Labs透過(guò)提供直接簡(jiǎn)單、易於實(shí)現(xiàn)、具備USB-IF認(rèn)證的USB電力傳輸晶片解決方案克服了這些設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，同時(shí)加速USB-C系統(tǒng)上市時(shí)間。

USB Type-C標(biāo)準(zhǔn)匯集了各種傳輸功能于一身

Silicon Labs Type-C解決方案

面向極具市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿SB Type-C設(shè)計(jì)需求，Silicon Labs已經(jīng)提供了多個(gè)參考設(shè)計(jì)，大幅降低開(kāi)發(fā)合乎USBType-C?規(guī)範(fàn)的纜線和纜線轉(zhuǎn)接器之成本和複雜度。Silicon Labs新型USB Type-C參考設(shè)計(jì)採(cǎi)用具備成本效益、超低功耗的EFM8微控制器(MCU)、USB開(kāi)發(fā)者論壇(USB-IF)認(rèn)證的USB電力傳輸(PD)協(xié)定堆疊，以及USBBillboard設(shè)備原始程式碼。

Silicon Labs參考設(shè)計(jì)為USB Type-C轉(zhuǎn)DisplayPort(DP)的轉(zhuǎn)接器提供了完整解決方案，以便與不支援USB-C的傳統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行連結(jié)。合格開(kāi)發(fā)人員可免費(fèi)取得該參考設(shè)計(jì)，其中包括原理圖、協(xié)定堆疊資料庫(kù)、原始程式碼、範(fàn)例代碼和Simplicity Studio?開(kāi)發(fā)工具授權(quán)，進(jìn)而以最低的成本快速輕鬆設(shè)計(jì)USB-C纜線和轉(zhuǎn)接器。

另一方面，Silicon Labs也提供針對(duì)USBType-C可充電鋰離子電池組開(kāi)發(fā)的參考設(shè)計(jì)，用于為智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦、耳機(jī)和其他便攜式設(shè)備提供電源。該參考設(shè)計(jì)包括開(kāi)發(fā)人員采用USBType-C電能傳輸（PD）創(chuàng)建雙角色端口（DRP）應(yīng)用所需的所有資源，能夠加速新型USB Type-C充電寶的開(kāi)發(fā)或?qū)F(xiàn)有USB Type-A充電寶設(shè)計(jì)遷移到USBType-C。Silicon Labs的USB Type-C充電寶參考設(shè)計(jì)包括開(kāi)發(fā)板、USB Type-C PD協(xié)議棧、示例代碼、原理圖和硬件手冊(cè)。

基于EFM8 8位MCU的設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)

Silicon Labs的USB Type-C參考設(shè)計(jì)以EFM8 BusyBee MCU作為PD控制器，通過(guò)協(xié)商各種電源模式提供卓越的設(shè)計(jì)靈活性。該參考設(shè)計(jì)能夠提供15W（3A@5V）的功率，并在1.8A下充電。此外，PD協(xié)議棧僅僅使用了MCU部分功能，開(kāi)發(fā)人員可以使用剩余的外設(shè)、內(nèi)存和處理能力去控制穩(wěn)壓器和電源IC、檢測(cè)方向、控制開(kāi)關(guān)、更新其他主機(jī)狀態(tài)等。

通過(guò)使用EFM8 Busy Bee MCU作為PD控制器，開(kāi)發(fā)人員可以結(jié)合其他實(shí)用的功能，包括采用片內(nèi)溫度傳感器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）去監(jiān)控電池組的溫度和電壓，防止過(guò)熱或過(guò)充電等。